CN117600101A - 极片上料剔废装置、叠片机及极片上料剔废控制方法 - Google Patents

极片上料剔废装置、叠片机及极片上料剔废控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及锂电池制造技术领域,公开了极片上料剔废装置、叠片机及极片上料剔废控制方法。极片上料剔废装置包括:叠片台;极片供料机构;上料搬运机构;剔废机构,设置在极片供料机构和叠片台之间,极片检测机构,适于对叠片台或上料搬运机构上的极片进行检测;控制器,与上料搬运机构、极片供料机构、剔废机构及极片检测机构电连接,控制器根据极片检测机构所检测到的检测信息中存在不合格信息控制上料搬运机构和剔废机构进行剔废并在剔废后控制上料搬运机构和极片供料机构进行补片。在剔废后控制上料搬运机构和极片供料机构进行补片,直接通过极片供料机构根据缺片情况进行灵活补片,无需设置补料机构,简化结构,降低成本。

Description

极片上料剔废装置、叠片机及极片上料剔废控制方法
技术领域
本发明涉及锂电池制造技术领域,具体涉及极片上料剔废装置、叠片机及极片上料剔废控制方法。
背景技术
在锂电池叠片生产过程中,为了保证产品合格率,会有CCD视觉系统对所有极片进行缺陷和对齐度检测,如果发现不合格的极片,需要将其扔到废料箱中。
为了提高整机效率,采用一次叠多个电芯的方案,取片机械手一次吸取多片,如果检测到其中有不合格极片,需要将其扔掉,并补充合格极片。
现有技术中,单工位剔废补片机构包括:上料机构、补料机构、纠偏机构、搬运机构以及剔料机构;上料机构设置于纠偏机构的一侧,且上料机构用于沿着上料方向顺次上料,纠偏机构用于纠正极片的偏差;补料机构用于承载极片,并且能够在上料机构的上方沿着进料方向移动;搬运机构包括至少两个沿着上料方向顺次设置的搬运机械手,且搬运机构用于沿着垂直于上料方向移动,以吸取或者投放极片;剔料机构用于沿着纠偏机构的长度方向移动并承接极片。
当纠偏机构的某个工位例如A工位上的极片经纠正仍不合格时,首先利用搬运机构的搬运机械手吸取此极片,剔料机构沿着纠偏机构移动到此极片的下方,搬运机械手将极片投放至剔料机构上,剔料机构沿着原路返回到初始位置,补料机构沿着上料方向移动到上料机构上方的与A工位相平齐的B工位处,而后搬运机构的搬运机械手则沿着垂直于上料方向平移到纠偏机构一侧的补料机构所处的B工位处的上方,搬运机构的搬运机械手吸取补料机构上的极片,而后再次移动到纠偏机构的A工位的上方,并且将极片投放到A工位上,完成了对缺失极片的补充,而后搬运机构可以同时吸取全部的极片输送到下一工艺环节中。
上述剔废补片机构需要设置补料机构,结构比较复杂,成本高。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种极片上料剔废装置、叠片机及极片上料剔废控制方法,以解决剔废补片机构需要设置补料机构造成结构比较复杂的问题。
第一方面,本发明提供了一种极片上料剔废装置,包括:叠片台;极片供料机构,设置在叠片台的一侧;上料搬运机构,与叠片台对应设置,以将极片供料机构所提供的极片搬运至叠片台上;剔废机构,设置在极片供料机构和叠片台之间且适于承接上料搬运机构所搬运的不合格极片,极片检测机构,适于对叠片台或上料搬运机构上的极片进行检测;控制器,与上料搬运机构、极片供料机构、剔废机构及极片检测机构电连接,控制器用于根据极片检测机构所检测到的检测信息中存在不合格信息控制上料搬运机构和剔废机构进行剔废,并在剔废后控制上料搬运机构和极片供料机构进行补片,其中,不合格信息包括不合格极片的数量信息和位置信息。
有益效果:极片检测机构检测到叠片台上存在不合格极片时,极片检测机构将其检测到的信息发送给控制器,控制器控制上料搬运机构抓取不合格极片并放置在剔废机构中,可以将叠片台上的不合格极片剔除;在剔废后控制上料搬运机构和极片供料机构进行补片,直接通过极片供料机构根据缺片情况进行灵活补片,无需设置补料机构,简化结构,降低成本。
在一种可选的实施方式中,剔废机构包括:固定件,固定设置;废料盒,可移动地设置在固定件上;驱动机构,设置在固定件上,驱动机构与废料盒连接,以驱动废料盒移动。
有益效果:采用废料盒和驱动机构,无需设置较多的废料盒,更便于后续回收不合格极片,还可以避免废料盒与上料搬运机构在正常上料时发生干涉的情况。
在一种可选的实施方式中,驱动机构包括驱动件和传动机构,驱动件通过传动机构驱动废料盒移动。
有益效果:由于叠片台的长度比较长,通过驱动件和传动机构实现废料盒的移动,更易于实现。
在一种可选的实施方式中,驱动件固定在固定件上,传动机构为带传动机构、链传动机构或滚珠丝杠机构,或者,驱动件固定在废料盒上,传动机构为齿轮齿条机构。
在一种可选的实施方式中,极片供料机构和剔废机构的数量均为两个,两个极片供料机构分别为设置在叠片台的两侧的正极片供料机构和负极片供料机构,两个剔废机构分别为正极剔废机构和负极剔废机构,正极剔废机构设置在正极片供料机构和叠片台之间且适于承接上料搬运机构所搬运的不合格正极片,负极剔废机构设置在负极片供料机构和叠片台之间且适于承接上料搬运机构所搬运的不合格负极片。
在一种可选的实施方式中,极片供料机构包括极片制片机构,极片制片机构包括:固定台;滑动切割台,可滑动地设置在固定台上,滑动切割台适于接收极片料带,并使极片料带与滑动切割台相对于固定台同步滑动;切割结构,固定设置在固定台的上方且适于将滑动切割台上的极片料带切割为极片。
有益效果:通过滑动切割台的滑动保证带动极片料带精确移动至切割位置,固定台的上下游不必设置CCD相机和纠偏工位,节省设备空间及成本。
第二方面,本发明还提供了一种叠片机,包括:上述的极片上料剔废装置。
第三方面,本发明还提供了一种极片上料剔废控制方法,应用于上述的极片上料剔废装置,极片上料剔废控制方法包括以下步骤:在叠片台上放置一轮极片后或上料搬运机构抓取一轮极片后,控制极片检测机构对叠片台或上料搬运机构上的极片进行检测;获取极片的检测信息;判断检测信息中是否存在不合格信息,其中,不合格信息包括数量信息和位置信息;若存在不合格信息,则控制上料搬运机构和剔废机构进行剔废,在叠片台上形成缺片位,并在剔废后控制上料搬运机构和极片供料机构对缺片位进行补片;若不存在不合格信息,则控制极片供料机构继续提供下一轮极片并控制上料搬运机构继续上料。
在一种可选的实施方式中,判断极片供料机构上是否存在下一轮极片;若存在下一轮极片,则根据不合格信息中的位置信息,控制上料搬运机构将下一轮极片中与缺片位对齐的极片补片到叠片台上的缺片位;若不存在下一轮极片,则根据不合格信息中的数量信息控制极片供料机构提供对应数量的极片,根据不合格信息中的位置信息控制极片供料机构将制好的极片移动至与叠片台的缺片位对齐的位置,并控制上料搬运机构将极片供料机构上的极片补片到叠片台的缺片位。
有益效果:在检测到一轮极片存在不合格极片时,如果此时下一轮极片已经制好,直接通过下一轮极片进行补片,保证补料效率,实现灵活提供极片,这样在上料搬运机构上料的同时极片供料机构可以正常提供极片。在检测一轮极片是否合格时,控制极片供料机构处于等待状态,若存在不合格,则控制极片供料机构直接制对应数量的极片并将制好的极片进行补片,该补片过程简便,控制过程简单。
