极片坏品剔除装置及锂电池制片的制造方法
【专利摘要】本发明涉及电池生产设备【技术领域】，提供了一种极片坏品剔除装置，包括：极片放卷组件，坏品剔除组件，坏品极片收卷组件，良品极片收卷组件，以及基板；坏品剔除组件包括：坏品检测模块，用于检测出极片中的坏品极片和良品极片的头部；裁切模块，包括用于裁断极片的裁断刀；良坏品换接平台，设有第一机械手和第二机械手，第一机械手用于夹持并移动良品极片，第二机械手用于夹持并移动坏品极片；贴胶模块，用于将胶带贴在被裁断的极片上以连接被裁断的极片和收卷组件上的极片。本发明通过剔除卷绕工序的前工序造成的坏品极片，并将良品极片进行收卷，减少后续卷绕工序在卷绕过程中造成的隔膜浪费。
【专利说明】极片坏品剔除装置及锂电池制片机 【【技术领域】】
[0001] 本发明涉及电池生产设备【技术领域】，特别是涉及一种极片坏品剔除装置及锂电池 制片机。 【【背景技术】】
[0002] 锂电池正负极片在经过涂布、分切、焊接极耳工序后，进入卷绕工序，在卷绕机上 将正负极片和隔膜卷绕成电芯。
[0003] 现有技术中，在卷绕机上设有极片坏品识别机构，在卷绕过程中会将识别出的坏 品极片与隔膜一起卷绕剔除。因卷绕机的特殊结构，只能将坏品极片与隔膜一起剔除，从而 造成隔膜的浪费。
[0004] 鉴于此，克服该现有技术所存在的缺陷是本【技术领域】亟待解决的问题。 【
【发明内容】
】
[0005] 本发明要解决的技术问题是提供一种极片坏品剔除装置及锂电池制片机，可以在 卷绕前将坏品极片剔除，减少隔膜浪费。
[0006] 本发明采用如下技术方案：
[0007] -种极片坏品剔除装置，包括：
[0008] 极片放卷组件，用于极片的放料，并将极片输送至坏品剔除组件；
[0009] 坏品剔除组件，用于剔除极片中的坏品，并将坏品极片和良品极片分别输送至收 卷组件；
[0010] 坏品极片收卷组件，用于将坏品极片收卷；
[0011] 良品极片收卷组件，用于将良品极片收卷；以及
[0012] 一基板，所述极片放卷组件、坏品剔除组件、坏品极片收卷组件和良品极片收卷组 件均设置于基板上；
[0013] 其中，所述坏品剔除组件包括：
[0014] 坏品检测模块，设有坏品极片检测传感器和极片头尾部识别传感器，所述坏品极 片检测传感器用于检测出极片中的坏品极片，所述极片头尾部识别传感器用于检测出良品 极片的头部；
[0015] 裁切模块，包括一用于裁断极片的裁断刀；
[0016] 良坏品换接平台，所述良坏品换接平台设有第一机械手和第二机械手，所述第一 机械手用于夹持并移动良品极片，所述第二机械手用于夹持并移动坏品极片；
[0017] 贴胶模块，用于将胶带贴在被裁断的极片上以连接被裁断的极片和收卷组件上的 极片。
[0018] 进一步地，所述坏品检测模块设于工作位置左侧，裁切模块设于工作位置，良坏品 换接平台设于工作位置右侧，贴胶模块设于工作位置；
[0019] 当坏品检测模块检测到坏品极片后，裁断刀将运行至工作位置的极片裁断，裁断 后裁断刀右侧为良品极片，裁断刀左侧为坏品极片，第一机械手夹持右侧的良品极片移动 至退出工作位置，第二机械手夹持坏品极片收卷组件上设置的坏品极片接引带移动至工作 位置，贴胶模块将坏品极片接引带与裁断刀左侧的坏品极片连接，坏品极片收卷组件将坏 品极片收卷，极片放卷组件继续将极片输送至坏品剔除组件；
[0020] 当极片头尾部识别传感器检测到良品极片的头部后，裁断刀将运行至工作位置的 极片裁断，裁断后裁断刀右侧的极片为坏品极片，裁断刀左侧的极片为良品极片，良坏品换 接平台的第二机械手将坏品极片移动至退出工作位置，良坏品换接平台的第一机械手将所 述退出工作位置的良品极片重新移动至工作位置，贴胶模块将裁断刀左侧的良品极片与重 新移动至工作位置的良品极片连接，良品极片收卷组件将良品极片收卷。
