CN202513230U - 双头自动负极机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双头自动负极机，包括裁锂片机构、包锂片机构、压锂片机构、放料机构和控制系统，在裁锂片机构两侧依次分布有包锂片机构、压锂片机构和放料机构，其中，裁锂片机构包括座体、放置锂带的架子和裁刀；包锂片机构包括下模块、包锂棒、上模块、左模块、右模块；压锂片机构包括钢壳夹具、压锂棒、出料口；放料机构包括可振动放料盘和传送沟槽；控制系统包括可编程逻辑控制器和人机操作界面。采用本实用新型设备可以完成锂亚电池负极制备的所有工序，方便快捷，极大的节省了人力成本；本实用新型设备采用两组放料机构、压锂片机构和包锂片机构同时工作，极大的提高了生产效率，可提高生产效率高达10倍。

Description

双头自动负极机

技术领域

本实用新型用于锂亚电池的负极制备，尤其涉及一种双头自动负极机。 

背景技术

锂亚电池的负极制备流程一般是：裁切锂片→包锂片→入钢壳→压锂片，目前大多采用人工裁锂带、人工包锂片、人工入钢壳、人工压锂片，人力成本高，且效率低下。 

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种高效的双头自动负极机，仅采用该设备就可以完成锂亚电池负极制备的所有工序。 

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案： 

一种双头自动负极机，包括裁锂片机构、包锂片机构、压锂片机构、放料机构和控制系统，其中： 

裁锂片机构包括中部设置有一沟槽的座体(1)，座体(1)一端安置有用来放置锂带的架子(2)，另一端端口设置有裁刀(3)，座体(1)凹槽上设置有滑台(4)，滑台(4)上设置有下压板(5)，下压板(6)紧贴裁刀(3)设置于座体(1)凹槽上，滑台(4)、下压板(5)、下压板(6)、裁刀(3)分别由滑台气缸(8)、下压板气缸(9)、下压板气缸(10)、裁刀气缸(11)驱动； 

包锂片机构包括设置于导轨(12)上的下模块(13、14)、后部设置有推料器的包锂棒(15、16)、上模块(17、18)、左模块(19、20)、右模块(21、22)和分别驱动下模块(13、14)、上模块(17、18)、左模块(19、20)、右模块(21、22)和推料器的气缸；裁锂片机构中裁刀(3)的左侧依次设有右模块(21)、包锂棒(15)、左模块(19)，其右侧依次设有左模块(20)、包锂棒(16)、右模块(22)；包锂棒(15、16)的中心和左模块(19、20)、右模块(21、22)的下表面位于同一水平线，包锂棒(15)和上模块(17)的中心位于同一竖直线上，包锂棒(16)和上模块(18)的中心位于同一竖直线上，下模块(13、14)中的一个紧贴裁刀(3)口，另一个竖直位于任一个包锂棒的正下方；下模块(13、14)上表面和上模块(17、18)的下表面中部均设有尺寸相同的管状凹槽，凹槽的横截面为半圆，下模块(13、14)的凹槽两侧的表面上分别有三个小孔，共六个小孔相互连通且与一端气管接头；左模块(19、20)的右下角和右模块(21、22)的左下角均设有尺寸完全相同的凹槽，凹槽的横截面为1/4圆，且下模块(13、14)、上模块(17、18)、左模块(19、20)、右模块(21、22) 上凹槽的横截面具有相同的直径；包锂棒(15、16)的尺寸与下模块(13、14)、上模块(17、18)、左模块(19、20)、右模块(21、22)上凹槽相匹配； 

