CN201243053Y - 一种电池极片的制造装置 - Google Patents

Abstract

一种电池极片的制造装置，主要包括：用于剪切极片长度的剪切装置、对剪切完的极片刮出点焊极耳槽位的刮槽装置，剪切极片宽度的分切装置，设置于剪切装置与刮槽装置之间、用于将剪切完的极片推送至刮槽装置入口的第一推动机构，设置于刮槽装置与分切装置之间、用于将刮槽完的极片推送至分切装置入口的第二推动机构，以及用于控制第一推动机构和第二推动机构工作的控制系统。本实用新型通过上述设备的协调动作以及控制系统的集中控制，可连续地完成电池负极片的剪切、刮槽、分切三个工序，减少操作员的劳动强度，提高生产效率，降低了生产成本，且，结构紧凑，节省了空间，克服了单机生产造成的负极片质量不稳定性，提高了成品率。

Description

一种电池极片的制造装置

技术领域

本实用新型涉及电池的制造装置，尤其涉及一种用于制造镍铬电池极片的装置。

背景技术

在镍铬电池负极片生产过程中，其负极生产工艺流程步骤主要包括：配料→拉浆→充电→剪切→刮槽→分片→称重→点焊→成品。

其中，剪切步骤为剪切极片长度，即将整长的极片裁切为对应电池型号的负极片长度；刮槽步骤为刮出点焊极耳槽位(极耳是为了引出电池负极)；分切步骤为剪切极片宽度，即通过刀具将一个宽度为六个负极片大小的刮槽完的极片切成宽度相等的六个小极片。

然而，目前的剪切、刮槽、分切这三个工艺流程之间往往需要操作员进行转接，效率低，且，转接时容易使极片弯曲，从而影响稳定性；此外，转接到刮槽或分切工位的极片进行刮槽或分切加工时也容易发生偏移，影响极片的加工精度，废片率较高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种效率高、可靠性强、成品率高的电池极片的制造装置。

一种电池极片的制造装置，主要包括：用于剪切极片长度的剪切装置、对剪切完的极片刮出点焊极耳槽位的刮槽装置，剪切极片宽度的分切装置，设置于所述剪切装置与刮槽装置之间、用于将剪切完的极片推送至所述刮槽装置入口的第一推动机构，设置于所述刮槽装置与分切装置之间、用于将刮槽完的极片推送至所述分切装置入口的第二推动机构，以及用于控制第一推动机构和第二推动机构工作的控制系统。

上述的电池极片的制造装置，其中：所述第一推动机构以及第二推动机构分别包括工作台，设置于所述工作台上表面的用于接收极片的送料槽，与该送料槽连接、推动其做往复运动的第一推动器，设置于该送料槽一侧、用于对送料槽中的极片进行辅助定位的定位器。

上述的电池极片的制造装置，其中：所述第一推动机构以及第二定位机构还分别包括设置于该送料槽另一侧的用于引导极片落入所述送料槽的勾块，与所述勾块连接的、用于带动该勾块做推拉运动的第二推动器。

作为上述方案的进一步改进，上述的电池极片的制造装置，其中：所述第二推动器设置于所述工作台下表面，与所述第一推动器垂直布置，且，第一推动器以及第二推动器为气缸。

上述的电池极片的制造装置，其中：所述剪切装置以及刮槽装置分别包括用于承载极片的倾斜的落料板，所述落料板上设置有用于卡设所述勾块的凹槽，以及设置于落料板上的与所述控制系统连接、用于检测极片是否到达的感应器。

上述的电池极片的制造装置，其中：所述刮槽装置包括送料滚轮，所述第一推动机构中的第一推动器的推进速度小于或等于刮槽装置送料滚轮的线速度；所述分切装置包括分切刀，所述第二推机构的第一推动器的推进速度小于或等于所述分切刀的外圆周线速度。

上述的电池极片的制造装置，其中：还包括用于输送待刮槽极片到所述刮槽装置中的送料机构。

上述的电池极片的制造装置，其中：所述送料机构包括设置用来接收待刮槽极片的升降平台，用于将升降平台上所接收的极片推入所述剪切装置出口的第三推动机构；所述第三推动机构包括用于吸附升降平台上所接收的极片的电磁铁，与所述电磁铁连接的用于使电磁铁作升降运动的第一移位气缸，与所述第一移位气缸连接的用于使第一移位气缸移动的第二移位气缸。