[0021] 进一步地，所述贴胶模块包括上贴胶模块和下贴胶模块，上贴胶模块和下贴胶模 块通过吸盘将胶带贴在被裁断的极片上，分别在极片上侧和下侧各贴胶带以连接极片。
[0022] 进一步地，所述坏品剔除组件还包括设置于靠近极片放卷组件的极片输出端的压 紧极片模块，极片在工作位置停止后裁断前，所述压紧极片模块将极片压紧；
[0023] 所述坏品剔除组件还包括设置于裁切模块左侧的上切断压紧模块和下切断压紧 模块，所述上切断压紧模块和下切断压紧模块在裁切模块裁断极片前压紧极片。
[0024] 进一步地，所述坏品剔除组件还包括设置于贴胶模块左侧的第一纠偏检测模块， 所述第一纠偏检测模块包括传感器，所述传感器实时检测极片在垂直于基板方向相对于基 准的偏移量，为贴胶补偿及收卷纠偏提供数据。
[0025] 进一步地，所述坏品剔除组件还包括设置于良坏品换接平台右侧的第二纠偏检测 模块，所述第二纠偏检测模块包括传感器，所述传感器实时检测裁断刀右侧的极片在垂直 于基板方向相对于基准的偏移量；
[0026] 所述良坏品换接平台还包括一纠偏机构，所述纠偏机构根据所述第二纠偏检测模 块检测的偏移量带动极片沿垂直于基板方向移动，使极片回到设定的基准位置。
[0027] 进一步地，所述坏品剔除组件还包括设置于良品极片输出位置的粘粉模块，所述 粘粉模块用于清除极片表面的粉尘。
[0028] 进一步地，所述极片放卷组件包括：
[0029] 放卷模块，用于极片的放料，通过气胀轴将前工序做好的卷装极片固定于放卷模 块上；
[0030] 换料压紧机构，在极片放卷完后压紧极片防止极片滑脱；
[0031] 放卷张力模块，设有传感器，控制放卷模块何时放料及放料速度；
[0032] 编码器模块，用于计算放卷模块的放料长度；
[0033] 刷粉吸尘模块，设有防静电毛刷，用于清除极片表面的粉尘。
[0034] 进一步地，所述坏品极片收卷组件包括：
[0035] 坏品极片驱动模块，带动坏品极片运行；
[0036] 坏品极片收卷张力模块，设有传感器，控制坏品极片收卷模块何时收卷及收卷速 度；
[0037] 坏品极片收卷模块，将坏品极片收卷；
[0038] 所述良品极片收卷组件包括：
[0039] 良品极片驱动|旲块，带动良品极片运行；
[0040] 压紧良品极片模块，将良品极片压紧；
[0041] 良品极片收卷张力模块，设有传感器，控制良品极片收卷模块何时收卷及收卷速 度；
[0042] 第三纠偏检测模块，设有传感器，所述传感器实时检测极片在垂直于基板方向相 对于基准的偏移量，为良品极片收卷纠偏提供数据；
[0043] 良品极片收卷I吴块，将良品极片收卷。
[0044] 本发明还提供了一种锂电池制片机，所述锂电池制片机上设置有如上所述的极片 坏品剔除装置。
[0045] 与现有技术相比，本发明的有益效果在于：通过剔除卷绕工序的前工序造成的坏 品极片，并将良品极片进行收卷，减少后续卷绕工序在卷绕过程中造成的隔膜浪费。 【【专利附图】
【附图说明】】
[0046] 图1是本发明实施例极片坏品剔除装置的主视图；
[0047] 图2是本发明实施例极片坏品剔除装置的立体图；
[0048] 图3是本发明实施例极片坏品剔除装置另一角度的立体图。
[0049] 附图标记如下：
[0050] A-极片放卷组件， B-坏品剔除组件，
[0051] C-坏品极片收卷组件，D-良品极片收卷组件，
[0052] E-基板， 1-放卷模块，
