CN117485884A - 电极用材料输送装置 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的一个实施例的电极用材料输送装置可以包括：装置主体；把持单元，把持卷绕集电体的卷筒；第一移动单元，与所述把持单元和所述装置主体连接，并移动所述把持单元；位置转换单元，当所述卷筒被安置在所述位置转换单元中时，旋转所述卷筒；以及第一排出单元，设置在所述装置主体的一侧，当旋转的所述卷筒被安置在所述第一排出单元中时，将所述卷筒排出到所述装置主体的外部。

Description

电极用材料输送装置
技术领域
本发明涉及一种电极用材料输送装置。
背景技术
二次电池不仅应用于手机、笔记本电脑等小型电子设备中，而且还被广泛应用于电动汽车(EV)等中大型机械设备中，并且二次电池具有可以充电和再利用的优点。
二次电池可以通过将由正极板、负极板和隔膜组成的电极组件容纳在壳体中并向所述壳体中注入电解液后密封所述壳体来制造。
二次电池制造工艺大体上可以分为电极工艺、组装工艺和化成工艺，在所述电极工艺中制造正极板和负极板，在所述组装工艺中使用正极板、负极板和隔膜形成电极组件并将电极组件浸入在电解液中，在所述化成工艺中向电极组件赋予电特性并测试性能。
其中电极工艺可以包括将正极活物质和负极活物质涂覆在集电体上的工艺、对进行涂覆的集电体进行轧制的工艺、以及将进行轧制的集电体按电极规格切割的切割(Slitting)工艺。
在执行这些工艺的过程中，有效地输送和管理材料可以说是提高电池制造效率的非常重要的问题。
现有技术文献
[专利文献]
KR 10-1192056B1(2012.10.10)
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的一个目的在于使电极用材料的输送操作自动化，并提高电极用材料的输送效率。
另外，本发明的一个目的在于提高电池制造工艺的效率。
(二)技术方案
根据本发明的一个实施例的电极用材料输送装置可以包括：装置主体；把持单元，把持卷绕集电体的卷筒；第一移动单元，与所述把持单元和所述装置主体连接，并移动所述把持单元；位置转换单元，当所述卷筒被安置在所述位置转换单元中时，旋转所述卷筒；以及第一排出单元，设置在所述装置主体的一侧，当旋转的所述卷筒被安置在所述第一排出单元中时，将所述卷筒排出到所述装置主体的外部。
在一个实施例中，可以进一步包括：第二排出单元，设置在所述装置主体中，当所述卷筒被安置在所述第二排出单元中时，将所述卷筒排出到所述装置主体的外部。
另外，在一个实施例中，所述卷筒可以包括在第一位置被把持的第一卷筒和在第二位置被把持的第二卷筒，所述把持单元将所述第一卷筒安置在所述位置转换单元中，并将所述第二卷筒安置在所述第二排出单元中。
另外，在一个实施例中，所述位置转换单元可以以所述第一卷筒的第一侧面面向所述把持单元的状态接收所述第一卷筒，并旋转所述第一卷筒，以使所述第一卷筒的第二侧面面向所述把持单元。
另外，在一个实施例中，所述第一位置可以是与设置在所述装置主体前的纵切机的第一排出口对应的位置，所述第二位置可以是与所述纵切机的第二排出口对应的位置。
另外，在一个实施例中，所述第一排出单元可以包括：
第一传送单元，接收所述第一卷筒并通过第一路径移动所述第一卷筒，所述第二排出单元可以包括：第二传送单元，接收所述第二卷筒并通过第二路径移动所述第二卷筒。
另外，在一个实施例中，所述把持单元可以包括：把持主体，与所述第一移动单元连接；以及把持轴，与所述把持主体连接，所述卷筒插入所述把持轴。
另外，在一个实施例中，所述第一移动单元可以包括：第一把持移动单元，在所述装置主体中在第一方向上移动所述把持主体；第二把持移动单元，在所述装置主体中在第二方向上移动所述把持主体；以及第三把持移动单元，在所述装置主体中在第三方向上移动所述把持主体。
另外，在一个实施例中，所述第一把持移动单元、所述第二把持移动单元和所述第三把持移动单元分别可以包括：滚珠螺杆，设置在所述装置主体上或设置在所述把持主体上；马达部件，旋转所述滚珠螺杆；以及输送螺母，与所述滚珠螺杆和所述把持主体连接。
另外，在一个实施例中，所述第一排出单元和所述第二排出单元分别可以包括：排出主体，设置在所述装置主体中；排出轴，与所述排出主体连接，从所述把持单元排出的所述卷筒安置在所述排出轴上；以及棘爪单元，当所述把持单元面向所述排出轴时，将所述卷筒从所述把持单元移动到所述排出轴。
另外，在一个实施例中，所述第一排出单元和所述第二排出单元可以进一步包括：排出框架，面向所述排出主体而设置，所述棘爪单元可以包括：棘爪框架，以在所述排出框架上移动的方式连接到所述排出框架；以及至少一个棘爪部件，以在所述棘爪框架上移动的方式连接到所述棘爪框架，抓住存在于所述把持单元中的所述卷筒，并向所述排出轴移动所述卷筒。
