CN105186042A - 多片分离装置、锂离子电池的电芯叠片机及多片分离方法 - Google Patents

多片分离装置、锂离子电池的电芯叠片机及多片分离方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种多片分离装置，包括料盒，用于正、负极片的供料储存；二次定位机构，用于将极片精确定位；多片转接机构，设置在所述料盒和所述二次定位机构之间，用于多片的检测和分离；第一机械手，设置在所述料盒的上方；第二机械手，设置在所述多片转接机构的上方；第三机械手，设置在所述二次定位机构的上方。本发明还提供了一种含有上述多片分离装置的电芯叠片机及一种多片分离方法。本发明提供的多片分离装置能够有效地对多片进行分离。

Description

多片分离装置、锂离子电池的电芯叠片机及多片分离方法
技术领域
本发明涉及应用于电池制造机械技术领域，尤其涉及一种多片分离的装置，用于当锂离子电池电芯叠片时出现多片时分离多出的极片。
背景技术
锂电池电芯叠片机是通过正负极片与隔膜交替叠加完成，机械手将极片从正负极片料盒中一片一片吸附到叠片台上进行叠片，机械手在吸附极片时通常会出现多片的现象，这样会影响电芯厚度、电池容量和电池的安全性，目前锂电池电芯叠片机都是在机械手吸附极片时进行预防，但这样依旧无法完全杜绝吸多片现象，例如当出现多片的情况时，通常通过人工进行分离。
发明内容
本发明旨在至少解决上述技术问题之一，提供一种多片分离装置。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供了一种多片分离装置，包括：料盒，用于正、负极片的供料储存；二次定位机构，用于将极片精确定位；多片转接机构，设置在所述料盒和所述二次定位机构之间，用于极片多片的检测和多余极片的分离；第一机械手，设置在所述料盒的上方；第二机械手，设置在所述多片转接机构的上方；第三机械手，设置在所述二次定位机构的上方。
一些实施例中，所述第一机械手和第三机械手的组成相同，所述第一机械手和第三机械手均包括：气缸；气缸安装座，所述气缸安装座用于安装所述气缸；缓冲器，当气缸在伸出和缩回时所述缓冲器对气缸作用力给予缓冲，所述缓冲器设置在所述第一机械手的外围；真空汇流板，所述真空汇流板用于对真空吸盘气管进行分流；滑轨连接板，所述滑轨连接板用于连接滑块和安装吸盘连接板；真空吸盘；吸盘连接板，所述吸盘连接板用于安装所述真空吸盘，安装在所述吸盘连接板上。
一些实施例中，所述第一机械手和第三机械手的组成相同。与所述第一机械手相比，所述第二机械手的下端还设置有多片检测仪。
一些实施例中，所述多片检测仪为超声波多片检测仪。
一些实施例中，所述真空吸盘包括真空电磁阀。
一些实施例中，所述多片转接机构包括：真空吸附平台；及平台安装座，用于安装所述真空吸附平台。
一些实施例中，所述料盒包括正极料盒和/或负极料盒。
本发明还提供了一种锂离子电池的电芯叠片机，包括本发明所提供的多片分离装置。
本发明还提供了一种电芯叠片机的多片分离方法，包括步骤：
S1：第一机械手吸附料盒里的极片；
S2：第二机械手对多片转接机构上的极片进行多片检测，且S2和S1同步进行；
S3：第三机械手吸附二次定位机构上的极片，且S1、S2及S3同步进行；
S4：所述第一机械手、第二机械手和第三机械手同时同方向移动，所述第一机械手移动到多片转接平台上方，所述第二机械手移动到所述二次定位平台上方，所述第三机械手移动到叠片台上方，完成移动后，所述第一机械手、第二机械手和第三机械手的气缸同时向下运动，放置极片，极片放置完成后，所述第一机械手、第二机械手和第三机械手的气缸同时向上运动；
S5：若S2中未检测到多片，则所述第一机械手、第二机械手和第三机械手同时按S4中移动的方向的反方向移动回初始位置，记做一个循环；
S6：若S2中检测到多片，则在进行下一个循环时，所述第一机械手的气缸向下运动到达料盒位置，所述第一机械手的真空吸盘的真空电磁阀保持关闭。
一些实施例中，所述S1包括：第一机械手的气缸向下运动到达料盒位置，所述第一机械手的真空吸盘的真空电磁阀开启，所述第一机械手的真空吸盘吸附所述料盒里的极片后，所述第一机械手的气缸向上运动。
一些实施例中，所述S2包括：第二机械手的气缸向下运动到达多片转接机构，所述多片检测仪对多片转接机构上的极片进行多片检测，若未检测到多片则执行S5，若检测到多片则执行S6。
