CN213184375U - 一种可剔除断极耳极片的叠片系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可剔除断极耳极片的叠片系统，包括：叠片装置、极片检测装置、极片料槽、极片输送装置和PLC配电箱，所述叠片装置的两侧对称设置有两个所述极片检测装置，每个所述极片检测装置的一侧设置有一个所述极片料槽，所述极片料槽与极片检测装置的第一间距和所述极片检测装置与叠片装置的第二间距相同。本实用新型的叠片系统通过在叠片装置的两侧对称设置极片料槽和极片检测装置，大大提高了叠片的效率，且极片检测装置通过极耳检测传感器能够将断极耳的极片剔除，大大提高了电池卷芯合格率及电池安全性能。

Description

一种可剔除断极耳极片的叠片系统

技术领域

本实用新型涉及电池制造设备相关技术领域，具体为一种可剔除断极耳极片的叠片系统。

背景技术

叠片机用于叠片，组成是隔膜开卷送进装置等，叠片机由隔膜开卷送进装置、多工位复合取料摆纸机械手、模块化升降工作台装置、模块化压纸机构、平板式专用真空吸附装置、电气控制与操作面板组成，同时也包含触摸屏，自动实现电池芯的叠片，属方型锂电池自动化生产的关键设备之一，高效、准确，全过程自动化网络监控。

叠片结构电池，正负极是由多个小片组合而成，小片间通过预留的极耳整体焊接到外极耳上，正极片极耳断裂会导致电池出现低容，负极片断裂存在安全隐患，不及时将断极耳极片剔除，将会影响电池的制程速度、质量及安全性能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可剔除断极耳极片的叠片系统，旨在剔除断极耳，提高合格率和整体工作效率。

本实用新型是这样实现的：

一种可剔除断极耳极片的叠片系统，包括：叠片装置、极片检测装置、极片料槽、极片输送装置和PLC配电箱，所述叠片装置的两侧对称设置有两个所述极片检测装置，每个所述极片检测装置的一侧设置有一个所述极片料槽，所述极片料槽与极片检测装置的第一间距和所述极片检测装置与叠片装置的第二间距相同；

所述极片输送装置包括输送架、第一滑轨、四个取料机构、隔膜机构和第一驱动气缸，所述第一滑轨固定设置在所述输送架上，所述四个取料机构等间距滑动设置在所述第一滑轨上，所述四个取料机构的间距与第一间距相同，所述隔膜机构滑动设置在所述第一滑轨上，且位于中间的两个取料机构之间，所述四个取料机构和隔膜机构的上端固定连接有一体架，所述一体架的一端连接所述第一驱动气缸，所述第一驱动气缸与所述 PLC配电箱电性连接；

所述极片检测装置包括支撑台和极片检测台，所述支撑台上纵向对称设置有两个第二滑轨，所述极片检测台滑动设置在所述第二滑轨上，所述极片检测台的一端连接有第二驱动气缸，所述第二驱动气缸固定安装在所述支撑台上，所述极片检测台的另一端设置有剔除机械手和废极片收集盒，所述极片检测台的一侧设置有极片限位板，另一侧设置有夹紧气缸，所述极片检测台上对应极片极耳位置下方设有通孔，通孔内安装有极耳检测传感器，所述极耳检测传感器、第二驱动气缸、夹紧气缸和剔除机械手分别与所述PLC配电箱电性连接。

进一步，所述叠片装置包括压紧机构和叠片工作台，所述压紧机构包括两个对称设置的第三滑轨、四个压爪、两个第三驱动气缸、四个升降电机和两个第一滑座，所述第三滑轨位于叠片工作台的正下方，所述两个第一滑座对称滑动设置在所述第三滑轨的两端，所述第三驱动气缸的输出端固定连接所述第一滑座，每个所述第一滑座上安装两个所述升降电机，每个所述升降电机的输出轴连接一个所述压爪，所述第三驱动气缸和升降电机分别与所述PLC配电箱电性连接。

进一步，每个所述取料机构包括第二滑座、升降气缸和极片吸盘，所述第二滑座滑动设置在所述第一滑轨上，所述升降气缸固定安装在所述第二滑座上，所述升降气缸的一端穿过所述第二滑座与所述极片吸盘固定连接，所述升降气缸与所述PLC 配电箱电性连接。

进一步，所述隔膜机构包括隔膜放料单元、第三滑座、两个隔膜定位轴和连接架，所述第三滑座滑动设置在所述第一滑轨上，所述第三滑座的底部固定连接所述连接架，所述连接架连接两个平行设置的隔膜定位轴，所述第三滑座和连接架上对应设有用于穿过隔膜的穿孔，所述隔膜放料单元将输出的隔膜依次穿过第三滑座、连接架和两个隔膜定位轴之间。

