CN115783734A - 接料装置及电池制造设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种接料装置及电池制造设备，属于电池制造设备技术领域。接料装置包括基座；接料平台，接料平台设置于基座，接料平台用于承接并沿第一方向输送电极组件；调节机构，连接接料平台和基座，调节机构用于沿第二方向调节接料平台相对基座的位置，第二方向垂直于第一方向且平行于接料平台的承接面。调节机构可以沿第二方向调节接料平台相对基座的位置，可对接料装置承接的电极组件在第二方向上的位置进行调节，使不同规格的电极组件输送至冷压装置后基本位于冷压装置的加工位置，提高了卷绕后的电极组件与冷压装置的兼容性。

Description

接料装置及电池制造设备

技术领域

本申请涉及电池制造设备技术领域，具体涉及一种接料装置。

背景技术

在电池的制造过程中，电池的电极组件一般经过卷绕、冷压等工序后制造而成。

而如何提高卷绕后的电极组件与冷压装置的兼容性是电池生产过程中亟待解决的技术问题。

发明内容

鉴于上述问题，本申请提供一种接料装置及电池制造设备，能够提高卷绕后的电极组件与冷压装置的兼容性。

第一方面，本申请提供了一种接料装置，包括基座；接料平台，接料平台设置于基座，接料平台用于承接并沿第一方向输送电极组件；调节机构，连接接料平台和基座，调节机构用于沿第二方向调节接料平台相对基座的位置，第二方向垂直于第一方向且平行于接料平台的承接面。

本申请实施例的技术方案中，调节机构可以沿第二方向调节接料平台相对基座的位置，可对接料装置承接的电极组件在第二方向上的位置进行调节，使不同规格的电极组件输送至冷压装置后基本位于冷压装置的加工位置，提高了卷绕后的电极组件与冷压装置的兼容性。

在一些实施例中，调节机构包括第一丝杆，沿第二方向延伸且可转动的设置于基座；第一丝杆螺母，与第一丝杆螺纹连接且与接料平台连接。 采用第一丝杆和第二丝杆螺母调节接料平台相对基座的位置的方式，具有精度高、传动效率高的优势。

在一些实施例中，调节机构还包括第一驱动件，设置于基座，用于驱动第一丝杆转动。这样的设计，使基座作为第一驱动件的安装基体，调节机构的整体结构更加紧凑，占用空间更少。

在一些实施例中，调节机构还包括第一传动轮、第二传动轮和传动带，第一传动轮与第一驱动件连接，第二传动轮与第一丝杆连接，传动带套设于第一传动轮和第二传动轮。通过第一传动轮、第二传动轮和传动带实现第一驱动件和第一丝杆的传动连接，结构简单、成本较低。

在一些实施例中，接料装置还包括检测单元，用于检测接料平台上的电极组件的位置与基准位置在第二方向上的偏差量；调节机构用于沿第二方向调节接料平台的位置以补偿偏差量。这样的设计，提高了调节机构对接料平台相对基座的位置的调节精度。

在一些实施例中，接料装置还包括到位检测机构，用于在接料平台沿第二方向移动至电极组件位于基准位置时产生到位信号，第一驱动件响应于到位信号并停止运行。这样的设计，降低了接料平台启停的响应时间，缩短了生产节拍，提高了生产效率。

在一些实施例中，到位检测机构包括感应片，设置于接料平台；第一传感器和第二传感器，设置于基座且沿第二方向间隔布置，第一传感器和第二传感器均为槽型光电传感器；其中，感应片被配置为可随接料平台移动，以在插入槽型光电传感器的检测槽时触发槽型光电传感器产生到位信号。这样的设计，使得感应片与槽型光电传感器在非接触的情形下即可产生到位信号，提高了到位检测机构的可靠性。

在一些实施例中，到位检测机构还包括第一滑轨，第一滑轨设置于基座且位于接料平台和基座之间，第一传感器和第二传感器可调节地安装于第一滑轨。这样的设计，可手动沿第一滑轨调节第一传感器和第二传感器在第二方向上的位置，灵活方便。

在一些实施例中，接料平台包括支架、主动滚轴、从动滚轴和输送带，支架与第一丝杆螺母连接，主动滚轴和从动滚轴均可转动的设置于支架，输送带套设于主动滚轴和从动滚轴。采用主动滚轴、从动滚轴和输送带实现电极组件在第一方向上的输送的方式，具有结构简单、输送距离长的优势。

