CN108400371A - 一种全自动电池电芯卷绕机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种全自动电池电芯卷绕机,包括机架面板,用于将电芯的隔膜分送至卷绕机构的隔膜放卷机构,包括两极片纠偏放卷组件并用于电芯的正、负极片的放卷长度测量和纠偏放卷送料至极片送片裁切机构的极片放卷机构,包括两送片裁切组件并用于将由匹配的极片纠偏放卷组件放卷的正极片/负极片送片至卷绕机构和在卷绕机构卷绕正极片/负极片至设定长度后裁断的极片送片裁切机构,包括至少两卷绕组件并配合设在其旁侧的隔膜顶压组件、隔膜焊切组件和收尾组件完成电芯卷绕的卷绕机构,用于对卷绕的电芯胶粘胶带的上胶机构,用于将完成胶粘胶带并从卷绕机构上脱料的电芯下料的下料机构。本发明卷绕机制作成本低、生产操作简单、设备维修保养简单。
Description
技术领域
本发明涉及电池设备技术领域,尤其是一种全自动电池电芯卷绕机。
背景技术
在目前锂电池设备中,卷绕形式的电芯在锂电池中由于其电池性能稳定、制造效率高等优点被广大锂电制造企业所采用,市场所占比重很大,因而对应的电池卷绕机需求也较大。
但是，现有的中卷绕机结构复杂、装配效率低、纠偏效果不佳，且生产操作繁琐、设备成本高、且卷绕的电芯品质部佳，不能满足人们对电池卷绕机日益提高的要求。
因此，市场亟需一种制作成本低、生产操作简单、设备维修保养简单且能快速更换不同电池型号进行生产的全自动电池电芯卷绕机。
发明内容
本发明解决的技术问题是针对上述现有技术中的问题,提供一种全自动电池电芯卷绕机,该卷绕机制作成本低、生产操作简单、设备维修保养简单,卷绕电芯加工效率高,电芯品质质量好。
为解决上述技术问题,本发明采取的一种技术方案如下:一种全自动电池电芯卷绕机,包括机架面板,所述机架面板上设有隔膜放卷机构、极片放卷机构、极片送片裁切机构、卷绕机构、上胶机构及下料机构；其中，
隔膜放卷机构,包括两隔膜放卷组件,用于将电芯的隔膜分送至卷绕机构的进料位；
极片放卷机构,包括两极片纠偏放卷组件,两极片纠偏放卷组件对称设在两隔膜放卷组件其中之一的两侧,并用于电芯的正、负极片的放卷长度测量和纠偏放卷送料至极片送片裁切机构；
极片送片裁切机构,包括两送片裁切组件,两所述送片裁切组件分别对接设在一极片纠偏放卷组件后端,并用于将由匹配的极片纠偏放卷组件放卷的正极片/负极片送片至卷绕机构的进料位和在卷绕机构卷绕正极片/负极片至设定长度后裁断；
卷绕机构,包括至少两卷绕组件,各卷绕组件轮流从进料位处承接隔膜、正极片和负极片并进行卷绕,配合安设在卷绕机构旁侧的隔膜顶压组件、隔膜焊切组件和收尾组件完成电芯卷绕；
上胶机构,安设在卷绕机构旁侧,并用于对卷绕的电芯尾部胶粘胶带；
下料机构,匹配设在卷绕机构和上胶机构旁侧,并用于将完成胶粘胶带并从卷绕机构上脱料的电芯下料。
作为对上述技术方案的进一步阐述：
在上述技术方案中,每一隔膜放卷组件均包括隔膜放卷主轴,所述隔膜放卷主轴垂直所述机架面板安设并与放卷驱动电机传动连接；所隔膜放卷主轴旁侧还匹配设隔膜涨力辊和隔膜导引辊,所述隔膜涨力辊排布在一摆杆上并能跟随摆杆相对所述机架面板摆动；放置在所述隔膜放卷主轴上的隔膜卷料沿隔膜涨力辊和隔膜导引辊牵伸放卷,所述隔膜涨力辊跟随摆杆摆动并提供涨力,配合所述隔膜引导辊对牵伸和放卷的隔膜进行涨紧。
在上述技术方案中，所述机架面板上部的左、右两侧制有安设极片纠偏放卷组件的容置空间,每一容置空间内设一所述极片纠偏放卷组件,且每一所述极片纠偏放卷组件包括垂直于所述机架面板固设的支座,所述支座上设垂直机架面板延伸的两直线导轨,两所述直线导轨通过支撑座连接与机架面板平行的纠偏底板，两直线导轨之间还设一滚珠丝杆螺母副,且所述滚珠丝杆螺母副的滚珠丝杆与设在支座上的驱动电机传动连接,且丝杆螺母则与所述纠偏底板连接，所述驱动电机能通过所述滚珠丝杆螺母副传动纠偏底板沿两直线导轨滑动；所述纠偏底板上设贯穿纠偏底板的放卷主轴，所述放卷主轴一端通过同步带传动副传动连接设在纠偏底板背端的放卷电机,另一端与承载极片卷料的极片涨紧轴连接,放卷电机能传动放卷主轴带动极片涨紧轴转动,匹配进行放卷；所述纠偏底板上与放卷主轴相匹配的位置上设涨紧气缸,所述涨紧气缸能传动贯穿放卷主轴且与极片涨紧轴活动对接的涨紧心轴插入/退出极片涨紧轴,使极片涨紧轴涨紧极片卷料；所述纠偏底板前端面还设竖向安设的第一直线导轨,所述第一直线导轨上设活动的滑动座，所述滑动座上垂直纠偏底板安设极片涨紧辊,所述滑动座还与竖向安设在纠偏底板上的驱动气缸连接，所述驱动气缸能传动滑动座沿第一直线导轨竖向滑动,匹配带动所述极片涨紧辊竖向移动并配合安设在纠偏底板上的极片引导辊涨紧放卷的极片；放卷时，所述驱动电机驱动传动纠偏底板垂直所述机架面板移动并匹配带动放卷主轴、极片涨紧轴、极片涨紧辊及极片引导辊匹配移动,匹配进行纠偏放卷送料。