上述的电池极片的制造装置，其中：临近所述分切装置出料口处设置有用于接收完成分切步骤极片的料盒，所述料盒与分切装置之间设置有用于分离无间距极片的收料机构。

上述的电池极片的制造装置，其中：所述收料机构包括用于对分切完的极片进行吸附的真空吸盘，与所述真空吸盘连接的用于使分切后的极片具有间隙的第一气缸组，与所述第一气缸组连接的用于使该第一气缸组之间具有间隙的第二气缸组，与所述第二气缸组连接的用于带动所述真空吸盘做升降运动的升降气缸，与所述升降气缸连接的用于带动真空吸盘所吸附的极片移动的无杆气缸。

本实用新型通过剪切装置、第一推动机构、刮槽装置、第二推动机构、分切装置的协调动作，在控制系统的集中控制下，可连续地完成电池负极片的剪切、刮槽、分切三个工序，减少操作员的劳动强度，提高生产效率，降低了生产成本，且，将剪切装置、刮槽装置、分切装置整合在一起，结构紧凑，节省了空间，克服了现有技术中单机生产造成的负极片质量不稳定性，提高了成品率；同时，通过送料机构的自动送料，提高了设备利用率；通过收料机构使无间隙极片分开一定距离，使极片错位不影响收料效果从而保证收料稳定；此外，通过定位器进行辅助定位，保证送料过程定位精度、极片不至跑偏从而影响刮槽及分切的加工精度；通过控制第一推动器的推进速度，避免送料速度过快易导致极片折起，提高产品合格率。

附图说明

为了易于说明，本实用新型由下述的较佳实施例及附图作以详细描述。

图1为本实用新型电池极片的制造装置的第一实施方式立体示意图；

图2为本实用新型电池极片的制造装置从另一方向看的立体示意图；

图3为图1中第一推动机构的立体示意图；

图4为图1中第二推动机构的立体示意图；

图5a为图1中收料机构的立体示意图；

图5b为图5a的主视示意图；

图6为图1中送料机构的立体示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

请参照图1和图2，本实用新型的电池极片的制造装置，主要包括用于剪切极片长度的剪切装置10、对剪切完的极片刮出点焊极耳槽位的刮槽装置20，剪切极片宽度的分切装置30，设置于剪切装置10与刮槽装置20之间的用于将剪切完的极片推送至刮槽装置20入口的第一推动机构40，设置于刮槽装置20与分切装置30之间的用于将刮槽完的极片推送至分切装置30入口的第二推动机构50，临近分切装置30出料口处设置有用于接收完成分切步骤极片的料盒60，该料盒60与分切装置30之间设置有用于分离无间距极片的收料机构70，以及用于控制第一推动机构40和第二推动机构50工作的控制系统(图中未示出)。本具体实施方式中该控制系统内设有控制第一推动机构40以及第二推动机构50工作的可编程控制程序PLC，当然该控制系统也可以换用公知的具有可编程功能的其他控制系统，如：工业计算机、单片机、微型计算机等等，这里不再赘述。

剪切装置10以及刮槽装置20分别包括用于承载极片的倾斜的落料板11、21。落料板11、21上设置有凹槽12、22(参阅图2)，以及设置于落料板11、21上的与控制系统连接、用于检测极片是否到达的感应器(图中未示出)。其中，落料板11用于承载剪切后的极片，落料板21用于承载刮槽后的极片。本实施方式中，凹槽12、22的数量分别为2个。极片为电池负极片。分切装置30包括分切刀(图中未标示)，用于把极片分成六个大小相等的小极片。本实用新型中，剪切装置10、刮槽装置20以及分切装置30的其它结构为本领域技术人员所熟悉，这里不在赘述。

参阅图3，为图1中第一推动机构40的立体示意图。第一推动机构40包括工作台41，设置于工作台41上表面的用于接收极片的送料槽42，与送料槽42连接的推动其做往复运动的第一推动器43，设置于送料槽42一侧的用于对送料槽42中的极片进行辅助定位的定位器44，设置于送料槽42另一侧的用于引导极片落入送料槽42的勾块45，与勾块45连接的用于使该勾块45做推拉运动的第二推动器46。其中，送料槽42所接收的极片是由剪切装置10中的落料板11上滑落的剪切后的极片。本实施方式中，定位器44为磁性元件，具体实施方式中为磁条；采用磁条进行辅助定位，有利于保证送料过程的定位精度以及极片不至跑偏从而影响刮槽效果。

