CN112713313A - 一种极片叠片装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种极片叠片装置，包括横梁，设置于横梁一端下方的切换料台，依次设置于横梁下方的内输送料台和外输送料台、内整列平台和外整列平台、内叠片台、外叠片台，设置于横梁上分别与内输送料台和外输送料台对应的内移栽机械手和外移栽机械手、分别与内叠片台和外叠片台对应的内隔膜放卷单元和外隔膜放卷单元、内叠片机械手和外叠片机械手，分别设置于所述内隔膜放卷单元和外隔膜放卷单元一侧的内隔膜热切单元和外隔膜热切单元。实现了在隔膜的两面分别叠放正极片和负极片，即实现了自动化整列、叠片、搬运，隔膜的自动化上料及热切。

Description

一种极片叠片装置
技术领域
本发明涉及锂电池生产技术领域，具体为一种极片叠片装置。
背景技术
锂离子动力电池(简称锂电池)生产过程中，通常采用叠片机将正负极片间隔叠置，形成电池电芯。常用的锂离子电池电芯叠片机中，首先利用吸盘从料盒中吸取正极片或负极片，并搬动至相应的定位台，需要叠置该极片时再次利用吸盘从定位台吸取该极片，并搬动至叠片台完成叠片。叠片完成后，再搬运至另一设备，对电芯贴胶等，工序复杂，且需要多台设备共同完成，影响生产效率，且生产成本较高。为实现自动化生产，有效提供生产效率，于是需要一种极片叠片装置，用于与传输装置对接，以实现自动化叠片。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种极片叠片装置，以解决上述背景技术中提出问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种极片叠片装置，包括沿X轴方向设置的横梁，设置于所述横梁一端下方的切换料台，依次设置于所述横梁下方的内输送料台和外输送料台、内整列平台和外整列平台、内叠片台、外叠片台，设置于所述横梁上分别与所述内输送料台和所述外输送料台对应的内移栽机械手和外移栽机械手、分别与所述内叠片台和外叠片台对应的内隔膜放卷单元和外隔膜放卷单元、分别与所述内隔膜放卷单元和外隔膜放卷单元对应的内叠片机械手和外叠片机械手以及分别设置于所述内隔膜放卷单元和外隔膜放卷单元一侧的内隔膜热切单元和外隔膜热切单元。
进一步的是，所述内输送料台和外输送料台、所述内整列平台和所述外整列平台、内移栽机械手和所述外移栽机械手分别对称设置；所述内叠片台和所述外叠片台、所述内隔膜放卷单元和所述外隔膜放卷单元、所述内隔膜热切单元和所述外隔膜热切单元的结构分别相同。
进一步的是，所述内移栽机械手和所述外移栽机械手分别设置有内除尘分张单元和外除尘分张单元，所述内除尘分张单元和所述外除尘分张单元对称设置。
进一步的是，所述切换料台包括切换机架、设置于所述切换机架上的切换X轴滑轨、与所述切换X轴滑轨滑动配合的切换移动架、驱动所述切换移动架沿所述切换X轴滑轨滑动的切换X轴气缸、设置于所述切换移动架上的切换Y轴传输带单元、驱动所述切换Y轴传输带单元传输的切换Y轴传输电机以及设置于所述切换Y轴传输带单元中部的漫反射光电传感器。
进一步的是，所述内叠片机械手包括叠片立板、设置于所述叠片立板上的叠片Z轴滑轨、与所述叠片Z轴滑轨滑动配合的叠片安装板、驱动所述叠片安装板升降的叠片升降气缸、设置于所述叠片安装板底部的叠片吸盘以及设置于所述叠片吸盘一侧的极耳压片。
进一步的是，所述内隔膜热切单元包括隔膜热切安装架、设置于所述隔膜热切安装架上的热切导向柱、与所述热切导向柱底部相连的合成石材质的切刀、驱动所述切刀升降的热切气缸、设置于所述热切导向柱顶部的热切升降限位块以及设置于所述切刀一侧的切断检测传感器。
进一步的是，所述内移栽机械手包括移栽Z轴模组、设置于所述移栽Z轴模组输出端的移栽升降板、设置于所述移栽升降板底部的移栽安装板以及设置于所述移栽安装板底部的多个弹性真空吸头。
进一步的是，所述内隔膜放卷单元包括隔膜放卷立架、设置于所述隔膜放卷立架上的隔膜辊安装架、驱动所述隔膜辊安装架进退的隔膜纠偏电机、设置于所述隔膜辊安装架上的隔膜辊和多个导向辊、设置于其中一个所述导向辊一侧的压板、驱动所述压板进退的隔膜压紧气缸、设置于其中另一个所述导向辊处的纠偏传感器以及驱动所述纠偏传感器进退的微调千分尺。
