本發(fā)明涉及一種極片廢料卷繞及收集裝置，屬于動(dòng)力鋰電池自動(dòng)化設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在鋰電池生產(chǎn)制造過程中，極片卷繞及換卷等工序中，需要將極片截?cái)鄬?duì)接，在此過程中，有大量的極片廢料的產(chǎn)生，沒有利用價(jià)值的廢料極片需要及時(shí)回收。有效地處理極片廢料對(duì)鋰電池生產(chǎn)制造的效率極其重要。

現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)極片廢料的處理是將極片廢料帶直接傳輸?shù)綇U料箱。這種未經(jīng)處理直接回收極片廢料的方法，占用回收箱的空間大，極片翹曲，擺放散亂。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種極片廢料卷繞及收集裝置，同時(shí)兼具極片廢料貼收尾膠帶和卷式極片廢料自動(dòng)回收的功能。

按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述極片廢料卷繞及收集裝置，其特征是：包括極片卷繞機(jī)構(gòu)和貼尾膠機(jī)構(gòu)；

所述極片卷繞機(jī)構(gòu)包括卷針、驅(qū)動(dòng)卷針轉(zhuǎn)動(dòng)使極片廢料卷繞在卷針上的卷針驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、以及帶動(dòng)卷針和卷針驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)直線移動(dòng)使卷針退出極片廢料卷的卷針退出機(jī)構(gòu)；

所述貼尾膠機(jī)構(gòu)包括吸附膠帶端部的貼膠盤、能夠轉(zhuǎn)動(dòng)以切斷膠帶的膠帶切刀以及驅(qū)動(dòng)貼膠盤和膠帶切刀同步水平直線運(yùn)動(dòng)使貼膠盤將膠帶壓到極片廢料卷上的膠帶移動(dòng)機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步的，所述膠帶移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括滑動(dòng)設(shè)置的膠帶盤座以及驅(qū)動(dòng)膠帶盤座直線移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；在所述膠帶盤座上轉(zhuǎn)動(dòng)安裝膠帶盤、過輥組合和貼膠盤；所述膠帶切刀安裝在切刀架上，切刀架轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置，切刀架與帶動(dòng)切刀架實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)的切刀轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)連接，切刀轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)安裝在膠帶盤座上。

進(jìn)一步的，在所述膠帶盤座上安裝碼盤和檢測(cè)碼盤轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)的第一光電傳感器，碼盤與一個(gè)過輥固連。

進(jìn)一步的，所述卷針退出機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)動(dòng)套筒和滑動(dòng)軸，轉(zhuǎn)動(dòng)套筒轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在前端套筒支撐和后端套筒支撐之間；所述轉(zhuǎn)動(dòng)套筒與滑動(dòng)軸的軸向滑動(dòng)配合、徑向相對(duì)固定，滑動(dòng)軸的一端連接驅(qū)動(dòng)滑動(dòng)軸沿轉(zhuǎn)動(dòng)套筒軸線移動(dòng)的卷針退出驅(qū)動(dòng)裝置，卷針安裝于滑動(dòng)軸的另一端。

進(jìn)一步的，所述卷針驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸與卷針驅(qū)動(dòng)的輸出端連接，轉(zhuǎn)軸上安裝與轉(zhuǎn)軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)的主動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)件，轉(zhuǎn)動(dòng)套筒上安裝與轉(zhuǎn)動(dòng)套筒同步轉(zhuǎn)動(dòng)的從動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)件，主動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)件和從動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)件連接。

進(jìn)一步的，所述卷針包括陽極極片卷針和陰極極片卷針，陽極極片卷針和陰極極片卷針分別安裝在兩根滑動(dòng)軸的端部，兩根滑動(dòng)軸分別設(shè)置在兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)套筒中，兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)套筒上的從動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)件與同一根轉(zhuǎn)軸上的主動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)件連接。

進(jìn)一步的，在所述前端套筒支撐上固定第二光電傳感器，在轉(zhuǎn)軸上固定光電觸發(fā)塊。

進(jìn)一步的，在所述前端套筒支撐的外壁固定安裝外套筒，外套筒與卷針同心安裝，在外套筒的外壁上固定安裝導(dǎo)向彈片、導(dǎo)向過輥和緩沖螺釘；在所述外套筒的外壁上通過連桿連接壓輥，連桿與外套筒外壁通過旋轉(zhuǎn)副連接。

