CN106067563B - 锂电池插片装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种锂电池插片装置，其特征是：包括底板，在底板上安装一级驱动装置、一级驱动导向结构、二级驱动装置、二级驱动导向结构和极片夹紧机构；所述一级驱动导向结构包括一级正面线轨和一级侧面线轨，一级正面线轨和一级侧面线轨的长度方向平行、宽度方向垂直设置；在一级正面线轨上滑动设置一级驱动装置的移动端，在一级驱动装置的移动端上安装二级驱动装置，二级驱动装置的移动端连接二级驱动导向结构；在所述一级侧面线轨上滑动设置二级驱动导向结构，二级驱动导向结构与一级驱动装置的移动端固定连接，在二级驱动导向结构上滑动安装极片夹紧机构，极片夹紧机构与二级驱装置的移动端固定连接。本发明能够提升可靠性和稳定性。

Description

锂电池插片装置

技术领域

本发明涉及一种锂电池插片装置，属于锂电池电芯生产制造设备技术领域。

背景技术

对锂电池圆形电芯卷绕的卷绕机工作时，电芯开始卷绕时，插片机构递送极片到卷针处。卷绕机工作时，插片机构频繁往复运动，其可靠性和稳定性直接影响整机性能和电芯产品质量。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种锂电池插片装置，能够提升可靠性和稳定性。

按照本发明提供的技术方案，所述锂电池插片装置，其特征是：包括底板，在底板上安装插片平台移动机构和极片夹紧机构；

所述插片平台移动机构包括用于驱动二级驱动结构和极片夹紧机构沿直线运动以靠近卷针的一级驱动结构、以及用于驱动极片夹紧机构沿直线运动以拉送极片的二级驱动结构；

所述一级驱动结构包括一级驱动装置和一级驱动导向结构，二级驱动结构包括二级驱动装置和二级驱动导向结构；

所述一级驱动导向结构包括一级正面线轨和一级侧面线轨，一级正面线轨和一级侧面线轨的长度方向平行、宽度方向垂直设置；在一级正面线轨上滑动设置一级驱动装置的移动端，在一级驱动装置的移动端上安装二级驱动装置，二级驱动装置的移动端连接二级驱动导向结构；在所述一级侧面线轨上滑动设置二级驱动导向结构，二级驱动导向结构与一级驱动装置的移动端固定连接，在二级驱动导向结构上滑动安装用于夹紧极片的极片夹紧机构，极片夹紧机构与二级驱动装置的移动端固定连接。

进一步的，所述一级驱动装置包括安装在底板上的一级丝杆，与一级丝杆相配合的螺帽集成在一级螺帽支架中，一级螺帽支架通过一级正面滑块与一级正面线轨相配合；所述一级丝杆的两端与一级轴承座通过轴承配合安装，一级丝杆的轴端通过联轴器与一级伺服电机的电机轴连接，一级伺服电机安装在底板上的电机架上。

进一步的，在所述一级侧面线轨上设置一级侧面滑块，一级侧面滑块与二级线轨安装板固定，二级线轨安装板与一级螺帽支架固定连接。

进一步的，所述二级驱动装置包括安装在一级螺帽支架上的二级丝杆，二级丝杆的两端与二级轴承座通过轴承配合安装，与二级丝杆相配合的螺帽集成在二级螺帽支架中，二级丝杆的轴端通过联轴器与二级伺服电机的电机轴连接，二级伺服电机安装在一级螺帽支架上的电机架上。

进一步的，所述二级驱动导向结构包括安装在二级线轨安装板上的二级线轨，在二级线轨上设置二级线轨滑块，二级线轨滑块与极片夹紧机构支架固定，极片夹紧机构支架与二级螺帽支架固定连接。

进一步的，所述二级线轨采用扁宽型线轨。

进一步的，所述极片夹紧机构包括固定在极片夹紧机构支架上的定压辊支架，在定压辊支架的侧面固定有定夹片支架，在定夹片支架上固定有定夹片；在所述定压辊支架上固定气缸支架，在气缸支架上安装气缸，气缸的活塞杆与动压辊支架连接，在动压辊支架的侧面固定动夹片支架，在动夹片支架上固定动夹片；在所述定压辊支架和动压辊支架上分别安装能够相对转动以带动极片移动的定压辊和动压辊；在所述定压辊支架和动压辊支架的上方安装能够调整相对距离的左位置过辊和右位置过辊，左位置过辊和右位置过辊之间形成允许极片通过并对极片起导向作用的间隙。

