方形电芯正极片外包卷绕机构及双工位卷绕机的制作方法

文档序号:21315205发布日期:2020-06-30 20:43阅读:247来源:国知局
方形电芯正极片外包卷绕机构及双工位卷绕机的制作方法

本发明涉及电池设备技术领域,尤其是方形电芯正极片外包卷绕机构及双工位卷绕机。



背景技术:

在目前电芯设备中,卷绕形式的电芯在电芯中由于其电池性能稳定、制造效率高等优点被广大锂电制造企业所采用,市场所占比重很大,因而对应的电池卷绕机需求也较大。

但是,现有市场上用于方形电芯的卷绕机中卷绕机因方形电芯体积越来越小,工艺精度要求越来越高,造成了方形电芯制造难度大、设备成本高、良品率低。同时,现有适配的卷绕机存在结构复杂、操作复杂、电芯电芯生产不稳定、良品率低的问题。

同时,电芯电芯卷绕外包工艺有正极片外包和隔膜外包,小型方形卷绕电芯实现正极片外包由于受机构空间比较紧凑,实现比较难,现有中,涉及到方形卷绕电芯正极片外包的设备均是卷绕的常规的方形电芯。

相关技术领域中,尚缺少较佳技术方案解决上述问题。



技术实现要素:

本发明解决的技术问题是针对上述现有技术中的问题,提供一种方形电芯正极片外包卷绕机构及双工位卷绕机,解决相关技术领域中小型方形电芯卷绕设备受空间影响实现正极片外包卷绕困难的问题,实现了方形小电芯正极片外包卷绕。

第一方面,本发明采取的一种技术方案如下:一种方形电芯正极片外包卷绕机构,包括设在面板上的设在卷绕组件和设在面板上且位于所述卷绕组件的周向外侧的极片顶压组件、隔膜顶压组件、隔膜焊切组件、正极片掀起组件和收尾组件,其中,

所述卷绕组件包括两能交替在上卷绕工位和下卷绕工位之间转动的插拔式卷针单元,位于上卷绕工位处的所述插拨式卷针单元能在上卷绕工位处承接隔膜、负极片和正极片并在完成预卷和插片卷绕后转动至下卷绕工位处进行正极片包边卷绕和收尾;

所述极片顶压组件包括两对称设在卷绕上辅助器两侧的极片顶压装置,用于配合所述卷绕上辅助器将放卷的负极片和正极片压贴于隔膜和/或牵引入片;所述隔膜顶压组件包括两对称设置的隔膜顶压装置,并在所述插拔式卷针单元进行预卷、插片卷绕和从上卷绕工位转动至下卷绕工位过程中将隔膜与负极片和正极片压紧,和/或在所述隔膜焊切组件焊切隔膜过程中顶压两隔膜而夹压负极片;所述正极片掀起组件用于掀起正极片并使所述隔膜焊切组件能对两隔膜进行焊切;所述收尾组件用于在隔膜焊切过程中压持隔膜,和/或在正极片包边过程压持正极片并与所述插拨式卷针单元配合而完成电芯正极片包边卷绕收尾。

作为对上述技术方案的进一步阐述:

在上述技术方案中,两所述插拔式卷针单元安设在公转组件上,所述公转组件包括与面板固接的基体座,所述基体座上同轴装配有主轴转盘,所述主轴转盘通过设在其轴向一端的传动齿轮与设在由公转电机驱动的减速机之驱动轴上的驱动齿轮啮合传动而转动,并带动嵌套于主轴转盘上的两所述插拔式卷针单元交替在上卷绕工位和下卷绕工位之间转动;每一所述插拔式卷针单元均包括卷针中轴、与卷针中轴通过卷针连接头连接的卷针、活动穿设于卷针中轴且与活动穿设于卷针连接头的插片连接的卷针芯轴;所述卷针中轴通过卷绕外轴配合轴套活动装配于所述主轴转盘,所述卷针外轴上设第一传动齿轮,所述第一传动齿轮与设在两同轴设置的传动轴上的从动齿轮啮合连接,两所述传动轴均通过同步带传动副与卷绕驱动电机传动连接,所述传动轴由对应的卷绕驱动电机驱动转动并带动两个插拔式卷针单元相对主轴转盘自转而完成电芯卷绕;每一所述卷针中轴远离所述卷针连接头的轴向一端还设轴尾轮,所述卷针芯轴伸出所述卷针中轴设轴尾轮的端设轴尾拨轮;每一所述插拔式卷针单元还对接垂直面板设置的抽拨装置,所述抽拨装置包括垂直面板设置的安装板,所述安装板上设有直线导轨,所述直线导轨上活动安设有出针拨块和拨片拉块,所述出针拨块和拨片拉块分别通过连接块与固设在安装板上驱动气缸传动连接并能由匹配的驱动气缸传动沿所述直线导轨滑动,所述出针拨块和拨片拉块在设置位置上还被设置为分别与所述轴尾轮和所述轴尾拨轮活动对接,并在所述出针拨块沿所述直线导轨滑动过程中传动所述插拔式卷针单元出针或退针,和/或在所述拨片拉块沿所述直线导轨滑动过程中传动所述插片平行于所述卷针插入/退出卷绕的电芯。

