CN213792486U - 涂布机模头调整机构和涂布机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及锂电池涂布技术领域，公开了一种涂布机模头调整机构和涂布机，所述调整机构主要包括：轴系，包括偏心轴，所述偏心轴包括：大直径主体和小直径主体，所述大直径主体的大直径端设有偏心轴轴承，所述偏心轴轴承与所述涂布机的模头平台相外切；驱动组件，与所述小直径主体相连，并带动所述偏心轴转动；检测元件，设置于所述模头和涂布机的涂布辊之间，用于检测所述模头与涂布辊的间隙值；控制系统，分别与所述驱动组件和检测元件相连，用于基于所述间隙值控制所述驱动组件。本实用新型能够方便、自动精确调整模头与涂布辊间的间隙值，且可以实时反馈该间隙值。

Description

涂布机模头调整机构和涂布机

技术领域

本实用新型涉及锂电池涂布技术领域，特别是涉及一种涂布机模头调整机构和涂布机。

背景技术

目前，锂电池挤出式涂布机采用模头(挤出头)挤出式的涂布方式，完成锂离子电池极片的连续或间断涂敷。如图1所示，锂电池挤出式涂布机设备主要由放卷机构101、挤出涂布系统102(含浆料输送系统)、干燥系统103、牵引机构104、收卷机构105以及电气控制系统等组成。安放在放卷机构上的极片基材经夹送辊牵出，经自动纠偏后进入张力系统，调整放卷张力后，按涂布系统的设定程序进入涂布模头进行涂布，涂布后的湿极片进入干燥系统的烘箱由热风进行干燥。干燥后的极片经张力系统调整张力，并经厚度检测机构自动测量后，由收卷机构进行收卷，收放卷均采用全自动换卷装置实现不停机换卷接带，走带方向如图中箭头所示。

对于动力电池而言，单体电芯的质量，即一致性，尤为重要，其往往决定着一块动力电池的核心性能。涂布机所产出的极片的一致性受很多因素影响，如图2所示，模头204固定于模头平台202上，模头平台202设置于导轨205上，模头平台202的进退直接反映了模头与涂布辊201间的间隙值，如图2中所示间隙D，该参数是关键的一点。早期的挤出式涂布机，通过手动调节模头限位块203(如塞尺)来改变间隙D，在实际涂布时，往往需要将间隙调整到毫米甚至纳米级别，这对于限位块调节机构来说就比较难以实现，而且也不好控制，操作不便，且不能实时反馈。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种涂布机模头调整机构，能够方便、自动精确调整模头与涂布辊间的间隙值，且可以实时反馈该间隙值。

一方面，本实用新型提供一种涂布机模头调整机构，包括：轴系，包括偏心轴，所述偏心轴包括：大直径主体和小直径主体，所述大直径主体的大直径端设有偏心轴轴承，所述偏心轴轴承与所述涂布机的模头平台相外切；驱动组件，与所述小直径主体相连，并带动所述偏心轴转动；检测元件，设置于所述模头和涂布机的涂布辊之间，用于检测所述模头与涂布辊的间隙值；控制系统，分别与所述驱动组件和检测元件相连，用于基于所述间隙值控制所述驱动组件。

根据本实用新型的一个实施例，所述轴系还包括：轴承定位套、套筒轴承和套筒端盖，所述套筒轴承设置于所述轴承定位套内且外设于所述偏心轴的大直径主体上，所述套筒端盖与所述轴承定位套的一端相连。

根据本实用新型的一个实施例，所述轴系还包括轴承挡圈，所述套筒轴承的一端与所述轴承定位套的另一端台阶抵接，所述轴承挡圈外设于所述偏心轴的大直径主体上且位于所述套筒轴承的另一端。

根据本实用新型的一个实施例，所述驱动组件包括减速机和电机，所述减速机分别与所述电机和所述偏心轴的小直径主体相连，所述减速机的壳体与所述套筒端盖相连，所述偏心轴的大直径端延伸至所述轴承定位套的外侧，所述偏心轴的小直径端延伸至所述减速机的外侧。

