CN108891700B - 一种新型撕膜机构及撕膜方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于锂电池撕膜技术领域，具体涉及一种新型撕膜机构及撕膜方法。该撕膜方法，包括以下步骤：1）将压缩空气通过气嘴吹出强风，对准锂电池电极头部位的一个角成30‑50度方向吹风；2）待锂电池上的mylar膜与锂电池分离时，对着分离的mylar膜瞬间吹热风；3）经过热风的操作后，mylar膜会瞬间卷曲，此时采用新型撕膜机构将mylar膜剥离。其有益效果是：结构简单，操作方便，不需要消耗任何耗材，撕膜成功率高，且新型撕膜机构设计合理，为自动化设备布局带来众多便利，为工厂生产节约众多资金。

Description

一种新型撕膜机构及撕膜方法

技术领域

本发明属于锂电池撕膜技术领域，具体涉及一种新型撕膜机构及撕膜方法。

背景技术

在锂电池生产工艺中，会将锂电池贴付一层mylar膜进行保护，防止在下道工艺中将电池划伤。成品锂电池出厂前必须将保护膜撕掉，实际生产中撕膜的过程起初均为人手撕膜，费事费力，工作量巨大。随着自动化设备的导入，有众多企业研发的产品可替代人手撕膜，电池膜在没有任何翘起的情况下，基本上所有的设备均采用胶带， 将mylar膜粘起一个角，随后用机械手模拟人手撕掉剩下的mylar膜，或者类似机构。这种撕膜方案证明是可行的，但是需要消耗很大量胶带为代价，设备机构复杂，更换胶带复杂，生产中造成胶带管理及购买成本增加，在实际生产中消耗品费用较多，因此需要一种全新方式的撕膜机，可顺利将膜撕掉，打破以往所有撕膜方式的全新方案，且不需要消耗任何耗材，撕膜成功率高。

发明内容

本发明为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种新型撕膜机构及撕膜方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种撕膜方法，包括以下步骤：

1）将压缩空气通过气嘴对准锂电池极耳侧的一个角成30-50度方向吹气，mylar膜会在强气作用下分离开角；

2）在步骤1）中吹气的同一个位置对电池角吹出热风；

3）经过热风的作用，mylar膜会瞬间形变卷曲，此时采用新型撕膜机构将mylar膜剥离。

一种新型撕膜机构，包括吹膜机构、进料机构、搓膜机构、出料机构和废膜移除机构，所述吹膜机构包括治具夹料机构和吹气机构，吹气机构位于治具夹料机构一侧，所述搓膜机构通过搓膜机构支撑架设置在进料机构和出料机构之间，搓膜机构支撑架上对应搓膜机构设有废膜移除机构。

进一步，所述治具夹料机构包括治具、气缸支撑座和旋转气缸，气缸支撑座上设有滑台气缸，滑台气缸上通过旋转气缸固定板设有旋转气缸，旋转气缸可载治具5旋转相应的角度,治具5夹紧固定电池,防止吹气时电池窜动。

进一步，所述吹膜机构包括热风发生器、上下运动气缸和吹嘴，热风发生器通过上下运动气缸驱动进行上下调整，吹嘴与压缩空气连通，热风发生器通过上下运动气缸驱动实现吹气之后吹热风的操作，热风发生器初始位置在下面，可避免开机预热时对其他零部件产生不必要的损伤，吹嘴采用扁吹嘴，可吹出条状气流，将电池两面的膜同时吹开。

进一步，所述搓膜机构包括摩擦辊子和辊子传动气缸，搓膜机构支撑架上对称设有辊子传动气缸，两辊子传动气缸上分别设有摩擦辊子，两摩擦辊子分别通过辊子传动气缸驱动夹合。

进一步，所述进料机构包括上料支架、夹紧气缸、膜固定夹爪和膜固定铲刀，上料支架通过电动执行器驱动向搓膜机构进行移动，上料支架上位于搓膜机构一侧设有两个加紧滑座，加紧滑座端部设有膜固定铲刀，膜固定铲刀上设有膜固定夹爪，膜固定夹爪通过膜固定气缸驱动与固定铲刀夹合，两加紧滑座上的膜固定铲刀通过夹紧气缸驱动两加紧滑座带动两膜固定铲刀夹合。