进一步的，所述定压辊支架和动压辊支架相对的一面加工成斜面。

进一步的，在所述底板上安装插片角度调节机构，插片角度调节机构包括插片装置安装板，插片装置安装板和底板通过拉簧连接；在插片装置安装板上通过轴承安装调节丝杆，插片装置安装板上连接位置显示器，位置显示器与调节丝杆配合，在调节丝杆的一端固定调节旋钮；在所述调节丝杆上设置两个调节螺母，两个调节螺母分别固定在摆动块的两侧，摆动块与调节滑块固定，在插片装置安装板上固定调节线轨支架，调节线轨支架上安装调节线轨，调节滑块与调节线轨相配合；在所述底板上固定限位销，限位销穿过摆动块上的条形凹槽；所述插片装置安装板与角度调节转接板的一侧固定连接，角度调节转接板和底板通过转轴转动连接，在底板上设置定位销，定位销与角度调节转接板上的圆弧形孔相配合。

进一步的，在所述转轴上设置限制底板沿转轴的轴向移动的扣环。

本发明具有以下优点：

（1）插片平台移动的导轨采用两线轨安装面垂直方式，此方式的平台相比两线轨安装面平行方式的有更好刚度，提升了平台稳定性；

（2）插片的线轨用扁宽型线轨，提升了插片机构刚度和稳定性；

（3）调节插片机构角度的机构装有计数器，方便调节；

（4）调节插片机构角度的机构的调节螺母的固定孔为弧腰形，方便调节螺母与丝杆螺纹的间隙；

（5）极片夹紧机构设计包含四部分，动夹片和定夹片部分，两夹片的固定孔为腰形孔，方便调节加紧位置；动压辊和定压辊部分，两压辊保证在卷绕供带材时，带材不被刮擦；斜面导向部分，导向斜面方便穿带材；带材位置约束辊两个，两辊的安装固定孔为腰形孔，以调节带材行走位置。

附图说明

图1为本发明所述锂电池插片装置的结构示意图。

图2为极片夹紧机构的侧视图。

图3为插片角度调节机构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体附图对本发明作进一步说明。

如图1～图3所示：所述锂电池插片装置包括一级螺帽支架1、一级丝杆2、一级轴承座3、底板4、一级伺服电机5、一级正面线轨6、转接板7、一级侧面线轨8、二级伺服电机9、二级轴承座10、二级丝杆11、二级线轨12、二级线轨安装板13、一级侧面滑块14、二级螺帽支架15、极片夹紧机构支架16、二级线轨滑块17、左位置过辊18、右位置过辊19、定压辊支架20、定压辊21、定夹片支架22、定夹片23、气缸支架24、导向轴25、气缸26、直线轴承27、动压辊支架28、动压辊29、动夹片支架30、动夹片31、极片带材32、插片装置安装板33、调节旋钮34、位置显示器35、锁紧螺帽36、调节丝杆37、摆动块38、调节螺母39、调节滑块40、调节线轨41、调节线轨支架42、限位销43、定位销44、角度调节转接板45、转轴46、拉簧47等。

本发明所述锂电池插片装置，包括插片平台移动机构、极片夹紧机构和插片角度调节机构组成。

如图1所示，所述插片平台移动机构采用二级驱动结构，第一级驱动插片装置靠近卷针，第二级驱动极片夹紧机构拉送极片；包括底板4，在底板4上通过一级轴承座3安装一级丝杆2，一级丝杆2的两端与一级轴承座3通过轴承配合安装，一级丝杆2的轴端通过联轴器与一级伺服电机5的电机轴连接，一级伺服电机5安装在底板4上的电机架上；在所述底板4上固定转接板7，在转接板7的正面安装一级正面线轨6，在转接板7的侧面安装一级侧面线轨8，一级正面线轨6和一级侧面线轨8的长度方向平行、宽度方向垂直设置；与所述一级丝杆2相配合的螺帽集成在一级螺帽支架1中，一级螺帽支架1与一级正面滑块固定，一级正面滑块与一级正面线轨6相配合；在所述一级侧面线轨8上设置一级侧面滑块14，一级侧面滑块14与二级线轨安装板13固定，二级线轨安装板13与一级螺帽支架1固定连接。工作时，一级伺服电机5驱动一级丝杆2转动，从而带动一级螺帽支架1沿一级正面线轨6和一级侧面线轨8的长度移动。

