一种包膜包边机的制作方法

文档序号:11104561阅读:573来源:国知局
一种包膜包边机的制造方法与工艺

本发明涉及机械设备领域,具体涉及一种包膜包边机。



背景技术:

在电池的生产过程中,会产生极板。极板分为正极板和负极板,在传输和存储中,需要用隔板纸将正极板和负极板分隔,这个过程称之为包板或者成为包边,通常,往往是将正极板进行包边,随后在正极板上方或者下方,放置负极板。

包边后的正极板和负极板,称为一个单元。而在实际生产中,要将多个单元的极板有续叠加在一起,并包裹住透明塑料膜,这个工序称之为包膜。

在整个包膜和包边的工作中,往往是依靠人工完成,而人工操作,一方面效率很低,要手工去拿正极板和负极板,还要依照客户需求对极板数量进行堆叠。另一方面出错率高,例如要在正极板上包隔板纸,却错包在了负极板上,例如规格是一组极板组合集为三正四负,最后数目的组合弄错。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种包膜包边机,自动对极板进行包膜包边工序,对人工的依赖程度低,自动化程度高,速率快,出错率低。

一种包膜包边机,包含主机架和设在所述主机架上且用于传送极板的传送装置,还包含用于置放极板的供料装置、用于将极板从所述供料装置转移到所述传送装置上的转移装置、用于给极板包上隔板纸的包边的上纸装置、将包边完毕的极板进行堆叠的堆板装置、给堆叠完成的极板进行补板的补料装置、给补料完成的极板进行包膜的入膜装置和给极板上的膜进行整形热压的贴膜装置。

作为本发明的优选,所述供料装置包含正极板供料装置和负极板供料装置,所述负极板供料装置更靠近所述堆板装置,所述上纸装置位于所述正极板供料装置和负极板供料装置之间,所述补料装置上置放的是负极板。

作为本发明的优选,所述转移装置包含可相对所述主机架移动的滑块,所述滑块与所述吸盘连接,带动所述吸盘靠近或远离所述供料装置,所述转移装置还包含可受驱动旋转的转盘和一端与所述转盘铰接,另一端与所述滑块铰接的铰接轴。

作为本发明的优选,所述滑块铰接有移动架,所述吸盘固定连接在所述移动架上,还包含有导向件,所述导向件上设有导向轨道,所述移动架能根据所述导向轨道滑动,所述导向轨道包含在水平方向延伸的平移一段、在水平方向延伸的且高度高于所述平移一段的平移二段和连接所述平移一段与所述平移二段的转向段,所述平移二段最为靠近所述供料装置。

作为本发明的优选,所述堆板装置包含置放极板的推片、外转盘、设在所述外转盘上的内转盘、带动所述外转盘转动的外传动和带动所述内转盘转动的内传动,所述推片设在所述内转盘上且能相对所述内转盘的盘面伸缩,所述内转盘能相对所述外转盘转动。

作为本发明的优选,当所述外转盘转动时,所述内转盘上的所述推片始终保持将极板置放在水平方向。

作为本发明的优选,所述内转盘包含用于与所述外转盘固定的连接盘和与所述连接盘转动连接的转动盘,所述推片设在所述转动盘上,所述转动盘上设有转轴,所述转轴上设有棘轮,所述棘轮与所述内传动连接,所述连接盘嵌入所述外转盘中。

作为本发明的优选,所述转动盘靠近所述连接盘的一面设有外连接块,所述转动盘上还设有供所述推片通过的通槽,所述推片设有与所述外连接块铰接的下铰接部和用于置放极板的平堆部,所述平堆部上连接有穿过所述通槽的连接部,所述连接部上设有用于与所述连接盘盘面抵触以完成限位的上限位片,所述下铰接部上设有外凸部与所述连接盘抵触以完成另一个方向的限位。

作为本发明的优选,所述贴膜装置包含对极板上的膜进行整形的整形装置和对整形之后的膜进行热压的热压装置,所述整形装置包含位于所述传送装置两侧的整形板和开设在所述整形板上的供膜通过的通膜缝,所述通膜缝倾斜设置。

