专利名称：在电池电芯卷绕过程中印制标识的装置和方法
技术领域：
本发明涉及电芯制造设备，特别是一种在电池电芯巻绕过程中印制标 识的装置和方法。
背景技术：
在电池电芯在巻绕时需要制标识，特别是便于以后进行区分以追踪到 电池相应的巻绕设备。现有以下三种方法可以实现第一，利用喷码机在 胶带上做标识，该方法可以实现但价格高昂；第二，采用增加材料方式， 如电池巻绕后再贴上一片小标签，但该方法需要人手完成或增加较复杂的 机构完成，效率及可靠性低，而且会加大电池外径，还不如直接购买各不 相同的胶带来进行区分；第三，去除材料方式，可在胶带上切出不同的符 号标识，如三角、圆形等符号，该方法较大的问题是胶带有粘性，易粘附 于切刀上导致难于连续使用，需经常清洁或更换刀具，同时假如胶带太窄 则不利于刀具的加工。
发明内容
本发明的主要目的就是针对现有技术的不足，提供一种在电池电芯巻 绕过程中印制标识的装置，其成本低，印制标识效率高，可靠性高，而且 加工处理便利。
本发明的另一目的是提供一种具有上述优点的印制标识的方法。 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案
一种在电池电芯巻绕过程中印制标识的装置，其特征在于，包括 胶带安装组件，用于安装和供应胶带；
贴胶带组件，用于将胶带送至电芯的位置并在其粘贴于电芯上之后将 其切断；以及
印标识组件，位于所述胶带安装组件和所述贴胶带组件之间，用于将 印泥印刷在胶带的粘性面上以制成标识。 优选地
所述胶带安装组件包括支撑轴、胶带挡盘、弹簧和压紧螺母，所述胶 带巻绕安装在所述胶带挡盘上，所述胶带挡盘可转动地安装在支撑轴上，所述弹簧和所述压紧螺母安装在所述支撑轴上，所述弹簧位于所述支撑轴 的基部和所述胶带挡盘之间，所述压紧螺母位于与所述弹簧相对的所述胶 带挡盘的另一侧。
所述贴胶带组件包括预拉胶带气缸、送胶带气缸、切胶带气缸、和切 刀，所述送胶带气缸经配置提供将经所述印标识组件的胶带送至电芯的手 段，所述预拉胶带气缸经配置提供在所述送胶带气缸动作前将胶带拉一个 定长以备送往电芯的手段，所述切胶带气缸经配置提供驱动所述切刀的手 段，所述切刀经配置提供切断由所述送胶带气缸送出的胶带的手段。
所述送胶带气缸经配置按照与水平布置的电芯呈15° 45°的夹角 的方向送出胶带。
所述印标识组件包括胶带支撑板、印泥平台、印章、换位气缸和印刷 气缸，所述胶带支撑板经配置使胶带从其上表面通过并在胶带被印制时起 支撑作用，所述印泥平台上布有印泥，所述换位气缸经配置提供使所述印 章交替与所述印泥平台和所述胶带支撑板相配合的手段，所述印刷气缸提 供使所述印章相应在所述印泥平台或所述胶带支撑板上动作的手段。
所述印标识组件还包括位于所述胶带支撑板的两侧、垂直于胶带通过 方向布置的过渡辊，所述过渡辊的最高点略高于所述胶带支撑板。
一种在电池电芯巻绕过程中印制标识方法，其特征在于，包括以下步
骤
a. 电芯巻绕时拉出胶带，并将印泥印刷在胶带的粘性面上以制成标
识；
b. 将胶带带标识的带段送至电芯的位置并粘贴在巻好的电芯上，再 将所述带段从胶带上切断；
对应每一巻绕的电芯重复所述步骤a和b。 优选的实施例中，步骤a和b之间还包括以下步骤 将胶带预拉一个定长，以备在接下来的所述歩骤b中将带标识的带段
送往电芯的位置，同时以备下一次在所述步骤a中对新拉出的带段印制标识。
所述步骤b中，将胶带以与水平布置的电芯呈15。 45°的夹角的方 向送至电芯。
所述步骤a中，包括使用胶带支撑板、布有印泥的印泥平台和经配置 与所述胶带支撑板和所述印泥平台配合动作的印章，使胶带通过所述胶带 支撑板的上表面，并先将所述印章在所述印泥平台沾上印泥后，再将所述印章盖在胶带支撑板上的胶带上。 本发明有益的技术效果是
