CN205932616U - 具有自动换卷功能的极片贴保护胶带装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有自动换卷功能的极片贴保护胶带装置，其特征是：包括极片切断分离机构、贴保护胶带机构、自动换卷机构以及避让机构；所述极片切断分离机构包括用于夹紧极片下部的下极片夹紧机构、将极片切断的切割机构、以及夹紧极片上部并将切断后极片分离指定距离的上极片夹紧分离机构；所述上极片夹紧分离机构和下极片夹紧机构分别位于切割机构的切割位置上下两侧；所述避让机构位于下极片夹紧机构的下方，避让机构包括驱动下极片夹紧机构相对切割位置向后方移动以避让自动换卷机构的避让驱动装置和避让导向装置；所述自动卷机构设置于切割位置的左侧或右侧。本实用新型能够实现极片的自动换卷，简化结构的同时缩小空间占用。

Description

具有自动换卷功能的极片贴保护胶带装置

技术领域

本实用新型涉及一种具有自动换卷功能的极片贴保护胶带装置，属于动力锂电池生产制造及自动化设备技术领域。

背景技术

在动力锂电池自动卷绕机设备中，为了防止切断极片时产生毛刺和粉尘，需要在极片切断的同时粘贴上保护胶带。极片切断需要光滑无毛刺，为了在进入最终卷绕区前切断贴了保护胶带的极片，极片在贴保护胶带前需要切断且相互分开一段距离，从而留出一段空间给卷绕区切刀使用。

在切断位的一前一后有2个极片夹紧机构，负责固定住极片，然后切刀将极片切断。切断好的2段极片在极片夹紧机构的固定下被转移到保护胶带粘贴位。保护胶带被真空吸胶板吸住，在极片到达粘贴位时，将保护胶带粘贴到极片切断处，完成粘贴保护胶带的工序。粘贴完时极片夹紧机构松开，极片就可以开始运动，机构回到切断位等待下次夹紧切断极片。

由于极片夹紧机构需要同时满足夹紧和前后运行的功能，所以所占空间就很大。保护胶带备胶部件需要满足胶带的拉伸、切断、抓取功能，所占空间同样很大，而且不同规格的极片就需要更换不同规格的吸胶板，这样会造成用户现场必须有一个地方来存放不同规格的吸胶板，更换浪费时间且浪费仓储空间。

极片被夹紧后，在一定区域内需要完成切断、拉开距离、粘贴保护胶带粘贴功能，同时保护胶带需要完成拉伸、定长、切断、被真空吸胶板吸附、粘贴到极片上的功能，已有专利提到的将切刀和极片夹紧还有保护胶带整合在一起的方式来节省空间，但是结构复杂或者空间占用改善不大。

综合上，现有上述的极片夹紧分离、极片切断、极片贴保护胶带三种组件存在的主要问题：结构相对复杂，在有限的安装空间内所占面积较大。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种具有自动换卷功能的极片贴保护胶带装置，能够实现极片的自动换卷，简化结构的同时缩小空间占用。

按照本实用新型提供的技术方案，所述具有自动换卷功能的极片贴保护胶带装置，其特征是：包括极片切断分离机构、贴保护胶带机构、自动换卷机构以及避让机构；

所述极片切断分离机构包括用于夹紧极片下部的下极片夹紧机构、将极片切断的切割机构、以及夹紧极片上部并将切断后极片分离指定距离的上极片夹紧分离机构；所述上极片夹紧分离机构和下极片夹紧机构分别位于切割机构的切割位置上下两侧；

所述避让机构位于下极片夹紧机构的下方，避让机构包括驱动下极片夹紧机构相对切割位置向后方移动以避让自动换卷机构的避让驱动装置和避让导向装置；所述自动卷机构设置于切割位置的左侧或右侧。

进一步的，所述避让导向装置包括安装在水平基板上沿前后方向布置的刀架线轨，刀架线轨上滑动设置刀架底板，刀架底板上安装下极片夹紧机构和切割机构；所述避让驱动装置的动力输出端连接刀架底板。

进一步的，所述下极片夹紧机构包括两个相向设置的下极片压块，下极片压块与驱动下极片压块相向运动夹紧极片的下极片压块驱动装置连接；所述下极片压块与下极片压块架固定，下极片压块架滑动设置在下极片夹紧线轨上。

进一步的，所述将极片切断的切割机构包括分别安装在左右两侧下极片压块架上的刀架滑轨，在刀架滑轨上滑动设置刀架滑块，刀架滑块与上刀架固定，上刀架上安装切刀组件；所述上刀架与驱动上刀架相对移动使切刀组件切割极片的上刀架驱动装置连接。

