0571-85175569
本申请涉及极片加工技术领域，尤其是三工位切叠一体机，其包括切片系统和叠片系统，切片系统包括极片放卷装置、皮带输送装置以及激光切割装置，极片放卷装置用于放卷极片；皮带输送装置用于输送极片；激光切割装置位于皮带输送装置的前端，叠片系统包括隔膜放卷装置、叠片装置以及下料装置，隔膜放卷装置用于放卷隔膜；叠片装置包括叠片上料机构、隔膜牵引机构以及叠片基座，叠片上料机构在皮带输送装置和叠片基座之间滑移，隔膜牵引机构衔接隔膜放卷装置，隔膜牵引机构与叠片上料机构同步运动，叠片基座用于放置电芯；下料装置对电芯实现
1.三工位切叠一体机，其特征在于，包括切片系统(1)和叠片系统(2)，所述叠片系统
皮带输送装置(12)，所述皮带输送装置(12)位于所述极片放卷装置(11)的后端，所述
激光切割装置(13)，所述激光切割装置(13)位于所述皮带输送装置(12)的前端，所述
机架(21)，所述机架(21)对应设置有进料口，所述进料口供所述皮带输送装置(12)接
隔膜放卷装置(22)，所述隔膜放卷装置(22)位于所述机架(21)的上方，并用于放卷隔
叠片装置(23)，所述叠片装置(23)包括叠片上料机构(231)、隔膜牵引机构(233)以及
叠片基座(234)，所述叠片上料机构(231)在所述皮带输送装置(12)和所述叠片基座(234)
之间滑移，所述隔膜牵引机构(233)衔接隔膜放卷装置(22)，所述隔膜牵引机构(233)与所
述叠片上料机构(231)同步运动，所述叠片基座(234)固定隔膜的首端，所述叠片基座(234)
下料装置(24)，所述下料装置(24)位于所述叠片装置(23)的后端，用于实现电芯的下
2.根据权利要求1所述的三工位切叠一体机，其特征在于，所述极片放卷装置(11)包括
放卷机构(111)、接带机构(116)、张力机构(112)、储料机构(113)、过程纠偏机构(114)以及
送料机构(115)，所述放卷机构(111)设置有两组，两组所述放卷机构(111)分别用于放卷旧
料和新料，所述接带机构(116)位于所述放卷机构(111)上方，所述接带机构(116)包括裁切
平台(1161)、新料压板(1162)以及旧料压板(1163)，所述新料压板(1162)和所述旧料压板
(1163)位于所述裁切平台(1161)的工位两侧，所述张力机构(112)位于所述接带机构(116)
的后端，所述张力机构(112)用于调节极片张紧度，极片依次穿设于所述储料机构(113)、所
述过程纠偏机构(114)以及所述送料机构(115)，所述储料机构(113)用于实现极片切割处
跳跃式进给，所述过程纠偏机构(114)用于极片放料的过程纠偏，所述送料机构(115)用于
3.根据权利要求1所述的三工位切叠一体机，其特征在于，所述皮带输送装置(12)包括
正装吸附式皮带机构(121)、极片预处理机构(122)、尺寸检测机构(123)、除静电机构
(124)、倒装吸附式皮带机构(125)以及瑕疵检测机构(126)，所述正装吸附式皮带机构
(121)位于所述极片放卷装置(11)的一侧，所述极片预处理机构(122)位于所述激光切割装
置(13)的正下方，所述尺寸检测机构(123)位于所述正装吸附式皮带机构(121)的中段，所
述尺寸检测机构(123)用于检测极片的切割尺寸，所述除静电机构(124)位于所述尺寸检测
机构(123)的后端，所述倒装吸附式皮带机构(125)位于所述正装吸附式皮带机构(121)的
上方，所述倒装吸附式皮带机构(125)的始端与所述正装吸附式皮带机构(121)的末端衔
接，所述瑕疵检测机构(126)设置有两组，两组所述瑕疵检测机构(126)的检测端分别朝向
4.根据权利要求1所述的三工位切叠一体机，其特征在于，所述激光切割装置(13)包括
红外皮秒激光器(131)、光路集成盒(132)、Z轴调焦机构(133)以及激光头(134)，所述光路
集成盒(132)与所述红外皮秒激光器(131)通过光路进行连接，所述Z轴调焦机构(133)安装
于所述光路集成盒(132)的下方，所述激光头(134)安装于所述Z轴调节机构上，所述激光头
5.根据权利要求1所述的三工位切叠一体机，其特征在于，所述极片预处理机构(122)
包括风刀(1221)和吸尘罩(1222)，所述皮带输送装置(12)与所述极片放卷装置(11)之间衔
接有呈水平设置的承载板(127)，所述承载板(127)的上表面对应设置有切割道(1271)，所
述切割道(1271)与所述激光切割装置(13)的切割工位对应，所述风刀(1221)和所述吸尘罩