本发明的有益效果是：所述切换料台用于将承载有正极片/负极片的载盘上料，依次轮流传输至所述内输送料台和所述外输送料台，再将空载盘下料；所述内整列平台和所述外整列平台分别对极片整理；所述内隔膜放卷单元和外隔膜放卷单元分别进行隔膜放卷的动作，所述内移栽机械手和所述外移栽机械手分别将所述内整列平台和所述外整列平台的极片吸附放置到隔膜上，再分别由所述内叠片机械手和所述外叠片机械手呈Z字形叠片，即实现了在隔膜的两面分别叠放正极片和负极片，即实现了自动化整列、叠片、搬运，隔膜的自动化上料及热切。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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。
图1为本发明极片叠片装置的示意图；
图2为本发明极片叠片装置另一方向的示意图；
图3为本发明极片叠片装置的内隔膜放卷单元的示意图；
图4为本发明极片叠片装置的内隔膜放卷单元另一方向的示意图；
图5为本发明极片叠片装置的切换料台示意图；
图6为本发明极片叠片装置的内移栽机械手示意图；
图7为本发明极片叠片装置的内叠片机械手示意图；
图8为本发明极片叠片装置的内隔膜热切单元示意图；
图中标记为：
横梁231，切换料台2310，切换机架2311，切换X轴滑轨2312，切换移动架2313，切换X轴气缸2314，切换Y轴传输带单元2315，切换Y轴传输电机2316，漫反射光电传感器2317，
内输送料台232，外输送料台2320，内整列平台233，外整列平台2330，内叠片台234，外叠片台2340，
外移栽机械手2350，内移栽机械手2350，移栽Z轴模组2351，移栽升降板2352，移栽安装板2353，弹性真空吸头2354，
内隔膜放卷单元236，外隔膜放卷单元2360，内隔膜放卷单元236，隔膜放卷立架2361，隔膜辊安装架2362，隔膜纠偏电机2363，隔膜辊2364，导向辊2365，压板2366，隔膜压紧气缸2367，纠偏传感器2368，微调千分尺2369，
内叠片机械手237，外叠片机械手2370，叠片立板2371，叠片Z轴滑轨2372，叠片安装板2373，叠片升降气缸2374，叠片吸盘2375，极耳压片2376，
内除尘分张单元238，外除尘分张单元2380，
内隔膜热切单元239，外隔膜热切单元2390，隔膜热切安装架2391，热切导向柱2392，切刀2393，热切气缸2394，热切升降限位块2395，切断检测传感器2396。
具体实施方式
以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本发明而不限于限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。
请参阅图1-8，本发明提供以下技术方案：
一种极片叠片装置，包括横梁231，设置于所述横梁231一端的切换料台2310，依次设置于所述横梁231下方的内输送料台232和外输送料台2320、内整列平台233和外整列平台2330、内叠片台234、外叠片台2340，设置于所述横梁231上分别与所述内输送料台232和所述外输送料台2320对应的内移栽机械手(未图示)和外移栽机械手2350、分别与所述内叠片台234和外叠片台2340对应的内隔膜放卷单元236和外隔膜放卷单元2360、分别与所述内隔膜放卷单元236和外隔膜放卷单元2360对应的内叠片机械手237和外叠片机械手2370以及分别设置于所述内隔膜放卷单元236和外隔膜放卷单元2360一侧的内隔膜热切单元239和外隔膜热切单元2390。所述切换料台2310用于将承载有正极片/负极片的载盘上料，依次轮流传输至所述内输送料台232和所述外输送料台2320，再将空载盘下料；所述内整列平台233和所述外整列平台2330分别对极片整理；所述内隔膜放卷单元236和外隔膜放卷单元2360分别进行隔膜放卷的动作，所述内移栽机械手和所述外移栽机械手2350分别将所述内整列平台233和所述外整列平台2330的极片吸附放置到隔膜上，再分别由所述内叠片机械手237和所述外叠片机械手2370呈Z字形叠片，即实现了在隔膜的两面分别叠放正极片和负极片，即实现了自动化整列、叠片、搬运，隔膜的自动化上料及热切。