在一种可选的实施方式中,极片上料剔废控制方法还包括:在极片补片的过程中,进行补片检测;获取补片检测信息,判断是否存在不合格补片信息;在极片供料机构上存在下一轮极片时,若存在不合格补片信息,则控制上料搬运机构和剔废机构对补充的极片进行剔废,控制极片供料机构将其上的极片移动至与缺片位对齐的位置,并控制上料搬运机构将极片供料机构上对应的极片补片到叠片台的缺片位;若不存在不合格补片信息,则控制上料搬运机构将剩余的极片作为下一轮极片搬运至叠片台上,控制极片供料机构提供与缺片位对应数量的极片,并移动至与缺片位对齐位置,控制上料搬运机构将制好的极片搬运至叠片台上的缺片位;在极片供料机构上不存在下一轮极片时,若存在不合格补片信息,则控制上料搬运机构和剔废机构对补充的极片进行剔废,并在剔废后控制极片供料机构重新提供极片。
有益效果:在补片的过程中,可能存在补片不合格的情况,在存在下一轮极片时直接利用下一轮极片中其它位置的极片进行补片,或者,在不存在下一轮极片时直接重新制片,实现灵活补片和上料,进而实现自动补片和上料,无需人为控制。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,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为本发明实施例的一种极片上料剔废装置的立体图;
图2为图1所示的极片上料剔废装置的主视图;
图3为图1所示的极片上料剔废装置的俯视图;
图4为图1所示的极片上料剔废装置的侧视图;
图5为图1所示的极片上料剔废装置的剔废机构的部分立体图;
图6为图5所示的剔废机构的俯视图;
图7为图5所示的剔废机构的侧视图;
图8为图5所示的剔废机构的左侧部分的立体图;
图9为图5所示的剔废机构的右侧部分的立体图;
图10为图1中极片上料剔废装置的正极片制片机构或者负极片制片机构的滑动切割台处于第一位置时的结构示意图;
图11为图10中A处放大示意图;
图12为图1中极片上料剔废装置的正极片制片机构或者负极片制片机构的滑动切割台处于第二位置时的结构示意图;
图13为图12中B处放大示意图;
图14为图1中极片上料剔废装置的正极片制片机构或者负极片制片机构的滑动切割台的结构示意图;
图15为图1中极片上料剔废装置的上料搬运机构的结构示意图;
图16为图15中上料搬运机构的吸附板的结构示意图。
附图标记说明:
10、叠片台;
22、正极片制片机构;
32、负极片制片机构;
61、固定台;62、滑动切割台;621、吸附孔;63、切割结构;64、吸附结构;65、送料结构;66、夹料结构;67、除尘结构;
70、上料搬运机构;71、安装架;72、第一抓取结构;73、第二抓取结构;74、吸附板;75、变距结构;76、固定架;
80、剔废机构;81、正极剔废机构;82、负极剔废机构;83、固定件;84、废料盒;85、驱动机构;851、驱动件;852、带传动机构;86、导向机构;
130、极片检测机构。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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。
下面结合图1至图16,描述本发明的实施例。
根据本发明的实施例,第一方面,提供了一种极片上料剔废装置,其包括:叠片台10、极片供料机构、上料搬运机构70、剔废机构80、极片检测机构130及控制器。极片供料机构设置在叠片台10的一侧;上料搬运机构70与叠片台10对应设置,以将极片供料机构所提供的极片搬运至叠片台10上;剔废机构80设置在极片供料机构和叠片台10之间且适于承接上料搬运机构70所搬运的不合格极片,极片检测机构130适于对叠片台10或上料搬运机构70上的极片进行检测;控制器与上料搬运机构70、极片供料机构、剔废机构80及极片检测机构130电连接,控制器用于根据极片检测机构130所检测到的检测信息控制上料搬运机构70、极片供料机构、剔废机构80是否动作,其中,所述不合格信息包括所述不合格极片的数量信息和位置信息。
应用本实施例的极片上料剔废装置,极片检测机构130检测到叠片台10或上料搬运机构70上存在不合格极片时,极片检测机构130将其检测到的信息发送给控制器,控制器控制上料搬运机构70抓取不合格极片并放置在剔废机构80中,可以将叠片台10上的不合格极片剔除;在剔废后控制上料搬运机构70和极片供料机构进行补片,直接通过极片供料机构根据缺片情况进行灵活补片,无需设置补料机构,简化结构,降低成本。
需要说明的是,检测信息包括不合格信息和合格信息,不合格信息是指不合格极片的数量信息和位置信息,位置信息是叠片台10上的第几个叠片位或上料搬运机构70上的第几个抓取位,合格信息是指叠片台10或上料搬运机构70上的极片都合格。
在一个实施例中,如图1及图5至图9所示,剔废机构80包括:固定件83、废料盒84及驱动机构85,废料盒84可移动地设置在固定件83上;驱动机构85设置在固定件83上,驱动机构85与废料盒84连接,以驱动废料盒84移动。废料盒84用于收集不合格极片,采用废料盒84和驱动机构85,无需设置较多的废料盒84,更便于后续回收不合格极片。
具体而言,叠片台10上设有多个叠片位,可以同时叠多个极片,上料搬运机构70具有多个抓取位,可以同时抓取一轮极片或单独抓取几个,极片供料机构的极片制片机构具有多个制片位,废料盒84具有多个承接位,叠片位的数量、抓取位的数量、制片位的数量及承接位的数量相同且一一对应设置。
进一步地,极片检测机构130可以设置在叠片台10的上方,极片检测机构130检测叠片台10上放置的极片,若检测出不合格极片的数量和位置,控制上料搬运机构70将不合格极片抓取,然后控制废料盒84移动至对应于叠片台10上的不合格位置的承接位处,控制上料搬运机构70将不合格极片放入废料盒84中。例如,当叠片台10上的一个极片不合格时,控制上料搬运机构70抓取不合格极片,控制驱动机构85驱动废料盒84在固定件83移动,移动至与叠片台10上不合格极片所对应的位置处,控制上料搬运机构70将抓取的不合格极片放入废料盒84中;如果叠片台10上的不合格极片的数量为两个以上时,控制上料搬运机构70抓取所有的不合格极片,控制驱动机构85驱动废料盒84移动至与叠片台10上一个不合格极片所对应的位置处,控制上料搬运机构70将抓取的所有的不合格极片中的一个放入废料盒84中,接着控制废料盒84移动至下一个不合格极片所对应的位置,控制上料搬运机构70将下一个不合格极片放入废料盒84中,依次将不合格极片放入废料盒84中。
可以理解,极片检测机构130也可以在极片搬运过程中从底部进行检测,若检测出不合格极片的位置,废料盒84运动到对应于不合格极片的位置处,上料搬运机构70对应位置的吸盘破真空将不合格极片放置在废料盒84中,将其余合格极片继续放置在叠片台10上;检测出不合格极片的位置,将合格极片放置在叠片台10上,放置时不合格极片对应的吸盘不破真空,继续保持抓取极片,废料盒84运动到对应的不合格极片位置,上料搬运机构70将不合格极片放置在废料盒84中。
