CN102059447B - 一种锂电池正极片清粉焊接机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种锂电池正极片清粉焊接机，包括机架和设于机架上的工作台，在工作台上依序设有正极片送料机构、镍片送料机构、正极片剪切机构、镍片剪切机构、超声波焊接机和正极片成品下料机构，各机构与主控电路连接。本发明结构合理，采用上述结构，焊接正极片时，送料机构分别将正极带和镍带送入剪切机构，超声波焊接机再对剪切成片的正极片和镍片焊接成正极片成品，最后将焊接好的正极片成品输送下料，从而实现对锂电池正极片的自动送料、焊接和下料。本发明解决了手工焊接锂电池正极片速度慢、效率低的问题，具有焊接质量好、效率高的特点，节约了生产成本。
Description
—种锂电池正极片清粉焊接机
技术领域
[0001] 本发明涉及一种对锂电池正极片进行自动送料、清粉和焊接的锂电池正极片清粉焊接机。
背景技术
[0002]目前，锂电池正极片的送料、清粉和焊接都是采用手工和半自动设备相结合的作业方式，这种作业防止导致正极片焊接效率低，焊接的产品质量难以保证，产量和质量不能满足客户需求，降低了企业的市场竞争力。
发明内容
[0003] 本发明的目的是提供一种锂电池正极片清粉焊接机，实现了正极片的自动送料、清粉和焊接，以提高生产效率、改善生产环境、降低生产成本与劳力强度。
[0004] 为实现上述目的，本发明提供的技术方案为:
[0005] 一种锂电池正极片清粉焊接机，包括机架和设于机架上的工作台，所述的工作台上依序设有将正极片输送至焊接工位的正极片送料机构、将镍片输送至焊接工位的镍片送料机构、将正极带剪切成正极片的正极片剪切机构、将镍带剪切成镍片的镍片剪切机构、将正极片和镍片焊接在一起的超声波焊接机和正极片成品下料机构，各机构与主控电路连接。
[0006] 所述的正极片送料机构包括将正极带输送至正极片剪切机构的正极带输送机构和将剪切后的正极片输送至焊接工位的正极片输送机构，正极带输送机构包括安装于工作台左端的正极带料盘，在工作台上垂直安装有一支撑板，在支撑板正面左端安装有牵引正极带向前送料的送料滚轮；正极片输送机构包括安装于工作台上的支撑架、安装于支撑架上的正极片输送轨道和压块，在支撑架一侧安装有同步带轮传动机构，同步带轮传动机构由电机一驱动工作，在同步带轮传动机构的从动轮上安装有丝杆一，丝杆一上安装有与丝杆一配合的滑动座一，正极片输送轨道安装于滑动座一上，压块位于正极片输送轨道的滑动座一上方，在支撑架上还安装有驱动压块夹紧正极片的气缸一；
[0007] 所述的镍片送料机构包括安装于工作台右端的底座、安装于底座上的调整板和安装于调整板上的镍带料盘以及带动镍带送料的送镍带电机，在底座上还安装有与调整板连接调节镍带水平位置的镍片水平推动电机和调节镍带垂直位置的镍片垂直推动气缸。
[0008] 所述的正极片剪切机构包括安装于工作台上位于正极带输送机构右端的固定板一、安装于固定板一顶部的曲轴和剪切正极带的正极片上、下切刀，曲轴由涡轮减速电机带动旋转，正极片上切刀通过连接杆与曲轴连接；
[0009] 所述的镍片剪切机构包括安装于镍片送料机构调整板上位于正极片输送机构右端的固定板二，固定板二上安装有镍片上、下切刀以及镍片剪切气缸，镍片剪切气缸和镍片上切刀连接，剪切后的镍片落于正极片上。
[0010] 所述的超声波焊接机安装于正极片输送机构右端和镍片剪切机构的交接处。[0011] 所述的正极片成品下料机构包括安装于工作台右端的固定座、安装于固定座上的滑座一和安装于滑座一上的滑座二，在固定座上还安装有推动滑座一水平移动的下料水平推动气缸，在滑座一上还安装有推动滑座二垂直移动的下料垂直推动气缸，在滑座二上安装有吸取正极片成品的吸嘴。
[0012] 所述的支撑板上安装有检测正极带受力大小的正极带检测机构，该正极带检测机构包括安装于支撑板左端背面的立板一和立板二，立板一和立板二相互平行，立板一上安装有与立板一配合的滑轨，在立板一内安装有弹簧与滑轨一侧连接，在滑轨上安装有压带轮一，在立板二上左右两端分别安装有感应压带轮一的感应器，压带轮一根据正极带的受力大小左右移动来辅助送料滚轮间歇送料。
