CN103427107B - 一种备极耳装置及具有该装置的电芯卷绕设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种备极耳装置,包括盛装板式极耳的料盒、搬运极耳至入料机构的搬运机构、将板式极耳不断送入剪切机构的入料机构、分离板式极耳为单个极耳的剪切机构以及将单个极耳送入焊接工序的送料机构。本发明实现了高效、可靠地准备电芯的极耳,提高了生产效率,降低了生产成本。

Description

一种备极耳装置及具有该装置的电芯卷绕设备
技术领域
[0001] 本发明涉及电池制造领域,特别是一种备极耳装置及具有该装置的电芯卷绕设备。
背景技术
[0002] 锂电池应用日益广泛,如蓝牙锂电池广泛应用于各种电子产品、蓝牙耳机、mp3、移动产品、数码产品、IT产品、仪器仪表等,用途覆盖面广。然而,锂电池的生产一直处于采用半自动设备生产的状态,效率低,安全性、一致性差,尤其对于制片与电芯卷绕工序,现有技术虽然对于卷料式极耳出现了自动制片和半自动卷绕设备,但对于板式极耳,一直以来缺少适用的自动备料的方案,严重影响电池生产效率。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种适用于板式极耳剪切、送料的备极耳装置及具有该装置的电芯卷绕设备。
[0004] 为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
[0005] 一种备极耳装置,包括盛装板式极耳的料盒、搬运极耳至入料机构的搬运机构、将板式极耳不断送入剪切机构的入料机构、分离板式极耳为单个极耳的剪切机构以及将单个极耳送入焊接工序的送料机构。
[0006] 所述料盒包括驱动组件、驱动支撑组件和升降板,所述驱动组件和所述升降板安装在所述驱动支撑组件上,所述板式极耳堆垛放置在所述升降板上,所述升降板与所述驱动组件连接,所述驱动组件驱动所述升降板,进而带动板式极耳上下移动。
[0007] 所述搬运机构包括搬运支撑、搬运气缸、吸极耳气缸、移动板、滑轨和吸盘,所述吸盘与所述吸极耳气缸的伸缩端连接,所述吸极耳气缸固定在所述移动板上,所述移动板固定在所述滑轨的滑块上,所述移动板与所述搬运气缸连接,所述滑轨固定在所述搬运支撑上,所述搬运气缸推动所述移动板,进而带动所述吸盘靠近或远离料盒,所述吸极耳气缸推动所述吸盘升降以吸取板式极耳。
[0008] 所述入料机构包括入料驱动组件、支架、入料滑轨、入料平台、连接块、上夹块、下夹块和夹持气缸,所述入料平台、所述入料驱动组件和所述入料滑轨固定在所述支架上,所述连接块与所述入料滑轨上的滑块固定连接,所述上夹块和所述下夹块在所述入料驱动组件的驱动下跟随所述连接块移动,上/下夹块与所述夹持气缸的伸缩端固定连接,被所述夹持气缸推动远离或靠近上/下夹块。
[0009] 所述入料机构还包括第一定位块、第二定位块和定位气缸,所述第一定位块与所述定位气缸的伸缩端连接,所述第一定位块的下表面与所述入料平台滑动接触,所述第一定位块限定板式极耳一端的位置,所述第二定位块安装在所述入料平台上,限定板式极耳另一端的位置。
[0010] 所述入料平台为水平设置的两部分,所述两部分之间具有可供所述上夹块上下移动和沿所述入料滑轨移动的空隙。
[0011] 所述剪切机构位于入料机构的后端,其包括剪切气缸、剪切支撑架、上切刀、下切刀和压块,所述剪切气缸固定于所述剪切支撑架,上切刀固定在上切刀固定块上,下切刀固定在下切刀固定块上,所述上切刀固定块连接到所述剪切气缸的伸缩端,被所述剪切气缸推动上、下移动,所述下切刀固定块定于所述剪切支撑架,所述下切刀的剪切面与所述入料平台的上表面在同一平面内,所述压块可弹性伸缩地连接在所述上切刀固定块上,且所述压块的下表面超出所述上切刀的剪切口,所述上切刀固定块下移时,所述压块先压住极耳,随着上切刀固定块的继续下移,受极耳抵抗收缩,当所述上切刀与所述下切刀接触时后将极耳切断。
