CN107845819A - 锂锰圆柱电池全自动卷绕机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种锂锰圆柱电池全自动卷绕机，包括负极铆接极耳机构、负极贴胶机构、负极供给机构、正极供给机构、隔膜供给机构、电芯卷绕机构、终止胶供给机构以及产品排出机构；所述负极贴胶机构的入料端与负极铆接极耳机构相连，所述负极贴胶机构的出料端与负极供给机构相连，所述负极供给机构的出料端、正极供给机构的出料端以及隔膜供给机构的出料端均与电芯卷绕机构的入料端相连，所述终止胶供给机构的入料端与电芯卷绕机构的出料端相连，所述终止胶供给机构的出料端与产品排出机构的入料端相连。本发明实现了金属锂片自动制作，极片隔膜全自动卷绕，大大的提升了制片和卷绕的效率，形成整套完整的全自动锂锰圆柱电池全自动卷绕机机系列。

Description

锂锰圆柱电池全自动卷绕机

技术领域

本发明涉及锂锰圆柱电池生产的技术领域，尤其涉及一种锂锰圆柱电池全自动卷绕机。

背景技术

锂-二氧化锰电池是21世纪锂一次电池中最有发展前途的高可靠、无污染的化学电源，随着技术的发展，以及粘度低、安全性好的多元有机电解液体系的进一步研究，锂-二氧化锰电池的化学性能还将会有更大程度的提高，建立具有高比能量、高功率、轻型化、微型化特点的新型电化学体系，增强我国在高技术条件下电子产品市场竞争力，成为各大生产厂商的迫切需求。而本课题主要是实现锂锰圆柱电池生产中的关键工序（卷绕）机械自动化，从而有效的保证产品的高精度、一致性和效率，最终保证产品的高性能与安全性。

国内锂锰圆柱电池生产厂商在锂锰圆柱电池全自动卷绕机工序一直是人工操作实现，在日益剧增的市场需求下，熟手人工操作卷绕锂锰圆柱电池，效率在1分钟左右，这大大阻碍了企业的发展，卷绕实现自动化成为了企业的迫切需求，而国外锂锰圆柱电池全自动卷绕机虽然实现了全自动化，但是对应型号单一，设备成本超高。本项目产品，就是在消化吸取国外先进技术精髓的基础上，对人工操作方式上加以改良，使其更好地适应中国电池生产工艺流程，优化中国电池产业价值链，实施本土化策略。

发明内容

针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种全方位自动化生产电芯的锂锰圆柱电池全自动卷绕机。

为了达到上述目的，本发明一种锂锰圆柱电池全自动卷绕机，包括负极铆接极耳机构、负极贴胶机构、负极供给机构、正极供给机构、隔膜供给机构、电芯卷绕机构、终止胶供给机构以及产品排出机构；所述负极贴胶机构的入料端与负极铆接极耳机构相连，所述负极贴胶机构的出料端与负极供给机构相连，所述负极供给机构的出料端、正极供给机构的出料端以及隔膜供给机构的出料端均与电芯卷绕机构的入料端相连，所述终止胶供给机构的入料端与电芯卷绕机构的出料端相连，所述终止胶供给机构的出料端与产品排出机构的入料端相连；

负极铆接极耳机构将极耳带切割成极耳片并对应铆接在负极带上，再通过负极贴胶机构进行负极耳贴胶处理，并由负极供给机构传递到电芯卷绕机构中，隔膜供给机构将隔膜带传递到电芯卷绕机构，正极攻击机构将正极片传递到电芯卷绕机构，正负极片与隔膜在电芯卷绕机构中卷绕形成电芯，卷绕形成的电芯由在终止胶供给机构中粘贴终止胶带，并由产品排出机构排出完整电芯。

其中，所述负极铆接极耳机构包括极耳放卷组件、极耳张力控制组件、极耳定长送料组件、极耳供给组件、极耳裁切压花组件以及极耳铆接组件，待加工成卷极耳固定在所述极耳放卷组件中，负极带固定在所述极耳铆接组件上，所述极耳张力控制组件的极耳一端与所述极耳放卷组件相接，所述极耳张力控制组件的另一端与极耳定长送料组件相接，所述极耳裁切压花组件的一端与极耳定长送料组件相接，所述极耳裁切压花组件的另一端与所述极耳铆接组件相接，所述极耳供给组件可移动设置在极耳铆接组件与极耳裁切压花组件之间；通过将极耳卷卷绕在极耳放卷组件中，伸出的极耳带经过极耳张力控制组件后由极耳定长送料组件传送到极耳裁切压花组件中进行裁切并压花处理，最后由极耳供给组件将极耳片传递到负极带上并由极耳铆接组件进行极耳铆接。

其中，所述负极耳贴胶机构包括上胶纸放卷、下胶纸放卷、上胶纸供给组件、下胶纸供给组件、上胶纸吸盘、下胶纸吸盘以及压胶组件，待粘贴的胶纸卷材分别容置在上胶纸放卷以及下胶纸放卷中，所述上胶纸供给组件一端通过胶纸与上胶纸放卷相连，所述上胶纸供给组件另一端通过胶纸与压胶组件相连，所述下胶纸供给组件一端通过胶纸与下胶纸放卷相连，所述下胶纸供给组件另一端通过胶纸与压胶组件相连，所述上胶纸吸盘设置在上胶纸供给组件与压胶组件之间，所述下胶纸吸盘设置在下胶纸供给组件与压胶组件之间，待贴胶的负极带从上胶纸吸盘以及下胶纸吸盘之间穿过。

