CN217971856U - 一种应用于锂电池卷绕机的机械手和锂电池卷绕机 - Google Patents

Abstract

一种应用于锂电池卷绕机的机械手和锂电池卷绕机，包括安装板、送料机构、第一驱动组件、切刀机构和第二驱动组件，送料机构活动安装在安装板上，送料机构上设有用于夹持极片的夹持部，第一驱动组件用于驱动送料机构在安装板上往复运动，以运送被夹持的极片，切刀机构活动安装在安装板上，切刀机构用于裁切极片，第二驱动件用于驱动切刀机构在安装板上往复运动。由于送料机构和切刀机构均活动设置在安装板上，且送料机构与切刀机构在安装板上的运动是彼此独立的，送料机构在进行送料步骤时，切刀机构可以运动至目标裁切位置，待送料步骤完成后对极片进行裁切，使得切刀机构可以在不同的位置对极片进行裁切，满足不同的需求，适用范围广。

Description

一种应用于锂电池卷绕机的机械手和锂电池卷绕机

技术领域

本申请涉及锂电池生产设备技术领域，具体涉及一种应用于锂电池卷绕机的机械手。

背景技术

锂电池具有高工作电压、高比能量、能量密度大、输出功率高、循环寿命长、无环境污染等优点，不仅在移动式通讯设备上得到广泛的应用，而且也广泛的应用于电动汽车、电动工具等领域，因此对锂电池的性能要求越来越高，是目前各大电池厂家发展的主要方向。目前市场上的锂电池通常为叠片式结构，即将正极片、负极片和隔离膜层叠后构成电池芯，然后在电池芯外封装外壳。其中，正、负极片在生产中需要将极片送至卷针处进行卷绕。

现有技术中锂电池卷绕机的切刀机构一般是固定安装的，只能在固定位置对极片进行裁切，适用范围小。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本申请给出一种应用于锂电池卷绕机的机械手以及应用该机械手的锂电池卷绕机。

根据本申请的第一方面，一种实施例中提供一种应用于锂电池卷绕机的机械手，包括：

安装板；

送料机构，所述送料机构活动安装在所述安装板上，所述送料机构上设有夹持部，所述夹持部用于夹持极片；

第一驱动组件，所述第一驱动组件用于驱动所述送料机构在所述安装板上往复运动；

切刀机构，所述切刀机构活动安装在所述安装板上，所述切刀机构用于裁切极片；

以及第二驱动组件，所述第二驱动组件用于驱动所述切刀机构在所述安装板上往复运动。

在一实施例中，所述送料机构包括送料安装架、第一气缸、第一夹辊和第二夹辊；所述第一夹辊滑动安装在所述送料安装架上，所述第二夹辊固定安装在所述送料安装架上，所述第二夹辊与所述第一夹辊相对设置，所述第一气缸设于所述送料安装架上，所述第一气缸用于驱动所述第一夹辊做往复运动，以使得所述第一夹辊与第二夹辊靠近用于夹持极片。

在一实施例中，所述送料机构还包括送料辊，所述送料辊与极片相接，用于辅助极片送料。

在一实施例中，所述送料机构还包括：极片导向板，两个所述极片导向板相向设置以形成导向槽，所述导向槽沿极片送料方向设置，极片穿过所述导向槽。

在一实施例中，所述送料机构滑动安装在所述安装板上，所述安装板与所述送料机构的一者上设有滑块，所述安装板与所述送料机构的另一者上设有滑轨，所述第一驱动组件驱动所述送料机构在所述安装板上滑动时，所述滑块在所述滑轨上滑动。

