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疊片機的制作方法

文檔序號:12005466閱讀:366來源:國知局
疊片機的制作方法與工藝

本實用新型涉及鋰電池加工生產領域,特別涉及疊片機。



背景技術:

鋰電池的內部結構包括若干依次層疊的正電極極片和負電極極片,正負電極極片之間以隔膜隔開,正負電極極片的加工需要在不同工位進行,加工的鋰電池在兩個工位之間進行直線式跑位,跑位距離長,同時由于需要進行多次正負電極極片的貼片,經過多次放大效應后,使得鋰電池疊片加工效率不高。

同時,疊片機在獲取電極極片前,需要完成從料庫獲取電極極片、刷吹電極極片、以及電極極片的定位等操作,以方便貼裝模組直接獲取電極極片后直接貼裝,而現(xiàn)有技術中上述操作均在一個工位完成,不利于提高生產效率。

在加工領域,機器的工作效率顯得尤為重要,對工作效率的追求被所有制造企業(yè)孜孜以求,因此,上述兩個兩個問題需要進一步得到改善。



技術實現(xiàn)要素:

為了克服上述問題,本實用新型提出采用旋轉工位上料的疊片機。

本實用新型解決上述技術問題提供的一種技術方案是:提供一種疊片機,用以對電極極片的疊片,包括極片料庫模組、上料模組、貼極片模組、一疊料平臺模組、一放隔膜模組以及一殼體,所述極片料庫模組、上料模組、貼極片模組、放隔膜模組以及裁切隔膜模組均設置與殼體內,所述料庫模組設置于殼體的底板上,所述上料模組設置于料庫模組正上方,所述貼極片模組設置于上料模組正上方,所述極片料庫模組、所述上料模組以及所述貼極片模組均設置有兩個,一個所述極片料庫模組、一個所述上料模組以及一個所述貼極片模組構成一組疊片序列,兩組疊片序列分別設置于所述疊料平臺模 組的兩側,并且與所述疊料平臺模組的距離相等,所述上料模組為多工位旋轉上料模組,其包括一旋轉工位,所述旋轉工位具有多個相互獨立工作的工位。

優(yōu)選地,每一工位包括一工位板,用以放置和加工電機極片。

優(yōu)選地,所述上料模組還包括一取料定位氣缸,設置于旋轉工位的中心處,每一工位均具有氣缸接口,用以和取料定位氣缸相接,多個所述工位中包括一取極片工位,當氣缸接口連接于取料定位氣缸時取極片工位從極片料庫模組吸附一片電極極片,且在取料定位氣缸脫離接口后,電極極片仍被吸附在取極片工位的工位板上。

優(yōu)選地,多個所述工位中包括一刷吹工位,所述上料模組還包括一刷吹裝置,設置于刷吹工位的工位板的上端,對獲取的電極極片以毛刷氣吹的方式進行處理。

優(yōu)選地,多個所述工位中包括一定位工位,所述上料模組還包括兩個定位氣缸,分別設置于定位工位的工位板一條對角線的兩端,用以協(xié)助電極極片的定位。

優(yōu)選地,所述定位基于對角線進行定位。

優(yōu)選地,多個工位中包括至少一冗余工位。

優(yōu)選地,所述旋轉工位包括六個相互獨立工作的工位。

優(yōu)選地,在同一時刻,所述旋轉工位的多個工位中各有一個工位處于取極片工位、刷吹工位、定位工位、極片取走工位的狀態(tài),至少一個工位處于冗余工位狀態(tài)。

優(yōu)選地,所述疊料平臺模組包括一疊料平臺以及一轉動電機,所述轉動電機驅動轉軸轉動,帶動疊料平臺±45°的兩個工作位上往復擺動,并在±45°的兩個工作位完成貼片。

與現(xiàn)有技術相比,該疊片機100的上料模組20采用了旋轉工位,將現(xiàn)有技術中在一個工位完成的操作分成多個工位,大大提高了疊片的效率,同時在+45°擺動貼片,運動軌跡為90°,圓周式跑位,跑位距離短,完成一個90度周期跑位時間為0.6S;配合整機作業(yè)完成一次貼完正負極片為1.2S,使鋰電池的生產效率進一步得到提高。

