CN203760579U - 一种能消除电芯压痕的z 型叠片机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种能消除电芯压痕的Z型叠片机，包括：叠片机框架、叠片台移动机构、叠片台、左叠片机构、右叠片机构，所述左叠片机构包括左叠片压刀、左叠片压刀支架、左叠片上下移动气缸、左叠片前后移动气缸、左叠片抬升气缸、左叠片限位块及左叠片传感器，所述右叠片机构包括右叠片压刀、右叠片压刀支架、右叠片上下移动气缸、右叠片前后移动气缸、右叠片抬升气缸、右叠片限位块及右叠片传感器；通过限位块及感应传感器的使用，对厚度差异进行认定，再通过叠片台升降机构对叠片台升降进行控制，从而实现消除极片厚度差异的效果，并且在叠片压刀处增加抬升气缸使叠片压刀在抽出时与电芯不接触，从而从根本上消除由压力摩擦导致的电芯压痕。

Description

一种能消除电芯压痕的Z 型叠片机

技术领域

本实用新型涉及锂电池生产领域，特别涉及一种能消除电芯压痕的Z型叠片机。

背景技术

当前常用的Z型叠片机的叠片压刀机构通常是用两个气缸驱动实现叠片压刀前后及上下运动，配合叠片台升降电机和叠片台平移电机从而达到叠片机自动化功能。该机构机构简单容易实现，但是由于锂电池极片的厚度每一片都有厚度差，而现有叠片台升降是通过叠片台升降电机走定长实现，这样无法消除每片极片的厚度差；而叠片压刀气缸上下运动通过泄气式电磁阀控制，在叠片压刀抽出电芯时，叠片压刀和气缸的自重还是作用在电芯上从而引起摩擦导致电芯出现压痕，而压痕实际就是压力摩擦电芯引起的拉伤，同时，产生的掉粉和毛刺都会影响锂电池的安全性。因此如何消除电芯压痕是叠片式锂电池生产时亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种能消除电芯压痕的Z型叠片机，能够消除极片差异，并避免由于压力摩擦引起的电芯压痕。

为达上述目的，本实用新型提供了一种能消除电芯压痕的Z型叠片机，包括：叠片机框架、安装在叠片机框架上的叠片台移动机构、安装在叠片台移动机构上的叠片台、安装在叠片机框架上并设置于叠片台前方靠左位置的左叠片机构、安装在叠片机框架上并设置于叠片台前方靠右位置的右叠片机构；所述叠片台移动机构包括叠片台平移机构、叠片台升降机构；所述左叠片机构包括左叠片压刀、左叠片压刀支架、左叠片上下移动气缸、左叠片前后移动气缸、左叠片抬升气缸、左叠片限位块及左叠片传感器；所述右叠片机构包括右叠片压刀、右叠片压刀支架、右叠片上下移动气缸、右叠片前后移动气缸、右叠片抬升气缸、右叠片限位块及右叠片传感器；

所述左叠片上下移动气缸沿竖直方向设置，一端安装在叠片机框架上，另一端与所述左叠片压刀支架相连接；所述左叠片前后移动气缸沿前后方向设置，一端安装在叠片机框架，另一端与所述左叠片压刀支架相连接；所述左叠片抬升气缸沿竖直方向设置，一端安装在所述叠片机框架上，另一端与所述左叠片压刀支架相连接；所述左叠片限位块安装在所述叠片机框架上；所述左叠片压刀安装在所述左叠片压刀支架上，所述左叠片传感器安装在所述左叠片压刀支架上，并设置于所述左叠片压刀的下方；

所述右叠片上下移动气缸沿竖直方向设置，一端安装在叠片机框架上，另一端与所述右叠片压刀支架相连接，所述右叠片前后移动气缸沿前后方向设置，一端安装在叠片机框架，另一端与所述右叠片压刀支架相连接；所述右叠片抬升气缸沿竖直方向设置，一端安装在所述叠片机框架上，另一端与所述右叠片压刀支架相连接；所述右叠片限位块安装在所述叠片机框架上；所述右叠片压刀安装在所述右叠片压刀支架上；所述右叠片传感器安装在所述右叠片压刀支架上并设置于所述右叠片压刀的下方。

