CN217971852U - 下料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种下料装置。该下料装置包括：接料部和工位转换部，其中：接料部包括接料芯轴，接料芯轴的一端与工位转换部连接，另一端设置有用于防止料卷脱落的弹性卡销；工位转换部能够控制接料芯轴移动至对接位以与收卷轴同轴对接，且能够控制接料芯轴移动至下料位。通过该下料装置，能够实现自动下卷卸料，并且能够避免料卷意外脱落。

Description

下料装置

技术领域

本实用新型涉及电池生产制造技术领域，特别涉及一种下料装置。

背景技术

在锂电池的生产过程中，辊压分切工序是不可缺少的一部分。在传统生产过程中，虽然辊压分切工序基本实现了自动化，但是辊压分切后得到料卷需要从收卷轴上卸下来，继而再进行转运。而这一工序往往需要2至3个人来进行，即手动卸料、手动换卷，时间成本较大，生产效率较低，大大降低了前道工序技术提升所带来的优势。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种下料装置，能够实现自动下卷卸料，并且能够避免料卷意外脱落。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种下料装置，包括接料部和工位转换部，其中：

所述接料部包括接料芯轴，所述接料芯轴的一端与所述工位转换部连接，另一端设置有用于防止料卷脱落的弹性卡销；

所述工位转换部能够控制所述接料芯轴移动至对接位以与收卷轴同轴对接，且能够控制所述接料芯轴移动至下料位。

可选地，在上述下料装置中，所述弹性卡销包括：

限位部，插设在所述接料芯轴的周向侧壁的第一安装孔内；

控制部，能够控制所述限位部缩至所述第一安装孔内；

弹性部，能够控制所述限位部伸出所述第一安装孔外。

可选地，在上述下料装置中，所述控制部包括楔形件，所述楔形件靠近所述接料芯轴的中心轴线的一侧设置有斜面；

所述限位部设置有与所述斜面接触的调节面；

所述接料芯轴用于与所述收卷轴同轴对接的轴端端面设置有第二安装孔，所述楔形件可沿所述接料芯轴轴向伸缩地插设在所述第二安装孔内。

可选地，在上述下料装置中，所述接料芯轴的周向侧壁设置有第三安装孔；

所述控制部位于所述第三安装孔内，且与所述限位部固连；

所述收卷轴的端部设置有用于与所述接料芯轴对接的盲孔，所述盲孔设置有用于挤压所述控制部以使其沿所述接料芯轴的径向伸缩的控制斜面。

可选地，在上述下料装置中，所述盲孔为锥形孔，所述控制斜面为所述锥形孔的侧壁。

可选地，在上述下料装置中，所述接料芯轴的端部为锥台结构，所述第三安装孔设置于所述锥台结构的环形侧壁。

可选地，在上述下料装置中，所述弹性部位于所述第一安装孔内，且套设在所述限位部的外侧；

所述弹性部的一端与限位部相接，另一端与所述第一安装孔的内壁相接。

可选地，在上述下料装置中，所述接料芯轴的端部沿周向依次设置有多个所述弹性卡销。

可选地，在上述下料装置中，所述工位转换部包括：

直线驱动机构，能够控制所述接料部由中间位直线移动到所述对接位以靠近所述收卷轴，且能够控制所述接料部由所述对接位反向移动到所述中间位以远离所述收卷轴；

旋转机构，能够控制所述接料部水平转动，以控制所述接料部在所述中间位和所述下料位之间切换工位。

可选地，在上述下料装置中，所述直线驱动机构包括直线导轨，以及能够沿所述直线导轨移动的滑台；

所述旋转机构包括转台，以及能够驱动所述转台水平转动的动力机构，所述转台与所述滑台转动连接，所述接料部设置在所述转台上。

该下料装置的下料过程为：

当收卷轴上的料卷收卷成型需要下料时，工位转换部控制接料芯轴移动到对接位，以令接料芯轴与收卷轴同轴对接，此时接料芯轴能够接收收卷轴上的料卷；

当料卷转移到接料芯轴上之后，工位转换部控制接料芯轴从对接位移动到下料位，以方便该位置的AGV(自动引导车)或其他下料装置进行下料卸卷；

下料完成后，工位转换部控制接料芯轴从下料位返回到对接位继续接料或等待接料。

可见，本实用新型提供的下料装置中，通过工位转换部能够控制接料部接收收卷轴上的料卷，并自动切换工位，从而不需要人工搬运卸料，有利于实现自动化下料，降低人工成本，提高生产效率。

