CN104874576A - 一种锂离子电池极片非接触除尘检测分选机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锂离子电池极片非接触除尘检测分选机,包括机身、配电柜、显示器、动力系统、极片吸附装置、除尘装置、上料机械手、压毛刺机构、分选机械手、称重机构、极片储料装置和下料装置,极处储料装置位于机身首端,极片吸附装置位于极片储料装置后,压毛刺机构位于极片吸附装置后,除尘装置位于压毛刺机构后;上料机械手位于极片储料装置和极片吸附装置的同一侧并分别与两者相对接;分选机械手位于上料机械手后面,称重机构位于下除尘部后面,下料装置位于称重机构后面。本发明采用非接触式除尘方式,对极片的上下两面进行除尘,可有效避免对极片表面的损伤,并有效去除吸附在极片表面的微小尘粒,提高除尘效率,降低不良品率。
Description
技术领域
本发明涉及电池生产设备技术领域,具体涉及一种用于给锂离子电池极片除尘除静电的设备。
背景技术
锂离子电芯极片上面的粉尘对电芯的性能影响非常大,严重时会影响到电芯安全性能。行业内部一直没有很好的办法去除极片表面的粉尘,在迫不得已的情况下采用毛刷刷去粉尘,但这种方法的缺点是显而易见的,首先是细小的粉尘没法去除,刷粉的过程中会出现二次污染,同时有硬度的毛刷会破坏极片的表面,造成不良品率上升;其次,单片极片要实现正反两面的除尘,技术上较难处理,效率低,增加生产成本。极片的外观主要通过操作人员的目测进行检测,检测效率和准确性很低,同时在检测过程中容易出现操作不当造成极片的损伤。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种使用方便、除尘效率高、不会损坏电芯极片的锂离子电池极片非接触除尘检测分选机。
为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:一种锂离子电池极片非接触除尘检测分选机,包括机身、配电柜、显示器和动力系统,动力系统安装于机身内部,显示器和动力系统与配电柜连接,其特征在于:该分选机还包括安装于机身上的极片吸附装置、除尘装置、上料机械手、分选机械手、称重机构、极片储料装置和下料装置,其中,极处储料装置位于机身的首端,极片吸附装置位于极片储料装置后面,除尘装置位于极片吸附装置后,除尘装置包括上除尘部和下除尘部,其中上除尘部悬于极片吸附装置之上,下除尘部位于上除尘部后面;上料机械手位于极片储料装置和极片吸附装置的同一侧并分别与两者相对接;分选机械手位于上料机械手后面并处于同一侧,称重机构位于下除尘部后面,下料装置位于称重机构后面;该分选机的处理流程为:上料机械手从极片储料装置中吸取极片,然后放置于极片吸附装置上,极片吸附装置运行至除尘装置处进行除尘除静电,然后由机械手将极片转移至称重机构上进行称重,称重完成后由于分选机械手进行分选,分选完成后放入下料装置内由人工取出。
在除尘装置之前设有压毛刺机构,压毛刺机构横跨于极片吸附装置之上,在对极片进行除尘除静电之前,极片吸附装置将极片送至压毛刺机构处进行压毛刺处理;压毛刺机构包括门框形的支架,支架的横梁上安装有气缸,气缸连接安装有滑轴的支撑架,滑轴固定于支撑架下,支撑架上设有若干处导向杆,导向杆上端穿过横梁确保滑轴在气缸带下上下移动过程中位置不会偏移;滑轴上安装有若干处毛刺压辊。
所述极片储料装置包括固定底板,固定底板下面安装有电机,电机连接有螺杆;螺杆上端穿过固定底板和料盒底板,螺杆顶端安装有极片托板,料盒底板固定于固定底板上;极片托板四周设有极片挡板,极片挡板固定于料盒底板上;在极片托板相向的两侧均设有毛刷和吹风头,毛刷和吹风头位于极片托板最高行程处的上方;极片储料装置在电机作用下自动将极片向上输送,通过光纤自动检测有无极片,并给出报警和自动停机;毛刷和吹风头可减少吸重片;四周的极片挡片具有水平位移空间,可以调整位置以适应不同尺寸的极片。
