一种快速定位传送叠片机构的制作方法

1.本实用新型涉及电芯叠片用极片传送设备技术领域，具体涉及一种快速定位传送叠片机构。


背景技术：

2.在锂离子电池的生产过程中，需要将正极片与负极片由隔膜进行分隔并叠放，以形成锂离子电池电芯。在具体的极片叠放过程中，传送叠片是必不可少的工艺流程，极片首先被逐一裁切成型，再传送搬运转移至叠片台上，由设置在叠片台上的叠片组件压放堆叠形成电芯。
3.然而，在传统的传送叠片过程中，极片的上料传送大多采用气缸或马达为动力的旋转转移搬运或者直接采用平面四轴/六轴机器人的传送方式。这种传统的传送方式中，极片的传送、转移搬运以及叠片各自独立动作，不利于极片转移至叠片台上的快速精准定位，容易导致极片的放置不能对齐而导致的叠片质量差。而且解决该叠片定位问题通常采用额外的辅助系统进行对齐校正，不仅增加了较多的传送辅助时间，影响生产效率，而且使整体传送系统的设置变得更复杂，增加了设备成本。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供了一种快速定位传送叠片机构。该传送叠片机构简洁，且可将极片定位传送至叠片台上进行叠放，定位叠放精度高、速度快，能有效减少传送辅助时间，提高生产效率。
5.本实用新型的目的通过如下技术方案实现。
6.一种快速定位传送叠片机构，包括极片传送带组、极片转移系统以及叠片台；所述极片传送带组用于输送极片上料；所述极片转移系统位于所述极片传送带组与所述叠片台之间，并可将所述极片传送带组上料的极片搬运转移至所述叠片台上；
7.所述极片传送带组上设置有极片定位系统，用于探测定位所述极片传送带组上料的极片的位置；所述极片转移系统通过控制器与所述极片定位系统连接。
8.在优选的实施例中，所述极片转移系统包括直线模组、升降气缸以及机械手；所述直线模组设置位于所述极片传送带组与所述叠片台之间；所述升降气缸滑动设置在所述直线模组上、并可沿所述直线模组在所述极片传送带组与所述叠片台之间来回移动；所述机械手与所述升降气缸的输出端连接；所述直线模组、升降气缸以及机械手均与所述控制器连接。
9.在更优选的实施例中，所述机械手上连接设置有升降到位传感器；所述升降到位传感器与所述控制器连接。
10.在更优选的实施例中，所述升降气缸的输出端通过水平电动平台与所述机械手连接；其中，所述水平电动平台与所述升降气缸的输出端连接，所述机械手连接设置在所述水平电动平台的底部；且所述水平电动平台与所述控制器连接。
11.在更进一步优选的实施例中，所述水平电动平台上设置有x轴伺服电机和y轴伺服电机，可分别用于调节所述机械手沿x轴和y轴的位置；所述x轴伺服电机和y轴伺服电机均与所述控制器连接的。
12.在更优选的实施例中，所述极片转移系统上还设置有旋转组件，用于驱动所述机械手旋转；所述旋转组件包括旋转气缸，且所述旋转气缸与所述控制器连接。
13.在优选的实施例中，所述极片定位系统包括相对设置位于所述极片传送带组上下两侧的光源和相机；且所述相机与所述控制器连接。
14.在优选的实施例中，所述叠片台滑动设置在导轨上，并可沿靠近或远离所述极片传送带组的方向来回移动。
15.与现有技术相比，本实用新型具有如下优点和有益效果：
16.本实用新型的传送叠片机构采用相机、控制器以及极片转移系统连接的反馈控制系统进行极片的传送定位控制，其中相机可拍照确定极片的上料初始位置并将位置信息传输给控制器，再由控制器输出指令控制极片转移系统精准抓取极片并进行精准的转移搬运工作；而且，极片转移系统上设置有与控制器连接的水平电动平台和旋转组件，在极片的转移搬运过程中能够根据叠片台的放置位置以及相机摄取的极片上料初始位置实时调整极片的位置状态，确保极片在叠片台上的放置位置精准对齐；从而快速、精准的将极片定位传送至叠片台上进行叠放，能有效减少传送辅助时间，提高生产效率，并提高电芯的叠片质量。
17.本实用新型的传送叠片机构简洁，无需额外的系统辅助极片在叠片台上的堆叠，能进一步有效减少传送辅助时间，提高生产效率，并降低设备成本。
附图说明