在一些实施例中，基座上固设有沿第二方向布置的第二滑轨，支架可滑动地配合于第二滑轨。这样的设计，提高了支架在第二方向上的运动精度。

在一些实施例中，接料装置还包括升降机构，连接基座，升降机构用于沿第三方向调节基座的位置，第三方向垂直于第二方向和第一方向。这样的设计，使得位于基座上的接料平台在第三方向上的位置可自动调节，提高了生产效率。

第二方面，本申请提供了一种电池制造设备，包括卷绕装置，用于卷绕极片形成电极组件；冷压装置，用于冷压电极组件；上述实施例中的接料装置，用于承接卷绕装置卷绕形成的电极组件并将电极组件输送至冷压装置。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

通过阅读对下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在全部附图中，用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中：

图1为本申请一些实施例的接料装置的局部轴测图；

图2为本申请一些实施例的到位检测机构的局部轴测图；

图3为本申请一些实施例的接料装置的侧视图；

图4 为图3中A处的局部放大图；

图5为本申请一些实施例的接料装置的轴侧图；

图6为本申请一些实施例的电池制造设备的结构示意图。

具体实施方式中的附图标号如下：

1-接料装置；2-冷压装置；3-卷绕装置；4-电极组件；11-基座；12-接料平台；121-支架；122-主动滚轴；123-从动滚轴；124-输送带；125-承接面；13-调节机构；131-第一丝杆；132-第一丝杆螺母；133-第一驱动件；134-第一传动轮；135-第二传动轮；136-传动带；14-检测单元；15-到位检测机构；151-感应片；152-第一传感器；153-第二传感器；154-紧固螺钉；155-紧固螺母；156-第一滑轨；16-第二滑轨；17-升降机构；X-第一方向；Y-第二方向；Z-第三方向。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，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、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上（包括两个），同理，“多组”指的是两组以上（包括两组），“多片”指的是两片以上（包括两片）。

在本申请实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”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申请实施例和简化描述，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申请实施例的限制。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

锂离子电池单体主要依靠锂离子在正极极片和负极极片之间的移动来工作。柱形电池单体中三层材料的薄膜结构被卷绕成柱形形状的电极组件，而在长方体电池单体中薄膜结构被卷绕或者叠置成具有大致长方体形状的电极组件。在通常的电池单体结构中，电池单体包括外壳、电极组件和电解液。电极组件被容纳在电池单体的外壳中，电极组件包括正极极片、负极极片和隔离膜。电极组件由正极极片、负极极片和隔离膜组成。电池单体主要依靠金属离子在正极极片和负极极片之间移动来工作。

以卷绕呈具有大致长方体形状的电极组件为例，电极组件一般经过卷绕、冷压等工序后制造而成，卷绕后的电极组件从卷绕装置下料后会落在接料装置上，接着由接料装置将电极组件输送至冷压装置，最后由冷压装置对电极组件进行冷压加工。

为了避免冷压装置在加工时产生偏心载荷，冷压装置需在其加工位置对电极组件进行加工，卷绕后的电极组件落在接料装置上的位置也会与冷压装置的加工位置对应。

一般电极组件从卷绕装置下料后落在接料平台上的位置是固定的，当卷绕装置制造新规格的电极组件时，由于新规格的电极组件落在接料平台的位置与冷压装置的加工位置无法对应，使冷压装置无法兼容此新规格的电极组件。

鉴于此，为了提高卷绕后的电极组件与冷压装置的兼容性，本申请实施例设计了一种接料装置，包括基座；接料平台，接料平台设置于基座，接料平台用于承接并沿第一方向输送电极组件；调节机构，连接接料平台和基座，调节机构用于沿第二方向调节接料平台相对基座的位置，第二方向垂直于第一方向且平行于接料平台的承接面，使不同规格的电极组件输送至冷压装置后基本位于冷压装置的加工位置，提高了卷绕后的电极组件与冷压装置的兼容性。

根据本申请的一些实施例，参照图1，本申请提供了一种接料装置1，包括基座11；接料平台12，接料平台12设置于基座11，接料平台12用于承接并沿第一方向X输送电极组件4；调节机构13，连接接料平台12和基座11，调节机构13用于沿第二方向Y调节接料平台12相对基座11的位置，第二方向Y垂直于第一方向X且平行于接料平台12的承接面125。

