发明内容
有鉴于此,本发明提供的一种锂离子电池的极片制片机,更好的克服了上述现有技术存在的问题和缺陷,该锂离子电池的极片制片机通过控制装置控制送料装置将极片材料送至成型装置,控制成型装置对所述极片材料进行成型,成型完毕后控制取料装置将极片成品取走,同时通过废料收集装置将成型产生的废料收走,实现自动化生产,从而能够较好的实现单体超大容量聚合物锂离子电池的极片的制作,大大节省了人工成本及生产时间,有效提高了极片生产效率。
一种锂离子电池的极片制片机,包括送料装置、极片成型装置、取料装置、废料收集装置和控制装置;
所述送料装置用于将极片原料送至所述极片成型装置;
所述极片成型装置用于对所述极片原料进行成型;
所述取料装置用于将成型后的极片成品取出;
所述废料收集装置用于收集成型过程中产生的废料;
所述送料装置、极片成型装置、取料装置和废料收集装置均与所述控制装置连接。
进一步地,所述极片成型装置包括激光发生装置、激光切割机构和切割平台;所述激光切割机构包括三维移动模组和安装在所述三维移动模组上的激光头,所述激光头与所述激光发生装置电连接,所述激光发生装置与所述三维移动模组与所述控制装置电连接。
进一步地,所述激光头设有保护罩。
进一步地,所述切割平台上安装有用于极片切割的模板,所述模板上设有槽位,所述槽位内设有若干小孔。
进一步地,所述极片制片机还包括用于支撑所述切割平台和所述激光切割机构的主机架,所述控制装置包括控制面板,所述控制面板安装在所述主机架上。
进一步地,所述送料装置由先至后依次包括气胀轴、自动纠偏机构、缓冲机构、第一夹紧机构、第二夹紧机构和第三夹紧机构;所述气胀轴用于固定卷状极片材料,所述卷状极片材料依次经过所述气胀轴、自动纠偏机构、缓冲机构、第一夹紧机构、第二夹紧机构和第三夹紧机构传送至所述极片成型装置。
进一步地,所述极片制片机还包括副机架,所述气胀轴、所述自动纠偏机构和所述缓冲机构均安装在所述副机架上,所述气胀轴连接有电机。
进一步地,所述自动纠偏机构包括纠偏控制器、光电感应器和机械手;所述光电感应器用于感应极片材料的位置,并发送信号至所述纠偏控制器,所述纠偏控制器接受信号并控制所述机械手进行纠偏动作;
所述缓冲机构包括依次设置的第一固定辊轮、活动辊轮和第二固定辊轮;
所述第一夹紧机构包括压持件和安装在所述压持件下方的第三固定辊轮,所述压持件连接有第一气缸并由所述第一气缸驱动;
所述第二夹紧机构包括能够沿所述第一夹紧机构和所述第二夹紧机构之间直线方向往复运动的滑动模组及安装在所述滑动模组上的上夹持件、下夹持件,所述上夹持件连接有第二气缸并由所述第二气缸驱动,所述下夹持件连接有第三气缸并由所述第三气缸驱动;
所述第三夹紧机构包括固定支架和安装在所述固定支架上的活动支架,所述活动支架连接有第四气缸并由所述第四气缸驱动,所述活动支架上设有若干吸盘,所述固定支架滑动安装在所述主机架上,所述固定支架连接有第五气缸并由所述第五气缸驱动滑动;
所述第一气缸、滑动模组、第二气缸、第三气缸、第四气缸、第五气缸均与所述控制装置电连接。
进一步地,所述取料装置包括取料移动模组和安装在所述取料移动模组上的极片成品吸取机构,所述极片成品吸取机构连接有第五气缸并由所述第五气缸驱动。
进一步地,所述废料收集装置包括废料收集管道、废料收集箱和排风机,所述废料收集管道的一端安装在所述固定支架上,所述废料收集管道的另一端安装在所述废料收集箱内,所述废料收集箱与所述排风机连通。
与现有技术相比,本发明的锂离子电池的极片制片机的有益效果是:
本发明的锂离子电池的极片制片机通过控制装置控制送料装置将极片材料送至成型装置,控制成型装置对所述极片材料进行成型,成型完毕后控制取料装置将极片成品取走,同时通过废料收集装置将成型产生的废料收走,实现自动化生产,从而能够较好的实现单体超大容量聚合物锂离子电池的极片的制作,大大节省了人工成本及生产时间,有效提高了极片生产效率。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对锂离子电池的极片制片机及立体车库进行更全面的描述。附图中给出了锂离子电池的极片制片机的首选实施例。但是,锂离子电池的极片制片机可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对锂离子电池的极片制片机及立体车库的公开内容更加透彻全面。
