[發明專利]一種超聲波裁切機構

在審

• 申請號: 201910324060.1
• 申請日: 2019-04-22
• 公開（公告）號: CN110027023A
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發明（設計）人: 周宏建;袁承彬;石新華
• 申請（專利權）人: 上海驕成機電設備有限公司
• 主分類號: B26D1/08
• 分類號: B26D1/08;B26D7/08;B26D7/26
• 代理公司: 北京權智天下知識產權代理事務所(普通合伙) 11638
• 代理人: 李海燕

本發明公開了一種超聲波裁切機構，本發明用一個豎向機架機構夾持住超聲波切割單元，超聲波切割單元包括三部分，其中最上面部分為換能器，中間為調幅器，最下面為超聲波裁切刀，超聲波裁刀采用90度刃口結構，通過與下模部分的擠壓和超聲波振動同時作用切斷金屬箔材，下模固定在整個機架臺上，主要包括壓緊塊，下裁刀，支撐座及底板部分，壓緊塊和下裁刀采用和上裁刀呈一定角度的結構，這種設計既可以在裁切過程中減小受力面積，增大壓強，又可以使超聲實際振動方向和運動剪切方向呈一定角度，從而在水平和垂直兩個方向都有超聲波能量輸出，切割阻力可以降到更低。

技術領域

本發明涉及超聲波技術領域，特別涉及一種超聲波裁切機構。

背景技術

目前在鋰電池生產工藝中，一般都是采用機械刀片來裁切正負極電池極耳。無論是十幾層還是上百層金屬箔材，都用高硬度的模具鋼甚至鎢鋼刀片做硬碰硬的機械裁切。隨著現在的鋰電池能量密度越來越高，對電池安全性要求也相應提高.所以用機械刀片切割工藝的缺陷就顯露出來，主要有以下三點：

1、切割后產生金屬粉塵容易進入電池內部。

2、切割端面毛刺過多，在后段裝配中易產生碎屑，從而影響電池良率。

3、當切割層數較厚時，機械刀片磨損過快，更換刀片頻次較高，質量不易把控。

如果這些問題不去很好的解決，將會成為制約鋰離子電池迅速發展的主要瓶頸。目前除了采用硬度更高，更耐磨的材料做刀片這個方法來盡量降低這些缺陷帶來的影響外，還沒有從本質上解決這些問題。

發明內容

本發明的目的就在于為了解決上述問題，而提供一種超聲波裁切機構。

為了解決上述問題，本發明提供了一種技術方案：一種超聲波裁切機構，包括裁切運動機構、高度調整手柄、后支撐架、支撐底座、下裁切刀組件、超聲波裁切刀、調幅器、換能器、裁切氣缸下限位調節旋鈕、裁切速度調節旋鈕、裁切壓力控制表和裁切壓力控制旋鈕；所述后支撐架固定連接在支撐底座上表面右側；所述后支撐架上連接有一個裁切運動機構，所述后支撐架上設有一個高度調整手柄；所述支撐底座上表面左側設有一個下裁切刀組件；所述裁切運動機構上設有裁切氣缸下限位調節旋鈕、裁切速度調節旋鈕、裁切壓力控制表和裁切壓力控制旋鈕；所述下裁切刀組件正上方設有超聲波裁切刀；所述超聲波裁切刀連接在調幅器下端；所述調幅器連接在換能器下端；所述換能器連接在裁切運動機構上。

作為優選，所述下裁切刀組件的具體結構為：包括連接處、刀柄部分、過渡圓弧、超聲刀刃部分和焊頭固定扳手孔；所述刀柄部分的頂端上固定連接有一個連接處，所述連接處固定連接在調幅器上；所述刀柄部分下表面上固定連接有超聲刀刃部分；所述刀柄部分側面上設有焊頭固定扳手孔；所述刀柄部分和超聲刀刃部分的連接處設有過渡圓弧。

作為優選，所述超聲波裁切刀的具體結構為：包括下模壓塊、螺栓、下裁刀、下刀片定位凸臺和固定支撐塊；所述固定支撐塊固定連接在支撐底座上；所述固定支撐塊頂端上設有一個下模壓塊；所述下裁刀通過螺栓固定連接在固定支撐塊側面上；所述固定支撐塊側面上還設有下刀片定位凸臺，所述下刀片定位凸臺位于下裁刀外側。

作為優選，所述超聲刀刃部分呈90°角。

本發明的有益效果：本發明具有結構合理簡單、生產成本低、安裝方便，功能齊全，將超聲波切割代替傳統機械切割，從而減小裁切過程的粉塵，毛刺，同時也延長了刀片的壽命，本發明用一個豎向機架機構夾持住超聲波切割單元，超聲波切割單元包括三部分，其中最上面部分為換能器，中間為調幅器，最下面為超聲波裁切刀，超聲波裁刀采用90度刃口結構，通過與下模部分的擠壓和超聲波振動同時作用切斷金屬箔材，下模固定在整個機架臺上，主要包括壓緊塊，下裁刀，支撐座及底板部分，壓緊塊和下裁刀采用和上裁刀呈一定角度的結構，這種設計既可以在裁切過程中減小受力面積，增大壓強，又可以使超聲實際振動方向和運動剪切方向呈一定角度，從而在水平和垂直兩個方向都有超聲波能量輸出，切割阻力可以降到更低。