CN107819159A - 一种电芯整圆装置、整圆方法及卷绕设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电芯整圆装置、整圆方法及卷绕设备，属于自动化设备领域。一种电芯整圆装置，包括夹持驱动机构、夹持机构、整圆驱动机构和整圆机构，所述夹持驱动机构驱动夹持机构夹住电芯一端，所述整圆驱动机构驱动整圆机构对电芯另一端进行整圆。此外，还提供一种整圆方法和卷绕设备。采用夹持机构和整圆机构实现电芯的局部整圆，可以避免整体整圆方法的缺陷，结构简单，整圆效果好，提高了电芯的良品率。

Description

一种电芯整圆装置、整圆方法及卷绕设备

技术领域

本发明涉及一种电芯整圆装置、整圆方法及卷绕设备，属于自动化设备领域，尤其涉及锂电池制造设备领域。

背景技术

在圆柱形锂离子电池制造过程中，卷绕完成的电芯可能存在椭圆、弯曲等缺陷，因此需要有一个工序修整以上缺陷，以保证锂离子电池真圆度（或圆柱度）。现有技术采用对辊和整圆辊配合进行整圆，电芯放在对辊上，整圆辊与电芯接触后带动电芯转动进行整圆，这种整体整圆的方法，如果无法控制整圆辊对电芯的作用力，力度过大容易挤爆电芯，力度太小无法达到整圆目的。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的不足，提供一种电芯整圆装置，采用夹持机构夹住电芯一端，整圆机构对电芯另一端进行整圆，通过多次局部整圆的方法，可以较好地解决上述技术问题。

为解决上述技术问题，本发明涉及的电芯整圆装置具体方案如下。

一种电芯整圆装置，其特征在于：包括夹持驱动机构、夹持机构、整圆驱动机构和整圆机构，所述夹持驱动机构驱动夹持机构夹住电芯一端，所述整圆驱动机构驱动整圆机构对电芯另一端进行整圆。

进一步地，所述夹持驱动机构包括第一夹持驱动机构、第二夹持驱动机构，所述夹持机构包括第一夹持机构、第二夹持机构，所述整圆驱动机构包括第一整圆驱动机构、第二整圆驱动机构，所述整圆机构包括第一整圆机构、第二整圆机构；

所述第一夹持驱动机构驱动第一夹持机构夹住电芯一端，所述第一整圆驱动机构驱动第一整圆机构对电芯另一端进行整圆；

在电芯另一端完成整圆后，所述第二夹持驱动机构驱动第二夹持机构夹住电芯另一端，所述第二整圆驱动机构驱动第二整圆机构对电芯一端进行整圆。

进一步地，所述整圆机构为整圆夹子，所述夹持驱动机构为二夹爪气缸，所述整圆驱动机构为三夹爪气缸，所述夹持机构设置于夹持驱动机构两个驱动端上，所述整圆夹子设置在整圆驱动机构的三个驱动端上；所述夹持机构的夹持部为弧面，且各夹持部弧面的弧度之和小于度；所述整圆夹子的整圆部为弧面，且各整圆部弧面的弧度之和小于度；所述整圆夹子可以多次夹紧和松开电芯对电芯进行整圆。

进一步地，所述整圆夹子松开电芯后，旋转α角度后再次夹住电芯。

进一步地，所述α角度为度或度或度。

进一步地，所述夹持机构夹持电芯的长度小于电芯长度的/，所述整圆机构整圆长度大于电芯长度的/。

进一步地，当整圆机构进行整圆时，所述夹持机构柔性夹持电芯一端，使得电芯可以相对于夹持机构小范围摆动。

进一步地，所述整圆机构为整圆套筒，所述整圆套筒可以套住电芯后带动电芯一起旋转进行整圆。

进一步地，还包括夹持控制机构，所述夹持控制机构控制夹持驱动机构驱动夹持机构夹住电芯，当整圆机构进行整圆时，所述夹持控制机构控制夹持驱动机构驱动夹持机构浮动夹持电芯。

