CN109065966A - 电芯卷烫孔装置及电芯卷绕机 - Google Patents

电芯卷烫孔装置及电芯卷绕机 Download PDF

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Abstract

本发明涉及锂电池生产技术领域，尤其是涉及一种电芯卷烫孔装置及电芯卷绕机。该电芯卷烫孔装置，包括：烫针、转盘机构、加热机构以及下料机构；烫针的数量为多个，圆周阵列于转盘机构上并能够随转盘机构转动；加热机构设置于转盘机构的一侧，以形成用于对烫针加热的加热工位；下料机构设置于转盘机构的另一侧，以形成用于对完成烫孔的电芯卷下料的下料工位；加热工位与下料工位之间的烫针形成有烫孔工位，用于对电芯卷烫孔。该电芯卷烫孔装置，能够实现自动烫孔作业，具有良率高、精度高、烫孔时间充足、电芯隔膜不易反弹的优点，且生产效率高。

Description

电芯卷烫孔装置及电芯卷绕机
技术领域
本发明涉及锂电池生产技术领域，尤其是涉及一种电芯卷烫孔装置及电芯卷绕机。
背景技术
目前，国内的厂商在圆柱形电池在生产中，卷绕完成的电芯与电池壳底焊接过程中，焊针需通过中心孔，或根据需要还需在电池中心孔内插入导电针，故需对卷绕完成的电芯进行铰孔处理并烫孔定型，以保证在焊底和插入导电针的时候，不会将中心孔内的隔膜破坏，造成内阻短路，满足电池后续工艺要求。
但是，现有技术中的电芯卷烫孔存在烫孔时间短，隔膜烫孔后反弹、烫孔质量低的缺陷。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种电芯卷烫孔装置，解决了现有的锂电池电芯卷绕加工时的烫孔作业存在时间短、烫孔质量低的技术问题。
本发明的目的之二在于提供一种电芯卷绕机，解决了现有的锂电池电芯卷绕加工时的烫孔作业存在时间短、烫孔质量低的技术问题。
针对上述目的之一，本发明提供以下技术方案：
本发明提供的一种电芯卷烫孔装置，包括：烫针、转盘机构、加热机构以及下料机构；
所述烫针的数量为多个，圆周阵列于所述转盘机构上并能够随所述转盘机构转动；
所述加热机构设置于所述转盘机构的一侧，以形成用于对所述烫针加热的加热工位；所述下料机构设置于所述转盘机构的另一侧，以形成用于对完成烫孔的电芯卷下料的下料工位；
所述加热工位与所述下料工位之间的烫针形成有烫孔工位，用于对电芯卷烫孔。
作为一种进一步的技术方案，所述转盘机构包括烫针回转盘和伺服电机；
所述伺服电机的动力输出轴传动连接所述烫针回转盘的中心，以驱动所述烫针回转盘绕其中心做回转运动。
作为一种进一步的技术方案，所述烫针回转盘上设置有多个沿所述烫针回转盘的圆周阵列的烫针安装部，用于安装所述烫针。
作为一种进一步的技术方案，所述加热机构包括驱动气缸和加热组件；
所述驱动气缸的动力输出端传动连接所述加热组件，以使所述加热组件形成加热区域。
作为一种进一步的技术方案，所述加热组件包括相对设置的两个加热板，两个所述加热板之间形成可活动的所述加热区域；
两个所述加热板相对的一面设置有加热器。
作为一种进一步的技术方案，每个所述加热板上自上而下设置有多个所述加热器，且两个所述加热板上的加热器一一对应，任意两个相对的加热器之间形成一个所述加热工位。
作为一种进一步的技术方案，所述驱动气缸为夹爪气缸，所述夹爪气缸的两个夹爪分别连接一个所述加热板。
作为一种进一步的技术方案，所述下料机构包括下料移载气缸和下料夹爪；
所述下料移载气缸的动力输出端传动连接所述下料夹爪，以使所述下料夹爪形成所述下料工位。
作为一种进一步的技术方案，还包括支撑架，所述转盘机构以及所述加热机构设置于所述支撑架上。
