CN114421018B - 锂电池贴胶机构 - Google Patents
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Abstract
一种锂电池贴胶机构，包括：机座以及设置于所述机座上的备胶带组件、拉胶组件、胶带切刀及贴胶组件，所述贴胶组件包括贴胶辊；所述贴胶组件还包括贴胶辊支架以及驱动所述贴胶辊转动的贴胶辊转动驱动单元，所述贴胶辊可绕自身轴线转动地设置于所述贴胶辊支架上，所述贴胶辊的周面上设置有至少两个胶带吸附区，不同的所述胶带吸附区的长度不同，以吸附不同长度尺寸的胶带。本发明的贴胶辊的外周面上设置有长度不同的胶带吸附区，可以兼容不同长度的胶带，满足了不同型号尺寸电芯的贴胶需求，解决了传统贴胶机构的贴胶辊只能贴固定长度的胶带，无法实现多种不同长度胶带的贴胶的问题，提高了贴胶机构的兼容性和灵活性。
Description
技术领域
本发明属于锂电池制造设备技术领域，具体涉及一种用于给锂电池贴终止胶带的贴胶机构。
背景技术
电芯卷绕工艺是将按照特定顺序叠放在一起的正、负极片和隔膜卷绕在一起，制成电芯。当极片和隔膜卷绕完成后，为了防止电芯散包，需要在电芯的最外层贴上终止胶带。现有的卷绕设备上设置有贴胶机构，贴胶机构用于在电芯的最外层贴上终止胶带。但目前的贴胶机构的贴胶辊一般只能对应一个尺寸的电芯使用，灵活性比较差，而随着动力电池型号尺寸的不断增大，现有的贴胶机构难以满足不同型号尺寸的电池对胶带长度变化的需求，无法兼容应用于不同型号的电池上。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以兼容不同长度胶带的锂电池贴胶机构，可以兼容应用于对不同型号尺寸的电池进行贴胶。
为了实现上述目的，本发明采取如下的技术解决方案：
一种锂电池贴胶机构，包括：机座以及设置于所述机座上的备胶带组件、拉胶组件、胶带切刀及贴胶组件，所述贴胶组件包括贴胶辊；所述贴胶组件还包括贴胶辊支架以及驱动所述贴胶辊转动的贴胶辊转动驱动单元，所述贴胶辊可绕自身轴线转动地设置于所述贴胶辊支架上，所述贴胶辊的周面上设置有至少两个胶带吸附区，不同的所述胶带吸附区的长度不同，以吸附不同长度尺寸的胶带。
进一步的，所述贴胶辊的周面上设置有和所述胶带吸附区相邻设置的切刀避空位和/或机构避空位。
由以上技术方案可知，本发明对贴胶机构的贴胶辊进行改进，在贴胶辊的外周面上设置一个以上长度不同的胶带吸附区，不同的胶带吸附区对应长度不同的胶带，可兼容不同长度的胶带，满足不同的贴胶需求，解决了传统贴胶机构的贴胶辊只有一个固定长度的胶带吸附区，无法实现多种不同长度胶带的贴胶的问题，提高了贴胶机构的兼容性和灵活性，尤其可以满足宽幅动力锂电池卷绕设备的生产需求。
在以上技术方案的基础上，所述贴胶组件还包括固定安装板，所述贴胶辊支架可在两个方向上相对所述固定安装板移动，其中一个方向平行于所述贴胶辊的轴线，用于调节所述贴胶辊在自身轴向上的位置，另一个方向垂直于所述贴胶辊的轴线，用于将胶带贴到电芯上。
进一步的，所述固定安装板上设置有一贴胶辊平移座，所述贴胶辊平移座在第一贴胶辊平移驱动单元的控制下可沿平行于所述贴胶辊的轴线的方向往复移动；所述贴胶辊平移座上设置有导向部，所述导向部上设置有穿过所述导向部的导向轴，所述导向轴的轴线和所述贴胶辊的轴线相垂直，所述贴胶辊支架与所述导向轴相连，所述贴胶辊支架在第二贴胶辊平移驱动单元的控制下可沿所述导向轴的轴向移动；所述第一贴胶辊平移驱动单元和所述第二贴胶辊平移驱动单元均设置于所述贴胶辊平移座上。