需要说明的是,废料盒84具有移动至叠片台10的一侧承接不合格极片的承接状态,废料盒84还具有移动至叠片台10的一端的不工作状态,正常生产时,废料盒84位于叠片台10一端,检测出不合格片后,废料盒84快速移动到对应位置,上料搬运机构70将不合格片吸取并扔到废料盒84中,废料盒84沿叠片位的排布方向移动,即沿图1中的第一方向移动。
在另外一个实施例中,不设置驱动机构85,设置多个固定不动的废料盒84,废料盒84的数量与叠片台10上的叠片位的数量相同且一一对应设置。
在一个实施例中,如图5至图9所示,驱动机构85包括驱动件851和传动机构,驱动件851通过传动机构驱动废料盒84移动。由于叠片台10的长度比较长,通过驱动件851和传动机构实现废料盒84的移动,更易于实现。
具体地,驱动件851固定在固定件83上,传动机构为带传动机构852、链传动机构或滚珠丝杠机构。驱动件851为电机,电机的输出轴与带传动机构852的主动带轮、链传动机构的主动链轮或滚珠丝杠的丝杆连接,废料盒84与带传动机构852的传动带、链传动机构的传动链或滚珠丝杠的螺母固定连接。
在另外一个实施例中,驱动件851固定在废料盒84上,传动机构为齿轮齿条机构,齿轮齿条机构的齿条固定在固定件83上,齿轮齿条机构的齿轮固定在驱动件851的输出轴上,齿轮在齿条上行走实现废料盒84的移动。
在另外一个实施例中,驱动机构85为直线电机或驱动缸,驱动缸为气缸或油缸等。
在一个实施例中,如图1至图4所示,极片供料机构和剔废机构80的数量均为两个,两个极片供料机构分别为设置在叠片台10的两侧的正极片供料机构和负极片供料机构,两个剔废机构80分别为正极剔废机构81和负极剔废机构82,正极剔废机构81设置在正极片供料机构和叠片台10之间且适于承接上料搬运机构70所搬运的不合格正极片,负极剔废机构82设置在负极片供料机构和叠片台10之间且适于承接上料搬运机构70所搬运的不合格负极片。通过正极剔废机构81来收集不合格正极片,通过负极剔废机构82来收集不合格负极片,当叠片台10上存在不合格正极片时,控制上料搬运机构70和正极剔废机构81来剔除不合格正极片,当叠片台10上存在不合格负极片时,控制上料搬运机构70和负极剔废机构82来剔除不合格负极片,通过上料搬运机构70与正极剔废机构81和负极剔废机构82配合来剔除正极片和负极片,更便于实现。
在另外一个实施例中,剔废机构80设有一个,剔废机构80包括两个废料盒84,一个废料盒84用于收集不合格的正极片,另一个废料盒84用于收集不合格的负极片。
在一个实施例中,控制器用于根据检测信息中不存在不合格信息控制上料搬运机构70继续上料,并在上料后控制极片供料机构继续提供下一轮极片,在不存在不合格极片时,上料搬运机构70和极片供料机构可以进行正常的工作,使得叠片机处于正常的叠片流程。
在一个实施例中,极片检测机构130包括固定支架和设置在固定支架上的若干检测件,检测件用于对极片的缺陷和对齐度检测。检测件优选为CCD组件等。
在一个实施例中,极片剔废机构80还包括导向机构86,导向机构86设置在固定件83上且与废料盒84连接,以对废料盒84的移动进行导向。通过导向机构86可以保证废料盒84的位置准确,进而使得不合格极片可以准确地落入废料盒84中。导向机构86优选为直线滑轨等。
进一步地,固定件83包括支撑板和连接架,支撑板用于支撑废料盒84、导向机构86和驱动件851等,连接架与其他固定部件连接。
在一个实施例中,正极片供料机构包括正极料带放卷机构和正极片制片机构22,负极片供料机构包括负极料带放卷机构和负极片制片机构32。正极料带放卷机构适于对正极片制片机构22放卷正极料带,负极料带放卷机构适于对负极片制片机构32放卷负极料带。
具体地,正极料带放卷机构用于将卷状的正极料带放卷为带状物料,以便于后续进行加工。正极料带包括正极箔材以及涂覆在正极箔材上的正极浆料,正极箔材的一侧不涂覆正极浆料,从而形成正极耳切割区(空箔区)。负极料带放卷机构用于将卷状的负极料带放卷为带状物料,以便于后续进行加工。负极料带包括负极箔材以及涂覆在负极箔材上的负极浆料,负极箔材的一侧不涂覆正极浆料,从而形成负极耳切割区(空箔区)。
当然,在一些未示出的实施方式中,极片上料剔废装置也可以不包括正极料带放卷机构和负极料带放卷机构。在这种未示出的实施方式中,可以通过外部放卷机构将正极料带和负极料带放卷后,直接将带状物料通入至极片上料剔废装置内。
在正极料带和负极料带放卷完成后,需要将正极料带加工为正极片,以及将负极料带加工为负极片。因此,在本实施例中,正极片制片机构22适于将正极料带切割为多个正极片,并对叠片台10提供正极片。负极片制片机构32适于将负极料带切割为多个负极片,并对叠片台10提供负极片。
正极料带放卷机构放卷的正极料带通入至正极片制片机构22后,正极片制片机构22将正极料带切割为多个正极片,正极片用于后续的叠片。负极料带放卷机构放卷的负极料带通入至负极片制片机构32后,负极片制片机构32将负极料带切割为多个负极片,负极片用于后续的叠片。
进一步地,由于正极片制片机构22和负极片制片机构32的结构基本相同,因此以下一同介绍二者的结构。并且本实施例中正极片制片机构22和负极片制片机构32包括二个实施例,以下依次详细介绍:
实施例一
如图10至图14所示,在本实施例的技术方案中,正极片制片机构22和负极片制片机构32均包括固定台61、滑动切割台62和切割结构63。其中,滑动切割台62可滑动地设置在固定台61上,滑动切割台62适于接收正极料带或者负极料带,并使正极料带或负极料带与滑动切割台62相对于固定台61同步滑动。切割结构63设置在固定台61的上方。
进一步地,滑动切割台62具有第一位置和第二位置。滑动切割台62在由第一位置移动至第二位置的过程中,滑动切割台62带动正极料带或负极料带通过切割结构63,切割结构63将正极料带或负极料带切割为多个正极片或者多个负极片。
具体而言,固定台61为固定设置,也即固定台61不进行移动。固定台61呈长条状结构,并且固定台61沿着第一方向延伸。滑动切割台62也为长条状,并且滑动切割台62也沿着第一方向延伸。滑动切割台62可滑动地设置在固定台61上,并且固定台61的长度要大于滑动切割台62,以保证滑动切割台62处于第一位置或者第二位置时,滑动切割台62不脱出固定台61。
进一步地,滑动切割台62上设有多个制片位,滑动切割台62还具有在固定台61上移动时的多个停靠位,例如,当滑动切割台62移动至1号停靠位时,在滑动切割台62上的1号制片位上制1号极片,当滑动切割台62移动至2号停靠位时,在滑动切割台62上的2号制片位上制2号极片,以此类推,当制完片后,滑动切割台62需要移动至相应的位置,上料搬运机构70可以抓取滑动切割台62上的极片。
需要说明的是,第一方向和第二方向为图1中的第一方向和第二方向。