进一步，所述隔膜放料单元包括固定板以及安装在所述固定板上的气胀轴、两个平行设置的导向辊轴和张力辊轴，所述固定板固定安装在输送架上方，所述气胀轴与导向辊轴平行设置，所述张力辊轴上下滑动设置在两个导向辊轴之间靠下位置，所述气胀轴上套设有隔膜卷，隔膜一端依次穿过一个导向辊轴、张力辊轴、另一个导向辊轴。

进一步，所述极耳检测传感器采用红外传感器。

进一步，所述输送架的两侧下方固定连接有支撑架，所述支撑架固定支撑在地面上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型的叠片系统通过在叠片装置的两侧对称设置极片料槽和极片检测装置，大大提高了叠片的效率，且极片检测装置通过极耳检测传感器能够将断极耳的极片剔除，大大提高了电池卷芯合格率及电池安全性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型的一种可剔除断极耳极片的叠片系统的整体结构示意图；

图2是本实用新型的极片检测装置的结构示意图；

图3是本实用新型的叠片装置的结构示意图。

其中，1、输送架；2、第一滑轨；3、取料机构；301、第二滑座；302、升降气缸；303、极片吸盘；401、第三滑座；402、连接架；403、隔膜定位轴；404、固定板；405、隔膜卷；406、气胀轴；407、导向辊轴；408、张力辊轴；5、极片检测装置； 501、支撑台；502、极片检测台；503、第二滑轨；504、极片限位板；505、夹紧气缸；506、极耳检测传感器；507、第二驱动气缸；6、叠片装置；601、叠片工作台；602、第三滑轨；603、第一滑座；604、升降电机；605、第三驱动气缸；606、压爪； 7、极片料槽；8、剔除机械手；9、废极片收集盒；10、支撑架； 11、一体架；12、PLC配电箱；13、第一驱动气缸；14、极片； 15、隔膜。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1-图3所示，一种可剔除断极耳极片的叠片系统，包括：叠片装置6、极片检测装置5、极片料槽7、极片输送装置和PLC配电箱12，所述叠片装置6的两侧对称设置有两个所述极片检测装置5，每个所述极片检测装置5的一侧设置有一个所述极片料槽7，所述极片料槽7与极片检测装置5的第一间距和所述极片检测装置5与叠片装置6的第二间距相同；

所述极片输送装置包括输送架1、第一滑轨2、四个取料机构3、隔膜机构和第一驱动气缸13，所述第一滑轨2固定设置在所述输送架1上，所述四个取料机构3等间距滑动设置在所述第一滑轨2上，所述四个取料机构3的间距与第一间距相同，所述隔膜机构滑动设置在所述第一滑轨2上，且位于中间的两个取料机构3之间，所述四个取料机构3和隔膜机构的上端固定连接有一体架11，所述一体架11的一端连接所述第一驱动气缸13，所述第一驱动气缸13与所述PLC配电箱12电性连接；

所述极片检测装置5包括支撑台501和极片检测台502，所述支撑台上纵向对称设置有两个第二滑轨503，所述极片检测台 502滑动设置在所述第二滑轨503上，所述极片检测台502的一端连接有第二驱动气缸507，所述第二驱动气缸507固定安装在所述支撑台501上，所述极片检测台502的另一端设置有剔除机械手8和废极片收集盒9，所述极片检测台502的一侧设置有极片限位板504，另一侧设置有夹紧气缸505，所述极片检测台 502上对应极片极耳位置下方设有通孔，并通孔内安装有极耳检测传感器506，所述极耳检测传感器、第二驱动气缸507、夹紧气缸505和剔除机械手8分别与所述PLC配电箱12电性连接。

进一步，所述叠片装置6包括压紧机构和叠片工作台601，所述压紧机构包括两个对称设置的第三滑轨602、四个压爪、两个第三驱动气缸605、四个升降电机604和两个第一滑座603，所述第三滑轨602位于叠片工作台601的正下方，所述两个第一滑座603对称滑动设置在所述第三滑轨602的两端，所述第三驱动气缸605的输出端固定连接所述第一滑座603，每个所述第一滑座603上安装所述两个升降电机604，每个升降电机604 的输出轴连接一个压爪，所述第三驱动气缸605和升降电机604 分别与所述PLC配电箱12电性连接。

在本申请实施例中，极片是L型的，极片的尺寸不固定，压爪根据极片的尺寸大小可进行更换调节，以适应极片尺寸。

进一步，每个所述取料机构3包括第二滑座301、升降气缸 302和极片吸盘303，所述第二滑座301滑动设置在所述第一滑轨2上，所述升降气缸302固定安装在所述第二滑座301上，所述升降气缸302的一端穿过所述第二滑座301与所述极片吸盘303固定连接，所述升降气缸302与所述PLC配电箱12电性连接。

