发明内容
本实用新型的目的是提供一种方形电芯全自动叠片机,解决叠片机加料不及时的问题。
本实用新型进一步所要解决的技术问题是:通过对正负极片运送机构的独立驱动,提高叠片工作效率。
本实用新型更进一步所要解决的技术问题是:保证正负极片运送机构运送定位后极片的平整度和平稳性。
本实用新型再进一步所要解决的技术问题是:保证正负极片定位机构对极片的准确定位。
本实用新型还进一步所要解决的技术问题是:在下料机构的辅助作用下,通过新增的收尾机构完成对叠片的电芯最后一圈或多圈的隔膜卷绕工作,保证电芯通过隔膜的最后卷绕成为一体,并防止电芯尾部的松开。
本实用新型的技术问题通过以下的技术方案予以解决:
一种方形电芯全自动叠片机,包括极片放置机构、极片运送机构、极片定位机构、叠片机构、放卷机构、下料机构和贴胶机构,其中,极片放置机构包括已有料槽,所述极片放置机构还包括另设料槽、料槽驱动装置和料槽导轨,当已有料槽内极片用完时,所述料槽驱动装置驱动另设料槽和已有料槽在料槽导轨上运动,使另设料槽代替已有料槽供应极片,使叠片机继续工作。
优选的技术方案中,
所述极片放置机构包括第一料槽、第二料槽、第一料槽无料感应器、第二料槽无料感应器、极片料槽气缸、极片料槽导轨,所述第二料槽和第一料槽并排安装在极片料槽导轨上,当其中一个料槽无料感应器检测到料槽内无料时,所述极片料槽气缸驱动有料料槽和无料料槽在极片料槽导轨上运动,使有料料槽代替无料料槽继续供应极片。
进一步优选的技术方案中,
所述极片运送机构包括正极片运送机构和负极片运送机构,所述正、负极片运送机构均由各自单独的机械机构驱动运动,可同时完成吸片送片动作。
所述叠片机构受机械机构驱动运动,配合正、负极片运送机构先后完成将极片放置在叠片机构工作台上的动作。
所述正、负极片运送机构位于叠片机构两侧,所述正极片运送机构和叠片机构位于垂直于安装板的同一平面,且正极片运送机构可运动至叠片机构的正上方;所述负极片运送机构与所述正极片运送机构距离安装板同一高度;所述叠片机构受机械机构驱动先后运动至正、负极片运送机构的正下方,配合正、负极片运送机构先后完成将极片放置在叠片机构工作台上的动作。
更进一步优选的技术方案中,
所述极片运送机构的吸料部件包括粗吸部件和细吸部件,所述粗吸部件对定位前极片以点吸附,所述细吸部件对定位后极片以面吸附。
所述粗吸部件为吸嘴,位于极片放置机构的正上方,由粗吸气缸驱动做朝向或远离极片放置机构的垂直运动;所述细吸部件为吸附面板,位于定位机构的正上方,由细吸气缸驱动做朝向或远离极片定位机构的垂直运动;所述粗吸部件和细吸部件由共同电动机械驱动机构驱动做朝向或远离叠片机构的水平运动。
再进一步优选的技术方案中,
所述极片定位机构包括一横向定位机构和一径向定位机构,所述径向定位机构和横向定位机构配合作用,对定位工作台上的极片进行定位。
所述横向定位机构包括横向固定定位块、横向活动定位块和横向活动定位块驱动气缸,所述径向定位机构包括径向固定定位块、径向活动定位块和径向活动定位块驱动气缸,所述横向固定定位块和径向固定定位块根据所需定位的极片大小设置固定在极片定位机构的定位板上,所述横向活动定位驱动气缸和径向活动定位块驱动气缸分别驱动横向活动定位块和径向活动定位块,推动极片的一个直角卡入横向固定定位块和径向固定定位块组成的直角内完成定位纠偏。
还进一步的优选的技术方案中,
还包括设于叠片机构和下料机构之间的收尾机构,所述收尾机构包括夹子和电机驱动机构;在下料机构的辅助作用下,所述收尾机构完成对已叠片电芯最后一圈或多圈隔膜的卷绕工作。
本实用新型与现有技术对比的有益效果是:
本实用新型中的方形电芯全自动叠片机通过机械机构上多设置了一个料槽,从而能保证极片的不间断供应,防止由于加料的不及时而产生停机现象,提高整个叠片机的工作效率。进一步地,方形电芯全自动叠片机的正、负极片运送机构由各自单独的机械机构驱动,同时完成吸片送片动作,提供了正、负极片运送机构的工作效率。更进一步地,极片运送机构的吸料部件设置了吸附面板,能保证定位后极片在运送往叠片机构的过程中的平整度和平稳性。再进一步地,通过极片定位机构上的横向定位机构和径向定位机构配合作用,保证了定位工作台上的极片的准确定位。还进一步地,在下料机构的辅助作用下,通过新增的收尾机构完成对叠片的电芯最后一圈或多圈的隔膜卷绕工作,保证电芯通过隔膜的最后卷绕成为一体,并防止电芯尾部的松开。本实用新型中的方形电芯全自动叠片机相应部件上做了改进,提高了叠片机的工作效率和成品质量。同时,各部件设置上分布均匀,无拥挤感,各自工作相对空间充足,避免在叠片时各部件的相互干扰。
具体实施方式
如图1所示,方形电芯全自动叠片机包括隔膜放卷机构1、正极片运送机构2、负极片运送机构4、正极片放置机构12、负极片放置机构11、正极片定位机构8、负极片定位机构9、叠片机构3、收尾机构5、下料机构6、贴胶机构7、控制机构、电芯输送带10以及安装板001。各机构安装在安装板001上,由控制机构控制各机构的先后动作。工作流程为:隔膜由隔膜放卷机构1自动放卷,并绕过隔膜放卷机构1中各过轮至叠片机构3的工作台上,并由叠片机构3的工作台内设有的真空吸机构将隔膜吸住;正极片运送机构2上的吸料盘先将正极片由正极片放置机构12的料槽内吸附至正极片定位机构8上,正极片运送机构2上的吸盘再将正极片由定位机构8上吸附到叠片机构3工作台上;同理,此时负极片运送机构4上的吸料盘先将负极片由负极片放置机构11的料槽内吸附至负极片定位机构9上,负极片运送机构4上的吸盘再将负极片由负极片定位机构9上吸附到叠片机构3工作台上;叠片机构3对正、负极片叠片;当叠片完成后,叠片机构3由电动机械机构运送至收尾机构5处,下料机构6通过气缸的驱动使夹子将电芯夹住,并再由收尾机构5两侧的夹子将电芯夹持,并通过电机的驱动再将电芯表面卷绕一圈或多圈隔膜;下料机构6再次通过气缸的驱动向前运动,并使夹子夹住电芯,再向后退回至原点,并由水平方向的气缸将下料机构6送至贴胶机构7正下方,使贴胶机构7能够准确的将胶带贴附至电芯上;下料机构6通过气缸驱动松开下料夹,使电芯落入电芯输送带10上,完成整个叠片动作。
如图1所示,方形电芯全自动叠片机的正极片放置机构12包括正极片第一料槽1210、正极片第二料槽1220、正极片第一料槽无料感应器、正极片第二料槽无料感应器、正极片料槽气缸、正极片料槽导轨1260。正极片第二料槽1220和正极片第一料槽1210并排安装在正极片料槽导轨1260上,当正极片第一料槽无料感应器检测到正极片第一料槽1210内无料时,正极片料槽气缸驱动正极片第二料槽1220,并推动正极片第一料槽1210在极片料槽导轨上运动,使正极片第二料槽1220运动至正极片运送机构2的正下方代替正极片第一料槽1210继续供应极片。
类似地,方形电芯全自动叠片机的负极片放置机构11包括负极片第一料槽1110、负极片第二料槽1120、负极片第一料槽无料感应器、负极片第二料槽无料感应器、负极片料槽气缸、负极片料槽导轨1160。负极片第二料槽1120和负极片第一料槽1110并排安装在负极片料槽导轨1160上,当负极片第一料槽无料感应器检测到负极片第一料槽1110内无料时,负极片料槽气缸驱动负极片第二料槽1120,并推动负极片第一料槽1110在极片料槽导轨上运动,使负极片第二料槽1120运动至负极片运送机构2的负下方代替负极片第一料槽1110继续供应极片。
方形电芯全自动叠片机通过机械机构上多设置了一个料槽,从而能保证极片的不间断供应,防止由于加料的不及时而产生停机现象,提高整个叠片机的工作效率。
