叠片机的制作方法

本实用新型涉及锂电池加工生产领域，特别涉及叠片机。

背景技术：

锂电池的内部结构包括若干依次层叠的正电极极片和负电极极片，正负电极极片之间以隔膜隔开，正负电极极片的加工需要在不同工位进行，加工的锂电池在两个工位之间进行直线式跑位，跑位距离长，同时由于需要进行多次正负电极极片的贴片，经过多次放大效应后，使得锂电池叠片加工效率不高。

同时，叠片机在获取电极极片前，需要完成从料库获取电极极片、刷吹电极极片、以及电极极片的定位等操作，以方便贴装模组直接获取电极极片后直接贴装，而现有技术中上述操作均在一个工位完成，不利于提高生产效率。

在加工领域，机器的工作效率显得尤为重要，对工作效率的追求被所有制造企业孜孜以求，因此，上述两个两个问题需要进一步得到改善。

技术实现要素：

为了克服上述问题，本实用新型提出采用旋转工位上料的叠片机。

本实用新型解决上述技术问题提供的一种技术方案是：提供一种叠片机，用以对电极极片的叠片，包括极片料库模组、上料模组、贴极片模组、一叠料平台模组、一放隔膜模组以及一壳体，所述极片料库模组、上料模组、贴极片模组、放隔膜模组以及裁切隔膜模组均设置与壳体内，所述料库模组设置于壳体的底板上，所述上料模组设置于料库模组正上方，所述贴极片模组设置于上料模组正上方，所述极片料库模组、所述上料模组以及所述贴极片模组均设置有两个，一个所述极片料库模组、一个所述上料模组以及一个所述贴极片模组构成一组叠片序列，两组叠片序列分别设置于所述叠料平台模 组的两侧，并且与所述叠料平台模组的距离相等，所述上料模组为多工位旋转上料模组，其包括一旋转工位，所述旋转工位具有多个相互独立工作的工位。

优选地，每一工位包括一工位板，用以放置和加工电机极片。

优选地，所述上料模组还包括一取料定位气缸，设置于旋转工位的中心处，每一工位均具有气缸接口，用以和取料定位气缸相接，多个所述工位中包括一取极片工位，当气缸接口连接于取料定位气缸时取极片工位从极片料库模组吸附一片电极极片，且在取料定位气缸脱离接口后，电极极片仍被吸附在取极片工位的工位板上。

优选地，多个所述工位中包括一刷吹工位，所述上料模组还包括一刷吹装置，设置于刷吹工位的工位板的上端，对获取的电极极片以毛刷气吹的方式进行处理。

优选地，多个所述工位中包括一定位工位，所述上料模组还包括两个定位气缸，分别设置于定位工位的工位板一条对角线的两端，用以协助电极极片的定位。

优选地，所述定位基于对角线进行定位。

优选地，多个工位中包括至少一冗余工位。

优选地，所述旋转工位包括六个相互独立工作的工位。

优选地，在同一时刻，所述旋转工位的多个工位中各有一个工位处于取极片工位、刷吹工位、定位工位、极片取走工位的状态，至少一个工位处于冗余工位状态。

优选地，所述叠料平台模组包括一叠料平台以及一转动电机，所述转动电机驱动转轴转动，带动叠料平台±45°的两个工作位上往复摆动，并在±45°的两个工作位完成贴片。

与现有技术相比，该叠片机100的上料模组20采用了旋转工位，将现有技术中在一个工位完成的操作分成多个工位，大大提高了叠片的效率，同时在+45°摆动贴片，运动轨迹为90°，圆周式跑位，跑位距离短，完成一个90度周期跑位时间为0.6S；配合整机作业完成一次贴完正负极片为1.2S，使锂电池的生产效率进一步得到提高。

