CN103928713A - 锂电池卷芯自动包非粘性膜、入壳设备 - Google Patents

锂电池卷芯自动包非粘性膜、入壳设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种锂电池卷芯自动包非粘性膜、入壳设备，包括自动裁切膜模块、送膜模块、包膜模块和入壳模块：所述自动裁切膜模块由设在底部台面上的卷芯所包的膜、支撑料辊、步进电机、张力机构、放膜盘、过辊、驱动辊、裁切刀、感应器构成；所述送膜模块由旋转式吸盘机械手、转动电机构成；所述包膜模块包括夹板、转动辊、胶辊、夹板支架、电机、转动辊支架；所述入壳模块由机械手、机械手气缸、丝杠、丝杠电机、推壳体气缸构成。本发明为锂电池卷芯包非粘性膜、入壳提供了自动化解决方案，提高了生产效率，同时包膜模块中三工位流转使本发明运行效率高。

Description

锂电池卷芯自动包非粘性膜、入壳设备
技术领域
本发明属于锂离子电池制备装备领域，涉及一种锂离子电池卷芯自动包非粘性膜、入壳设备。
背景技术
锂离子电池卷芯包膜传统的是包含胶的粘性胶带，其内部的胶成分易与电解液反应，对电池性能造成一定的影响，而且含胶的粘性胶带不宜进行自动化操作。现在出现了使用一些PP、PE、PET等非含胶类膜包卷芯，先对这些膜进行冲压、冲切形成可以折叠成袋，这种方式的卷芯包膜有效的降低了胶带影响，但是目前装备方式还停留在手工操作，没有相应的自动化装配设备，手工操作不仅制备效率低，而且粉尘、水分难控制，粉尘和水分严重影响电池性能。本发明基于非含胶类膜包卷芯提供一套自动化装备设备。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锂电池卷芯包非粘性膜、入壳自动化设备。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
锂电池卷芯自动包非粘性膜、入壳设备，包括自动裁切膜模块、送膜模块、包膜模块和入壳模块：
所述自动裁切膜模块由设在底部台面上的卷芯所包的膜、支撑料辊、步进电机、张力机构、放膜盘、过辊、驱动辊、裁切刀、感应器构成；
所述送膜模块由旋转式吸盘机械手、转动电机构成；
所述包膜模块包括夹板、转动辊、胶辊、夹板支架、电机、转动辊支架；
所述入壳模块由机械手、机械手气缸、丝杠、丝杠电机、推壳体气缸构成；
所述卷芯所包的膜设在支撑料辊上，步进电机与支撑料辊连接，步进电机设在张力机构一侧并与其关联，张力机构上呈“S”型设有三个过辊，张力机构另一侧设有驱动辊，驱动辊与过辊相对设置，驱动辊与过辊中间位置上方设有感应器，所述驱动辊距离过辊远的一侧设有放膜盘，放膜盘上设有裁切刀；
所述送膜模块也设在底部台面上，且位于自动裁切膜模块、包膜模块之间，所述转动电机底端设在底部台面上，上端设有旋转式吸盘机械手；
所述两个相对设置的夹板一端部分别与两个转动辊固定连接，所述转动辊设在转动辊支架上，转动辊中间位置套有自由滑动的胶辊，转动辊一端设置有电机，四个夹板支架位于转动辊支架两侧，所述夹板侧边相对位置设有夹板侧边通槽，中部位置设有夹板中间通槽，所述夹板侧边通槽内插有顶板，顶板一侧设有顶板气缸；
所述入壳模块位于包膜模块一侧，所述丝杠电机设在包膜模块支撑台面上，丝杠电机上设有丝杠，丝杠垂直方向上设有机械手气缸，机械手气缸一端设有机械手。
所述驱动辊驱动卷芯所包的膜运动，所述感应器感应卷芯所包的膜行程。
所述包膜模块具有备膜工位、包卷芯工位、待入壳工位，所述备膜工位、包卷芯工位、待入壳工位均设在支撑台面上可以转动的转盘上，三个工位结构相同。
所述备膜工位、包卷芯工位、待入壳工位下方设有推壳体气缸。
本发明的有益效果：本发明为锂电池卷芯包非粘性膜、入壳提供了自动化解决方案，提高了生产效率，同时包膜模块中三工位流转使本发明运行效率高。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明总装示意图。