【附圖說明】

圖1為本實用新型疊片機的整體結構示意圖;

圖2為本實用新型疊片機的極片料庫模組結構示意圖;

圖3為本實用新型疊片機的上料模組的俯視圖;

圖4為本實用新型疊片機的上料模組的立體圖;

圖5為本實用新型疊片機的貼極片模組的工作狀態(tài)示意圖;

圖6為本實用新型疊片機的貼極片模組的立體圖;

圖7為本實用新型疊片機的疊料平臺模組的立體圖之一;

圖8為本實用新型疊片機的疊料平臺模組的立體圖之二;

圖9為本實用新型疊片機的疊料平臺模組的立體圖之三。

【具體實施方式】

為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白,以下結合附圖及實施實例,對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅用于解釋本實用新型,并不用于限定本實用新型。

需要說明,本實用新型實施例中所有方向性指示(諸如上、下、左、右、前、后……)僅限于指定視圖上的相對位置,而非絕對位置。

另外,在本實用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示其相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數(shù)量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本實用新型的描述中,“多個”的含義是至少兩個,例如兩個,三個等,除非另有明確具體的限定。

請參閱圖1,圖1示例性的示出了疊片機100的結構示意圖,所述疊片機100用于對鋰電池的正負電極片的疊片,其包括極片料庫模組10、上料模組20、貼極片模組30、一疊料平臺模組40、一放隔膜模組50以及一殼體60,所述極片料庫模組10、上料模組20、貼極片模組30、疊料平臺模組40和放隔膜模組50均設置與殼體60內,所述料庫模組10設置于殼體60的底板上,用以放置極片,并在疊片時從料庫模組10向外輸出極片,所述上料模組20設置于料庫模組10正上方,用以從所述料庫模組10取極片,并將極片進行預定的處理操作后,傳送給貼極片模組30進行貼片,所述貼極片模組30設 置于上料模組20正上方,并從所述上料模組20獲取極片,進行相應的貼極片操作,所述疊料平臺模組40通過一安裝臺安裝于殼體60的底板,所述放隔膜模組50設置于疊料平臺模組40上方,極片在所述疊料平臺模組40上進行疊片,所述放隔膜模組50向疊料平臺模組40輸送隔膜,使正負電極片之間以隔膜隔開。

所述極片料庫模組10、所述上料模組20以及所述貼極片模組30均設置有兩個,一個所述極片料庫模組10、一個所述上料模組20以及一個所述貼極片模組30構成一組疊片序列,因此所述疊片機共包括兩組疊片序列,分別用于正電極極片、負電極極片的疊片操作。所述極片料庫模組10、所述上料模組20以及所述貼極片模組30構成的兩組疊片序列分別設置于所述疊料平臺模組40的兩側,并且與所述疊料平臺模組40的距離相等,即所述疊料平臺模組40設置于兩組疊片序列的正中間位置。

圖2示例性的示出了極片料庫模組10的結構示意圖,所述極片料庫模組10用于貯存極片,兩組疊片序列的極片料庫模組10分別存放正電極極片和負電極極片,對應地,進行正電極極片疊片操作的疊片序列對應的料庫模組10存放正電極極片,反之,進行負電極極片疊片操作的疊片序列對應的料庫模組10存放負電極極片。

所述極片料庫模組10包括一料庫驅動電機11、一絲桿、一存貯容器13、一運載板14、兩個滑動板15以及一底座16,所述絲桿連接于所述料庫驅動電機11,并可在所述料庫驅動電機11的驅動下轉動;所述底座16固定于所述殼體60的底板上,所述存貯容器13設置于所述底座16上,所述運載板14設置于所述存貯容器13內,且所述運載板14可在所述存貯容器13內運動,電極極片存放于所述運載板14上,隨著所述運載板14在所述存貯容器13內運動而不斷向外輸送。

