CN108448171B - 一种电芯叠片机及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电芯技术领域，具体涉及一种电芯叠片机及其使用方法，其结构包括叠片工位，叠片工位的一侧由内向外依次设有正极片定位工位和正极片储料工位，另一相对侧由内向外依次设有负极片定位工位和负极片储料工位，各工位含有至少两个单元工位且各工位中单元工位的数量相同，各工位上方设有机械手和隔膜卷放机，隔膜卷放机在叠片工位上铺设隔膜，叠片工位的输出口处设有接料平台，接料平台的上方设有切割机和贴胶机，该电芯叠片机能够同时高速地完成多个电芯叠片，具有效率高、精确度高的优点，而其所对应的使用方法具有易于操作的优点。
Description
技术领域
本发明涉及电芯技术领域，具体涉及一种电芯叠片机及其使用方法。
背景技术
锂电池电芯由正极片与负极片交替叠片而成，其是充电电池中的蓄电部分，直接决定了充电电池的质量。目前电芯叠片方式是手工叠片或是采用电芯叠片机叠片，但是现有的电芯叠片机仅能将正极片和负极片逐个堆叠，导致电芯叠片的生产效率低，这与锂电池的需求量不相适应。
发明内容
针对现有技术存在上述技术问题，本发明目的之一在于提供一种电芯叠片机，该叠片机能够同时高速地完成多个电芯叠片，具有效率高、精确度高的优点。
本发明目的之二在于提供一种电芯叠片机的使用方法，该方法能够时完成多个电芯叠片，且具有操作方法简单的优点。
为实现上述发明目的之一，提供以下技术方案：
提供一种电芯叠片机，包括叠片工位，所述叠片工位的一侧由内向外依次设有正极片定位工位和正极片储料工位，另一相对侧由内向外依次设有负极片定位工位和负极片储料工位；
所述正极片定位工位、所述正极片储料工位、所述负极片定位工位、所述负极片储料工位分别含有至少两个单元工位且每工位中单元工位的数量相同；
所述叠片工位、所述正极片定位工位、所述正极片储料工位、所述负极片定位工位、所述负极片储料工位的上方设有取料机械手，所述取料机械手在各工位上方移动且把正极片工位上的正极片一并移至叠片工位同时把正极储料工位上的正极片一并移至正极定位工位，或把负极片工位上的负极片一并移至叠片工位同时把负极片储料工位上的负极片一并移至负极片定位工位；
所述叠片工位上方还设有隔膜卷放机，所述隔膜卷放机在叠片工位上铺设隔膜，以使正极片与负极片之间设置隔膜从而得到电芯叠片带；
所述叠片工位的输出口处设有用于接收电芯的接料平台，所述接料平台的上方设有切割机和能在所述接料平台上方移动并移栽电芯的移栽机械手，所述接料平台的两侧设有贴胶机，所述切割机能把电芯叠片带切割为单个电芯，所述贴胶机能把单个电芯贴胶。
其中，所述取料机械手包括第一主滑轨和第二主滑轨，所述第一主滑轨贯穿并位于所述正极片定位工位与所述正极片储料工位的上方，所述第二滑轨贯穿并位于所述负极片定位工位与所述负极片储料工位的上方，所述第一主滑轨和所述第二主滑轨各滑动连接有一个框架，每个框架上设有多个取料爪，所述多个取料爪排成两列，每列取料爪的排列方向与每个工位中单元工位的排列方向相同，且每列取料爪的数量与每个工位中单元工位的数量相同。
其中，所述正极片定位工位、所述正极片储料工位、所述负极片定位工位、所述负极片储料工位中的每个工位的单元工位呈直线排列，且各工位之间平行及并排设置。
其中，所述接料平台包括沿电芯传输方向依次设置的第一接料平台和第二接料平台，所述第一接料平台位于所述叠片工位的输出口处，所述移栽机械手包括第一移栽机械手和带扭转功能的第二移栽机械手，所述叠片工位的上方设有与所述第一主滑轨和所述第二主滑轨垂直的副滑轨，该副滑轨贯穿叠片工位、第一接料平台和第二接料平台，所述第一移栽机械手和第二移栽机械手通过所述副滑轨从而在叠片工位、第一接料平台和第二接料平台三者的上方移动，完成电芯的工位转移。
其中，所述第二移栽机械手移动至所述第一接料平台抓取电芯并将电芯扭转90°后转移至所述第二接料平台。
其中，所述贴胶机包括第一贴胶机和第二贴胶机，所述第一贴胶机位于所述第一接料平台的两侧，所述第二贴胶机位于所述第二接料平台的两侧。
其中，所述第一移栽机械手和所述第二移栽机械手分别含有单元移栽机械手，所述第一移栽机械手和所述第二移栽机械手中的单元移栽机械手的数量分别与正极片单元工位的数量相同。