而且，由于接料芯轴上设置有能够防止料卷脱落弹性卡销，因此能够实现平稳下料。

此外，该下料装置能够用于锂电池分条机辅助下料，生产过程中，由于下料装置对应的下料位的位置固定不变，因此在AGV对接下料时不需要根据分切机收卷部位的纠偏情况进行调整，从而能够方便AGV准确对接和下料。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。

图1为本实用新型第一具体实施例提供的下料装置和收卷轴的结构示意图；

图2为本实用新型第一具体实施例提供的弹性卡销的动作原理示意图；

图3为本实用新型第一具体实施例提供的下料装置和分切机的布置关系示意图；

图4为本实用新型第二具体实施例提供的弹性卡销的动作原理示意示意图。

具体实施方式

本实用新型公开了一种下料装置，能够实现自动下卷卸料，并且能够避免料卷意外脱落。

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本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，都属于本实用新型保护的范围。

第一具体实施例

请参阅图1至图3，本实用新型第一具体实施例提供了一种下料装置，该下料装置主要包括接料部102和工位转换部101。其中：

接料部102包括接料芯轴124，接料芯轴124的一端与工位转换部101连接，另一端能够与收卷轴31同轴对接，以接收从收卷轴31上上沿轴移动下来的料卷32，并且，接料芯轴124上设置有用于防止料卷32脱落的弹性卡销；

工位转换部101能够控制接料芯轴124移动至对接位A，以与收卷轴31同轴对接，准备接收料卷32；并且，工位转换部101能够控制接料芯轴124移动至下料位B，以方便下料。也就是说，接料芯轴124位于对接位A时能够与收卷轴31同轴对接接收料卷32；接料芯轴124位于下料位B时能够卸下料卷32。

具体实施时，该下料装置的下料过程为：

当收卷轴31上的料卷32收卷成型需要下料时，工位转换部101控制接料芯轴124移动到对接位A，以令接料芯轴124与收卷轴31同轴对接，此时接料芯轴124能够接收收卷轴31上的料卷32；

当料卷32转移到接料芯轴124上之后，工位转换部101控制接料芯轴124 从对接位A移动到下料位B，以方便该位置的AGV(自动引导车)或其他下料装置进行下料卸卷；

下料完成后，工位转换部101控制接料芯轴124从下料位B返回到对接位 A继续接料或等待接料。

其中，需要说明的是，料卷32从收卷轴31上沿轴移动到接料芯轴124上的过程，可通过分切机拨叉33实现，也可通过手动或其他方式实现；接料芯轴124在下料位B的卸料过程，可以通过AGV实现，也可以通过其他方式实现。

可见，本实用新型提供的下料装置中，通过工位转换部101能够控制接料部102接收收卷轴31上的料卷32，并自动切换工位，从而不需要人工搬运卸料，有利于实现自动化下料，降低人工成本，提高生产效率。

而且，由于接料芯轴124上设置有能够防止料卷32脱落弹性卡销，因此能够实现平稳下料。

该下料装置能够用于锂电池分条机辅助下料，生产过程中，由于下料装置对应的下料位B的位置固定不变，因此在AGV对接下料时不需要根据分切机收卷部位的纠偏情况进行调整，从而能够方便AGV准确对接和下料。

请参见图3，具体实施时，上述弹性卡销包括限位部1241、控制部、弹性部1243。其中：

限位部1241插设在接料芯轴124的周向侧壁的第一安装孔k1内，用于对接料芯轴124上的料卷32进行轴向限位；

控制部能够控制限位部1241缩至第一安装孔k1内，以令接料芯轴124的的侧壁为光滑侧壁，方便接收料卷32；

弹性部1243能够控制限位部1241伸出第一安装孔k1外，以对料卷32进行轴向限位，避免料卷意外脱落。

具体地，该控制部包括楔形件1242'，楔形件1242'靠近接料芯轴124的中心轴线的一侧设置有斜面m；限位部1241设置有与斜面m接触的调节面n。而且，接料芯轴124用于与收卷轴31同轴对接的轴端端面设置有第二安装孔k2，楔形件1242'可沿接料芯轴124轴向伸缩地插设在第二安装孔k2内。