在上述技术方案中,所述纠偏底板上还垂直纠偏底板设极片测长装置,所述极片测长装置跟随所述纠偏底板移动并用于在纠偏放卷送料过程中对放卷的极片长度进行测量。
在上述技术方案中,所述送片裁切组件包括第一送片裁切组件和第二送片裁切组件,所述第一送片裁切组件和第二送片裁切组件均包括安设在所述机架面板前端面的第二直线导轨,所述第二直线导轨上设活动对接的送片夹组件和极片裁切组件；所述第一送片裁切组件和第二送片裁切组件的所述送片夹组件均通过连接柱与安设在所述机架面板背端的第一滚珠丝杆螺母副连接,所述第一滚珠丝杆螺母副的滚珠丝杆通过同步带传动副与第一驱动电机传动连接,所述第一驱动电机通过第一滚珠丝杆螺母副传动所述送片夹组件沿第二直线导轨滑动,匹配使送片夹组件夹持正极片/负极片朝向匹配的极片裁切组件移动而完成送片；所述第一送片裁切组件的第二直线导轨旁侧还设有第二驱动电机，所述第二驱动电机的驱动端通过联轴器与平行第二直线导轨设置的第二滚珠丝杆螺母副连接,所述第二滚珠丝杆螺母副的丝杆螺母则与第一送片裁切组件的极片裁切组件连接,所述第二驱动电机通过第二滚珠丝杆螺母副传动匹配的极片裁切组件沿第二直线导轨滑动,使匹配的极片裁切组件朝向卷绕机构的进料位移动，将由对应的送片夹组件送片的正极片/负极片裁切成不同长度的极片,而所述第二送片裁切组件的极片裁切组件则用于裁切成型设定定长的正极片/负极片。
在上述技术方案中,所述送夹片组件包括与连接柱连接的滑座,所述滑座上垂直滑座设安装座,所述安装座的一侧端固设固定压紧辊,所述安装座背对所述固定压紧辊的另一侧端设第一驱动气缸,所述第一驱动气缸的活塞连接一联动块,所述联动块两端与两导柱连接,两导柱活动穿设在垂直贯穿所述安装座的导套内，两所述导柱的另一端则连接活动压紧辊,且所述活动压紧辊在位置上与所述固定压紧辊匹配正对；所述第一驱动气缸通过联动块配合导柱传动所述活动压紧辊相对所述固定压紧辊移动,匹配对导入的正极片/负极片进行夹持。
在上述技术方案中,所述极片裁切组件包括与第二直线导轨的滑块连接的滑动安装座，所述滑动安装座上垂直滑动安装座设下切刀架，所述下切刀架的一侧端固设极片下切刀,所述下切刀架背对所述极片下切刀的另一侧端设第二驱动气缸,所述第二驱动气缸的活塞连接一第一联动块,所述第一联动块通过两贯穿下切刀架并伸出至其安设极片下切刀侧的第一导柱连接上切刀架,并使所述上切刀架与所述下切刀架匹配正对，所述上切刀架与所述下切刀架匹配正对的侧端装配有极片上切刀；所述第二驱动气缸通过第一联动块配合第一导柱传动所述上切刀架带动极片上切刀相对所述极片下切刀移动,将卷绕了设定长度的正极片/负极片裁断，匹配所述极片送片裁切机构在卷绕机构卷绕正极片/负极片至设定长度后裁断。
在上述技术方案中,所述上胶机构包括安设在所述机架面板上匹配位置上的垫块,所述垫块上设第三直线导轨,所述第三直线导轨上设滑动底座,所述滑动底座与安设在所述垫块旁侧的第三驱动气缸传动连接；所述滑动底座靠近所述第三驱动气缸的位置上垂直所述滑动底座设用于夹紧和/或牵引从胶带料盘放卷输送的胶带的夹胶带组件,所述滑动底座上所述夹胶带组件前端设“L”型安装块,所述“L”型安装块上设有贴胶辊和若干胶带引导辊；从胶带料盘放卷输送的胶带绕卷于夹胶带组件、胶带引导辊上,配合所述贴胶辊的挤压,将胶带贴于卷绕的电芯上；所述上胶机构旁侧还设有匹配的切胶组件和压胶组件,所述切胶组件和压胶组件均包括第四驱动气缸和伸缩刀架；所述第四驱动气缸安装于支撑底座上,并与所述伸缩刀架连接,所述伸缩刀架还与另一支撑底座活动连接并能相对该支撑底座伸缩移动,所述伸缩刀架前端匹配固设切胶刀或压胶轮，所述第四驱动气缸传动所述伸缩刀架伸缩移动匹配驱动切胶刀抵止于胶贴于卷绕电芯末端的胶带而将其裁断或驱动压胶轮抵止于卷绕电芯末端且被裁断的胶带而压合加固其与卷绕电芯的胶贴。
在上述技术方案中,所述下料机构包括与所述机架面板固接的安装块,所述安装块设第四直线导轨和第五驱动气缸，所述第四直线导轨上设下料盒,所述下料盒还与所述第五驱动气缸连接,所述第五驱动气缸传动所述下料盒沿第四直线导轨移动,匹配所述下料盒朝向/背离所述卷绕机构移动，并承接和转载完成胶粘胶带并从卷绕机构上脱料的电芯；
所述隔膜顶压组件包括对称设在卷绕机构进料位两侧的顶隔膜组件和压隔膜组件,所述顶隔膜组件和压隔膜组件配合完成将分送的两层隔膜匹配压贴；
所述隔膜焊切组件包括对称设在卷绕机构两侧且在位置上位于靠近顶隔膜组件和压隔膜组件的两隔膜焊接组,两所述隔膜焊接组配合将压贴的两层隔膜熔断及焊接；
所述收尾组件设在所述下料机构和两隔膜焊接组其中之一之间,并用于压紧卷绕电芯的隔膜及正、负极片之末端,匹配完成电芯收尾；
其中,所述顶隔膜组件、压隔膜组件、隔膜焊接组及收尾组件均包括第五驱动气缸和移动架；所述第五驱动气缸安装于第一支撑底座上,并与所述移动架连接,所述移动架还与另一第一支撑底座活动连接并能相对该第一支撑底座伸缩移动,所述移动架前端匹配固设顶隔膜轮/压隔膜轮/焊刀/收尾轮，第五驱动气缸传动移动架移动,带动顶隔膜轮/压隔膜轮/焊刀/收尾轮跟随移动而匹配完成隔膜压贴、隔膜焊接和电芯收尾。
