CN104384048B - 一种间歇涂布极耳涂胶装置及其涂胶机架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种间歇涂布极耳涂胶装置及其涂胶机架。涂胶机架的主架体上设有喷头托架和水槽托架，喷头托架沿上下方向导向移动装配在主架体上，并在喷头托架的上下移动行程中具有用于使涂胶喷头的喷口落入水槽内或偏置于水槽水平一侧的喷头低位及用于使涂胶喷头的喷口处于水槽上方的喷头高位。从而使得粘结在涂胶喷头的喷口内外侧的胶液浆料将浸没在水槽中液体中，以避免涂胶喷头的喷口内外侧残存的胶液浆料出现凝结的情况，也就避免了残存的胶液浆料的凝结对涂胶喷口的阻塞，使得涂胶喷头内残存的胶液浆料不会在涂布间隙出现凝结而阻塞下次涂胶作业，提高了涂布作业的效率和质量。

Description

一种间歇涂布极耳涂胶装置及其涂胶机架

技术领域

本发明涉及一种间歇涂布极耳涂胶装置及其涂胶机架。

背景技术

现阶段，为提高锂离子电池生产过程中电池的安全性、容量、一致性等性能，对锂电池的极耳绝缘处理已逐渐采用间歇涂布技术来代替传统的粘接胶带的方式或连续涂布的方式，而间歇涂布技术中涂胶喷头的停止性能将成为影响间歇涂布质量的关键因素。中国专利文献201010124443.3公开的一种挤压涂布机实现间歇涂布的方式，包括浆料密封罐、精密螺旋泵、伺服电机、供料管路、回流管路、引流管路、气动或伺服电机间歇控制阀、挤压头，伺服电机驱动精密螺杆泵供料给挤压头，伺服电机的转速稳定、控制精度高，精密螺杆泵的流量稳定，没有脉动效应，以使供料系统压力和流量恒定，从而有效的、细微的控制和调节涂布厚度，并利用伺服电机的转速变化灵敏，能够通过改变电机的转速以达到改变供料流量的目的，而气动或伺服电机间歇控制阀能够迅速的实现供料管路的通断，以实现对挤压头供料的间断控制，达到间歇涂布的目的，并通过回流管路将间歇涂布时多余的浆料输送会密封罐。但在实际使用过程中这种间歇涂布方式存在以下缺陷：

1，虽然在气动或伺服电机间歇控制阀关断后，气动或伺服电机不再向挤压头中供料，但处于挤压头的腔体内的浆料不会完全通过引流管路回流到浆料密封罐中，尤其是挤压头的挤出口部位的残存浆料，而这部分浆料在挤出头内不搅动的情况下会迅速凝结，从而造成挤压头的挤出口被堵塞的问题，使得下次涂布作业出现浆料出料不畅的情况，影响涂布作业的精度。

2，在结束一次涂布作业时，在挤压头的挤出口外侧会粘连一些胶液浆料，这部分胶液浆料在挤压头的外部凝结后，不但会对挤出口的正常出料造成阻塞，而且这些凝结的胶块、胶粒等固体极易随同再次排出的胶液浆料粘接在工件上，使得涂布作业后产品质量不能得到保证。

发明内容

本发明的目的是提供一种避免涂胶喷头内胶液浆料在涂布间隙凝结的涂胶机架，同时还提供了一种使用该机架的间歇涂布极耳涂胶装置。

为了实现以上目的，本发明中涂胶机架的技术方案如下：

涂胶机架，包括主架体，主架体上装配有用于带动涂胶喷头上下移动的喷头托架及用于带动水槽容纳和让开涂胶喷头的喷口的水槽托架，喷头托架在主架体上的移动行程中具有用于使涂胶喷头的喷口落入水槽内或偏置于水槽水平一侧的喷头低位及用于使涂胶喷头的喷口处于水槽上方的喷头高位。

水槽托架沿水平方向导向移动或绕水平延伸的轴线翻转装配或绕竖向延伸的轴线摆动装配在主架体。

水槽托架沿水平方向导向移动装配在主架体上，水槽托架的导向移动行程和喷头托架的导向移动行程空间垂直相错。

主架体包括在水平方向上相对间隔的两支座，水槽托架和喷头托架均为桥接在两支座之间的梁式托架，且喷头托架处于水槽托架的上方。

本发明的间歇涂布极耳涂胶装置的技术方案如下：

间歇涂布极耳涂胶装置，包括涂胶机架及其上装配的涂胶喷头，涂胶机架包括主架体，涂胶喷头通过喷头托架沿上下方向导向移动装配在主架体上，主架体上通过水槽托架连接有用于在水槽托架的带动下容纳和让开涂胶喷头的喷口的水槽，且喷头托架在主架体上的移动行程中具有用于使涂胶喷头的喷口落入水槽内或偏置于水槽水平一侧的喷头低位及用于使涂胶喷头的喷口处于水槽上方的喷头高位。

