CN112299011B - 一种极片上料方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种极片上料方法，其包括以下步骤：取放治具吸取极片；对极片进行纠偏；取放治具贴附纠偏后的极片至预定位置。本发明的极片上料方法通过对取放治具吸取的极片的位置进行纠偏，保证极片准确贴附于隔膜的预定位置，从而提高电芯的良品率。

Description

一种极片上料方法

技术领域

本发明涉及电芯生产技术领域，具体地，涉及一种极片上料方法。

背景技术

锂离子电池生产过程中，电池极片供料是电池极片叠片前的必要工艺，目前，主要采用吸盘吸取极片并将其贴附于隔膜上，但是，吸盘吸取极片过程中，极片容易发生偏位，导致极片未贴附于隔膜的预定位置，从而降低生产得到的电芯的良品率。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明公开一种极片上料方法，其包括以下步骤：

取放治具吸取极片；

对极片进行纠偏；

取放治具贴附纠偏后的极片至预定位置。

根据本发明的一实施方式，上述极片进行纠偏前，检测极片是否位于预设范围，如为否，对极片进行纠偏。

根据本发明的一实施方式，上述检测极片是否位于预设范围的步骤是通过极片位置检测机构对极片的位置进行图像采集。

根据本发明的一实施方式，上述对极片进行纠偏的步骤是通过极片纠偏机构对极片进行纠偏。

根据本发明的一实施方式，上述通过极片纠偏机构对极片进行纠偏的步骤包括：

传送吸取极片的取放治具至极片纠偏机构；

极片纠偏件对极片进行纠偏。

根据本发明的一实施方式，上述通过极片纠偏件对极片进行纠偏的步骤包括：

调整取放治具的吸板的位置，吸板对极片进行纠偏。

根据本发明的一实施方式，上述调整取放治具的位置的步骤包括：

纠偏针插入取放治具的纠偏块，吸板发生移动，吸板对极片进行纠偏。

根据本发明的一实施方式，上述取放治具贴附纠偏后的极片至预定位置后，对取放治具进行摆正。

根据本发明的一实施方式，上述对取放治具进行摆正的步骤包括：

传送取放治具至治具摆正机构；

治具摆正机构对取放治具进行摆正。

根据本发明的一实施方式，上述取放治具摆正后，对取放治具的吸板进行除尘及除静电。

本发明的有益效果为：本发明的极片上料方法通过对取放治具吸取的极片的位置进行纠偏，保证极片准确贴附于隔膜的预定位置，从而提高电芯的良品率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例中极片上料装置的结构示意图；

图2为本发明实施例中极片上料装置的俯视图；

图3为本发明实施例中取放机构的结构示意图；

图4为本发明实施例中取放机构的另一结构示意图；

图5为本发明实施例中极片位置检测机构与极片纠偏机构配合的结构示意图；

图6为本发明实施例中极片位置检测机构的结构示意图；

图7为本发明实施例中极片纠偏机构的结构示意图；

图8为本发明实施例中治具摆正机构的结构示意图；

图9为本发明实施例中除尘机构与除静电机构配合的结构示意图。

附图标记说明：

1、极片上料装置；11、转动机构；111、分割器；112、转盘；12、取放机构；121、取放料活动组件；1211、取放料安装板；1212、取放料支撑板；12121、电磁离合器；1213、取放料活动板；1214、取放料复位件；1215、滚珠板；122、取放治具；1221、吸板；1222、纠偏块；1223、取放料缓冲件；123、取放料驱动组件；1231、取料驱动件；1232、放料驱动件；13、极片位置检测机构；131、极片位置检测安装架；132、极片位置检测件；133、极片位置检测供光件；14、极片纠偏机构；141、极片取放纠偏安装架；142、极片取放纠偏对位平台；143、极片取放纠偏驱动件；144、极片纠偏件；1441、纠偏板；1442、纠偏针；15、治具摆正机构；151、治具摆正安装架；152、治具摆正夹紧组件；1521、治具摆正夹紧滑动驱动件；1522、治具摆正夹紧滑动板；1523、第一夹紧件；15231、夹紧固定板；15232、夹紧驱动件；15233、夹紧块；1524、第二夹紧件；153、治具摆正组件；1531、治具摆正驱动件；1532、治具摆正件；16、除尘机构；161、除尘安装座；162、除尘移动驱动件；163、除尘刷；164、除尘驱动件；165、连接板；17、取放治具除静电机构。

具体实施方式

以下将以图式揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。

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，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，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该特征。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。