[0013] 所述的支撑板上正极带检测机构的右端安装有精压正极带的精滚滚轮，精滚滚轮通过电机带动旋转。
[0014] 所述的支撑板上还安装有正极带清粉机构，该正极带清粉机构包括安装于支撑架上位于精滚滚轮左端的一次清粉机构和安装于精滚滚轮右端对正极带进行二次清粉的二次清粉机构，一次清粉机构内安装有一次清粉机构滚轮和初次去除粉末的吹气嘴，一次清粉机构滚轮通过电机带动旋转。
[0015] 在正极带清粉机构二次清粉机构的右端安装有纠正正极带前后方向位置的正极带送料纠偏系统。
[0016] 所述正极带送料纠偏系统的右端还安装有调整正极片长度的正极片长度调整机构，该正极片长度调整机构包括固定架、安装于固定架内的丝杆二和安装于固定架上与丝杆二连接驱动丝杆二旋转的正极片长度调整机构电机，在丝杆二上安装有与丝杆二配合的滑动座二，滑动座二上安装有压带轮二，正极片长度调整机构电机驱动丝杆二旋转带动压带轮二上下移动，在固定架上还安装有感应正极带长度的原点定位器。
[0017] 本发明结构合理，采用上述结构，焊接正极片时，送料机构分别将正极带和镍带送入剪切机构，超声波焊接机再对剪切成片的正极片和镍片焊接成正极片成品，最后将焊接好的正极片成品输送下料，从而实现对锂电池正极片的自动送料、焊接和下料。本发明解决了手工焊接锂电池正极片速度慢、效率低的问题，具有焊接质量好、效率高的特点，节约了生产成本。
附图说明
[0018] 附图1是本发明立体结构示意图；
[0019] 附图2是本发明正极片输送机构正面结构示意图；
[0020] 附图3是本发明正极片剪切机构立体结构示意图；
[0021] 附图4是本发明镍片送料机构和镍片剪切机构安装结构示意图；
[0022] 附图5是本发明正极片成品下料机构立体结构示意图；
[0023] 附图6是本发明正极带检测机构正面结构示意图；
[0024] 附图7是本发明正极片长度调整机构正面结构示意图。
具体实施方式
[0025] 为了便于本领域技术人员的理解，下面将结合具体实施例及附图对本发明结构原理作进一步详细描叙:
[0026] 如附图1-7所示，一种锂电池正极片清粉焊接机，包括机架和设于机架上的工作台I，在工作台上设有正极片送料机构2、正极带检测机构8、正极带送料纠偏系统11、正极片长度调整机构12、正极片剪切机构4、镍片送料机构3、镍片剪切机构5、超声波焊接机6和正极片成品下料机构7，各机构与主控电路连接。
[0027] 其中，上述的正极片送料机构2用于将正极片输送至焊接工位，该正极片送料机构2包括正极带输送机构21和正极片输送机构22，正极带输送机构21用于将正极带输送至正极片剪切机构4，包括安装于工作台I左端的正极带料盘21，正极带料盘21上卷绕有正极带，在工作台I上垂直安装有一支撑板13，在支撑板I正面左端安装有送料滚轮14，送料滚轮14由电机驱动旋转牵引正极带向前送料；正极片输送机构22用于将经正极片剪切机构4剪切后的单个正极片输送至焊接工位，包括支撑架221、正极片输送轨道222和压块223，支撑架221安装于工作台I上，正极片输送轨道222和压块223安装于支撑架221上，在支撑架221 —侧安装有同步带轮传动机构225，同步带轮传动机构225由电机一 224驱动工作，电机一 22安装于支撑架221内，在同步带轮传动机构225的从动轮上安装有丝杆一 226，丝杆一 226上安装有与丝杆一 226配合的滑动座一 227，正极片输送轨道222安装于滑动座一 227上，压块223位于正极片输送轨道222的上方，在支撑架221上安装有驱动压块223夹紧正极片的气缸一 228。气缸一 228驱动压块223压紧剪切好的正极片，同时，电机一 224工作带动同步带轮传动机构225驱动丝杆一 226旋转，丝杆一 226带动正极片输送轨道222将剪切好的正极片送到焊接工位。
[0028] 上述的镍片送料机构3用于将镍片输送至焊接工位，该镍片送料机构3包括安装于工作台I右端的底座31、调整板32和镍带料盘33以及送镍带电机34，调整板32安装于底座31上，镍带料盘33和送镍带电机34安安装于调整板32上，镍带料盘33上卷绕有镍带，送镍带电机34工作带动镍带送料。在底座31上还安装有分别与调整板32连接的镍片水平推动电机35和镍片垂直推动气缸36，镍片水平推动电机35驱动调整板32水平移动实现调节镍带的水平位置，镍片垂直推动气缸36驱动调整板32垂直移动实现调节镍带的垂直位置。
