一种锂电池极片的制袋分类一体设备
技术领域
本发明涉及一种制袋分类一体设备,尤其涉及一种锂电池极片的制袋分类一体设备。
背景技术
目前,为保护锂电池极片,常将锂电池极片放置在下隔膜上,采用上隔膜覆盖锂电池极片,使得上隔膜和下隔膜配合包裹锂电池极片除其极耳的部分,对上隔膜和下隔膜进行相应操作后形成极片袋,之后对包裹有锂电池极片的极片袋的同心度、外观质量等进行检测,并根据检测结果需要对合格与不合格的包裹有锂电池极片的极片袋进行分类存放,然而,现有的并没有可同时实现制袋和分类的设备,再者,现有的分类设备采用机械手抓取不合格的极片袋,之后在机械手将极片袋移送至残次品回收框内,整个过程,机械手反复运动,并需要对极片袋,操作繁琐。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种锂电池极片的制袋分类一体设备,其能实现锂电池极片的制袋与分类,并简化分类过程中对不及格的极片袋的回收操作。
本发明的目的采用如下技术方案实现:
一种锂电池极片的制袋分类一体设备,包括
热封平台;
锂电池极片包裹装置;所述锂电池极片包裹装置用于在所述热封平台上将锂电池极片除其极耳的部分采用上隔膜和下隔膜配合包裹;
热封机构;所述热封机构用于沿所述热封平台上的锂电池极片的边缘将上隔膜和下隔膜热封粘合;上隔膜和下隔膜粘合的部位形成为粘合部;
裁切平台;
牵引机构;所述牵引机构用于将所述粘合部牵引至所述裁切平台;
裁切机构;所述裁切机构用于沿所述粘合部的边缘将上隔膜和下隔膜切断,以形成包裹有锂电池极片的极片袋;
检测平台;
第一输送机构;所述第一输送机构用于将所述极片袋移送至所述检测平台;
回收结构;所述回收结构包括吹送机构和回收盒;所述回收盒位于所述检测平台的一侧,并具有朝向所述检测平台的侧开口;所述吹送机构用于朝所述侧开口的方向吹送位于所述检测平台上不合格的极片袋;
储料盒;
第二输送机构;所述第二输送机构用于将所述检测平台上合格的极片袋移送至所述储料盒内。
进一步地,所述裁切平台上设置有软垫;所述裁切机构包括切刀、切刀驱动结构和第一加热组件;所述第一加热组件用于加热所述切刀;所述切刀正对所述裁切平台上方,且所述切刀的刀刃朝向所述裁切平台;所述切刀的刀刃的轨迹形状与所述粘合部的边缘形状相同;所述切刀驱动结构用于带动所述切刀靠近或远离所述裁切平台。
进一步地,所述第二输送机构包括真空吸盘和第一动力结构,所述真空吸盘用于与外部抽气机连通;所述第一动力结构用于带动所述真空吸盘运动。
进一步地,所述储料盒的顶端开设有出料口,所述储料盒的底端开设有避让口;所述储料盒对应设置有承托组件;所述承托组件包括承托件和第一升降驱动结构;所述承托件用于承托极片袋;所述第一升降驱动结构用于带动所述承托件通过所述避让口进入所述储料内,并带动所述承托件在靠近或远离所述出料口的方向运动。
进一步地,所述锂电池极片包裹装置包括供料盒、第三输送机构、下隔膜输送机构和上隔膜输送机构;所述下隔膜输送机构用于带动下隔膜依次经过所述热封平台和所述裁切平台;所述下隔膜位于所述热封平台上方的部位用于放置锂电池极片;所述供料盒用于存放锂电池极片;第三输送机构用于将所述供料盒的锂电池极片移送至所述热封平台的下隔膜上;所述上隔膜供给装置用于使上隔膜覆盖锂电池极片,并与下隔膜贴合。
进一步地,所述制袋分类一体设备还包括纠偏机构;所述供料盒、所述纠偏机构和所述热封平台沿X向依次排列;所述纠偏机构包括纠偏平台、旋转驱动结构、安装件和双向驱动结构;所述纠偏平台安装在所述旋转驱动结构上,并由所述旋转驱动结构带动其水平旋转;所述旋转驱动结构安装在所述安装件上;所述双向驱动结构用于带动安装件分别沿X向和Y向运动;所述第三输送机构包括第一吸盘输送结构和第二吸盘输送结构;所述第一吸盘输送结构用于吸附所述供料盒的锂电池极片并输送至所述检测平台;所述第二吸盘输送结构用于吸附所述检测平台的锂电池极片并沿X向平移至下隔膜上。