根据本实用新型的一个实施例，还包括限位组件，包括：呈夹角设置的第一挡片和第二挡片，且所述第一挡片的连接端和所述第二挡片的连接端分别经挡圈与所述偏心轴的小直径主体的小直径端相连；及多个接近开关，通过支架固定于所述挡片的同侧，与所述两个挡片的检测端相配合，对所述偏心轴的转动限位。

根据本实用新型的一个实施例，所述第一挡片和第二挡片的长度不同。

根据本实用新型的一个实施例，还包括：气缸和位移传感器，所述气缸分别与所述控制系统和所述模头平台相连，所述位移传感器固定于所述模头平台上且与所述控制系统相连。

根据本实用新型的一个实施例，所述检测元件为磁尺。

根据本实用新型的一个实施例，所述控制系统为PLC控制系统。

另一方面，本实用新型提供一种涂布机，包括如前所述的涂布机模头调整机构。

本实用新型实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：

本实用新型涂布机模头调整机构，整体通过控制系统进行自动运作，采用偏心轴实现了对模头与涂布辊之间的间隙值的小范围精确微调，并且通过控制系统根据工艺参数设定间隙值，来改变偏心轴的角度，从而改变模头平台的进退量，即同时改变了模头(挤出头)与涂布辊的间隙值，通过检测元件实时反馈当前间隙值，当与设定间隙值出现偏差时，立刻自动调整偏心轴来修正偏差，保证间隙值恒定。

附图说明

图1为现有技术的锂电池挤出式涂布机的示意性结构图。

图2为图1涂布机的挤出涂布机构的模头安装示意图。

图3为本实用新型实施例提供的调整机构的安装示意图。

图4为本实用新型实施例提供的调整机构的主视图。

图5为本实用新型实施例提供的调整机构的左视图。

图6为图5的A-A处剖视图。

图7为本实用新型实施例提供的调整机构的俯视图。

附图标号说明：

101、放卷机构；102、挤出涂布系统；103、干燥系统；104、牵引机构；105、收卷机构；201、涂布辊；202、模头平台；203、模头限位块；204、模头；205、导轨；301、调整机构；302、位移传感器；303、检测面；401、偏心轴；402、偏心轴轴承；403、轴承定位套；404、套筒端盖；405、套筒轴承；406、轴承挡圈；407、台阶；408、减速机；409、减速机支架；410、电机；411、第一挡片；412、第二挡片；413、挡圈；414、接近开关；D、间隙。

具体实施方式

为使实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实用新型中的附图，对实用新型中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于实用新型保护的范围。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。

在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

关于图1-2涉及的关于现有技术涂布机的描述参见前述背景技术内容，此处不再赘述。

根据本实用新型的实施例，提供了一种涂布机模头调整机构，如图3所示，将现有的模头限位块改进为本实用新型的调整机构301，主要包括：轴系、驱动组件、检测元件和控制系统，轴系包括偏心轴，偏心轴的两端分别与模头平台和驱动组件相连，检测元件设置于模头与涂布辊的间隙处，控制系统分别与驱动组件和检测元件连接。本实用新型通过控制系统进行自动运作，采用偏心轴实现了对间隙值的小范围精确微调，例如：毫米级别、纳米级别甚至更小范围的范围调整，并且通过控制系统根据工艺参数设定间隙值，启动驱动组件带动偏心轴旋转来改变偏心轴的角度，从而改变模头平台的进退量，即同时改变了模头(挤出头)与涂布辊的间隙值，通过检测元件实时反馈当前间隙值，当与设定间隙值出现偏差时，立刻自动调整偏心轴来修正偏差，保证间隙值恒定。

在该实施例中，如图6所示，所述轴系包括偏心轴401，偏心轴401包括轴线相互平行且存在偏心距的大直径端和小直径端，相对应的，偏心轴主体包括一体成型结构的大直径主体和小直径主体，偏心轴的大直径端外套设有偏心轴轴承402，偏心轴轴承402与涂布机的模头平台202的表面相外切，偏心轴的转动带动模头平台实现进退移动。