在上述技术方案中,两所述极片顶压装置包括负极片顶压装置和正极片顶压装置,所述负极片顶压装置和正极片顶压装置均包括垂直面板设置的滑组座,所述滑组座通过垂直其设置的第一直线导轨连接移动架,所述移动架匹配其移动方向的一端通过压轮座装配有极片压辊,所述正极片顶压装置的所述压轮座还连接与所述卷绕上辅助器适配的入片导向块,所述移动架还与设在所述滑组座上的第一驱动气缸传动连接;所述第一驱动气缸传动所述移动架带动所述极片压辊和/或入片导向块沿第一直线导轨移动,匹配将放卷的负极片和正极片压贴于隔膜和/或牵引入片;两隔膜顶压装置均包括垂直面板设置的第一滑组座,所述第一滑组座通过垂直其设置的第二直线导轨连接第一移动架,所述第一移动架匹配其移动方向的一端通过第一压轮座装配有隔膜压辊,所述第一移动架还与设在所述第一滑组座上的第二驱动气缸传动连接;所述第二驱动气缸传动所述第一移动架带动所述隔膜压辊沿第二直线导轨移动,匹配将隔膜与负极片和正极片压紧和/或顶压两隔膜而夹压负极片;所述隔膜焊切组件包括对称设置的冷热焊切装置和焊切辅助装置,所述冷热焊切装置和焊切辅助装置均包括垂直面板设置的第二滑组座,所述第二滑组座通过垂直其设置的第三直线导轨连接焊切架,所述冷热焊切装置的所述焊切架通过隔热垫连接热切焊刀,所述热切焊刀下部还设有与所述焊切架固接的隔膜冷切刀,所述焊切辅助装置的焊切架固接在设置位置上与所述热焊切刀和隔膜冷切刀匹配正对的焊切垫块,所述焊切架还与设在第二滑组座上的第三驱动气缸传动连接;所述第三驱动气缸传动所述焊切架沿第三直线导轨滑动,使所述热切焊刀和隔膜冷切刀与所述焊切垫块相向移动,匹配对隔膜进行焊切;所述收尾组件包括垂直面板设置的第三滑组座,所述第三滑组座通过垂直其设置的第四直线导轨连接第三移动架,所述第三移动架匹配其移动方向的一端通过第三压轮座装配有压辊,所述第三移动架还与设在所述第三滑组座上的第四驱动气缸传动连接;所述第四驱动气缸传动所述第三移动架带动所述压辊沿第四直线导轨移动,匹配在隔膜焊切过程中压持隔膜,和/或在正极片包边过程压持正极片并与所述插拨式卷针单元配合而完成电芯正极片包边卷绕收尾。

在上述技术方案中,所述正极片掀起组件包括垂直面板设置的安装架,所述安装架远离与面板连接的端垂直其设有平移气缸,所述平移气缸传动连接移动座,所述移动座上通过轴承装配有相对所述安装架平行设置的吸片转轴,所述吸片转轴通过摆臂连接安装真空吸盘的极片吸片杆,所述吸片转轴还通过吸片驱动块配合联动块与设在移动座上的第五驱动气缸传动连接;所述平移气缸传动移动座平移,使所述极片吸片杆和真空吸盘移动至位于正极片端面一侧,配合所述第五驱动气缸传动所述吸片转轴转动而使极片吸片杆摆动和真空吸盘真空吸附,匹配将正极片掀起。