另外，在一个实施例中，所述位置转换单元可以包括：位置转换板，所述卷筒安置在所述位置转换板上；位置转换移动单元，与所述位置转换板连接，旋转所述位置转换板，所述位置转换板在安置所述卷筒的面上包括倾斜区域。
另外，在一个实施例中，所述倾斜区域可以包括：第一倾斜区域，与所述卷筒的外周接触，并在第一方向上倾斜；以及第二倾斜区域，与所述卷筒的外周接触，并在第二方向上倾斜。
(三)有益效果
根据本发明，可以使电极用材料的输送操作自动化，并能够提高电极用材料的输送效率。
另外，根据本发明，可以提高电池制造工艺的效率。
附图说明
图1是根据本发明的一个实施例的电极用材料输送装置的立体图。
图2是根据本发明的一个实施例的把持单元和第一把持移动单元的部分立体图。
图3是根据本发明的另一实施例的电极用材料输送装置的立体图。
图4是示意性地示出图3所示的电极用材料输送装置在纵切机的后端拾取卷筒的状态的图。
图5是根据本发明的一个实施例的电极用材料输送装置的操作状态图。
图6是根据本发明的一个实施例的位置转换板和位置转换移动单元的主视图。
图7是根据本发明的一个实施例的电极用材料输送装置的操作状态图。
图8至图11是根据本发明的一个实施例的电极用材料输送装置的操作状态图。
图12是根据本发明的一个实施例的第一棘爪单元的立体图。
图13至图15是根据本发明的一个实施例的第一棘爪单元的操作状态图。
附图标记说明
110：装置主体 120：把持单元
130：位置转换单元 140：第一排出单元
150：第一移动单元 160：第二排出单元
170：第一把持移动单元 180：第二把持移动单元
190：第三把持移动单元 200：纵切机
210：第一纵切机 220：第二纵切机
具体实施方式
为了有助于理解本发明实施例的相关说明，附图中使用相同的附图标记记载的组件是相同组件，并且在各实施例中具有相同作用的组件中的相关组件使用相同数字或延续的数字表示。
另外，为了明确本发明的主旨，省略了现有技术中已知的要素和技术的说明，并且以下将参考附图来对本发明进行详细说明。
然而，本发明的思想不限于本文给出的实施例，本发明所属领域的普通技术人员可以提出添加、改变、删除特定组件的其他形式，并且上述其他形式也包括在与本发明相同的思想范围内。
图1是根据本发明的一个实施例的电极用材料输送装置100的立体图。
如图1所示，根据本发明的一个实施例的电极用材料输送装置100可以包括：装置主体110，设置在输送电极用材料的路径上；以及把持单元120，设置在所述装置主体110中，并且在所述装置主体110中移动电极用材料。
装置主体110可以被设置为柱式桥架(gantry)形态，并且可以设置在整个电极用材料的输送路径上。例如，装置主体110可以设置在相当于从切割装置的末端到组装工艺之前的区域中。
在本发明中，电极用材料可以是用于制造电极的材料，例如，可以是卷绕涂覆有电极活性物质的集电体的卷筒(reel)。
把持单元120可以被设置为抓住并固定卷筒10。把持单元120可以被设置为在抓住并固定卷筒10的状态下沿着装置主体110移动，并且把持单元120可以在装置主体110中移动卷筒10。
装置主体110中可以设置有位置转换单元130。在卷筒10安置在位置转换单元130中的情况下，位置转换单元130旋转所述卷筒10至少180°以转换所述卷筒10的位置。
在卷筒10被固定在把持单元120中的状态下，可以通过把持单元120将卷筒10安置在位置转换单元130中。把持单元120向靠近位置转换单元130的方向向前移动并将卷筒10安置在位置转换单元130中，然后向远离位置转换单元130的方向向后移动以在没有卷筒10的情况下远离位置转换单元130。
当位置转换单元130完成卷筒10的旋转时，把持单元120可以再次向靠近位置转换单元130的方向向前移动并从位置转换单元130拾取卷筒10，然后与卷筒10一起向远离位置转换单元130的方向向后移动。
在卷筒10被安置在位置转换单元130中之前面向把持单元120的卷筒10的一面可以在卷筒10在位置转换单元130中完成旋转后不面向把持单元120。如上所述，位置转换单元130可以被设置为旋转卷筒10以使在安置在位置转换单元130中之前面向把持单元120的卷筒10的一面在完成位置转换之后不面向把持单元120。这是为了转换集电体中的未涂覆区域11的位置，在集电体中可以存在涂覆电极活性物质的区域即涂覆区域和未涂覆电极活性物质区域即未涂覆区域11。因此，集电体具有方向性，而用于制造电池的多种装置会考虑集电体的方向性。因此，在电池制造工艺中，向后续工艺一致地供应集电体的问题可以说是非常重要的，尤其以集电体的未涂覆区域11的方向保持一致的状态向后续工艺供应集电体的问题可以说是非常重要的。