如图10和图12所示,滑动切割台62在固定台61上具有第一位置和第二位置。以图10和图12所示的方向进行说明,当滑动切割台62处于第一位置时,滑动切割台62处于固定台61的右侧位置。并且从图11可以看到,当滑动切割台62处于第一位置时,滑动切割台62的首端(也即图10所示的左端)位于切割结构63的右侧位置。从图13还可以看到,当滑动切割台62处于第二位置时,滑动切割台62的绝大部分(或者全部)位于切割结构63的左侧位置,以保证料带上的多个极片能够全部切割完成。
基于上述结构,以下以正极料带切割正极片为例介绍滑动切割台62的工作过程:
1、滑动切割台62移动至第一位置,并接收正极料带;
2、滑动切割台62由第一位置滑动至第二位置,滑动过程中,正极料带与滑动切割台62同步移动,并通过切割结构63对正极料带进行切割;
3、滑动切割台62移动至第二位置,切割结构63切割完多个正极片;
4、上料搬运机构70将多个正极片搬运至叠片台10进行叠片;
5、滑动切割台62由第二位置移动回第一位置。
循环往复进行上述的步骤1至步骤5,即可实现正极片的循环制片。
现有技术中的叠片机中,通常通过输送皮带将极片料带流转至切割结构63(五金模切、激光切割等等)的下方。而输送皮带存在的问题包括:皮带存在打滑的问题,因此极片料带移动至切割结构63的下方的位置精度很难保证,现有技术中通常会在极片切割前或者极片切割后设置CCD相机和纠偏工位,以保证极片的位置精度,但如此会增加设备占用空间和成本;此外,输送皮带的传输速度受限,限制了叠片的节拍。
如图14所示,需要强调的是,本实施例中滑动切割台62为可滑动地设置在固定台61上,滑动切割台62的滑动可以通过直线模组来实现,也即固定台61上设置有直线模组,滑动切割台62连接在直线模组上。如此设置至少具有以下优点:
1、直线模组的移动精度高,保证带动极片料带精确移动至切割位置,固定台61的上下游不必设置CCD相机和纠偏工位,节省设备空间及成本;
2、直线模组移动响应快,能够快速带动极片料带移动至切割位置,实现高速循环制片,能够匹配后续的高速叠片。
如图10至图13所示,在本实施例的技术方案中,固定台61上设置有吸附结构64,滑动切割台62上设置有吸附孔621。滑动切割台62在由第一位置移动至第二位置的过程中,滑动切割台62通过吸附结构64。
具体而言,吸附结构64能够通入负压,负压能够通过吸附孔621传递至滑动切割台62上表面上。当滑动切割台62在由第一位置移动至第二位置的过程中,极片料带被切割分割为多个极片。由于滑动切割台62的上表面通过吸附孔621通入负压,因此能够保证切割后的多个极片均被吸附固定在滑动切割台62的上表面上,也即切割后的极片也能够跟随滑动切割台62同步移动。
如图11和图13所示,在本实施例的技术方案中,固定台61上设置有送料结构65,送料结构65适于输送正极料带或者负极料带。滑动切割台62的端部设置有夹料结构66。滑动切割台62处于第一位置时,夹料结构66位于送料结构65的前侧,并且夹料结构66适于夹取送料结构65输送的正极料带或者负极料带。
以切割正极片为例进行说明,正极料带放卷机构放卷后的料带通入至送料结构65处。从图11和图13可以看到,送料结构65设置在切割结构63的朝向第一位置的一侧,固定送料结构65固定设置在固定台61上。
进一步地,送料结构65可以包括驱动辊和纠偏辊,驱动辊能够驱动正极料带向前移动,纠偏辊能够保证正极料带输入至滑动切割台62的位置准确。
如图11所示,当滑动切割台62处于第一位置时,夹料结构66位于送料结构65的前侧,也即图11所示的送料结构65的朝向第二位置的一侧,二者靠近设置。此时,夹料结构66能够夹住送料结构65上的正极料带,此动作在上述的步骤1中进行。当滑动切割台62由第一位置移动至第二位置的过程中,夹料结构66即能够向外拉动正极料带,从而实现正极料带与滑动切割台62的同步移动。
进一步地,送料结构65上还可以设置切断结构(例如切刀),当滑动切割台62移动至第二位置时,切断结构将正极料带切断,以保证切割后的最后一个极片与上游的极片料带分离(此处的切断也可以通过切割结构63来实现)。
以下进一步详细介绍切割过程:
在滑动切割台62在初始移动阶段,也即切割结构63尚未切割第一片极片时,夹料结构66带动极片料带向外移动。当切割结构63切割完第一片极片时,第一片极片与上游的极片料带分离,因此夹料结构66无法再带动极片料带移动。但如上述所述,滑动切割台62的上表面通过吸附结构64和吸附孔621通入负压,因此上游的极片料带能够通过吸附在滑动切割台62的表面上的极片料带带动移动。也即在切割结构63切割极片的过程中,极片料带能够通过负压的吸附力带动,保持与滑动切割台62的同步移动。
如图11、图13和图14所示,固定台61上设置有除尘结构67,除尘结构67设置在切割结构63的下方。具体而言,除尘结构67包括风刀和集尘结构,风刀和集尘结构分别位于固定台61的两侧,二者相对设置。风刀可以吹出正压,从而将切割过程中的粉尘和物料碎屑吹起。集尘结构具有集尘口,集尘口处可以通入负压,因此上述的粉尘和物料碎屑能够通过集尘结构进行收集。
如图11和图13所示,在本实施例的技术方案中,切割结构63包括激光器。在滑动切割台62由第一位置移动至第二位置的过程中,激光器对极片料带进行切割,从而形成多个极片。
在一些未示出的实施方式中,切割结构63也可以为五金模切,也即切割结构63可以包括切刀。
以下详细介绍滑动切割台62的上表面的结构:
如图11和图13所示,滑动切割台62的上表面形成有多个相邻的切割位,每个切割位的形状轮廓与极片的形状轮廓适配。切割位的数量与一次需要制片的极片数量匹配。例如本实施例中一次制片十二片极片,因此切割位的数量至少为十二个(切割位设置为十二个或者多于十二个)。激光器能够沿着切割位的轮廓切割出极片的形状,包括两个侧边、底边、顶边以及位于顶边的极耳。从图11和图13还可以看到,每个切割位上布置有多个上述的吸附孔621。并且由于极耳部分面积小,因此切割位在极耳处的吸附孔621分布密度要大于其余部分的吸附孔621分布密度。
进一步地,正极片制片机构22的滑动切割台62的切割位(以下简称第一切割位)和负极片制片机构32的滑动切割台62的切割位(以下简称第二切割位)存在些许区别,具体而言:由于正极片和负极片为平移搬运至叠片台10进行叠片,因此第一切割位的极耳区域和第二切割位的极耳区域应当处于同一侧。并且由于电芯的正极耳和负极耳为沿着中部对称设置,因此第一切割位和第二区域和第二切割位的极耳区域呈镜像对称设置。
需要说明的是,在制片一轮极片或者单独制补片时,均通过切割结构63将滑动切割台62上的极片料带切割为极片。
实施例二
本申请的正极片制片机构22和负极片制片机构32的实施例二与实施例一的结构基本一致,其结构可以参考图10至图14的内容。正极片制片机构22和负极片制片机构32的实施例二与实施例一的区别在于,切割结构63为可滑动地设置在固定台61的上方,并且极片的切割过程有所不同。
具体而言,切割结构63能够沿着第一方向在固定台61的上方滑动,并且极片料带在滑动切割台62固定在第二位置后,切割结构63才开始移动进行切割。因此以正极料带切割正极片时,实施例二的滑动切割台62切割过程为:
1、滑动切割台62移动至第一位置,并接收正极料带;
