CN108637076A - 一种锂电池极片裁片机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及新能源电池的生产领域。一种锂电池极片裁片机,包括机架组件及其上的上料装置、上料搬运机械手装置、裁片装置、同步进给装置、皮带接驳装置、下料搬运机械手装置和收料装置。该锂电池极片裁片机的优点是可以全自动切片,精确控制极片裁切的尺寸,可以在不停机的情况下连续裁切,裁片效率和裁片成品率高。

Description

一种锂电池极片裁片机
技术领域
[0001] 本发明涉及新能源电池的生产领域,尤其是锂电池极片的裁片设备。
背景技术
[0002] 在锂电池的生产过程中,需要将制备好的电极片进行裁片处理。现有的锂电池极 片的裁片设备,电极片的送料都是使用等速转动的主动辊和从动辊带动电极片进料,然后 通过切刀切断。现有锂电池极片的裁片设备存在的不足是:1.长时间使用后,主动辊和从 动辊之间的位置发生变化,影响进料的准确度;2 •更换电极片上料时,需要停机等待,影响 价格效率;3 •电极片切断前后缺乏定位和整理,当进料的电极片出现褶皱和位移,影响切断 的成品率;4•裁片设备的上料、切断和出料没有完全自动化,一部分操作需要手动完成, 加工效率不高。
发明内容
[0003] 为了解决上述现有锂电池极片的裁片存在的不足,本发明的目的是提供一种全自 动操作,裁片效率和裁片成品率高的锂电池极片裁片机。
[0004] 为了实现上述目的,本发明所采取的技术方案是:一种锂电池极片裁片机,包括机 架组件及其上裁片装置、同步进给装置和皮带接驳装置; 裁片装置包括第四气缸、第四气缸安装架、移动刀架、上刀片、极片放置板、前归整条、 后归整块、第三滑座、第三滑轨、第五气缸、粉尘斗、下刀片和固定刀架;第四气缸固定端固 定设置在第四气缸安装架上,第四气缸伸缩端与移动刀架相连接,移动刀架通过移动副配 合安装在第四气缸安装架上,第四气缸带动移动刀架上下移动;极片放置板固定设置在固 定刀架上,极片放置板上设有多条滑轨,相邻滑轨之间是放置极片的滑槽;滑槽数量与纵移 导轨架的数量匹配;待加工的极片处于滑槽内;前归整条和后归整块固定连接,前归整条和 后归整块接触滑槽内待加工的极片;第三滑座与第三滑轨形成移动副配合连接,第三滑轨 固定设置在固定刀架上,第五气缸安装在固定刀架上,第五气缸带动前归整条和后归整块 沿第三滑轨直线移动,前归整条和后归整块在移动过程中推动极片放置板滑槽内待加工的 极片;下刀片固定设置在固定刀架上,上刀片和下刀片对应设置,极片放置板后端位置对应 上刀片和下刀片;粉尘斗处于下刀片的下方; 同步进给装置包括拨杆、移动线组、同步带机构底板、红外感应器、安装底架、步进电 机、带传动部件、皮带溜板夹块和同步轮安装座;拨杆通过移动线组安装在同步带机构底板 上,拨杆沿移动线组直线移动,拨杆底部设有多个内凹滑槽,内凹滑槽卡在极片放置板的滑 轨上,拨杆底面带动滑槽内待加工的极片移动;拨杆上设有感应片;同步带机构底板固定 设置在安装底架上,安装底架固定设置在机架组件上;红外感应器安装在同步带机构底板 上,红外感应器与拨杆上的感应片对应;带传动部件通过同步轮安装座固定设置在同步带 机构底板上,移动线组通过皮带溜板夹块连接带传动部件,步进电机控制带传动部件动作, 即步进电机通过带传动部件和移动线组带动拨杆直线移动; 皮带接驳装置包括第六气缸固定座、第六气缸、阻挡条、阻挡片、输送带组件、主动滚 筒、第二电机和输送带悬置架;第六气缸固定座设置在输送带组件上,第六气缸安装在第六 气缸固定座上,第六气缸伸缩端连接阻挡片,阻挡条固定设置在阻挡片上,阻挡条位于输送 带组件后端的上方,输送带组件前端对应上刀片和下刀片的位置;输送带组件固定设置在 输送带悬置架上,第二电机通过主动滚筒连接输送带组件,第二电机控制输送带组件动 作。
[0005] 采用了上述技术方案的一种锂电池极片裁片机,裁片装置将长条的极片裁切成要 求长度的极片,同步进给装置将放置在裁片装置中的待加工长条极片同步推动;皮带接驳 装置将裁切的极片进行归整处理。该锂电池极片裁片机的优点是精确控制极片裁切的尺 寸,裁片成品率局。
附图说明
[0006] 图1为本发明实施例的结构示意图。
[0007] 图2为机架组件的爆炸结构示意图。
[0008] 图3为上料装置的爆炸结构示意图。