18.图1为具体实施例中本实用新型的快速定位传送叠片机构的整体结构示意图；
19.图2为具体实施例中本实用新型的快速定位传送叠片机构中极片转移系统的结构示意图；
20.附图标注：1-极片传送带组，2-极片转移系统，21-直线模组，22-升降气缸，23-机械手，24-升降到位传感器，25-水平电动平台，251-x轴伺服电机，252-y轴伺服电机，26-旋转组件，261-旋转气缸，27-滑块，28-固定架，3-叠片台，4-极片定位系统，41-相机，5-导轨，6-极片。
具体实施方式
21.以下结合具体实施例及附图对本实用新型的技术方案作进一步详细的描述，但本实用新型的保护范围及实施方式不限于此。在具体的实施例描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅用于区分描述，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的结构或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制，更不能理解为指示或暗示相对重要性。
22.实施例1
23.参见图1所示，为本实施例的快速定位传送叠片机构，包括极片传送带组1、极片转移系统2以及叠片台3。其中，极片传送带组1包括输送带，用于输送极片6上料；所述极片转移系统2位于所述极片传送带组1与所述叠片台3之间，并可将所述极片传送带组1上料的极片6搬运转移至所述叠片台3上。
24.在进行传送叠片工作时，裁切好的极片6通过极片传送带组1进行上料至上料位，而后极片转移系统2将位于上料位上的极片6搬运转移至叠片台3上进行叠放。具体的工作中，叠片台3的两侧设置有叠片压板组件，极片6转移至叠片台3上后，由叠片压板组件进行压放叠片形成电芯。
25.该快速定位传送叠片机构中，在极片传送带组1的极片上料位处设置有极片定位系统4，用于探测定位所述极片传送带组1上料的极片的位置，而且，极片转移系统2通过plc控制器与极片定位系统4进行反馈控制连接。在极片传送带组1传送极片6上料至上料位后，极片定位系统4探测到极片6的位置状态，并将极片6的位置状态信息传输给plc控制器，再由plc控制器发出指令控制极片转移系统2进行对极片6的精准抓取及转移工作。
26.具体的，本实施例中，极片定位系统4包括相对设置位于极片传送带组1的极片上料位下方的光源和位于极片传送带组1的极片上料位上方的相机41，且相机41与所述控制器连接。工作时，光源从下往上照射，相机41对角位拍照后即将拍照信息传输至plc控制器，而plc控制器据相机41的拍照数据即可计算出极片6的来料相对位置。
27.参见图2所示，在本实施例中，极片转移系统2包括直线模组21、升降气缸22以及机械手23。其中，直线模组21设置位于极片传送带组1与叠片台3之间，直线模组21的长度方向沿极片传送带组1与叠片台3之间的直线走向，且直线模组21通过支架进行支撑设置，使直线模组21的两端分别位于极片传送带组1的上料位上方和叠片台3的上方。而升降气缸22通过滑块27滑动设置在所述直线模组21上、并可沿直线模组21在极片传送带组1与叠片台3之间来回移动，机械手23与升降气缸22的输出端连接。
28.传送叠片工作过程中，极片传送带组1将极片6上料至上料位后，由直线模组21驱动升降气缸22以及机械手23移动至上料位的上方，而后由升降气缸22驱动机械手23下降至上料位，并由机械手23抓取极片6；机械手23抓取极片6后，由升降气缸22牵引机械手23上升，直线模组21再驱动升降气缸22以及机械手23移动至叠片台3的上方，再由升降气缸22驱动机械手23下降至叠片台3的极片放置位置，并由机械手23将极片6放置在叠片台3上；机械手23放置极片6后，再由升降气缸22牵引机械手23上升。如此循环，完成极片的传送叠片。
29.并且，其中直线模组21、升降气缸22以及机械手23均与所述plc控制器连接。如此，在极片定位系统4探测到极片6的位置状态，并将极片6的位置状态信息传输给plc控制器后，可由plc控制器发出指令控制直线模组21、升降气缸22以及机械手23的工作，以实现对极片6进行精准的抓取及转移工作。
