叠片机及其成品电芯取放堆叠结构的制作方法
【专利摘要】一种叠片机及其成品电芯取放堆叠结构，成品电芯取放堆叠结构包括安装架、电芯托盘机构、电芯转移机构、电芯提取机构和电芯堆叠机构；电芯托盘机构包括用以缓存成品电芯的托盘，所述托盘安装于所述安装架上；电芯转移机构安装于所述安装架上并位于所述电芯托盘机构上方；电芯提取机构连接所述电芯转移机构，并由电芯转移机构驱动而可水平移动；电芯堆叠机构用以叠放成品电芯，设置于所述电芯提取机构的行程范围内，并位于电芯提取机构下方；所述电芯提取机构能够提取缓存于所述托盘上的成品电芯，并在水平移动时将成品电芯转移至所述电芯堆叠机构上。本实用新型可对成品电芯先缓存后再堆叠，优化叠片机中相关结构的配合，提高叠片机的整体效率。
【专利说明】叠片机及其成品电芯取放堆叠结构
【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成品电芯取放堆叠结构，特别适用于锂电池、镍氢电池、镍铬电池等矩形电池电芯的提取及堆叠。
【背景技术】
[0002]现有技术的叠片机中，极片经叠片、卷绕、贴胶形成成品电芯后需要移出叠片机，某些半自动的叠片机会靠人工取走成品电芯，这种方式效率低、工人的劳动强度大且可能造成电芯变形，大部分的叠片机会采用皮带输送的形式移出成品电芯。但皮带输送机的结构占用空间大，导致叠片机幅面大，成本高，且成品电芯需由电芯抓取机构送至皮带输送机上，需占用电芯抓取机构的工作时间，可能导致叠片机前端结构的等待，影响叠片机的整体效率。
实用新型内容
[0003]本实用新型提供一种叠片机及其成品电芯取放堆叠结构，以解决现有技术中叠片机中叠片效率低的问题。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型提出一种叠片机的成品电芯取放堆叠结构，包括安装架、电芯托盘机构、电芯转移机构、电芯提取机构和电芯堆叠机构；电芯托盘机构包括用以缓存成品电芯的托盘，所述托盘安装于所述安装架上；电芯转移机构安装于所述安装架上并位于所述电芯托盘机构上方；电芯提取机构连接所述电芯转移机构，并由电芯转移机构驱动而可水平移动；电芯堆叠机构用以叠放成品电芯，设置于所述电芯提取机构的行程范围内，并位于电芯提取机构下方；所述电芯提取机构能够提取缓存于所述托盘上的成品电芯，并在水平移动时将成品电芯转移至所述电芯堆叠机构上。
[0005]优选地，所述托盘包括一平板和凸伸出平板表面的多个平行的筋板，各筋板的表面平齐而可承托成品电芯使成品电芯缓存于托盘上，相邻两筋板之间形成通道以供所述电芯提取机构伸入而提取成品电芯；所述平板连接所述安装架。
[0006]优选地，所述托盘可转动地连接所述安装架，托盘的转动轴线平行于所述电芯提取机构的水平移动路线；所述电芯托盘机构还包括用以驱动托盘转动的托盘驱动组件，所述托盘在不使用时呈竖直状态收容于所述安装架内，在使用时由所述托盘驱动组件驱动转动至呈水平状态而承托成品电芯。
[0007]优选地，所述电芯转移机构包括电机、主同步轮、从同步轮、同步带和直线滑轨；所述电机水平安装于所述安装架上，电机连接并驱动所述主同步轮，所述同步带绕接于主同步轮和从同步轮上，所述直线滑轨安装于所述安装架上，直线滑轨平行于两同步轮的连线；所述电芯提取机构固定连接所述同步带并可滑动地连接所述直线滑轨。
[0008]优选地，所述电芯提取机构包括可开合而放下或提取电芯的电芯夹取组件、用以驱动电芯夹取组件开合的水平移动驱动组件、用以驱动电芯夹取组件升降的上下移动驱动组件；所述上下移动驱动组件连接所述电芯转移机构并由所述电芯转移机构带动移动。
[0009]优选地，所述上下移动驱动组件包括竖直安装的上下移动气缸、与上下移动气缸固定连接的水平连接板以及连接于水平连接板上的竖直导杆；所述上下移动气缸连接所述电芯转移机构；所述水平移动驱动组件包括水平安装座、水平安装于水平安装座并分别向水平安装座两侧伸出的两水平移动气缸、连接于水平安装座上并与水平移动气缸的活塞轴平行的水平导杆；所述水平安装座连接所述上下移动气缸并可在上下移动气缸的驱动下沿所述竖直导杆移动；所述电芯夹取组件包括两相对设置的电芯钩子，两电芯钩子分别对应连接两水平移动气缸并可在水平移动气缸的驱动下沿所述水平导杆移动而实现开合。