在一实施例中，所述第一驱动组件包括第一电机与第一滚珠丝杆副，所述第一滚珠丝杆副与所述送料机构连接，所述第一电机用于驱动所述第一滚珠丝杆副，进而驱动所述送料机构。

在一实施例中，所述第一滚珠丝杆副设于所述安装板安装送料机构的一面上，所述第一电机设于所述安装板安装送料机构的对侧面上，所述第一电机与所述第一滚珠丝杆副传动连接。

在一实施例中，所述送料机构上设有丝杆固定板，所述丝杆固定板与所述第一滚珠丝杆副连接。

在一实施例中，还包括：第二气缸，所述第二气缸用于辅助驱动所述切刀机构。

根据本申请的第二方面，一种实施例中提供一种锂电池卷绕机，所述锂电池卷绕机包括如本申请任一实施例中所述的应用于锂电池卷绕机的机械手，所述应用于锂电池卷绕机的机械手用于运送极片。

依据上述实施例的应用于锂电池卷绕机的机械手，由于送料机构和切刀机构均活动设置在安装板上，且送料机构与切刀机构在安装板上的运动是彼此独立的，送料机构在进行送料步骤时，切刀机构可以运动至目标裁切位置，待送料步骤完成后对极片进行裁切，使得切刀机构可以在不同的位置对极片进行裁切，满足不同的需求，适用范围广。

附图说明

图1为一种实施例中应用于锂电池卷绕机的机械手的结构示意图；

图2为图1中应用于锂电池卷绕机的机械手另一角度的结构示意图；

图3为一种实施例中应用于锂电池卷绕机的机械手的送料机构的结构示意图；

图4为图3中送料机构的结构示意图；

图5为一种实施例中应用于锂电池卷绕机的机械手的切刀机构的结构示意图。

附图标记说明：1、安装板；2、送料机构；21、送料安装架；22、第一气缸；23、第一夹辊；24、第二夹辊；25、活动板；26、直线轴承；27、极片导向板；31、滑块；32、滑轨；33、滑块安装部；41、第一电机；42、第一滚珠丝杆副；51、同步轮；52、同步带；6、切刀机构；71、第二电机；72、第二滚珠丝杆副；8、第二气缸；10、极片；100、第一辊轴；200、第二辊轴；300、轴承座；400、丝杆固定板；500、气缸固定板。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式，各实施例所涉及的操作步骤也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的组成和/或顺序。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

本申请实施例中的应用于锂电池卷绕机的机械手包括安装板、送料机构、第一驱动组件、切刀机构和第二驱动组件，送料机构活动安装在安装板上，送料机构上设有用于夹持极片的夹持部，第一驱动组件用于驱动送料机构在安装板上往复运动，以运送被夹持的极片，切刀机构活动安装在安装板上，切刀机构用于裁切极片，第二驱动件用于驱动切刀机构在安装板上往复运动。由于送料机构和切刀机构均活动设置在安装板上，且送料机构与切刀机构在安装板上的运动是彼此独立的，送料机构在进行送料步骤时，切刀机构可以运动至目标裁切位置，待送料步骤完成后对极片进行裁切，使得切刀机构可以在不同的位置对极片进行裁切，满足不同的需求，适用范围广。

下面通过具体实施例对本申请进行说明。

实施例一：

如图1至图5所示，本申请一实施例中给出一种应用于锂电池卷绕机的机械手，包括安装板1、送料机构2、第一驱动组件、切刀机构6和第二驱动组件。送料机构2活动安装在安装板1上，送料机构2上设有夹持部，夹持部用于夹持极片10。第一驱动组件用于驱动送料机构2在安装板1上往复运动。切刀机构6活动安装在安装板1上，切刀机构6用于裁切极片10。第二驱动组件用于驱动切刀机构6在安装板1上往复运动。本实施例中，送料机构2滑动安装在安装板1上，第一驱动组件驱动送料机构2在安装板1上往复滑动，切刀机构6滑动安装在安装板1上，第二驱动组件驱动驱动机构6在安装板1上往复滑动。送料机构2进行送料步骤时，先将极片10穿过夹持部，夹持部夹持住极片10，第一驱动组件驱动送料机构2往卷针方向移动至极片10送入卷针开始卷绕，然后第一驱动组件驱动送料机构2回到初始位置，重复上述送料步骤，直至卷针上极片10卷绕到一定长度，同时第二驱动组件讲切刀机构6驱动至目标裁切位置，待送料步骤完成后对极片10进行裁切，如此即完成一次送料操作。本实施例中，极片10沿竖直方向送料，相应地，送料机构2和切刀机构6在安装板1上沿竖直方向滑动设置，第一驱动组件驱动送料机构2在安装板1上上下滑动，第二驱动组件驱动切刀机构6在安装板1上上下滑动，以完成送料操作。

