一种转塔式自动叠片生产线的制作方法

文档序号:20660013发布日期:2020-05-08 13:53阅读:293来源:国知局
一种转塔式自动叠片生产线的制作方法

本实用新型涉及电芯制造领域,特别指一种转塔式自动叠片生产线。



背景技术:

当前,全球锂电池企业主要聚集在韩国、中国和日本。日本在21世纪之前垄断了全球的裡电池产业,其主要产品是二次锂电池。后来,随着韩国和中国对锂电池生产技术的研究和开发而逐渐地在全球占据了一定的市场。国外著名的锂电池生产厂家有三洋、博世、三星、松下、索尼、丰田、东芝、福特、通用、奔驰等。这些厂家一般都有一整套完善的锂电池生产线,其中包含锂电池卷绕设备和极耳焊接设备,这些设备一般由专门的设备生产商提供。调查统计,2016年中国锂电池电芯设备规模为75亿元,同比增长超过100%。其中国产设备占55亿元,预计未来国产比例将提升。目前动力电池的产能和性能,远不能满足终端电动车及储能市场的新增需求,未来3-5年将是锂电设备高速增长期。受动力电池大规模扩张影响,单体动力电池容量较大,用叠片工艺生产效率和性能更优异。许多国内领先电芯制造商都有方形铝壳电池扩产规划,2016年以来对叠片工艺设备需求随之增多。我国锂电池叠片机设备行业,由过去格林晟一家独大,到现在群雄割据的局面。由于动力电池性能要求较高,对设备稳定性、精细度、高速性等要求严格,因此企业在采购中会优先考虑高性能设备,这将加速设备市场向实力型设备企业集中化,同时也倒逼低端市场设备企业竞争加大,小企业为了生存迫使下降价格走薄利多销道路。动力锂电池主要由隔离膜、阴极、阳极、电解液四部分组成,按成型工艺主要分为三种:切片锂电池、叠片锂电池和卷绕锂电池。切片锂电池,由于隔离膜非常柔软,在加工过程中难以保证隔离膜的对齐度,使电池质量下降,因此,在工业中很少使用该方案。叠片锂电池,从结构上看叠片工艺比切片工艺的锂电池加工工艺简单,因为隔离膜在整块锂电池当中为连续的,而且其性能与切片锂电池几乎一样,在工业中常用叠片锂电池替代切片锂电池。方形卷绕锂电池,在整个电池中只有一张阴极极片和一张阳极极片,其加工工艺更为简单,因此卷绕锂电池目前被广泛应用。

在没有出现叠片锂电池之前几乎都是用方形卷绕锂电池,但随着行业内的不断研究,随着电池能量密度要求逐步提高,电芯企业有将电池越做越大的趋势,单电芯做大最主要存在问题在于安全性、生产效率、极片与隔膜卷绕或对叠的控制、产线集体效率等问题。叠片锂电池的优越性能慢慢呈现,叠片锂电池的普及是将来的一大趋势,而解决叠片锂电池的加工效率问题是推广叠片锂电池的必须途径,且随着国内叠片装备企业的不断革新进步,以及大型锂电装备企业的横向延伸,叠片工艺仍会是主流趋势。

目前大部分国内叠片机的机器参数如下:极片高度:60-80mm80-120mm100-200mm;极片宽度:40-60mm60-80mm82-160mm;电池厚度:3-10mm;单片对齐精度:≤0.2mm;整体对齐精度:≤0.5mm;叠片速度:1.5-2/pin。传统的叠片生产线已经无法满足叠片效率已经无法满足自动化产线整线产能要求,因此,针对传统的叠片生产线及叠片工艺需要另辟一种全新的结构及工艺设计,以达到现有产线通过普通改进手段无法提升的量级的产能效率提升。



技术实现要素:

本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足,提供一种通过在一个旋转周期内来回、分段、循环旋转运动依次完成取料、检测、去不良品、叠片等工艺动作,在前后半个旋转周期内分别取出属性不同的极片,并将不同属性极片依次交替叠放于叠片机构上,且利用圆周状转塔结构,完成在同一个旋转周期内同时实现双叠片机构上的依次交替叠合,极大地提升了叠片效率;叠片机构采用双叠片平台结构,通过直线推送的同时实现叠片平台的升降运动,实现平台更换不间断叠片,避免下料时运动干涉问题;同时,通过与转盘旋转同步动作的沿对角位置设置的两组压极片组件依次交替压极片,实现对极片不间断地压紧,有效避免极片发生位移偏差的转塔式自动叠片生产线。

本实用新型采用的技术方案如下:一种转塔式自动叠片生产线,包括机架、进料真空拉体、叠片机构、转塔机构、下料机械手及ccd机构,其中,上述进料真空拉体包括二条,两进料真空拉体平行间隔地设置于机架上,待叠合的正极片及负极片分别均匀间隔地放置于两进料真空拉体上,经进料真空拉体向下吸附固定,并向前直线传输;机架上沿着进料真空拉体方向依次间隔设有二个叠片工位;上述转塔机构包括二个,两转塔机构分别设置于两叠片工位处,转塔机构连接的真空吸板分别延伸至两进料真空拉体处,以便分别从两进料真空拉体上吸取待叠合的正极片及负极片;上述叠片机构包括四个,四叠片机构两两一组分别设置于两转塔机构的两侧,转塔机构以180°为旋转角度,通过两真空吸板在180°旋转角度内分段旋转,分别从两进料真空拉体上取出正极片及负极片后,交替叠放于叠片机构上,并不断循环,直至极片分别在两叠片机构处叠片完成;上述下料机械手包括二套,两下料机械手分别依次设置于两进料真空拉体的下方,并沿进料真空拉体方向延伸至机架外,叠片完成后的极片经下料机械手夹紧取出;上述ccd机构包括二套,两ccd机构分别设置于两叠片工位上方,两ccd机构分别在两叠片工位处对真空吸板上吸附的极片及叠片机构的叠片平台依次进行拍摄定位,以便叠片平台调整位置与角度,使各极片整齐叠合。

优选地,所述的转塔机构包括转塔动力组件、转盘、ng板、光源板、真空吸板及传动组件,其中,上述转塔动力组件设置于两进料真空拉体之间,转塔动力组件的左右两侧分别设置有叠片机构;上述转盘水平连接于转塔动力组件的上部,并经转塔动力组件驱动而旋转运动;上述真空吸板包括四块,四块真空吸板分别沿圆周方向均匀间隔地连接于转盘上,并随转盘旋转运动,初始位置时,真空吸板垂直于两进料真空拉体,并延伸至两进料真空拉体的上方,以便吸附极片;上述ng板包括四块,四块ng板两两一组分别水平设置于叠片机构与真空吸板的初始位置之间;上述光源板()包括四块,四块光源板分别水平设置于ng板与真空吸板的初始位置之间;转盘带动两真空吸板自初始位置依次旋转至光源板、ng板及叠片机构处,在光源板处,ccd机构拍摄定位吸附的极片,检测到的不良品极片放入ng板上,且ccd机构在叠片机构处拍摄,将良品极片放置于叠片机构上;上述传动组件连接于转塔动力组件上,并与两侧的叠片机构连接,以便将动力传递至叠片机构内,驱动叠片机构内的压极片组件压紧真空吸板叠放的极片;

