锂电池极片自动叠片机的制作方法

本实用新型涉及锂电池生产设备的领域，具体涉及锂电池极片自动叠片机。

背景技术：

高能量密度锂电池中的正极片、隔膜和负极片是相互叠的，传统的将正极片、隔膜和负极片相互叠加是采用人工采用镊子夹取定位在叠加模具内叠加，人工叠加的工作量大，效率低。鉴于以上缺陷，实有必要设计锂电池极片自动叠片机。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于：提供锂电池极片自动叠片机，来解目前电池的正极片、隔膜和负极片相互叠加依靠人工操作工作量大，效率低的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：锂电池极片自动叠片机，包括机台，设于机台上的平移机构；还包括设于所述机台上的支撑件，和四组供料机构，设于所述支撑件上的叠片定位模组，设于所述叠片定位模组两侧的校正机构，以及设置在所述平移机构上的四组负压吸取机构；四组所述供料机构对称地位于所述支撑件的两侧；所述平移机构推动所述负压吸取机构移动，使所述负压吸取机构分别吸附设置在四组所述供料机构内的正极极片，正极隔膜，负极极片和负极隔膜到所述校正机构校正，后定位在所述叠片定位模组内叠加成型。

进一步，所述供料机构包括设于所述机台上的载板，设于所述载板两安装侧板和底板；两所述安装侧板相对地安装在所述载板的底部、且延伸到所述机台的腔体内，所述底板的连接在两所述安装侧板的底端；所述载板的顶部设有多组极片定位导向机构和限位机构；所述限位机构固定所述极片定位导向机构在所述载板的顶部；所述极片定位导向机构包括定位座，定位轨道和剥离机构；所述定位座设于所述载板的顶部，所述定位座的顶部设有定位型腔，所述定位轨道的下端与所述定位型腔间隙配合，所述定位轨道内设有定位导向型腔，所述导向型腔从所述定位轨道的上端贯通到底端，所述导向型腔的下端设有与之滑动连接的推块；所述剥离机构设于所述定位轨道的顶部；所述底板上设有步进推动机构，所述步进推动机构的伸缩端与所述推块连接。

进一步，所述限位机构包括分别限位和夹紧多组所述定位座前、后两端的第一限位块和第二限位块，连接所述第一限位块和所述第二限位块端部的连接板，设于所述连接板上的调节锁紧件，设置在所述载板上的可调节定位组件，设于所述第二限位块顶部的定位板，以及设于所述第一限位块上与所述定位轨道数量对应的浮动压紧组件，所述浮动压紧组件压紧对应的所述定位轨道；所述可调节定位组件和所述调节锁紧件相对地设置；所述调节锁紧件紧压右端的所述定位座，使左端的所述定位座与所述可调节定位组件抵接；

所述可调节定位组件包括设于所述载板顶部的固定座，滑动地穿过所述固定座与所述定位座抵接的定位杆，设于所述固定座顶部锁紧所述定位杆的锁紧螺钉；

所述步进推动机构包括设于所述底板底部的电机，设于所述电机的转轴上的丝杆副，与所述丝杆副的螺母固定连接的连接板，设于所述连接板顶部的推杆，设于所述连接板底部的导杆，滑动地套设在导杆上的导套；所述导套与所述底板固定连接，所述推杆与推块固定连接；所述电机为步进电机或者伺服电机。

进一步，所述剥离机构包括设有依次叠加在所述定位轨道上的垫板，第一阻挡片，隔板，第二阻挡片和盖板，螺钉依次穿过所述盖板与所述定位轨道锁紧连接；所述垫板，所述第一阻挡片，隔板，所述第二阻挡片和所述盖板上均设有避空腔体；所述第一阻挡片和所述第二阻挡片上均设有向避空腔体内侧延伸的剥离片。

