CN114024040A - 一种叠片覆隔膜装置及其覆膜、张力检测工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种叠片覆隔膜装置及其覆膜、张力检测工艺，包括直线模组、覆膜机构及导膜机构，直线模组水平设置在隔膜放卷机构的下方；导膜机构设置于直线模组的侧壁上；覆膜机构可滑动地连接于直线模组的底部；覆膜机构包括驱动组件和检测压膜组件；驱动组件连接在直线模组底部；检测压膜组件连接与驱动组件上；检测压膜组件自动压紧从导膜机构向下延伸的隔膜，直线模组驱动检测压膜组件在叠片平台上来回直线运动时，检测压膜组件从左右两侧实时检测隔膜因拉动产生的作用力。本发明通过隔膜自动柔性夹紧实现带状隔膜循环不间断Z型覆膜，通过覆膜表面检测、隔膜内部张力实时检测及弧形摆动式拉膜调整有效地保证了覆膜平整度。

Description

一种叠片覆隔膜装置及其覆膜、张力检测工艺

技术领域

本发明涉及自动化设备领域，特别指一种叠片覆隔膜装置及其覆膜、张力检测工艺。

背景技术

锂电池Lithium battery是指电化学体系中含有锂包括金属锂、锂合金和锂离子、锂聚合物的电池。锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。锂电池是一种充电电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，锂离子在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电池时，锂离子从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。一般采用含有锂元素的材料作为电极的电池，是现代高性能电池的代表。

锂离子电池的电芯一般由正负极片交错叠合后形成，在电芯制造过程中首先需要先将单片的正负极片制造完成。然后在叠片平台上将正负极片交错叠合形成电芯，在正负极片交错叠片过程中需要在正负极片之间插入具有绝缘隔离作用的隔膜。在实际极片叠片覆膜过程中，一般是在叠片平台上叠完一层极片后再将隔膜覆盖在该极片上，不断交替循环直至完成电芯叠片。隔膜来料状态一般为带状结构，针对带状结构的隔膜覆膜需要设计一种覆膜装置用于将隔膜从料卷上拉出并来回覆盖在叠片平台上放置的极片上。覆膜装置需要解决以下技术问题：1、隔膜柔性夹紧问题，覆膜工艺要求隔膜被夹紧，以便从料卷上拉出隔膜并覆盖在极片表面，同时一层隔膜完成覆膜后，叠片平台的压膜机构压紧该层隔膜的一侧，覆膜装置需要拉动隔膜至叠片平台另一侧进行覆膜，如此循环进行Z型叠片，这就要求柔性夹膜，以便保持夹紧隔膜的状态下在叠片平台两侧来回循环覆膜；2、覆膜表面平整度问题，带状隔膜被拉出并覆盖在极片上时，需要保证覆膜后隔膜表面的平整度，影响平整度的因素包括覆膜装置的位置、角度以及隔膜内部张力导致的表面各处平整度不一致等。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种通过隔膜自动柔性夹紧实现带状隔膜循环不间断Z型覆膜，在保证覆膜进行的同时有效提高了覆膜效率，通过覆膜表面检测、隔膜内部张力实时检测及弧形摆动式拉膜调整有效地保证了覆膜平整度的叠片覆隔膜装置及其覆膜、张力检测工艺。

本发明采取的技术方案如下：一种叠片覆隔膜装置，包括直线模组、覆膜机构及导膜机构，其中，上述直线模组水平设置在隔膜放卷机构的下方；上述导膜机构设置于直线模组的侧壁上，导膜机构形成导膜间隙，隔膜放卷机构导出的隔膜竖直向下穿过导膜间隙；上述覆膜机构可滑动地连接于直线模组的底部，并与直线模组的输出端连接，经直线模组驱动沿水平方向来回直线运动；覆膜机构包括驱动组件和检测压膜组件；上述驱动组件连接在直线模组底部，经直线模组驱动沿直线方向运动；上述检测压膜组件连接与驱动组件上，驱动组件驱动检测压膜组件沿垂直于直线模组方向直线运动及沿竖直方向升降运动；检测压膜组件自动压紧从导膜机构向下延伸的隔膜，直线模组驱动检测压膜组件在叠片平台上来回直线运动进行覆膜时，检测压膜组件从左右两侧实时检测隔膜因拉动产生的作用力。

优选的，所述的驱动组件包括支座、第一电机、滑座及覆膜微调件，其中，上述支座可滑动地连接在直线模组的底部，经直线模组驱动而直线运动；上述第一电机设置于支座的底部，且输出端朝垂直于直线模组方向设置；上述滑座沿第一电机输出端方向可滑动地设置在支座的下部，且通过丝杆及丝杆座与第一电机的输出端连接，第一电机驱动滑座来回直线运动，滑座的侧部设有竖直向下延伸的竖板。

优选的，所述的覆膜微调件包括第二电机、连接块、连接轴及支板，其中，上述第二电机设置于滑座的下部，且输出端沿第二电机输出端方向穿过滑座侧部的竖板；上述连接块为矩形块体结构，第二电机的输出轴固定在连接块一侧面的上部；上述连接轴垂直固定在连接块另一侧面的下部，与第二电机的输出轴对应交错设置在滑座对称侧壁的上下两侧，形成力矩；上述支板包括二块，两支板平行间隔地连接在滑座竖板两侧，两支板内侧分别设有竖直延伸的滑轨。

