CN110350252B - 一种多工位极片独立纠偏装置及其纠偏方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多工位极片独立纠偏装置，包括：N组纠偏组件、N+1组视觉定位系统和一直线电机模组；纠偏组件紧密布设于所述直线电机模组上方，视觉定位系统分为二组，布设于纠偏组件上方左右两侧，以对任一待纠偏极片分别取二个Mark点。本发明所提供的一种多工位极片独立纠偏装置适用于同时叠装多个电芯的设备，布置于叠装电芯工序前；设计若干个并列的独立纠偏机构，每台电机动子上加装一套UVW对位平台，每套UVW对位平台上对应一套极片载具，载具上方布置工业相机矩阵，以实现一次性对若干个极片分别同时进行纠偏。多个极片同时纠偏的操作，显著提高了锂电池叠片生产工业的生产效率和精度，提高多极片同时叠片过程中的平齐度，保证锂电池的品质。

Description

一种多工位极片独立纠偏装置及其纠偏方法
技术领域
本发明涉及锂电池极片生产设备，具体地，涉及一种多工位极片独立纠偏装置及其纠偏方法。
背景技术
目前，市场对大型锂电子动力电池需求猛增，而在目前的锂电池制造过程中，通常采用叠片机将锂电池电芯的正、负极片与隔膜做Z形叠片装配，制作成电芯。现有技术通用的叠片方式是叠片台来回移动式叠片，锂电池叠片设备的左右两取片机械臂机构在正极、负极两料槽中拾取极片，经过二次定位工作台定位后在叠片台上交替放料，这种设备一次只能生产一个电芯，叠片速度根据极片大小只能在1.5-2.0s/pcs之间，叠片速度慢，制约了生产效率，电池生产成本较高，难以满足市场需求。因此，行业内提出了多电芯同时叠装的方案，但同时叠装多个电芯，极片的平齐度很难控制，极片的平齐度不好将严重影响电池的品质。而现有的极片纠偏装置只能对单个极片进行纠偏，无法实现对多个极片同时纠偏，制约了生产效率，难以满足市场需求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种多工位极片独立纠偏装置及其纠偏方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种多工位极片独立纠偏装置，包括：N组纠偏组件、N+1组视觉定位系统和一直线电机模组；所述纠偏组件紧密布设于所述直线电机模组上方，所述视觉定位系统分为二组，布设于所述纠偏组件上方左右两侧，以对任一待纠偏极片分别取二个Mark点。
其进一步技术方案为：任一所述纠偏组件包括：一UVW对位平台、一支架和一载具；所述UVW对位平台上表面设有所述支架，所述支架上表面承托所述载具。
其进一步技术方案为：所述直线电机模组配置有N台电机动子。
其进一步技术方案为：所述直线电机模组包括：一组直线电机导轨；间隔设置于所述直线电机导轨间的初级直线电机和次级直线电机；均匀排布于所述直线电机导轨上方的若干滑台。
其进一步技术方案为：所述多工位极片独立纠偏装置适用于同时叠装N个电芯的设备。
其进一步技术方案为：所述N组纠偏组件为奇数个；所述N+1组视觉定位系统为偶数个，且平均分为二组并布设于所述UVW对位平台上方。
一种多工位极片独立纠偏装置的纠偏方法，适用于前述的多工位极片独立纠偏装置，包括以下步骤：
S1：N个纠偏组件紧密排布，上一工序装置一次吸取N个极片分别放置于对应的纠偏组件的载具上；
S2：N台直线电机动子带动载具下方的UVW对位平台承托极片移动至设定距离，以满足每个UVW对位平台的动作距离；
S3：CCD视觉定位系统分别检测各个极片的方向和位置并计算偏移量，得出各个极片的偏移信号；
S4：CCD视觉定位系统将偏移信号反馈给对应的UVW对位平台，UVW对位平台进行极片方向和角度的纠偏；
S5：纠偏后的极片朝着统一的方向和统一的角度等间距地排列，供外设的机械臂同时吸取至叠片台。
其进一步技术方案为：所述步骤S2前包括步骤S11：载具内部抽吸成真空用以吸附并固定极片。
其进一步技术方案为：所述步骤S4后包括步骤S41：在UVW对位平台纠偏的同时，直线电机移动至下一工位，直至纠偏完成。
与现有技术相比的有益效果：
本发明所提供的一种多工位极片独立纠偏装置适用于同时叠装多个电芯的设备，布置于叠装电芯工序前；设计若干个并列的独立纠偏机构，即一列直线电机定子配备若干台直线电机动子，每台电机动子上加装一套UVW对位平台，每套UVW对位平台上对应一套极片载具，载具上方布置工业相机矩阵，以实现一次性对若干个极片分别同时进行纠偏。多个极片同时纠偏的操作，显著提高了锂电池叠片生产工业的生产效率和精度。能够提高多极片同时叠片过程中的平齐度，保证锂电池的品质。
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特性和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的多工位极片独立纠偏装置整体排布结构示意图；
图2为本发明的任一纠偏装置的结构示意图；
图3为本发明的直线电机模组的结构示意图。
附图标记：
1 纠偏组件 2 CCD视觉定位系统
3 直线电机模组 11 UVW对位平台
12 支架 13 载具
31 初级直线电机 32 直线电机导轨
33 次级直线电机 34 滑台
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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，本领域技术人员在没有作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，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
如图1-3所示，具体实施例1中，本发明提供的一种多工位极片独立纠偏装置，包括：N组纠偏组件1、N+1组视觉定位系统和一直线电机模组3；纠偏组件1紧密布设于直线电机模组3上方，视觉定位系统分为二组，布设于纠偏组件1上方左右两侧，以对任一待纠偏极片分别取二个Mark点。取N为5，即5套纠偏组件1、6套CCD视觉定位系统2和1套直线电机模组3。
任一纠偏组件1包括：一UVW对位平台11、一支架12和一载具13；UVW对位平台11上表面设有支架12，支架12上表面承托载具13。
直线电机模组3配置有N台电机动子。
直线电机模组3包括：一组直线电机导轨32；间隔设置于直线电机导轨32间的初级直线电机31和次级直线电机33；均匀排布于直线电机导轨32上方的若干滑台34。
多工位极片独立纠偏装置适用于同时叠装N个电芯的设备。
N组纠偏组件1为奇数个；N+1组视觉定位系统为偶数个，且平均分为二组并布设于UVW对位平台上方。
一种多工位极片独立纠偏装置的纠偏方法，适用于前述的多工位极片独立纠偏装置，包括以下步骤：
S1：N个纠偏组件1紧密排布，上一工序装置一次吸取N个极片分别放置于对应的纠偏组件1的载具13上；
S2：N台直线电机动子带动载具13下方的UVW对位平台承托极片移动至设定距离，以满足每个UVW对位平台的动作距离；
S3：CCD视觉定位系统2分别检测各个极片的方向和位置并计算偏移量，得出各个极片的偏移信号；
S4：CCD视觉定位系统2将偏移信号反馈给对应的UVW对位平台11，UVW对位平台11进行极片方向和角度的纠偏；
S5：纠偏后的极片朝着统一的方向和统一的角度等间距地排列，供外设的机械臂同时吸取至叠片台。
于其他更具体的实施例中，步骤S2前包括步骤S11：载具13内部抽吸成真空用以吸附并固定极片。步骤S4后包括步骤S41：在UVW对位平台纠偏的同时，直线电机移动至下一工位，直至纠偏完成。初始时，本发明提供的多工位极片独立纠偏装置的5个纠偏组件1紧靠在一起，由上一工序的装置，比如机械臂，一次性吸取5个极片分别放至该装置的载具13上。载具13内部抽吸成真空，吸附固定极片。5台直线电机动子带动UVW对位平台11拉开一定距离，以满足每个平台的动作距离。CCD工业相机视觉定位系统分别检测极片的方向和位置，计算偏移量，视觉系统将各极片的偏移信号反馈给对应的UVW对位平台11，由该对位平台对极片进行方向和角度的纠偏。在UVW对位平台纠偏的同时，直线电机向下一工位移动，待纠偏完成，极片即朝着统一的方向和统一的角度等间距地排列在一起，供机械臂同时吸取至叠片台。
本发明能同时对若干张极片进行独立纠偏，效率是单个纠偏装置的若干倍，极大提高了生产效率。采用UVW对位平台11和CCD视觉定位系统2相结合，同时对多张极片独立进行纠偏，以提高纠偏效率和精度。
综上所述，本发明所提供的一种多工位极片独立纠偏装置适用于同时叠装多个电芯的设备，布置于叠装电芯工序前；设计若干个并列的独立纠偏机构，即一列直线电机定子配备若干台直线电机动子，每台电机动子上加装一套UVW对位平台，每套UVW对位平台上对应一套极片载具，载具上方布置工业相机矩阵，以实现一次性对若干个极片分别同时进行纠偏。多个极片同时纠偏的操作，显著提高了锂电池叠片生产工业的生产效率和精度。能够提高多极片同时叠片过程中的平齐度，保证锂电池的品质。
上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依照本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (3)