工作过程中，需要保证：

若楔形件1242'沿接料芯轴124的轴向插入第二安装孔k2内至预设位置，则斜面m挤压调节面n，限位部1241缩至第一安装孔k1内；

若在弹性部1243的回复力作用下，调节面n沿接料芯轴124的径向向外移动，并挤压斜面m，则限位部1241伸出第一安装孔k1外，楔形件1242'沿接料芯轴124轴向伸出第二安装孔k2外。

具体地，如图3中所示，该斜面m为相对接料芯轴124的中心轴线倾斜的斜面，具体可以是曲面，也可以是平面；该调节面n一般为与斜面m平行的面，具体可以是限位部1241的通孔侧壁，也可以是设置在限位部1241上的水平凸棱。关于斜面m和调节面n的具体结构本实用新型不作具体限定，只要能够在收卷轴32与接料芯轴124对接时控制限位部1241缩回至第一安装孔k1即可。

具体实施时，一般将弹性部1243设置于第一安装孔k1内，并套设在限位部1241的外侧；弹性部1243的一端与限位部1241相接(连接或抵接)，另一端与第一安装孔k1的内壁相接(连接或抵接)。从而，将弹性部1243隐藏在第一安装孔k1内，令接料芯轴124的外壁为光滑侧壁，方便接料。

具体实施时，可以在接料芯轴124的端部近设置一个弹性卡销，也可以沿接料芯轴124的周向依次设置有多个弹性卡销。

具体实施时，工位转换部101包括直线驱动机构和旋转机构。请参见图1：

该直线驱动机构能够控制接料部102由中间位C直线移动到对接位A以靠近收卷轴31，且能够控制接料部102由对接位A反向移动到中间位C以远离收卷轴31；

该旋转机构能够控制接料部102水平转动，以控制接料部102在中间位C 和下料位B之间切换工位。

具体地，该直线驱动机构包括直线导轨114，以及能够沿直线导轨114移动的滑台112；旋转机构包括转台113，以及能够驱动转台113水平转动的动力机构111，转台113与滑台112转动连接，接料部102设置在转台113上，以通过转台113控制旋转切换工位，也可通过直线导轨114控制水平移动切换工位。

具体实施时，动力机构111可采用旋转减速机，旋转减速机与下料旋转驱动轴连接，下料旋转驱动轴与转台113连接，能够驱动转台113水平转动，以控制接料部102从对接位A转移到下料位B，或控制接料部102从下料位B转移到对接位A。

具体实施时，转台113与滑台112之间通过交叉圆柱滚子转盘轴承实现转动连接。交叉圆柱滚子转盘轴承位于下料旋转轴承上座和下料旋转轴承底座之间。或者，在其他具体实施例中也可采用圆锥滚子轴承。

优选实施例中，工位转换部101的底部设置有高度调节机构，从而通过该高度调节机构能够调节工位转换部101相对地面的水平高度。

进一步地，如图1和图2中所示，本实用新型实施例提供的下料装置中，还设置有上卷部103和供卷部104。供卷部104用于为上卷部103提供空料筒 143，上卷部103用于将空料筒143转移到收卷轴31上，空料筒143在收卷轴 31上卷绕分切后的极片后形成料卷32。

生产过程中，工位转换部101控制接料部102从中间位C转动到下料位B 的过程中，还控制上卷部103从上卷位D转动到中间位C；下料部102完成下料后(下料部102完成下料前)，工位转换部101会控制上卷部103从中间位 C移动到对接位A，从而令上卷芯轴与收卷轴31对接，为收卷轴31提供空料筒143，成型下一批料卷32；最后，上卷完成后，工位转换部101控制上卷部 103移动到上卷位D准备下一批空料筒143，并且，接料部102准备继续接收料卷32。

在具体实施例中，请参见图1，接料部102中除了包括上述接料芯轴124，还包括有连接梁123和接料叉驱动机构。其中：连接梁123沿轴向依次排列布置有两个或更多个接料芯轴124，每个接料芯轴124均与连接梁123垂直连接，构成自动接料叉；接料叉驱动机构能够控制连接梁123带着接料芯轴124由接料状态转动至下料状态，且能够控制连接梁123带着接料芯轴124由下料状态转动至接料状态。接料芯轴124处于接料状态时能够与收卷轴31同轴对接；接料芯轴124处于下料状态时能够卸下料卷32，例如通过AGV卸料。

