CN215834577U - 一种定位开料叠片压膜装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种定位开料叠片压膜装置，包括驱动支板、顶升组件、开料组件及压膜组件，驱动支板水平设置，驱动支板上可活动地设置有叠片平台；顶升组件设置在驱动支板的下方，且竖直向上穿过驱动支板；开料组件包括两组，两组开料组件分别设置于驱动支板的左右两侧，开料组件输出旋转动力及向上的动力至叠片平台；压膜组件包括两组，两组压膜组件分别设置于驱动支板的左右两侧，压膜组件从外侧及上侧压紧叠片平台上的隔膜。本实用新型通过具备自动顶升开料及旋转规避干涉功能，有效保证了叠片与极片组运载自动衔接，且通过外侧及上侧两个自由度方向压膜，实现自动压膜及规避与极片叠片干涉，有效保证了压膜与叠片自动衔接。

Description

一种定位开料叠片压膜装置

技术领域

本实用新型涉及自动化设备领域，特别指锂离子动力电池自动化生产装备领域的一种定位开料叠片压膜装置。

背景技术

锂电池Lithium battery是指电化学体系中含有锂包括金属锂、锂合金和锂离子、锂聚合物的电池。锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。锂电池是一种充电电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，锂离子在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电池时，锂离子从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。一般采用含有锂元素的材料作为电极的电池，是现代高性能电池的代表。

锂离子电池的电芯一般由正负极片交错叠合后形成，在电芯制造过程中首先需要先将单片的正负极片制造完成。然后在叠片平台上将正负极片交错叠合形成电芯，在正负极片交错叠片过程中需要在正负极片之间插入具有绝缘隔离作用的隔膜。在实际极片叠片覆膜过程中，一般是在叠片平台上叠完一层极片后再将隔膜覆盖在该极片上，不断交替循环直至完成电芯叠片。隔膜来料状态一般为带状结构，在实际叠片过程中，极片叠好后，一般通过拉膜机构将带状的隔膜从极片上方拉至叠片平台一侧，使带状隔膜覆盖极片表面，再将另一属性的极片放置在隔膜上，然后需要将带状隔膜水平拉至叠片平台另一侧，使隔膜覆盖在另一属性的极片表面，如此循环，隔膜在叠片平台两侧之间来回拉动覆盖在极片表面，直至形成所需的电芯极片组后，再将隔膜带切断。

基于以上叠片工艺背景，在进行叠片自动化产线集成设计过程中，需要解决以下技术问题：1、在叠片过程中带状的隔膜需要来回往返地拉动，以便交替覆盖在不同属性极片表面，因此，在隔膜从叠片平台的两侧拉出覆膜时需要具备压膜功能，如隔膜带从平台右侧拉膜覆膜至平台左侧后，再从左侧拉膜覆膜前，需要将左侧已覆膜层压紧，同理，从右侧覆膜至左侧过程中，需要将右侧已覆隔膜层压紧；因此，需要解决隔膜覆膜过程中叠片平台两侧自动压隔膜问题，且还要解决压膜与正负极片叠片的运动干涉问题，避免压膜影响正负极片的叠片。2、传统的叠片平台采用的是固定式结构，即叠片机构和覆膜机构在叠片平台上叠片形成极片组后，再将极片组取出进行极片组包胶固定，在进行叠片和包胶两工序时存在待料时间，如包胶工序需待叠片完成形成极片组后才能进行，影响生产产能；因此，在电芯整线自动化设计过程中需要解决减少待料时间问题。3、在以叠片平台作为载体承载叠片及运载极片组包胶下料过程中，在叠片工位处需要解决叠片平台的自动定位及抬升叠片问题，同时，叠片平台上，上下叠合的正负极片和隔膜仅依靠自身重力叠合在一起形成极片组，因此，叠合后的极片组内正负极片和隔膜之间极易发生位置偏移，因此在运载极片组过程需要解决叠片平台对极片组位置固定问题。4、另外，叠片平台在进行固定极片组和叠片两种工艺切换时，还需要解决极片组固定机构与叠片时产生运动干涉的问题，需要保证极片组固定机构不影响叠片动作。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种通过具备自动顶升开料及旋转规避干涉功能，有效保证了叠片与极片组运载自动衔接，且通过外侧及上侧两个自由度方向压膜，实现自动压膜及规避与极片叠片干涉，有效保证了压膜与叠片自动衔接的定位开料叠片压膜装置。

本实用新型采取的技术方案如下：一种定位开料叠片压膜装置，包括驱动支板、顶升组件、开料组件及压膜组件，其中，上述驱动支板水平设置，驱动支板上可活动地设置有叠片平台；上述顶升组件设置在驱动支板的下方，且竖直向上穿过驱动支板，顶升组件输出向上的动力至叠片平台，定位及抬升叠片平台；上述开料组件包括两组，两组开料组件分别设置于驱动支板的左右两侧，开料组件输出旋转动力及向上的动力至叠片平台；上述压膜组件包括两组，两组压膜组件分别设置于驱动支板的左右两侧，压膜组件从外侧及上侧压紧叠片平台上的隔膜。

优选的，所述驱动支板的左右两侧平行间隔地设置有单元滑轨，单元滑轨与外部的滑轨对接，叠片平台从滑轨滑入单元滑轨内。

优选的，所述顶升组件包括顶升气缸及顶柱，顶升气缸设置在驱动支板的底部，且输出端朝上设置；顶柱竖直连接在顶升气缸的输出端上，且穿过驱动支板向上延伸至叠片平台内，定位及抬升叠片平台。

优选的，所述开料组件包括开料电机、传动凸轮、开料座、开料弹簧、开料传动轮、旋转电机及开料杆，其中，上述开料电机包括两个，两个开料电机设置在驱动支板的底部，且输出方向朝驱动支板的外侧设置，传动凸轮连接于开料电机的输出轴上；上述开料座包括两个，两个开料座对应设置于开料电机的外侧，且上下贯通驱动支板，沿竖直方向在驱动支板上自由滑动。