为能进一步了解本发明的内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

本实施例的极片上料方法，包括以下步骤：

S1：取放治具122吸取极片；

S2：对极片进行纠偏；

S3：取放治具122贴附纠偏后的极片至预定位置。

本实施例中，极片进行纠偏前，检测极片是否位于预设范围，如为否，对极片进行纠偏。

本实施例中，检测极片是否位于预设范围的步骤是通过极片位置检测机构13对极片的位置进行图像采集。

本实施例中，对极片进行纠偏的步骤是通过极片纠偏机构14对极片进行纠偏。

本实施例中，通过极片纠偏机构14对极片进行纠偏的步骤包括：

传送吸取极片的取放治具122至极片纠偏机构14；

极片纠偏件144对极片进行纠偏。

本实施例中，通过极片纠偏件144对极片进行纠偏的步骤包括：

调整取放治具122的吸板1221的位置，吸板1221对极片进行纠偏。

本实施例中，调整取放治具122的位置的步骤包括：

纠偏针插入取放治具122的纠偏块，吸板1221发生移动，吸板1221对极片进行纠偏。

本实施例中，取放治具122贴附纠偏后的极片至预定位置后，对取放治具122进行摆正。

本实施例中，对取放治具122进行摆正的步骤包括：

传送取放治具122至治具摆正机构15；

治具摆正机构15对取放治具122进行摆正。

本实施例中，取放治具122摆正后，对取放治具122的吸板1221进行除尘及除静电。

为了实现上述极片上料方法，本实施例还对应提供一种极片上料装置1。

请参照图1及图2，图1为本发明实施例中极片上料装置1的结构示意图；图2为本发明实施例中极片上料装置1的俯视图。如图所示，本申请的极片上料装置1包括转动机构11、取放机构12、极片位置检测机构13、极片纠偏机构14、治具摆正机构15、除尘机构16及除静电机构17。取放机构12设置于转动机构11。极片位置检测机构13、极片纠偏机构14、治具摆正机构15、除尘机构16及除静电机构17依序围绕转动机构11，极片位置检测机构13、极片纠偏机构14、治具摆正机构15、除尘机构16及除静电机构17分别对应取放机构12。

具体应用时，转动机构11包括分割器111及转盘112。分割器111的输入端连接驱动电机的输出端，驱动电机驱动分割器111转动，转盘112连接分割器111的输出端，取放机构12设置于转盘112，转盘112转动从而带动取放机构12转动至各个工位。

请参照图3及图4，图3为本发明实施例中取放机构12的结构示意图；图4为本发明实施例中取放机构12的另一结构示意图。如图所示，取放机构12包括取放料活动组件121、取放治具122及取放料驱动组件123。取放料活动组件121设置于转盘122。取放治具122设置于取放料活动组件121。取放料驱动组件123设置于转盘122，取放料驱动组件123活动连接取放料活动组件121。

取放料活动组件121包括取放料安装板1211、取放料支撑板1212、取放料活动板1213及取放料复位件1214。取放料安装板1211设置于转盘112。取放料支撑板1212通过导轨滑块滑动设置于取放料安装板1211。取放料活动板1213通过磁性连接取放料支撑板1212。取放料复位件1214分别连接取放料安装板1211与取放料支撑板1212，具体地，取放料复位件1214为弹簧。

优选地，取放料活动组件121还包括滚珠板1215。滚珠板1215位于取放料支撑板1212与取放料活动板1213之间。取放料活动板1213活动时可沿着滚珠板1215的表面滚动。

取放治具122包括吸板1221及纠偏块1222。吸板1221通过固定板设置于取放料活动板1213，吸板1221用于吸取极片。纠偏块1222设置于固定板，纠偏块122与极片纠偏机构14配合实现对极片位置的纠偏。

取放料驱动组件123包括取料驱动件1231及放料驱动件1232。取料驱动件1231及放料驱动件1232均设置于转盘112，取料驱动件1231的输出端与放料驱动件1232的输出端分别活动连接取放料支撑板1212。具体地，取料驱动件1231及放料驱动件1232均为气缸。