进一步地,如图1所示,正极片运送机构2和负极片运送机构4由各自单独的机械机构驱动运动,可同时完成吸片送片动作。如图2所示,气缸204驱动吸料盘205吸附正极片第一料槽1210中的正极片,此时气缸404驱动吸料盘405吸附负极片第一料槽1110中的负极片,即正负极片运送机构从料槽中吸片的动作同时完成。气缸206驱动吸盘207吸附正极片定位机构8中已经定位的正极片,气缸406驱动吸盘407吸附负极片定位机构9中已经定位的负极片,即正负极片运送机构从定位机构中吸片的动作同时完成。
如图1所示,叠片机构3由电动机械驱动机构驱动运动,可配合正极片运送机构2和负极片运送机构4的放片动作,提高叠片机工作效率。结合图1和图2所示,正极片运送机构2、负极片运送机构4分别位于叠片机构3两侧,正极片运送机构2和叠片机构3位于垂直于安装板的同一平面,且正极片运送机构2可运动至叠片机构3的正上方;负极片运送机构4与正极片运送机构2距离安装板同一高度;叠片机构3受机械机构驱动先后运动至正、负极片运送机构的正下方,配合正、负极片运送机构先后完成将极片放置在叠片机构3的工作台上的动作。吸料盘205和吸盘207由共同的电动机械驱动机构驱动,当吸料盘205被正极片的电动机械驱动机构驱动向正极片定位机构8运动时,吸盘207则正好被推向叠片机构3。同样,吸料盘405和吸盘407由共同的电动机械驱动机构驱动,当吸料盘405被负极片的电动机械驱动机构驱动向负极片定位机构9运动时,吸盘407正好被推向叠片机构3。当正极片的吸盘207吸附定位后的正极片运动至叠片机构3的正上方时,吸盘207即将正极片放置在叠片机构3的工作台307上。叠片机构3接住正极片后,叠片机构3立即向负极片运送机构4运动至负极片的吸盘407的正下方,吸盘407即将负极片放置在叠片机构3的工作台307上。正极片运送机构2、负极片运送机构4和叠片机构3如此配合工作,能提高叠片机的工作效率。
更进一步地,如图2所示,正极片运送机构2的吸料部件包括吸料盘205和吸盘207。吸料盘205是吸嘴,对定位前极片以点吸附。吸盘207是吸附面板,对定位后极片以面吸附。通过多设置的吸盘207,正极片运送机构2在将极片从极片定位机构8运送至叠片工作台时保证了极片的平整度及平稳性。同样地,负极片运送机构4的吸料部件包括吸料盘405和吸盘407。吸料盘405是吸嘴,对定位前极片以点吸附。吸盘407是吸附面板,对定位后极片以面吸附。通过多设置的吸盘407,负极片运送机构4在将极片从极片定位机构9运送至叠片工作台时保证了极片的平整度及平稳性。
再进一步地,如图3所示为正极片定位机构的主视图,如图4所示为正极片定位机构的俯视图。结合图3和图4所示,正极片定位机构包括定位板800、横向固定定位块801、径向固定定位块802、径向活动定位块803、径向活动定位块驱动气缸804、横向活动定位块805、横向活动定位块驱动气缸806、定位板支撑轴807及808。正极片809放在定位机构8上定位。其中定位板800上设有刻度,以方便在对不同大小的极片定位,横向固定定位块801及径向固定定位块802根据需要定位的正极片的大小可相对定位板800作移动固定;工作中,横向固定定位块801、径向固定定位块802与定位板800固定连接,径向活动定位块803、横向活动定位块805通过气缸804、806的驱动相对于定位板800作直线运动,向定位板800的内侧推,使正极片的一个直角卡入横向固定定位块801和径向固定定位块802组成的直角内,使一径向面与横向面与横向固定定位块801、径向固定定位块802相接触,以完成定位纠偏。
如图5所示,为全自动叠片机的主视图。
如图5所示,隔膜放卷机构1由隔膜放卷盘101、电机102、隔膜过轮103、张力控制机构104等组成;电机102通过同步带传动控制隔膜放卷盘101转动,隔膜100绕过各过轮103至叠片机构处,并由张力控制机构104自动控制隔膜100运行时的张力。