压锂片机构包括设置在导轨(27)上的钢壳夹具(28)、设置在导轨(29)上的钢壳夹具(30)、后部设置有推料器的压锂棒(31、32)、设置在压锂棒正上方的滚筒(36、37)、设置于压锂棒(31、32)下方的坡形出料口(33、34)用来驱动推料器的气缸、用来驱动钢壳夹具(28、30)的夹具气缸和导轨气缸、和用来驱动滚筒(36、37)和压锂棒(31、32)旋转的马达；导轨(27、29)设置于压锂棒(31、32)前方，压锂棒(31、32)和包锂棒(15、16)尺寸具有相同的直径、且位于同一水平线，压锂棒(31)位于包锂棒(15)左方，压锂棒(32)位于包锂棒(16)右方； 

放料机构包括用来放置钢壳的可振动放料盘(23、24)、传送沟槽(25、26)和驱动放料盘振动的气缸；可振动放料盘(23、24)分别位于最两端，钢壳夹具(28、30)位于沟槽出口处； 

控制系统包括可编程逻辑控制器和人机操作界面(35)，人机操作界面(35)和可编程逻辑控制器连接，可编程逻辑控制器通过电磁阀控制所有气缸。 

上述裁刀(3)由呈水平方向和竖直方向的两个刀片组成，且两刀片的刃口相对，水平方向的刀片紧贴下压板(6)固设于座体(1)凹槽的端口。 

上述座体(1)的凹槽上还设置有两个缓冲器(7)，其分别置于滑台(3)的不同侧，其中，缓冲器(7)为一带有弹簧的螺母。 

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点和有益效果： 

1、仅采用本实用新型设备就可以完成锂亚电池负极制备的所有工序：裁切锂片→包锂片→入钢壳→压锂片，方便快捷，极大的节省了人力成本； 

2、本使用新型设备采用双头设置，采用两组放料机构、压锂片机构和包锂片机构同时工作，极大的提高了生产效率，相对于现有的手工作业，本实用新型可提高生产效率高达10倍。 

附图说明

图1为本实用新型的一种具体实施的结构示意图； 

图2为裁锂片机构的一种具体实施的结构示意图； 

图3为推料器的局部示意图。 

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施对本实用新型作进一步说明。 

如图1所示，本实用新型包括裁锂片机构、包锂片机构、压锂片机构、放料机构和控制 系统，其中，裁锂片机构包括中部设置有一沟槽的座体(1)，座体(1)是将锂带送至裁刀(3)处进行裁切的通道，座体(1)一端安置有用来放置锂带的架子(2)，锂带绕在该架子上，另一端端口设置有裁刀(3)，座体(1)凹槽上设置有滑台(4)，滑台(4)上设置有下压板(5)，滑台(4)和下压板(5)共同作用使锂带前移，下压板(6)紧贴裁刀(3)设置于座体(1)凹槽上，座体(1)的凹槽上还设置有两个缓冲器(7)，该缓冲器(7)为一带有弹簧的螺母，分别置于滑台(3)的不同侧，缓冲器(7)可根据需要置于座体(1)的凹槽上的不同位置，从而可以裁切出不同长度的锂片；滑台(4)、下压板(5)、下压板(6)、裁刀(3)分别由滑台气缸(8)、下压板气缸(9)、下压板气缸(10)、裁刀气缸(11)驱动；滑台(4)由滑台气缸(8)驱动可沿座体(1)往复移动，下压板(5)和下压板(6)分别由下压板气缸(9)和下压板气缸(10)驱动可上下移动，从而可将锂带压紧、松开。本具体实施中的裁刀(3)由呈水平方向和竖直方向的两个刀片组成，且两刀片的刃口相对，水平方向的刀片紧贴下压板(6)固设于座体(1)凹槽的端口，裁刀气缸(11)驱动竖直方向的刀片上下移动从而实现锂带的裁切。图2所示为裁锂片机构的一种具体实施的结构示意图。 