贴胶组件可在两个方向上移动，尤其是贴胶辊可在自身轴向调整位置，可以应对不同型号尺寸电池的贴胶需求，不仅提高了贴胶的灵活性，也有利于保证贴胶的准确性。在更具体的技术方案中，第一贴胶辊平移驱动单元和第二贴胶辊平移驱动单元设置于贴胶辊平移座上，和贴胶辊同步移动，减少了传动距离，提高了贴胶位置的精度和稳定性。
在以上技术方案的基础上，还包括设置于所述机座上的胶头整形组件，所述机座上设置有可沿平行于所述贴胶辊的轴线的方向移动的第二滑动安装块；所述胶头整形组件包括可沿靠近或远离所述贴胶辊的方向移动地设置于所述第二滑动安装块上的胶头整形辊和可沿靠近或远离所述贴胶辊的方向移动地设置于所述第二滑动安装块上的胶头压块，所述胶头压块位于所述胶头整形辊的外侧，所述胶头整形辊可绕自身轴线转动。
进一步的，所述胶头整形辊的周面在过所述胶头整形辊的轴线的平面上的投影为弧形，所述弧形和所述贴胶辊周面的弧度对应；和/或所述胶头压块具有一弧形凹部，所述弧形凹部和所述贴胶辊周面的弧度对应。
通过设置胶头整形组件，可以对胶带的头部进行整形，避免胶带切断后因应力作用胶带的头部捲曲，影响贴胶质量。
在以上技术方案的基础上，所述机座上设置有可沿平行于所述贴胶辊的轴线的方向移动的第一滑动安装块，所述拉胶组件和所述胶带切刀设置于所述第一滑动安装块上；所述拉胶组件包括可沿垂直于所述贴胶辊的轴线的方向移动地设置于所述第一滑动安装块上的胶带夹持件以及驱动所述胶带夹持件移动的胶带夹持件驱动单元，所述用于夹紧胶带的头部并跟随所述第一滑动安装块移动，将胶带拉至所述贴胶辊的一侧；所述胶带切刀可沿垂直于胶带表面的方向往复移动地设置于所述第一滑动安装块上。
进一步的，在所述胶带切刀之前设置有胶带压紧组件，所述胶带压紧组件包括用于压紧或松开胶带的胶带压块。
进一步的，所述备胶带组件包括胶带放卷辊轴以及若干个胶带过辊，所述胶带放卷辊轴用于安装胶带料卷，所述胶带放卷辊轴可绕自身轴线转动；所述胶带过辊中包含胶带缓存辊，所述胶带缓存辊中至少有一个胶带缓存辊为活动胶带缓存辊，所述活动胶带缓存辊在所述机座上的位置可调节。
进一步的，所述机座上设置有可移动的滑块，所述活动胶带缓存辊设置于所述滑块上。
本发明的贴胶机构结构紧凑，备胶带组件和贴胶组件在拉胶方向空间重合，减小了机构的长度尺寸，尤其是贴长胶带时，不会占用很大的机构空间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单介绍，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。
图1为本发明实施例贴胶机构和卷绕头的位置示意图；
图2为本发明实施例贴胶机构的结构示意图；
图3为本发明实施例贴胶机构的正面视图；
图4为本发明实施例贴胶机构的背面视图；
图5为本发明实施例备胶带组件、拉胶组件及胶头整形组件的结构示意图；
图6为本发明实施例贴胶组件的结构示意图；
图7为本发明实施例贴胶辊的结构示意图；
图8为本发明实施例贴胶辊另一角度的结构示意图。