针对上述目的之二，本发明提供以下技术方案：
本发明提供一种电芯卷绕机，包括上料装置、下料输送装置以及如上述技术方案提供的任一种所述的电芯卷烫孔装置；
所述上料装置用于将待烫孔的电芯卷移送到所述烫孔工位；
所述下料输送装置用于对接所述下料机构，以承接烫孔完成的电芯卷。
与现有技术相比，本发明所提供的电芯卷烫孔装置及电芯卷绕机能够达到以下有益效果：
本发明提供一种电芯卷烫孔装置，包括：烫针、转盘机构、加热机构以及下料机构；烫针的数量为多个，圆周阵列于转盘机构上并能够随转盘机构转动；加热机构设置于转盘机构的一侧，以形成用于对烫针加热的加热工位；下料机构设置于转盘机构的另一侧，以形成用于对完成烫孔的电芯卷下料的下料工位；加热工位与下料工位之间的烫针形成有烫孔工位，用于对电芯卷烫孔。
其中，烫针圆周阵列于转盘机构能，能够实现循环转动，在转动过程中，烫针首先在加热工位被加热机构加热，随着转盘机构的转动，被加热的烫针转移到烫孔工位，将此处待烫孔电芯卷穿在烫针上进行烫孔作业，继续随着转盘机构转动，烫针带着电芯卷转移到下料工位，由下料机构将烫孔完成的电芯卷转移到下料输送线上。转盘机构继续转动，实现烫孔工作循环。
可以看出，本发明提供的电芯卷烫孔装置，能够实现自动烫孔作业，具有良率高、精度高、烫孔时间充足、电芯隔膜不易反弹的优点，且生产效率高。
本发明还提供一种电芯卷绕机，包括上料装置、下料输送装置以及如上述电芯卷烫孔装置；上料装置用于将待烫孔的电芯卷移送到烫孔工位；下料输送装置用于对接下料机构，以承接烫孔完成的电芯卷，能够取得上述电芯卷烫孔装置所能达到的所有有益效果，提供电芯卷绕作业的自动化程度，具有良好的发展前景。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的一种电芯卷烫孔装置的第一视角的结构示意图；
图2为本发明实施例一提供的一种电芯卷烫孔装置的第二视角的结构示意图。
图标：100－烫针；210－烫针回转盘；211－安装部；220－伺服电机；310－夹爪气缸；320－加热板；321－加热器；410－下料移载气缸；420－下料夹爪；500－支撑架。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
实施例一
参照图1－2，本发明实施例提供一种电芯卷烫孔装置，包括：烫针100、转盘机构、加热机构以及下料机构；烫针100的数量为多个，圆周阵列于转盘机构上并能够随转盘机构转动；加热机构设置于转盘机构的一侧，以形成用于对烫针100加热的加热工位；下料机构设置于转盘机构的另一侧，以形成用于对完成烫孔的电芯卷下料的下料工位；加热工位与下料工位之间的烫针100形成有烫孔工位，用于对电芯卷烫孔。
转盘机构能够实现圆周转动，以使设置于转盘机构上的烫针100实现循环转动，烫针100随转盘绕多个烫针100的中心点转动，依次经过加热、烫孔与下料操作，实现整个工艺过程的循环作业。
加热装置和下料装置设置于转盘机构的两侧，此处的两侧指的是转盘机构转动轴线方向的两侧，二者分别位于转盘机构转动轴线的两侧。并且，加热装置与下料装置的设置位置与转盘机构的转动方向有关，需要使得设置于转盘机构上的烫针100在一个烫针100工艺循环中，依次经过加热工位、烫孔工位和下料工位。
现对本发明实施例所提供的电芯卷烫孔装置的工作过程做以详细介绍，烫针100圆周阵列于转盘机构能，能够实现循环转动，在转动过程中，烫针100首先在加热工位被加热机构加热，随着转盘机构的转动，被加热的烫针100转移到烫孔工位，将此处待烫孔电芯卷穿在烫针100上进行烫孔作业，继续随着转盘机构转动，烫针100带着电芯卷转移到下料工位，由下料机构将烫孔完成的电芯卷转移到下料输送线上。转盘机构继续转动，实现烫孔工作循环作业。