包锂片机构包括设置于导轨(12)上的下模块(13、14)、后部设置有推料器的包锂棒(15、16)、置于包锂棒(15、16)正上方的滚筒(36、37)、上模块(17、18)、左模块(19、20)、右模块(21、22)和分别驱动下模块(13、14)、上模块(17、18)、左模块(19、20)、右模块(21、22)和推料器的气缸；裁锂片机构中裁刀(3)的左侧依次设有右模块(21)、包锂棒(15)、左模块(19)，其右侧依次设有左模块(20)、包锂棒(16)、右模块(22)；包锂棒(15、16)的中心和左模块(19、20)、右模块(21、22)的下表面位于同一水平线，包锂棒(15)和上模块(17)的中心位于同一竖直线上，包锂棒(16)和上模块(18)的中心位于同一竖直线上，下模块(13、14)中的一个紧贴裁刀(3)口，另一个竖直位于任一个包锂棒的正下方；下模块(13、14)上表面和上模块(17、18)的下表面中部均设有尺寸相同的管状凹槽，凹槽的横截面为半圆，下模块(13、14)的凹槽两侧的表面上分别有三个小孔，共六个小孔相互连通且与一端气管接头，该气管连接真空发生器；左模块(19、20)的右下角和右模块(21、22)的左下角均设有尺寸完全相同的凹槽，凹槽的横截面为1/4圆，且下模块(13、14)、上模块(17、18)、左模块(19、20)、右模块(21、22)上凹槽的横截面具有相同的直径；包锂棒(15、16)的尺寸与下模块(13、14)、上模块(17、18)、左模块(19、20)、右模块(21、22)上凹槽相匹配。当下模块(13、14)沿导轨(12)移动到裁刀(3)前方时正好紧贴裁刀(3)切口，裁切下来的锂片通过真空发生器将被吸附在下模块(13、14)上表面。图3所示为设置在包锂棒后部的推料器的局部示意图，15为包锂棒，28为钢壳夹具，39为推料器，40为驱动推料器的气缸，41为钢壳，42为成型锂片，推料器套在包锂棒后部， 通过气缸向前推动，从而将包覆在包锂棒表面的锂片推出。设置在压锂棒后部的推料器与该图中的推料器完全相同。 

压锂片机构包括设置在导轨(27)上的钢壳夹具(28)、设置在导轨(29)上的钢壳夹具(30)、后部设置有推料器的压锂棒(31、32)、设置于压锂棒(31、32)下方的坡形出料口(33、34)、用来驱动推料器的气缸、用来驱动钢壳夹具(28、30)的夹具气缸和导轨气缸、和用来驱动滚筒(36、37)、压锂棒(31、32)旋转的马达；导轨(27、29)设置于压锂棒(31、32)前方，压锂棒(31、32)和包锂棒(15、16)尺寸具有相同的直径、且位于同一水平线，压锂棒(31)位于包锂棒(15)左方，压锂棒(32)位于包锂棒(16)右方；钢壳夹具通过夹具气缸驱动可沿导轨往返移动，并通过导轨气缸驱动使夹具可以前移；完成压锂片工序所得的产品从压锂棒(31、32)上脱下，直接落入出料口。 

放料机构包括用来放置钢壳的可振动放料盘(23、24)、传送沟槽(25、26)和驱动放料盘振动的气缸，可振动放料盘(23、24)分别位于该设备的最两端，钢壳夹具(28、30)位于传送沟槽(25、26)出口处。 

控制系统包括可编程逻辑控制器(PLC)和人机操作界面(35)，可编程逻辑控制器(PLC)设置在控制盒(38)内，其通过电磁阀控制所有气缸，人机操作界面(35)和可编程逻辑控制器连接，人机操作界面(35)即为一控制面板，其上设置有启动键、停止键和用来显示相关参数的触摸式液晶显示屏，操作者可通过按“启动键”使本实用新型设备开始工作，通过按“停止键”使本设备停止工作。本实用新型实质就是在裁锂片机构的左右两侧对称有包锂片机构、压锂片机构和放料机构，2套包锂片机构、2套压锂片机构和2套放料机构同时作业，大大提高了生产效率。针对不同的需要，操作者可以通过人机操作界面(35)上的触摸式液晶显示屏选择左右两侧的包锂片机构、压锂片机构和放料机构同时作业，或者，仅选择一侧包锂片机构、压锂片机构和放料机构作业。 

