CN111029663A - 叠片机及其叠片台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电池生产设备技术领域，尤其涉及一种叠片机及其叠片台。叠片台包括架体、驱动机构、凸轮机构及压刀机构；驱动机构包括驱动件及转轴，驱动件设置于架体上，并与转轴连接；凸轮机构包括第一凸轮及第二凸轮，第一凸轮及第二凸轮同轴套设于转轴；压刀机构包括安装座及压刀组件，安装座与架体滑动连接，第一凸轮能够驱动安装座沿竖直方向相对架体运动，压刀组件设置于安装座上，并包括第一压刀及第二压刀，第二凸轮能够驱动第一压刀及第二压刀沿第一水平方向相向运动，且第一水平方向与转轴的轴向平行。第一压刀及第二压刀在竖直方向及第一水平方向上的运动分别由同轴套设于转轴上的第一凸轮及第二凸轮控制，能够简化叠片台的控制方式。

Description

叠片机及其叠片台

技术领域

本发明涉及电池生产设备技术领域，尤其涉及一种叠片机及其叠片台。

背景技术

随着社会信息化的不断发展，锂电池作为各种电器的能源来源，起到越来越重要的作用，叠片工艺电池因具有内阻低、放电倍率高、容量和能量密度高、厚度便于控制和涂布要求低等优势，得到越来越广泛的应用。

叠片工艺电池一般通过叠片机生产，叠片机主要包括叠片台，叠片时，隔膜及极片按照隔膜、负极片、隔膜、正极片、隔膜……的顺序依次层叠于叠片台上。而且，叠片台还包括压刀，以在叠片时压紧叠片台上的隔膜及极片。目前，压刀一般通过气缸驱动，压刀在竖直方向和水平方向上的运动各由一个气缸控制，控制方式较为繁琐。

发明内容

本发明的目的在于提供一种叠片机及其叠片台，旨在解决现有叠片机的叠片台需要两个气缸分别控制其压刀在竖直方向和水平方向上的运动，使得控制压刀运动的方式较为繁琐的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种叠片台，包括：

架体；

驱动机构，包括驱动件及转轴，所述驱动件设置于所述架体上，并与所述转轴连接；

凸轮机构，包括第一凸轮及第二凸轮，所述第一凸轮及所述第二凸轮同轴套设于所述转轴；及

压刀机构，包括安装座及压刀组件，所述安装座与所述架体滑动连接，所述第一凸轮能够驱动所述安装座沿竖直方向相对所述架体运动，所述压刀组件设置于所述安装座上，并包括第一压刀及第二压刀，所述第二凸轮能够驱动所述第一压刀及所述第二压刀沿第一水平方向相向运动，且所述第一水平方向与所述转轴的轴向平行。

可选地，所述压刀组件还包括传动部，所述传动部包括第一传动件、换向件及第二传动件，所述换向件与所述安装座连接，所述第一传动件与所述第一压刀连接，并通过所述换向件与所述第二传动件连接，且所述第二传动件与所述第二压刀连接；

所述第二凸轮能够驱动所述第一压刀及所述第一传动件沿所述第一水平方向移动，并通过所述换向件驱动所述第二传动件及所述第二压刀沿相反方向移动。

可选地，所述第一传动件及所述第二传动件均为齿条，所述换向件为齿轮。

可选地，所述传动部还包括换向座，所述换向件通过所述换向座与所述安装座连接，所述换向座设有第一安装孔、第二安装孔及第三安装孔，所述换向件位于所述第一安装孔内，并与所述换向座转动连接，所述第一传动件穿设于所述第二安装孔，所述第二传动件穿设于所述第三安装孔，且所述第二安装孔及所述第三安装孔均与所述第一安装孔连通，以供所述第一传动件及所述第二传动件与所述换向件啮合。

可选地，所述第一压刀及所述第二压刀均与所述安装座滑动连接。

可选地，所述第一凸轮包括用于驱动所述安装座沿所述竖直方向运动的第一曲面，所述压刀机构还包括第一连接件及第一随动器，所述第一连接件的一端与所述安装座连接，另一端与所述第一随动器连接，且所述第一随动器与所述第一曲面抵接。

可选地，所述第二凸轮包括用于驱动所述第一压刀沿所述第一水平方向运动的第二曲面，所述压刀机构还包括第二连接件及第二随动器，所述第二连接件沿所述竖直方向与所述第一压刀滑动连接，并与所述第二随动器连接，且所述第二随动器与所述第二曲面抵接。