优选的，所述左、右叠片抬升气缸的安装位置可调。

优选的，所述左、右叠片限位块由金属制成，所述左、右叠片传感器为金属感应传感器。

优选的，所述叠片台平移机构及叠片台升降机构分别包括一驱动电机。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提供的能消除电芯压痕的Z型叠片机，克服现有Z型叠片机压刀机构的不足，通过限位块及感应传感器的使用，对厚度差异进行认定，再通过叠片台升降机构反应，对叠片台升降进行控制，从而实现消除极片厚度差异的效果，并且在叠片压刀处增加抬升气缸使叠片压刀在抽出时与电芯不接触，从而从根本上消除由压力摩擦导致的电芯压痕。

附图说明

图1为本实用新型能消除电芯压痕的Z型叠片机一优选实施例的立体结构示意图；

图2为本实用新型能消除电芯压痕的Z型叠片机一优选实施例的主视图；

图3为图2中A部分的放大图；

图4为本实用新型能消除电芯压痕的Z型叠片机一优选实施例的左视图；

其中，附图中各部件的标记如下：

10、叠片机框架，20、叠片台移动机构，30、叠片台，40、左叠片机构，50、右叠片机构，22、叠片台平移机构，24叠片台升降机构，41、左叠片压刀，42、左叠片压刀支架，43、左叠片上下移动气缸，44、左叠片前后移动气缸，45、左叠片抬升气缸，46、左叠片限位块，47、左叠片传感器，51、右叠片压刀，52、右叠片压刀支架，53、右叠片上下移动气缸，54、右叠片前后移动气缸，55、右叠片抬升气缸，56、右叠片限位块，57、右叠片传感器。

具体实施方式

下面给出本实用新型的具体实施方式，结合图示对本实用新型做出了详细描述。

请参阅图1至4，为本实用新型一优选实施例，本实用新型提供的能消除电芯压痕的Z型叠片机，包括：叠片机框架10、安装在叠片机框架10上的叠片台移动机构20、安装在叠片台移动机构20上的叠片台30、安装在叠片机框架10上并设置于叠片台30前方靠左位置的左叠片机构40、安装在叠片机框架10上并设置于叠片台30前方靠右位置的右叠片机构50；所述叠片台移动机构20包括叠片台平移机构22、叠片台升降机构24；所述左叠片机构40包括左叠片压刀41、左叠片压刀支架42、左叠片上下移动气缸43、左叠片前后移动气缸44、左叠片抬升气缸45、左叠片限位块46及左叠片传感器47；所述右叠片机构50包括右叠片压刀51、右叠片压刀支架52、右叠片上下移动气缸53、右叠片前后移动气缸54、右叠片抬升气缸55、右叠片限位块56及右叠片传感器57。

所述左叠片上下移动气缸43沿竖直方向（z轴方向）设置，一端安装在叠片机框架10上，另一端与所述左叠片压刀支架42相连接；所述左叠片前后移动气缸44沿前后方向（Y轴方向）设置，一端安装在叠片机框架10，另一端与所述左叠片压刀支架42相连接；所述左叠片抬升气缸45沿竖直方向（z轴方向）设置，一端安装在所述叠片机框架10上，另一端与所述左叠片压刀支架42相连接；所述左叠片限位块46安装在所述叠片机框架10上；所述左叠片压刀41安装在所述左叠片压刀支架42上；所述左叠片传感器47安装在所述左叠片压刀支架42上并设置于所述左叠片压刀41的下方。