以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细地说明。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的附图会不依一般比例做局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。需要说明的是，附图采用简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、清晰地辅助说明本发明实施例的目的。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，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；术语“正”、“反”、“底”、“上”、“下”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发明和简化描述，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发明的限制。
如图1所示，贴胶机构与卷绕设备上的卷绕头101相邻设置，位于卷绕头101上贴胶工位B的旁侧，卷绕头101上的卷针102在卷绕工位A处将隔膜和极片卷绕在一起，制成卷芯，然后在贴胶工位B处由贴胶机构在卷芯上贴上终止胶带，然后在下料工位C处下料。
参照图2、图3、图4和图5，本实施例的贴胶机构包括机座1、备胶带组件2、拉胶组件3、胶带切刀4、贴胶组件5以及胶头整形组件9。其中，备胶带组件2固定设置于机座1上，备胶带组件2包括胶带放卷辊轴2-1以及若干个胶带过辊2-2。胶带料卷103放置于胶带放卷辊轴2-1上，胶带放卷辊轴2-1可绕自身轴线转动，从而胶带104可从胶带料卷103上拉出。胶带104从胶带料卷103拉出后，绕在胶带过辊2-2上，可根据需要在机座1上设置相应数量的胶带过辊2-2。胶带过辊2-2中可包含一部分胶带缓存辊2-2a，胶带缓存辊2-2a用于缓存一定长度的胶带。作为本发明一种优选的实施方式，至少有一个胶带缓存辊2-2a为活动胶带缓存辊2-2b，即活动胶带缓存辊2-2b在机座1上的位置可调节。本实施例的活动胶带缓存辊2-2b设置于一滑块2-3上，在机座1上设置有缓存辊导轨1-1，滑块2-3设置于缓存辊导轨1-1上，并可在缓存放卷驱动单元2-4的驱动下沿缓存辊导轨1-1移动，当滑块2-3在缓存辊导轨1-1上移动时，滑块2-3上的活动胶带缓存辊2-2b和与其相邻的胶带缓存辊2-2a之间的距离就会发生变化，从而可以调节不同的胶带缓存长度，以适应不同的生产需求。本实施例的缓存放卷驱动单元2-4采用气缸，气缸的活塞杆和滑块2-3相连，从而带动滑块2-3移动。
拉胶组件3和胶带切刀4设置于第一滑动安装块6上，第一滑动安装块6可沿水平方向移动地设置于机座1上(第一滑动安装块6的移动方向和贴胶辊的轴线相平行)。本实施例在机座1上设置有水平滑轨(未标号)，第一滑动安装块6设置于水平滑轨上，并可在拉胶组件驱动单元的控制下水平移动，第一滑动安装块6移动时，会带动安装于其上的拉胶组件3和胶带切刀4一起移动。如图4所示，本实施例的拉胶组件驱动单元(未标号)采用电机，电机通过丝杆传动结构驱动第一滑动安装块的移动。
拉胶组件3包括胶带夹持件3-1以及胶带夹持件驱动单元3-2，胶带夹持件3-1可沿竖直方向移动地设置于第一滑动安装块6上，胶带夹持件驱动单元3-2控制胶带夹持件3-1的上下移动。本实施例的胶带夹持件驱动单元3-2采用气缸。胶带夹持件3-1可夹紧或松开胶带104。当第一滑动安装块6向远离胶带料卷103的方向水平移动时，胶带夹持件3-1夹紧胶带104的头部跟随第一滑动安装块6移动，从而将胶带104从胶带料卷103上拉出一定的长度，并拉至贴胶辊的下方。胶带夹持件3-1可采用由气缸控制的夹爪或压板结构，实现胶带的夹持功能。
