CN223206276U - 一种卷筒尾料极片防掉落装置及极片放卷装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池制造技术领域，公开了一种卷筒尾料极片防掉落装置及极片放卷装置，包括：放卷机构，放卷机构包括放卷电机、放卷轴和传送辊，放卷轴与放卷电机传动连接；负压吸料机构，负压吸料机构包括负压吸嘴和负压机，负压吸嘴布置于放卷轴的靠近传送辊的一侧，负压吸嘴朝向极片设置；视觉机构，视觉机构包括视觉相机，视觉相机设于放卷轴的远离传送辊的一侧，视觉相机与放卷电机通讯连接。视觉相机可以实时监控极片尾料的剩余米数，识别最后一圈的尾料极片，控制放卷电机停止放卷，提高了极片的利用率和工作效率；最后一圈放卷时负压吸嘴处产生负压，利用负压可以及时吸附极片尾料，确保极片不会掉落地面发生污染，减少极片浪费。

Description

一种卷筒尾料极片防掉落装置及极片放卷装置

技术领域

本实用新型涉及电池制造技术领域，特别是涉及一种卷筒尾料极片防掉落装置及极片放卷装置。

背景技术

近年来电动汽车呈现出爆发性的增长，锂电池生产厂家如雨后春笋涌出，为了能在激烈的市场下生存，电池生产厂家不断的提高自家电池的性能，如开发高能量密度、高倍率下快充电池等，为了实现这一目标，通过对生产环节的严格控制来提高产品良率。由于电芯异物对电芯的性能和安全起到至关重要的作用，极片的异物管控措施要求越来严苛，同时为了自身提高竞争性，控制生产成本尤其重要。

目前涂布和辊压放卷极片时，一般会在还剩二三十米时进行设备停机换新卷。正常情况下操机人员仅靠目视无法准确预测极片剩余米数，到最后几米时需慢速停机，若操作不当极片尾料会掉落到地面上被污染，污染后的极片尾料无法继续使用而变成废料。现有的方案耗时耗极片，严重影响生产效率，同时重新接极片时原来极片尾料因污染产生的废料又无法重新使用，此种生产模式每天都会造成物料的大量浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种卷筒尾料极片防掉落装置，以解决现有技术中的放卷尾料极片生产效率低、物料浪费的问题；本发明还提供了一种极片放卷装置。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种卷筒尾料极片防掉落装置，包括：

放卷机构，所述放卷机构包括放卷电机、放卷轴和传送辊，所述放卷轴与所述放卷电机传动连接，所述放卷轴与所述传送辊形成极片的放卷路径；

负压吸料机构，所述负压吸料机构包括负压吸嘴和与所述负压吸嘴连通的负压机，所述负压吸嘴布置于所述放卷轴的靠近所述传送辊的一侧，所述负压吸嘴朝向极片设置；

视觉机构，所述视觉机构包括视觉相机，所述视觉相机设于所述放卷轴的远离所述传送辊的一侧，所述视觉相机与所述放卷电机通讯连接，所述视觉相机用于获取放卷轴的图像并向所述放卷电机传输控制信号。