其中，所述正极供给机构包括正极取料组件、正极规正组件、正极驱动组件以及正极片储料盒，所述正极取料组件包括正极吸附头、机械手，所述正极规正组件包括正极翻转气缸以及规正板，所述机械手可移动固定在正极片储料盒上方，所述吸附头设置在机械手端部，所述正极翻转气缸固定在正极驱动组件上，所述规正板在正极翻转气缸的带动下可翻转固定在正极驱动组件上，所述正极规正组件还包括正极压紧臂以及正极导向板，所述正极压紧臂一端与规正板固定连接，且所述正极压紧臂的另一端与正极翻转气缸可旋转连接，所述导向板固定在规正板与正极送料传送带之间。

其中，所述电芯卷绕机构包括上压辊组件、下压辊组件、卷绕组件以及电芯切断组件，所述卷绕组件包括两组卷针、卷绕转盘、卷绕中心轴以及卷针旋转电机，两组卷针穿过卷绕转盘并与卷针旋转电机相连，两组卷针以卷绕中心轴为中心对称固定在卷绕转盘两组工位中；所述上压辊组件以及下压辊组件固定在卷绕组件的入料端，且所述上压辊组件以及下压辊组件夹持形成压紧入料正极片、负极片以及隔膜的夹缝，所述电芯切断组件固定在两组卷针之间；第一个卷针完成卷绕完成后，卷绕中心轴顺时针转动卷绕转盘，电芯切断组件将隔膜纸的尾部切断，使其待卷绕头部与第二个卷针接触，第二个卷针继续自转，正负极片插入完成下一个电芯的卷绕。卷绕完成的电芯抽出卷针由机械手转移到下一工序。

其中，所述卷绕组件还包括顶针固定座、可活动顶针、卷针安装轴以及转盘旋转电机，所述卷绕中心轴一端固定在卷绕转盘上，所述卷绕中心轴的另一端固定在顶针固定座上，所述可活动顶针一端固定在顶针固定座的顶针孔内，且所述可活动顶针的另一端插在卷针的凹槽内；所述卷绕转盘上设有便于卷针安装轴固定的通孔，两组卷针分别固定在两组卷针安装轴内，所述卷针旋转电机分别与两组卷针安装轴相连，所述转盘旋转电机与卷绕转盘相连。

其中，所述终止胶供给机构包括终止胶带卷、终止胶送入组件、终止胶压紧切刀组件、终止胶吸附组件以及终止胶转移组件，所述终止胶送入组件的终止胶送入端与终止胶带卷相连，所述终止胶送入组件的终止胶送出端与终止胶压紧切刀组件相连，所述终止胶吸附组件设置在终止胶压紧切刀组件的下方，且所述终止胶吸附组件与终止胶转移组件相连并将终止终止胶送出；终止胶带卷中的终止胶带通过终止胶送入组件传递到终止胶压紧切刀组件的压紧台上，在压紧台的压紧作用下，切刀组件切断终止胶带并有终止胶吸附组件吸附，终止胶转移组件旋转终止胶吸附组件的方向，将其指向待贴终止胶的电芯位置，终止胶带粘贴到电芯上。

其中，所述产品排出机构包括电芯取料组件、烫孔组件、电芯转移组件以及产品排出组件，所述电芯取料组件设有电芯取料机械手，所述电芯转移组件上设有电芯转移机械手，所述烫孔组件上设有烫孔针，所述电芯取料机械手抓取电芯于烫孔组件的烫孔针伸出位置，所述电芯转移机械手设置在烫孔针伸出位置的上方，所述产品排出组件设置在烫孔针深处位置的下方；通过电芯取料机械手将贴好终止胶的电芯接入，并移动到烫孔组件的烫孔针伸出位置，烫孔针对电芯进行烫孔处理时，电芯固定在烫孔针上，电芯取料机械手松开后退，电芯转移机械手下移，抓取电芯，待烫孔完成后，烫孔针收缩，电芯转移机械手将电芯放置到产品排出组件上排出。

其中，所述负极供给机构包括辊轮支撑台以及负极纠偏板，所述辊轮支撑台与负极纠偏板处于同一水平面，且该水平面与电芯卷绕机构的入料端处于同一水平面；所述隔膜供给机构包括上隔膜传送带以及下隔膜传送带，所述上隔膜传送带以及下隔膜传送带分别通过多组张力辊轮结构传递到电芯卷绕机构的入料端，将隔膜分为两份，将正负极片送进隔膜隔开的不同两层之间。

其中，该卷绕机还包括机架机台以及触摸式操作显示屏，所述负极铆接极耳机构、负极贴胶机构、负极供给机构、正极供给机构、隔膜供给机构、电芯卷绕机构、终止胶供给机构以及产品排出机构均固定在机架机台上，且所述负极铆接极耳机构、负极贴胶机构、负极供给机构、正极供给机构、隔膜供给机构、电芯卷绕机构、终止胶供给机构以及产品排出机构均与触摸式操作显示屏电连接。

本发明的有益效果是：

与现有技术相比，本发明的锂锰圆柱电池全自动卷绕机通过负极铆接极耳机构将极耳带切割成极耳片并对应铆接在负极带上，再通过负极贴胶机构进行负极耳贴胶处理，并由负极供给机构传递到电芯卷绕机构中，隔膜供给机构将隔膜带传递到电芯卷绕机构，正极攻击机构将正极片传递到电芯卷绕机构，正负极片与隔膜在电芯卷绕机构中卷绕形成电芯，卷绕形成的电芯由在终止胶供给机构中粘贴终止胶带，并由产品排出机构排出完整电芯。实现了金属锂片自动制作，极片隔膜全自动卷绕，效率达到了12s/pcs，通过比对，可以替代7-8个熟练人工操作，从而大大的提升了制片和卷绕的效率，在完成通用型号（一定范围）锂锰圆柱电池开发后，形成整套完整的全自动锂锰圆柱电池全自动卷绕机机系列，完全填补国内空白。