胶带切刀4可沿垂直于胶带104表面的方向往复移动地设置于第一滑动安装块6上，胶带切刀4移动时可将胶带104裁断。胶带切刀4可以采用气缸、电机等常规的机械驱动单元来控制其移动。在胶带切刀4之前还设置有胶带压块7，胶带压块7和一胶带过辊2-2相对设置，本实施例中胶带压块7设置于一胶带过辊2-2的上方。胶带压块7可在胶带压块驱动单元7a的控制下沿靠近或远离与其相对设置的胶带过辊2-2的方向移动，胶带压块7和与其相对设置的胶带过辊2-2相配合可将胶带104压紧，胶带压块7用于在裁切胶带时将胶带压紧。在其他实施例中，也可以设置和胶带压块相配合的支承部替代本实施例中和胶带压块相对设置的胶带过辊，和胶带压块配合组成胶带压紧组件，同样也能实现将胶带压紧或松开的作用。本实施例的胶带压块驱动单元7a采用气缸，在其他的实施例用也可以采用电机、推杆组件等常规的驱动单元。第一滑动安装块6水平移动时可带动胶带切刀4一起移动，从而调节胶带切刀4的裁切位置，实现不同长度胶带的裁切。
在机座1上设置有第二滑动安装块8，第二滑动安装块8也是可沿水平方向移动地设置于机座1上。其安装结构可以和第一滑动安装块6相同，第二滑动安装块8通过整形组件驱动单元(未标号)控制移动，如图4所示，整形组件驱动单元采用电机，通过丝杆传动结构驱动第二滑动安装块的移动。第二滑动安装块8上设置有胶头整形组件9，胶头整形组件9包括可上下移动地设置于第二滑动安装块8上的胶头整形辊9-1和可上下移动地设置于第二滑动安装块8上的胶头压块9-2，胶头压块9-2位于胶头整形辊9-1的外侧，即胶头整形辊9-1更靠近胶带切刀4。胶头整形辊9-1可绕自身轴线转动。胶头整形辊9-1的上下移动由胶头整形辊驱动单元9-3控制，胶头压块9-2的上下移动由胶头压块驱动单元9-4控制。胶头整形辊9-1的周面在过胶头整形辊轴线的平面上的投影为弧形，该弧形和贴胶辊周面的弧度对应。胶头压块9-2具有一弧形凹部，该弧形凹部和贴胶辊周面的弧度对应。
如图1和图6所示，本实施例的贴胶组件5包括贴胶辊5-1、贴胶辊支架5-2以及固定安装板5-3，固定安装板5-3用于安装贴胶组件5，其相对机座1固定，固定安装板5-3也可直接或间接与机座1相连。贴胶辊5-1可绕自身轴线转动地设置于贴胶辊支架5-2上，贴胶辊5-1的转动由贴胶辊转动驱动单元5-4控制，本实施例的贴胶辊转动驱动单元5-4采用电机，电机通过同步轮和同步带驱动贴胶辊5-1转动。贴胶辊支架5-2可相对固定安装板5-3水平移动地设置于固定安装板5-3上。本实施例的贴胶辊支架5-2的水平移动方向有两个，一个是平行于贴胶辊5-1的轴线方向，另一个是垂直于贴胶辊5-1轴线的方向。本实施例在固定安装板5-3上设置有和贴胶辊5-1的轴线相平行的导轨5-3a(图1)，在导轨5-3a上设置有贴胶辊平移座5-5(图2)，贴胶辊平移座5-5可沿导轨5-3a移动，从而带动贴胶辊5-1沿平行于贴胶辊5-1轴线的方向移动，从而调节贴胶辊5-1在自身轴向上的位置，贴胶辊平移座5-5的移动由第一贴胶辊平移驱动单元5-6控制。本实施例在贴胶辊平移座5-5上设置有导向部5-7，导向部5-7上设置有导向轴5-8，导向轴5-8穿过导向部5-7，贴胶辊支架5-2与导向轴5-8相连，并在第二贴胶辊平移驱动单元5-9的控制下沿导向轴5-8的轴向移动，导向轴5-8的轴线和贴胶辊5-1的轴线相垂直。本实施例的第一贴胶辊平移驱动单元5-6采用电机，第二贴胶辊平移驱动单元5-9采用气缸。第一贴胶辊平移驱动单元5-6和第二贴胶辊平移驱动单元5-9直接或间接设置于贴胶辊平移座5-5上，和贴胶辊平移座5-5、贴胶辊5-1同步移动。