[0029] 上述的正极片剪切机构4包括固定板一 41、曲轴42、正极片上切刀43和正极片下切刀44，固定板一 41安装于工作台I上位于正极带输送机构21的右端，曲轴42安装于固定板一的顶部，曲轴42与一涡轮减速电机45连接，正极片上切刀43通过连接杆46与曲轴42连接，正极片下切刀44安装于固定板一上。正极带从正极带输送机构21输送过来后，涡轮减速电机45驱动曲轴42旋转带动正极片上切刀43向下运动，正极片上切刀43与正极片下切刀44完成将正极带切成一定长度的正极片。
[0030] 上述的镍片剪切机构5包括固定板二 51、镍片上切刀52、镍片下切刀53和镍片剪切气缸54，固定板二 51安装于镍片送料机构3调整板32上位于正极片输送机构22的右端，镍片上切刀52、镍片下切刀53和镍片剪切气缸54安装于固定板二上，镍片剪切气缸54和镍片上切刀52连接。镍带从镍片送料机构3输送过来后，镍片剪切气缸54驱动镍片上切刀52向下运动，镍片上切刀52和镍片下切刀53完成将镍带切成一定长度的镍片，剪切后的镍片落于剪切好的正极片上。
[0031] 本方案中，超声波焊接机6安装于正极片输送机构22右端和镍片剪切机构5的交接处，当剪切后的镍片落于剪切好的正极片上后，超声波焊接机6压住正极片和镍片，同时，超声波焊接机6将正极片和镍片焊接成正极片成品。由于超声波焊接机6市面上较常见，技术较成熟，在此不作赘述。
[0032] 上述的正极片成品下料机构7包括固定座71、滑座一 72和滑座二 74，固定座71安装于工作台I的右端，滑座一 72安装于固定座71上，滑座二 74安装于滑座一 72上；在固定座71上还安装有下料水平推动气缸73，在滑座一 72上还安装有下料垂直推动气缸75，在滑座二 74上安装有吸取正极片成品的吸嘴76。当正极片成品焊接完成后，超声波焊接机6放开正极片成品，下料水平推动气缸73推动滑座一 72水平移动将吸嘴76移至正极片成品的上方，然后，下料垂直推动气缸75推动滑座二 74垂直向下移动，直至吸嘴76吸住正极片成品，接着，下料垂直推动气缸75和下料水平推动气缸73依次回复位置，最后，下料垂直推动气缸75再推动滑座二 74垂直向下移动，吸嘴76将正极片成品放置于下料道上。
[0033] 上述的正极带检测机构8安装于支撑板221的左端背面上，正极带检测机构8用于检测正极带的受力大小，该正极带检测机构8包括安装于支撑板13上的立板一 81和立板二 82，立板一 81和立板二 82相互平行,在立板一 81上安装有与立板一 81配合的滑轨83，在立板一 81内安装有弹簧84与滑轨81的一侧连接，在滑轨83上安装有压带轮一 85，在立板二 82上左右两端分别安装有感应器86。当压带轮一 85在正极带的带动下向左边的正极带料盘21方向运动时,正极带受力较大,立板二 82上左端的感应器86感应到压带轮一 85，正极带被拉紧，立板二 82上左端的感应器86发出信号给与主控电路连接的控制系统，控制系统发出指令给与送料滚轮14连接的电机，电机驱动送料滚轮14开始进行送料；当压带轮一 85在正极带的带动下向右边方向运动时，正极带受力较小，立板二 82上右端的感应器86感应到压带轮一 85，为了保证正极带受到一定的拉力顺利进行送料，立板二82上右端的感应器86发出信号给控制系统，控制系统发出指令给与送料滚轮14连接的电机，电机停止送料，正极带继续送料后重新向左边的正极带料盘21方向运动，如此往复,根据正极带的受力大小左右移动来辅助送料滚轮14间歇送料。
[0034] 本方案中，在支撑板13上正极带检测机构8的右端安装有精滚滚轮9，精滚滚轮9通过电机带动旋转，正极带经过精滚滚轮9时,精滚滚轮9对正极带进行精压。另外，电机也可驱动精滚滚轮9拉动正极带送料。