附图说明

图1为本发明锂锰圆柱电池全自动卷绕机的结构图；

图2为本发明负极铆接极耳机构的结构图；

图3为本发明负极耳贴胶机构的结构图；

图4为本发明正极供给机构的结构图；

图5为本发明正极供给机构的局部结构图；

图6为本发明电芯卷绕机构的结构图；

图7为本发明电芯卷绕机构的卷绕组件结构图；

图8为本发明终止胶供给机构的爆炸图；

图9为本发明产品排出机构的结构图；

图10为本发明产品排出机构的电芯取料组件结构图；

图11为本发明产品排出机构的烫孔组件结构图。

主要元件符号说明如下：

1、负极铆接极耳机构 2、负极贴胶机构

3、正极供给机构 4、电芯卷绕机构

5、终止胶供给机构 6、产品排出机构

7、隔膜供给机构 8、负极供给机构

9、机架机台 10、触摸式操作显示屏

11、极耳放卷组件 12、极耳张力控制组件

13、极耳定长送料组件 14、极耳供给组件

15、极耳裁切压花组件 16、极耳铆接组件

121、调节支架 122、滑动轮

123、固定轮

131、抓取传送部 132、伸缩杆

133、负极支撑架

141、极耳传递臂 142、上下气缸

143、伺服丝杆传动结构

151、极耳切刀气缸 152、上刺花气缸

153、下刺花气缸 154、上切刀

155、下切刀 156、上刺花模

157、规正结构

161、铆接气缸 162、铆接压板

163、负极带导轨

211、上胶纸放卷 212、下胶纸放卷

213、上胶纸供给组件 214、下胶纸供给组件

215、上胶纸吸盘 216、下胶纸吸盘

217、压胶组件 218、负极带传送辊轮

219、竖直支撑板 220、水平支撑板

221、X平台驱动气缸 222、固定架

223、Y平台驱动气缸 224、传感检测组件

31、正极取料组件 32、正极规正组件

33、正极驱动组件 34、正极片储料盒

311、正极吸附头 312、机械手

3121、Z轴驱动气缸 3122、Z轴支架

3123、Z轴机械手 3124、Y轴滑行导柱

3125、Y轴驱动气缸

321、正极翻转气缸 322、规正板

323、正极压紧臂 324、正极导向板

331、正极送料气缸 332、正极送料传送带

41、上压辊组件 42、下压辊组件

43、卷绕组件 44、电芯切断组件

45、卷针X轴抽拔组件 46、卷针Y轴抽拔组件

47、卷绕支撑架

411、上压辊气缸 412、上辊轮

421、下压辊气缸 422、下辊轮

431、卷针 432、卷绕转盘

433、卷绕中心轴 434、顶针固定座

435、可活动顶针 436、卷针安装轴

437、转盘旋转电机

51、终止胶带卷 52、终止胶送入组件

53、终止胶压紧切刀组件 54、终止胶吸附组件

55、终止胶转移组件

521、终止胶送入气缸 522、终止胶送入板

523、辊轮传送滑道 524、后退压紧板

525、后退压紧台

531、胶带切刀气缸 532、头部压紧气缸

533、切刀片 534、头部压紧柱

535、头部压紧台

541、吸附嘴 542、吸附气缸

551、吸附转盘 552、转移气缸

61、电芯取料组件 62、烫孔组件

63、电芯转移组件 64、产品排出组件

611、电芯取料机械手 612、Y轴平移气缸

613、取料伸出气缸

621、烫孔针 622、烫孔针旋转电机

623、加热仓 624、烫孔支撑架

625、烫孔滑轨

631、Z轴传动气缸 632、电芯转移机械手

641、出料传送带 642、出料动力气缸

71、上隔膜传送带 72、下隔膜传送带。

具体实施方式

为了更清楚地表述本发明，下面结合附图对本发明作进一步地描述。

参阅图1，本发明一种锂锰圆柱电池全自动卷绕机，包括负极铆接极耳机构1、负极贴胶机构2、负极供给机构8、正极供给机构3、隔膜供给机构7、电芯卷绕机构4、终止胶供给机构5以及产品排出机构6；所述负极贴胶机构2的入料端与负极铆接极耳机构1相连，所述负极贴胶机构2的出料端与负极供给机构8相连，所述负极供给机构8的出料端、正极供给机构3的出料端以及隔膜供给机构7的出料端均与电芯卷绕机构4的入料端相连，所述终止胶供给机构5的入料端与电芯卷绕机构4的出料端相连，所述终止胶供给机构5的出料端与产品排出机构6的入料端相连；负极铆接极耳机构1将极耳带切割成极耳片并对应铆接在负极带上，再通过负极贴胶机构2进行负极耳贴胶处理，并由负极供给机构8传递到电芯卷绕机构4中，隔膜供给机构7将隔膜带传递到电芯卷绕机构4，正极攻击机构将正极片传递到电芯卷绕机构4，正负极片与隔膜在电芯卷绕机构4中卷绕形成电芯，卷绕形成的电芯由在终止胶供给机构5中粘贴终止胶带，并由产品排出机构6排出完整电芯。

相较于现有技术，本发明的锂锰圆柱电池全自动卷绕机通过负极铆接极耳机构1将极耳带切割成极耳片并对应铆接在负极带上，再通过负极贴胶机构2进行负极耳贴胶处理，并由负极供给机构8传递到电芯卷绕机构4中，隔膜供给机构7将隔膜带传递到电芯卷绕机构4，正极攻击机构将正极片传递到电芯卷绕机构4，正负极片与隔膜在电芯卷绕机构4中卷绕形成电芯，卷绕形成的电芯由在终止胶供给机构5中粘贴终止胶带，并由产品排出机构6排出完整电芯。实现了金属锂片自动制作，极片隔膜全自动卷绕，效率达到了12s/pcs，通过比对，可以替代7-8个熟练人工操作，从而大大的提升了制片和卷绕的效率，在完成通用型号（一定范围）锂锰圆柱电池开发后，形成整套完整的全自动锂锰圆柱电池全自动卷绕机机系列，完全填补国内空白。