本发明的卷绕机构通过在较小机构空间上内设置正极片掀起组件,在电芯卷绕至末端位置时,将正极片掀起,从而方便两隔膜切断和焊接,焊接完成后进行正极片包边卷绕,满足正极片外包工艺需求。本发明的卷绕机构解决相关技术领域中小型方形电芯卷绕设备受空间影响实现正极片外包卷绕困难的问题,实现了方形小电芯正极片外包卷绕。

第二方面,本发明采取的另一种技术方案如下:一种双工位卷绕机,包括第一方面所述的一种方形电芯正极片外包卷绕机构,还包括:隔膜放卷机构,包括两隔膜放卷组件,用于将电芯的两隔膜纠偏分送至所述卷绕机构的上卷绕工位处;极片放卷机构,包括两极片纠偏放卷组件,两极片纠偏放卷组件对称设在两隔膜放卷组件其中之一的两侧,用于对电芯的正、负极片依次进行放卷、长度测量、刷粉除铁和纠偏并送料至极片送片裁切机构;极片送片裁切机构,包括两送片裁切组件,两所述送片裁切组件分别与匹配的所述极片纠偏放卷组件对接,并用于将由匹配的极片纠偏放卷组件放卷的正极片/负极片送片至所述卷绕机构的上卷绕工位处,和在所述卷绕机构卷绕正极片/负极片至设定长度后裁断;贴胶机构,设在下卷绕工位旁侧,并用于对完成正极片包边卷绕的电芯尾部收尾贴终止胶带;下料机构,与所述卷绕机构和所述贴胶机构于下卷绕工位处对接,并在对电芯进行卷绕不良检测、电芯压芯和短路测试后下料。

作为对上述技术方案的进一步阐述:

在上述技术方案中,每一隔膜放卷组件均包括固设在所述面板上的底座,所述底座上设有沿垂直面板延伸的导轨,所述导轨上设滑座,所述滑座固接联动板,所述联动板通过滚珠丝杆配合直线导套组件与所述底座连接,所述滚珠丝杆还通过联轴器与设在所述联动板上的纠偏电机传动连接,所述纠偏电机能传动所述联动板带动所述滑座沿所述导轨滑动,所述滑座上嵌套有活动贯穿所述面板的隔膜放卷胀轴,所述隔膜放卷胀轴通过胀轴连接头与设所述联动板上的胀轴气缸传动连接,所述隔膜放卷胀轴还通过同步轮传动副与设在所述联动板上的放卷驱动电机传动连接;所述联动板还通过活动贯穿面板的滑杆连接过辊支撑板,所述过辊支撑板上通过轴承装配有若干沿隔膜送卷方向依次设置的隔膜过辊和通过支架安设的隔膜静电棒,所述过辊支撑板上还设有通过枢转摆臂传动连接第六驱动气缸并用于张紧隔膜的隔膜张力辊。