可以看出，本发明实施例提供的电芯卷烫孔装置，能够实现自动烫孔作业，具有良率高、精度高、烫孔时间充足、电芯隔膜不易反弹的优点，且生产效率高。
需要说明的是，本发明至少一个实施例中，电芯卷烫孔装置还包括支撑架500，转盘机构以及加热机构设置于支撑架500上，支撑架500为整个装置提供支撑作用。
具体地，转盘机构包括烫针回转盘210和伺服电机220；伺服电机220的动力输出轴传动连接烫针回转盘210的中心，以驱动烫针回转盘210绕其中心做回转运动。
伺服电机220作为转盘机构的动力源，将电能转换为旋转的机械能由动力输出轴传出。
烫针回转盘210为圆形结构，其中心指的是其圆形的圆心，烫针回转盘210的圆心传动连接于伺服电机220的动力输出轴，使得烫针回转盘210能够实现绕其圆心的回转运动，从而带动其上的烫针100做循环转动。
需要说明的是，在伺服电机220与烫针回转盘210之间还可以设置减速箱，以改变动力传输的传动比。
进一步地，烫针回转盘210上设置有多个沿烫针回转盘210的圆周阵列的烫针100安装部211，用于安装烫针100。
参照图2，本实施例中的安装部211为“L”形结构，由两个垂直的连接组成。其中一个连接杆平行固定于烫针回转盘210，且沿烫针回转盘210的径向设置，另一个连接杆垂直于烫针回转盘210，该连接杆上设置有用于安装烫针100的安装位。
需要说明的是，上述形状的安装部211中两个连接杆的垂直连接角部位于烫针回转盘210的边缘。
本发明至少一种实施例中，加热机构包括驱动气缸和加热组件；驱动气缸的动力输出端传动连接加热组件，以使加热组件形成加热区域。
为了配合安装于烫针回转盘210上的烫针100，使得能够同时加热多个烫针100，提高加热效率，本实施例中的加热组件能够形成可改变大小的加热区域。
此处，加热组件移动通过驱动气缸控制，进而实现加热区域大小的改变。
进一步地，加热组件包括相对设置的两个加热板320，两个加热板320之间形成可活动的加热区域；两个加热板320相对的一面设置有加热器321。
两个加热板320相对设置，二者相对的一面设置有加热器321，加热器321用于实现对烫针100的加热。在驱动气缸的作用下，两个加热板320之间的距离可以发生变化，根据烫针回转盘210的结构以及烫针回转盘210上烫针100的设置位置，调节加热板320之间的位置，实现同时加热多个烫针100的效果。
为了实现对多个烫针100的加热，每个加热板320上自上而下设置有多个加热器321，且两个加热板320上的加热器321一一对应，任意两个相对的加热器321之间形成一个加热工位。
参照图1，本实施例中，每个加热板320上自上而下设置有三个加热器321，两个加热板320之间能够形成三个加热工位，可以同时对三个烫针100进行加热。
需要说明的是，加热器321的数量以及设置位置需要与烫针回转盘210以及烫针100数量、设置位置相匹配。
为了同时调节两个加热板320实现对加热区域的调节，本发明至少一种实施例中，驱动气缸为夹爪气缸310，夹爪气缸310的两个夹爪分别连接一个加热板320。
进一步地，本实施例中的下料机构包括下料移载气缸410和下料夹爪420；下料移载气缸410的动力输出端传动连接下料夹爪420，以使下料夹爪420形成下料工位。
下料移载气缸410为下料夹爪420提供运动动力，使得下料夹爪420将完成烫孔作业的电芯卷自烫针100上取下并放置到下料输送线上。