水槽托架沿水平方向导向移动装配在主架体上，水槽托架的导向移动行程和喷头托架的导向移动行程空间垂直相错。

主架体包括在水平方向上相对间隔的两支座，水槽托架和喷头托架均为桥接在两支座之间的梁式托架，且喷头托架处于水槽托架的上方。

升降驱动装置为气缸，并在主架体上活动装配有用于在伸出时可挡止在处于喷头高位的喷托托架下方、在缩回时避开喷头托架的升降轨迹的限位块。

喷头托架上装配有用于驱动涂胶喷头相对于喷头托架水平移动的平移调整机构和/或用于驱动涂胶喷头相对于喷头托架上下移动的升降调整机构。

涂胶喷头内设有两个以上串接在进料口和喷口之间的料腔，各料腔的容积从进料口至喷口的浆料流向上依次增大。

本发明中涂胶机架的主架体上设有喷头托架和水槽托架，喷头托架沿上下方向导向移动装配在主架体上，并在喷头托架的上下移动行程中具有用于使涂胶喷头的喷口落入水槽内或偏置于水槽水平一侧的喷头低位及用于使涂胶喷头的喷口处于水槽上方的喷头高位。在使用时，涂胶阶段，喷头托架处于喷头低位，对应的涂胶喷头的喷口可在电池极耳上进行涂布作业，且水槽托架上的水槽偏置于涂胶喷头的水平一侧；当涂布作业完成后，喷头托架带动涂胶喷头上升至喷头高位，同时水槽托架会带动水槽运动到涂胶喷头的下方，接着再通过喷头托架带动涂胶喷头下降到喷头低位，以使涂胶喷头的喷口落入水槽内，这样粘结在涂胶喷头的喷口内外侧的胶液浆料将浸没在水槽中液体中，以避免涂胶喷头的喷口内外侧残存的胶液浆料出现凝结的情况，也就避免了残存的胶液浆料的凝结对涂胶喷口的阻塞，使得涂胶喷头内残存的胶液浆料不会在涂布间隙出现凝结而阻塞下次涂胶作业，从而提高了涂布作业的效率和质量。

附图说明

图1是本发明中间歇涂布极耳涂胶装置的实施例的立体结构示意图；

图2是图1的主视图；

图3是图2的后视图；

图4是图2的左视图；

图5是图1中涂胶喷头的结构示意图；

图6是图5的右视图；

图7是图1中涂胶装置在工作原理示意图。

具体实施方式

本发明中间歇涂布极耳涂胶装置的实施例：如图1至图7所示，该涂胶装置是一种间歇涂布极耳根部的涂胶系统中的自动涂胶装置，由涂胶机架和执行机构构成，涂胶机架包括左右相对间隔的两支座，两支座之间桥接有梁式的喷头托架31和水槽托架27，水槽托架27处于喷头托架31的下方，水槽托架27的前侧固定有左右延伸的水槽34，而喷头托架31的前侧装配有涂胶喷头7。喷头托架31的左右两端分别通过升降导轨机构沿上下方向导向移动装配在两支座的相对侧，水槽托架27的左右两端分别通过平移导轨机构28沿前后方向导向移动装配在两支座的相对侧面上，升降导轨机构和平移导轨机构28在主架体25上空间垂直相错设置，以通过升降导轨机构使得喷头托架31在主架体25上的导向移动行程中具有使涂胶喷头7的喷口21落入水槽34内或偏置于水槽34水平一侧的喷头低位及使涂胶喷头7的喷口21处于水槽34上方的喷头高位。

平移导轨机构28中平移轨道固定在两支座的相对侧面上固定的导轨座上，在每个支座上固定有两个前后间隔的导轨座，平移轨道沿前后方向延伸并桥接固定在两导轨座上，在后侧的导轨座和平移托架端部固定的平移滑块之间装配有水槽驱动装置35，该水槽驱动装置35为气缸。