优选的，所述的检测压膜组件包括支撑板、压膜件、夹膜件及张力检测件，其中，上述支撑板固定连接在连接轴的外端，且竖直设置，支撑板的外侧壁上设有横向滑轨；上述压膜件设置于支板两侧的滑轨之间，并与滑轨可滑动地连接，且压膜件的侧部与横向滑轨可滑动地连接；第二电机的输出轴旋转时，带动连接块摆动，连接块通过连接轴带动压膜件横向水平移动或竖直移动；上述夹膜件连接在压膜件上，压膜件通过弹簧提供柔性压力给夹膜件，以便夹紧隔膜；上述张力检测件分别与压膜件及夹膜件连接，拉膜时隔膜对夹膜件的反作用力传递至张力检测件，以便实时检测隔膜拉力。

优选的，所述的压膜件包括支撑座、压膜支板、压膜滑轨及压膜支块，其中，上述支撑座竖直设置在两支板之间，且通过滑轨与支板可滑动地连接，支撑座的侧壁可滑动地连接在横向滑轨上；上述压膜支板竖直连接在支撑座的侧壁上；上述压膜滑轨沿水平方向设置于压膜支板的外侧壁上，压膜滑轨包括两条，两压膜滑轨沿竖直方向间隔设置；上述压膜支块包括至少二块，压膜支块间隔设置在压膜支板外侧壁的上部，并水平向外延伸，相邻两压膜支块之间形成安装间隙。

优选的，所述的夹膜件包括夹膜支座、夹膜凸块、夹膜弹簧及夹膜辊，其中，上述夹膜支座包括二个，两夹膜支座分别可滑动地连接在压膜滑轨上；上述夹膜凸块包括至少二个，夹膜凸块间隔设置在夹膜支座的顶部，并向上延伸深入安装间隙内；上述夹膜弹簧包括至少二根，夹膜弹簧设置于夹膜凸块的外侧壁及压膜支块的内侧壁之间，自然状态下，夹膜弹簧的内部弹力通过夹膜凸块使两夹膜支座夹紧；上述夹膜辊包括二根，两夹膜辊分别垂直连接在两夹膜支座上，隔膜竖直向下穿过两夹膜辊之间的间隙，夹膜支座通过夹膜弹簧的柔性弹力带动两夹膜辊限位隔膜。

优选的，所述的张力检测件包括压力传感器及传力弹簧，其中，上述压力传感器包括二个，两压力传感器分别设置于压膜支板的两侧，并水平向外延伸至夹膜支座的外侧；上述传力弹簧包括二根，两根传力弹簧分别设置在夹膜支座的外侧壁与压力传感器的内侧壁之间；两夹膜辊带动隔膜在叠片平台上来回覆膜时，隔膜对夹膜辊的反作用力，通过夹膜辊传递给夹膜支座，夹膜支座将该作用力通过传力弹簧传递给压力传感器以便实时检测覆膜过程中的隔膜拉力。

优选的，所述的导膜机构包括导膜支座及导膜辊，其中，上述导膜支座竖直设置在直线模组的前侧壁上；上述导膜辊包括二根，两导膜辊平行间隔地连接在导膜支座上，两导膜辊之间留有间隙空间，隔膜沿竖直方向穿过该间隙空间进入两夹膜辊之间的空间内。

优选的，还包括拍摄组件，拍摄组件包括二套，分别间隔设置在导膜支座的侧壁上，并位于导膜辊的外侧；拍摄组件包括CCD支架及CCD拍摄头，其中，上述CCD支架连接在导膜支座的侧壁上，并水平向外延伸；上述CCD拍摄头竖直安装在CCD支架的外侧下部，且拍摄头朝下设置，以便拍摄隔膜在叠片平台上覆膜后的表面效果。

一种叠片覆隔膜装置的覆膜、张力检测工艺，包括如下工艺步骤：

S1、放带导隔膜：卷绕在卷轮上的带状隔膜从卷轮上放出后沿竖直方向伸入导膜机构内，经导膜机构的导膜辊导向限位；

S2、夹膜：步骤S1中的隔膜从穿过两导膜辊之间的间隙后，继续向下延伸并穿过覆膜机构两夹膜辊之间的间隙内，两夹膜辊通过弹簧弹力将隔膜柔性夹紧；

S3、循环覆膜：步骤S2中夹膜辊将隔膜夹紧后，直线模组驱动两夹膜辊在叠片平台的上方来回直线运动，夹膜辊拉动隔膜移动至叠片平台的左侧时，叠片平台左侧的压膜机构将隔膜一层压紧后，夹膜辊带动隔膜移动至叠片平台的右侧，叠片平台右侧的压膜机构将隔膜另一侧压紧，如此循环将隔膜沿Z字型路径覆盖在叠片平台的极片表面；

S4、第一次隔膜张力检测：步骤S3中夹膜辊拉动隔膜往叠片平台左侧移动覆膜时，隔膜张力对左侧的夹膜辊的反作用力通过夹膜辊传递至覆膜机构左侧的夹膜支座，夹膜支座将作用力通过传力弹簧传递给压力传感器，检测压力；

