CN109823880A - 一种极片吸取及防多片黏连的装置和方法 - Google Patents
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Abstract
一种极片吸取及防多片黏连装置和方法，包括沿水平方向移动机构、沿垂直方向移动机构、吸嘴固定板及吸嘴；所述吸嘴为复数个，均布在所述吸嘴固定板下方；所述竖直移动机构包括与所述移动座和吸嘴固定板分别连接的固定座、驱动固定座带动所述吸嘴固定板沿垂直方向上下运动的Z轴驱动装置；所述Z轴驱动装置为还包括极片剔除机构；所述极片剔除机构设置在所述垂直方向移动机构的旁侧，且位于所述吸嘴固定板上下移动的路径上。本发明在垂直Z方向和水平X轴方向都有明显的缩短动作周期作用，使得设备的生产效率提高；现有技术中完成一次吸片需要2200ms，本发明方法完成一次吸片仅需要约1700ms；大大提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明属于电池加工技术领域，涉及一种极片吸取及防多片黏连的装置和方法。
背景技术
锂离子电池加工制造过程中，通常采用叠片机将正负极间隔叠置形成电池电芯。常用的锂离子电池电芯叠片机中，首先利用吸盘从料盒中吸取正极片或负极片，并搬运至相应的定位台，需要叠置该极片时再次利用吸盘从定位台吸取该极片，并搬运至叠片台完成一次叠片操作。整个叠片过程中，正极片与负极片的操作分别采用不同的动力源和驱动机构控制，水平方向X移动机构上安装一个垂直方向Z的移动机构，在Z方向移动机构上安装一个气缸可以控制倾角的两片式吸嘴固定片。气缸动作控制吸嘴固定片水平或与水平面呈一个夹角。通过气缸的动作实现吸嘴的抖动，从而实现防止极片粘连的效果。叠片台需要在正极片和负极片的定位台之间左右直线往复运动，或在隔膜供给机构避让下供极片机械手左右往复直线运动。实现极片吸取、搬运和叠片等各种动作之间需要相互配合、相互依赖，叠片台左右直接往复运动，或在隔膜供给机构避让下供极片机械手左右往复直线运动无疑会影响各动作的响应速度，降低叠片效率，不利于生产。
现有技术方法气缸运动时会将极片折成一定角度，对极片有损伤；而且对极片吸取时容易吸双片或多片黏连；另外在Z轴方向有伺服电机和运动模组，结构较长，不利于水平轴X方向的高速启停。也就不能实现多片电池片同时吸取多片电池片后的单独放片，效率较低。
因此，如何解决上述问题，是本来领域技术人员着重要研究的内容。
发明内容
为克服上述现有技术中的不足，本发明目的在于提供一种极片吸取及防多片黏连的装置和方法。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种极片吸取及防多片黏连装置，包括沿水平方向移动机构、沿垂直方向移动机构、吸嘴固定板及吸嘴；所述吸嘴为复数个，均布在所述吸嘴固定板下方；所述吸嘴固定板安装在所述垂直方向移动机构的下方，所述垂直方向移动机构设置在所述水平方向移动机构的下方，并与所述水平方向移动机构固定连接；所述水平移动机构包括移动座、与移动座枢接并可伸缩的X轴段、以及驱动所述X轴段沿水平方向移动的X轴驱动装置；所述竖直移动机构包括与所述移动座和吸嘴固定板分别连接的固定座、驱动固定座带动所述吸嘴固定板沿垂直方向上下运动的Z轴驱动装置；所述Z轴驱动装置为单相两极电机；所述单相两极电机驱动所述吸嘴抖动，从而将吸嘴上吸取的多余极片抖掉。
上述方案中，有关内容解释如下：
1、上述方案中，所述吸嘴上设有吸片电磁阀。
2、上述方案中，所述X轴驱动装置为气缸或电机。
3、上述方案中，所述吸嘴固定板为整体式结构。
4、上述方案中，所述Z轴驱动装置为单相两极电机；单相两极电机是单相两极装置，给线圈施加电压则在线圈里产生电流，进而在线圈上产生与电流成比例的力，使线圈在气隙内沿轴向运动。通过线圈的电流方向决定其运动方向。线圈的运动方向装有检测位置用的磁栅，单相两极电机驱动器通过磁栅反馈精确控制线圈位置。工作时PLC给驱动器周期往复的位置指令，驱动器驱动线圈往复运动，从而实现快速抖动。