进一步参阅图2，本发明的负极铆接极耳机构1包括极耳放卷组件11、极耳张力控制组件12、极耳定长送料组件13、极耳供给组件14、极耳裁切压花组件15以及极耳铆接组件16，待加工成卷极耳固定在极耳放卷组件11中，负极带固定在极耳铆接组件16上，极耳张力控制组件12的极耳一端与极耳放卷组件11相接，极耳张力控制组件12的另一端与极耳定长送料组件13相接，极耳裁切压花组件15的一端与极耳定长送料组件13相接，极耳裁切压花组件15的另一端与极耳铆接组件16相接，极耳供给组件14可移动设置在极耳铆接组件16与极耳裁切压花组件15之间。通过将极耳卷卷绕在极耳放卷组件11中，伸出的极耳带经过极耳张力控制组件12后由极耳定长送料组件13传送到极耳裁切压花组件15中进行裁切并压花处理，最后由极耳供给组件14将极耳片传递到负极带上并由极耳铆接组件16进行极耳铆接。极耳铆接的全过程完全由机械组件自动化完成，不需要任何人为操作行为，简化了极耳铆接工序并提高了极耳铆接的工作效率。

在本实施例中，极耳张力控制组件12包括调节支架121、滑动轮122以及固定轮123，滑动轮122可活动的固定在调节支架121上，固定轮123设置在调节支架121侧边；待加工成卷极耳依次穿过第一个固定轮123、滑动轮122以及第二个固定轮123后传递到极耳定长送料组件13上。极耳带依次穿过固定轮123、滑动轮122以及固定轮123，当极耳定长送料组件13拉扯极耳带时，滑动轮122向靠近固定轮123方向滑动，当极耳定长送料组件13回缩时，滑动轮122向远离固定轮123方向滑动，这样就可以保证在任何状态下都有足够的张力保证极耳带处于拉直状态。

在本实施例中，极耳定长送料组件13包括抓取传送部131、伸缩杆132以及负极支撑架133，伸缩杆132一端抵持在抓取传送部131上，伸缩杆132的另一端固定在负极支撑架133上，待加工成卷极耳容置在抓取传送部131内；伸缩杆132伸展，抓取传送部131抓紧待加工成卷极耳，并将极耳传送到极耳裁切组件上，伸缩杆132收缩，抓取传送部131松开待加工成卷极耳并与退回起始点。抓取传送部131抓取极耳带，在伸缩杆132的带动下将极耳带传递到极耳裁切组件的平台上，然后松开极耳带并退回原处，此时极耳带就有一部分凸出于抓取传送部131，再次抓取就可以再次将极耳带传送至平台上进一步处理。

在本实施例中，极耳裁切组件包括极耳切刀气缸151、上刺花气缸152、下刺花气缸153、上切刀154、下切刀155、上刺花模156以及规正结构157，极耳切刀气缸151与上切刀154动力连接，上刺花气缸152与上刺花模156动力连接，下刺花气缸153与规正结构157连接，待加工成卷极耳夹持在上切刀154与下切刀155之间。极耳裁切组件上的极耳切刀气缸151控制上切刀154与下切刀155相接触并斩断极耳带，规正结构157接收抓取传送部131传送的极耳带并保证其位置精准，这样上刺花模156和下刺花模就可以更精准的刺花。

在本实施例中，极耳铆接组件16包括铆接气缸161、铆接压板162以及负极带导轨163，铆接气缸161与铆接压板162动力连接，待处理负极带放置在负极带导轨163上，铆接压板162可上下活动的设置在负极带导轨163上。负极带在负极带导轨163上传送，极耳供给组件14将切好的极耳片放置到负极带的相应位置后，铆接压板162下压使极耳片压合在负极带上。

在本实施例中，极耳供给组件14包括极耳传递臂141、上下气缸142以及伺服丝杆传动结构143，极耳传递臂141固定在上下气缸142上，上下气缸142可滑动固定在伺服丝杆传动结构143上，伺服丝杆传动结构143转动，经切割压花的极耳通过极耳传递臂141传递到负极带导轨163上，上下气缸142下压，极耳与负极带相接触。极耳传递臂141在上下气缸142以及伺服丝杆传动结构143的带动下，将极耳片传送到负极带上方并放下，精准定位。

进一步参阅图3，本发明的负极耳贴胶机构包括上胶纸放卷211、下胶纸放卷212、上胶纸供给组件213、下胶纸供给组件214、上胶纸吸盘215、下胶纸吸盘216以及压胶组件217，待粘贴的胶纸卷材分别容置在上胶纸放卷211以及下胶纸放卷212中，上胶纸供给组件213一端通过胶纸与上胶纸放卷211相连，上胶纸供给组件213另一端通过胶纸与压胶组件217相连，下胶纸供给组件214一端通过胶纸与下胶纸放卷212相连，下胶纸供给组件214另一端通过胶纸与压胶组件217相连，上胶纸吸盘215设置在上胶纸供给组件213与压胶组件217之间，下胶纸吸盘216设置在下胶纸供给组件214与压胶组件217之间，待贴胶的负极带从上胶纸吸盘215以及下胶纸吸盘216之间穿过。通过上胶纸放卷211、下胶纸放卷212、上胶纸供给组件213、下胶纸供给组件214为极耳提供上下两层胶带，压胶组件217压住胶纸，胶纸切刀进行裁切胶纸后，压胶组件217脱离，使胶纸吸附在胶纸吸盘上，带贴胶的负极带从上胶纸吸盘215与下胶纸吸盘216之间穿过，上胶纸吸盘215向下压合上胶纸，下胶纸吸盘216向上压合下胶纸，从而实现负极耳双面贴胶过程。贴完胶的负极带继续传送到下一工序中。