在下文中,可在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所公开的功能、操作或元件的存在,并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外,如在本发明的各种实施例中所使用,术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合,并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。
在本发明的各种实施例中,表述“或”或“A或/和B中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如,表述“A或B”或“A或/和B中的至少一个”可包括A、可包括B或可包括A和B二者。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“横向”、“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”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
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。
在本发明的描述中,除非另有规定和限定,需要说明的是,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是机械连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,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的具体含义。除非另有限定,否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义,除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。
请一并参阅图1,本发明提供了一种极片制片机1,包括送料装置100、极片成型装置200、取料装置300、废料收集装置400和控制装置500。
所述送料装置100用于将极片原料送至所述极片成型装置200;
所述极片成型装置200用于对所述极片原料进行成型;
所述取料装置300用于将成型后的极片成品取出;
所述废料收集装置400用于收集成型过程中产生的废料。
所述送料装置100、极片成型装置200、取料装置300和废料收集装置400均与所述控制装置500连接。
需要说明的是,本发明的极片制片机适用于单体超大容量聚合物锂离子电池的极片的制作。当然其它形式的电池也适用于本技术方案,也能达到同样的极片的制作。
由上述描述可知,本发明的极片制片机1通过控制装置500控制送料装置100将极片材料送至极片成型装置200,控制极片成型装置200对所述极片材料进行成型,成型完毕后控制取料装置300将极片成品取走,同时通过废料收集装置400将成型产生的废料收走,实现自动化生产,从而能够较好的实现单体超大容量聚合物锂离子电池的极片的制作,大大节省了人工成本及生产时间,有效提高了极片生产效率。
优选地,如图2所示,本发明实施例中,所述极片成型装置200包括激光发生装置210、激光切割机构220和切割平台230;所述激光切割机构220包括三维移动模组221和安装在所述三维移动模组221上的激光头222,所述激光头222与所述激光发生装置210电连接,所述激光发生装置210与所述三维移动模组221与所述控制装置500电连接。
需要说明的是,上述三维移动模组221即由X、Y、Z三轴移动机构组合而成,使其可以在X轴、Y轴和Z轴移动机构的配合下实现上、下、左、右、前和后的空间移动,从而使安装在三维移动模组221上的激光头222能够有效地对切割平台230上的极片材料进行切割。