优选的，所述旋转电机设置在开料座的底部，且输出轴穿过开料座向上延伸；上述开料传动轮可转动地设置在旋转电机的侧壁上，且位于传动凸轮的上方。

优选的，所述开料杆竖直连接在旋转电机的输出端上，并经旋转电机驱动而旋转运动，开料杆的顶部与叠片平台连接；开料电机通过传动凸轮、开料传动轮将旋转运动转换为竖直方向的动力，并经开料杆输出至叠片平台，旋转电机通过开料杆将旋转动力输出至叠片平台。

优选的，所述开料弹簧竖直连接在开料座与驱动支板的底面之间，使开料座与驱动支板柔性连接。

优选的，所述压膜组件包括压膜支板、压膜电机、传动轴、第一凸轮、第二凸轮、压膜支座、第一滑座、第一传动轮、传动支架、传动摆块、第二传动轮、第二滑座、压膜支块、压膜气缸、第三滑座、第三传动轮、连接支架及压膜片，其中，上述压膜支板竖直设置在驱动支板上，并位于单元滑轨的外侧；上述压膜支座设置在压膜支板上；上述压膜电机设置于压膜支板的一侧；上述传动轴可转动地插设在压膜支座内，且通过传动带与压膜电机的输出轴连接，压膜电机驱动传动轴旋转运动。

优选的，所述第一凸轮和第二凸轮包括两套，第一凸轮及第二凸轮分别间隔连接在传动轴两端延伸出压膜支座外侧部分；上述第一滑座沿竖直方向可滑动地连接在压膜支座的侧壁上；上述第一传动轮可转动地连接在第一滑座的侧壁上，并位于第二凸轮的上方，第二凸轮旋转通过第一传动轮推动第一滑座升降运动；上述传动支架竖直设置在第一滑座的顶部，传动支架中部开设有水平条槽。

优选的，所述传动摆块的可转动地连接在压膜支座的侧壁上，并位于第一滑座与压膜支座侧壁之间的间隙空间中，传动摆块的下端为圆形块体，圆形块体贴近第一凸轮，且倾斜向上延伸在上端形成带有内凹槽体的拨块结构；上述第二滑座沿水平方向可滑动地连接在压膜支座顶部设置的直线滑轨上，压膜支座沿靠近或远离叠片平台方向自由滑动；上述第二传动轮可转动地连接在第二滑座的侧壁上，且位于传动摆块上方的拨块内凹槽体内，第一凸轮通过圆形块体推动传动摆块旋转，传动摆块通过上部的拨块结构推动第二传动轮带动第二滑座直线滑动。

优选的，所述压膜支块竖直设置在第二滑座上，压膜气缸竖直设置于压膜支块的一侧，且输出端向上设置，第三滑座沿竖直方向可滑动地连接在压膜支块另一侧壁上，且与压膜气缸的输出端连接，压膜气缸驱动第三滑座升降运动；上述连接支架的上端通过连杆与第三滑座的侧壁连接，连接支架的下部侧壁上可转动地连接有第三传动轮，第三传动轮嵌入水平条槽内，并在水平条槽内自由滑动；上述压膜片连接在第三滑座的顶部，并水平朝叠片平台方向延伸。

本实用新型的有益效果

本实用新型针对电芯制成过程中存在的技术问题，进行自主研发，设计了一种通过具备自动顶升开料及旋转规避干涉功能，有效保证了叠片与极片组运载自动衔接，且通过外侧及上侧两个自由度方向压膜，实现自动压膜及规避与极片叠片干涉，有效保证了压膜与叠片自动衔接的定位开料叠片压膜装置。

本实用新型针对电芯自动化产线集成需求，将叠片平台同时作为叠片承载和极片组运载结构，叠片平台在叠片工位处完成叠片后，将叠片后形成的极片组运载至下料工位，如此循环运动，有效地减少了叠片和下料之间的待料时间，在提升整线自动化程度的同时极大地提升了整线产能。

针对叠片平台的在叠片工位处的定位及抬升叠片问题，驱动压料片旋转及上升以避免叠片干涉及极片组下料问题，叠片时交替压隔膜工艺需求，通过将本实用新型固定设置于叠片平台处，不随叠片平台运动，同时其内部的单元滑轨与上滑轨对接，以便叠片平台滑入。本实用新型以驱动支板作为承载结构，整体包括顶升组件、开料组件及压膜组件。

本实用新型的顶升组件设置于驱动支板下方，以顶升气缸作为动力机构，顶升气缸输出向上的动力至顶柱，顶柱穿过驱动支板及叠片平台的平台支座将设置于平台支座上方用于承载叠片的真空吸板向上顶起至叠片机构下方，以便于叠片机构将正负极片叠合至真空吸板上，上顶真空吸板的同时，通过顶柱将平台支座导向限位，实现叠片平台整体自动定位。本实用新型的开料组件包括两组，两组开料组件上下对应叠片平台的压料组件设置在驱动支板的左右两侧。

基于叠片平台的压料组件所需的压极片、松极片下料及避免叠片干涉要求，本实用新型的开料组件同时输出向上的动力给叠片平台的压料组件用以松开极片，同时还集成有在水平面内输出旋转动力功能；具体地，从空间利用角度出发，以设置于驱动支板底部的开料电机作为向上动力输出部件，通过传动凸轮及开料传动轮将开料电机旋转动力转换为向上的直线动力，驱动竖直穿插设置在驱动支板上的开料支座升降运动，开料支座带动竖直设置在其底部的旋转电机升降，旋转电机的输出轴上竖直连接有开料杆，开料支座带的旋转电机及开料杆向上顶起的同时，旋转电机还驱动开料杆旋转运动，从而通过顶端与压料组件的弹簧柱连接的开料杆向上顶起弹簧柱以便松开极片组，同时开料杆还带的弹簧柱及其上的压料片旋转运动，使压料片旋转至叠片平台上方压紧极片组或者在叠片时，水平旋转至叠片平台外侧，避免叠片时运动干涉。