在本申请实施例中，四个升降气缸302连接有同步器，保证四个升降气缸302同时工作。

进一步，所述隔膜机构包括隔膜放料单元、第三滑座401、两个隔膜定位轴403和连接架402，所述第三滑座401滑动设置在所述第一滑轨2上，所述第三滑座401的底部固定连接所述连接架402，所述连接架402连接两个平行设置的隔膜定位轴 403，所述第三滑座401和连接架402上对应设有用于穿过隔膜的穿孔，所述隔膜放料单元将输出的隔膜依次穿过第三滑座 401、连接架402和两个隔膜定位轴403之间。

进一步，所述隔膜放料单元包括固定板404以及安装在所述固定板404上的气胀轴406、两个平行设置的导向辊轴407 和张力辊轴408，所述固定板404固定安装在输送架上方，所述气胀轴406与导向辊轴407平行设置，所述张力辊轴408上下滑动设置在两个导向辊轴407之间靠下位置，所述气胀轴406 上套设有隔膜卷405，隔膜一端依次穿过一个导向辊轴407、张力轴、另一个导向辊轴407。

在本申请实施例中，气胀轴406充气后将隔膜卷405固定，隔膜卷405上的隔膜依次穿过导向辊轴407和张力辊轴，在第三滑动座左右移动时，张力辊轴跟随隔膜的移动上下浮动，防止隔膜抖动，保证隔膜稳定出料。

进一步，所述极耳检测传感器采用红外传感器。

在本申请实施例中，可以根据极耳的箔材材质来检测极耳，红外传感器照到极片14上面的极耳，会有感光，由于检测到极耳箔材或者没有箔材感光的数值不一样，从而检测出极片14的极耳是否断掉，如果断掉，则第二驱动气缸507将极片14检测台502驱动至剔除机械手8处，由剔除机械手8将断极耳的极片14放入废极片收集盒9内。其中剔除机械手8为市售产品。

进一步，所述输送架1的两侧下方固定连接有支撑架10，所述支撑架10固定支撑在地面上。

工作原理：下面给出一个具体的示例来对本系统的工作原理进行说明，在该示例中，将四个取料机构从左至右分别命名为取料机构A、取料机构B、取料机构C和取料机构D，同样，将取料机构包括的部件命名为与取料机构代码一致的名称，例如，取料机构A的极片吸盘命名为极片吸盘A，将极片检测装置和极片料槽从左至右命名为极片料槽A、极片检测装置A、极片检测装置B和极片料槽B，

初始工作时，第一驱动气缸将一体架驱动至最左侧，并手动将隔膜卷轴上的隔膜15拉至叠片工作台上，由压爪压紧，此时，取料机构A位于极片料槽A的上方，取料机构B位于极片检测装置A的上方，取料机构C位于叠片工作台的上方，取料机构D位于极片检测装置B的上方，然后四个升降驱动气缸同时启动，向下驱动极片吸盘，极片吸盘A吸取极片料槽A的极片，然后四个升降驱动气缸同时向上运动，第一驱动气缸驱动一体架向右运动一个第一间距的距离，然后四个升降驱动气缸同时向下运动，极片吸盘A将极片放置极片检测台A处，极片吸盘D吸取极片料槽B的极片，极片吸盘A放下极片，极片吸盘D继续吸取极片，并同时四个升降气缸向上运动，此时，夹紧气缸开始工作，夹紧极片，红外传感器进行检测，若检测到断极耳，第二驱动气缸开始工作，将极片检测台推至剔除机械手的一端，由剔除机械手将断极耳的极片放入废极片收集盒内，并人工进行缺片补充，再对设备进行复位接续后续未完成动作；如果没有检测到断极耳，则四个取料机构继续向左运动，再向下运动，极片吸盘D将极片放置极片检测台B上，极片吸盘A 继续吸取极片，极片吸盘B吸取极片检测台A上的极片，然后四个取料机构整体向右运动第一间距的距离，极片吸盘B将极片检测台A上的极片移动至叠片工作台上，极片吸盘A将极片放置极片检测台A处，极片吸盘C吸取极片检测台B上的极片，极片吸盘D吸取极片料槽B上的极片，重复上述过程，第一驱动气缸驱动四个取料机构和隔膜机构的第三滑动座继续向左移动第一间距。其中，隔膜机构的第三滑动座每移动一次，隔膜 15则折叠一次，每次位于叠片上方的极片吸盘向下运动至叠片工作台上时，第三驱动气缸和升降电机配合工作将压爪压紧在极片上。