进一步地,所述热封平台上设置有用于放置锂电池极片的热封工位;所述上隔膜输送机构包括料辊、牵引辊、安装板、第二动力结构、固定组件和压合组件;所述料辊用于供上隔膜卷绕;所述固定组件用于接收从所述料辊引出的上隔膜,将接收的上隔膜固定在所述热封工位和所述裁切平台之间并与下隔膜贴合;隔膜位于所述料辊和固定组件之间的部位形成为用于贴覆于锂电池极片的贴覆段;所述牵引辊安装在所述安装板上;所述第二动力结构用于带动所述安装板运动,以使所述牵引辊在所述安装板的联动下将所述贴覆段牵引至所述热封工位的正上方;所述压合组件用于在所述热封工位远离所述裁切平台的一侧向下抵压贴覆段,以使所述贴覆段与下隔膜贴合。
进一步地,所述固定组件包括压板和第二升降驱动结构;所述压板位于所述热封平台的上方,并与所述热封平台配合用于夹紧上隔膜;所述第二升降驱动结构用于带动所述压板升降。
进一步地,所述压合组件包括压合辊和第三升降驱动结构;所述压合辊安装在所述安装板上,并用于向下抵推上隔膜;所述第三升降驱动结构安装在所述安装板上,并用于带动所述压合辊升降。
进一步地,所述热封机构安装在所述安装板上,并包括第四升降驱动结构、热封件和第二加热组件;所述第二加热组件用于加热所述热封件;所述热封件具有向下凸出的热压凸缘,所述热压凸缘的轨迹形状与锂电池极片除其极耳的部位的边缘形状相同;所述第四升降驱动结构用于带动所述热封件升降。
相比现有技术,本发明的有益效果在于:
本发明通过设置热封平台、锂电池极片包裹装置、热封机构、裁切平台、牵引机构和裁切机构的配合,实现锂电池极片的制袋,之后配合第一输送机构将包裹有锂电池极片的极片袋移送至检测平台,再配合吹送机构和第二输送机构,根据需要将锂电池极片移送至回收盒或储料盒内,进而实现锂电池极片的分类;如此,实现锂电池极片的制袋与分类;同时,通过吹送机构与回收盒的合理设置,实现不合格的极片袋的回收,无需移送电池极片并进行对准,简化操作。
附图说明
图1为本发明锂电池极片的制袋分类一体设备的结构示意图;
图2为本发明锂电池极片包裹装置、热封平台、热封机构和牵引机构的结构示意图;
图3为本发明锂电池极片包裹装置的结构示意图之一;
图4为本发明锂电池极片包裹装置的结构示意图之二;
图5为本发明热封机构的结构示意图;
图6为本发明纠偏机构的结构示意图;
图7为本发明固定组件的结构示意图;
图8为本发明裁切平台、裁切机构、检测平台、第一输送机构、回收结构、储料盒、承托组件和第二输送机构的结构示意图;
图9为本发明回收结构的结构示意图;
图10为本发明裁切机构的结构示意图;
图11为本发明承托组件的结构示意图之一;
图12为本发明承托组件的结构示意图之二;
图中:10、热封平台;11、热封工位;20、锂电池极片包裹装置;21、供料盒;22、第三输送机构;221、第一吸盘输送结构;222、第二吸盘输送结构;23、下隔膜输送机构;24、上隔膜输送机构;241、料辊;242、牵引辊;243、安装板;244、第二动力结构;245、固定组件;2451、压板;2452、第二升降驱动结构;246、压合组件;2461、压合辊;2462、第三升降驱动结构;30、热封机构;31、第四升降驱动结构;32、热封件;321、热压凸缘;33、第二加热组件;40、裁切平台;50、牵引机构;60、裁切机构;61、切刀;611、切刀的刀刃;62、切刀驱动结构;63、第一加热组件;70、检测平台;71、吸附口;80、第一输送机构;90、回收结构;91、吹送机构;92、回收盒;921、侧开口;100、储料盒;101、出料口;102、避让口;110、第二输送机构;111、真空吸盘;112、第一动力结构;120、上隔膜;121、贴覆段;130、下隔膜;140、锂电池极片;150、承托组件;151、承托件;152、第一升降驱动结构;160、纠偏机构;161、纠偏平台;162、旋转驱动结构;163、安装件;164、双向驱动结构;170、软垫。
具体实施方式
下面,结合附图以及具体实施方式,对本发明做进一步描述,需要说明的是,在不相冲突的前提下,以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