进一步的，所述上极片夹紧分离机构包括夹紧极片上部的上极片夹爪、驱动上极片夹爪的上夹紧气缸、将切断后极片分离指定距离同时能够避让自动换卷机构的上极片分离驱动装置、以及上极片分离导向装置。

进一步的，所述上极片分离导向装置包括极片分离线轨和滑动设置在分离线轨上的上夹紧气缸座；在所述上夹紧气缸座上安装上夹紧气缸；所述上极片分离驱动装置为极片分离气缸，极片分离气缸的活塞杆与上夹紧气缸座连接。

进一步的，所述自动换卷机构包括后置换卷基板，在后置换卷基板上安装后置换卷线轨，在后置换卷线轨上滑动设置后置换卷滑板，后置换卷滑板上转动设置后置左换卷过辊和后置右换卷过辊，备料极片经后置左换卷过辊和后置右换卷过辊后绕设在废料收集辊上；所述后置换卷滑板与驱动后置换卷滑板移动至极片切断分离机构的极片用料位置的换卷驱动装置连接。

进一步的，所述贴保护胶带机构包括竖直平板，在竖直平板的一侧或两侧安装贴胶安装板，贴胶安装板上安装贴胶线轨，在贴胶线轨上滑动设置贴胶转接板，贴胶转接板与贴胶转接板驱动装置连接，以驱动贴胶转接板移动至贴胶位同时能够避让自动换卷机构；在所述贴胶转接板的下端安装贴胶水平线轨，在贴胶水平线轨上滑动设置吸胶板支架，吸胶板支架上安装吸胶板，吸胶板支架与贴胶水平驱动装置连接。

本实用新型具有以下优点；

（1）本实用新型整合极片夹紧分离、极片切断、极片贴保护胶带，实现简化结构的同时减少空间的占用；

（2）本实用新型结构紧凑，切断机构和贴保护胶带机构均采用两级驱动的方式，动作稳定，可靠性高；

（3）本实用新型具有多个功能，既应用于贴保护胶带，又应用于自动换卷，有效地提高了机构的利用率。

（4）采用本实用新型所述的自动换卷方法，能够实现将正在使用的带材与其料卷切断分离的同时，将备用料卷的带材换卷到位，自动换卷过程及时且可靠。

附图说明

图1为本实用新型所述保护胶带的粘贴和自动换卷机构的结构示意图。

图2为所述极片切断机构的结构示意图。

图3为贴胶带的流程图。

图4为所述刀架避让气缸的安装示意图。

具体实施方式

下面结合具体附图对本实用新型作进一步说明。

本实用新型中提出的“左右”、“上下”等指示方位或位置关系，为基于附图1所示的方位或位置关系，本实用新型中提出的“前后”是指以附图1为基准，朝向纸面的方向为前侧，背面纸面的方向为后侧。

如图1～图4所示：所述具有自动换卷功能的极片贴保护胶带装置包括放卷机构100、极片切断分离机构200、贴保护胶带机构300、自动换卷机构400、用料卷101、用料极片102、前置换卷线轨103、用料过辊104、前置换卷滑板105、前置备料过辊106、备料极片107、备料卷108、前置换卷气缸109、放卷基板110、水平基板201、刀架线轨202、刀架滑块203、刀架底板204、下极片夹紧气缸205、左刀架气缸2061、右刀架气缸2062、下刀207、上夹紧气缸座208、极片分离气缸209、极片分离线轨210、上极片夹爪211、上夹紧气缸212、除尘管213、下刀架214、上刀215、极片压块216、上刀架217、导向轴218、压簧219、下极片压块220、下极片夹紧线轨221、夹紧滑块222、刀架滑块223、下极片压块架224、刀架滑轨225、刀架避让气缸226、后置过辊227、竖直平板301、吸胶板302、贴胶水平气缸303、吸胶板支架304、贴胶水平线轨305、贴胶斜向滑块306、贴胶安装板307、贴胶斜向线轨308、贴胶斜向气缸309、贴胶转接板310、后置左换卷过辊401、废卷收集辊402、后置换卷滑板403、后置换卷线轨404、后置换卷滑块405、后置换卷气缸406、后置换卷基板407、前置右换卷过辊408等。

如图1所示，本实用新型所述具有自动换卷功能的极片贴保护胶带装置，包括放卷机构100、极片切断分离机构200、贴保护胶带机构300和自动换卷机构400。所述极片切断分离机构200将极片切断并准确的将切断的极片分离指定的距离，极片切断分离机构200实现将夹紧的极片切断，保证无毛刺和粉尘掉落。所述贴保护胶带机构300实现保护胶带定长后切断，并粘贴到分离的极片上，保证保护胶带适应不同规格的极片，调整迅速。所述自动换卷机构400实现全自动的换卷，保证主卷和备卷之间自动更换。

