CN104492904A - 一种电池极片自动分切机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电池极片分切设备技术领域，尤其涉及一种电池极片自动分切机，它包括工作台，在工作台上设置有传送装置、分切装置和取出装置。传送装置用于抓取放置在托盘上的待分切极片，并将待分切极片传送至分切装置；分切装置包括固定结构和分切结构，在固定结构上设置有分切工位，用于放置吸取机械手传送的待分切极片，待分切极片通过固定结构进行固定，并通过分切结构进行分切；取出装置包括取出机械手和传送皮带，用于取出分切好的极片。本发明的发明目的在于提供一种电池极片自动分切机，本发明提供的技术方案采用全自动的分切方式对极片进行分切，在确保分切质量的同时，还提高了分切的效率。

Description

一种电池极片自动分切机

技术领域

本发明涉及电池极片分切设备技术领域，尤其涉及一种电池极片自动分切机。

背景技术

目前，充电电池成为日常生活中常见的能量储存装置之一，其中锂电池因具备高能量比、使用寿命长、安全性、高比容量等性能，成为充电电池的主流产品。锂电池是一种由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。电池采用含有锂元素的材料作为电极，在块状电池里，电极往往需要根据电池的尺寸进行分切制作成块状。

在发明人的仔细研究和验证下，发现现有电极在分切制作工序中具有如下缺陷：目前，锂电池极片的分切工序采用手工或半自动设备的作业方式，这种作业方式导致极片的分切效率低，分切完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

本发明的发明目的在于提供一种电池极片自动分切机，本发明提供的技术方案采用全自动的分切方式对极片进行分切，在确保分切质量的同时，还提高了分切的效率。

为了达到上述目的，本发明提供一种电池极片自动分切机，包括工作台，在工作台上设置有传送装置、分切装置和取出装置。传送装置包括吸取机械手和固定设置于工作台上的托盘，在所述托盘上设置有上料工位，吸取机械手用于抓取放置在托盘上的待分切极片，并将待分切极片传送至分切装置；分切装置包括固定结构和分切结构，在固定结构上设置有分切工位，用于放置吸取机械手传送的待分切极片，待分切极片通过固定结构进行固定，并通过分切结构进行分切；取出装置包括取出机械手和传送皮带，用于取出分切好的极片。

由于本发明采用传送装置、分切装置和取出装置三个装置的配合使用对电池极片进行分切，本发明从极片的传送、分切到取出整个分切过程自动化设置，在确保分切质量的同时，简化了人工操作，提高了分切的效率。

作为本发明的进一步改进，吸取机械手包括吸取结构和固定设置于工作台上的第一传动结构。第一传动结构包括第一固定座和固定设置有第一电机和两个第一同步轮的第二固定座。在两个第一同步轮之间设置有第一传动带，第一传动带由第一电机和第一同步轮旋转带动。第一固定块滑动设置在第二固定座上，且在第一传动带的带动下左右移动。吸取结构为真空吸盘，吸取结构通过第一固定座上固定设置的第一气缸设置在第一固定座上，并通过第一气缸进行上下移动。

固定结构设置于吸取机械手的运动轨迹上，包括分别设置于分切结构两侧的第一定位块和第二定位块。第一定位块和第二定位块通过滑轨与工作台滑动连接，在第一定位块和第二定位块的外侧分别设置有第二气缸，用于推动第一定位块和第二定位块朝向分切结构移动。在第一定位块和第二定位块上分别设置有托板和推板，两块托板合并形成分切工位，分切结构设置于分切工位的上方。分切结构包括切刀和与切刀连接的第三气缸，切刀在第三气缸的带动下进行上下分切动作。

取出机械手包括通过气动张合的气爪和在气爪侧面设置的第二传动结构，第二传动结构包括第二电机和两个中间设置有第二传动带的第二同步轮，第二传送带由第二电机和第二同步轮旋转带动，气爪设置于第二传动带上，且通过第二传动带沿着所述传送皮带的传送方向移动。气爪还包括第四气缸和导轨，第四气缸和导轨带动气爪移动。

采用上述结构的分切设备，气缸和真空吸盘的配合使用便可实现吸取机械手对极片的吸取，采用传动带和电机的配合，通过电机的正反转便可实现吸取机械手沿传送皮带的传动方向移动，通过第四气缸和导轨带动气爪移动，使得气爪能够准确地移动到极片的出料口并将极片抓取放置在传送皮带上，达到极片的传送和取出效果。

作为本发明的进一步改进，在托盘的上方设置有用于输出待分切极片的滚压设备。采用滚压设备输出极片，不需要人工对极片放置，进一步提高了本发明的自动化程度。

对于采用滚压设备输出极片的分切设备，在托盘的两侧分别设置有挡板，在托盘远离吸取机械手的一侧设置有前挡板，三块挡板围绕设置形成用于放置待分切极片的上料工位。采用三块挡板形成的上料工位能够避免极片从滚压设备掉入上料工位时弹出，并且在挡板的阻挡下，掉入上料工位的极片能够排列整齐，提高了极片分切的精确度，提高了极片分切的合格率。