根据本发明的位置转换单元130，可以使在前工艺中供应的多个卷筒10的未涂覆区域11均位于相同的位置。这不仅可以迅速且顺利地进行后续工艺，而且还可以有助于提高电池制造工艺的效率。
根据本发明的一个实施例的电极用材料输送装置可以包括：第一移动单元150，用于在装置主体110中移动把持卷筒10的把持单元120；以及第一排出单元140，设置在所述装置主体110的一侧，将完成旋转的卷筒10排出到装置主体110的外部。
首先，把持单元120可以通过第一移动单元150而连接到装置主体110，并且可以通过第一移动单元150而在装置主体110中移动。
把持单元120可以包括与第一移动单元150连接的把持主体121和从所述把持主体121延伸的把持轴122。
第一移动单元150可以包括：第一把持移动单元170(图2)，与把持主体121连接，以在装置主体110中在第一方向上移动把持主体121；第二把持移动单元180，与把持主体121连接，以在装置主体110中在第二方向上移动把持主体121；以及第三把持移动单元190，与把持主体121连接，以在装置主体110中在第三方向上移动把持主体121。
这里，第一方向是Z轴方向，第二方向是Y轴方向，第三方向是X轴方向。只是，X轴、Y轴、Z轴是为了便于说明而任意设定的方向，因此可以根据工艺特性而适当改变并应用所述方向。
第二把持移动单元180可以包括：第二马达部件182，设置在第三把持移动单元190上并进行旋转；第二滚珠螺杆181，通过减速器与所述第二马达部件182的旋转轴(未示出)连接以进行旋转；第二输送螺母183，与第二滚珠螺杆181配合，以通过第二滚珠螺杆181的旋转移动而直线移动；以及第一输送块184，与第二输送螺母183连接，以通过第二输送螺母183而移动。
第二马达部件182可以沿顺时针方向或逆时针方向旋转，第二滚珠螺杆181可以被设置为与Y轴平行。第二输送螺母183可以被设置为通过第二滚珠螺杆181的旋转而在Y轴方向上直线移动。第一输送块184与第二输送螺母183连接，以能够通过第二输送螺母183而向+Y或-Y方向移动。
在第一输送块184内部可以存在供第二滚珠螺杆181贯通的通道和设置第二输送螺母183的空间。
可以设置多个第二把持移动单元180，多个第二把持移动单元180可以被设置为与Y轴方向平行。多个第二把持移动单元180可以在X轴方向上彼此隔开预定距离，并分别与把持单元120连接。由此，能够进一步增加移动把持单元120的驱动力，并且能够无振动或无游隙地在装置主体110中移动把持单元120。
第三把持移动单元190固定在装置主体110上，并且被设置为与X轴平行。第三把持移动单元190支撑第二把持移动单元180，并且向+X和-X方向移动第二把持移动单元180，从而能够使把持单元120向+X和-X方向移动。
第三把持移动单元190可以包括：第三马达部件192，设置在装置主体110上，并且被设置为沿顺时针方向和逆时针方向旋转；第三滚珠螺杆191，通过减速器与第三马达部件192的旋转轴(未示出)连接，并且被设置为与X轴平行；第三输送螺母193，与第三滚珠螺杆191配合，通过第三滚珠螺杆191的旋转而向+X和-X方向直线移动；以及第二输送块194，与所述第三输送螺母193连接，以通过第三输送螺母193而向+X和-X方向移动。
在装置主体110中可以设置多个第三把持移动单元190，多个第三把持移动单元190可以被设置为与X轴平行。多个第三把持移动单元190可以被设置为在Y轴方向上彼此隔开预定距离。
另外，第二输送螺母183、第一输送块184、第三输送螺母193、第二输送块194中的至少一个可以与引导部件G配合而移动。引导部件G可以是线性运动(LM)引导件。引导部件G可以使第二输送螺母183、第一输送块184、第三输送螺母193、第二输送块194顺利移动，减少第二输送螺母183、第一输送块184、第三输送螺母193、第二输送块194移动时的振动，并有助于最小化第二输送螺母183、第一输送块184、第三输送螺母193、第二输送块194的损坏。
把持单元120可以包括：第一把持块123，与第一输送块184连接，并向-Z方向延伸；第二把持块124，与第一把持块123连接，并从第一把持块123向-Z方向延伸。在第一把持块123内部可以具有把持驱动部件125，其能够在X-Y平面上沿顺时针方向或逆时针方向旋转。
把持驱动部件125可以是能够沿顺时针方向或逆时针方向旋转的缸体。但是，本发明不限于此，可以使用马达等来代替。
把持驱动部件125与第二把持块124连接，并且被配置为能够在X-Y平面上沿顺时针方向或逆时针方向旋转第二把持块124。
第二把持块124可以包括把持主体121和从把持主体121延伸并安置卷筒10的把持轴122。把持主体121和把持轴122可以被设置为在第二把持块124中向+Z和-Z方向移动。