进一步，所述叠片定位模组包括定位板，调节定位机构，弹性压紧组件和可更换的定位模具；所述弹性压紧组件和所述定位板平行地设置在所述支撑件上；所述调节定位机构设于所述弹性压紧组件和所述定位板形成的间隙的一端；所述弹性压紧组件压紧所述定位模具在所述定位板的一侧，所述定位模具的一端与所述可调节定位机构抵接；所述定位模具包括模具板，和定位内模；所述模具板上设有多个定位型腔，多个所述定位内模与所述定位型腔间隙配合；所述定位型腔的一侧设有滑槽，所述滑槽内设有压块和挤压所述压块压紧所述定位内模在所述定位型腔内的压缩弹簧；所述模具板的顶部设有限位所述压块的限位板。

进一步，所述弹性压紧组件包括固定板，压板，第二导杆和挤压弹簧；所述固定板设于所述支撑件上，所述固定板的两端均设有往所述定位板方向延伸的导向凸台，所述压板滑动设于两所述导向凸台之间；多个所述挤压弹簧设于所述固定板与所述压板之间；两所述第二导杆的一端与所述压板固定连接，另一端滑动的贯穿所述固定板；

所述调节定位机构包括设于所述支撑件上的固定座和调节螺杆；所述固定座上设有螺纹通孔，所述调节螺杆与所述螺纹通过螺纹配合。

进一步，所述校正机构包括定位本体，校正模具，横向定位推块和纵向定位推块；所述定位本体设于所述支撑件上，所述定位本体上设有定位腔体，所述校正模具设于所述定位腔体的一侧，所述校正模具与所述定位腔体的另一侧之间设有避空位；所述校正模具靠近所述避空位的一侧设有开口状的定位型腔，所述横向定位推块和所述纵向定位推块设于所述避空位内；第一推动机构和第二推动机构分别推动所述横向定位推块和所述纵向定位推块与所述定位型腔形成电池极片完整的极片定位型腔；所述定位型腔的底部设有与负压装置气管连通的吸气孔。

进一步，述定位型腔包括极片本体腔体和极耳腔体；所述吸气孔设于所述极片本体腔体的底部，所述极耳腔体的底部还设有光感器；

所述第一推动机构包括第一气缸，导轨和第一滑块；所述支撑件靠近所述避空位的底端还设有避空台阶，所述导轨设于所述避空台阶上，所述第一滑块设于所述导轨上，所述第一气缸设于所述定位本体的一侧，所述第一气缸推动所述第一滑块沿所述导轨滑动；所述横向定位推块设于所述第一滑块上；

所述第二推动机构包括设于所述支撑件底部的第二导轨，设于所述第二导轨上的第二滑块，设于所述第二滑块上的连接件，以及设于所述支撑件底部推动所述第二滑块沿所述第二导轨滑动的第二气缸；所述连接件穿过所述支撑件上的避空槽伸入所述定位腔体内，所述纵向定位推块设于所述连接。

进一步，所述负压吸取机构包括设于所述平移机构上的安装板，设于所述安装板上的第三推动机构，设于所述第三推动机构伸缩端的连接杆，套于所述连接杆上的第一压缩弹簧，与所述连接杆下端滑动连接的连接板，设于所述连接板底端的导向组件，以及设于所述导向组件下端的负压吸头组件；所述连接杆的上端设有所述第一压缩弹簧的限位板，所述连接杆的下端设于限位所述连接板底部的第二限位块。

进一步，所述第三推动机构包括设于所述安装板一侧的支撑板和设于所述支撑板上的第三气缸；所述第三气缸的活塞杆与所述连接杆固定连接；

所述导向组件包括设于所述安装板一侧的导向座，平行地设于所述导向座内的两直线轴承，两分别贯穿两所述直线轴承的导杆，以及两所述导杆下端的第二连接板；所述负压吸头组件设于所述第二连接板的底部；

所述负压吸头组件包括设于所述第二连接板内的两第二直线轴承，两分别贯穿两所述第二直线轴承的第二导杆，连接两所述第二导杆下端的吸头，以及设于所述吸头与所述第二连接板之间的第二压缩弹簧；所述吸头的底部设于吸附孔，所述吸附孔与一负压装置管道连通。