本实用新型的压膜组件包括两组，分别设置在驱动支板上方左右两侧，两组压膜组件在叠片时当隔膜覆盖在极片表面后，从隔膜两侧将隔膜压紧。由于压隔膜在叠片过程中交替进行，因此压膜的同时需实时保证避免与叠极片产生运动干涉，为实现压隔膜的同时实时规避运动干涉，本实用新型的压膜组件实现了从外侧及上侧两个自由度方向压膜，从运动轨迹来看即从叠片平台外侧以弧形路径运动至隔膜上方压住隔膜，而实现上述两个自由度方向的驱动，本实用新型压膜组件仅通过一个动力输出实现，具体地，压膜组件以竖直设置在驱动支板上的压膜支板为承载结构，在压膜支板下部一侧设有压膜电机作为动力输出部件，压膜支板的顶部设有压膜支座，压膜电机的动力通过传动待输出至压膜支座内插设的传动轴上，传动轴的两端分别形成两个动力输出支点，两输出支点同步输出，形成同步运动的双边压膜形式，相比于单边压膜更能保证压膜时的稳定性，减少对隔膜表面平面度的影响；对于单边压膜，通过传动轴上间隔设置的第一凸轮和第二凸轮作为传动部件，第一凸轮和第二凸轮上方对应设有传动摆块和第一传动轮，当传动轴带的第一凸轮和第二凸轮旋转运动时，第一凸轮和第二凸轮将旋转动力输出为竖直方向的直线运动，向上的动力分别输出值传动摆块和第一传动轮，其中，第一传动轮带动可转动地连接于压膜支座侧壁上的传动摆块旋转摆动，传动摆块将竖直方向的动力转换为水平直线方向的动力，传动摆块的上端通过内凹槽体的拨块结构带动第二传动轮水平直线运动，第二传动轮带动可滑动地设置于压膜支座顶部的第二滑座直线运动，第二滑座带动设置于其上的压膜支块、压膜气缸及压膜片同步直线运动，从而实现了压膜片在叠片内外侧水平方向自由度的动力驱动。另外，第二凸轮通过第一传动轮驱动设置于压膜支座侧壁上的第一滑座升降运动，为了将该竖直动力输出至压膜片，实现竖直方向自由度的动力输出，由于第二滑座仅能维持水平方向的自由滑动，在竖直方向无法运动，因此在向上动力输出和水平动力输出过程中需要解决两者的运动干涉，即第一滑座的竖直动力直接输出给第二滑座是无法带动压膜片升降运动的。为解决该干涉问题，本实用新型在第一滑座的顶部设有传动支架，传动支架的内部开设有与第二滑动运动方向相同的水平条槽，水平条槽内科滑动地嵌设有第三传动轮，同时在压膜支块的侧部沿竖直方向可滑动地设有第三滑座，第三滑座通过连接支架与第三传动轮连接，当第一滑座通过传动支架升降时，通过条状滑槽带动第三传动轮升降，第三传动轮通过连接支架带动第三滑座升降运动，第三滑座带动水平连接于其上的压膜片升降运动，从而在保证水平直线运动的前提下避免了第二滑座对竖直方向的运动干涉；另外，当第二滑座水平直线运动时，第三传动轮在水平条槽内的直线滑动，从而避免了竖直方向对水平方向的运动干涉，通过以上传动结构在避免两个垂直方向运动干涉的前提下，以一套动力结构实现双边压膜，且完成了压膜片在两个自由度方向的运动驱动。另外，当压膜片通过以上动力传动从外侧上方沿弧形路径运动至隔膜上方后，通过压膜支块的另一侧壁上竖直设置的压膜气缸输出竖直方向的动力给第三滑座，从而驱动第三滑座带动压膜片下压隔膜。

另外，针对以上叠片平台自动循环供应的工艺要求以及极片组运载过程中位置稳定性要求高的情况，与本实用新型配套的叠片平台内集成设计有压料组件，压料组件包括两组，分别设置在叠片支板的左右两侧，压料组件的作用在于将叠片平台上叠合完成后的极片组从两侧压紧，以便于叠片平台在运载极片组过程中保证极片组的位置稳定，且使其内的各极片和隔膜不发生错位。同时，由于叠片平台除了运载极片组，其主要功能在于作为叠片时的承载部件，因此压料组件在保证压紧极片组的前提下还需要避免与叠片动作干涉。本实用新型的压料组件以设置在平台支座两侧壁上的压料支座作为载体，压料支座内竖直插设有弹簧柱，弹簧柱的两端分别延伸至压料支座的上下两侧，且与压料支座活动连接，弹簧柱的顶部水平连接有压料片，弹簧柱的下部插设在压料滑座上，压料滑座沿竖直方向可滑动地连接在平台支座的侧壁上；自然状态下弹簧柱外套设的弹力产生弹力向下抵推压料滑座，使得压料滑座带的弹簧柱下降，弹簧柱带的压料片向下压紧极片组；叠片平台运动至叠片工位处进行叠片时，叠片工位处设置的开料组件首先驱动弹簧柱旋转运动，使压料片从叠片平台上方旋转至外侧，从而解决了干涉叠片的问题；另外，在将极片组下料时，开料组件还输出向上的动力给压料组件，使得弹簧柱带的压料片向上运动，松开极片组，以便于取出极片组。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图之一。