另一方面，位置转换单元130可以包括：位置转换板131，设置在装置主体110的一侧，卷筒10通过把持单元120被安置在位置转换板131上；以及位置转换移动单元132，与位置转换板131连接，并旋转所述位置转换板131。
第一排出单元140可以设置在装置主体110中的位置转换单元130的一侧。经过位置转换单元130而未涂覆区域11的方向被转换的卷筒10可以安置在第一排出单元140中。为此，把持单元120可以拾取在位置转换单元130中完成旋转的卷筒10并安置在第一排出单元140中。
第一排出单元140可以包括：第一排出主体142，设置在装置主体110中；第一排出轴143，与第一排出主体142连接，并且从把持单元120排出的卷筒10被安置在第一排出轴143上；以及棘爪单元，在把持单元120和第一排出轴143彼此面向时，将卷筒10从把持单元120移动到第一排出轴143。
在本发明的一个实施例中，第一排出主体142可以被设置为被第一传送单元141支撑，并随着第一传送单元141移动。因此，被插入第一排出轴143的卷筒10可以与第一排出主体142一起随着第一传送单元141移动。
第一传送单元141可以存在于装置主体110内部和装置主体110外部。第一传送单元141可以被配置为从装置主体110连接到卷筒10的后续工艺，并且可以被设置为能够将卷筒10输送到后续工艺。
另外，第一传送单元141在将安置卷筒10的第一排出主体142移动到卷筒10的后续工艺之后，排出卷筒10，并将未安置有卷筒10的第一排出主体142重新返回到初始位置即装置主体110中。因此，将卷筒10供应到后续工艺中的第一排出主体142可以在装置主体110中等待拾取下一个卷筒10。
图2是根据本发明的一个实施例的把持单元120和第一把持移动单元170的部分立体图。
如图2所示，根据本发明的一个实施例的第一把持移动单元170可以被设置为在第二把持块124中向+Z和-Z方向移动把持主体121。
第一把持移动单元170可以包括：第一马达部件172，设置在第二把持块124中，并被设置为沿顺时针方向或逆时针方向旋转；第一滚珠螺杆171，通过减速器与第一马达部件172的旋转轴(未示出)连接，并被设置为与Z轴平行；第一输送螺母173，与第一滚珠螺杆171配合，通过第一滚珠螺杆171的旋转向+Z和-Z方向直线移动。
在把持主体121内部可以存在供第一滚珠螺杆171贯通的通道和设置第一输送螺母173的空间。第一输送螺母173固定在把持主体121，从而把持主体121可以随着第一输送螺母173的移动向+Z和-Z方向移动。
在第二把持块124中可以设置有引导部件G。引导部件G可以是LM引导件并被设置为与Z轴平行，并且与把持主体121配合。通过引导部件G，把持主体121可以无振动地在第二把持块124中稳定移动。
如上所述，在第一把持块123内部可以设置有把持驱动部件125，把持驱动部件125的旋转轴125a可以存在于第一把持块123的外部。所述旋转轴125a与第二把持块124连接，并且第二把持块124可以通过旋转轴125a的旋转而旋转移动。
图3是根据本发明的另一实施例的电极用材料输送装置100的立体图。
如图3所示，根据本发明的另一实施例的电极用材料输送装置100可以进一步包括设置在位置转换单元130的另一侧的第二排出单元160。把持单元120在拾取卷筒10进入装置主体110后可以将所述卷筒10安置在位置转换单元130中或者安置在第二排出单元160中。
如上所述，安置在位置转换单元130中的卷筒10可以在其完成方向转换后再次被把持单元120拾取并被安置在第一排出单元140中。此后，可以通过第一排出单元140被排出到装置主体110的外部。
另一方面，没有被把持单元120安置在位置转换单元130中而是被直接安置在第二排出单元160中的卷筒10，可以在方向没有被转换的情况下通过第二排出单元160排出到装置主体110的外部。此时，第一排出单元140可以沿第一路径排出卷筒10，第二排出单元160可以沿第二路径排出卷筒10。第一路径可以是卷筒10的第一后续工艺，第二路径可以是卷筒10的第二后续工艺。或者，第一路径可以与卷筒10的后续工艺装置的第一入口连接，第二路径可以与卷筒10的后续工艺装置的第二入口连接。这里，卷筒10的后续工艺装置可以是一个装置。
如图3所示，当在第一排出单元140和第二排出单元160之间设置位置转换单元130时，可以最小化把持单元120的移动路线，并且可以迅速输送卷筒10。
在本发明的一个实施例中，第二排出单元160可以包括：第二排出主体162，设置在装置主体110中；第二排出轴163，与第二排出主体162连接，并且从把持单元120排出的卷筒10被安置在所述第二排出轴上；以及第二棘爪单元164，在把持单元120和第二排出轴163彼此面向时，将卷筒10从把持单元120移动到第二排出轴163。