(1222)分别位于所述切割道(1271)的两侧，所述风刀(1221)用于加热极片，所述吸尘罩
(1222)外接风力系统，所述风刀(1221)和所述吸尘罩(1222)相对的侧壁均设置为斜面，两
6.根据权利要求1所述的三工位切叠一体机，其特征在于，所述机架(21)包括大理石基
板和架体，所述大理石基板用于承载所述架体，所述大理石基板内开设有风道，所述风道供
7.根据权利要求1所述的三工位切叠一体机，其特征在于，所述叠片装置(23)还包括定
位检测机构，所述定位检测机构包括CCD检测架(2321)、XYR平台(2322)以及放置平台
(2323)，所述CCD检测架(2321)架设于所述上料机构、所述隔膜牵引机构(233)以及所述叠
片基座(234)上方，所述XYR平台(2322)设置于所述皮带输送装置(12)和所述叠片基座
8.根据权利要求1所述的三工位切叠一体机，其特征在于，所述叠片基座(234)包括升
降组件、叠台(2342)、隔膜纠偏平台(2345)、压刀(2344)以及平移升降模组，所述叠台
(2342)水平安装于所述升降组件上，所述叠台(2342)用于放置叠片，所述隔膜纠偏平台
(2345)位于所述叠台(2342)的一侧，所述隔膜纠偏平台(2345)供隔膜穿过，所述压刀
(2344)位于所述叠台(2342)的一侧，所述压刀(2344)用于按压隔膜，所述平移升降模组安
装于所述升降组件一侧，所述平移升降模组用于驱动所述压刀(2344)运动。
9.根据权利要求1所述的三工位切叠一体机，其特征在于，所述下料装置(24)包括滑台
(241)、水平运动模组(242)、竖直运动模组(243)以及电芯夹爪(244)，所述叠片基座(234)
竖直于所述滑台(241)上，所述水平运动模组(242)安装于所述机架(21)上，所述滑台(241)
在叠片工位与所述水平运动模组(242)之间滑移，所述竖直运动模组(243)安装于所述水平
运动模组(242)上，所述电芯夹爪(244)安装于所述竖直运动模组(243)上。
10.根据权利要求9所述的三工位切叠一体机，其特征在于，所述下料装置(24)还包括
送料轨道模组(245)和夹持机构(246)，所述送料轨道模组(245)沿一体机的长度方向设置，
所述送料轨道模组(245)衔接于下道工序，所述夹持机构(246)安装于所述送料轨道模组
[0002]锂离子电池具有比能量高、循环使用次数多、存储时间长等优点，不仅在便携式电
子设备上如移动电话、数码摄像机和手提电脑得到广泛应用(消费电池)，而且也广泛应用
于电动汽车、电动自行车以及电动工具等大中型电动设备方面(动力电池)，以及太阳能发
[0003]叠片式电池是锂电池中的一种，其具有能量密度高、内阻小、放电平台好、便于大
电流快充快放、没有死角等优势对于叠片式电池而言，需要提前加工多片形成有极耳的极
[0004]目前，传统的极片的切片工序和叠片工序分别需要通过切片机和叠片机进行加
工，极片在完成切片工序后，还需要进一步转移到叠片机处进行叠片加工，进而导致整体产
[0005]为了提高极片加工工序的布局合理性以及功能模块分布的清晰性，本申请提供三
叠片装置，所述叠片装置包括叠片上料机构、隔膜牵引机构以及叠片基座，所述叠
片上料机构在所述皮带输送装置和所述叠片基座之间滑移，所述隔膜牵引机构衔接隔膜放
卷装置，所述隔膜牵引机构与所述叠片上料机构同步运动，所述叠片基座固定隔膜的首端，
[0007]通过采用上述技术方案，极片放卷装置将卷料状的极片进行放卷，极片放卷至皮
带输送装置的前端时，通过激光切割装置，对进入到皮带输送装置前端的成条极片进行裁
切，皮带输送装置输送裁切好的极片到叠片系统。同时，隔膜放卷装置对应放卷隔膜，隔膜
的首端锁定至叠片基座上，对应的，机架上的进料口供皮带输送装置进入，当皮带输送装置
上的极片运动到末端时，叠片上料机构对应运动至皮带输送装置处，并抓取极片，将极片输
送到叠片基座上方，并进行落料，以使极片叠放至叠片基座上方的隔膜上，再通过隔膜牵引
机构的牵引配合，以使隔膜放卷装置进行放料，通过叠片上料机构、隔膜牵引机构以及叠片
基座的配合，实现Z字叠片，极片与隔膜被制成电芯，再通过下料装置进行下料。因此，本申
请中的三工位切叠一体机，整机设计及布局合理，功能模块分布清晰，便于维护及辅料上
[0008]优选的，所述极片放卷装置包括放卷机构、接带机构、张力机构、储料机构、过程纠
偏机构以及送料机构，所述放卷机构设置有两组，两组所述放卷机构分别用于放卷旧料和
