CN108448175B - 一种高速卷绕机自动下料压扁机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高速卷绕机自动下料压扁机构，包括移动机械手模组、安装在所述移动机械手模组上的两组展平模组、两组分别对应两组展平模组的下压模组及分别对应两组展平模组的取料模组；所述展平模组配合下压模组将卷绕机卷绕的圆形电芯压扁，所述取料模组配合将压扁的电芯取下。该种高速卷绕机自动下料压扁机构具有自动化程度高、生产效率高、电池加工质量好、电池的使用寿命长等现有技术所不具备的优点。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池加工设备领域，特别是一种高速卷绕机自动下料压扁机构。
背景技术
随着锂电池领域技术的越发成熟，锂电池的应用范围也越来越广。在锂电池生产过程中，市场上当前采用的方形卷绕存在卷绕速度低、容易产生隔膜抽芯等缺点；为此，现采用圆形卷绕、下料压扁方式实现方形电芯卷绕。但圆形卷绕下料压扁技术普遍存在隔膜内层回弹问题，使正负极极片脱离，造成吸锂现象，导致锂电池寿命、容量快速下降直至报废。
所述种种缺陷严重限制了本领域进一步向前发展和推广应用。
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种新的技术方案以解决现存的技术缺陷。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种高速卷绕机自动下料压扁机构，解决了现有技术存在的电池加工质量差、生产效率低下、电池寿命短、电池容量下降快等技术缺陷。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种高速卷绕机自动下料压扁机构，包括移动机械手模组、安装在所述移动机械手模组上的两组展平模组、两组分别对应两组展平模组的下压模组及分别对应两组展平模组的取料模组；所述展平模组配合下压模组将卷绕机卷绕的圆形电芯压扁，所述取料模组配合将压扁的电芯取下。
作为上述技术方案的进一步改进，所述展平模组包括安装在所述移动机械手模组上的展平模组安装架及设置在所述展平模组安装架上的固定展平组件、活动展平组件及展平顶升组件，所述固定展平组件包括固定展平插板，所述活动展平组件包括活动展平插板，所述展平顶升组件包括顶升压板。
作为上述技术方案的进一步改进，所述固定展平组件包括固定安装在所述展平模组安装架上的固定气缸座，所述固定气缸座上安装有固定滑台气缸，所述固定滑台气缸的滑台上设置有固定插板安装架，所述固定插板安装架上固定安装有固定夹板气缸及上述的固定展平插板，所述固定夹板气缸的输出端固定安装有固定夹板。
作为上述技术方案的进一步改进，所述活动展平组件包括固定安装在所述展平模组安装架上的插板移动导轨及插板移动驱动气缸，所述插板移动导轨上设置有活动气缸座，所述插板移动驱动气缸的输出端连接到活动气缸座上并可驱动活动气缸座在插板移动导轨上滑动，所述活动气缸座上安装有活动滑台气缸，所述活动滑台气缸的滑台上设置有活动插板安装架，所述活动插板安装架上固定安装有活动夹板气缸及上述的活动展平插板，所述活动夹板气缸的输出端固定安装有活动夹板；所述展平模组安装架上还设置有用于缓冲所述活动气缸座的油压缓冲器。
作为上述技术方案的进一步改进，所述展平顶升组件包括固定在展平模组安装架上的顶升驱动电机、安装在所述顶升驱动电机输出端的顶升直线导轨副及安装在展平模组安装架上的顶升导轨安装板，所述顶升导轨安装板上设置有顶升导轨，所述顶升导轨上设置有可在顶升导轨上滑动的顶升导轨滑座，所述顶升导轨滑座上设置有顶升安装板，所述顶升直线导轨副的上端部连接到所述顶升安装板并可驱动顶升安装板沿着顶升导轨方向移动，所述顶升安装板两侧固定安装有顶升气缸，所述顶升气缸的输出端设置有顶升垫板，所述顶升垫板上固定安装有上述的顶升压板。
作为上述技术方案的进一步改进，所述顶升驱动电机的输出端设置有减速机，顶升驱动电机通过电机安装架固定安装在展平模组安装架下部，所述减速机输出端与所述顶升直线导轨副的下端之间设置有联轴器，所述顶升气缸的输出端安装有顶升气缸连接板，所述顶升气缸连接板抵靠到顶升垫板的底部，所述顶升压板下部设置有卡槽并通过所述卡槽卡设在所述顶升垫板上部。