在上述技术方案中,所述卷绕机构的卷绕组件安设在公转组件上,所述公转组件包括框座和公转轴,所述框座用于支撑安装所述卷绕机构，所述公转轴通过轴承安装于所述框座上,所述公转轴还通过齿轮与公转电机传动连接,所述公转电机能传动所述公转轴转动并传动所述框座及安设在其上的卷绕组件转动,使各卷绕组件轮流从进料位处承接隔膜、正极片和负极片；每一卷绕组件均包括卷针、卷针安装筒、卷绕主轴、卷绕电机、推针及推针驱动组件；所述卷针活动安装于卷针安装筒上并能沿制在卷针安装筒上的卷针滑槽移动,匹配卷针的退针/进针，所述卷针安装筒还与所述卷绕主轴连接,所述卷绕主轴则通过同步带传动副与卷绕电机传动连接，所述卷绕电机传动卷绕主轴带动卷针安装筒转动并匹配使卷针转动而卷绕电芯,所述卷针还通过连接块与活动穿设于所述卷绕主轴上的所述推针连接,所述推针另一端则与所述推针驱动组件传动连接,所述推针驱动组件能传动所述推针相对卷绕主轴移动和传动所述卷针沿卷针滑槽移动,使所述卷针进针/退针并匹配进行卷绕或电芯脱料；所述推针驱动组件包括第六驱动气缸、第五直线导轨、支撑板及滑动托板，所述第六驱动气缸和支撑板均与所述框座固接，所述第五直线导轨安设在所述支撑板上,所述滑动托板安设在所述第五直线导轨上并与所述第六驱动气缸连接，所述滑动托板还与所述推针连接,所述第六驱动气缸传动所述滑动托板沿第五直线导轨移动,匹配所述滑动托板传动所述卷针沿卷针滑槽移动而使所述卷针进针/退针。
本发明的有益效果在于:一是，能节省生产成本，一操作人员可以操作两天或多台本发明的卷绕机，并且采用卷料加工生产能减少前段加工工序；二是，本发明的卷绕机能提高电池电芯品质质量，本发明的卷绕机加入了自动纠偏功能，大大提高电芯的整齐度，并减少人工操作工序；三是，本发明的卷绕机能提高加工生产效率，采用卷料自动入片、可连续卷绕和自动裁剪；四是，本发明的卷绕机制作成本低、生产操作简单、设备维修保养简单且更换不同型的电池电芯方便快捷。
附图说明
图1是本发明卷绕机的一种立体视图；
图2是本发明卷绕机去除外壳的一种立体视图；
图3是本发明卷绕机去除外壳的另一种立体视图；
图4是本发明卷绕机的正视图；
图5是本发明的放卷机构的立体图；
图6是本发明的放卷机构的另一立体图；
图7是本发明的第一送片裁切组件的立体图；
图8是本发明的第二送片裁切组件的立体图；
图9是本发明卷绕机构与隔膜顶压组件、隔膜焊切组件和收尾组件的装配图；
图10是本发明的卷绕组件的立体图；
图11是本发明的上胶机构的立体图；
图12是本发明的下料机构的立体图；
图13是本发明的切胶组件的立体图
图14是本发明收尾组件的立体视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。在本申请的描述中,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”、“顺时针”、“逆时针”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申请和简化描述,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申请的限制。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。在本申请的描述中,“若干个”、“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“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申请中的具体含义。在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
附图1-14实例了本发明一种全自动电池电芯卷绕机的具体实施例,参考附图1-14,一种全自动电池电芯卷绕机,该卷绕机为面板式卷绕机，用于锂离子铝壳电芯的卷绕，它包括机架面板1,所述机架面板1上设有隔膜放卷机构001、极片放卷机构002、极片送片裁切机构003、卷绕机构004、上胶机构005及下料机构006；其中，
隔膜放卷机构001,包括两隔膜放卷组件11,两隔膜放卷组件11配合将电芯的隔膜分送至卷绕机构004的进料位；
极片放卷机构002,包括两极片纠偏放卷组件21,两极片纠偏放卷组件21对称设在两隔膜放卷组件11其中之一(11a)的两侧,并用于电芯的正、负极片的放卷长度测量和纠偏放卷送料至极片送片裁切机构003；