新料，所述接带机构位于所述放卷机构上方，所述接带机构包括裁切平台、新料压板以及旧
料压板，所述新料压板和所述旧料压板位于所述裁切平台的工位两侧，所述张力机构位于
所述接带机构的后端，所述张力机构用于调节极片张紧度，极片依次穿设于所述储料机构、
所述过程纠偏机构以及所述送料机构，所述储料机构用于实现极片切割处跳跃式进给，所
述过程纠偏机构用于极片放料的过程纠偏，所述送料机构用于对极片进行精准投放至所述
[0009]通过采用上述技术方案，放卷机构完成卷料的放料，卷料进入到张力机构，张力机
构为极片放料提供稳定的张力，同时，极片依次穿设于所述储料机构、所述过程纠偏机构以
及所述送料机构，储料机构配合后端的激光切割装置，实现极片切割处跳跃式进给，此外，
在放卷过程中，过程纠偏机构对极片进行纠偏，提高极片的送料进度，对应的，极片最终被
送料机构送入至皮带输送装置处，进行激光切割加工。此外，当前一卷极片卷料放卷完后，
[0010]优选的，所述皮带输送装置包括正装吸附式皮带机构、极片预处理机构、尺寸检测
机构、除静电机构、倒装吸附式皮带机构以及瑕疵检测机构，所述正装吸附式皮带机构位于
所述极片放卷装置的一侧，所述极片预处理机构位于所述激光切割装置的正下方，所述尺
寸检测机构位于所述正装吸附式皮带机构的中段，所述尺寸检测机构用于检测极片的切割
尺寸，所述除静电机构位于所述尺寸检测机构的后端，所述倒装吸附式皮带机构位于所述
正装吸附式皮带机构的上方，所述倒装吸附式皮带机构的始端与所述正装吸附式皮带机构
的末端衔接，所述瑕疵检测机构设置有两组，两组所述瑕疵检测机构的检测端分别朝向所
[0011]通过采用上述技术方案，激光切割装置完成极片的切割后，极片预处理机构对极
片在堆叠前进行预处理，同时，正装吸附式皮带机构对极片进行吸附并输送，极片分别通过
尺寸检测机构和除静电机构，以对极片的切割尺寸进行检测，同时消除极片上的静电，此
外，其中一组瑕疵检测机构对极片的正面进行检测，在倒装吸附式皮带机构的衔接下，极片
[0012]优选的，所述激光切割装置包括红外皮秒激光器、光路集成盒、Z轴调焦机构以及
激光头，所述光路集成盒与所述红外皮秒激光器通过光路进行连接，所述Z轴调焦机构安装
于所述光路集成盒的下方，所述激光头安装于所述Z轴调节机构上，所述激光头竖直朝向所
[0013]通过采用上述技术方案，红外皮秒激光器作为光源配合光路集成盒，产生高精度
[0014]优选的，所述极片预处理机构包括风刀和吸尘罩，所述皮带输送装置与所述极片
放卷装置之间衔接有呈水平设置的承载板，所述承载板的上表面对应设置有切割道，所述
切割道与所述激光切割装置的切割工位对应，所述风刀和所述吸尘罩分别位于所述切割道
的两侧，所述风刀用于加热极片，所述吸尘罩外接风力系统，所述风刀和所述吸尘罩相对的
[0015]通过采用上述技术方案，风刀对极片表面进行加热，降低极片表面的熔覆物粒径，
使得后续叠片过程中，隔膜包覆于极片表面时更加稳定，提高良品率。此外，激光切割装置
切割切割道上的极片时，产生的碎屑会以弧形的运动轨迹向极片两侧飞溅，两个斜面之间
形成扇形区域，适配于碎屑的飞溅轨迹，从而能够更为有效地阻挡和承接碎屑，并通过吸尘
[0016]优选的，所述机架包括大理石基板和架体，所述大理石基板用于承载所述架体，所
[0017]通过采用上述技术方案，大理石基板作为设备的一部分，具有精度高，稳定性好，
[0018]优选的，所述叠片装置还包括定位检测机构，所述定位检测机构包括CCD检测架、
XYR平台以及放置平台，所述CCD检测架架设于所述上料机构、所述隔膜牵引机构以及所述
叠片基座上方，所述XYR平台设置于所述皮带输送装置和所述叠片基座之间，所述放置平台
[0019]通过采用上述技术方案，叠片上料机构将皮带输送装置送入的极片放置于放置平
[0020]优选的，所述叠片基座包括升降组件、叠台、隔膜纠偏平台、压刀以及平移升降模
组，所述叠台水平安装于所述升降组件上，所述叠台用于放置叠片，所述隔膜纠偏平台位于
所述叠台的一侧，所述隔膜纠偏平台供隔膜穿过，所述压刀位于所述叠台的一侧，所述压刀
用于按压隔膜，所述平移升降模组安装于所述升降组件一侧，所述平移升降模组用于驱动
[0021]通过采用上述技术方案，为叠片动作提供工作平台，同时具备对首层隔膜进行纠
[0022]优选的，所述下料装置包括滑台、水平运动模组、竖直运动模组以及电芯夹爪，所
述叠片基座竖直于所述滑台上，所述水平运动模组安装于所述机架上，所述滑台在叠片工