作为上述技术方案的进一步改进，所述下压模组包括下压模组安装架及安装在下压模组安装架下部的下压驱动气缸，所述下压驱动气缸的输出端设置有下压安装座，所述下压安装座固定设置有下压安装板，所述下压安装板下部两侧设置有两块固定下压板，两所述固定下压板之间设置有浮动下压板，所述下压安装板下部设置有下压板导柱，所述浮动下压板连接到下压板导柱的下端部，所述下压安装板与浮动下压板之间设置有压缩弹簧。
作为上述技术方案的进一步改进，所述移动机械手模组包括移动机械手模组安装架、安装在所述移动机械手模组安装架上的X轴移动组件及安装在所述X轴移动组件上的Z轴移动组件，所述X轴移动组件包括X轴移动驱动电机、X轴移动丝杆螺母副及X轴移动滑座，所述Z轴移动组件安装在X轴移动滑座上且包括安装Z轴移动驱动电机、Z轴移动丝杆螺母副及Z轴移动滑座，所述展平模组安装在所述Z轴移动滑座上。
作为上述技术方案的进一步改进，所述取料模组包括取料模组安装架、安装在所述取料模组安装架上的Y轴取料组件及安装在所述Y轴取料组件上的Z轴取料组件，所述Y轴取料组件包括Y轴取料驱动电机、Y轴取料丝杆螺母副及Y轴取料滑座，所述Z轴取料组件安装在Y轴取料滑座上且包括Z轴取料驱动电机、Z轴取料丝杆螺母副及Z轴取料滑座，所述Z轴取料滑座上安装有取料滑台气缸，所述取料滑台气缸的输出端设置有取料爪。
作为上述技术方案的进一步改进，还包括配套使用的圆形卷针模组，所述圆形卷针模组包括卷针连接头及设置在卷针连接头(上的卷针主体，所述卷针主体上对称开设有卷针插板槽。
本发明的有益效果是：本发明提供了一种高速卷绕机自动下料压扁机构，该种高速卷绕机自动下料压扁机构通过移动机械手模组、展平模组、下压模组及取料模组配合实现圆形卷绕电性的自动下料及压扁工作，具有电池生产质量高、工作效率高的优点，进一步可降低电池容量的下降速度，有效延长电池的使用寿命，经济效益更好。
总之，该种高速卷绕机自动下料压扁机构解决了现有技术存在的电池加工质量差、生产效率低下、电池寿命短、电池容量下降快等技术缺陷。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明装配示意图；
图2是本发明另一角度的装配示意图；
图3是本发明中展平模组的结构示意图；
图4是本发明中展平模组另一角度的结构示意图；
图5是本发明中固定展平组件的结构示意图；
图6是本发明中活动展平组件的结构示意图；
图7是本发明中展平顶升组件的结构示意图；
图8是本发明中展平顶升组件的结构拆分图；
图9是本发明中下压模组的结构示意图；
图10是本发明中下压模组的结构拆分图；
图11是本发明中移动机械手模组结构示意图；
图12是本发明中取料模组的结构示意图；
图13是本发明中取料模组另一角度的结构示意图；
图14实施本发明中圆形卷针模组的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，专利中涉及到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合，参照图1-14。
一种高速卷绕机自动下料压扁机构，包括移动机械手模组1、安装在所述移动机械手模组1上的两组展平模组2、两组分别对应两组展平模组2的下压模组3及分别对应两组展平模组2的取料模组4；所述展平模组2配合下压模组3将卷绕机卷绕的圆形电芯压扁，所述取料模组4配合将压扁的电芯取下。
优选地，所述展平模组2包括安装在所述移动机械手模组1上的展平模组安装架20及设置在所述展平模组安装架20上的固定展平组件21、活动展平组件22及展平顶升组件23，所述固定展平组件21包括固定展平插板211，所述活动展平组件22包括活动展平插板221，所述展平顶升组件23包括顶升压板231。
优选地，所述固定展平组件21包括固定安装在所述展平模组安装架20上的固定气缸座212，所述固定气缸座212上安装有固定滑台气缸213，所述固定滑台气缸213的滑台上设置有固定插板安装架214，所述固定插板安装架214上固定安装有固定夹板气缸215及上述的固定展平插板211，所述固定夹板气缸215的输出端固定安装有固定夹板216。