[0012] 所述送料机构位于所述剪切机构的后端,所述送料机构包括送料夹组件、带动所述送料夹组件水平横向移动的第一运动组件、在所述第一运动组件上带动所述送料夹组件水平纵向移动的第二运动组件以及在所述第二运动组件上带动送料夹组件竖直移动的第三运动组件。
[0013] 所述送料机构还包括固定在所述上切刀固定块上推动所述送料夹组件微动的随动构件,所述剪切机构剪切极耳时,随所述上切刀固定块下移的所述随动构件推动夹持住极耳的所述送料夹组件下移,优选地,所述随动构件包括随动块和缓冲块,所述随动块呈悬臂状从所述上切刀固定块上伸出,所述缓冲块设置在悬臂状随动块的末端。
[0014] 一种电芯卷绕装置,包括所述任一种备极耳装置。
[0015] 对于采用板式极耳制作电池尤其是锂电池,本发明实现了高效、可靠地准备、供应电芯的极耳,有效改善了包括剪切、送料等工艺环节,提升所备极耳品质的同时大大提高了生产效率,降低了生产成本。
附图说明
[0016] 图1本发明一种实施例的立体示意图;
[0017] 图2本发明一种实施例的料盒立体示意图;
[0018] 图3本发明一种实施例的搬运机构立体示意图;
[0019] 图4本发明一种实施例的入料机构及剪切机构立体示意图(去除部分元件)
[0020] 图5本发明一种实施例的剪切机构及送料机构的右视图;
[0021] 图6本发明一种实施例的剪切机构及送料机构的俯视图;
[0022] 图7本发明一种实施例的板式极耳示意图;
[0023] 图8本发明一种实施例的剪切后的极耳示意图。
具体实施方式
[0024] 以下结合附图对本发明的实施例作详细说明。应该强调的是,下述说明仅仅是示例性的,而不是为了限制本发明的范围及其应用。
[0025] 参阅图1,在一些实施例里,一种备极耳装置包括盛装板式极耳的料盒1、搬运极耳至入料机构的搬运机构2、将板式极耳不断送入剪切机构的入料机构3、分离板式极耳为单个极耳的剪切机构4以及将单个极耳送入焊接工序的送料机构5。
[0026] 参阅图2,优选地,料盒I包括驱动组件11、驱动支撑组件12、升降板13、第一检测组件14、第二检测组件15、第三检测组件16以及挡料板17,驱动支撑组件12支撑料盒,板式极耳堆垛18放置在升降板13上,周围由挡料板17限制,升降板13与驱动组件11连接,驱动组件11驱动升降板13,进而带动极耳堆垛18上下移动,第一检测组件14限制驱动组件11上升的极限,第二检测组件15限制驱动组件11下降的极限,第三检测组件16检测料盒是否有极耳。
[0027] 参阅图3,优选地,搬运机构2包括搬运支撑21、搬运气缸22、吸极耳气缸23、移动板24、滑轨25和吸盘26,吸盘26与吸极耳气缸23的伸缩端连接,吸极耳气缸23固定在移动板24上,移动板24固定在滑轨25的滑块上,移动板24与搬运气缸22的移动块连接,滑轨25和搬运气缸22固定在搬运支撑21上,搬运气缸22推动移动板24,进而带动吸盘26靠近或远离料盒,吸极耳气缸23推动吸盘26升降吸取板式极耳。
[0028] 参阅图1和图4,优选地,入料机构3包括入料驱动组件301、支架302、入料滑轨303、入料平台304、第二定位块305,连接块306、上夹块307、下夹块308、定位气缸309、第一定位块310、夹持气缸311和检测元件,入料平台304固定在支架302上,定位气缸309固定在入料平台304上,第一定位块310与定位气缸309的伸缩端连接,第一定位块310的下表面与入料平台304滑动接触,第二定位块305固定在入料平台304上,限定极耳板的右端位置,入料驱动组件301和入料滑轨303固定在支架上,配合设置,连接块306与入料滑轨303的滑块固定连接,夹持气缸311固定在连接块306上,下夹块308与夹持气缸311或连接块306固定连接,上夹块307与夹持气缸311的伸缩端固定连接,被夹持气缸311推动远离或靠近下夹块308,检测元件控制入料驱动机构301驱动入料的距离,第一定位块310可根据极耳板宽度由所述定位气缸309控制移动,第二定位块305在入料平台的位置也可调节,例如设置腰形槽调节。
