CN114455374A - 一种隔膜供料张力控制的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种隔膜供料张力控制的方法，S1）机构设置：在机台上设置叠片台、控制叠片台水平左右移动的输送线、中间过度辊和缓存收放机构,S2）机构运行：当叠片台从输送线的两端向中间移动时、缓存收放机构逐渐张紧收回多余长度的隔膜；当叠片台从输送线的中部向两端移动时、缓存收放机构逐渐释放缓存隔膜的长度。本发明根据两个叠片机械手的叠片方式调节叠片台在移动过程中隔膜的张力。利用叠片台的位移信息计算补偿长度，通过获取每个缓存长度补偿段的、并将每个补偿点啮合成缓存的补偿曲线，缓存收放机构根据设定的补偿曲线进行隔膜的长度补偿，使隔膜在叠片运动过程中保持一个稳定的张力状态。
Description
技术领域
本发明涉及电芯制作领域，特别涉及一种隔膜供料张力控制的方法。
背景技术
目前，国内用于生产叠片工艺的锂离子电芯的自动化设备的通称为叠片机，行业现有的叠片机有两种：一种是通过两机械手吸片的叠片机，另一种是单方向旋转的卷绕式叠片机。通过两机械手吸片的叠片机其叠片平台移动往复运动，致使隔膜成Z字型传动模式，将正、负极片与隔离膜折叠成半成品电芯。两机械手吸片的叠片机的缺点是：隔膜折叠后的一致性差，隔膜的松紧程度难以控制。而单方向旋转的卷绕式叠片机，其缺点是：隔膜浪费多，导致电池卷绕叠片后宽 度尺寸增加，以及吸盘交替吸附正、负极片，引起正、负极片之间互相窜粉，进而影响电池整体制造效果。
根据上述缺陷，本申请可以改善两机械手吸片的叠片机的隔膜一致性差的问题，使电芯叠片后的效果更佳，提高电芯质量。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种隔膜供料张力控制的方法。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种隔膜供料张力控制的方法，包括以下步骤：
S1）机构设置：在机台上设置叠片台、控制所述叠片台水平左右移动的输送线、中间过度辊和缓存收放机构, 所述中间过度辊位于所述输送线的中部上方，隔膜依次经过所述缓存收放机构、中间过度辊和叠片台；
S2）机构运行：当所述叠片台从所述输送线的两端向中间移动时、所述缓存收放机构逐渐张紧收回多余长度的隔膜；
当所述叠片台从所述输送线的中部向两端移动时、所述缓存收放机构逐渐释放缓存隔膜的长度。
作为本发明隔膜供料张力控制的方法的一种改进，所述输送线上间隔设有多段均匀或不均匀的缓存长度补偿段，所述缓存长度补偿段的段数越多、隔膜的张力调节越稳定，所述叠片台每移动到一个缓存长度补偿段、所述缓存收放机构均能够根据所述叠片台的移动长度信息收放隔膜长度。
作为本发明隔膜供料张力控制的方法的一种改进，每段所述缓存长度补偿段上均设有位移感应器，所述叠片台每移动到一个缓存长度补偿段时、该缓存长度补偿段上的位移感应器均能够感应所述叠片台的到来、并将所述叠片台的位置信息发送给控制器，所述控制器根据所述叠片台的位置信息控制所述缓存收放机构的收放长度。
作为本发明隔膜供料张力控制的方法的一种改进，所述叠片台每移动一段所述缓存长度补偿段，所述缓存收放机构缓存补偿收或放隔膜长度的位置，控制器获取每段的补偿点后，用自动计算的方式将这些补偿点啮合成缓存的补偿曲线。
作为本发明隔膜供料张力控制的方法的一种改进，所述叠片台自动运行时，当叠片台从左到右或从右向左运行时，所述缓存收放机构根据已经啮合好的补偿曲线与所述叠片台耦合联动，使所述叠片台移动带来的隔膜的收放完全被所述缓存收放机构吸收或释放，从而使隔膜的张力不受影响，保持在一个稳定状态。
作为本发明隔膜供料张力控制的方法的一种改进，所述缓存收放机构包括滑板、滑轨、丝杆和伺服电机或直线电机，所述伺服电机或直线电机的输出轴与所述丝杆连接，所述丝杆通过丝杆螺母与所述滑板连接，所述滑板通过滑块与所述滑轨连接。
作为本发明隔膜供料张力控制的方法的一种改进，所述滑板上间隔设有多个隔膜导向轮，隔膜依次穿过每个所述隔膜导向轮，所述滑板移动时、隔膜跟随所述滑板移动。
作为本发明隔膜供料张力控制的方法的一种改进，所述输送线为伺服驱动模组。
