CN217237278U - 一种电芯极片自动取样设备 - Google Patents

Abstract

一种电芯极片自动取样设备，包括极片取样平台、极片取样机构、极片送料机构；所述极片取样机构包括裁切模具和气缸，所述裁切模具朝向极片取样平台一侧，所述裁切模具的用于取样，所述气缸下端的气缸推板与裁切模具连接固定，气缸用于驱动裁切模具运动，气缸其中一个活塞杆顶端有外螺纹，该所述活塞杆顶端伸出气缸缸筒后装有限位螺母；所述极片送料机构包括极片送料台、直线模组，所述极片送料台设在极片取样平台与极片取样机构之间，所述直线模组与极片送料台连接，且直线模组驱动极片送料台在极片取样平台与极片取样机构之间水平移动。调节方便快捷，提升生产效率、以及检测质量。

Description

一种电芯极片自动取样设备

技术领域

本实用新型涉及电芯的极片取样检测领域，尤其是涉及一种电芯极片自动取样设备。

背景技术

随着现代工业的发展，环境污染日趋严重，社会及需清洁能源替代不可再生能源，新能源产业应运而生，并迅速崛起。锂离子电池具备能量密度高，循环寿命较长，充放电倍率性能好等特点，已得到广泛的应用。

锂离子电池中最重要的部件则是电芯，极片作为电芯的核心部件，其生产过程要求非常高，尤其是需要保障极片的涂布密度和均匀性。

在现有技术中，一般极片取样机的的裁切模具仅有可以压住样片的压块，在裁切时并未对其他部件进行压紧，这导致除去样片部位的极片处于自由状态，裁切时样片的裁切边缘会产生撕扯，导致裁切下样片的质量及可靠性无法保证。同时裁切刀驱动组件一经安装，裁切刀的最低限位便被限制，但当裁切刀长时间进行裁切工作后，避免不了会产生一定的磨损，导致裁切刀不能下降至需要为位置，必须通过更换新的裁切刀解决该问题，但当磨损较小时，更换裁切刀无疑是很浪费生产资源的做法，并且更换工作的进行也会对生产效率产生一定程度的影响。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种电芯极片自动取样设备，调节方便快捷，提升生产效率、以及检测质量。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电芯极片自动取样设备，包括：

极片取样平台；

极片取样机构，所述极片取样机构包括裁切模具和气缸，所述裁切模具朝向极片取样平台一侧，所述裁切模具的用于取样，所述气缸下端的气缸推板与裁切模具连接固定，气缸用于驱动裁切模具运动，气缸其中一个活塞杆顶端有外螺纹，该所述活塞杆顶端伸出气缸缸筒后装有限位螺母；

极片送料机构，所述极片送料机构包括极片送料台、直线模组，所述极片送料台设在极片取样平台与极片取样机构之间，所述直线模组与极片送料台连接，且直线模组驱动极片送料台在极片取样平台与极片取样机构之间水平移动。

所述气缸固定于支架上，支架立在工作平台上。

裁切模具包括安装板、固定在安装板下部的裁切刀和脱料板，安装板与气缸下端的气缸推板固定连接，脱料板与安装板弹性连接，脱料板中部设让位通孔，裁切刀穿过让位通孔、上部与安装板固定连接，裁切刀与让位通孔间隙配合。

所述裁切刀中部设有气道，气道入口端与压缩气源经管道连通、出口端位于裁切刀的底面中部。

所述脱料板四个边角处均有一台阶通孔，安装板四个边角处均有螺纹沉孔，螺纹沉孔与台阶通孔一一对应，螺栓由下至上穿过台阶通孔后、末端固定在对应螺纹沉孔内，螺栓外套设有导向套，导向套为空心的阶梯圆柱体，导向套下端的大圆柱体与台阶通孔的大孔间隙配合，导向套上端的小圆柱体与台阶通孔的小孔间隙配合，导向套外套装有弹簧，弹簧下端与脱料板上端面相抵，弹簧上端面与安装板下面相抵。裁切模具的导向套和脱料板确保裁切稳定性。