与现有技术相比，该锂电池极片自动叠片机具有以下有益效果：

平移机构推动负压吸取机构移动，使负压吸取机构分别吸附设置在四组供料机构内的正极极片，正极隔膜，负极极片和负极隔膜到所述校正机构校正，后定位在所述叠片定位模组内叠加成型，因此代替了人工叠加，提高了效率；并且通过校正机构对叠加前的极片和隔膜进行定位，提高了叠加的精度。

附图说明

图1是现有技术锂电池极片自动叠片机的结构图；

图2是本实用新型锂电池极片自动叠片机的主视图；

图3是本实用新型锂电池极片自动叠片机所述供料机构的结构图；

图4是本实用新型锂电池极片自动叠片机所述供料机构的主视图；

图5是本实用新型锂电池极片自动叠片机所述导向机构的结构图；

图6是本实用新型锂电池极片自动叠片机所述定位轨道部分的爆炸视图；

图7是本实用新型锂电池极片自动叠片机所述浮动压紧机构部分的结构图；

图8是本实用新型锂电池极片自动叠片机所述叠片定位模组部分的结构图；

图9是本实用新型锂电池极片自动叠片机所述叠片定位模组部分的主视图；

图10是本实用新型锂电池极片自动叠片机所述定位模具部分的结构图；

图11是本实用新型锂电池极片自动叠片机所述定位模具的主视图；

图12是本实用新型锂电池极片自动叠片机所述定位本体的结构图；

图13是本实用新型锂电池极片自动叠片机所述第一推动机构的结构图；

图14是本实用新型锂电池极片自动叠片机所述第二推动机构的结构图；

图15是本实用新型锂电池极片自动叠片机所述负压吸取机构的结构图；

图16是本实用新型锂电池极片自动叠片机所述平移机构的反面的结构图；

图17是本实用新型锂电池极片自动叠片机所述平移机构的正面的结构图。

具体实施方式

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明。

在下文中，阐述了多种特定细节，以便提供对构成所描述实施例基础的概念的透彻理解。然而，对本领域的技术人员来说，很显然所描述的实施例可以在没有这些特定细节中的一些或者全部的情况下来实践。在其他情况下，没有具体描述众所周知的处理步骤。

如图1-2所示，锂电池极片自动叠片机，包括机台1，设于机台1上的平移机构2；还包括设于所述机台1上的支撑件3，和四组供料机构4，设于所述支撑件3上的叠片定位模组5，设于所述叠片定位模组5两侧的校正机构6，以及设置在所述平移机构2上的四组负压吸取机构7；四组所述供料机构4对称地位于所述支撑件3的两侧。所述平移机构2推动所述负压吸取机7构移动，使所述负压吸取机构7分别吸附设置在四组所述供料机构4内的正极极片，正极隔膜，负极极片和负极隔膜到所述校正机构6校正，后定位在所述叠片定位模组5 内叠加成型。可将正极片，负极片和隔膜叠放在对应的供料机构4内，由平移机构2推动负压吸取机构7移动，使负压吸取机构7分别吸附设置在四组供料机构4内的正极极片，正极隔膜，负极极片和负极隔膜到所述校正机构6校正，后定位在所述叠片定位模组5内叠加成型，因此代替了人工叠加，提高了效率；并且通过校正机构6对叠加前的极片和隔膜进行定位，提高了叠加的精度。

进一步，如图3-7所示，所述供料机构4包括设于所述机台1上的载板40，设于所述载板40两安装侧板41和底板42；两所述安装侧板41相对地安装在所述载板40的底部、且延伸到所述机台1的腔体内，所述底板42的连接在两所述安装侧板41的底端；所述载板40的顶部设有多组极片定位导向机构43和限位机构44；所述限位机构44固定所述极片定位导向机构43在所述载板40的顶部。