参照图7和图8，本实施例的贴胶辊5-1上具有至少两个胶带吸附区5-1a，胶带吸附区5-1分布于贴胶辊5-1的外周面上，胶带吸附区5-1之间可以间隔布置，也可以相邻布置。胶带吸附区5-1a处设置有多个吸附孔5-1b，通过真空或负压作用将胶带吸附在贴胶辊5-1上。贴胶辊5-1上不同胶带吸附区5-1a的长度不同(胶带吸附区沿贴胶辊轴向上的尺寸为长度尺寸，胶带吸附区沿贴胶辊周向上的尺寸为宽度尺寸)，从而适应不同尺寸的胶带。以图7所示方向为例，贴胶辊5-1上位于上方的胶带吸附区5-1a的长度小于贴胶辊5-1的长度，贴胶辊5-1上位于下方的胶带吸附区5-1a的长度几乎等于贴胶辊5-1的长度，从而两个胶带吸附区5-1a可以对应吸附不同长度胶带。可选的，在贴胶辊5-1上还设置有切刀避空位5-1c和机构避空位5-1d，用于避免裁切时，切刀或其它部件和贴胶辊5-1发生干涉。
下面结合各附图对本发明贴胶机构的动作过程进行说明：
人工预先将胶带料卷103安装于胶带放卷辊轴2-1上，并拉出胶带的头部，将胶带依次绕在相应的胶带过辊2-2及胶带缓存辊2-2a上，胶带料卷103被动放卷，提供预设长度的缓存的胶带104；
拉胶组件3的胶带夹持件3-1夹紧胶带104的头部后，拉胶组件驱动单元驱动拉胶组件3沿远离胶带料卷103的方向移动，将胶带104从胶带料卷103上拉出一定的长度，拉胶组件3移动到贴胶辊5-1远离胶带料卷103的一端，将胶带104拉至贴胶辊5-1的下方；
整形组件驱动单元驱动胶头压块9-2水平移动胶带104的头部所在位置，胶头压块驱动单元9-4控制胶头压块9-2移动，将胶带104的头部压在贴胶辊5-1上；
胶带夹持件3-1松开胶带104的头部，拉胶组件驱动单元驱动拉胶组件3复位；
胶带夹持件驱动单元3-2控制胶带夹持件3-1向上移动，将胶带104微微抬起，使胶带贴在贴胶辊5-1上，贴胶辊5-1的胶带吸附区5-1a将胶带吸住；
胶带夹持件驱动单元3-2控制胶带切刀4移动至裁切位置，胶带切刀4动作，将胶带104切断；
整形组件驱动单元驱动胶头整形辊9-1水平移动，辊压胶带104的头部，进行整形，然后胶头整形辊9-1及胶头压块9-2复位；
贴胶辊5-1吸住整形完毕的胶带，贴胶辊5-1转动，调整胶带至周向指定位置；
第一贴胶辊平移驱动单元5-6动作，调整贴胶辊5-1至轴向指定位置；
第二贴胶辊平移驱动单元5-9动作，推动贴胶辊5-1压在卷绕完成的电芯上，贴胶辊5-1跟随电芯和卷针转动，胶带和电芯贴合时，贴胶辊5-1取消吸附功能，胶带被贴至电芯上。
当然，本发明的技术构思并不仅限于上述实施例，还可以依据本发明的构思得到许多不同的具体方案，例如，用于控制部件移动的驱动单元可以采用电机、气缸、电动推杆等常用的驱动部件，当驱动单元采用电机时，除了可以采用丝杆传动结构外，也可以采用链条等其它常规的传动结构进行传动；滑动部件和机座之间采用导轨和滑槽的结构滑动连接时，导轨和滑槽的位置可以互换；诸如此等改变以及等效变换均应包含在本发明所述的范围之内。
Claims (9)
1.一种锂电池贴胶机构，包括：机座以及设置于所述机座上的备胶带组件、拉胶组件、胶带切刀及贴胶组件，所述贴胶组件包括贴胶辊；