[0010]优选地，所述电芯钩子包括钩子连接板和连接在钩子连接板上的至少两钩子件，所述钩子连接板上设有条形安装槽，所述钩子件沿所述条形安装槽可调位置地安装于所述钩子连接板上；所述钩子连接板连接所述水平移动气缸。
[0011]优选地，所述电芯堆叠机构设置有两个，两电芯堆叠机构在所述电芯提取机构的行程范围内间隔设置。
[0012]优选地，所述电芯堆叠机构包括底板、托板、挡杆和托板驱动件；所述托板设置于底板上方用以叠放成品电芯，所述挡杆向上突出设置于所述底板以将成品电芯挡止在托板上，所述托板驱动件设于所述底板下方，所述托板驱动件连接并驱动所述托板沿竖直方向移动。
[0013]为解决上述技术问题，本实用新型还提出一种叠片机，包括如上所述的成品电芯取放堆叠结构。
[0014]与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果:本实用新型的成品电芯取放堆叠结构中采用电芯托盘机构对由叠片机的电芯抓取机构传送来的成品电芯进行缓存，而后由电芯提取机构和电芯转移机构将成品电芯移至电芯堆叠机构上，在成品电芯转移至堆叠的过程中，叠片机的电芯抓取机构可以去并行完成其他的工序，优化了叠片机各结构之间的配合，提高叠片机的整体效率。电芯堆叠机构上可叠放多个成品电芯，可在积累一定数量的成品电芯后再由操作人员一次性将堆叠的多个成品电芯取出，不需要操作人员长时间守在机器旁取拿成品电芯，对减轻工人的劳动强度起到了明显的作用。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型成品电芯取放堆叠结构实施例的正面结构示意图。
[0016]图2是本实用新型成品电芯取放堆叠结构实施例的侧面结构示意图。
[0017]其中，附图标记说明如下:8、成品电芯取放堆叠结构；81、安装架；811、支撑架；812、安装板；813、托盘安装座；82、电芯托盘机构；821、托盘；8211、平板；8212、筋板；8213、转轴；8214、通道；822、托盘驱动组件；83、电芯提取机构；831、电芯钩子；8311、钩子连接板；831匕、条形安装槽；8312、钩子件；832、水平移动驱动组件；8321、水平安装座；8322、水平移动气缸；8323、水平导杆；833、上下移动驱动组件；8331、上下移动气缸；8332、水平连接板；8333、竖直导杆；84、电芯转移机构；841、电机；842、主同步轮；843、从同步轮；844、同步带；845、直线滑轨；85、电芯堆叠机构；851、底板；852、托板；853、挡杆；854、托板驱动件。
【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]参阅图1和图2，本实用新型提供一种叠片机的成品电芯取放堆叠结构8，包括安装架81、用以缓存成品电芯的电芯托盘机构82、用以从电芯托盘机构82上提取成品电芯的电芯提取机构83、用以带动电芯提取机构83水平移动的电芯转移机构84和用以叠放成品电芯的电芯堆叠机构85。
[0020]电芯托盘机构82设有一托盘821以承托成品电芯，托盘821安装于安装架81上。电芯转移机构84安装于安装架81上并位于电芯托盘机构82上方，电芯提取机构83由电芯转移机构84驱动而可水平移动；电芯堆叠机构85设置于电芯提取机构83的行程范围内，并位于电芯提取机构83下方；电芯提取机构83在移动时能够将成品电芯从托盘821上转移至电芯堆叠机构85上，使成品电芯堆叠于电芯堆叠机构85上。
[0021]该成品电芯取放堆叠结构8采用电芯托盘机构82对由叠片机的电芯抓取机构传送来的成品电芯进行缓存，而后由电芯提取机构83和电芯转移机构84将成品电芯移至电芯堆叠机构85上堆放，在成品电芯转移至堆叠的过程中，叠片机的电芯抓取机构可以去并行完成其他的工序，优化了萱片机各结构之间的配合，提尚萱片机的整体效率。成品电芯可堆叠至一定数量后再取出，减轻操作人员的劳动强度。