作为本发明的优选,所述通膜缝包含位于上方且用于将极板上的上半部的膜进行整形贴合的上贴缝和位于下方且用于将极板上的下半部的膜进行整形贴合的下贴缝,按所述传送装置的传送方向向后,所述上贴缝逐渐向下方倾斜,所述下贴缝逐渐向上方倾斜,按所述传送装置的传送方向,所述上贴缝在前,所述下贴缝在后,所述上贴缝的下方设有供极板上的下半部的膜通过的底缝。

综上所述,本发明具有如下有益效果:

1、外转盘不断转动,极板单元被堆片带起,在转移过程中自动完成堆叠。

2、设有计数器,控制极板单元的堆叠数量。

3、内转盘与外转盘独立传动,相对转动,使得堆片可相对地面不发生转动,始终保持水平方向延伸。

4、堆片上设置有两个方向的限位,避免堆片外伸和内转过头。

5、转移装置能对吸住极板进行自动移位。

6、正极板供料装置和负极板供料装置分开,独立运作,自动化供料。

7、压块在传送架上移动便捷,并能提供抵板斜面给极板倚靠。

8、通过转盘和铰接轴带动滑块滑行,使得滑块的移动行程固定。

9、导向件和导向轨道能调整吸盘的角度,使得吸盘可以倾斜,也可以竖直,从而始终保证与极板的垂直接触,保证接触效果。

10、正极板和负极板在传送装置上变成一个单元自动行进。

11、正极板经过上纸装置的时候被自动包边,隔板纸自动舒展,也被自动切断。

12、压轮使得隔板纸对正极板的包裹效果更为贴合。

13、自动对极板进行膜的覆盖。

14、极板两侧的膜被整形和热压,自动贴合在极板群的两侧。

15、还包含定位装置,对极板群的各个极板进行对齐。

附图说明

图1是堆板装置的示意图;

图2是内转盘的示意图;

图3是图2E处的放大示意图;

图4是实施例1靠近供料装置的一侧的示意图;

图5是图4另一个方向的示意图;

图6是图4A处细节放大图;

图7是图4B处细节放大图;

图8是图5C处细节放大图;

图9是图5另一个方向的示意图;

图10是图9D处细节放大图。

图11是实施例1的示意图;

图12是贴膜装置的示意图;

图13是补料装置的示意图;

图14是图13A处的放大示意图;

图15是图13B处的放大示意图;

图16是入膜装置的示意图。

图中:

1、供料装置,14、正极板供料装置,15、负极板供料装置,11、传送架,111、滤粉孔,12、链条,13、压块,131、抵板斜面,2、转移装置,21、转盘,22、铰接轴,23、滑块,24、移动架,25、吸盘,26、感应器,27、导向件,导向轨道,271、平移一段,272、转向段,273、平移二段,3、传送装置,31、传送架,32、中缝,33、传送链条,34、推头,341、前平面,4、上纸装置,41、舒纸器,42、裁刀,43、压轮,5、堆板装置,51、外转盘,52、内转盘,521、连接盘,522、转动盘,5221、外连接块,523、转轴,524、棘轮,53、外传动,54、内传动,55、推片,551、平堆部,552、连接部,553、上限位片,554、下铰接部,6、补料装置,61、夹料夹,611、侧夹架,612、上夹架,62、补料储料区,63、补料吸料器,631、气缸一、632、吸料件,64、推料件,641、气缸二,642、推料板,65、中转架,66、下接缝,7、入膜装置,71、舒膜筒,72、压膜棍、73、裁膜刀,74、出口,8、成品出口,81、出口轨道,82、推出装置,9、贴膜装置,91、整形装置,通膜缝,911、导向平缝,912、上贴缝,913、过渡平缝、914、下贴缝,915、底缝,92、热压装置,921、热压板,922、推板 ,93、定位装置,931、推出件,932、侧定位件,933、导向板。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释,其并不是对本发明的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例1,如图4所示,设有供料装置1,供料装置1包含两个部分,分别是正极板供料装置14和负极板供料装置15,分别用于置放正极板和负极板。每一个供料装置的具体结构都如图6所示,包含有传送架11,传送架11上都开设有滤粉孔111,用于抖落铅粉,增加设备和极板的清洁性。传送架11上都设有链条12,链条12被链轮之类的驱动件驱动,进行移动。而多个极板都堆叠这放置在链条12上,被带动前进。较佳的,链条12为金属链条,上面放置着压块13.压块13底部有磁性,可轻易吸附在链条12上,便于移动和操作。压块13的作用是为堆叠的极板提供一个倚靠,极板倚靠在压块13上,才不会水平躺着,而是近乎在竖直面上竖立着。此外,为了增加极板竖立的稳定性,压块13的一面,即和极板接触的一面,抵板斜面131,为倾斜设置,极板是倾斜着倚靠在压块13上的,与水平面呈一定的角度。

