CN110436240B - 一种电芯料卷隔膜自动对接装置及其对接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电芯料卷隔膜自动对接装置包括：旋转机构、隔膜放料机构和隔膜对接机构；隔膜放料机构包括：人工放料工位和自动放料工位；隔膜放料机构对接安装于旋转机构一端，并通过旋转机构的运转实现人工放料工位和自动放料工位的轮换；隔膜对接机构安装于自动放料工位竖直上方，在设定工况下隔膜对接机构翻转覆于自动放料工位的隔膜料卷隔膜上方，对自动放料工位的隔膜料卷隔膜进行切断，使得新旧隔膜更替。本发明提供的一种隔膜自动对接装置，通过旋转机构使隔膜自动放料工位和人工放料工位无缝交替，实现隔膜料卷的换料。同时切断剩余的隔膜尾料，不停机自动对接隔膜。节省隔膜接带时间，大大提高了整机工作效率，提升生产产能。

Description

一种电芯料卷隔膜自动对接装置及其对接方法
技术领域
本发明涉及锂电池制造设备领域，更具体地说是一种电芯料卷隔膜自动对接装置及其对接方法。
背景技术
随着锂电池的大量应用，锂电池从制作到生产有一套完整成熟的工艺流程。其中为了提升电芯的叠片效率，需要切断使用完隔膜料卷的隔膜，并与新隔膜料卷的隔膜进行对接。现有隔膜料卷的换卷接带为人工更换接带，隔膜料卷用完后，暂停设备，人工切断隔膜后，取下用完的隔膜料卷，再装载新的隔膜料卷的隔膜，并与新隔膜料卷隔膜对接。
目前尚无隔膜自动接带装置，现有接带为人工对接隔膜料卷。其缺点是效率低、耗时长、影响整机工作效率，不利于生产率的提升。
在隔膜换卷的过程中，可以自动切断使用完料卷隔膜并与新料卷隔膜对接，实现不停机不降速自动更换料卷，节省时间，提高叠片效率。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电芯料卷隔膜自动对接装置及其对接方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种电芯料卷隔膜自动对接装置，包括：旋转机构、隔膜放料机构和隔膜对接机构；
所述隔膜放料机构包括：人工放料工位和自动放料工位；
所述隔膜放料机构对接安装于所述旋转机构一端，并通过所述旋转机构的运转实现所述人工放料工位和所述自动放料工位的轮换；
所述隔膜对接机构安装于所述自动放料工位竖直上方，在设定工况下所述隔膜对接机构翻转贴覆于所述自动放料工位的隔膜料卷隔膜上方，对所述自动放料工位的隔膜料卷隔膜进行自动切断，使得新旧隔膜对接更换。
其进一步技术方案为：所述旋转机构包括：用于支撑承重的第一安装板，所述第一安装板是中间为安装平面、两端设有支撑板的支撑架结构；第一旋转马达输出端与第一减速机输入端连接，所述第一旋转马达通过第一同步带与第一同步轮间接相连，所述第一同步轮一侧通过第一轴承组件与旋转轴连接；所述第一同步轮另一侧与电滑环对接；所述旋转轴外侧端部设有第一旋转板，所述旋转板与气胀轴端部固定连接。
其进一步技术方案为：所述旋转机构还包括设于所述电滑环外侧端部的电滑环固定板；所述第一旋转马达的外圈通过旋转马达固定板与所述第一安装板固定连接。
其进一步技术方案为：所述隔膜放料机构包括：用于固定支撑的第二安装板，所述第二安装板一侧安装有若干第二导料辊和二个气胀轴，所述若干第二导料辊和所述二个气胀轴均平行布置；所述第二安装板另一侧安装有放料马达和第二减速机，所述放料马达输出端与所述第二减速机输入端连接，所述第二减速机外圈套设有第二同步带，所述第二减速机通过所述第二同步带与第二同步轮连接以驱动与所述第二同步轮对接的气胀轴旋转。