[0053] 2-换料压紧机构， 3-放卷张力模块，
[0054] 4-编码器模块， 5-刷粉吸尘模块，
[0055] 6-压紧极片模块， 7-坏品检测模块，
[0056] 8-第一纠偏检测模块，9-上切断压紧模块，
[0057] 10-下切断压紧模块， 11-裁切模块，
[0058] 12-上贴胶模块， 13-下贴胶模块，
[0059] 14-良坏品换接平台， 15-第二纠偏检测模块，
[0060] 16-粘粉模块， 17-极片驱动模块，
[0061] 18-压紧良品极片模块，19-良品极片收卷张力模块，
[0062] 20-第三纠偏检测模块，21-良品极片收卷模块，
[0063] 22-坏品极片驱动模块，23-坏品极片收卷张力模块，
[0064] 24-坏品极片收卷模块。 【【具体实施方式】】
[0065] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并 不用于限定本发明。
[0066] 此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未 构成冲突就可以相互组合。
[0067] 下文中涉及的上、下、左、右等方位，除非有特殊说明，均为基板坚直放置、面向极 片坏品剔除装置或者应用其的锂电池制片机正面站立时所对应的方位。
[0068] 本发明提供了一种极片坏品剔除装置，可以是锂离子电池的电芯极片，还可以是 其他类型的电池电芯极片。
[0069] 如图1-图3所示，本发明提供的极片坏品剔除装置包括极片放卷组件A、坏品剔除 组件B、坏品极片收卷组件C、良品极片收卷组件D和基板E。其中，极片放卷组件A用于极 片的放料，并将极片输送至坏品剔除组件B ;坏品剔除组件B用于剔除极片中的坏品，并将 坏品极片和良品极片分别输送至收卷组件；坏品极片收卷组件C用于将坏品极片收卷；良 品极片收卷组件D用于将良品极片收卷；极片放卷组件A、坏品剔除组件B、坏品极片收卷组 件C和良品极片收卷组件D均设置于基板E上。图1中线条部分表示极片。
[0070] 坏品剔除组件B包括坏品检测模块7、裁切模块11、良坏品换接平台14和贴胶模 块。坏品检测模块7设有坏品极片检测传感器和极片头尾部识别传感器，坏品极片检测传 感器用于检测出极片中的坏品极片，极片头尾部识别传感器用于检测出良品极片的头部； 裁切模块11设有用于裁断极片的裁断刀；良坏品换接平台14设有第一机械手和第二机械 手，第一机械手用于夹持并移动良品极片，第二机械手用于夹持并移动坏品极片；贴胶模块 用于将胶带贴在被裁断的极片上以连接被裁断的极片和收卷组件上的极片。
[0071] 本实施例中，坏品检测模块7设于工作位置左侧，裁切模块11设于工作位置，良坏 品换接平台14设于工作位置右侧，贴胶模块设于工作位置。当坏品检测模块7检测到坏品 极片后，裁断刀将运行至工作位置的极片裁断，裁断后裁断刀右侧为良品极片，裁断刀左侧 为坏品极片，第一机械手夹持右侧的良品极片移动至退出工作位置，第二机械手夹持坏品 极片收卷组件C上设置的坏品极片接引带移动至工作位置，贴胶模块将坏品极片接引带与 裁断刀左侧的坏品极片连接，坏品极片收卷组件C将坏品极片收卷，极片放卷组件A继续将 极片输送至坏品剔除组件B ;当极片头尾部识别传感器检测到良品极片的头部后，裁断刀 将运行至工作位置的极片裁断，裁断后裁断刀右侧的极片为坏品极片，裁断刀左侧的极片 为良品极片，良坏品换接平台14的第二机械手将坏品极片移动至退出工作位置，良坏品换 接平台14的第一机械手将退出工作位置的良品极片重新移动至工作位置，贴胶模块将裁 断刀左侧的良品极片与重新移动至工作位置的良品极片连接，良品极片收卷组件D将良品 极片收卷。