其中，所述隔膜卷放机包括张力摆辊、卷放电机和隔膜切换机，所述卷放电机上的隔膜由所述张力摆辊传输至所述隔膜切换机，所述隔膜切换机带动隔膜往复运动从而在叠片工位上的正极片与负极片之间铺设隔膜。
为实现上述发明目的之二，提供以下技术方案：
提供一种电芯叠片机的使用方法，包括以下步骤，
(1)把待叠片的正极片置于正极片储料工位和把待叠片的负极片置于负极片储料工位；
(2)启动取料机械手，取料机械手把正极片储料工位上的正极片一并移至正极片定位工位，然后把负极片储料工位上的负极片一并移至负极片定位工位；
(3)接着向空缺正极片的正极片储料工位补充正极片和向空缺负极片的负极片储料工位补充负极片；
(4)使取料机械手移到正极片工位和正极片储料工位上，取料机械手把正极片定位工位中的正极片一并移放至叠片工位上，取料机械手同时把正极片储料工位中的正极片一并移至正极片定位工位；
(5)采用隔膜卷放机在叠片工位上的正极片上铺设隔膜；
(6)继续使机械手移到负极片工位和负极片储料工位上，机械手把负极片定位工位中的负极片一起移放至叠片工位上，机械手同时把负极片储料工位中的负极片一并移至负极片定位工位，使得隔膜位于正极片与负极片之间，然后把隔膜切断，得到电芯叠片带；
(7)把叠片工位上的电芯叠片带传输至接料平台，采用贴胶机对电芯叠片带贴胶，然后采用切割机切割电芯叠片带，得到若干个电芯。
本发明的有益效果：
(1)本发明的一种电芯叠片机，由于叠片工位相对两侧上的正极片定位工位、正极片储料工位、负极片定位工位、负极片储料工位都有若干个的单元工位，机械手仅需把各工位上的极片分别一并转移，即可实现多个正极片与多个负极片同时叠片，且配备了将电芯叠片带的切割机，以使电芯叠片带切割为单个电芯，而贴胶机也将单个电芯叠片一并贴胶，从而能同时制得多个电芯，大大提高了叠片的效率；并且，由于极片都能被储料工位和定位工位精确限定位置和能被机械手精确移动，保证了叠片的准确度，从而保证电芯的质量。
(2)本发明的一种电芯叠片机的使用方法，仅需机械手一并操作即可同时完成多个电芯叠片，操作方法简单快捷。
附图说明
图1是本发明一种电芯叠片机的结构示意图；
图2是本发明一种电芯叠片机的立体图；
图3是本发明一种电芯叠片机的俯视图；
图4是本发明一种电芯叠片机的正视图；
图5是本发明一种电芯叠片机的侧视图。
附图标记：
叠片工位1；正极片定位工位2；正极片储料工位3；负极片定位工位4；负极片储料工位5；取料机械手6、第一主滑轨601、第二主滑轨602、框架62、取料爪63；隔膜卷放机7、张力摆辊71、隔膜72；第一接料平台81；第二接料平台82；切割机9；第一移栽机械手101；第二移栽机械手102；取料机械手驱动电机12；卷放电机13；第一贴胶机14；第二贴胶机 15；副滑轨16；隔膜切换机17。
具体实施方式
以下结合具体实施例及附图对本发明进行详细说明。
实施例1。
本实施例的一种电芯叠片机，如图1和图2结合所示，叠片工位1的一侧由内向外依次设有正极片定位工位2和正极片储料工位3，另一相对侧由内向外依次设有负极片定位工位 4和负极片储料工位5，其中所涉及的正极片定位工位2、正极片储料工位3、负极片定位工位4、负极片储料工位5各含有至少两个单元工位且正极片定位工位2、正极片储料工位3、负极片定位工位4、负极片储料工位5四者中的单元工位的数量相同，具体地，每个工位中的单元工位为5个，每个工位中的单元工位呈直线排列，且各工位之间平行及并排设置，便于一并移动极片。
如图5所示，叠片工位1、正极片定位工位2、正极片储料工位3、负极片定位工位4、负极片储料工位5的上方都设有取料机械手6，第一主滑轨601贯穿并位于正极片定位工位2与正极片储料工位3，第二主滑轨602贯穿并位于负极片定位工位4与负极片储料工位5，第一主滑轨601和第二主滑轨602各滑动连接有一个框架62，每个框架62上设有多个取料爪63，如图4和图5所示，多个取料爪63排成两列，每列取料爪63的排列方向与每个工位中单元工位的排列方向相同，且每列取料爪63的数量与每个工位中单元工位的数量相同，从而使得取料机械手6在各工位上方移动且把正极片工位上的正极片一并移至叠片工位1同时把正极储料工位上的正极片一并移至正极定位工位，或把负极片工位上的负极片一并移至叠片工位1同时把负极片储料工位5上的负极片一并移至负极片定位工位4，以实现高速叠片。其中，如图3所示，取料机械手6连接有取料机械手驱动电机12，以保证取料机械手6 的移动准确性。