位与所述水平运动模组之间滑移，所述竖直运动模组安装于所述水平运动模组上，所述电
[0023]通过采用上述技术方案，滑台将叠片基座送出至机架外侧，竖直运动模组控制电
芯夹爪下移，电芯夹爪抓取电芯，再通过控制水平运动模组，以带动电芯水平运动至出料
[0024]优选的，所述下料装置还包括送料轨道模组和夹持机构，所述送料轨道模组沿一
体机的长度方向设置，所述送料轨道模组衔接于下道工序，所述夹持机构安装于所述送料
[0025]通过采用上述技术方案，夹持机构对接电芯夹爪，对电芯进行转移后，由送料轨道
1.本申请中的三工位切叠一体机，整机设计及布局合理，功能模块分布清晰，便于
维护及辅料上料，同时，通过激光制片，无需模具和裁刀、具有高精度、高效率等优点；
2.大理石基板作为设备的一部分，具有精度高，稳定性好，同时，在大理石基板上
拍照取数传出信号，以使XYR平台获取对应的参数，从而控制放置平台移动，提高极片的上
[0045]图19是本申请实施例中直线模组与叠片上料机构以及CCD检测架的配合关系图。
[0050]图24是本申请实施例中水平运动模组、竖直运动模组以及电芯夹爪的配合关系
[0052]附图标记说明：1、切片系统；11、极片放卷装置；111、放卷机构；1111、放卷动力电
机；1112、放卷纠偏模组；1113、放卷气胀轴；112、张力机构；1121、第一安装架；1122、低摩擦
气缸；1123、电子尺；1124、摆动张紧辊；113、储料机构；1131、储料运动模组；1132、储料辊；
114、过程纠偏机构；1141、纠偏底座；1142、纠偏执行模组；1143、纠偏导辊；1144、纠偏传感
器；115、送料机构；1151、第二安装架；1152、送料电机；1153、送料辊；1154、压料气缸；1155、
压料辊；116、接带机构；1161、裁切平台；1162、新料压板；1163、旧料压板；12、皮带输送装
置；121、正装吸附式皮带机构；122、极片预处理机构；1221、风刀；1222、吸尘罩；123、尺寸检
测机构；124、除静电机构；125、倒装吸附式皮带机构；126、瑕疵检测机构；127、承载板；
1271、切割道；13、激光切割装置；131、红外皮秒激光器；132、光路集成盒；133、Z轴调焦机
构；134、激光头；2、叠片系统；21、机架；211、直线、第一机械手；2312、第二机械手；23121、热切刀模组；232、定位检
测机构；2321、CCD检测架；2322、XYR平台；2323、放置平台；233、隔膜牵引机构；234、叠片基
座；2341、座体；2342、叠台；2343、X/Y轴运动模组；2344、压刀；2345、隔膜纠偏平台；24、下料
装置；241、滑台；242、水平运动模组；243、竖直运动模组；244、电芯夹爪；245、送料轨道模
[0054]本申请实施例公开三工位切叠一体机。参照图1，三工位切叠一体机包括切片系统
1和叠片系统2，其中，切片系统1对应切割正极极片和负极极片，叠片系统2对应为三工位加
工系统，三个加工工位的结构一致，线性加工电芯。对应的，叠片系统2衔接于切片系统1。
[0055]参照图2，具体的，由于切片系统1需要同时加工出正极极片和负极极片，因此，切
片系统1对应设置有两组，两组切片系统1并列设置，切片系统1包括极片放卷装置11、皮带
输送装置12以及激光切割装置13，极片放卷装置11用于放卷极片，皮带输送装置12位于极
片放卷装置11的后端，皮带输送装置12用于输送极片，激光切割装置13位于皮带输送装置
[0056]参照图3，其中，极片放卷装置11包括放卷机构111、张力机构112、储料机构113、过
程纠偏机构114、送料机构115以及接带机构116，上述各个机构相互配合，以实现极片的精
[0057]参照图4，对应的，放卷机构111由放卷动力电机1111、放卷纠偏模组1112以及放卷
气胀轴1113组成，放卷动力电机1111通过皮带轮传动机构与气胀轴连接，放卷纠偏装置位
于放卷动力电机1111与放卷气胀轴1113之间，在本实施例中，放卷纠偏模组1112为常规的
卷料检测模组。其中，放卷动力电机1111内置有编码器，放卷气胀轴1113上对应增设有感应
器，通过感应器检测极片料卷的大小的变化，判断极片是否快用完，当料卷用完时，机器发
出报警信号，并停机通过编码器（电位）控制放卷速度。同时，放卷气胀轴1113上设置有机械
定位和传感器边缘检测定位，以将不同料卷收卷差异导致的位置偏差影响降到最小。
[0058]参照图5，进一步的，极片由放卷机构111进行放卷后，通过张力机构112调节放卷
