CN204809328U - 叠片装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种叠片装置。本实用新型包括：电机、传动装置、转轴、第一摆动装置、第二摆动装置、第一卷辊、第二卷辊、凸轮分割器、十字型机械手、两个中转平台和两个叠片平台。本实用新型通过采用电机带动传动装置、传动装置带动转轴、转轴带动摆动装置及卷辊、凸轮分割器带动十字型机械手同时运动，解决了现有生产叠片工艺非常繁琐，叠片的生产效率较低的问题。从而实现了在同一叠片装置的两个叠片平台上同时生产Z型叠片，生产叠片的工艺非常简单，从而大大提高了叠片的生产效率。

Description

叠片装置

技术领域

本实用新型涉及电池制造技术领域，尤其涉及一种叠片装置。

背景技术

随着科学技术的发展，越来越多的工业生产过程中应用到叠片设备，对整个工业生产起到了重要作用。例如，锂电子电池叠片装置作为生产动力锂电池的关键装置，对整个动力锂电池行业的发展影响重大。

现有的叠片装置，一般采用两个机械手、一个叠片平台和三个伺服电机，两个机械手搬运极片至叠片平台，隔离膜放料辊不动，叠片平台以隔离膜放料辊为中心线左右移动，隔离膜在叠片平台被折成Z型。但机械手和叠片平台都是有各自独立的电机单独运动，通过可编程逻辑控制器(ProgrammableLogicController；PLC)控制形成的联动。或叠片平台不动，极片搬运机械手与隔离膜一起移动使隔离膜形成Z型。

但是，现有的上述叠片装置，由于叠片装置是单工位的，两种不同的极片不能同时被放到叠片平台，导致生产叠片的工艺非常繁琐，叠片的生产效率较低。

实用新型内容

本实用新型提供一种叠片装置，以实现在两个叠片平台上同时进行叠片，提高生产效率。

本实用新型提供一种叠片装置，包括：电机、传动装置、转轴、第一摆动装置、第二摆动装置、第一卷辊、第二卷辊、凸轮分割器、十字型机械手、两个中转平台和两个叠片平台；

所述两个中转平台分别位于所述十字型机械手的两个对端，所述两个叠片平台分别位于所述十字型机械手的另外两个对端；所述十字型机械手位于所述凸轮分割器上方；所述凸轮分割器与所述电机连接；

所述传动装置分别与所述电机和所述转轴连接，以使得所述电机带动所述转轴旋转；所述转轴的两端分别与所述第一摆动装置的一端和第二摆动装置的一端连接，以使得所述转轴在旋转时能够同时带动所述第一摆动装置和所述第二摆动装置摆动；且所述第一摆动装置和所述第二摆动装置的摆动方向相反；所述第一摆动装置的另一端与所述第一卷辊固定连接，所述第二摆动装置的另一端与所述第二卷辊固定连接。进一步地，上述叠片装置中，所述凸轮分割器将所述电机的动力分为垂直方向的动力和水平方向的旋转动力；所述垂直方向的动力带动所述十字型机械手在垂直方向上做升降运动，所述水平方向的旋转动力带动所述十字型机械手在水平方向上旋转。

进一步地，上述叠片装置中，所述十字型机械手的各端部分别设置有吸盘，以供所述十字型机械手在垂直方向上做升降运动时，所述吸盘从所述中转平台吸取极片或者向所述叠片平台放置极片；所述十字型机械手在水平方向上做旋转运动时，所述吸盘将吸取的所述极片从所述中转平台的上方旋转到所述叠片平台的上方，或者从所述叠片平台的上方旋转至所述中转平台的上方。

进一步地，上述叠片装置，所述第一摆动装置与所述第二摆动装置各自采用四连杆结构、三连杆结构、凸轮与摆臂的组合、槽型凸轮与摆臂的组合或圆柱形凸轮与摆臂的结合。

进一步地，上述叠片装置，所述第一摆动装置与所述第二摆动装置所采用的结构相同或者不同。

进一步地，上述叠片装置，当所述第一摆动装置与所述第二摆动装置分别采用四连杆结构时，所述第一摆动装置包括第一连杆和第一摆臂，所述第一连杆采用两连杆结构，所述第一连杆一端与所述转轴连接，另一端与所述第一摆臂的中部连接，所述第一摆臂的顶端与所述第一卷辊固定连接，所述第一摆臂围绕所述第一摆臂的底端左右摆动；