可选地，所述转轴、所述凸轮机构及所述压刀机构均设有两个，两个所述转轴的轴向均与所述第一水平方向平行，且两个所述转轴沿第二水平方向间隔设置，所述第二水平方向与所述第一水平方向垂直。

可选地，所述驱动件为电机。

另外，本发明还提供一种叠片机，包括如上述任一项所述的叠片台。

实施本发明实施例，将具有如下有益效果：

上述叠片台，其第一凸轮能够通过安装座驱动第一压刀及第二压刀同步沿竖直方向运动，第二凸轮能够驱动第一压刀及第二压刀沿第一水平方向相向运动。即，第一压刀及第二压刀在竖直方向及第一水平方向上的运动分别由第一凸轮及第二凸轮控制。而且，第一凸轮及第二凸轮同轴套设于转轴上，驱动件能够同时驱动第一凸轮及第二凸轮运动，以简化叠片台的结构及控制方式。同时，转轴的轴向与第一水平方向平行，能够减小驱动机构在与第一水平方向垂直的第二水平方向上占用的空间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

其中：

图1为一个实施例中叠片台的侧视图；

图2为图1中叠片台的部分结构的示意图；

图3为图1中叠片台的俯视图。

说明书中附图标记如下：

10、架体；

20、驱动机构；21、驱动件；22、转轴；

40、凸轮机构；41、第一凸轮；411、第一曲面；42、第二凸轮；421、第二曲面；

60、压刀机构；61、安装座；62、压刀组件；621、第一压刀；622、第二压刀；624、传动部；6241、第一传动件；6242、换向件；6244、第二传动件；6246、换向座；62461、第一安装孔；62462、第二安装孔；6248、盖体；66、第一连接件；68、第一随动器；610、第二连接件；612、第二随动器。

具体实施方式

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，本领域普通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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果所述特定姿态发生改变时，则所述方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个所述特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明一实施例提供一种叠片机，包括叠片台、隔膜供料机构及极片供料机构，隔膜供料机构用于向叠片台供应隔膜，极片供料机构用于向叠片台供应正极片及负极片，叠片台则将隔膜与极片按照隔膜、负极片、隔膜、正极片、隔膜……的顺序依次层叠于叠片台上。

如图1及图2所示，叠片台包括架体10、驱动机构20、凸轮机构40及压刀机构60。驱动机构20包括驱动件21及转轴22，驱动件21设置于架体10上，并与转轴22连接。凸轮机构40包括第一凸轮41及第二凸轮42，第一凸轮41及第二凸轮42同轴套设于转轴22。压刀机构60包括安装座61及压刀组件62，安装座61与架体10滑动连接，压刀组件62设置于安装座61上，并包括第一压刀621及第二压刀622。驱动件21驱动转轴22转动时，第一凸轮41及第二凸轮42跟随转轴22同步转动，且第一凸轮41能够驱动安装座61沿竖直方向，即图中Z方向，运动，第二凸轮42能够驱动第一压刀621及第二压刀622沿第一水平方向，即图中X方向，相向运动，且第一水平方向与转轴22的轴向平行。应当注意的是，图中第一压刀621及第二压刀622均只示出部分结构，与隔膜及极片接触的部分并未示出，但未示出部分与图中所示部分固定连接，与图中所示部分同步运动。

上述叠片台，其第一凸轮41能够通过安装座61驱动第一压刀621及第二压刀622同步沿竖直方向运动，第二凸轮42能够驱动第一压刀621及第二压刀622沿第一水平方向相向运动。即，第一压刀621及第二压刀622在竖直方向及第一水平方向上的运动分别由第一凸轮41及第二凸轮42控制。而且，第一凸轮41及第二凸轮42同轴套设于转轴22上，驱动件21能够同时驱动第一凸轮41及第二凸轮42运动，以简化叠片台的结构及控制方式。同时，转轴22的轴向与第一水平方向平行，能够减小驱动机构20在与第一水平方向垂直的第二水平方向，即图中Y方向，上占用的空间。

值得一提的是，在本实施例中，驱动件21为电机，能够提高驱动件21的控制精度及响应速度，以提高叠片台叠片的效率及精度。在其他实施例中，驱动件21也可以包括气缸及摆臂结构，气缸能够通过摆臂结构将气缸的活塞杆的直线运动转换为转轴22的旋转运动。