图2是本发明所包膜示意图。
图3是本发明备膜工位示意图。
图4是本发明包卷芯工位示意图。
图5是本发明入壳示意图。
图中：1—自动裁切膜模块，1-1—卷芯所包的膜，1-2—支撑料辊，1-3—电机，1-4—张力机构，1-5—放膜盘，1-6—过辊，1-7—驱动辊，1-8—裁切刀，1-9—感应器，2—送膜模块，2-1—旋转式吸盘机械手，2-2—转动电机，3—包膜模块，3-1—夹板，3-2—转动辊，3-3—胶辊，3-4—夹板支架，3-5—电机，3-6—转动辊支架，3-1-2—夹板侧边通槽，3-1-3—夹板中间通槽，3-1-4—顶板，3-1-5—顶板气缸，4—入壳模块，4-1—机械手，4-2—机械手气缸，4-3—丝杠，4-4—丝杠电机，4-5—推壳体气缸。
具体实施方式
如图1所示，锂电池卷芯自动包非粘性膜、入壳设备，包括自动裁切膜模块1、送膜模块2、包膜模块3和入壳模块4，所述自动裁切膜模块1由设在底部台面上的卷芯所包的膜1-1、支撑料辊1-2、步进电机1-3、张力机构1-4、放膜盘1-5、过辊1-6、驱动辊1-7、裁切刀1-8、感应器1-9构成；所述送膜模块2由旋转式吸盘机械手2-1、转动电机2-2构成；所述包膜模块3包括夹板3-1、转动辊3-2、胶辊3-3、夹板支架3-4、电机3-5、转动辊支架3-6；所述入壳模块4由机械手4-1、机械手气缸4-2、丝杠4-3、丝杠电机4-4、推壳体气缸4-5构成。
图2所示卷芯所包的膜1-1设在支撑料辊1-2上，步进电机1-3与支撑料辊1-2连接，步进电机1-3设在张力机构1-4一侧并与其关联，张力机构1-4上呈“S”型设有三个过辊1-6，张力机构1-4另一侧设有驱动辊1-7，驱动辊1-7与过辊1-6相对设置，驱动辊1-7与过辊1-6中间位置上方设有感应器1-9，所述驱动辊1-7距离过辊1-6远的一侧设有放膜盘1-5，放膜盘1-5上设有裁切刀1-8，驱动辊1-7驱动卷芯所包的膜1-1运动，所述感应器1-9感应卷芯所包的膜1-1行程，作为裁切尺寸控制，裁切刀1-8可以用电机控制刀上下运动、也可用气缸控制。
所述送膜模块2也设在底部台面上，且位于自动裁切膜模块1、包膜模块3之间，所述转动电机2-2底端设在底部台面上，上端设有旋转式吸盘机械手2-1。
图3和图4所示，两个相对设置的夹板3-1一端部分别与两个转动辊3-2固定连接，随转动辊3-2转动而夹住膜和卷芯，所述转动辊3-2设在转动辊支架3-6上，转动辊3-2中间位置套有自由滑动的胶辊3-3，转动辊3-2转动带动夹板3-1转动，其胶辊3-3自由转动，便于包有膜的卷芯下移。转动辊3-2一端设置有电机3-5，四个夹板支架3-4位于转动辊支架3-6两侧，所述夹板3-1侧边相对位置设有夹板侧边通槽3-1-2，中部位置设有夹板中间通槽3-1-3，便于机械手夹包膜的卷芯向下送，夹板3-1可以利用电机转动带动夹板3-1旋转，也可连接气缸，利用气缸推动夹板转动。所述夹板侧边通槽3-1-2内插有顶板3-1-4，顶板3-1-4一侧设有顶板气缸3-1-5,顶板3-1-4在顶板气缸3-1-5的作用下顶出，使膜的边缘沿卷芯两侧折叠而包住卷芯。
所述入壳模块4位于包膜模块3一侧，所述丝杠电机4-4设在包膜模块3支撑台面上，丝杠电机4-4上设有丝杠4-3，丝杠4-3垂直方向上设有机械手气缸4-2，机械手气缸4-2一端设有机械手4-1。包膜模块3具有备膜工位、包卷芯工位、待入壳工位，所述备膜工位、包卷芯工位、待入壳工位均设在支撑台面上可以转动的转盘上，三个工位结构相同。图5所示，备膜工位、包卷芯工位、待入壳工位下方设有推壳体气缸4-5。待转盘转到包卷芯工位，机械手气缸4-2退出，机械手4-1夹住包膜卷芯，机械手气缸4-2与丝杠电机4-4控制的丝杠4-3相连，丝杠电机4-4转动带动机械手气缸4-2和机械手4-1向下移动，卷芯正下方由推壳体气缸4-5顶出壳体。