基座11的材料可以是铝合金等。在一些实施例中，基座11的材料为7075铝合金。

在一些实施例中，调节机构13包括沿第二方向Y布置在基座11上的无杆气缸，接料平台12设置于无杆气缸的滑台。

在一些实施例中，调节机构13包括设置在基座11上的活塞缸，活塞缸的活塞杆的伸缩方向与第二方向Y平行，活塞杆与接料平台12连接。

本申请实施例的技术方案中，调节机构13可以沿第二方向Y调节接料平台12相对基座11的位置，可对接料装置1承接的电极组件4在第二方向Y上的位置进行调节，使不同规格的电极组件4输送至冷压装置2后基本位于冷压装置2的加工位置，提高了卷绕后的电极组件4与冷压装置2的兼容性。

根据本申请的一些实施例，请参照图1，调节机构13包括第一丝杆131，沿第二方向Y延伸且可转动的设置于基座11；第一丝杆螺母132，与第一丝杆131螺纹连接且与接料平台12连接。

第一丝杆131可以为滑动丝杆、滚珠丝杆等。

采用第一丝杆131和第二丝杆螺母调节接料平台12相对基座11的位置的方式，具有精度高、传动效率高的优势。

根据本申请的一些实施例，调节机构13还包括第一驱动件133，设置于基座11，用于驱动第一丝杆131转动。

在一些实施例中，第一驱动件133为电机，调节机构13还包括减速器，电机的输出端与减速器的输入端传动连接，减速器的输出端与第一丝杆131传动连接。

在一些实施例中，第一驱动件133为伺服电机，伺服电机与基座11可拆卸连接，针对不同规格的电极组件4可更换不同输出扭矩的伺服电机。

这样的设计，使基座11作为第一驱动件133的安装基体，调节机构13的整体结构更加紧凑，占用空间更少。

根据本申请的一些实施例，调节机构13还包括第一传动轮134、第二传动轮135和传动带136，第一传动轮134与第一驱动件133连接，第二传动轮135与第一丝杆131连接，传动带136套设于第一传动轮134和第二传动轮135。

第一传动轮134和第二传动轮135可以为皮带轮、同步带轮等。

通过第一传动轮134、第二传动轮135和传动带136实现第一驱动件133和第一丝杆131的传动连接，结构简单、成本较低。

根据本申请的一些实施例，请参照图6，接料装置1还包括检测单元14，用于检测接料平台12上的电极组件4的位置与基准位置在第二方向Y上的偏差量；调节机构13用于沿第二方向Y调节接料平台12的位置以补偿偏差量。

基准位置为在第二方向Y上接料装置1与冷压装置2的加工位置对应的位置。请参照图6，中心线a在第二方向Y上的位置即为基准位置。

在一些实施例中，检测单元14包括颜色识别传感器，颜色识别传感器通过电极组件4与接料平台12的颜色差判断电极组件4的位置与基准位置在第二方向Y上的偏差量。

这样的设计，提高了调节机构13对接料平台12相对基座11的位置的调节精度。

根据本申请的一些实施例，请参照图1，接料装置1还包括到位检测机构15，用于在接料平台12沿第二方向Y移动至电极组件4位于基准位置时产生到位信号，第一驱动件133响应于到位信号并停止运行。

在一些实施例中，到位检测机构15包括行程开关，接料平台12沿第二方向Y移动至电极组件4位于基准位置时接料平台12触碰行程开关，产生到位信号，第一驱动件133响应于到位信号并停止运行。

这样的设计，降低了接料平台12启停的响应时间，缩短了生产节拍，提高了生产效率。

根据本申请的一些实施例，请参照图1-图4和图6，到位检测机构15包括感应片151，设置于接料平台12；第一传感器152和第二传感器153，设置于基座11且沿第二方向Y间隔布置，第一传感器152和第二传感器153均为槽型光电传感器；其中，感应片151被配置为可随接料平台12移动，以在插入槽型光电传感器的检测槽时触发槽型光电传感器产生到位信号。

第一传感器152或第二传感器153的位置与基准位置对应。

在一些实施例中，第一传感器152与第一气缸连接，第二传感器153与第二气缸连接，通过第一气缸的活塞杆的伸缩可调节第一传感器152的位置进而调节基准位置，或，通过第二气缸的活塞杆的伸缩可调节第二传感器153的位置进而调节基准位置，以使接料平台12适配更多规格的电极组件4。