如图5所示，叠片工位1的上方还设有隔膜卷放机7，隔膜卷放机7在叠片工位1上的正极片与负极片之间铺设隔膜72从而得到电芯叠片带，隔膜卷放机7连接有卷放电机13，以保证隔膜72的铺设的准确性。
如图2和图3结合所示，叠片工位1的输出口处设有用于接收电芯的接料平台，接料平台包括沿电芯传输方向依次设置的第一接料平台81和第二接料平台82，第一接料平台81位于叠片工位1的输出口处，第一接料平台81的上方设有用于把电芯叠片带切割为单个电芯叠片的切割机9，叠片工位1的上方设有与第一主滑轨601和第二主滑轨602垂直的副滑轨16，该副滑轨16贯穿叠片工位1、第一接料平台81和第二接料平台82，第一移栽机械手 101和第二移栽机械手102通过副滑轨16从而在叠片工位1、第一接料平台81和第二接料平台82三者的上方移动，完成电芯的工位转移，第一贴胶机14位于第一接料平台81的两侧，以对电芯的一相对侧边贴胶，第二贴胶机15位于第二接料平台82的两侧，以对电芯的另一相对侧边贴胶，其中，第二移栽机械手102移动至第一接料台81抓取电芯并将电芯扭转90°后转移至第二接料平台82，以便第二贴胶机15对电芯的另一相对侧边贴胶。
本实施例中，第一移栽机械手101和第二移栽机械手102分别含有单元移栽机械手，第一移栽机械手101和第二移栽机械手102中的单元移栽机械手的数量分别与每个工位的单元工位的数量相同。
本实施例中，如图2所示，所述隔膜卷放机7包括张力摆辊71、卷放电机13和隔膜切换机17，卷放电机13上的隔膜由张力摆辊71传输至隔膜切换机17，隔膜切换机17带动隔膜往复运动从而在叠片工位1上的正极片与负极片之间铺设隔膜。
实施例2。
本实施例的一种电芯叠片机，包括以下步骤：
(1)把待叠片的正极片置于正极片储料工位3和把待叠片的负极片置于负极片储料工位5；
(2)启动取料机械手6，取料机械手6把正极片储料工位3上的正极片一并移至正极片定位工位2，取料机械手6移动然后把负极片储料工位5上的负极片一并移至负极片定位工位4，接着向空缺正极片的正极片储料工位3补充正极片和向空缺负极片的负极片储料工位 5补充负极片；
(3)使取料机械手6移到正极片工位和正极片储料工位3上，取料机械手6把正极片定位工位2中的正极片一并移放至叠片工位1上，取料机械手6同时把正极片储料工位3中的正极片一并移至正极片定位工位2；
(4)采用隔膜卷放机7在叠片工位1上的正极片上铺设隔膜72；
(5)继续使取料机械手6移到负极片工位和负极片储料工位5上，取料机械手6把负极片定位工位4中的负极片一起移放至叠片工位1上，取料机械手6同时把负极片储料工位5中的负极片一并移至负极片定位工位4，使得隔膜位于正极片与负极片之间，然后把隔膜72切断，得到电芯叠片带；
(6)把叠片工位1上的电芯叠片带传输至第一接料平台81，采用切割机9切割电芯叠片带，得到若干个电芯叠片；
(7)采用第一贴胶机14对所述若干个电芯叠片一并贴胶；
(8)采用第二移栽机械手102将第一接料平台上81的电芯扭转90°，然后移至第二接料平台82，第二贴胶机15对第二接料平台82上的电芯一并贴胶，得到电芯。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (9)
1.一种电芯叠片机，其特征是：包括叠片工位，所述叠片工位的一侧由内向外依次设有正极片定位工位和正极片储料工位，另一相对侧由内向外依次设有负极片定位工位和负极片储料工位；
所述正极片定位工位、所述正极片储料工位、所述负极片定位工位、所述负极片储料工位分别含有至少两个单元工位且每工位中单元工位的数量相同；
所述叠片工位、所述正极片定位工位、所述正极片储料工位、所述负极片定位工位、所述负极片储料工位的上方设有取料机械手，所述取料机械手在各工位上方移动且把正极片工位上的正极片一并移至叠片工位同时把正极储料工位上的正极片一并移至正极定位工位，或把负极片工位上的负极片一并移至叠片工位同时把负极片储料工位上的负极片一并移至负极片定位工位；