在上述技术方案中,两极片纠偏放卷组件均包括沿极片送料方向依次设置的纠偏放卷组件、位置纠偏组件、色标检测组件、张力组件、至少一个刷粉装置、至少一个除铁装置、测长组件和过程纠偏组件;其中,所述纠偏放卷组件包括设在面板上的第一底座,所述第一底座上设有沿垂直面板方向延伸的第一导轨,所述第一导轨上设第一滑座,所述第一滑座固接随动板,所述随动板通过第一滚珠丝杆配合第一直线导套组件与所述第一底座连接,所述第一滚珠丝杆还通过第一联轴器与设在所述随动板上的第一纠偏电机传动连接,所述第一纠偏电机能传动所述随动板带动所述第一滑座沿所述第一导轨滑动,所述第一滑座上嵌套有活动贯穿所述面板的极片放卷轴,所述极片放卷轴一端通过同步带传动副传动连接设在随动板上的第一放卷电机,另一端与承载极片卷料的胀轴体连接,第一放卷电机能传动极片放卷轴带动胀轴体转动,匹配进行放卷;所述极片放卷轴轴向一端设涨紧气缸,所述涨紧气缸能传动贯穿极片放卷轴且与胀轴体活动对接的涨紧心轴插入/退出胀轴体,使胀轴体涨紧极片卷料,所述随动板还通过活动贯穿面板的第一滑杆连接设有极片过辊的过辊支架;所述位置纠偏组件包括垂直面板安设的纠偏架,所述纠偏架远离面板的端上固设两纠偏调节导杆,所述纠偏调节导杆上设纠偏调节滑块,所述纠偏调节滑块上固接安装纠偏传感器的安装片,所述纠偏调节滑块还能由安设在纠偏前定位块上的微分头传动而带动纠偏调节滑块沿纠偏调节导杆滑动,匹配对极片进行位置纠偏;所述色标检测组件包括垂直面板安设的检测支架,所述检测支架远离面板的端上固设两光轴,所述光轴上活动安设有由设在两光轴之间的调节螺杆驱动滑动的检测安装座,所述检测安装座上固设色标传感器;所述张力组件包括固设在过辊架上的张力过辊,所述过辊架通过嵌套与面板上的张力摆臂轴与固设在面板上的第六驱动气缸传动连接,所述第六驱动气缸能通过张力摆臂轴传动所述过辊架带动张力过辊摆动而调节牵引的极片的张力;每一所述刷粉组件均包括安设在吸粉盒内且由驱动电机传动转动的极片刷粉辊,所述吸粉盒通过吸粉盒支架与面板固接,所述面板上匹配每一吸粉盒的位置上均设有一第一压辊,所述第一压辊将极片压抵于匹配的极片刷粉辊上而进行刷粉除尘;每一所述除铁组件均包括安设在除铁座内的磁铁,所述除铁座通过t型安装座与面板固接;所述测长组件包括与面板固接的测长角座,所述测长角座通过直线导杆与安装测长压辊的压轮座连接,所述压轮座还与固设在测长角座上的第七驱动气缸传动连接,所述测长角座上还通过轴承活动连接在位置上与所述测长压辊匹配正对的测长辊,所述测长辊还通过联轴器连接设在其轴向一端并用于测量极片放卷长度的编码器;所述过程纠偏组件包括固设在面板上的纠偏底座,所述纠偏底座通过纠偏摆角轴承连接安装过程纠偏辊的纠偏辊安装座,所述纠偏底座上还设旋转轴,所述旋转轴上固设支座,所述支座上设有通过丝杆连接头和支轴与所述纠偏辊安装座传动连接的电动滚珠丝杆传动副,所述纠偏辊安装座还通过支板、凸轮轴承和滑槽座与所述纠偏底座活动连接。

在上述技术方案中,两所述送片裁切组件均包括安设在所述面板上送片底座,所述送片底座上设滚珠丝杆滑台,所述滚丝杆滑台传动连接一滑板,所述滑板上固设有第一滚珠丝杆滑台,所述滑板还通过切刀连接块连接极片裁切组件,所述第一滚珠丝杆滑台则通过送片连接块连接与所述极片裁切组件活动对接的送片夹组件;所述滚珠丝杆滑台传动所述滑板带动所述极片裁切组件和第一滚珠丝杆滑台移动,使所述极片裁切组件、送片夹组件和由送片夹组件夹持的极片朝向上卷绕工位移动,配合所述第一滚珠丝杆滑台传动所述送片夹组件移动,匹配使送片夹组件夹持正极片/负极片朝向匹配的极片裁切组件移动而完成送片,和/或使极片裁切组件在卷绕机构卷绕正极片/负极片至设定长度后裁断;所述送夹片组件包括与送片连接块连接的送片支板,所述送片支板宽度方向的一侧边上固设固定压块,所述固定压块固接固定送片夹,并通过支撑座安装有压辊,所述送片支板宽度方向的另一侧边上固设支块,所述支块通过导杆活动连接动辊座,所述动辊座上设有在位置上与所述压辊正对的送片压辊和在位置上与所述固定送片夹正对的动送片夹,所述动辊座还与设在所述送片支板上的第八驱动气缸传动连接;所述极片裁切组件包括与切刀连接块固接的切刀座,所述切刀座上固设安装固定切刀的固定刀座,所述切刀座背对所述固定刀座的端设第九驱动气缸,所述第九驱动气缸通过联动块配合两贯穿所述切刀座并伸出至其设固定刀座侧的导柱连接动刀座,所述动刀座通过第一导杆配合弹簧活动连接在位置上与所述固定切刀正对的切刀压板。