上述转塔动力组件包括转塔电机、第一传动带、传动轮、第一传动轴及传动箱,其中,上述转塔电机及传动箱间隔设置,转塔电机的输出轴从一侧伸出;上述第一传动轴设置于传动箱内,且第一传动轴的两端分别伸出传动箱外;上述传动轮设置于第一传动轴伸出传动箱一侧的端部;上述第一传动带连接于转塔电机的输出轴及传动轮上,转塔电机的动力输出至第一传动轴,并经传动箱向上输出动力,以便驱动连接于传动箱上部的转盘旋转运动;

传动箱的上部边沿处连接有至少二个支架;上述ng板及光源板分别水平连接于支架上;

上述传动组件包括第二传动带及第三传动带,其中,上述第二传动带及第三传动带的一端分别在第一传动轴伸出传动箱另一侧的端部,第二传动带及第三传动带的另一端分别连接在传动箱两侧的叠片机构上,以便转塔电机在驱动转盘旋转叠极片的同时,驱动两叠片机构的两组压极片组件依次交替的压紧或松开叠放好的极片。

优选地,所述的叠片机构包括叠片调整组件、平台更换组件、叠片平台及压极片组件,其中,上述叠片调整组件设置在传动箱的侧部,叠片调整组件在水平面内调整横向、纵向及角度;上述平台更换组件设置在叠片调整组件上,并经叠片调整组件驱动而整体调整位置和角度;上述叠片平台包括二个,两叠片平台可滑动地设置在平台更换组件上,平台更换组件驱动叠片平台沿直线方向运动的同时,通过限位导向使叠片平台在升降运动,以便叠片及取料;上述压极片组件包括二组,压极片组件设置于叠片平台的侧部,二组压极片组件经第一传动轴驱动而依次交替地从对角位置压紧或松开叠片平台上叠放的极片。

优选地,所述的叠片调整组件包括叠片支座、旋转电机、第一支座、第一调整电机、第一调整传动带、第二传动轴、第二支座、直线模组及第三支座,其中,上述叠片支座水平设置于传动箱的侧部;上述旋转电机设置于叠片支座的下方,且输出端朝上穿过叠片支座;上述第一支座水平连接在旋转电机的输出端上,并经旋转电机驱动而旋转运动;上述第二传动轴沿横向方向可转动地设置在第一支座上,第二传动轴的中部为丝杆结构,其上套设有丝杆套;上述第一调整电机连接在第一支座的侧部;上述第一调整传动带的两端分别连接在第二传动轴及第一调整电机的输出端上,第一调整电机驱动第二传动轴旋转运动,使得其上套设的丝杆套沿横向方向直线运动;上述第二支座水平连接于丝杆套上,并随丝杆套横向移动;上述直线模组沿纵向方向设置在第二支座上;上述第三支座沿纵向方向可滑动地连接在直线模组上,并经直线模组驱动而沿纵向方向直线运动;

上述平台更换组件包括导向支撑板、导向槽及限位导孔,其中,上述导向支撑板包括两块,两导向支撑板沿纵向方向竖直设置于第二支座的两侧;上述导向槽包括二条,两导向槽分别设置于两导向支撑板的内侧壁上,形成条状凹槽,该条状凹槽中部高,两侧低;上述限位导孔包括至少二个,限位导孔竖直开设在第三支座上,并向下贯通第三支座;叠片机构的两叠片平台沿竖直方向可滑动地分别插设在限位导孔内,且叠片平台侧部设置的导向辊轮分别伸入两导向槽内,并在导向槽内自由滚动;直线模组驱动第三支座沿纵向方向直线运动时,导向辊轮沿着导向槽滚动,随着导向槽高度变化,使得叠片平台在限位导孔内升降运动;

上述叠片平台包括叠片座、导向支杆、叠片台及导向辊轮,其中,上述叠片座水平设置在第三支座的上方;上述导向辊轮包括二个,导向辊轮分别连接于叠片座的两侧,并自由转动,两导向辊轮分别伸入导向槽内,以便支撑叠片座;上述导向支杆包括至少二根,导向支杆竖直连接在叠片座的下部,且对应插设于限位导孔内;第三支座纵向直线运动时,导向辊轮在导向槽内滚动,随着导向槽高度变化,导向槽给导向辊轮的作用力推动导向支杆带动叠片座沿竖直方向升降运动;上述叠片台水平设置于叠片座上方,叠片台与叠片座之间连接有导杆,导杆沿竖直方向可滑动地插设在叠片座内,叠片座的下部设有升降气缸,升降气缸的输出端朝上穿过叠片座连接在叠片台上,以便支撑叠片台,并驱动叠片台升降运动。

优选地,所述的压极片组件包括第三传动轴、凸轮、第四传动带、第四支座、顶座及压极片部件,其中,上述第三传动轴包括二根,两第三传动轴沿纵向方向可转动地设置于第一支座的两侧,其中一根第三传动轴的一端伸出第一支座并与第二传动带或第三传动带连接,第二传动带或第三传动带驱动第三传动轴旋转运动;上述第四传动带连接于两第三传动轴的另一端,其中一根第三传动轴旋转时,通过第四传动带带动另一根第三传动轴同步旋转运动;上述凸轮包括四个,四个凸轮两两一组,分别间隔设置于两第三传动轴上;同一根第三传动轴上的两凸轮的凸起方向相反;四个凸轮包括沿对角位置设置的两组,一组对角位置设置的两凸轮的凸起方向相同,同时与另一组对角位置的两凸轮凸起方向相反;上述第四支座包括二个,两第四支座分别竖直设置在第一支座的两侧,第四支座的内侧壁上竖直设有滑轨;上述顶座包括二个,四个顶座两两一组分别可滑动地嵌设在第四支座内侧壁上的滑轨上,四个顶座的下部分别延伸至四个凸轮处,凸轮旋转时其凸起部上顶顶座,使顶座向上顶起。

优选地,所述的压极片部件包括滑板、斜轨、支块、拨板、辊轮、限位柱、弹簧、支柱及压片,其中,上述支块包括二个,支块分别设置于叠片座的两侧,并向外侧延伸;支块的两外侧壁上分别设有斜轨,斜轨由外而内朝叠片座方向倾斜向下延伸;上述滑板竖直设置在支块的侧部,且可滑动地嵌设在斜轨上,滑板的外侧壁上设有限位柱;上述拨板设置在滑板的外侧,拨板的下端与支块可转动地连接,拨板的上端延伸至限位柱的侧方;上述辊轮可转动地连接在拨板的下方;上述弹簧的两端分别连接在叠片座与限位柱上;上述支柱竖直设置在滑板的上部,且延伸至叠片台的外侧;上述压片水平设置在支柱上,且位于叠片台的上方;自然状态下,弹簧的拉力拉动限位柱带动滑板沿着斜轨朝叠片台方向倾斜向下运动,使得压片压紧放置于叠片台上的极片;对角位置的凸轮同时向上顶起顶座时,两对角位置的顶座分别向上顶推辊轮,使两对角位置的辊轮带动拨板朝外侧旋转,拨板的上部通过向外抵推限位柱,推动滑板带动压片朝外倾斜向上运动,以便松开极片;另一组对角位置的压片则压紧极片,如此反复交替,第一传动轴驱动转盘旋转运动取极片的同时,驱动第三传动轴同步旋转,使叠放极片与压极片同步协同动作。