S5、第二次隔膜张力检测：步骤S3中夹膜辊拉动隔膜往叠片平台右侧移动覆膜时，隔膜张力对右侧的夹膜辊的反作用力通过夹膜辊传递至覆膜机构右侧的夹膜支座，夹膜支座将作用力通过传力弹簧传递给压力传感器，检测压力；

S6、覆膜表面检测：步骤S3中夹膜辊拉动隔膜在叠片平台上循环覆膜时，导膜机构的CCD拍摄头拍摄检测覆膜后的表面，实时检测表面覆膜情况；

S7、覆膜调整：根据步骤S6中CCD拍摄头检测的覆膜表面情况，覆膜机构通过第一电机驱动夹膜辊带动隔膜垂直于直线模组方向运动，使隔膜完整覆盖在叠片平台；

S8、覆膜微调及压膜：步骤S6中CCD拍摄头检测覆膜表面情况后，覆膜机构的覆膜微调件通过第二电机的输出轴与连接块及连接轴形成的力矩结构，通过第二电机的输出轴旋转时带动连接轴沿弧形路径来回摆动，从而微调夹膜辊的位置和角度；且在隔膜完成覆盖后，利用连接轴带动夹膜辊向叠片平台外侧摆动对覆膜后的隔膜进行拉张，保证覆膜表面的平面度。

本发明的有益效果在于：

本发明针对现有技术存在的缺陷和不足自主研发设计了一种通过隔膜自动柔性夹紧实现带状隔膜循环不间断Z型覆膜，在保证覆膜进行的同时有效提高了覆膜效率，通过覆膜表面检测、隔膜内部张力实时检测及弧形摆动式拉膜调整有效地保证了覆膜平整度的叠片覆隔膜装置及其覆膜、张力检测工艺。

本发明整体以直线模组作为沿叠片平台来回运动的动力及支撑结构，直线模组设置于隔膜放卷机构下方，直线模组的底部设有与其输出端连接的覆膜机构，侧部设有导膜机构，隔膜放卷机构导出的带状隔膜竖直穿过导膜机构两导膜辊之间的间隙空间后进入覆膜机构内，覆膜机构通过两个夹膜辊夹紧隔膜后，拉动隔膜在叠片平台上方沿水平方向来回直线运动，将隔膜拉出的同时使隔膜覆盖在叠片平台上极片的表面；覆膜机构从中部位置即导膜机构正下方朝左侧运动，以导膜机构左侧的导膜辊为支点，直至移动至叠片平台的左侧，覆膜后，叠片平台左侧的压膜机构将覆盖后的隔膜压紧，且叠片机构将另一属性的极片叠放在隔膜表面后，隔膜保持连续带状结构，覆膜机构的两夹膜辊保持夹膜状态，并与隔膜表面保持可滚动连接；两夹膜辊往叠片平台右侧直线移动，随着夹膜辊移动的同时，隔膜以右侧的导膜辊为支点被拉出并覆盖在另一属性极片表面，直至夹膜辊移动至叠片平台右侧后，叠片平台右侧的压膜机构将该层隔膜压紧；如此反复循环，以导膜辊为支点，通过两夹膜辊的来回直线运动将隔膜拉出并交错覆盖在不同属性极片的表面，直至完成叠片后，将隔膜切断。

针对覆膜过程中上述技术问题，本发明独创性地设计有覆膜机构，覆膜机构以支座作为连接和承载结构，支座经直线模组驱动而来回直线运动。支座底部沿垂直于直线模组方向设有第一电机和滑座，通过第一电机驱动滑座直线运动，以便调整夹膜辊直线位置，保证隔膜的宽度能够完全覆盖在极片表面，避免极片暴露。另外，本发明在滑座底部还设有隔膜微调件，隔膜微调组件以第二电机作为动力机构，第二电机的输出轴及连接轴分别固定于连接块的对应两侧壁的上部和下部，通过以上结构设计使得，第二电机输出轴与连接轴之间形成力矩，第二电机的输出轴带动连接块旋转的同时，连接轴沿弧形路径来回摆动，从而实现了对固定在连接轴外端的检测压膜组件整体弧形摆动的作用。特别地，本发明设计的检测压膜组件以支撑板作为承载结构，在支撑板的侧壁上设有横向滑轨，检测压膜组件的压膜件的支撑座可滑动地连接于横向滑轨上，且支撑座的两侧通过滑轨与滑座两侧设置的支板内侧壁沿竖直方向可滑动地连接，压膜件通过水平的横向滑轨及竖直的滑轨，实现了与支撑板在水平及竖直方向上的活动连接，当支撑板沿弧形路径摆动时，压膜件随支撑板运动，并通过活动连接避免了运动干涉。压膜件以支撑座作为连接及承载结构，支撑座的外侧壁上竖直设有压膜支板，压膜支板的侧壁上，平行间隔地设有两条压膜滑轨，两压膜滑轨水平设置，同时压膜滑轨的上方平行间隔地设有三块压膜支板，相邻压膜支板之间形成安装间隙；本发明夹膜件的两夹膜支座分别沿作用方向可滑动地连接在两压膜滑轨上，且夹膜座的顶部设有竖直向上延伸的夹膜凸块，夹膜凸块向上伸入相邻两压膜支块之间的安装间隙内，夹膜凸块的左右两侧分别通过夹膜弹簧与压膜支块的内侧壁连接，通过夹膜弹簧的弹力实现对两夹膜座柔性连接，两夹膜座的侧壁上分别水平连接有夹膜辊从两导膜辊穿过的隔膜向下延伸并穿过两夹膜辊之间的间隙空间，夹膜弹簧的弹力通过夹膜座驱动两夹膜辊对隔膜进行柔性夹紧，以便两夹膜辊进行上述拉膜覆膜工艺。另外，本发明两夹膜座的外侧还分别设有压力传感器，压力传感器与夹膜座的侧壁之间通过传力弹簧连接，当两夹膜座拉动隔膜进行覆膜时，隔膜张紧通过夹膜辊传递至夹膜座，并通过传力弹簧实时传递给压力传感器，以便对覆膜过程中的隔膜张力进行实时检测，并通过隔膜微调组件实时调整夹膜辊的位置或角度。另外，当单层隔膜覆盖完成时，通过隔膜微调组件的弧形摆动，还可在隔膜被叠片平台的压膜机构压紧前对隔膜进行一次拉伸张开，进一步保证了隔膜表面的平面度。另外，本发明在导膜辊的左右两侧还分别设有CCD拍摄头，通过CCD拍照检测覆膜后的隔膜表面状态，实现对覆膜表面的复检，以便后续进行调整，或者在前期的投产前进行调机测试，通过对试机时覆膜表面状态检测不断地进行调整优化，直至达到生产工艺要求后再进行正式投产。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图之一。