需要说明的是，本实用新型“大直径”与“小直径”的描述仅为相对概念，也即是为了限定偏心轴包括直径不同的两个部分。

作为进一步的改进，所述轴系还包括：轴承定位套403、套筒轴承405和套筒端盖404，套筒轴承405设置于轴承定位套403内且外设于偏心轴401的大直径主体上，套筒端盖404与轴承定位套403的右端相连，对偏心轴401进行定位。

所述套筒轴承主要包括：轴承件、轴承外圈套筒及轴承外圈套筒，所述轴承内圈套筒套设于所述偏心轴的大直径主体上，所述轴承件设置于所述轴承外圈套筒及轴承外圈套筒之间，所述轴承外圈套筒设置于轴承定位套内，实现了对偏心轴的径向限位。

作为进一步的改进，所述轴系还包括轴承挡圈406，所述套筒轴承405的左端与所述轴承定位套403的左端台阶407抵接，所述轴承挡圈406外设于所述偏心轴401的大直径主体上且位于所述套筒轴承405的右端，通过台阶407及轴承挡圈406的配合实现了对偏心轴401的轴向限位。

本实用新型驱动组件的具体类型不受限制，只要能够起到驱动偏心轴旋转的作用即可，可以为步进电机、交流或直流伺服电机及减速电机等，在该实施例中，如图4-7所示，本实用新型所述驱动组件优选为减速电机，包括减速机408和电机410，减速机通过减速机支架409固定，减速机具有互相垂直的输入轴和输出轴，减速机的输入轴通过联轴器与电机的输出转轴相连，减速机的输出轴为空心轴且与偏心轴401的小直径主体相连，通过减速电机带动偏心轴的转动，偏心轴的转动带动模头平台的进退，进而改变模头与涂布辊之间的间隙值。

如图6所示，减速机408的壳体与套筒端盖404固定相连，偏心轴401的大直径端贯穿轴承定位套403延伸至其外侧，图中所示左侧，也可以为右侧，方向不做特别限制，偏心轴401的小直径端贯穿减速机408延伸至其外侧，图中所示右侧，也可以为左侧，不做特别限制。

所述检测元件(图中未示出)设置于所述间隙D处，主要用于检测模头与涂布辊的间隙值，所述检测元件的具体种类不受限制，可以为直线位移传感器或磁尺等检测元件，本实用新型优选为磁尺，对周围电磁场的抗干扰能力较强，在油污和粉尘较多的场合下使用有较好的稳定性，并且反应迅速，精度高，有利于提高间隙值的检测精度。

本实用新型控制系统(图中未示出)分别与所述驱动组件和检测元件相连，所述控制系统依次先控制减速电机、偏心轴401及模头平台202运动，实时接收检测元件的间隙值，将该间隙值与设定间隙值进行比较，当反馈的间隙值与设定间隙值出现偏差时，立刻再次控制减速电机转动，自动调整偏心轴来修正偏差，保证间隙值恒定，实现了闭环控制。

在该实施例中，本实用新型所述控制系统的具体种类不受限制，例如可以为：单片机控制系统、DCS控制系统或PLC控制系统，在本实用新型该实施例中，优选为PLC控制系统。

作为本实用新型的进一步改进，如图4-7所示，本实用新型调整机构还包括限位组件，主要包括：第一挡片411、第二挡片412和多个接近开关414，其中，第一挡片411和第二挡片412的连接端分别经挡圈413与偏心轴401的小直径端相连，两个挡片呈夹角设置，这样就可以方便操作人员更为直观地观察偏心轴的转动。