在本发明中，由胶带安装组件安装和供应胶带，由贴胶带组件将胶带 送至电芯的位置并在其粘贴于电芯上之后将其切断，还设置了印标识组 件，其位于胶带安装组件和贴胶带组件之间，印标识组件在胶带通过时将 印泥印刷在胶带的粘性面上以制成标识，随后贴胶带组件即可将印好标识 的胶带到巻绕好的电芯上，完成电芯巻绕过程中的贴胶工艺。相比于传统 的电芯制标识方案，本发明的设备成本低，不用增加标签材料，不用切剪 粘性胶带，具有低成本、高效、可靠和方便的优点。根据本发明，可利用 由简单机构组成的印标识组件将印泥例如油墨印刷在胶带粘性面上，在胶 带粘性面上形成标识，然后直接贴附于巻绕好电芯上，工艺简单便利。由 于胶带表面光滑不易印刷且易擦除，将标识印刷在胶带粘性面上则能克服 这种缺陷，同时由于现有的终止胶带多为绿胶、高温胶等，多为半透明， 因此使用普通印章试验后基本上能从反面看出标识，将标识印在粘性面上 再粘贴到电芯上后，不易擦除，牢固可靠。
图1为本发明一种实施例的印制标识的装置的走带结构示意图； 图2为一种实施例的印制标识的装置的总体结构轴测视图3为本发明一种实施例中的胶带安装组件结构图； 图4为本发明一种实施例中的印标识组件结构图； 图5为图4所示的印标识组件从另一个角度观察的结构图； 图6为本发明一种实施例中的贴胶带组件结构图； 图7为本发明一种实施例的印制标识的方法的流程图。 本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
具体实施例方式
请参考图1和图2，印制标识的装置主要包括固定在安装板103上的 胶带安装组件3、印标识组件1和贴胶带组件2。其中，胶带安装组件用 于安装和供应胶带；贴胶带组件用于将胶带送至电芯的位置并在其粘贴于 电芯上之后将其切断；印标识组件位于胶带安装组件和贴胶带组件之间，
用于将印泥印刷在胶带的粘性面上以制成标识。
如图3所示，在优选的实施例中，胶带安装组件包括支撑轴301、胶 带挡盘302、弹簧、压紧螺母304和锁紧螺母305。胶带303巻绕安装在胶 带挡盘上，锁紧螺母将胶带锁在胶带挡盘上，使胶带与挡盘无相对运动，胶带挡盘可以在支撑轴上比较轻松的转动，保证在放巻胶带时，挡盘能够 正常转动。弹簧和压紧螺母安装在支撑轴上，其中，弹簧位于支撑轴的基 部和胶带挡盘之间，压紧螺母位于与弹簧相对的胶带挡盘的另一侧。弹簧 始终给胶带挡盘一个向外的作用力，这样，可以通过调节压紧螺母来调节 胶带挡盘的位置，从而确定胶带的位置。
如图4和5所示，在优选的实施例中，印标识组件包括支撑板102和 固定在支撑板102上的印章安装块104、胶带支撑板105、胶带过渡辊106、 印章107、布有印泥108的印泥平台109、换位气缸110、气缸支架lll、 直线导轨副112、印刷气缸113和气缸连接块114。胶带从胶带安装组件放 巻出以后，过第一条表面直纹的过渡辊115，从胶带支撑板上表面通过， 横跨在胶带支撑板两侧的胶带过渡辊106上。印章107通过印章安装块104 固定到印刷气缸上。印刷气缸113通过气缸连接块114连接换位气缸110。 换位气缸通过气缸支架111设置于直线导轨副112上，可在直线导轨上往 返滑动，使与其耦合的印章交替换位于印泥平台和胶带支撑板上方，印刷 气缸相应驱动印章在印泥平台上沾上印泥或在胶带支撑板上印胶带标识。 胶带支撑板在印标识时对胶带起支撑作用。印标识时，印刷气缸113将印 章推出，沾好印泥后收回，接着换位气缸110再把印章推到胶带的正上方， 印刷气缸U3再推动印章压在胶带上，印好标识后再回到原始位置。优选 地，胶带过渡辊106的最高点略高于胶带支撑板，胶带支撑板上覆有一层 具有不粘胶的特性铁氟隆，这样保证胶带在走带过程中畅通。优选地，支 撑板102设置限位块101，调节限位块101在支撑板102上的位置来限制 换位气缸110的行程，从而控制印章位置可处于胶带的正上方。