优选地,所述的进料真空拉体包括拉体架、吸管、传动电机、传送带及真空吸孔,其中,上述拉体架沿直线方向设置在机架上,并延伸至机架的两侧,拉体架的内部形成安装空间;上述吸管包括至少二个,吸管间隔设置于拉体架的侧部,并与拉体架内的安装空间连通,以便对拉体架抽真空;上述传送带设置在安装空间内,经张紧辊张紧,传送带将安装空间的上部开口盖住;上述传动电机设置在拉体架的侧部,且输出端与张紧辊连接,传动电机驱动张紧辊转动,以便驱动传送带向前运动;上述真空吸孔包括至少二个,真空吸孔开设于传送带上;上一工序生产好的极片流入传送带上,经真空吸孔向下吸附固定,并经传送带传输至转塔机构处,以便转塔机构取下极片。

优选地,所述的ccd机构固定悬挂在机架上罩设的机罩的下部,ccd机构包括挂柱、支盘、延伸支板、第一ccd头、第二ccd头、支撑连杆及光源,其中,上述挂柱竖直连接在机罩的下部;上述支盘水平连接于挂柱的下部;上述延伸支板包括至少二块,延伸支板间隔地连接在支盘的侧部,并水平向外延伸,延伸支板沿竖直投影方向与光源板及叠片台对应设置;上述第一ccd头包括至少二个,第一ccd头设置在与光源板对应的延伸支板下部,且镜头朝下设置,第一ccd头从四角位置拍摄待叠放的极片的位置;上述第二ccd头包括至少二个,第二ccd头设置在与叠片台对应的延伸支板下部,且镜头朝下设置,第二ccd头从对角位置拍摄叠片台上叠放的极片的位置;工控机接收到第一ccd头及第二ccd头拍摄的位置信息后,进行视觉分析,并通过叠片机构的叠片调整组件调整叠片台的位置或角度,以便极片叠放整齐;上述支撑连杆连接于延伸支板的下部;上述光源连接于支撑连杆上,光源提供ccd拍摄时的光线辅助。

优选地,所述的下料机械手包括第一直线滑轨、第一滑座、第二直线滑轨、第二滑座、取料直线电机、取料传动带、第一取料传动轴、取料支板、第三直线滑轨、第三滑座、第二取料传动轴、取料调整电机、取料升降电机、夹料气缸及夹爪,其中,上述第一直线滑轨沿进料真空拉体方向设置在进料真空拉体的下方,并延伸至机架外;上述第一滑座可滑动地嵌设在第一直线滑轨上;上述第二直线滑轨沿垂直于第一直线滑轨方向设置在第一滑座上;上述第二滑座可滑动地嵌设在第二直线滑轨上;上述取料直线电机沿第二直线滑轨方向设置于第一滑座上;上述第一取料传动轴同向地设置于取料直线电机的侧部,并与第一滑座可转动地连接,第一取料传动轴的中部为丝杆,该丝杆部位套设有丝杆套,丝杆套连接固定于第二滑座的底部;上述取料传动带连接于取料直线电机的输出端与第一取料传动轴上,取料直线电机驱动第一取料传动轴旋转运动,使得套设于其上的丝杆套带着第二滑座沿第二直线滑轨方向运动;上述取料支板竖直设置于第二滑座上;上述第三直线滑轨竖直设置于取料支板上;上述第三滑座可滑动地嵌设在第三直线滑轨上;上述第二取料传动轴竖直设置在取料支板的侧部,且与取料支板可转动地连接,第二取料传动轴中部设有丝杆部,丝杆部上套设连接有丝杆套,丝杆套连接在第三滑座上;上述取料升降电机设置在取料支板的侧部,且输出端与第二取料传动轴连接,以便驱动第二取料传动轴旋转运动,第二取料传动轴上的丝杆套带动第三滑座沿第三直线滑轨升降运动;上述取料调整电机设置在第三滑座的一侧壁上,第三滑座的另一侧壁上沿竖直方向可转动地连接有调整传动轴,该调整传动轴的下端通过传动带与取料调整电机的输出端连接,并经取料调整电机驱动而旋转运动,调整传动轴上设有丝杆部,该丝杆部上套设有丝杆套;上述夹料气缸连接固定在调整传动轴的丝杆套上,调整传动轴旋转运动时,通过丝杆套驱动夹料气缸升降运动;上述夹爪包括两组,两组夹爪上下间隔地连接在夹料气缸的输出端上,并经夹料气缸驱动而夹紧或松开叠片平台上叠好后的极片。

本实用新型的有益效果在于:

本实用新型针对现有技术存在的缺陷和不足自主研发设计了一种通过在一个旋转周期内来回、分段、循环旋转运动依次完成取料、检测、去不良品、叠片等工艺动作,在前后半个旋转周期内分别取出属性不同的极片,并将不同属性极片依次交替叠放于叠片机构上,且利用圆周状转塔结构,完成在同一个旋转周期内同时实现双叠片机构上的依次交替叠合,极大地提升了叠片效率;叠片机构采用双叠片平台结构,通过直线推送的同时实现叠片平台的升降运动,实现平台更换不间断叠片,避免下料时运动干涉问题;同时,通过与转盘旋转同步动作的沿对角位置设置的两组压极片组件依次交替压极片,实现对极片不间断地压紧,有效避免极片发生位移偏差,转塔式自动叠片生产线。

本实用新型以两套转塔机构及与其配套的两套叠片平台为核心叠片部分,本实用新型将该核心叠片部分设置于平行间隔设置的两进料真空拉体之间;两进料真空拉体分别将上一工序切割生产后的正极片及负极片沿直线方向逐次向前导出;转塔机构从进料真空拉体的间隔取极片如第一个转塔机构取排列在第1、3、5..处的极片,第二个转塔机构则取排列在第2、4、6..处的极片,该种结构使得两转塔机构之间的设置距离为进料真空拉体上相邻两极片间距的奇数倍,两转塔机构同时叠片工作,使整线叠片效率提升一倍,且在进料真空拉体速度够快的情况下,可通过增加转塔机构数量的方式使得整线叠片效率更进一步提升。本实用新型的一套转塔机构搭配两套叠片机构设计,两叠片机构设置在转塔机构的左右两侧,转塔机构沿纵向方向延伸的中心线两侧分别形成两叠片空间,两叠片空间对应的旋转角度为180°;转塔机构驱动两真空吸板在叠片空间内在一条进料真空拉体取一种属性的极片后,旋转90°将该种属性的极片放置于叠片机构上;叠片的同时,另一真空吸板则从叠片机构移动至另一条进料真空拉体处,并从该另一条进料真空拉体处吸取另一种属性的极片;转塔以反向方向旋转90°,原真空吸板空转回一条进料真空拉体,另一真空吸板则将该另一种属性的极片叠放在已叠放的一种属性的极片上;叠片机构通过传动组件与转塔机构联动,转塔机构旋转叠片的同时,叠片机构上设置于对角位置的二组压极片组件分别交替不间断地压紧已叠放的极片。更具体地:

本实用新型的转塔装置两侧分别设有两个叠片机构;本实用新型转塔机构取送叠片的路径可整体沿转盘的左右中心线分割为两部分,其中,位于左侧的180°旋转角度空间及两真空吸板满足转塔左侧的叠片机构叠片,位于右侧的180°旋转角度空间及两真空吸板满足转塔右侧的叠片机构叠片;在左侧的或右侧的其中一个180°旋转角度空间内,真空吸板以垂直于两进料真空拉体的位置为起始位置,转盘顺时针旋转90°时,前侧的真空吸板将前侧的进料真空拉体上的极片吸取,并旋转至叠片机构上方,将极片叠放至左侧的叠片机构上,同时相邻的真空吸板从叠片机构处旋转至后侧进料拉体上方,并从后侧进料拉体上取出不同属性的极片;转盘反向旋转90°时,此时前侧的真空吸板空转回前侧进料拉体处,相邻的真空吸板带着不同属性的极片移回至叠片机构上方,并将不同属性的极片叠放至上一片已经叠好的极片上;如此反复循环,本实用新型以转塔左右两侧的半圆内的真空吸板旋转90°完成一片极片的叠放,来回一次,总计旋转角度180°为一个旋转周期,完成属性相反的两片极片的依次交替叠放;同时,左侧或右侧的两真空吸板工作步骤相同,即转盘旋转90°即可分别在两叠片平台上完成两片极片的叠放;该种转塔式叠片取、送及叠料工艺方式极大地缩短了叠片耗时;具体地,本实用新型转塔在半圆的旋转范围内,旋转90°即一个叠片平台上叠一片极片所消耗的时间为0.6s,包括取料上升耗时0.075s,旋转耗时0.3s,转塔下降叠片耗时0.075s,叠片耗时0.15s,在该0.6s内时间内,本实用新型同时实现了两叠片机构上一片极片的叠放,因此,本实用新型的叠片效率为0.3s/pin,相比于传统叠片机构的叠片速度1.5-2/pin得到了大幅度地提升,对于电芯整线的自动化产线产能提升具有不可替代的作用。

另外,本实用新型针对电芯极片叠片工艺进行独创性研发设计,叠片机构采用双叠片平台结构设计,以便通过叠片平台的切换更替保证叠片机的转塔机构不间断地取料,避免了叠片停顿情况;具体地,本实用新型在第三支座的两侧分别竖直设有导向支撑板,导向支撑板的内侧壁上设有条状结构的导向槽,导向槽的中部高两侧低,中部高位处作为叠片工作位,两侧低位处为取料工作位;本实用新型两叠片平台两侧设置的导向辊轮分别伸入导向槽内,经导向槽支撑叠片平台,且导向辊轮可在导向槽内自由滑动;同时,叠片平台下部连接的导向支杆沿竖直方向可滑动地插设在第三支座内,第三支座在直线模组驱动下直线移动时,通过导向支杆带动叠片平台直线移动,以便切换叠片平台,同时,叠片平台移动时,导向辊轮在导向槽内滑动,导向槽对导向辊轮的作用力推动叠片平台沿竖直方向升降运动,通过导向支杆导向限位;通过该种结构设计,即实现了双叠片平台的自动切换,以保证叠片不间断,同时叠片平台在直线切换的过程中,沿着导向槽方向同步的升降运动,以使叠片平台在移动至低位处,使叠片平台位于进料真空拉体的下方,便于下料机械手夹取叠好的极片,避免了进料真空拉体干涉下料机械手运动的情况。

本实用新型针对叠片过程中压极片的工艺要求进行独创性的研发,通过两组沿叠片台对角位置设置的压极片组件,实现了叠放极片的同时协同联动地压极片,且两组压极片组件依次交替压紧或松开极片,使得叠片平台上叠放的极片上始终保持有一组压极片组件压紧,该种结构工艺设计,有效地实现了极片叠放过程中不间断地压极片,可避免极片位置发生偏移,导致上下极片出现不对齐情况,且压极片与叠片同步协同动作,压极片动作无需占用另外的时间,有效地减少了压极片时间消耗,提升叠片效率;具体地,本实用新型包括二根第三传动轴,两第三传动轴上分别间隔设置有两凸轮,同一根第三传动轴上两凸轮的凸起方向相反设置,且位于对角位置的两凸轮的凸起方向相同,对角位置的凸轮形成一组;两根第三传动轴同步同向旋转时,一组对角位置设置的凸轮向上顶起,另一组对角位置的凸轮则向下。凸起的凸轮向上顶升顶座,顶座则上顶辊轮,辊轮带动拨板朝叠片台外侧方向旋转运动,拨板的上部抵推设置在滑板外侧壁上的限位柱上,使得限位柱带动位于对角位置的滑板沿着设置于支块侧部的斜轨朝外侧倾斜向上直线滑动,滑板带动支柱运动,使得支柱上部水平设置的压片朝外倾斜向上离开叠片台上的极片;同时,位于另一对角位置的两滑板则通过弹簧的弹力作用向内侧拉动滑板,使得滑板沿着斜轨方向朝内侧倾斜向下移动,从而带动其上连接的压片压紧固定叠放台上的极片;如此,反复交替,随着第三转轴的转动方向与转盘的转动方向同步变换,实现了两组压片依次交替地压紧极片。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图之一。