如图1所示，所述放卷机构100包括放卷基板110，在放卷基板110上固定两根平行的前置换卷线轨103，在前置换卷线轨103上通过滑块设置前置换卷滑板105，使前置换卷滑板105能够滑动于前置换卷线轨103，在换卷滑板105正面安装用料过辊104和前置备料过辊106；在所述放卷基板110上安装前置换卷气缸109，前置换卷气缸109的活塞杆与前置换卷滑板105固连。

如图1、图2所示，所述极片切断分离机构200包括水平基板201，在水平基板201的上表面安装沿前后方向布置的两根平行的刀架线轨202，在刀架线轨202上通过刀架滑块203设置刀架底板204，使刀架底板204滑动于刀架线轨202；所述水平基板201上安装刀架避让气缸226，刀架避让气缸226的活塞杆与刀架底板204固连。

在所述刀架底板204上安装下极片夹紧机构，所述下极片夹紧机构为左右对称机构，包括左右对称安装于刀架底板204上表面两侧的下极片夹紧线轨221，在下极片夹紧线轨221上设置夹紧滑块222，夹紧滑块222与下极片压块架224固定，使下极片压块架224滑动于下极片夹紧线轨221；在所述刀架底板204上表面左右两侧分别固定安装下极片夹紧气缸205，下极片夹紧气缸205的活塞杆端部分别与同一侧的下极片压块架224固连，在下极片压块架224上固定下极片压块220，左右两侧的下极片压块220相向设置，两个下极片压块220相对的面为极片的夹持面，有效夹持面为平面。如图1所示，在所述下极片夹紧机构的上方安装上夹紧气缸座208，上夹紧气缸座208通过滑块设置在极片分离线轨210上，在上夹紧气缸座208上左右对称安装上夹紧气缸212，上夹紧气缸212的活塞杆与上极片夹爪211连接；所述上夹紧气缸座208与极片分离气缸209的活塞杆连接，由极片分离气缸209带动上夹紧气缸座208沿极片分离线轨210移动，完成切断后极片的分离动作；在所述上夹紧气缸座208上设置后置过辊227。

在所述下极片压块架224上表面安装刀架滑轨225，在刀架滑轨225上设置能够沿刀架滑轨225滑动的刀架滑块223。如图2所示，位于右侧的刀架滑块223与上刀架217固定，上刀架217上固定安装上刀215，在上刀架217中设置能够沿水平方向滑动的导向轴218，在导向轴218的一端固定极片压块216，在极片压块216和上刀架217之间设置压簧219，极片压块216较上刀215朝向极片一侧伸出，在导向轴218的另一端固定限位块；在位于右侧的下极片压块架224上安装右刀架气缸2062，右刀架气缸2062的活塞杆与上刀架217固连。位于左侧的刀架滑块223与下刀架214固定，在下刀架214上靠近极片压块216的一侧固定下刀207，在下刀架214的上部设置除尘管213，除尘管213中加工有除尘通道，除尘通道的形状、尺寸与上刀215的形状、尺寸相匹配；在位于左侧的下极片压块架224上安装左刀架气缸2061，左刀架气缸2061的活塞杆与下架刀214固连。

如图1所示，所述贴保护胶带机构300为左右对称结构，包括竖直平板301，竖直平板301的左右两侧对称安装贴胶安装板307，贴胶安装板307的长度方向与竖直方向呈倾斜设置，在贴胶安装板307上固定安装贴胶斜向线轨308，在贴胶斜向线轨308上设置贴胶斜向滑块306，贴胶斜向滑块306与贴胶转接板310固定，贴胶转接板310为折形板，贴胶转接板310的一个面水平设置，另一个面与贴胶斜向滑块306固定；在所述贴胶安装板307上安装贴胶斜向气缸309，贴胶斜向气缸309的活塞杆端部与贴胶转接板310固连；所述贴胶转接板310的水平面的下表安装贴胶水平线轨305，在贴胶水平线轨305通过滑块设置吸胶板支架304，在吸胶板支架304上安装吸胶板302，吸胶板302为竖直安装；在所述贴胶转接板310水平面的下表面安装贴胶水平气缸303，贴胶水平气缸303的活塞杆与吸胶板支架304固连，驱动吸胶板支架304沿贴胶水平线轨305左右移动。在所述吸胶板302上加工有真空吸孔，用于吸取保护胶带的非粘连面。

