CN117000528A - 一种锂电池双面高速凹版涂布装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于锂电池涂布生产技术领域，公开了一种锂电池双面高速凹版涂布装置，包括用于限定涂布传送方向的导辊机构以及沿所述涂布传送方向依次设置的正面凹印辊和反面凹印辊；所述导辊机构包括外辊以及可拆卸连接所述外辊与所述正面凹印辊的联动组件，所述外辊与所述正面凹印辊之间形成有涂布通道，且基于联动组件使所述正面凹印辊能够自转或者围绕所述外辊的中心轴公转。综上，设置了用于导向定位及错位矫正的导辊机构，具体在出现正/反图案涂布错位时，通过限定正面凹印辊围绕导辊机构的中心轴进行公转的方式即可改变两个凹印辊之间的距离，进而达到正/反涂布图案矫正对准的效果，且正面凹印辊还可独立自转，以有效执行双面涂布。
Description
技术领域
本发明属于锂电池涂布生产技术领域，具体涉及一种锂电池双面高速凹版涂布装置。
背景技术
常用锂电池通常包括阴极、阳极和电解质等部分，其中：阳极一般由表面涂覆有阳极浆料的铝箔构成、阴极一般由表面涂覆有阴极浆料的铜箔构成，由此可见，在锂电池的生产过程中，对铝/铜箔进行双面涂布是极为重要的加工步骤，且涂布效果极大的影响了锂电池的充放电性能。
现有涂布技术包括刮刀式涂布、狭缝挤压式涂布、辊涂转移式涂布等，而在锂电池的生产中，通常采用的是辊涂转移式涂布，并且为适应于具有不同电流集流效果的阴/阳极，其涂布辊大多选用表面蚀刻有凹槽图案的凹印辊，以此来执行锂电池生产过程中的双面凹版涂布。
参考图1所示，对于现有的双面凹版涂布技术而言，都是设置两个凹印辊来分别实现正/反面涂布，且基于凹印辊的定位安装还使得两个凹印辊之间的距离始终保持为L，然而在凹印辊持续旋转涂布的过程中，两个凹印辊之间会不可避免的因为驱动误差或者传动误差而产生起印位置的错位，进而会导致正/反面涂布图案无法精确的对位套准，影响最终涂布质量。具体如图1所示，假设正/反图案应当以中心对准的方式进行涂布，若其正面涂布的凹印辊出现起印位置偏移错位，此时涂布形成的正/反图案便无法对准，在此情况下，只能停机并通过旋转凹印辊的方式对两个凹印辊的起印位置进行校正，操作十分麻烦，且大大的影响了涂布加工效率。
发明内容
鉴于此，为解决上述背景技术中所提出的问题，本发明的目的在于提供一种锂电池双面高速凹版涂布装置。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种锂电池双面高速凹版涂布装置，包括用于限定涂布传送方向的导辊机构以及沿所述涂布传送方向依次设置的正面凹印辊和反面凹印辊；
所述导辊机构包括外辊以及可拆卸连接所述外辊与所述正面凹印辊的联动组件，所述外辊与所述正面凹印辊之间形成有涂布通道，且基于联动组件使所述正面凹印辊能够自转或者围绕所述外辊的中心轴公转。
优选的，所述联动组件包括装配于所述外辊内部并能够驱动所述外辊旋转的驱动齿辊。
优选的，设置分别连接于所述驱动齿辊两端的两个安装架，且其中一个安装架上固定有用于驱使驱动齿辊转动的电机。
优选的，两个所述安装架上均固定有安装座，且反面凹印辊转动安装于两个安装座之间。
优选的，所述联动组件还包括阻尼转动连接于两个安装架之间的传动齿套，且所述传动齿套上设有与外辊相连的第一连接件以及与所述正面凹印辊相连的第二连接件。
优选的，所述第一连接件包括开设于传动齿套侧壁上的通槽以及转动安装于所述通槽内的传动齿辊，所述传动齿辊与所述外辊内啮合连接，且所述驱动齿辊与所述传动齿套内啮合或者与所述传动齿辊外啮合。