一些实施例中，所述S3包括：第三机械手的气缸向下运动到达二次定位机构，所述第三机械手的真空吸盘的真空电磁阀开启，所述第三机械手的真空吸盘吸附所述二次定位机构上的极片后，所述第三机械手的气缸向上运动。
本发明的有益效果在于：通过机械手真空吸盘和真空吸附平台同时产生的真空吸力对多余极片进行分离，在本发明中，第一机械手和第三机械手通过气缸和滑轨连接板配合上下运动，第二机械手通过气缸和滑轨连接板配合上下运动，且第二机械手的下端设置有多片检测仪，其能有效地检测到是否出现多片，当检测到多片后，本发明所提供的多片分离装置能够有效地对多出的极片进行分离。
附图说明
图1是本发明提供的多片分离装置整体示意图。
图2是第一(三)机械手的结构示意图。
图3是第二机械手的结构示意图。
图4是料盒的结构示意图。
图5是多片转接机构的结构示意图。
图6是二次定位机构的结构示意图。
附图标记说明：
第一机械手10；气缸101；气缸安装座102；缓冲器103；真空汇流板104；滑轨连接板105；吸盘连接板106；真空吸盘107；第二机械手20；多片检测仪201；料盒30；多片转接机构40；真空吸附平台401；真空吸附平台安装座402；二次定位机构50；第三机械手60。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图1-6详细说明本发明提供的技术方案。
如图1所示，本发明提供了一种多片分离装置，包括：料盒30，用于正、负极片的供料储存；二次定位机构50，用于将极片精确定位；多片转接机构40，设置在所述料盒30和所述二次定位机构50之间，用于极片多片检测和多余极片分离；第一机械手10，设置在所述料盒30的上方，第二机械手20，设置在所述多片转接机构40的上方，第三机械手60，设置在所述二次定位机构50的上方。
本发明的一个实施例中，如图2所示，所述第一机械手10包括气缸101；气缸安装座102，用于安装所述气缸101；缓冲器，设置在所述第一机械手10的外围；真空汇流板104；滑轨连接板105；吸盘连接板106；真空吸盘107。
本发明的一个实施例中，如图3所示，本发明所述的第二机械手20和第三机械手60为同一组件，且和所述第一机械手10相比，所述第二机械手20和第三机械手60均还包括多片检测仪201。本发明的一个优选方式中，所述多片检测仪201为超声波多片检测仪201。本发明所述的真空吸盘107包括真空电磁阀(图中未标示)。
本发明的一个优选方式中，如图4所所示，本发明所述的多片转接机构40包括：真空吸附平台401；及真空吸附平台安装座402，用于安装所述真空吸附平台401。
本发明的一个优选方式中，所述的料盒30包括正极料盒30(图未示)和/或负极料盒30(图中未标示)。
本发明的一个实施例中，第一机械手10的气缸101向下运动到达料盒30，第一机械手10的真空电磁阀打开使得第一机械手10的真空吸盘107吸附料盒30里的极片，第一机械手10的气缸101向上运动吸走极片；同时，第二机械手20的气缸101向下运动到达多片转接机构40，第二机械手20的超声波多片检测仪201对多片转接机构40上的极片进行多片检测，如未出现多片的情况，真空电磁阀打开，真空吸盘吸取极片，气缸向上运动吸走极片，如有出现多片的情况，所述多片转接机构40的真空吸附平台401的真空电磁阀打开，从下方吸附极片，与此同时所述第二机械手20的真空电磁阀打开使得第二机械手20的真空吸盘从上方吸附极片，通过上下真空吸力使得多余极片分离；同时，第三机械手60的气缸向下运动到达二次定位平台机构上，所述第三机械手60的真空电磁阀打开使得第三机械手60的真空吸盘吸取极片，然后所述第三机械手60的气缸向上运动吸走极片。上述第一机械手10、第二机械手20和第三机械手60的动作同步进行。上述动作完成后，第一机械手10、第二机械手20和第三机械手60同时向左移动，第一机械手10移动到多片转接机构40的上方，第二机械手20移动到二次定位平台机构的上方，第三机械手60移动到叠片台的上方，然后，第一机械手10、第二机械手20和第三机械手60的气缸同时向下运动，分别接触到多片转接机构40、二次定位机构50和叠片台，所述第一机械手10、第二机械手20和第三机械手60的真空吸盘均关闭，将极片分别放置在多片转接机构40、二次定位机构50和叠片台上，然后，所述第一机械手10、第二机械手20和第三机械手60的气缸同时向上运动，使得所述第一机械手10、第二机械手20和第三机械手60脱离多片转接机构40、二次定位机构50和叠片台。完成上述动作后，所述第一机械手10、第二机械手20和第三机械手60同时向右运动回到初始位置(第一机械手10位于料盒30的上方，第二机械手20位于多片转接机构40的上方，第三机械手60位于二次定位机构50的上方)。将上述动作记做一个循环。
