本實用新型涉及電池制作設(shè)備，尤其涉及圓形電芯的卷繞設(shè)備、方形電芯的卷繞設(shè)備、刮片機或制片機的極片自動換卷裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的電池制造一般采用全自動卷繞設(shè)備，但在生產(chǎn)過程中，全自動卷繞、疊片、制袋等工序，包含極片卷料放卷的過程，目前一般采用單工位放卷，當卷帶用完后要將整體設(shè)備停機，人工手動進行換卷，換卷完成后，兩卷帶進行接帶操作，在換好的新卷帶的初始端設(shè)置有粘結(jié)條，通過粘結(jié)條將原卷帶的末端和新卷帶的初始段進行連接。這種換卷接帶方式造成停機延時，降低了生產(chǎn)效率，其中需要人為輔助，降低了機器的效率，增加了人與極片的接觸機會造成對極片材料的污染；同時增加了設(shè)備空閑時間，嚴重影響設(shè)備效率，造成材料浪費，不便于自動化作業(yè)，人工勞力消耗量大，同時產(chǎn)品質(zhì)量的可控制性差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型適用于方形電芯的卷繞設(shè)備、刮片機或制片機，以及圓柱形鋰電池全自動卷繞機及圓形鋰離子電池全自動制片卷繞一體機設(shè)備，提供一種能夠不停機完成自動接帶、換卷，實現(xiàn)極片自動換卷，自動化程度提高，節(jié)省了人工等待和更換料卷的時間，提高了設(shè)備的工作效率的極片自動換卷裝置。

為了實現(xiàn)上述實用新型目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是：

極片自動換卷裝置，用于電芯全自動卷繞機的卷繞工序，包括豎直設(shè)立的基板，極片的傳送方向與基板垂直；

所述基板的左右兩側(cè)分別安裝有互為備用的主用料卷機構(gòu)和備用料卷機構(gòu)，主用料卷機構(gòu)和備用料卷機構(gòu)上安裝的互為備用的極片料卷為卷繞工序輪流提供其釋放的極片；

所述基板的中間分別安裝有兩列便于主用料卷機構(gòu)和備用料卷機構(gòu)上的極片分別進行備料穿帶后各自牽引自由懸空的多個滾輪；

所述基板的上部兩側(cè)平行的安裝有對開設(shè)置且將主用料卷機構(gòu)和備用料卷機構(gòu)分別導出的極片上部側(cè)面吸附定位固定的左上側(cè)吸附定位機構(gòu)和右上側(cè)吸附定位機構(gòu)；

所述基板的下部兩側(cè)平行的安裝有對開設(shè)置且將主用料卷機構(gòu)和備用料卷機構(gòu)分別導出的極片下部側(cè)面吸附定位固定的左下側(cè)吸附定位機構(gòu)和右下側(cè)吸附定位機構(gòu)；

所述左上側(cè)吸附定位機構(gòu)、右上側(cè)吸附定位機構(gòu)與左下側(cè)吸附定位機構(gòu)、右下側(cè)吸附定位機構(gòu)之間的基板上安裝有將備用料卷機構(gòu)和主用料卷機構(gòu)上輸出的極片兩側(cè)上下部同時吸附定位后從中間同時切斷的極片剪切機構(gòu)；

所述左上側(cè)吸附定位機構(gòu)、右上側(cè)吸附定位機構(gòu)與左下側(cè)吸附定位機構(gòu)、右下側(cè)吸附定位機構(gòu)之間的基板兩側(cè)上還分別安裝有將備用料卷機構(gòu)上的新料極片首部粘貼在正在運行極片尾部或?qū)⒅饔昧暇頇C構(gòu)上的新料極片首部粘貼在正在運行極片尾部的左側(cè)極片轉(zhuǎn)接機構(gòu)和右側(cè)極片轉(zhuǎn)接機構(gòu)；

所述基板的頂部側(cè)邊安裝有用于極片剪切機構(gòu)將極片剪切后的主用料卷機構(gòu)上作為備料的新料極片首部廢料卷繞收回的主用廢料收卷機構(gòu)和用于極片剪切機構(gòu)將極片剪切后的備用料卷機構(gòu)上作為備料的新料極片首部廢料卷繞收回的備用廢料收卷機構(gòu)。