由于送料机构2和切刀机构6均活动设置在安装板1上，且送料机构2与切刀机构6在安装板上的运动是彼此独立的，送料机构2在进行送料步骤时，切刀机构6可以运动至目标裁切位置，待送料步骤完成后对极片进行裁切，使得切刀机构6可以在不同的位置对极片进行裁切，满足不同的需求，适用范围广。

由于设置有安装板1，将送料机构2设于安装板1上，能够有效减小送料机构1悬臂的长度，使得送料机构2的刚性较高，降低送料机构损坏2的风险，对于宽度较大的极片10也适用，本实施例中，极片10的宽度大于180mm，极片10的类型为锂电池极片。

夹持部用于夹持极片10，夹持部夹持卷要能够夹的足够稳以顺利完成送料。

本实施例中，送料机构2包括送料安装架21、第一气缸22、第一夹持件和第二夹持件，第一夹持件滑动安装在送料安装架21上，第二夹持件固定安装在送料安装架21上且与第一夹持件相对设置，第一气缸22用于驱动第一夹持件做往复运动，以使得第一夹持件与第二夹持件靠近用于夹持极片10。

一些实施例中，第一夹持件与第二夹持件上相对设置有弧形凸起部，夹持极片10时，第一夹持件与第二夹持件上的弧形凸起部分别在极片10两边抵住极片10，以稳定夹持住极片10，保证送料的顺利完成。

本实施例中，第一夹持件为第一夹辊23，第二夹持件为第二夹辊24，夹持极片10时，第一气缸22驱动第一夹辊23靠近第二夹辊24以夹紧极片10，通过夹辊夹紧极片10不仅可以稳定夹持住极片10，在拉力过大时夹辊能够转动以避免送料机构2承受过大的拉力，避免送料机构2结构损伤。

本实施例中，第一夹辊23安装在活动板25上，活动板25与送料安装架21滑动连接，第一气缸22驱动活动板25做往复运动。活动板25通过直线轴承26与送料安装架21连接，摩擦损耗小，保障第一气缸22顺利驱动活动板25进而驱动第一夹辊23夹持住极片10。

本实施例中，第一夹辊23与第二夹辊24均转动设置在第一辊轴100上，两根第一辊轴100相对设置在活动板25和送料安装架21上，第一夹辊23安装在活动板25上的第一辊轴100上，第二夹辊24安装在送料安装架21上的第一辊轴100上，第一夹辊23与第二夹辊24的两端均设有深沟球轴承，保障第一夹辊23与第二夹辊24的正常工作。

为了保障极片10能够顺利送料进入第一夹辊23与第二夹辊24之间，本实施例中，送料机构2还包括送料辊26，送料辊26设置在第一夹辊23与第二夹辊24上方，在送料过程中，送料辊26抵住极片10，使得极片10能够从第一夹辊23与第二夹辊24间隙的正上方伸入，保障极片10顺利送料。

本实施例中，送料辊26转动设置在第二辊轴200上，第二辊轴200安装在送料安装架21上，送料辊26的两端设有深沟球轴承，保障送料辊26的正常工作。

本实施例中，送料机构2还包括极片导向板27，两个极片导向板27相向设置以形成导向槽，导向槽沿极片10送料方向设置，极片10穿过导向槽。

本实施例中，第一夹辊23与第二夹辊24上方与下方均设有极片导向板27，极片10穿过两个极片导向板27之间的导向槽以对被运送的极片10进行导向，以保障送料进行，防止极片10摆动错位。