张力，具体的，张力机构112包括第一安装架1121、低摩擦气缸1122、电子尺1123以及摆动张
紧辊1124，摆动张紧辊1124转动承载于第一安装架1121上，低摩擦气缸1122和电子尺1123
安装于第一安装架1121的一侧，低摩擦气缸1122的活塞杆端部与摆动张紧辊1124铰接，同
时，电子尺1123的感应端连接于低摩擦气缸1122的活塞杆端部。极片绕设于摆动张紧辊
1124的外侧，低摩擦气缸1122驱动，以使摆动张紧辊1124摆动，从而调节极片的放卷张力，
同时，电子尺1123对低摩擦气缸1122的活塞杆的位移状态进行感应，从而反馈调节低摩擦
[0059]此外，低摩擦气缸1122上设置有精密调压阀和电气比例阀，通过精密减压阀对气
压进行调节，保持低摩擦气缸1122气源端的气压稳定。同时，电气比例阀通过电压的比例控
制调整气压的大小控制张力，张力可设定。进一步的，能够实现张力的连续可调，实现极片
恒张力放卷闭环控制，电气比例阀以便监测实时张力，对应的张力范围在5‑150N内可调。
[0060]参照图6，同时，极片经过张力机构112调节后，进入到过程纠偏机构114内，实现纠
偏。具体的，过程纠偏机构114由纠偏底座1141、纠偏执行模组1142、纠偏导辊1143以及纠偏
传感器1144组成，纠偏执行模组1142安装于纠偏底座1141上，纠偏导辊1143转动承载于纠
偏执行模组1142上，极片绕设穿过纠偏导辊1143，纠偏传感器1144对应安装于纠偏底座
1141上且位于纠偏执行模组1142的边缘。因此，料卷纠偏采用高灵敏度感应器感应料区的
边缘，纠偏执行模组1142提供动力，纠偏导辊1143在纠偏底座1141上精确移动实现极片的
[0061]参照图7，同时，在此过程中，还需要通过储料机构113对极片的输送进行优化，具
体的，储料组件包括储料运动模组1131和储料辊1132组成，储料辊1132安装于储料运动模
组1131上，储料运动模组1131能够控制储料辊1132平移，从而控制极片的进料速率，适配于
极片的切割，在本实施例中，储料运动模组1131为常规的电机模组，在此不作过多赘述。
[0062]参照图8，进一步的，通过过程纠偏机构114完成纠偏后的极片，精准进入到送料机
构115处，具体的，送料机构115包括第二安装架1151、送料电机1152、送料辊1153、压料气缸
1154以及压料辊1155，第二安装架1151对应安装于皮带输送装置12的前端，送料电机1152
安装于第二安装架1151的侧壁，送料辊1153对应转动承载于第二安装架1151内，送料辊
1153与送料电机1152的输出轴同轴固定，由送料电机1152提供动力，带动送料辊1153转动。
[0063]同时，压料气缸1154安装于第二安装架1151上，压料气缸1154的活塞杆活动贯穿
第二安装架1151，压料辊1155转动承载于压料气缸1154的活塞杆的端部，压料辊1155与送
料辊1153平行。在此过程中，压料辊1155在压料气缸1154的压力下将极片与送料辊1153压
[0064]在本实施例中，压料辊1155采用橡胶制成，寿命长，耐腐蚀，不粘极片，采用伺服电
机驱动实现精确定位，压料气缸1154内对应连接有精密高压阀，可调节压料辊1155对极片
的压力。同时，送料辊1153采用碳纤维辊，更耐磨，重量更轻，自由度更好。
[0065]参照图9，另一方面，接带机构116包括裁切平台1161、新料压板1162以及旧料压板
1163，裁切平台1161内置有电动切刀，裁切平台1161的上表面对应开始有供电动切刀滑移
的让位槽，新料压板1162和旧料压板1163位于裁切平台1161的工位两侧。
[0066]操作人员将极片拉到接带处，新料压板1162和旧料压板1163分别对极片新料和极
片旧料进行按压定位，通过电动切刀进行裁切，人工贴胶纸，完成新极片与前极片的连接。
[0067]同时，裁切平台1161使用非金属材质制成，裁切平台1161的下部设置集尘盒，通过
吸尘管道增设连接吸尘器，对极片裁切后的碎屑进行收集，且裁切平台1161表面镶嵌刻度
[0068]参照图10，另一方面，皮带输送装置12包括正装吸附式皮带机构121、极片预处理
机构122、尺寸检测机构123、除静电机构124、倒装吸附式皮带机构125以及瑕疵检测机构
126。对应的，激光切割装置13完成极片的切割后，极片预处理机构122对极片在堆叠前进行
预处理，同时，正装吸附式皮带机构121对极片进行吸附并输送，极片分别通过尺寸检测机