其进一步技术方案为：所述放料马达通过放料马达固定板与所述第二安装板固定连接，所述第二同步轮通过第二轴承组件与所述气胀轴连接。
其进一步技术方案为：所述隔膜放料机构还包括一端安装于所述第二安装板的若干圆杆，所述圆杆上由内向外依次设有色差传感器和位移传感器。
其进一步技术方案为：所述隔膜对接机构包括第三马达安装座、安装于所述第三马达安装座外侧的对接马达和第三减速机；所述对接马达输出端与所述第三减速机输入端连接，所述第三减速机输出端通过第三联轴器和第三轴承组件与第三旋转板连接，所述第三旋转板固定连接第三主导料辊一端，所述第三主导料辊另一端连接有第三加强板；所述第三旋转板与所述第三加强板平行，且所述第三旋转板和所述第三加强板间平行安装有料带对接辊、第三次导料辊和热切丝组件。
其进一步技术方案为：所述热切丝组件包括导杆气缸、与所述导杆气缸连接的导向杆；所述导向杆与电热丝固定连接，所述导向杆端部安装有电热丝固定板和安装底板。
一种电芯料卷隔膜自动对接方法，适用于前述的电芯料卷隔膜自动对接装置，包括：
步骤一：人工将新隔膜料卷转载至人工上料工位的气胀轴外圈，气胀轴胀紧新隔膜料卷；
步骤二：放料马达通过与之连接的第二减速机降至预设低转速，低速将新隔膜料卷旋转至色差感应器识别的隔膜料卷对接处；
步骤三：放料马达再将隔膜料卷对接处旋转至指定位置等待对接；
步骤四：自动放料工位的旧隔膜料卷用完后，第一旋转马达运转，通过第一减速机降至预设转速，驱动第一同步带运转；
步骤五：第一同步带带动第一同步轮旋转，第一同步轮驱动与之连接的旋转轴旋转；
步骤六：旋转轴运转过程中驱动第一旋转板旋转180度，实现人工放料工位的新隔膜料卷与自动放料工位的旧隔膜料卷的轮换；
步骤七：隔膜对接机构的对接马达通过与之连接的第三减速器降至预设低转速，驱动相连的第三主导料辊旋转；
步骤八：料带对接辊由竖直方向向下呈角度倾斜，直至料带对接辊接触旧隔膜料卷上表面；
步骤九：料带对接辊驱动旧隔膜料卷滚贴在新料卷对接处，引料辊引导新隔膜料卷沿设定方向运行并将新隔膜料卷和旧隔膜料卷对接；
步骤十：热切丝将与之接触的旧隔膜料卷剩余部分切断；
步骤十一：对接马达运转，驱动第一主导料辊旋转，使得料带对接辊旋转至竖直方向以进行下一阶段的料卷隔膜对接。
其进一步技术方案为：所述步骤十一之后还包括：循环所述步骤一至步骤十一以实现隔膜料卷不停机自动对接功能。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
本发明提供的一种隔膜自动对接装置，通过旋转机构使隔膜自动放料工位和人工放料工位无缝交替，以实现隔膜料卷的换料。隔膜对接机构对接换料隔膜，同时切断剩余的隔膜尾料，不停机自动对接隔膜。节省隔膜接带时间，大大提高了整机工作效率，提升生产产能。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明技术手段，可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征及优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，详细说明如下。
附图说明
图1为本发明的隔膜自动对接装置的整体结构示意图；
图2为本发明的旋转机构立体结构示意图；
图3为本发明的隔膜放料机构立体结构示意图；
图4为本发明的隔膜对接机构立体结构示意图。
附图标记
10、旋转机构；20、隔膜放料机构；30、隔膜对接机构；
101、旋转马达固定板；102、第一减速机；103、第一旋转马达；104、第一同步带；105、旋转轴；106、第一轴承组件；107、第一同步轮；108、电滑环；109、电滑环固定板；110、第一安装板；