对于采用上述上料工位结构的分切设备，还可以在托盘上固定设置有光电传感器和光纤传感器。光电传感器用于检测上料工位上的极片，光纤传感器用于检测上料工位上的极片的数量，并且通过检测到的数据判断滚压设备和吸取机械手是否能够启动，采用该结构的分切设备不需要工作人员对分切过程进行监控，进一步提高自动化设置的同时，还减少了人工成本。

作为本发明的更进一步改进，在真空吸盘的下方设置有硅胶吸嘴。硅胶吸嘴能够在真空吸盘对极片进行吸取时减少空气的泄漏，提高了极片吸取的稳固性，同时，还减少了真空吸盘对极片的磨损。

作为本发明的进一步改进，在分切结构上朝向分切工位处设置有用于下压固定待分切极片的压块。在第一定位块和第二定位块对极片进行夹持后，该压块能够对极片进行进一步的固定，进一步提高了极片固定的稳固性，降低了分切时极片的移动造成的不良品率。

作为本发明的进一步改进，在分切结构和取出机械手之间设置有斜坡，斜坡朝向传送皮带倾斜设置。取出机械手对分切后的极片进行夹持并放置于斜坡上，极片通过斜坡自动流入传送皮带。

附图说明

图1为本发明实施例整体结构示意图；

图2为本发明传送装置结构示意图；

图3为本发明分切装置结构示意图；

图4为本发明第一定位块结构示意图；

图5为本发明第二定位块结构示意图；

图6为本发明取出装置结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本实施例公开了一种电池极片自动分切机，包括工作台100，在工作台100上设置有传送装置200、分切装置300和取出装置400。

其中，传送装置200包括吸取机械手210和固定设置于工作台100上的托盘220，在托盘220上设置有上料工位221，吸取机械手210用于抓取放置在托盘220上的待分切极片，并将待分切极片传送至分切装置300；如图3所示，分切装置300包括固定结构310和分切结构320，在固定结构310上设置有分切工位311，用于放置吸取机械手210传送的待分切极片，待分切极片通过固定结构310进行固定，并通过分切结构320进行分切；如图6所示，取出装置400包括取出机械手410和传送皮带420，用于取出分切好的极片。

如图2所示，具体的，吸取机械手210包括吸取结构211和固定设置于工作台100上的第一传动结构212。第一传动结构212包括第一固定座213和固定设置有第一电机214和两个第一同步轮215的第二固定座216。在两个第一同步轮215之间设置有第一传动带217，且由第一电机214和第一同步轮215旋转带动。第一固定块213滑动设置在第二固定座216上，且在第一传动带217的带动下左右移动。吸取结构211为真空吸盘211，吸取结构211通过第一固定座213上固定设置的第一气缸218设置在第一固定座213上，并通过第一气缸218进行上下移动。在真空吸盘211的下方设置有硅胶吸嘴219。硅胶吸嘴219能够在真空吸盘211对极片进行吸取时减少空气的泄漏，提高了极片吸取的稳固性，同时，还减少了真空吸盘211对极片的磨损。

如图2所示，对于采用上述吸取结构的分切设备，还可以在托盘220上固定设置有光电传感器221和光纤传感器222。光电传感器221用于检测上料工位311上的极片，光纤传感器222用于检测上料工位311上的极片的数量，并且通过检测到的数据判断滚压设备和吸取机械手210是否能够启动，采用该结构的分切设备不需要工作人员对分切过程进行监控，进一步提高自动化设置。

如图3-5所示，固定结构310设置于吸取机械手210的运动轨迹上，包括分别设置于分切结构320两侧的第一定位块312和第二定位块313。第一定位块312和第二定位块313通过滑轨与工作台100滑动连接，在第一定位块312和第二定位块313的外侧设置有第二气缸314，用于推动第一定位块312和第二定位块313朝向分切结构320移动。在第一定位块312和第二定位块313上分别设置有托板315和推板316，两块托板315合并形成分切工位311，分切结构320设置于分切工位311的上方。分切结构320包括切刀321和与切刀321连接的第三气缸322，切刀321在第三气缸322的带动下进行上下分切动作。在分切结构320上朝向分切工位311处设置有用于下压固定待分切极片的压块323。在第一定位块312和第二定位块313对极片进行夹持后，该压块323能够对极片进行进一步的固定。

如图6所示，取出机械手410包括通过气动张合的气爪411和在气爪411侧面设置的第二传动结构412，传动结构412包括第二电机413和两个中间设置有第二传动带414的第二同步轮415，气爪411设置于第二传动带414上，第二传送带414由第二电机413旋转带动，第二电机413和第二传送带414带动气爪411沿传送皮带420的传动方向移动。其中气爪411还包括第四气缸416和导轨417，第四气缸416和导轨417带动气爪411移动，使得气爪411能够准确地移动到极片的出料口并将极片抓取放置在传送皮带420上。

在分切结构320和取出机械手410之间设置有斜坡500，斜坡500朝向传送皮带420倾斜设置。取出机械手410对分切后的极片进行夹持并放置于斜坡500上，极片通过斜坡500自动流入传送皮带420。

