CN216720018U - 往复式折叠机构和叠片机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种往复式折叠机构，包括：叠片台；往复折叠机构，用于在所述叠片台上往复折叠呈带状的带料；折叠定位机构，用于控制所述带料往返折叠的两端位置；往复折叠机构包括折叠导辊组和用于驱动折叠导辊组沿预设轨道移动的驱动组件；折叠导辊组包括两根相对设置的用于导向带料的折叠导辊；预设轨道包括分别与所述带料往返折叠的两端位置对应设置的两条端部轨道段；其中一条端部轨道段上的任意两点中，靠近另一条所述端部轨道段的一点与叠片台之间的距离大于另一点与叠片台之间的距离；驱动组件驱动所述折叠导辊组沿着预设轨道往复移动，以将带料在所述叠片台上往返折叠。本实用新型还公开了一种往复式叠片机构。

Description

往复式折叠机构和叠片机构

技术领域

本实用新型属于电池或电容的制造技术领域，具体的为一种往复式折叠机构和叠片机构。

背景技术

公开号为CN113555595A的中国专利申请公开了一种热复合叠片设备及热复合叠片方法，具体的，其说明书中记载了一种叠片机构。具体的，该叠片机构包括料盒和吹气组件，料盒的上端设置开口，主输送机构驱动料带沿竖向从料盒的开口进入料盒，吹气组件设置在料盒的一侧，当料带的端部进入到料盒上端时，吹气组件向料盒的另一侧吹气，从而将料带的端部吹至与料盒的另一侧抵接，接着料带抵接着料盒向下继续运动，实现首片单元片的定位，接着吹气组件停止吹气，料带自由下落并实现以Z型折叠，使单元片依次堆叠于料盒，当单元片堆叠至预设的数量后，将料带裁断即可，此时，装满单元片的料盒离开料带的下方，空的料盒再运动至料带的下方，从而保证叠片过程连续进行，减少等待时间，提高生产效率。

该叠片机构从理论上虽然能够满足料带的叠片要求，但是其叠片精度无法保证。叠片时仅仅依靠吹气组件吹动料带进行叠片，料带的落料位置以及折叠位置等均无法精确控制，电池制造时对叠片的位置精度要求较高，若叠片误差较大，则会导致生产得到的电池产品报废。若在叠片后采用其他辅助手段来提高叠片精度，必然导致层叠叠片后的材料之间产生相对运动，即会对层叠叠片后的材料表面性能造成影响，也会导致生产得到的电池产品质量下降。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种往复式折叠机构和叠片机构，能够实现连续折叠和连续叠片，且能够有效控制折叠和叠片的精度。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

本实用新型首先提出了一种往复式折叠机构，包括：

叠片台；

往复折叠机构，用于在所述叠片台上往复折叠呈带状的带料；

折叠定位机构，用于控制所述带料往返折叠的两端位置；

所述往复折叠机构包括折叠导辊组和用于驱动所述折叠导辊组沿预设轨道移动的驱动组件；所述折叠导辊组包括两根相对设置的用于导向带料的折叠导辊；所述预设轨道包括分别与所述带料往返折叠的两端位置对应设置的两条端部轨道段；其中一条所述端部轨道段上的任意两点中，靠近另一条所述端部轨道段的一点与叠片台之间的距离大于另一点与叠片台之间的距离；所述驱动组件驱动所述折叠导辊组沿着预设轨道往复移动，以将带料在所述叠片台上往返折叠。

进一步，当所述折叠导辊组位于其中一条所述端部轨道段远离另一条所述端部轨道段的一端端部时，所述折叠导辊靠近所述叠片台最近的一点与叠片台或位于最上层的已经叠片完成的带料平齐。

进一步，两条所述端部轨道段与所述叠片台之间的距离最远的最高点之间平滑过渡连接；或两条所述端部轨道段与所述叠片台之间的距离最远的最高点之间设有连接轨道段，连接轨道段与所述端部轨道段之间平滑过渡。

进一步，所述端部轨道段为相对于所述叠片台倾斜设置的直线轨道。

进一步，所述驱动组件包括安装座，所述安装座上设有与所述叠片台垂直的伸缩杆，所述折叠导辊组安装在所述伸缩杆上；所述驱动组件还包括用于驱动所述安装座沿着平行于所述叠片台方向运动的平行运动驱动机构和用于驱动所述伸缩杆伸长或缩短的垂直运动驱动机构。

进一步，所述端部轨道段为圆弧形轨道。

进一步，所述驱动组件包括摆臂，所述摆臂的下端延伸至所述叠片台下方，且所述摆臂的下端可相对于一转轴转动，所述折叠导辊组安装在所述摆臂的上端。

进一步，所述端部轨道段为圆弧形轨道或椭圆弧形轨道。

进一步，所述驱动组件包括底座和摆动座，所述底座与所述摆动座之间设有至少两根双铰连杆，所述底座和摆动座之间相互平行，任意两根所述双铰连杆之间相互平行；所述摆动座上设有安装杆，所述折叠导辊组安装在所述安装杆上；

所述驱动组件还包括用于驱动所述底座沿着与所述叠片台平行的方向移动的直线运动机构和用于驱动所述双铰连杆相对于所述底座转动的转动驱动机构。

进一步，所述折叠定位机构包括分别位于所述带料往返折叠的两端位置处的定位杆、定位压针或定位压块。

进一步，还包括带料缓存机构，所述带料缓存机构包括位于两侧的固定辊，两侧的所述固定辊之间设有动辊和用于驱动所述动辊移动以控制所述带料张力的张力机构，所述带料经过所述缓存机构后进入所述往复折叠机构。

