一种气悬浮激光切割设备

技术领域

本发明涉及极片生产设备技术领域，具体涉及一种气悬浮激光切割设备。

背景技术

激光切割极片是目前业内主要的极片切割方式，也是较为高效的切割方式，可实现极片的高精准、高质量的切割，从而保证极片的生产质量。而且，为进一步提高激光切割极片的效率，开发了采用气悬浮激光切割极片的生产方式，其中通过吹气使极片悬浮于空中，使极片能够快速、平稳的运行并防止与切割治具的接触摩擦，而激光则对快速运行的极片实现快速切割。

但是，现有的激光切割极片采用的气悬浮结构均为上下吹气的气悬浮结构，其通过上下吹气板上的吹气孔分别向极片的上下侧面同步吹气而使极片悬浮。这对上下吹气板的结构设计精度以及同步吹气操作要求高，必须保持高度的结构一致性以及吹气均衡，且在高压吹气及超出波动范围的失衡状态下均容易导致极片出现弯曲、褶皱等现象。

此外，极片进行激光切割，需在切割工位设置相应的粉尘清除结构进行粉尘的清理，避免粉尘粘附在极片上而影响极片质量。现有的粉尘清除结构主要为真空吸尘或者自然落料集尘，其中真空吸尘需要求相应的真空发生器，且对真空操作要求高，在真空吸附过程中还容易导致极片的位移等；而自然落料集尘则主要以收集自然掉落的粉尘为主，飘落的粉尘容易飞散，容易回流粘附至极片上或弥散于空气。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的极片激光切割的气悬浮结构存在结构要求及操作要求高，且容易导致极片缺陷的问题，以及现有的极片激光切割的粉尘清除结构存在清除效率低且易致使极片缺陷的问题，提供了一种气悬浮激光切割设备。

本发明的目的通过如下技术方案实现。

一种气悬浮激光切割设备，包括激光切割气悬浮机构；所述激光切割气悬浮机构包括悬浮气腔体，所述悬浮气腔体连通有进气口；所述悬浮气腔体的顶部具有气悬浮部，且至少所述悬浮气腔体的顶部对应所述气悬浮部的部分为透气钢材质；

所述悬浮气腔体的第一侧外设置有切割治具，所述切割治具上具有激光切割工位。

在优选的实施例中，所述进气口连接有控制阀接头。

在优选的实施例中，至少所述气悬浮部的进料侧及出料侧的边缘具有圆弧倒角。

在优选的实施例中，所述切割治具上开设具有与所述激光切割工位对应的落料槽口，所述落料槽口与所述悬浮气腔体衔接。

进一步优选的实施例中，所述落料槽口的边缘上开设具有朝向所述落料槽口的中央的第一吹气孔；所述切割治具上开设有第一接气口，所述第一接气口与所述第一吹气孔通过第一气道连通。

更进一步优选的实施例中，所述第一接气口连接有吹气控制阀接头。

在优选的实施例中，所述切割治具通过治具安装座装设在所述悬浮气腔体的第一侧外。

在优选的实施例中，所述激光切割工位对应的所述切割治具的进料侧及出料侧的边缘具有圆弧倒角。

在优选的实施例中，上述任一项所述的气悬浮激光切割设备，设置有与所述激光切割工位衔接的吹扫清洁模块；所述吹扫清洁模块包括清洁块，所述清洁块上具有吹气口、出气口及落料口，所述落料口与所述激光切割工位对应衔接，所述吹气口连接用于吹气的吹气块；所述吹气口及所述出气口连通所述落料口，所述吹气口与所述出气口相对。

进一步优选的实施例中，所述吹气块上的第一侧上开设有第二接气口，所述吹气块的第二侧上开设有第二吹气孔，所述第二接气口通过第二气道与所述第二吹气孔连通，且所述第二吹气孔与所述吹气口连通。

更进一步优选的实施例中，所述吹气块的第二侧上开设有若干的所述第二吹气孔；所述吹气块的第二侧与所述清洁块的吹气口所在一侧密接配合，若干的所述第二吹气孔与所述清洁块的吹气口对应连通。

更进一步优选的实施例中，所述清洁块与所述吹气块通过相互适配的限位结构密接配合，并由磁吸块磁吸固定。

更进一步优选的实施例中，所述第二接气口连接有吹气控制阀接头。

进一步优选的实施例中，上述任一项所述的气悬浮激光切割设备，设置有激光发生器，所述激光发生器的激光出射面与所述激光切割工位对应。

与现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：

本发明的气悬浮激光切割设备中，设置包括激光切割气悬浮机构以及激光切割治具。其中激光切割气悬浮机构的悬浮气腔体的气悬浮部部分采用的材质为透气钢材质，工作时，由进气口充气进入悬浮气腔体的气体穿过透气钢而向外均匀吹气，对透气钢表面的极片产生均衡推力，使极片能够平稳的悬浮于空中，减小极片与悬浮气腔体的接触及摩擦，从而能够实现对极片进行快速、高效的激光切割。