優(yōu)選地，所述左上側(cè)吸附定位機構(gòu)、右上側(cè)吸附定位機構(gòu)、左下側(cè)吸附定位機構(gòu)和右下側(cè)吸附定位機構(gòu)均包括吸附支架座、縱向進給氣缸、滑軌、滑塊板、橫向進給氣缸和真空吸盤，吸附支架座垂直的固定于基板上，縱向進給氣缸和滑軌安裝固定于吸附支架座上，橫向進給氣缸安裝固定于滑塊板底端，真空吸盤固定于橫向進給氣缸的活塞桿末端，所述縱向進給氣缸推動沿滑軌滑動的滑塊板上下進給運動并帶動橫向進給氣缸和真空吸盤聯(lián)動進給運動。

優(yōu)選地，所述左側(cè)極片轉(zhuǎn)接機構(gòu)和右側(cè)極片轉(zhuǎn)接機構(gòu)均包括貼膠縱向進給氣缸、貼膠滑軌板、貼膠滑塊板、90°旋轉(zhuǎn)板、貼膠橫向進給氣缸和貼膠吸盤，貼膠滑軌板垂直固定于基板上，90°旋轉(zhuǎn)板鉸接于貼膠滑塊板上側(cè)，貼膠吸盤安裝于貼膠橫向進給氣缸的活塞桿末端并通過貼膠橫向進給氣缸一體連接固定于90°旋轉(zhuǎn)板上，需要備膠時手動旋轉(zhuǎn)90°旋轉(zhuǎn)板上的貼膠橫向進給氣缸及貼膠吸盤轉(zhuǎn)動90°并在貼膠吸盤處放置待粘貼膠帶后反轉(zhuǎn)90°復位，貼膠縱向進給氣缸安裝固定于貼膠滑軌板末端并拉動貼膠滑塊板上連接的貼膠橫向進給氣缸和貼膠吸盤向內(nèi)側(cè)運動進給到極片裁切工位后，貼膠橫向進給氣缸橫向動作推動貼膠吸盤的待粘貼膠帶貼附于極片剪切口處。

優(yōu)選地，所述極片剪切機構(gòu)位于右側(cè)極片轉(zhuǎn)接機構(gòu)后側(cè)且緊貼基板設(shè)置，且右側(cè)極片轉(zhuǎn)接機構(gòu)上貼膠滑軌板與極片剪切機構(gòu)共用，該極片剪切機構(gòu)包括沿貼膠滑軌板上滑動的剪切滑塊板、剪切縱向進給氣缸、切刀和切刀橫向進給氣缸，切刀安裝于切刀橫向進給氣缸的活塞桿末端的切刀座上并隨切刀橫向進給氣缸一體固定安裝于剪切滑塊板，剪切兩層被疊加壓緊的極片時，切刀橫向進給氣缸推動切刀座帶動切刀橫向進給運動到縱切工位，剪切縱向進給氣缸推動剪切滑塊板上的切刀橫向進給氣缸和切刀縱向移動通過極片裁切工位將雙層極片同時劃斷。

優(yōu)選地，所述主用廢料收卷機構(gòu)和備用廢料收卷機構(gòu)均包括馬達和收廢料卷軸，收廢料卷軸轉(zhuǎn)動的固定于基板上并由馬達驅(qū)動將極片料頭收緊和將料卷張緊，同時將裁斷后極片料頭卷繞收回。

優(yōu)選地，所述貼膠縱向進給氣缸為筆形氣缸。

優(yōu)選地，所述剪切縱向進給氣缸為筆形氣缸。

本實用新型的有益效果是：

本實用新型適用于方形電芯的卷繞設(shè)備、刮片機或制片機，以及圓柱形鋰電池全自動卷繞機及圓形鋰離子電池全自動制片卷繞一體機設(shè)備，換卷過程中不需要停機更換，自動化程度提高，節(jié)省了換卷時間，提高了工作效率。