[0072] 极片放卷组件A包括放卷模块1、换料压紧机构2、放卷张力模块3、编码器模块4 和刷粉吸尘模块5。放卷模块1用于极片的放料，通过气胀轴将前工序做好的卷装极片固定 于放卷模块1上；换料压紧机构2在极片放卷完后压紧极片防止极片滑脱，以便于和新换上 的极片卷料连接；放卷张力模块3设有传感器，控制放卷模块1何时放料及放料速度；编码 器模块4用于计算放卷模块1的放料长度；刷粉吸尘模块5设有防静电毛刷，用于清除极片 表面的粉尘，刷粉吸尘模块5还留有吸尘接口，连接吸尘装置后即可将毛刷清除的粉尘吸 走。
[0073] 坏品极片收卷组件C包括坏品极片驱动模块22、坏品极片收卷张力模块23和坏品 极片收卷模块24,坏品极片驱动模块22带动坏品极片运行；坏品极片收卷张力模块23设 有传感器，控制坏品极片收卷模块24何时收卷及收卷速度；坏品极片收卷模块24将坏品极 片收卷，收卷长度由坏品检测模块7和编码器模块4计算。
[0074] 良品极片收卷组件D包括极片驱动模块17、压紧良品极片模块18、良品极片收卷 张力模块19、第三纠偏检测模块20和良品极片收卷模块21，极片驱动模块17带动良品极 片运行；压紧良品极片模块18将良品极片压紧；良品极片收卷张力模块19设有传感器，控 制良品极片收卷模块21何时收卷及收卷速度；第三纠偏检测模块20设有传感器，传感器实 时检测极片在垂直于基板方向相对于基准的偏移量，为良品极片收卷纠偏提供数据；良品 极片收卷模块21将良品极片收卷。
[0075] 在一优选实施例中，贴胶模块包括上贴胶模块12和下贴胶模块13,上贴胶模块12 和下贴胶模块13制备一定长度的胶带，通过吸盘将胶带贴在被裁断的极片上，分别在极片 上侧和下侧各贴胶带以连接极片，良品极片与良品极片连接，坏品极片与坏品极片连接。
[0076] 在一优选实施例中，坏品剔除组件B还包括压紧极片模块6、上切断压紧模块9、下 切断压紧模块10、第一纠偏检测模块8和第二纠偏检测模块15。压紧极片模块6设置于靠 近极片放卷组件A的极片输出端，极片在工作位置停止后裁断前，压紧极片模块6将极片压 紧，防止裁切极片时因张力过大造成极片退回；上切断压紧模块9和下切断压紧模块10设 置于裁切模块11左侧，上切断压紧模块9和下切断压紧模块10在裁切模块11裁断极片前 压紧极片，防止切断过程中极片偏移及翘曲；第一纠偏检测模块8设置于贴胶模块左侧，第 一纠偏检测模块8设有传感器，传感器实时检测极片在垂直于基板方向相对于基准的偏移 量，为贴胶补偿及收卷纠偏提供数据；第二纠偏检测模块15设置于良坏品换接平台14右 侦牝第二纠偏检测模块15设有传感器，传感器实时检测裁断刀右侧的极片在垂直于基板 方向相对于基准的偏移量；良坏品换接平台14还包括一纠偏机构，纠偏机构根据第二纠偏 检测模块15检测的偏移量带动极片沿垂直于基板方向移动，使极片回到设定的基准位置， 防止极片对接时造成错位。
[0077] 在一优选实施例中，坏品剔除组件B还包括设置于良品极片输出位置的粘粉模块 16,粘粉模块16用于再次清除极片表面的粉尘。
[0078] 上述各驱动模块，如无特别说明，可以采用气缸、伺服电机等常用的驱动装置。
[0079] 本实施例的工作讨稈：
[0080] 步骤A :极片放卷组件将极片输送至坏品剔除组件；
[0081] 步骤B:判断坏品剔除组件中的坏品检测模块是否检测出极片中的坏品极片，若 是，则执行步骤C，否则执行步骤I ;