构123和除静电机构124，以对极片的切割尺寸进行检测，同时消除极片上的静电，此外，其
中一组瑕疵检测机构126对极片的正面进行检测，在倒装吸附式皮带机构125的衔接下，极
[0069]具体的，正装吸附式皮带机构121位于送料机构115的一侧，正装吸附式皮带机构
121由伺服电机提供动力，将激光切割装置13切割后产生的极片往后端输送。
[0070]参照图10和图11，对应的，皮带输送装置12与极片放卷装置11之间衔接有呈水平
设置的承载板127，承载板127的上表面对应开设有切割道1271，切割道1271的位置与激光
切割装置13的切割工位对应，同时，承载板127的表面设置有风孔，承载板127同样与风力系
统连接，极片运动到承载板127的上表面时，风力系统提供动力，将极片吸附于承载板127上
[0071]对应的，极片预处理机构122包括风刀1221和吸尘罩1222，风刀1221和吸尘罩1222
均外接风力系统，风刀1221位于承载板127的上方，风刀1221还外接有加热装置，风刀1221
送出的热风的温度在200℃‑250℃之间，在本实施例中，热风的具体稳定为200℃，风刀1221
与承载板127之间的距离10mm，当极片经过风刀1221后，风刀1221吹出的热风作用于极片的
表面，极片表面的熔覆物粒径从20um下降到10um，后续叠片的过程中，隔膜包覆于极片表面
时，能够减少因极片表面的熔覆物粒径过大，而刺破隔膜的情况发生，进一步提高了电芯生
[0072]另一方面，吸尘罩1222位于风刀1221的一侧，吸尘罩1222的开口朝向风刀1221，同
时，风刀1221和吸尘罩1222分别位于切割道1271的两侧，风刀1221和吸尘罩1222相对的侧
壁均设置为斜面，两个斜面朝向切割道1271外侧呈向上倾斜设置。同时，风刀1221与吸尘罩
[0073]因此，激光切割装置13切割切割道1271上的极片时，产生的碎屑会以弧形的运动
轨迹向极片两侧飞溅，两个斜面之间形成扇形区域，适配于碎屑的飞溅轨迹，从而能够更为
[0074]需要说明的是，本申请实施例中的吸尘罩1222内增设有FUU模组，抽出环境的浮
粉，实时检测切割区域的粉尘状态，确保粉尘颗粒数达到使用要求。对应的，吸尘罩1222还
增设于接带机构116，以及切片系统1和叠片系统2连接处，上述区域均为易产生粉尘的区
[0075]参照图12，对应的，激光切割装置13包括红外皮秒激光器131、光路集成盒132、Z轴
调焦机构133以及激光头134，光路集成盒132与红外皮秒激光器131通过光路进行连接，Z轴
调焦机构133安装于光路集成盒132的下方，激光头134安装于Z轴调节机构上，激光头134竖
直朝向承载板127上的切割道1271。因此，红外皮秒激光器131作为光源配合光路集成盒
132，产生高精度激光，再由激光头134发射出激光，从而实现对极片的激光裁切。
[0076]需要说明的是，本申请实施例中，红外皮秒激光器131的最大激光功率为300W，由
于需要切割料区，对应采用的方案是间歇式送料切割，切割时间控制在0.18S，对应的，极片
[0077]参照图10和图13，另一方面，极片在完成切割后，对应进入到正装吸附式皮带机构
121上，正装吸附式皮带机构121呈水平设置，正装吸附式皮带机构121同样外接于风力系
统，以获取风力，即正装吸附式皮带机构121能够产生负压，以吸附极片。且正装吸附式皮带
通过电机模组作为动力源进行驱动。同时，尺寸检测机构123安装于正装吸附式皮带机构
121的上方，尺寸检测机构123由支撑架和CCD镜头模组组成，CCD镜头模组即相机、镜头以及
光源组合形成的模组，极片经过CCD镜头模组后，对应检测出极片完成切割后的尺寸。
[0078]进一步的，倒装吸附式皮带机构125位于正装吸附式皮带机构121的上方，倒装吸
附式皮带机构125的始端与正装吸附式皮带机构121的末端衔接。当极片运动到正装吸附式
皮带机构121的末端时，正装吸附式皮带机构121对应产生正压，倒装吸附式皮带机构125对
应产生负压，以使极片转移到倒装吸附式皮带机构125上，且极片的背面暴露至外侧。
[0079]参照图10和图14，对应的，除静电机构124设置有两组，其中一组除静电机构124安
装于正装吸附式皮带机构121上，且位于尺寸检测机构123的后端，除静电机构124内置的刷
辊作用于极片的正面，以消除极片正面的静电。另一组除静电机构124安装于倒装吸附式皮
带机构125上，同理，另一组除静电机构124内置的刷辊作用于极片的背面，以消除极片正面