图2为本实用新型的立体结构示意图之二。

图3为本实用新型的立体结构示意图之三。

图4为本实用新型隐藏转塔机构后的立体结构示意图之一。

图5为本实用新型隐藏转塔机构部件后的立体结构示意图之二。

图6为本实用新型转塔机构与叠片平台的装配结构示意图之一。

图7为本实用新型转塔机构与叠片平台的装配结构示意图之二。

图8为本实用新型叠片机构的立体结构示意图之一。

图9为本实用新型叠片机构的立体结构示意图之二。

图10本本实用新型叠片机构的立体结构示意图之三。

图11为本实用新型隐藏单个叠片平台后的立体结构示意图之一。

图12为本实用新型隐藏单个叠片平台后的立体结构示意图之二。

图13为本实用新型隐藏两个叠片平台后的立体结构示意图之一。

图14为本实用新型隐藏两个叠片平台后的立体结构示意图之二。

图15为本实用新型叠片机构的部件结构示意图之一。

图16为本实用新型叠片机构的部件结构示意图之二。

图17为本实用新型叠片机构的部件结构示意图之三。

图18为本实用新型叠片机构的部件结构示意图之四。

图19为本实用新型叠片平台的立体结构示意图之一。

图20为本实用新型叠片平台的立体结构示意图之二。

图21为本实用新型叠片平台的立体结构示意图之三。

图22为本实用新型转塔机构的立体结构示意图之一。

图23为本实用新型转塔机构的立体结构示意图之二。

图24为本实用新型转塔机构的立体结构示意图之三。

图25为本实用新型进料真空拉体的立体结构示意图之一。

图26为本实用新型进料真空拉体的立体结构示意图之二。

图27为本实用新型下料机械手的立体结构示意图之一。

图28为本实用新型下料机械手的立体结构示意图之二。

图29为本实用新型ccd机构的立体结构示意图之一。

图30为本实用新型ccd机构的立体结构示意图之二。

图31为本实用新型的工艺步骤流程示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步描述:

如图1至图30所示,本实用新型采取的技术方案如下:一种转塔式自动叠片生产线,包括机架1、进料真空拉体2、叠片机构3、转塔机构4、下料机械手5及ccd机构6,其中,上述进料真空拉体2包括二条,两进料真空拉体2平行间隔地设置于机架1上,待叠合的正极片及负极片分别均匀间隔地放置于两进料真空拉体2上,经进料真空拉体2向下吸附固定,并向前直线传输;机架1上沿着进料真空拉体2方向依次间隔设有二个叠片工位;上述转塔机构4包括二个,两转塔机构4分别设置于两叠片工位处,转塔机构4连接的真空吸板分别延伸至两进料真空拉体2处,以便分别从两进料真空拉体2上吸取待叠合的正极片及负极片;上述叠片机构3包括四个,四叠片机构3两两一组分别设置于两转塔机构4的两侧,转塔机构4以180°为旋转角度,通过两真空吸板在180°旋转角度内分段旋转,分别从两进料真空拉体2上取出正极片及负极片后,交替叠放于叠片机构3上,并不断循环,直至极片分别在两叠片机构3处叠片完成;上述下料机械手5包括二套,两下料机械手5分别依次设置于两进料真空拉体2的下方,并沿进料真空拉体2方向延伸至机架1外,叠片完成后的极片经下料机械手5夹紧取出;上述ccd机构6包括二套,两ccd机构6分别设置于两叠片工位上方,两ccd机构6分别在两叠片工位处对真空吸板上吸附的极片及叠片机构3的叠片平台依次进行拍摄定位,以便叠片平台30调整位置与角度,使各极片整齐叠合。

优选地,所述的转塔机构4包括转塔动力组件、转盘46、ng板47、光源板48、真空吸板49及传动组件,其中,上述转塔动力组件设置于两进料真空拉体2之间,转塔动力组件的左右两侧分别设置有叠片机构3;上述转盘46水平连接于转塔动力组件的上部,并经转塔动力组件驱动而旋转运动;上述真空吸板49包括四块,四块真空吸板49分别沿圆周方向均匀间隔地连接于转盘46上,并随转盘46旋转运动,初始位置时,真空吸板49垂直于两进料真空拉体2,并延伸至两进料真空拉体2的上方,以便吸附极片;上述ng板47包括四块,四块ng板47两两一组分别水平设置于叠片机构3与真空吸板49的初始位置之间;上述光源板(48)包括四块,四块光源板48分别水平设置于ng板47与真空吸板49的初始位置之间;转盘46带动两真空吸板49自初始位置依次旋转至光源板48、ng板47及叠片机构3处,在光源板48处,ccd机构拍摄定位吸附的极片,检测到的不良品极片放入ng板47上,且ccd机构在叠片机构3处拍摄,将良品极片放置于叠片机构3上;上述传动组件连接于转塔动力组件上,并与两侧的叠片机构3连接,以便将动力传递至叠片机构3内,驱动叠片机构3内的压极片组件压紧真空吸板49叠放的极片0;

上述转塔动力组件包括转塔电机41、第一传动带42、传动轮43、第一传动轴44及传动箱45,其中,上述转塔电机41及传动箱45间隔设置,转塔电机41的输出轴从一侧伸出;上述第一传动轴44设置于传动箱45内,且第一传动轴44的两端分别伸出传动箱45外;上述传动轮43设置于第一传动轴44伸出传动箱45一侧的端部;上述第一传动带42连接于转塔电机41的输出轴及传动轮43上,转塔电机41的动力输出至第一传动轴44,并经传动箱45向上输出动力,以便驱动连接于传动箱45上部的转盘46旋转运动;

传动箱45的上部边沿处连接有至少二个支架412;上述ng板47及光源板48分别水平连接于支架412上;

上述传动组件包括第二传动带410及第三传动带411,其中,上述第二传动带410及第三传动带411的一端分别在第一传动轴44伸出传动箱45另一侧的端部,第二传动带410及第三传动带411的另一端分别连接在传动箱45两侧的叠片机构3上,以便转塔电机41在驱动转盘46旋转叠极片的同时,驱动两叠片机构3的两组压极片组件依次交替的压紧或松开叠放好的极片。

优选地,所述的叠片机构3包括叠片调整组件、平台更换组件、叠片平台30及压极片组件,其中,上述叠片调整组件设置在传动箱45的侧部,叠片调整组件在水平面内调整横向、纵向及角度;上述平台更换组件设置在叠片调整组件上,并经叠片调整组件驱动而整体调整位置和角度;上述叠片平台30包括二个,两叠片平台30可滑动地设置在平台更换组件上,平台更换组件驱动叠片平台30沿直线方向运动的同时,通过限位导向使叠片平台30在升降运动,以便叠片及取料;上述压极片组件包括二组,压极片组件设置于叠片平台30的侧部,二组压极片组件经第一传动轴44驱动而依次交替地从对角位置压紧或松开叠片平台30上叠放的极片。

优选地,所述的叠片调整组件包括叠片支座31、旋转电机32、第一支座33、第一调整电机34、第一调整传动带35、第二传动轴36、第二支座37、直线模组310及第三支座311,其中,上述叠片支座31水平设置于传动箱45的侧部;上述旋转电机32设置于叠片支座31的下方,且输出端朝上穿过叠片支座31;上述第一支座33水平连接在旋转电机32的输出端上,并经旋转电机32驱动而旋转运动;上述第二传动轴36沿横向方向可转动地设置在第一支座33上,第二传动轴36的中部为丝杆结构,其上套设有丝杆套;上述第一调整电机34连接在第一支座33的侧部;上述第一调整传动带35的两端分别连接在第二传动轴36及第一调整电机34的输出端上,第一调整电机34驱动第二传动轴36旋转运动,使得其上套设的丝杆套沿横向方向直线运动;上述第二支座37水平连接于丝杆套上,并随丝杆套横向移动;上述直线模组310沿纵向方向设置在第二支座37上;上述第三支座311沿纵向方向可滑动地连接在直线模组310上,并经直线模组310驱动而沿纵向方向直线运动;