在上述技术方案中,所述贴胶机构包括与面板固接的上胶底板,所述上胶底板上设贴胶底座,所述贴胶底座长度方向的一侧固设沿垂直面板方向延伸的立板,所述立板的一侧壁上沿其延伸方向依次设有胶带盘、预拉胶带组件和拉切胶带组件,所述拉切胶带组件用于承接由所述预拉胶带组件从胶带盘上预拉放松的胶带并拉取设定长度的胶带后裁断为胶带片;还包括设在所述贴胶底座上并与所述拉切胶带组件对接的上胶带组件,所述上胶带组件能将胶带片送至下卷绕工位处的完成正极片包边的电芯尾部贴胶;其中,所述预拉胶带组件包括垂直立板设置的多个胶带过辊,多个所述胶带过辊沿立板延伸方向间隔设置,多个所述胶带过辊其中两个之间还设有设在预拉滑块上的预拉辊,所述预拉滑块穿设在竖向设置的导向轴上并与预拉气缸传动连接;所述拉切胶带组件包括设在立板上的拉胶带气缸,所述拉胶带气缸通过气缸连接块连接挂设在两第四直线导轨上的第一滑板,两第四直线导轨上还挂设顶胶底板,所述第一滑板上设有沿立板延伸方向依次设置的胶带后压组件、胶带裁切组件和胶带中压组件,所述顶胶底板上固设胶带前压组件;所述拉胶带气缸能传动所述第一滑板带动所述胶带后压组件、胶带裁切组件和胶带中压组件朝向/背离所述胶带前压组件移动,配合所述胶带后压组件、胶带中压组件和胶带前压组件夹持胶带及胶带裁切组件裁切胶带,匹配将预拉放松的胶带前送并裁切为设定长度的胶带片;所述胶带前压组件包括固设在顶胶底板上的顶胶气缸,所述顶胶气缸传动连接顶胶块,所述顶胶气缸传动所述顶胶块朝向所述上胶带组件移动并压顶所述上胶带组件的真空吸附贴胶辊而压住胶带;所述胶带后压组件包括固设在第一滑板上的后压胶气缸,所述后压胶气缸能传动后压胶块竖向移动并配合设于后压胶块正上方并与第一滑板固接的压胶挡块而夹住胶带;所述胶带中压组件包括固设在第一滑板上的中压胶气缸,所述中压胶气缸能传动中压胶块竖向移动直至压抵位于所述中压胶块正上方的所述顶胶块而夹压胶带;所述胶带裁切组件包括竖向设在第一滑板上的切胶气缸,所述切胶气缸能传动切胶刀竖向移动并将由所述胶带后压组件、所述胶带中压组件和所述胶带前压组件匹配夹持的胶带裁切为胶带片;所述上胶带组件包括安设在贴胶底座长度方向另一端的第十驱动气缸,所述第十驱动气缸传动连接安装旋转臂气缸的第一安装座,所述旋转臂气缸通过关节轴承和贴胶旋转臂与设在u型支架上的贴胶旋转块枢转连接,所述旋转臂气缸能传动所述贴胶旋转块相对所述u型支架摆动并带动设在其上的吸胶贴覆组件把所述拉切胶带组件裁切的胶带片吸附并送至完成正极片包边的电芯尾部贴胶,所述吸胶贴覆组件包括固设在贴胶旋转块上的贴胶辊安装座,所述贴胶辊安装座上通过轴承装配有真空吸附贴胶辊,所述真空吸附贴胶辊还通过第一同步带传动副与固设在u型支架上的驱动电机传动连接并由其驱动转动而贴胶。