1.一种多工位极片独立纠偏装置的纠偏方法，其特征在于，基于多工位极片独立纠偏装置，所述多工位极片独立纠偏装置包括：N组纠偏组件、N+1组视觉定位系统和一直线电机模组；所述纠偏组件紧密布设于所述直线电机模组上方，所述视觉定位系统分为二组，布设于所述纠偏组件上方左右两侧，以对任一待纠偏极片分别取二个Mark点，所述纠偏组件包括：一UVW对位平台、一支架和一载具；所述UVW对位平台上表面设有所述支架，所述支架上表面承托所述载具，所述直线电机模组配置有N台电机动子，所述直线电机模组包括：一组直线电机导轨；间隔设置于所述直线电机导轨间的初级直线电机和次级直线电机；均匀排布于所述直线电机导轨上方的若干滑台，所述多工位极片独立纠偏装置适用于同时叠装N个电芯的设备，所述N组纠偏组件为奇数个；所述N+1组视觉定位系统为偶数个，且平均分为二组并布设于所述UVW对位平台上方；
所述纠偏方法包括以下步骤：
S1：N个纠偏组件紧密排布，上一工序装置一次吸取N个极片分别放置于对应的纠偏组件的载具上；
S2：N台直线电机动子带动载具下方的UVW对位平台承托极片移动至设定距离，以满足每个UVW对位平台的动作距离；
S3：CCD视觉定位系统分别检测各个极片的方向和位置并计算偏移量，得出各个极片的偏移信号；
S4：CCD视觉定位系统将偏移信号反馈给对应的UVW对位平台，UVW对位平台进行极片方向和角度的纠偏；
S5：纠偏后的极片朝着统一的方向和统一的角度等间距地排列，供外设的机械臂同时吸取至叠片台。
2.根据权利要求1所述的多工位极片独立纠偏装置的纠偏方法，其特征在于，所述步骤S2前包括步骤S11：载具内部抽吸成真空用以吸附并固定极片。
3.根据权利要求1所述的多工位极片独立纠偏装置的纠偏方法，其特征在于，所述步骤S4后包括步骤S41：在UVW对位平台纠偏的同时，直线电机移动至下一工位，直至纠偏完成。
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