在本发明的一个实施例中，第二排出主体162中可以设置有第二排出轴163，卷筒10可以插入第二排出轴163。第二排出主体162可以被第二传送单元161支撑，第二排出主体162可以随着第二传送单元161移动。因此，插入第二排出轴163的卷筒10可以与第二排出主体162一起随着第二传送单元161移动。
第二传送单元161可以存在于装置主体110内部和装置主体110外部。第二传送单元161可以被配置为从装置主体110连接到卷筒10的后续工艺，并且可以被设置为能够将卷筒10输送到后续工艺。第二传送单元161可以设置在所述第二路径上，上述第一传送单元141可以设置在所述第一路径上。
第二传送单元161可以被设置为将安置卷筒10的第二排出主体162沿着第二路径移动到卷筒10的后续工艺之后，排出卷筒10，并将未安置有卷筒10的第二排出主体162重新返回到初始位置即装置主体110中。因此，将卷筒10供应到后续工艺中的第二排出主体162可以在装置主体110中等待拾取下一个卷筒10。
在本发明的一个实施例中，第一排出单元140可以进一步包括第一排出框架145，第二排出单元160可以进一步包括第二排出框架165。第一排出框架145和第二排出框架165可以与装置主体110连接，第一排出框架145中可以设置有第一棘爪单元144，第二排出框架165中可以设置有第二棘爪单元164。
另外，第一棘爪单元144可以被设置为在第一排出框架145中向+Y和-Y方向移动，第二棘爪单元164可以被设置为在第二排出框架165中向+Y和-Y方向移动。因此，第一棘爪单元144和第二棘爪单元164可以将卷筒10向+Y和-Y方向移动。
另一方面，在本发明的一个实施例中，位置转换单元130、第一排出单元140、第二排出单元160、第一移动单元150、第一传送单元141以及第二传送单元161可以连接到控制单元(未示出)。控制单元(未示出)可以被配置为发送能够控制各单元的移动速度、移动距离等的控制信号，并且接收各单元和卷筒10(图4)的位置信息。为此，装置主体110中可以进一步设置有用于感测位置的传感器(未示出)等，所述传感器(未示出)也可以连接到控制单元(未示出)。由此，能够自动控制电极用材料输送装置100，因而可以提高操作精度、精确度和便利性。
图4是示意性地示出图3所示的电极用材料输送装置100在纵切机200的后端拾取卷筒10的状态的图。
如图4所示，在本发明的一个实施例中，装置主体110可以靠近纵切机200排出卷筒10的位置而设置。由此，可以迅速拾取从纵切机(Slitter)排出的卷筒10并有效地供应给后续工艺。
纵切机200作为在切割工艺中使用的装置，是将涂覆有电极活性物质并完成轧制的集电体按设计的电极尺寸切割的装置。纵切机200将集电体按单位规格切割后，卷绕成卷筒10形态并排出。
纵切机200可以包括第一纵切机210和邻接第一纵切机210而设置的第二纵切机220。第一纵切机210可以通过第一排出口211排出卷筒10，第二纵切机220可以通过第二排出口222排出卷筒10。
第一排出口211对应于第一位置，以能够排出第一卷筒10a。从第一排出口211排出的卷筒10即第一卷筒10a可以具有没有涂覆活性物质的未涂覆区域11面向把持主体121的状态。
第二排出口222对应于第二位置，从第二排出口222排出的卷筒10即第二卷筒10b可以具有未涂覆区域11不面向把持主体121的状态。如上，从第一纵切机210排出的第一卷筒10a和从第二纵切机220排出的第二卷筒10b的未涂覆区域11所在的位置彼此不同。
在第一位置，第一卷筒10a可以插入把持轴122，在第二位置，第二卷筒10b可以插入把持轴122。
第一卷筒10a的两侧面可以分别平行于X-Z平面。第一卷筒10a的两侧面中存在未涂覆区域11的侧面可以是第一侧面，与所述第一侧面相对的另一侧面可以是第二侧面。
在第一位置插入把持轴122的第一卷筒10a的所述第一侧面可以面向把持主体121，所述第二侧面可以不面向把持主体121。
把持主体121将在第一位置拾取的第一卷筒10a输送到位置转换单元130(图3)，并转换第一侧面和第二侧面的位置，然后将第一卷筒10a输送到第一排出单元140(图3)。
在位置转换单元130(图3)中完成旋转的第一卷筒10a以第一侧面不面向把持主体121的状态被插入所述把持轴122。把持主体121可以将该状态的第一卷筒10a输送到第一排出单元140(图3)，以使第一卷筒10a排出到装置主体110的外部。第一卷筒10a可以在形成未涂覆区域11的第一侧面背对装置主体110的状态下被排出到装置主体110的外部。