作为本发明隔膜供料张力控制的方法的一种改进，所述机台包括安装侧板和支架，所述安装侧板固定在所述支架上端，所述缓存收放机构和所述中间过度辊均设置在所述安装侧板上，所述支架的左侧设有左叠片机械手，所述支架的右侧设有右叠片机械手。
作为本发明隔膜供料张力控制的方法的一种改进，所述支架上还设有隔膜放卷机构。隔膜放卷机构包括放卷伺服电机、减速机和薄膜卷料盘，放卷伺服电机的输出轴通过减速机与所述薄膜卷料盘连接。所述隔膜放卷机构的底部设有纠偏调节伺服模组。
本发明的有益效果在于：本发明根据两个叠片机械手的叠片方式调节叠片台在移动过程中隔膜的张力。利用叠片台的位移信息计算补偿长度，通过获取每个缓存长度补偿段的、并将每个补偿点啮合成缓存的补偿曲线，缓存收放机构根据设定的补偿曲线进行隔膜的长度补偿，使隔膜在叠片运动过程中保持一个稳定的张力状态。本发明的张力控制方法能够有效的解决隔膜张力不均的缺点，而且张力控制稳定，使电芯叠片的质量大大提高。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
附图标记为：1、叠片台 2、输送线 3、中间过度辊 4、缓存收放机构 5、安装侧板 6、支架 7、隔膜放卷机构 41、滑板 42、滑轨 43、伺服电机或直线电机 44、隔膜导向轮 61、左叠片机械手 62、右叠片机械手。
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、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做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内。
如图1所示，一种隔膜供料张力控制的方法，包括以下步骤：
S1）机构设置：叠片台1、控制叠片台1水平左右移动的输送线2、中间过度辊3和缓存收放机构4,隔膜依次经过缓存收放机构4、中间过度辊3和叠片台1；中间过度辊3位于输送线2的中部上方，隔膜依次经过所述缓存收放机构、中间过度辊和叠片台；
S2）机构运行：当叠片台1从输送线2的两端向中间（或向中间过度辊3的方向）移动时、缓存收放机构4逐渐张紧收回多余长度的隔膜；
当叠片台1从输送线2的中部向两端移动时、缓存收放机构4逐渐释放缓存隔膜的长度。或者以中间过度辊3为中线位置，叠片台从中间过度辊3的位置向输送线的两端移动时，缓存收放机构4逐渐释放缓存隔膜的长度。
优选的，输送线2上间隔设有多段均匀或不均匀的缓存长度补偿段，缓存长度补偿段的段数越多、隔膜的张力调节越稳定，叠片台1每移动到一个缓存长度补偿段、缓存收放机构4均能够根据叠片台1的移动长度信息收放隔膜长度。
优选的，每段缓存长度补偿段（图未示）上均设有位移感应器（图未示），叠片台1每移动到一个缓存长度补偿段时、该缓存长度补偿段上的位移感应器均能够感应叠片台1的到来、并将叠片台1的位置信息发送给控制器（图未示），控制器（图未示）根据叠片台1的位置信息控制缓存收放机构4的收放长度。
优选的，叠片台1每移动一段缓存长度补偿段，缓存收放机构4缓存补偿收或放隔膜长度的位置，控制器获取每段的补偿点后，用自动计算的方式将这些补偿点啮合成缓存的补偿曲线。
优选的，叠片台1自动运行时，当叠片台1从左到右或从右向左运行时，缓存收放机构4根据已经啮合好的补偿曲线与叠片台耦合联动，使叠片台1移动带来的隔膜的收放完全被缓存收放机构吸收或释放，从而使隔膜的张力不受影响，保持在一个稳定状态。
优选的，缓存收放机构4包括滑板41、滑轨42、丝杆和伺服电机或直线电机43，伺服电机或直线电机43的输出轴与丝杆连接，丝杆通过丝杆螺母与滑板41连接，滑板41通过滑块与滑轨42连接。
优选的，滑板41上间隔设有多个隔膜导向轮44，隔膜依次穿过每个隔膜导向轮44，滑板41移动时、隔膜跟随滑板41移动。
优选的，输送线2为伺服驱动模组。伺服驱动模组包括固定型材、伺服电机、传动丝杆、滑轨和滑块，伺服电机的输出轴连接传动丝杆，传动丝杆通过丝杆螺母连接叠片台，叠片台通过滑块连接滑轨。
优选的，还包括安装侧板5和支架6，安装侧板5固定在支架6上端，缓存收放机构4和中间过度辊3均设置在安装侧板5上，支架6的左侧设有左叠片机械手61，支架6的右侧设有右叠片机械手62。