本实用新型设备的工作流程如下： 

将绕成卷的锂带放在架子(2)上，并拉动锂带至其平铺在座体(1)的凹槽内，且锂带穿过滑台(4)和下压板(5)之间。按下人机操作界面(35)上的启动键，启动信号通过可编程逻辑控制器传至滑台气缸(8)和下压板气缸(9)，下压板气缸(9)驱动下压板(5)下移压住滑台(4)上的锂带，滑台气缸(8)驱动滑台(4)前移从而带动锂带前移，当滑台(4)和下压板(5)共同前移至缓冲器(7)处，由于缓冲器的阻碍，滑台(4)停止，此时，下压板气缸(9)驱动下压板(5)下移压住锂带，下压板气缸(9)驱动下压板(5)上移，松开锂带，滑台气缸(8)驱动滑台(4)复位至另一缓冲器(7)处，同时，裁刀气缸(11)驱动裁刀(3)对锂带进行裁切。 

此时，下模块(13、14)中的一个正好紧贴裁刀(3)，且其上表面与刀口处平行，假设附图中左边的下模块(13)正紧贴裁刀(3)，裁切下来的锂片通过真空发生器将被吸附在下模块(13)上表面，气缸驱动下模块(13)沿导轨(12)移至包锂棒(15)正下方，下模块(13)上移，包锂棒(15)正好落入下模块(13)的凹槽中，使得平敷在其上表面的锂片凹进凹槽内，此时，左模块(19)右移、右模块(21)左移，将锂片成型为一圆柱形，但此次成型的圆柱形锂片可能存在表面不平整、有毛刺的现象，所以，本设备采用上模块对其进行整形消除上述现象。保持下模块(13)不动，左模块(19)、右模块(21)复位，上模块(17)下压，从而可以消除锂片表面的毛刺，然后上模块(17)复位，下模块(13)下移，然后沿导轨(12)复位至裁刀(3)口。成型为圆柱型的锂片留在包锂棒(15)外侧，包锂片工序完成。上述所有上模块、下模块、左模块、右模块的移动均有气缸控制。 

放置钢壳的可振动放料盘通过气缸驱动使其振动，从而使得钢壳可以列队从放料盘至传送沟槽(25、26)，当完成包锂片工序后，置于传送沟槽(25)的钢壳夹具(28)夹住一个钢壳，并通过夹具气缸驱动沿着导轨(27)移动至包锂棒(15)正前方，包锂棒(15)的尺寸和钢壳的尺寸正好匹配，钢壳夹具(28)再通过导轨气缸驱动前移至包锂棒(15)插入钢壳中，当钢壳夹具(28)复位的同时，设置于包锂棒(15)后部的推料器通过气缸驱动将圆柱型锂带完全推入钢壳内。然后，钢壳夹具(28)沿着导轨(27)移至压锂棒(31)正前方，钢壳夹具(28)前移至钢壳完全套入压锂棒(31)内，钢壳夹具(28)，后退复位，此时，压锂棒(31)上方的一滚筒(36)下移至压住压锂棒(31)，滚筒(36)和压锂棒(31)同时旋转，从而使得锂片更紧的压在钢壳内壁。压锂片完成后，设置在压锂棒(31)后部的推料器启动，将完成压锂片的钢壳从压锂棒(31)上推出，正好落入设置在下方的斜坡式出料口(33)。 

当下模块(13)移动至包锂棒(15)正下方时，处于右侧的下模块(14)通过气缸驱动移动至裁刀(3)正前方，并将再次裁切的锂片吸附在下模块(14)上表面，下模块(14)沿导轨(12)右移至右边的包锂棒(16)下方，然后完成和上述相同的包锂片、压锂片工序。 

Claims (4)

