CN110600812B - 一种极片自动换卷机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种极片自动换卷机构,包括第一放卷组件、第二放卷组件、换卷台，换卷台依次设置入料口、换卷区和出料口，入料口和出料口之间形成沿极片送料方向延伸的送料通道，换卷区在垂直极片送料方向上相邻设置有贴胶工位、极片切断工位，贴胶工位在送料通道两侧分别设置备有胶带的第一贴胶头和第二贴胶头，极片切断工位设置有第一取料座、第二取料座，第一取料座在切刀的两侧设置有第一吸料头和第二吸料头，第二取料座在刀槽的两侧相应设置有第三吸料头和第四吸料头，第一吸料头和第二吸料头沿极片送料方向设置在切刀两侧。本发明实现自动换卷，提高锂电池生产效率，通过第一、二胶带提高第一、二极片料带的连接稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池卷绕技术领域,特别涉及一种极片自动换卷机构。
背景技术
新能源技术的发展和成熟，锂电池的应用也越来越广泛。在目前锂电池设备中，以卷绕方式组合成形的电芯所组成的电池，称为卷绕电池，卷绕电池也称为电芯。现有的锂电池卷绕机或者制片机在工作过程中需要更换极片料带卷，以保证锂电池的持续生产，传统是将整个机器停机后，在靠近放卷装置处将旧极片料带剪断，然后更换新极片料带卷到放卷装置上，并通过人工将新极片料带头部与旧极片料带尾部接上，完成换卷，换卷效率低，降低了电芯的产量，影响企业的效益。
发明内容
本发明解决的技术问题是针对上述现有技术中存在的缺陷,提供一种极片自动换卷机构，以解决上述背景技术中提出的问题。
为解决上述技术问题,本发明采取的技术方案如下:一种极片自动换卷机构,包括正在输送第一极片料带的第一放卷组件、放置待换卷的第二极片料带的第二放卷组件、设置在第一放卷组件和第二放卷组件之间的换卷台，所述换卷台依次设置入料口、换卷区和出料口，所述入料口和出料口之间形成沿极片送料方向延伸的送料通道，所述换卷区在垂直极片送料方向上相邻设置有贴胶工位、极片切断工位，所述贴胶工位在送料通道两侧分别设置备有胶带的第一贴胶头和第二贴胶头，所述极片切断工位设置有位于第一贴胶头一侧并安装有切刀的第一取料座、位于第二贴胶头一侧并开制有刀槽的第二取料座，所述第一取料座在切刀的两侧设置有第一吸料头和第二吸料头，所述第二取料座在刀槽的两侧相应设置有第三吸料头和第四吸料头，所述第一吸料头和第二吸料头沿极片送料方向设置在切刀两侧；第一极片料带和第二极片料带沿送料通道穿过换卷台，所述第一取料座和第二取料座相对运动并通过切刀将送料通道的第一极片料带和第二极片料带同时切断，所述第一吸料头、第二吸料头分别吸附第一极片料带的A端和B端，所述第三吸料头、第四吸料头分别吸附第二极片料带的C端和D端，所述第一极片料带A端通过第二贴胶头与第一取料座配合贴设胶带并吸附在第二贴胶头上，所述第二极片料带D端通过第一贴胶头与第二取料座配合贴设胶带并吸附在第一贴胶头上，所述第一贴胶头、第二贴胶头相互配合将贴设有胶带的第一极片料带A端与第二极片料带D端胶粘固定以完成第一极片料带与第二极片料带的换卷。
作为对上述技术方案的进一步阐述：
在上述技术方案中,所述换卷台设置有相互平行的第一导轨和第二导轨，所述第一导轨、第二导轨分别设置有第一移动座和第二移动座，所述第一移动座设置有与第一贴胶头驱动连接的第一气缸、与第一取料座驱动连接的第二气缸，所述第二移动座设置有与第二贴胶头驱动连接的第三气缸、与第二取料座驱动连接的第四气缸，所述第一移动座、第二移动座分别连接有第一驱动气缸和第二驱动气缸。
在上述技术方案中,所述第一取料座设置有与第二气缸驱动端连接的连接座，所述连接座的一侧与切刀固接，所述连接座的另一侧设置有缓冲气缸，所述缓冲气缸驱动端设置有连接板，所述连接板往连接座方向延伸有分别与第一吸料头、第二吸料头连接的多个导杆，所述多个导杆与连接座滑动连接。
在上述技术方案中,所述出料口的两侧设置有分别设置有第一夹持料辊和第二夹持料辊，所述第一夹持料辊和第二夹持料辊均开制有平行轴线方向的夹槽，所述第一夹持料辊位于靠近第一取料座的一侧，所述第二夹持料辊位于第二取料座的一侧，所述第二极片料带的末端嵌入第二夹持料辊的夹槽内并缠绕在第二夹持料辊表面。
在上述技术方案中,所述第一夹持料辊和第二夹持料辊之间设置有驱动电机，所述驱动电机驱动端设置有与第一夹持料辊、第二夹持料辊传动连接的同步带。