在上述技术方案中,所述下料机构包括设于面板上且沿下料方向依次对接设置的取电芯组件、卷绕不良剔除组件、上提接电芯组件、电芯接料组件、电芯移料组件、压芯短路测试组件、剔除组件和良品输送组件;其中,所述取电芯组件包括沿下料方向延伸的第五直线导轨,所述第五直线导轨上通过接芯连接块连接水平接料架,所述接芯连接块还与取料气缸传动连接;所述取料气缸传动接芯连接块带动水平接料架移动,匹配从下卷绕工位处承接电芯并朝向上提接芯组件移送;所述卷绕不良剔除组件设在所述取电芯组件和上提接芯组件之间,包括垂直面板设置的挡料支架,所述挡料支架上设传动连接挡料板的挡料气缸,所述挡料气缸传动挡料板移动,使所述挡料板将由所述取电芯组件移送的卷绕不良电芯从水平接料架上剔除;所述上提接电芯组件包括垂直面板设置的第一安装板,所述第一安装板上设垂直面板延伸的第六直线导轨,所述第六直线导轨上设有接芯滑板,所述接芯滑板能由设在第一安装板上的横移气缸传动沿第六直线导轨滑动,所述接芯滑板上竖向安设有第七直线导轨,所述第七直线导轨上设有吸芯滑座,所述吸芯滑座上固接吸芯安装块,所述吸芯安装块上设有至少一排真空吸嘴,所述吸芯滑座还与固设在接芯滑板上的上提气缸传动连接;所述横移气缸传动接芯滑板匹配移动,配合上提气缸传动所述吸芯滑座带动吸芯安装块及所述真空吸嘴竖向移动,匹配将所述取电芯组件移送的电芯吸取上提并横移至所述电芯接料组件正上方;所述电芯接料组件包括垂直面板设置的第二安装板,所述第二安装板上竖向安设有传动连接接料托块的接料气缸,所述接料气缸传动所述接料托块竖向移动并与所述上提接电芯组件和所述压芯短路测试组件的前托板活动对接,匹配在承接由上提接电芯组件上提横移送料的电芯后移送至与所述前托板平齐位置上;所述电芯移料组件包括沿下料方向延伸的第八直线导轨,所述第八直线导轨上设滑块座,所述滑块座与设在面板上的移料气缸传动连接,所述滑块座上固设竖向设置的升降气缸,所述升降气缸传动连接在设置位置上位于所述接料托块和所述前托板的正上方的拔芯夹爪架;所述移料气缸传动所述滑动座沿第八直线导轨滑动,配合所述升降气缸传动所述拔芯夹爪架竖向移动,匹配将电芯从接料托块、前托板及压芯短路测试组件的加热块移料至前托板、加热块及良品输送组件上;所述压芯短路测试组件还包括通过连接杆连接的第一固定板和第二固定板,所述第一固定板上固设所述加热块,所述加热块旁侧还设有由第一气缸驱动竖向移动的极耳接触块,所述第二固定板通过下压导杆连接安装下压加热块的下压隔热座,所述下压隔热座还与设在第二固定板上的下压气缸传动连接,所述下压隔热座还通过第三导杆和弹簧活动连接极耳下压块,所述下压加热块在位置上与加热块匹配正对,所述极耳下压块在位置上与极耳接触块匹配正对;所述剔除组件包括通过连接片与第二固定板固接的剔除挂板,所述剔除挂板通过圆棒装配有能沿垂直下料方向滑动的吸嘴滑动块,所述吸嘴滑动块与设在剔除挂板上的第二气缸传动连接,所述吸嘴滑动块还通过伸缩导杆连接安装气动吸嘴的吸嘴安装板,所述吸嘴安装板还与设在吸嘴滑动块上的取料气缸传动连接;所述良品输送组件为与所述压芯短路测试组件对接的输送带,并用于将良品电芯输送下料。

本发明的卷绕机能够实现小型方形电芯正极片外包卷绕,卷绕机的结构布局合理,操作方便;本发明卷绕机的采用二卷绕工位结构,相比市场上的三卷绕工位结构具有结构简单,工位功能分配合理,有效降低了加工、制造成本;本发明的卷绕机的插拨式卷绕组件采用同轴双卷针设置,其中第一卷针为主卷针,第二卷针为用于插片的辅助卷针,可以根据电芯工艺生产需要选择开启或关闭,引入插片能有效减少电芯的“s"变形,提高卷绕电芯的良品率。