极片送片裁切机构003,包括两送片裁切组件31,在本实施例中,两所述送片裁切组件31分半为第一送片裁切组件31(a)和第二送片裁切组件31(b),两所述送片裁切组件(31(a)、31(b))分别对接设在一极片纠偏放卷组件21后端,并用于将由匹配的极片纠偏放卷组件21放卷的正极片/负极片送片至卷绕机构004的进料位和在卷绕机构004卷绕正极片/负极片至设定长度后裁断；需要说明的是,极片送片裁切机构003裁断是在前端卷绕机构004卷绕设定长度的正/负极片后由极片送片裁切机构003裁断正、负极片的前端,而后端还为电池卷料；
卷绕机构004,包括至少两卷绕组件41,各卷绕组件41轮流从进料位处承接隔膜、正极片和负极片并进行卷绕,配合安设在卷绕机构004旁侧的隔膜顶压组件008、隔膜焊切组件009和收尾组件007完成电芯卷绕；
上胶机构005,安设在卷绕机构004旁侧,并对卷绕的电芯尾部胶粘胶带；
下料机构006,匹配设在卷绕机构004和上胶机构005旁侧,并用于将完成胶粘胶带并从卷绕机构004上脱料的电芯下料。
本发明的卷绕机卷绕过程为：隔膜通过隔膜放卷机构001及隔膜放卷组件11纠偏放料出来，并牵引至卷绕机构004；正、负极片通过极片放卷机构002匹配放卷出来，并由极片测长装置010检测极片卷绕长度，由极片放卷机构002检测位置并调整位置后纠偏，然后，正、负极片极片送片裁切机构003将正、负极片导入到卷绕机构004，与同牵引至卷绕机构004的隔膜进行卷绕，卷绕机构004卷绕到所设定的长度后，由极片送片裁切机构003匹配的组件进行裁剪，配合卷绕机构004的卷绕组件41轮流转换工位以及由上胶机构005在卷绕的电芯末端贴胶后，由下料机构006完成最后下料。
参考附图1-4，每一隔膜放卷组件11均包括隔膜放卷主轴111,所述隔膜放卷主轴111垂直所述机架面板1安设并与放卷驱动电机(附图未显示)传动连接；所隔膜放卷主轴111旁侧还匹配设隔膜涨力辊112和隔膜导引辊113,所述隔膜涨力辊112排布在一摆杆114上并能跟随摆杆114相对所述机架面板1摆动；放置在所述隔膜放卷主轴111上的隔膜卷料沿隔膜涨力辊112和隔膜导引辊113牵伸放卷,所述隔膜涨力辊112跟随摆杆114摆动并提供涨力,配合所述隔膜引导辊113对牵伸和放卷的隔膜进行涨紧。
参考附图1-6,所述机架面板1上部的左、右两侧制有安设极片纠偏放卷组件21的容置空间(附图未标号),每一容置空间内设一所述极片纠偏放卷组件21,参考附图5-6,每一所述极片纠偏放卷组件21包括垂直于所述机架面板1固设的支座22,所述支座22上设垂直机架面板1延伸的两直线导轨23,两所述直线导轨23通过支撑座24连接与机架面板1平行的纠偏底板25，两直线导轨23之间还设一滚珠丝杆螺母副26,且所述滚珠丝杆螺母副26的滚珠丝杆与设在支座22上的驱动电机27传动连接,且丝杆螺母则与所述纠偏底板25连接,所述驱动电机27通过所述滚珠丝杆螺母副26传动纠偏底板25沿两直线导轨23滑动；所述纠偏底板25上设贯穿纠偏底板25的放卷主轴28,所述放卷主轴28一端通过同步带传动副29传动连接设在纠偏底板25背端的放卷电机210,另一端与承载极片卷料的极片涨紧轴211连接,放卷电机210传动放卷主轴28带动极片涨紧轴211转动,匹配进行放卷；所述纠偏底板25上与放卷主轴28相匹配的位置上设涨紧气缸212,所述涨紧气缸212能传动贯穿放卷主轴28且与极片涨紧轴211活动对接的涨紧心轴213插入/退出极片涨紧轴211,使极片涨紧轴211涨紧极片卷料；所述纠偏底板25前端面还设竖向安设的第一直线导轨214,所述第一直线导轨214上设活动的滑动座215，所述滑动座215上垂直纠偏底板25安设极片涨紧辊216,所述滑动座215还与竖向安设在纠偏底板25上的驱动气缸217连接，所述驱动气缸217能传动滑动座215沿第一直线导轨214竖向滑动,匹配带动所述极片涨紧辊216竖向移动并配合安设在纠偏底板25上的极片引导辊218涨紧放卷的极片；放卷时,所述驱动电机27驱动传动纠偏底板25垂直所述机架面板1移动并匹配带动放卷主轴28、极片涨紧轴211、极片涨紧辊216及极片引导辊218匹配移动,匹配进行纠偏放卷送料；需要说明的是，所述纠偏放卷是指驱动电机27传动纠偏底板25相对机架面板1前后(Y方向)移动，使的放卷的正、负极片匹配前后移动，从而使正、负极片导入极片送片裁切机构003时候是保持与设定位置对齐的；在本实施例中,参考附图1-4,所述纠偏底板25上还垂直纠偏底板25设极片测长装置010,所述极片测长装置010跟随所述纠偏底板25移动并用于在纠偏放卷送料过程中对放卷的极片长度进行测量,实际中，极片测长装置010是由一测量辊连接一编码器，极片卷绕经过测量辊后，编码器通过检测测量辊转动的圈数而匹配测量出极片放卷的长度。。