在本实施例中，该极耳贴胶机构还包括负极带传送辊轮218以及竖直支撑板219，上胶纸放卷211、下胶纸放卷212、上胶纸供给组件213、下胶纸供给组件214、上胶纸吸盘215、下胶纸吸盘216以及压胶组件217均固定在竖直支撑板219上，竖直支撑板219上设有连通负极铆接极耳机构1的通孔，传送辊轮固定在通孔处，负极带穿过通孔并由传送辊轮送出。负极带传送辊轮218能够为负极带提供更好的支撑与传递功能。

在本实施例中，该负极耳贴胶机构还包括水平支撑板220以及X平台驱动气缸221，X平台驱动气缸221一端固定在水平支撑板220上，X平台驱动气缸221的另一端可伸缩的固定在竖直支撑板219上，水平支撑板220上还设有便于竖直支撑板219滑动的滑轨。该负极耳贴胶机构还包括固定架222以及Y平台驱动气缸223，Y平台驱动气缸223一端固定在固定架222上，Y平台驱动气缸223的另一端可伸缩的固定在水平支撑板220上，Y平台驱动气缸223与X平台驱动气缸221的伸缩方向垂直，固定架222上设有便于水平支撑板220滑动的滑轨。X平台驱动气缸221以及Y平台驱动气缸223的设置是为了调节极耳贴胶时的精确程度，通过传感检测组件224进行实时感应检测，可以实时调节上胶纸吸盘215以及下胶纸吸盘216与负极带之间的相对位置，以提高极耳贴胶的效率与质量。

在本实施例中，该负极耳贴胶机构还包括对极耳贴胶位置进行精确监控的传感检测组件224，传感检测组件224固定在竖直支撑板219上。

进一步参阅图4-5，本发明的正极供给机构3包括正极取料组件31、正极规正组件32、正极驱动组件33以及正极片储料盒34，正极取料组件31包括正极吸附头311、机械手312，正极规正组件32包括正极翻转气缸321以及规正板322，机械手312可移动固定在正极片储料盒34上方，吸附头设置在机械手312端部，正极翻转气缸321固定在正极驱动组件33上，规正板322在正极翻转气缸321的带动下可翻转固定在正极驱动组件33上。将准备卷绕的正极片放入正极片储料盒34中，通过机械手312上的吸附头吸附正极片并传送到规正板322上进行正极片的定位，再通过翻转气缸带动规正板322翻转到正极卷绕的入料方向，最后由正极驱动组件33将正极片推入卷绕机构中。正极片的位置调整以及入料均通过动力结构自动化实现，减少了人工操作的繁杂工序，同时也提高了正极片卷绕时位置的精度，能够很好的提高卷绕的效率与卷芯的质量。

在本实施例中，机械手312包括Z轴驱动气缸3121、Z轴支架3122以及Z轴机械手3123，Z轴机械手3123一端与Z轴驱动气缸3121固定连接，Z轴机械手3123的另一端与正极吸附头311相连，Z轴支架3122一端固定在正极片储料盒34上，且Z轴支架3122的另一端与Z轴机械手3123相连。机械手312还包括Y轴滑行导柱3124以及Y轴驱动气缸3125，正极片储料盒34的上方设有与Y轴滑行导柱3124相适配的滑道，Y轴滑行导柱3124一端固定在滑道上，Y轴滑行导柱3124的另一端固定在Z轴支架3122上，Y轴驱动气缸3125固定在Y轴滑行导柱3124上。Y轴驱动气缸3125以及Z轴驱动气缸3121的配合使用可以方便吸附头吸取正极片并将正极片精确定位。

在本实施例中，正极驱动组件33包括正极送料气缸331以及正极送料传送带332，正极送料传送带332可伸缩固定在正极送料气缸331的端部，正极翻转气缸321以及规正板322均固定在正极送料传送带332上。

在本实施例中，正极规正组件32还包括正极压紧臂323以及正极导向板324，正极压紧臂323一端与规正板322固定连接，且正极压紧臂323的另一端与正极翻转气缸321可旋转连接，导向板固定在规正板322与正极送料传送带332之间。

进一步参阅图6-7，本发明的自退针式电芯卷绕机构4包括上压辊组件41、下压辊组件42、卷绕组件43以及电芯切断组件44，卷绕组件43包括两组卷针431、卷绕转盘432、卷绕中心轴433以及卷针431旋转电机（图未示），两组卷针431穿过卷绕转盘432并与卷针431旋转电机相连，两组卷针431以卷绕中心轴433为中心对称固定在卷绕转盘432两组工位中；上压辊组件41以及下压辊组件42固定在卷绕组件43的入料端，且上压辊组件41以及下压辊组件42夹持形成压紧入料正极片、负极片以及隔膜的夹缝，电芯切断组件44固定在两组卷针431之间。将隔膜分为两份，将正负极片送进隔膜不同的两层进入上压辊组件41与下压辊组件42之间，隔膜端部在第一个卷针431自转的带动下卷绕，上压辊组件41与下压辊组件42挤压正负极片与隔膜，使四层卷材相接触减少空隙压合紧密，第一个卷针431完成卷绕完成后，卷绕中心轴433顺时针转动卷绕转盘432，电芯切断组件44将隔膜纸的尾部切断，使其待卷绕头部与第二个卷针431接触，第二个卷针431继续自转，正负极片插入完成下一个电芯的卷绕。卷绕完成的电芯抽出卷针431由机械手转移到下一工序。本发明的电芯卷绕机构4通过卷针431自转实现卷材的绕卷，电芯完成后直接切断换下工位继续绕卷，同时抽出卷针431，实现电芯与卷针431的抽离，全过程自动化完成，不用人工操作，节省人力，同时也增加的产品质量与精准度。