具體地,所述存貯容器13與電極極片的形狀相適應,大體呈正四棱柱狀,所述存貯容器13的四個側面均為鏤空結構,其包括四根“L”的棱板131,分別對應正四棱柱的四條棱邊,四根棱板131合圍形成所述存貯空間。所述棱板131包括兩個相互垂直設置的側板133,且側板133的中部鏤空形成一個滑槽135,相鄰棱板131處于同一側面的兩個側板133的滑槽135之間構成一個滑道,兩個滑動板15固定連接于所述運載板14的相對兩側,并可沿著所述 滑槽在滑槽內滑動。

所述絲桿的軸線垂直于所述運載板14所在的平面,且所述運載板14與所述絲桿螺紋連接,所述料庫驅動電機11驅動絲桿轉動,帶動所述運載板14沿所述絲桿的軸向進行上下運動。

圖3示例性的示出了上料模組20的結構示意圖,所述上料模組20為多工位旋轉上料模組,其包括一取料定位氣缸21、一刷吹裝置23、兩個極片定位氣缸25、一極片感應器27和一旋轉工位29,所述旋轉工位29包括多個相互獨立工作的工位,本實施例中,包括六個相互獨立工作的工位:第一工位291、第二工位292、第三工位293、第四工位294、第五工位295和第六工位296,第一工位291至第六工位296沿順時針方向依次設置,構成一正六邊形,每一個工位占據(jù)正六邊形的一條邊。每一工位包括一長方形的工位板297,用以放置和加工電極極片,六個工位的工位板297合圍形成一容納空間,所述取料定位氣缸21設置于所述容納空間內,位于旋轉工位的中心處;所述刷吹裝置23設置于第二工位292的工位板297一側;兩個極片定位氣缸25設置于第三工位293的工位板的一條對角線兩端;所述極片感應器27設置于第三工位293和第四工位294的交界處,用于檢測電極極片是否脫落。

所述第一工位291為取極片工位,其設置于所述極片料庫模組10的正上方,正對于所述存貯容器13設置,存貯容器13內的電極極片不斷被第一工位291獲取,具體地,每一工位均具有氣缸接口298,用以和取料定位氣缸21相接,當氣缸接口298連接于取料定位氣缸21時,第一工位291從極片料庫模組10吸附一片電極極片,且在取料定位氣缸21脫離接口后,電極極片仍被吸附在工位板297上。

所述第二工位292為刷吹工位,第一工位291獲取電極極片后,即將極片轉移至第二工位292,在所述第二工位292對獲取的電極極片通過刷吹裝置23以毛刷氣吹的方式進行處理,以防止獲取多個電極極片,若在第一工位291時獲取的電極極片大于一片,則可將多余的極片吹走,僅保留一片電極極片輸送至下一工位。本實施例中,所述刷吹裝置23設置于第二工位292的工位板297上端。

所述第三工位293為定位工位,電極極片在所述第三工位293被定位,所述定位基于對角線進行定位。兩個極片定位氣缸25分別設置于第三工位293 的工位板297一條對角線的兩端,用以協(xié)助電極極片的定位。

所述第四工位294為極片取走工位,電極極片經過第一工位291、第二工位292和第三工位293的操作后,在第四工位294被所述貼極片模組30取走。

所述第五工位295和第六工位296為冗余工位,等待獲取電極極片。

所述旋轉工位29可在電極的驅動下旋轉。需要說明的是,上述第一工位291、第二工位292、第三工位293、第四工位294、第五工位295和第六工位296與取極片工位、刷吹工位、定位工位、極片取走工位和冗余工位之間的關系為相對地,而非絕對地。僅在圖示的靜止狀態(tài),第一工位291為取極片工位,第二工位292為刷吹工位,第三工位293為定位工位,第四工位294為極片取走工位,第五工位295和第六工位296為冗余工位。在實際操作中,旋轉工位在電極的驅動下旋轉,例如,沿順時針方向旋轉,則旋轉工位的六個工位依次經歷在取極片工位獲取電極極片,在刷吹工位進行刷吹操作,在定位工位完成電極極片的定位,最終在極片取走工位時電極極片被取走,并在隨后的兩個冗余工位狀態(tài)后,再重復上述獲取電極極片到電極極片被取走的一個循環(huán),即在同一時刻,所述旋轉工位29的六個工位中各有一個工位處于取極片工位、刷吹工位、定位工位、極片取走工位的狀態(tài),同時有兩個工位處于冗余工位狀態(tài)。