图2为本实用新型的立体结构示意图之二。

图3为本实用新型的立体结构示意图之三。

图4为本实用新型的压膜组件立体结构示意图之一。

图5为本实用新型的压膜组件立体结构示意图之二。

图6为本实用新型的压膜组件立体结构示意图之三。

图7为本实用新型的压膜组件立体结构示意图之四。

图8为本实用新型与叠片平台的组装结构示意图。

图9为本实用新型隐藏部件后的组装结构示意图之一。

图10为本实用新型隐藏部件后的组装结构示意图之二。

图11为本实用新型隐藏部件后的组装结构示意图之三。

图12为叠片平台的立体结构示意图之一。

图13为叠片平台的立体结构示意图之二。

图14为叠片平台的立体结构示意图之三。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步描述：

如图1至图11所示，本实用新型采取的技术方案如下：一种定位开料叠片压膜装置，包括驱动支板41、顶升组件、开料组件及压膜组件，其中，上述驱动支板41水平设置，驱动支板41上可活动地设置有叠片平台3；上述顶升组件设置在驱动支板41的下方，且竖直向上穿过驱动支板41，顶升组件输出向上的动力至叠片平台3，定位及抬升叠片平台3；上述开料组件包括两组，两组开料组件分别设置于驱动支板41的左右两侧，开料组件输出旋转动力及向上的动力至叠片平台3；上述压膜组件包括两组，两组压膜组件分别设置于驱动支板41的左右两侧，压膜组件从外侧及上侧压紧叠片平台3上的隔膜。

驱动支板41的左右两侧平行间隔地设置有单元滑轨42，单元滑轨42与外部的滑轨对接，叠片平台3从滑轨滑入单元滑轨42内。

顶升组件包括顶升气缸43及顶柱44，顶升气缸43设置在驱动支板41的底部，且输出端朝上设置；顶柱44竖直连接在顶升气缸43的输出端上，且穿过驱动支板41向上延伸至叠片平台3内，定位及抬升叠片平台3。

开料组件包括开料电机45、传动凸轮46、开料座47、开料弹簧48、开料传动轮49、旋转电机410及开料杆411，其中，上述开料电机45包括两个，两个开料电机45设置在驱动支板的底部，且输出方向朝驱动支板41的外侧设置，传动凸轮46连接于开料电机45的输出轴上；上述开料座47包括两个，两个开料座47对应设置于开料电机45的外侧，且上下贯通驱动支板41，沿竖直方向在驱动支板41上自由滑动。

旋转电机410设置在开料座47的底部，且输出轴穿过开料座47向上延伸；上述开料传动轮49可转动地设置在旋转电机410的侧壁上，且位于传动凸轮46的上方。

开料杆411竖直连接在旋转电机410的输出端上，并经旋转电机410驱动而旋转运动，开料杆411的顶部与叠片平台3连接；开料电机45通过传动凸轮46、开料传动轮49将旋转运动转换为竖直方向的动力，并经开料杆411输出至叠片平台3，旋转电机410通过开料杆411将旋转动力输出至叠片平台3。

开料弹簧48竖直连接在开料座47与驱动支板41的底面之间，使开料座47与驱动支板41柔性连接。

压膜组件包括压膜支板412、压膜电机413、传动轴414、第一凸轮415、第二凸轮416、压膜支座417、第一滑座418、第一传动轮419、传动支架420、传动摆块422、第二传动轮423、第二滑座424、压膜支块425、压膜气缸426、第三滑座427、第三传动轮428、连接支架429及压膜片430，其中，上述压膜支板412竖直设置在驱动支板41上，并位于单元滑轨42的外侧；上述压膜支座417设置在压膜支板412上；上述压膜电机413设置于压膜支板412的一侧；上述传动轴414可转动地插设在压膜支座417内，且通过传动带与压膜电机413的输出轴连接，压膜电机413驱动传动轴414旋转运动。

第一凸轮415和第二凸轮416包括两套，第一凸轮415及第二凸轮416分别间隔连接在传动轴414两端延伸出压膜支座417外侧部分；上述第一滑座418沿竖直方向可滑动地连接在压膜支座417的侧壁上；上述第一传动轮419可转动地连接在第一滑座418的侧壁上，并位于第二凸轮416的上方，第二凸轮416旋转通过第一传动轮419推动第一滑座418升降运动；上述传动支架420竖直设置在第一滑座418的顶部，传动支架420中部开设有水平条槽421。

传动摆块422的可转动地连接在压膜支座417的侧壁上，并位于第一滑座418与压膜支座417侧壁之间的间隙空间中，传动摆块422的下端为圆形块体，圆形块体贴近第一凸轮415，且倾斜向上延伸在上端形成带有内凹槽体的拨块结构；上述第二滑座424沿水平方向可滑动地连接在压膜支座417顶部设置的直线滑轨上，压膜支座417沿靠近或远离叠片平台3方向自由滑动；上述第二传动轮423可转动地连接在第二滑座424的侧壁上，且位于传动摆块422上方的拨块内凹槽体内，第一凸轮415通过圆形块体推动传动摆块422旋转，传动摆块422通过上部的拨块结构推动第二传动轮423带动第二滑座424直线滑动。

压膜支块425竖直设置在第二滑座424上，压膜气缸426竖直设置于压膜支块425的一侧，且输出端向上设置，第三滑座427沿竖直方向可滑动地连接在压膜支块425另一侧壁上，且与压膜气缸426的输出端连接，压膜气缸426驱动第三滑座427升降运动；上述连接支架429的上端通过连杆与第三滑座427的侧壁连接，连接支架429的下部侧壁上可转动地连接有第三传动轮428，第三传动轮428嵌入水平条槽421内，并在水平条槽421内自由滑动；上述压膜片430连接在第三滑座427的顶部，并水平朝叠片平台3方向延伸。