[0035] 上述的支撑板13上还安装有正极带清粉机构10，该正极带清粉机构10包括一次清粉机构101和二次清粉机构102，一次清粉机构101安装于支撑架13上位于精滚滚轮9的左端，一次清粉机构101内安装有一次清粉机构滚轮和初次去除粉末的吹气嘴，一次清粉机构滚轮通过电机带动旋转；二次清粉机构102为安装于精滚滚轮9右端的清粉机。正极带经过一次清粉机构101内时,吹气嘴对正极带进行初次清粉,去除正极带上的粉末,然后，正极带经过二次清粉机构102，清粉机对正极带进行二次清粉。由于清粉机市面上较常见，技术较成熟，在此不作赘述。
[0036] 本方案中，在正极带清粉机构10 二次清粉机构102的右端安装有正极带送料纠偏系统11，正极带送料纠偏系统11用于纠正正极带前后方向位置。由于正极带送料纠偏系统11市面上较常见，技术较成熟，在此不作赘述。
[0037] 上述的正极带送料纠偏系统11的右端还安装有正极片长度调整机构12，该正极片长度调整机构12包括固定架121、丝杆二 122和正极片长度调整机构电机123，固定架121安装于支撑架13上，丝杆二 122安装于固定架121内，正极片长度调整机构电机123安装于固定架上，正极片长度调整机构电机123与丝杆二 122连接并驱动丝杆二 122旋转工作；在丝杆二 122上安装有与丝杆二 122配合的滑动座二 124，滑动座二 124上安装有压带轮二 125，在固定架121上还安装有原点定位器126。正极片长度调整机构电机123驱动丝杆二 122旋转带动压带轮二 125上下移动，正极片长度调整机构12以滑动座二 124以原点定位器126为基点上升或下移的长度距离来确定正极带的输送长度。
[0038] 本发明锂电池正极片清粉焊接机工作过程如下:
[0039]启动主控电路，首先，正极带输送机构21输送正极带，正极带检测机构8根据正极带的受力大小左右移动来辅助送料滚轮14间歇送料；正极带在送料过程中，支撑架13上的一次清粉机构101对正极带进行初次清粉，吹气嘴去除正极带上的粉末；正极带经过一次清粉机构101后，精滚滚轮9对正极带进行精压；正极带被精压后，二次清粉机构102对正极带进行二次清粉；然后，正极带送料纠偏系统11纠正正极带的前后方向位置；正极带继续输送，正极片长度调整机构电机123驱动丝杆二 122旋转带动压带轮二 125上下移动调整确定正极带的输送长度；正极带输送到正极片剪切机构4时，涡轮减速电机45驱动曲轴42旋转带动正极片上切刀43向下运动将正极带切成一定长度的正极片；正极片通过正极片输送机构22输送至焊接工位。在正极片送料的同时，镍片送料机构3送镍带电机34工作带动镍带送料，镍带输送至镍片剪切机构5时，镍片剪切气缸54驱动镍片上切刀52向下运动将镍带切成一定长度的镍片，剪切后的镍片落于剪切好的正极片上后，超声波焊接机6将正极片和镍片焊接成正极片成品。最后，正极片成品下料机构7驱动吸嘴76吸住正极片成品并将正极片成品放置于下料道上。
[0040] 如此循环往复即实现正极片的自动送料、清粉和焊接。
[0041] 本发明结构合理，采用上述结构，焊接正极片时，送料机构分别将正极带和镍带送入剪切机构，超声波焊接机6再对剪切成片的正极片和镍片焊接成正极片成品，最后将焊接好的正极片成品输送下料，从而实现对锂电池正极片的自动送料、焊接和下料。本发明解决了手工焊接锂电池正极片速度慢、效率低的问题，具有焊接质量好、效率高的特点，节约了生产成本。
[0042] 上述实施例仅为本发明的较佳的实施方式，除此之外，本发明还可以有其他实现方式。也就是说，在没有脱离本发明发明构思的前提下，任何显而易见的替换均应落入本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种锂电池正极片清粉焊接机，包括机架和设于机架上的工作台(I)，其特征在于:所述的工作台上设有将正极片输送至焊接工位的正极片送料机构(2)、将镍片输送至焊接工位的镍片送料机构(3)、将正极带剪切成正极片的正极片剪切机构(4)、将镍带剪切成镍片的镍片剪切机构(5)、将正极片和镍片焊接在一起的超声波焊接机(6)和正极片成品下料机构(7)，各机构与主控电路连接； 