图2为本发明的立体结构示意图之二。

图3为本发明的立体结构示意图之三。

图4为本发明覆膜机构的立体结构示意图之一。

图5为本发明覆膜机构的立体结构示意图之二。

图6为本发明覆膜机构的立体结构示意图之三。

图7为本发明覆膜机构的立体结构示意图之四。

图8为本发明压膜及张力检测组件的立体结构示意图之一。

图9为本发明压膜及张力检测组件的立体结构示意图之二。

图10为本发明压膜及张力检测组件的剖视图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步描述：

如图1至图10所示，本发明采取的技术方案如下：一种叠片覆隔膜装置，包括直线模组1、覆膜机构及导膜机构，其中，上述直线模组1水平设置在隔膜放卷机构的下方；上述导膜机构设置于直线模组1的侧壁上，导膜机构形成导膜间隙，隔膜放卷机构导出的隔膜竖直向下穿过导膜间隙；上述覆膜机构可滑动地连接于直线模组1的底部，并与直线模组1的输出端连接，经直线模组驱动沿水平方向来回直线运动；覆膜机构包括驱动组件和检测压膜组件；上述驱动组件连接在直线模组1底部，经直线模组1驱动沿直线方向运动；上述检测压膜组件连接与驱动组件上，驱动组件驱动检测压膜组件沿垂直于直线模组1方向直线运动及沿竖直方向升降运动；检测压膜组件自动压紧从导膜机构向下延伸的隔膜，直线模组1驱动检测压膜组件在叠片平台上来回直线运动进行覆膜时，检测压膜组件从左右两侧实时检测隔膜因拉动产生的作用力。

驱动组件包括支座2、第一电机3、滑座4及覆膜微调件，其中，上述支座2可滑动地连接在直线模组1的底部，经直线模组1驱动而直线运动；上述第一电机3设置于支座2的底部，且输出端朝垂直于直线模组1方向设置；上述滑座4沿第一电机3输出端方向可滑动地设置在支座2的下部，且通过丝杆及丝杆座与第一电机3的输出端连接，第一电机3驱动滑座4来回直线运动，滑座4的侧部设有竖直向下延伸的竖板。

覆膜微调件包括第二电机5、连接块6、连接轴7及支板9，其中，上述第二电机5设置于滑座4的下部，且输出端沿第二电机5输出端方向穿过滑座4侧部的竖板；上述连接块6为矩形块体结构，第二电机5的输出轴固定在连接块6一侧面的上部；上述连接轴7垂直固定在连接块6另一侧面的下部，与第二电机5的输出轴对应交错设置在滑座4对称侧壁的上下两侧，形成力矩；上述支板9包括二块，两支板9平行间隔地连接在滑座4竖板两侧，两支板9内侧分别设有竖直延伸的滑轨10。

检测压膜组件包括支撑板8、压膜件、夹膜件及张力检测件，其中，上述支撑板8固定连接在连接轴7的外端，且竖直设置，支撑板8的外侧壁上设有横向滑轨；上述压膜件设置于支板9两侧的滑轨10之间，并与滑轨10可滑动地连接，且压膜件的侧部与横向滑轨可滑动地连接；第二电机5的输出轴旋转时，带动连接块6摆动，连接块6通过连接轴7带动压膜件横向水平移动或竖直移动；上述夹膜件连接在压膜件上，压膜件通过弹簧提供柔性压力给夹膜件，以便夹紧隔膜；上述张力检测件分别与压膜件及夹膜件连接，拉膜时隔膜对夹膜件的反作用力传递至张力检测件，以便实时检测隔膜拉力。