优选地,所述激光头222可拆卸地安装在三维移动模组221上,便于激光头222的拆卸与安装。优选地该激光头222安装在Z轴移动机构上且激光头222朝向切割平台230。
优选地,所述激光头222设有保护罩223,以防止切割过程中产生的粉尘粘附堆积在激光头222上,影响产品的切割精度。
优选地,本发明实施例中,所述切割平台230上安装有用于极片切割的模板240,所述模板240上设有槽位,所述槽位内设有若干小孔。
需要说明的是,上述槽位的槽宽可设置为4mm,槽深可设置为3mm。槽位根据极片外形进行加工设置在模板240上,槽位内设有若干小孔,小孔的直径可根据槽宽设置,例如当槽宽为4mm时设计孔径为3mm,其作用是让激光切割极片材料时所产生的粉尘落入槽位内,并通过槽位内小孔吸走
优选地,本发明实施例中,所述极片制片机还包括用于支撑所述切割平台230和所述激光切割机构220的主机架600。
所述控制装置500包括控制面板510,所述控制面板510安装在所述主机架600上。该控制面板510上设有显示屏511及各种控制按钮512,通过该控制按钮512用于控制本发明的极片制片机的运行。
进一步地,所述主机架600包括固定架和大理石平台(图中未示出),优选地,所述固定架由钢构件焊接而成,并在表面进行烤漆处理;大理石平台固定于固定架上。切割平台230及激光切割机构220均固定安装在大理石平台620上。
优选地,本发明实施例中,所述送料装置100由先至后依次包括气胀轴110、自动纠偏机构120、缓冲机构130、第一夹紧机构140、第二夹紧机构150和第三夹紧机构160。所述气胀轴110用于固定卷状极片材料。
需要说明的是,使用时,先通过手动将固定在气胀轴110上的卷状极片材料的一端依次经过自动纠偏机构120、缓冲机构130和第一夹紧机构140拉至第二夹紧机构150夹紧,然后经由第二夹紧机构150向第三夹紧机构160移动靠拢,自动将极片材料传送给第三夹紧机构160,再由第三夹紧机构160放置于切割平台230上。
因此,所述卷状极片材料依次经过所述气胀轴110、自动纠偏机构120、缓冲机构130、第一夹紧机构140、第二夹紧机构150和第三夹紧机构160传送至所述极片成型装置200。
优选地,本发明实施例中,所述极片制片机还包括副机架700,所述气胀轴110、所述自动纠偏机构120和所述缓冲机构130均安装在所述副机架700上,所述气胀轴110连接有电机170。可以理解的是,该电机170工作时带动气胀轴110转动,从而使卷状极片材料在自动纠偏机构120、缓冲机构130、第一夹紧机构140、第二夹紧机构150和第三夹紧机构160的作用下向前移动传送至成型装置,实现自动送料。
优选地,本发明实施例中,所述自动纠偏机构120包括纠偏控制器(图中未示出)、光电感应器(图中未示出)和机械手(图中未示出);所述光电感应器用于感应极片材料的位置,并发送信号至所述纠偏控制器,所述纠偏控制器接受信号并控制所述机械手进行纠偏动作。可以理解的是,当送料过程中,发生偏移时,经过光电感应器会被感应到,光电感应器立即发送纠偏信号给纠偏控制器,纠偏控制器接收到纠偏信号后控制机械手进行纠偏动作。通过该自动纠偏机构120可以避免送料过程中极片材料发生偏移,影响后续的极片成型精度。
所述缓冲机构130包括依次设置的第一固定辊轮131、活动辊轮132和第二固定辊轮133。需要说明的是,该缓冲机构130采用动、静滑轮组原理,将固定辊轮设置于活动辊轮132的一前一后,该活动辊轮132通过直线轴承180和导杆190与副机架700连接。
优选地,所述副机架700上设有上、下两个金属感应器(图中未示出),用于感应活动辊轮132的位置,所述金属感应器与所述电机170电连接。需要理解的是,送料过程中,活动辊轮132会上升,但不会一直无限制的上升,当上升到一定位置后,会触碰到上面的金属感应器,此时金属感应器立即发信号给电机170,电机170启动动作,继续往前送料,然后活动辊轮132位置随之往下降,当下降到一定位置后,又会触碰到下面的金属感应器,则立即发送信号给电机170停止运行,即停止往前送料。
如图3所示,所述第一夹紧机构140包括压持件141和安装在所述压持件141下方的第三固定辊轮142,所述压持件141连接有第一气缸143并由所述第一气缸143驱动。该压持件141通过直线轴承180及导杆190与主机架600连接。