【附图说明】

图1为本实用新型叠片机的整体结构示意图；

图2为本实用新型叠片机的极片料库模组结构示意图；

图3为本实用新型叠片机的上料模组的俯视图；

图4为本实用新型叠片机的上料模组的立体图；

图5为本实用新型叠片机的贴极片模组的工作状态示意图；

图6为本实用新型叠片机的贴极片模组的立体图；

图7为本实用新型叠片机的叠料平台模组的立体图之一；

图8为本实用新型叠片机的叠料平台模组的立体图之二；

图9为本实用新型叠片机的叠料平台模组的立体图之三。

【具体实施方式】

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本实用新型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用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅限于指定视图上的相对位置，而非绝对位置。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1，图1示例性的示出了叠片机100的结构示意图，所述叠片机100用于对锂电池的正负电极片的叠片，其包括极片料库模组10、上料模组20、贴极片模组30、一叠料平台模组40、一放隔膜模组50以及一壳体60，所述极片料库模组10、上料模组20、贴极片模组30、叠料平台模组40和放隔膜模组50均设置与壳体60内，所述料库模组10设置于壳体60的底板上，用以放置极片，并在叠片时从料库模组10向外输出极片，所述上料模组20设置于料库模组10正上方，用以从所述料库模组10取极片，并将极片进行预定的处理操作后，传送给贴极片模组30进行贴片，所述贴极片模组30设 置于上料模组20正上方，并从所述上料模组20获取极片，进行相应的贴极片操作，所述叠料平台模组40通过一安装台安装于壳体60的底板，所述放隔膜模组50设置于叠料平台模组40上方，极片在所述叠料平台模组40上进行叠片，所述放隔膜模组50向叠料平台模组40输送隔膜，使正负电极片之间以隔膜隔开。

所述极片料库模组10、所述上料模组20以及所述贴极片模组30均设置有两个，一个所述极片料库模组10、一个所述上料模组20以及一个所述贴极片模组30构成一组叠片序列，因此所述叠片机共包括两组叠片序列，分别用于正电极极片、负电极极片的叠片操作。所述极片料库模组10、所述上料模组20以及所述贴极片模组30构成的两组叠片序列分别设置于所述叠料平台模组40的两侧，并且与所述叠料平台模组40的距离相等，即所述叠料平台模组40设置于两组叠片序列的正中间位置。

图2示例性的示出了极片料库模组10的结构示意图，所述极片料库模组10用于贮存极片，两组叠片序列的极片料库模组10分别存放正电极极片和负电极极片，对应地，进行正电极极片叠片操作的叠片序列对应的料库模组10存放正电极极片，反之，进行负电极极片叠片操作的叠片序列对应的料库模组10存放负电极极片。

所述极片料库模组10包括一料库驱动电机11、一丝杆、一存贮容器13、一运载板14、两个滑动板15以及一底座16，所述丝杆连接于所述料库驱动电机11，并可在所述料库驱动电机11的驱动下转动；所述底座16固定于所述壳体60的底板上，所述存贮容器13设置于所述底座16上，所述运载板14设置于所述存贮容器13内，且所述运载板14可在所述存贮容器13内运动，电极极片存放于所述运载板14上，随着所述运载板14在所述存贮容器13内运动而不断向外输送。

具体地，所述存贮容器13与电极极片的形状相适应，大体呈正四棱柱状，所述存贮容器13的四个侧面均为镂空结构，其包括四根“L”的棱板131，分别对应正四棱柱的四条棱边，四根棱板131合围形成所述存贮空间。所述棱板131包括两个相互垂直设置的侧板133，且侧板133的中部镂空形成一个滑槽135，相邻棱板131处于同一侧面的两个侧板133的滑槽135之间构成一个滑道，两个滑动板15固定连接于所述运载板14的相对两侧，并可沿着所述 滑槽在滑槽内滑动。

所述丝杆的轴线垂直于所述运载板14所在的平面，且所述运载板14与所述丝杆螺纹连接，所述料库驱动电机11驱动丝杆转动，带动所述运载板14沿所述丝杆的轴向进行上下运动。

图3示例性的示出了上料模组20的结构示意图，所述上料模组20为多工位旋转上料模组，其包括一取料定位气缸21、一刷吹装置23、两个极片定位气缸25、一极片感应器27和一旋转工位29，所述旋转工位29包括多个相互独立工作的工位，本实施例中，包括六个相互独立工作的工位：第一工位291、第二工位292、第三工位293、第四工位294、第五工位295和第六工位296，第一工位291至第六工位296沿顺时针方向依次设置，构成一正六边形，每一个工位占据正六边形的一条边。每一工位包括一长方形的工位板297，用以放置和加工电极极片，六个工位的工位板297合围形成一容纳空间，所述取料定位气缸21设置于所述容纳空间内，位于旋转工位的中心处；所述刷吹装置23设置于第二工位292的工位板297一侧；两个极片定位气缸25设置于第三工位293的工位板的一条对角线两端；所述极片感应器27设置于第三工位293和第四工位294的交界处，用于检测电极极片是否脱落。

所述第一工位291为取极片工位，其设置于所述极片料库模组10的正上方，正对于所述存贮容器13设置，存贮容器13内的电极极片不断被第一工位291获取，具体地，每一工位均具有气缸接口298，用以和取料定位气缸21相接，当气缸接口298连接于取料定位气缸21时，第一工位291从极片料库模组10吸附一片电极极片，且在取料定位气缸21脱离接口后，电极极片仍被吸附在工位板297上。