在上述技术方案中,所述入料口设置有两个第一料辊，所述出料口设置有两个第二料辊，所述两个第一料辊和两个第二料辊之间形成送料通道，所述第一放卷组件与入料口之间依次设置有第一牵引料辊、与第一移动座同步移动的第一摆动组件、第二牵引料辊，所述第二放卷组件与入料口之间依次设置有第三牵引料辊、与第二移动座同步移动的第二摆动组件、第四牵引料辊。
在上述技术方案中,所述第一摆动组件和第二摆动组件均由无杆气缸和摆动板组成，所述摆动板固定在无杆气缸的滑块上，所述摆动板开制有供极片料带通过的通槽。
在上述技术方案中,还包括夹持第一极片料带的夹持组件，所述夹持组件设置在出料口的极片送料方向的前方，所述夹持组件包括第三料辊、夹持头以及夹持气缸，所述第一极片料带从第三料辊与夹持头之间穿过，所述夹持气缸驱动夹持头往第三料辊方向来回移动。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明设计新颖、实用性强、结构合理，实现第一、二极片料带的自动换卷，提高锂电池生产效率，提高锂电池产量，通过切刀将第一、二极片料带同时切断，通过第一、二、三、四吸料头分别将切断后的第一极片料带AB端、第二极片料带CD端定位吸取，保证第一极片料带A端与第二极片料带D端定位精确，通过第一、二胶带对第一极片料带A端与第二极片料带D端进行双面胶粘，提高第一极片料带和第二极片料带连接的稳定性。
附图说明
图1是本发明立体结构示意图；
图2是本发明立体结构示意图(显示部分驱动结构)；
图3是本发明平面结构示意图；
图4是图3中X部分结构放大示意图；
图5是换卷区换卷工作过程的状态示意图。
图中：11、第一放卷组件；12、第二放卷组件；13、第一极片料带；14、第二极片料带；21、第一牵引料辊；22、第一摆动板；23、第一无杆气缸；24、第二牵引料辊；25、第三牵引料辊；26、第二摆动板；27、第二无杆气缸；28、第四牵引料辊；31、入料口；32、换卷区；33、出料口；34、第一料辊；35、第二料辊；36、第二夹持料辊；37、夹槽；38、第一夹持料辊；41、第三料辊；42、夹持头；43、夹持气缸；51、第一导轨；52、第一移动座；53、第二气缸；54、第一气缸；55、连接座；56、缓冲气缸；57、导杆；58、连接板；59、第一驱动气缸；61、切刀；62、第一吸料头；63、第二吸料头；64、刀槽；65、第三吸料头；66、第四吸料头；71、第一贴胶头；72、第二贴胶头；81、第二导轨；82、第二移动座；83、第四气缸；84、第三气缸；91、第一胶带；92、第二胶带。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。在本申请的描述中,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申请和简化描述,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申请的限制。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。在本申请的描述中,“若干个”、“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。在本申请中,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,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。在本申请中,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上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
如图1-5所示，一种极片自动换卷机构,包括正在输送第一极片料带13的第一放卷组件11、放置待换卷的第二极片料带14的第二放卷组件12、设置在第一放卷组件11和第二放卷组件12之间的换卷台，换卷台依次设置入料口31、换卷区32和出料口33，入料口31和出料口33之间形成沿极片送料方向延伸的送料通道，换卷区32在垂直极片送料方向上相邻设置有贴胶工位、极片切断工位，贴胶工位在送料通道两侧分别设置备有胶带的第一贴胶头71和第二贴胶头72，极片切断工位设置有位于第一贴胶头71一侧并安装有切刀61的第一取料座、位于第二贴胶头72一侧并开制有刀槽64的第二取料座，第一取料座在切刀61的两侧设置有第一吸料头62和第二吸料头63，第二取料座在刀槽64的两侧相应设置有第三吸料头65和第四吸料头66，第一吸料头62和第二吸料头63沿极片送料方向设置在切刀61两侧。第一吸料头62、第二吸料头63、第三吸料头65、第四吸料头66、第一贴胶头71和第二贴胶头72均外接真空气泵。