升降导轨机构中升降轨道固定在两支座的相对侧面上，而升降轨道上装配的升降滑块的底部连接有升降驱动装置11，该升降驱动装置11是固定在支座上固定的气缸座上的升降驱动装置11，升降驱动装置11的活塞杆连接在升降滑块的底部，而喷头托架31的左右两端分别桥接在两升降滑块上。

涂胶喷头7沿左右方向导向移动装配在喷头托架31上，并在喷头托架31上装配有驱动涂胶喷头7相对于喷头托架31水平移动的平移调整机构32和驱动涂胶喷头7相对于喷头托架31上下移动的升降调整机构33，平移调整机构32和升降调整机构33均为螺旋传动机构，该螺旋传动机构中丝母固定在喷头托架31上，丝杠沿施力方向轴向连接在涂胶喷头7上，并在各自丝杠的施力端连接有施力手轮29。

两支座的顶部分别沿左右方向伸缩移动装配有用于在伸出时可挡止在处于喷头高位的喷托托架下方、在缩回时避开喷头托架31的升降轨迹的限位块，两限位块的相背侧连接有固定在支座相背面上的限位气缸30，限位气缸30的活塞杆连接在限位块上。

涂胶喷头7采用上、下模具结构，上、下模具之间设有金属垫片，可以通过更换出料口不同宽度的金属垫片保证涂胶设备能适应纵向宽度不同的涂布极片。涂胶喷头7内设有上下间隔的上料腔23和下料腔22，上料腔23和下料腔22通过两者之间的腔体隔断17上开设的过流孔连通，以使得上料腔23和下料腔22从涂胶喷头7的从进料口24至喷口21依次串接，且上料腔23的容易大于下料腔22的容积，涂胶浆料经高频阀进入涂胶喷头7的进料口24后，进料口24将进料压力首先传递在上料腔23内均匀扩散，经腔体隔断17后进入下料腔22，下料腔22内的进料压力再次均匀扩散，最终使涂胶浆料有涂胶平台均匀出料，保证了涂胶厚度、宽度的一致性。

本实施例中涂胶装置的主架体25安装在涂布机烘箱入口处的涂布机基座上。升降驱动装置11的升降可以带动涂胶喷头7、喷头托架31、升降调整机构33整体升降。水槽34的前后运动由水槽托架27后面的平移气缸控制。通过螺旋传动式的平移调整机构32带动涂胶喷头7左右运动，从而保证涂胶喷头7喷涂位置能够根据涂布带的位置进行调节。限位气缸30的运动带动限位块的运动，限位块设备停止工作时，支撑涂胶喷头7悬停在水槽34内，使水槽34不受涂胶喷头7的压力且涂胶喷头7的喷口21不与水槽34内部接触，在防止涂胶喷头7内部浆料凝结从而造成喷头堵塞的同时，避免水槽34受压变形。

涂胶装置的整体动作过程是：点动涂胶控制系统启动按钮，升降驱动装置11动作，涂胶喷头7上升到最高处的喷头高位悬停30秒并振动，此时涂胶喷头7从水槽34中带出的水及涂胶浆料滴落在水槽34中，30秒后，水槽驱动装置35动作，限位气缸30动作，此时水槽34后退，限位块回缩，涂胶喷头7开始下降到喷头低位进行涂胶位置，光纤传感器检测到涂布极片边缘信号经控制器PLC处理后，控制涂胶阀动作为涂胶喷头7供料，升降驱动装置11使涂胶喷头7再次下降与涂布极片基本接触，将浆料涂在极片边缘区域。当涂胶设备停止使用时，点动停止按钮，涂胶喷头7上升到喷头高位，此时水槽34前进，限位块伸出，升降驱动装置11断气，涂胶喷头7下降落入水槽34中，避免了停机不用时涂胶浆料堵塞喷头的现象。

该涂胶装置所处的间歇涂布极耳根部的涂胶系统中检测光纤传感器位于涂胶喷头7的前方约1CM处，检测光纤检测到间歇涂布边缘信号并传给PLC，PLC根据涂布走带速度自动计算喷头喷涂开始时间并能根据需要设定涂胶宽度，确保喷涂位置与浆料涂敷区有1mm重叠区，即保证极耳易短路区域被彻底绝缘，同时合适的涂胶宽度也不影响极耳与极柱的导电区域。