所述第二工位292为刷吹工位，第一工位291获取电极极片后，即将极片转移至第二工位292，在所述第二工位292对获取的电极极片通过刷吹装置23以毛刷气吹的方式进行处理，以防止获取多个电极极片，若在第一工位291时获取的电极极片大于一片，则可将多余的极片吹走，仅保留一片电极极片输送至下一工位。本实施例中，所述刷吹装置23设置于第二工位292的工位板297上端。

所述第三工位293为定位工位，电极极片在所述第三工位293被定位，所述定位基于对角线进行定位。两个极片定位气缸25分别设置于第三工位293 的工位板297一条对角线的两端，用以协助电极极片的定位。

所述第四工位294为极片取走工位，电极极片经过第一工位291、第二工位292和第三工位293的操作后，在第四工位294被所述贴极片模组30取走。

所述第五工位295和第六工位296为冗余工位，等待获取电极极片。

所述旋转工位29可在电极的驱动下旋转。需要说明的是，上述第一工位291、第二工位292、第三工位293、第四工位294、第五工位295和第六工位296与取极片工位、刷吹工位、定位工位、极片取走工位和冗余工位之间的关系为相对地，而非绝对地。仅在图示的静止状态，第一工位291为取极片工位，第二工位292为刷吹工位，第三工位293为定位工位，第四工位294为极片取走工位，第五工位295和第六工位296为冗余工位。在实际操作中，旋转工位在电极的驱动下旋转，例如，沿顺时针方向旋转，则旋转工位的六个工位依次经历在取极片工位获取电极极片，在刷吹工位进行刷吹操作，在定位工位完成电极极片的定位，最终在极片取走工位时电极极片被取走，并在随后的两个冗余工位状态后，再重复上述获取电极极片到电极极片被取走的一个循环，即在同一时刻，所述旋转工位29的六个工位中各有一个工位处于取极片工位、刷吹工位、定位工位、极片取走工位的状态，同时有两个工位处于冗余工位状态。

在图示的实施例中，第一工位291当前为取极片工位，在下一个区间即随着旋转工位的旋转转变为刷吹工位，而第二工位292由当前的刷吹工位转变为定位工位，第三工位293由当前的定位工位转变为极片取走工位，第四工位294由当前的极片取走工位转变为冗余工位，第五工位295仍为冗余工位，而第六工位296则由冗余工位转变为取极片工位，完成一个循环。

在其他实施例中，所述旋转工位29也可以不是6工位，仅需满足在同一时刻，旋转工位29的多个工位中各有一个工位处于取极片工位、刷吹工位、定位工位、极片取走工位的状态，并且至少一个工位处于冗余工位状态即可。

通过将一个加工过程的各个加工操作分摊到各个工位进行，再利用各个工位的旋转操作，相较于在一个工位完成取极片、刷吹操作、定位、极片被取走的所有操作，所述上料模组将时间分摊给多个工位，极大的提高电池的加工效率。

图4示例性的示出了贴极片模组30的结构示意图，所述贴极片模组30 包括一旋转电机31、一吸附电机33、一摆动臂35以及一吸附装置37，所述摆动臂35一端固定连接于所述旋转电机31并可在所述旋转电机31的驱动下摆动，所述吸附电机33设置于所述摆动臂35上，所述吸附装置37设置于摆动臂35远离旋转电机31一端，并可在吸附电机31的驱动下沿摆动臂35长度方向运动，从而吸附电极极片，将电机极片从上料模组20旋转工位29的极片取走工位取走。

图5示例性的示出了叠料平台模组40的结构示意图，所述叠料平台模组40包括一安装座41、一叠料平台43以及一转动电机45，所述安装座41固定于连接所述安装台以将所述叠料平台模组40固定于所述安装台。所述安装座41相对两侧各设置有一固定版411，所述叠料平台43设置于两个固定版411之间。安装座41一端还设置有一电机安装版413，所述转动电机45安装于电机安装版413上，且转动电机45的转轴依次穿过电机安装版413和两个固定版411，所述转动电机45驱动转轴转动，带动叠料平台43相对安装座41转动，转动的幅度为相对转动电机45转轴所在的、与安装座41相垂直的平面呈±90°角。