具体地，接料叉驱动机构包括接料驱动轴122和接料电机121。接料驱动轴122与连接梁123垂直连接；接料电机121能够驱动接料驱动轴122绕自身轴线转动，从而通过接料驱动轴122控制连接梁123带着接料芯轴124在竖直平面内转动。比如，如图1中所示，接料时，连接梁123处于接料状态，即竖直状态，以令多个接料芯轴124与多个收卷轴31一一对应且同轴对接；下料时，连接梁123处于下料状态，即水平状态，以方便AGV小车接收并托运料卷32。

具体实施时，接料电机121还可以采用其他驱动装置，例如气缸驱动旋转结构。接料驱动轴122通过圆锥滚子轴承和支座可转动地安装在转台113上，并与接料电机121传动连接。

优选实施例中，如图1和图2中所示，上卷位D和下料位B分别位于工位转换部101的两侧。而且，上卷位D、对接位A、下料位B绕工位转换部101 的转动中心点沿周向依次排布，其周向夹角均为90°。从而，接料部102在对接位A接收料卷的过程、上卷部103在上卷位D接收空料筒143的过程、接料部102在下料位B卸料的过程、上卷部103在对接位A为收卷轴31上空料筒 143的过程互不影响，可协调进行，有利于减少生产时间，提高生产效率。

需要说明的是，本文中采用的驱动装置均可选用电缸或气缸或油缸；减速机可以是气缸旋转机构，也可以是油缸旋转机构；芯轴可以是气涨轴，可以是带自动限位普通空心轴。

综上，本实用新型第一具体实施例提供的下料装置能够实现如下工作过程：

接料卷：滑台112沿x轴正向移动，对接收卷轴31(3s至7s，优选为5s)，分切机拨叉33将料卷32拨到接料芯轴124上(8s至12s，优选为10s)；

送卷芯：滑台112沿x轴反向移动返回，转台113绕z轴顺时针旋转90°，接料部102(带料卷32)绕x轴旋转90°，上卷部(上卷芯轴134带芯轴)绕 y轴旋转90°；(13s至17s，优选为15s)

上卷芯：滑台112沿x轴向正向移动，对接滑差轴(3s至7s，优选为5s)，夹爪135一次性推动空料筒143至分切机滑差轴(5s至30s，优选为20s/10s)，滑台112沿x轴反向移动返回(3s至7s，优选为5s)；

以上3步，总共约55s；

下料卷：可以通过装置料叉自动卸料，料叉依次推动料卷32至AGV(每次推动1卷位，例如共3次)；也可以是外部AGV抓取卸料；

芯轴备料：转台113绕z轴逆时针旋转90°，推筒依次推送空料筒143至上卷芯轴134上(例如共3次)。

至此，上下料自处理装置完成下料并整装待命。

综上，请参见图2，本实用新型第一具体实施例还提供了一种分切下料自处理系统，该系统包括分切机3，以及上文中所述的下料装置1。其中：分切机 3为辊压分切一体机，能够实现自动放卷、自动收卷、自动切带，用于锂电池极片分切工序。

具体地，分切机3设置有收卷轴31和拨叉33，收卷轴31能够通过卷绕方式对分切后的极片进行收纳以获得料卷32，拨叉33用于控制料卷32轴向移动；上下料自处理装置1的对接位A位于收卷轴31的轴向外侧。

第二具体实施例

本实用新型第二具体实施例提供了一种下料装置，其与上述第一具体实施例中的下料装置的区别仅在于：弹性卡销中的控制部的具体结构设计不同。具体请参见图4，本实用新型第二具体实施例提供的下料装置中：

接料芯轴124的周向侧壁设置有第三安装孔k3；

控制部为光滑凸起1242”，位于第三安装孔k3内，且与限位部1241固连；

收卷轴31的端部设置有用于与接料芯轴124对接的盲孔，盲孔内设置有用于挤压控制部以使其沿接料芯轴124的径向伸缩的控制斜面311。

即弹性卡销包括限位部1241、光滑凸起1242”和弹性部1243。

当接料芯轴124与收卷轴31同轴对接时，收卷轴31的盲孔内的控制斜面 311能够挤压控制部(即图4中的光滑凸起1242”)，此时，控制部带着限位部 1241分别沿径向缩回至第一安装孔k1和第三安装孔k3内，使得接料芯轴124 的外侧壁为光滑表面，能够顺利接收料卷32；