所述内输送料台232和外输送料台2320、所述内整列平台233和所述外整列平台2330、内移栽机械手和所述外移栽机械手2350分别对称设置；所述内叠片台234和所述外叠片台2340、所述内隔膜放卷单元236和所述外隔膜放卷单元2360、所述内隔膜热切单元239和所述外隔膜热切单元2390的结构分别相同。
作为本发明的其他优选实施例，所述内移栽机械手和所述外移栽机械手2350下方分别设置有内除尘分张单元238和外除尘分张单元2380，所述内除尘分张单元238和所述外除尘分张单元2380对称设置。所述内除尘分张单元238和所述外除尘分张单元2380分别对正极片/负极片除尘，并吹风使极片分开，避免一次吸取多张极片。
所述切换料台2310包括切换机架2311、设置于所述切换机架2311上的切换X轴滑轨2312、与所述切换X轴滑轨2312滑动配合的切换移动架2313、驱动所述切换移动架2313沿所述切换X轴滑轨2312滑动的切换X轴气缸2314、设置于所述切换移动架2313上的切换Y轴传输带单元2315、驱动所述切换Y轴传输带单元2315传输的切换Y轴传输电机2316以及设置于所述切换Y轴传输带单元2315中部的漫反射光电传感器2317。所述切换X轴滑轨2312可以对所述切换Y轴传输带单元2315的位置切换，将极片分别输送至所述内输送料台232和所述外输送料台2320，实现了单工位向两个不同工位供料的功能。
所述内叠片机械手237包括叠片立板2371、设置于所述叠片立板2371上的叠片Z轴滑轨2372、与所述叠片Z轴滑轨2372滑动配合的叠片安装板2373、驱动所述叠片安装板2373升降的叠片升降气缸2374、设置于所述叠片安装板2373底部的叠片吸盘2375以及设置于所述叠片吸盘2375一侧的极耳压片2376。通过所述叠片吸盘2375将极片吸附搬运到所述内叠片台234和所述外叠片台2340上，所述叠片升降气缸2374具有缓冲的作用，可以避免下降过程中压伤极片；在叠片过程中，所述极耳压片2376可以防止极耳翘起或者被折入电芯引起短路。
所述内隔膜热切单元239包括隔膜热切安装架2391、设置于所述隔膜热切安装架2391上的热切导向柱2392、与所述热切导向柱2392底部相连的合成石材质的切刀2393、驱动所述切刀2393升降的热切气缸2394、设置于所述热切导向柱2392顶部的热切升降限位块2395以及设置于所述切刀2393一侧的切断检测传感器2396。所述切断检测传感器2396位漫反射光电传感器，用于检测隔膜是否切割完成。
所述内移栽机械手包括移栽Z轴模组2351、设置于所述移栽Z轴模组2351输出端的移栽升降板2352、设置于所述移栽升降板2352底部的移栽安装板2353以及设置于所述移栽安装板2353底部的多个弹性真空吸头2354。所述弹性真空吸头2354具有缓冲的作用，在叠片过程中，可以降低极片对平整度的要求，增长设备的使用寿命及适应性；所述移栽Z轴模组2351可以包括伺服电机以及设置于伺服电机输出端的滚珠丝杆，伺服电机正反转可以实现抖料的功能，再利用极片的惯性，可以将粘合的极片分开，不会造成极片弯曲。
所述内隔膜放卷单元236包括隔膜放卷立架2361、设置于所述隔膜放卷立架2361上的隔膜辊安装架2362、驱动所述隔膜辊安装架2362进退的隔膜纠偏电机2363、设置于所述隔膜辊安装架2362上的隔膜辊2364和多个导向辊2365、设置于其中一个所述导向辊2365一侧的压板2366、驱动所述压板2366进退的隔膜压紧气缸2367、设置于其中另一个所述导向辊2365处的纠偏传感器2368以及驱动所述纠偏传感器2368进退的微调千分尺2369。所述纠偏传感器2368用于检测隔膜的位置是否发生偏移，所述隔膜纠偏电机2363可以驱动所述隔膜辊安装架2362及所述隔膜辊2364进退，调节隔膜的位置；所述微调千分尺2369可以调节所述纠偏传感器2368的位置，确保隔膜位置精确。