优选地，所述负压吸料机构还包括负压罩，所述负压罩具有负压网口，所述负压网口形成所述负压吸嘴。

优选地，所述负压机包括负压驱动电机和负压吸管，所述负压吸管连接在所述负压驱动电机与所述负压罩之间。

优选地，所述视觉机构还包括视觉支架，所述视觉支架设于所述放卷轴的远离所述传送辊的一侧，所述视觉相机固定装配于所述视觉支架。

优选地，所述视觉支架包括立柱和横杆，所述立柱平行间隔布置有两组，所述横杆连接在两组所述立柱之间，所述立柱与所述横杆呈龙门架结构，所述视觉相机装配于所述横杆。

优选地，还包括接料盘，所述接料盘设于所述放卷轴的底部。

优选地，所述接料盘包括底板和接料板，所述接料板固定装配于所述底板，所述接料板与所述负压吸嘴位于极片的两侧，所述接料板具有用于承载极片的坡面。

优选地，还包括底座，所述放卷电机固定装配于所述底座，所述放卷轴、所述传送辊均转动装配于所述底座。

优选地，所述放卷轴为气胀轴。

本实用新型还提供了一种极片放卷装置，包括上述任一技术方案所述的卷筒尾料极片防掉落装置。

本实用新型实施例一种卷筒尾料极片防掉落装置及极片放卷装置与现有技术相比，其有益效果在于：在放卷轴的两侧分别设置负压吸嘴和视觉相机，视觉相机可以实时监控极片尾料的剩余米数，并向放卷电机传输控制信号，使得放卷电机进行减速放卷，并且可以识别最后一圈的尾料极片，控制放卷电机停止放卷，解放人力，提高了极片的利用率和工作效率；最后一圈放卷时负压机抽取气体在负压吸嘴处产生负压，利用负压可以及时吸附极片尾料，确保极片不会掉落地面发生污染，减少极片浪费。

附图说明

图1是本实用新型的卷筒尾料极片防掉落装置的结构示意图；

图2是图1的卷筒尾料极片防掉落装置的另一视角的结构示意图。

图中，1、放卷机构，11、放卷电机，12、放卷轴，13、传送辊，2、负压吸料机构，21、负压机，211、负压驱动电机，212、负压吸管，22、负压吸嘴，23、负压罩，3、视觉机构，31、视觉相机，32、视觉支架，321、立柱，322、横杆，4、接料盘，41、底板，42、接料板，421、坡面，5、底座。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

本实用新型的一种卷筒尾料极片防掉落装置的优选实施例，如图1与图2所示，该卷筒尾料极片防掉落装置包括放卷机构1、负压吸料机构2和视觉机构3，放卷机构1用于极片的放卷，负压吸料机构2用于对极片的尾料进行负压吸附，视觉机构3用于监控极片放卷。

放卷机构1包括放卷电机11、放卷轴12和传送辊13，放卷轴12用于套装极片，放卷电机11与放卷轴12传送连接，放卷电机11驱动放卷轴12转动，完成极片放卷作业。传送辊13有多个，传送辊13间隔布置，各个传送辊13与放卷轴12配合形成极片的放卷路径。

负压吸料机构2包括负压吸嘴22和负压机21，负压机21与负压吸嘴22连通，负压吸嘴22布置在放卷轴12的靠近传送辊13的一侧，即负压吸嘴22布置在放卷轴12的下游位置。负压吸嘴22朝向极片设置，极片放卷到最后一圈时，负压机21工作，负压吸嘴22直接吸附住极片表面，可以防止极片的尾料摔落。

视觉机构3包括视觉相机31，视觉相机31设置在放卷轴12的远离传送辊13的一侧，视觉相机31与放卷电机11通讯连接，视觉相机31用于获取放卷轴12的图像并向放卷电机11传输控制信号，调节放卷电机11的转速或者控制放卷电机11停机，实现放卷作业的自动化作业。

在本实施例中，视觉相机31为高精密线阵相机，相机检测精度0.5mm，其中视觉相机31的相机视野为整个放卷轴12。视觉机构3采用CCD视觉系统控制，可以准确识别放卷过程中极片边缘与放卷轴12的边缘变化，其中极片边缘对齐度为±2mm，通过识别极片边缘与放卷轴12的边缘的变化，结合放卷轴12的时间、速度预判出极片的剩余米数。

当极片放卷至尾料剩余接近5m时，视觉相机31向放卷电机11传输减速信号，放卷电机11减速至5m/min进行慢速放卷；当视觉相机31检测到极片的尾料与放卷轴12的最后一圈接触面时，视觉相机31向放卷电机11传输停止信号，放卷电机11停止放卷，其中设备由5m/min制动到静止状态下的时间极短，几乎可忽略不计，确保极片不会脱离放卷轴12，保证极片重复利用。

当放卷电机11停止放卷式，负压吸料机构2的负压机21同时开始工作，即负压机21的启动信号始于放卷电机11停机制动的瞬间。负压机21的功率直接开至最大，负压机21抽吸空气在负压吸嘴22处产生负压，利用负压吸嘴22直接吸附最后一圈的极片，防止极片掉落。