具体应用时，当转动机构11带动取放机构12转动至对应极片时，取料驱动件1231产生驱动力驱动取放料支撑板1212向极片方向移动，取放料支撑板1212带动取放料活动板1213及滚珠板1215向极片方向移动，取放料活动板1213带动吸板1221向极片方向移动，吸板1221产生吸力吸取极片，此时，取放料复位件1214被拉伸，吸板1221吸取极片后，取料驱动件1231恢复初始状态，拉伸的取放料复位件1214要恢复初始未拉伸状态，取放料复位件1214的弹力带动取放料支撑板1212、取放料活动板1213、滚珠板1215及吸板1221恢复初始位置，而后，转盘112转动带动取放机构12及极片依次经过极片位置检测机构13及极片纠偏机构14到达隔膜贴片工位，放料驱动件1232产生驱动力驱动取放料支撑板1212带动取放料活动板1213及滚珠板1215向隔膜方向移动，取放料活动板1213带动吸板1221向隔膜方向移动，吸板1221带动极片向隔膜方向移动，吸板失去吸力，极片在静电力力的作用下吸附在隔膜上，此时，取放料复位件1214被拉伸，极片吸附在隔膜上后，放料驱动件1232恢复初始状态，拉伸的取放料复位件1214要恢复初始未拉伸状态，取放料复位件1214的弹力带动取放料支撑板1212、取放料活动板1213、滚珠板1215及吸板1221恢复初始位置，接着，转盘112继续转动，转盘112带动取放机构12依次经过治具摆正机构15、除尘机构16及除静电机构17回到对应极片的位置，如此循环，实现对隔膜连续贴极片。

优选地，取放治具122还包括取放料缓冲件1223。取放料缓冲件1223设置于固定板。具体地，取放料缓冲件1223为弹簧，吸板1221吸取极片时，取放料缓冲件1223起到缓冲作用，防止其力度过大对极片造成影响。

请参照图5及图6，图5为本发明实施例中极片位置检测机构13与极片纠偏机构14配合的结构示意图；图6为本发明实施例中极片位置检测机构13的结构示意图。如图所示，极片位置检测机构13包括极片位置检测安装架131、极片位置检测件132及极片位置检测供光件133。极片位置检测安装架131设置于转盘112的转动沿线。极片位置检测件132与极片位置检测供光件133均设置于极片位置检测安装架131。具体地，极片位置检测件132为图像传感器；极片位置检测供光件133为光源，型号为OPT-LI18030-W。

再一并参照图7，图7为本发明实施例中极片纠偏机构的结构示意图。如图所示，极片纠偏机构14包括极片取放纠偏安装架141、极片取放纠偏对位平台142、极片取放纠偏驱动件143及极片纠偏件144。极片取放纠偏安装架141设置于转盘112的转动沿线。极片取放纠偏对位平台142设置于极片取放纠偏安装架141。极片取放纠偏驱动件143设置于极片取放纠偏对位平台142。极片纠偏件144设置于极片取放纠偏驱动件143的输出端，具体地，极片取放纠偏驱动件143为气缸。

具体地，极片纠偏件144包括纠偏板1441及纠偏针1442。纠偏板1441的一面连接极片取放纠偏驱动件143的输出端，纠偏针1442设置于纠偏板1441另一面。本实施例中，纠偏针1442的数量为四根，对应地，纠偏块1222的数量也为四个，四根纠偏针1442配合四个纠偏块1222实现对极片的位置进行纠偏。

具体应用时，转盘112带动吸取极片的取放机构12转动至极片位置检测机构13的工位，极片位置检测供光件133发出光源，极片位置检测件132对极片的位置进行图像采集，并将采集到的数据反馈给叠片机的控制系统，叠片机的控制系统对接收到数据进行判断，若极片处于吸板1221的预定位置，叠片机的控制系统控制转盘112带动极片转动至隔膜贴片的工位进行贴极片动作；若极片未处于吸板1221的预定位置，叠片机的控制系统控制转盘112带动极片转动至极片纠偏机构14的工位，叠片机的控制系统控制并传递信号给极片纠偏机构14，极片取放纠偏对位平台142根据接收到的信号调整好极片纠偏件144的纠偏角度，而后，极片取放纠偏驱动件143驱动纠偏板1441及纠偏针1442向取放机构12方向移动，纠偏针1442插入纠偏块1222，需要说明的是，纠偏针1442不完全插入纠偏块1222，此时，取放料支撑板1212安装的电磁离合器12121断电，磁性消失，取放料活动板1213与取放料支撑板1212分离，取放料活动板1213在滚珠板1125上滑动，取放料活动板1213带动吸取了极片的吸板1221滑动，从而实现对极片的位置进行纠偏，使极片处于预定位置，于此同时，极片取放纠偏驱动件143继续驱动纠偏针1442移动，使得纠偏针1442完全插入纠偏块1222，完成对极片的纠偏，纠偏后电磁离合器12121通电，使得取放料活动板1213再次通过磁力吸附在取放料支撑板1212上，而后，转盘112带动纠偏后的极片转动至隔膜贴片的工位进行贴极片动作。