所述极片吸附装置包括电机、导轨和极片吸板,两条导轨平行固定于机身上,电机固定于两导轨之间的机身上;横跨于两条导轨上设有一滑动座,滑动座中设有汇流板,极片吸板固定于滑动座上;电机接出有螺杆,螺杆与滑动座连接,螺杆的另一端通过轴承固定于机身上,螺杆与导轨相互平行。
所述上除尘部包括上除尘头,上除尘头上设有上换向阀,侧面设有上除静电棒,上除尘头和上除静电棒的位置高于极片吸附装置的极片吸板;所述下除尘部包括下除尘头,下除尘头下面设有下换身阀,侧面设有下除静电棒,下除尘头和下除静电棒的位置低于极片吸附装置的极片吸板;所述上除尘头和下除尘头包括控制单元、初效过滤单元、高效过滤单元、除尘头和除静电装置,除静电装置、除尘头、高效过滤单和初效过滤单元由控制单元控制;上除尘部与下除尘部之间有间隔,间隔处设有极片转移机械手,该极片转移机械手安装于分选机械手上,其通过马达驱动。
所述上料机械手固定于机型手架上,包括滑动支架、固定板、驱动气缸、导轨和真空吸盘,机型手架固定于机身上,固定板侧立固定于机型手架上,两条导轨平行安装于固定板侧面,导轨的下方设有一道接油槽,驱动气缸安装于导轨之间的固定板上;滑动支架安装于导轨上,驱动气缸通过同步带连接滑动支架;滑动支架底面安装有固定座,固定座上设有汇流板,固定座底部安装有向外伸出的两道翼片,翼片各固定有一固定杆,若干真空吸盘固定于该固定杆上;在翼片上方朝两侧伸出各一下压头,下压头悬于翼片上方;在真空吸盘吸取到极片后,下压头下压,真空吸盘朝中间位移将极片自动轻微弯曲,防止吸取多片,保证每次只吸取一片极片。
所述分选机械手固定于机械手固定座上,包括固定板、滑动支架、真空吸盘组、导轨和电机,机械手固定座固定于机身上,固定板侧立固定于机械手固定座上,两条导轨平行安装于固定板侧面,导轨的下方设有一道接油槽,电机安装于导轨上方的固定板上;滑动支架安装于导轨上,电机通过螺杆连接滑动支架,真空吸盘组安装于滑动支架上。
所述称重机构包括支架、大理石平台、固定底板、立架、极片托板和托料板,支架固定于机身中,大理石平台固定于支架上并位于机身内,固定底板通过调整螺母固定于大理石平台上,立架位于固定底板中间,极片托板固定立架上,托料板水平固定于极片托板上。
本发明具采用非接触式除尘(VUV)方式,对极片的上下两面进行除尘,可有效避免对极片表面的损伤,并有效去除吸附在极片表面的微小尘粒(> 5um),极大地提高了除尘效率,降低了不良品率;除去的粉尘通过初效和高效过滤器回收,根据回收情况设备自动报警进行过滤器的清洁和更换;称重系统可以测量单张极片的重量;分选系统可以将外观尺寸、重量不合格的极片分选出来,放入不同的料盒中。整个操作过程完全自动化,在处理的效率、精度、成本等方面都有大幅的改善。
附图说明
图1为本发明整体结构图;
图2为极片吸附装置结构图;
图3为除尘装置结构图;
图4为上料机械手结构图;
图5为压毛刺机构结构图;
图6为分选机械手结构图;
图7为称重机构结构图;
图8为极片储料装置结构图;
图9为除尘系统结构示意图。
图中,1为机身,2为极片吸附装置,3为除尘装置,4为上料机械手,5为压毛刺机构,6为分选机械手,7为称重机构,8为极片储料装置,9为下料装置,10为配电柜,11为显示器,12为控制单元,13为初效过滤单元,14为高效过滤单元,15为除尘头,16为除静电装置,21为极片吸板,22为导轨,23为滑动座,24为电机,25为螺杆,26为汇流板,31为上除尘头,32为上换向阀,33为上除静电棒,34为下除尘头,35为下换向阀,36为下除静电棒,41为机型手架,42为滑动支架,43为接油槽,44为固定板,45为汇流板,46为驱