2、滑动切割台62由第一位置滑动至第二位置,滑动过程中,正极料带与滑动切割台62同步移动;
3、滑动切割台62移动至第二位置后,切割结构63沿着第一方向移动,并切割完多个正极片;
4、上料搬运机构70将多个正极片搬运至叠片台10进行叠片;
5、滑动切割台62由第二位置移动回第一位置。
实施例二的方案与实施例一相比的优点在于,滑动切割台62在由第一位置移动至第二位置的过程中,切割结构63不对极片料带进行切割。因此在滑动切割台62进行滑动的过程中,夹料结构66始终能够对极片料带提供拉拽力,这使得固定台61上可以不设置吸附结构64,或者在固定台61上设置吸附力较低的吸附结构64,保证极片料带再被夹料结构66拉出的过程中不在滑动切割台62上发生抖动即可。
可选地,可以在固定台61上设置直线模组,切割结构63连接在直线模组上,从而实现切割结构63能够在固定台61上进行滑动。
进一步地,由于实施例二中切割结构63在切割极片料带的过程中不断移动,因此切割位置也在不断改变。实施例二中的除尘结构67可以设置为与切割结构63同步移动,保证在不同位置切割后的粉尘和物料碎屑能够被收集。或者,除尘结构67也可以被设置为长条状,当滑动切割台62处于第二位置时,除尘结构67的除尘范围能够涵盖各个切割位置。
实施例二的正极片制片机构22和负极片制片机构32的其余结构可以参考上述的实施例一,故不再赘述。
通过在叠片台10与极片制片机构之间设置一个可移动废料盒84,收集不合格极片,可移动废料盒84配合上述的极片制片机构可根据缺片情况进行灵活制片,再由搬运机械手补充到叠片台10上,实现极片的剔废和补片。
在一个实施例中,上料搬运机构70包括:固定架76和搬运机械手,搬运机械手可移动地设置在固定架76上并位于叠片台10的上方,搬运机械手在极片供料机构和叠片台10之间往复移动,以将极片搬运至叠片台10上。
具体而言,搬运机械手为XYZ轴机械手,可以理解的,搬运机械手也可以为关节机械手。
进一步地,固定件83固定在固定架76上,当然,固定件83也可以固定在其他部件上。
具体而言,如图15所示,搬运机械手包括安装架71以及安装在安装架71上的第一抓取结构72和第二抓取结构73。安装架71具有第一搬运位置和第二搬运位置,安装架71处于第一搬运位置时,第一抓取结构72位于正极片供料机构的上方,第二抓取结构73位于叠片台10的上方,安装架71处于第二搬运位置时,第一抓取结构72位于叠片台10的上方,第二抓取结构73位于负极片供料机构的上方。安装架71还具有对应于正极剔废机构81的第一废料放料位置和对应于负极剔废机构82的第二废料放料位置,当叠片台10上存在不合格的正极片时,第一抓取结构72抓取叠片台10上的不合格的正极片,安装架71移动至第一废料放料位置,第一抓取结构72将不合格的正极片投放至废料盒84中;当叠片台10上存在不合格的负极片时,第二抓取结构73抓取叠片台10上的不合格的负极片,安装架71移动至第二废料放料位置,第二抓取结构73将不合格的负极片投放至废料盒84中。
进一步地,安装架71呈长条形结构,其沿着第一方向延伸。安装架71整体能够沿着第二方向进行移动。上述的第一抓取结构72和第二抓取结构73也为长条状结构,二者也均沿着第一方向延伸。第一抓取结构72和第二抓取结构73之间的距离,与滑动切割台62处于第二位置时与叠片台10支架的距离一致。
进一步地,第一抓取结构72能够一次抓取滑动切割台62上切割完成的多个正极片,或者同步将多个正极片放置在叠片台10上。第二抓取结构73能够一次抓取滑动切割台62上切割完成的多个负极片,或者同步将多个负极片放置在叠片台10上。
上料搬运机构70的正负极片上料搬运过程为:
1、安装架71初始处于第一搬运位置,第一抓取结构72抓取多个正极片;
2、安装架71移动至第二搬运位置;第一抓取结构72将多个正极片放置在叠片台10上,第二抓取结构73抓取多个负极片;
3、安装架71移动至第一搬运位置;第二抓取结构73将多个负极片放置在叠片台10上,第一抓取结构72抓取多个正极片。
重复进行步骤2和步骤3,即可实现正极片和负极片往复堆叠放置在叠片台10上。
如图15和图16所示,在本实施例的技术方案中,第一抓取结构72和第二抓取结构73均包括多个依次设置的吸附板74,上料搬运机构70还包括变距结构75,变距结构75设置在安装架71上,并适于改变相邻的吸附板74之间的距离。
具体而言,第一抓取结构72和第二抓取结构73的吸附板74的具体数量与正极片制片机构22和负极片制片机构32一次的制片数量适配。例如在本实施例中,正极片制片机构22一次制片十二片正极片,负极片制片机构32一次制片十二片负极片,因此第一抓取结构72包括十二个吸附板74,第二抓取结构73包括十二个吸附板74。
如图16所示,吸附板74通过L型悬臂连接在安装架71上。安装架71上设置有导轨,悬臂的竖边设置有滑块,滑块连接在导轨上,使得悬臂能够在安装架71上进行滑动。吸附板74连接在悬臂的横边的下表面上,吸附板74可以通过管路连接外部负压结构,使得吸附板74的下端能够通入负压。当吸附板74的下端通入负压时,吸附板74能够抓取正极片或者负极片,当吸附板74的下端不通入负压时,吸附板74能够将正极片或者负极片放置在叠片台10上。
进一步地,当极片料带在上述的滑动切割台62完成切割后,相邻的极片之间呈紧贴状态(仅有切割缝隙),但是多个极片在叠片台10上叠片时,相邻的极片之间需要具有一定的间距,因此本实施例中设置了变距结构75,用于调整相邻的吸附板74之间的距离。
具体而言,变距结构75使得相邻的吸附板74之间具有互相紧贴的第一状态,以及具有一定间距的第二状态。当吸附板74抓取极片时,变距结构75使吸附板74处于第一状态,以适配切割后的极片之间紧贴的状态。当安装架71移动,使得吸附板74由滑动切割台62移动至叠片台10的过程中,变距结构75使吸附板74处于第二状态,以满足叠片过程中相邻的极片需要一定间距的要求。
上述的变距结构75可以包括直线气缸、限位块、复位弹簧等。直线气缸可以推动上述的悬臂上的滑块一同朝向一个方向移动,以减小相邻的吸附板74之间的距离。上述的限位块能够限制相邻的悬臂上的滑块之间的间距。上述的复位弹簧能够使相邻的悬臂之间的滑块位置复位,以增大相邻的吸附板74之间的距离。
可以理解,变距结构75的具体结构并不局限于此,例如,变距结构75包括变距驱动件和等距连杆机构等,变距驱动件驱动等距连杆机构运动,可以带动各吸附板74运动,以实现驱动各个吸附板74的同步等间距地运动。
根据本发明的实施例,第二方面,还提供了一种叠片机,包括上述的极片上料剔废装置。
在本实施例中,叠片机还包括隔膜供料机构和铺膜机构,隔膜供料机构固定设置并适于对叠片台10提供隔膜。铺膜机构可移动地设置在叠片台10的上方,铺膜机构适于抓取隔膜,并在叠片台10的上方沿着隔膜供料机构的供料方向往复移动。
在本实施例中,叠片机还包括下料搬运机构,下料搬运机构可以包括多个下料夹爪,下料夹爪的数量与电芯的数量适配。多个下料夹爪均安装在电芯载具上,下料夹爪能够从侧部夹住电芯。电芯载具能够通过直线机构在X、Y和Z方向移动,从而将电芯由叠片台10进行搬运下料并进行后续的处理。