压膜件包括支撑座11、压膜支板12、压膜滑轨13及压膜支块14，其中，上述支撑座11竖直设置在两支板9之间，且通过滑轨10与支板9可滑动地连接，支撑座11的侧壁可滑动地连接在横向滑轨上；上述压膜支板12竖直连接在支撑座11的侧壁上；上述压膜滑轨13沿水平方向设置于压膜支板12的外侧壁上，压膜滑轨13包括两条，两压膜滑轨13沿竖直方向间隔设置；上述压膜支块14包括至少二块，压膜支块14间隔设置在压膜支板12外侧壁的上部，并水平向外延伸，相邻两压膜支块14之间形成安装间隙。

夹膜件包括夹膜支座15、夹膜凸块16、夹膜弹簧17及夹膜辊18，其中，上述夹膜支座15包括二个，两夹膜支座15分别可滑动地连接在压膜滑轨13上；上述夹膜凸块16包括至少二个，夹膜凸块16间隔设置在夹膜支座15的顶部，并向上延伸深入安装间隙内；上述夹膜弹簧17包括至少二根，夹膜弹簧17设置于夹膜凸块16的外侧壁及压膜支块14的内侧壁之间，自然状态下，夹膜弹簧17的内部弹力通过夹膜凸块16使两夹膜支座15夹紧；上述夹膜辊18包括二根，两夹膜辊18分别垂直连接在两夹膜支座15上，隔膜竖直向下穿过两夹膜辊18之间的间隙，夹膜支座15通过夹膜弹簧17的柔性弹力带动两夹膜辊18限位隔膜。

张力检测件包括压力传感器19及传力弹簧20，其中，上述压力传感器19包括二个，两压力传感器19分别设置于压膜支板12的两侧，并水平向外延伸至夹膜支座15的外侧；上述传力弹簧20包括二根，两根传力弹簧20分别设置在夹膜支座15的外侧壁与压力传感器19的内侧壁之间；两夹膜辊18带动隔膜在叠片平台上来回覆膜时，隔膜对夹膜辊18的反作用力，通过夹膜辊18传递给夹膜支座15，夹膜支座15将该作用力通过传力弹簧20传递给压力传感器19以便实时检测覆膜过程中的隔膜拉力。

导膜机构包括导膜支座21及导膜辊22，其中，上述导膜支座21竖直设置在直线模组1的前侧壁上；上述导膜辊22包括二根，两导膜辊22平行间隔地连接在导膜支座21上，两导膜辊22之间留有间隙空间，隔膜沿竖直方向穿过该间隙空间进入两夹膜辊18之间的空间内。

还包括拍摄组件，拍摄组件包括二套，分别间隔设置在导膜支座21的侧壁上，并位于导膜辊22的外侧；拍摄组件包括CCD支架23及CCD拍摄头24，其中，上述CCD支架23连接在导膜支座21的侧壁上，并水平向外延伸；上述CCD拍摄头24竖直安装在CCD支架23的外侧下部，且拍摄头朝下设置，以便拍摄隔膜在叠片平台上覆膜后的表面效果。

一种叠片覆隔膜装置的覆膜、张力检测工艺，包括如下工艺步骤：

S1、放带导隔膜：卷绕在卷轮上的带状隔膜从卷轮上放出后沿竖直方向伸入导膜机构内，经导膜机构的导膜辊导向限位；

S2、夹膜：步骤S1中的隔膜从穿过两导膜辊之间的间隙后，继续向下延伸并穿过覆膜机构两夹膜辊之间的间隙内，两夹膜辊通过弹簧弹力将隔膜柔性夹紧；

S3、循环覆膜：步骤S2中夹膜辊将隔膜夹紧后，直线模组驱动两夹膜辊在叠片平台的上方来回直线运动，夹膜辊拉动隔膜移动至叠片平台的左侧时，叠片平台左侧的压膜机构将隔膜一层压紧后，夹膜辊带动隔膜移动至叠片平台的右侧，叠片平台右侧的压膜机构将隔膜另一侧压紧，如此循环将隔膜沿Z字型路径覆盖在叠片平台的极片表面；

S4、第一次隔膜张力检测：步骤S3中夹膜辊拉动隔膜往叠片平台左侧移动覆膜时，隔膜张力对左侧的夹膜辊的反作用力通过夹膜辊传递至覆膜机构左侧的夹膜支座，夹膜支座将作用力通过传力弹簧传递给压力传感器，检测压力；

S5、第二次隔膜张力检测：步骤S3中夹膜辊拉动隔膜往叠片平台右侧移动覆膜时，隔膜张力对右侧的夹膜辊的反作用力通过夹膜辊传递至覆膜机构右侧的夹膜支座，夹膜支座将作用力通过传力弹簧传递给压力传感器，检测压力；

S6、覆膜表面检测：步骤S3中夹膜辊拉动隔膜在叠片平台上循环覆膜时，导膜机构的CCD拍摄头拍摄检测覆膜后的表面，实时检测表面覆膜情况；

S7、覆膜调整：根据步骤S6中CCD拍摄头检测的覆膜表面情况，覆膜机构通过第一电机驱动夹膜辊带动隔膜垂直于直线模组方向运动，使隔膜完整覆盖在叠片平台；

S8、覆膜微调及压膜：步骤S6中CCD拍摄头检测覆膜表面情况后，覆膜机构的覆膜微调件通过第二电机的输出轴与连接块及连接轴形成的力矩结构，通过第二电机的输出轴旋转时带动连接轴沿弧形路径来回摆动，从而微调夹膜辊的位置和角度；且在隔膜完成覆盖后，利用连接轴带动夹膜辊向叠片平台外侧摆动对覆膜后的隔膜进行拉张，保证覆膜表面的平面度。