如图1所示，在所述一级螺帽支架1上通过二级轴承座10安装二级丝杆11，二级丝杆11的两端与二级轴承座10通过轴承配合安装，与二级丝杆11相配合的螺帽集成在二级螺帽支架15中，二级丝杆11的轴端通过联轴器与二级伺服电机9的电机轴连接，二级伺服电机9安装在一级螺帽支架1上的电机架上；在所述二级线轨安装板13上安装二级线轨12，在二级线轨12上设置二级线轨滑块17，二级线轨滑块17与极片夹紧机构支架16固定，极片夹紧机构支架16与二级螺帽支架15固定连接。工作时，二级伺服电机9驱动二级丝杆11转动，从而带动极片夹紧机构支架16沿二级线轨12的长度方向移动。

所述二级线轨12采用扁宽型线轨，以提高机构的刚度和稳定性。

如图2所示，所述极片夹紧机构包括固定在极片夹紧机构支架16上的定压辊支架20，在定压辊支架20上安装定压辊21，在定压辊支架20的侧面固定有定夹片支架22，在定夹片支架22上固定有定夹片23；在所述定压辊支架20上固定气缸支架24，在气缸支架24上安装气缸26，气缸26的活塞杆与动压辊支架28连接，动压辊支架28上安装动压辊29，在动压辊支架28的侧面固定动夹片支架30，在动夹片支架30上固定动夹片31；所述定压辊21和动压辊29能够相对转动以带动极片移动；所述气缸26的活塞杆伸缩可以推动动压辊支架28，为了保证导向的稳定性，在气缸26的两侧分别设置导向轴25，导向轴25通过直线轴承27安装在气缸支架24上，导向轴25的一端与动压辊支架28固定连接。

所述定压辊支架20和动压辊支架28相对的一面加工成斜面，在穿带材时能够起导向作用。

如图1、图2所示，在所述极片夹紧机构支架16上位于定压辊支架20和动压辊支架28的上方安装左位置过辊18和右位置过辊19，左位置过辊18和右位置过辊19为带材位置约束辊，左位置过辊18和右位置过辊19位于带材的两侧，左位置过辊18和右位置过辊19的固定孔为腰形孔，以便于调节带材行走位置。在工作时，当极片带材32穿过极片夹紧机构时，气缸26的活塞杆伸出，驱动动压辊29运动，定压辊21和动压辊29压紧极片带材32，同时定夹片23和动夹片31夹片极片带材32的前端，将极片带材料32前端压平。

如图3所示，所述插片角度调节机构用于调节插片装置的插片角度，保证带材极片送给时能够对准极片卷针；包括插片装置安装板33，插片装置安装板33和底板4通过拉簧47连接；在插片装置安装板33上通过轴承安装调节丝杆37，为防止调节丝杆37在轴承中轴向串动，采用锁紧螺帽36将调节丝杆37和轴承内圈固定，插片装置安装板33上连接位置显示器35，位置显示器35与调节丝杆37配合，在调节丝杆37的一端固定调节旋钮34；在所述调节丝杆37上设置相配合的两个调节螺母39，两个调节螺母39分别固定在摆动块38的两侧，摆动块38与调节滑块40固定，在插片装置安装板33上固定调节线轨支架42，调节线轨支架42上安装调节线轨41，调节滑块40与调节线轨41相配合；在所述底板4上固定限位销43，限位销43穿过摆动块38上的条形凹槽；所述插片装置安装板33与角度调节转接板45的一侧固定连接，角度调节转接板45和底板4通过转轴46连接，并在转轴46上设置限制底板4沿转轴46的轴向移动的扣环，底板4能够绕转轴46转动，在底板4上设置定位销44，定位销44与角度调节转接板45上的圆弧形孔相配合。工作时，转动调节旋钮34，位置显示器35显示调节丝杠37的进给量，调节丝杆37进给，驱动摆动块38移动，从而推动底板4绕转轴46转动。

Claims (10)

1.一种锂电池插片装置，其特征是：包括底板（4），在底板（4）上安装插片平台移动机构和极片夹紧机构；

所述插片平台移动机构包括用于驱动二级驱动结构和极片夹紧机构沿直线运动以靠近卷针的一级驱动结构、以及用于驱动极片夹紧机构沿直线运动以拉送极片的二级驱动结构；

所述一级驱动结构包括一级驱动装置和一级驱动导向结构，二级驱动结构包括二级驱动装置和二级驱动导向结构；

所述一级驱动导向结构包括一级正面线轨（6）和一级侧面线轨（8），一级正面线轨（6）和一级侧面线轨（8）的长度方向平行、宽度方向垂直设置；在一级正面线轨（6）上滑动设置一级驱动装置的移动端，在一级驱动装置的移动端上安装二级驱动装置，二级驱动装置的移动端连接二级驱动导向结构；在所述一级侧面线轨（8）上滑动设置二级驱动导向结构，二级驱动导向结构与一级驱动装置的移动端固定连接，在二级驱动导向结构上滑动安装用于夹紧极片的极片夹紧机构，极片夹紧机构与二级驱动装置的移动端固定连接。