所述极片定位导向机构43包括定位座430，定位轨道431和剥离机构432；所述定位座430设于所述载板40的顶部，所述定位座430的顶部设有定位型腔，所述定位轨道431的下端与所述定位型腔间隙配合，所述定位轨道431内设有定位导向型腔，所述导向型腔从所述定位轨道431的上端贯通到底端，所述导向型腔的下端设有与之滑动连接的推块432；所述剥离机构433设于所述定位轨道431的顶部；所述底板42上设有步进推动机构45，所述步进推动机构45的伸缩端与所述推块432连接。在需要将导向型腔内的极片取出时，可通过步进推动机构45将极片往上推出，通过负压吸取机构7将最顶层的极片吸取，在剥离机构433的作用下，使得位于被吸取的极片底部的极片与被吸取的极片分离，因此每次只被吸取一片极片，并且每被吸取一片极片，步进推动机构45推动推块432上升一片极片厚的高度。在所有的极片都被吸取完后，可直接松开限位机构44，从而可将定位轨道431取下，将装有极片的定位轨道431定位在定位型腔内。代替了传统直接将极片叠加到固定在载板上的定位轨道内，从而节约了时间，降低了工作量，提高了效率。具体地，在定位轨道431的一侧设有通槽，在将装有极片的定位轨道431放入时，通用一卡块卡入通槽内，因此在定位轨道41装入定位型腔内时，避免极片掉落。

进一步，参照图5，所述限位机构44包括分别限位和夹紧多组所述定位座 430前、后两端的第一限位块440和第二限位块441，连接所述第一限位块440 和所述第二限位块441端部的连接板442，设于所述连接板442上的调节锁紧件 443，设置在所述载板40上的可调节定位组件444，设于所述第二限位块441顶部的定位板445，以及设于所述第一限位块440上与所述定位轨道431数量对应的浮动压紧组件446，所述浮动压紧组件446压紧对应的所述定位轨道431。所述可调节定位组件446和所述调节锁紧件443相对地设置；所述调节锁紧件443 紧压右端的所述定位座430，使左端的所述定位座430与所述可调节定位组件 446抵接。

所述可调节定位组件444包括设于所述载板40顶部的固定座4440，滑动地穿过所述固定座4440与所述定位座430抵接的定位杆4441，设于所述固定座 4440顶部锁紧所述定位杆4441的锁紧螺钉4442。

进一步的，所述调节锁紧件443为锁紧螺栓。

参照图7，所述浮动压紧组件446包括设于所述第一限位块440上的安装块 4460，滑动地贯穿所述安装块4460的滑块4461，设于所述滑块4461端部的压块4462，以及设于所述压块4462与所述安装块4460之间的压紧弹簧4463；所述压紧弹簧4463推动所述压块4462压紧所述定位轨道431在所述定位座430 的一内侧。因此，在更换定位轨道431时，只需掰动压块4462即可将定位轨道 431松开，提高更换效率。

参照图3和图4，所述步进推动机构45包括设于所述底板42底部的电机 450，设于所述电机450的转轴上的丝杆副451，与所述丝杆副451的螺母固定连接的连接板452，设于所述连接板452顶部的推杆453，设于所述连接板452 底部的导杆454，滑动地套设在导杆454上的导套455；所述导套455与所述底板42固定连接，所述推杆453与推块432固定连接；所述电机450为步进电机或者伺服电机。电机450带动丝杆副451的丝杆旋转，使得其螺母带动连接板 452往上移动，从而使得推杆453往上顶出，在连接板452上移时，导杆454对连接板452起到导向和限位作用。

进一步，参照图6，所述剥离机构432包括设有依次叠加在所述定位轨道 431上的垫板4320，第一阻挡片4321，隔板4322，第二阻挡片4323和盖板4324，螺钉依次穿过所述盖板4324与所述定位轨道431锁紧连接；所述垫板4320，所述第一阻挡片4321，隔板4322，所述第二阻挡片4323和所述盖板4324上均设有避空腔体；所述第一阻挡片4321和所述第二阻挡片4323上均设有向避空腔体内侧延伸的剥离片4325。在将上层的极片吸起时，通过剥离片4325将其余的极片剥离。具体是，通过剥离片4325使得极片变形，使得被吸起的相邻极片之间产生一定缝隙，一侧可克服大气压的压力，从而掉落下来，并且同时还可通过剥离片将地部的极片分离。