进一步地，所述夹持机构的夹持部表面设置有弹性件。

进一步地，还设置有滚圆机构，所述滚圆机构包括对辊和整圆辊，电芯放在所述对辊上，所述整圆辊与电芯接触后带动电芯转动进行整圆。

本发明整圆装置的有益效果为，采用夹持机构和整圆机构实现电芯的局部整圆，可以避免整体整圆方法的缺陷，结构简单，整圆效果好，提高了电芯的良品率。夹持机构柔性夹持电芯一端，使得电芯可以相对于夹持机构小范围摆动，解决了夹持机构和整圆机构不同心的情况下撕扯电芯导致电芯损坏的问题。

此外，本发明还提供一种电芯整圆方法。

一种电芯整圆方法，其特征在于：

首先，夹持电芯一端，对另一端进行整圆；

其次，夹持电芯另一端，对一端进行整圆。

进一步地，对电芯夹持端采用柔性夹持，使得电芯可以小范围摆动。

本发明整圆方法的有益效果为，采用局部整圆的方法，避免了整体整圆方法的缺陷，整圆效果好，提高了电芯的良品率。电芯夹持端和整圆端保持在一条直线上，可以防止夹持机构和整圆机构不同心的情况下撕扯电芯导致电芯损坏的问题。

此外，本发明还提供一种电芯卷绕设备，采用上述电芯整圆装置和/或上述电芯整圆方法，自动化程度高，生产的电芯外观圆整，良品率高。

附图说明

图1整圆机构第一种实施例示意图。

图2第一种实施例整圆机构结构示意图。

图3第一种实施例夹持机构结构示意图。

图4整圆辊整圆过程结构示意图。

图5第二种实施例夹持机构结构示意图。

图6第三种实施例夹持机构结构示意图。

图7第四种实施例结构示意图。

图中：夹持驱动机构10、10a、10b；夹持机构20、20a、20b；整圆驱动机构30；整圆夹子40；平移驱动机构50；平移滑块60；机架70；传送带80；电芯90；第一夹持驱动机构101；第二夹持驱动机构102；第一夹持机构201；第二夹持机构202；第一整圆驱动机构301；第二整圆驱动机构302；第一整圆机构401；第二整圆机构402。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式作详细的说明。

以下描述中坐标均采用：以图7中左右为左右，上下为上下，垂直纸面向里的方向为后，反之为前。

本发明电芯整圆装置的实施方式具体如下。

实施例1

如图1-图4所示，一种电芯整圆装置，包括夹持驱动机构10、夹持机构20、整圆驱动机构30和整圆夹子40，所述夹持驱动机构10驱动夹持机构20夹住电芯90一端，所述整圆驱动机构30驱动整圆夹子40对电芯90另一端进行整圆。整圆夹子40可以多次夹紧和松开电芯90对电芯90进行整圆。

进一步地，夹持驱动机构10为二夹爪气缸，整圆驱动机构30为三夹爪气缸，夹持机构20设置于夹持驱动机构10两个驱动端上，整圆夹子40设置在整圆驱动机构30的三个驱动端上；夹持机构20的夹持部为弧面，且各夹持部弧面的弧度之和小于360度；整圆夹子40的整圆部为弧面，且各整圆部弧面的弧度之和小于360度。

进一步地，所述整圆夹子40松开电芯90后，旋转α角度后再次夹住电芯90。α角度为90度或180度或270度。优选地，可以采用旋转气缸驱动整圆夹子40旋转。

进一步地，所述夹持机构20夹持电芯的长度小于电芯长度的1/2，所述整圆夹子40每次整圆长度大于电芯长度的1/2，对电芯90进行两次整圆即可覆盖整个电芯90外表面。

进一步地，当整圆夹子40进行整圆时，所述夹持机构20柔性夹持电芯90一端，使得电芯90可以相对于夹持机构20小范围摆动。整圆过程中，整圆夹子40和夹持机构20可能会不同心，如果夹持机构30和电芯90是刚性连接，会导致电芯损坏甚至撕裂电芯90。