如图11至至图14所示，为本实用新型的叠片平台3示意图，本实用新型的叠片平台3包括平台支座31、叠片支板35及压料组件，其中，上述平台支座31水平设置，平台支座31的底部两侧竖直向下延伸，并设有直线滑座，直线滑座可滑动地连接在滑轨上；上述叠片支板35水平设置于平台支座31的上方，叠片支板35上交替叠放正极片、隔膜和负极片，直至形成极片组；叠片支板35的底部竖直连接有至少两根导柱34，两根导柱34可滑动地插设在平台支座31上；上述压料组件包括两组，两组压料组件分别设置于平台支座31的左右两侧，压料组件从外侧压紧叠片支板35上的极片组。

平台支座31的底部开设有上下贯通的通孔33；叠片支板35上部设有真空吸板36，真空吸板36表面布设有多个真空吸孔，通过真空吸孔产生的负压向下吸附隔膜。

压料组件包括压料支座37、压料滑座38、弹簧柱39及压料片310，其中，上述压料支座37包括两个，两个压料支座37间隔设置于平台支座31的侧壁上，压料支座37的上部形成支撑平台，支撑平台下方的压料支座37侧壁上竖直设有直线滑轨；上述压料滑座38可滑动地连接在直线滑轨上；上述弹簧柱39竖直可滑动地插设在支撑平台与压料滑座38之间，通过弹簧向下的弹力下拉弹簧柱39；上述压料片310水平连接在弹簧柱39的顶部，并延伸至真空吸板36上方，自然状态下弹簧柱39向下的弹力使压料片向下压紧真空吸板36。

如图1至图7为本实用新型定位开料叠片压膜装置4的示意图，本实用新型包括驱动支板41、顶升组件、开料组件及压膜组件，其中，上述驱动支板41水平设置，驱动支板41的左右两侧平行间隔地设置有单元滑轨42，单元滑轨42与滑轨对接，平台支座31底部的直线滑座可滑动地嵌设在单元滑轨42上；上述顶升组件设置在驱动支板41的下方，且竖直向上穿过驱动支板41，顶升组件输出向上的动力至叠片支板35，驱动叠片支板35升降运动；上述开料组件包括两组，两组开料组件分别设置于驱动支板41的左右两侧，并与压料组件上下对应设置，开料组件输出向上的动力至压料组件，使压料组件向上运动松开物料；上述压膜组件包括两组，两组压膜组件分别设置于驱动支板41的左右两侧，压膜组件从外侧及上侧压紧叠片支板35上的隔膜。

如图1至图3所示，本实用新型的顶升组件包括顶升气缸43及顶柱44，顶升气缸43设置在驱动支板41的底部，且输出端朝上设置；顶柱44竖直连接在顶升气缸43的输出端上，且向上驱动支板41向上延伸；叠片平台3移动至叠片工位处时，顶柱44向上穿过平台支座31的通孔33向上顶住叠片支板35，将叠片支板35向上顶起靠近叠片机构2，以便叠片机构2在叠片平台3上逐次叠片。

如图1至图3所示，本实用新型的开料组件包括开料电机45、传动凸轮46、开料座47、开料弹簧48、开料传动轮49、旋转电机410及开料杆411，开料组件的开料电机45包括两个，两个开料电机45设置在驱动支板的底部，并与叠片平台3的两压料支座37上下对应设置，且输出方向朝驱动支板41的外侧设置，传动凸轮46连接于开料电机45的输出轴上，经开料电机45驱动而旋转运动；开料组件的开料座47包括两个，两个开料座47对应设置于开料电机45的外侧，且上下贯通驱动支板41，沿竖直方向在驱动支板41上自由滑动；上述旋转电机410设置在开料座47的底部，且输出轴穿过开料座47向上延伸；上述开料传动轮49可转动地设置在旋转电机410的侧壁上，且位于传动凸轮46的上方，开料电机45驱动传动凸轮46旋转运动时，传动凸轮46推动开料传动轮49上升或下降，开料传动轮49带动旋转电机410及开料座47升降运动；上述开料杆411竖直连接在旋转电机410的输出端上，并经旋转电机410驱动而旋转运动；开料杆411的顶部与叠片平台3的开料组件的弹簧柱39的底部连接；开料杆411经旋转电机驱动而旋转运动时，驱动弹簧柱39带动压料片310旋转运动；开料电机45通过传动凸轮46、开料传动轮49将旋转运动转换为竖直方向的升降运动，从而驱动旋转电机410及开料座47带动开料杆411升降运动，开料杆411上顶弹簧柱39，从而使弹簧柱39带动压料片310向上运动。从而在叠片前，实现了压料片310向上顶起，并从叠片平台的真空吸板36上方旋转至真空吸板36外侧，从而将真空吸板36上方空间留出，以避免叠片时造成运动干涉；叠片完成真空吸板36上方形成极片组后，压料片310旋转从外侧旋转至真空吸板36上方，并下降压住极片组，以便于叠片平台3运送极片组时，保证极片组内各极片和隔膜位置稳定性。上述开料弹簧48竖直连接在开料座47与驱动支板41的底面之间，使开料座47与驱动支板41保持柔性连接。