进一步，参照图8和图9，所述叠片定位模组5包括定位板50，调节定位机构51，弹性压紧组件52和可更换的定位模具53。所述弹性压紧组件52和所述定位板50平行地设置在所述支撑件3上。所述调节定位机构51设于所述弹性压紧组件52和所述定位板50形成的间隙的一端；所述弹性压紧组件52压紧所述定位模具53在所述定位板430的一侧，所述定位模具53的一端与所述调节定位机构51抵接。在负压吸取机构7吸取极片和隔膜到定位模具53内时，是将定位模具53定位在定位板50与弹性压紧组件52之间，在将极片和隔膜定位在定位模具53内后，通过人工将定位模具53抽出流入到下一工序，并将另一孔的定位模具53定位在定位板50与弹性压紧组件52之间，并且通过弹性压紧组件52压紧定位模具53在定位板50的一侧，因此在更换不同的定位模具53 后，定位模具53始终与定位板50贴合，因此保证每一定位模具53的定位基准始终一致，从而提高极片叠加的精度。

所述定位模具53包括模具板530，和定位内模531；所述模具板531上设有多个定位型腔，多个所述定位内模531与所述定位型腔间隙配合。所述定位型腔的一侧设有滑槽，所述滑槽内设有压块532和挤压所述压块532压紧所述定位内模在所述定位型腔内的压缩弹簧533；所述模具板531的顶部设有限位所述压块532的限位板534。在需要更换定位内模531时，只需拨动压块532滑动，达到将定位内模531松开，便于将定位内模531取出，再将新的设置到定位型腔内压紧，实现定位型腔能不断更换对应不同的产品。

进一步，参照图9，所述弹性压紧组件52包括固定板520，压板521，第二导杆522和挤压弹簧523。所述固定板520设于所述支撑件3上，所述固定板520的两端均设有往所述定位板50方向延伸的导向凸台520a，导向凸台520a 对压板521起到限位作用。所述压板521滑动设于两所述导向凸台520a之间；多个所述挤压弹簧523设于所述固定板520与所述压板521之间；两所述第二导杆522的一端与所述压板521固定连接，另一端滑动的贯穿所述固定板520。导杆522对压板521起到导向作用，并且通过挤压弹簧523的压力推动压板521 将定位模具53压紧在定位板50上。

所述调节定位机构51包括设于所述支撑件3上的固定座510和调节螺杆 511；所述固定座510上设有螺纹通孔，所述调节螺杆511与所述螺纹通过螺纹配合。因此通过调节螺杆511调节对模具板530的长度，达到调整模具板530 的位置。

进一步，参照图10-14，所述校正机构6包括定位本体60，校正模具61，横向定位推块62和纵向定位推块63；所述定位本体60设于所述支撑件3上，所述定位本体60上设有定位腔体600，所述校正模具61设于所述定位腔体的一侧，所述校正模具61与所述定位腔体的另一侧之间设有避空位。所述校正模具 61靠近所述避空位的一侧设有开口状的定位型腔，所述横向定位推块62和所述纵向定位推块63设于所述避空位内；第一推动机构64和第二推动机构65分别推动所述横向定位推块62和所述纵向定位推块63与所述定位型腔形成电池极片完整的极片定位型腔；所述定位型腔600的底部设有与负压装置气管连通的吸气孔601。负压吸取机构7吸取极片时，将极片伸入到定位型腔600内，第一推动机构64和第二推动机构65分别推动横向定位推块62和纵向定位推块63 向定位型腔位600置处移动，从而将极片定位在横向定位推块62和纵向定位推块63形成的极片定位型腔内，实现极片位置矫正，避免极片叠合错位，提高产品质量；在将极片伸入到定位型腔600内时，通过负压装置使得吸气孔601的口部产生较小的吸力，在负压吸取机构7同时吸取两片极片时，通过吸气孔601 产生的吸力将底部的极片与被负压吸取机构7吸起的极片分离。其中，负压装置为真空泵。

进一步，参照图12，述定位型腔600包括极片本体腔体600a和极耳腔体600b；所述吸气601孔设于所述极片本体腔体600a的底部，所述极耳腔体600b 的底部还设有光感器602。通过光感器602检测检测极片的极耳是否存在，如果检测到极片的极耳没有定位极耳腔体600b，光感器602将检测信息传递给警报装置。