2.如权利要求1所述的锂电池插片装置，其特征是：所述一级驱动装置包括安装在底板（4）上的一级丝杆（2），与一级丝杆（2）相配合的螺帽集成在一级螺帽支架（1）中，一级螺帽支架（1）通过一级正面滑块与一级正面线轨（6）相配合；所述一级丝杆（2）的两端与一级轴承座（3）通过轴承配合安装，一级丝杆（2）的轴端通过联轴器与一级伺服电机（5）的电机轴连接，一级伺服电机（5）安装在底板（4）上的电机架上。

3.如权利要求1所述的锂电池插片装置，其特征是：在所述一级侧面线轨（8）上设置一级侧面滑块（14），一级侧面滑块（14）与二级线轨安装板（13）固定，二级线轨安装板（13）与一级螺帽支架（1）固定连接。

4.如权利要求3所述的锂电池插片装置，其特征是：所述二级驱动装置包括安装在一级螺帽支架（1）上的二级丝杆（11），二级丝杆（11）的两端与二级轴承座（10）通过轴承配合安装，与二级丝杆（11）相配合的螺帽集成在二级螺帽支架（15）中，二级丝杆（11）的轴端通过联轴器与二级伺服电机（9）的电机轴连接，二级伺服电机（9）安装在一级螺帽支架（1）上的电机架上。

5.如权利要求3所述的锂电池插片装置，其特征是：所述二级驱动导向结构包括安装在二级线轨安装板（13）上的二级线轨（12），在二级线轨（12）上设置二级线轨滑块（17），二级线轨滑块（17）与极片夹紧机构支架（16）固定，极片夹紧机构支架（16）与二级螺帽支架（15）固定连接。

6.如权利要求5所述的锂电池插片装置，其特征是：所述二级线轨（12）采用扁宽型线轨。

7.如权利要求5所述的锂电池插片装置，其特征是：所述极片夹紧机构包括固定在极片夹紧机构支架（16）上的定压辊支架（20），在定压辊支架（20）的侧面固定有定夹片支架（22），在定夹片支架（22）上固定有定夹片（23）；在所述定压辊支架（20）上固定气缸支架（24），在气缸支架（24）上安装气缸（26），气缸（26）的活塞杆与动压辊支架（28）连接，在动压辊支架（28）的侧面固定动夹片支架（30），在动夹片支架（30）上固定动夹片（31）；在所述定压辊支架（20）和动压辊支架（28）上分别安装能够相对转动以带动极片移动的定压辊（21）和动压辊（29）；在所述定压辊支架（20）和动压辊支架（28）的上方安装能够调整相对距离的左位置过辊（18）和右位置过辊（19），左位置过辊（18）和右位置过辊（19）之间形成允许极片通过并对极片起导向作用的间隙。

8.如权利要求7所述的锂电池插片装置，其特征是：所述定压辊支架（20）和动压辊支架（28）相对的一面加工成斜面。

9.如权利要求1所述的锂电池插片装置，其特征是：在所述底板（4）上安装插片角度调节机构，插片角度调节机构包括插片装置安装板（33），插片装置安装板（33）和底板（4）通过拉簧（47）连接；在插片装置安装板（33）上通过轴承安装调节丝杆（37），插片装置安装板（33）上连接位置显示器（35），位置显示器（35）与调节丝杆（37）配合，在调节丝杆（37）的一端固定调节旋钮（34）；在所述调节丝杆（37）上设置两个调节螺母（39），两个调节螺母（39）分别固定在摆动块（38）的两侧，摆动块（38）与调节滑块（40）固定，在插片装置安装板（33）上固定调节线轨支架（42），调节线轨支架（42）上安装调节线轨（41），调节滑块（40）与调节线轨（41）相配合；在所述底板（4）上固定限位销（43），限位销（43）穿过摆动块（38）上的条形凹槽；所述插片装置安装板（33）与角度调节转接板（45）的一侧固定连接，角度调节转接板（45）和底板（4）通过转轴（46）转动连接，在底板（4）上设置定位销（44），定位销（44）与角度调节转接板（45）上的圆弧形孔相配合。

10.如权利要求9所述的锂电池插片装置，其特征是：在所述转轴（46）上设置限制底板（4）沿转轴（46）的轴向移动的扣环。