工作台41上表面还设置有通过螺钉(图中未示出)与工作台41面连接的用于调位的可调动板。定位器44固接在可调动板上，用于对送料槽42中的极片进行辅助定位。

勾块45一端与第二推动器46连接，其另一端伸出工作台41(工作台41上具有供勾块另一端在其中移动的引导槽47)，用于引导极片落入送料槽42。而第二推动器46设置于工作台41下表面，与第一推动器43垂直布置，本实施方式中，第一推动器43以及第二推动器46为气缸。第一推动器43的推进速度小于或等于刮槽装置20送料滚轮(图中未标示)的线速度，用于避免极片(该极片为剪切后的待刮槽的极片)凸起而影响刮槽质量，提高产品的合格率。具体实施方式是通过调整气缸进气口气流大小控制气缸进位速度。

本实用新型其它实施方式中，第一推动器43以及第二推动器46也可以为公知的电机与丝杆的组合机构，只要是可以带动物品做往复运动的机构皆可，这里不再赘述。

电池极片的制造装置启动时，勾块45是卡设于凹槽12中的。当感应器检测到落料板11上有极片时，传送控制信号给控制系统，控制系统控制第二推动器46做拉运动，即，第二推动器46拉动勾块45离开凹槽12，往工作台41中的引导槽47运动，从而引导勾块45顶部的极片落入送料槽42。本实施方式中，第二推动器46带动勾块45是在凹槽12与引导槽47之间做推拉运动的。落入送料槽42中的极片通过定位器44的辅助定位后，由控制系统控制第一推动器43推动送料槽42，使送料槽42中的极片准确推送至刮槽装置20的入口，确保了送料的精度。

在本实用新型其它实施方式中，勾块45以及第二推动器46也可以省略。即，通过落料板11上的极片的惯性和自身的重力作用，从倾斜的落料板11直接落入送料槽42。

图4所示为图1中第二推动机构50的立体示意图。第二推动机构50与本实用新型图3所示的第一推动机构40的机构基本相同，这里不再赘述。本实施方式中，第一推动器53以及第二推动器56同样为气缸，而第一推动器53的推进速度小于或等于分切装置30中分切刀的外圆周线速度，有利于提高分切装置30的分切精度。具体实施方式是通过调整气缸进气口气流大小控制气缸进位速度。

参阅图5a以及图5b，其中，图5a为图1中收料机构70的立体示意图，图5b为图5a的主视示意图。本实用新型的收料机构70包括用于对分切完的极片进行吸附的真空吸盘71，与所述真空吸盘连接的用于使分切后的极片具有间隙的第一气缸组72，与所述第一气缸组连接的用于使该第一气缸组之间具有间隙的第二气缸组73，与所述第二气缸组连接的用于带动所述真空吸盘做升降运动的升降气缸74，与所述升降气缸连接的用于带动真空吸盘所吸附的极片移动的无杆气缸75。本实施方式中，真空吸盘71的对数与分切完后极片的数量一致。具体实施方式中，为6对。且，真空吸盘71的初始相对位置尺寸是可调的，因此，能适应不同型号极片的收料。而第一气缸组72的包括4个气缸721、722、723、724。第二气缸组73包括2个气缸731、732。第一气缸组72的其中两个气缸721、722与第二气缸73中的汽缸731连接。第一气缸组72的另外两个气缸723、724与第二气缸73中的另一个汽缸732连接。

本实施方式中，分切装置30把刮槽后极片分成六个外形尺寸相同的小极片，升降气缸74作下降运动，带动真空吸盘71分别把小极片吸附起。随后，升降气缸74升起复位，在无杆气缸75的动作下，吸附有小极片的真空吸盘71、第一气缸组72、第二气缸组73、升降气缸74移动至料盒60顶端。之后，第二气缸组73中的两个气缸731、732相对升降气缸74的中轴线向外运动，即气缸731沿A远离升降气缸74的中轴线，气缸732沿A’远离升降气缸74的中轴线。具体实施方式中，气缸731、732运动的行程为15mm。第一气缸组72的移动行程为10mm。因此，每个小极片之间的距离被分离为10mm。最后，撤销真空吸盘71的吸附力，小极片准确落入对应的料盒60中。