所述极片送料台由两个支撑平台组成，两个支撑平台对称固定在直线模组上的滑台两侧，直线模组沿工作平台的长度方向布置，直线模组依托控制器控制其步进间距，极片送料台可在直线模组作用下做往返步进运动。支撑平台为由两个横板和两个竖板组装成的方形框架结构，支撑平台沿工作平台长度方向延伸，两个支撑平台内侧面之间的间距小于待取样极片的宽度，两个所述支撑平台外侧面之间的间距不小于待取样极片的宽度。

两个所述支撑平台之间有极片托架，极片托架包括托板，托板一端支撑在极片取样平台上、另一端支撑的立板上，立板底部固定在工作平台上；

两个支撑平台两端部均设有一极片压夹；支撑平台上端面一侧向上凸起形成用于定位待取样极片的凸台。

极片取样平台包括立在工作平台上的支撑台、固定在支撑台上端的工作台；支撑台横跨在两个支撑平台和直线模组两侧；工作台位于裁切模具的正下方，工作台上端面与极片送料台上端面平齐。

还包括粉尘吸收装置、消声器、用于监控裁切压力的气压表，气压表安装在气缸的供气管路上，粉尘吸收装置吸气口位于工作台侧部，消声器固定在支架靠近工作台的位置处。

直线模组的滑台两端分别装有一行程开关，气缸上均装有检测气缸活塞杆位置的磁性开关，工作台中心装有用于探测样片的红外探测器；

还包括用于接收行程开关、各磁性开关和红外探测器信号，处理后控制直线模组、气缸动作的控制器。

本实用新型的极片送料机构设置在极片自动裁切机构裁切范围以外，保证了取样过程的安全性；极片送料机构为步进往返运动，保证了取样的连续性，极大的提高了效率。

本实用新型的气压表用于感控气缸压力以管控裁切模具裁切力度；消声器用于削弱裁切时产生的噪音污染；粉尘吸收装置用于吸收裁切时产生的粉尘，避免粉尘粘在裁切模具导致极片样品毛刺等不良现象发生，同时避免了环境污染；由此保证了裁切样品的稳定性和一致性，极大提高了极片样品的可靠性。

与现有技术相比本实用新型通过在气缸活塞杆顶端安装的螺母对裁切模具最低限位进行调节，当裁切刀磨损时，旋转螺母即可达到调节裁切刀位置的目的，方便快捷，提升效率。

设置脱料板在裁切刀下压裁切时可以压紧极片，防止样片裁切过程中出现撕扯，导致样片边缘撕扯断裂，进而样片报废；脱料板在裁切刀上移时，在弹簧的推动下，防止极片随着裁切刀一起上移，裁切刀中部的气路与工业压缩气连通，可以防止样片随裁切刀上移，避免样片变形，影响后续的检测效果。

本实用新型各机构之间配合度较高，结构稳定；各机构排布有序，安装方便；可对各种型号极片采样称重，通用性高；自动化程度高，操作安全，并能保证极片样品质量、检测数据的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的背侧结构示意图；

图3为本实用新型裁切模具的剖面图；

图4为本实用新型的部分结构示意图；

图5为本实用新型的部分结构背侧示意图；

图中：1-工作平台、401-直线模组、402-极片托架、403-极片送料台、404-极片压夹、501-支架一、502-极片取样平台、503-气缸、504-气压表、506-消声器、507-粉尘吸收装置、508-裁切模具，509-安装板，510-裁切刀，511-脱料板，512-气道，513-螺栓，514-导向套，515-弹簧，516-让位通孔。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

实施例一

图1、图2中，极片取样平台502立在工作平台1上，极片取样平台502包括工作台、支撑在工作台下方的支撑台；极片取样机构设在极片取样平台502上方，极片取样机构的裁切模具508位于工作台的正上方， 用于驱动裁切模具508升降动作的气缸504安装在支架501上，气缸504可以是三杆气缸，三杆气缸中间的活塞杆顶端凸出气缸缸筒、且该活塞杆顶端有外螺纹，用于限制气缸503的气缸推板能到达的最低位置的限位螺母装置中部的活塞杆顶端。支架501立在工作品台1上，支架501上还固定有压力表504、消声器506和粉尘吸收装置507，气压表504安装在气缸503的供气管路上，用于感控气缸压力以管控裁切模具508的裁切力度；消声器506固定在支架501靠近工作台的位置处，用于削弱裁切时产生的噪音污染；粉尘吸收装置507吸气口位于工作台侧部，用于吸收裁切时产生的粉尘，避免粉尘粘在裁切模具导致极片样品毛刺等不良现象发生，同时避免环境污染。