进一步，还包括用于驱动所述叠片台沿着垂直于其台面的方向移动的叠片台移动驱动机构。

进一步，还包括固定导辊组，所述带料经所述固定导辊组导向后进入所述折叠导辊组。

本实用新型还提出了一种往复式折叠方法，包括如下步骤：

11)使折叠导辊组位于带料往返折叠的第一端，并利用折叠定位机构将第一端的带料压紧固定；

12)利用驱动组件驱动折叠导辊组沿着预设轨道移动，使折叠导辊组移动至带料往返折叠的第二端位置处，并利用折叠定位机构将第二端的带料压紧固定；

13)利用驱动组件驱动折叠导辊组沿着预设轨道移动，使折叠导辊组移动至带料往返折叠的第一端位置处，并利用折叠定位机构将第一端的带料压紧固定；

14)循环步骤12)至步骤13)，直至折叠完成。

进一步，所述步骤12)和/或步骤13)中，当折叠辊组在带料往返折叠的第一端和第二端之间移动设定的n次后，驱动叠片台沿垂直于其台面的方向朝背向折叠辊组所在的一侧移动距离s，且s＝n*h，h为带料的厚度，n≥1。

本实用新型还提出了一种往复式叠片机构，包括如上所述的往复式折叠机构和片料输送机构，所述片料输送机构用于输送呈片状的片料、并使所述片料在所述带料每次折叠后依次叠放在所述带料上。

进一步，所述带料往返折叠的两端之间形成叠片区域，所述片料叠片送料机构包括用于将片料输送至叠片区域的片料送料机构和用于将片料定位在设定的叠片区域内的片料定位机构。

进一步，所述片料送料机构包括：

送料带，所述送料带的至少一端端部设为送料端；

送料驱动机构，用于驱动所述送料端在其起始位置和末端位置之间往返移动，当所述送料带的两端均设为送料端时，两个所述送料端的起始位置分别位于叠片区域相对的两端；且：

当所述送料端位于其起始位置时，该送料端位于所述叠片区域外并靠近所述叠片区域的其中一端；当所述送料端位于其末端位置时，该送料端位于所述叠片区域内并靠近所述叠片区域的另一端；

送料控制机构，用于在所述送料端从其起始位置向末端位置移动过程中使片料与所述送料带同步移动、在所述送料端从其末端位置向起始位置移动过程中使片料可从所述送料带脱离。

进一步，所述片料定位机构包括片料定位件，所述片料定位件设置在靠近对应所述送料端的末端位置处，且所述片料定位件包括片料压杆、片料压针或片料压块。

本实用新型还提出了一种往复式叠片方法，包括如下步骤：

21)使折叠导辊组位于带料往返折叠的第一端，并利用折叠定位机构将第一端的带料压紧固定；

22)利用片料输送机构将呈片状的片料叠放在带料上；

23)利用驱动组件驱动折叠导辊组沿着预设轨道移动，使折叠导辊组移动至带料往返折叠的第二端位置处，并利用折叠定位机构将第二端的带料压紧固定；

24)利用片料输送机构将呈片状的片料叠放在带料上；

25)利用驱动组件驱动折叠导辊组沿着预设轨道移动，使折叠导辊组移动至带料往返折叠的第一端位置处，并利用折叠定位机构将第一端的带料压紧固定；

26)循环步骤22)至步骤25)，直至折叠完成。

进一步，所述步骤23)和/或步骤25)中，当折叠辊组在带料往返折叠的第一端和第二端之间移动设定的N次N后，驱动叠片台沿第二方向朝背向折叠辊组所在的一侧移动距离S，且S＝N*H，H为一层带料与一层片料的厚度之和，N≥1。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的往复式折叠机构，利用驱动组件驱动折叠导辊组沿着预设轨道往复移动，当折叠导辊组移动至带料往返折叠的第一端时，利用折叠定位机构将位于往返折叠的第一端端部的带料压紧固定，而后驱动折叠导辊组相对于叠片台移动到往返折叠的第二端，再次利用折叠定位机构将位于往返折叠第二端端部的带料压紧固定，如此循环往复，即可将带料在叠片台上定位折叠，折叠的两端位置通过折叠定位机构进行精确定位控制，从而不仅能够实现连续折叠，而且能够提高折叠精度；另外，由于预设轨道的两端分别设有端部轨道段，由于端部轨道段与叠片台之间的间距沿着端部指向中部的方向逐渐增大，如此，当折叠导辊组从带料往返折叠的其中一端离开时，折叠导辊组与叠片台之间的间距逐渐增大，从而不会与已经折叠完成的带料之间产生干涉；当折叠导辊组到达带料往返折叠的其中一端时，折叠导辊组与叠片台之间的间距逐渐减小，从而可以使折叠导辊组到达对应的端部轨道段的端部位置时，经折叠导辊组导向的带料与叠片台或已经叠片完成的带料之间平齐，从而在利用折叠定位机构压紧固定带料时能够避免对带料产生损伤。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本实用新型提供如下附图进行说明：