另一方面，第二卷筒10b的两侧面可以分别平行于X-Z平面。第二卷筒10b的两侧面中存在未涂覆区域11的侧面可以是第一侧面，与所述第一侧面相对的另一侧面可以是第二侧面。
在第二位置插入把持轴122的第二卷筒10b的所述第一侧面可以不面向把持主体121，所述第二侧面可以面向把持主体121。把持主体121可以将在第二位置拾取的第二卷筒10b输送到第二排出单元160(图3)。如第一卷筒10a一样，第二卷筒10b也可以在形成未涂覆区域11的第一侧面背对装置主体110的状态下被排出到装置主体110的外部。
根据本发明的电极用材料输送装置100可以被配置为从纵切机200的后端拾取第一卷筒10a和第二卷筒10b，并将第一卷筒10a的未涂覆区域11和第二卷筒10b的未涂覆区域11放置在彼此相同的方向，然后将第一卷筒10a和第二卷筒10b排出到装置主体110的外部。
在本发明的一个实施例中，第一卷筒10a被插入把持轴122后被安置在位置转换单元130(图3)中，并再次被插入把持轴122并被安置在第一排出单元140(图3)中，从而通过第一排出单元140(图3)沿第一路径排出。
另一方面，第二卷筒10b被插入把持轴122后被安置在第二排出单元160(图3)中，从而通过第二排出单元130(图3)沿第二路径排出。
如上所述，根据本发明，被安置在第一排出主体142(图3)中的第一卷筒10a和被安置在第二排出主体162(图3)中的第二卷筒10b的未涂覆区域11的方向相同。
即，在第一卷筒10a中未涂覆区域11面向存在于X-Z平面的第一排出主体142(图3)的一面，第二卷筒10b的未涂覆区域11也将面向存在于X-Z平面的第二排出主体162(图3)的一面。因此，第一卷筒10a和第二卷筒10b在未涂覆区域11放置在相同方向的状态下被排出到装置主体110的外部。
另一方面，将卷筒10插入把持轴122的操作可以由操作人员手动执行或通过装置自动执行。
图5是根据本发明的一个实施例的电极用材料输送装置的操作状态图。
当第一卷筒10a插入把持轴122(图4)时，把持主体121通过把持驱动部件125(图4)旋转180°，由此第一卷筒10a可以向面向位置转换单元130的方向放置。
把持主体121可以在装置主体110中向-X方向移动。当第一卷筒10a的未涂覆区域11到达面向位置转换板131的位置时，把持主体121向+Z方向或-Z方向移动，以使第一卷筒10a的中心区域在+Z方向上放置在位置转换板131上部。
图6是根据本发明的一个实施例的位置转换板131和位置转换移动单元132的主视图。
如图6所示，位置转换板131可以被设置为安置卷筒10(图5)的表面倾斜。在本发明的一个实施例中，位置转换板131可以包括相对于X轴以-斜率倾斜的第一倾斜区域131a和相对于X轴以+斜率倾斜的第二倾斜区域131b。由此，在卷筒10(图5)被安置在位置转换板131上时，能够容易将卷筒10(图5)固定在位置转换板131上，并且能够防止卷筒10(图5)从位置转换板131脱离。
在本发明的一个实施例中，在位置转换板131的下部可以设置有支撑框架133。在支撑框架133的下部可以设置有位置转换移动单元132。位置转换移动单元132可以是可旋转的缸体。位置转换移动单元132的缸主体132a可以设置在支撑框架133的下部，活塞杆132b可以从缸主体132a向+Z方向延伸并连接到位置转换板131。此时，活塞杆132b的端部可以贯通支撑框架133并连接到位置转换板131的下表面。在这种情况下，在活塞杆132b和支撑框架133之间可以设置有轴承(未示出)，以防止活塞杆132b旋转时与支撑框架133发生干扰。然而，上述内容仅仅是本发明的一个实施例，可以使用马达等代替位置转换移动单元132。
图7是根据本发明的一个实施例的电极用材料输送装置100的操作状态图。
如上所述，当把持主体121向+Z或-Z方向移动以使把持轴122和第一排出轴143在Z轴上存在于相同高度上时，把持主体121可以停止在Z轴方向上的移动。
图8是根据本发明的一个实施例的电极用材料输送装置100的操作状态图。
如图8所示，本装置到达图7所示的状态后，把持主体121向-Y方向移动以将第一卷筒10a放置在位置转换板131上。当第一卷筒10a与位置转换板131接触时，把持主体121可以向+Y方向移动。为此，把持轴122可以从第一卷筒10a的插入区域12脱离。
在该状态下，当抓住第一卷筒10a的端部并从第一卷筒10a开卷(unwinding)集电体时，第一卷筒10a可以沿顺时针方向旋转。
图9是根据本发明的一个实施例的电极用材料输送装置100的操作状态图。
如图9所示，本装置到达图8所示的状态后，位置转换板131在X-Y平面上旋转，从而能够转换卷筒10a的未涂覆区域11的位置。在该状态下抓住第一卷筒10a的端部并从第一卷筒10a开卷集电体时，第一卷筒10a可以沿逆时针方向旋转。