本发明的极片叠片装置，所述切换料台2310用于将承载有正极片/负极片的载盘上料，依次轮流传输至所述内输送料台232和所述外输送料台2320，再将空载盘下料；所述内整列平台233和所述外整列平台2330分别对极片整理；所述内隔膜放卷单元236和外隔膜放卷单元2360分别进行隔膜放卷的动作，所述内移栽机械手和所述外移栽机械手2350分别将所述内整列平台233和所述外整列平台2330的极片吸附放置到隔膜上，再分别由所述内叠片机械手237和所述外叠片机械手2370呈Z字形叠片，即实现了在隔膜的两面分别叠放正极片和负极片，即实现了自动化整列、叠片、搬运，隔膜的自动化上料及热切。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”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一定指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。
上述实例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种极片叠片装置，其特征在于：包括沿X轴方向设置的横梁，设置于所述横梁一端下方的切换料台，依次设置于所述横梁下方的内输送料台和外输送料台、内整列平台和外整列平台、内叠片台、外叠片台，设置于所述横梁上分别与所述内输送料台和所述外输送料台对应的内移栽机械手和外移栽机械手、分别与所述内叠片台和外叠片台对应的内隔膜放卷单元和外隔膜放卷单元、分别与所述内隔膜放卷单元和外隔膜放卷单元对应的内叠片机械手和外叠片机械手，分别设置于所述内隔膜放卷单元和外隔膜放卷单元一侧的内隔膜热切单元和外隔膜热切单元。
2.根据权利要求1所述的极片叠片装置，其特征在于：所述内输送料台和外输送料台、所述内整列平台和所述外整列平台、内移栽机械手和所述外移栽机械手分别对称设置；所述内叠片台和所述外叠片台、所述内隔膜放卷单元和所述外隔膜放卷单元、所述内隔膜热切单元和所述外隔膜热切单元的结构分别相同。
3.根据权利要求1所述的极片叠片装置，其特征在于：所述内移栽机械手和所述外移栽机械手分别设置有内除尘分张单元和外除尘分张单元，所述内除尘分张单元和所述外除尘分张单元对称设置。
4.根据权利要求1所述的极片叠片装置，其特征在于：所述切换料台包括切换机架、设置于所述切换机架上的切换X轴滑轨、与所述切换X轴滑轨滑动配合的切换移动架、驱动所述切换移动架沿所述切换X轴滑轨滑动的切换X轴气缸、设置于所述切换移动架上的切换Y轴传输带单元、驱动所述切换Y轴传输带单元传输的切换Y轴传输电机以及设置于所述切换Y轴传输带单元中部的漫反射光电传感器。
5.根据权利要求1所述的极片叠片装置，其特征在于：所述内叠片机械手包括叠片立板、设置于所述叠片立板上的叠片Z轴滑轨、与所述叠片Z轴滑轨滑动配合的叠片安装板、驱动所述叠片安装板升降的叠片升降气缸、设置于所述叠片安装板底部的叠片吸盘以及设置于所述叠片吸盘一侧的极耳压片。
6.根据权利要求1所述的极片叠片装置，其特征在于：所述内隔膜热切单元包括隔膜热切安装架、设置于所述隔膜热切安装架上的热切导向柱、与所述热切导向柱底部相连的合成石材质的切刀、驱动所述切刀升降的热切气缸、设置于所述热切导向柱顶部的热切升降限位块以及设置于所述切刀一侧的切断检测传感器。
7.根据权利要求1所述的极片叠片装置，其特征在于：所述内移栽机械手包括移栽Z轴模组、设置于所述移栽Z轴模组输出端的移栽升降板、设置于所述移栽升降板底部的移栽安装板以及设置于所述移栽安装板底部的多个弹性真空吸头。
8.根据权利要求1所述的极片叠片装置，其特征在于：所述内隔膜放卷单元包括隔膜放卷立架、设置于所述隔膜放卷立架上的隔膜辊安装架、驱动所述隔膜辊安装架进退的隔膜纠偏电机、设置于所述隔膜辊安装架上的隔膜辊和多个导向辊、设置于其中一个所述导向辊一侧的压板、驱动所述压板进退的隔膜压紧气缸、设置于其中另一个所述导向辊处的纠偏传感器以及驱动所述纠偏传感器进退的微调千分尺。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114171804A (zh) * 2022-02-11 2022-03-11 深圳市兴禾自动化股份有限公司 一种磁浮式电芯制成生产线及其电芯制成工艺

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