进一步，所述出料机构包括移动支座、出料夹爪气缸和出料夹爪，移动支座通过电动执行器驱动出料机构向搓膜机构侧移动，移动支座上通过出料夹爪气缸设有出料夹爪，出料夹爪通过出料夹爪气缸驱动进行夹合。

进一步，所述废膜移除机构包括废膜夹爪、夹膜驱动气缸和废膜移除气缸，废膜夹爪通过废膜移除气缸驱动在搓膜机构支撑架上移动，废膜夹爪通过夹膜驱动气缸驱动夹合，废膜夹爪上设有拖链固定板，拖链固定板与拖链连接。

进一步，所述搓膜机构上的摩擦辊子高度高于进料机构上的膜固定铲刀。

本发明的有益效果是：结构简单，操作方便，锂电池的mylar膜经压缩空气吹气后，在热风的作用下产生形变，使mylar膜卷曲，采用热风发生器为热风源，稳定性能好，可以方便的控制启停，并控制温度在合适的范围内，搓膜机构上的摩擦辊子采用较软的肖式A30聚氨酯辊子可得到较好的效果，此方法改变了常规采用胶带撕膜的方式，不需要消耗任何耗材，撕膜成功率高，且撕膜机构设计合理，为自动化设备布局带来众多便利，为工厂生产节约众多资金。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

附图1为本发明吹膜机构的结构示意图；

附图2为本发明搓膜机构的结构示意图；

附图3为本发明搓膜机构的侧视图；

附图4为本发明进料机构的结构示意图；

附图5为本发明进料机构与摩擦辊子配合过程示意图；

附图6为本发明进料机构与摩擦辊子配合过程俯视图；

附图7为本发明搓膜过程演示图；

附图8为本发明搓膜过程俯视演示图；

附图9为本发明搓膜机构的摩擦辊子开合示意图；

附图10为本发明搓膜机构的摩擦辊子开合俯视示意图；

附图11为本发明进料机构与出料机构交接配合演示图；

附图12为本发明进料机构与出料机构交接配合演示俯视图；

附图13为本发明出风温度与膜收卷时间的折线图。

图中，1气缸支撑座，2滑台气缸，3旋转气缸固定板，4旋转气缸，5治具，6锂电池，7吹嘴，8热风发生器，9上下运动气缸，10电动执行器，11搓膜机构支撑架，12进料夹爪，13废膜夹爪，14废膜移除气缸，15拖链，16出料夹爪，17出料夹爪气缸，18摩擦辊子，19辊子传动气缸，20拖链固定板，21膜固定铲刀，22膜固定夹爪，23膜固定气缸，24夹紧气缸，25上料支架，26加紧滑座，27移动支座，28夹膜驱动气缸。

具体实施方式

该发明一种撕膜方法，包括以下步骤：

1）将压缩空气通过气嘴对准锂电池极耳侧的一个角成30-50度方向吹气，mylar膜会在强气作用下分离开角；

2）在步骤1）中吹气的同一个位置对电池角吹出热风；

3）经过热风的作用，mylar膜会瞬间形变卷曲，此时采用新型撕膜机构将mylar膜剥离。

附图1-12为本发明的一种具体实施例，该发明一种新型撕膜机构，包括吹膜机构、进料机构、搓膜机构、出料机构和废膜移除机构，所述吹膜机构包括治具5夹料机构和吹气机构，吹气机构位于治具5夹料机构一侧，所述搓膜机构通过搓膜机构支撑架11设置在进料机构和出料机构之间，搓膜机构支撑架11上对应搓膜机构设有废膜移除机构。