實現(xiàn)了生產(chǎn)不停機自動接帶換卷，極大的提高了電池極片的生產(chǎn)自動化程度和生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。其中，放卷采用主用料卷機構(gòu)和備用料卷機構(gòu)互為備用的雙工位自動放卷設(shè)置，能夠在一側(cè)帶卷放完之前，自動切換到另一側(cè)的帶卷，并且實現(xiàn)電池極片接帶的自動吸附定位、自動切斷和自動粘結(jié)，通過自動控制系統(tǒng)的控制，利用放卷機構(gòu)和接帶結(jié)構(gòu)的配合協(xié)調(diào)工作，準確、實時、高效的完成一側(cè)帶卷的切斷、換卷及新帶卷的初始端與原帶卷末端的電池極片的連接，保證連續(xù)高效的進行生產(chǎn)，在進行生產(chǎn)時不停機自動接帶，提高了生產(chǎn)效率，實現(xiàn)了生產(chǎn)自動化，減輕了操作人員的勞動強度，降低了生產(chǎn)成本。

【附圖說明】

圖1是本實用新型的示意圖；

圖2是本實用新型主體部分的主視結(jié)構(gòu)放大示意圖；

圖3是本實用新型主體部分的左側(cè)側(cè)視結(jié)構(gòu)放大示意圖；

圖4是本實用新型主體部分的頂側(cè)俯視結(jié)構(gòu)放大示意圖；

圖5是本實用新型主體部分的右側(cè)側(cè)視結(jié)構(gòu)放大示意圖；

圖6是本實用新型左上側(cè)吸附定位機構(gòu)、右上側(cè)吸附定位機構(gòu)、左下側(cè)吸附定位機構(gòu)和右下側(cè)吸附定位機構(gòu)之其一的立體結(jié)構(gòu)放大示意圖；

圖7是本實用新型左側(cè)極片轉(zhuǎn)接機構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)放大示意圖；

圖8是本實用新型右上側(cè)吸附定位機構(gòu)、右側(cè)極片轉(zhuǎn)接機構(gòu)和極片剪切機構(gòu)一體裝配的立體結(jié)構(gòu)放大示意圖。

【具體實施方式】

極片自動換卷裝置，如圖1至圖7所示，用于電芯全自動卷繞機的卷繞工序，包括豎直設(shè)立的基板1，正在運行的極片X傳送方向與基板1垂直；在基板1的左右兩側(cè)分別安裝有互為備用的主用料卷機構(gòu)2和備用料卷機構(gòu)3，主用料卷機構(gòu)2和備用料卷機構(gòu)3上安裝的互為備用的極片料卷為卷繞工序輪流提供其釋放的極片；在基板1的中間分別安裝有兩列便于主用料卷機構(gòu)2正在運行的極片X和備用料卷機構(gòu)3上的備用極片Y分別進行穿帶后各自牽引自由懸空的多個滾輪4。

如圖1至圖5所示，在基板1的上部兩側(cè)平行的安裝有對開設(shè)置且將主用料卷機構(gòu)2和備用料卷機構(gòu)3從下側(cè)向上分別導出的極片上部側(cè)面吸附定位固定的左上側(cè)吸附定位機構(gòu)5和右上側(cè)吸附定位機構(gòu)6；在基板1的下部兩側(cè)平行的安裝有對開設(shè)置且將主用料卷機構(gòu)2和備用料卷機構(gòu)3從下側(cè)向上分別導出的極片下部側(cè)面吸附定位固定的左下側(cè)吸附定位機構(gòu)7和右下側(cè)吸附定位機構(gòu)8，通過左上側(cè)吸附定位機構(gòu)5和右上側(cè)吸附定位機構(gòu)6、左下側(cè)吸附定位機構(gòu)7和右下側(cè)吸附定位機構(gòu)8，同時動作時，可將待用完的極片帶和備用極片帶雙層疊加的固定于一體，便于后續(xù)的裁斷。