优选的，所述通槽内转动安装有限位杆，所述限位杆共轴配合于所述传动齿辊的内部，且限位杆外壁与传动齿辊内壁之间设有多个可转动的单向棘齿，并通过所述单向棘齿使传动齿辊与限位杆组合构成内摩擦单向棘轮机构。
优选的，在所述驱动齿辊内部开设有径向滑槽，所述径向滑槽内设有电动推杆和中心轴，所述电动推杆用于推动中心轴在径向滑槽内滑动，且所述电机的输出轴与所述中心轴固定连接。
优选的，所述第二连接件包括对称固定于所述传动齿套外侧的两个连接架，所述外辊的轴向长度小于所述传动齿套的轴向长度，且外辊位于两个连接架之间、正面凹印辊转动安装于两个连接架之间。
优选的，所述连接架上阻尼滑动连接有齿环，所述齿环共轴套设于传动齿套外部，且两个安装架之间还转动安装有与所述齿环相啮合的齿杆；所述正面凹印辊与反面凹印辊的端部均设有定位机构，且两组定位机构均与所述齿环相配合。
优选的，所述定位机构包括固定设置的定位标记以及转动设置的定位齿套，所述定位齿套与所述齿环啮合连接，且定位齿套的一侧还固定有能够与所述定位标记相配合的定位指针。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
(1)在本发明中设置了用于导向定位及错位矫正的导辊机构，具体在出现正/反图案涂布错位时，通过限定正面凹印辊围绕导辊机构的中心轴进行公转的方式即可改变两个凹印辊之间的距离，进而达到正/反涂布图案矫正对准的效果。另外，在矫正对准后，正面凹印辊还可独立自转，以此保证双面凹版涂布能够有效执行。
(2)导辊机构包括外辊以及可拆卸连接外辊与正面凹印辊的联动组件，且在正面凹印辊围绕导辊机构的中心轴公转时，还通过联动组件使外辊与正面凹印辊进行同步旋转，以此保证正面凹印辊的起印位置不会随其公转而发生变化，进而提高了错位矫正的精确性。
(3)联动组件包括用于能够偏心移动的驱动齿辊、以及用于传动的传动齿套和内摩擦单向棘轮机构，基于此利用一个电机即可实现外辊独立转动、外辊与正面凹印辊共同转动的两种不同工作模式，进而能有效实现双面涂布、错位矫正的不同驱动，且整体结构装配合理。
(4)在本发明中还设置了能够联动定位两个凹印辊起印位置的齿环和定位机构，由此方便精准且及时的获知错位矫正时的矫正程度，从而避免出现矫正过度的现象。
附图说明
图1为现有双面凹版涂布的原理图；
图2为本发明的结构示意图；
图3为本发明中导辊机构、正面凹印辊与反面凹印辊配合的平面图；
图4为本发明的结构爆炸图；
图5为图4中的A处放大图；
图6为图4中的B处放大图；
图7为本发明中驱动齿辊的结构示意图；
图8为本发明中传动齿套的结构示意图；
图9-图11为本发明执行双面涂布和错位矫正的原理图；
图中：导辊机构-1；外辊-101；驱动齿辊-102；径向滑槽-1021；电动推杆-1022；中心轴-1023；传动齿套-103；通槽-104；传动齿辊-105；连接架-106；限位杆-107；单向棘齿-108；正面凹印辊-2a；反面凹印辊-2b；安装架-3；安装座-301；电机-4；齿环-5；齿杆-501；定位机构-6；定位标记-601；定位齿套-602；定位指针-603。
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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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。
如图2所示，本发明所提供的锂电池双面高速凹版涂布装置主要包括用于限定涂布传送方向的导辊机构1以及沿所述涂布传送方向依次设置的正面凹印辊2a和反面凹印辊2b。
