叠片机及其隔膜放料与张力控制结构的制作方法
【专利摘要】一种叠片机及其隔膜放料与张力控制结构，所述隔膜放料与张力控制结构包括立板机构、隔膜卷轴、过辊和隔膜张力控制机构；隔膜卷轴用以放置隔膜卷，安装于所述立板机构上；过辊用以对隔膜进行引导，安装于所述立板机构上；隔膜张力控制机构，包括导轨、位置可调地连接于导轨上的浮动辊、驱动浮动辊沿导轨移动而保持隔膜张力的张力控制驱动装置；所述导轨安装于立板机构上，且导轨两端点的连线与水平面具有夹角。本实用新型实现隔膜的恒张力控制，使隔膜保持张紧状态，有效避免隔膜的起皱现象，提高电芯的质量。
【专利说明】叠片机及其隔膜放料与张力控制结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电池制造设备领域，尤其涉及叠片机及其隔膜放料与张力控制结构，适用于锂电池、镍氢电池、镍铬电池的叠片。
【背景技术】
[0002]叠片机中叠片时正、负极片交替叠合，隔膜采用Z字形放料将正、负极片将隔离，隔膜放料机构与叠片台会具有相对位移，隔膜放料处与叠片台之间的距离将存在由大而小的变化，在这一过程中，如果不对隔膜进行张力控制，将会导致隔膜起皱。传统叠片机中主要依靠浮动辊的自重进行隔膜张力控制，隔膜的张力无法保持恒定，隔膜张力控制的速度跟不上叠片速度，造成叠放到极片上的隔膜不平整，影响电芯的质量。
实用新型内容
[0003]本实用新型提供一种叠片机及其隔膜放料与张力控制结构，解决现有技术中隔膜张力控制效果不佳导致隔膜不平整的问题。
[0004]根据本实用新型的一个方面，本实用新型提出一种隔膜放料与张力控制结构，包括立板机构、隔膜卷轴、过辊和隔膜张力控制机构；隔膜卷轴用以放置隔膜卷，安装于所述立板机构上；过辊用以对隔膜进行引导，安装于所述立板机构上；隔膜张力控制机构，包括导轨、位置可调地连接于导轨上的浮动辊、驱动浮动辊沿导轨移动而保持隔膜张力的张力控制驱动装置；所述导轨安装于立板机构上，且导轨两端点的连线与水平面具有夹角α。
[0005]优选地，所述导轨为直线导轨，直线导轨与水平面的夹角α为60° ~90°。
[0006]优选地，所述张力控制驱动装置包括恒扭矩伺服电机和传动组件，所述恒扭矩伺服电机通过所述传动组件带动所述浮动辊移动。
[0007]优选地，所述传动组件包括带轮、浮辊拉板和传动带，所述带轮安装于所述恒扭矩伺服电机的输出轴上而可由恒扭矩伺服电机驱动转动，所述浮辊拉板与所述浮动辊固定连接；所述传动带下端连接所述浮辊拉板，传动带上端卷绕于所述带轮上，并在所述带轮转动时增加或减少卷绕于带轮上的长度而带动所述浮辊拉板移动。
[0008]优选地，所述传动组件还包括一过渡杆和可转动地安装于过渡杆上的过渡轮，所述过渡杆固定安装于立板机构上，并与所述恒扭矩伺服电机的输出轴平行；所述传动带绕接于所述过渡轮上。
[0009]优选地，所述立板机构包括平行间隔设置的第一立板和第二立板，以及固定连接在第一立板和第二立板之间的固定杆；所述过辊的两端分别连接第一立板和第二立板。
[0010]优选地，所述隔膜放料与张力控制结构还包括隔膜纠偏机构和水平滑轨；所述立板机构可移动地安装于所述水平滑轨上；所述隔膜纠偏机构连接所述立板机构而可驱动立板机构沿所述水平滑轨移动。
[0011]优选地，所述隔膜纠偏机构包括纠偏电机、与纠偏电机的输出轴连接的丝杆、连接于丝杆上并可沿丝杆直线移动的推板，所述推板连接所述立板机构而可带动所述立板机构直线移动。
[0012]根据本实用新型的另一个方面，本实用新型提出一种叠片机，包括如上所述的隔膜放料与张力控制结构。