繼續(xù)如圖1至圖5所示，在右上側(cè)吸附定位機構(gòu)6與右下側(cè)吸附定位機構(gòu)8之間的基板1上安裝有將備用料卷機構(gòu)3和主用料卷機構(gòu)2上輸出的極片兩側(cè)上下部同時吸附定位后從中間同時切斷的極片剪切機構(gòu)9，在左上側(cè)吸附定位機構(gòu)5、右上側(cè)吸附定位機構(gòu)6與左下側(cè)吸附定位機構(gòu)7、右下側(cè)吸附定位機構(gòu)8之間的基板1兩側(cè)上還分別安裝有將備用料卷機構(gòu)3上的新料極片首部粘貼在正在運行極片尾部或?qū)⒅饔昧暇頇C構(gòu)2上的新料極片首部粘貼在正在運行極片尾部的左側(cè)極片轉(zhuǎn)接機構(gòu)10和右側(cè)極片轉(zhuǎn)接機構(gòu)11；其中，極片剪切機構(gòu)9位于右側(cè)極片轉(zhuǎn)接機構(gòu)11后側(cè)且緊貼基板1設(shè)置。另外，基板1的頂部側(cè)邊安裝有用于將極片剪切機構(gòu)9剪切后的主用料卷機構(gòu)2上作為備料的新料極片首部廢料卷繞收回的主用廢料收卷機構(gòu)12和用于將極片剪切機構(gòu)9剪切后的備用料卷機構(gòu)3上作為備料的新料極片首部廢料卷繞收回的備用廢料收卷機構(gòu)13，而主用料卷機構(gòu)2和備用料卷機構(gòu)3未用完的極片帶在裁切后分別反轉(zhuǎn)自動收回廢棄的余料。

其中，主用廢料收卷機構(gòu)12和備用廢料收卷機構(gòu)13均包括馬達120和收廢料卷軸121，收廢料卷軸121轉(zhuǎn)動的固定于基板1上并由馬達120驅(qū)動將手動穿帶后的極片料頭收緊和將料卷張緊，同時將裁斷后極片料頭卷繞收回。

如圖3和圖6所示，左上側(cè)吸附定位機構(gòu)5、右上側(cè)吸附定位機構(gòu)6、左下側(cè)吸附定位機構(gòu)7和右下側(cè)吸附定位機構(gòu)8均包括吸附支架座50、縱向進給氣缸51、滑軌52、滑塊板53、橫向進給氣缸54和真空吸盤55，吸附支架座50垂直的固定于基板1上，縱向進給氣缸51和滑軌52安裝固定于吸附支架座50上，橫向進給氣缸54安裝固定于滑塊板53底端，真空吸盤55固定于橫向進給氣缸54的活塞桿末端，縱向進給氣缸51推動沿滑軌52滑動的滑塊板53上下進給運動并帶動橫向進給氣缸54和真空吸盤55聯(lián)動進給運動，前進則吸附固定極片帶，后退則放棄吸附復位。

如圖7和圖8所示，左側(cè)極片轉(zhuǎn)接機構(gòu)10和右側(cè)極片轉(zhuǎn)接機構(gòu)11均包括貼膠縱向進給氣缸100、貼膠滑軌板101、貼膠滑塊板102、90°旋轉(zhuǎn)板103、貼膠橫向進給氣缸104和貼膠吸盤105，貼膠滑軌板101垂直固定于基板1上，90°旋轉(zhuǎn)板103鉸接于貼膠滑塊板102上側(cè)，貼膠吸盤105安裝于貼膠橫向進給氣缸104的活塞桿末端并通過貼膠橫向進給氣缸104一體連接固定于90°旋轉(zhuǎn)板103上，需要備膠時手動旋轉(zhuǎn)90°旋轉(zhuǎn)板103上的貼膠橫向進給氣缸104及貼膠吸盤105轉(zhuǎn)動90°，并在貼膠吸盤105處放置待粘貼膠帶后反轉(zhuǎn)90°復位，貼膠縱向進給氣缸100安裝固定于貼膠滑軌板101末端并拉動貼膠滑塊板102上連接的貼膠橫向進給氣缸104和貼膠吸盤105向內(nèi)側(cè)運動進給到極片裁切工位后，貼膠橫向進給氣缸104橫向動作推動貼膠吸盤105上的待粘貼膠帶貼附于極片剪切口處，處理完畢后反向運動復位。