图1为本实用新型往复式折叠机构实施例的结构示意图；

图2为端部轨道段为倾斜直线轨道时的结构示意图；

图3为端部轨道段为倾斜直线轨道并采用连接轨道段相连时的结构示意图；

图4为端部轨道段为圆弧轨道时的结构示意图；

图5为端部轨道段为圆弧轨道并采用连接轨道段相连时的结构示意图；

图6为端部轨道段为椭圆弧轨道并采用连接轨道段相连时的结构示意图；

图7为第一端的带料压紧固定时的状态示意图；

图8为折叠导辊组沿着预设轨道向第二端移动时的第一状态示意图；

图9为折叠导辊组沿着预设轨道向第二端移动时的第二状态示意图；

图10为折叠导辊组沿着预设轨道向第二端移动时的第三状态示意图；

图11为折叠导辊组到达第二端时的状态示意图；

图12为折叠导辊组沿着预设轨道向第一端移动时的第一状态示意图；

图13为折叠导辊组沿着预设轨道向第一端移动时的第二状态示意图；

图14为折叠导辊组沿着预设轨道向第一端移动时的第三状态示意图；

图15为折叠导辊组到达第一端时的状态示意图；

图16为本实用新型往复式叠片机构实施例的结构示意图；

图17为图16的A详图；

图18为图17的B详图；

图19为本实施例往复式叠片机构的第二种结构示意图；

图20为本实施例往复式叠片机构的第三种结构示意图；

图21为带料第一端的带料压紧固定时的状态示意图；

图22为折叠导辊组沿着预设轨道向第二端移动时的第一状态示意图；

图23为折叠导辊组沿着预设轨道向第二端移动时的第二状态示意图；

图24为折叠导辊组沿着预设轨道向第二端移动时的第三状态示意图；

图25为折叠导辊组到达第二端时的状态示意图；

图26为折叠导辊组沿着预设轨道向第一端移动时的第一状态示意图；

图27为折叠导辊组沿着预设轨道向第一端移动时的第二状态示意图；

图28为折叠导辊组沿着预设轨道向第一端移动时的第三状态示意图；

图29为折叠导辊组到达第一端时的状态示意图；

1-带料；2-片料；3-带材；4-第一极片带材；5-隔膜；

10-叠片台；11-折叠导辊组；12-端部轨道段；13-连接轨道段；14-安装座；15-伸缩杆；16-摆臂；17-转轴；18-底座；19-摆动座；20-双铰连杆；21-安装杆；22-固定辊；23-动辊；24-固定导辊组；25-定位压块；26-第一极片带材放卷辊；27-隔膜复合辊；28-隔膜放卷辊；29-隔膜张力机构；30-极片切断机构；31-编码器；32-送料辊组；33-第一极片带材缓存区；34-加热箱；35-热辊压复合辊组；

50-送料带；51-送料端；51a-第一送料端；51b-第二送料端；52-驱动件；53-张力机构；54-控制件；55-导向片；56-前输送辊；57-后输送辊；58-输送带；59-接料辊；60-放卷辊；61-切刀机构；62-驱动辊组；63-支撑台；64-编码器；65-固定辊；66-张力动辊；67-片料定位件；68-定辊；69-动辊。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

如图1所示，为本实用新型往复式折叠机构实施例的结构示意图。本实施例的往复式折叠机构，包括：

叠片台10；

往复折叠机构，用于在所述叠片台10上往复折叠呈带状的带料1；

折叠定位机构，用于控制所述带料1往返折叠的两端位置；

本实施例的往复折叠机构包括折叠导辊组11和用于驱动折叠导辊组11沿预设轨道12移动的驱动组件；折叠导辊组11包括两根相对设置的用于导向带料1的折叠导辊；预设轨道包括分别与带料1往返折叠的两端位置对应设置的两条端部轨道段12；其中一条端部轨道段12上的任意两点中，靠近另一条端部轨道段12的一点与叠片台10之间的距离大于另一点与叠片台10之间的距离；驱动组件驱动折叠导辊组11沿着预设轨道往复移动，以将带料1在叠片台10上往返折叠。

进一步，当折叠导辊组10位于其中一条端部轨道段12远离另一条端部轨道段12的一端端部时，折叠导辊靠近叠片台10最近的一点与叠片台10或位于最上层的已经叠片完成的带料1平齐，从而在利用折叠定位机构压紧固定带料时能够避免对带料产生损伤。

进一步，在一些实施例中，两条端部轨道段12与叠片台10之间的距离最远的最高点之间平滑过渡连接。在另一些实施例中，两条端部轨道段12与叠片台10之间的距离最远的最高点之间设有连接轨道段13，连接轨道段13与端部轨道段12之间平滑过渡。

进一步，预设轨道可以采用多种方式，如下：

第一种：端部轨道段12为相对于叠片台10倾斜设置的直线轨道。此时的驱动组件可以为包括安装座14，安装座14上设有与叠片台10垂直的伸缩杆15，折叠导辊组11安装在伸缩杆15上；驱动组件还包括用于驱动安装座14沿着平行于叠片台10方向运动的平行运动驱动机构和用于驱动伸缩杆15伸长或缩短的垂直运动驱动机构。即安装座14的运动方向与伸缩杆15的伸长、缩短的运动方向相互垂直，在安装座14直线运动和伸缩杆15伸缩运动的复合运动作用下，折叠导辊组11可沿着端部轨道段12做相对于叠片台10倾斜的直线运动。具体的，通过控制安装座14直线运动和伸缩杆15伸缩运动的速率，可以控制端部轨道段12相对于叠片台10倾斜的斜率。如图2所示，为两条端部轨道段12之间直接平滑过渡连接时的结构示意图；如图3所示，为两条端部轨道段12之间具有一条与叠片台10平行的连接轨道段13时的结构示意图。当然，当端部轨道段12为相对于叠片台10倾斜设置的直线轨道时，驱动组件还可以采用现有的多种其他结构方式，不再累述。