上述平台更换组件包括导向支撑板38、导向槽39及限位导孔312,其中,上述导向支撑板38包括两块,两导向支撑板38沿纵向方向竖直设置于第二支座37的两侧;上述导向槽39包括二条,两导向槽39分别设置于两导向支撑板38的内侧壁上,形成条状凹槽,该条状凹槽中部高,两侧低;上述限位导孔312包括至少二个,限位导孔312竖直开设在第三支座311上,并向下贯通第三支座311;叠片机构3的两叠片平台30沿竖直方向可滑动地分别插设在限位导孔312内,且叠片平台30侧部设置的导向辊轮304分别伸入两导向槽39内,并在导向槽39内自由滚动;直线模组310驱动第三支座311沿纵向方向直线运动时,导向辊轮304沿着导向槽39滚动,随着导向槽39高度变化,使得叠片平台30在限位导孔312内升降运动;

上述叠片平台30包括叠片座301、导向支杆302、叠片台303及导向辊轮304,其中,上述叠片座301水平设置在第三支座311的上方;上述导向辊轮304包括二个,导向辊轮304分别连接于叠片座301的两侧,并自由转动,两导向辊轮304分别伸入导向槽39内,以便支撑叠片座301;上述导向支杆302包括至少二根,导向支杆302竖直连接在叠片座301的下部,且对应插设于限位导孔312内;第三支座311纵向直线运动时,导向辊轮304在导向槽39内滚动,随着导向槽39高度变化,导向槽39给导向辊轮304的作用力推动导向支杆302带动叠片座301沿竖直方向升降运动;上述叠片台303水平设置于叠片座301上方,叠片台303与叠片座301之间连接有导杆,导杆沿竖直方向可滑动地插设在叠片座301内,叠片座301的下部设有升降气缸3014,升降气缸3014的输出端朝上穿过叠片座301连接在叠片台303上,以便支撑叠片台303,并驱动叠片台303升降运动。

优选地,所述的压极片组件包括第三传动轴313、凸轮314、第四传动带315、第四支座316、顶座317及压极片部件,其中,上述第三传动轴313包括二根,两第三传动轴313沿纵向方向可转动地设置于第一支座33的两侧,其中一根第三传动轴313的一端伸出第一支座33并与第二传动带410或第三传动带411连接,第二传动带410或第三传动带411驱动第三传动轴313旋转运动;上述第四传动带315连接于两第三传动轴313的另一端,其中一根第三传动轴313旋转时,通过第四传动带315带动另一根第三传动轴313同步旋转运动;上述凸轮314包括四个,四个凸轮314两两一组,分别间隔设置于两第三传动轴313上;同一根第三传动轴313上的两凸轮314的凸起方向相反;四个凸轮314包括沿对角位置设置的两组,一组对角位置设置的两凸轮314的凸起方向相同,同时与另一组对角位置的两凸轮314凸起方向相反;上述第四支座316包括二个,两第四支座316分别竖直设置在第一支座33的两侧,第四支座316的内侧壁上竖直设有滑轨;上述顶座317包括二个,四个顶座317两两一组分别可滑动地嵌设在第四支座316内侧壁上的滑轨上,四个顶座317的下部分别延伸至四个凸轮314处,凸轮314旋转时其凸起部上顶顶座317,使顶座317向上顶起。

优选地,所述的压极片部件包括滑板305、斜轨306、支块307、拨板308、辊轮309、限位柱3010、弹簧3011、支柱3012及压片3013,其中,上述支块307包括二个,支块307分别设置于叠片座301的两侧,并向外侧延伸;支块307的两外侧壁上分别设有斜轨306,斜轨306由外而内朝叠片座301方向倾斜向下延伸;上述滑板305竖直设置在支块307的侧部,且可滑动地嵌设在斜轨306上,滑板305的外侧壁上设有限位柱3010;上述拨板308设置在滑板305的外侧,拨板308的下端与支块307可转动地连接,拨板308的上端延伸至限位柱3010的侧方;上述辊轮309可转动地连接在拨板308的下方;上述弹簧3011的两端分别连接在叠片座301与限位柱3010上;上述支柱3012竖直设置在滑板305的上部,且延伸至叠片台303的外侧;上述压片3013水平设置在支柱3012上,且位于叠片台303的上方;自然状态下,弹簧3011的拉力拉动限位柱3010带动滑板305沿着斜轨306朝叠片台303方向倾斜向下运动,使得压片3013压紧放置于叠片台303上的极片0;对角位置的凸轮314同时向上顶起顶座317时,两对角位置的顶座317分别向上顶推辊轮309,使两对角位置的辊轮309带动拨板308朝外侧旋转,拨板308的上部通过向外抵推限位柱3010,推动滑板305带动压片3013朝外倾斜向上运动,以便松开极片0;另一组对角位置的压片3013则压紧极片0,如此反复交替,第一传动轴44驱动转盘46旋转运动取极片0的同时,驱动第三传动轴313同步旋转,使叠放极片与压极片同步协同动作。

优选地,所述的进料真空拉体2包括拉体架21、吸管22、传动电机23、传送带24及真空吸孔25,其中,上述拉体架21沿直线方向设置在机架1上,并延伸至机架1的两侧,拉体架21的内部形成安装空间;上述吸管22包括至少二个,吸管22间隔设置于拉体架21的侧部,并与拉体架21内的安装空间连通,以便对拉体架21抽真空;上述传送带24设置在安装空间内,经张紧辊张紧,传送带24将安装空间的上部开口盖住;上述传动电机23设置在拉体架21的侧部,且输出端与张紧辊连接,传动电机23驱动张紧辊转动,以便驱动传送带24向前运动;上述真空吸孔25包括至少二个,真空吸孔25开设于传送带24上;上一工序生产好的极片0流入传送带24上,经真空吸孔25向下吸附固定,并经传送带24传输至转塔机构4处,以便转塔机构4取下极片0。

优选地,所述的ccd机构6固定悬挂在机架1上罩设的机罩7的下部,ccd机构6包括挂柱61、支盘62、延伸支板63、第一ccd头64、第二ccd头65、支撑连杆66及光源67,其中,上述挂柱61竖直连接在机罩7的下部;上述支盘62水平连接于挂柱61的下部;上述延伸支板63包括至少二块,延伸支板63间隔地连接在支盘62的侧部,并水平向外延伸,延伸支板63沿竖直投影方向与光源板48及叠片台303对应设置;上述第一ccd头64包括至少二个,第一ccd头64设置在与光源板48对应的延伸支板63下部,且镜头朝下设置,第一ccd头64从四角位置拍摄待叠放的极片0的位置;上述第二ccd头65包括至少二个,第二ccd头65设置在与叠片台303对应的延伸支板63下部,且镜头朝下设置,第二ccd头65从对角位置拍摄叠片台303上叠放的极片0的位置;工控机接收到第一ccd头64及第二ccd头65拍摄的位置信息后,进行视觉分析,并通过叠片机构3的叠片调整组件调整叠片台303的位置或角度,以便极片叠放整齐;上述支撑连杆66连接于延伸支板63的下部;上述光源67连接于支撑连杆66上,光源67提供ccd拍摄时的光线辅助。