参照图13，所述第一推动机构64包括第一气缸640，导轨641和第一滑块 642；所述支撑件3靠近所述避空位的底端还设有避空台阶，所述导轨641设于所述避空台阶上，所述第一滑块642设于所述导轨641上，所述第一气缸640 设于所述定位本体60的一侧，所述第一气缸640推动所述第一滑块642沿所述导轨641滑动；所述横向定位推块62设于所述第一滑块上。

参照图12，所述第二推动机构65包括设于所述支撑件3底部的第二导轨 650，设于所述第二导轨650上的第二滑块651，设于所述第二滑块651上的连接件652，以及设于所述支撑件3底部推动所述第二滑块651沿所述第二导轨滑 650动的第二气缸653；所述连接件652穿过所述支撑件3上的避空槽伸入所述定位腔体600内，所述纵向定位推块63设于所述连接件652上。

进一步，参照图15，所述负压吸取机构7包括设于所述平移机构2上的安装板70，设于所述安装板70上的第三推动机构71，设于所述第三推动机构71 伸缩端的连接杆72，套于所述连接杆72上的第一压缩弹簧73，与所述连接杆 72下端滑动连接的连接板74，设于所述连接板74底端的导向组件75，以及设于所述导向组件75下端的多组负压吸头组件76；所述连接杆72的上端设有所述第一压缩弹簧的限位板720，所述连接杆72的下端设于限位所述连接板74底部的第二限位块721。在将物料叠加后，由第三推动机构71推动负压吸头组件76往下运动，与物料接触，达到将物料吸取；当物料叠加的高度较高时，因此第一压缩弹簧720被压缩的程度较大，当物料叠加的高度越来越低时，第一压缩弹簧4被压缩的程度越来越小，但在推动机构2的行程保持一定下，负压吸头组件720始终能与物料接触，因此代替传统需要同伺服驱动来控制升降的高度，使得其结构简单化，并且降低了成本。另外，在第三推动机构71推动负压吸头组件75与物料接触时，还可以通过第一压缩弹簧73对负压吸头组件75起到缓冲作用。

进一步，所述第三推动机构71包括设于所述安装板70一侧的支撑板710 和设于所述支撑板710上的第三气缸711；所述第三气缸711的活塞杆与所述连接杆72固定连接；第三气缸711推动连接杆72上下运动。具体地，第三气缸 711推动连接杆72往下运动，是通过第一压缩弹簧720的弹力推动导向组件75 往下运动，因此第一压缩弹簧720能被压缩。

所述导向组件75包括设于所述安装板70一侧的导向座750，平行地设于所述导向座750内的两直线轴承751，两分别贯穿两所述直线轴承751的导杆752，以及两所述导杆752下端的第二连接板753；所述负压吸头组件75设于所述第二连接板753的底部；第三推动机构71推动两连接杆72上下运动，直线轴承 751对其起到导向作用。

所述负压吸头组件76包括设于所述第二连接板753内的两第二直线轴承 760，两分别贯穿两所述第二直线轴承760的第二导杆761，连接两所述第二导杆761下端的吸头762，以及设于所述吸头762与所述第二连接板753之间的第二压缩弹簧763；所述吸头762的底部设于吸附孔，所述吸附孔与一负压装置(附图未显示)管道连通。负压装置为抽真空泵。在吸头762与极片或隔膜接触时，负压装置使得吸附孔的位置产生一定的吸力，从而将物料吸取。

进一步，参照图16-17，所述平移机构2为伺服驱动机构；所述平移机构2 包括龙门式的机架20，平行地设置在所述机架20前侧的两直线导轨21，设于所述机架20背面的伺服电机22和两轴承座23，与两所述轴承座23内的轴承连接的滚珠丝杆副24，与所述滚珠丝杆副24的螺母固定连接的螺母座25；所述螺母座25贯穿所述机架20上的避空孔与所述安装板70固定连接。由伺服电机 22驱动滚珠丝杆副24的丝杆旋转，从而推动螺母座25和安装板70一起运行。

本实用新型不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所做出的种种变换，均落在本实用新型的保护范围之内。