换卷台设置有相互平行的第一导轨51和第二导轨81，第一导轨51、第二导轨81分别设置有第一移动座52和第二移动座82，第一移动座52设置有与第一贴胶头71驱动连接的第一气缸54、与第一取料座驱动连接的第二气缸53，第二移动座82设置有与第二贴胶头72驱动连接的第三气缸84、与第二取料座驱动连接的第四气缸83，第一移动座52、第二移动座82分别连接有第一驱动气缸59和第二驱动气缸。
第一取料座设置有与第二气缸53驱动端连接的连接座55，连接座55的一侧与切刀61固接，连接座55的另一侧设置有缓冲气缸56，缓冲气缸56驱动端设置有连接板58，连接板58往连接座55方向延伸有分别与第一吸料头62、第二吸料头63连接的多个导杆57，多个导杆57与连接座55滑动连接。第一取料座和第二取料座相对运动直到两者接触到一起后，第一吸料头62和第二吸料头63被第一取料座推动下沿着导杆57向后方移动，直至切刀61漏出并插入刀槽64内，切刀61插入刀槽64的过程将第一极片料带13和第二极片料带14切断。
出料口33的两侧设置有分别设置有第一夹持料辊38和第二夹持料辊36，第一夹持料辊和第二夹持料辊均开制有平行轴线方向的夹槽37，第一夹持料辊位于靠近第一取料座的一侧，第二夹持料辊位于第二取料座的一侧，第二极片料带14的末端嵌入第二夹持料辊的夹槽内并缠绕在第二夹持料辊表面。
第一夹持料辊和第二夹持料辊之间设置有驱动电机，驱动电机驱动端设置有与第一夹持料辊、第二夹持料辊传动连接的同步带。
入料口31设置有两个第一料辊34，出料口33设置有两个第二料辊35，两个第一料辊34和两个第二料辊35之间形成送料通道，第一放卷组件11与入料口31之间依次设置有第一牵引料辊21、与第一移动座52同步移动的第一摆动组件、第二牵引料辊24，第二放卷组件12与入料口31之间依次设置有第三牵引料辊25、与第二移动座82同步移动的第二摆动组件、第四牵引料辊28。
第一摆动组件由第一无杆气缸23和第一摆动板22组成，第二摆动组件由第二无杆气缸27和第二摆动板26组成，第一摆动板22、第二摆动板26分别固定在第一无杆气缸23的滑块上、第二无杆气缸27的滑块上，第一、二摆动板均开制有供极片料带通过的通槽。
还包括夹持第一极片料带13的夹持组件，夹持组件设置在出料口33的极片送料方向的前方，夹持组件包括第三料辊41、夹持头42以及夹持气缸43，第一极片料带13从第三料辊41与夹持头42之间穿过，夹持气缸43驱动夹持头42往第三料辊41方向来回移动。
如图3-4所示，第一极片料带13和第二极片料带14沿送料通道穿过换卷台，如图5-Ⅰ所示，第一取料座和第二取料座相对、第一贴胶头71和第二贴胶头72相对，第一取料座和第二取料座相对运动将第一极片料带13和第二极片料带14夹紧，并通过切刀61将第一极片料带13和第二极片料带14同时切断，第一吸料头62、第二吸料头63分别吸附第一极片料带13的A端和B端，第三吸料头65、第四吸料头66分别吸附第二极片料带14的C端和D端；如图5-Ⅱ所示，第二夹持料辊转动将第二极片料带14的C端收卷脱离第三吸料头65，第一放卷组件11转动将第一极片料带13的B端收卷脱离第二吸料头63，第一移动座52带动第一取料座和第一贴胶头71移动，直至第一取料座与第二贴胶头72相对；如图5-Ⅲ所示，第二贴胶头72与第一取料座相对运动，往第一极片料带13的A端贴设第二胶带92并将其连同第二胶带92吸附在第二贴胶头72上；如图5-Ⅳ所示，第一移动座52带动第一取料座和第一贴胶头71复位，第二移动座82带动第二取料座和第二贴胶头72移动，直至第二取料座与第一贴胶头71相对，第一贴胶头71与第二取料座相对运动，往第二极片料带14的D端贴设第一胶带91并将其连同第一胶带91吸附在第一贴胶头71上；如图5-Ⅴ所示，第二移动座82带动第二取料座和第二贴胶头72复位，使得第一贴胶头71和第二贴胶头72相对，第一贴胶头71、第二贴胶头72相对运动将第一极片料带13的A端(尾端)与第二极片料带14的D端(首端)通过第二胶带92和第一胶带91进行双面双重胶粘固定以完成第一极片料带13与第二极片料带14的换卷，其中，第一胶带91和第二胶带92通过第一粘胶头和第二粘胶头贴在第一极片料带A端的两个面上并且贴在第二极片料带D端的两个面上。