本发明锂电池卷芯自动包非粘性膜、入壳设备运行程序为：卷芯所包的膜1-1经步进电机1-3、驱动辊1-7驱动，通过张力机构1-4张紧、感应器1-9感应卷芯所包的膜1-1行程，控制裁切尺寸，裁切刀1-8裁切，放膜盘1-5盛放整卷的膜按照尺寸要求经过自动裁切膜模块1裁切成的单片，经送膜模块2送到包膜模块3备膜工位的夹板3-1上，随转盘转动到包卷芯工位，夹板3-1转动夹住膜和卷芯，夹板3-1的侧边的顶板3-1-4顶出，使膜两边边缘沿折痕处折叠包住卷芯侧面，随转盘转动到待入壳工位，转盘下部推壳体气缸4-5把壳体顶出，机械手4-1被机械手气缸4-2推出夹住包膜的卷芯，在丝杠电机4-4转动丝杠的作用下，机械手4-1夹住包有膜的卷芯向下运动入壳，入壳结束，推壳体气缸4-5回程，完成入壳。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.锂电池卷芯自动包非粘性膜、入壳设备，包括自动裁切膜模块(1)、送膜模块(2)、包膜模块(3)和入壳模块(4)，其特征在于，
所述自动裁切膜模块(1)由设在底部台面上的卷芯所包的膜(1-1)、支撑料辊(1-2)、步进电机(1-3)、张力机构(1-4)、放膜盘(1-5)、过辊(1-6)、驱动辊(1-7)、裁切刀(1-8)、感应器(1-9)构成；
所述送膜模块(2)由旋转式吸盘机械手(2-1)、转动电机(2-2)构成；
所述包膜模块(3)包括夹板(3-1)、转动辊(3-2)、胶辊(3-3)、夹板支架(3-4)、电机(3-5)、转动辊支架(3-6)；
所述入壳模块(4)由机械手(4-1)、机械手气缸(4-2)、丝杠(4-3)、丝杠电机(4-4)、推壳体气缸(4-5)构成；
所述卷芯所包的膜(1-1)设在支撑料辊(1-2)上，步进电机(1-3)与支撑料辊(1-2)连接，步进电机(1-3)设在张力机构(1-4)一侧并与其关联，张力机构(1-4)上呈“S”型设有三个过辊(1-6)，张力机构(1-4)另一侧设有驱动辊(1-7)，驱动辊(1-7)与过辊(1-6)相对设置，驱动辊(1-7)与过辊(1-6)中间位置上方设有感应器(1-9)，所述驱动辊(1-7)距离过辊(1-6)远的一侧设有放膜盘(1-5)，放膜盘(1-5)上设有裁切刀(1-8)；
所述送膜模块(2)也设在底部台面上，且位于自动裁切膜模块(1)、包膜模块(3)之间，所述转动电机(2-2)底端设在底部台面上，上端设有旋转式吸盘机械手(2-1)；
所述两个相对设置的夹板(3-1)一端部分别与两个转动辊(3-2)固定连接，所述转动辊(3-2)设在转动辊支架(3-6)上，转动辊(3-2)中间位置套有自由滑动的胶辊(3-3)，转动辊(3-2)一端设置有电机(3-5)，四个夹板支架(3-4)位于转动辊支架(3-6)两侧，所述夹板(3-1)侧边相对位置设有夹板侧边通槽(3-1-2)，中部位置设有夹板中间通槽(3-1-3)，所述夹板侧边通槽(3-1-2)内插有顶板(3-1-4)，顶板(3-1-4)一侧设有顶板气缸(3-1-5)；
所述入壳模块(4)位于包膜模块(3)一侧，所述丝杠电机(4-4)设在包膜模块(3)支撑台面上，丝杠电机(4-4)上设有丝杠(4-3)，丝杠(4-3)垂直方向上设有机械手气缸(4-2)，机械手气缸(4-2)一端设有机械手(4-1)。
2.根据权利要求1所述锂电池卷芯自动包非粘性膜、入壳设备，其特征在于，所述驱动辊(1-7)驱动卷芯所包的膜(1-1)运动，所述感应器(1-9)感应卷芯所包的膜(1-1)行程。
3.根据权利要求1所述锂电池卷芯自动包非粘性膜、入壳设备，其特征在于，所述包膜模块(3)具有备膜工位、包卷芯工位、待入壳工位，所述备膜工位、包卷芯工位、待入壳工位均设在支撑台面上可以转动的转盘上，三个工位结构相同。
4.根据权利要求3所述锂电池卷芯自动包非粘性膜、入壳设备，其特征在于，所述备膜工位、包卷芯工位、待入壳工位下方设有推壳体气缸(4-5)。
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