一种根据上述极片吸取及防多片黏连装置的方法，包括以下步骤：
①先移动水平方向移动机构，驱动吸嘴固定板带动吸嘴移动到吸取极片的位置；
②再移动垂直方向移动机构，驱动吸嘴固定板带动吸嘴至吸取极片的高度；
③打开设置在吸嘴上的吸片电磁阀，通过真空吸取极片；
④然后启动单相两极电机，再次移动垂直方向移动机构，带动吸嘴运动至极片剔除机构位置处，并沿垂直方向驱动吸嘴高速往复抖动多次，从而剔除被吸取的多余极片；
⑤再次移动垂直方向移动机构，带动吸嘴至安全的高度位置；
⑥然后移动水平方向移动机构，带动吸嘴至极片放置位置上方；
⑦将垂直方向移动机构下落至吸嘴将极片放下的高度；
⑧关闭吸嘴上的吸片电磁阀，并反向吹气，使得极片掉落在极片放置位上；
⑨最后将垂直方向移动机构移至安全位置，重复以上步骤。
进一步地，所述步骤④中通过特殊电机驱动吸嘴固定板带动吸嘴做往复抖动，将吸嘴从步骤②的高度上升至步骤①的位置，单次抖动需用时60ms。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有的有益效果是：
本发明在垂直Z方向和水平X轴方向都有明显的缩短动作周期作用，使得设备的生产效率提高；现有技术中完成一次吸片需要2200ms，本发明方法完成一次吸片仅需要约1700ms；大大提高了生产效率。
本方法使用垂直方向的单相两极电机对吸嘴进行抖动，防止吸取多片，通过测试，比现有方法有明显的抑制多片黏连的能力；且在抖片过程中极片不被折弯，不会产生褶皱，不会对极片产生损坏；另外由于本发明方法中，垂直方向移动机构仅采用单相两极电机，使得垂直方向结构变短，节省设备空间；另外，本发明方法中，吸嘴固定板采用整体式结构，和现有技术相比有明显的降低噪音效果。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图，由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
实施例：
如图1所示，一种极片吸取及防多片黏连装置，包括沿水平方向移动机构1、沿垂直方向移动机构2、吸嘴固定板3及吸嘴4；所述吸嘴4为复数个，均布在所述吸嘴固定板3下方；所述吸嘴固定板3安装在所述垂直方向移动机构2的下方，所述垂直方向移动机构2设置在所述水平方向移动机构1的下方，并与所述水平方向移动机构1固定连接；所述水平移动机构1包括移动座（图中未示出）、与移动座枢接并可伸缩的X轴段（图中未示出）、以及驱动所述X轴段沿水平方向移动的X轴驱动装置（图中未示出）；所述竖直移动机构包括与所述移动座和吸嘴固定板分别连接的固定座（图中未示出）、驱动固定座带动所述吸嘴固定板沿垂直方向上下运动的Z轴驱动装置（图中未示出）；所述Z轴驱动装置为单相两极电机；所述单相两极电机驱动所述吸嘴抖动，从而将吸嘴上吸取的多余极片抖掉。
所述吸嘴上设有吸片电磁阀（图中未示出）。
所述X轴驱动装置为气缸或电机。
所述吸嘴固定板为整体式结构。
所述Z轴驱动装置为单相两极电机；单相两极电机是单相两极装置，给线圈施加电压则在线圈里产生电流，进而在线圈上产生与电流成比例的力，使线圈在气隙内沿轴向运动。通过线圈的电流方向决定其运动方向。线圈的运动方向装有检测位置用的磁栅，单相两极电机驱动器通过磁栅反馈精确控制线圈位置。工作时PLC给驱动器周期往复的位置指令，驱动器驱动线圈往复运动，从而实现快速抖动。
一种根据上述极片吸取及防多片黏连装置的方法，包括以下步骤：
①先移动水平方向移动机构，驱动吸嘴固定板带动吸嘴移动到吸取极片的位置；
②再移动垂直方向移动机构，驱动吸嘴固定板带动吸嘴至吸取极片的高度；
③打开设置在吸嘴上的吸片电磁阀，通过真空吸取极片；