[0009] 图4为纵移料台部件的爆炸结构示意图。
[0010] 图5为上料搬运机械手装置的爆炸结构示意图。
[0011] 图6为升降吸盘系统的爆炸结构示意图。
[0012] 图7为裁片装置的爆炸结构示意图。
[0013] 图8为同步进给装置的爆炸结构示意图。
[0014] 图9为皮带接驳装置的爆炸结构示意图。
[0015] 图10为下料搬运机械手装置的爆炸结构示意图。
[0016] 图11为收料装置的爆炸结构示意图。
具体实施方式
[0017] 下面结合说明书附图和实施例对本发明做进一步描述。
[0018] 如图1-图11所示的一种锂电池极片裁片机,包括机架组件1及其上的上料装置2、 上料搬运机械手装置3、裁片装置4、同步进给装置5、皮带接驳装置6、下料搬运机械手装置7 和收料装置8。
[0019]机架组件1包括机架箱体11、工作面板12和触摸屏控制器I3,机架箱体11底部设置 有地脚螺钉14和万向轮15,工作面板12固定设置在机架箱体11上,触摸屏控制器13固定设 置在工作面板12上。
[0020] 上料装置2包括第一气缸21、第一气缸连接件22、感应器24、第一滑轨25、第一滑座 26、操作工位支架28、两组纵移料台部件23和两组料仓侧架27。
[0021] 第一气缸21和第一滑轨25安装在机架组件1上,第一气缸21伸缩端通过第一气缸 连接件22连接一组纵移料台部件23,两组纵移料台部件23之间通过连接块20固定连接,两 组纵移料台部件23组成双工位,两组纵移料台部件23均通过第一滑座2G连接在第一滑轨25 上,第一气缸21带动两组纵移料台部件23在第一滑轨25上左右直线移动,实现两组纵移料 台部件交替上料;感应器24用于控制纵移料台部件23左右的移动距离,感应器24安装在机 架组件1上;每组纵移料台部件23顶部上均固定一组料仓侧架27;操作工位支架28固定设置 在机架组件1上,操作工位支架28位于一组料仓侧架27的上方。
[0022]上料装置2用于放置待加工的电池极片,设置两组纵移料台部件23和料仓侧架27, 用于交替上料,每次上料操作时的纵移料台部件23和料仓侧架27处于操作工位支架28的正 下方,由第一气缸21控制移动切换实现交替上料,增加了工作容量,方便了上料搬运机械手 装置3搬运。
[0023] 纵移料台部件23包括纵移位置控制架231、第一电机固定板237、固定导板233、多 个第一电机234和多个纵移导轨架232;固定导板233固定设置在工作面板12上,多个第一电 机234横向排列安装在第一电机固定板237上,多个纵移导轨架232横向排列安装在固定导 板233中,固定导板233和第一电机固定板237上下平行设置;第一电机234和纵移导轨架232 数量匹配,第一电机234通过电机推杆235连接纵移导轨架232底部,纵移导轨架232顶部用 于放置待加工的极片a,每个第一电机234带动一个纵移导轨架232上下升降移动;第一电机 固定板237安装在纵移位置控制架231顶部,纵移位置控制架231底部通过圆柱杆238固定在 机架上;纵移位置控制架231上设有控制纵移导轨架232移动距离的第一限位传感器236,第 一限位传感器236用于控制纵移导轨架232上下移动的最高与最低点。
[0024] 料仓侧架27上设有多个上料通道271,上料通道的数量和位置均与纵移导轨架232 匹配,第一电机234带动纵移导轨架232在相应的上料通道内上下移动;料仓侧架27设有多 个调节板272,调节板272数量与上料通道271匹配,每块调节板272均处于上料通道271内, 调节板272用于调整上料通道271的宽度,以适应不同尺寸的极片。
[0025]上料装置2上设置两组纵移料台部件23和两组料仓侧架27,相当于双工位上料,能 连续上料,提高工作效率。
[0026] 上料搬运机械手装置3包括主安装架31和多个搬运机械手,多个搬运机械手横向 平行安装在主安装架31上;搬运机械手的数量和位置与上料通道271的数量和位置匹配;搬 运机械手包括第二气缸32、升降吸盘系统33、第二滑轨34、第二滑座35和第二限位传感器 37,第二气缸32固定端固定设置主安装架31上,第二气缸32伸缩端连接升降吸盘系统33,第 二滑轨34安装在主安装架31上,第二滑座35固定安装在升降吸盘系统33上,第二滑轨34和 第二滑座35形成移动副配合连接,第二气缸32带动升降吸盘系统33在第二滑轨34上直线移 动;第二限位传感器37安装在主安装架31上,第二限位传感器37用于控制升降吸盘系统33 在第二滑轨34上移动的距离。