如图1所示，所述自动换卷机构400包括后置换卷基板407，在后置换卷基板407上表面安装两根平行的后置换卷线轨404，在后置换卷线轨404上设置后置换卷滑块405，后置换卷滑块405与后置换卷滑板403固定；在所述后置换卷基板407上安装后置换卷气缸406，后置换卷气缸406的活塞杆端部与后置换卷滑板403固连，在后置换卷滑板403上设置后置左换卷过辊401和后置右换卷过辊408；在所述后置换卷基板407上安装废料收集辊支架，在废料收集辊支架上安装废料收集辊402，废料收集辊402与安装于废料收集辊支架上的伺服电机的输出轴通过键连接。所述后置换卷滑板403的滑动方向位于下极片夹紧机构和上极片夹爪211之间。

用料卷101上的用料极片102依次经过用料过辊104、穿过两个下极片压块220和后置过辊227；备料极片107由备料卷108引出，穿过前置备料过辊106和后置左换卷过辊401和后置右换卷过辊408，绕到废卷收集辊402上。

本实用新型的工作过程如下：

初始状态，除极片分离气缸209和刀架避让气缸226的活塞杆伸出外，其余气缸的活塞杆均处于缩回状态。用料极片102由用料卷101引出，绕过用料过辊104和后置过辊227。保护胶带已转移到左右吸胶板302的胶带吸附面。

贴保护胶带的流程为，如图3所示：

1、极片夹紧：左右下极片夹紧气缸205动作，驱动下极片压块架224沿下极片夹紧线轨221滑动，带动左右下极片压块220压紧用料极片102的下方；左右上夹紧气缸212驱动上极片夹爪211夹紧用料极片102的上方。

2、极片切断：待用料极片102的上下两侧被夹紧后，左刀架气缸2061和右刀架气缸2062分别驱动下刀架214和上刀架217向用料极片102的一侧移动，随着左刀架气缸2061和右刀架气缸2062的驱动，下刀207的侧面先与极片压块216接触，压簧219压缩，随后斜刃上刀215切断用料极片102；切断后，上刀215插入除尘管213的除尘通道中，启动除尘功能，将切屑和粉尘吸走，左刀架气缸2061和右刀架气缸2062驱动切刀退回。

3、极片分离：极片分离气缸209的活塞杆缩回，驱动上夹紧气缸座208向上移动，从而带动上极片夹爪211夹持切断后的极片上半部分向上移动，将切断后的极片分离给定距离。

4、贴保护胶带：左右贴胶斜向气缸309的活塞杆伸出，驱动贴胶转接板310斜向移动到位；左右水平气缸303驱动左右吸胶板302分别向有极片的一侧移动，将保护胶带贴到极片的两侧，并压紧。将分离后的极片通过保护胶带重新连接起来。随后左右贴胶水平气缸303，以及左右贴胶斜向气缸309驱动左右吸胶板302退回。左右下极片夹紧气缸205驱动下极片压块220退回，上夹紧气缸212驱动上极片夹爪211松开极片。

自动换卷流程为：当用料卷101用完后，进行自动换卷，将备料卷108极片上的极片接到正在使用的极片上。具体流程如下：

1、极片切断分离机构换卷避让：极片切断分离机构200切断用料极片102，上极片夹爪211夹持极片上半部分，极片分离气缸209驱动上极片夹爪211夹持极片上半部分上移；下极片压块220松开极片下半部分，极片下半部分由用料卷101收走。刀架避让气缸226的活塞杆退回，驱动刀架底板204及刀架底板204上的极片切断机构退到后以侧避让自动换卷机构。

2、换卷机构移动到位：前置换卷气缸109和后置换卷气缸406同时动作，分别驱动前置备料过辊106和后置左换卷过辊401带动备料极片107到达用料极片位置。

3、备料极片切断：刀架避让气缸226驱动极片切断机构伸出，备料极片107处于左右下极片压块220之间。左右下极片夹紧气缸205分别驱动左右下极片压块220夹紧备料极片107，左刀架气缸2061和右刀架气缸2062驱动分别驱动下刀207和上刀215切断备料极片107，伺服电机驱动废料收集辊402转动，将切断后备料极片上半部分收走；左右下极片压块220夹紧备料极片的下半部分。

4、贴保护胶带：左右贴胶斜向气缸309的活塞杆伸出，驱动贴胶转接板310斜向移动到位；左右水平气缸303驱动左右吸胶板302分别向有极片的一侧移动，将保护胶带贴到极片的两侧，并压紧。将分离后的极片通过保护胶带重新连接起来。随后左右贴胶水平气缸303，以及左右贴胶斜向气缸309驱动左右吸胶板302退回。左右下极片夹紧气缸205驱动下极片压块220退回，上夹紧气缸212驱动上极片夹爪211松开极片。