所述第二摆动装置包括第二连杆和第二摆臂，所述第二连杆采用两连杆结构，所述第二连杆一端与所述转轴连接，另一端与所述第二摆臂的中部连接，所述第二摆臂的顶端与所述第二卷辊固定连接，所述第二摆臂围绕所述第二摆臂的底端左右摆动。

进一步地，上述叠片装置，所述十字型机械手在水平方向上的旋转角度为90°。

进一步地，上述叠片装置，所述传动装置由皮带及皮带轮组成，或由齿轮组成。

进一步地，上述叠片装置，所述电机与所述转轴的传动比为2:1，所述电机与所述凸轮分割器的传动比也为2:1。

本实用新型的叠片装置，通过采用电机带动传动装置、传动装置带动转轴、转轴带动摆动装置及卷辊、凸轮分割器带动十字型机械手同时运动，解决了现有技术中由于叠片生产设备是单工位的，两种不同的极片不能同时被放到叠片平台，导致生产叠片的工艺非常繁琐，叠片的生产效率较低的问题，从而实现了在同一叠片装置的两个叠片平台上同时生产Z型叠片，生产叠片的工艺非常简单，从而大大提高了叠片的生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型叠片装置实施例的整体结构示意图；

图2为图1所示的叠片装置的另一状态的结构示意图；

图3为本实用新型叠片装置实施例的局部结构示意图；

图4为本实用新型叠片装置实施例的另一状态局部结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1为本实用新型叠片装置实施例的结构示意图，图2为图1所示的叠片装置的另一状态的结构示意图。如图1和图2所示，本实施例的叠片装置可以包括：电机1，传动装置2，转轴3，第一摆动装置4，第二摆动装置5，第一卷辊6，第二卷辊7，凸轮分割器8，十字型机械手9，两个中转平台10、11和两个叠片平台12、13。

两个中转平台10、11分别位于十字型机械手9的两个对端，两个叠片平台12、13分别位于十字型机械手9的另外两个对端；十字型机械手9位于凸轮分割器8上方，十字型机械手9的各端部分别设置有吸盘；凸轮分割器8与电机1连接，用于将电机1的动力分为垂直方向的动力和水平方向的动力；垂直方向的动力带动十字型机械手9在垂直方向上做升降运动，以供吸盘从中转平台10、11吸取极片或者向叠片平台12、13放置极片；水平方向的动力带动十字型机械手9在水平方向上旋转，以供吸盘将吸取的极片从中转平台10、11的上方旋转到叠片平台12、13的上方，或者从叠片平台12、13的上方旋转至中转平台10、11的上方；

传动装置2分别与电机1和转轴3的中部连接，以使得电机1带动转轴3旋转；转轴3的两端分别与第一摆动装置4的一端和第二摆动装置5的一端连接，以使得转轴3在旋转时能够同时带动第一摆动装置4和第二摆动装置5摆动；且第一摆动装置4和第二摆动装置5的摆动方向相反；第一摆动装置4的另一端与第一卷辊6固定连接，第二摆动装置5的另一端与第二卷辊7固定连接；当对电池进行叠片时，第一卷辊6和第二卷辊7可分别放置隔离膜，第一摆动装置4带动第一卷辊6上的隔离膜作Z字型运动,以将一个所述叠片平台12的相邻极片隔离；同时第二摆动装置5带动第二卷辊7上的隔离膜做Z字型运动,以将另一个叠片平台13的相邻极片隔离。

进一步可选地，本实施例中的第一摆动装置4与第二摆动装置5各自采用四连杆结构、三连杆结构、凸轮与摆臂的组合、槽型凸轮与摆臂的组合或圆柱形凸轮与摆臂的结合。且第一摆动装置4与第二摆动装置5所采用的结构可以是相同的也可以是不同的。

进一步可选地,图3为本实用新型叠片装置实施例的局部结构示意图。图4为本实用新型叠片装置实施例的另一状态局部结构示意图。如图1和图2所示，当第一摆动装置4与第二摆动装置5分别采用四连杆结构时，如图3和图4所示，第一摆动装置4包括第一连杆41和第一摆臂42，第一连杆41采用两连杆结构，第一连杆41一端与转轴3连接，另一端与第一摆臂42的中部连接，第一摆臂42的顶端与第一卷辊6固定连接，第一摆臂42围绕第一摆臂42的底端左右摆动。