在本实施例中，主要参考图2，压刀组件62还包括传动部624，传动部624包括第一传动件6241、换向件6242及第二传动件6244。换向件6242与安装座61连接，第一传动件6241与第一压刀621连接，并通过换向件6242与第二传动件6244连接，且第二传动件6244与第二压刀622连接。第二凸轮42能够驱动第一压刀621及第一传动件6241沿第一水平方向运动，并通过换向件6242驱动第二传动件6244及第二压刀622沿相反方向运动。

具体地，在本实施例中，传动部624采用齿轮-齿条结构，第一传动件6241及第二传动件6244均为齿条，换向件6242为齿轮。换向件6242位于第一传动件6241与第二传动件6244之间，并与第一传动件6241及第二传动件6244啮合，且第一传动件6241及第二传动件6244均沿所述第一水平方向延伸。第二凸轮42驱动第一压刀621沿第一水平方向运动时，第一压刀621带动第一传动件6241一同沿第一水平方向运动，并在换向件6242的作用下驱动第二传动件6244及第二压刀622沿相反方向运动，从而使得第一压刀621与第二压刀622相对运动或相背运动，使第一压刀621与第二压刀622相互靠近或远离。

可以理解地，在其他实施例中，传动部624也可以采用涡轮-蜗杆结构，或者是链轮-链条结构。或者，在其他实施例中，凸轮机构40可以包括两个第二凸轮42，两个第二凸轮42分别驱动第一压刀621及第二压刀622沿第一水平方向运动。而且，两个第二凸轮42相对垂直于第一水平方向的平面对称设置，以驱动第一压刀621与第二压刀622沿相反方向运动。而且，第一压刀621及第二压刀622均与安装座61滑动连接，使第一压刀621与第二压刀622运动更加平稳。

进一步地，在本实施例中，传动部624还包括换向座6246，换向件6242通过换向座6246与安装座61连接，换向座6246设有第一安装孔62461、第二安装孔62462及第三安装孔(图中未标出)。换向件6242位于第一安装孔62461内，并与换向座6246转动连接。第一传动件6241穿设于第二安装孔62462，第二传动件6244穿设于第三安装孔，以在竖直方向支撑第一传动件6241及第二传动件6244，避免第一传动件6241及第二传动件6244在竖直方向上晃动。而且，第二安装孔62462及第三安装孔均与第一安装孔62461连通，以供第一传动件6241及第二传动件6244与换向件6242啮合。同时，换向件6242设置在第一安装孔62461内还能避免灰尘等杂物落在换向件6242上，还能避免极片及隔膜卷入第一传动件6241、第二传动件6244及换向件6242之间。

此外，在本实施例中，传动部624还包括盖体6248，盖体6248与换向座6246可拆卸连接，用于封闭第一安装孔62461。而且，在本实施例中，换向件6242与盖体6248转动连接，再通过盖体6248与换向座6246连接。相对于直接将换向件6242与换向座6246连接的方式，换向件6242的安装空间不再受限于第一安装孔62461的大小，使得换向件6242安装时有较大的安装空间，安装方便。同时，盖体6248还能进一步避免灰尘等杂物进入至第一安装孔62461内。

在本实施例中，第一凸轮41为盘形凸轮，包括用于驱动所述安装座61沿竖直方向运动的第一曲面411。压刀机构60还包括第一连接件66及第一随动器68，第一连接件66的一端与安装座61连接，另一端与第一随动器68连接，且第一随动器68与第一曲面411抵接。第一凸轮41跟随转轴22转动时，第一凸轮41带动第一随动器68沿竖直方向运动，并通过第一连接件66带动安装座61沿此方向运动。

第二凸轮42为圆柱凸轮，包括用于驱动第一压刀621沿第一水平方向运动的第二曲面421。具体到本实施例中，第二曲面421为开设在第二凸轮42的圆周面上的凹槽的内表面。压刀机构60还包括第二连接件610及第二随动器612，第二连接件610沿竖直方向与第一压刀621滑动连接，并与第二随动器612连接，且第二随动器612与第二曲面421抵接。第二凸轮42随转轴22转动时，第二凸轮42带动第二随动器612沿第一水平方向运动，并通过第二连接件610带动第一压刀621沿此方向运动。同时，由于第二连接件610沿竖直方向与第一压刀621滑动连接，第一压刀621跟随安装座61沿竖直方向运动时，第二随动器612不会跟随第一压刀621运动而使得第二随动器612与第二凸轮42分离。而且，在本实施例中，第二连接件610在第一水平方向上与架体10滑动连接，使得第二连接件610运动更加平稳，从而带动第一压刀621及第二压刀622沿第一水平方向平稳运动。