[0082] 步骤C :极片在极片驱动模块的带动下运行至工作位置（具体地是裁切位置），坏 品剔除组件中的裁断刀将运行至工作位置的极片裁断，裁断后裁断刀右侧为良品极片，裁 断刀左侧为坏品极片；
[0083] 步骤D:坏品剔除组件中的良坏品换接平台的第一机械手将裁断刀右侧的良品极 片向上及向右移动一定距离直至良品极片退出工作位置，良坏品换接平台的第二机械手夹 持坏品极片收卷组件上设置的接引带向上及向左移动至工作位置，坏品剔除组件中的贴胶 模块将接引带与裁断刀左侧的坏品极片连接；
[0084] 步骤E:坏品极片收卷组件将坏品极片收卷，极片放卷组件继续将极片输送至坏 品剔除组件
[0085] 步骤F :判断坏品检测模块是否检测到良品极片头部，若是，则说明后续极片为良 品，执行步骤G，否则返回执行步骤E ;
[0086] 步骤G :极片在坏品极片驱动模块的带动下运行至工作位置（具体地是裁切位 置），裁断刀将运行至工作位置的极片裁断，裁断后裁断刀右侧为坏品极片，裁断刀左侧为 良品极片；
[0087] 步骤Η :良坏品换接平台的第二机械手将坏品极片移动至退出工作位置，良坏品 换接平台的第一机械手将步骤D中退出工作位置的良品极片重新移动至工作位置，贴胶 模块将步骤G中裁断刀左侧的良品极片与重新移动至工作位置的良品极片连接；
[0088] 步骤I :良品极片收卷组件将良品极片收卷；
[0089] 重复执行步骤A-Ι直至完成良品极片收卷。
[0090] 本发明实施例还提供了一种锂电池制片机，该锂电池制片机上设置有前述实施例 所述的极片坏品剔除装置。该极片坏品剔除装置的具体结构前文已详细描述，此处不再赘 述。
[0091] 本发明提供的极片坏品剔除装置主要适用于锂电池制片机，当然，还可以适用于 任何其他需要进行极片坏品剔除的机器。
[0092] 本发明的有益效果在于：通过剔除卷绕工序的前工序造成的坏品极片，并将良品 极片进行收卷，减少后续卷绕工序在卷绕过程中造成的隔膜浪费。
[0093] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种极片坏品剔除装置，其特征在于，包括： 极片放卷组件，用于极片的放料，并将极片输送至坏品剔除组件； 坏品剔除组件，用于剔除极片中的坏品，并将坏品极片和良品极片分别输送至收卷组 件； 坏品极片收卷组件，用于将坏品极片收卷； 良品极片收卷组件，用于将良品极片收卷；以及 一基板，所述极片放卷组件、坏品剔除组件、坏品极片收卷组件和良品极片收卷组件均 设置于基板上； 其中，所述坏品剔除组件包括： 坏品检测模块，设有坏品极片检测传感器和极片头尾部识别传感器，所述坏品极片检 测传感器用于检测出极片中的坏品极片，所述极片头尾部识别传感器用于检测出良品极片 的头部； 裁切模块，包括一用于裁断极片的裁断刀； 良坏品换接平台，所述良坏品换接平台设有第一机械手和第二机械手，所述第一机械 手用于夹持并移动良品极片，所述第二机械手用于夹持并移动坏品极片； 贴胶模块，用于将胶带贴在被裁断的极片上以连接被裁断的极片和收卷组件上的极 片。
2. 如权利要求1所述的极片坏品剔除装置，其特征在于，所述坏品检测模块设于工作 位置左侧，裁切模块设于工作位置，良坏品换接平台设于工作位置右侧，贴胶模块设于工作 位置； 当坏品检测模块检测到坏品极片后，裁断刀将运行至工作位置的极片裁断，裁断后裁 断刀右侧为良品极片，裁断刀左侧为坏品极片，第一机械手夹持右侧的良品极片移动至退 出工作位置，第二机械手夹持坏品极片收卷组件上设置的坏品极片接引带移动至工作位 置，贴胶模块将坏品极片接引带与裁断刀左侧的坏品极片连接，坏品极片收卷组件将坏品 极片收卷，极片放卷组件继续将极片输送至坏品剔除组件； 当极片头尾部识别传感器检测到良品极片的头部后，裁断刀将运行至工作位置的极片 裁断，裁断后裁断刀右侧的极片为坏品极片，裁断刀左侧的极片为良品极片，良坏品换接平 台的第二机械手将坏品极片移动至退出工作位置，良坏品换接平台的第一机械手将所述退 出工作位置的良品极片重新移动至工作位置，贴胶模块将裁断刀左侧的良品极片与重新移 动至工作位置的良品极片连接，良品极片收卷组件将良品极片收卷。