在本实施例的技术方案中,叠片机还包括依次设置在叠片台10的下游的热切机构、贴胶机构和热压机构,并且三者位于下料搬运机构的移动路径上。
在叠片过程中,需要将正极片、隔膜、负极片进行往复堆叠,从而形成电芯结构。叠片台10完成叠片的多个电芯中,一方面正极片、隔膜和电芯依然处于松散状态,另一方面相邻的电芯之间的隔膜尚未切断。因此在后续处理中,多个电芯先通过热切机构,将相邻的电芯之间的隔膜进行切断。然后单个电芯通过贴胶机构,对电芯的边缘进行贴胶,从而实现电芯的封边。最后单个电芯需要通过热压机构进行压紧密实,完成电芯的加工。随后,电芯即完成叠片工艺,可以从叠片机流转出并进行下一道工艺。
当然,叠片装置可以根据实际需要增加后续处理的工位。
下面对叠片机的叠片过程进行说明:
1、上料搬运机构70在叠片台10上放置一排正极片;
2、铺膜机构抓取第一隔膜供料机构所提供的隔膜并在叠片台10上的正极片上铺设隔膜;
3、上料搬运机构70在叠片台10上放置一排负极片;
4、铺膜机构在叠片台10上的负极片上铺设隔膜;
往复进行上述的步骤1至步骤4,即可以进行“正极片-隔膜-负极片-隔膜”形式的堆叠,从而形成电芯。形成电芯的数量取决于滑动切割台62一次进行制片的数量。在本实施例中,滑动切割台62一次进行十二个极片的制片,因此叠片台10一次能够堆叠十二个电芯。可以理解,滑动切割台62一次制片并不局限于十二个,可以根据具体需求进行设定。
需要说明的是,叠片台10、正极料带放卷机构、负极料带放卷机构、隔膜供料机构、铺膜机构、下料搬运机构、热切机构、贴胶机构和热压机构等可以采用现有技术中的结构,在此不再详细赘述。
根据本发明的实施例,第三方面,还提供了一种极片上料剔废控制方法,应用于上述的极片上料剔废装置,极片上料剔废控制方法包括以下步骤:
在叠片台10上放置一轮极片后或上料搬运机构70抓取一轮极片后,控制极片检测机构130对叠片台10或上料搬运机构70上的极片进行检测;
获取极片的检测信息;
判断检测信息中是否存在不合格信息,其中,不合格信息包括数量信息和位置信息;
若存在不合格信息,则控制上料搬运机构70和剔废机构80进行剔废,在叠片台10上形成缺片位,并在剔废后控制上料搬运机构70和极片供料机构对缺片位进行补片;
若不存在不合格信息,则控制极片供料机构继续提供下一轮极片并控制上料搬运机构70继续上料。
极片检测机构130检测到叠片台10或上料搬运机构70上存在不合格极片时,极片检测机构130将其检测到的信息发送给控制器,控制器控制上料搬运机构70抓取不合格极片并放置在剔废机构80中,可以将叠片台10上的不合格极片剔除;在剔废后控制上料搬运机构70和极片供料机构进行补片,直接通过极片供料机构根据缺片情况进行灵活补片,无需设置补料机构,简化结构,降低成本。在一轮不存在不合格极片时,上料搬运机构70和极片供料机构可以进行正常的工作,使得叠片机处于正常的叠片流程。
在一个实施例中,在剔废后控制上料搬运机构70和极片供料机构进行补片的步骤包括:
判断极片供料机构上是否存在下一轮极片;
若存在下一轮极片,则根据不合格信息中的位置信息,控制上料搬运机构70将下一轮极片中与缺片位对齐的极片补片到叠片台10上的缺片位;
若不存在下一轮极片,则根据不合格信息中的数量信息控制极片供料机构提供对应数量的极片,根据不合格信息中的位置信息控制极片供料机构将制好的极片移动至与叠片台10的缺片位对齐的位置,并控制上料搬运机构70将极片供料机构上的极片补片到叠片台10的缺片位。
在检测到一轮极片存在不合格极片时,如果此时下一轮极片已经制好,直接通过下一轮极片进行补片,保证补料效率,实现灵活提供极片,这样在上料搬运机构上料的同时极片供料机构可以正常提供极片,保证制片节拍。在检测到一轮极片是否合格时,控制极片供料机构处于等待状态,若存在不合格,则控制极片供料机构直接制对应数量的极片并将制好的极片进行补片,该补片过程简便,控制过程简单。
进一步地,极片上料剔废控制方法还包括:
在极片补片的过程中,进行补片检测;
获取补片检测信息,判断是否存在不合格补片信息;
在极片供料机构上存在下一轮极片时,若存在不合格补片信息,则控制上料搬运机构70和剔废机构80对补充的极片进行剔废,控制极片供料机构将其上的极片移动至与缺片位对齐的位置,并控制上料搬运机构70将极片供料机构上对应的极片补片到叠片台10的缺片位;若不存在不合格补片信息,则控制上料搬运机构70将剩余的极片作为下一轮极片搬运至叠片台10上,控制极片供料机构提供与缺片位对应数量的极片,并移动至与缺片位对齐位置,控制上料搬运机构70将制好的极片搬运至叠片台10上的缺片位;
在极片供料机构上不存在下一轮极片时,若存在不合格补片信息,则控制上料搬运机构70和剔废机构80对补充的极片进行剔废,并在剔废后控制极片供料机构重新提供极片。
在补片的过程中,可能存在补片不合格的情况,在存在下一轮极片时直接利用下一轮极片中其它位置的极片进行补片,或者,在不存在下一轮极片时直接重新制片,实现灵活补片和上料,进而实现自动补片和上料,无需人为控制。
需要说明的是,补片检测可以通过极片检测机构130进行检测,也可以在极片制片机构处设置补片检测机构,通过补片检测机构对补充的极片进行检测。
下面以极片检测机构130对补充的极片进行检测为例介绍一种补片过程:
确定极片供料机构已经提供下一轮极片,根据不合格信息中的位置信息控制上料搬运机构70将下一轮极片中相应数量的极片进行补片并控制极片检测机构130对补充的极片进行补片检测;
获取极片检测机构130所检测到的补片检测信息;
确定补片检测信息存在不合格补片信息,控制上料搬运机构70和剔废机构80进行补片剔废;并在补片剔废后控制上料搬运机构70和极片供料机构进行继续补片,直至补片合格为止;
确定补片检测信息存在不合格补片信息,判断极片供料机构上是否存在剩余的极片;
确定极片供料机构上存在剩余的极片,控制上料搬运机构70将剩余的极片并搬运至叠片台10上,根据叠片台10上的缺片信息控制极片供料机构提供对应数量的极片,控制极片供料机构将制好的极片移动至与缺片信息的缺片位置信息对应的位置,控制上料搬运机构70将制好的极片搬运至叠片台10上,执行步骤控制极片检测机构130对叠片台10上的一轮极片进行检测,其中,缺片信息包括缺片的数量信息和位置信息;
确定极片供料机构上不存在剩余的极片,控制极片供料机构继续提供下一轮极片并控制上料搬运机构70继续上料。
在补片过程中,对补充的极片进行检测,保证补充的极片合格,检测极片的同时极片供料机构可以正常提供极片,在检测到一轮存在不合格极片时,如果此时下一轮极片已经制好,直接通过下一轮极片进行补片,保证补料效率,实现灵活提供极片。
值得说明的是,通过补片检测机构对补充的极片进行检测的补片过程与上述过程类似,在此不再赘述。
具体而言,在补片剔废后控制上料搬运机构70和极片供料机构进行继续补片的步骤包括:
在补片剔废后判断极片供料机构上是否存在剩余的极片;
确定极片供料机构上存在剩余的极片,继续执行步骤根据不合格补片信息中的位置信息控制上料搬运机构70将下一轮极片中相应数量的极片进行补片,直至极片供料机构上不存在剩余的极片;