该卷筒尾料极片防掉落装置在放卷轴12的两侧分别设置负压吸嘴22和视觉相机31，视觉相机31可以实时监控极片尾料的剩余米数，并向放卷电机11传输控制信号，使得放卷电机11进行减速放卷，并且可以识别最后一圈的尾料极片，控制放卷电机11停止放卷，解放人力，提高了极片的利用率和工作效率；最后一圈放卷时负压机21抽取气体在负压吸嘴22处产生负压，利用负压可以及时吸附极片尾料，确保极片不会掉落地面发生污染，减少极片浪费。

优选地，负压吸料机构2还包括负压罩23，负压罩23具有负压网口，负压网口形成负压吸嘴22。

负压吸料机构2的负压罩23处的负压网口形成负压吸嘴22，负压罩23具有均压的作用，使得负压网口的各个位置压力均匀，良好地吸附极片，避免极片掉落，也简化了负压吸嘴22的布置形式。

优选地，负压机21包括负压驱动电机211和负压吸管212，负压吸管212连接在负压驱动电机211与负压罩23之间。

负压机21由负压驱动电机211和负压吸管212形成，负压驱动电机211利用负压吸管212抽取负压罩23内的空气，通过调节负压驱动电机211的速度可以有效控制负压吸料机构2的功率，调节方便。

优选地，视觉机构3还包括视觉支架32，视觉支架32设于放卷轴12的远离传送辊13的一侧，视觉相机31固定装配于视觉支架32。

视觉支架32用于支撑固定视觉相机31，通过调整视觉支架32的位置和高度，可以调整视觉相机31的装配位置，保证视觉相机31的视野可以良好地覆盖整个放卷轴12。

优选地，视觉支架32包括立柱321和横杆322，立柱321平行间隔布置有两组，横杆322连接在两组立柱321之间，立柱321与横杆322呈龙门架结构，视觉相机31装配于横杆322。

在本实施例中，立柱321和横杆322呈龙门架结构，简化了视觉支架32的结构形式，同时可以对视觉相机31形成良好的支撑，另外龙门架结构也减少了视觉支架32的支撑空间，便于在放卷时固定。

优选地，还包括接料盘4，接料盘4设于放卷轴12的底部。

在放卷轴12的底部设置接料盘4，用于极片的接料。在异常情况下极片会从放卷轴12上脱落并且未被负压吸料机构2吸附，此时脱落的极片尾料掉落在接料盘4内，避免极片落地污染后无法使用造成材料浪费。在本实施例中，异常情况包括以下几种但不限于此：1、视觉机构3出现故障无法有效识别极片最后一圈的边界线，使得极片脱离放卷轴12而掉落到地面上；2、极片与放卷轴12未进行粘接，在速度的作用下直接脱离出去。

优选地，接料盘4包括底板41和接料板42，接料板42固定装配于底板41，接料板42与负压吸嘴22位于极片的两侧，接料板42具有用于承载极片的坡面421。

极片盘的接料板42具有坡面421，接料板42和负压吸嘴22位于极片的两侧，当极片脱离放卷轴12并且未被负压吸嘴22吸附时，在极片的牵引力以及重力的作用下，极片倾斜向下脱落，在传送辊13的支撑作用下极片整体呈倾斜状态，接料板42的坡面421可以增加与极片的接触面积，避免极片受损。

优选地，还包括底座5，放卷电机11固定装配于底座5，放卷轴12、传送辊13均转动装配于底座5。

底座5可以给放卷电机11、放卷轴12、传送辊13等结构提供装配工位，并且接料盘4放置在底座5上。在本实施例中，底座5整体为L形结构，接料盘4水平支放置在底座5上，放卷电机11、放卷轴12、传送辊13装配在底板41的竖直面上。

优选地，放卷轴12为气胀轴。

气胀轴经过高压充气后表面可以突起，放气后表面部份迅速缩回，便于极片的快速更换。

本实用新型还提供了一种极片放卷装置的优选实施例，包括卷筒尾料极片防掉落装置，卷筒尾料极片防掉落装置的具体结构与上述任一实施例中的卷筒尾料极片防掉落装置的具体结构相同，此处不作重复叙述。