导辊机构1包括外辊101，且由图3可知，待涂布的铝/铜箔绕过外辊101的外表壁进行传送。图3中：待涂布的铝/铜箔由右侧导进、绕过外辊101后由左侧导出，且正面凹印辊2a设置于外辊101的右侧，以使外辊101与正面凹印辊2a之间形成有用于实现正面涂布的涂布通道；反面凹印辊2b设置于外辊101上方，并用于实现反面涂布。
结合图1所示的现有双面凹版涂布原理，若本发明中所设置的正面凹印辊2a与反面凹印辊2b也保持为定位设置，那同样的，在涂布过程中便有可能会出现正/反面图案误差错误的问题，为解决该问题，本发明的导辊机构1中还包括有可拆卸连接所述外辊101与所述正面凹印辊2a的联动组件。
由图4可知，为实现导辊机构1的安装，对称设置了两个安装架3，且导辊机构1、正面凹印辊2a和反面凹印辊2b均安装于两个安装架3之间。其中，两个安装架3上均固定有安装座301，所述反面凹印辊2b转动安装于两个安装座301之间，以此实现反面凹印辊2b的定位安装，并使得正面凹印辊2a与反面凹印辊2b之间的中心距离可调。
由图4-图8可知，所述的联动组件包括：
阻尼转动安装于两个安装架3之间的传动齿套103，且传动齿套103共轴装配于外辊101内部。另外，传动齿套103上还对应设有外辊101相连的第一连接件以及与正面凹印辊2a相连的第二连接件；
可转动的安装于两个安装架3之间的驱动齿辊102，且驱动齿辊102装配于传动齿套103的内部。其中，在某一安装架3上固定电机4，以用于驱使驱动齿辊102旋转。
继续参考图5及图7可知，第一连接件包括开设于传动齿套103侧壁上的通槽104以及转动安装于所述通槽104内的传动齿辊105和限位杆107，限位杆107共轴配合于传动齿辊105的内部，且限位杆107外壁与传动齿辊105内壁之间设有多个可转动的单向棘齿108，并通过单向棘齿108使传动齿辊105与限位杆107组合构成内摩擦单向棘轮机构。另外，该传动齿辊105与外辊101内啮合连接，且所述驱动齿辊102与所述传动齿套103内啮合或者与所述传动齿辊105外啮合。
继续参考图4可知，第二连接件包括对称固定于传动齿套103外侧的两个连接架106，其外辊101轴向长度小于传动齿套103轴向长度，且外辊101位于两个连接架106之间、正面凹印辊2a转动安装于两个连接架106之间。
综上并结合图9-图11所示的原理可知：
如图9所示，驱动齿辊102与传动齿套103共轴装配，且驱动齿辊102与传动齿辊105外啮合，此时由电机4驱使驱动齿辊102旋转，图9中，基于单向棘齿108与限位杆107的限定，使得传动齿辊105仅能执行顺时针转动，因此上述电机4应当驱使驱动齿辊102逆时针旋转。随着驱动齿辊102的逆时针旋转驱使传动齿辊105进行顺时针旋转，进而通过传动齿辊105与外辊101的内啮合驱使进行顺时针旋转，由此满足图3所示的外辊101对待涂布铝/铜箔的导向，且在该驱动过程中，正面凹印辊2a与反面凹印辊2b均独立自转，以分别实现待涂布铝/铜箔的正/反面涂布。
如图10及图11所示，驱动齿辊102偏心装配于传动齿套103内，且驱动齿辊102与传动齿套103内啮合。具体由图8可知，在所述驱动齿辊102内部开设有径向滑槽1021，所述径向滑槽1021内设有电动推杆1022和中心轴1023，所述电动推杆1022用于推动中心轴1023在径向滑槽1021内滑动，且所述电机4的输出轴与所述中心轴1023固定连接，由此可见，利用电动推杆1022的伸缩即可改变驱动齿辊102与中心轴1023的配合位置，图10及图11中，驱动齿辊102与中心轴1023偏心配合即驱动齿辊102与传动齿套103偏心配合。