在圖示的實施例中,第一工位291當前為取極片工位,在下一個區(qū)間即隨著旋轉工位的旋轉轉變?yōu)樗⒋倒の?,而第二工?92由當前的刷吹工位轉變?yōu)槎ㄎ还の唬谌の?93由當前的定位工位轉變?yōu)闃O片取走工位,第四工位294由當前的極片取走工位轉變?yōu)槿哂喙の唬谖骞の?95仍為冗余工位,而第六工位296則由冗余工位轉變?yōu)槿O片工位,完成一個循環(huán)。

在其他實施例中,所述旋轉工位29也可以不是6工位,僅需滿足在同一時刻,旋轉工位29的多個工位中各有一個工位處于取極片工位、刷吹工位、定位工位、極片取走工位的狀態(tài),并且至少一個工位處于冗余工位狀態(tài)即可。

通過將一個加工過程的各個加工操作分攤到各個工位進行,再利用各個工位的旋轉操作,相較于在一個工位完成取極片、刷吹操作、定位、極片被取走的所有操作,所述上料模組將時間分攤給多個工位,極大的提高電池的加工效率。

圖4示例性的示出了貼極片模組30的結構示意圖,所述貼極片模組30 包括一旋轉電機31、一吸附電機33、一擺動臂35以及一吸附裝置37,所述擺動臂35一端固定連接于所述旋轉電機31并可在所述旋轉電機31的驅動下擺動,所述吸附電機33設置于所述擺動臂35上,所述吸附裝置37設置于擺動臂35遠離旋轉電機31一端,并可在吸附電機31的驅動下沿擺動臂35長度方向運動,從而吸附電極極片,將電機極片從上料模組20旋轉工位29的極片取走工位取走。

圖5示例性的示出了疊料平臺模組40的結構示意圖,所述疊料平臺模組40包括一安裝座41、一疊料平臺43以及一轉動電機45,所述安裝座41固定于連接所述安裝臺以將所述疊料平臺模組40固定于所述安裝臺。所述安裝座41相對兩側各設置有一固定版411,所述疊料平臺43設置于兩個固定版411之間。安裝座41一端還設置有一電機安裝版413,所述轉動電機45安裝于電機安裝版413上,且轉動電機45的轉軸依次穿過電機安裝版413和兩個固定版411,所述轉動電機45驅動轉軸轉動,帶動疊料平臺43相對安裝座41轉動,轉動的幅度為相對轉動電機45轉軸所在的、與安裝座41相垂直的平面呈±90°角。

所述疊料平臺43包括一平臺底板431、一平臺板432、一平臺恒壓氣缸433、兩個平臺填補氣缸434、一第一疊片組435和一第二疊片組436,所述平臺底板431位于兩固定板411之間,固定于轉動電機45的轉軸上,轉動電機45通過帶動平臺底板431進而帶動整個疊料平臺43在相對轉動電機45轉軸所在的、與安裝座41相垂直的平面呈±45°的兩個工作位上往復擺動,且在±45°的兩個工作位完成貼片。所述平臺恒壓氣缸433設置于平臺底板431的中心,兩個平臺填補氣缸434設置于所述平臺恒壓氣缸433的兩側,所述平臺板432設置于平臺恒壓氣缸433上,所述平臺板432包括兩平臺缺口4321,從所述平臺板432較長的一邊沿平行于較短的一邊的方向延伸,所述平臺缺口4321的長度小于平臺板432較短的一邊,兩個平臺填補氣缸434分別對應兩個平臺缺口4321設置,在平臺填補氣缸434的驅動下,一根與平臺缺口相適應的填補杠可填補于平臺缺口4321的位置。第一疊片組435和第二疊片組436分別對應兩個疊片序列的疊片操作,分別設置于平臺板較長的一邊一側。

第一疊片組435包括一同步電機4351、一傳動組件4353、兩個壓合氣缸4355以及兩個壓片4357,兩個壓片4357分別固定于兩個壓合氣缸4355上, 分別設置于平臺板432較長的一邊的兩端,壓合氣缸4355固定于平臺底板431的上表面,同步電機4351固定于平臺底板431的下表面,傳動組件4353包括一主動輪435a、一從動輪435b以及一傳送帶435c,同步電機4351驅動主動輪435a轉動,主動輪435a通過傳送帶435c帶動從動輪435b轉動,從而使得設置于平臺板較長的一邊的兩端的兩個壓合氣缸4355及設置于其上的壓片4357實現(xiàn)同步操作。