如图6所示，在优选的实施例中，贴胶组件包括贴胶组件安装板201、 直线导轨副202、切胶带气缸203、送胶带气缸204、预拉胶带气缸205、 胶带过渡轴206以及切刀207。送胶带气缸204经配置提供将经印标识组 件的胶带送至电芯的手段，预拉胶带气缸205经配置提供在送胶带气缸动 作前将胶带拉一个定长以备送往电芯的手段，切胶带气缸经配置提供驱动 切刀切断胶带的手段。优选地，预拉胶带气缸205的运动方向与送胶带气 缸204的运动方向垂直，胶带过渡轴206固定在预拉胶带气缸205上，胶 带在胶带过渡轴206下面和位于胶带过渡轴206两侧的过渡辊的上面绕过， 这样，预拉胶带气缸205向下运动时可将胶带拉出。预拉胶带气缸205在 印标识组件下一次动作前动作，将胶带拉一个定长，为下一次印标识和将本次印好标识的胶带带段送至电芯粘贴提前做好准备，从而不耽误贴胶带
的时间。预拉胶带的具体长度可以通过限制预拉胶带气缸205的行程(即 限制气缸的伸出量)来控制。标识印好后，由送胶带气缸204将胶带送到 位，切刀207在切胶带气缸203的推动作用下向前转一个角度，将胶带切 断。优选地，贴胶组件安装时不是水平安装，而是倾斜一个角度，使得送 胶带气缸204向电芯送出的角度大概是15。到45°之间。在现有技术中， 为了在巻绕较大直径的电芯时不出现胶带头部撞上电芯而被折弯的情况， 在走带方式上特意使胶带与水平线成一夹角，但是这样容易造成贴胶不稳 定。根据本发明的实施例，采用倾斜一个角度的方式安装贴胶组件，就能 抵消胶带的张角，使得胶带正对电芯的轴心位置送过去。与现有的贴胶结 构相比，这种方式使贴胶更为稳定。
工作时，首先由印标识组件对放巻出的胶带完成一次印标识动作，然 后预拉胶带，且每次胶带预拉后就进行下一次标识印制。电芯巻绕好后， 送胶带气缸直接将预拉出的带标识的胶带送到电芯位置，并粘贴在电芯上， 贴胶完成后切刀在气缸的推动下将胶带切断。用于在电芯巻绕过程中将标 识印好，并在其他动作进行的同时将胶带拉出所需要的长度，为贴胶做好 了准备工作，故巻绕好的电芯马上可以贴胶，无需等待印标识的时间，提 高了效率。
各组件动作的开和关可通过PLC (可编程逻辑控制器)(例如电池巻绕 机的PLC)进行控制，并可使用传感器对各个气缸的动作是否准确完成进 行检测。
如图7所示，在另一方面，本发明还提供一种在电池电芯巻绕过程中 印制标识的方法，包括以下步骤
a. 电芯巻绕时拉出胶带，并将印泥印刷在胶带的粘性面上以制成标
识；
b. 将胶带带标识的带段送至电芯的位置并粘贴在巻好的电芯上，再 将该带段从胶带上切断；
对应每一巻绕的电芯重复步骤a和b。 优选的实施例中，步骤a和b之间还包括以下步骤 将胶带预拉一个定长，以备在接下来的步骤b中将带标识的带段送往 电芯的位置，同时以备下一次在步骤a中对新拉出的带段印制标识。
优选地，步骤b中，将胶带以与水平布置的电芯呈15。 45°的夹角的方向送至电芯。
根据本发明的优选实施例，在电芯巻绕过程中将标识印好，为贴胶做 好准备工作，在巻绕动作进行的同时将下次需要粘贴的胶带拉出所需要的 长度，电芯巻绕好后就可以立即贴胶带，同时也方便印标识组件接着完成 下次印标识动作，从而使印标识动作不额外占用时间，提高工作效率。
本发明印制标识的方法的多种实施例均可参考前述装置实施例的内 容来具体实施，此处不再赘述。
本发明可应用于包括锂电池等各类电池电芯进行巻绕时的标识印制。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说 明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术 领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若 干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种在电池电芯卷绕过程中印制标识的装置，其特征在于，包括胶带安装组件，用于安装和供应胶带；贴胶带组件，用于将胶带送至电芯的位置并在其粘贴于电芯上之后将其切断；以及印标识组件，位于所述胶带安装组件和所述贴胶带组件之间，用于将印泥印刷在胶带的粘性面上以制成标识。