1.一种双头自动负极机，其特征在于，包括：

包括裁锂片机构、包锂片机构、压锂片机构、放料机构和控制系统，其中：

裁锂片机构包括中部设置有一沟槽的座体（1），座体（1）一端安置有用来放置锂带的架子（2），另一端端口设置有裁刀（3），座体（1）凹槽上设置有滑台（4），滑台（4）上设置有下压板（5），下压板（6）紧贴裁刀（3）设置于座体（1）凹槽上，滑台（4）、下压板（5）、下压板（6）、裁刀（3）分别由滑台气缸（8）、下压板气缸（9）、下压板气缸（10）、裁刀气缸（11）驱动；

包锂片机构包括设置于导轨（12）上的下模块（13、14）、后部设置有推料器的包锂棒（15、16）、上模块（17、18）、左模块（19、20）、右模块（21、22）和分别驱动下模块（13、14）、上模块（17、18）、左模块（19、20）、右模块（21、22）和推料器的气缸；裁锂片机构中裁刀（3）的左侧依次设有右模块（21）、包锂棒（15）、左模块（19），其右侧依次设有左模块（20）、包锂棒（16）、右模块（22）；包锂棒（15、16）的中心和左模块（19、20）、右模块（21、22）的下表面位于同一水平线，包锂棒（15）和上模块（17）的中心位于同一竖直线上，包锂棒（16）和上模块（18）的中心位于同一竖直线上，下模块（13、14）中的一个紧贴裁刀（3）口，另一个竖直位于任一个包锂棒的正下方；下模块（13、14）上表面和上模块（17、18）的下表面中部均设有尺寸相同的管状凹槽，凹槽的横截面为半圆，下模块（13、14）的凹槽两侧的表面上分别有三个小孔，共六个小孔相互连通且与一端气管接头；左模块（19、20）的右下角和右模块（21、22）的左下角均设有尺寸完全相同的凹槽，凹槽的横截面为1/4圆，且下模块（13、14）、上模块（17、18）、左模块（19、20）、右模块（21、22）上凹槽的横截面具有相同的直径；包锂棒（15、16）的尺寸与下模块（13、14）、上模块（17、18）、左模块（19、20）、右模块（21、22）上凹槽相匹配；

压锂片机构包括设置在导轨（27）上的钢壳夹具（28）、设置在导轨（29）上的钢壳夹具（30）、后部设置有推料器的压锂棒（31、32）、设置在压锂棒正上方的滚筒（36、37）、设置于压锂棒（31、32）下方的坡形出料口（33、34）用来驱动推料器的气缸、用来驱动钢壳夹具（28、30）的夹具气缸和导轨气缸、和用来驱动滚筒（36、37）、压锂棒（31、32）旋转的马达；导轨（27、29）设置于压锂棒（31、32）前方，压锂棒（31、32）和包锂棒（15、16）尺寸具有相同的直径、且位于同一水平线，压锂棒（31）位于包锂棒（15）左方，压锂棒（32）位于包锂棒（16）右方；

放料机构包括用来放置钢壳的可振动放料盘（23、24）、传送沟槽（25、26）和驱动放料盘振动的气缸；可振动放料盘（23、24）分别位于最两端，钢壳夹具（28、30）位于沟槽出口处；

控制系统包括可编程逻辑控制器和人机操作界面（35），人机操作界面（35）和可编程逻辑控制器连接，可编程逻辑控制器通过电磁阀控制所有气缸。

2.根据权利要求1所述的双头自动负极机，其特征在于：

所述的裁刀（3）由呈水平方向和竖直方向的两个刀片组成，且两刀片的刃口相对，水平方向的刀片紧贴下压板（6）固设于座体（1）凹槽的端口。

3.根据权利要求1或2所述的双头自动负极机，其特征在于：

所述的座体（1）的凹槽上还设置有两个缓冲器（7），其分别置于滑台（3）的不同侧。

4.根据权利要求3所述的双头自动负极机，其特征在于：

所述的缓冲器（7）为一带有弹簧的螺母。

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