如圖5和圖8所示，極片剪切機構(gòu)9位于右側(cè)極片轉(zhuǎn)接機構(gòu)11后側(cè)且緊貼基板1設(shè)置，且右側(cè)極片轉(zhuǎn)接機構(gòu)11上貼膠滑軌板101與極片剪切機構(gòu)9共用，該極片剪切機構(gòu)9包括沿貼膠滑軌板101上滑動的剪切滑塊板90、剪切縱向進給氣缸91、切刀92和切刀橫向進給氣缸93，切刀92安裝于切刀橫向進給氣缸93的活塞桿末端的切刀座上并隨切刀橫向進給氣缸93一體固定安裝于剪切滑塊板90，剪切兩層被疊加壓緊的極片時，切刀橫向進給氣缸93推動切刀座帶動切刀92橫向進給運動到縱切工位，剪切縱向進給氣缸91推動剪切滑塊板90上的切刀橫向進給氣缸93和切刀92縱向移動通過極片裁切工位將雙層極片同時劃斷。

剪切兩層被疊加壓緊的極片時，切刀橫向進給氣缸推動切刀座帶動切刀橫向進給運動到縱切工位，剪切縱向進給氣缸推動剪切滑塊板上的切刀橫向進給氣缸和切刀縱向移動通過極片裁切工位將雙層極片同時劃斷。

其中，所述貼膠縱向進給氣缸100和剪切縱向進給氣缸91均為筆形氣缸。

該實施例的工作原理：

首先，進行手動備料準備階段；

第一步：如圖1所示，當主用料卷機構(gòu)2在自動運行時，即設(shè)備處在正常生產(chǎn)過程中，操作員工將備用料卷安裝到備用料卷機構(gòu)3上去；

第二步：操作員工需按照圖1所示的穿帶方式，將極片繞到備用廢料收卷機構(gòu)13的收廢料卷軸上，收廢料卷軸由馬達帶動，通過電動按鈕控制，將料頭極片收緊，之后再將料卷張緊；

第三步：手動備膠，手動按備膠吸真空按鈕，手動分別90°旋轉(zhuǎn)左側(cè)極片轉(zhuǎn)接機構(gòu)10和右側(cè)極片轉(zhuǎn)接機構(gòu)11的貼膠吸盤，并在每個貼膠吸盤上人工備膠，即將需要接帶的膠帶貼到貼膠吸盤上去；

通過以上三個步驟，手動備料完成。

當主用料卷機構(gòu)2上的料卷用到一定程度時，在料卷芯部設(shè)有標識，設(shè)備感應(yīng)到換卷標識，設(shè)備進行自動換料；按以下步驟進行：

第一步：左上側(cè)吸附定位機構(gòu)5和右上側(cè)吸附定位機構(gòu)6上的縱向進給氣缸分別向下進給運動帶動各自的真空吸盤向下運動，同時左下側(cè)吸附定位機構(gòu)7和右下側(cè)吸附定位機構(gòu)8上的分別向上進給運動帶動各自的真空吸盤向上運動；接著，左上側(cè)吸附定位機構(gòu)5和左下側(cè)吸附定位機構(gòu)7上的橫向進給氣缸分別帶動各自的真空吸盤向右運動，同時右上側(cè)吸附定位機構(gòu)6和右下側(cè)吸附定位機構(gòu)8上的橫向進給氣缸分別帶動各自的真空吸盤向左運動；然后，將停止運行的極片與備用極片的側(cè)面四角同時壓住；

第二步：右側(cè)極片轉(zhuǎn)接機構(gòu)11后側(cè)與其共用貼膠滑軌板的極片剪切機構(gòu)9動作，極片剪切機構(gòu)9的切刀橫向進給氣缸推動切刀橫向進給運動到縱切工位，剪切縱向進給氣缸推動剪切滑塊板上的切刀橫向進給氣缸和切刀縱向移動通過極片裁切工位將雙層極片同時劃斷，同時拉斷兩層被疊加壓緊的停止運行的極片與備用極片；