30.可选的，在本实施例中，机械手23通过固定架28安装在升降气缸22的输出端上，机械手23和固定架28可由升降气缸22驱动进行同步升降。并且，在滑块27上设置有升降到位传感器24，而在固定架28上设置有与升降到位传感器24对应位置传感遮挡片，而升降到位传感器24与所述plc控制器连接。在升降气缸22驱动机械手23和固定架28同步升降过程中，由升降到位传感器24与位置传感遮挡片配合可探测机械手23和固定架28的升降到位情况，并可将探测信息反馈至plc控制器，以控制升降气缸22的升降驱动工作，使机械手23可对极
片6实现进行精准到位的抓取和放置。
31.进一步的，在本实施例中，机械手23通过水平电动平台25与固定架28连接，其中，固定架28与升降气缸22的输出端固定连接，水平电动平台25固定安装在固定架28上，而机械手23连接设置在水平电动平台25的底部。而且，水平电动平台25上设置有x轴伺服电机251和y轴伺服电机252，可分别用于调节水平电动平台25沿x轴和y轴的位置，从而可调节机械手23沿x轴和y轴的位置，进而调节机械手23上抓取的极片6的位置状态。
32.并且，x轴伺服电机251和y轴伺服电机252均与所述plc控制器连接的。如此，在plc控制器获取来自极片定位系统4探测的极片6的位置信息后，在极片6的转移搬运过程中，能够根据叠片台3的放置位置以及相机41摄取的极片6的上料初始位置实时调整极片6的位置状态，确保极片6在叠片台上的放置位置精准对齐，使极片6精准定位放置在叠片台3上进行叠片，提高叠片质量。
33.此外，极片转移系统2上还设置有旋转组件26，用于驱动所述机械手23旋转。在极片6有极片传送带组1上料至上料位后，当极片6在上料位的位置状态与极片6在叠片台3的放置位置状态不对应时（如图1所示，极片6从极片传送带组1的上料位转移至叠片台3上需旋转90
°
），通过旋转组件26可驱动机械手23带动极片6旋转相应的角度，以确保极片6在叠片台3上的放置位置精准对齐。具体的，旋转组件26包括旋转气缸261，旋转气缸261设置在水平电动平台25上并与设置在水平电动平台25底部的机械手23连接，由旋转气缸261驱动机械手23带动极片完成旋转。
34.而且，旋转气缸261与所述plc控制器连接。从而，在plc控制器获取来自极片定位系统4探测的极片6的位置信息后，plc控制器可据极片定位系统4探测的极片6的位置信息以及极片6在叠片台3上的放置位置，进行精准控制旋转气缸261的旋转角度。
35.如此，采用极片定位系统4、plc控制器以及极片转移系统2连接的反馈控制系统进行极片6的传送定位控制，plc控制器根据各位置信息控制极片转移系统2进行极片6的精准传送工作，从而快速、精准的将极片6定位传送至叠片台3上进行叠放，能有效减少传送辅助时间，提高生产效率，并提高电芯的叠片质量。而且，整体机构简洁，无需额外的系统辅助极片在叠片台上的堆叠，能进一步有效减少传送辅助时间，提高生产效率，并降低设备成本。
36.再参见图1所示，可选的实施例中，叠片台3以及相应的叠片压板组件均通过一安装板滑动设置在两条并行的导轨5上，导轨5的长度方向沿极片传送带组1与叠片台3之间的直线走向，叠片台3可在导轨5上滑动，从而使叠片台3以及相应的叠片压板组件均可沿靠近或远离极片传送带组1的方向来回移动，在进行电芯叠片的过程中，使叠片台3以及相应的叠片压板组件组成的整体叠片机构可沿前后方向进行移动，以进行正极片和负极片的交替叠片。
37.并且，进一步优选的，设置叠片台3以及相应的叠片压板组件的安装板通过伺服电机和丝杆配合驱动在导轨5上进行滑动，从而可实现叠片台3沿前后方向移动的自动化控制。
38.以上实施例仅为本实用新型的较优实施例，仅在于对本实用新型的技术方案作进一步详细的描述，但本实用新型的保护范围及实施方式不限于此，任何未脱离本实用新型精神实质及原理上所做的变更、组合、删除、替换或修改等均将包含在本实用新型的保护范围内。