进一步，本发明设计了一种通过隔膜自动柔性夹紧实现带状隔膜循环不间断Z型覆膜，在保证覆膜进行的同时有效提高了覆膜效率，通过覆膜表面检测、隔膜内部张力实时检测及弧形摆动式拉膜调整有效地保证了覆膜平整度的叠片覆隔膜装置及其覆膜、张力检测工艺。本发明整体以直线模组作为沿叠片平台来回运动的动力及支撑结构，直线模组设置于隔膜放卷机构下方，直线模组的底部设有与其输出端连接的覆膜机构，侧部设有导膜机构，隔膜放卷机构导出的带状隔膜竖直穿过导膜机构两导膜辊之间的间隙空间后进入覆膜机构内，覆膜机构通过两个夹膜辊夹紧隔膜后，拉动隔膜在叠片平台上方沿水平方向来回直线运动，将隔膜拉出的同时使隔膜覆盖在叠片平台上极片的表面；覆膜机构从中部位置即导膜机构正下方朝左侧运动，以导膜机构左侧的导膜辊为支点，直至移动至叠片平台的左侧，覆膜后，叠片平台左侧的压膜机构将覆盖后的隔膜压紧，且叠片机构将另一属性的极片叠放在隔膜表面后，隔膜保持连续带状结构，覆膜机构的两夹膜辊保持夹膜状态，并与隔膜表面保持可滚动连接；两夹膜辊往叠片平台右侧直线移动，随着夹膜辊移动的同时，隔膜以右侧的导膜辊为支点被拉出并覆盖在另一属性极片表面，直至夹膜辊移动至叠片平台右侧后，叠片平台右侧的压膜机构将该层隔膜压紧；如此反复循环，以导膜辊为支点，通过两夹膜辊的来回直线运动将隔膜拉出并交错覆盖在不同属性极片的表面，直至完成叠片后，将隔膜切断。针对覆膜过程中上述技术问题，本发明独创性地设计有覆膜机构，覆膜机构以支座作为连接和承载结构，支座经直线模组驱动而来回直线运动。支座底部沿垂直于直线模组方向设有第一电机和滑座，通过第一电机驱动滑座直线运动，以便调整夹膜辊直线位置，保证隔膜的宽度能够完全覆盖在极片表面，避免极片暴露。另外，本发明在滑座底部还设有隔膜微调件，隔膜微调组件以第二电机作为动力机构，第二电机的输出轴及连接轴分别固定于连接块的对应两侧壁的上部和下部，通过以上结构设计使得，第二电机输出轴与连接轴之间形成力矩，第二电机的输出轴带动连接块旋转的同时，连接轴沿弧形路径来回摆动，从而实现了对固定在连接轴外端的检测压膜组件整体弧形摆动的作用。特别地，本发明设计的检测压膜组件以支撑板作为承载结构，在支撑板的侧壁上设有横向滑轨，检测压膜组件的压膜件的支撑座可滑动地连接于横向滑轨上，且支撑座的两侧通过滑轨与滑座两侧设置的支板内侧壁沿竖直方向可滑动地连接，压膜件通过水平的横向滑轨及竖直的滑轨，实现了与支撑板在水平及竖直方向上的活动连接，当支撑板沿弧形路径摆动时，压膜件随支撑板运动，并通过活动连接避免了运动干涉。压膜件以支撑座作为连接及承载结构，支撑座的外侧壁上竖直设有压膜支板，压膜支板的侧壁上，平行间隔地设有两条压膜滑轨，两压膜滑轨水平设置，同时压膜滑轨的上方平行间隔地设有三块压膜支板，相邻压膜支板之间形成安装间隙；本发明夹膜件的两夹膜支座分别沿作用方向可滑动地连接在两压膜滑轨上，且夹膜座的顶部设有竖直向上延伸的夹膜凸块，夹膜凸块向上伸入相邻两压膜支块之间的安装间隙内，夹膜凸块的左右两侧分别通过夹膜弹簧与压膜支块的内侧壁连接，通过夹膜弹簧的弹力实现对两夹膜座柔性连接，两夹膜座的侧壁上分别水平连接有夹膜辊从两导膜辊穿过的隔膜向下延伸并穿过两夹膜辊之间的间隙空间，夹膜弹簧的弹力通过夹膜座驱动两夹膜辊对隔膜进行柔性夹紧，以便两夹膜辊进行上述拉膜覆膜工艺。另外，本发明两夹膜座的外侧还分别设有压力传感器，压力传感器与夹膜座的侧壁之间通过传力弹簧连接，当两夹膜座拉动隔膜进行覆膜时，隔膜张紧通过夹膜辊传递至夹膜座，并通过传力弹簧实时传递给压力传感器，以便对覆膜过程中的隔膜张力进行实时检测，并通过隔膜微调组件实时调整夹膜辊的位置或角度。另外，当单层隔膜覆盖完成时，通过隔膜微调组件的弧形摆动，还可在隔膜被叠片平台的压膜机构压紧前对隔膜进行一次拉伸张开，进一步保证了隔膜表面的平面度。另外，本发明在导膜辊的左右两侧还分别设有CCD拍摄头，通过CCD拍照检测覆膜后的隔膜表面状态，实现对覆膜表面的复检，以便后续进行调整，或者在前期的投产前进行调机测试，通过对试机时覆膜表面状态检测不断地进行调整优化，直至达到生产工艺要求后再进行正式投产。