因此，本实用新型通过收料机构70把分切后无间隙极片分开一定距离，使极片错位不影响收料效果从而保证收料的稳定。

本实用新型中，电池极片的制造装置还包括用于输送待刮槽极片刀刮槽装置20中的送料机构80，采用送料机构，有效保证剪切装置10以及刮槽装置20的利用率，提高生产效率。参阅图6，为图1中送料机构80的立体示意图。送料机构80包括用来接收待刮槽极片的升降平台81，用于将升降平台81上所接收的极片推入剪切装置10出口(落料板11)的第三推动机构(图中未标示)，与升降平台81连接的用于使升降平台81作升降运动的丝杆82，与丝杆82连接的用于带动丝杆82运动的电机83。本实施方式中，通过电机83的动作可以带动丝杆82的运动，使升降平台81完成抬升进给的作业。第三推动机构包括用于吸附升降平台81上所接收的极片的电磁铁84，与电磁铁84连接的用于使电磁铁84作升降运动的第一移位气缸85，与第一移位气缸85连接的用于使第一移位气缸85移动的第二移位气缸86。

使用该电池极片的制造装置时，假设每个负极片充电时间设定为15S，而刮槽、分切以及收料所需时间较短，设定为5S。启动该电池极片的制造装置后的前5S时间内，经剪切装置10剪切后的极片(负极片)从落料板11处落下，感应器检测到该极片后，由控制系统控制第二推动器46拉动勾块45，引导剪切后的负极片落入送料槽42，经定位器44辅助定位后，由控制系统控制第一推动器43推动送料槽42至刮槽装置20的入口，对剪切后的负极片刮出点焊极耳槽位。随后，刮槽完的极片在惯性力及其自身重力的作用下从落料板21滑落，感应器检测到该刮槽完的极片后，由控制系统控制第二推动机构的第二推动器56拉动勾块55，引导刮槽后的负极片落入送料槽52，经定位器54辅助定位后，由控制系统控制第二推动机构的第一推动器53推动送料槽52至分切装置30的入口，对刮槽后的极片进行分切，使刮槽后的极片分切为六个小极片。最后，控制系统控制升降气缸74带动真空吸盘71作下降运动，将六个小极片吸附起；升降气缸74升起复位后，在无杆气缸75的动作下，吸附有小极片的真空吸盘71、第一气缸组72、第二气缸组73、升降气缸74移动至料盒60顶端；之后通过第二气缸组73以及第一气缸组72的移动，使无间距的六个小极片被分离为间距为10mm的六个小极片，真空吸盘71的吸附力消失后，小极片就准确落入对应的料盒中。

同时，在电池极片的制造装置启动前，操作员首先是把从其它负极充电线上经过剪切的负极片手工放置在送料装置中升降平台81。因此，在电池极片的制造装置启动的6S～10S的时间内，通过电机83的动作可以带动丝杆82的运动，使升降平台81抬升；电磁铁84在第一移位气缸85的带动下，往升降平台81的方向运动(下降运动)，吸附起升降平台81上的剪切后的极片，通过第二移位气缸86的动作，将剪切后的极片送至剪切及10的落料板11中；感应器检测到后，通过控制系统控制第二推动机构把剪切后的极片推入刮槽极20。

在电池极片的制造装置启动的10S～15S的时间，同样由通过送料机构80对电池极片的制造装置进行送料，其工作过程与6S～10S的时间中电池极片的制造装置的工作过程相同，这里不在赘述。