3. 如权利要求1或2所述的极片坏品剔除装置，其特征在于，所述贴胶模块包括上贴胶 模块和下贴胶模块，上贴胶模块和下贴胶模块通过吸盘将胶带贴在被裁断的极片上，分别 在极片上侧和下侧各贴胶带以连接极片。
4. 如权利要求1或2所述的极片坏品剔除装置，其特征在于，所述坏品剔除组件还包括 设置于靠近极片放卷组件的极片输出端的压紧极片模块，极片在工作位置停止后裁断前， 所述压紧极片模块将极片压紧； 所述坏品剔除组件还包括设置于裁切模块左侧的上切断压紧模块和下切断压紧模块， 所述上切断压紧模块和下切断压紧模块在裁切模块裁断极片前压紧极片。
5. 如权利要求1或2所述的极片坏品剔除装置，其特征在于，所述坏品剔除组件还包 括设置于贴胶模块左侧的第一纠偏检测模块，所述第一纠偏检测模块包括传感器，所述传 感器实时检测极片在垂直于基板方向相对于基准的偏移量，为贴胶补偿及收卷纠偏提供数 据。
6. 如权利要求1或2所述的极片坏品剔除装置，其特征在于，所述坏品剔除组件还包括 设置于良坏品换接平台右侧的第二纠偏检测模块，所述第二纠偏检测模块包括传感器，所 述传感器实时检测裁断刀右侧的极片在垂直于基板方向相对于基准的偏移量； 所述良坏品换接平台还包括一纠偏机构，所述纠偏机构根据所述第二纠偏检测模块检 测的偏移量带动极片沿垂直于基板方向移动，使极片回到设定的基准位置。
7. 如权利要求1或2所述的极片坏品剔除装置，其特征在于，所述坏品剔除组件还包括 设置于良品极片输出位置的粘粉模块，所述粘粉模块用于清除极片表面的粉尘。
8. 如权利要求1或2所述的极片坏品剔除装置，其特征在于，所述极片放卷组件包括： 放卷模块，用于极片的放料，通过气胀轴将前工序做好的卷装极片固定于放卷模块 上； 换料压紧机构，在极片放卷完后压紧极片防止极片滑脱； 放卷张力模块，设有传感器，控制放卷模块何时放料及放料速度； 编码器模块，用于计算放卷模块的放料长度； 刷粉吸尘模块，设有防静电毛刷，用于清除极片表面的粉尘。
9. 如权利要求1或2所述的极片坏品剔除装置，其特征在于，所述坏品极片收卷组件包 括： 坏品极片驱动模块，带动坏品极片运行； 坏品极片收卷张力模块，设有传感器，控制坏品极片收卷模块何时收卷及收卷速度； 坏品极片收卷模块，将坏品极片收卷； 所述良品极片收卷组件包括： 良品极片驱动1?块，带动良品极片运行； 压紧良品极片模块，将良品极片压紧； 良品极片收卷张力模块，设有传感器，控制良品极片收卷模块何时收卷及收卷速度； 第三纠偏检测模块，设有传感器，所述传感器实时检测极片在垂直于基板方向相对于 基准的偏移量，为良品极片收卷纠偏提供数据； 良品极片收卷1吴块，将良品极片收卷。
10. -种锂电池制片机，其特征在于，所述锂电池制片机上设置有如权利要求1-9任一 项所述的极片坏品剔除装置。
【文档编号】B07C5/00GK104157910SQ201410345762
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年7月18日 优先权日:2013年12月12日
【发明者】张修冲, 魏宏生, 迟永堂 申请人:深圳市吉阳自动化科技有限公司, 广州力柏能源科技有限公司