在其他实施例中，第二连接件610也可以与第一压刀621固定连接，第二连接件610及第二随动器612在第一压刀621沿竖直方向运动时会跟随第一压刀621运动。此时，为了避免第二随动器612沿竖直方向运动时与第二凸轮42分离，第二曲面421在竖直方向上的尺寸需要较大，即第二凸轮42圆周面上的凹槽的深度需要较大，以使得第二随动器612始终位于第二凸轮42圆周面上的凹槽内。相较于第二连接件610沿竖直方向与第一压刀621滑动连接的方式，第二连接件610与第一压刀621固定连接时第二凸轮42的外径较大，会增加第二凸轮42占用的空间。

可以理解地，通过设计第一曲面411的形状，可以控制第一压刀621及第二压刀622在竖直方向上的运动轨迹。通过设置第二曲面421的形状，则可以控制第一压刀621及第二压刀622沿第一水平方向上的运动轨迹。第一凸轮41及第二凸轮42安装于转轴22上的初始相对位置则可以协调第一压刀621及第二压刀622在竖直方向及第一水平方向上的运动，具体到本实施例中，第一压刀621及第二压刀622沿竖直方向向上运动至极限位置时，第一压刀621及第二压刀622相背运动至极限位置，第一压刀621与第二压刀622相互远离，以避免第一压刀621及第二压刀622影响隔膜及极片放置在叠片台上；第一压刀621及第二压刀622沿竖直方向向下运动至极限位置时，第一压刀621及第二压刀622相对运动至极限位置，第一压刀621与第二压刀622相互靠近，以压紧叠片台上的隔膜及极片。

下面结合图3以叠片机叠片时隔膜沿Z字形层叠的方式对上述叠片台的工作过程作进一步说明，应当注意的是，此时叠片台的转轴22、凸轮机构40及压刀机构60均设有两个，两个转轴22的轴向均与第一水平方向平行，且两个转轴22沿第二水平方向间隔设置，第二水平方向也为叠片台的运动方向。而且，两个凸轮机构40的第一凸轮41及第二凸轮42均相差180°，以在叠片台运动时间隔压紧叠片台上的隔膜与极片。为便于说明，以图3视角进行观察。

叠片过程中，首先由右边压刀机构60的第一压刀621及第二压刀622将隔膜压紧在叠片台上；然后，极片供料机构将负极片放置在叠片台的隔膜上；然后，左边压刀机构60的第一压刀621及第二压刀622压紧在负极片上；然后，叠片台向左移动，带动隔膜在左边压刀机构60的第一压刀621及第二压刀622的边缘处折叠；然后，将正极片放置在折叠后的隔膜上；然后，右边压刀机构60的第一压刀621及第二压刀622抽出，并重新压紧在正极片上；然后，叠片台向右移动，带动隔膜在右边压刀机构60的第一压刀621及第二压刀622的边缘处折叠；然后，将负极片放置在折叠后的隔膜上；然后，左边压刀机构60的第一压刀621及第二压刀622抽出，并重新压紧在负极片上；然后，叠片台向左移动……如此往复，以不断将隔膜与极片按照隔膜、负极片、隔膜、正极片、隔膜……的顺序依次层叠于叠片台上。

值得一提的是，定义用户使用叠片机时，叠片机朝向用户的一面为叠片机的正面，相对的一面为叠片机的背面。叠片台组装至叠片机时，转轴22的轴向垂直于叠片机的正面及背面，即，驱动件21设置在转轴22靠近正面或背面的一端，便于接线及维护。

此外，在本实施例中，叠片台包括两个驱动件21，两个驱动件21分别驱动两根转轴22转动，以省略使得两根转轴22同步运动的传动部件。当然，在其他实施例中，叠片台也可以仅包括一个驱动件21，两根转轴22上则分别安装有传动部件，如齿轮，以使得一个驱动件21同时驱动两根转轴22转动。