因此，本实施方式的电池极片的制造装置在15S时间内可以完成三次的刮槽、分切，有效提高了生产效率。

因此，本实用新型通过剪切装置10、第一推动机构40、刮槽装置20、第二推动机构50、分切装置30的协调动作，在控制系统的集中控制下，可连续地完成电池负极片的剪切、刮槽、分切三个工序，减少操作员的劳动强度，提高生产效率，降低了生产成本，且，将剪切装置、刮槽装置、分切装置整合在一起，结构紧凑，节省了空间，克服了现有技术单机生产造成的负极片质量不稳定性，提高了成品率；同时，通过送料机构的自动送料，提高了设备利用率；通过收料机构使无间隙极片分开一定距离，使极片错位不影响收料效果从而保证收料稳定；此外，剪切装置10的剪裁长度是可调的，刮槽装置20刮出点焊极耳槽位的位置是可调的，分切装置30分切的宽度也是可调的，以及收料机构70中的真空吸盘71的初始相对位置尺寸是可调的，因此，能完成不同型号极片的剪切、刮槽、分切以及收料。又，通过磁条进行辅助定位，保证送料过程定位精度、极片不至跑偏从而影响刮槽及分切的加工精度；通过调整气缸进气口气流大小控制气缸进位速度，避免送料速度过快易导致极片折起，提高产品合格率。

Claims (10)

1.一种电池极片的制造装置，主要包括用于剪切极片长度的剪切装置、对剪切完的极片刮出点焊极耳槽位的刮槽装置，剪切极片宽度的分切装置，其特征在于，所述电池极片的制造装置还包括设置于所述剪切装置与刮槽装置之间、用于将剪切完的极片推送至所述刮槽装置入口的第一推动机构，设置于所述刮槽装置与分切装置之间、用于将刮槽完的极片推送至所述分切装置入口的第二推动机构，以及用于控制第一推动机构和第二推动机构工作的控制系统。

2.根据权利要求1所述的电池极片的制造装置，其特征在于：所述第一推动机构以及第二推动机构分别包括工作台，设置于所述工作台上表面的用于接收极片的送料槽，与该送料槽连接、推动其做往复运动的第一推动器，设置于该送料槽一侧的、用于对送料槽中的极片进行辅助定位的定位器。

3.根据权利要求2所述的电池极片的制造装置，其特征在于：所述第一推动机构以及第二定位机构还分别包括设置于该送料槽另一侧的用于引导极片落入送料槽的勾块，与所述勾块连接的用于使该勾块做推拉运动的第二推动器。

4.根据权利要求3所述的电池极片的制造装置，其特征在于：所述第二推动器设置于所述工作台下表面，与所述第一推动器垂直布置，且，第一推动器以及第二推动器为气缸。

5.根据权利要求3所述的电池极片的制造装置，其特征在于：所述剪切装置以及刮槽装置分别包括用于承载极片的倾斜的落料板，所述落料板上设置有用于卡设所述勾块的凹槽，以及设置于落料板上的与所述控制系统连接、用于检测极片是否到达的感应器。

6.根据权利要求2或3任意一项所述的电池极片的制造装置，其特征在于：所述刮槽装置包括送料滚轮，所述第一推动机构中的第一推动器的推进速度小于或等于刮槽装置送料滚轮的线速度；所述分切装置包括分切刀，所述第二推机构的第一推动器的推进速度小于或等于所述分切刀的外圆周线速度。

7.根据权利要求1、2或3所述的电池极片的制造装置，其特征在于：还包括用于输送待刮槽极片到所述刮槽装置中的送料机构。

8.根据权利要求7所述的电池极片的制造装置，其特征在于：所述送料机构包括设置用来接收待刮槽极片的升降平台，用于将升降平台上所接收的极片推入所述剪切装置出口的第三推动机构；所述第三推动机构包括用于吸附升降平台上所接收的极片的电磁铁，与所述电磁铁连接的用于使电磁铁作升降运动的第一移位气缸，与所述第一移位气缸连接的用于使第一移位气缸移动的第二移位气缸。

9.根据权利要求1、2或3所述的电池极片的制造装置，其特征在于：临近所述分切装置出料口处设置有用于接收完成分切步骤极片的料盒，所述料盒与分切装置之间设置有用于分离无间距极片的收料机构。

10.根据权利要求9所述的电池极片的制造装置，其特征在于：所述收料机构包括用于对分切完的极片进行吸附的真空吸盘，与所述真空吸盘连接的用于使分切后的极片具有间隙的第一气缸组，与所述第一气缸组连接的用于使该第一气缸组之间具有间隙的第二气缸组，与所述第二气缸组连接的用于带动所述真空吸盘做升降运动的升降气缸，与所述升降气缸连接的用于带动真空吸盘所吸附的极片移动的无杆气缸。

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