在本实施例中，卷绕组件43还包括顶针固定座434以及可活动顶针435，卷绕中心轴433一端固定在卷绕转盘432上，卷绕中心轴433的另一端固定在顶针固定座434上，可活动顶针435一端固定在顶针固定座434的顶针孔内，且可活动顶针435的另一端插在卷针431的凹槽内。可活动顶针435插入卷针431的凹槽内，在电芯完成卷绕过程后，顶针首先抽出，这样卷针431的头部与电芯之间就存在空隙，继续抽出卷针431，卷针431在抽离过程中不会出现抽芯现象。

在本实施例中，卷绕组件43还包括卷针安装轴436以及转盘旋转电机437，卷绕转盘432上设有便于卷针安装轴436固定的通孔，两组卷针431分别固定在两组卷针安装轴436内，卷针431旋转电机分别与两组卷针安装轴436相连，转盘旋转电机437与卷绕转盘432相连。

在本实施例中，该电芯卷绕机构4还包括卷针X轴抽拔组件45、卷针Y轴抽拔组件46以及卷绕支撑架47，卷针X轴抽拔组件45以及卷针Y轴抽拔组件46均固定在卷绕支撑架47上，且卷针X轴抽拔组件45以及卷针Y轴抽拔组件46相互垂直。卷针X轴抽拔组件为拔取机构脱离避让回原点机构，卷针Y轴抽拔为主卷绕卷针推出机构。

在本实施例中，上压辊组件41包括上压辊气缸411以及上辊轮412，下压辊组件42包括下压辊气缸421以及下辊轮422，上辊轮412气缸的一端固定在卷绕支撑架47上，上辊轮412气缸的另一端与上辊轮412相连，下辊轮422气缸的一端固定在卷绕支撑架47上，下辊轮422气缸的另一端与下辊轮422相连，上辊轮412与下辊轮422相互对立。上辊轮412与下辊轮422压合卷材，可以使得卷材在卷绕过程中更加牢固，同时上辊轮412和下辊轮422都是可以转动的，一方面不会损坏卷材，另一方面还可以在一定程度上传递卷材。

进一步参阅图8，本发明的终止胶供给机构5包括终止胶带卷51、终止胶送入组件52、终止胶压紧切刀组件53、终止胶吸附组件54以及终止胶转移组件55，终止胶送入组件52的终止胶送入端与终止胶带卷51相连，终止胶送入组件52的终止胶送出端与终止胶压紧切刀组件53相连，终止胶吸附组件54设置在终止胶压紧切刀组件53的下方，且终止胶吸附组件54与终止胶转移组件55相连并将终止终止胶送出。终止胶带卷51中的终止胶带通过终止胶送入组件52传递到终止胶压紧切刀组件53的压紧台上，在压紧台的压紧作用下，切刀组件切断终止胶带并有终止胶吸附组件54吸附，终止胶转移组件55旋转终止胶吸附组件54的方向，将其指向待贴终止胶的电芯位置，终止胶带粘贴到电芯上。本发明的终止胶供给机构5将终止胶带的供应、裁切以及粘贴行为全部由自动化控制的机械结构完成，避免了人工贴胶的繁杂过程，同时也提高了贴终止胶的精准度。

在本实施例中，终止胶送入组件52包括终止胶送入气缸521、终止胶送入板522以及辊轮传送滑道523，辊轮传送滑道523固定在终止胶送入板522上，终止胶送入板522的一端与终止胶送入气缸521可伸缩固定连接，且终止胶送入板522的另一端伸向终止胶压紧切刀组件53。终止胶送入组件52还包括后退压紧板524以及后退压紧台525，后退压紧板524一端固定在终止胶送入板522上，后退压紧板524的另一端与后退压紧台525形成压合终止胶的夹缝。终止胶带在滚轮传送滑道上传递到终止胶送入板522上，终止胶送入气缸521向前推进时，终止胶带被传递到切刀组件处，终止胶送入气缸521收缩时，后退压紧板524压住终止胶带，以保证终止胶带还处于终止胶送入板522上。

在本实施例中，终止胶压紧切刀组件53包括胶带切刀气缸531、头部压紧气缸532、切刀片533、头部压紧柱534以及头部压紧台535，切刀片533可伸缩固定在胶带切刀气缸531上，头部压紧柱534可伸缩固定在头部压紧气缸532上。终止胶送入气缸521将终止胶的头部送入到头部压紧柱534与头部压紧台535之间固定，再由切刀片533切下终止胶带。

在本实施例中，终止胶吸附组件54包括吸附嘴541以及吸附气缸542，终止胶转移组件55包括吸附转盘551以及转移气缸552，吸附嘴541固定在吸附气缸542上，转移气缸552一端与吸附转盘551可旋转连接，且转移气缸552的另一端与吸附气缸542相连。吸附嘴541吸附终止胶带后，在吸附转盘551的带动下转到与电芯贴胶处方向相同，再有转移气缸552推动吸附嘴541，从而将终止胶带粘贴在电芯上。

进一步参阅图9-11，本发明的产品排出机构6包括电芯取料组件61、烫孔组件62、电芯转移组件63以及产品排出组件64，电芯取料组件61设有电芯取料机械手611，电芯转移组件63上设有电芯转移机械手632，烫孔组件62上设有烫孔针621，电芯取料机械手611抓取电芯于烫孔组件62的烫孔针621伸出位置，电芯转移机械手632设置在烫孔针621伸出位置的上方，产品排出组件64设置在烫孔针621深处位置的下方。通过电芯取料机械手611将贴好终止胶的电芯接入，并移动到烫孔组件62的烫孔针621伸出位置，烫孔针621对电芯进行烫孔处理时，电芯固定在烫孔针621上，电芯取料机械手611松开后退，电芯转移机械手632下移，抓取电芯，待烫孔完成后，烫孔针621收缩，电芯转移机械手632将电芯放置到产品排出组件64上排出。