本发明的实施例只是介绍其具体实施方式，不在于限制其保护范围。本行业的技术人员在本实施例的启发下可以作出某些修改，故凡依照本发明专利范围所做的等效变化或修饰，均属于本发明专利权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种叠片覆隔膜装置，其特征在于：包括直线模组（1）、覆膜机构及导膜机构，其中，上述直线模组（1）水平设置在隔膜放卷机构的下方；上述导膜机构设置于直线模组（1）的侧壁上，导膜机构形成导膜间隙，隔膜放卷机构导出的隔膜竖直向下穿过导膜间隙；上述覆膜机构可滑动地连接于直线模组（1）的底部，并与直线模组（1）的输出端连接，经直线模组驱动沿水平方向来回直线运动；覆膜机构包括驱动组件和检测压膜组件；上述驱动组件连接在直线模组（1）底部，经直线模组（1）驱动沿直线方向运动；上述检测压膜组件连接与驱动组件上，驱动组件驱动检测压膜组件沿垂直于直线模组（1）方向直线运动及沿竖直方向升降运动；检测压膜组件自动压紧从导膜机构向下延伸的隔膜，直线模组（1）驱动检测压膜组件在叠片平台上来回直线运动进行覆膜时，检测压膜组件从左右两侧实时检测隔膜因拉动产生的作用力。

2.根据权利要求1所述的一种叠片覆隔膜装置，其特征在于：所述的驱动组件包括支座（2）、第一电机（3）、滑座（4）及覆膜微调件，其中，上述支座（2）可滑动地连接在直线模组（1）的底部，经直线模组（1）驱动而直线运动；上述第一电机（3）设置于支座（2）的底部，且输出端朝垂直于直线模组（1）方向设置；上述滑座（4）沿第一电机（3）输出端方向可滑动地设置在支座（2）的下部，且通过丝杆及丝杆座与第一电机（3）的输出端连接，第一电机（3）驱动滑座（4）来回直线运动，滑座（4）的侧部设有竖直向下延伸的竖板。

3.根据权利要求2所述的一种叠片覆隔膜装置，其特征在于：所述的覆膜微调件包括第二电机（5）、连接块（6）、连接轴（7）及支板（9），其中，上述第二电机（5）设置于滑座（4）的下部，且输出端沿第二电机（5）输出端方向穿过滑座（4）侧部的竖板；上述连接块（6）为矩形块体结构，第二电机（5）的输出轴固定在连接块（6）一侧面的上部；上述连接轴（7）垂直固定在连接块（6）另一侧面的下部，与第二电机（5）的输出轴对应交错设置在滑座（4）对称侧壁的上下两侧，形成力矩；上述支板（9）包括二块，两支板（9）平行间隔地连接在滑座（4）竖板两侧，两支板（9）内侧分别设有竖直延伸的滑轨（10）。

4.根据权利要求3所述的一种叠片覆隔膜装置，其特征在于：所述的检测压膜组件包括支撑板（8）、压膜件、夹膜件及张力检测件，其中，上述支撑板（8）固定连接在连接轴（7）的外端，且竖直设置，支撑板（8）的外侧壁上设有横向滑轨；上述压膜件设置于支板（9）两侧的滑轨（10）之间，并与滑轨（10）可滑动地连接，且压膜件的侧部与横向滑轨可滑动地连接；第二电机（5）的输出轴旋转时，带动连接块（6）摆动，连接块（6）通过连接轴（7）带动压膜件横向水平移动或竖直移动；上述夹膜件连接在压膜件上，压膜件通过弹簧提供柔性压力给夹膜件，以便夹紧隔膜；上述张力检测件分别与压膜件及夹膜件连接，拉膜时隔膜对夹膜件的反作用力传递至张力检测件，以便实时检测隔膜拉力。

5.根据权利要求4所述的一种叠片覆隔膜装置，其特征在于：所述的压膜件包括支撑座（11）、压膜支板（12）、压膜滑轨（13）及压膜支块（14），其中，上述支撑座（11）竖直设置在两支板（9）之间，且通过滑轨（10）与支板（9）可滑动地连接，支撑座（11）的侧壁可滑动地连接在横向滑轨上；上述压膜支板（12）竖直连接在支撑座（11）的侧壁上；上述压膜滑轨（13）沿水平方向设置于压膜支板（12）的外侧壁上，压膜滑轨（13）包括两条，两压膜滑轨（13）沿竖直方向间隔设置；上述压膜支块（14）包括至少二块，压膜支块（14）间隔设置在压膜支板（12）外侧壁的上部，并水平向外延伸，相邻两压膜支块（14）之间形成安装间隙。