当接料芯轴124脱离收卷轴31时，在弹性部1243(一般为弹簧)的回复力所用下，光滑凸起1242”和限位部1241沿径向逐渐伸出接料芯轴124外，从而对接料芯轴124上的料卷32起到轴向限位的作用，避免料卷32从接料芯轴 124上意外脱落。

具体地，收卷轴31的端部盲孔为锥形孔，控制斜面311为锥形孔的侧壁；接料芯轴124的端部为锥台结构，第三安装孔k3设置于锥台结构的环形侧壁。

或者，在其他具体实施例中，可以令接料芯轴124的端部为直径较小的阶梯轴结构，收卷轴31的端部盲孔为圆柱形盲孔，而控制斜面311凸出设置在盲孔内壁上，只要保证控制斜面311与光滑凸起1242”位置对应，能够控制光滑凸起1242”径向缩回即可。

最后，需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种下料装置，其特征在于，包括接料部(102)和工位转换部(101)，其中：

所述接料部(102)包括接料芯轴(124)，所述接料芯轴(124)的一端与所述工位转换部(101)连接，另一端设置有用于防止料卷(32)脱落的弹性卡销；

所述工位转换部(101)能够控制所述接料芯轴(124)移动至对接位(A)以与收卷轴(31)同轴对接，且能够控制所述接料芯轴(124)移动至下料位(B)。

2.根据权利要求1所述的下料装置，其特征在于，所述弹性卡销包括：

限位部(1241)，插设在所述接料芯轴(124)的周向侧壁的第一安装孔(k1)内；

控制部，能够控制所述限位部(1241)缩至所述第一安装孔(k1)内；

弹性部(1243)，能够控制所述限位部(1241)伸出所述第一安装孔(k1)外。

3.根据权利要求2所述的下料装置，其特征在于，所述控制部包括楔形件(1242')，所述楔形件(1242')靠近所述接料芯轴(124)的中心轴线的一侧设置有斜面(m)；

所述限位部(1241)设置有与所述斜面(m)接触的调节面(n)；

所述接料芯轴(124)用于与所述收卷轴(31)同轴对接的轴端端面设置有第二安装孔(k2)，所述楔形件(1242')可沿所述接料芯轴(124)轴向伸缩地插设在所述第二安装孔(k2)内。

4.根据权利要求2所述的下料装置，其特征在于，所述接料芯轴(124)的周向侧壁设置有第三安装孔(k3)；

所述控制部位于所述第三安装孔(k3)内，且与所述限位部(1241)固连；

所述收卷轴(31)的端部设置有用于与所述接料芯轴(124)对接的盲孔，所述盲孔设置有用于挤压所述控制部以使其沿所述接料芯轴(124)的径向伸缩的控制斜面(311)。

5.根据权利要求4所述的下料装置，其特征在于，所述盲孔为锥形孔，所述控制斜面(311)为所述锥形孔的侧壁。

6.根据权利要求5所述的下料装置，其特征在于，所述接料芯轴(124)的端部为锥台结构，所述第三安装孔(k3)设置于所述锥台结构的环形侧壁。

7.根据权利要求2所述的下料装置，其特征在于，所述弹性部(1243)位于所述第一安装孔(k1)内，且套设在所述限位部(1241)的外侧；

所述弹性部(1243)的一端与限位部(1241)相接，另一端与所述第一安装孔(k1)的内壁相接。

8.根据权利要求1至7任一项所述的下料装置，其特征在于，所述接料芯轴(124)的端部沿周向依次设置有多个所述弹性卡销。

9.根据权利要求1所述的下料装置，其特征在于，所述工位转换部(101)包括：

直线驱动机构，能够控制所述接料部(102)由中间位(C)直线移动到所述对接位(A)以靠近所述收卷轴(31)，且能够控制所述接料部(102)由所述对接位(A)反向移动到所述中间位(C)以远离所述收卷轴(31)；

旋转机构，能够控制所述接料部(102)水平转动，以控制所述接料部(102)在所述中间位(C)和所述下料位(B)之间切换工位。

10.根据权利要求9所述的下料装置，其特征在于，所述直线驱动机构包括直线导轨(114)，以及能够沿所述直线导轨(114)移动的滑台(112)；

所述旋转机构包括转台(113)，以及能够驱动所述转台(113)水平转动的动力机构(111)，所述转台(113)与所述滑台(112)转动连接，所述接料部(102)设置在所述转台(113)上。

Images