第二种：端部轨道段12为圆弧形轨道。如图4所示，此时的驱动组件可以为包括摆臂16，摆臂16的下端延伸至叠片台10下方，且摆臂16的下端可相对于一转轴17转动，折叠导辊组11安装在摆臂16的上端。如此，驱动摆臂16绕转轴17转动，折叠导辊组11的运行轨迹为圆弧形，即折叠导辊组11的预设轨道为圆弧形轨道，将圆弧形轨道从距离叠片台10最远的最高点分断为两段圆弧形轨道，分得的两段元弧形轨道可分别视作为端部轨道段12。

第三种：端部轨道段12为圆弧形轨道或椭圆弧形轨道。此时的驱动组件可以为包括底座18和摆动座19，底座18与摆动座19之间设有至少两根双铰连杆20，底座18与摆动座19之间相互平行，任意两根双铰连杆20之间相互平行；摆动座19上设有安装杆21，折叠导辊组11安装在安装杆21上。驱动组件还包括用于驱动底座18沿着与叠片台10平行的方向移动的直线运动机构和用于驱动双铰连杆20相对于底座18转动的转动驱动机构。底座18的直线运动和双铰连杆20的旋转运动复合在一起，形成了折叠导辊组11的移动轨迹线，也即得到了预设轨道的轨迹线。具体的：当底座18在折叠的第一端和第二端之间做直线运动时，双铰连杆20始终与底座18保持垂直状态，当底座18运行至第一端或第二端后，底座18停止移动，双铰连杆20相对于底座18转动，此时折叠导辊组11的轨迹线的两端成圆弧形、中间为直线，即两端的端部轨道段12为圆弧形，中间具有呈直线的连接轨道段13连接两条端部轨道段12，如图5所示。当底座18在折叠的第一端和第二端之间做直线运动的同时，双铰连杆20相对于底座18转动，若双铰连杆20相对于底座18从起始位置匀速转动至终点位置的时间与底座18从折叠的第一端匀速移动至第二端的时间相等，则此时折叠导辊组11的轨迹线为椭圆弧形，将椭圆弧形的预设轨道从其中点处断开，则得到两段为椭圆弧形的端部轨道段12，如图1所示；当然，若双铰连杆20相对于底座18从起始位置匀速转动至终点位置的时间小于底座18从折叠的第一端匀速移动至第二端的时间，则需要在双铰连杆20垂直于底座18时保持时间t，时间t等于底座18从折叠的第一端匀速移动至第二端的时间t₁与双铰连杆20相对于底座18从起始位置匀速转动至终点位置的时间t₂之差，则形成两端为椭圆弧形、中间为直线的轨迹线，两端的椭圆弧形轨迹线即为端部轨道段12，中间的直线轨迹线即为连接轨道段13，如图6所示。

通过以上三种方式，可以得到多种典型的预设轨道的轨迹线，当然，预设轨道的轨迹线还可以具有其他多种轨迹线形式，不再累述。

进一步，折叠定位机构包括分别位于带料1往返折叠的两端位置处的定位杆、定位压针或定位压块25，本实施例的折叠定位机构包括分别位于带料1往返折叠的两端位置处的定位压块25，通过设置定位压块25压在带料1折叠的端部位置处，从而可以使带料1实现定位折叠，具体的，定位压块25压在位于最上一层带料1上。当然，折叠定位机构采用定位杆和定位压针的方式也可实现同样的技术目的，不再累述。

进一步，本实施例的往复式折叠机构还包括带料缓存机构，所述带料缓存机构包括位于两侧的固定辊22，两侧的所述固定辊22之间设有动辊23和用于驱动所述动辊23移动以控制所述带料张力的张力机构，所述带料1经过所述缓存机构后进入所述往复折叠机构。

进一步，本实施例的往复式折叠机构还包括用于驱动叠片台10沿着垂直于其台面的方向移动的叠片台移动驱动机构，叠片台移动驱动机构可以采用螺纹丝杆机构以及齿轮齿条机构等方式实现，不再累述。通过设置叠片台移动驱动机构驱动叠片台10沿着垂直于其台面的方向移动，当带料1折叠的厚度较厚时，可驱动叠片台10移动以让位。

进一步，本实施例的往复式折叠机构还包括固定导辊组24，所述带料经所述固定导辊组24导向后进入所述折叠导辊组11，实现对带料1更好的导向作用。

本实施例的往复式折叠机构，利用驱动组件驱动折叠导辊组沿着预设轨道往复移动，当折叠导辊组移动至带料往返折叠的第一端时，利用折叠定位机构将位于往返折叠的第一端端部的带料压紧固定，而后驱动折叠导辊组相对于叠片台移动到往返折叠的第二端，再次利用折叠定位机构将位于往返折叠第二端端部的带料压紧固定，如此循环往复，即可将带料在叠片台上定位折叠，折叠的两端位置通过折叠定位机构进行精确定位控制，从而不仅能够实现连续折叠，而且能够提高折叠精度；另外，由于预设轨道的两端分别设有端部轨道段，由于端部轨道段与叠片台之间的间距沿着端部指向中部的方向逐渐增大，如此，当折叠导辊组从带料往返折叠的其中一端离开时，折叠导辊组与叠片台之间的间距逐渐增大，从而不会与已经折叠完成的带料之间产生干涉；当折叠导辊组到达带料往返折叠的其中一端时，折叠导辊组与叠片台之间的间距逐渐减小，从而可以使折叠导辊组到达对应的端部轨道段的端部位置时，经折叠导辊组导向的带料与叠片台或已经叠片完成的带料之间平齐，从而在利用折叠定位机构压紧固定带料时能够避免对带料产生损伤。