请参照图8，图8为本发明实施例中治具摆正机构的结构示意图。如图所示，治具摆正机构15包括治具摆正安装架151、治具摆正夹紧组件152及治具摆正组件153。治具摆正安装架151设置于转盘152的转动沿线。治具摆正夹紧组件152与治具摆正组件153均设置于治具摆正安装架151。

进一步地，治具摆正夹紧组件152包括治具摆正夹紧滑动驱动件1521、治具摆正夹紧滑动板1522、第一夹紧件1523及第二夹紧件1524。治具摆正夹紧滑动驱动件1521设置于治具摆正安装架151，具体地，治具摆正夹紧滑动驱动件1521为气缸。治具摆正夹紧滑动板1522滑动设置于治具摆正安装架151。治具摆正夹紧滑动板1522连接治具摆正夹紧滑动驱动件1521的输出端。第一夹紧件1523与第二夹紧件1524相对设置于治具摆正夹紧滑动板1522。

第一夹紧件1523与第二夹紧件1524的结构与运行原理一致，下面，以第一夹紧件1523为例，具体说明第一夹紧件1523与第二夹紧件1524的结构与运行原理。

第一夹紧件1523包括夹紧固定板15231、夹紧驱动件15232及夹紧块15233。夹紧固定板15231设置于治具摆正夹紧滑动板1522。夹紧驱动件15232设置于夹紧固定板15231，具体地，夹紧驱动件15232为气缸。夹紧块15233通过导轨滑块滑动设置于夹紧固定板15231，夹紧块15233连接夹紧驱动件15232的输出端。

更进一步地，治具摆正组件153包括治具摆正驱动件1531及治具摆正件1532。治具摆正驱动件1531设置于治具摆正安装架15，具体地，治具摆正驱动件1531为气缸。治具摆正件1532设置于治具摆正驱动件1531的输出端。具体应用时，治具摆正件1532与极片纠偏件144的结构及运行原理一致，于此不再赘述。

具体应用时，取放机构12将极片贴于隔膜上后，转盘152带动取放机构12转动至治具摆正机构15的工位，治具摆正夹紧滑动驱动件1521驱动治具摆正夹紧滑动板1522向取放机构12方向移动，治具摆正夹紧滑动板1522带动第一夹紧件1523及第二夹紧件1524移动至对应取放治具122，而后，两个夹紧驱动件15232同时驱动两个夹紧块15233向取放治具122方向移动，两个夹紧块15233分别夹紧取放治具122的两侧，电磁离合器12121断电，治具摆正驱动件1531产生驱动力驱动治具摆正件1532的摆正针插入纠偏块1222，实现对纠偏后的取放治具122进行摆正，摆正后，电磁离合器12121通电，取放料活动板1213通过磁力吸附在取放料支撑板1212上，而后，转盘152带动摆正的取放治具122转动至除尘机构16及除静电机构17的工位。

请参照图9，图9为本发明实施例中除尘机构16与除静电机构17配合的结构示意图。如图所示，除尘机构16包括除尘安装座161、除尘移动驱动件162、除尘刷163及除尘驱动件164。除尘安装座161设置于转盘112的转动沿线。除尘移动驱动件162设置于除尘安装座161，具体地，除尘移动驱动件162为气缸。除尘刷163通过连接板165连接除尘移动驱动件162的输出端。除尘驱动件164设置于连接板165，除尘驱动件164输出端连接除尘刷163，具体地，除尘驱动件164为气缸。

取放治具除静电机构17设置于除尘安装座161。具体地，取放治具除静电机构17为离子风铝棒，离子风铝棒安装简易、工作安全稳定、消除静电速度快。

具体应用时，转盘112带动摆正的取放治具122转动至除尘机构16的工位，除尘移动驱动件162驱动连接板165向取放治具122方向移动，连接板165带动除尘刷163移动至抵接吸板1221，而后，除尘驱动件164驱动除尘刷163转动对吸板1221表面进行除尘，除下的灰尘通过真空管抽走，于此同时，取放治具除静电机构17对吸板1221表面进行除静电，防止静电对后续操作造成影响。

具体应用时，上述转动机构11、取放机构12、极片位置检测机构13、极片纠偏机构14、治具摆正机构15、除尘机构16及除静电机构17均电连接极片上料装置1的控制系统，极片上料装置1的控制系统控制转动机构11、取放机构12、极片位置检测机构13、极片纠偏机构14、治具摆正机构15、除尘机构16及除静电机构17作动，以达到极片上料装置1自动化控制之功效。当然，极片上料装置1的控制系统可为工控机、PLC或单片机的任意一种，于此不再赘述。