确定极片供料机构上不存在剩余的极片,根据不合格补片信息控制极片供料机构提供对应数量的极片并将制好的移动至与不合格补片信息的不合格补片位置对应的位置,控制上料搬运机构70将制好的极片进行补片,补片后继续执行步骤控制极片检测机构130对补充的极片进行补片检测,直至补片合格为止。
在补片的过程中,可能存在补一次,也可能存在补多次的情况,若下一轮极片的数量可以补多次,也可能只能补一次,根据具体情况进行灵活补片和上料,实现自动补片和上料,无需人为控制。
具体地,极片供料机构的数量为两个且分别为正极片供料机构和负极片供料机构,正极片供料机构包括正极片制片机构22,负极片供料机构包括负极片制片机构32,正极片制片机构22和负极片供料机构中间是叠片台10,正极片制片机构22和负极片供料机构与叠片台10之间的距离相同,搬运机械手具有两组抓取结构。
具体而言,正极片和负极片的剔废和补片的过程基本相同,在极片检测机构130检测叠片台10上的极片时,以不合格极片的数量为一片和三片为例对介绍正极片的剔废和补片的工作过程:
搬运机械手从正极片制片机构22处一次取多片正极片后,移动到叠片台10上方叠片,叠片台10上方的CCD组件对所有的正极片进行缺陷和对齐度检测。
如果仅3号叠片位的正极片不合格,则叠片台10上3号叠片位处压刀不会下压,搬运机械手将不合格片带走,其余合格片则被相应压刀压住叠入电芯;
正极剔废机构81的废料盒84由电机和同步带驱动移动至3号承接位处并位于3号抓取位的下方,搬运机械手将不合格片抛入废料盒84中,再回到正极片制片机构22处,此时下一轮的所有正极片都已制好,搬运机械手只吸取滑动台上的3号制片位处的极片并搬运到叠片台10上,对3号叠片位处补充的正极片检测,若检测到补充的极片合格后将3号叠片位处压刀补充的正极片,此时叠片台10上所有正极片补齐,按正常流程拉隔膜、叠负极片;若检测到补充的极片不合格,搬运机械手抓取不合格的补片并抛入废料盒84中,再回到正极片制片机构22处,控制滑动切割台62上的1号制片位移动至3号抓取位的下方,搬运机械手抓取1号制片位的正极片并搬运到叠片台10上,接着对再次补充的正极片进行检测,重复上述过程,直至补片合格为止。
补一次片后,滑动台上还有剩余的正极片且是不够数量的,搬运机械手将滑动台上剩余的正极片取到叠片台10叠片,正极片制片机构22再次制一片,这次仅在滑动台上的1号制片位进行制片,制好片后控制滑动切割台62移动至1号制片位位于3号抓取位的下方,搬运机械手再次回来抓取1号制片位处的一片正极片并搬运至3号叠片位处,3号叠片位上的CCD组件检测该补充的正极片,若补充的一片正极片不合格,则控制正极片制片机构22再次制一片,搬运机械手将制好的一片再次搬运至叠片台10上进行检测,直至补充的极片合格;若补充的一片正极片合格,补片流程结束,则控制正极片制片机构22制新一轮极片,叠片机进入正常叠片流程。
如果叠片台10上3、5、8号叠片位的正极片不合格,则叠片台10上3、5、8号叠片位处压刀不会下压,搬运机械手将3、5、8号叠片位处的不合格片带走,其余合格片则被相应压刀压住叠入电芯。
控制废料盒84移动至3号承接位处并位于3号抓取位的下方,搬运机械手将3号抓取位的不合格片抛入废料盒84中,再控制废料盒84移动至5号抓取位的下方,搬运机械手将5号抓取位的不合格片抛入废料盒84中,然后控制废料盒84移动至8号抓取位的下方,搬运机械手将8号抓取位的不合格片抛入废料盒84中。
搬运机械手回到正极片制片机构22处,此时下一轮的所有正极片都已制好,搬运机械手吸取滑动台上的3、5、8号制片位处的极片并搬运到叠片台10上,对3、5、8号叠片位处补充的正极片检测,若检测到补充的极片合格后将3、5、8号叠片位处压刀补充的正极片,此时叠片台10上所有正极片补齐,按正常流程拉隔膜、叠负极片;若检测到补充的极片不合格,搬运机械手抓取不合格的补片并抛入废料盒84中,再回到正极片制片机构22处,控制滑动切割台62上的1号制片位移动至3号抓取位的下方,搬运机械手抓取1号制片位的正极片,控制滑动切割台62上的2号制片位移动至5号抓取位的下方,搬运机械手抓取2号制片位的正极片,控制滑动切割台62上的4号制片位移动至8号抓取位的下方,搬运机械手抓取4号制片位的正极片,搬运机械手将抓取的极片搬运到叠片台10上,接着对再次补充的正极片进行检测,重复上述过程,直至补片合格为止。
补一次片后,滑动台上还有剩余的正极片是不够数量的,搬运机械手将滑动台上剩余的正极片取到叠片台10叠片,正极片制片机构22再次制三片,这次在滑动台上的1、2、3号制片位进行制片,制好片后控制滑动切割台62移动至1号制片位位于3号抓取位的下方,搬运机械手的3号抓取位处的吸盘抓取1号制片位处的正极片,接着控制滑动切割台62移动至2号制片位位于5号抓取位的下方,5号抓取位处的吸盘抓取2号制片位处的正极片,再接着控制滑动切割台62移动至3号制片位位于8号抓取位的下方,8号抓取位处的吸盘抓取3号制片位处的正极片;或者,每次在滑动切割台62的1号制片位制一片,分别输送至3、5、8号抓取位处被对应的吸盘抓取;当搬运机械手的3、5、8号抓取位均抓取极片后搬运至3、5、8号叠片位处,3、5、8号叠片位上的CCD组件检测该补充的正极片,若补充的正极片存在一片或多片不合格,则控制正极片制片机构22再次制片,搬运机械手将制好的正极片再次搬运至叠片台10上进行检测,直至补充的极片合格;若补充的3、5、8号叠片位处的正极片合格,补片流程结束,则控制正极片制片机构22制新一轮极片,叠片机进入正常叠片流程。
在补N次片的过程中,下一轮极片用完之后,叠片台上的极片还未补齐,则正极片制片机构22制一片或三片,制一片或三片之后的过程参见上述过程,在此不再赘述。
需要说明的是,补片过程中尽量进行补1次片,提高补片和叠片效率,防止出现补片次数过多影响叠片效率。
下面以极片检测机构130对补充的极片进行检测为例介绍另一种补片过程:在剔废后控制上料搬运机构70和极片供料机构进行补片的步骤包括:
确定极片供料机构没有提供下一轮极片,根据不合格信息中的数量信息控制极片供料机构提供对应数量的极片,控制极片供料机构将制好的极片移动至与叠片台10对应的位置;
控制上料搬运机构70将极片供料机构上相应数量的极片进行补片并控制极片检测机构130对补充的极片进行检测;
获取极片检测机构130所检测到的补片检测信息;
确定补片检测信息存在不合格补片信息,控制上料搬运机构70和剔废机构80进行剔废,并在剔废后执行步骤根据不合格信息中的数量信息控制极片供料机构提供对应数量的极片,直至补片合格为止。
通过该补片过程进行补片,补片过程简便,控制过程简单。
具体而言,在制补片时,根据叠片台10上的缺片的数量控制正极片制片机构22在对应数量的制片位上制片,若叠片台10上只缺一片且为3号叠片位缺片,则在滑动切割台62上的1号制片位制片1片,并驱动1号制片位移动至3号抓取位的抓取位置,搬运机械手的3号抓取位处的吸盘抓取一片;若叠片台10上缺三片即缺3、5、8号叠片位缺片,则在滑动切割台62上的1、2、3制片位制3片,并驱动滑动切割台1号制片位运动至3号抓取位,3号抓取位处的吸盘吸片;2号制片位运动至5号抓取位,5号抓取位处的吸盘吸片;3号制片位运动至8号抓取位,8号抓取位处的吸盘吸片;或者每次1号制片位都制片1片,分别输送至3、5、8号抓取位被对应的抓取位的吸盘抓取,其余缺片位置以此类推。