其特征在于：
所述贴胶组件还包括贴胶辊支架以及驱动所述贴胶辊转动的贴胶辊转动驱动单元，所述贴胶辊可绕自身轴线转动地设置于所述贴胶辊支架上，所述贴胶辊的周面上设置有至少两个胶带吸附区，不同的所述胶带吸附区的长度不同，以吸附不同长度尺寸的胶带，所述贴胶辊的周面上设置有和所述胶带吸附区相邻设置的切刀避空位和机构避空位；
所述机座上设置有可沿平行于所述贴胶辊的轴线的方向移动的第一滑动安装块，所述拉胶组件和所述胶带切刀设置于所述第一滑动安装块上，所述第一滑动安装块移动时，带动安装于其上的所述拉胶组件和所述胶带切刀一起移动。
2.如权利要求1所述的锂电池贴胶机构，其特征在于：所述贴胶组件还包括固定安装板，所述贴胶辊支架可在两个方向上相对所述固定安装板移动，其中一个方向平行于所述贴胶辊的轴线，用于调节所述贴胶辊在自身轴向上的位置，另一个方向垂直于所述贴胶辊的轴线，用于将胶带贴到电芯上。
3.如权利要求2所述的锂电池贴胶机构，其特征在于：所述固定安装板上设置有一贴胶辊平移座，所述贴胶辊平移座在第一贴胶辊平移驱动单元的控制下可沿平行于所述贴胶辊的轴线的方向往复移动；所述贴胶辊平移座上设置有导向部，所述导向部上设置有穿过所述导向部的导向轴，所述导向轴的轴线和所述贴胶辊的轴线相垂直，所述贴胶辊支架与所述导向轴相连，所述贴胶辊支架在第二贴胶辊平移驱动单元的控制下可沿所述导向轴的轴向移动；所述第一贴胶辊平移驱动单元和所述第二贴胶辊平移驱动单元直接或间接设置于所述贴胶辊平移座上。
4.如权利要求1所述的锂电池贴胶机构，其特征在于：还包括设置于所述机座上的胶头整形组件，所述机座上设置有可沿平行于所述贴胶辊的轴线的方向移动的第二滑动安装块；所述胶头整形组件包括可沿靠近或远离所述贴胶辊的方向移动地设置于所述第二滑动安装块上的胶头整形辊以及可沿靠近或远离所述贴胶辊的方向移动地设置于所述第二滑动安装块上的胶头压块，所述胶头压块位于所述胶头整形辊的外侧，所述胶头整形辊可绕自身轴线转动。
5.如权利要求4所述的锂电池贴胶机构，其特征在于：所述胶头整形辊的周面在过所述胶头整形辊的轴线的平面上的投影为弧形，所述弧形和所述贴胶辊周面的弧度对应；和/或所述胶头压块具有一弧形凹部，所述弧形凹部和所述贴胶辊周面的弧度对应。
6.如权利要求4所述的锂电池贴胶机构，其特征在于：
所述拉胶组件包括可沿垂直于所述贴胶辊的轴线的方向移动地设置于所述第一滑动安装块上的胶带夹持件以及驱动所述胶带夹持件移动的胶带夹持件驱动单元，用于夹紧胶带的头部并跟随所述第一滑动安装块移动，将胶带拉至所述贴胶辊的一侧；
所述胶带切刀可沿垂直于胶带表面的方向往复移动地设置于所述第一滑动安装块上。
7.如权利要求1所述的锂电池贴胶机构，其特征在于：在所述胶带切刀之前设置有胶带压紧组件，所述胶带压紧组件包括用于压紧或松开胶带的胶带压块。
8.如权利要求1所述的锂电池贴胶机构，其特征在于：所述备胶带组件包括胶带放卷辊轴以及若干个胶带过辊，所述胶带放卷辊轴用于安装胶带料卷，所述胶带放卷辊轴可绕自身轴线转动；所述胶带过辊中包含胶带缓存辊，所述胶带缓存辊中至少有一个胶带缓存辊为活动胶带缓存辊，所述活动胶带缓存辊在所述机座上的位置可调节。
9.如权利要求8所述的锂电池贴胶机构，其特征在于：所述机座上设置有可移动的滑块，所述活动胶带缓存辊设置于所述滑块上。
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