动气缸,47为导轨,48为固定座,49为下压头,410为翼片,411为固定杆,412为真空吸盘,51为支架,52为横梁,53为气缸,54为导向杆,55为滑轴,56为毛刺压辊,61为机械手固定座,62为固定板,63为接油槽,64为滑动支架,65为真空吸盘组,66为导轨,67为电机,68为螺杆,71为大理石平台,72为调整螺母,73为固定底板,74为极片托板,75为托料板,76为支架,81为毛刷,82为吹风头,83为极片托板,84为极片挡板,85为极片挡板,86为料盒底板,87为固定底板,88为电机,89为螺杆。
具体实施方式
本实施例中,参照图1、图2和图3,所述锂离子电池极片非接触除尘检测分选机,包括机身1、配电柜10、显示器11和动力系统,动力系统安装于机身1内部,显示器11和动力系统与配电柜10连接;该分选机还包括安装于机身1上的极片吸附装置2、除尘装置3、上料机械手4、分选机械手6、称重机构7、极片储料装置8和下料装置9,其中,极处储料装置8位于机身1的首端,极片吸附装置2位于极片储料装置8后面,除尘装置3位于极片吸附装置2后,除尘装置3包括上除尘部和下除尘部,其中上除尘部悬于极片吸附装置2之上,下除尘部位于上除尘部后面;上料机械手4位于极片储料装置8和极片吸附装置2的同一侧并分别与两者相对接;分选机械手6位于上料机械手4后面并处于同一侧,称重机构7位于下除尘部后面,下料装置9位于称重机构7后面;该分选机的处理流程为:上料机械手4从极片储料装置8中吸取极片,然后放置于极片吸附装置2上,极片吸附装置2运行至除尘装置3处进行除尘除静电,然后由机械手将极片转移至称重机构7上进行称重,称重完成后由于分选机械手6进行分选,分选完成后放入下料装置9内由人工取出。
参照图1和图5,在除尘装置3之前设有压毛刺机构5,压毛刺机构5横跨于极片吸附装置2之上,在对极片进行除尘除静电之前,极片吸附装置2将极片送至压毛刺机构5处进行压毛刺处理;压毛刺机构5包括门框形的支架51,支架51的横梁52上安装有气缸53,气缸53连接安装有滑轴55的支撑架,滑轴55固定于支撑架下,支撑架上设有若干处导向杆54,导向杆54上端穿过横梁52确保滑轴55在气缸53带下上下移动过程中位置不会偏移;滑轴55上安装有若干处毛刺压辊56。
参照图8,所述极片储料装置8包括固定底板87,固定底板87下面安装有电机88,电机88连接有螺杆89;螺杆89上端穿过固定底板87和料盒底板86,螺杆89顶端安装有极片托板83,料盒底板86固定于固定底板87上;极片托板83四周设有极片挡板84、85,极片挡板84、85固定于料盒底板86上;在极片托板83相向的两侧均设有毛刷81和吹风头82,毛刷81和吹风头82位于极片托板83最高行程处的上方;极片储料装置8在电机88作用下自动将极片向上输送,通过光纤自动检测有无极片,并给出报警和自动停机;毛刷81和吹风头82可减少吸重片;四周的极片挡片84、85具有水平位移空间,可以调整位置以适应不同尺寸的极片。
参照图1和图2,所述极片吸附装置2包括电机24、导轨22和极片吸板21,两条导轨22平行固定于机身1上,电机24固定于两导轨22之间的机身1上;横跨于两条导轨22上设有一滑动座23,滑动座23中设有汇流板26,极片吸板21固定于滑动座23上;电机24接出有螺杆25,螺杆25与滑动座23连接,螺杆25的另一端通过轴承固定于机身1上,螺杆25与导轨22相互平行。