[0027] 上料搬运机械手装置3使用时,第二气缸32带动升降吸盘系统33来回移动,升降吸 盘系统33可升降吸取纵移料台部件23上待加工的极片a,升降吸盘系统33移动的距离由第 二限位传感器37控制;上料搬运机械手装置3含有多个相互独立的搬运机械手,可同时工 作,提高工作效率。主安装架31上设有防护罩36,防护罩36罩住多个搬运机械手。
[0028]上料搬运机械手装置3将上料装置2中的待加工长条状极片a搬运到裁片装置4中。 [0029] 升降吸盘系统33包括连接推杆331、第三气缸332、吸盘架333和吸盘334,连接推杆 331—端连接第二气缸32的伸缩端,第三气缸332竖直安装在连接推杆331上,第三气缸332 向下的伸缩端连接吸盘架333,吸盘334顶部固定设置在吸盘架333上,吸盘334底部对应纵 移导轨架232顶部的待加工的极片a; 升降吸盘系统33使用时,第三气缸332带动吸盘334上下运动,结合第二气缸32产生的 横向水平运动,控制吸盘334将纵移导轨架232顶部的待加工的极片a吸取搬运到裁片装置4 中。
[0030] 裁片装置4包括第四气缸401、第四气缸安装架402、移动刀架403、上刀片404、极片 放置板405、前归整条406、后归整块407、第三滑座408、第三滑轨409、第五气缸410、粉尘斗 411、下刀片412和固定刀架413;第四气缸401固定端固定设置在第四气缸安装架402上,第 四气缸401伸缩端与移动刀架403相连接,移动刀架4〇3通过移动副配合安装在第四气缸安 装架402上,第四气缸401带动移动刀架403上下移动;上刀片404设置有多个刃口,刃口数量 与纵移导轨架232的数量匹配,上刀片404可同时切割多排待加工的极片a;极片放置板405 固定设置在固定刀架413上,极片放置板405上设有多条滑轨4052,相邻滑轨之间是放置极 片a的滑槽4051;滑槽数量与纵移导轨架232的数量匹配;待加工的极片a处于滑槽内,极片 放置板405的定长运动由同步进给装置5驱动和控制;前归整条406和后归整块407固定连 接,前归整条406和后归整块407接触滑槽内待加工的极片a;第三滑座408与第三滑轨409形 成移动副配合连接,第三滑轨409固定设置在固定刀架413上,第五气缸410安装在固定刀架 413上,第五气缸410带动前归整条406和后归整块407沿第三滑轨409直线移动,前归整条 406和后归整块407在移动过程中推动极片放置板405滑槽内待加工的极片a,达到归整和定 位的目的,校准搬运过程中的偏差。下刀片412固定设置在固定刀架413上,上刀片404和下 刀片412对应设置,极片放置板405前端与吸盘334位置对应,极片放置板405后端位置对应 上刀片404和下刀片412;粉尘斗411处于下刀片412的下方; 使用时,待加工的极片a沿滑槽向上刀片404和下刀片412移动,通过上刀片404向下运 动,剪切待加工的极片a,实现裁片,切割产生的碎渣和粉尘由粉尘斗411收集,加工完成的 极片b进入皮带接驳装置6。
[0031]裁片装置4能够精确控制极片a裁切尺寸,将长条的极片a裁切成要求长度的极片 极片b。
[0032]同步进给装置5包括拨杆51、移动线组52、同步带机构底板53、红外感应器54、安装 底架55、步进电机56、带传动部件57、皮带溜板夹块58和同步轮安装座59;拨杆51通过移动 线组52安装在同步带机构底板53上,拨杆沿移动线组52直线移动,拨杆51底部设有多个内 凹滑槽,内凹滑槽卡在极片放置板405的滑轨4052上,拨杆51底面带动滑槽4051内待加工的 极片a移动;拨杆51上设有感应片;同步带机构底板53固定设置在安装底架55上,安装底架 55固定设置在机架组件1上;红外感应器54安装在同步带机构底板53上,红外感应器54与拨 杆51上的感应片对应;带传动部件57通过同步轮安装座59固定设置在同步带机构底板53 上,移动线组52通过皮带溜板夹块58连接带传动部件57,步进电机56控制带传动部件57动 作,即步进电机56通过带传动部件57和移动线组52带动拨杆51直线移动; 同步进给装置5使用时,步进电机56通过带传动部件57和移动线组52带动拨杆51移动, 拨杆51带动滑槽4051内待加工的极片a移动,推动的距离由红外感应器54控制,从而控制加 工完成的极片b的长度。同步进给装置5将放置在裁片装置4中的待加工长条极片同步推动, 做进给运动。