如图4至图7所示，本实用新型的压膜组件包括压膜支板412、压膜电机413、传动轴414、第一凸轮415、第二凸轮416、压膜支座417、第一滑座418、第一传动轮419、传动支架420、传动摆块422、第二传动轮423、第二滑座424、压膜支块425、压膜气缸426、第三滑座427、第三传动轮428、连接支架429及压膜片430，其中，上述压膜支板412竖直设置在驱动支板41上，并位于单元滑轨42的外侧；上述压膜支座417设置在压膜支板412上；上述压膜电机413设置于压膜支板412的一侧；上述传动轴414可转动地插设在压膜支座417内，且通过传动带与压膜电机413的输出轴连接，压膜电机413驱动传动轴414旋转运动；上述第一凸轮415和第二凸轮416包括两套，第一凸轮415及第二凸轮416分别间隔连接在传动轴414两端延伸出压膜支座417外侧部分；上述第一滑座418沿竖直方向可滑动地连接在压膜支座417的侧壁上；上述第一传动轮419可转动地连接在第一滑座418的侧壁上，并位于第二凸轮416的上方，第二凸轮416旋转时通过第一传动轮419推动第一滑座418升降运动；上述传动支架420竖直设置在第一滑座418的顶部，传动支架420中部开设有水平条槽421；上述传动摆块422的可转动地连接在压膜支座417的侧壁上，并位于第一滑座418与压膜支座417侧壁之间的间隙空间中，传动摆块422的下端为圆形块体，圆形块体贴近第一凸轮415，且倾斜向上延伸在上端形成带有内凹槽体的拨块结构；上述第二滑座424沿水平方向可滑动地连接在压膜支座417顶部设置的直线滑轨上，压膜支座417沿靠近或远离叠片平台3方向自由滑动；上述第二传动轮423可转动地连接在第二滑座424的侧壁上，且位于传动摆块422上方的拨块内凹槽体内，第一凸轮415旋转时通过圆形块体推动传动摆块422旋转，传动摆块422通过上部的拨块结构推动第二传动轮423带动第二滑座424直线滑动；上述压膜支块425竖直设置在第二滑座424上，压膜气缸426竖直设置于压膜支块425的一侧，且输出端向上设置，第三滑座427沿竖直方向可滑动地连接在压膜支块425另一侧壁上，且与压膜气缸426的输出端连接，压膜气缸426驱动第三滑座427升降运动；上述连接支架429的上端通过连杆与第三滑座427的侧壁连接，连接支架429的下部侧壁上可转动地连接有第三传动轮428，第三传动轮428嵌入水平条槽421内，并在水平条槽421内自由滑动；上述压膜片430连接在第三滑座427的顶部，并水平朝叠片平台3方向延伸。当第一凸轮415和第二凸轮416同步旋转运动时，第一凸轮415通过传动摆块422驱动第二滑座424带动压膜支块425、压膜气缸426、第三滑座427、第三传动轮428、连接支架429及压膜片430整体直线运动，以便靠近或远离叠片平台3；同时，通过第三传动轮428在水平条槽421内滑动，避免与传动支架420产生运动干涉。同步地，第二凸轮416通过第一传动轮419带动第一滑座418及传动支架420整体升降运动，通过传动支架420内水平条槽421将竖直方向的驱动力传递至第三传动轮428，第三传动轮428通过连接支架429将竖直方向驱动力传递至第三滑座427，使得第三滑座427带动压膜片430升降运动。以上结构通过压膜电机413输出的一个动力机构同步实现了压膜片430在竖直方向和水平方向的同步运动，同时避免了相互垂直的两个方向运动时的运动干涉。

进一步，本实用新型设计了一种通过具备自动顶升开料及旋转规避干涉功能，有效保证了叠片与极片组运载自动衔接，且通过外侧及上侧两个自由度方向压膜，实现自动压膜及规避与极片叠片干涉，有效保证了压膜与叠片自动衔接的定位开料叠片压膜装置。

本实用新型针对电芯自动化产线集成需求，将叠片平台同时作为叠片承载和极片组运载结构，叠片平台在叠片工位处完成叠片后，将叠片后形成的极片组运载至下料工位，如此循环运动，有效地减少了叠片和下料之间的待料时间，在提升整线自动化程度的同时极大地提升了整线产能。

针对叠片平台的在叠片工位处的定位及抬升叠片问题，驱动压料片旋转及上升以避免叠片干涉及极片组下料问题，叠片时交替压隔膜工艺需求，通过将本实用新型固定设置于叠片平台处，不随叠片平台运动，同时其内部的单元滑轨与上滑轨对接，以便叠片平台滑入。本实用新型以驱动支板作为承载结构，整体包括顶升组件、开料组件及压膜组件。

本实用新型的顶升组件设置于驱动支板下方，以顶升气缸作为动力机构，顶升气缸输出向上的动力至顶柱，顶柱穿过驱动支板及叠片平台的平台支座将设置于平台支座上方用于承载叠片的真空吸板向上顶起至叠片机构下方，以便于叠片机构将正负极片叠合至真空吸板上，上顶真空吸板的同时，通过顶柱将平台支座导向限位，实现叠片平台整体自动定位。本实用新型的开料组件包括两组，两组开料组件上下对应叠片平台的压料组件设置在驱动支板的左右两侧。

基于叠片平台的压料组件所需的压极片、松极片下料及避免叠片干涉要求，本实用新型的开料组件同时输出向上的动力给叠片平台的压料组件用以松开极片，同时还集成有在水平面内输出旋转动力功能；具体地，从空间利用角度出发，以设置于驱动支板底部的开料电机作为向上动力输出部件，通过传动凸轮及开料传动轮将开料电机旋转动力转换为向上的直线动力，驱动竖直穿插设置在驱动支板上的开料支座升降运动，开料支座带动竖直设置在其底部的旋转电机升降，旋转电机的输出轴上竖直连接有开料杆，开料支座带的旋转电机及开料杆向上顶起的同时，旋转电机还驱动开料杆旋转运动，从而通过顶端与压料组件的弹簧柱连接的开料杆向上顶起弹簧柱以便松开极片组，同时开料杆还带的弹簧柱及其上的压料片旋转运动，使压料片旋转至叠片平台上方压紧极片组或者在叠片时，水平旋转至叠片平台外侧，避免叠片时运动干涉。