如图1-4以及图8-9所示的一种锂电池极片的制袋分类一体设备,包括热封平台10、锂电池极片包裹装置20、热封机构30、裁切平台40、牵引机构50、裁切机构60、检测平台70、第一输送机构80、回收结构90、储料盒100和第二输送机构110;锂电池极片包裹装置20用于在热封平台10上将锂电池极片140除其极耳的部分采用上隔膜120和下隔膜130配合包裹;热封机构30用于沿热封平台10上的锂电池极片140的边缘将上隔膜120和下隔膜130热封粘合;上隔膜120和下隔膜130粘合的部位形成为粘合部;牵引机构50用于将粘合部牵引至裁切平台40;裁切机构60用于沿粘合部的边缘将上隔膜120和下隔膜130切断,以形成包裹有锂电池极片140的极片袋;如此,在锂电池极片包裹装置20、热封机构30、裁切机构60的配合下实现制袋;同时,第一输送机构80用于将极片袋移送至检测平台70;具体地,回收结构90包括吹送机构91和回收盒92;回收盒92位于检测平台70的一侧,并具有朝向检测平台70的侧开口921;吹送机构91用于朝侧开口921的方向吹送位于检测平台70上不合格的极片袋;第二输送机构110用于将检测平台70上合格的极片袋移送至储料盒100内;如此,在获知检测平台70上的极片袋质量不合格时,采用吹送机构91吹送极片袋使得极片袋通过侧开口921进入回收盒92内,无需移送极片袋并进行对准,简化回收操作;而在获知检测平台70上的极片袋质量合格时,则采用第二输送机构110将极片袋移送至储料盒100内,完成极片袋的分类。
如图9所示,进一步地,可在检测平台70上形成气腔,以及在检测平台70的上表面开设与气腔连通的吸附口71,工作时,气腔与外部抽气机连通并在外部抽气机的作用下呈负压状态,进而可通过吸附口71将极片袋吸附在检测平台70的上表面,以便于对极片袋进行检测。上述的牵引机构50可采用机械手,机械手通过拉动上隔膜120或者下隔膜130,而带动粘合部移动至裁切平台40上。
上述的吹送机构91可包括吹气头和供气机,吹气头的出风口朝向侧开口921,供气机用于给吹气头供气。
如图10所示,具体地,裁切平台40上设置有软垫170,该软垫170可采用耐高温材料制成,其可为耐高温的橡胶垫、硅胶垫等等;裁切机构60包括切刀61、切刀驱动结构62和第一加热组件63;第一加热组件63用于加热切刀61,该第一加热组件63可为加热丝、加热管等等,该第一加热组件63可与切刀61固定连接以使第一加热组件63可随切刀61运动;切刀61正对裁切平台40上方,且切刀的刀刃611朝向裁切平台40;切刀的刀刃611的轨迹形状与粘合部的边缘形状相同,且切刀的刀刃611的轨迹形状尺寸大于粘合部的边缘形状尺寸,如此,确保切刀61匹配罩设在粘合部外;切刀驱动结构62用于带动切刀61靠近或远离裁切平台40。
在上述结构的基础上,使用时,第一加热组件63加热切刀61,切刀驱动结构62带动切刀61向靠近裁切平台40的方向运动,并使切刀的刀刃611在碰到上隔膜120后继续向下运动,此时,切刀的刀刃611陷入软垫170内,如此,在切刀的刀刃611的热切割下,实现将沿粘合部的边缘将上隔膜120和下隔膜130一次切断。
再者,为了避免切刀61在切断上隔膜120和下隔膜130时,上隔膜120和下隔膜130发生回缩,还可设置张紧结构,张紧结构张紧下隔膜130位于裁切平台40的相对两侧的部位。该张紧结构可为夹子、机械手等等。
具体地,第二输送机构110包括真空吸盘111和第一动力结构112,真空吸盘111用于与外部抽气机连通;第一动力结构112用于带动真空吸盘111运动。如此,在外部抽气机的作用下,真空吸盘111内呈负压状态,进而实现对极片袋的吸附,之后在第一动力结构112的带动下,实现移送;该第一动力结构112可为机械手,也可为多个直线电机,多个直线电机分别带动沿水平、横向、竖向等方向运动。