接着，把持主体121可以向-Y方向移动，以将把持轴122插入第一卷筒10a的插入区域12，并且把持主体121可以向+Y方向移动，以将第一卷筒10a向位置转换板131的外部引出。
图10是根据本发明的一个实施例的电极用材料输送装置100的操作状态图。
如图10所示，本装置到达图9所示的状态后，把持主体121可以向+X方向移动，以使第一卷筒10a停止在面向第一排出主体142的位置。在该状态下，第一卷筒10a的未涂覆区域11可以面向第一排出主体142的存在于X-Z平面上的区域。
接着，第一棘爪单元144可以向第一卷筒10a方向移动，并与第一卷筒10a接触。第一棘爪单元144可以抓住第一卷筒10a并向-Y方向推动第一卷筒10a。由此，第一卷筒10a可以从把持轴122移动到第一排出轴143。
图11是根据本发明的一个实施例的电极用材料输送装置100的操作状态图。
如图11所示，本装置到达图10所示的状态后，第一传送单元141可以向-Y方向移动，从而可以将第一卷筒10a(图10)插入的第一排出主体142移动到装置主体110的外部。第一排出主体142可以随着第一传送单元141沿第一路径输送，并将第一卷筒10a供应给后续工艺后通过第一传送单元141再次返回到初始。此时，把持主体121也可以在装置主体110中返回到初始位置。把持主体121的初始位置可以是面向第一纵切机210(图4)的第一排出口211(图4)的位置、面向第二纵切机220(图4)的第二排出口222(图4)的位置和第一排出口211(图4)和第二排出口222(图4)之间的位置中的一个。
根据上述原理，把持主体121还可以向第二排出口222(图4)方向移动并在第二排出口222(图4)拾取第二卷筒10b(图4)。然而，第二卷筒10b(图4)的未涂覆区域11(图4)和第一卷筒10a(图4)的未涂覆区域11(图4)存在于不同方向上。因此，把持主体121可以不将第二卷筒10b(图4)安置在位置转换板131上而是直接将第二卷筒10b(图4)移动到第二排出单元160。为了将第二卷筒10b(图4)插入第二排出轴163，可以利用第二棘爪单元164。
接着，第二排出主体162可以通过第二传送单元161向-Y方向移动，第二卷筒10b(图4)可以通过第二路径被输送到后续工艺。完成第二卷筒10b(图4)的输送的第二排出主体162可以通过第二传送单元161向+Y方向移动，并返回到初始位置。
由此，在未涂覆区域11的位置保持一致的状态下将卷筒10排出到装置主体110的外部。因此，在卷筒10的后续工艺中，可以省略旋转卷筒10以使未涂覆区域11的方向保持一致的工艺。这有助于提高电池制造工艺的效率。图12是根据本发明的一个实施例的第一棘爪单元144的立体图。
如图12所示，根据本发明的一个实施例的第一棘爪单元144被设置为在第一排出框架145上可移动。第一棘爪单元144可以包括：棘爪驱动部件146a，设置在第一排出框架145上，并沿顺时针方向或逆时针方向旋转；棘爪滚珠螺杆146b，通过减速器与棘爪驱动部件146a的旋转轴(未示出)连接；棘爪输送螺母146c，与棘爪滚珠螺杆146b配合，并被设置为向+Y和-Y方向直线移动；以及第一棘爪框架144a，与棘爪输送螺母146c连接，并随着棘爪输送螺母146c移动。
在一个实施例中，在第一排出框架145上可以设置有引导部件G，引导部件G可以是LM引导件。另外，棘爪输送螺母146c或第一棘爪框架144a可以沿着引导部件G移动。
多个第一棘爪缸体144c可以通过铰链144d而设置在第一棘爪框架144a上。另外，多个第一棘爪缸体144c中的每一个可以连接到第一棘爪部件144b。
多个第一棘爪部件144b可以通过第一棘爪缸体144c向彼此远离的方向或彼此靠近的方向移动。可以根据上述原理构成第二棘爪单元164(图3)。
另一方面，在本发明的一个实施例中，第一传送单元141可以是包括多个驱动辊141a的辊式传送机。驱动辊141a可以沿顺时针方向或逆时针方向旋转，并且可以通过改变驱动辊141a的旋转方向来将第一排出主体142向+Y方向或-Y方向移动。然而，本发明并不限于此，除了辊式传送机以外，还可以使用带式传送机等替代第一传送单元141。
图13至图15是根据本发明的一个实施例的第一棘爪单元144的操作状态图。
如图13所示，把持主体121将第一卷筒10a移动到第一排出主体142上时，第一卷筒10a可以位于多个第一棘爪部件144b之间。如图14所示，棘爪活塞杆144ca可以从多个第一棘爪缸体144c中伸长，以使多个第一棘爪部件144b向彼此靠近的方向移动。由此，多个第一棘爪部件144b可以接触第一卷筒10a的至少一部分区域。