在此结构下，电机4驱使驱动齿辊102顺时针偏心旋转，以此带动传动齿套103顺时针旋转，此时基于传动齿辊105与外辊101的内啮合使得传动齿辊105具有逆时针旋转的趋势，然后传动齿辊105在单向棘齿108与限位杆107的限定下无法逆时针旋转，因此传动齿辊105与外辊101啮合为相对固定的状态，进而通过传动齿套103带动外辊101顺时针旋转。上述，外辊101的顺时针旋转保证了待涂布铝/铜箔的持续传送，而传动齿套103的顺时针旋转则使得与之连接的正面凹印辊2a能够围绕外辊101的中心轴进行公转，以此调节正面凹印辊2a与反面凹印辊2b之间的中心距离。
另外，为实现正面凹印辊2a与反面凹印辊2b之间的中心距离的精准调节，还如图4及图6所示设有如下定位结构：
在连接架106上阻尼滑动连接有齿环5(齿环5同样还与安装座301阻尼滑动连接)，齿环5共轴套设于传动齿套103外部，且两个安装架3之间还转动安装有与所述齿环5相啮合的齿杆501；
正面凹印辊2a与反面凹印辊2b的端部均设有定位机构6，且该定位机构6包括固定设置的定位标记601以及转动设置的定位齿套602，其定位标记601固定于正面凹印辊2a与反面凹印辊2b的端部，其定位齿套602转动套设于正面凹印辊2a与反面凹印辊2b的转轴上，所述定位齿套602与所述齿环5啮合连接，且定位齿套602的一侧还固定有能够与所述定位标记601相配合的定位指针603。
由上并结合图9-图11所示的原理可知：
图9表示为外辊101导送，正面凹印辊2a与反面凹印辊2b分别涂布加工的原理图。图中，a处表示为定位标记601所对应的凹印辊的起印位置，b处表示为定位指针603所对应的校正位置，在正/反面涂布图案对准且涂布起始时，a/b位置对应于同一径向平面内，而随着正面凹印辊2a与反面凹印辊2b的持续旋转涂布，其a/b位置出现了如图9所示的错位。
图10及图11表示为执行正/反面涂布图案对准校正的调节原理图。图9中，正面凹印辊2a与反面凹印辊2b均出现了a/b位置错位，图10则通过手动旋转齿环5的方式将两处错位合并至一处错位，具体旋转齿环5时，齿环5带动两个定位齿套602旋转，从而可使其中一个定位指针603与对应的一个定位标记601对齐。图10中形成正面凹印辊2a的定位指针603与定位标记601对齐，而反面凹印辊2b的定位指针603与定位标记601错位，基于此，通过上述驱动齿辊102的偏心啮合以及电机4的顺时针驱动来调节正面凹印辊2a与反面凹印辊2b之间的中心距离，与此同时，阻尼配合于连接架106上的齿环5会随着传动齿套103以及正面凹印辊2a同步围绕外辊101中心轴进行顺时针转动，齿环5的转动驱使反面凹印辊2b上与之啮合的定位齿套602进行旋转，直至当反面凹印辊2b上的定位指针603旋转至与对应的定位标记601对齐时，完成图11所示的对准校正。校正完成后，正面凹印辊2a起始涂布时反面凹印辊2b也同样起始涂布，进而有效保证正/反面图案的对准。
上述，关于定位标记601与定位指针603的对准，可优选将定位标记601与定位指针603设为一对激光发射器和激光接收器，由此利用激光检测对校正位置进行确定。
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精神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物限定。
Claims (10)
1.一种锂电池双面高速凹版涂布装置，其特征在于，包括用于限定涂布传送方向的导辊机构(1)以及沿所述涂布传送方向依次设置的正面凹印辊(2a)和反面凹印辊(2b)；