为了避免电池极片在放置至储料通道内时,由于电池极片下降距离过远导致电池极片破损,优选地,如图11-12所示,储料盒100的顶端开设有出料口101,储料盒100的底端开设有避让口102;储料盒100对应设置有承托组件150;承托组件150包括承托件151和第一升降驱动结构152;承托件151用于承托极片袋片,该承托件151可为承托板、承托块或承托座等等;第一升降驱动结构152用于带动承托件151通过避让口102进入储料内,并带动承托件151在靠近或远离出料口101的方向运动。如此,第一升降驱动结构152带动承托件151向靠近出料口101的方向运动,缩短了极片袋在无承托状态下向下运动的距离,避免极片袋因下降路程较长而发生破损;再者,随着储料盒100内极片袋的增加,可适当采用第一升降驱动结构152带动承托件151极片袋向远出料口101的方向运动,如此,实现储料盒100整体储存极片袋。
上述的第一升降驱动结构152可为现有的直线电机。气缸等等。
如图1-4所示,具体地,锂电池极片包裹装置20包括供料盒21、第三输送机构22、下隔膜输送机构23和上隔膜输送机构24;下隔膜输送机构23用于带动下隔膜130依次经过热封平台10和裁切平台40;下隔膜130位于热封平台10上方的部位用于放置锂电池极片140;供料盒21用于存放锂电池极片140;第三输送机构22用于将供料盒21的锂电池极片140移送至热封平台10的下隔膜130上;上隔膜120供给装置用于使上隔膜120覆盖锂电池极片140,并与下隔膜130贴合;如此,先采用下隔膜输送机构23将下隔膜130输送至热封平台10,再采用第三输送机构22将锂电池极片140放置在下隔膜130上,之后配合上隔膜120输送装置将上隔膜120覆盖在锂电池极片140上,并使上隔膜120与下隔膜130贴合,即实现对锂电池极片140的包裹,上述过程采用自动化,降低劳动强度。
上述的下隔膜输送机构23可采用以下结构:下隔膜输送机构23包括放卷辊、导辊、收卷辊和旋转电机;下隔膜130绕设在放卷辊上,导辊接收放卷辊引出的下隔膜130,收卷辊接收导辊引出的下隔膜130,旋转电机带动收卷辊旋转。
为了避免锂电池极片140从供料盒21直接输送至下隔膜130上时,锂电池极片140发生偏移而导致锂电池极片140的极耳不能伸出下隔膜130外的情况,如图5所示,进一步地,本制袋分类一体设备还包括纠偏机构160;储料盒100、纠偏机构160和热封平台10沿X向依次排列;纠偏机构160包括纠偏平台161、旋转驱动结构162、安装件163和双向驱动结构164;纠偏平台161安装在旋转驱动结构162上,并由旋转驱动结构162带动其水平旋转;旋转驱动结构162安装在安装件163上;双向驱动结构164用于带动安装件163分别沿X向和Y向运动;第三输送机构22包括第一吸盘输送结构221和第二吸盘输送结构222;第一吸盘输送结构221用于吸附供料盒21的锂电池极片140并输送至检测平台70;第二吸盘输送结构222用于吸附检测平台70的锂电池极片140并平移至下隔膜130上。
在上述结构的基础上,使用时,根据实际情况,选择性地采用旋转驱动结构162和双向驱动结构164来带动纠偏平台161水平旋转、沿X向运动、沿Y向运动,进而可实现对锂电池极片140位置的调整,而使得在第二吸盘输送结构222带动锂电池极片140沿X向平移至下隔膜130上时,锂电池极片140的极耳可伸出下隔膜130外。
上述的第一吸盘输送结构221包括吸盘和动力组件,动力组件带动吸盘升降和沿X向运动,动力组件可为机械手。
上述的旋转驱动结构162可采用现有的旋转电机、旋转液缸或者中空旋转平台;上述的双向驱动结构164可采用两个气缸的配合,其中一气缸带动旋转驱动结构162沿X向运动,另一气缸带动其中一气缸沿Y向运动。
如图2-4所示,具体地,热封平台10上设置有用于放置锂电池极片140的热封工位11;上隔膜输送机构24包括料辊241、牵引辊242、安装板243、第二动力结构244、固定组件245和压合组件246;料辊241用于供上隔膜120卷绕;固定组件245用于接收从料辊241引出的上隔膜120,将接收的上隔膜120固定在热封工位11和裁切平台40之间并与下隔膜130贴合;隔膜位于料辊241和固定组件245之间的部位形成为用于贴覆于锂电池极片140的贴覆段121;牵引辊242安装在安装板243上;第二动力结构244用于带动安装板243运动,以使牵引辊242在安装板243的联动下将贴覆段121牵引至热封工位11的正上方;压合组件246用于在热封工位11远离裁切平台40的一侧向下抵压贴覆段121,以使贴覆段121与下隔膜130贴合。