在使用时，压缩空气经进气管道1进入高精密调压阀2和调压阀3，压缩空气经高精密调压阀2减压及稳压后，进入密闭压力容器3，另一路压缩空气经调压阀3减压后进入气动泵4，调压阀3通过调节压缩空气的压力大小来调节气动泵4的转速，使得气动泵4对压力容器13内的涂胶浆料进行搅拌，使涂胶浆料混合均匀。涂胶浆料通过出料管道5进入高频回吸式涂胶阀6，当光纤检测传感器14检测涂布带涂敷区与基材交界区的边缘信号，信号传给控制系统12的PLC进行数据处理及逻辑运算，控制高频涂胶阀6和升降驱动装置11进行打开或关断，涂胶阀打开时，升降驱动装置11的活塞杆下降带动涂胶喷头7下降，涂胶喷头7下降到喷头低位后与涂布带基材保持微小距离约0.2mm，此时涂胶浆料挤压喷涂在涂布带9区域（10区域是涂布极片涂敷区，8区域是涂布极片极耳基材区），涂胶结束后，高频涂胶阀6关断，涂胶浆料停止进入涂胶喷头7，同时升降驱动装置11的活塞杆上升带动涂胶喷头7上升，避免涂胶喷头7残余浆料继续涂在涂布带上，以通过上述动作完成一次涂布的同时进行极耳涂胶作业。

在上述实施例中，水槽托架沿前后方向导向移动装配在主架体上，在其他实施例中，水槽托架也可以绕水平延伸的轴线翻转装配或绕竖向延伸的轴线摆动装配在主架体，即水槽托架将通过旋转的方式来带动水槽和涂胶喷头配合。

本发明中涂胶机架的实施例：本实施中涂胶机架的结构与上述实施例中涂胶机架的结构相同，因此不再赘述。

Claims (7)

1.涂胶机架，包括主架体，其特征在于，主架体上装配有用于带动涂胶喷头上下移动的喷头托架及用于带动水槽容纳和让开涂胶喷头的喷口的水槽托架，喷头托架在主架体上的移动行程中具有用于使涂胶喷头的喷口落入水槽内或偏置于水槽水平一侧的喷头低位及用于使涂胶喷头的喷口处于水槽上方的喷头高位，水槽托架沿水平方向导向移动装配在主架体上，水槽托架的导向移动行程和喷头托架的导向移动行程空间垂直相错。

2.根据权利要求1所述的涂胶机架，其特征在于，主架体包括在水平方向上相对间隔的两支座，水槽托架和喷头托架均为桥接在两支座之间的梁式托架，且喷头托架处于水槽托架的上方。

3.间歇涂布极耳涂胶装置，包括涂胶机架及其上装配的涂胶喷头，涂胶机架包括主架体，其特征在于，涂胶喷头通过喷头托架沿上下方向导向移动装配在主架体上，主架体上通过水槽托架连接有用于在水槽托架的带动下容纳和让开涂胶喷头的喷口的水槽，且喷头托架在主架体上的移动行程中具有用于使涂胶喷头的喷口落入水槽内或偏置于水槽水平一侧的喷头低位及用于使涂胶喷头的喷口处于水槽上方的喷头高位，水槽托架沿水平方向导向移动装配在主架体上，水槽托架的导向移动行程和喷头托架的导向移动行程空间垂直相错。

4.根据权利要求3所述的间歇涂布极耳涂胶装置，其特征在于，主架体包括在水平方向上相对间隔的两支座，水槽托架和喷头托架均为桥接在两支座之间的梁式托架，且喷头托架处于水槽托架的上方，喷头托架的左右两侧分别通过升降导轨机构沿上下方向导向移动装配在两支座的相对侧，升降导轨机构中升降导轨固定在两支座的相对侧面上，而升降轨道上装配的升降滑块的底部连接有升降驱动装置。

5.根据权利要求4所述的间歇涂布极耳涂胶装置，其特征在于，升降驱动装置为气缸，并在主架体上活动装配有用于在伸出时可挡止在处于喷头高位的喷托托架下方、在缩回时避开喷头托架的升降轨迹的限位块。

6.根据权利要求3或4所述的间歇涂布极耳涂胶装置，其特征在于，喷头托架上装配有用于驱动涂胶喷头相对于喷头托架水平移动的平移调整机构和/或用于驱动涂胶喷头相对于喷头托架上下移动的升降调整机构。

7.根据权利要求3或4所述的间歇涂布极耳涂胶装置，其特征在于，涂胶喷头内设有两个以上串接在进料口和喷口之间的料腔，各料腔的容积从进料口至喷口的浆料流向上依次减小。