且该激光切割气悬浮机构采用透气钢作为匀风吹气介质，摒弃了上下吹气使极片悬浮的设计，在保证能够使极片稳定悬浮的同时对操作要求低，且出风量平稳、可控，不易造成极片的弯曲、褶皱等缺陷。

此外，在切割治具的对应于激光切割工位的落料槽口处设置出气方向与极片行进方向对应的吹气孔，并在激光切割工位处衔接设置吹扫清洁模块，由吹气孔及吹扫清洁模块的吹气清扫作用，可将激光切割产生的粉尘定向吹落，方便对粉尘进行高效清除、收集，有效避免粉尘飞散，并保证极片不受粉尘粘附污染，保障极片的生产质量。

附图说明

图1和图2为具体实施例中本发明的气悬浮激光切割设备的沿不同视角的轴侧结构示意图；

图3为具体实施例中本发明的气悬浮激光切割设备的局部分解结构示意图；

图4为具体实施例中本发明的气悬浮激光切割设备的俯视结构示意图；

图5为具体实施例中本发明的气悬浮激光切割设备的侧视结构示意图；

图6为具体实施例中本发明的气悬浮激光切割设备的剖视结构示意图；

图7为第一切割治具的结构示意图；

图8为清洁块的结构示意图；

图9为吹气块的结构示意图。

附图标注：1-底座，2-激光切割气悬浮机构，21-悬浮气腔体，211-气悬浮部，212-进气口，3-切割治具，31-第一切割治具，311-第一吹气孔，312-第一接气口，32-第二切割治具，33-落料槽口，34-激光切割工位，4-治具安装座，5-吹扫清洁模块，51-清洁块，511-吹气口，512-出气口，513-落料口，52-吹气块，521-第二吹气孔，522-第二接气口，53-弹簧封板，6-吹气控制阀接头，7-磁吸块，8-极片。

具体实施方式

以下结合具体实施例及附图对本发明的技术方案作进一步详细的描述，但本发明的保护范围及实施方式不限于此。

在具体的实施例描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，以及术语“第一”、“第二”等，仅是为了便于区分，以及为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的结构或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制，更不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例一

本发明的气悬浮激光切割设备，请参阅图1至图6所示，包括激光切割气悬浮机构2，以及切割治具3。在进行极片8的激光切割工作时，由激光切割气悬浮机构2对极片8产生悬浮支撑，而悬浮支撑的极片8则对应在切割治具3上进行激光定位切割。

具体的，所述的激光切割气悬浮机构2，请参阅图1至图6所示，包括悬浮气腔体21。该悬浮气腔体21具体为固定设置在底座1上的密闭腔体，在悬浮气腔体21连通有进气口212，由该进气口212可向悬浮气腔体21内充气。

其中，悬浮气腔体21的顶部可悬浮支撑从悬浮气腔体21的顶部表面经过的极片8。具体的，悬浮气腔体21的顶部具有气悬浮部211，且至少悬浮气腔体21的顶部对应气悬浮部211的部分为透气钢材质。工作时，极片8从悬浮气腔体21的顶部表面对应气悬浮部211的位置经过，进气口212进入至悬浮气腔体21内的气体穿过透气钢材质的气悬浮部211向外均匀吹气，对透气钢表面的极片产生均衡推力，使极片能够平稳的悬浮于空中，减小极片8与悬浮气腔体21的接触及摩擦。

可选的，气悬浮部211具体可以是仅为悬浮气腔体21的顶部中的局部，如具体对应于极片8的宽度的部分，可对极片8实现适应性的悬浮支撑。或者，可以是悬浮气腔体21的整个顶部，如示出的具体实施例中，悬浮气腔体21的顶部均采用为透气钢材质，整体悬浮气腔体21的顶部形成为气悬浮部211，可对极片8实现完整的悬浮支撑，悬浮支撑效果更佳。

而且，设置有控制阀接头，该控制阀接头可选但不限于限入型速度控制阀带快换接头。其中，控制阀接头与进气口212连接，可控制对悬浮气腔体21的充气速度，进而控制透过气悬浮部211的气体量的大小，以对极片8的悬浮状态进行控制。