这样的设计，使得感应片151与槽型光电传感器在非接触的情形下即可产生到位信号，提高了到位检测机构15的可靠性。

根据本申请的一些实施例，请参照图1和图2，到位检测机构15还包括第一滑轨156，第一滑轨156设置于基座11且位于接料平台12和基座11之间，第一传感器152和第二传感器153可调节地安装于第一滑轨156。

滑轨的截面形状可以为U型、F型等。

在一些实施例中，请参照图2，到位检测机构15还包括两个紧固螺钉154和两个紧固螺母155，其中一个紧固螺钉154的螺钉头与第一滑轨156滑动连接，紧固螺钉154的螺柱穿过第一传感器152与其中一个紧固螺母155连接；另一个紧固螺钉154的螺钉头与第一滑轨156滑动连接，紧固螺钉154的螺柱穿过第二传感器153与另一个紧固螺母155连接。

这样的设计，可手动沿第一滑轨156调节第一传感器152和第二传感器153在第二方向Y上的位置，灵活方便。

根据本申请的一些实施例，请参照图1，接料平台12包括支架121、主动滚轴122、从动滚轴123和输送带124，支架121与第一丝杆螺母132连接，主动滚轴122和从动滚轴123均可转动的设置于支架121，输送带124套设于主动滚轴122和从动滚轴123。

在一些实施例中，接料平台12还包括第二驱动件，第二驱动件设置于支架121，用于驱动主动滚轴122转动，第二驱动件为电机，电机的输出端设置有主动轮，主动滚轴122的一端设置有从动轮，主动轮和从动轮通过皮带传动连接。

支架121的材料可以为铝合金等。

采用主动滚轴122、从动滚轴123和输送带124实现电极组件4在第一方向X上的输送的方式，具有结构简单、输送距离长的优势。

根据本申请的一些实施例，请参照图5，基座11上固设有沿第二方向Y布置的第二滑轨16，支架121可滑动地配合于第二滑轨16。

第二滑轨16的数量可以为一个或多个。

这样的设计，提高了支架121在第二方向Y上的运动精度。

根据本申请的一些实施例，请参照图5，接料装置1还包括升降机构17，连接基座11，升降机构17用于沿第三方向Z调节基座11的位置，第三方向Z垂直于第二方向Y和第一方向X。

在一些实施例中，升降机构17还包括第二丝杆、第二丝杆螺母和第三驱动件，第二丝杆沿第三方向Z布置，第二丝杆螺母与第二丝杆螺纹连接且与基座11连接，第三驱动件用于驱动第二丝杆转动，第三驱动件为电机，电机的输出端设置有主动轮，第二丝杆的一端设置有从动轮，主动轮与从动轮通过皮带连接。

在一些实施例中，基座11与沿第三方向Z布置的第三滑轨滑动连接。

这样的设计，使得位于基座11上的接料平台12在第三方向Z上的位置可自动调节，提高了生产效率。

根据本申请的一些实施例，请参照图6，本申请还提供了一种电池制造设备，包括卷绕装置3，用于卷绕极片形成电极组件4；冷压装置2，用于冷压电极组件4；上述实施例中的接料装置1，用于承接卷绕装置3卷绕形成的电极组件4并将电极组件4输送至冷压装置2。

根据本申请的一些实施例，参见图1-图6，本申请提供了一种接料装置1，包括基座11、接料平台12和调节机构13。接料平台12设置于基座11，接料平台12用于承接并沿第一方向X输送电极组件4。

调节机构13包括第一丝杆131、第一丝杆螺母132、第一驱动件133、第一传动轮134、第二传动轮135和传动带136，沿第二方向Y延伸且可转动的设置于基座11，第一丝杆螺母132，与第一丝杆131螺纹连接且与接料平台12连接。第一驱动件133设置于基座11，用于驱动第一丝杆131转动。第一传动轮134与第一驱动件133连接，第二传动轮135与第一丝杆131连接，传动带136套设于第一传动轮134和第二传动轮135。

接料装置1还包括检测单元14，用于检测接料平台12上的电极组件4的位置与基准位置在第二方向Y上的偏差量。调节机构13用于沿第二方向Y调节接料平台12的位置以补偿偏差量。第二方向Y垂直于第一方向X且平行于接料平台12的承接面125。

接料装置1还包括到位检测机构15，用于在接料平台12沿第二方向Y移动至电极组件4位于基准位置时产生到位信号，第一驱动件133响应于到位信号并停止运行。

到位检测机构15包括感应片151，设置于接料平台12；第一传感器152和第二传感器153，设置于基座11且沿第二方向Y间隔布置，第一传感器152和第二传感器153均为槽型光电传感器；其中，感应片151被配置为可随接料平台12移动，以在插入槽型光电传感器的检测槽时触发槽型光电传感器产生到位信号。