第二疊片組436與第一疊片組435結構相同,且第一疊片組4435和第二疊片組436相對平臺板432的中心對稱。

可以理解,盡管上文以及下文中疊料平臺被轉動電機驅動在±45°兩個工作位之間擺動,但是這不應理解位限制性的,任何可以驅動轉軸轉動的動力驅動裝置,只要可以實現(xiàn)驅動轉軸轉動,使疊料平臺在±45°兩個工作位之間擺動即可,包括但不限于連桿驅動機構、齒輪驅動機構、氣缸等。

疊料平臺模組40轉動的操作按如下方式實現(xiàn):

在初始狀態(tài)下,與平臺填補氣缸434相連的填補桿填補于平臺缺口4321,第一疊片組435和第二疊片組436的四個壓片4357壓住平臺板432;轉動電機45開始工作,通過轉軸和平臺底板431的驅動,使疊料平臺43往第一方向(此處以第一疊片組435所處位置為第一方向)擺動,擺動到+45°的幅度后,第一疊片組435的兩個壓片4357拉開,第一疊片組435的兩個壓合氣缸4355同步松開,貼極片模組30對應進行貼電極極片(如正電極極片)操作,貼極片模組30的吸附裝置37離開平臺板432后,第一疊片組435的兩個壓片4357拉回,第一疊片組435的兩個壓合氣缸4355同步壓合,轉動電機45驅動迭料平臺43往第二方向(第二疊片組436的方向)擺動,擺動到-45°位置時,第二疊片組436的兩個壓片拉開,第二疊片組436的兩個壓合氣缸同步松開,貼極片模組30對應進行貼電極極片(如負電極極片)操作,貼極片模組30的吸附裝置37離開平臺板后,第二疊片組436的兩個壓片拉回,第二疊片組436的兩個壓合氣缸同步壓合,轉動電機45驅動迭料平臺43回到初始位置,電極極片疊完后,四個壓片4357壓住電極極片,此時恒壓氣缸433被壓下,重復上述過程直至疊片預置層數(shù),疊片完成后,擺動電機45將疊料平臺43擺動90°至電極極片被豎立,電極極片被取走,填補平臺氣缸434松開,填補桿離開平臺缺口4321。

所述放隔膜模組50設置于疊料平臺模組40上方,并向疊料平臺43輸送隔膜,以使得在正負電極極片之間以隔膜隔開。

所述疊片機100工作時,極片料庫模組10存貯電極極片,并在料庫驅動電機11和運載板14的作用下向上料模組20輸送電極極片,電極極片在上料模組20依次經過取極片工位、刷吹工位、定位工位的處理后,在極片取走工位被貼極片模組30取走,貼極片模組30的吸附裝置37在吸附電機33驅動下從極片取走工位吸附電極極片,隨后旋轉電機31驅動擺動臂35擺動45°,此時轉動電機45剛好驅動疊料平臺43轉動到靠近該貼極片模組30的方向,貼極片模組30貼片,貼片后旋轉電機31驅動擺動臂35帶動吸附裝置37遠離疊料平臺43,完成一個疊片序列的疊片,轉動電機45驅動疊料平臺43前往另一疊片序列完成疊片。

與現(xiàn)有技術相比,該疊片機100的上料模組20采用了旋轉工位,將現(xiàn)有技術中在一個工位完成的操作分成多個工位,大大提高了疊片的效率,同時在+45°擺動貼片,運動軌跡為90°,圓周式跑位,跑位距離短,完成一個90度周期跑位時間為0.6S;配合整機作業(yè)完成一次貼完正負極片為1.2S,使鋰電池的生產效率進一步得到提高。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例,并非因此限制本實用新型的專利范圍,凡是在本實用新型的構思之內所作的任何修改,等同替換和改進等均應包含在本實用新型的專利保護范圍內。

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