参考附图1-4和附图7-8，所述第一送片裁切组件31(a)和第二送片裁切组件31(b)均包括安设在所述机架面板1前端面的第二直线导轨32,所述第二直线导轨32上设活动对接的送片夹组件33和极片裁切组件34；所述第一送片裁切组件31(a)和第二送片裁切组件31(b)的所述送片夹组件33均通过连接柱35与安设在所述机架面板1背端的第一滚珠丝杆螺母副36连接,所述第一滚珠丝杆螺母副36的滚珠丝杆通过同步带传动副37与第一驱动电机38传动连接,所述第一驱动电机38通过第一滚珠丝杆螺母副36传动所述送片夹组件33沿第二直线导轨32滑动,匹配使送片夹组件33夹持正极片/负极片朝向匹配的极片裁切组件34移动而完成送片；所述第一送片裁切组件31(a)的第二直线导轨32旁侧还设有第二驱动电机39,所述第二驱动电机39的驱动端通过联轴器(附图未显示)与平行第二直线导轨32设置的第二滚珠丝杆螺母副310连接,所述第二滚珠丝杆螺母副310的丝杆螺母则与第一送片裁切组件31(a)的极片裁切组件34连接,所述第二驱动电机39通过第二滚珠丝杆螺母副310传动匹配的极片裁切组件34沿第二直线导轨32滑动,使匹配的极片裁切组件34朝向卷绕机构的进料位移动，将由对应的送片夹组件33送片的正极片/负极片裁切成不同长度的极片,而所述第二送片裁切组件31(b)的极片裁切组件34则是相对第二直线导轨32固定的，从而使的所述第二送片裁切组件31(b)的极片裁切组件34裁切成型设定定长的正极片/负极片,通过如此设置，使的极片送片裁切机构003能适应送片裁切不同规格型号的电池电芯的极片,同时,极片裁切的长短是由极片上的极耳位置设定的，因而实际中，通过使极片裁切组件34移动，从而改变其间距卷绕机构004的进料位的距离，从而匹配将极片于合适位置裁断，参考附图7-8,所述送夹片组件33包括与连接柱35连接的滑座331,所述滑座331上垂直滑座331设安装座332,所述安装座332的一侧端固设固定压紧辊333,所述安装座332背对所述固定压紧辊333的另一侧端设第一驱动气缸334,所述第一驱动气缸334的活塞连接一联动块335,所述联动块335两端与两导柱336连接,两导柱336活动穿设在垂直贯穿所述安装座332的导套337内，两所述导柱336的另一端则连接活动压紧辊338,且所述活动压紧辊338在位置上与所述固定压紧辊333匹配正对；所述第一驱动气缸334通过联动块335配合导柱336传动所述活动压紧辊338相对所述固定压紧辊333移动,匹配对导入的正极片/负极片进行夹持；所述极片裁切组件34包括与第二直线导轨32的滑块连接的滑动安装座341，所述滑动安装座341上垂直滑动安装座341设下切刀架342，所述下切刀架342的一侧端固设极片下切刀343,所述下切刀架342背对所述极片下切刀343的另一侧端设第二驱动气缸344,所述第二驱动气缸344的活塞连接一第一联动块345,所述第一联动块345通过两贯穿下切刀架342并伸出至其安设极片下切刀343侧的第一导柱346连接上切刀架347,并使所述上切刀架347与所述下切刀架342匹配正对，所述上切刀架347与所述下切刀架342匹配正对的侧端装配有极片上切刀348；所述第二驱动气缸344通过第一联动块345配合第一导柱346传动所述上切刀架347带动极片上切刀348相对所述极片下切刀343移动,将卷绕了设定长度的正极片/负极片裁断，匹配所述极片送片裁切机构003在卷绕机构004卷绕正极片/负极片至设定长度后裁断。
参考附图1-4和附图11、附图13,所述上胶机构005包括安设在所述机架面板1上匹配位置上的垫块51,所述垫块51上设第三直线导轨52,所述第三直线导轨52上设滑动底座53,所述滑动底座53与安设在所述垫块51旁侧的第三驱动气缸54传动连接；所述滑动底座53靠近所述第三驱动气缸54的位置上垂直所述滑动底座53设用于夹紧和/或牵引从胶带料盘放卷输送的胶带的夹胶带组件55,所述滑动底座53上所述夹胶带组件55前端设“L”型安装块56,所述“L”型安装块56上设有贴胶辊57和若干胶带引导辊58；从胶带料盘放卷输送的胶带绕卷于夹胶带组件55、胶带引导辊58上,配合所述贴胶辊57的挤压,将胶带贴于卷绕的电芯上；实际中，所述夹胶带组件55由对应的气缸驱动一活动的夹紧辊相对固定的夹紧辊移动，配合其它的导引辊，从而匹配向前输送的胶带并活动夹紧而匹配上胶；所述上胶机构005旁侧还设有匹配的切胶组件59和压胶组件510,参考附图13，所述切胶组件59和压胶组件510均包括第四驱动气缸591和伸缩刀架592；所述第四驱动气缸591安装于支撑底座593上,并与所述伸缩刀架592连接,所述伸缩刀架592还与另一支撑底座593活动连接并能相对该支撑底座593伸缩移动,所述伸缩刀架592前端匹配固设切胶刀594或压胶轮(附图13显示的是切胶组件,所以装配切胶刀,而当为压胶组件510时,则匹配装配压胶轮),所述第四驱动气缸591传动所述伸缩刀架592伸缩移动匹配驱动切胶刀594抵止于胶贴于卷绕电芯末端的胶带而将其裁断或驱动压胶轮抵止于卷绕电芯末端且被裁断的胶带而压合加固其与卷绕电芯的胶贴。