在供料装置1上,尤其是在靠近主机架的位置,可以设有感应器,感应这个位置是否有极板,若没有极板,就可以控制链条12转动,带动极板传输到指定位置。

传输到指定位置后,就需要转移装置2运作了。如图5所示,转移装置位于主机架上方,也位于传送装置3的上方。而供料装置1位于主机架的侧方向上,转移装置2的作用即是将极板从供料装置1上转移到传送装置3上。由于有两套供料装置,即正极板供料装置14和负极板供料装置15,每套供料装置都单独配一套转移装置2.

如图8所示,图8显示的是转移装置2的具体结构。在电机和链条的驱动下,带动转盘21旋转,转盘21上铰接有铰接轴22,而铰接轴22的另一端又与滑块23铰接着。在转盘21的不断转动下,滑块23就会在水平方向上不断的来回移动,由于转盘21的直径固定,滑块23在水平方向上的滑动行程也是固定的。滑块23连接着移动架24,移动架24上连接着吸盘25,从而带动吸盘靠近供料装置1,吸附极板,远离供料装置1,靠近传送装置3,放下极板,循环往复。

较佳的,考虑到极板的角度,特设有导向件27.由于极板放置在传送装置3上的时候,极板是水平放置的,而极板还在供料装置1上的时候,是倾斜竖直放置的,倾斜角度和压块13上的抵板斜面131有关。而吸盘在接触极板的时候,为了更好的吸附效果,最好是垂直接触极板,所以在整个吸盘25的角度调整,这个角度调整就需要使用到导向件27.

导向件27上开设有导向轨道,而移动架24可采用两点式连接固定。其中一个点和滑块23铰接,而另一个点可以导向轨道中滑动,由于滑块23可设置滑行路线为水平,当导向轨道存在高度变化的时候,那么移动架24就可以转动,从而改变吸盘25的延伸角度。

具体的,导向轨道设有三段行程,最靠近传送装置3的为平移一段271,这一段可以水平设置,主要是调整吸盘25相对于传送装置3的水平位置,当滑动到平移一段271最末端,即最远离供料装置1的位置的时候,吸盘应该在竖直方向上延伸。而当移动架24移动到下一段,即转向段272的时候,吸盘25不再是竖直方向延伸,而是开始逐渐上扬转动,倾斜。转向段272与平移一段271连接,且按靠近供料装置1的方向逐渐升高,而在转向段272的另一端,靠近供料装置1的方向,设有水平延伸的平移二段273.当移动架24在此段移动的时候,已经调整好吸盘25的角度,已经是倾斜设置,从而靠近极板。

此外,在平移一段271附近可设有感应器26,当感应器26感应到移动架24滑动到传送装置3的上方的时候,即可控制吸盘25松开极板,极板掉落在传送装置3上。

传送装置3,如图5和图7所示:在主机架上中部位置设有传送架31,极板掉落在传送架31上。而传送架31中部设有传送链条33,传送链条33上连接有外凸的推头34,传送链条33在电机和链轮的作用下移动,带动推头34移动,而推头34推动着极板往前移动。

如图4和图5所示,正极板供料装置14与负极板供料装置15相对于传送装置3对极板的传送方向,是设在这个传送方向上的不同位置上的。在正极板供料装置14与负极板供料装置15之间,设有包片装置,即对正极板进行包片。一个完整的自动化流程是,正极板被转移装置2从正极板供料装置14转移到传送装置3上,随后正极板被自动包片处理,处理之后往前传送,负极板被转移装置2转移到被传送过来的正极板上方,与已经被包片处理的正极板进行叠加,以一个单元的形式往前传送。