201、放料马达固定板；202、第二减速机；203、放料马达；204、第二轴承组件；205、第二同步带；206、第二同步轮；208、第二安装板；209、气胀轴；210、圆杆；211、色差传感器；212、位移传感器；213、第二导料辊；214、隔膜料卷；
301、对接马达；302、第三减速机；303、第三马达安装座；304、第三联轴器；305、第三轴承组件；306、第三旋转板；307、第三主导料辊；308、第三加强板；309、料带对接辊；310、第三次导料辊；311、热切丝。
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结合和组合。
请参阅图1，一种电芯料卷隔膜自动对接装置，包括：旋转机构10、隔膜放料机构20和隔膜对接机构30；
隔膜放料机构20包括：人工放料工位和自动放料工位；
隔膜放料机构20对接安装于旋转机构10一端，并通过旋转机构10的运转实现人工放料工位和自动放料工位的轮换；
隔膜对接机构30安装于自动放料工位竖直上方，在设定工况下隔膜对接机构30翻转贴覆于自动放料工位的隔膜料卷214隔膜上方，对自动放料工位的隔膜料卷214隔膜进行自动切断，使得新旧隔膜对接更换。
请参阅图2，本发明提供的旋转机构10包括：用于支撑承重的第一安装板110，第一安装板110是中间为安装平面、两端设有支撑板的支撑架结构；安装平面开有连接孔位；第一旋转马达103输出端与第一减速机102输入端连接，第一旋转马达103通过第一同步带104与第一同步轮107间接相连，第一同步轮107一侧通过第一轴承组件106与旋转轴105连接；第一同步轮107另一侧与电滑环108对接；旋转轴105外侧端部设有第一旋转板(图中未示出)，第一旋转板与气胀轴端部固定连接。
旋转机构10还包括设于电滑环108外侧端部的电滑环固定板109；第一旋转马达103的外圈通过旋转马达固定板101与第一安装板110固定连接。
请参阅图3，本发明提供的隔膜放料机构20包括：用于固定支撑的第二安装板208，第二安装板208一侧安装有若干第二导料辊213和二个气胀轴209，若干第二导料辊213和二个气胀轴209均平行布置；第二安装板208另一侧安装有放料马达203和第二减速机202，放料马达203输出端与第二减速机202输入端连接，第二减速机202外圈套设有第二同步带205，第二减速机202通过第二同步带205与第二同步轮206连接以驱动与第二同步轮206对接的气胀轴209旋转。
放料马达203通过放料马达203固定板201与第二安装板208固定连接，第二同步轮206通过第二轴承组件204与气胀轴209连接。
隔膜放料机构20还包括一端安装于第二安装板208的若干圆杆210，每一根圆杆210上均由内向外依次设有色差传感器211和位移传感器212。
请参阅图4，隔膜对接机构30包括第三马达安装座303、安装于第三马达安装座303外侧的对接马达301和第三减速机302；对接马达301输出端与第三减速机302输入端连接，第三减速机302输出端通过第三联轴器304和第三轴承组件305与第三旋转板306连接，第三旋转板306固定连接第三主导料辊307一端，第三主导料辊307另一端连接有第三加强板308；第三旋转板306与第三加强板308平行，且第三旋转板306和第三加强板308间平行安装有料带对接辊309、第三次导料辊310和热切丝组件。
热切丝组件包括导杆气缸、与导杆气缸连接的导向杆；导向杆与电热丝固定连接，导向杆端部安装有电热丝固定板和安装底板。