[0013]与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果:本实用新型中，利用驱动装置及时主动地驱动浮动辊沿设定运动方向运动，带动隔膜运动而调整隔膜放料机构与叠片台之间的隔膜长度，从而使隔膜处于张紧状态，实现隔膜的恒张力控制，使隔膜张力速度与叠片速度相匹配，有效避免隔膜的起皱现象，提高电芯的质量。通过该本实用新型彻底解决传统叠片机中靠浮动辊自重控制隔膜张力而不能达到恒张力控制的弊端。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型隔膜放料与张力控制结构实施例的正向结构示意图。
[0015]图2是本实用新型隔膜放料与张力控制结构实施例的俯视结构示意图。
[0016]图3是本实用新型隔膜放料与张力控制结构实施例的侧向结构示意图。
[0017]其中，附图标记说明如下:41、隔膜放料与张力控制结构；411、立板机构；4111、第一立板；4112、第二立板；4113、固定杆；412、隔膜卷轴；413、过辊；414、隔膜张力控制机构；4141、浮动辊；4142、导轨；4143、恒扭矩伺服电机；4144、带轮；4145、浮辊拉板；4146、传动带；4147、过渡杆；4148、过渡轮；415、隔膜纠偏机构；4152、纠偏电机；4153、丝杆；4154、推板；416、水平滑轨。
【具体实施方式】
[0018]为了进一步说明本实用新型的原理和结构，现结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细说明。
[0019]本实用新型首先介绍一种叠片机的隔膜张力控制方法，包括步骤:在隔膜放料机构与叠片台相对运动而使两者距离由大变小的过程中，通过驱动装置驱动浮动辊运动，带动绕接于浮动辊上的隔膜运动，从而使隔膜放料机构与叠片台之间的隔膜保持为张紧状态，其中，浮动辊运动起点与终点之间的连线与水平面之间具有夹角。
[0020]参阅图1至图3，本实用新型提供一种隔膜放料与张力控制结构41，该结构用以在叠片时提供隔膜200以将正、负极片相隔离，该结构包括立板机构411、用以放置隔膜卷的隔膜卷轴412、用以对隔膜200进行引导的过辊413、用以保持隔膜200张力的隔膜张力控制机构414，以及用以调整隔膜放料位置以使隔膜位置与极片叠放位置适配对准的隔膜纠偏机构415。隔膜卷轴412、过辊413和隔膜张力控制机构414均分别安装于立板机构411上，隔膜纠偏机构415连接并可驱动立板机构411移动而调整立板机构411的安装位置。其中，隔膜张力控制机构414即可用于实施上述隔膜张力控制方法，从而保持隔膜张力。
[0021]立板机构411包括平行间隔设置的第一立板4111和第二立板4112，以及固定连接在第一立板4111和第二立板4112之间的固定杆4113，第二立板4112的上部超出第一立板4111。在本实施例中，固定杆4113设置有三根，呈三角形排布，其中两固定杆4113连接第一立板4111的上部且位于同一高度处，这两根固定杆4113分列于第一立板4111上部的两个角落处，另一根固定杆4113位于下部。通过固定杆4113将第一立板4111和第二立板4112稳固地固定，固定杆4113的数量也可根据实际需要增设。
[0022]隔膜卷轴412较优地为气胀轴，可便于隔膜卷在其上的固定。隔膜卷轴412的一端安装于第二立板4112的上部，另一端悬空，形成悬臂结构，在隔膜卷安装及拆卸时都无需将隔膜卷轴412拆下，方便隔膜卷的安装及拆卸。
[0023]过辊413安装于第一立板4111和第二立板4112之间，过辊413的两端分别连接第一立板4111和第二立板4112。过辊413根据实际的需要在第一立板4111和第二立板4112之间可设置多根。相比传统的叠片机中普遍采用的悬臂结构过辊，本发明中首次使用两立板安装过辊，使过辊两端都受到支撑，避免过辊受力后变形，保证工作时的运动平稳度；两立板连接好后，将过辊直接安装上去即可保证各过辊之间的平行度，不需进行反复调整，大大节省了安装时间。