如图1所示，为了能够达到自动上料，进一步提高自动化程度的效果，本实施例在托盘220的上方设置有用于输出待分切极片的滚压设备600。滚压设备600能够输出极片，并掉入上料工位221，进而实现自动上料的效果。

如图2所示，对于采用滚压设备600输出极片的分切设备，在托盘220的两侧分别设置有挡板223，在托盘220远离吸取机械手210的一侧设置有前挡板223，三块挡板223围绕设置形成用于放置待分切极片的上料工位221。采用三块挡板223形成的上料工位221能够避免极片从滚压设备600掉入上料工位时弹出，并且能够排列整齐。

使用时，光电传感器221对托盘220进行检测，当托盘上没有极片时，滚压设备600启动，极片掉入托盘220，当极片叠起的高度达到预定额时，光纤传感器222启动，滚压设备600关闭，并启动吸取机械手210。传动结构212移动到托盘220的位置，启动真空吸盘211对极片进行吸取，并在传动结构212的带动下移动到分切工位311，关闭真空吸盘211，极片则掉入分切工位311，启动固定结构310将极片进行夹持固定，再通过分切结构320进行分切，分切后启动取出机械手410，将分切好的极片进行夹持并放置在斜坡500上，极片通过斜坡500自动流入传送皮带420。

综上，本发明整个过程，无需人工操作即能实现电池极片的整个分切过程，提升了产能、品质，节省了人力成本，做到了全自动化生产。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池极片自动分切机，包括工作台，其特征在于：

在所述工作台上设置有传送装置、分切装置和取出装置；

所述传送装置包括吸取机械手和固定设置于所述工作台上的托盘；

在所述托盘上设置有上料工位；

所述吸取机械手用于抓取放置在所述托盘上的待分切极片，并将待分切极片传送至分切装置；

所述分切装置包括固定结构和分切结构；

在所述固定结构上设置有分切工位，用于放置所述吸取机械手传送的待分切极片；

待分切极片通过所述固定结构进行固定，并通过所述分切结构进行分切；

所述取出装置包括取出机械手和传送皮带，用于取出分切好的极片。

2.根据权利要求1所述的一种电池极片自动分切机，其特征在于：

所述吸取机械手包括吸取结构和固定设置于所述工作台上的第一传动结构；

所述第一传动结构包括第一固定座和固定设置有第一电机和两个第一同步轮的第二固定座；

在两个所述第一同步轮之间设置有第一传动带，且由所述第一电机和第一同步轮旋转带动；

所述第一固定块通过所述第一传动带滑动设置在所述第二固定座上，且在所述第一传动带的带动下沿所述第一传动带运动方向移动；

所述吸取结构为真空吸盘；

所述吸取结构通过所述第一固定座上固定设置的第一气缸设置在所述第一固定座上，并通过所述第一气缸进行上下移动。

3.根据权利要求2所述的一种电池极片自动分切机，其特征在于：

所述固定结构设置于所述吸取机械手的运动轨迹上，包括分别设置于所述分切结构两侧的第一定位块和第二定位块；

所述第一定位块和第二定位块通过滑轨与所述工作台滑动连接；

在所述第一定位块和第二定位块的外侧设置有第二气缸，用于推动所述第一定位块和第二定位块朝向所述分切结构移动；

在所述第一定位块和第二定位块上分别设置有托板和推板；

两块所述托板合并形成所述分切工位；

所述分切结构设置于所述分切工位的上方；

所述分切结构包括切刀和与所述切刀连接的第三气缸；

所述切刀在所述第三气缸的带动下进行上下分切动作。

4.根据权利要求3所述的一种电池极片自动分切机，其特征在于：

所述取出机械手包括通过气动张合的气爪和在所述气爪侧面设置的第二传动结构；

所述第二传动结构包括第二电机和两个中间设置有第二传动带的第二同步轮；

所述第二传动带由所述第二电机和第二同步轮旋转带动；

所述气爪设置于所述第二传动带上，且通过所述第二传动带沿着所述传送皮带的传送方向移动。

5.根据权利要求1所述的一种电池极片自动分切机，其特征在于：

在所述托盘的上方设置有用于输出待分切极片的滚压设备。

6.根据权利要求2所述的一种电池极片自动分切机，其特征在于：

在所述托盘的两侧分别设置有挡板；

在所述托盘远离所述吸取机械手的一侧设置有前挡板；

三块所述挡板围绕设置形成用于放置待分切极片的上料工位。

7.根据权利要求6所述的一种电池极片自动分切机，其特征在于：

在所述托盘上固定设置有光电传感器和光纤传感器。

8.根据权利要求7所述的一种电池极片自动分切机，其特征在于：

在所述真空吸盘的下方设置有硅胶吸嘴。

9.根据权利要求3所述的一种电池极片自动分切机，其特征在于：

在所述分切结构上朝向所述分切工位处设置有用于下压固定待分切极片的压块。

10.根据权利要求4所述的一种电池极片自动分切机，其特征在于：

在所述分切结构和所述取出机械手之间设置有斜坡；

所述斜坡朝向所述传送皮带倾斜设置。