综上所述，在本发明一或多个实施方式中，本发明的极片上料方法通过对取放治具吸取的极片的位置进行纠偏，保证极片准确贴附于隔膜的预定位置，从而提高电芯的良品率。

上所述仅为本发明的实施方式而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理在内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的权利要求范围之内。

Claims (4)

1.一种极片上料方法，其特征在于，包括以下步骤：

取放治具吸取极片；

通过极片纠偏机构对所述极片进行纠偏；

取放治具贴附纠偏后的所述极片至预定位置；

所述取放治具贴附纠偏后的所述极片至预定位置后，对所述取放治具进行摆正；

其中，通过极片纠偏机构对所述极片进行纠偏的步骤包括：

传送吸取所述极片的所述取放治具至极片纠偏机构；

纠偏针插入所述取放治具的纠偏块，吸板发生移动，所述吸板对所述极片进行纠偏；

其中，转盘带动吸取极片的取放机构转动至极片位置检测机构的工位，极片位置检测供光件发出光源，极片位置检测件对极片的位置进行图像采集，并将采集到的数据反馈给叠片机的控制系统，叠片机的控制系统对接收到数据进行判断，若极片处于吸板的预定位置，叠片机的控制系统控制转盘带动极片转动至隔膜贴片的工位进行贴极片动作；若极片未处于吸板的预定位置，叠片机的控制系统控制转盘带动极片转动至极片纠偏机构的工位，叠片机的控制系统控制并传递信号给极片纠偏机构，极片取放纠偏对位平台根据接收到的信号调整好极片纠偏件的纠偏角度，而后，极片取放纠偏驱动件驱动纠偏板及纠偏针向取放机构方向移动，纠偏针插入纠偏块，需要说明的是，纠偏针不完全插入纠偏块，此时，取放料支撑板安装的电磁离合器断电，磁性消失，取放料活动板与取放料支撑板分离，取放料活动板在滚珠板上滑动，取放料活动板带动吸取了极片的吸板滑动，从而实现对极片的位置进行纠偏，使极片处于预定位置，于此同时，极片取放纠偏驱动件继续驱动纠偏针移动，使得纠偏针完全插入纠偏块，完成对极片的纠偏，纠偏后电磁离合器通电，使得取放料活动板再次通过磁力吸附在取放料支撑板上，而后，转盘带动纠偏后的极片转动至隔膜贴片的工位进行贴极片动作；

其中，对所述取放治具进行摆正的步骤包括：

传送所述取放治具至治具摆正机构；

治具摆正机构对所述取放治具进行摆正；

其中，取放机构将极片贴于隔膜上后，转盘带动取放机构转动至治具摆正机构的工位，治具摆正夹紧滑动驱动件驱动治具摆正夹紧滑动板向取放机构方向移动，治具摆正夹紧滑动板带动第一夹紧件及第二夹紧件移动至对应取放治具，而后，两个夹紧驱动件同时驱动两个夹紧块向取放治具方向移动，两个夹紧块分别夹紧取放治具的两侧，电磁离合器断电，治具摆正驱动件产生驱动力驱动治具摆正件的摆正针插入纠偏块，实现对纠偏后的取放治具进行摆正，摆正后，电磁离合器通电，取放料活动板通过磁力吸附在取放料支撑板上，而后，转盘带动摆正的取放治具转动至除尘机构及除静电机构的工位；

其中，取放机构包括取放料活动组件、取放治具及取放料驱动组件；取放治具设置于取放料活动组件，取放料驱动组件活动连接取放料活动组件，取放料活动组件包括取放料安装板、取放料支撑板、取放料活动板、取放料复位件及滚珠板，取放料支撑板通过导轨滑块滑动设置于取放料安装板，取放料活动板通过磁性连接取放料支撑板，取放料复位件分别连接取放料安装板与取放料支撑板，滚珠板位于取放料支撑板与取放料活动板之间，取放料活动板活动时可沿着滚珠板的表面滚动；取放治具包括吸板及纠偏块，吸板通过固定板设置于取放料活动板，吸板用于吸取极片，纠偏块设置于固定板，取放料驱动组件包括取料驱动件及放料驱动件，取料驱动件的输出端与放料驱动件的输出端分别活动连接取放料支撑板。

2.根据权利要求1所述的极片上料方法，其特征在于，所述极片进行纠偏前，检测所述极片是否位于预设范围，如为否，对所述极片进行纠偏。

3.根据权利要求2所述的极片上料方法，其特征在于，检测所述极片是否位于预设范围的步骤是通过极片位置检测机构对所述极片的位置进行图像采集。

4.根据权利要求1所述的极片上料方法，其特征在于，所述取放治具摆正后，对所述取放治具的吸板进行除尘及除静电。

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