[0024]隔膜张力控制机构414主要包括浮动辊4141、导轨4142、恒扭矩伺服电机4143、带轮4144、浮辊拉板4145和传动带4146。
[0025]本实施例中，导轨4142为直线导轨，倾斜安装于第一立板4111和第二立板4112上，导轨4142与水平面的夹角α优选地为60° ~90°，该直线导轨4142用于浮动辊4141的运动导向。浮动辊4141位置可调地连接于导轨4142上，浮动辊4141在导轨4142上移动，拉动绕在其上的隔膜200从而对隔膜200的张力进行控制。由于导轨4142倾斜安装，浮动辊4141沿导轨移动地更有效地向隔膜200施加压力，调整隔膜200张力。其他实施例中，导轨4142还可以呈曲线状，但导轨4142两端点连线与水平面具有夹角α。
[0026]浮动辊4141移动的动力由恒扭矩伺服电机4143提供，利用恒扭矩伺服电机4143对浮动辊4141进行恒扭矩控制，实现隔膜恒张力的目的。恒扭矩伺服电机4143固定安装在立板机构411的一根固定杆4113上，恒扭矩伺服电机4143呈水平状态，其输出轴的轴线与固定杆4113平行。
[0027]带轮4144、浮辊拉板4145和传动带4146构成传动组件，将恒扭矩伺服电机4143的输出传递至浮动辊4141而带动浮动辊4141移动。带轮4144安装于恒扭矩伺服电机4143的输出轴上，而可由恒扭矩伺服电机4143带动旋转。浮辊拉板4145与浮动辊4141固定连接，本实施例中，两者的端部均连接于一浮辊连接板上而实现相对固定连接，浮辊连接板则滑接于导轨4142上。传动带4146下端连接浮棍拉板4145，传动带4146上端卷绕于带轮4144上，并在带轮4144转动时增加或减少卷绕于带轮4144上的长度而带动浮辊拉板4145移动，与浮辊拉板4145相固定的浮动辊4141即可相应沿导轨4142移动，从而控制隔膜200的张力。
[0028]此外，该传动组件还进一步地具有一过渡杆4147和可转动地安装于过渡杆4147上的过渡轮4148 ;过渡杆4147固定安装于第二立板4112上，并与恒扭矩伺服电机4143的输出轴平行，传动带4146绕接于过渡轮4148上，即传动带4146从带轮4144先绕经过渡轮4148改变方向再连接浮辊拉板4145，这样可提高传动带4146的咬合度。
[0029]本实施例这种采用带轮机构传递动力的方式可使动力传递平稳，保证隔膜的张力恒定，而且各机构的排布可集中在第二立板4112与第一立板4111之间的小范围区域，不额外占用空间。
[0030]通过上述恒扭矩伺服电机4143、带轮4144、浮辊拉板4145和传动带4146等结构件构成的张力控制驱动装置，即可驱动浮动辊4141沿着导轨4142移动，从而保持隔膜的张力。特别是利用恒扭矩伺服电机4143的恒扭矩模式控制浮动辊4141的移动，可以实现隔膜恒张力的目的，通过人机界面对恒扭矩伺服电机4143的工作进行设置，就能通过恒扭矩伺服电机4143控制隔膜张力大小并使之保持恒定值。
[0031]隔膜纠偏机构415使用时与水平滑轨416相配合，水平滑轨416用于立板机构411移动的导向，隔膜纠偏机构415则提供立板机构411移动的动力。
[0032]水平滑轨416与立板机构411的固定杆4113平行，本实施例中，水平滑轨416间隔设置有两根，立板机构411中位于上部的两根固定杆4113分别对应安装于一水平滑轨416上，且固定杆4113可沿水平滑轨416移动。
[0033]隔膜纠偏机构415包括纠偏电机4152、与纠偏电机4152的输出轴连接的丝杆4153、连接于丝杆4153上并可沿丝杆4153直线移动的推板4154。推板4154连接立板机构411的第二立板4112而可带动第二立板4112直线移动，从而使得整个立板机构411沿着水平滑轨416移动。