一种电芯料卷隔膜自动对接方法，适用于前述的电芯料卷隔膜自动对接装置，具体包括以下步骤：
步骤一：人工将新隔膜料卷214转载至人工上料工位的气胀轴209外圈，气胀轴209胀紧新隔膜料卷214；
步骤二：放料马达203通过与之连接的第二减速机202降至预设低转速，低速将新隔膜料卷214旋转至色差感应器识别的隔膜料卷214对接处；
步骤三：放料马达203再将隔膜料卷214对接处旋转至指定位置等待对接；
步骤四：自动放料工位的旧隔膜料卷214用完后，第一旋转马达103运转，通过第一减速机102降至预设转速，驱动第一同步带104运转；
步骤五：第一同步带104带动第一同步轮107旋转，第一同步轮107驱动与之连接的旋转轴105旋转；
步骤六：旋转轴105运转过程中驱动第一旋转板旋转180度，实现人工放料工位的新隔膜料卷214与自动放料工位的旧隔膜料卷214的轮换；
步骤七：隔膜对接机构30的对接马达301通过与之连接的第三减速器降至预设低转速，驱动相连的第三主导料辊307旋转；
步骤八：料带对接辊309由竖直方向向下呈角度倾斜，直至料带对接辊309接触旧隔膜料卷214上表面；
步骤九：料带对接辊309驱动旧隔膜料卷214滚贴在新料卷对接处，引料辊引导新隔膜料卷214沿设定方向运行并将新隔膜料卷214和旧隔膜料卷214对接；
步骤十：热切丝311将与之接触的旧隔膜料卷214剩余部分切断；
步骤十一：对接马达301运转，驱动第一主导料辊旋转，使得料带对接辊309旋转至竖直方向以进行下一阶段的料卷隔膜对接。
步骤一至步骤十一为一次隔膜料卷214的对接过程，循环步骤一至步骤十一的对接过程若干次，直至达到预设电芯叠片厚度，以实现隔膜料卷214不停机自动对接功能。
旋转机构10上装载隔膜放料机构20，隔膜放料机构20分为自动放料和人工上隔膜料卷214两个工位。自动放料工位隔膜料卷214用完后旋转机构10旋转180°，使新料卷旋转到自动放料工位，用完料的卷旋转到人工上隔膜工位，这时隔膜对接机构30的对接马达301拖动对接辊将隔膜滚贴在新料卷对接处，使隔膜对接，同时热切丝311将用完的隔膜料卷214剩余部分切断，隔膜对接机构30旋转回原位，人工再从人工上隔膜处取下已用完的隔膜料卷214，并装载新的隔膜料卷214，至此实现不停机自动对接隔膜功能。
与现有技术相比，本发明提供的一种隔膜自动对接装置，通过旋转机构使隔膜自动放料工位和人工放料工位无缝交替，以实现隔膜料卷的换料。隔膜对接机构对接换料隔膜，同时切断剩余的隔膜尾料，不停机自动对接隔膜。节省隔膜接带时间，大大提高了整机工作效率，提升生产产能。
上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依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 (8)

1.一种电芯料卷隔膜自动对接装置，其特征在于，包括：旋转机构、隔膜放料机构和隔膜对接机构；
所述隔膜放料机构包括：人工放料工位和自动放料工位；
所述隔膜放料机构对接安装于所述旋转机构一端，并通过所述旋转机构的运转实现所述人工放料工位和所述自动放料工位的轮换；
所述隔膜对接机构安装于所述自动放料工位竖直上方，在设定工况下所述隔膜对接机构翻转贴覆于所述自动放料工位的隔膜料卷隔膜上方，对所述自动放料工位的隔膜料卷隔膜进行自动切断，使得新旧隔膜对接更换；
所述旋转机构包括：用于支撑承重的第一安装板，所述第一安装板是中间为安装平面、两端设有支撑板的支撑架结构；第一旋转马达输出端与第一减速机输入端连接，所述第一旋转马达通过第一同步带与第一同步轮间接相连，所述第一同步轮一侧通过第一轴承组件与旋转轴连接；所述第一同步轮另一侧与电滑环对接；所述旋转轴外侧端部设有第一旋转板，所述旋转板与气胀轴端部固定连接；