图3中，裁切模具508包括安装板509、固定在安装板509下端的裁切刀510和脱料板511，裁切刀510中部设有气道512，气道512入口端与压缩气源经管道连通、出口端位于裁切刀的底面中部，方便将裁切下的样片在高压气体作用下，限位在工作台上端面；安装板509与气缸503下端的气缸推板固定连接，脱料板511四个边角处均有一台阶通孔，安装板509四个边角处均有螺纹沉孔，螺纹沉孔与台阶通孔一一对应，螺栓513由下至上穿过台阶通孔后、末端固定在对应螺纹沉孔内，螺栓513外套设有导向套514，导向套514为空心的阶梯圆柱体，导向套下端的大圆柱体与台阶通孔的大孔间隙配合，导向套上端的小圆柱体与台阶通孔的小孔间隙配合，导向套外套装有弹簧515，弹簧515下端与脱料板511上端面相抵，弹簧515上端面与安装板509下端面的沉孔孔底相抵；裁切模具的导向套514和脱料板511确保裁切稳定性。脱料板511中部有让位裁切刀的让位通孔516，裁切刀穿过让位通孔516后，上端与安装板509固定连接。

图4、图5中，极片送料机构包括固定在工作平台1上的直线模组401和极片托架402、固定在直线模组401上的极片送料台403、及固定在极片送料台403上的极片压夹404；极片送料台403由两个结构相同的支撑平台组成，两个支撑平台为由两个横板和两个竖板组装成的方形框架结构，两个支撑平台沿工作平台1长度方向对称固定在直线模组401上的滑台两侧，并可随该滑台横移，两个支撑平台内侧面之间的间距小于待取样极片的宽度，两个支撑平台外侧面之间的间距不小于待取样极片的宽度，保证极片完全支撑在两个支撑平台上端；支撑平台上端面一侧向上凸起形成用于定位待取样极片的凸台，方便待取样极片的定位固定。极片托架402包括托在待取样极片下表面中部的托板，托板一端支撑在所述极片取样平台502上、另一端支撑的立板上，立板底部固定在工作平台1上，托板上端面与极片送料台403平齐。极片送料机构4设置在极片自动裁切机构5裁切范围之外，确保取样过程的安全性。

实施例二

在直线模组401的滑台两端分别装有一行程开关，气缸503上装有检测气缸活塞杆位置的磁性开关，工作台中心装有用于探测样片的红外探测器；控制器用于接收各行程开关、各磁性开关和红外探测器信号，处理后控制直线模组401、气缸503动作，控制器采用PLC，通过PLC控制气缸和直线模组为现有常规控制技术，本实施例不在赘述。

工作时，将极片放置在极片送料台403上，并用极片压夹404将极片固定好；极片送料台403在直线模组401驱动下，将极片送至裁切模具508与极片取样平台502之间；气缸503带动裁切模具508对极片进行裁切，裁切完成后裁切模具508返回原位置，样片在高压气左右下留在工作台上，极片在脱料板作用下留在工作台上，完成一次取样，接着直线模组401水平前移一定距离后，裁切模具508可以继续进行第二次裁切取样，重复以上取样动作，可以反复在极片不同位置上进行取样。

以上所述的实施例仅表达了发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还是可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电芯极片自动取样设备，其特征在于：包括：

极片取样平台（502）；

极片取样机构，所述极片取样机构包括裁切模具（508）和气缸（503），所述裁切模具（508）朝向极片取样平台（502）一侧，所述裁切模具（508）用于取样，所述气缸（503）下端的气缸推板与裁切模具（508）连接固定，气缸（503）用于驱动裁切模具（508）运动，气缸（503）的其中一个活塞杆顶端有外螺纹、且该所述活塞杆顶端伸出气缸缸筒后装有限位螺母；