[0022]以下对该成品电芯取放堆叠结构8的各机构具体介绍。
[0023]安装架81包括两间隔设置的竖直的支撑架811、水平连接在两支撑架811顶端的安装板812和水平连接在两支撑架811之间的托盘安装座813。安装板812用以安装电芯转移机构84，托盘安装座813用以安装电芯托盘机构82，而支撑架811的底端用以安装于叠片机的主面板上，从而使得安装电芯转移机构84、电芯提取机构83和电芯托盘机构82均处于悬空状态，避免直接位于叠片机的主面板上造成叠片机的幅面过大。
[0024]电芯托盘机构82的托盘821包括一平板8211和凸伸出平板8211表面的多个平行的筋板8212，各筋板8212的表面平齐而可承托成品电芯使成品电芯缓存于托盘821上，相邻两筋板8212之间形成通道8214以供电芯提取机构83伸入而提取成品电芯。由于筋板8212之间的通道8214的存在，电芯提取机构83提取成品电芯时是托住成品电芯的底面，避免成品电芯的破坏。
[0025]托盘821较优地转动连接安装架81的托盘安装座813，转动轴线平行于电芯提取机构83的水平移动路线。托盘821的筋板8212从平板8211的一端向另一端延伸，延伸长度小于平板8211的长度，平板8211的另一端通过一转轴8213转动连接在托盘安装座813上的轴承座上，从而实现托盘821相对于托盘安装座813的可转动连接。电芯托盘机构82还包括用以驱动托盘821转动的托盘驱动组件822，托盘821在不使用时呈竖直状态收容于安装架81内，在使用时由托盘驱动组件822驱动转动至呈水平状态而承托成品电芯。
[0026]电芯托盘机构82的托盘驱动组件822可采用电机、气缸等动力机构，并可以通过必要的运动转换机构而驱动托盘821转动。
[0027]当需要托盘821承托成品电芯时，托盘驱动组件822动作，驱动托盘821绕转轴8213的轴线旋转。托盘821转动至呈水平状态时即可承托成品电芯。当成品电芯被电芯提取机构83取走后，托盘821再自动旋转90度到垂直位置，收容于安装架81内，节省空间。
[0028]电芯提取机构83包括可开合而放下或提取电芯的电芯夹取组件、用以驱动电芯夹取组件开合的水平移动驱动组件832、用以驱动电芯夹取组件升降的上下移动驱动组件833 ；上下移动驱动组件833连接电芯转移机构84并由所述电芯转移机构84带动移动。
[0029]电芯夹取组件包括两相对设置的电芯钩子831，两电芯钩子831可在水平移动驱动组件832的驱动下相向或相背移动而实现开合，从而可放下或夹取成品电芯。电芯钩子831包括钩子连接板8311和连接在钩子连接板8311上的两钩子件8312，钩子连接板8311上设有条形安装槽831匕，钩子件8312沿条形安装槽831匕可调位置地安装于钩子连接板8311上，从而可调整钩子件8312之间的间距，适应不同型号的电芯。钩子件8312呈I型，其一臂呈竖直状态连接钩子连接板8311，另一臂呈水平状态以托住成品电芯。钩子连接板8311上安装的钩子件8312还可以为三个以上以更平稳地托住电芯。
[0030]水平移动驱动组件832包括水平安装座8321、水平安装于水平安装座8321并分别向水平安装座8321两侧伸出的两水平移动气缸8322、连接于水平安装座8321上并与水平移动气缸8322的活塞轴平行的水平导杆8323。两水平移动气缸8322分别对应连接两电芯钩子831的钩子连接板8311，水平导杆8323起到电芯钩子831移动的导向作用，电芯钩子831的钩子连接板8311套接于水平导杆8323上，并可在水平移动气缸8322的驱动下沿水平导杆8323移动。
[0031]上下移动驱动组件833包括竖直安装的上下移动气缸8331、与上下移动气缸8331固定连接的水平连接板8332以及连接于水平连接板8332上的竖直导杆8333 ；上下移动气缸8331的活塞轴连接水平移动驱动组件832的水平安装座8321，竖直导杆8333起到水平安装座8321移动的导向作用。水平安装座8321在上下移动气缸8331的驱动下沿竖直导杆8333移动而实现升降。上下移动气缸8331的缸体通过连接座连接电芯转移机构84，而可由电芯转移机构84带动移动。