如图9和图10所示,还包含上纸装置4.上纸装置4设置在传送装置3的上方位置,并且按传送方向上看,位于正极板供料装置14和负极板供料装置15之间。在工作中,首先正极板在正极板供料装置14上,经过转移装置2,转移到传送装置3上。被推头34往前推送,经过上纸装置4处。上纸装置4在高处设有舒纸器41。舒纸器41的具体结构可以是一个舒卷筒,舒卷筒上缠绕着隔板纸,在诸如电机之类的设备的驱动下,舒卷筒旋转,隔板纸被舒展开来向下方延伸。在下方位置设有裁刀42,裁刀42同样可以在诸如电机之类的设备的驱动下做横向移动,裁断隔板纸。之后,被裁断的隔板纸就包裹着前进的正极板继续向前,并位于压轮43下方,包裹着隔板纸的正极板就位于压轮43和传送装置3之间,隔板纸被压轮43压过之后,更为贴合地包裹在正极板上。之后,继续向前推送,负极板从负极板供料装置15上被对应的转移装置2移动到已经包裹好隔板纸的正极板上,形成一组单元。

以上的工序完成之后,极板以一组单元的形式传送到了堆板装置5处。如图1所示,外转盘51是一个形状尺寸较大的装盘,在外传动53的传动下开始转动。具体的,可以是电机、链轮、链条的传动组合,驱动一个与外转盘51连接的转轴,从而带动外转盘51转动。外转盘51上设有多个内转盘52,内转盘52可相对外转盘51转动,内转盘52的具体数量可以根据实际情况做调整,例如4个、5个、6个,均匀分布在外转盘51上。而内转盘52则采用了单独的一套传动装置,即内传动54.内传动54与外传动53的结构可以相同,但因为采取了单独分离的传动和驱动,使得内转盘52与外转盘53可相对转动,独立转动。外转盘51可以为两片,每个外转盘51的相同位置上均设有内转盘52,且相对而立。在每个内转盘52上都设有多片推片55,推片55的作用即是推起极板的单元。极板单元被传送到靠近堆板装置5处,外转盘51旋转,带动推片55把极板单元推起,转动到外转盘51另一头,而在这个过程中内转盘52相对外转盘51转动,而相对于地面不转动,一直保持在水平方向延伸,从而使得极板单元一直保持水平,避免掉落,传送稳定。传送到另一头到达出极板单元的工位。

而推片55可相对内转盘52进行伸缩的,在运送极板单元的时候,推片55向外伸出,而到达出极板工位的时候,推片55向内缩进,则极板单元自动置放在工位上。随着外转盘51的不断旋转,极板单元就一套一套依次堆叠在工位上。而在某个位置上可以设有传感器或者计数器,用来计算通过该位置的内转盘52的数量,从而即可控制堆叠的极板单元的数量,数量到了预设值,例如3套或者4套,系统就把出极板单元工位上的极板单元传送走,实现极板单元的自动堆叠。

如图2和图3所示,图2和图3显示的是内转盘52和推片55的具体结构。其中连接盘521固定连接在外转盘51上,可以采用螺栓螺钉之类的固定件进行固定。而转动盘522上连接着转轴523,转轴523可相对连接盘521转动,而转轴523的末端连接着棘轮524,棘轮524则连接内传动54,而所有的推片55都连接在转动盘522上。这样,就实现了在外转盘51转动的时候,推片55的角度与地面保持不变。