及极片送料机构，所述极片送料机构包括极片送料台（403）、直线模组（401），所述极片送料台（403）设在极片取样平台（502）与极片取样机构之间，所述直线模组（401）与极片送料台（403）连接，且直线模组（401）驱动极片送料台（403）在极片取样平台（502）与极片取样机构之间水平移动。

2.根据权利要求1所述的一种电芯极片自动取样设备，其特征在于：所述气缸（503）固定于支架（501）上，支架（501）立在工作平台（1）上。

3.根据权利要求1或2所述的一种电芯极片自动取样设备，其特征在于：裁切模具（508）包括安装板（509）、固定在安装板（509）下部的裁切刀（510）和脱料板（511），安装板（509）与气缸（503）下端的气缸推板固定连接，脱料板（511）与安装板（509）弹性连接，脱料板（511）中部设让位通孔（516），裁切刀（510）穿过让位通孔（516）、上部与安装板（509）固定连接，裁切刀（510）与让位通孔（516）间隙配合。

4.根据权利要求3所述的一种电芯极片自动取样设备，其特征在于：所述裁切刀中部设有气道（512），气道（512）入口端与压缩气源经管道连通、出口端位于裁切刀（510）的底面中部。

5.根据权利要求3所述的一种电芯极片自动取样设备，其特征在于：所述脱料板（511）四个边角处均有一台阶通孔，安装板（509）四个边角处均有螺纹沉孔，螺纹沉孔与台阶通孔一一对应，螺栓（513）由下至上穿过台阶通孔后、末端固定在对应螺纹沉孔内，螺栓（513）外套设有导向套（514），导向套（514）为空心的阶梯圆柱体，导向套（514）下端的大圆柱体与台阶通孔的大孔间隙配合，导向套（514）上端的小圆柱体与台阶通孔的小孔间隙配合，导向套（514）外套装有弹簧（515），弹簧（515）下端与脱料板（511）上端面相抵，弹簧（515）上端面与安装板（509）下端面的沉孔孔底相抵。

6.根据权利要求1所述的一种电芯极片自动取样设备，其特征在于：所述极片送料台（403）由两个支撑平台组成，两个支撑平台对称固定在直线模组（401）上的滑台两侧；支撑平台为由两个横板和两个竖板组装成的方形框架结构，支撑平台沿工作平台（1）长度方向延伸，两个支撑平台内侧面之间的间距小于待取样极片的宽度，两个所述支撑平台外侧面之间的间距不小于待取样极片的宽度。

7.根据权利要求6所述的一种电芯极片自动取样设备，其特征在于：两个所述支撑平台之间有极片托架（402），极片托架（402）包括托板，托板一端支撑在极片取样平台（502）上、另一端支撑的立板上，立板底部固定在工作平台（1）上；

两个支撑平台两端部均设有一极片压夹（404）；支撑平台上端面一侧向上凸起形成用于定位待取样极片的凸台。

8.根据权利要求1或7所述的一种电芯极片自动取样设备，其特征在于：极片取样平台（502）包括立在工作平台（1）上的支撑台、固定在支撑台上端的工作台；支撑台横跨在两个支撑平台和直线模组（401）两侧；工作台位于裁切模具（508）的正下方，工作台上端面与极片送料台（403）上端面平齐。

9.根据权利要求1所述的一种电芯极片自动取样设备，其特征在于：还包括粉尘吸收装置（507）、消声器（506）、用于监控裁切压力的气压表（504），气压表（504）安装在气缸（503）的供气管路上，粉尘吸收装置（507）吸气口位于工作台侧部，消声器（506）固定在支架（501）靠近工作台的位置处。

10.根据权利要求1、2、6、7或9所述的一种电芯极片自动取样设备，其特征在于：直线模组（401）的滑台两端分别装有一行程开关，气缸（503）上均装有检测气缸活塞杆位置的磁性开关，工作台中心装有用于探测样片的红外探测器；

还包括用于接收行程开关、各磁性开关和红外探测器信号，处理后控制直线模组（401）、气缸（503）动作的控制器。

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