[0033] 皮带接驳装置6包括第六气缸固定座61、第六气缸62、阻挡条63、阻挡片64、输送带 组件65、主动滚筒66、第二电机67和输送带悬置架68;第六气缸固定座61中间悬空固定设置 在输送带组件65上,第六气缸62安装在第六气缸固定座61上,第六气缸62伸缩端连接阻挡 片M,限挡条63固定设置在阻挡片64上,阻挡条63位于输送带组件65后端的上方,第六气缸 62带动阻挡条63向下运动时阻挡切割后的极片运动,输送带组件65前端对应上刀片4〇4和 下刀片412的位置。输送带组件阳固定设置在输送带悬置架68上,第二电机67通过主动滚 筒66连接输送带组件的,第二电机6了控制输送带组件65动作; 皮带接驳装置6使用时,切割后的极片进入输送带组件前端,第二电机67控制输送带组 件65上的切割后的极片先后移动,直至被阻挡条63挡住,皮带接驳装置6实现临时接驳的功 能,而后输送带组件65上的极片通过下料搬运机械手装置7搬运出去。皮带接驳装置6将裁 切的极片b进行归整处理,方便下料搬运机械手装置7搬运。
[0034]下料搬运机械手装置7包括下料搬运座71、第三电机72、横移线性组件73、第七气 缸固定座74、第七气缸75和下料吸盘组76;下料搬运座71底端固定设置在机架组件1上,横 移线性组件73固定设置在下料搬运座71上,第三电机72通过横移线性组件73带动第七气缸 固定座74水平直线移动;第七气缸7f5固定设置在第七气缸固定座74上,第七气缸75伸缩端 连接下料吸盘组76,下料吸盘组76吸取输送带组件65后端部上加工完成的极片b; 下料吸盘组76包括吸盘;下料搬运机械手装置7包括罩住横移线性组件73的防尘罩77; 下料搬运机械手装置7使用时,通过第三电机72和第七气缸75驱动,实现下料吸盘组76 的水平直线移动和上下升降运动,下料吸盘组76吸取加工完成的极片b后,从皮带接驳装置 6中搬运到收料装置8中; 收料装置8包括第四滑轨81、第四滑座82、第八气缸84、出料操作工位支架85、第三限位 传感器86和升降收料台83; 第四滑轨81和第三限位传感器86安装在机架组件1上,第四滑座82配合安装在第四滑 轨81上;升降收料台83是两个,两个升降收料台83固定连接,升降收料台83安装在第四滑座 82上,第八气缸84伸缩端连接一个升降收料台83,第八气缸84控制两个升降收料台83在第 四滑轨81上直线移动,且移动的距离由第三限位传感器86控制,设置两个升降收料台83可 以增加存放容量,实现交替下料,提高工作效率;出料操作工位支架85设置在机架组件1上, 出料操作工位支架85处于一个升降收料台83的正上方,即正在出料使用的升降收料台83位 于出料操作工位支架85的正下方。
[0035]升降收料台83包括收料斗831、升降架832、收料底座833、第四电机834和纵推杆 835;收料斗831底部固定在收料底座833上;升降架抑2安装在收料底座833上,第四电机834 固定设置在收料底座833上,第四电机834通过纵推杆835连接升降架832,第四电机834控制 升降架832及其上的收料斗831上下移动; 升降架8:32包括升降底板8321、升降柱8322和承接板8323,升降柱8322上下两端分别连 接在承接板8323和升降底板8:321上,升降柱83M通过轴承安装在收料底座833中,承接板 S323处于升降底板8321上方;第四电机S34通过纵推杆835连接升降底板8321;收料斗831包 括侧边竖板和多块中部竖板,侧边竖板和多块中部竖板底部连接在收料底座833上,承接板 8323套设在中部竖板上,承接板8323沿中部竖板上下移动。
[0036]升降收料台83使用时,第四电机8:34控制升降架832在收料斗831内上下移动,收料 斗831放置己加工完的极片。升降收料台83是两个,相当于双工位下料。
[0037]本专利的锂电池极片裁片机,可以全自动切片,精确控制极片裁切的尺寸,上料和 下料都是双工位操作,可以在不停机的情况下连续裁切,尤其是针对不同裁切的尺寸的极 片操作和切换更加方便。