如图15所示，在多个第一棘爪部件144b接触第一卷筒10a的至少一部分区域的状态下，第一棘爪框架144a向-Y方向移动时第一卷筒10a可以向-Y方向移动，并且第一卷筒10a从把持轴122移动到第一排出轴143(图14)。
这样，第一排出主体142可以向-Y方向移动，以将第一卷筒10a排出到装置主体110的外部，并且第一棘爪框架144a可以向+Y方向移动，从而返回到初始位置，并且可以等待下一个操作。
根据如上所述的本发明，可以使在切割工艺之后输送卷筒10的操作自动化。因此，相比操作人员手动输送的操作相比，可以提高操作的精确度和精度。另外，可以提高输送操作的便利性，并加快操作速度。
这不仅有助于提高卷筒10的输送效率，而且还可以提高电池制造工艺的效率。
以上说明的事项是有关本发明的一实施例的说明，本发明的权利范围不限于此，在不脱离权利要求书中记载的本发明的技术思想的范围内，可以进行多种修改和变形，这对于本发明所属领域的普通技术人员来说是显而易见的。

Claims (13)

1.一种电极用材料输送装置，其包括：
装置主体；
把持单元，把持卷绕集电体的卷筒；
第一移动单元，与所述把持单元和所述装置主体连接，并移动所述把持单元；
位置转换单元，当所述卷筒被安置在所述位置转换单元中时，旋转所述卷筒；以及
第一排出单元，设置在所述装置主体的一侧，当旋转的所述卷筒被安置在所述第一排出单元中时，将所述卷筒排出到所述装置主体的外部。
2.根据权利要求1所述的电极用材料输送装置，进一步包括：
第二排出单元，设置在所述装置主体中，当所述卷筒被安置在所述第二排出单元中时，将所述卷筒排出到所述装置主体的外部。
3.根据权利要求2所述的电极用材料输送装置，其中，
所述卷筒包括在第一位置被把持的第一卷筒和在第二位置被把持的第二卷筒，
所述把持单元将所述第一卷筒安置在所述位置转换单元中，并将所述第二卷筒安置在所述第二排出单元中。
4.根据权利要求3所述的电极用材料输送装置，其中，
所述位置转换单元以所述第一卷筒的第一侧面面向所述把持单元的状态接收所述第一卷筒，并旋转所述第一卷筒，以使所述第一卷筒的第二侧面面向所述把持单元。
5.根据权利要求4所述的电极用材料输送装置，其中，
所述第一位置是与设置在所述装置主体前的纵切机的第一排出口对应的位置，
所述第二位置是与所述纵切机的第二排出口对应的位置。
6.根据权利要求5所述的电极用材料输送装置，其中，
所述第一排出单元包括：
第一传送单元，接收所述第一卷筒并沿第一路径移动所述第一卷筒，
所述第二排出单元包括：
第二传送单元，接收所述第二卷筒并沿第二路径移动所述第二卷筒。
7.根据权利要求1所述的电极用材料输送装置，其中，
所述把持单元包括：
把持主体，与所述第一移动单元连接；以及
把持轴，与所述把持主体连接，所述卷筒插入所述把持轴。
8.根据权利要求7所述的电极用材料输送装置，其中，
所述第一移动单元包括：
第一把持移动单元，在所述装置主体中在第一方向上移动所述把持主体；
第二把持移动单元，在所述装置主体中在第二方向上移动所述把持主体；以及
第三把持移动单元，在所述装置主体中在第三方向上移动所述把持主体。
9.根据权利要求8所述的电极用材料输送装置，其中，
所述第一把持移动单元、所述第二把持移动单元和所述第三把持移动单元分别包括：
滚珠螺杆，设置在所述装置主体上或设置在所述把持主体上；
马达部件，旋转所述滚珠螺杆；以及
输送螺母，与所述滚珠螺杆和所述把持主体连接。
10.根据权利要求2所述的电极用材料输送装置，其中，
所述第一排出单元和所述第二排出单元分别包括：
排出主体，设置在所述装置主体中；
排出轴，与所述排出主体连接，从所述把持单元排出的所述卷筒安置在所述排出轴上；以及
棘爪单元，当所述把持单元面向所述排出轴时，将所述卷筒从所述把持单元移动到所述排出轴。
11.根据权利要求10所述的电极用材料输送装置，其中，
所述第一排出单元和所述第二排出单元进一步包括：
排出框架，面向所述排出主体而设置，
所述棘爪单元包括：
棘爪框架，以在所述排出框架上移动的方式连接到所述排出框架；以及
至少一个棘爪部件，以在所述棘爪框架上移动的方式连接到所述棘爪框架，抓住存在于所述把持单元中的所述卷筒，并向所述排出轴移动所述卷筒。
12.根据权利要求1所述的电极用材料输送装置，其中，
所述位置转换单元包括：
位置转换板，所述卷筒安置在所述位置转换板上；
位置转换移动单元，与所述位置转换板连接，旋转所述位置转换板，
所述位置转换板在安置所述卷筒的面上包括倾斜区域。
13.根据权利要求12所述的电极用材料输送装置，其中，
所述倾斜区域包括：
第一倾斜区域，与所述卷筒的外周接触，并在第一方向上倾斜；以及
第二倾斜区域，与所述卷筒的外周接触，并在第二方向上倾斜。
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