参照图1、图3和图9,所述上除尘部包括上除尘头31,上除尘头31上设有上换向阀32,侧面设有上除静电棒33,上除尘头31和上除静电棒33的位置高于极片吸附装置2的极片吸板21;所述下除尘部包括下除尘头34,下除尘头34下面设有下换身阀35,侧面设有下除静电棒36,下除尘头34和下除静电棒36的位置低于极片吸附装置2的极片吸板21;所述上除尘头31和下除尘头34均包括控制单元12、初效过滤单元13、高效过滤单元14、除尘头15和除静电装置16,除静电装置16、除尘头15、高效过滤单14和初效过滤单元13由控制单元12控制。除尘头15为VUV非接触式除尘头,除尘头高压端和真空端压力可调整,在没有极片经过时采用三通阀控制分量;上除尘部与下除尘部之间有间隔,间隔处设有极片转移机械手,该极片转移机械手安装于分选机械手6上,其通过马达驱动。
参照图1和图4,所述上料机械手4固定于机型手架41上,包括滑动支架42、固定板44、驱动气缸46、导轨47和真空吸盘412,机型手架41固定于机身1上,固定板44侧立固定于机型手架41上,两条导轨47平行安装于固定板44侧面,导轨47的下方设有一道接油槽43,驱动气缸46安装于导轨47之间的固定板44上;滑动支架42安装于导轨47上,驱动气缸46通过同步带连接滑动支架42;滑动支架42底面安装有固定座48,固定座48上设有汇流板45,固定座48底部安装有向外伸出的两道翼片410,翼片410各固定有一固定杆411,若干真空吸盘412固定于该固定杆411上;在翼片410上方朝两侧伸出各一下压头49,下压头49悬于翼片410上方;在真空吸盘412吸取到极片后,下压头49下压,真空吸盘412朝中间位移将极片自动轻微弯曲,防止吸取多片,保证每次只吸取一片极片。
参照图1和图6,所述分选机械手6固定于机械手固定座61上,包括固定板62、滑动支架64、真空吸盘组65、导轨66和电机67,机械手固定座61固定于机身1上,固定板62侧立固定于机械手固定座61上,两条导轨66平行安装于固定板62侧面,导轨66的下方设有一道接油槽63,电机67安装于导轨66上方的固定板62上;滑动支架64安装于导轨66上,电机67通过螺杆68连接滑动支架64,真空吸盘组65安装于滑动支架64上。
参照图1和图7,所述称重机构7包括支架76、大理石平台71、固定底板73、立架、极片托板74和托料板75,支架76固定于机身1中,大理石平台71固定于支架76上并位于机身1内,固定底板73通过调整螺母74固定于大理石平台71上,立架位于固定底板73中间,极片托板74固定立架上,托料板75水平固定于极片托板74上。
以上已将本发明做一详细说明,以上所述,仅为本发明之较佳实施例而已,当不能限定本发明实施范围,即凡依本申请范围所作均等变化与修饰,皆应仍属本发明涵盖范围内。
Claims (8)
1.一种锂离子电池极片非接触除尘检测分选机,包括机身、配电柜、显示器和动力系统,动力系统安装于机身内部,显示器和动力系统与配电柜连接,其特征在于:该分选机还包括安装于机身上的极片吸附装置、除尘装置、上料机械手、分选机械手、称重机构、极片储料装置和下料装置,其中,极处储料装置位于机身的首端,极片吸附装置位于极片储料装置后面,除尘装置位于极片吸附装置后,除尘装置包括上除尘部和下除尘部,其中上除尘部悬于极片吸附装置之上,下除尘部位于上除尘部后面;上料机械手位于极片储料装置和极片吸附装置的同一侧并分别与两者相对接;分选机械手位于上料机械手后面并处于同一侧,称重机构位于下除尘部后面,下料装置位于称重机构后面;该分选机的处理流程为:上料机械手从极片储料装置中吸取极片,然后放置于极片吸附装置上,极片吸附装置运行至除尘装置处进行除尘除静电,然后由机械手将极片转移至称重机构上进行称重,称重完成后由于分选机械手进行分选,分选完成后放入下料装置内由人工取出。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池极片非接触除尘检测分选机,其特征在于:在除尘装置之前设有压毛刺机构,压毛刺机构横跨于极片吸附装置之上,在对极片进行除尘除静电之前,极片吸附装置将极片送至压毛刺机构处进行压毛刺处理;压毛刺机构包括门框形的支架,支架的横梁上安装有气缸,气缸连接安装有滑轴的支撑架,滑轴固定于支撑架下,支撑架上设有若干处导向杆,导向杆上端穿过横梁确保滑轴在气缸带下上下移动过程中位置不会偏移;滑轴上安装有若干处毛刺压辊。