如图4所示,所述第二夹紧机构150包括能够沿所述第一夹紧机构140和所述第二夹紧机构150之间直线方向往复运动的滑动模组151及安装在所述滑动模组151上的上夹持件152、下夹持件153,所述上夹持件152连接有第二气缸154并由所述第二气缸154驱动,所述下夹持件153连接有第三气缸155并由所述第三气缸155驱动;上夹持件152和下夹持件153均通过直线轴承180及导杆190与滑动模组151连接。
如图5所示,所述第三夹紧机构160包括固定支架161和安装在所述固定支架161上的活动支架162,所述活动支架162连接有第四气缸163并由所述第四气缸163驱动,所述活动支架162上设有若干吸盘164,所述固定支架161滑动安装在所述主机架600上,所述固定支架161连接有第五气缸165并由所述第五气缸165驱动滑动。
优选地,所述吸盘164为真空吸盘164,所述活动支架162上还设有第一真空发生装置166,真空吸盘164与第一真空发生装置166连接,利用真空对极片材料进行吸附。
所述第一气缸143、滑动模组151、第二气缸154、第三气缸155、第四气缸163、第五气缸165均与所述控制装置500电连接。
优选地,本发明实施例中,所述取料装置300包括取料移动模组310和安装在所述取料移动模组310上的极片成品吸取机构320,所述极片成品吸取机构320连接有第六气缸330并由所述第六气缸330驱动。
优选地,极片成品吸取机构320包括第二真空发生装置321及一定数量的真空吸盘322。真空吸盘322与第二真空发生装置321连接。极片成品吸取机构320通过真空吸盘322,利用第二真空发生装置321产生的真空将极片成品吸取放置到成品区。
优选地,本发明实施例中,所述废料收集装置400包括废料收集管道410、废料收集箱420和排风机430,所述废料收集管道410的一端安装在所述固定支架161上,所述废料收集管道410的另一端安装在所述废料收集箱420内,所述废料收集箱420与所述排风机430连通。该废料收集装置400利用排风机430排风使废料收集管道410和废料收集箱420内部产生负压实现对激光切割产生的废料进行收集。
本发明的极片制片机的工作过程如下:
送料前,先通过手动将固定在气胀轴110上的卷状极片材料的一端依次经过自动纠偏机构120、缓冲机构130和第一夹紧机构140拉至第二夹紧机构150夹紧,此时第一夹紧机构140的压持件141下压将经过第三固定辊轮142的极片材料压紧防止极片材料倒退回去;同时第二夹紧机构150的上夹持件和下夹持件也将拉至第二夹紧机构的极片材料夹紧。
送料过程中,第一夹紧机构140的压持件141松开,使极片材料经第三固定辊轮142向第二夹紧机构150方向移动送料,第二夹紧机构150夹紧极片材料的一端向第三夹紧机构160移动靠拢,自动将极片材料传送给第三夹紧机构160后,第三夹紧机构160的吸盘吸住极片材料,此时,第一夹紧机构140的压持件141下压将经过第三固定辊轮142的极片材料压紧防止极片材料倒退回去,然后第二夹紧机构150松开极片材料,返回原位将极片材料再次夹紧,再通过第三夹紧机构160的固定支架161在第五气缸165的驱动下沿主机架滑动移动及活动支架162在第四气缸163的驱动下上下移动,将极片材料放置于切割平台230上的模板240上。
然后控制装置500控制激光切割机构220对极片材料进行切割成型,同时开启废料收集装置420,使切割过程中产生的废料被收集到废料收集箱420内,成型完成后,由控制装置500控制取料移动模组310移动,使极片成品吸取机构320吸取极片成品至成品区。
然后,重复上述送料过程中的步骤实现循环自动送料、极片成型、极片成品收集及废料收集。
尽管以上较多使用了表示结构的术语,例如“送料装置”、“极片成型装置”、“取料装置”等,但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质;把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。