[0080]参照图10和图15，进一步的，瑕疵检测机构126设置有两组，两组瑕疵检测机构126
的检测端分别朝向正装吸附式皮带机构121和倒装吸附式皮带机构125，对应的，其中一组
瑕疵检测机构126对极片的正面进行检测，在倒装吸附式皮带机构125的衔接下，极片的反
面置于外侧，通过另一组瑕疵检测机构126对极片的反面进行检测。在本实施例中，瑕疵检
测机构126同样通过CCD模组进行检测，以检测极片正面和背面是否存在瑕疵。同时，倒装吸
附式皮带机构125下方安装有NG料盒，不合格的极片会在经过NG料盒时，由倒装吸附式皮带
[0081]对应的，在完成瑕疵检测后，极片被送出切片系统1，并对应进入到叠片系统2内进
[0082]参照图16和图17，具体的，叠片系统2包括机架21、隔膜放卷装置22、叠片装置23以
及下料装置24，机架21作为载体，机架21对应设置有进料口，进料口对应设置有两个，以适
配于切片系统1中正极片和负极片对应的两个加工工位，进料口供皮带输送装置12接入，需
要说明的是，极片在切片系统1出料时，由于会再进行一次倒装吸附式皮带机构125与正装
吸附式皮带机构121之间的转移，即具体接入进料口的为正装吸附式皮带机构121。同时，隔
膜放卷装置22位于机架21的上方，并用于放卷隔膜，叠片装置23对应用于堆叠正极片、负极
[0083]进一步的，机架21包括大理石基板和架体，大理石基板用于承载架体，大理石基板
内开设有风道，风道供风力系统管路使用。对应的，大理石基板作为设备的一部分，具有精
度高，稳定性好，同时，在大理石基板上增设风道，便于管路的集成，提高空间利用率。
[0084]参照图18，此外，隔膜放卷机构111的整体架构与极片放卷机构111的整体架构一
致，通过隔膜放卷、缓存、分料等机构提供叠片所需的隔膜，其中隔膜卷料通过气胀轴固定，
隔膜靠内侧基准边定位，换料方便快捷。同样的，料卷在气胀轴上有机械定位和传感器边缘
[0085]同时，自动放卷采用伺服电机驱动，程序控制自动放卷，实现隔膜放卷的速度变
化，通过计算隔膜料卷的大小的变化，判断隔膜是否快用完，当隔膜用完时，设备报警并停
机，提示操作人员更换隔膜，在此过程中，本申请中的隔膜放卷机构111能够基于现有的PCL
[0086]另一方面，叠片装置23包括叠片上料机构231、定位检测机构、隔膜牵引机构233以
及叠片基座234，叠片上料机构231在正装吸附式皮带机构121和叠片基座234之间滑移，隔
膜牵引机构233衔接隔膜放卷装置22，隔膜牵引机构233与叠片上料机构231同步运动，叠片
基座234固定隔膜的首端，叠片基座234用于放置极片和隔膜，定位检测机构用于极片在抓
[0087]参照图19，具体的，叠片上料机构231包括第一机械手2311和第二机械手2312，机
架21的侧壁对应安装有直线均安装于直线上。对应的，由于叠片系统2同时衔接了正极片和负
极片的加工工序，因此，第一机械手2311和第二机械手2312设置有两组，其中一组第一机械
手2311和第二机械手2312设置于机架21的一侧，另一组第一机械手2311和第二机械手2312
设置于机架21的另一侧，而叠片基座234对应设置于两组第一机械手2311和第二机械手
[0088]参照图20和图21，对应的，定位检测机构同样设置有两组，对应穿插设置于正装吸
附式皮带机构121和叠片基座234之间滑移，定位检测机构包括CCD检测架2321、XYR平台
2322以及放置平台2323，CCD检测架2321架设于叠片上料机构231、隔膜牵引机构233以及叠
片基座234上方，XYR平台2322设置于皮带输送装置12和叠片基座234之间，放置平台2323固
定于XYR平台2322的上方。需要说明的是，CCD检测架2321由CCD模组配合支架组成，能够对
[0089]对应的，第一机械手2311将极片搬运至放置平台2323上方，通过CCD
取数传出信号，以使XYR平台2322获取对应的参数，从而控制放置平台2323移动，以使第二
机械手2312的抓取位置更加精准，确定好抓取位置后，第二机械手2312再将放置平台2323
[0090]在此过程中，采用多动子直线电机控制系统，正、负极片的叠片上料机构231能够
独立布置，可分别调节。同时，第一机械手2311和第二机械手2312采用伺服电机驱动精密滚
珠丝杆运动，定位精确；同时采用吸盘方式搬运极片，能保证一次只吸一片，吸盘对极片无
[0092]对应的，XYR平台2322的一侧同样设置有NG料盒，不合格的极片会通过第一机械手