下面结合本实施例的往复式折叠机构对本实用新型的往复式折叠方法的具体实施方式进行详细说明。

本实施例的往复式折叠方法，包括如下步骤：

11)使折叠导辊组11位于带料往返折叠的第一端，并利用折叠定位机构将第一端的带料1压紧固定，如图7所示；

12)利用驱动组件驱动折叠导辊组沿着预设轨道移动，使折叠导辊组移动至带料往返折叠的第二端位置处，并利用折叠定位机构将第二端的带料压紧固定，如图8-11所示；

13)利用驱动组件驱动折叠导辊组沿着预设轨道移动，使折叠导辊组移动至带料往返折叠的第一端位置处，并利用折叠定位机构将第一端的带料压紧固定，如图12-15所示；

14)循环步骤12)至步骤13)，直至折叠完成。

进一步，所述步骤12)和/或步骤13)中，当折叠辊组在带料往返折叠的第一端和第二端之间移动设定的n次后，驱动叠片台沿垂直于其台面的方向朝背向折叠辊组所在的一侧移动距离s，且s＝n*h，h为带料的厚度，n≥1。

具体的，当生产电池或电容时，可在隔膜的两侧分别交错复合第一电极片和第二电极片，从而形成带料，带料在叠片台上往返折叠后，相邻的第一电极片和第二电极片之间具有一层隔膜，从而形成电池或电容结构，能够满足电池或电容的生产。当然，还可以在固体电解质的两侧分别交错复合第一电极片和第二电极片，从而形成的带料在叠片台上往返折叠后，相邻的第一电极片和第二电极片之间具有一层固体电解质，从而形成固体电池或固体电容结构，能够满足固体电池或固体电容的生产。

下面结合本实施例的往复式折叠机构对本实用新型的往复式叠片机构的具体实施方式进行详细说明。

如图16所示，为本实用新型往复式叠片机构实施例的结构示意图。本实施例的往复式叠片机构，包括往复式折叠机构和片料输送机构，片料输送机构用于输送呈片状的片料2、并使片料2在带料1每次折叠后依次叠放在带料1上。

具体的，带料1往返折叠的两端之间形成叠片区域，片料叠片送料机构包括用于将片料2输送至叠片区域的片料送料机构和用于将片料定位在设定的叠片区域内的片料定位机构。

进一步，本实施例的片料送料机构包括：

送料带50，送料带的至少一端端部设为送料端51；

送料驱动机构，用于驱动送料端在其起始位置和末端位置之间往返移动，当送料带的两端均设为送料端时，两个送料端的起始位置分别位于叠片区域相对的两端；且：

当送料端位于其起始位置时，该送料端位于叠片区域外并靠近叠片区域的其中一端；当送料端位于其末端位置时，该送料端位于叠片区域内并靠近叠片区域的另一端；

送料控制机构，用于在送料端从其起始位置向末端位置移动过程中使片料与送料带同步移动、在送料端从其末端位置向起始位置移动过程中使片料可从送料带脱离。

具体的，如图16所示，当仅在送料带50的一端设置送料端51时，叠片台10相对的两端分别设有片料送料机构，从而满足分别从叠片区域的两端分别向往返折叠的带料1上叠片料2的技术目的。具体的，当送料端51位于其起始位置时，该送料端51位于叠片区域外并靠近叠片区域的其中一端；当送料端51位于其末端位置时，该送料端51位于叠片区域内并靠近叠片区域的另一端，以满足将片料2从叠片区域外送料到叠片区域内的技术目的。本实施例的送料控制机构，用于在送料端51从其起始位置向末端位置移动过程中使片料2与送料带50同步移动、在送料端51从其末端位置向起始位置移动过程中使片料2可从送料带50脱离。本实施例的片料定位机构用于将片料2定位在设定的叠片区域内。

如图19和20所示，当送料带50的两端均设为送料端51时，两个送料端51的起始位置分别位于叠片区域相对的两端，即此时的片料送料机构仅设为一个，也可满足分别从叠片区域的两端分别向往返折叠的带料1上叠片料2的技术目的。在叠片台10的两端分别设置送料端51的方式有两种：第一种，如图19所示，两个送料端51之间存在联动关系，即当其中一个送料端51位于其起始位置时，另一个送料端51位于其末端位置；当其中一个送料端51从其起始位置向末端位置移动时，另一个送料端51从其末端位置向其起始位置移动；当其中一个送料端51从其末端位置向起始位置移动时，另一个送料端51从其起始位置向末端位置移动。第二种：如图20所示，在送料带50上设有缓冲区，缓冲区内设有定辊68和动辊69，利用动辊69控制送料带50的张力，也就是在缓冲区同时形成了张力机构53；由于缓冲区的存在，当缓冲区内的送料带50的长度足够长时，可分别控制送料带50两端的送料端51移动，即此时分别设置在送料带50两端的送料端51之间不存在联动关系，即分别设置在送料带50两端的送料端51可分别独立控制，每一个送料端51的控制方式与图1所示仅在送料带50的一端设置送料端51时的相当，不再累述。

进一步，送料驱动机构包括驱动件52，驱动件52与送料端51一一对应设置，驱动件52设置在对应的送料端51的下方，且送料端51与对应的驱动件52同步移动，本实施例的送料端51与对应的驱动件52之间固定连接，从而可实现同步移动。具体的，送料带50上还设有张力机构53，从而可使送料端51在其起始位置和末端位置移动的过程中，送料带50均能够保持足够的张力。