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池极片非接触除尘检测分选机,其特征在于:所述极片储料装置包括固定底板,固定底板下面安装有电机,电机连接有螺杆;螺杆上端穿过固定底板和料盒底板,螺杆顶端安装有极片托板,料盒底板固定于固定底板上;极片托板四周设有极片挡板,极片挡板固定于料盒底板上;在极片托板相向的两侧均设有毛刷和吹风头,毛刷和吹风头位于极片托板最高行程处的上方;极片储料装置在电机作用下自动将极片向上输送,通过光纤自动检测有无极片,并给出报警和自动停机;毛刷和吹风头可减少吸重片;四周的极片挡片具有水平位移空间,可以调整位置以适应不同尺寸的极片。
4.根据权利要求1所述的锂离子电池极片非接触除尘检测分选机,其特征在于:所述极片吸附装置包括电机、导轨和极片吸板,两条导轨平行固定于机身上,电机固定于两导轨之间的机身上;横跨于两条导轨上设有一滑动座,滑动座中设有汇流板,极片吸板固定于滑动座上;电机接出有螺杆,螺杆与滑动座连接,螺杆的另一端通过轴承固定于机身上,螺杆与导轨相互平行。
5.根据权利要求1所述的锂离子电池极片非接触除尘检测分选机,其特征在于:所述上除尘部包括上除尘头,上除尘头上设有上换向阀,侧面设有上除静电棒,上除尘头和上除静电棒的位置高于极片吸附装置的极片吸板;所述下除尘部包括下除尘头,下除尘头下面设有下换身阀,侧面设有下除静电棒,下除尘头和下除静电棒的位置低于极片吸附装置的极片吸板;所述上除尘头和下除尘头包括控制单元、初效过滤单元、高效过滤单元、除尘头和除静电装置,除静电装置、除尘头、高效过滤单和初效过滤单元由控制单元控制;上除尘部与下除尘部之间有间隔,间隔处设有极片转移机械手,该极片转移机械手安装于分选机械手上,其通过马达驱动。
6.根据权利要求1所述的锂离子电池极片非接触除尘检测分选机,其特征在于:所述上料机械手固定于机型手架上,包括滑动支架、固定板、驱动气缸、导轨和真空吸盘,机型手架固定于机身上,固定板侧立固定于机型手架上,两条导轨平行安装于固定板侧面,导轨的下方设有一道接油槽,驱动气缸安装于导轨之间的固定板上;滑动支架安装于导轨上,驱动气缸通过同步带连接滑动支架;滑动支架底面安装有固定座,固定座上设有汇流板,固定座底部安装有向外伸出的两道翼片,翼片各固定有一固定杆,若干真空吸盘固定于该固定杆上;在翼片上方朝两侧伸出各一下压头,下压头悬于翼片上方;在真空吸盘吸取到极片后,下压头下压,真空吸盘朝中间位移将极片自动轻微弯曲,防止吸取多片,保证每次只吸取一片极片。
7.根据权利要求1所述的锂离子电池极片非接触除尘检测分选机,其特征在于:所述分选机械手固定于机械手固定座上,包括固定板、滑动支架、真空吸盘组、导轨和电机,机械手固定座固定于机身上,固定板侧立固定于机械手固定座上,两条导轨平行安装于固定板侧面,导轨的下方设有一道接油槽,电机安装于导轨上方的固定板上;滑动支架安装于导轨上,电机通过螺杆连接滑动支架,真空吸盘组安装于滑动支架上。
8.根据权利要求1所述的锂离子电池极片非接触除尘检测分选机,其特征在于:所述称重机构包括支架、大理石平台、固定底板、立架、极片托板和托料板,支架固定于机身中,大理石平台固定于支架上并位于机身内,固定底板通过调整螺母固定于大理石平台上,立架位于固定底板中间,极片托板固定立架上,托料板水平固定于极片托板上。
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