Claims (8)

1.一种具有自动换卷功能的极片贴保护胶带装置，其特征是：包括极片切断分离机构（200）、贴保护胶带机构（300）、自动换卷机构（400）以及避让机构；

所述极片切断分离机构（200）包括用于夹紧极片下部的下极片夹紧机构、将极片切断的切割机构、以及夹紧极片上部并将切断后极片分离指定距离的上极片夹紧分离机构；所述上极片夹紧分离机构和下极片夹紧机构分别位于切割机构的切割位置上下两侧；

所述避让机构位于下极片夹紧机构的下方，避让机构包括驱动下极片夹紧机构相对切割位置向后方移动以避让自动换卷机构（400）的避让驱动装置和避让导向装置；所述自动卷机构（400）设置于切割位置的左侧或右侧。

2.如权利要求1所述的具有自动换卷功能的极片贴保护胶带装置，其特征是：所述避让导向装置包括安装在水平基板（201）上沿前后方向布置的刀架线轨（202），刀架线轨（202）上滑动设置刀架底板（204），刀架底板（204）上安装下极片夹紧机构和切割机构；所述避让驱动装置的动力输出端连接刀架底板（204）。

3.如权利要求1所述的具有自动换卷功能的极片贴保护胶带装置，其特征是：所述下极片夹紧机构包括两个相向设置的下极片压块（220），下极片压块（220）与驱动下极片压块（220）相向运动夹紧极片的下极片压块驱动装置连接；所述下极片压块（220）与下极片压块架（224）固定，下极片压块架（224）滑动设置在下极片夹紧线轨（221）上。

4.如权利要求3所述的具有自动换卷功能的极片贴保护胶带装置，其特征是：所述将极片切断的切割机构包括分别安装在左右两侧下极片压块架（224）上的刀架滑轨（225），在刀架滑轨（225）上滑动设置刀架滑块（223），刀架滑块（223）与上刀架（217）固定，上刀架（217）上安装切刀组件；所述上刀架（217）与驱动上刀架（217）相对移动使切刀组件切割极片的上刀架驱动装置连接。

5.如权利要求1所述的具有自动换卷功能的极片贴保护胶带装置，其特征是：所述上极片夹紧分离机构包括夹紧极片上部的上极片夹爪（211）、驱动上极片夹爪（211）的上夹紧气缸（212）、将切断后极片分离指定距离同时能够避让自动换卷机构（400）的上极片分离驱动装置、以及上极片分离导向装置。

6.如权利要求5所述的具有自动换卷功能的极片贴保护胶带装置，其特征是：所述上极片分离导向装置包括极片分离线轨（210）和滑动设置在分离线轨（210）上的上夹紧气缸座（208）；在所述上夹紧气缸座（208）上安装上夹紧气缸（212）；所述上极片分离驱动装置为极片分离气缸（209），极片分离气缸（209）的活塞杆与上夹紧气缸座（208）连接。

7.如权利要求1所述的具有自动换卷功能的极片贴保护胶带装置，其特征是：所述自动换卷机构（400）包括后置换卷基板（407），在后置换卷基板（407）上安装后置换卷线轨（404），在后置换卷线轨（404）上滑动设置后置换卷滑板（403），后置换卷滑板（403）上转动设置后置左换卷过辊（401）和后置右换卷过辊（408），备料极片（107）经后置左换卷过辊（401）和后置右换卷过辊（408）后绕设在废料收集辊（402）上；所述后置换卷滑板（403）与驱动后置换卷滑板（403）移动至极片切断分离机构（200）的极片用料位置的换卷驱动装置连接。

8.如权利要求1所述的具有自动换卷功能的极片贴保护胶带装置，其特征是：所述贴保护胶带机构（300）包括竖直平板（301），在竖直平板（301）的一侧或两侧安装贴胶安装板（307），贴胶安装板（307）上安装贴胶线轨，在贴胶线轨上滑动设置贴胶转接板（310），贴胶转接板（310）与贴胶转接板驱动装置连接，以驱动贴胶转接板（310）移动至贴胶位同时能够避让自动换卷机构（400）；在所述贴胶转接板（310）的下端安装贴胶水平线轨（305），在贴胶水平线轨（305）上滑动设置吸胶板支架（304），吸胶板支架（304）上安装吸胶板（302），吸胶板支架（304）与贴胶水平驱动装置连接。