进一步，送料控制机构包括控制件54，控制件54与驱动件52一一对应设置并与驱动件52同步移动，控制件54设置在对应的送料端51的上方。控制件54的作用为使片料2在送料端51从其起始位置向末端位置移动过程中与送料带50同步移动、在送料端51从其末端位置向起始位置移动过程中可从送料带50脱离。要实现该技术目的，控制件54可以采用多种方式实现。第一种方式：控制件54上设有间隙控制机构，间隙控制机构用于调节控制件54与驱动件52之间的间隙。通过调节控制件54与驱动件52之间的间隙，当送料端51从其起始位置向末端位置移动过程中，可使控制件54与驱动件52之间的间隙减小，对片料2施加适当的压力，使其随着送料带50同步移动；当送料端51从其末端位置向起始位置移动过程中，可使控制件54与驱动件52之间的间隙增大，即不会对片料2施加压力，从而可使片料2从送料带50上脱离。第二种方式：控制件54采用控制辊，控制辊仅能朝一个方向转动并使其在转动时距离送料带50最近的点的切向速度指向对应的送料端51的末端位置；如此，当送料端51从其起始位置向末端位置移动过程中，控制辊受到片料2施加的朝向对应的送料端51的起始位置所在侧的摩擦力作用，该摩擦力对控制辊施加的转矩与与控制辊可转动方向相反，因而控制辊在该摩擦力作用下不会转动，即片料2不会在送料带50上滑动，使片料2与送料带50之间同步移动；当送料端51从其末端位置向起始位置移动过程中，片料2从送料带50上脱离时，对控制辊施加朝向对应的送料端51的末端位置所在侧的摩擦力作用，此时的摩擦力对控制辊施加的扭矩与控制辊可转动的方向相同，从而控制辊在该摩擦力作用下转动，使片料2可从送料带50上脱离。当然，要实现控制辊仅朝一个方向转动的方式有多种，如采用电机控制控制辊的转向，也可以在控制辊的转轴上设置棘轮等，不再累述。在一些实施例中，当控制件54采用控制辊时，也可以同时在控制件54上设置间隙控制机构。当然，间隙控制机构可以采用电动缸、螺纹丝杆机构等方式实现，不再累述。

进一步，在一些实施例中，送料端51的下方设有用于在片料2与送料带50脱离时导向片料2的导向片55，导向片55与驱动件52同步移动，通过设置导向片55，可避免片料2在脱离送料带50的过程中被过渡弯折而损伤。

进一步，在一些实施例中，送料带50上设有用于与片料2滚动配合的滚轴或滚球，能够减小片料2在从送料带50上脱离的过程中的摩擦力，避免对片料2的表面造成损伤。

进一步，本实施例的片料送料机构还包括用于将片料2输送至送料端51的片料输送机构，片料输送机构与送料端51一一对应设置。具体的，本实施例的片料输送机构包括分别位于前后两端的前输送辊56和后输送辊57，前输送辊56和后输送辊57之间设有输送带58；送料带21上设有接料辊59，接料辊59靠近前输送辊56设置。当然，片料输送机构还包括用于驱动前输送辊56或后输送辊57转动的片料输送电机(图中未视出)，带动输送带58移动将片料2输送至送料端51。

进一步，本实施例的片料送料机构还包括片料切片机构，片料切片机构包括用于连续放卷带材的放卷辊60、用于切断带材以形成片料的切刀机构61和用于驱动带材3至切刀机构61的驱动辊组62，切刀机构61位于后输送辊57与驱动辊组62之间。通过设置片料切片机构，能够将连续的带材3切断为片料2。优选的，切刀机构61与后输送辊57之间以及切刀机构61与驱动辊组62之间分别设有支撑台63，避免带材3的端部向下倾斜而无法顺利进入到切刀机构61和后输送辊57。具体的，本实施例的带材3为第二极片。

优选的，在一些实施例中，驱动辊组62与放卷辊60之间设有用于计量长度的编码器64，从而保证每一片片料2的尺寸精度。

优选的，在一些实施例中，编码器64与放卷辊60之间设有用于缓存带材3的带材缓存区。本实施例的带材缓存区包括固定辊65和张力动辊66，从而可使放卷辊60按照设定的转速连续放卷，不会因为片料2的间隔送料而受到影响。

进一步，本实施例的片料定位机构包括片料定位件67，片料定位件67设置在靠近对应送料端51的末端位置处。片料定位件67可以采用片料压杆、片料压针或片料压块等，本实施例的片料定位件67采用片料压块，当送料端51移动至其末端位置处时，利用片料压块将片料2的端部压紧固定在叠片区域中已经折叠完成的带料1上，实现片料2叠片定位，在驱动送料端51向其起始位置移动的过程中，使片料2从送料带50上脱离。

具体的，在一些实施例中，带料1为隔膜，位于叠片台10两端的送料端51输送的片料2分别为第一极片和第二极片，第一极片和第二极片分别叠在隔膜的两侧，从而构成电池或电容结构。在另外的一些实施例中，带料1包括第一极片带材，片料2为第二极片；第一极片带材的两侧分别复合有隔膜或固态电解质层；或，第二极片的两侧分别复合有隔膜或固态电解质层；或，第一极片带材和第二极片的其中一侧分别复合有隔膜或固态电解质层。如此，在第一极片带材和第二极片叠片后，相邻的第一极片带材和第二极片之间具有隔膜或固态电解质层，也可形成电池或电容的结构。本实施例的带料1包括第一极片带材4，第一极片带材4的两侧分别复合有隔膜5。即第一极片带材4的两侧分别复合有隔膜5并形成带料1，带料送料机构还包括用于连续放卷第一极片带材4的第一极片带材放卷辊26和分别用于在第一极片带材4的两侧复合隔膜5的隔膜复合机构，隔膜复合机构包括隔膜复合辊27和隔膜放卷辊28，在一些实施例中，隔膜复合辊27和隔膜放卷辊28之间设有隔膜张力机构29。