2. 如权利要求1所述的在电池电芯巻绕过程中印制标识的装置，其 特征在于，所述胶带安装组件包括支撑轴、胶带挡盘、弹簧和压紧螺母， 所述胶带巻绕安装在所述胶带挡盘上，所述胶带挡盘可转动地安装在支撑 轴上，所述弹簧和所述压紧螺母安装在所述支撑轴上，所述弹簧位于所述 支撑轴的基部和所述胶带挡盘之间，所述压紧螺母位于与所述弹簧相对的 所述胶带挡盘的另一侧。
3. 如权利要求1所述的在电池电芯巻绕过程中印制标识的装置，其 特征在于，所述贴胶带组件包括预拉胶带气缸、送胶带气缸、切胶带气缸、 和切刀，所述送胶带气缸经配置提供将经所述印标识组件的胶带送至电芯 的手段，所述预拉胶带气缸经配置提供在所述送胶带气缸动作前将胶带拉 一个定长以备送往电芯的手段，所述切胶带气缸经配置提供驱动所述切刀 的手段，所述切刀经配置提供切断由所述送胶带气缸送出的胶带的手段。
4. 如权利要求3所述的在电池电芯巻绕过程中印制标识的装置，其 特征在于，所述送胶带气缸经配置按照与水平布置的电芯呈15° 45° 的夹角的方向送出胶带。
5. 如权利要求1至4任一项所述的在电池电芯巻绕过程中印制标识 的装置，其特征在于，所述印标识组件包括胶带支撑板、印泥平台、印章、 换位气缸和印刷气缸，所述胶带支撑板经配置使胶带从其上表面通过并在 胶带被印制时起支撑作用，所述印泥平台上布有印泥，所述换位气缸经配 置提供使所述印章交替与所述印泥平台和所述胶带支撑板相配合的手段， 所述印刷气缸提供使所述印章相应在所述印泥平台或所述胶带支撑板上 动作的手段。
6. 如权利要求5所述的在电池电芯巻绕过程中印制标识的装置，其 特征在于，所述印标识组件还包括位于所述胶带支撑板的两侧、垂直于胶带通过方向布置的过渡辊，所述过渡辊的最高点略高于所述胶带支撑板。
7. —种在电池电芯巻绕过程中印制标识方法，其特征在于，包括以 下步骤-a. 电芯巻绕时拉出胶带，并将印泥印刷在胶带的粘性面上以制成标识；b. 将胶带带标识的带段送至电芯的位置并粘贴在巻好的电芯上，再 将所述带段从胶带上切断；对应每一巻绕的电芯重复所述步骤a和b。
8. 如权利要求7所述的在电池电芯巻绕过程中印制标识的方法，其 特征在于，所述步骤a和b之间还包括以下步骤将胶带预拉一个定长，以备在接下来的所述步骤b中将带标识的带段 送往电芯的位置，同时以备下一次在所述步骤a中对新拉出的带段印制标 识。
9. 如权利要求7或8所述的在电池电芯巻绕过程中印制标识的方 法，其特征在于，所述步骤B中，将胶带以与水平布置的电芯呈15° 45 °的夹角的方向送至电芯。
10. 如权利要求7或8所述的在电池电芯巻绕过程中印制标识的方 法，其特征在于，所述步骤a中，包括使用胶带支撑板、布有印泥的印泥 平台和经配置与所述胶带支撑板和所述印泥平台配合动作的印章，使胶带 通过所述胶带支撑板的上表面，并先将所述印章在所述印泥平台沾上印泥 后，再将所述印章盖在胶带支撑板上的胶带上。
全文摘要
本发明公开了一种在电池电芯卷绕过程中印制标识的装置，包括胶带安装组件，用于安装和供应胶带；贴胶带组件，用于将胶带送至电芯的位置并在其粘贴于电芯上之后将其切断；以及印标识组件，位于所述胶带安装组件和所述贴胶带组件之间，用于将印泥印刷在胶带的粘性面上以制成标识。本发明还公开了一种在电池电芯卷绕过程中印制标识的方法。采用本发明印制标识的装置和方法，降低了成本低，印制标识效率高，可靠性高，而且加工处理便利。
文档编号H01M10/38GK101557015SQ20091010641
公开日2009年10月14日 申请日期2009年3月27日 优先权日2009年3月27日
发明者贵 刘, 钟国光 申请人:深圳市吉阳自动化科技有限公司