所述导辊机构(1)包括外辊(101)以及可拆卸连接所述外辊(101)与所述正面凹印辊(2a)的联动组件，所述外辊(101)与所述正面凹印辊(2a)之间形成有涂布通道，且基于联动组件使所述正面凹印辊(2a)能够自转或者围绕所述外辊(101)的中心轴公转。
2.根据权利要求1所述的锂电池双面高速凹版涂布装置，其特征在于：所述联动组件包括装配于所述外辊(101)内部并能够驱动所述外辊(101)旋转的驱动齿辊(102)。
3.根据权利要求2所述的锂电池双面高速凹版涂布装置，其特征在于：设置分别连接于所述驱动齿辊(102)两端的两个安装架(3)，其中一个安装架(3)上固定有用于驱使驱动齿辊(102)转动的电机(4)，且两个安装架(3)上均固定有安装座(301)，所述反面凹印辊(2b)转动安装于两个安装座(301)之间。
4.根据权利要求3所述的锂电池双面高速凹版涂布装置，其特征在于：所述联动组件还包括阻尼转动连接于两个安装架(3)之间的传动齿套(103)，且所述传动齿套(103)上设有与外辊(101)相连的第一连接件以及与所述正面凹印辊(2a)相连的第二连接件。
5.根据权利要求4所述的锂电池双面高速凹版涂布装置，其特征在于：所述第一连接件包括开设于传动齿套(103)侧壁上的通槽(104)以及转动安装于所述通槽(104)内的传动齿辊(105)，所述传动齿辊(105)与所述外辊(101)内啮合连接，且所述驱动齿辊(102)与所述传动齿套(103)内啮合或者与所述传动齿辊(105)外啮合。
6.根据权利要求5所述的锂电池双面高速凹版涂布装置，其特征在于：所述通槽(104)内转动安装有限位杆(107)，所述限位杆(107)共轴配合于所述传动齿辊(105)的内部，且限位杆(107)外壁与传动齿辊(105)内壁之间设有多个可转动的单向棘齿(108)，并通过所述单向棘齿(108)使传动齿辊(105)与限位杆(107)组合构成内摩擦单向棘轮机构。
7.根据权利要求5所述的锂电池双面高速凹版涂布装置，其特征在于：在所述驱动齿辊(102)内部开设有径向滑槽(1021)，所述径向滑槽(1021)内设有电动推杆(1022)和中心轴(1023)，所述电动推杆(1022)用于推动中心轴(1023)在径向滑槽(1021)内滑动，且所述电机(4)的输出轴与所述中心轴(1023)固定连接。
8.根据权利要求6所述的锂电池双面高速凹版涂布装置，其特征在于：所述第二连接件包括对称固定于所述传动齿套(103)外侧的两个连接架(106)，所述外辊(101)的轴向长度小于所述传动齿套(103)的轴向长度，且外辊(101)位于两个连接架(106)之间、正面凹印辊(2a)转动安装于两个连接架(106)之间。
9.根据权利要求8所述的锂电池双面高速凹版涂布装置，其特征在于：所述连接架(106)上阻尼滑动连接有齿环(5)，所述齿环(5)共轴套设于传动齿套(103)外部，且两个安装架(3)之间还转动安装有与所述齿环(5)相啮合的齿杆(501)；所述正面凹印辊(2a)与反面凹印辊(2b)的端部均设有定位机构(6)，且两组定位机构(6)均与所述齿环(5)相配合。
10.根据权利要求9所述的锂电池双面高速凹版涂布装置，其特征在于：所述定位机构(6)包括固定设置的定位标记(601)以及转动设置的定位齿套(602)，所述定位齿套(602)与所述齿环(5)啮合连接，且定位齿套(602)的一侧还固定有能够与所述定位标记(601)相配合的定位指针(603)。
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