当卷绕装置3制造新规格的电极组件4（如图6中虚线所示的电极组件4）时，检测单元14检测出电极组件4的位置与基准位置在第二方向Y上的偏差量，将第二传感器153的位置向右调节与基准位置对应为止。第一驱动件133驱动第一丝杆131转动，第一丝杆螺母132与接料平台12向右移动，当感应片151插入槽型光电传感器的检测槽时触发槽型光电传感器产生到位信号，第一驱动件133响应于到位信号并停止运行。接料平台12和电极组件4停止运行，电极组件4的位置与基准位置在第二方向Y上对应，此时，冷压装置2可兼容此新规格的电极组件4，接料平台12将电极组件4输送至冷压装置2进行冷压加工即可。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (12)

1.一种接料装置，其特征在于，包括：

基座；

接料平台，所述接料平台设置于所述基座，所述接料平台用于承接并沿第一方向输送电极组件；

调节机构，连接所述接料平台和所述基座，所述调节机构用于沿第二方向调节所述接料平台相对所述基座的位置，所述第二方向垂直于所述第一方向且平行于所述接料平台的承接面。

2.根据权利要求1所述的接料装置，其特征在于，所述调节机构包括：

第一丝杆，沿所述第二方向延伸且可转动的设置于所述基座；

第一丝杆螺母，与所述第一丝杆螺纹连接且与所述接料平台连接。

3.根据权利要求2所述的接料装置，其特征在于，所述调节机构还包括：

第一驱动件，设置于所述基座，用于驱动所述第一丝杆转动。

4.根据权利要求3所述的接料装置，其特征在于，所述调节机构还包括第一传动轮、第二传动轮和传动带，所述第一传动轮与所述第一驱动件连接，所述第二传动轮与所述第一丝杆连接，所述传动带套设于所述第一传动轮和第二传动轮。

5.根据权利要求3所述的接料装置，其特征在于，所述接料装置还包括检测单元，用于检测所述接料平台上的所述电极组件的位置与基准位置在所述第二方向上的偏差量；

所述调节机构用于沿所述第二方向调节所述接料平台的位置以补偿所述偏差量。

6.根据权利要求5所述的接料装置，其特征在于，所述接料装置还包括：

到位检测机构，用于在所述接料平台沿所述第二方向移动至所述电极组件位于所述基准位置时产生到位信号，所述第一驱动件响应于所述到位信号并停止运行。

7.根据权利要求6所述的接料装置，其特征在于，所述到位检测机构包括：

感应片，设置于所述接料平台；

第一传感器和第二传感器，设置于所述基座且沿所述第二方向间隔布置，所述第一传感器和所述第二传感器均为槽型光电传感器；

其中，所述感应片被配置为可随所述接料平台移动，以在插入所述槽型光电传感器的检测槽时触发所述槽型光电传感器产生所述到位信号。

8.根据权利要求7所述的接料装置，其特征在于，所述到位检测机构还包括第一滑轨，所述第一滑轨设置于所述基座且位于所述接料平台和所述基座之间，所述第一传感器和所述第二传感器可调节地安装于所述第一滑轨。

9.根据权利要求2所述的接料装置，其特征在于，所述接料平台包括支架、主动滚轴、从动滚轴和输送带，所述支架与所述第一丝杆螺母连接，所述主动滚轴和所述从动滚轴均可转动的设置于所述支架，所述输送带套设于所述主动滚轴和所述从动滚轴。

10.根据权利要求9所述的接料装置，其特征在于，所述基座上固设有沿所述第二方向布置的第二滑轨，所述支架可滑动地配合于所述第二滑轨。

11.根据权利要求1-10任一项所述的接料装置，其特征在于，所述接料装置还包括：

升降机构，连接所述基座，所述升降机构用于沿第三方向调节所述基座的位置，所述第三方向垂直于所述第二方向和所述第一方向。

12.一种电池制造设备，其特征在于，包括：

卷绕装置，用于卷绕极片形成电极组件；

冷压装置，用于冷压所述电极组件；

如权利要求1-11任一项所述的接料装置，用于承接所述卷绕装置卷绕形成的所述电极组件并将所述电极组件输送至所述冷压装置。

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