为了保障送料机构2在安装板1上顺利滑动，本实施例中，安装板1与送料机构2的一者上设有滑块31，安装板1与送料机构2的另一者上设有滑轨32，第一驱动组件驱动送料机构2在安装板1上滑动时，滑块31在滑轨32上滑动。

本实施例中，滑轨32设置在安装板1上，滑块31设置在送料机构2上，且送料机构2的两端对称设置有两块滑块31，相应地，安装板1上也对应设有两条滑轨32。送料机构2通过两块滑块31跨坐在两条滑轨32上，使得送料机构2的刚性更高。本实施例中，送料机构2的两端设有滑块安装部33，滑块31安装在滑块安装部33上。

第一驱动组件用于驱动送料机构2在安装板1上往复运动。

一些实施例中，第一驱动组件为气缸，气缸活塞杆与送料机构连接2。

本实施例中，第一驱动组件包括第一电机41与第一滚珠丝杆副42，第一滚珠丝杆副42的螺母与送料机构2连接，第一电机41用于驱动第一滚珠丝杆副42的丝杆，进而驱动送料机构2。使用第一滚珠丝杆副42进行传动，传动效率高、精度高，能够承受较大的轴向载荷且能实现高速进给。本实施例中，第一滚珠丝杆副42的丝杆两端均设有轴承座300，第一滚珠丝杆副42的丝杆与两端的轴承座300均转动连接，以保障第一滚珠丝杆副42的刚性。

一些实施例中，第一电机41的输出轴与第一滚珠丝杆副42的丝杆同轴设置在安装板1安装送料机构2的一面上，以驱动第一滚珠丝杆副42的丝杆。

本实施例中，第一滚珠丝杆副42设置在安装板1安装送料机构2的一面上以与送料机构2连接，第一电机41设于安装板1安装送料机构2的对侧面上，第一电机41与第一滚珠丝杆副42传动连接。如此设置，能够使得本实施例中机械手的整体高度更小，便于安装，适用范围广。

一些实施例中，第一电机41与第一滚珠丝杆副42通过齿轮传动连接。

本实施例中，第一电机41的输出轴与第一滚珠丝杆副42的丝杆一端上设有同步轮51，通过同步带52连接两个同步轮51，使得第一滚珠丝杆副42的丝杆能够与第一电机41的输出轴同步转动，便于控制。

本实施例中，送料机构2上设有丝杆固定板400，丝杆固定板400与第一丝杆螺母副42的螺母连接，以使得送料机构2能够被第一电机41往复驱动。

送料机构2将极片10送至卷针处，当卷针上极片10卷绕到一定长度时，需要对极片10进行裁切。

本实施例中，安装板1上还设有切刀机构6，切刀机构6用于裁切极片10。

本实施例中，切刀机构6滑动安装在安装板1上，且设有第二驱动组件用于驱动切刀机构6在安装板1上往复滑动。第二驱动组件驱动切刀机构6在安装板1上滑动，一方面是在送料过程中驱动切刀机构6原离送料机构2，避免发生干涉，另一方面，在送料步骤完成后，能够将切刀机构6驱动到目标裁切位置对极片10进行裁切，如此，能够适用于各种不同的极片10卷绕需求，产品适用范围广。

本实施例中，切刀结构6两端对称设有两个滑块31，两个滑块31跨坐在两条滑轨32上，切刀结构6的刚性较高。本实施例中，切刀结构6的两端设有滑块安装部33，滑块31安装在滑块安装部33上。

本实施例中，第二驱动组件的结构与第一驱动组件的结构相似，第二驱动组件包括第二电机71与第二滚珠丝杆副72，第二电机71与第二滚珠丝杆副72的安装连接方式类似，此处不再赘述。

本实施例中，切刀机构6上设有丝杆固定板400，丝杆固定板400与第二丝杆螺母副72的螺母连接，以使得切刀机构6能够被第二电机71往复驱动。

本实施例中，安装板1上还设有第二气缸8，第二气缸8的活塞杆与切刀机构6连接，第二气缸8用于辅助驱动切刀机构6，增强切刀机构6的结构稳定性，提高产品的可靠性。相应地，切刀机构6上设有气缸固定板500，气缸固定板500与第二气缸8的活塞杆连接。