进一步，所述治具5夹料机构包括治具5、气缸支撑座1和旋转气缸4，气缸支撑座1上设有滑台气缸2，滑台气缸2上通过旋转气缸固定板3设有旋转气缸4，旋转气缸4可载治具5旋转相应的角度,治具5夹紧固定电池,防止吹气时电池窜动。

进一步，所述吹膜机构包括热风发生器8、上下运动气缸9和吹嘴7，热风发生器8通过上下运动气缸9驱动进行上下调整，吹嘴与压缩空气连通，热风发生器8通过上下运动气缸驱动实现吹气之后吹热风的操作，热风发生器8初始位置在下面，可避免开机预热时对其他零部件产生不必要的损伤，吹嘴7采用扁吹嘴，可吹出条状气流，将电池两面的膜同时吹开。

进一步，所述搓膜机构包括摩擦辊子18和辊子传动气缸19，搓膜机构支撑架11上对称设有辊子传动气缸19，两辊子传动气缸19上分别设有摩擦辊子18，两摩擦辊子18分别通过辊子传动气缸19驱动夹合。

进一步，所述进料机构包括上料支架25、夹紧气缸24、膜固定夹爪22和膜固定铲刀21，上料支架25通过电动执行器10驱动向搓膜机构进行移动，上料支架25上位于搓膜机构一侧设有两个加紧滑座26，加紧滑座26端部设有膜固定铲刀21，膜固定铲刀21上设有膜固定夹爪22，膜固定夹爪22通过膜固定气缸23驱动与固定铲刀夹合，两加紧滑座26上的膜固定铲刀21通过夹紧气缸24驱动两加紧滑座26带动两膜固定铲刀21夹合。

进一步，所述出料机构包括移动支座27、出料夹爪气缸17和出料夹爪16，移动支座27通过电动执行器10驱动出料机构向搓膜机构侧移动，移动支座27上通过出料夹爪气缸17设有出料夹爪16，出料夹爪16通过出料夹爪气缸17驱动进行夹合。

进一步，所述废膜移除机构包括废膜夹爪13、夹膜驱动气缸28和废膜移除气缸14，废膜夹爪13通过废膜移除气缸14驱动在搓膜机构支撑架11上移动，废膜夹爪13通过夹膜驱动气缸28驱动夹合，废膜夹爪13上设有拖链固定板20，拖链固定板20与拖链15连接。

进一步，所述搓膜机构上的摩擦辊子18高度高于进料机构上的膜固定铲刀21。

该发明一种撕膜机构，使用时参照附图1-11，锂电池6放置于治具5并夹紧，旋转气缸4将治具5倾斜45度，压缩空气对准电池角吹气，吹气之后，上下运动气缸9上升，热风发生器8吹热风使mylar膜瞬间形变卷曲，摩擦辊子18顺利搓下膜的前提条件是，mylar 膜在加热后具备稳定适宜的收缩卷曲度，因此需确认膜收缩卷曲的最佳温度参数，根据普通mylar膜加热收缩的物理特性，例如：通过一些实验数据得出下表，实验条件是0.12mm厚度的PET保护膜，在距离热风口10mm的距离下，测试膜随温度的变化，达到理想收缩状态需要的大致时间，作为设备，实际生产中需要保证设备产能，加热时间应可能短且稳定性好，如附图13所示，膜在150℃下保持1S中即可收缩，更高的温度，膜收缩卷曲的时间更短，低于130℃，收缩时间加长且效果不好，在满足要求又不对其他事物造成损伤的前提下，我们选择150℃,加热1秒钟作为条件，对于其他不同厚度材质的mylar膜可另行实验，取得合适温度和加热时间，通过机械手抓取电池放置于进料机构合适位置内，并通过两个膜固定铲刀21张合夹住电池，运动至摩擦辊子18处，两摩擦辊子18闭合，轻微接触到电池左右两面，此时进料机构继续移动，mylar膜在摩擦辊子18轴向摩擦作用下， mylar膜会随着铲刀的斜坡爬至铲刀斜面上，膜固定夹爪22闭合将膜压在铲刀上，此时，出料夹爪16闭合夹住锂电池6，进料夹爪12张开，进料夹爪12和出料夹爪16同时后撤将mylar膜分离，电池在出料夹爪16上被机械手抓取至下道工艺， mylar膜在进料夹爪12上，被废膜移除机构上的废膜夹爪13夹取扔掉，至此完成整个mylar膜分离过程。