综上，本发明实施例提供电芯卷烫孔装置至少具有以下技术优势：
1、实现自动烫孔作业，具备良率高、精度高、烫孔时间充足、电芯隔膜不易反弹的优点；
2、可同时烫多个电芯，生产效率高。
实施例二
本发明还提供一种电芯卷绕机，包括上料装置、下料输送装置以及如上述电芯卷烫孔装置；上料装置用于将待烫孔的电芯卷移送到烫孔工位；下料输送装置用于对接下料机构，以承接烫孔完成的电芯卷。
其中，电芯卷烫孔装置的具体结构已在上文中做了详细介绍，此处不再赘述。
可以看出，本发明实施例所提供的电芯卷绕机能够取得上述电芯卷烫孔装置所能达到的所有有益效果，提供电芯卷绕作业的自动化程度，具有良好的发展前景。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种电芯卷烫孔装置，其特征在于，包括：烫针(100)、转盘机构、加热机构以及下料机构；
所述烫针(100)的数量为多个，圆周阵列于所述转盘机构上并能够随所述转盘机构转动；
所述加热机构设置于所述转盘机构的一侧，以形成用于对所述烫针(100)加热的加热工位；所述下料机构设置于所述转盘机构的另一侧，以形成用于对完成烫孔的电芯卷下料的下料工位；
所述加热工位与所述下料工位之间的烫针(100)形成有烫孔工位，用于对电芯卷烫孔。
2.根据权利要求1所述的电芯卷烫孔装置，其特征在于，所述转盘机构包括烫针回转盘(210)和伺服电机(220)；
所述伺服电机(220)的动力输出轴传动连接所述烫针回转盘(210)的中心，以驱动所述烫针回转盘(210)绕其中心做回转运动。
3.根据权利要求2所述的电芯卷烫孔装置，其特征在于，所述烫针回转盘(210)上设置有多个沿所述烫针回转盘(210)的圆周阵列的烫针(100)安装部(211)，用于安装所述烫针(100)。
4.根据权利要求1所述的电芯卷烫孔装置，其特征在于，所述加热机构包括驱动气缸和加热组件；
所述驱动气缸的动力输出端传动连接所述加热组件，以使所述加热组件形成加热区域。
5.根据权利要求4所述的电芯卷烫孔装置，其特征在于，所述加热组件包括相对设置的两个加热板(320)，两个所述加热板(320)之间形成可活动的所述加热区域；
两个所述加热板(320)相对的一面设置有加热器(321)。
6.根据权利要求5所述的电芯卷烫孔装置，其特征在于，每个所述加热板(320)上自上而下设置有多个所述加热器(321)，且两个所述加热板(320)上的加热器(321)一一对应，任意两个相对的加热器(321)之间形成一个所述加热工位。
7.根据权利要求5所述的电芯卷烫孔装置，其特征在于，所述驱动气缸为夹爪气缸(310)，所述夹爪气缸(310)的两个夹爪分别连接一个所述加热板(320)。
8.根据权利要求1所述的电芯卷烫孔装置，其特征在于，所述下料机构包括下料移载气缸(410)和下料夹爪(420)；
所述下料移载气缸(410)的动力输出端传动连接所述下料夹爪(420)，以使所述下料夹爪(420)形成所述下料工位。
9.根据权利要求1－8中任一项所述的电芯卷烫孔装置，其特征在于，还包括支撑架(500)，所述转盘机构以及所述加热机构设置于所述支撑架(500)上。
10.一种电芯卷绕机，其特征在于，包括上料装置、下料输送装置以及如权利要求1－9中任一项所述的电芯卷烫孔装置；
所述上料装置用于将待烫孔的电芯卷移送到所述烫孔工位；
所述下料输送装置用于对接所述下料机构，以承接烫孔完成的电芯卷。
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