如图5所示,下料机构6由气缸601、气缸支架602、齿条603、齿轮604、连轴605、轴承座606、气缸607、气缸608、压块609、下夹子610、气缸611、压块612、夹子613等组成;气缸601通过气缸支架602与轴承座606连接,连轴605通过轴承与轴承座606连接,且齿轮604与连轴605固定连接,齿条603与齿轮604喁合连接,且另一端与气缸固定连接,并通过气缸驱动齿条603做直线往复运动,并带动连轴605做旋转运动;气缸607通过固定块与连轴605固定连接;气缸608与压块609固定连接,压块609与下夹子610固定连接,并通过气缸608驱动下夹子610的上下运动;气缸611与压块612固定连接,压块612与上夹子613固定连接,并通过气缸611驱动上夹子613的上下运动,使之配合下夹子610作夹紧及松开动作。
结合图5及图2所示,正、负极片运送机构由支架200、电动机械机构201、导轨202、固定板203、气缸204、吸料盘205、气缸206、吸盘207、导轨208、支架400、电动机械机构401、导轨402、固定板403、气缸404、吸料盘405、气缸406、吸盘407、导轨408等组成;固定块203通过导轨202的滑块与支架200固定连接,气缸204通过气缸支架与固定块203固定连接;吸料盘205通过固定块固定连接在导轨208的滑块上,并通过气缸204的驱动使吸料盘205可作垂直往复运动;导轨208固定连接在固定块203上;气缸206通过气缸支架与固定块203固定连接;吸盘207通过固定块固定连接在导轨滑块上,并通过气缸206的驱动使吸盘207作垂直往复运动。
同样的,固定块403通过导轨402的滑块与支架400固定连接;气缸404通过气缸支架与固定块403固定连接;吸料盘405通过固定块固定连接在导轨408的滑块上,并通过气缸204的驱动使吸料盘405可作垂直往复运动;导轨408固定连接在固定块403上;气缸406通过气缸支架与固定块403固定连接;吸盘407通过固定块固定连接在导轨滑块上,并通过气缸406的驱动使吸盘407作垂直往复运动。
结合图5与图2所示,叠片机构3由电动机械机构301、电动机械机构302、顶杆303、导轨304、固定板305、固定块306、工作台307、气缸308、右极片挡板309、右极片压板310、气缸311、气缸312、左极片挡板313、左极片压板314、气缸315、导轨316等组成;电动机械机构302通过顶杆303驱动工作台307的垂直运动;固定板305与导轨304的滑块固定连接,并通过导轨304与安装板001固定连接;固定板304的上方设有固定块306,且导轨316横向穿过固定块306;导轨316的滑块分别设于固定块306的两侧;左极片挡板313以及右极片挡板309分别设于导轨316的滑块上,并通过气缸312及气缸308的驱动控制左极片挡板313及右极片挡板309作垂直运动;左极片压板314与左极片挡板313固定连接,且相互垂直;右极片压板310与右极片挡板309固定连接,且相互垂直。
如图2所示,正、负极片料槽放置机构由电动机械机构1101、顶杆1102、导轨1103、导条1104、料槽1110、固定板1106、电动机械机构1201、顶杆1202、导轨1203、导条1204、料槽1210、固定板1206等组成;电动机械机构1101通过顶杆1102与料槽1110连接,并通过电动机械机构1101的驱动控制料槽1110作垂直运动;固定块1106通过导轨1103与安装板001固定连接,料槽1110的四个角分别设有导条1104,且导条1104分别与固定板1106固定连接。
同样的,电动机械机构1201通过顶杆1202与料槽1210连接,并通过电动机械机构1201的驱动控制料槽1210作垂直运动;固定块1206通过导轨1203与安装板001固定连接,料槽1210的四个角分别设有导条1204,且导条1204分别与固定板1206固定连接。