参考附图1-4和附图9、12、14，所述下料机构006包括与所述机架面板1固接的安装块61,所述安装块61设第四直线导轨62和第五驱动气缸63，所述第四直线导轨62上设下料盒64,所述下料盒64还与所述第五驱动气缸63连接,所述第五驱动气缸63传动所述下料盒64沿第四直线导轨62移动,匹配所述下料盒64朝向/背离所述卷绕机构004移动，并承接和转载完成胶粘胶带并从卷绕机构004上脱料的电芯；
所述隔膜顶压组件008包括对称设在卷绕机构004进料位两侧的顶隔膜组件81和压隔膜组件82,所述顶隔膜组件81和压隔膜组件82配合完成将分送的两层隔膜匹配压贴；
所述隔膜焊切组件009包括对称设在卷绕机构004两侧且在位置上位于靠近顶隔膜组件81和压隔膜组件82的两隔膜焊接组91,两所述隔膜焊接组91配合将压贴的两层隔膜熔断及焊接；需要说明的是，所述隔膜焊接是指在完成上一电芯卷绕后通过隔膜焊切组件009将隔膜热熔截断,而同时由将截断的两层隔膜前端热熔焊接在一起，从而使双层隔膜前端是连接而分散的,匹配卷绕机进行下一卷绕电芯卷绕；
所述收尾组件007设在所述下料机构006和两隔膜焊接组91其中之一(位于机架面板1X方向的左侧)之间,并用于压紧卷绕电芯的隔膜及正、负极片之末端,匹配完成电芯收尾；
其中,所述顶隔膜组件81、压隔膜组件82、隔膜焊接组91及收尾组件007结构相同，只是装配的前端刀具不同，参考附图14，它们均包括第五驱动气缸71和移动架72；所述第五驱动气缸71安装于第一支撑底座73上,并与所述移动架72连接,所述移动架72还与另一第一支撑底座73活动连接并能相对该第一支撑底座72伸缩移动,所述移动架72前端匹配固设顶隔膜轮83/压隔膜轮84/焊刀92/收尾轮74，第五驱动气缸71传动移动架72移动,带动顶隔膜轮83/压隔膜轮84/焊刀92/收尾轮74跟随移动而匹配完成隔膜压贴、隔膜焊接和电芯收尾。
参考附图1-4和附图9-10，所述卷绕机构004的卷绕组件41安设在公转组件42上,所述公转组件42包括框座421和公转轴422,所述框座421用于支撑安装所述卷绕机构004，所述公转轴422通过轴承(附图未标号)安装于所述框座421上,所述公转轴422还通过齿轮423与公转电机(附图未显示)传动连接,所述公转电机能传动所述公转轴422转动并传动所述框座421及安设在其上的卷绕组件41转动,使各卷绕组件41轮流从进料位处承接隔膜、正极片和负极片；每一卷绕组件41均包括卷针411、卷针安装筒412、卷绕主轴413、卷绕电机414、推针415及推针驱动组件43；所述卷针411活动安装于卷针安装筒412上并能沿制在卷针安装筒412上的卷针滑槽4121移动,匹配卷针411的退针/进针，所述卷针安装筒412还与所述卷绕主轴413连接,所述卷绕主轴413则通过同步带传动副(附图未显示)与卷绕电机414传动连接，所述卷绕电机414传动卷绕主轴413带动卷针安装筒412转动并匹配使卷针411转动(卷针自卷)而卷绕电芯,所述卷针411还通过连接块416与活动穿设于所述卷绕主轴413上的所述推针415连接,所述推针415另一端则与所述推针驱动组件43传动连接,所述推针驱动组件43能传动所述推针415相对卷绕主轴413移动和传动所述卷针411沿卷针滑槽4121移动,使所述卷针411进针/退针并匹配进行卷绕或电芯脱料；所述推针驱动组件43包括第六驱动气缸431、第五直线导轨432、支撑板433及滑动托板434，所述第六驱动气缸431和支撑板433均与所述框座421固接，所述第五直线导轨432安设在所述支撑板433上,所述滑动托板434安设在所述第五直线导轨432上并与所述第六驱动气缸431连接，所述滑动托板434还与所述推针415连接,所述第六驱动气缸431传动所述滑动托板434沿第五直线导轨432移动,匹配所述滑动托板434传动所述卷针411沿卷针滑槽4121移动而使所述卷针411进针/退针。
本实施例的卷绕机能节省生产成本，一操作人员可以操作两天或多台本发明的卷绕机，并且采用卷料加工生产能减少前段加工工序；本实施例的卷绕机能提高电池电芯品质质量，本发明的卷绕机加入了自动纠偏功能,大大提高电芯的整齐度，并减少人工操作工序；本实施例的卷绕机能提高加工生产效率，采用卷料自动入片、可连续卷绕和自动裁剪；同时，本实施例的卷绕机制作成本低、生产操作简单、设备维修保养简单且更换不同型的电池电芯方便快捷。
以上并非对本发明的技术范围作任何限制，凡依据本发明技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种全自动电池电芯卷绕机,其特征在于,包括机架面板,所述机架面板上设有隔膜放卷机构、极片放卷机构、极片送片裁切机构、卷绕机构、上胶机构及下料机构；其中，
隔膜放卷机构,包括两隔膜放卷组件,用于将电芯的隔膜分送至卷绕机构的进料位；
极片放卷机构,包括两极片纠偏放卷组件,两极片纠偏放卷组件对称设在两隔膜放卷组件其中之一的两侧,并用于电芯的正、负极片的放卷长度测量和纠偏放卷送料至极片送片裁切机构；