作为本实用新型的进一步改进，第一挡片411和第二挡片412的长度设置成不同，可以更为直观地观察偏心轴401的转动方向，进而知晓模头平台的进退移动。

下面将继续对接近开关414进行说明，接近开关414通过支架固定于第一挡片411及第二挡片412的同侧，接近开关414与两个挡片的检测端相配合，具体的，对于第一挡片411，设置两个对应的接近开关，分别保证最小行程及最大行程的限位，即两个接近开关设置于第一挡片的检测端摆动的最高点及最低点位置；对于第二挡片412的数量没有限制，可以理解的是，当第一挡片到达其配合的接近开关位置时，第二挡片也到达其配合的接近开关处，控制系统接收信号，控制减速电机停止转动，进而偏心轴停止转动，保证机构了不会超行程运行。

作为本实用新型的进一步改进，还包括间隙粗调组件：位移传感器302和气缸(图中未示出)，位移传感器302通过支架固定于模头平台上的检测面303上且与控制系统相连，气缸与控制系统相连，且气缸通过导轨205上的滑座与模头平台202相连，驱动模头平台202先进行大范围移动至粗调设定位置，该位置距离通过位移传感器302进行测量，进而得到粗调间隙值，得到的数据发送至控制系统，当控制系统检测到该移动平台到达设定粗调的位置时，再控制前述的偏心轴401等调节机构进行微调，直至达到设定间隙值。

根据本实用新型的另一实施例，提供了一种涂布机，与现有背景技术不同的是，本实用新型涂布机包括如前实施例所述的涂布机模头调整机构，使极片的涂布厚度一致，保证了产出的极片的一致性，提高了产品的合格率。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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 (10)

1.一种涂布机模头调整机构，其特征在于，包括：

轴系，包括偏心轴，所述偏心轴包括：大直径主体和小直径主体，所述大直径主体的大直径端设有偏心轴轴承，所述偏心轴轴承与所述涂布机的模头平台相外切；

驱动组件，与所述小直径主体相连，并带动所述偏心轴转动；

检测元件，设置于所述模头和涂布机的涂布辊之间，用于检测所述模头与涂布辊的间隙值；

控制系统，分别与所述驱动组件和检测元件相连，用于基于所述间隙值控制所述驱动组件。

2.根据权利要求1所述的涂布机模头调整机构，其特征在于，所述轴系还包括轴承定位套、套筒轴承和套筒端盖，所述套筒轴承设置于所述轴承定位套内且外设于所述偏心轴的大直径主体上，所述套筒端盖与所述轴承定位套的一端相连。

3.根据权利要求2所述的涂布机模头调整机构，其特征在于，所述轴系还包括轴承挡圈，所述套筒轴承的一端与所述轴承定位套的另一端台阶抵接，所述轴承挡圈外设于所述偏心轴的大直径主体上且位于所述套筒轴承的另一端。

4.根据权利要求2所述的涂布机模头调整机构，其特征在于，所述驱动组件包括减速机和电机，所述减速机分别与所述电机和所述偏心轴的小直径主体相连，所述减速机的壳体与所述套筒端盖相连，所述偏心轴的大直径端延伸至所述轴承定位套的外侧，所述偏心轴的小直径端延伸至所述减速机的外侧。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的涂布机模头调整机构，其特征在于，还包括限位组件，包括：

呈夹角设置的第一挡片和第二挡片，且所述第一挡片的连接端和所述第二挡片的连接端分别经挡圈与所述偏心轴的小直径主体的小直径端相连；

多个接近开关，通过支架固定于所述挡片的同侧，与所述两个挡片的检测端相配合，对所述偏心轴的转动限位。

6.根据权利要求5所述的涂布机模头调整机构，其特征在于，所述第一挡片和第二挡片的长度不同。

7.根据权利要求1所述的涂布机模头调整机构，其特征在于，还包括：气缸和位移传感器，所述气缸分别与所述控制系统和所述模头平台相连，所述位移传感器固定于所述模头平台上且与所述控制系统相连。

8.根据权利要求1所述的涂布机模头调整机构，其特征在于，所述检测元件为磁尺。

9.根据权利要求1所述的涂布机模头调整机构，其特征在于，所述控制系统为PLC控制系统。

10.一种涂布机，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的涂布机模头调整机构。

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