本发明不局限于上述实施方式，任何人应得知在本发明的启示下作出的与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。

本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (8)

1.一种新型撕膜机构，包括吹膜机构、进料机构、搓膜机构、出料机构和废膜移除机构，其特征在于：所述吹膜机构包括治具夹料机构和吹气机构，吹气机构位于治具夹料机构一侧，所述搓膜机构通过搓膜机构支撑架设置在进料机构和出料机构之间，搓膜机构支撑架上对应搓膜机构设有废膜移除机构，所述搓膜机构包括摩擦辊子和辊子传动气缸，搓膜机构支撑架上对称设有辊子传动气缸，两辊子传动气缸上分别设有摩擦辊子，两摩擦辊子分别通过辊子传动气缸驱动夹合，所述进料机构包括上料支架、夹紧气缸、膜固定夹爪和膜固定铲刀，上料支架通过电动执行器驱动向搓膜机构进行移动，上料支架上位于搓膜机构一侧设有两个加紧滑座，加紧滑座端部设有膜固定铲刀，膜固定铲刀上设有膜固定夹爪，膜固定夹爪通过膜固定气缸驱动与固定铲刀夹合，两加紧滑座上的膜固定铲刀通过夹紧气缸驱动两加紧滑座带动两膜固定铲刀夹合。

2.根据权利要求1所述的一种新型撕膜机构，其特征在于：所述治具夹料机构包括治具、气缸支撑座和旋转气缸，气缸支撑座上设有滑台气缸，滑台气缸上通过旋转气缸固定板设有旋转气缸，旋转气缸可载治具旋转相应的角度 ,治具夹紧固定电池 ,防止吹气时电池窜动。

3.根据权利要求1所述的一种新型撕膜机构，其特征在于：所述吹膜机构包括热风发生器、上下运动气缸和吹嘴，热风发生器通过上下运动气缸驱动进行上下调整，吹嘴与压缩空气连通，热风发生器通过上下运动气缸驱动实现吹气之后吹热风的操作，热风发生器初始位置在下面，可避免开机预热时对其他零部件产生不必要的损伤，吹嘴采用扁吹嘴，可吹出条状气流，将电池两面的膜同时吹开。

4.根据权利要求1所述的一种新型撕膜机构，其特征在于：所述出料机构包括移动支座、出料夹爪气缸和出料夹爪，移动支座通过电动执行器驱动出料机构向搓膜机构侧移动，移动支座上通过出料夹爪气缸设有出料夹爪，出料夹爪通过出料夹爪气缸驱动进行夹合。

5.根据权利要求1所述的一种新型撕膜机构，其特征在于：所述废膜移除机构包括废膜夹爪、夹膜驱动气缸和废膜移除气缸，废膜夹爪通过废膜移除气缸驱动在搓膜机构支撑架上移动，废膜夹爪通过夹膜驱动气缸驱动夹合，废膜夹爪上设有拖链固定板，拖链固定板与拖链连接。

6.根据权利要求1所述的一种新型撕膜机构，其特征在于：所述搓膜机构上的摩擦辊子高度高于进料机构上的膜固定铲刀。

7.根据权利要求1所述的一种新型撕膜机构，其特征在于：所述搓膜机构上的摩擦辊子为聚氨酯辊子。

8.一种基于权利要求1-7任一所述新型撕膜机构的撕膜方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）将压缩空气通过气嘴对准锂电池极耳侧的一个角成30-50度方向吹气，mylar膜会在强气作用下分离开角；

2）在步骤1）中吹气的同一个位置对电池角吹出热风；

3）经过热风的作用，mylar膜会瞬间形变卷曲，此时采用新型撕膜机构将mylar膜剥离。