6.根据权利要求5所述的一种叠片覆隔膜装置，其特征在于：所述的夹膜件包括夹膜支座（15）、夹膜凸块（16）、夹膜弹簧（17）及夹膜辊（18），其中，上述夹膜支座（15）包括二个，两夹膜支座（15）分别可滑动地连接在压膜滑轨（13）上；上述夹膜凸块（16）包括至少二个，夹膜凸块（16）间隔设置在夹膜支座（15）的顶部，并向上延伸深入安装间隙内；上述夹膜弹簧（17）包括至少二根，夹膜弹簧（17）设置于夹膜凸块（16）的外侧壁及压膜支块（14）的内侧壁之间，自然状态下，夹膜弹簧（17）的内部弹力通过夹膜凸块（16）使两夹膜支座（15）夹紧；上述夹膜辊（18）包括二根，两夹膜辊（18）分别垂直连接在两夹膜支座（15）上，隔膜竖直向下穿过两夹膜辊（18）之间的间隙，夹膜支座（15）通过夹膜弹簧（17）的柔性弹力带动两夹膜辊（18）限位隔膜。

7.根据权利要求6所述的一种叠片覆隔膜装置，其特征在于：所述的张力检测件包括压力传感器（19）及传力弹簧（20），其中，上述压力传感器（19）包括二个，两压力传感器（19）分别设置于压膜支板（12）的两侧，并水平向外延伸至夹膜支座（15）的外侧；上述传力弹簧（20）包括二根，两根传力弹簧（20）分别设置在夹膜支座（15）的外侧壁与压力传感器（19）的内侧壁之间；两夹膜辊（18）带动隔膜在叠片平台上来回覆膜时，隔膜对夹膜辊（18）的反作用力，通过夹膜辊（18）传递给夹膜支座（15），夹膜支座（15）将该作用力通过传力弹簧（20）传递给压力传感器（19）以便实时检测覆膜过程中的隔膜拉力。

8.根据权利要求7所述的一种叠片覆隔膜装置，其特征在于：所述的导膜机构包括导膜支座（21）及导膜辊（22），其中，上述导膜支座（21）竖直设置在直线模组（1）的前侧壁上；上述导膜辊（22）包括二根，两导膜辊（22）平行间隔地连接在导膜支座（21）上，两导膜辊（22）之间留有间隙空间，隔膜沿竖直方向穿过该间隙空间进入两夹膜辊（18）之间的空间内。

9.根据权利要求8所述的一种叠片覆隔膜装置，其特征在于：还包括拍摄组件，拍摄组件包括二套，分别间隔设置在导膜支座（21）的侧壁上，并位于导膜辊（22）的外侧；拍摄组件包括CCD支架（23）及CCD拍摄头（24），其中，上述CCD支架（23）连接在导膜支座（21）的侧壁上，并水平向外延伸；上述CCD拍摄头（24）竖直安装在CCD支架（23）的外侧下部，且拍摄头朝下设置，以便拍摄隔膜在叠片平台上覆膜后的表面效果。

10.一种如权利要求1所述的叠片覆隔膜装置的覆膜、张力检测工艺，其特征在于，包括如下工艺步骤：

S1、放带导隔膜：卷绕在卷轮上的带状隔膜从卷轮上放出后沿竖直方向伸入导膜机构内，经导膜机构的导膜辊导向限位；

S2、夹膜：步骤S1中的隔膜从穿过两导膜辊之间的间隙后，继续向下延伸并穿过覆膜机构两夹膜辊之间的间隙内，两夹膜辊通过弹簧弹力将隔膜柔性夹紧；

S3、循环覆膜：步骤S2中夹膜辊将隔膜夹紧后，直线模组驱动两夹膜辊在叠片平台的上方来回直线运动，夹膜辊拉动隔膜移动至叠片平台的左侧时，叠片平台左侧的压膜机构将隔膜一层压紧后，夹膜辊带动隔膜移动至叠片平台的右侧，叠片平台右侧的压膜机构将隔膜另一侧压紧，如此循环将隔膜沿Z字型路径覆盖在叠片平台的极片表面；

S4、第一次隔膜张力检测：步骤S3中夹膜辊拉动隔膜往叠片平台左侧移动覆膜时，隔膜张力对左侧的夹膜辊的反作用力通过夹膜辊传递至覆膜机构左侧的夹膜支座，夹膜支座将作用力通过传力弹簧传递给压力传感器，检测压力；

S5、第二次隔膜张力检测：步骤S3中夹膜辊拉动隔膜往叠片平台右侧移动覆膜时，隔膜张力对右侧的夹膜辊的反作用力通过夹膜辊传递至覆膜机构右侧的夹膜支座，夹膜支座将作用力通过传力弹簧传递给压力传感器，检测压力；

S6、覆膜表面检测：步骤S3中夹膜辊拉动隔膜在叠片平台上循环覆膜时，导膜机构的CCD拍摄头拍摄检测覆膜后的表面，实时检测表面覆膜情况；

S7、覆膜调整：根据步骤S6中CCD拍摄头检测的覆膜表面情况，覆膜机构通过第一电机驱动夹膜辊带动隔膜垂直于直线模组方向运动，使隔膜完整覆盖在叠片平台；

S8、覆膜微调及压膜：步骤S6中CCD拍摄头检测覆膜表面情况后，覆膜机构的覆膜微调件通过第二电机的输出轴与连接块及连接轴形成的力矩结构，通过第二电机的输出轴旋转时带动连接轴沿弧形路径来回摆动，从而微调夹膜辊的位置和角度；且在隔膜完成覆盖后，利用连接轴带动夹膜辊向叠片平台外侧摆动对覆膜后的隔膜进行拉张，保证覆膜表面的平面度。

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