进一步地，还包括夹持控制机构，所述夹持控制机构控制夹持驱动机构10驱动夹持机构20夹住电芯90，当整圆夹子40进行整圆时，所述夹持控制机构控制夹持驱动机构10驱动夹持机构20浮动夹持电芯90。

具体地，夹持控制机构包括电磁阀，夹持驱动机构10为夹爪气缸，电磁阀控制夹爪气缸进行双压力切换；当夹爪气缸从进料传送带上抓取电芯90时，电磁阀控制夹爪气缸高压驱动夹持机构20刚性抓取电芯90，电芯90在夹持机构20上无法相对运动；当整圆夹子40夹持电芯90进行整圆时，电磁阀控制夹爪气缸低压驱动夹持机构20柔性抓取电芯90，电芯90可以相对于夹持机构20小范围摆动。

进一步地，整圆机构可以为整圆套筒，所述整圆套筒可以套住电芯90后带动电芯一起旋转进行整圆。

进一步地，还设置有滚圆机构，所述滚圆机构包括对辊32a和整圆辊31a，电芯90放在所述对辊32a上，所述整圆辊31a与电芯90接触后带动电芯90转动进行整圆。

在进行整圆时，传送带80先传送电芯90至夹持机构20可抓取的位置，设置于机架10上的夹持机构20在夹持驱动机构10的作用下向下运动夹住电芯90，设置于机架10上的平移驱动机构50驱动平移滑块60向右运动，设置于平移滑块60上的整圆驱动机构30也向右运动，整圆驱动机构30驱动整圆夹子40夹住电芯90，整圆夹子40在整圆驱动机构30的作用下多次夹紧和松开电芯90从而对电芯90进行整圆。

实施例2

如图5所示，夹持驱动机构10a也为夹爪气缸，夹持机构20a连接于夹爪气缸两个驱动端。与实施例1不同的是，夹持机构20a的夹持部表面设置有弹性层，弹性层材料可以为橡胶、泡沫等，弹性层可以拆卸更换。设置弹性层的目的也是为了实现夹持机构20a柔性夹持电芯90，避免整圆夹子40和夹持机构20a不同心导致损坏电芯。

实施例3

与实施例2不同的是，如图6所示，此时夹持驱动机构10b为普通单杆气缸，夹持机构20b包括移动夹持机构和固定夹持机构，两者的夹持部表面上均设置有弹性层。移动夹持机构连接于夹持驱动机构10b的驱动端，工作时，夹持驱动机构10b驱动移动夹持机构向固定夹持机构趋近，完成电芯夹持。

实施例4

本实施例是一个两工位的整圆装置，涉及完整的整圆过程。

如图7所示，一种电芯整圆装置，包括夹持驱动机构、夹持机构、整圆驱动机构和整圆机构，所述夹持驱动机构包括第一夹持驱动机构101、第二夹持驱动机构102，所述夹持机构包括第一夹持机构201、第二夹持机构202，所述整圆驱动机构包括第一整圆驱动机构301、第二整圆驱动机构302，所述整圆机构包括第一整圆机构401、第二整圆机构402；

所述第一夹持驱动机构101驱动第一夹持机构201夹住电芯90一端，所述第一整圆驱动机构301驱动第一整圆机构401对电芯90另一端进行整圆；

在电芯90另一端完成整圆后，所述第二夹持驱动机构102驱动第二夹持机构202夹住电芯90另一端，所述第二整圆驱动机构302驱动第二整圆机构402对电芯90一端进行整圆。