所述叠片工位上方还设有隔膜卷放机，所述隔膜卷放机在叠片工位上铺设隔膜，以使正极片与负极片之间设置隔膜从而得到电芯叠片带；
所述叠片工位的输出口处设有用于接收电芯的接料平台，所述接料平台的上方设有切割机和能在所述接料平台上方移动并移栽电芯的移栽机械手，所述接料平台的两侧设有贴胶机，所述切割机能把电芯叠片带切割为单个电芯，所述贴胶机能把单个电芯贴胶。
2.根据权利要求1所述的一种电芯叠片机，其特征是：所述取料机械手包括第一主滑轨和第二主滑轨，所述第一主滑轨贯穿并位于所述正极片定位工位与所述正极片储料工位的上方，所述第二主滑轨贯穿并位于所述负极片定位工位与所述负极片储料工位的上方，所述第一主滑轨和所述第二主滑轨各滑动连接有一个框架，每个框架上设有多个取料爪，所述多个取料爪排成两列，每列取料爪的排列方向与每个工位中单元工位的排列方向相同，且每列取料爪的数量与每个工位中单元工位的数量相同。
3.根据权利要求1所述的一种电芯叠片机，其特征是：所述正极片定位工位、所述正极片储料工位、所述负极片定位工位、所述负极片储料工位中的每个工位的单元工位呈直线排列，且各工位之间平行及并排设置。
4.根据权利要求2所述的一种电芯叠片机，其特征是：所述接料平台包括沿电芯传输方向依次设置的第一接料平台和第二接料平台，所述第一接料平台位于所述叠片工位的输出口处，所述移栽机械手包括第一移栽机械手和带扭转功能的第二移栽机械手，所述叠片工位的上方设有与所述第一主滑轨和所述第二主滑轨垂直的副滑轨，该副滑轨贯穿叠片工位、第一接料平台和第二接料平台，所述第一移栽机械手和第二移栽机械手通过所述副滑轨从而在叠片工位、第一接料平台和第二接料平台三者的上方移动，完成电芯的工位转移。
5.根据权利要求4所述的一种电芯叠片机，其特征是：所述第二移栽机械手移动至所述第一接料平台抓取电芯并将电芯扭转90°后转移至所述第二接料平台。
6.根据权利要求5所述的一种电芯叠片机，其特征是：所述贴胶机包括第一贴胶机和第二贴胶机，所述第一贴胶机位于所述第一接料平台的两侧，所述第二贴胶机位于所述第二接料平台的两侧。
7.根据权利要求4所述的一种电芯叠片机，其特征是：所述第一移栽机械手和所述第二移栽机械手分别含有单元移栽机械手，所述第一移栽机械手和所述第二移栽机械手中的单元移栽机械手的数量分别与正极片单元工位的数量相同。
8.根据权利要求1所述的一种电芯叠片机，其特征是：所述隔膜卷放机包括张力摆辊、卷放电机和隔膜切换机，所述卷放电机上的隔膜由所述张力摆辊传输至所述隔膜切换机，所述隔膜切换机带动隔膜往复运动从而在叠片工位上的正极片与负极片之间铺设隔膜。
9.一种电芯叠片机的使用方法，其特征是：包括以下步骤，
(1)把待叠片的正极片置于正极片储料工位和把待叠片的负极片置于负极片储料工位；
(2)启动取料机械手，取料机械手把正极片储料工位上的正极片一并移至正极片定位工位，然后把负极片储料工位上的负极片一并移至负极片定位工位；
(3)接着向空缺正极片的正极片储料工位补充正极片和向空缺负极片的负极片储料工位补充负极片；
(4)使取料机械手移到正极片工位和正极片储料工位上，取料机械手把正极片定位工位中的正极片一并移放至叠片工位上，取料机械手同时把正极片储料工位中的正极片一并移至正极片定位工位；
(5)采用隔膜卷放机在叠片工位上的正极片上铺设隔膜；
(6)继续使机械手移到负极片工位和负极片储料工位上，机械手把负极片定位工位中的负极片一起移放至叠片工位上，机械手同时把负极片储料工位中的负极片一并移至负极片定位工位，使得隔膜位于正极片与负极片之间，然后把隔膜切断，得到电芯叠片带；
(7)把叠片工位上的电芯叠片带传输至接料平台，采用贴胶机对电芯叠片带贴胶，然后采用切割机切割电芯叠片带，得到若干个电芯；
所述正极片定位工位、所述正极片储料工位、所述负极片定位工位、所述负极片储料工位分别含有至少两个单元工位且每工位中单元工位的数量相同。
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