[0029] 入料平台304优选地为水平设置的两部分,上夹块307可穿过两部分之间的空隙,上下、前后移动。
[0030] 入料时,搬运机构的吸盘26将极耳板自料盒移动至入料平台304上,由第一定位块310和第二定位块305定位,此时夹持气缸311的伸缩端退回,带动上夹块307靠近下夹块308夹紧极耳板,入料驱动组件301根据工艺需要驱动上夹块夹持着极耳板输送至剪切机构。
[0031] 参阅图4,优选地,剪切机构4位于入料机构3的后端,其包括剪切气缸401、剪切支撑架402、上切刀固定块403、上切刀404、下切刀405、导柱406、压块407和下切刀固定块408,剪切支撑架402支撑剪切机构4,剪切气缸401固定于剪切支撑架402的顶端,上切刀404固定在上切刀固定块403上,下切刀固定块408固定在剪切支撑架402上,下切刀405固定在下切刀固定块408上,上切刀固定块403与剪切气缸401的伸缩端连接,被剪切气缸401推动上、下移动,进而带动上切刀404上、下移动,与下切刀405配合剪切极耳,导柱406一端固定在下切刀固定块408上,另一端滑动的连接在上切刀固定块403上,为上切刀404的上、下移动支撑和导向,压块407可弹性伸缩的连接在上切刀固定块403上,其下表面超出上切刀404的剪切口,下切刀404的剪切面与入料平台304的上表面在同一平面内。
[0032] 剪切极耳时,入料机构3送入剪切机构4的极耳定位在下切刀405的上表面上,剪切气缸401的伸缩端伸出,推动上切刀404及压块407同时下移,压块407先压住极耳,随着上切刀固定块的下移,弹性的压块受极耳抵抗收缩,例如被反压入上切刀固定块403内,当上切刀404与下切刀405接触后将极耳切断。可伸缩压块的设计有效提高了剪切极耳时的稳定性,提升了剪切质量。
[0033] 参阅图5和图6,优选地,送料机构5位于剪切机构4的后端,送料机构5包括送料夹组件501,带动送料夹组件501水平横向移动的第一气缸502、第一滑轨503、第一移动板504和第一限位组件505,带动送料夹组件501水平纵向移动的第二气缸506、第二滑轨507、第二移动板508和第二限位组件509,带动送料夹组件201竖直移动的第三气缸510、第一连接块511、第二连接块512、第三连接块513,送料机构5还包括固定在上切刀固定块403上推动所述送料夹组件501微动的随动构件,所述剪切机构剪切极耳时,随所述上切刀固定块下移的随动构件推动夹持住极耳的所述送料夹组件下移。更优选地,随动构件包括随动块514和缓冲块515,随动块514呈悬臂状从所述上切刀固定块上伸出,缓冲块515设置在悬臂状随动块514的末端。
[0034] 第一移动板504与第一滑轨503的滑块固定连接,第二滑轨507固定在第一移动板504上,第二移动板508与第二滑轨507的滑块固定连接,第三气缸510固定连接在第二移动板508上,第一连接块511和第三连接块513与第三气缸510的伸缩端连接,第二连接块512与第一连接块511固定连接,送料夹组件501固定在第二连接块512上。
[0035] 第一限位组件505限制送料夹组件501水平横向移动的极限,第二限位组件509限制送料夹组件501水平纵向移动的极限。
[0036] 剪切机构4剪切极耳时,送料夹组件夹持住极耳,缓冲块515随上切刀固定块403下移至与第三连接块513接触,当上切刀下移剪切极耳时,缓冲块515推动第三连接块513,进而推动送料夹组件下移,有效地避免在极耳切断过程中因送料夹的位置固定而发生极耳弯折,提升了极耳剪切质量。
[0037] 送料时,第一气缸处于退回状态,第二气缸处于伸出状态,第三气缸处于伸出状态,当剪切机构剪切极耳完成后,送料夹组件夹持着极耳,第二气缸退回,带动送料夹组件水平纵向移动,第一气缸伸出推动送料夹组件水平横向移动,将送料夹组件推入焊接工序,至焊接工序后,第三气缸退回,将极耳压下,送料夹松开极耳,进行下一工序。