需要说明的是，本实施例中的夹持驱动机构、夹持机构和整圆机构也可以作实施例1、实施例2和实施例3中出现的各种变化。

另一方面，本发明还提供一种电芯整圆方法，其特征在于：

首先，夹持电芯一端，对另一端进行整圆；

其次，夹持电芯另一端，对一端进行整圆。

本发明的整圆方法采用局部整圆的方法，避免了整体整圆方法的缺陷，整圆效果好，提高了电芯的良品率。

进一步地，对电芯夹持端采用柔性夹持，使得电芯可以小范围摆动。这样可以防止夹持机构和整圆机构不同心的情况下撕扯电芯导致电芯损坏的问题。

需要说明的是，本方法中夹持电芯采用夹持机构，对电芯进行整圆采用整圆机构，夹持机构和整圆机构可以采用前述整圆装置中所述的各种结构，此处不再赘述。

再一方面，本发明还提供一种电芯卷绕设备，采用上述电芯整圆装置和/或上述电芯整圆方法，自动化程度高，生产的电芯外观圆整，良品率高。

尽管上面结合附图对本发明的优选实例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求保护的范围情况下，还可以作出很多形式的具体变换，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电芯整圆装置，其特征在于：包括夹持驱动机构、夹持机构、整圆驱动机构和整圆机构，所述夹持驱动机构驱动夹持机构夹住电芯一端，所述整圆驱动机构驱动整圆机构对电芯另一端进行整圆。

2.根据权利要求1所述的电芯整圆装置，其特征在于：所述夹持驱动机构包括第一夹持驱动机构、第二夹持驱动机构，所述夹持机构包括第一夹持机构、第二夹持机构，所述整圆驱动机构包括第一整圆驱动机构、第二整圆驱动机构，所述整圆机构包括第一整圆机构、第二整圆机构；

所述第一夹持驱动机构驱动第一夹持机构夹住电芯一端，所述第一整圆驱动机构驱动第一整圆机构对电芯另一端进行整圆；

在电芯另一端完成整圆后，所述第二夹持驱动机构驱动第二夹持机构夹住电芯另一端，所述第二整圆驱动机构驱动第二整圆机构对电芯一端进行整圆。

3.根据权利要求1或2所述的电芯整圆装置，其特征在于：所述整圆机构为整圆夹子，所述夹持驱动机构为二夹爪气缸，所述整圆驱动机构为三夹爪气缸，所述夹持机构设置于夹持驱动机构两个驱动端上，所述整圆夹子设置在整圆驱动机构的三个驱动端上；所述夹持机构的夹持部为弧面，且各夹持部弧面的弧度之和小于度；所述整圆夹子的整圆部为弧面，且各整圆部弧面的弧度之和小于度；所述整圆夹子可以多次夹紧和松开电芯对电芯进行整圆。

4.根据权利要求1或2所述的电芯整圆装置，其特征在于：当整圆机构进行整圆时，所述夹持机构柔性夹持电芯一端，使得电芯可以相对于夹持机构小范围摆动。

5.根据权利要求4所述的电芯整圆装置，其特征在于：还包括夹持控制机构，所述夹持控制机构控制夹持驱动机构驱动夹持机构夹住电芯，当整圆机构进行整圆时，所述夹持控制机构控制夹持驱动机构驱动夹持机构浮动夹持电芯。

6.根据权利要求4所述的电芯整圆装置，其特征在于：所述夹持机构的夹持部表面设置有弹性层。

7.根据权利要求1或2所述的电芯整圆装置，其特征在于：还设置有滚圆机构，所述滚圆机构包括对辊和整圆辊，电芯放在所述对辊上，所述整圆辊与电芯接触后带动电芯转动进行整圆。

8.一种电芯整圆方法，其特征在于：

首先，夹持电芯一端，对另一端进行整圆；

其次，夹持电芯另一端，对一端进行整圆。

9.如权利要求8所述的电芯整圆方法，其特征在于：对电芯夹持端采用柔性夹持，使得电芯可以小范围摆动。

10.一种电芯卷绕设备，其特征在于采用权利要求1-7中任一项所述的电芯整圆装置和/或权利要求8-9中任一项所述的电芯整圆方法。