以上仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种可剔除断极耳极片的叠片系统，其特征在于，包括：叠片装置(6)、极片检测装置(5)、极片料槽(7)、极片输送装置和PLC配电箱(12)，所述叠片装置(6)的两侧对称设置有两个所述极片检测装置(5)，每个所述极片检测装置(5)的一侧设置有一个所述极片料槽(7)，所述极片料槽(7)与极片检测装置(5)的第一间距和所述极片检测装置(5)与叠片装置(6)的第二间距相同；

所述极片输送装置包括输送架(1)、第一滑轨(2)、四个取料机构(3)、隔膜机构和第一驱动气缸(13)，所述第一滑轨(2)固定设置在所述输送架(1)上，所述四个取料机构(3)等间距滑动设置在所述第一滑轨(2)上，所述四个取料机构(3)的间距与第一间距相同，所述隔膜机构滑动设置在所述第一滑轨(2)上，且位于中间的两个取料机构(3)之间，所述四个取料机构(3)和隔膜机构的上端固定连接有一体架(11)，所述一体架(11)的一端连接所述第一驱动气缸(13)，所述第一驱动气缸(13)与所述PLC配电箱(12)电性连接；

所述极片检测装置(5)包括支撑台(501)和极片检测台(502)，所述支撑台上纵向对称设置有两个第二滑轨(503)，所述极片检测台(502)滑动设置在所述第二滑轨(503)上，所述极片检测台(502)的一端连接有第二驱动气缸(507)，所述第二驱动气缸(507)固定安装在所述支撑台(501)上，所述极片检测台(502)的另一端设置有剔除机械手(8)和废极片收集盒(9)，所述极片检测台(502)的一侧设置有极片限位板(504)，另一侧设置有夹紧气缸(505)，所述极片检测台(502)对应极片极耳位置下方设有通孔，并通孔内安装有极耳检测传感器(506)，所述极耳检测传感器、第二驱动气缸(507)、夹紧气缸(505)和剔除机械手(8)分别与所述PLC配电箱(12)电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种可剔除断极耳极片的叠片系统，其特征在于，所述叠片装置(6)包括压紧机构和叠片工作台(601)，所述压紧机构包括两个对称设置的第三滑轨(602)、四个压爪(606)、两个第三驱动气缸(605)、四个升降电机(604)和两个第一滑座(603)，所述第三滑轨(602)位于叠片工作台(601)的正下方，所述两个第一滑座(603)对称滑动设置在所述第三滑轨(602)的两端，所述第三驱动气缸(605)的输出端固定连接所述第一滑座(603)，每个所述第一滑座(603)上安装两个所述升降电机(604)，每个所述升降电机(604)的输出轴连接一个所述压爪(606)，所述第三驱动气缸(605)和升降电机(604)分别与所述PLC配电箱(12)电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种可剔除断极耳极片的叠片系统，其特征在于，每个所述取料机构(3)包括第二滑座(301)、升降气缸(302)和极片吸盘(303)，所述第二滑座(301)滑动设置在所述第一滑轨(2)上，所述升降气缸(302)固定安装在所述第二滑座(301)上，所述升降气缸(302)的一端穿过所述第二滑座(301)与所述极片吸盘(303)固定连接，所述升降气缸(302)与所述PLC配电箱(12)电性连接。

4.根据权利要求1所述的一种可剔除断极耳极片的叠片系统，其特征在于，所述隔膜机构包括隔膜放料单元、第三滑座(401)、两个隔膜定位轴(403)和连接架(402)，所述第三滑座(401)滑动设置在所述第一滑轨(2)上，所述第三滑座(401)的底部固定连接所述连接架(402)，所述连接架(402)连接两个平行设置的隔膜定位轴(403)，所述第三滑座(401)和连接架(402)上对应设有用于穿过隔膜的穿孔，所述隔膜放料单元将输出的隔膜依次穿过第三滑座(401)、连接架(402)和两个隔膜定位轴(403)之间。

5.根据权利要求4所述的一种可剔除断极耳极片的叠片系统，其特征在于，所述隔膜放料单元包括固定板(404)以及安装在所述固定板(404)上的气胀轴(406)、两个平行设置的导向辊轴(407)和张力辊轴(408)，所述固定板(404)固定安装在输送架上方，所述气胀轴(406)与导向辊轴(407)平行设置，所述张力辊轴(408)上下滑动设置在两个导向辊轴(407)之间靠下位置，所述气胀轴(406)上套设有隔膜卷(405)，隔膜一端依次穿过一个导向辊轴(407)、张力辊轴(408)、另一个导向辊轴(407)。

6.根据权利要求1所述的一种可剔除断极耳极片的叠片系统，其特征在于，所述极耳检测传感器(506)采用红外传感器。

7.根据权利要求1所述的一种可剔除断极耳极片的叠片系统，其特征在于，所述输送架(1)的两侧下方固定连接有支撑架(10)。

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