本实用新型的压膜组件包括两组，分别设置在驱动支板上方左右两侧，两组压膜组件在叠片时当隔膜覆盖在极片表面后，从隔膜两侧将隔膜压紧。由于压隔膜在叠片过程中交替进行，因此压膜的同时需实时保证避免与叠极片产生运动干涉，为实现压隔膜的同时实时规避运动干涉，本实用新型的压膜组件实现了从外侧及上侧两个自由度方向压膜，从运动轨迹来看即从叠片平台外侧以弧形路径运动至隔膜上方压住隔膜，而实现上述两个自由度方向的驱动，本实用新型压膜组件仅通过一个动力输出实现，具体地，压膜组件以竖直设置在驱动支板上的压膜支板为承载结构，在压膜支板下部一侧设有压膜电机作为动力输出部件，压膜支板的顶部设有压膜支座，压膜电机的动力通过传动待输出至压膜支座内插设的传动轴上，传动轴的两端分别形成两个动力输出支点，两输出支点同步输出，形成同步运动的双边压膜形式，相比于单边压膜更能保证压膜时的稳定性，减少对隔膜表面平面度的影响；对于单边压膜，通过传动轴上间隔设置的第一凸轮和第二凸轮作为传动部件，第一凸轮和第二凸轮上方对应设有传动摆块和第一传动轮，当传动轴带的第一凸轮和第二凸轮旋转运动时，第一凸轮和第二凸轮将旋转动力输出为竖直方向的直线运动，向上的动力分别输出值传动摆块和第一传动轮，其中，第一传动轮带动可转动地连接于压膜支座侧壁上的传动摆块旋转摆动，传动摆块将竖直方向的动力转换为水平直线方向的动力，传动摆块的上端通过内凹槽体的拨块结构带动第二传动轮水平直线运动，第二传动轮带动可滑动地设置于压膜支座顶部的第二滑座直线运动，第二滑座带动设置于其上的压膜支块、压膜气缸及压膜片同步直线运动，从而实现了压膜片在叠片内外侧水平方向自由度的动力驱动。另外，第二凸轮通过第一传动轮驱动设置于压膜支座侧壁上的第一滑座升降运动，为了将该竖直动力输出至压膜片，实现竖直方向自由度的动力输出，由于第二滑座仅能维持水平方向的自由滑动，在竖直方向无法运动，因此在向上动力输出和水平动力输出过程中需要解决两者的运动干涉，即第一滑座的竖直动力直接输出给第二滑座是无法带动压膜片升降运动的。为解决该干涉问题，本实用新型在第一滑座的顶部设有传动支架，传动支架的内部开设有与第二滑动运动方向相同的水平条槽，水平条槽内科滑动地嵌设有第三传动轮，同时在压膜支块的侧部沿竖直方向可滑动地设有第三滑座，第三滑座通过连接支架与第三传动轮连接，当第一滑座通过传动支架升降时，通过条状滑槽带动第三传动轮升降，第三传动轮通过连接支架带动第三滑座升降运动，第三滑座带动水平连接于其上的压膜片升降运动，从而在保证水平直线运动的前提下避免了第二滑座对竖直方向的运动干涉；另外，当第二滑座水平直线运动时，第三传动轮在水平条槽内的直线滑动，从而避免了竖直方向对水平方向的运动干涉，通过以上传动结构在避免两个垂直方向运动干涉的前提下，以一套动力结构实现双边压膜，且完成了压膜片在两个自由度方向的运动驱动。另外，当压膜片通过以上动力传动从外侧上方沿弧形路径运动至隔膜上方后，通过压膜支块的另一侧壁上竖直设置的压膜气缸输出竖直方向的动力给第三滑座，从而驱动第三滑座带动压膜片下压隔膜。

另外，针对以上叠片平台自动循环供应的工艺要求以及极片组运载过程中位置稳定性要求高的情况，与本实用新型配套的叠片平台内集成设计有压料组件，压料组件包括两组，分别设置在叠片支板的左右两侧，压料组件的作用在于将叠片平台上叠合完成后的极片组从两侧压紧，以便于叠片平台在运载极片组过程中保证极片组的位置稳定，且使其内的各极片和隔膜不发生错位。同时，由于叠片平台除了运载极片组，其主要功能在于作为叠片时的承载部件，因此压料组件在保证压紧极片组的前提下还需要避免与叠片动作干涉。本实用新型的压料组件以设置在平台支座两侧壁上的压料支座作为载体，压料支座内竖直插设有弹簧柱，弹簧柱的两端分别延伸至压料支座的上下两侧，且与压料支座活动连接，弹簧柱的顶部水平连接有压料片，弹簧柱的下部插设在压料滑座上，压料滑座沿竖直方向可滑动地连接在平台支座的侧壁上；自然状态下弹簧柱外套设的弹力产生弹力向下抵推压料滑座，使得压料滑座带的弹簧柱下降，弹簧柱带的压料片向下压紧极片组；叠片平台运动至叠片工位处进行叠片时，叠片工位处设置的开料组件首先驱动弹簧柱旋转运动，使压料片从叠片平台上方旋转至外侧，从而解决了干涉叠片的问题；另外，在将极片组下料时，开料组件还输出向上的动力给压料组件，使得弹簧柱带的压料片向上运动，松开极片组，以便于取出极片组。

本实用新型的实施例只是介绍其具体实施方式，不在于限制其保护范围。本行业的技术人员在本实施例的启发下可以作出某些修改，故凡依照本实用新型专利范围所做的等效变化或修饰，均属于本实用新型专利权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种定位开料叠片压膜装置，其特征在于：包括驱动支板（41）、顶升组件、开料组件及压膜组件，其中，上述驱动支板（41）水平设置，驱动支板（41）上可活动地设置有叠片平台（3）；上述顶升组件设置在驱动支板（41）的下方，且竖直向上穿过驱动支板（41），顶升组件输出向上的动力至叠片平台（3），定位及抬升叠片平台（3）；上述开料组件包括两组，两组开料组件分别设置于驱动支板（41）的左右两侧，开料组件输出旋转动力及向上的动力至叠片平台（3）；上述压膜组件包括两组，两组压膜组件分别设置于驱动支板（41）的左右两侧，压膜组件从外侧及上侧压紧叠片平台（3）上的隔膜。