在优选的实施例中，请再参阅图1至图6所示，至少气悬浮部211的进料侧及出料侧的边缘被设计为具有圆弧倒角。具体的，如示出的具体实施例中，极片8在切割时的进料方向为由右至左，悬浮气腔体21的右侧和左侧均被设计为圆弧形倒角结构，可有效避免极片8在进出料时与气悬浮部211的进出料侧的边缘表面发生干涉，从而确保极片8的顺畅进料，保证极片8的生产质量。

在由激光切割气悬浮机构2对极片8进行悬浮支撑时，悬浮的极片8的待切割部分将延伸悬于悬浮气腔体21外。如图4所示的具体实施例中，悬浮的极片8的左侧待切割部分伸出悬于悬浮气腔体21的前侧外，切割治具3对应设置在悬浮气腔体21的前侧外并与悬浮气腔体21的顶部衔接。

具体的，切割治具3通过治具安装座4装设在悬浮气腔体21的前侧外，治具安装座4与悬浮气腔体21之间采用相互配合的限位结构卡接固定，而切割治具3固定安装在治具安装座4上，使切割治具3与悬浮气腔体21之间实现可快拆快装的固定装配。而且，在切割治具3上具有激光切割工位34，该切割工位34即具体对应于极片8的待切割线所在位置。

进一步的，该气悬浮激光切割设备还设置包括激光发生器。具体的，该激光发生器可发射切割激光，且该激光发生器的激光出射面与切割治具3的激光切割工位34对应，朝向激光切割工位出射。

激光切割工作时，极片8由激光切割气悬浮机构2的气悬浮部211对应进行气悬浮支撑而悬空，且极片8的待切割部分伸出悬于切割治具3的上方，激光发生器发射的激光朝向切割治具3的激光切割工位34照射，并将极片8从待切割部分进行切割。

在优选的实施例中，请再参阅图1至图6所示，激光切割工位34对应的切割治具3的进料侧及出料侧的边缘具有圆弧倒角。示出的具体实施例中，切割治具3的左侧边缘和右侧边缘均被设计为圆弧形倒角边，可有效避免极片8的对应悬于切割治具3的待切割部分在进出料时与切割治具3的进出料侧的边缘表面发生干涉，以保证极片8的生产质量。

在另外优选的实施例中，请再参阅图1、图3及图4所示，切割治具3上开设具有与激光切割工位34对应的落料槽口33。具体的，该落料槽口33开设在切割治具3的靠近悬浮气腔体21的边缘处，具体为缺口结构，由该落料槽口33直接与悬浮气腔体21衔接。在一些优选的实施例中，切割治具3由左右相互配合的第一切割治具31和第二切割治具32构成，其中第二切割治具32的靠近第一切割治具31和悬浮气腔体21的角为缺角，由第一切割治具31和悬浮气腔体21配合第二切割治具32对该缺角共同围合形成所述的落料槽口33。而且，该落料槽口33的尺寸具体为小于或等于激光切割工位34的尺寸。

当激光发生器发射的激光向激光切割治具3的激光切割工位34照射以进行极片8的切割时，切割产生的粉料可从该落料槽口33直接掉落以被收集。

进一步优选的实施例中，请参阅图7所示，落料槽口33的槽口边缘上开设具有朝向槽口中央的第一吹气孔311，可将激光切割极片8时产生的粉料吹落至落料槽口33内。具体的，该第一吹气孔311开设在第一切割治具31上，且第一吹气孔311朝向第二切割治具32的缺角中央；此外，在第一切割治具31上开设有第一接气口312，该第一接气口312上连通有气阀，第一接气口312与第一吹气孔311通过开设于第一切割治具31内部的第一气道连通，其中第一吹气孔311可以为并排设置多个，多个的第一吹气孔311均朝向落料槽口33的中央并与第一接气口312连通。工作时，由第一接气口312充入的气体可经第一气道而输送至各第一吹气孔311上并吹出，对粉料进行吹落。

其中，在极片8的切割工作时，第一吹气孔311的吹气方向优选被设置为与极片8的进料方向相一致，以保证对产生的粉料实现完全的有效吹落。

而且，设置有吹气控制阀接头6，该吹气控制阀接头6可选但不限于直通型速度控制阀带快换接头。其中，吹气控制阀接头6与第一接气口312上的气阀连接，可控制充入第一接气口312的充气速度，进而控制第一吹气孔311的吹气气体量的大小。