所述隔膜放料机构包括：用于固定支撑的第二安装板，所述第二安装板一侧安装有若干第二导料辊和二个气胀轴，所述若干第二导料辊和所述二个气胀轴均平行布置；所述第二安装板另一侧安装有放料马达和第二减速机，所述放料马达输出端与所述第二减速机输入端连接，所述第二减速机外圈套设有第二同步带，所述第二减速机通过所述第二同步带与第二同步轮连接以驱动与所述第二同步轮对接的气胀轴旋转。
2.根据权利要求1所述的电芯料卷隔膜自动对接装置，其特征在于，所述旋转机构还包括设于所述电滑环外侧端部的电滑环固定板；所述第一旋转马达的外圈通过旋转马达固定板与所述第一安装板固定连接。
3.根据权利要求1所述的电芯料卷隔膜自动对接装置，其特征在于，所述放料马达通过放料马达固定板与所述第二安装板固定连接，所述第二同步轮通过第二轴承组件与所述气胀轴连接。
4.根据权利要求1所述的电芯料卷隔膜自动对接装置，其特征在于，所述隔膜放料机构还包括一端安装于所述第二安装板的若干圆杆，所述圆杆上由内向外依次设有色差传感器和位移传感器。
5.根据权利要求1所述的电芯料卷隔膜自动对接装置，其特征在于，所述隔膜对接机构包括第三马达安装座、安装于所述第三马达安装座外侧的对接马达和第三减速机；所述对接马达输出端与所述第三减速机输入端连接，所述第三减速机输出端通过第三联轴器和第三轴承组件与第三旋转板连接，所述第三旋转板固定连接第三主导料辊一端，所述第三主导料辊另一端连接有第三加强板；所述第三旋转板与所述第三加强板平行，且所述第三旋转板和所述第三加强板间平行安装有料带对接辊、第三次导料辊和热切丝组件。
6.根据权利要求5所述的电芯料卷隔膜自动对接装置，其特征在于，所述热切丝组件包括导杆气缸、与所述导杆气缸连接的导向杆；所述导向杆与电热丝固定连接，所述导向杆端部安装有电热丝固定板和安装底板。
7.一种电芯料卷隔膜自动对接方法，其特征在于，适用于权利要求1-6任一项所述的电芯料卷隔膜自动对接装置，包括：
步骤一：人工将新隔膜料卷转载至人工上料工位的气胀轴外圈，气胀轴胀紧新隔膜料卷；
步骤二：放料马达通过与之连接的第二减速机降至预设低转速，低速将新隔膜料卷旋转至色差感应器识别的隔膜料卷对接处；
步骤三：放料马达再将隔膜料卷对接处旋转至指定位置等待对接；
步骤四：自动放料工位的旧隔膜料卷用完后，第一旋转马达运转，通过第一减速机降至预设转速，驱动第一同步带运转；
步骤五：第一同步带带动第一同步轮旋转，第一同步轮驱动与之连接的旋转轴旋转；
步骤六：旋转轴运转过程中驱动第一旋转板旋转180度，实现人工放料工位的新隔膜料卷与自动放料工位的旧隔膜料卷的轮换；
步骤七：隔膜对接机构的对接马达通过与之连接的第三减速器降至预设低转速，驱动相连的第三主导料辊旋转；
步骤八：料带对接辊由竖直方向向下呈角度倾斜，直至料带对接辊接触旧隔膜料卷上表面；
步骤九：料带对接辊驱动旧隔膜料卷滚贴在新料卷对接处，引料辊引导新隔膜料卷沿设定方向运行并将新隔膜料卷和旧隔膜料卷对接；
步骤十：热切丝将与之接触的旧隔膜料卷剩余部分切断；
步骤十一：对接马达运转，驱动第一主导料辊旋转，使得料带对接辊旋转至竖直方向以进行下一阶段的料卷隔膜对接。
8.根据权利要求7所述的电芯料卷隔膜自动对接方法，其特征在于，所述步骤十一之后还包括：循环所述步骤一至步骤十一以实现隔膜料卷不停机自动对接功能。
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