[0038] 在一些实施例里,一种电芯卷绕装置可以包括上述任一实施例的备极耳装置,典型的电芯卷绕装置还可以包括(以下未图示)隔膜和极片的放卷装置、纠偏装置、卷绕装置、焊接装置、贴胶装置、下料装置等。
[0039] 以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种备极耳装置,其特征在于,包括盛装板式极耳的料盒、搬运板式极耳至入料机构的搬运机构、将板式极耳不断送入剪切机构的入料机构、分离板式极耳为单个极耳的剪切机构以及将单个极耳送入焊接工序的送料机构;所述送料机构位于所述剪切机构的后端,所述送料机构包括送料夹组件、带动所述送料夹组件水平横向移动的第一运动组件、在所述第一运动组件上带动所述送料夹组件水平纵向移动的第二运动组件以及在所述第二运动组件上带动送料夹组件竖直移动的第三运动组件。
2.如权利要求1所述的备极耳装置,其特征在于,所述料盒包括驱动组件、驱动支撑组件和升降板,所述驱动组件和所述升降板安装在所述驱动支撑组件上,所述板式极耳堆垛放置在所述升降板上,所述升降板与所述驱动组件连接,所述驱动组件驱动所述升降板,进而带动板式极耳上下移动。
3.如权利要求1所述的备极耳装置,其特征在于,所述搬运机构包括搬运支撑、搬运气缸、吸极耳气缸、移动板、滑轨和吸盘,所述吸盘与所述吸极耳气缸的伸缩端连接,所述吸极耳气缸固定在所述移动板上,所述移动板固定在所述滑轨的滑块上,所述移动板与所述搬运气缸连接,所述滑轨固定在所述搬运支撑上,所述搬运气缸推动所述移动板,进而带动所述吸盘靠近或远离料盒,所述吸极耳气缸推动所述吸盘升降以吸取板式极耳。
4.如权利要求1所述的备极耳装置,其特征在于,所述入料机构包括入料驱动组件、支架、入料滑轨、入料平台、连接块、上夹块、下夹块和夹持气缸,所述入料平台、所述入料驱动组件和所述入料滑轨固定在所述支架上,所述连接块与所述入料滑轨上的滑块固定连接,所述上夹块和所述下夹块在所述入料驱动组件的驱动下跟随所述连接块移动,上/下夹块与所述夹持气缸的伸缩端固定连接以被所述夹持气缸推动远离或靠近下/上夹块。
5.如权利要求4所述的备极耳装置,其特征在于,所述入料机构还包括第一定位块、第二定位块和定位气缸,所述第一定位块与所述定位气缸的伸缩端连接,所述第一定位块的下表面与所述入料平台滑动接触,所述第一定位块限定板式极耳一端的位置,所述第二定位块安装在所述入料平台上,限定板式极耳另一端的位置。
6.如权利要求4或5所述的备极耳装置,其特征在于,所述入料平台为水平设置的两部分,所述两部分之间具有可供所述上夹块上下移动和沿所述入料滑轨移动的空隙。
7.如权利要求4或5所述的备极耳装置,其特征在于,所述剪切机构位于入料机构的后端,其包括剪切气缸、剪切支撑架、上切刀、下切刀和压块,所述剪切气缸固定于所述剪切支撑架,上切刀固定在上切刀固定块上,下切刀固定在下切刀固定块上,所述上切刀固定块连接到所述剪切气缸的伸缩端,被所述剪切气缸推动上、下移动,所述下切刀固定块定于所述剪切支撑架,所述下切刀的剪切面与所述入料平台的上表面在同一平面内,所述压块可弹性伸缩地连接在所述上切刀固定块上,且所述压块的下表面超出所述上切刀的剪切口,所述上切刀固定块下移时,所述压块先压住极耳,随着上切刀固定块的继续下移,受极耳抵抗收缩,当所述上切刀与所述下切刀接触后将极耳切断。
8.如权利要求7所述的备极耳装置,其特征在于,所述送料机构还包括固定在所述上切刀固定块上推动所述送料夹组件微动的随动构件,所述剪切机构剪切极耳时,随所述上切刀固定块下移的所述随动构件推动夹持住极耳的所述送料夹组件下移。
9.如权利要求8所述的备极耳装置,其特征在于,所述随动构件包括随动块和缓冲块,所述随动块呈悬臂状从所述上切刀固定块上伸出,所述缓冲块设置在悬臂状随动块的末端。
10.—种电芯卷绕装置,其特征在于,包括如权利要求1至9任一项所述的备极耳装置。
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