实施例二

本实施例的气悬浮激光切割设备与实施例一相近，进一步的，请再参阅图1至图6所示，本实施例的气悬浮激光切割设备中设置有与激光切割工位34衔接的吹扫清洁模块5，由该吹扫清洁模块5可对激光切割工位34处切割极片8产生的粉料进行吹扫，以便收集。

具体的，如示出的具体实施例中，该吹扫清洁模块5具体衔接于落料槽口33。其中，治具安装座4的对应于落料槽口33的位置处具有避空位，而吹扫清洁模块5具体位于该避空位的下方，从落料槽口33掉落的粉料可直接掉落至吹扫清洁模块5上，由吹扫清洁模块5进行吹扫收集。

其中，吹扫清洁模块5包括清洁块51，请参阅图6及图8所示，该清洁块51上具有吹气口511、出气口512及落料口513。其中，清洁块51的落料口513开设在顶端，且该落料口513与落料槽口33对应衔接，落料槽口33掉落的粉料可直接掉入至落料口513内；而吹气口511和出气口512分别开设在清洁块51的后端和前端，吹气口511连接用于吹气的吹气块52，出气口512及吹气口511从前后连通落料口513，吹气口511与出气口512相对。工作时，落料槽口33掉落的粉料直接掉入至落料口513内，吹气块52向吹气口511吹入气体，从吹气口511进入的气体向出气口512对应吹出，并在吹出过程中将从落料口513进入的粉料从出气口512带出。

在优选的实施例中，请参阅图9所示，吹气块52上的第一侧上开设有第二接气口522，而吹气块52的第二侧上开设有第二吹气孔521，如在吹气块52的后端和前端分别开设有第二接气口522和第二吹气孔521，第二接气口522上连接有气阀，且第二接气口522通过开设于吹气块52内的第二气道与第二吹气孔521连通，而第二吹气孔521与吹气口511连通，由第二吹气孔521吹出的气体可直接进入至吹气口511内，为清洁块51的粉料收集提供吹气。

具体的，吹气块52的第二侧上开设的所述第二吹气孔521具有若干个，吹气块52的第一侧上开设的单个第二接气口522可同时与多个的第二吹气孔521连通，如示出的具体实施例中，吹气块52的第一侧开设由两个第二接气口522，而吹气块52的第二侧开设有两排的第二吹气孔521，各排第二吹气孔521具有多个，且两个的第二接气口522分别通过独立的第二气道与对应的各排第二吹气孔521连通。

而且，第二吹气孔521与吹气口511的连通为直接导通，吹气块52的第二侧与清洁块51的吹气口511所在一侧密接配合，第二吹气孔521的出口外端直接位于清洁块51的吹气口511的包围范围内，从而使第二吹气孔521与吹气口511直接对应连通。如优选的实施例中，清洁块51与吹气块52通过相互适配的限位结构密接配合，使第二吹气孔521与吹气口522之间密闭连通，且清洁块51和吹气块52通过配置在清洁块51底部的弹簧封板53而被固定装设在底座1上，并由磁吸块7将清洁块51与吹气块52进行磁吸固定，并由磁吸块7的磁吸作用将清洁块51和吹气块52的整体以磁吸的方式可快拆快装的装配至悬浮气腔体21的前端侧，同时磁吸块7对清洁块的安装进行限位。

进一步的，可设置吹气控制阀接头6，该吹气控制阀接头6可选但不限于直通型速度控制阀带快换接头。其中，吹气控制阀接头6与第二接气口522上的气阀连接，可控制充入第二接气口522的充气速度，进而控制吹气口511的吹气气体量的大小。

此外，清洁块51的出气口512可连通真空吸尘装置，通过真空吸尘装置的真空抽吸作用，进一步增强粉料的收集效果。

实施例三

采用如实施例一或实施例二的本发明的气悬浮激光切割设备进行极片8的切割工作，首先极片8由激光切割气悬浮机构2的气悬浮部211对应进行气悬浮支撑而悬空，且极片8的待切割部分伸出悬于切割治具3的上方，激光发生器发射的激光朝向切割治具3的激光切割工位34照射，并将极片8从待切割部分进行切割。极片8持续进料过程中，激光发生器发射的激光则持续对极片8进行连续切割。而激光切割过程中产生的粉料由第一吹气孔311吹扫而定向从落料槽口33掉落，并可进一步吹扫清洁模块5持续进行吹扫收集，有效清除粉尘，保证极片8的切割生产质量。

以上实施例仅为本发明的较优实施例，仅在于对本发明的技术方案作进一步详细的描述，但上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例，本发明的保护范围及实施方式不限于此，任何未脱离本发明精神实质及原理上所做的变更、组合、删除、替换或修改等均将包含在本发明的保护范围内。