本实用新型的工作过程为：在放卷极片时，放卷电机11驱动放卷轴12转动，放卷轴12与传送辊13配合放卷极片，并且视觉相机31实时监控放卷轴12上极片的边缘变化，结合放卷时间、放卷速度预判出剩余米数；当极片的尾料剩余接近5m时，视觉相机31监控到极片的变化，放卷电机11减速至5m/min进行慢速放卷；当视觉相机31检测到极片尾料与放卷轴12的最后一圈的接触面时，控制放卷电机11停止放卷，与此同时，负压驱动电机211同步工作，以最大功率抽吸空气，负压吸嘴22通过负压吸附极片表面，防止极片掉落。

综上，本实用新型实施例提供一种卷筒尾料极片防掉落装置及极片放卷装置，其在放卷轴的两侧分别设置负压吸嘴和视觉相机，视觉相机可以实时监控极片尾料的剩余米数，并向放卷电机传输控制信号，使得放卷电机进行减速放卷，并且可以识别最后一圈的尾料极片，控制放卷电机停止放卷，解放人力，提高了极片的利用率和工作效率；最后一圈放卷时负压机抽取气体在负压吸嘴处产生负压，利用负压可以及时吸附极片尾料，确保极片不会掉落地面发生污染，减少极片浪费。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种卷筒尾料极片防掉落装置，其特征在于，包括：

放卷机构(1)，所述放卷机构(1)包括放卷电机(11)、放卷轴(12)和传送辊(13)，所述放卷轴(12)与所述放卷电机(11)传动连接，所述放卷轴(12)与所述传送辊(13)形成极片的放卷路径；

负压吸料机构(2)，所述负压吸料机构(2)包括负压吸嘴(22)和与所述负压吸嘴(22)连通的负压机(21)，所述负压吸嘴(22)布置于所述放卷轴(12)的靠近所述传送辊(13)的一侧，所述负压吸嘴(22)朝向极片设置；

视觉机构(3)，所述视觉机构(3)包括视觉相机(31)，所述视觉相机(31)设于所述放卷轴(12)的远离所述传送辊(13)的一侧，所述视觉相机(31)与所述放卷电机(11)通讯连接，所述视觉相机(31)用于获取放卷轴(12)的图像并向所述放卷电机(11)传输控制信号。

2.根据权利要求1所述的卷筒尾料极片防掉落装置，其特征在于，所述负压吸料机构(2)还包括负压罩(23)，所述负压罩(23)具有负压网口，所述负压网口形成所述负压吸嘴(22)。

3.根据权利要求2所述的卷筒尾料极片防掉落装置，其特征在于，所述负压机(21)包括负压驱动电机(211)和负压吸管(212)，所述负压吸管(212)连接在所述负压驱动电机(211)与所述负压罩(23)之间。

4.根据权利要求1-3任一项所述的卷筒尾料极片防掉落装置，其特征在于，所述视觉机构(3)还包括视觉支架(32)，所述视觉支架(32)设于所述放卷轴(12)的远离所述传送辊(13)的一侧，所述视觉相机(31)固定装配于所述视觉支架(32)。

5.根据权利要求4所述的卷筒尾料极片防掉落装置，其特征在于，所述视觉支架(32)包括立柱(321)和横杆(322)，所述立柱(321)平行间隔布置有两组，所述横杆(322)连接在两组所述立柱(321)之间，所述立柱(321)与所述横杆(322)呈龙门架结构，所述视觉相机(31)装配于所述横杆(322)。

6.根据权利要求1-3任一项所述的卷筒尾料极片防掉落装置，其特征在于，还包括接料盘(4)，所述接料盘(4)设于所述放卷轴(12)的底部。

7.根据权利要求6所述的卷筒尾料极片防掉落装置，其特征在于，所述接料盘(4)包括底板(41)和接料板(42)，所述接料板(42)固定装配于所述底板(41)，所述接料板(42)与所述负压吸嘴(22)位于极片的两侧，所述接料板(42)具有用于承载极片的坡面(421)。

8.根据权利要求1-3任一项所述的卷筒尾料极片防掉落装置，其特征在于，还包括底座(5)，所述放卷电机(11)固定装配于所述底座(5)，所述放卷轴(12)、所述传送辊(13)均转动装配于所述底座(5)。

9.根据权利要求1-3任一项所述的卷筒尾料极片防掉落装置，其特征在于，所述放卷轴(12)为气胀轴。

10.一种极片放卷装置，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的卷筒尾料极片防掉落装置。