如图3所示,在转动盘522的背面,即靠近连接盘521的一面上设有外连接块5221.多个推片55都通过下铰接部554铰接在外连接块5221,使得推片55可转动,从而实现相对内转盘52的外伸和内缩。在工作状态,推片55在自身重力的影响下,向外转出,此时上限位片553抵触在转动盘522的背面,进行转动限位,此时平堆部551正好在水平方向延伸,在水平方向上架设住极板单元。当外转盘51转动,该极板单元靠近出极板单元的工位时,该工位上可以设置一个固定架,用来和堆片55抵触。抵触的时候,如图3所示,平堆部551从下往上与这个固定架接触,平堆部551下方可以设置一个斜面,这样整个堆片55就在固定架的抵触下向内转动,为了避免堆片55内转过位,在下铰接部554前方设置有外凸的部分,例如是个圆弧部,这个部分在堆片55转动的时候会和转动盘522的背面抵触,从而完成限位。

在实际生产中,极板在包膜之前的组合规格往往是三正四负或者四正五负,即需要在堆叠好的极板组合集上再补上一块负板,此时就会使用到补料装置6.

如图13、图14和图15所示,完成堆叠好的极板组合集,以下简称为组合集,从传送架31上进入夹料夹61.夹料夹的作用是将原本松垮的组合集进行整形和收拢,让彼此更贴合更紧凑。夹料夹61包含侧夹架611和上夹架612,分别从侧方和上方进行收拢整合。

负极板均放置在补料储料区62上,依靠补料吸料器63来转移。具体的,包含气缸一631,气缸一631驱动吸料件632移动,移动的方向可以和传送装置3的传送方向垂直,吸料件632上也可以包含吸盘,使用吸盘将负极板从补料储料区62上吸附到中转架65上。中转架65在水平方向上,而极板在补料储料区62往往是倾斜堆叠的,所以为了更好的吸附效果和释放效果,吸盘的角度时需要转动调整的。具体的,可以是吸料件632和气缸一631之间是铰接,从而调节吸盘的延伸角度。

吸盘将负极板放置到中转架65后,就由推料件64将负极板往前推送。气缸二641的延伸方向可以与气缸一631平行,即推料板642推动负极板的方向也是与传送装置3的方向垂直。负极板在推料板642的作用下经过下接缝66,从中转架65推送到传送装置3上,具体的,即是组合集的下方,随后被传送装置3往前行进。此时的组合集,在工序上,所有的正极板包纸已经完成,在数量上,拥有正确的三正四负或者四正五负的顺序,在排序上,也是正负依次叠加,全程自动化,无需过多人工干预,效率高,不容易出错。

如图16所示,膜筒一开始放置在舒膜筒71上,舒膜筒71慢慢展开,膜从舒膜筒71上进入压膜棍72.压膜棍72可以为两个,相对而设,膜从两个压膜棍72中的缝隙继续往下传送,压膜棍72在外置的电机的驱动下进行旋转,随后被下方的裁膜刀73裁断。裁断的膜覆盖在传送到此的组合集上,包裹覆盖。较佳的,在靠近出口74的位置上设有负压吸膜装置,采用负压远离,将原本蓬松的膜吸附在出口74附近,也增加与极板组合集的贴合度。

从出口74出的时候,已经是组合集覆盖了膜的状态,但是膜还比较松垮,没有和组合集贴合紧密。

如图12所示,组合集带着膜继续由传送装置3传送前进。在本文中,把组合集上半部分的膜简称为上膜,把下半部分的膜称为下膜。上膜经过导向平缝911,水平延伸,随后进入上贴缝912。上贴缝912按传送方向逐渐向下方倾斜,这样的倾斜方式就逐渐引导着上膜向下方折叠,贴在组合集的侧边上。而下膜在这个部分一直在下部的底缝915中通行,经过过渡平缝913后进入下贴缝914.下贴缝914的倾斜方向与上贴缝912截然相反,按传送方向逐渐提升,这样下膜就逐渐向上方折叠,贴在组合集的侧边上。通膜缝在两侧都有,所以组合集两边的膜都被包裹折叠完成,随后进入热压装置92,热压板921具备一定的温度,被推板922驱动靠近组合集,从而将组合集两边刚折叠好的膜都进行热压,热压固定在组合集上。

由于组合集是多个极板组合而成,各个极板之间会有些许的不整齐,于是进入定位装置93.首先有推出件931将热压完毕自后的组合集推动至靠近侧定位件932处,再由侧定位件932推出,配合导向板933压一下组合集,使得组合集的各个极板排序整齐。

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