第二摆动装置5包括第二连杆51和第二摆臂52，第二连杆51采用两连杆结构，第二连杆51一端与转轴3连接，另一端与第二摆臂52的中部连接，第二摆臂52的顶端与第二卷辊7固定连接，第二摆臂52围绕第二摆臂52的底端左右摆动。且在本实施例的四连杆结构中，第一连杆41的两连杆、第一摆臂42以及第一摆臂42的底端到转轴3与第一连杆41连接的连接点之间的隐形杆构成四连杆；第二连杆51的两连杆、第二摆臂52以及第二摆臂52的底端到转轴3与第二连杆51连接的连接点之间的隐形杆构成四连杆。四连杆的运动原理详细可以参考相关现有技术，在此不再赘述。

当本实施例中的第一摆动装置4与第二摆动装置5分别采用三连杆结构、凸轮与摆臂的组合、槽型凸轮与摆臂的组合或圆柱形凸轮与摆臂的结合的情况，在此不再举例，只要能够实现第一摆动装置4与第二摆动装置5在本实施例中的功能即可，详细可以参考相关现有技术，在此不再赘述。

进一步可选地，本实施例中的十字型机械手9在水平方向上的旋转角度为90°例如可以左旋90°,也可以右旋90°实现从叠片平台12或13到中转平台10或11的转动，或者从中转平台10或11到叠片平台12或13的转动。

进一步可选地，传动装置2由皮带及皮带轮组成，或由齿轮组成。

进一步可选地，电机1与转轴的传动比为2:1，电机1与凸轮分割器8的传动比也为2:1。

下面以传动装置2采用皮带及皮带轮组成，第一摆动装置4与第二摆动装置5的采用四连杆结构，中转平台10放置阳极叠片，中转平台11放置阴极叠片为例，详细描述本实用新型的叠片装置的工作原理。为了便于描述，本实施例中的十字型机械手9的四个端命名为A、B、C、D,本实施例的叠片装置的工作时序如下：

如图1所示，电机1与凸轮分割器8的传动比为2：1，电机1与转轴2的传动比也是2：1，当电机1转动第一圈，通过传动装置2将电机1的动力传送给转轴3，带动转轴3转动前半圈。如图3所示，转轴3的转动带动第一摆动装置4顺时针摆动一定角度的同时第二摆动装置5逆时针摆动一定角度。第一卷辊6与第二卷辊7上均放置有隔离膜，第一摆动装置4顺时针摆动带动第一卷辊6上的隔离膜在叠片平台12上由左向右铺设，第二摆动装置5逆时针摆动带动第二卷辊7上的隔离膜在叠片平台13上由右向左铺设。第一摆动装置4与第二摆动装置5运动的同时，电机1的转动也带动凸轮分割器8的入力轴81转前半圈，凸轮分割器8的出力轴82带动十字型机械手9先在垂直方向上做上升运动，接着在水平方向上顺时针旋转90°再下降。十字型机械手9的四个端分别为A，B，C，D，各端部分别设置有吸盘。此时十字型机械手9上的B端的吸盘从中转平台11抓取阴极极片放到叠片平台12上，十字型机械手9上的A端的吸盘从叠片平台13返回至中转平台11。同时十字型机械手9上的D端的吸盘从中转平台10抓取阳极极片放到叠片平台13上，十字型机械手9上的C端的吸盘从叠片平台12返回至中转平台10。

电机1转动第二圈，通过传动装置2将电机1的动力传送给转轴3，带动转轴3转动后半圈。如图4所示，转轴3带动第一摆动装置4逆时针摆动一定角度的同时第二摆动装置5顺时针摆动一定角度。第一摆动装置4逆时针摆动带动第一卷辊6上的隔离膜在叠片平台12上由右向左铺设，第二摆动装置5顺时针摆动带动第二卷辊7上的隔离膜在叠片平台13上由左向右铺设。电机1的转动也带动凸轮分割器8的入力轴81转后半圈，凸轮分割器8出力轴82带动十字型机械手9在垂直方向上做上升运动接着在水平方向上逆时针旋转90°再下降，此时十字型机械手9上的A端的吸盘从中转平台11抓取阴极极片放到叠片平台13上，十字型机械手9上的B端的吸盘从叠片平台12返回至中转平台11。同时十字型机械手9上的C端的吸盘从中转平台10抓取阳极极片放到叠片平台12上，十字型机械手9上的D端的吸盘从叠片平台13返回至中转平台10。

电机1转动第三圈时工作时序如第一圈，电机1转动第四圈时动作顺序如第二圈，如此循环持续运动。并且十字型机械手9上的A端的吸盘始终往返叠片平台13与中转平台11之间，十字型机械手9上的B端的吸盘始终往返叠片平台12与中转平台11之间，十字型机械手9上的C端的吸盘始终往返叠片平台12与中转平台10之间，十字型机械手9上的D端的吸盘始终往返叠片平台13与中转平台10之间。即A、B端的吸盘始终吸阴极极片，C、D端的吸盘始终吸阳极极片，避免了同一个吸盘吸两种极片，从而解决了交叉污染的问题。