优选地，所述活动展平组件22包括固定安装在所述展平模组安装架20上的插板移动导轨222及插板移动驱动气缸223，所述插板移动导轨222上设置有活动气缸座224，所述插板移动驱动气缸223的输出端连接到活动气缸座224上并可驱动活动气缸座224在插板移动导轨222上滑动，所述活动气缸座224上安装有活动滑台气缸225，所述活动滑台气缸225的滑台上设置有活动插板安装架226，所述活动插板安装架226上固定安装有活动夹板气缸227及上述的活动展平插板221，所述活动夹板气缸227的输出端固定安装有活动夹板228；所述展平模组安装架20上还设置有用于缓冲所述活动气缸座224的油压缓冲器229。
优选地，所述展平顶升组件23包括固定在展平模组安装架20上的顶升驱动电机232、安装在所述顶升驱动电机232输出端的顶升直线导轨副233及安装在展平模组安装架20上的顶升导轨安装板234，所述顶升导轨安装板234上设置有顶升导轨235，所述顶升导轨235上设置有可在顶升导轨235上滑动的顶升导轨滑座236，所述顶升导轨滑座236上设置有顶升安装板237，所述顶升直线导轨副233的上端部连接到所述顶升安装板237并可驱动顶升安装板237沿着顶升导轨235方向移动，所述顶升安装板237两侧固定安装有顶升气缸238，所述顶升气缸238的输出端设置有顶升垫板239，所述顶升垫板239上固定安装有上述的顶升压板231。
优选地，所述顶升驱动电机232的输出端设置有减速机241，顶升驱动电机232通过电机安装架240固定安装在展平模组安装架20下部，所述减速机241输出端与所述顶升直线导轨副233的下端之间设置有联轴器242，所述顶升气缸238的输出端安装有顶升气缸连接板243，所述顶升气缸连接板243抵靠到顶升垫板239的底部，所述顶升压板231下部设置有卡槽并通过所述卡槽卡设在所述顶升垫板239上部。
优选地，所述下压模组3包括下压模组安装架30及安装在下压模组安装架30下部的下压驱动气缸31，所述下压驱动气缸31的输出端设置有下压安装座32，所述下压安装座32固定设置有下压安装板33，所述下压安装板33下部两侧设置有两块固定下压板34，两所述固定下压板34之间设置有浮动下压板35，所述下压安装板33下部设置有下压板导柱36，所述浮动下压板35连接到下压板导柱36的下端部，所述下压安装板33与浮动下压板35之间设置有压缩弹簧37。
优选地，所述移动机械手模组1包括移动机械手模组安装架10、安装在所述移动机械手模组安装架10上的X轴移动组件11及安装在所述X轴移动组件11上的Z轴移动组件12，所述X轴移动组件11包括X轴移动驱动电机111、X轴移动丝杆螺母副及X轴移动滑座112，所述Z轴移动组件12安装在X轴移动滑座112上且包括安装Z轴移动驱动电机121、Z轴移动丝杆螺母副及Z轴移动滑座122，所述展平模组2安装在所述Z轴移动滑座122上。
优选地，所述取料模组4包括取料模组安装架40、安装在所述取料模组安装架40上的Y轴取料组件41及安装在所述Y轴取料组件41上的Z轴取料组件42，所述Y轴取料组件41包括Y轴取料驱动电机411、Y轴取料丝杆螺母副及Y轴取料滑座412，所述Z轴取料组件42安装在Y轴取料滑座412上且包括Z轴取料驱动电机421、Z轴取料丝杆螺母副及Z轴取料滑座422，所述Z轴取料滑座422上安装有取料滑台气缸423，所述取料滑台气缸423的输出端设置有取料爪424。
优选地，还包括配套使用的圆形卷针模组5，所述圆形卷针模组5包括卷针连接头51及设置在卷针连接头51上的卷针主体52，所述卷针主体52上对称开设有卷针插板槽53。
本技术方案中设置有两组工作工位，对应设置有两组展平模组2、两组下压模组3及两组取料模组4，实现双工位下料，当其中一个工位进行接料时，另一个工位正配合对圆形电芯进行对压中，有利于提升工作效率，现按一套工位进行动作流程说明。