[0032]电芯转移机构84包括电机841、主同步轮842、从同步轮843、同步带844和直线滑轨845。电机841可为步进电机，水平安装于安装板812上。电机841驱动一减速机，再由减速机驱动主同步轮842转动。同步带844绕接于主同步轮842和从同步轮843上，随着主同步轮842的转动而移动。直线滑轨845安装于安装板812上，直线滑轨845平行于两同步轮842、843的连线。电芯提取机构83的上下移动气缸8331固定连接同步带844并可滑动地连接直线滑轨845。
[0033]本实施例中，主同步轮842和从同步轮843分列于安装板812的两端外侧，同步带844将安装板812和直线滑轨845围绕于其内，直线滑轨845安装于安装板812的下表面。该结构将直线滑轨845和同步带844紧凑地安装于安装板812上，设计巧妙，结构紧凑。
[0034]电芯堆叠机构85在本实施例中设置为两个，在电芯提取机构83的行程范围内间隔设置。即:两电芯堆叠机构85沿直线滑轨845的长度方向设置，以图1的视图方向来看，两电芯堆叠机构85分列于电芯托盘机构82的两侧。两电芯堆叠机构85可分别设置为合格品堆放机构和不合格品堆放，以避免不合格品混入合格品中。
[0035]电芯堆叠机构85具体包括底板851、托板852、挡杆853和托板驱动件854 ；托板852设置于底板851上方用以叠放成品电芯，挡杆853向上突出设置于底板851以将成品电芯挡止在托板852上，托板驱动件854设于底板851下方，托板驱动件854连接并驱动托板852沿竖直方向移动。托板驱动件854可为气缸或电机，为使托板852平稳移动，还可以设置导杆和适配的直线轴承为托板852导向。
[0036]本实用新型还提供一种包括上述成品电芯取放堆叠结构8的叠片机，该成品电芯取放堆叠结构8在叠片机中位于电芯贴胶结构的下游，安装架81的支撑架811以及电芯堆叠机构85的底板851安装于叠片机的主面板上。通过该成品电芯取放堆叠结构8可将贴胶后形成的成品电芯叠放好，以便于操作人员取出。大致的流程为:电芯经电芯贴胶结构贴胶后形成成品电芯，由电芯抓取结构将成品电芯送至成品电芯取放堆叠结构8处，成品电芯取放堆叠结构8的电芯托盘机构82先承托成品电芯，而后电芯提取机构83从电芯托盘机构82上提取成品电芯，电芯转移机构84带动电芯提取机构83水平移动至电芯堆叠机构85上方，将成品电芯放置在电芯堆叠机构85上。成品电芯缓存于电芯托盘机构82上后，电芯抓取机构即可退回去完成其他的动作。
[0037]成品电芯取放堆叠结构8的具体工作过程如下。
[0038]当需要接取成品电芯时，电芯托盘机构82的托盘驱动组件822驱动托盘821旋转，使托盘821转动至呈水平状态，托住由电芯抓取结构送来的成品电芯。
[0039]接着，电芯提取机构83的上下移动气缸8331的活塞轴伸出，使电芯钩子831下降至成品电芯的下表面以下。再由水平移动气缸8322缩回使两电芯钩子831合拢以托住成品电芯。而后上下移动气缸8331再动作使电芯钩子831上升提起成品电芯。
[0040]最后，电芯转移机构84的电机841驱动主同步轮842转动，使得电芯提取机构83随着同步带844移动而沿着直线滑轨845行走。当电芯提取机构83行走至电芯堆叠机构85上方时，电芯提取机构83的水平移动气缸8322伸出，使两电芯钩子831相对张开，成品电芯自然下落。电芯堆叠机构85的托板852在初始位置时被托板驱动件854顶升到一定高度，电芯提取机构83的电芯钩子831张开后，成品电芯即自然落在托板852上，每次接纳一个成品电芯后，托板驱动件854带动托板852下降一个成品电芯的高度，直至托板852降落到与底板851接触时即完成一次电芯堆叠的过程，再由操作人员将成品电芯一次性取走。
[0041]其中，电芯托盘机构82的托盘821在成品电芯被取走后即可旋转收回至安装架81内，可以给叠片机的电芯抓取结构让位。