具体的，对于一些具有优良折叠性能的第一极片带材，可在第一极片带材4的两侧分别复合隔膜5后直接在叠片台10上进行往返折叠。对于一些折叠性能不好，特别是折叠后会影响最终成型的电池或电容的产品质量的第一极片带材4，则需要对第一极片带材4先进行切片，再复合隔膜5后形成带材1。此时隔膜复合辊27与第一极片带材放卷辊26之间设有用于切断第一极片带材4的极片切断机构30，极片切断机构30切得的第一极片片材的长度与带料1往返折叠的两端位置之间的间距相等，如此，第一极片带材4切片后，带料1往返折叠的长度与第一极片片材的长度相等，此时可控制带料1往返折叠的位置刚好位于两片第一极片片材之间，如此，既利用柔性可折叠的隔膜5实现连续折叠，又不会影响性能。

优选的，为了精确控制第一极片片材的切片长度，在极片切断机构30与第一极片带材放卷辊26之间设有用于测量第一极片带材4的切断长度的编码器31。为了驱动第一极片带材4连续进料，在编码器31与极片切断机构30之间设有用于驱动极片送料的送料辊组32。为了使第一极片带材放卷辊26能够按照设定转速连续防卷第一极片带材4，在编码器31与第一极片带材放卷辊26之间设有第一极片带材缓存区33，第一极片带材缓存区33包括定辊和动辊等，不再累述。

进一步，隔膜复合辊27与带料折叠机构之间设有热压复合机构，以提高隔膜5与第一极片带材4之间的复合性能。本实施例的热压复合机构包括用于对带料1加热的加热箱34和用于对带料1进行热辊压的热辊压复合辊组35。

下面结合本实施例的往复式叠片机构对本实用新型往复式叠片方法的具体实施方式进行详细说明。

本实施例的往复式叠片方法，包括如下步骤：

21)使折叠导辊组位于带料往返折叠的第一端，并利用折叠定位机构将第一端的带料压紧固定，如图21所示；

22)利用片料输送机构将呈片状的片料叠放在带料上，如图21所示；

23)利用驱动组件驱动折叠导辊组沿着预设轨道移动，使折叠导辊组移动至带料往返折叠的第二端位置处，并利用折叠定位机构将第二端的带料压紧固定，如图22-25所示；

24)利用片料输送机构将呈片状的片料叠放在带料上，如图25所示；

25)利用驱动组件驱动折叠导辊组沿着预设轨道移动，使折叠导辊组移动至带料往返折叠的第一端位置处，并利用折叠定位机构将第一端的带料压紧固定，如图26-29所示；

26)循环步骤22)至步骤25)，直至折叠完成。

进一步，步骤23)和/或步骤25)中，当折叠辊组在带料往返折叠的第一端和第二端之间移动设定的N次N后，驱动叠片台沿第二方向朝背向折叠辊组所在的一侧移动距离S，且S＝N*H，H为一层带料与一层片料的厚度之和，N≥1。

具体的，所述步骤22)和步骤24)中，利用片料输送机构将呈片状的片料叠放在带料上的方法包括如下步骤：

(1)将送料端51移动至其起始位置处；此时在叠片台10的两端分别设有片料叠片送料机构，令位于左边的片料叠片送料机构为第一片料叠片送料机构，位于右边的片料叠片送料机构为第二片料叠片送料机构；下面以第一片料叠片送料机构的动作过程对本实施例的片料叠片送料方法进行详细说明。具体的，如图21所示状态，第一片料叠片送料机构的送料端51位于其起始位置处。

(2)将片料2送至送料端后，利用送料驱动机构驱动送料端51朝向其末端位置移动，且在送料控制机构的作用下使片料2随送料带50同步移动。如图22-25所示，第一片料叠片送料机构的送料端51从其起始位置朝向其末端位置移动。

(3)送料端51到达其末端位置处后，利用片料定位机构将片料2的端部定位在叠片区域。如图25所示，第一片料叠片送料机构的送料端51到达其末端位置处，利用片料定位件67将片料2的端部定位压在叠片区域。

(4)驱动送料端51朝向其起始位置移动，在送料机构的作用下使片料2逐渐从送料带50上脱离，直至完全落入到叠片区域。如图26-28所示，第一片料叠片送料机构的送料端51从其末端位置朝向其起始位置移动，此过程中片料2逐渐与送料带50脱离。

(5)继续驱动送料端51朝向其起始位置移动，直至送料端51回到其起始位置。如图29所示，第一片料叠片送料机构的送料端51到达其起始位置处。

进一步，为了使片料定位机构能够将片料2的端部定位在叠片区域，可以采用以下两种方式实现：

第一种方式：步骤(2)中，将片料2送至送料端51时，使片料2的端部露出送料端51外；步骤3)中，利用片料定位机构将露出送料端外的片料端部定位在叠片区域。

第二种方式：步骤(3)中，当送料端51到达其末端位置处后，利用送料控制机构驱动片料2移动，使片料2的端部露出送料端外，而后利用片料定位机构将露出送料端外的片料端部定位在叠片区域。

即两种方式均可使片料2的端部露出送料端51之外，从而可利用片料定位机构将露出送料端外的片料端部定位在叠片区域，即可利用片料定位件37将露出送料端外的片料端部压紧定位在叠片区域。