当电芯在圆形卷针模组5上完成电芯卷绕完成后，移动机械手模组1上的Z轴移动组件12上升到位，展平模组2上的固定滑台气缸213及活动滑台气缸225分别驱动固定展平插板211及活动展平插板221插入到卷针主体52上的卷针插板槽53中；随后展平模组2上的固定夹板气缸215及活动夹板气缸227分别驱动固定夹板216及活动夹板228从电芯两侧同时夹紧电芯产品外侧，完成电芯产品夹紧动作；接着，卷针前支撑退回、夹隔膜卷针松开，卷针抽针，展平模组2中的顶升压板板刚好托住产品；之后，电芯产品随着展平模组2一起随Z轴移动组件12下降，在Z轴移动组件12到位过程中同时完成插片单边拉开的动作(即：所述插板移动驱动气缸223推动活动展平插板221沿着插板移动导轨222方向移动并相对固定展平插板211做张开动作)，同时顶升直线导轨副233上升到位(，此时顶升直线导轨副233上的顶升压板231还是与产品不贴，有点距离；至此，完成预压前动作。接着，电芯产品随X轴移动组件11横移至下压模组3(下压模组3包括有三块压板，中间的浮动下压板35是装有弹簧的，因此是浮动的，两侧固定下压板34是固定不动的)的正下方停止；顶升直线导轨副233一直上升，至产品贴近下压模组3的浮动下压板35，这样完成对压产品一次，此刻产品中间位置的上下面被压实，定位完全，同时两侧的固定展平插板211及活动展平插板221均在产品内侧，但由于下压模组3两侧的固定下压板34并未与产品接触，因此产品只是中间被压扁，两侧的固定展平插板211及活动展平插板221的位置上方还是凸起的；随后固定夹板气缸215及活动夹板气缸227分别驱动固定夹板216及活动夹板228同时松开产品，固定滑台气缸213及活动滑台气缸225分别驱动固定展平插板211及活动展平插板221同时抽出产品；进一步，顶升直线导轨副233继续上升，直至浮动下压板35受力往上收回与两侧的固定下压板34平齐后，产品完成二次对压；产品完成二次对压后，顶升直线导轨副233下降，产品离开下压模组3，取料模组4中的Y轴取料组件41移动至下压模组3的正下方，取料模组4上的Z轴取料组件42下降至产品位置，所述取料滑台气缸423驱动取料爪424取料并接收产品，取料爪424取料后，所述Y轴取料组件41后退至输送带上方，取料滑台气缸423驱动取料爪424松开产品，产品被放置于输出传送带上，随即完成圆压扁下料的整个过程。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (8)
1.一种高速卷绕机自动下料压扁机构，其特征在于：包括移动机械手模组(1)、安装在所述移动机械手模组(1)上的两组展平模组(2)、两组分别对应两组展平模组(2)的下压模组(3)及分别对应两组展平模组(2)的取料模组(4)；所述展平模组(2)配合下压模组(3)将卷绕机卷绕的圆形电芯压扁，所述取料模组(4)配合将压扁的电芯取下；
所述展平模组(2)包括安装在所述移动机械手模组(1)上的展平模组安装架(20)及设置在所述展平模组安装架(20)上的固定展平组件(21)、活动展平组件(22)及展平顶升组件(23)，所述固定展平组件(21)包括固定展平插板(211)，所述活动展平组件(22)包括活动展平插板(221)，所述展平顶升组件(23)包括顶升压板(231)；
所述下压模组(3)包括下压模组安装架(30)及安装在下压模组安装架(30)下部的下压驱动气缸(31)，所述下压驱动气缸(31)的输出端设置有下压安装座(32)，所述下压安装座(32)固定设置有下压安装板(33)，所述下压安装板(33)下部两侧设置有两块固定下压板(34)，两所述固定下压板(34)之间设置有浮动下压板(35)，所述下压安装板(33)下部设置有下压板导柱(36)，所述浮动下压板(35)连接到下压板导柱(36)的下端部，所述下压安装板(33)与浮动下压板(35)之间设置有压缩弹簧(37)。
2.根据权利要求1所述的一种高速卷绕机自动下料压扁机构，其特征在于：所述固定展平组件(21)包括固定安装在所述展平模组安装架(20)上的固定气缸座(212)，所述固定气缸座(212)上安装有固定滑台气缸(213)，所述固定滑台气缸(213)的滑台上设置有固定插板安装架(214)，所述固定插板安装架(214)上固定安装有固定夹板气缸(215)及上述的固定展平插板(211)，所述固定夹板气缸(215)的输出端固定安装有固定夹板(216)。