本实施例的叠片装置，通过采用电机带动传动装置、传动装置带动转轴、转轴带动摆动装置及卷辊、凸轮分割器带动十字型机械手同时运动，解决现有生产锂离子叠片工艺非常繁琐，叠片的生产效率较低的问题。从而实现了在同一叠片装置的两个叠片平台上同时生产Z型叠片，生产叠片的工艺非常简单，从而大大提高了叠片的生产效率。同时，采用十字型机械手结构吸取阴阳极极片，避免了交叉污染的问题。

本实用新型实施例的叠片装置是以对锂离子电池的极片进行叠片为例，但是应当说明的是，本实用新型的叠片装置不仅适用于锂离子电池的叠片，也使用于其他锂二次电池或者电容器的极片的叠片等。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种叠片装置，其特征在于，包括：电机、传动装置、转轴、第一摆动装置、第二摆动装置、第一卷辊、第二卷辊、凸轮分割器、十字型机械手、两个中转平台和两个叠片平台；

所述两个中转平台分别位于所述十字型机械手的两个对端，所述两个叠片平台分别位于所述十字型机械手的另外两个对端；所述十字型机械手位于所述凸轮分割器上方；所述凸轮分割器与所述电机连接；

所述传动装置分别与所述电机和所述转轴连接，以使得所述电机带动所述转轴旋转；所述转轴的两端分别与所述第一摆动装置的一端和第二摆动装置的一端连接，以使得所述转轴在旋转时能够同时带动所述第一摆动装置和所述第二摆动装置摆动；且所述第一摆动装置和所述第二摆动装置的摆动方向相反；所述第一摆动装置的另一端与所述第一卷辊固定连接，所述第二摆动装置的另一端与所述第二卷辊固定连接。

2.根据权利要求1所述的叠片装置，其特征在于，所述凸轮分割器将所述电机的动力分为垂直方向的动力和水平方向的旋转动力；所述垂直方向的动力带动所述十字型机械手在垂直方向上做升降运动，所述水平方向的旋转动力带动所述十字型机械手在水平方向上旋转。

3.根据权利要求2所述的叠片装置，其特征在于，所述十字型机械手的各端部分别设置有吸盘，以供所述十字型机械手在垂直方向上做升降运动时，所述吸盘从所述中转平台吸取极片或者向所述叠片平台放置极片；所述十字型机械手在水平方向上做旋转运动时，所述吸盘将吸取的所述极片从所述中转平台的上方旋转到所述叠片平台的上方，或者从所述叠片平台的上方旋转至所述中转平台的上方。

4.根据权利要求1所述的叠片装置，其特征在于，所述第一摆动装置与所述第二摆动装置各自采用四连杆结构、三连杆结构、凸轮与摆臂的组合、槽型凸轮与摆臂的组合或圆柱形凸轮与摆臂的结合。

5.根据权利要求1所述的叠片装置，其特征在于，所述第一摆动装置与所述第二摆动装置所采用的结构相同或者不同。

6.根据权利要求1所述的叠片装置，其特征在于，当所述第一摆动装置与所述第二摆动装置分别采用四连杆结构时，所述第一摆动装置包括第一连杆和第一摆臂，所述第一连杆采用两连杆结构，所述第一连杆一端与所述转轴连接，另一端与所述第一摆臂的中部连接，所述第一摆臂的顶端与所述第一卷辊固定连接，所述第一摆臂围绕所述第一摆臂的底端左右摆动；

所述第二摆动装置包括第二连杆和第二摆臂，所述第二连杆采用两连杆结构，所述第二连杆一端与所述转轴连接，另一端与所述第二摆臂的中部连接，所述第二摆臂的顶端与所述第二卷辊固定连接，所述第二摆臂围绕所述第二摆臂的底端左右摆动。

7.根据权利要求1所述的叠片装置，其特征在于，所述十字型机械手在水平方向上的旋转角度为90°。

8.根据权利要求1所述的叠片装置，其特征在于，所述传动装置由皮带及皮带轮组成，或由齿轮组成。

9.根据权利要求1所述的叠片装置，其特征在于，所述电机与所述转轴的传动比为2:1，所述电机与所述凸轮分割器的传动比也为2:1。