所述右叠片上下移动气缸53沿竖直方向（z轴方向）设置，一端安装在叠片机框架10上，另一端与所述右叠片压刀支架52相连接；所述右叠片前后移动气缸54沿前后方向（Y轴方向）设置，一端安装在叠片机框架10，另一端与所述右叠片压刀支架52相连接，所述右叠片抬升气缸55沿竖直方向（z轴方向）设置，一端安装在所述叠片机框架10上，另一端与所述右叠片压刀支架52相连接；所述右叠片限位块56安装在所述叠片机框架10上；所述右叠片压刀51安装在所述右叠片压刀支架52上；所述右叠片传感器57安装在所述右叠片压刀支架52上并设置于所述右叠片压刀51的下方。

所述叠片台平移机构22控制叠片台30左右运动、所述叠片台升降机构24控制叠片台30上下运动。

所述叠片台平移机构22及叠片台升降机构24分别包括一驱动电机，提供所属需要的动力。

所述左叠片上下移动气缸43、左叠片前后移动气缸44、左叠片抬升气缸45、左叠片限位块46控制所述左叠片压刀支架42移动，进而带动所述左叠片压刀41上下及前后运动，所述右叠片上下移动气缸53、右叠片前后移动气缸54、右叠片抬升气缸55、右叠片限位块56控制左叠片压刀支架52移动，所述右叠片压刀51上下及前后运动。

所述左、右叠片限位块46、56及所述左、右叠片传感器47、57可以由现有的传感技术实现，例如，所述左、右叠片限位块46、56由金属制成，对应的，所述左、右叠片传感器47、57为金属感应传感器。

所述左、右叠片抬升气缸45、55的安装位置可调，保证其可配合左、右叠片压刀41、51的重量，位置等进行设置，进一步可优选，所述所述左、右叠片抬升气缸45、55的位置在竖直方向可调。

工作时，叠片台30初始位置在右边，叠片压刀气缸初始位置在下压和伸出状态，抬升气缸在收缩状态；使用机械手把极片搬运到叠片台30后，左叠片抬升气缸45伸出把左叠片压刀41抬升，使得左叠片压刀41脱离极片，左叠片前后移动气缸44抽出，左叠片上下移动气缸43上升，左叠片抬升气缸45收缩，左叠片前后移动气缸44伸出，左叠片上下移动气缸43下降完成右边叠片位置一个叠片动作；此时如果左叠片传感器47接触到左叠片限位块46发出信号，则叠片台升降机构24下降设定的标准长度，如没有接触左叠片限位块46发出的信号到则叠片台升降机构24下降设定的补偿长度；然后，叠片台平移机构22控制叠片台30左移到左边叠片位置，机械手把极片搬运到叠片台30后，右叠片抬升气缸55伸出把右叠片压刀51，使得右叠片压刀51抬升脱离极片，右叠片前后移动气缸54抽出，右叠片上下移动气缸53上升，右叠片抬升气缸56收缩，右叠片前后移动气缸54伸出，右叠片上下移动气缸53下降完成左边叠片位置一个叠片动作，此时如果右叠片传感器57接触到右叠片限位块56发出信号，则叠片台升降机构24下降设定的标准长度，如没有接触右叠片限位块56发出的信号到则叠片台升降机构24下降设定的补偿长度；叠片台平移机构22控制叠片台30右移到右边叠片位置，如此循环动作直至完成叠片次数。其中，所述补偿长度大于所述标准长度，所述标准长度和补偿长度根据电芯和叠片机的具体情况进行设定。

以左叠片机构40的工作情况为例，解释本实用新型的原理，在左叠片机构40上增加左叠片限位块46及左叠片传感器47，当设备开始运行时左叠片上下移动气缸43下压左叠片传感器47接触到左叠片限位块46时，说明极片厚度在标准范围内，叠片台升降机构24对该结果进行反应，在叠下一片极片时下降设定标准长度；如左叠片传感器47没有接触到左叠片限位块46，则说明极片厚度大于标准范围，叠片台升降机构24对该结果进行反应，在叠下一片时下降补偿长度（这个信号判断并反馈到叠片机运作的过程可以通过现有的叠片机控制程序进行控制，是非常成熟的技术，此处不再赘述）；如此反复到电芯叠片完成，通过补偿长度消除极片厚度误差变大而引起的叠片压刀压电芯产生压痕的问题。另一方面，在左叠片机构40上再增加一个左叠片抬升气缸45，左叠片抬升气缸45主要作用是在左叠片压刀41抽出之前把左叠片压刀41抬起到一个合适的位置，使左叠片压刀41与极片不接触，然后左叠片压刀41抽出从而达到从根本上解决叠片压刀把极片压出压痕问题。