如图2所示,正、负极片定位机构分别设于正、负极片运送机构的正下方。
结合图5与图6所示,收尾机构5包括导轨500、固定板501、立板502、固定块503、气缸504、气缸505、同步轮506、夹子507、电机508、同步轮509、连杆511、导轨512、固定板513、立板514、固定块515、气缸516、气缸517、同步轮518、夹子519、同步轮520、支架521、导轨522。固定板501与导轨500的滑块固定连接,并通过导轨500与安装板001连接;气缸505通过连轴与夹子507连接,并驱动夹子507作夹紧与松开动作;电机508通过联轴器与连杆511连接,并通过电机508的转动带动连杆511转动;同步轮509固定安装在连杆511上,同步轮506固定安装在连轴上,并通过同步带将同步轮509上的力矩传至同步轮506上,带动连轴与连杆511做同步旋转运动;气缸504通过气缸支架与固定块503固定连接,且活塞部分与立板502固定连接,使通过气缸504的驱动带动立板502作水平方向的移动;
同样的,固定板513与导轨512的滑块固定连接,并通过导轨512所安装板001连接;气缸517通过连轴与夹子519连接,并驱动夹子519作夹紧与松开动作;同步轮518固定安装在连轴上,同步轮520固定安装在连杆511上,并通过同步带将同步轮520的力矩传至同步轮518上,带动连轴与连杆511做同步旋转运动,气缸516通过气缸支架与固定块515固定连接,且活塞部分与立板514固定连接,使通过气缸516的驱动带动立板514作水平方向的移动;
收尾机构5设置有支架521,且支架521下方设有导轨522,并可通过气缸的驱动使收尾机构整体作水平方向的运动。在下料机构的辅助作用下,通过收尾机构5完成对叠片的电芯最后一圈或多圈的隔膜卷绕工作,保证电芯通过隔膜的最后卷绕成为一体,并防止电芯尾部的松开。
结合图5及图7所示,贴胶机构7包括支架700、电动机械机构701、固定板702、胶带料卷703、过轮704、胶带过块705、切刀气缸706、胶带切刀707、吸胶气缸708、吸胶块709、胶带夹710及胶带007。电动机械机构701固定安装在支架700上,且与固定板702连接,并且固定板702可通过电动机械机构701的带动作水平方向的往复运动;料卷703通过连杆固定安装在固定板702上,胶带007绕过各过轮704至胶带过块705上,胶带夹710通过气缸的驱动向前运动并夹紧胶带,再通过气缸的驱动回原位,拉出胶带;吸胶块709在气缸708的驱动下向下运动,并将胶带吸住,胶带切刀707在气缸706的驱动下将胶带切断;胶带夹710松开胶带,吸胶块709在气缸708的驱动下再次向下运动,将胶带007送至电芯表面上,并使胶带007贴附在电芯上,完成贴胶动作。
本实用新型中的方形电芯全自动叠片机通过机械机构上多设置了一个料槽,从而能保证极片的不间断供应,防止由于加料的不及时而产生停机现象,提高整个叠片机的工作效率。进一步地,方形电芯全自动叠片机的正、负极片运送机构由各自单独的机械机构驱动,同时完成吸片送片动作,提供了正、负极片运送机构的工作效率。更进一步地,极片运送机构的吸料部件设置了吸附面板,能保证定位后极片在运送往叠片机构的过程中的平整度和平稳性。再进一步地,通过极片定位机构上的横向定位机构和径向定位机构配合作用,保证了定位工作台上的极片的准确定位。本实用新型中的方形电芯全自动叠片机相应部件上做了改进,提高了叠片机的工作效率和成品质量。同时,各部件设置上分布均匀,无拥挤感,各自工作相对空间充足,避免在叠片时各部件的相互干扰。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明,不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本实用新型的保护范围。