[0034]本实用新型还提供包括上述隔膜放料与张力控制结构41的叠片机，在叠片机中，隔膜放料与张力控制结构41对应于叠片结构设置，并安装于叠片结构的上方，向叠片结构提供隔膜。如图1所示，叠片结构的叠片台在工作过程中在第一位置Wl和第二位置W2之间移动，而隔膜放料与张力控制结构41的隔膜出料处则大致在两位置中心点的上方，叠片台在由第一位置Wl或第二位置W2运动至中心点的过程时，隔膜放料与张力控制结构41的隔膜出料处与叠片台的距离将由大变小，在这个过程中，浮动辊4141将由恒扭矩伺服电机4143驱动沿导轨4142斜向上移动，将绕接于浮动辊4141上的隔膜200挑起，从而使隔膜出料处与叠片台之间的隔膜200保持为张紧状态。
[0035]隔膜放料与张力控制结构41的隔膜纠偏机构415及水平滑轨416固定安装于叠片机的结构板上，立板机构411安装于水平滑轨416上，根据叠片结构的位置由隔膜纠偏机构415调整立板机构411在水平滑轨416上的位置，从而使放出的隔膜与下方的叠片结构的位置适配。
[0036]以上仅为本实用新型的较佳可行实施例，并非限制本实用新型的保护范围，凡运用本实用新型说明书及附图内容所作出的等效结构变化，均包含在本实用新型的保护范围内。
【权利要求】
1.一种隔膜放料与张力控制结构，其特征在于，包括: 立板机构； 隔膜卷轴，用以放置隔膜卷，安装于所述立板机构上； 过辊，用以对隔膜进行引导，安装于所述立板机构上； 隔膜张力控制机构，包括导轨、位置可调地连接于导轨上的浮动辊、驱动浮动辊沿导轨移动而保持隔膜张力的张力控制驱动装置；所述导轨安装于立板机构上，且导轨两端点的连线与水平面具有夹角α。
2.根据权利要求1所述的隔膜放料与张力控制结构，其特征在于:所述导轨为直线导轨，直线导轨与水平面的夹角α为60° ~90°。
3.根据权利要求1所述的隔膜放料与张力控制结构，其特征在于:所述张力控制驱动装置包括恒扭矩伺服电机和传动组件，所述恒扭矩伺服电机通过所述传动组件带动所述浮动辊移动。
4.根据权利要求3所述的隔膜放料与张力控制结构，其特征在于:所述传动组件包括带轮、浮辊拉板和传动带，所述带轮安装于所述恒扭矩伺服电机的输出轴上而可由恒扭矩伺服电机驱动转动，所述浮棍拉板与所述浮动$昆固定连接；所述传动带下端连接所述浮棍拉板，传动带上端卷绕于所述带轮上，并在所述带轮转动时增加或减少卷绕于带轮上的长度而带动所述浮辊拉板移动。
5.根据权利要求4所述的隔膜放料与张力控制结构，其特征在于:所述传动组件还包括一过渡杆和可转动地安装于过渡杆上的过渡轮，所述过渡杆固定安装于立板机构上，并与所述恒扭矩伺服电机的输出轴平行；所述传动带绕接于所述过渡轮上。
6.根据权利要求1-5任一项所述的隔膜放料与张力控制结构，其特征在于:所述立板机构包括平行间隔设置的第一立板和第二立板，以及固定连接在第一立板和第二立板之间的固定杆；所述过辊的两端分别连接第一立板和第二立板。
7.根据权利要求1-5任一项所述的隔膜放料与张力控制结构，其特征在于:还包括隔膜纠偏机构和水平滑轨；所述立板机构可移动地安装于所述水平滑轨上；所述隔膜纠偏机构连接所述立板机构而可驱动立板机构沿所述水平滑轨移动。
8.根据权利要求7所述的隔膜放料与张力控制结构，其特征在于:所述隔膜纠偏机构包括纠偏电机、与纠偏电机的输出轴连接的丝杆、连接于丝杆上并可沿丝杆直线移动的推板，所述推板连接所述立板机构而可带动所述立板机构直线移动。
9.一种叠片机，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的隔膜放料与张力控制结构。
【文档编号】B65H23/192GK204173646SQ201420654277
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年11月4日 优先权日:2014年11月4日
【发明者】谢启阳 申请人:深圳市富泰顶精密机械有限公司