在相关技术中,补片盒进行补片时,补片盒存在极片定位的问题,且补片盒存在一摞极片,抓取时存在极片防呆的问题。而本申请在检测出存在不合格极片时制片机构即可开始制片,待抓取机构过来时只进行抓片即可,可以实现即制即抓,不存在转移也不存在定位问题,补片效率高。
进一步地,将相应数量的极片进行补片并控制极片检测机构130对补充的极片进行检测的步骤包括:控制上料搬运机构70将相应数量的极片搬运至叠片台10上,控制极片检测机构130对叠片台10上补充的极片进行补片检测;或者,控制上料搬运机构70抓取制好的极片,控制极片检测机构130对上料搬运机构70抓取的补充的极片进行补片检测。
虽然结合附图描述了本发明的实施例,但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型,这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种极片上料剔废装置,其特征在于,包括:
叠片台(10);
极片供料机构,设置在所述叠片台(10)的一侧;
上料搬运机构(70),与所述叠片台(10)对应设置,以将所述极片供料机构所提供的极片搬运至所述叠片台(10)上;
剔废机构(80),设置在所述极片供料机构和所述叠片台(10)之间且适于承接所述上料搬运机构(70)所搬运的不合格极片,
极片检测机构(130),适于对所述叠片台(10)或所述上料搬运机构(70)上的极片进行检测;
控制器,与所述上料搬运机构(70)、所述极片供料机构、所述剔废机构(80)及所述极片检测机构(130)电连接,所述控制器用于根据所述极片检测机构(130)所检测到的检测信息中存在不合格信息控制所述上料搬运机构(70)和所述剔废机构(80)进行剔废,并在剔废后控制所述上料搬运机构(70)和所述极片供料机构进行补片,其中,所述不合格信息包括所述不合格极片的数量信息和位置信息。
2.根据权利要求1所述的极片上料剔废装置,其特征在于,所述剔废机构(80)包括:
固定件(83),固定设置;
废料盒(84),可移动地设置在所述固定件(83)上;
驱动机构(85),设置在所述固定件(83)上,所述驱动机构(85)与所述废料盒(84)连接,以驱动所述废料盒(84)移动。
3.根据权利要求2所述的极片上料剔废装置,其特征在于,所述驱动机构(85)包括驱动件(851)和传动机构,所述驱动件(851)通过所述传动机构驱动所述废料盒(84)移动。
4.根据权利要求3所述的极片上料剔废装置,其特征在于,所述驱动件(851)固定在所述固定件(83)上,所述传动机构为带传动机构(852)、链传动机构或滚珠丝杠机构,或者,所述驱动件(851)固定在所述废料盒(84)上,所述传动机构为齿轮齿条机构。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的极片上料剔废装置,其特征在于,所述极片供料机构和所述剔废机构(80)的数量均为两个,两个所述极片供料机构分别为设置在所述叠片台(10)的两侧的正极片供料机构和负极片供料机构,两个所述剔废机构(80)分别为正极剔废机构(81)和负极剔废机构(82),所述正极剔废机构(81)设置在所述正极片供料机构和所述叠片台(10)之间且适于承接所述上料搬运机构(70)所搬运的不合格正极片,所述负极剔废机构(82)设置在所述负极片供料机构和所述叠片台(10)之间且适于承接所述上料搬运机构(70)所搬运的不合格负极片。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的极片上料剔废装置,其特征在于,所述极片供料机构包括极片制片机构,所述极片制片机构包括:
固定台(61);
滑动切割台(62),可滑动地设置在所述固定台(61)上,所述滑动切割台(62)适于接收极片料带,并使所述极片料带与所述滑动切割台(62)相对于所述固定台(61)同步滑动;
切割结构(63),设置在所述固定台(61)的上方并适于将所述滑动切割台(62)上的极片料带切割为极片。
7.一种叠片机,其特征在于,包括:权利要求1至6中任一项所述的极片上料剔废装置。
8.一种极片上料剔废控制方法,其特征在于,应用于权利要求1所述的极片上料剔废装置,所述极片上料剔废控制方法包括以下步骤:
在叠片台(10)上放置一轮极片后或上料搬运机构(70)抓取一轮极片后,控制极片检测机构(130)对所述叠片台(10)或所述上料搬运机构(70)上的极片进行检测;
获取极片的检测信息;
判断所述检测信息中是否存在不合格信息,其中,所述不合格信息包括数量信息和位置信息;
若存在不合格信息,则控制所述上料搬运机构(70)和所述剔废机构(80)进行剔废,在所述叠片台(10)上形成缺片位,并在剔废后控制所述上料搬运机构(70)和所述极片供料机构对所述缺片位进行补片;
若不存在不合格信息,则控制所述极片供料机构继续提供下一轮极片并控制所述上料搬运机构(70)继续上料。
9.根据权利要求8所述的极片上料剔废控制方法,其特征在于,在剔废后控制所述上料搬运机构(70)和所述极片供料机构进行补片的步骤包括:
判断所述极片供料机构上是否存在下一轮极片;
若存在所述下一轮极片,则根据所述不合格信息中的位置信息,控制所述上料搬运机构(70)将所述下一轮极片中与所述缺片位对齐的极片补片到所述叠片台(10)上的缺片位;
若不存在下一轮极片,则根据所述不合格信息中的数量信息控制所述极片供料机构提供对应数量的极片,根据所述不合格信息中的位置信息控制所述极片供料机构将制好的极片移动至与所述叠片台(10)的缺片位对齐的位置,并控制所述上料搬运机构(70)将所述极片供料机构上的极片补片到所述叠片台(10)的缺片位。
10.根据权利要求9所述的极片上料剔废控制方法,其特征在于,所述极片上料剔废控制方法还包括:
在极片补片的过程中,进行补片检测;
获取补片检测信息,判断是否存在不合格补片信息;
在所述极片供料机构上存在所述下一轮极片时,若存在不合格补片信息,则控制所述上料搬运机构(70)和所述剔废机构(80)对补充的极片进行剔废,控制所述极片供料机构将其上的极片移动至与缺片位对齐的位置,并控制所述上料搬运机构(70)将所述极片供料机构上对应的极片补片到所述叠片台(10)的缺片位;若不存在不合格补片信息,则控制所述上料搬运机构(70)将剩余的极片作为下一轮极片搬运至所述叠片台(10)上,控制所述极片供料机构提供与所述缺片位对应数量的极片,并移动至与所述缺片位对齐位置,控制所述上料搬运机构(70)将制好的极片搬运至所述叠片台(10)上的缺片位;
在所述极片供料机构上不存在下一轮极片时,若存在不合格补片信息,则控制所述上料搬运机构(70)和所述剔废机构(80)对补充的极片进行剔废,并在剔废后控制所述极片供料机构重新提供极片。
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