优选的，支架6上还设有隔膜放卷机构7。隔膜放卷机构7包括放卷伺服电机、减速机和薄膜卷料盘，放卷伺服电机的输出轴通过减速机与薄膜卷料盘连接。隔膜放卷机构的底部设有纠偏调节伺服模组（图未示）。
纠偏调节伺服模组包括伺服电机、同步轮、同步带、丝杆、滑轨和滑块，伺服电机通过同步轮和同步带带动丝杆，隔膜放卷机构通过滑块与滑轨连接，丝杆通过丝杆螺母与隔膜放卷机构连接。
本发明根据两个叠片机械手的叠片方式调节叠片台在移动过程中隔膜的张力。利用叠片台的位移信息计算补偿长度，通过获取每个缓存长度补偿段的信息、并将每个补偿点啮合成缓存的补偿曲线，缓存收放机构根据设定的补偿曲线进行隔膜的长度补偿，使隔膜在叠片运动过程中保持一个稳定的张力状态。本发明的张力控制方法能够有效的解决隔膜张力不均的缺点，而且张力控制稳定，使电芯叠片的质量大大提高。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和结构的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同范围限定。
Claims (10)
1.一种隔膜供料张力控制的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1）机构设置：在机台上设置叠片台、控制所述叠片台水平左右移动的输送线、中间过度辊和缓存收放机构, 所述中间过度辊位于所述输送线的中部上方，隔膜依次经过所述缓存收放机构、中间过度辊和叠片台；
S2）机构运行：当所述叠片台从所述输送线的两端向中间移动时、所述缓存收放机构逐渐张紧收回多余长度的隔膜；
当所述叠片台从所述输送线的中部向两端移动时、所述缓存收放机构逐渐释放缓存隔膜的长度。
2.根据权利要求1所述的隔膜供料张力控制的方法，其特征在于，所述输送线上间隔设有多段均匀或不均匀的缓存长度补偿段，所述缓存长度补偿段的段数越多、隔膜的张力调节越稳定，所述叠片台每移动到一个缓存长度补偿段、所述缓存收放机构均能够根据所述叠片台的移动长度信息收放隔膜长度。
3.根据权利要求2所述的隔膜供料张力控制的方法，其特征在于，每段所述缓存长度补偿段上均设有位移感应器，所述叠片台每移动到一个缓存长度补偿段时、该缓存长度补偿段上的位移感应器均能够感应所述叠片台的到来、并将所述叠片台的位置信息发送给控制器，所述控制器根据所述叠片台的位置信息控制所述缓存收放机构的收放长度。
4.根据权利要求3所述的隔膜供料张力控制的方法，其特征在于，所述叠片台每移动一段所述缓存长度补偿段，所述缓存收放机构缓存补偿收或放隔膜长度的位置，控制器获取每段的补偿点后，用自动计算的方式将这些补偿点啮合成缓存的补偿曲线。
5.根据权利要求4所述的隔膜供料张力控制的方法，其特征在于，所述叠片台自动运行时，当叠片台从左到右或从右向左运行时，所述缓存收放机构根据已经啮合好的补偿曲线与所述叠片台耦合联动，使所述叠片台移动带来的隔膜的收放完全被所述缓存收放机构吸收或释放，从而使隔膜的张力不受影响，保持在一个稳定状态。
6.根据权利要求1所述的隔膜供料张力控制的方法，其特征在于，所述缓存收放机构包括滑板、滑轨、丝杆和伺服电机或直线电机，所述伺服电机或直线电机的输出轴与所述丝杆连接，所述丝杆通过丝杆螺母与所述滑板连接，所述滑板通过滑块与所述滑轨连接。
7.根据权利要求6所述的隔膜供料张力控制的方法，其特征在于，所述滑板上间隔设有多个隔膜导向轮，隔膜依次穿过每个所述隔膜导向轮，所述滑板移动时、隔膜跟随所述滑板移动。
8.根据权利要求1所述的隔膜供料张力控制的方法，其特征在于，所述输送线为伺服驱动模组。
9.根据权利要求1所述的隔膜供料张力控制的方法，其特征在于，所述机台包括安装侧板和支架，所述安装侧板固定在所述支架上端，所述缓存收放机构和所述中间过度辊均设置在所述安装侧板上，所述支架的左侧设有左叠片机械手，所述支架的右侧设有右叠片机械手。
10.根据权利要求1所述的隔膜供料张力控制的方法，其特征在于，所述支架上还设有隔膜放卷机构。
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