在本实施例中，电芯取料组件61还设有Y轴平移气缸612以及取料伸出气缸613，电芯取料机械手611可伸缩固定在取料伸出气缸613上，取料伸出气缸613通过导轨与Y轴平移气缸612可移动连接。电芯取料机械手611主要在Y轴方向上左右伸缩运动，进行电芯的取放。

在本实施例中，烫孔组件62还包括烫孔针旋转电机622以及加热仓623，烫孔针621的一端与烫孔针旋转电机622相连，且烫孔针621的另一端插入加热仓623内。

烫孔组件62还包括烫孔支撑架624以及烫孔滑轨625，烫孔针旋转电机622以及烫孔针621均固定在烫孔支架上，烫孔支撑架624可滑动固定在烫孔滑轨625中。

在本实施例中，电芯转移组件63还包括Z轴传动气缸631以及取放气缸，Z轴传动气缸631通过传动杆与电芯转移机械手632相连，两组取放气缸分别固定在机械手的两片夹持叶上。电芯转移机械手632主要在Z轴方向上上下移动，所以电芯取料机械手611与电芯转移机械手632不会有交叉的可能，双方互不干扰。

在本实施例中，产品排出组件64包括出料传送带641以及出料动力气缸642，出料传送带641上均匀设有多个便于电芯固定的电芯槽。电芯槽的设置有利于电芯运输过程中的稳定性，避免电芯不必要的破损。

在本实施例中，负极供给机构8包括辊轮支撑台以及负极纠偏板，辊轮支撑台与负极纠偏板处于同一水平面，且该水平面与电芯卷绕机构4的入料端处于同一水平面；隔膜供给机构7包括上隔膜传送带71以及下隔膜传送带72，上隔膜传送带71以及下隔膜传送带72分别通过多组张力辊轮结构传递到电芯卷绕机构4的入料端，将隔膜分为两份，将正负极片送进隔膜隔开的不同两层之间。

在本实施例中，该卷绕机还包括机架机台9以及触摸式操作显示屏10，负极铆接极耳机构1、负极贴胶机构2、负极供给机构8、正极供给机构3、隔膜供给机构7、电芯卷绕机构4、终止胶供给机构5以及产品排出机构6均固定在机架机台9上，且负极铆接极耳机构1、负极贴胶机构2、负极供给机构8、正极供给机构3、隔膜供给机构7、电芯卷绕机构4、终止胶供给机构5以及产品排出机构6均与触摸式操作显示屏10电连接。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种锂锰圆柱电池全自动卷绕机，其特征在于，包括负极铆接极耳机构、负极贴胶机构、负极供给机构、正极供给机构、隔膜供给机构、电芯卷绕机构、终止胶供给机构以及产品排出机构；所述负极贴胶机构的入料端与负极铆接极耳机构相连，所述负极贴胶机构的出料端与负极供给机构相连，所述负极供给机构的出料端、正极供给机构的出料端以及隔膜供给机构的出料端均与电芯卷绕机构的入料端相连，所述终止胶供给机构的入料端与电芯卷绕机构的出料端相连，所述终止胶供给机构的出料端与产品排出机构的入料端相连；

负极铆接极耳机构将极耳带切割成极耳片并对应铆接在负极带上，再通过负极贴胶机构进行负极耳贴胶处理，并由负极供给机构传递到电芯卷绕机构中，隔膜供给机构将隔膜带传递到电芯卷绕机构，正极供给机构将正极片传递到电芯卷绕机构，正负极片与隔膜在电芯卷绕机构中卷绕形成电芯，卷绕形成的电芯由在终止胶供给机构中粘贴终止胶带，并由产品排出机构排出完整电芯。

2.根据权利要求1所述的锂锰圆柱电池全自动卷绕机，其特征在于，所述负极铆接极耳机构包括极耳放卷组件、极耳张力控制组件、极耳定长送料组件、极耳供给组件、极耳裁切压花组件以及极耳铆接组件，待加工成卷极耳固定在所述极耳放卷组件中，负极带固定在所述极耳铆接组件上，所述极耳张力控制组件的极耳一端与所述极耳放卷组件相接，所述极耳张力控制组件的另一端与极耳定长送料组件相接，所述极耳裁切压花组件的一端与极耳定长送料组件相接，所述极耳裁切压花组件的另一端与所述极耳铆接组件相接，所述极耳供给组件可移动设置在极耳铆接组件与极耳裁切压花组件之间；通过将极耳卷卷绕在极耳放卷组件中，伸出的极耳带经过极耳张力控制组件后由极耳定长送料组件传送到极耳裁切压花组件中进行裁切并压花处理，最后由极耳供给组件将极耳片传递到负极带上并由极耳铆接组件进行极耳铆接。

3.根据权利要求2所述的锂锰圆柱电池全自动卷绕机，其特征在于，所述负极耳贴胶机构包括上胶纸放卷、下胶纸放卷、上胶纸供给组件、下胶纸供给组件、上胶纸吸盘、下胶纸吸盘以及压胶组件，待粘贴的胶纸卷材分别容置在上胶纸放卷以及下胶纸放卷中，所述上胶纸供给组件一端通过胶纸与上胶纸放卷相连，所述上胶纸供给组件另一端通过胶纸与压胶组件相连，所述下胶纸供给组件一端通过胶纸与下胶纸放卷相连，所述下胶纸供给组件另一端通过胶纸与压胶组件相连，所述上胶纸吸盘设置在上胶纸供给组件与压胶组件之间，所述下胶纸吸盘设置在下胶纸供给组件与压胶组件之间，待贴胶的负极带从上胶纸吸盘以及下胶纸吸盘之间穿过。