④然后启动单相两极电机，再次移动垂直方向移动机构，带动吸嘴运动至极片剔除机构位置处，并沿垂直方向驱动吸嘴高速往复抖动多次，从而剔除被吸取的多余极片；
⑤再次移动垂直方向移动机构，带动吸嘴至安全的高度位置；
⑥然后移动水平方向移动机构，带动吸嘴至极片放置位置上方；
⑦将垂直方向移动机构下落至吸嘴将极片放下的高度；
⑧关闭吸嘴上的吸片电磁阀，并反向吹气，使得极片掉落在极片放置位上；
⑨最后将垂直方向移动机构移至安全位置，重复以上步骤。
进一步地，所述步骤④中通过特殊电机驱动吸嘴固定板带动吸嘴做往复抖动，将吸嘴从步骤②的高度上升至步骤①的位置，单次抖动需用时60ms。
本发明在垂直Z方向和水平X轴方向都有明显的缩短动作周期作用，使得设备的生产效率提高；现有技术中完成一次吸片需要2200ms，本发明方法完成一次吸片仅需要约1700ms；大大提高了生产效率。
本方法使用垂直方向的单相两极电机对吸嘴进行抖动，防止吸取多片，通过测试，比现有方法有明显的抑制多片黏连的能力；且在抖片过程中极片不被折弯，不会产生褶皱，不会对极片产生损坏；另外由于本发明方法中，垂直方向移动机构仅采用单相两极电机，使得垂直方向结构变短，节省设备空间；另外，本发明方法中，吸嘴固定板采用整体式结构，和现有技术相比有明显的降低噪音效果。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (6)
1.一种极片吸取及防多片黏连装置，其特征在于：包括沿水平方向移动机构、沿垂直方向移动机构、吸嘴固定板及吸嘴；所述吸嘴为复数个，均布在所述吸嘴固定板下方；所述吸嘴固定板安装在所述垂直方向移动机构的下方，所述垂直方向移动机构设置在所述水平方向移动机构的下方，并与所述水平方向移动机构固定连接；所述水平移动机构包括移动座、与移动座枢接并可伸缩的X轴段、以及驱动所述X轴段沿水平方向移动的X轴驱动装置；所述竖直移动机构包括与所述移动座和吸嘴固定板分别连接的固定座、驱动固定座带动所述吸嘴固定板沿垂直方向上下运动的Z轴驱动装置；所述Z轴驱动装置为单相两极电机；所述单相两极电机驱动所述吸嘴抖动，从而将吸嘴上吸取的多余极片抖掉。
2.根据权利要求1所述的极片吸取及防多片黏连装置，其特征在于：所述吸嘴上设有吸片电磁阀。
3.根据权利要求1所述的极片吸取及防多片黏连装置，其特征在于：所述X轴驱动装置为气缸或电机。
4.根据权利要求1所述的极片吸取及防多片黏连装置，其特征在于：所述吸嘴固定板为整体式结构。
5.一种根据权利要求1所述的极片吸取及防多片黏连装置的方法，其特征在于：包括以下步骤：
①先移动水平方向移动机构，驱动吸嘴固定板带动吸嘴移动到吸取极片的位置；
②再移动垂直方向移动机构，驱动吸嘴固定板带动吸嘴至吸取极片的高度；
③打开设置在吸嘴上的吸片电磁阀，通过真空吸取极片；
④然后启动单相两极相机，再次移动垂直方向移动机构，带动吸嘴运动至极片剔除机构位置处，并沿垂直方向驱动吸嘴高速往复抖动多次，从而剔除被吸取的多余极片；
⑤再次移动垂直方向移动机构，带动吸嘴至安全的高度位置；
⑥然后移动水平方向移动机构，带动吸嘴至极片放置位置上方；
⑦将垂直方向移动机构下落至吸嘴将极片放下的高度；
⑧关闭吸嘴上的吸片电磁阀，并反向吹气，使得极片掉落在极片放置位上；
⑨最后将垂直方向移动机构移至安全位置，重复以上步骤。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述步骤④中通过特殊电机驱动吸嘴固定板带动吸嘴做往复抖动，将吸嘴从步骤②的高度上升至步骤①的位置，单次抖动需用时60ms。
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2019
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