3.根据权利要求1所述的一种高速卷绕机自动下料压扁机构，其特征在于：所述活动展平组件(22)包括固定安装在所述展平模组安装架(20)上的插板移动导轨(222)及插板移动驱动气缸(223)，所述插板移动导轨(222)上设置有活动气缸座(224)，所述插板移动驱动气缸(223)的输出端连接到活动气缸座(224)上并可驱动活动气缸座(224)在插板移动导轨(222)上滑动，所述活动气缸座(224)上安装有活动滑台气缸(225)，所述活动滑台气缸(225)的滑台上设置有活动插板安装架(226)，所述活动插板安装架(226)上固定安装有活动夹板气缸(227)及上述的活动展平插板(221)，所述活动夹板气缸(227)的输出端固定安装有活动夹板(228)；所述展平模组安装架(20)上还设置有用于缓冲所述活动气缸座(224)的油压缓冲器(229)。
4.根据权利要求1所述的一种高速卷绕机自动下料压扁机构，其特征在于：所述展平顶升组件(23)包括固定在展平模组安装架(20)上的顶升驱动电机(232)、安装在所述顶升驱动电机(232)输出端的顶升直线导轨副(233)及安装在展平模组安装架(20)上的顶升导轨安装板(234)，所述顶升导轨安装板(234)上设置有顶升导轨(235)，所述顶升导轨(235)上设置有可在顶升导轨(235)上滑动的顶升导轨滑座(236)，所述顶升导轨滑座(236)上设置有顶升安装板(237)，所述顶升直线导轨副(233)的上端部连接到所述顶升安装板(237)并可驱动顶升安装板(237)沿着顶升导轨(235)方向移动，所述顶升安装板(237)两侧固定安装有顶升气缸(238)，所述顶升气缸(238)的输出端设置有顶升垫板(239)，所述顶升垫板(239)上固定安装有上述的顶升压板(231)。
5.根据权利要求4所述的一种高速卷绕机自动下料压扁机构，其特征在于：所述顶升驱动电机(232)的输出端设置有减速机(241)，顶升驱动电机(232)通过电机安装架(240)固定安装在展平模组安装架(20)下部，所述减速机(241)输出端与所述顶升直线导轨副(233)的下端之间设置有联轴器(242)，所述顶升气缸(238)的输出端安装有顶升气缸连接板(243)，所述顶升气缸连接板(243)抵靠到顶升垫板(239)的底部，所述顶升压板(231)下部设置有卡槽并通过所述卡槽卡设在所述顶升垫板(239)上部。
6.根据权利要求1所述的一种高速卷绕机自动下料压扁机构，其特征在于：所述移动机械手模组(1)包括移动机械手模组安装架(10)、安装在所述移动机械手模组安装架(10)上的X轴移动组件(11)及安装在所述X轴移动组件(11)上的Z轴移动组件(12)，所述X轴移动组件(11)包括X轴移动驱动电机(111)、X轴移动丝杆螺母副及X轴移动滑座(112)，所述Z轴移动组件(12)安装在X轴移动滑座(112)上且包括安装Z轴移动驱动电机(121)、Z轴移动丝杆螺母副及Z轴移动滑座(122)，所述展平模组(2)安装在所述Z轴移动滑座(122)上。
7.根据权利要求1所述的一种高速卷绕机自动下料压扁机构，其特征在于：所述取料模组(4)包括取料模组安装架(40)、安装在所述取料模组安装架(40)上的Y轴取料组件(41)及安装在所述Y轴取料组件(41)上的Z轴取料组件(42)，所述Y轴取料组件(41)包括Y轴取料驱动电机(411)、Y轴取料丝杆螺母副及Y轴取料滑座(412)，所述Z轴取料组件(42)安装在Y轴取料滑座(412)上且包括Z轴取料驱动电机(421)、Z轴取料丝杆螺母副及Z轴取料滑座(422)，所述Z轴取料滑座(422)上安装有取料滑台气缸(423)，所述取料滑台气缸(423)的输出端设置有取料爪(424)。
8.根据权利要求1所述的一种高速卷绕机自动下料压扁机构，其特征在于：还包括配套使用的圆形卷针模组(5)，所述圆形卷针模组(5)包括卷针连接头(51)及设置在卷针连接头(51)上的卷针主体(52)，所述卷针主体(52)上对称开设有卷针插板槽(53)。
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