[0093]参照图19和图22，具体的，叠片基座234包括座体2341、叠台2342、X/Y轴运动模组
2343以及压刀2344，座体2341滑移设置于大理石基板的上表面，叠台2342呈水平设置，叠台
2342安装于座体2341的上表面，X/Y轴运动模组2343安装于座体2341上，压刀2344安装于X/
Y轴运动模组2343的活动端，在X/Y轴运动模组2343的驱动下，能够使得压刀2344实现横移
[0094]对应的，隔膜牵引机构233同样安装于直线上，在直线的驱动下，
隔膜牵引机构233能够实现横移，隔膜卷料从隔膜放卷装置22出料后，进入到隔膜牵引机构
233内，隔膜牵引机构233内置有并辊和夹爪气缸，从而对隔膜牵引机构233进行夹持牵引。
[0095]此外，压刀2344对应设置有四个，四个压刀2344分别位于叠台2342的四个角，其
中，首层隔膜由隔膜牵引机构233送出到叠台2342上，叠台2342的上表面同样设置有风孔，
叠台2342对应外接风力系统，叠台2342能够吸附首层隔膜，保证首层隔膜平整放置于叠台
[0096]对应的，其中一组第一机械手2311和第二机械手2312配合，将正极片或负极片放
置于首层隔膜上，此时，启动X/Y轴运动模组2343，以使其中位于同一侧的压刀2344按压首
对应放料，从而拉长隔膜，以使隔膜覆盖于首片正极片或负极片上表面，对应的，另一组第
一机械手2311和第二机械手2312配合，将正极片或负极片放置于次层隔膜上，同理，再次启
动X/Y轴运动模组2343，以使其中另一组位于同一侧的压刀2344按压次层隔膜的一侧，再通
放料，从而拉长隔膜，以使隔膜覆盖于第二片正极片或负极片上表面，往复加工，实现Z字叠
[0097]需要说明的是，叠片基座234还包括隔膜纠偏平台2345，隔膜纠偏平台2345位于叠
台2342的一侧，同样通过开设风孔吸附隔膜，且隔膜纠偏平台2345内置纠偏气缸，从而带动
[0098]参照图19和图23，进一步的，其中一个第二机械手2312上还安装有热切刀模组
23121，当完成叠片后，第二机械手2312运动到对应位置，对隔膜进行切断，同时热熔隔膜的
[0099]参照图24和图25，另一方面，下料装置24包括滑台241（结合图22）、水平运动模组
242、竖直运动模组243、电芯夹爪244、送料轨道模组245以及夹持机构246，滑台241滑移设
置于大理石基板的上表面，机架21对应开设有出料口，供滑台241滑出，水平运动模组242安
装于机架21上，滑台241在叠片工位与水平运动模组242之间滑移，竖直运动模组243安装于
水平运动模组242上，竖直运动模组243上安装有旋转气缸，电芯夹爪244安装于旋转气缸
[0100]同时，送料轨道模组245沿一体机的长度方向设置，送料轨道模组245衔接于下道
工序，夹持机构246安装于送料轨道模组245上，夹持机构246与电芯夹爪244对接。
[0101]因此，滑台241将叠片基座234送出至机架21外侧，竖直运动模组243控制电芯夹爪
244下移，电芯夹爪244抓取电芯，再通过控制水平运动模组242，以带动电芯水平运动至出
料侧，夹持机构246对接电芯夹爪244，对电芯进行转移后，由送料轨道模组245将电芯送出
极片放卷装置11将卷料状的极片进行放卷，极片放卷至皮带输送装置12的前端
时，通过激光切割装置13，对进入到皮带输送装置12前端的成条极片进行裁切，皮带输送装
置12输送裁切好的极片到叠片系统2。同时，隔膜放卷装置22对应放卷隔膜，隔膜的首端锁
定至叠片基座234上，对应的，机架21上的进料口供皮带输送装置12进入，当皮带输送装置
12上的极片运动到末端时，叠片上料机构231对应运动至皮带输送装置12处，并抓取极片，
将极片输送到叠片基座234上方，并进行落料，以使极片叠放至叠片基座234上方的隔膜上，
再通过隔膜牵引机构233的牵引配合，以使隔膜放卷装置22进行放料，通过叠片上料机构
231、隔膜牵引机构233以及叠片基座234的配合，实现Z字叠片，极片与隔膜被制成电芯，再
通过下料装置24进行下料。因此，本申请中的三工位切叠一体机，整机设计及布局合理，功
能模块分布清晰，便于维护及辅料上料，同时，通过激光制片，无需模具和裁刀、具有高精
[0103]以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请
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