進(jìn)一步的，所述卷針上加工便于極片穿過的開口槽。

進(jìn)一步的，在所述卷針的下方安裝極片廢料收集機(jī)構(gòu)，所述極片廢料收集機(jī)構(gòu)包括廢料收集通道，在廢料收集通道的入口處轉(zhuǎn)動(dòng)安裝廢料收集板，廢料收集板與轉(zhuǎn)動(dòng)連桿一端固連，轉(zhuǎn)動(dòng)連桿另一端通過旋轉(zhuǎn)副連接收集板翻轉(zhuǎn)氣缸，收集板翻轉(zhuǎn)氣缸的缸體與廢料收集通道通過旋轉(zhuǎn)副連接；在所述廢料收集通道的出口處設(shè)置廢料收集箱。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)卷工極片廢料的自動(dòng)回收，在廢料極片收卷結(jié)束后，具有貼收尾膠帶的功能，保證廢料極片在回收過程中不會(huì)因自身的彈力而發(fā)生展平；

（2）收尾膠帶的長度通過光電傳感器和編碼盤的配合測(cè)得，避免了收尾膠帶少繞或過繞造成的不良影響；

（3）本發(fā)明采用同一伺服電機(jī)同時(shí)控制陰陽極卷針進(jìn)行極片廢料的自動(dòng)卷繞，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作可靠；

（4）本發(fā)明在極片卷繞收尾時(shí)，壓輥始終壓在極片表面，避免了極片在未貼保護(hù)膠帶的情況下散開。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述極片廢料卷繞及收集裝置的主視圖。

圖2為所述極片卷繞機(jī)構(gòu)的主視圖。

圖3為所述極片卷繞機(jī)構(gòu)的側(cè)視圖。

圖4為所述卷針的剖視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

如圖1所示，本發(fā)明所述極片廢料卷繞及收集裝置，包括極片卷繞機(jī)構(gòu)、貼尾膠機(jī)構(gòu)和極片廢料收集機(jī)構(gòu)；所述極片廢料卷繞及收集裝置為左右對(duì)稱結(jié)構(gòu)，左右兩部分分別用于陽極極片廢料卷繞收集和陰極極片廢料卷繞收集。

所述極片貼尾膠機(jī)構(gòu)包括：膠帶放卷底板101、膠帶送給氣缸102、膠帶送給線軌103、膠帶盤座104、膠帶盤105、碼盤106、第一光電傳感器107、膠帶送給滑塊108、切刀翻轉(zhuǎn)氣缸109、切刀架110、膠帶切刀111、貼膠盤112、浮動(dòng)接頭113、過輥114；

所述極片廢料自動(dòng)卷繞機(jī)構(gòu)包括：拔卷針氣缸201、連接支架202、伺服驅(qū)動(dòng)單元203、導(dǎo)向鍵204、轉(zhuǎn)動(dòng)套筒205、安裝底板206、從動(dòng)帶輪207、前端套筒支撐208、滑動(dòng)軸209、卷針210、同步帶211、第二光電傳感器212、光電觸發(fā)塊213、轉(zhuǎn)軸214、主動(dòng)帶輪215、中間支架216、導(dǎo)向彈片217、導(dǎo)向過輥218、緩沖螺釘219、壓輥220、后端套筒支撐221、外套筒222；

所述極片廢料收集機(jī)構(gòu)包括：廢料收集板301、轉(zhuǎn)動(dòng)連桿302、蝶形鉸鏈303、收集板翻轉(zhuǎn)氣缸304、廢料收集通道305、廢料收集箱306、抽出把手307。