实施例二：

本申请一实施例中给出一种锂电池卷绕机，锂电池卷绕机包括本申请任一实施例中所述的应用于锂电池卷绕机的机械手，该机械手用于运送和裁切极片。

依据上述实施例中的应用于锂电池卷绕机的机械手，由于安装板上滑动设置有送料机构和切刀机构，且切刀机构与送料机构独立控制，能够适用于多种不同规格和需求的极片运送与裁切工作，产品的应用范围广。另外将送料机构设于安装板上，能够有效减小送料机构悬臂的长度，使得送料机构的刚性较高，降低送料机构损坏的风险。

以上应用了具体个例对本实用新型进行阐述，只是用于帮助理解本实用新型，并不用以限制本实用新型。对于本实用新型所属技术领域的技术人员，依据本实用新型的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (10)

1.一种应用于锂电池卷绕机的机械手，其特征在于，包括：

安装板；

送料机构，所述送料机构活动安装在所述安装板上，所述送料机构上设有夹持部，所述夹持部用于夹持极片；

第一驱动组件，所述第一驱动组件用于驱动所述送料机构在所述安装板上往复运动；

切刀机构，所述切刀机构活动安装在所述安装板上，所述切刀机构用于裁切极片；

以及第二驱动组件，所述第二驱动组件用于驱动所述切刀机构在所述安装板上往复运动。

2.如权利要求1所述的应用于锂电池卷绕机的机械手，其特征在于，所述送料机构包括送料安装架、第一气缸、第一夹辊和第二夹辊；所述第一夹辊滑动安装在所述送料安装架上，所述第二夹辊固定安装在所述送料安装架上，所述第二夹辊与所述第一夹辊相对设置，所述第一气缸设于所述送料安装架上，所述第一气缸用于驱动所述第一夹辊做往复运动，以使得所述第一夹辊与第二夹辊靠近用于夹持极片。

3.如权利要求2所述的应用于锂电池卷绕机的机械手，其特征在于，所述送料机构还包括送料辊，所述送料辊与极片相接，用于辅助极片送料。

4.如权利要求2所述的应用于锂电池卷绕机的机械手，其特征在于，所述送料机构还包括：极片导向板，两个所述极片导向板相向设置以形成导向槽，所述导向槽沿极片送料方向设置，极片穿过所述导向槽。

5.如权利要求1所述的应用于锂电池卷绕机的机械手，其特征在于，所述送料机构滑动安装在所述安装板上，所述安装板与所述送料机构的一者上设有滑块，所述安装板与所述送料机构的另一者上设有滑轨，所述第一驱动组件驱动所述送料机构在所述安装板上滑动时，所述滑块在所述滑轨上滑动。

6.如权利要求1所述的应用于锂电池卷绕机的机械手，其特征在于，所述第一驱动组件包括第一电机与第一滚珠丝杆副，所述第一滚珠丝杆副与所述送料机构连接，所述第一电机用于驱动所述第一滚珠丝杆副，进而驱动所述送料机构。

7.如权利要求6所述的应用于锂电池卷绕机的机械手，其特征在于，所述第一滚珠丝杆副设于所述安装板安装送料机构的一面上，所述第一电机设于所述安装板安装送料机构的对侧面上，所述第一电机与所述第一滚珠丝杆副传动连接。

8.如权利要求7所述的应用于锂电池卷绕机的机械手，其特征在于，所述送料机构上设有丝杆固定板，所述丝杆固定板与所述第一滚珠丝杆副连接。

9.极片如权利要求1所述的应用于锂电池卷绕机的机械手，其特征在于，还包括：第二气缸，所述第二气缸用于辅助驱动所述切刀机构。

10.一种锂电池卷绕机，其特征在于，所述锂电池卷绕机包括如权利要求1至9中任一项所述的应用于锂电池卷绕机的机械手，所述应用于锂电池卷绕机的机械手用于运送和裁切极片。

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