本发明的另一个实施例中，如果检测到多片的情况，在多片转接平台机构上还有剩余的极片，第一机械手10、第二机械手20和第三机械手60在进行下一个循环时，第一机械手10的气缸101向下运动到达料盒30时，所述第一机械手10的真空电磁阀保持关闭，所述真空吸盘107不对料盒30中的极片进行吸片；同时，第二机械手20的气缸向下运动到达多片转接平台机构，所述第二转接机构的超声波多片检测仪201对多片转接平台机构上的多片进行检测，如未检测出多片，则继续叠片，所述叠片方法和现有技术中的一样，在此不做具体限定，如检测出多片，按照上述多片处理方法进行处理。以此类推，重复循环进行电芯叠片。
本发明的上述方案中，利用真空对多余极片进行分离，高效、精确，且设备在运动过程中可以不停机，减少人员参与操作，实现完全自动化，提供设备效率。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (12)

1.一种多片分离装置，包括：
料盒，用于正、负极片的供料储存；
二次定位机构，用于将极片精确定位；
多片转接机构，设置在所述料盒和所述二次定位机构之间，用于多片的检测和分离；
第一机械手，设置在所述料盒的上方；
第二机械手，设置在所述多片转接机构的上方；
第三机械手，设置在所述二次定位机构的上方。
2.根据权利要求1所述的多片分离装置，其特征在于，所述第一机械手和第三机械手的组成相同，均包括：气缸；缓冲器，所述缓冲器设置在所述第一机械手的外围；气缸安装座，所述气缸安装座用于安装所述气缸和缓冲器；真空汇流板；滑轨连接板；吸盘连接板；真空吸盘。
3.根据权利要求1或2所述的多片分离装置，其特征在于，与所述第一机械手相比，所述第二机械手的下端还设置有多片检测仪。
4.根据权利要求3所述的多片分离装置，其特征在于，所述多片检测仪为超声波多片检测仪。
5.根据权利要求3所述的多片分离装置，其特征在于，所述真空吸盘包括真空电磁阀。
6.根据权利要求1所述的多片分离装置，其特征在于，所述多片转接机构包括：真空吸附平台；及真空吸附平台安装座，所述真空吸附平台安装座用于安装所述真空吸附平台。
7.根据权利要求1所述的多片分离装置，其特征在于，所述料盒包括正极料盒和/或负极料盒。
8.一种锂离子电池的电芯叠片机，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的多片分离装置。
9.一种权利要求8所述的电芯叠片机的多片分离方法，包括步骤：
S1：第一机械手吸附料盒里的极片；
S2：第二机械手对多片转接机构上的极片进行多片检测，且S2和S1同步进行；
S3：第三机械手吸附二次定位机构上的极片，且S1、S2及S3同步进行；
S4：所述第一机械手、第二机械手和第三机械手同时同方向移动，所述第一机械手移动到多片转接平台上方，所述第二机械手移动到所述二次定位平台上方，所述第三机械手移动到叠片台上方，完成移动后，所述第一机械手、第二机械手和第三机械手的气缸同时向下运动，放置极片，极片放置完成后，所述第一机械手、第二机械手和第三机械手的气缸同时向上运动；
S5：若S2中未检测到多片，则所述第一机械手、第二机械手和第三机械手同时按S4中移动的方向的反方向移动回初始位置，记做一个循环；
S6：若S2中检测到多片，则在进行下一个循环时，所述第一机械手的气缸向下运动到达料盒位置，所述第一机械手的真空吸盘的真空电磁阀保持关闭。
10.根据权利要求9所述的多片分离方法，其特征在于，所述S1包括：第一机械手的气缸向下运动到达料盒位置，所述第一机械手的真空吸盘的真空电磁阀开启，所述第一机械手的真空吸盘吸附所述料盒里的极片后，所述第一机械手的气缸向上运动。
11.根据权利要求9所述的多片分离方法，其特征在于，所述S2包括：第二机械手的气缸向下运动到达多片转接机构，所述多片检测仪对多片转接机构上的极片进行多片检测，若未检测到多片则执行S5，若检测到多片则执行S6。
12.根据权利要求9所述的多片分离方法，其特征在于，所述S3包括：第三机械手的气缸向下运动到达二次定位机构，所述第三机械手的真空吸盘的真空电磁阀开启，所述第三机械手的真空吸盘吸附所述二次定位机构上的极片后，所述第三机械手的气缸向上运动。
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