Claims (2)

1. 一种锂电池极片裁片机,其特征在于包括机架组件(1)及其上的裁片装置(4)、同步 进给装置(5)皮带接驳装置(6); 裁片装置(4)包括上刀片(404)、极片放置板(405)、前归整条(406)、后归整块(407)、第 三滑轨(409)、下刀片(412)和固定刀架(413); 极片放置板(405)固定设置在固定刀架(413)上,极片放置板(405)上设有多条滑轨 (4052),相邻滑轨之间是放置极片a的滑槽(4051),待加工的极片a处于滑槽内;前归整条 (406)和后归整块(407)固定连接,前归整条(406)和后归整块(407)接触滑槽内待加工的极 片a;第三滑轨(409)固定设置在固定刀架(413)上,前归整条(406)和后归整块(407)沿第三 滑轨(409)直线移动,前归整条(406)和后归整块(407)在移动过程中推动极片放置板(405) 滑槽内待加工的极片a;下刀片(412)固定设置在固定刀架(413)上,上刀片(404)和下刀片 (412)对应设置,极片放置板(405)位置对应上刀片(404)和下刀片(412);粉尘斗(411)处于 下刀片(412)的下方; 同步进给装置(5)包括拨杆(51)、移动线组(52)、同步带机构底板(53)、红外感应器 (54)、安装底架(55)、步进电机(56)、带传动部件(57)、皮带溜板夹块(58)和同步轮安装座 (59);拨杆(51)通过移动线组(52)安装在同步带机构底板(53)上,拨杆沿移动线组(52)直 线移动,拨杆(51)底部设有多个内凹滑槽,内凹滑槽卡在极片放置板(405)的滑轨(4052) 上,拨杆(51)底面带动滑槽(4051)内待加工的极片a移动;拨杆(51)上设有感应片;同步带 机构底板(53)固定设置在安装底架(55)上,安装底架(55)固定设置在机架组件(1)上;红外 感应器(54)安装在同步带机构底板(53)上,红外感应器(54)与拨杆(51)上的感应片对应; 带传动部件(57)通过同步轮安装座(59)固定设置在同步带机构底板(53)上,移动线组(52) 通过皮带溜板夹块(58)连接带传动部件(57),步进电机(56)控制带传动部件(57)动作,即 步进电机(56)通过带传动部件(57)和移动线组(52)带动拨杆(51)直线移动; 皮带接驳装置(6)包括第六气缸固定座(61)、第六气缸(62)、阻挡条(63)、阻挡片(64)、 输送带组件(65)、主动滚筒(66)、第二电机(67)和输送带悬置架(68);第六气缸固定座(61) 设置在输送带组件(65)上,第六气缸(62)安装在第六气缸固定座(61)上,第六气缸(62)伸 缩端连接阻挡片(64),阻挡条(63)固定设置在阻挡片(64)上,阻挡条(63)位于输送带组件 (65)后端的上方,输送带组件(65)前端对应上刀片(404)和下刀片(412)的位置;输送带组 件(65)固定设置在输送带悬置架(68)上,第二电机(67)通过主动滚筒(66)连接输送带组 件(65),第二电机(67)控制输送带组件(65)动作。
2.根据权利要求1所述的锂电池极片裁片机,其特征在于裁片装置(4)还包括第四气缸 (401)、第四气缸安装架(402)、移动刀架(403)、第三滑座(408)、第五气缸(410)和粉尘斗 (411);第四气缸(401)固定端固定设置在第四气缸安装架(402)上,第四气缸(401)伸缩端 与移动刀架(403)相连接,移动刀架(403)通过移动副配合安装在第四气缸安装架(402)上, 第四气缸(401)带动移动刀架(403)上下移动;第三滑座(408)与第三滑轨(409)形成移动副 配合连接,第五气缸(410)安装在固定刀架(413)上。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109802166A (zh) * 2019-01-21 2019-05-24 任磊 一种新能源电池的制备工艺及其专用极片分切设备
WO2020253014A1 (zh) * 2019-06-19 2020-12-24 南京唐壹信息科技有限公司 一种电池壳生产原料切片装置

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