所述的正极片送料机构(2)包括将正极带输送至正极片剪切机构的正极带输送机构(21)和将剪切后的正极片输送至焊接工位的正极片输送机构(22)，正极带输送机构包括安装于工作台左端的正极带料盘(211)，在工作台上垂直安装有一支撑板(13)，在支撑板正面左端安装有牵引正极带向前送料的送料滚轮(212);正极片输送机构包括安装于工作台上的支撑架(221)、安装于支撑架上的正极片输送轨道(222)和压块(223)，在支撑架一侧安装有同步带轮传动机构(225)，同步带轮传动机构由电机一(224)驱动工作，在同步带轮传动机构的从动轮上安装有丝杆一(226)，丝杆一上安装有与丝杆一配合的滑动座一(227),正极片输送轨道安装 于滑动座一上,压块位于正极片输送轨道的滑动座一上方，在支撑架上还安装有驱动压块夹紧正极片的气缸一(228)； 所述的镍片送料机构(3)包括安装于工作台右端的底座(31)、安装于底座上的调整板(32)和安装于调整板上的镍带料盘(33)以及带动镍带送料的送镍带电机(34)，在底座上还安装有与调整板连接调节镍带水平位置的镍片水平推动电机(35)和调节镍带垂直位置的镍片垂直推动气缸(36)。
2.根据权利要求1所述的锂电池正极片清粉焊接机，其特征在于:所述的正极片剪切机构(4)包括安装于工作台上位于正极带输送机构右端的固定板一(41)、安装于固定板一顶部的曲轴(42)和剪切正极带的正极片上、下切刀(43、44)，曲轴由涡轮减速电机(45)带动旋转，正极片上切刀通过连接杆(46)与曲轴连接； 所述的镍片剪切机构(5)包括安装于镍片送料机构调整板上位于正极片输送机构右端的固定板二(51)，固定板二上安装有镍片上、下切刀(52、53)以及镍片剪切气缸(54)，镍片剪切气缸和镍片上切刀连接，剪切后的镍片落于正极片上。
3.根据权利要求2所述的锂电池正极片清粉焊接机，其特征在于:所述的超声波焊接机安装于正极片输送机构右端和镍片剪切机构的交接处。
4.根据权利要求3所述的锂电池正极片清粉焊接机，其特征在于:所述的正极片成品下料机构包括安装于工作台右端的固定座(71)、安装于固定座上的滑座一(72)和安装于滑座一上的滑座二(74)，在固定座上还安装有推动滑座一水平移动的下料水平推动气缸(73)，在滑座一上还安装有推动滑座二垂直移动的下料垂直推动气缸(75)，在滑座二上安装有吸取正极片成品的吸嘴(76)。
5.根据权利要求1〜4中任一项所述的锂电池正极片清粉焊接机，其特征在于:所述的支撑板上安装有检测正极带受力大小的正极带检测机构(8)，该正极带检测机构包括安装于支撑板左端背面的立板一(81)和立板二(82),立板一和立板二相互平行,立板一上安装有与立板一配合的滑轨(83)，在立板一内安装有弹簧(84)与滑轨一侧连接，在滑轨上安装有压带轮一(85)，在立板二上左右两端分别安装有感应压带轮一的感应器(86)，压带轮一根据正极带的受力大小左右移动来辅助送料滚轮间歇送料。
6.根据权利要求5所述的锂电池正极片清粉焊接机，其特征在于:所述的支撑板上正极带检测机构的右端安装有精压正极带的精滚滚轮(9)，精滚滚轮通过电机带动旋转。
7.根据权利要求6所述的锂电池正极片清粉焊接机，其特征在于:所述的支撑板上还安装有正极带清粉机构(10)，该正极带清粉机构包括安装于支撑架上位于精滚滚轮左端的一次清粉机构(101)和安装于精滚滚轮右端对正极带进行二次清粉的二次清粉机构(102)，一次清粉机构内安装有一次清粉机构滚轮和初次去除粉末的吹气嘴，一次清粉机构滚轮通过电机带动旋转。
8.根据权利要求7所述的锂电池正极片清粉焊接机，其特征在于:在正极带清粉机构二次清粉机构的右端安装有纠正正极带前后方向位置的正极带送料纠偏系统(11)。
9.根据权利要求8所述的锂电池正极片清粉焊接机，其特征在于:所述正极带送料纠偏系统的右端还安装有调整正极片长度的正极片长度调整机构(12)，该正极片长度调整机构包括固定架(121)、安装于固定架内的丝杆二(122)和安装于固定架上与丝杆二连接驱动丝杆二旋转的正极片长度调整机构电机(123)，在丝杆二上安装有与丝杆二配合的滑动座二(124)，滑动座二上安装有压带轮二(125)，正极片长度调整机构电机驱动丝杆二旋转带动压带轮二上下移动， 在固定架上还安装有感应正极带长度的原点定位器(126)。
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