4.根据权利要求1所述的锂锰圆柱电池全自动卷绕机，其特征在于，所述正极供给机构包括正极取料组件、正极规正组件、正极驱动组件以及正极片储料盒，所述正极取料组件包括正极吸附头、机械手，所述正极规正组件包括正极翻转气缸以及规正板，所述机械手可移动固定在正极片储料盒上方，所述吸附头设置在机械手端部，所述正极翻转气缸固定在正极驱动组件上，所述规正板在正极翻转气缸的带动下可翻转固定在正极驱动组件上，所述正极规正组件还包括正极压紧臂以及正极导向板，所述正极压紧臂一端与规正板固定连接，且所述正极压紧臂的另一端与正极翻转气缸可旋转连接，所述导向板固定在规正板与正极送料传送带之间。

5.根据权利要求1所述的锂锰圆柱电池全自动卷绕机，其特征在于，所述电芯卷绕机构包括上压辊组件、下压辊组件、卷绕组件以及电芯切断组件，所述卷绕组件包括两组卷针、卷绕转盘、卷绕中心轴以及卷针旋转电机，两组卷针穿过卷绕转盘并与卷针旋转电机相连，两组卷针以卷绕中心轴为中心对称固定在卷绕转盘两组工位中；所述上压辊组件以及下压辊组件固定在卷绕组件的入料端，且所述上压辊组件以及下压辊组件夹持形成压紧入料正极片、负极片以及隔膜的夹缝，所述电芯切断组件固定在两组卷针之间；第一个卷针完成卷绕完成后，卷绕中心轴顺时针转动卷绕转盘，电芯切断组件将隔膜纸的尾部切断，使其待卷绕头部与第二个卷针接触，第二个卷针继续自转，正负极片插入完成下一个电芯的卷绕;卷绕完成的电芯抽出卷针由机械手转移到下一工序。

6.根据权利要求5所述的锂锰圆柱电池全自动卷绕机，其特征在于，所述卷绕组件还包括顶针固定座、可活动顶针、卷针安装轴以及转盘旋转电机，所述卷绕中心轴一端固定在卷绕转盘上，所述卷绕中心轴的另一端固定在顶针固定座上，所述可活动顶针一端固定在顶针固定座的顶针孔内，且所述可活动顶针的另一端插在卷针的凹槽内；所述卷绕转盘上设有便于卷针安装轴固定的通孔，两组卷针分别固定在两组卷针安装轴内，所述卷针旋转电机分别与两组卷针安装轴相连，所述转盘旋转电机与卷绕转盘相连。

7.根据权利要求1所述的锂锰圆柱电池全自动卷绕机，其特征在于，所述终止胶供给机构包括终止胶带卷、终止胶送入组件、终止胶压紧切刀组件、终止胶吸附组件以及终止胶转移组件，所述终止胶送入组件的终止胶送入端与终止胶带卷相连，所述终止胶送入组件的终止胶送出端与终止胶压紧切刀组件相连，所述终止胶吸附组件设置在终止胶压紧切刀组件的下方，且所述终止胶吸附组件与终止胶转移组件相连并将终止终止胶送出；终止胶带卷中的终止胶带通过终止胶送入组件传递到终止胶压紧切刀组件的压紧台上，在压紧台的压紧作用下，切刀组件切断终止胶带并有终止胶吸附组件吸附，终止胶转移组件旋转终止胶吸附组件的方向，将其指向待贴终止胶的电芯位置，终止胶带粘贴到电芯上。

8.根据权利要求1所述的锂锰圆柱电池全自动卷绕机，其特征在于，所述产品排出机构包括电芯取料组件、烫孔组件、电芯转移组件以及产品排出组件，所述电芯取料组件设有电芯取料机械手，所述电芯转移组件上设有电芯转移机械手，所述烫孔组件上设有烫孔针，所述电芯取料机械手抓取电芯于烫孔组件的烫孔针伸出位置，所述电芯转移机械手设置在烫孔针伸出位置的上方，所述产品排出组件设置在烫孔针深处位置的下方；通过电芯取料机械手将贴好终止胶的电芯接入，并移动到烫孔组件的烫孔针伸出位置，烫孔针对电芯进行烫孔处理时，电芯固定在烫孔针上，电芯取料机械手松开后退，电芯转移机械手下移，抓取电芯，待烫孔完成后，烫孔针收缩，电芯转移机械手将电芯放置到产品排出组件上排出。

9.根据权利要求1所述的锂锰圆柱电池全自动卷绕机，其特征在于，所述负极供给机构包括辊轮支撑台以及负极纠偏板，所述辊轮支撑台与负极纠偏板处于同一水平面，且该水平面与电芯卷绕机构的入料端处于同一水平面；所述隔膜供给机构包括上隔膜传送带以及下隔膜传送带，所述上隔膜传送带以及下隔膜传送带分别通过多组张力辊轮结构传递到电芯卷绕机构的入料端，将隔膜分为两份，将正负极片送进隔膜隔开的不同两层之间。

10.根据权利要求1所述的锂锰圆柱电池全自动卷绕机，其特征在于，该卷绕机还包括机架机台以及触摸式操作显示屏，所述负极铆接极耳机构、负极贴胶机构、负极供给机构、正极供给机构、隔膜供给机构、电芯卷绕机构、终止胶供给机构以及产品排出机构均固定在机架机台上，且所述负极铆接极耳机构、负极贴胶机构、负极供给机构、正极供给机构、隔膜供给机构、电芯卷绕机构、终止胶供给机构以及产品排出机构均与触摸式操作显示屏电连接。