极片送片裁切机构,包括两送片裁切组件,两所述送片裁切组件分别对接设在一极片纠偏放卷组件后端,并用于将由匹配的极片纠偏放卷组件放卷的正极片/负极片送片至卷绕机构的进料位和在卷绕机构卷绕正极片/负极片至设定长度后裁断；
卷绕机构,包括至少两卷绕组件,各卷绕组件轮流从进料位处承接隔膜、正极片和负极片并进行卷绕,配合安设在卷绕机构旁侧的隔膜顶压组件、隔膜焊切组件和收尾组件完成电芯卷绕；
上胶机构,安设在卷绕机构旁侧,并用于对卷绕的电芯尾部胶粘胶带；
下料机构,匹配设在卷绕机构和上胶机构旁侧,并用于将完成胶粘胶带并从卷绕机构上脱料的电芯下料。
2.根据权利要求1所述的一种全自动电池电芯卷绕机,其特征在于,每一隔膜放卷组件均包括隔膜放卷主轴,所述隔膜放卷主轴垂直所述机架面板安设并与放卷驱动电机传动连接；所隔膜放卷主轴旁侧还匹配设隔膜涨力辊和隔膜导引辊,所述隔膜涨力辊排布在一摆杆上并能跟随摆杆相对所述机架面板摆动；放置在所述隔膜放卷主轴上的隔膜卷料沿隔膜涨力辊和隔膜导引辊牵伸放卷,所述隔膜涨力辊跟随摆杆摆动并提供涨力，配合所述隔膜引导辊对牵伸和放卷的隔膜进行涨紧。
3.根据权利要求1所述的一种全自动电池电芯卷绕机,其特征在于,所述机架面板上部的左、右两侧制有安设极片纠偏放卷组件的容置空间,每一容置空间内设一所述极片纠偏放卷组件,且每一所述极片纠偏放卷组件包括垂直于所述机架面板固设的支座,所述支座上设垂直机架面板延伸的两直线导轨,两所述直线导轨通过支撑座连接与机架面板平行的纠偏底板，两直线导轨之间还设一滚珠丝杆螺母副,且所述滚珠丝杆螺母副的滚珠丝杆与设在支座上的驱动电机传动连接,且丝杆螺母则与所述纠偏底板连接，所述驱动电机能通过所述滚珠丝杆螺母副传动纠偏底板沿两直线导轨滑动；所述纠偏底板上设贯穿纠偏底板的放卷主轴，所述放卷主轴一端通过同步带传动副传动连接设在纠偏底板背端的放卷电机,另一端与承载极片卷料的极片涨紧轴连接,放卷电机能传动放卷主轴带动极片涨紧轴转动,匹配进行放卷；所述纠偏底板上与放卷主轴相匹配的位置上设涨紧气缸,所述涨紧气缸能传动贯穿放卷主轴且与极片涨紧轴活动对接的涨紧心轴插入/退出极片涨紧轴,使极片涨紧轴涨紧极片卷料；所述纠偏底板前端面还设竖向安设的第一直线导轨,所述第一直线导轨上设活动的滑动座，所述滑动座上垂直纠偏底板安设极片涨紧辊,所述滑动座还与竖向安设在纠偏底板上的驱动气缸连接，所述驱动气缸能传动滑动座沿第一直线导轨竖向滑动,匹配带动所述极片涨紧辊竖向移动并配合安设在纠偏底板上的极片引导辊涨紧放卷的极片；放卷时，所述驱动电机驱动传动纠偏底板垂直所述机架面板移动并匹配带动放卷主轴、极片涨紧轴、极片涨紧辊及极片引导辊匹配移动,匹配进行纠偏放卷送料。
4.根据权利要求3所述的一种全自动电池电芯卷绕机,其特征在于,所述纠偏底板上还垂直纠偏底板设极片测长装置,所述极片测长装置跟随所述纠偏底板移动并用于在纠偏放卷送料过程中对放卷的极片长度进行测量。
5.根据权利要求1所述的一种全自动电池电芯卷绕机,其特征在于,所述送片裁切组件包括第一送片裁切组件和第二送片裁切组件,所述第一送片裁切组件和第二送片裁切组件均包括安设在所述机架面板前端面的第二直线导轨,所述第二直线导轨上设活动对接的送片夹组件和极片裁切组件；所述第一送片裁切组件和第二送片裁切组件的所述送片夹组件均通过连接柱与安设在所述机架面板背端的第一滚珠丝杆螺母副连接,所述第一滚珠丝杆螺母副的滚珠丝杆通过同步带传动副与第一驱动电机传动连接,所述第一驱动电机通过第一滚珠丝杆螺母副传动所述送片夹组件沿第二直线导轨滑动,匹配使送片夹组件夹持正极片/负极片朝向匹配的极片裁切组件移动而完成送片；所述第一送片裁切组件的第二直线导轨旁侧还设有第二驱动电机，所述第二驱动电机的驱动端通过联轴器与平行第二直线导轨设置的第二滚珠丝杆螺母副连接,所述第二滚珠丝杆螺母副的丝杆螺母则与第一送片裁切组件的极片裁切组件连接,所述第二驱动电机通过第二滚珠丝杆螺母副传动匹配的极片裁切组件沿第二直线导轨滑动,使匹配的极片裁切组件朝向卷绕机构的进料位移动，将由对应的送片夹组件送片的正极片/负极片裁切成不同长度的极片,而所述第二送片裁切组件的极片裁切组件则用于裁切成型设定定长的正极片/负极片。
6.根据权利要求5所述的一种全自动电池电芯卷绕机,其特征在于,所述送夹片组件包括与连接柱连接的滑座,所述滑座上垂直滑座设安装座,所述安装座的一侧端固设固定压紧辊,所述安装座背对所述固定压紧辊的另一侧端设第一驱动气缸,所述第一驱动气缸的活塞连接一联动块,所述联动块两端与两导柱连接,两导柱活动穿设在垂直贯穿所述安装座的导套内，两所述导柱的另一端则连接活动压紧辊,且所述活动压紧辊在位置上与所述固定压紧辊匹配正对；所述第一驱动气缸通过联动块配合导柱传动所述活动压紧辊相对所述固定压紧辊移动,匹配对导入的正极片/负极片进行夹持。