以下以陽極極片廢料卷繞和收集為例加以說明。

如圖1所示，所述極片貼尾膠機(jī)構(gòu)包括膠帶放卷底板101，膠帶放卷底板101豎直安裝；膠帶送給線軌103安裝在膠帶放卷底板101上，膠帶送給線軌103用于水平導(dǎo)向；膠帶送給滑塊108固設(shè)于膠帶盤座104的背面，膠帶送給滑塊108滑動(dòng)于膠帶送給線軌103上；膠帶盤105、碼盤106、過輥組合和貼膠盤112安裝于膠帶盤座104的正面；膠帶盤105、碼盤106、過輥組合和貼膠盤112均可以繞各自的軸心旋轉(zhuǎn)；其中，一個(gè)過輥114與碼盤106固連，同步轉(zhuǎn)動(dòng)；膠帶送給氣缸102固定安裝于膠帶放卷底板101上；浮動(dòng)接頭113的安裝座安裝在膠帶盤座104的下側(cè)，膠帶送給氣缸102的活塞桿端部與浮動(dòng)接頭113固連；膠帶送給氣缸102動(dòng)作，驅(qū)動(dòng)膠帶盤座104沿膠帶送給線軌103移動(dòng)；切刀架110與貼膠盤112同軸安裝，切刀架110可繞貼膠盤112的軸心轉(zhuǎn)動(dòng)，切刀架110和貼膠盤112的轉(zhuǎn)動(dòng)不同步。切刀翻轉(zhuǎn)氣缸109的缸體通過旋轉(zhuǎn)副與膠帶盤座104上的氣缸安裝座連接，切刀翻轉(zhuǎn)氣缸109的活塞桿端部通過旋轉(zhuǎn)副與切刀架110連接，膠帶切刀111固定安裝于切刀架110；膠帶盤座104、切刀翻轉(zhuǎn)氣缸109和切刀架110構(gòu)成連桿機(jī)構(gòu)；切刀翻轉(zhuǎn)氣缸109動(dòng)作，驅(qū)動(dòng)切刀架110帶動(dòng)膠帶切刀110擺動(dòng)；第一光電傳感器107固定安裝于膠帶盤座104上，碼盤106觸發(fā)第一光電傳感器107；尾膠帶從膠帶盤105上引出，通過過輥組，尾膠帶端部貼于貼膠盤112上，當(dāng)尾膠帶被抽動(dòng)時(shí)，尾膠帶的張力會(huì)帶動(dòng)與碼盤106固連的過輥114轉(zhuǎn)動(dòng)，碼盤106隨過輥114同步轉(zhuǎn)動(dòng)，第二光電傳感器107檢測(cè)碼盤106旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)，從而計(jì)算出尾膠帶被抽出的長度。

如圖1～圖4所示，所述極片廢料自動(dòng)卷繞機(jī)構(gòu)包括安裝底板206，在安裝底板206上固定安裝前端套筒支撐208和后端套筒支撐221，在前端套筒支撐208和后端套筒支撐221之間通過軸承轉(zhuǎn)動(dòng)安裝轉(zhuǎn)動(dòng)套筒205，轉(zhuǎn)動(dòng)套筒205可以繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，但不可以沿軸線移動(dòng)；在所述轉(zhuǎn)動(dòng)套筒205內(nèi)腔中設(shè)置滑動(dòng)軸209，滑動(dòng)軸209的上下兩側(cè)沿軸向加工有導(dǎo)向長槽，與滑動(dòng)軸209上導(dǎo)向長槽相配合的一對(duì)導(dǎo)向鍵204固定安裝于轉(zhuǎn)動(dòng)套筒205上，滑動(dòng)軸209可以在導(dǎo)向鍵204的限制下沿軸向滑動(dòng)；在所述滑動(dòng)軸209的前端（即滑動(dòng)軸209伸出前端套筒支撐208的一端）通過螺絲固定卷針210，陽極極片的卷針和陰極極片的卷針旦對(duì)稱分布（如圖3所示，上下兩根卷針分別對(duì)應(yīng)陽極極片和陰極極片），以下以陽極卷針為例。轉(zhuǎn)軸214的兩端分別通過軸承與中間支架216和前端套筒支撐207連接，在轉(zhuǎn)軸214上安裝主動(dòng)帶輪215，主動(dòng)帶輪215隨轉(zhuǎn)軸214同步轉(zhuǎn)動(dòng)；在所述轉(zhuǎn)動(dòng)套筒205上安裝從動(dòng)帶輪207，從動(dòng)帶輪207隨轉(zhuǎn)動(dòng)套筒205同步轉(zhuǎn)動(dòng)；所述主動(dòng)帶輪215和從動(dòng)帶輪207之間通過同步帶211傳動(dòng)；在所述后端套筒支撐221上固定安裝伺服驅(qū)動(dòng)單元203，伺服驅(qū)動(dòng)單元203的輸出軸與轉(zhuǎn)軸214之間通過聯(lián)軸器連接；在所述前端套筒支撐208上固定第二光電傳感器212，在轉(zhuǎn)軸214上固定光電觸發(fā)塊213，伺服驅(qū)動(dòng)單元203驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸214每轉(zhuǎn)360度，第二光電傳感器212觸發(fā)一次。所述滑動(dòng)軸209的后端通過軸承與連接支架202配合，在安裝底板206上固定安裝拔卷針氣缸201，拔卷針氣缸201的活塞桿與連接支架202固連。在所述前端套筒支撐208的外壁固定安裝外套筒222，外套筒222與卷針210同心安裝，在外套筒222的外壁上固定安裝導(dǎo)向彈片217、導(dǎo)向過輥218和緩沖螺釘219；在所述外套筒222的外壁上通過連桿連接壓輥220，連桿與外套筒222外壁上的支架通過旋轉(zhuǎn)副連接，緩沖螺釘219用作壓輥220的上限位，緩沖螺釘219的端部具有彈性。