综上所述，与最接近的现有技术相比，本实用新型有益效果在于：

克服现有Z型叠片机压刀机构的不足，通过限位块及感应传感器的使用，对厚度差异进行认定，再通过叠片台升降机构反应，对叠片台升降进行控制，从而实现消除极片厚度差异的效果，并且在叠片压刀处增加抬升气缸使叠片压刀在抽出时与电芯不接触，从而从根本上消除由压力摩擦导致的电芯压痕。

当然，本实用新型还可有其它多种实施例，，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种能消除电芯压痕的Z型叠片机，其特征在于，包括：叠片机框架（10）、安装在叠片机框架（10）上的叠片台移动机构（20）、安装在叠片台移动机构（20）上的叠片台（30）、安装在叠片机框架（10）上并设置于叠片台（30）前方靠左位置的左叠片机构（40）、安装在叠片机框架（10）上并设置于叠片台（30）前方靠右位置的右叠片机构（50）；所述叠片台移动机构（20）包括叠片台平移机构（22）、叠片台升降机构（24）；所述左叠片机构（40）包括左叠片压刀（41）、左叠片压刀支架（42）、左叠片上下移动气缸（43）、左叠片前后移动气缸（44）、左叠片抬升气缸（45）、左叠片限位块（46）及左叠片传感器（47）；所述右叠片机构（50）包括右叠片压刀（51）、右叠片压刀支架（52）、右叠片上下移动气缸（53）、右叠片前后移动气缸（54）、右叠片抬升气缸（55）、右叠片限位块（56）及右叠片传感器（57）；

所述左叠片上下移动气缸（43）沿竖直方向设置，一端安装在叠片机框架（10）上，另一端与所述左叠片压刀支架（42）相连接；所述左叠片前后移动气缸（44）沿前后方向设置，一端安装在叠片机框架（10），另一端与所述左叠片压刀支架（42）相连接；所述左叠片抬升气缸（45）沿竖直方向设置，一端安装在所述叠片机框架（10）上，另一端与所述左叠片压刀支架（42）相连接；所述左叠片限位块（46）安装在所述叠片机框架（10）上；所述左叠片压刀（41）安装在所述左叠片压刀支架（42）上，所述左叠片传感器（47）安装在所述左叠片压刀支架（42）上，并设置于所述左叠片压刀（41）的下方；

所述右叠片上下移动气缸（53）沿竖直方向设置，一端安装在叠片机框架（10）上，另一端与所述右叠片压刀支架（52）相连接；所述右叠片前后移动气缸（54）沿前后方向设置，一端安装在叠片机框架（10），另一端与所述右叠片压刀支架（52）相连接；所述右叠片抬升气缸（55）沿竖直方向设置，一端安装在所述叠片机框架（10）上，另一端与所述右叠片压刀支架（52）相连接；所述右叠片限位块（56）安装在所述叠片机框架（10）上；所述右叠片压刀（51）安装在所述右叠片压刀支架（52）上；所述右叠片传感器（57）安装在所述右叠片压刀支架（52）上并设置于所述右叠片压刀（51）的下方。

2.根据权利要求1所述的能消除电芯压痕的Z型叠片机，其特征在于，所述左、右叠片抬升气缸（45、55）的安装位置可调。

3.根据权利要求1所述的能消除电芯压痕的Z型叠片机，其特征在于，所述左、右叠片限位块（46、56）由金属制成，所述左、右叠片传感器（47、57）为金属感应传感器。

4.根据权利要求1所述的能消除电芯压痕的Z型叠片机，其特征在于，所述叠片台平移机构（22）及叠片台升降机构（24）分别包括一驱动电机。