7.根据权利要求5所述的一种全自动电池电芯卷绕机,其特征在于,所述极片裁切组件包括与第二直线导轨的滑块连接的滑动安装座，所述滑动安装座上垂直滑动安装座设下切刀架，所述下切刀架的一侧端固设极片下切刀,所述下切刀架背对所述极片下切刀的另一侧端设第二驱动气缸,所述第二驱动气缸的活塞连接一第一联动块,所述第一联动块通过两贯穿下切刀架并伸出至其安设极片下切刀侧的第一导柱连接上切刀架,并使所述上切刀架与所述下切刀架匹配正对，所述上切刀架与所述下切刀架匹配正对的侧端装配有极片上切刀；所述第二驱动气缸通过第一联动块配合第一导柱传动所述上切刀架带动极片上切刀相对所述极片下切刀移动,将卷绕了设定长度的正极片/负极片裁断，匹配所述极片送片裁切机构在卷绕机构卷绕正极片/负极片至设定长度后裁断。
8.根据权利要求1所述的一种全自动电池电芯卷绕机,其特征在于,所述上胶机构包括安设在所述机架面板上匹配位置上的垫块,所述垫块上设第三直线导轨,所述第三直线导轨上设滑动底座,所述滑动底座与安设在所述垫块旁侧的第三驱动气缸传动连接；所述滑动底座靠近所述第三驱动气缸的位置上垂直所述滑动底座设用于夹紧和/或牵引从胶带料盘放卷输送的胶带的夹胶带组件,所述滑动底座上所述夹胶带组件前端设“L”型安装块,所述“L”型安装块上设有贴胶辊和若干胶带引导辊；从胶带料盘放卷输送的胶带绕卷于夹胶带组件、胶带引导辊上,配合所述贴胶辊的挤压,将胶带贴于卷绕的电芯上；所述上胶机构旁侧还设有匹配的切胶组件和压胶组件,所述切胶组件和压胶组件均包括第四驱动气缸和伸缩刀架；所述第四驱动气缸安装于支撑底座上,并与所述伸缩刀架连接,所述伸缩刀架还与另一支撑底座活动连接并能相对该支撑底座伸缩移动,所述伸缩刀架前端匹配固设切胶刀或压胶轮，所述第四驱动气缸传动所述伸缩刀架伸缩移动匹配驱动切胶刀抵止于胶贴于卷绕电芯末端的胶带而将其裁断或驱动压胶轮抵止于卷绕电芯末端且被裁断的胶带而压合加固其与卷绕电芯的胶贴。
9.根据权利要求1所述的一种全自动电池电芯卷绕机,其特征在于,所述下料机构包括与所述机架面板固接的安装块,所述安装块设第四直线导轨和第五驱动气缸，所述第四直线导轨上设下料盒,所述下料盒还与所述第五驱动气缸连接,所述第五驱动气缸传动所述下料盒沿第四直线导轨移动,匹配所述下料盒朝向/背离所述卷绕机构移动，并承接和转载完成胶粘胶带并从卷绕机构上脱料的电芯；
所述隔膜顶压组件包括对称设在卷绕机构进料位两侧的顶隔膜组件和压隔膜组件,所述顶隔膜组件和压隔膜组件配合完成将分送的两层隔膜匹配压贴；
所述隔膜焊切组件包括对称设在卷绕机构两侧且在位置上位于靠近顶隔膜组件和压隔膜组件的两隔膜焊接组,两所述隔膜焊接组配合将压贴的两层隔膜熔断及焊接；
所述收尾组件设在所述下料机构和两隔膜焊接组其中之一之间,并用于压紧卷绕电芯的隔膜及正、负极片之末端,匹配完成电芯收尾；
其中,所述顶隔膜组件、压隔膜组件、隔膜焊接组及收尾组件均包括第五驱动气缸和移动架；所述第五驱动气缸安装于第一支撑底座上,并与所述移动架连接,所述移动架还与另一第一支撑底座活动连接并能相对该第一支撑底座伸缩移动,所述移动架前端匹配固设顶隔膜轮/压隔膜轮/焊刀/收尾轮，第五驱动气缸传动移动架移动,带动顶隔膜轮/压隔膜轮/焊刀/收尾轮跟随移动而匹配完成隔膜压贴、隔膜焊接和电芯收尾。
10.根据权利要求1至9任一项所述的一种全自动电池电芯卷绕机,其特征在于,所述卷绕机构的卷绕组件安设在公转组件上，所述公转组件包括框座和公转轴,所述框座用于支撑安装所述卷绕机构，所述公转轴通过轴承安装于所述框座上,所述公转轴还通过齿轮与公转电机传动连接，所述公转电机能传动所述公转轴转动并传动所述框座及安设在其上的卷绕组件转动，使各卷绕组件轮流从进料位处承接隔膜、正极片和负极片；每一卷绕组件均包括卷针、卷针安装筒、卷绕主轴、卷绕电机、推针及推针驱动组件；所述卷针活动安装于卷针安装筒上并能沿制在卷针安装筒上的卷针滑槽移动,匹配卷针的退针/进针，所述卷针安装筒还与所述卷绕主轴连接,所述卷绕主轴则通过同步带传动副与卷绕电机传动连接，所述卷绕电机传动卷绕主轴带动卷针安装筒转动并匹配使卷针转动而卷绕电芯,所述卷针还通过连接块与活动穿设于所述卷绕主轴上的所述推针连接,所述推针另一端则与所述推针驱动组件传动连接，所述推针驱动组件能传动所述推针相对卷绕主轴移动和传动所述卷针沿卷针滑槽移动，使所述卷针进针/退针并匹配进行卷绕或电芯脱料；所述推针驱动组件包括第六驱动气缸、第五直线导轨、支撑板及滑动托板，所述第六驱动气缸和支撑板均与所述框座固接，所述第五直线导轨安设在所述支撑板上,所述滑动托板安设在所述第五直线导轨上并与所述第六驱动气缸连接，所述滑动托板还与所述推针连接,所述第六驱动气缸传动所述滑动托板沿第五直线导轨移动，匹配所述滑动托板传动所述卷针沿卷针滑槽移动而使所述卷针进针/退针。
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