第三步：右上側(cè)吸附定位機構(gòu)6上的橫向進給氣缸帶動真空吸盤向右運動退回，同時左下側(cè)吸附定位機構(gòu)7上的橫向進給氣缸帶動真空吸盤向左運動退回，備用廢料收卷機構(gòu)13的收廢料轉(zhuǎn)軸正向轉(zhuǎn)動和主用料卷機構(gòu)2的料卷放卷軸反向旋轉(zhuǎn)，將主用料卷機構(gòu)2的料卷殘留極片和備用料卷機構(gòu)3的料卷料頭極片收卷；收完后，右上側(cè)吸附定位機構(gòu)6與左下側(cè)吸附定位機構(gòu)7的橫向進給氣缸同時進，各自的真空吸盤重新壓緊吸附裁斷后極片；

第四步：右上側(cè)吸附定位機構(gòu)6上的縱向進給氣缸向上運動帶動真空吸盤向上運動退回，同時右下側(cè)吸附定位機構(gòu)8上的縱向進給氣缸向下運動帶動真空吸盤向下運動退回，且右上側(cè)吸附定位機構(gòu)6和右下側(cè)吸附定位機構(gòu)8上的橫向進給氣缸帶動真空吸盤向右運動退回；右側(cè)極片轉(zhuǎn)接機構(gòu)11上的貼膠吸盤通過貼膠縱向進給氣缸退回，移動至極片裁切工位，貼膠橫向進給氣缸進，貼膠吸盤進，將膠帶貼到一側(cè)極片的裁切口處；貼完后，貼膠橫向進給氣缸退，貼膠吸盤退，貼膠縱向進給氣缸前進，將貼膠吸盤退回到初始位置；然后，右上側(cè)吸附定位機構(gòu)6和右下側(cè)吸附定位機構(gòu)8同時進給運動，各自的真空吸盤重新壓緊吸附一側(cè)貼膠后的裁切極片；

第五步：左上側(cè)吸附定位機構(gòu)5上的縱向進給氣缸向上運動帶動真空吸盤向上運動退回，同時左下側(cè)吸附定位機構(gòu)7上的縱向進給氣缸向下運動帶動真空吸盤向下運動退回，且左上側(cè)吸附定位機構(gòu)5和左下側(cè)吸附定位機構(gòu)7上的橫向進給氣缸帶動真空吸盤向左運動退回，回到初始位置；左側(cè)極片轉(zhuǎn)接機構(gòu)10上的貼膠吸盤通過貼膠縱向進給氣缸退回，移動至極片裁切工位，貼膠橫向進給氣缸進，貼膠吸盤進，將膠帶貼到另一側(cè)極片的裁切口處；貼完后，貼膠橫向進給氣缸退，貼膠吸盤退，貼膠縱向進給氣缸前進，將貼膠吸盤退回到初始位置；

第六步：右上側(cè)吸附定位機構(gòu)6上的縱向進給氣缸向上運動帶動真空吸盤向上運動退回，同時右下側(cè)吸附定位機構(gòu)8上的縱向進給氣缸向下運動帶動真空吸盤向下運動退回，且右上側(cè)吸附定位機構(gòu)6和右下側(cè)吸附定位機構(gòu)8上的橫向進給氣缸帶動真空吸盤向右運動退回，回到初始位置，自動換卷動作完成。

經(jīng)過以上六步后，設(shè)備自動重新啟動運行。另一個方向?qū)?yīng)的主用料卷機構(gòu)2作為備料卷換卷時，動作與此類似，只是主用廢料收卷機構(gòu)12需要將手動穿帶后的極片料頭收緊和將料卷張緊，同時將裁斷后極片料頭卷繞收回，對應(yīng)的備用料卷機構(gòu)3的料卷放卷軸反向旋轉(zhuǎn)將備用料卷機構(gòu)3上的料卷殘留極片收回。另外，客戶生產(chǎn)時需要提前在極片上做標識，以便于設(shè)備檢測。

以上所述實施例只是為本實用新型的較佳實施例，并非以此限制本實用新型的實施范圍，凡依本實用新型之形狀、構(gòu)造及原理所作的等效變化，均應(yīng)涵蓋于本實用新型的保護范圍內(nèi)。