在上述结构的基础上,使用时,上隔膜120绕卷在料辊241上,且上隔膜120由料辊241上引出后被固定组件245接收,固定组件245再将接收的上隔膜120固定在热封工位11和裁切平台40之间并与下隔膜130贴合;因而,在第二动力结构244的带动下,安装板243联动牵引辊242,进而牵引辊242可将贴覆段121牵引至热封工位11的正上方,(即贴覆段121在如图3所示位置移动至如图4所示位置),再配合压合机构在热封平台10的另一侧使贴覆段121与下隔膜130贴合,由此,贴覆段121的两端分别与下隔膜130位于热封工位11的两侧贴合,而实现贴覆段121与下隔膜130上锂电池极片140的贴合;上述过程自动化操作,降低劳动强度。
如图7所示,进一步地,固定组件245包括压板2451和第二升降驱动结构2452;压板2451位于热封平台10的上方,并与热封平台10配合用于夹紧上隔膜120;第二升降驱动结构2452用于带动压板2451升降。如此,上隔膜120和下隔膜130均穿过热封平台10和压板2451之间,第二升降驱动结构2452带动压板2451向下运动,进而热封平台10和压板2451可配合将上隔膜120与下隔膜130固定贴合。
上述的第二升降驱动结构2452可采用现有的气缸、直线电机等等。
如图3-4所示,具体地,压合组件246包括压合辊2461和第三升降驱动结构2462;压合辊2461安装在安装板243上,并用于向下抵推上隔膜120;如此,压合辊2461与牵引辊242共同第二动力结构244,无需另外设置动力机构,节省能源;再者,第三升降驱动结构2462安装在安装板243上,并用于带动压合辊2461升降。此时,固定组件245将接收的上隔膜120与下隔膜130一侧贴合,同时,压合辊2461随安装板243移动热压工位另一侧(即压合辊2461在如图2所示的位置移动至如图3中所示的位置),之后通过第三升降驱动结构2462带动压合辊2461向下运动抵推贴覆段121,并使上隔膜120的贴覆段121与下隔膜130贴合,进而实现贴覆段121与位于下隔膜130上的锂电池极片140的贴合。
上述的第三升降驱动结构2462可采用现有的气缸、直线电机等等。
如图3-5所示,进一步地,热封机构30安装在安装板243上,并包括第四升降驱动结构31、热封件32和第二加热组件33;第二加热组件33用于加热热封件32;热封件32具有向下凸出的热压凸缘321,热压凸缘321的轨迹形状与锂电池极片140除其极耳的部位的边缘形状相同,且热压凸缘321的形状尺寸大于极片边缘形状的尺寸,如此,以实现热压凸缘321匹配罩设在锂电池极片140外;第四升降驱动结构31用于带动热封件32升降;使用时,第二动力结构244带动安装板243运动,并使热压凸缘321正对锂电池极片140,第二加热组件33加热该热封件32,因此,热压凸缘321受热升温,配合第四升降驱动结构31带动热封件32向靠近热封工位11的方向运动,之后热压凸缘321与上隔膜120贴合,并在第四升降驱动结构31的作用下,向下挤压下隔膜130,此时,由于热压凸缘321的轨迹形状与锂电池极片140的边缘形状相同,在热压凸缘321的热熔下可一次性实现沿锂电池极片140的边缘使上隔膜120和下隔膜130下粘合,节省粘合时间。
上述的第四升降驱动结构31可采用现有的气缸、直线电机等等;上述的第二加热组件33可为加热丝、加热管等等。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式,不能以此来限定本发明保护的范围,本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。