本发明设计新颖、实用性强、结构合理，实现第一、二极片料带的自动换卷，提高锂电池生产效率，提高锂电池产量，通过切刀61将第一、二极片料带同时切断，通过第一、二、三、四吸料头分别将切断后的第一极片料带AB端、第二极片料带CD端定位吸取，保证第一极片料带13的A端与第二极片料带14的D端定位精确，通过第一、二胶带对第一极片料带13的A端与第二极片料带14的D端进行双面胶粘，提高第一极片料带13和第二极片料带14连接的稳定性。
以上并非对本发明的技术范围作任何限制，凡依据本发明技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。
Claims (8)
1.一种极片自动换卷机构,其特征在于:包括正在输送第一极片料带的第一放卷组件、放置待换卷的第二极片料带的第二放卷组件、设置在第一放卷组件和第二放卷组件之间的换卷台，所述换卷台依次设置入料口、换卷区和出料口，所述入料口和出料口之间形成沿极片送料方向延伸的送料通道，所述换卷区在垂直极片送料方向上相邻设置有贴胶工位、极片切断工位，所述贴胶工位在送料通道两侧分别设置备有胶带的第一贴胶头和第二贴胶头，所述极片切断工位设置有位于第一贴胶头一侧并安装有切刀的第一取料座、位于第二贴胶头一侧并开制有刀槽的第二取料座，所述第一取料座在切刀的两侧设置有第一吸料头和第二吸料头，所述第二取料座在刀槽的两侧相应设置有第三吸料头和第四吸料头，所述第一吸料头和第二吸料头沿极片送料方向设置在切刀两侧；第一极片料带和第二极片料带沿送料通道穿过换卷台，所述第一取料座和第二取料座相对运动并通过切刀将送料通道的第一极片料带和第二极片料带同时切断，所述第一吸料头、第二吸料头分别吸附第一极片料带的A端和B端，所述第三吸料头、第四吸料头分别吸附第二极片料带的C端和D端，所述第一极片料带A端通过第二贴胶头与第一取料座配合贴设胶带并吸附在第二贴胶头上，所述第二极片料带D端通过第一贴胶头与第二取料座配合贴设胶带并吸附在第一贴胶头上，所述第一贴胶头、第二贴胶头相互配合将贴设有胶带的第一极片料带A端与第二极片料带D端胶粘固定以完成第一极片料带与第二极片料带的换卷。
2.根据权利要求1所述的一种极片自动换卷机构,其特征在于,所述换卷台设置有相互平行的第一导轨和第二导轨，所述第一导轨、第二导轨分别设置有第一移动座和第二移动座，所述第一移动座设置有与第一贴胶头驱动连接的第一气缸、与第一取料座驱动连接的第二气缸，所述第二移动座设置有与第二贴胶头驱动连接的第三气缸、与第二取料座驱动连接的第四气缸，所述第一移动座、第二移动座分别连接有第一驱动气缸和第二驱动气缸。
3.根据权利要求2所述的一种极片自动换卷机构,其特征在于,所述第一取料座设置有与第二气缸驱动端连接的连接座，所述连接座的一侧与切刀固接，所述连接座的另一侧设置有缓冲气缸，所述缓冲气缸驱动端设置有连接板，所述连接板往连接座方向延伸有分别与第一吸料头、第二吸料头连接的多个导杆，所述多个导杆与连接座滑动连接。
4.根据权利要求3所述的一种极片自动换卷机构,其特征在于,所述出料口的两侧设置有分别设置有第一夹持料辊和第二夹持料辊，所述第一夹持料辊和第二夹持料辊均开制有平行轴线方向的夹槽，所述第一夹持料辊位于靠近第一取料座的一侧，所述第二夹持料辊位于第二取料座的一侧，所述第二极片料带的末端嵌入第二夹持料辊的夹槽内并缠绕在第二夹持料辊表面。
5.根据权利要求4所述的一种极片自动换卷机构,其特征在于,所述第一夹持料辊和第二夹持料辊之间设置有驱动电机，所述驱动电机驱动端设置有与第一夹持料辊、第二夹持料辊传动连接的同步带。
6.根据权利要求5所述的一种极片自动换卷机构,其特征在于,所述入料口设置有两个第一料辊，所述出料口设置有两个第二料辊，所述两个第一料辊和两个第二料辊之间形成送料通道，所述第一放卷组件与入料口之间依次设置有第一牵引料辊、与第一移动座同步移动的第一摆动组件、第二牵引料辊，所述第二放卷组件与入料口之间依次设置有第三牵引料辊、与第二移动座同步移动的第二摆动组件、第四牵引料辊。
7.根据权利要求6所述的一种极片自动换卷机构,其特征在于,所述第一摆动组件和第二摆动组件均由无杆气缸和摆动板组成，所述摆动板固定在无杆气缸的滑块上，所述摆动板开制有供极片料带通过的通槽。
8.根据权利要求7所述的一种极片自动换卷机构,其特征在于,还包括夹持第一极片料带的夹持组件，所述夹持组件设置在出料口的极片送料方向的前方，所述夹持组件包括第三料辊、夹持头以及夹持气缸，所述第一极片料带从第三料辊与夹持头之间穿过，所述夹持气缸驱动夹持头往第三料辊方向来回移动。
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