优选地,所述的下料机械手5包括第一直线滑轨51、第一滑座52、第二直线滑轨53、第二滑座54、取料直线电机55、取料传动带56、第一取料传动轴57、取料支板58、第三直线滑轨59、第三滑座510、第二取料传动轴511、取料调整电机512、取料升降电机513、夹料气缸514及夹爪515,其中,上述第一直线滑轨51沿进料真空拉体2方向设置在进料真空拉体2的下方,并延伸至机架1外;上述第一滑座52可滑动地嵌设在第一直线滑轨51上;上述第二直线滑轨53沿垂直于第一直线滑轨51方向设置在第一滑座52上;上述第二滑座54可滑动地嵌设在第二直线滑轨53上;上述取料直线电机55沿第二直线滑轨53方向设置于第一滑座52上;上述第一取料传动轴57同向地设置于取料直线电机55的侧部,并与第一滑座52可转动地连接,第一取料传动轴57的中部为丝杆,该丝杆部位套设有丝杆套,丝杆套连接固定于第二滑座54的底部;上述取料传动带56连接于取料直线电机55的输出端与第一取料传动轴57上,取料直线电机55驱动第一取料传动轴57旋转运动,使得套设于其上的丝杆套带着第二滑座54沿第二直线滑轨53方向运动;上述取料支板58竖直设置于第二滑座54上;上述第三直线滑轨59竖直设置于取料支板58上;上述第三滑座510可滑动地嵌设在第三直线滑轨59上;上述第二取料传动轴511竖直设置在取料支板58的侧部,且与取料支板58可转动地连接,第二取料传动轴511中部设有丝杆部,丝杆部上套设连接有丝杆套,丝杆套连接在第三滑座510上;上述取料升降电机513设置在取料支板58的侧部,且输出端与第二取料传动轴511连接,以便驱动第二取料传动轴511旋转运动,第二取料传动轴511上的丝杆套带动第三滑座510沿第三直线滑轨59升降运动;上述取料调整电机512设置在第三滑座510的一侧壁上,第三滑座510的另一侧壁上沿竖直方向可转动地连接有调整传动轴,该调整传动轴的下端通过传动带与取料调整电机512的输出端连接,并经取料调整电机512驱动而旋转运动,调整传动轴上设有丝杆部,该丝杆部上套设有丝杆套;上述夹料气缸514连接固定在调整传动轴的丝杆套上,调整传动轴旋转运动时,通过丝杆套驱动夹料气缸514升降运动;上述夹爪515包括两组,两组夹爪515上下间隔地连接在夹料气缸514的输出端上,并经夹料气缸514驱动而夹紧或松开叠片平台30上叠好后的极片。

如图31所示,一种转塔式自动叠片生产线的叠片工艺,包括如下工艺步骤:

s1、进料:正极片及负极片分别同步流入两进料真空拉体上,并分别经进料真空拉体向前传输;

s2、第一次取料:设置于两进料真空拉体之间的转塔机构的一侧的180°旋转角度内的一块真空吸板位于一条进料真空拉体处,并从该进料真空拉体上吸取一种属性的极片,与该真空吸板90°相邻设置的另一块真空吸板位于叠片机构处,并将极片放入叠片机构;

s3、叠片平台转换:设置于转塔机构两侧的两叠片机构的平台更换组件驱动叠好极片的叠片平台从高位移动至低位处,同时驱动待空叠片平台从低位移动至高位;

s4、第一次ccd拍摄:步骤s2中真空吸板取料后,转塔机构的转盘驱动两真空吸板旋转至第一次拍摄位置处,ccd机构从四角位置对取出的极片进行拍摄定位;

s5、第二次ccd拍摄及位置校正:ccd机构从对角位置对步骤s3中移动至高位的叠片平台的叠片台进行拍摄定位,工控机通过视觉分析第一次ccd拍摄的位置信息和第二次ccd拍摄的位置信息,控制叠片机构的叠片调整组件调整叠片台的位置和或角度;

s6、压片拔离及第一次叠片:步骤s5中叠片台的位置校正完成后,转塔机构的转盘驱动一块真空吸板将吸取的极片移动至叠片台的上方,转盘旋转的同时,与转盘同一动力驱动的叠片机构的一组对角位置设置的压片经凸轮上顶而倾斜向上离开叠片台,同时另一组对角位置的压片压合在叠片台上;真空吸板将一种属性的极片叠放在叠片台上;同步地,另一块真空吸板则移动至另一条进料真空拉体处,并从另一条进料真空拉体处吸取另一种属性的极片;

s7、第二次叠片:步骤s6中第一次叠片完成后,转塔机构的转盘驱动真空吸板沿与步骤s4及步骤s6相反方向旋转90°,一块真空吸板空转回一条进料真空拉体处,另一块真空吸板同步地从另一条进料真空拉体处朝叠片机构转动,且该另一块真空吸板与步骤s4及s5相同的在90°旋转角度内分别进行极片位置和叠片平台位置拍摄后,进行位置校正,最后将另一种属性的极片叠放至上一极片上;且转盘反向旋转的同时,与步骤s6相反的,叠片机构的另一组对角位置的压片从叠片平台上倾斜向上离开叠片台,一组对角位置的压片则倾斜向下压住叠好的负极片正极片;如此反复交替,叠片台上叠放好一片极片后,对角位置的两组压片依次交替的压紧叠好的极片,直至叠片完成;