应当注意的是，上述叠片台还可以用于裁切后的隔膜。与上述隔膜沿Z字形层叠的方式不同，隔膜在层叠之前先裁切为片状结构。叠片过程中，隔膜供料机构先将隔膜放置在叠片台上；然后，第一压刀621及第二压刀622将隔膜压紧在叠片台上；然后，极片供料机构将负极片放置在叠片台上；然后，第一压刀621及第二压刀622抽出，并重新压紧在负极片上；然后，隔膜供料机构将隔膜放置在负极片上；然后，第一压刀621及第二压刀622抽出，并重新压紧在隔膜上；然后，极片供料机构将正极片放置在叠片台上；然后，第一压刀621及第二压刀622抽出，并重新压紧在正极片上；然后，隔膜供料机构将隔膜放置在正极片上……如此往复，以不断将隔膜与极片按照隔膜、负极片、隔膜、正极片、隔膜……的顺序依次层叠于叠片台上。此时，叠片台的转轴22、凸轮机构40及压刀机构60可以均设有一个，也可以设有多个，以将隔膜及极片压紧在叠片台上。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种叠片台，其特征在于，包括：

架体；

驱动机构，包括驱动件及转轴，所述驱动件设置于所述架体上，并与所述转轴连接；

凸轮机构，包括第一凸轮及第二凸轮，所述第一凸轮及所述第二凸轮同轴套设于所述转轴；及

压刀机构，包括安装座及压刀组件，所述安装座与所述架体滑动连接，所述第一凸轮能够驱动所述安装座沿竖直方向相对所述架体运动，所述压刀组件设置于所述安装座上，并包括第一压刀及第二压刀，所述第二凸轮能够驱动所述第一压刀及所述第二压刀沿第一水平方向相向运动，且所述第一水平方向与所述转轴的轴向平行。

2.如权利要求1所述的叠片台，其特征在于，所述压刀组件还包括传动部，所述传动部包括第一传动件、换向件及第二传动件，所述换向件与所述安装座连接，所述第一传动件与所述第一压刀连接，并通过所述换向件与所述第二传动件连接，且所述第二传动件与所述第二压刀连接；

所述第二凸轮能够驱动所述第一压刀及所述第一传动件沿所述第一水平方向移动，并通过所述换向件驱动所述第二传动件及所述第二压刀沿相反方向移动。

3.如权利要求2所述的叠片台，其特征在于，所述第一传动件及所述第二传动件均为齿条，所述换向件为齿轮。

4.如权利要求3所述的叠片台，其特征在于，所述传动部还包括换向座，所述换向件通过所述换向座与所述安装座连接，所述换向座设有第一安装孔、第二安装孔及第三安装孔，所述换向件位于所述第一安装孔内，并与所述换向座转动连接，所述第一传动件穿设于所述第二安装孔，所述第二传动件穿设于所述第三安装孔，且所述第二安装孔及所述第三安装孔均与所述第一安装孔连通，以供所述第一传动件及所述第二传动件与所述换向件啮合。

5.如权利要求1所述的叠片台，其特征在于，所述第一压刀及所述第二压刀均与所述安装座滑动连接。

6.如权利要求1所述的叠片台，其特征在于，所述第一凸轮包括用于驱动所述安装座沿所述竖直方向运动的第一曲面，所述压刀机构还包括第一连接件及第一随动器，所述第一连接件的一端与所述安装座连接，另一端与所述第一随动器连接，且所述第一随动器与所述第一曲面抵接。

7.如权利要求1或6所述的叠片台，其特征在于，所述第二凸轮包括用于驱动所述第一压刀沿所述第一水平方向运动的第二曲面，所述压刀机构还包括第二连接件及第二随动器，所述第二连接件沿所述竖直方向与所述第一压刀滑动连接，并与所述第二随动器连接，且所述第二随动器与所述第二曲面抵接。

8.如权利要求1所述的叠片台，其特征在于，所述转轴、所述凸轮机构及所述压刀机构均设有两个，两个所述转轴的轴向均与所述第一水平方向平行，且两个所述转轴沿第二水平方向间隔设置，所述第二水平方向与所述第一水平方向垂直。

9.如权利要求1所述的叠片台，其特征在于，所述驱动件为电机。

10.一种叠片机，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的叠片台。

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