如圖2、圖4所示，所述卷針210加工成兩半，兩半之間相對(duì)的面呈夾角設(shè)置，以方便極片穿過。

極片廢料由導(dǎo)向彈片217處導(dǎo)入，經(jīng)過導(dǎo)向過輥218插入卷針210的斜縫中，伺服驅(qū)動(dòng)單元203動(dòng)作，驅(qū)動(dòng)主動(dòng)帶輪215轉(zhuǎn)動(dòng)，通過同步帶211帶動(dòng)從動(dòng)帶輪207轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)卷針210卷繞廢料極片，極片卷繞時(shí)，壓輥220與極片的表面接觸。

如圖1所示，所述極片廢料收集機(jī)構(gòu)包括廢料收集通道305，在廢料收集通道305的入口處通過蝶形鉸鏈303安裝廢料收集板301，廢料收集板301與轉(zhuǎn)動(dòng)連桿302一端固連；收集板翻轉(zhuǎn)氣缸304的缸體與廢料收集通道305上的支架通過旋轉(zhuǎn)副連接，收集板翻轉(zhuǎn)氣缸304的活塞桿與轉(zhuǎn)動(dòng)連桿302的另一端通過旋轉(zhuǎn)副連接；在所述廢料收集通道305的出口處設(shè)置廢料收集箱306，在廢料收集箱306上固定抽出把手307，當(dāng)廢料極片收集滿時(shí)，手動(dòng)將廢料收集箱306抽出，并更換空的廢料收集箱306。

本發(fā)明所述極片廢料卷繞及收集裝置的具體實(shí)施方法為：

初始狀態(tài)下，膠帶送給氣缸102、切刀翻轉(zhuǎn)氣缸109和拔卷針氣缸201均處于活塞桿縮回狀態(tài)。膠帶從膠帶盤105上引出，繞過過輥組吸附到貼膠盤112上。

極片廢料穿過導(dǎo)向彈片217和導(dǎo)向過輥218，從卷針210的開口方向插入，當(dāng)極片作為廢料進(jìn)行自動(dòng)卷繞時(shí)，伺服驅(qū)動(dòng)單元203驅(qū)動(dòng)主動(dòng)帶輪215轉(zhuǎn)動(dòng)，從而通過同步帶211帶動(dòng)從動(dòng)帶輪207同步轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)卷針210自動(dòng)卷繞極片廢料；壓輥220在卷繞過程中與已卷繞到卷針210上的極片接觸。

卷繞結(jié)束時(shí)，膠帶送給氣缸102動(dòng)作，推動(dòng)膠帶盤座104沿膠帶送給線軌103向前運(yùn)動(dòng)，貼膠盤112 將膠帶壓到卷繞的極片上，隨著卷針210的繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，膠帶卷繞到極片上，在緩沖螺釘219的作用，壓輥220將膠帶壓貼在極片表面，同時(shí)膠帶不斷地從膠帶盤105上抽出。膠帶卷繞到極片上的長度通過第一光電傳感器107檢測(cè)碼盤106的轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)測(cè)得。當(dāng)膠帶達(dá)到設(shè)定長度時(shí)，控制器驅(qū)動(dòng)伺服驅(qū)動(dòng)單元203停止動(dòng)作，卷針210停止卷繞。切刀翻轉(zhuǎn)氣缸109動(dòng)作，驅(qū)動(dòng)膠帶切刀111翻轉(zhuǎn)將膠帶切斷，并迅速撤回。膠帶送給氣缸102動(dòng)作，驅(qū)動(dòng)膠帶盤座104退回。

收尾膠帶卷繞完成后，拔卷針氣缸201動(dòng)作，驅(qū)動(dòng)連接支架202帶動(dòng)滑動(dòng)軸209從轉(zhuǎn)動(dòng)套筒205中拔出，從而卷針210從卷好的極片廢料中拔出。極片廢料掉到廢料收集板301上，廢料板翻轉(zhuǎn)氣缸304動(dòng)作，通過轉(zhuǎn)動(dòng)連桿302將廢料收集板301的自由端抬起，廢料極片由廢料收集通道305傳送帶廢料收集箱306中。完成極片廢料的收集。