2.根据权利要求1所述的一种定位开料叠片压膜装置，其特征在于：所述驱动支板（41）的左右两侧平行间隔地设置有单元滑轨（42），单元滑轨（42）与外部的滑轨对接，叠片平台（3）从滑轨滑入单元滑轨（42）内。

3.根据权利要求1所述的一种定位开料叠片压膜装置，其特征在于：所述顶升组件包括顶升气缸（43）及顶柱（44），顶升气缸（43）设置在驱动支板（41）的底部，且输出端朝上设置；顶柱（44）竖直连接在顶升气缸（43）的输出端上，且穿过驱动支板（41）向上延伸至叠片平台（3）内，定位及抬升叠片平台（3）。

4.根据权利要求1所述的一种定位开料叠片压膜装置，其特征在于：所述开料组件包括开料电机（45）、传动凸轮（46）、开料座（47）、开料弹簧（48）、开料传动轮（49）、旋转电机（410）及开料杆（411），其中，上述开料电机（45）包括两个，两个开料电机（45）设置在驱动支板的底部，且输出方向朝驱动支板（41）的外侧设置，传动凸轮（46）连接于开料电机（45）的输出轴上；上述开料座（47）包括两个，两个开料座（47）对应设置于开料电机（45）的外侧，且上下贯通驱动支板（41），沿竖直方向在驱动支板（41）上自由滑动。

5.根据权利要求4所述的一种定位开料叠片压膜装置，其特征在于：所述旋转电机（410）设置在开料座（47）的底部，且输出轴穿过开料座（47）向上延伸；上述开料传动轮（49）可转动地设置在旋转电机（410）的侧壁上，且位于传动凸轮（46）的上方。

6.根据权利要求5所述的一种定位开料叠片压膜装置，其特征在于：所述开料杆（411）竖直连接在旋转电机（410）的输出端上，并经旋转电机（410）驱动而旋转运动，开料杆（411）的顶部与叠片平台（3）连接；开料电机（45）通过传动凸轮（46）、开料传动轮（49）将旋转运动转换为竖直方向的动力，并经开料杆（411）输出至叠片平台（3），旋转电机（410）通过开料杆（411）将旋转动力输出至叠片平台（3）；上述开料弹簧（48）竖直连接在开料座（47）与驱动支板（41）的底面之间，使开料座（47）与驱动支板（41）柔性连接。

7.根据权利要求6所述的一种定位开料叠片压膜装置，其特征在于：所述压膜组件包括压膜支板（412）、压膜电机（413）、传动轴（414）、第一凸轮（415）、第二凸轮（416）、压膜支座（417）、第一滑座（418）、第一传动轮（419）、传动支架（420）、传动摆块（422）、第二传动轮（423）、第二滑座（424）、压膜支块（425）、压膜气缸（426）、第三滑座（427）、第三传动轮（428）、连接支架（429）及压膜片（430），其中，上述压膜支板（412）竖直设置在驱动支板（41）上，并位于单元滑轨（42）的外侧；上述压膜支座（417）设置在压膜支板（412）上；上述压膜电机（413）设置于压膜支板（412）的一侧；上述传动轴（414）可转动地插设在压膜支座（417）内，且通过传动带与压膜电机（413）的输出轴连接，压膜电机（413）驱动传动轴（414）旋转运动。

8.根据权利要求7所述的一种定位开料叠片压膜装置，其特征在于：所述第一凸轮（415）和第二凸轮（416）包括两套，第一凸轮（415）及第二凸轮（416）分别间隔连接在传动轴（414）两端延伸出压膜支座（417）外侧部分；上述第一滑座（418）沿竖直方向可滑动地连接在压膜支座（417）的侧壁上；上述第一传动轮（419）可转动地连接在第一滑座（418）的侧壁上，并位于第二凸轮（416）的上方，第二凸轮（416）旋转通过第一传动轮（419）推动第一滑座（418）升降运动；上述传动支架（420）竖直设置在第一滑座（418）的顶部，传动支架（420）中部开设有水平条槽（421）。

9.根据权利要求8所述的一种定位开料叠片压膜装置，其特征在于：所述传动摆块（422）的可转动地连接在压膜支座（417）的侧壁上，并位于第一滑座（418）与压膜支座（417）侧壁之间的间隙空间中，传动摆块（422）的下端为圆形块体，圆形块体贴近第一凸轮（415），且倾斜向上延伸在上端形成带有内凹槽体的拨块结构；上述第二滑座（424）沿水平方向可滑动地连接在压膜支座（417）顶部设置的直线滑轨上，压膜支座（417）沿靠近或远离叠片平台（3）方向自由滑动；上述第二传动轮（423）可转动地连接在第二滑座（424）的侧壁上，且位于传动摆块（422）上方的拨块内凹槽体内，第一凸轮（415）通过圆形块体推动传动摆块（422）旋转，传动摆块（422）通过上部的拨块结构推动第二传动轮（423）带动第二滑座（424）直线滑动。

10.根据权利要求9所述的一种定位开料叠片压膜装置，其特征在于：所述压膜支块（425）竖直设置在第二滑座（424）上，压膜气缸（426）竖直设置于压膜支块（425）的一侧，且输出端向上设置，第三滑座（427）沿竖直方向可滑动地连接在压膜支块（425）另一侧壁上，且与压膜气缸（426）的输出端连接，压膜气缸（426）驱动第三滑座（427）升降运动；上述连接支架（429）的上端通过连杆与第三滑座（427）的侧壁连接，连接支架（429）的下部侧壁上可转动地连接有第三传动轮（428），第三传动轮（428）嵌入水平条槽（421）内，并在水平条槽（421）内自由滑动；上述压膜片（430）连接在第三滑座（427）的顶部，并水平朝叠片平台（3）方向延伸。

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