s8、下料:步骤s7中的极片叠合完成后,叠片机构重复步骤s3的动作,将叠好极片的叠片平台移动至低位;下料机械手将低位处的叠料平台上叠好的极片夹紧后取出下料。

进一步,本实用新型设计了一种通过在一个旋转周期内来回、分段、循环旋转运动依次完成取料、检测、去不良品、叠片等工艺动作,在前后半个旋转周期内分别取出属性不同的极片,并将不同属性极片依次交替叠放于叠片机构上,且利用圆周状转塔结构,完成在同一个旋转周期内同时实现双叠片机构上的依次交替叠合,极大地提升了叠片效率;叠片机构采用双叠片平台结构,通过直线推送的同时实现叠片平台的升降运动,实现平台更换不间断叠片,避免下料时运动干涉问题;同时,通过与转盘旋转同步动作的沿对角位置设置的两组压极片组件依次交替压极片,实现对极片不间断地压紧,有效避免极片发生位移偏差,转塔式自动叠片生产线。本实用新型以两套转塔机构及与其配套的两套叠片平台为核心叠片部分,本实用新型将该核心叠片部分设置于平行间隔设置的两进料真空拉体之间;两进料真空拉体分别将上一工序切割生产后的正极片及负极片沿直线方向逐次向前导出;转塔机构从进料真空拉体的间隔取极片如第一个转塔机构取排列在第1、3、5..处的极片,第二个转塔机构则取排列在第2、4、6..处的极片,该种结构使得两转塔机构之间的设置距离为进料真空拉体上相邻两极片间距的奇数倍,两转塔机构同时叠片工作,使整线叠片效率提升一倍,且在进料真空拉体速度够快的情况下,可通过增加转塔机构数量的方式使得整线叠片效率更进一步提升。本实用新型的一套转塔机构搭配两套叠片机构设计,两叠片机构设置在转塔机构的左右两侧,转塔机构沿纵向方向延伸的中心线两侧分别形成两叠片空间,两叠片空间对应的旋转角度为180°;转塔机构驱动两真空吸板在叠片空间内在一条进料真空拉体取一种属性的极片后,旋转90°将该种属性的极片放置于叠片机构上;叠片的同时,另一真空吸板则从叠片机构移动至另一条进料真空拉体处,并从该另一条进料真空拉体处吸取另一种属性的极片;转塔以反向方向旋转90°,原真空吸板空转回一条进料真空拉体,另一真空吸板则将该另一种属性的极片叠放在已叠放的一种属性的极片上;叠片机构通过传动组件与转塔机构联动,转塔机构旋转叠片的同时,叠片机构上设置于对角位置的二组压极片组件分别交替不间断地压紧已叠放的极片。更具体地:本实用新型的转塔装置两侧分别设有两个叠片机构;本实用新型转塔机构取送叠片的路径可整体沿转盘的左右中心线分割为两部分,其中,位于左侧的180°旋转角度空间及两真空吸板满足转塔左侧的叠片机构叠片,位于右侧的180°旋转角度空间及两真空吸板满足转塔右侧的叠片机构叠片;在左侧的或右侧的其中一个180°旋转角度空间内,真空吸板以垂直于两进料真空拉体的位置为起始位置,转盘顺时针旋转90°时,前侧的真空吸板将前侧的进料真空拉体上的极片吸取,并旋转至叠片机构上方,将极片叠放至左侧的叠片机构上,同时相邻的真空吸板从叠片机构处旋转至后侧进料拉体上方,并从后侧进料拉体上取出不同属性的极片;转盘反向旋转90°时,此时前侧的真空吸板空转回前侧进料拉体处,相邻的真空吸板带着不同属性的极片移回至叠片机构上方,并将不同属性的极片叠放至上一片已经叠好的极片上;如此反复循环,本实用新型以转塔左右两侧的半圆内的真空吸板旋转90°完成一片极片的叠放,来回一次,总计旋转角度180°为一个旋转周期,完成属性相反的两片极片的依次交替叠放;同时,左侧或右侧的两真空吸板工作步骤相同,即转盘旋转90°即可分别在两叠片平台上完成两片极片的叠放;该种转塔式叠片取、送及叠料工艺方式极大地缩短了叠片耗时;具体地,本实用新型转塔在半圆的旋转范围内,旋转90°即一个叠片平台上叠一片极片所消耗的时间为0.6s,包括取料上升耗时0.075s,旋转耗时0.3s,转塔下降叠片耗时0.075s,叠片耗时0.15s,在该0.6s内时间内,本实用新型同时实现了两叠片机构上一片极片的叠放,因此,本实用新型的叠片效率为0.3s/pin,相比于传统叠片机构的叠片速度1.5-2/pin得到了大幅度地提升,对于电芯整线的自动化产线产能提升具有不可替代的作用。另外,本实用新型针对电芯极片叠片工艺进行独创性研发设计,叠片机构采用双叠片平台结构设计,以便通过叠片平台的切换更替保证叠片机的转塔机构不间断地取料,避免了叠片停顿情况;具体地,本实用新型在第三支座的两侧分别竖直设有导向支撑板,导向支撑板的内侧壁上设有条状结构的导向槽,导向槽的中部高两侧低,中部高位处作为叠片工作位,两侧低位处为取料工作位;本实用新型两叠片平台两侧设置的导向辊轮分别伸入导向槽内,经导向槽支撑叠片平台,且导向辊轮可在导向槽内自由滑动;同时,叠片平台下部连接的导向支杆沿竖直方向可滑动地插设在第三支座内,第三支座在直线模组驱动下直线移动时,通过导向支杆带动叠片平台直线移动,以便切换叠片平台,同时,叠片平台移动时,导向辊轮在导向槽内滑动,导向槽对导向辊轮的作用力推动叠片平台沿竖直方向升降运动,通过导向支杆导向限位;通过该种结构设计,即实现了双叠片平台的自动切换,以保证叠片不间断,同时叠片平台在直线切换的过程中,沿着导向槽方向同步的升降运动,以使叠片平台在移动至低位处,使叠片平台位于进料真空拉体的下方,便于下料机械手夹取叠好的极片,避免了进料真空拉体干涉下料机械手运动的情况。本实用新型针对叠片过程中压极片的工艺要求进行独创性的研发,通过两组沿叠片台对角位置设置的压极片组件,实现了叠放极片的同时协同联动地压极片,且两组压极片组件依次交替压紧或松开极片,使得叠片平台上叠放的极片上始终保持有一组压极片组件压紧,该种结构工艺设计,有效地实现了极片叠放过程中不间断地压极片,可避免极片位置发生偏移,导致上下极片出现不对齐情况,且压极片与叠片同步协同动作,压极片动作无需占用另外的时间,有效地减少了压极片时间消耗,提升叠片效率;具体地,本实用新型包括二根第三传动轴,两第三传动轴上分别间隔设置有两凸轮,同一根第三传动轴上两凸轮的凸起方向相反设置,且位于对角位置的两凸轮的凸起方向相同,对角位置的凸轮形成一组;两根第三传动轴同步同向旋转时,一组对角位置设置的凸轮向上顶起,另一组对角位置的凸轮则向下。凸起的凸轮向上顶升顶座,顶座则上顶辊轮,辊轮带动拨板朝叠片台外侧方向旋转运动,拨板的上部抵推设置在滑板外侧壁上的限位柱上,使得限位柱带动位于对角位置的滑板沿着设置于支块侧部的斜轨朝外侧倾斜向上直线滑动,滑板带动支柱运动,使得支柱上部水平设置的压片朝外倾斜向上离开叠片台上的极片;同时,位于另一对角位置的两滑板则通过弹簧的弹力作用向内侧拉动滑板,使得滑板沿着斜轨方向朝内侧倾斜向下移动,从而带动其上连接的压片压紧固定叠放台上的极片;如此,反复交替,随着第三转轴的转动方向与转盘的转动方向同步变换,实现了两组压片依次交替地压紧极片。

本实用新型的实施例只是介绍其具体实施方式,不在于限制其保护范围。本行业的技术人员在本实施例的启发下可以作出某些修改,故凡依照本实用新型专利范围所做的等效变化或修饰,均属于本实用新型专利权利要求范围内。

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