所述叠料平台43包括一平台底板431、一平台板432、一平台恒压气缸433、两个平台填补气缸434、一第一叠片组435和一第二叠片组436，所述平台底板431位于两固定板411之间，固定于转动电机45的转轴上，转动电机45通过带动平台底板431进而带动整个叠料平台43在相对转动电机45转轴所在的、与安装座41相垂直的平面呈±45°的两个工作位上往复摆动，且在±45°的两个工作位完成贴片。所述平台恒压气缸433设置于平台底板431的中心，两个平台填补气缸434设置于所述平台恒压气缸433的两侧，所述平台板432设置于平台恒压气缸433上，所述平台板432包括两平台缺口4321，从所述平台板432较长的一边沿平行于较短的一边的方向延伸，所述平台缺口4321的长度小于平台板432较短的一边，两个平台填补气缸434分别对应两个平台缺口4321设置，在平台填补气缸434的驱动下，一根与平台缺口相适应的填补杠可填补于平台缺口4321的位置。第一叠片组435和第二叠片组436分别对应两个叠片序列的叠片操作，分别设置于平台板较长的一边一侧。

第一叠片组435包括一同步电机4351、一传动组件4353、两个压合气缸4355以及两个压片4357，两个压片4357分别固定于两个压合气缸4355上， 分别设置于平台板432较长的一边的两端，压合气缸4355固定于平台底板431的上表面，同步电机4351固定于平台底板431的下表面，传动组件4353包括一主动轮435a、一从动轮435b以及一传送带435c，同步电机4351驱动主动轮435a转动，主动轮435a通过传送带435c带动从动轮435b转动，从而使得设置于平台板较长的一边的两端的两个压合气缸4355及设置于其上的压片4357实现同步操作。

第二叠片组436与第一叠片组435结构相同，且第一叠片组4435和第二叠片组436相对平台板432的中心对称。

可以理解，尽管上文以及下文中叠料平台被转动电机驱动在±45°两个工作位之间摆动，但是这不应理解位限制性的，任何可以驱动转轴转动的动力驱动装置，只要可以实现驱动转轴转动，使叠料平台在±45°两个工作位之间摆动即可，包括但不限于连杆驱动机构、齿轮驱动机构、气缸等。

叠料平台模组40转动的操作按如下方式实现：

在初始状态下，与平台填补气缸434相连的填补杆填补于平台缺口4321，第一叠片组435和第二叠片组436的四个压片4357压住平台板432；转动电机45开始工作，通过转轴和平台底板431的驱动，使叠料平台43往第一方向(此处以第一叠片组435所处位置为第一方向)摆动，摆动到+45°的幅度后，第一叠片组435的两个压片4357拉开，第一叠片组435的两个压合气缸4355同步松开，贴极片模组30对应进行贴电极极片(如正电极极片)操作，贴极片模组30的吸附装置37离开平台板432后，第一叠片组435的两个压片4357拉回，第一叠片组435的两个压合气缸4355同步压合，转动电机45驱动迭料平台43往第二方向(第二叠片组436的方向)摆动，摆动到-45°位置时，第二叠片组436的两个压片拉开，第二叠片组436的两个压合气缸同步松开，贴极片模组30对应进行贴电极极片(如负电极极片)操作，贴极片模组30的吸附装置37离开平台板后，第二叠片组436的两个压片拉回，第二叠片组436的两个压合气缸同步压合，转动电机45驱动迭料平台43回到初始位置，电极极片叠完后，四个压片4357压住电极极片，此时恒压气缸433被压下，重复上述过程直至叠片预置层数，叠片完成后，摆动电机45将叠料平台43摆动90°至电极极片被竖立，电极极片被取走，填补平台气缸434松开，填补杆离开平台缺口4321。

所述放隔膜模组50设置于叠料平台模组40上方，并向叠料平台43输送隔膜，以使得在正负电极极片之间以隔膜隔开。

所述叠片机100工作时，极片料库模组10存贮电极极片，并在料库驱动电机11和运载板14的作用下向上料模组20输送电极极片，电极极片在上料模组20依次经过取极片工位、刷吹工位、定位工位的处理后，在极片取走工位被贴极片模组30取走，贴极片模组30的吸附装置37在吸附电机33驱动下从极片取走工位吸附电极极片，随后旋转电机31驱动摆动臂35摆动45°，此时转动电机45刚好驱动叠料平台43转动到靠近该贴极片模组30的方向，贴极片模组30贴片，贴片后旋转电机31驱动摆动臂35带动吸附装置37远离叠料平台43，完成一个叠片序列的叠片，转动电机45驱动叠料平台43前往另一叠片序列完成叠片。

与现有技术相比，该叠片机100的上料模组20采用了旋转工位，将现有技术中在一个工位完成的操作分成多个工位，大大提高了叠片的效率，同时在+45°摆动贴片，运动轨迹为90°，圆周式跑位，跑位距离短，完成一个90度周期跑位时间为0.6S；配合整机作业完成一次贴完正负极片为1.2S，使锂电池的生产效率进一步得到提高。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含在本实用新型的专利保护范围内。