[0042]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】
1.一种叠片机的成品电芯取放堆叠结构，其特征在于，包括: 安装架； 电芯托盘机构，包括用以缓存成品电芯的托盘，所述托盘安装于所述安装架上； 电芯转移机构，安装于所述安装架上并位于所述电芯托盘机构上方； 电芯提取机构，连接所述电芯转移机构，并由电芯转移机构驱动而可水平移动； 电芯堆叠机构，用以叠放成品电芯，设置于所述电芯提取机构的行程范围内，并位于电芯提取机构下方； 所述电芯提取机构能够提取缓存于所述托盘上的成品电芯，并在水平移动时将成品电芯转移至所述电芯堆叠机构上。
2.根据权利要求1所述的成品电芯取放堆叠结构，其特征在于:所述托盘包括一平板和凸伸出平板表面的多个平行的筋板，各筋板的表面平齐而可承托成品电芯使成品电芯缓存于托盘上，相邻两筋板之间形成通道以供所述电芯提取机构伸入而提取成品电芯；所述平板连接所述安装架。
3.根据权利要求2所述的成品电芯取放堆叠结构，其特征在于:所述托盘可转动地连接所述安装架，托盘的转动轴线平行于所述电芯提取机构的水平移动路线；所述电芯托盘机构还包括用以驱动托盘转动的托盘驱动组件，所述托盘在不使用时呈竖直状态收容于所述安装架内，在使用时由所述托盘驱动组件驱动转动至呈水平状态而承托成品电芯。
4.根据权利要求1所述的成品电芯取放堆叠结构，其特征在于:所述电芯转移机构包括电机、主同步轮、从同步轮、同步带和直线滑轨；所述电机水平安装于所述安装架上，电机连接并驱动所述主同步轮，所述同步带绕接于主同步轮和从同步轮上，所述直线滑轨安装于所述安装架上，直线滑轨平行于两同步轮的连线；所述电芯提取机构固定连接所述同步带并可滑动地连接所述直线滑轨。
5.根据权利要求1所述的成品电芯取放堆叠结构，其特征在于:所述电芯提取机构包括可开合而放下或提取电芯的电芯夹取组件、用以驱动电芯夹取组件开合的水平移动驱动组件、用以驱动电芯夹取组件升降的上下移动驱动组件；所述上下移动驱动组件连接所述电芯转移机构并由所述电芯转移机构带动移动。
6.根据权利要求5所述的成品电芯取放堆叠结构，其特征在于: 所述上下移动驱动组件包括竖直安装的上下移动气缸、与上下移动气缸固定连接的水平连接板以及连接于水平连接板上的竖直导杆；所述上下移动气缸连接所述电芯转移机构； 所述水平移动驱动组件包括水平安装座、水平安装于水平安装座并分别向水平安装座两侧伸出的两水平移动气缸、连接于水平安装座上并与水平移动气缸的活塞轴平行的水平导杆；所述水平安装座连接所述上下移动气缸并可在上下移动气缸的驱动下沿所述竖直导杆移动； 所述电芯夹取组件包括两相对设置的电芯钩子，两电芯钩子分别对应连接两水平移动气缸并可在水平移动气缸的驱动下沿所述水平导杆移动而实现开合。
7.根据权利要求6所述的成品电芯取放堆叠结构，其特征在于:所述电芯钩子包括钩子连接板和连接在钩子连接板上的至少两钩子件，所述钩子连接板上设有条形安装槽，所述钩子件沿所述条形安装槽可调位置地安装于所述钩子连接板上；所述钩子连接板连接所述水平移动气缸。
8.根据权利要求1所述的成品电芯取放堆叠结构，其特征在于:所述电芯堆叠机构设置有两个，两电芯堆叠机构在所述电芯提取机构的行程范围内间隔设置。
9.根据权利要求1所述的成品电芯取放堆叠结构，其特征在于:所述电芯堆叠机构包括底板、托板、挡杆和托板驱动件；所述托板设置于底板上方用以叠放成品电芯，所述挡杆向上突出设置于所述底板以将成品电芯挡止在托板上，所述托板驱动件设于所述底板下方，所述托板驱动件连接并驱动所述托板沿竖直方向移动。
10.一种叠片机，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的成品电芯取放堆叠结构。
【文档编号】H01M10/04GK204144390SQ201420653676
【公开日】2015年2月4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