以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

Claims (17)

1.一种往复式折叠机构，其特征在于：包括：

叠片台；

往复折叠机构，用于在所述叠片台上往复折叠呈带状的带料；

折叠定位机构，用于控制所述带料往返折叠的两端位置；

所述往复折叠机构包括折叠导辊组和用于驱动所述折叠导辊组沿预设轨道移动的驱动组件；所述折叠导辊组包括两根相对设置的用于导向带料的折叠导辊；所述预设轨道包括分别与所述带料往返折叠的两端位置对应设置的两条端部轨道段；其中一条所述端部轨道段上的任意两点中，靠近另一条所述端部轨道段的一点与叠片台之间的距离大于另一点与叠片台之间的距离；所述驱动组件驱动所述折叠导辊组沿着预设轨道往复移动，以将带料在所述叠片台上往返折叠。

2.根据权利要求1所述的往复式折叠机构，其特征在于：当所述折叠导辊组位于其中一条所述端部轨道段远离另一条所述端部轨道段的一端端部时，所述折叠导辊靠近所述叠片台最近的一点与叠片台或位于最上层的已经叠片完成的带料平齐。

3.根据权利要求1所述的往复式折叠机构，其特征在于：两条所述端部轨道段与所述叠片台之间的距离最远的最高点之间平滑过渡连接；或两条所述端部轨道段与所述叠片台之间的距离最远的最高点之间设有连接轨道段，连接轨道段与所述端部轨道段之间平滑过渡。

4.根据权利要求1所述的往复式折叠机构，其特征在于：所述端部轨道段为相对于所述叠片台倾斜设置的直线轨道。

5.根据权利要求4所述的往复式折叠机构，其特征在于：所述驱动组件包括安装座，所述安装座上设有与所述叠片台垂直的伸缩杆，所述折叠导辊组安装在所述伸缩杆上；所述驱动组件还包括用于驱动所述安装座沿着平行于所述叠片台方向运动的平行运动驱动机构和用于驱动所述伸缩杆伸长或缩短的垂直运动驱动机构。

6.根据权利要求1所述的往复式折叠机构，其特征在于：所述端部轨道段为圆弧形轨道。

7.根据权利要求6所述的往复式折叠机构，其特征在于：所述驱动组件包括摆臂，所述摆臂的下端延伸至所述叠片台下方，且所述摆臂的下端可相对于一转轴转动，所述折叠导辊组安装在所述摆臂的上端。

8.根据权利要求1所述的往复式折叠机构，其特征在于：所述端部轨道段为圆弧形轨道或椭圆弧形轨道。

9.根据权利要求8所述的往复式折叠机构，其特征在于：所述驱动组件包括底座和摆动座，所述底座与所述摆动座之间设有至少两根双铰连杆，所述底座和摆动座之间相互平行，任意两根所述双铰连杆之间相互平行；所述摆动座上设有安装杆，所述折叠导辊组安装在所述安装杆上；

所述驱动组件还包括用于驱动所述底座沿着与所述叠片台平行的方向移动的直线运动机构和用于驱动所述双铰连杆相对于所述底座转动的转动驱动机构。

10.根据权利要求1所述的往复式折叠机构，其特征在于：所述折叠定位机构包括分别位于所述带料往返折叠的两端位置处的定位杆、定位压针或定位压块。

11.根据权利要求1所述的往复式折叠机构，其特征在于：还包括带料缓存机构，所述带料缓存机构包括位于两侧的固定辊，两侧的所述固定辊之间设有动辊和用于驱动所述动辊移动以控制所述带料张力的张力机构，所述带料经过所述缓存机构后进入所述往复折叠机构。

12.根据权利要求1所述的往复式折叠机构，其特征在于：还包括用于驱动所述叠片台沿着垂直于其台面的方向移动的叠片台移动驱动机构。

13.根据权利要求1所述的往复式折叠机构，其特征在于：还包括固定导辊组，所述带料经所述固定导辊组导向后进入所述折叠导辊组。

14.一种往复式叠片机构，其特征在于：包括如权利要求1-7任一项所述的往复式折叠机构和片料输送机构，所述片料输送机构用于输送呈片状的片料、并使所述片料在所述带料每次折叠后依次叠放在所述带料上。

15.根据权利要求14所述的往复式叠片机构，其特征在于：所述带料往返折叠的两端之间形成叠片区域，所述片料叠片送料机构包括用于将片料输送至叠片区域的片料送料机构和用于将片料定位在设定的叠片区域内的片料定位机构。

16.根据权利要求15所述的往复式叠片机构，其特征在于：所述片料送料机构包括：

送料带，所述送料带的至少一端端部设为送料端；

送料驱动机构，用于驱动所述送料端在其起始位置和末端位置之间往返移动，当所述送料带的两端均设为送料端时，两个所述送料端的起始位置分别位于叠片区域相对的两端；且：

当所述送料端位于其起始位置时，该送料端位于所述叠片区域外并靠近所述叠片区域的其中一端；当所述送料端位于其末端位置时，该送料端位于所述叠片区域内并靠近所述叠片区域的另一端；

送料控制机构，用于在所述送料端从其起始位置向末端位置移动过程中使片料与所述送料带同步移动、在所述送料端从其末端位置向起始位置移动过程中使片料可从所述送料带脱离。

17.根据权利要求15所述的往复式叠片机构，其特征在于：所述片料定位机构包括片料定位件，所述片料定位件设置在靠近对应所述送料端的末端位置处，且所述片料定位件包括片料压杆、片料压针或片料压块。

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