附图说明

图1是本发明卷绕机构的一种立体视图;

图2是图1的一种正面视图;

图3是本发明卷绕机构的卷绕组件的立体视图;

图4是本发明卷绕机构的卷绕组件的另一种立体视图;

图5是本发明插拔式卷针单元的一种分解视图;

图6是本发明正极片掀起组件的一种立体视图;

图7是本发明卷绕机的立体图;

图8是本发明卷绕机的正面视图;

图9是本发明卷绕机的隔膜放卷机构的立体图

图10是本发明卷绕机的极片放卷机构的立体图;

图11是本发明的纠偏放卷组件的立体图;

图12是本发明的过程纠偏组件的立体图;

图13是本发明的极片送片裁切机构的立体图;

图14是本发明的贴胶机构的立体图;

图15是本发明的下料机构的立体图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

参考附图1至附图6,本发明实施例的一种方形电芯正极片外包卷绕机构用于对小型方形电芯电芯进行卷绕并完成正极片外包卷绕。本实施例的卷绕机构通过在较小机构空间上内设置正极片掀起组件,在电芯卷绕至末端位置时,将正极片掀起,从而方便两隔膜切断和焊接,焊接完成后进行正极片包边卷绕,满足正极片外包工艺需求。本发明的卷绕机构解决相关技术领域中小型方形电芯卷绕设备受空间影响实现正极片外包卷绕困难的问题,实现了方形小电芯正极片外包卷绕。

参考附图1至附图6,本发明实施例的一种方形电芯正极片外包卷绕机构800,包括设在面板(附图1至附图6中未显示)上的设在卷绕组件100和设在面板上且位于卷绕组件100的周向外侧的极片顶压组件200、隔膜顶压组件300、隔膜焊切组件400、正极片掀起组件500和收尾组件600,其中,卷绕组件100包括两能交替在上卷绕工位001和下卷绕工位002之间转动的插拔式卷针单元11,位于上卷绕工位001处的插拨式卷针单元11能在上卷绕工位处承接隔膜01、负极片02和正极片03并在完成预卷和插片卷绕后转动至下卷绕工位002处进行正极片包边卷绕和收尾,也就是小型方形电芯的预卷、插片后卷绕直到卷绕至隔膜01焊切前的所有卷绕都是在上卷绕工位001处进行的,在完成上述卷绕后,卷绕组件100进行换工位,将完成上述卷绕的插拔式卷针单元11协同电芯一起卷绕至下卷绕工位002,而在换工位过程中,插拔式卷针单元11是停止工作的,在转动至下卷绕工位002后,插拔式卷针单元11则继续之前的卷绕并匹配完成正极片03外包,而上一时段位于下卷绕工位002的插拔式卷针单元11在则匹配转动至上卷绕工位001,准备下一电芯的卷绕,而所谓预卷则是在根据卷绕需求,先对卷绕电芯卷绕一定厚度,之后则选择进行插片。

极片顶压组件200包括两对称设在卷绕上辅助器700两侧的极片顶压装置21,两极片顶压装置21用于配合卷绕上辅助器700将放卷的负极片02和正极片03压贴于隔膜01和/或牵引入片。实际中,由于隔膜01、负极片02和正极片03是按隔膜01、负极片02、隔膜01、正极片03从左到右的顺序分布的,因此位于左侧的极片顶压装置21是通过将隔膜01顶压至负极片02而实现极片顶压而使负极片压贴于隔膜01和/或牵引入片,所谓牵引入片是通过极片顶压组件21的顶压,从而将极片前送的前端朝向卷绕上辅助器700导引,配合卷绕上辅助器700上导引辊的传导而使正、负极片送入插拔式卷针单元11,同时,位于左侧的极片顶压装置21还能用于顶压隔膜01。

隔膜顶压组件300包括两对称设置的隔膜顶压装置31,两隔膜顶压装置31用于在插拔式卷针单元11进行预卷、插片卷绕和从上卷绕工位001转动至下卷绕工位002过程中将隔膜01与负极片02和正极片03压紧,和/或在隔膜焊切组件400焊切隔膜过程中顶压两隔膜01而夹压负极片02。实际中,在插拔式卷针单元11进行预卷、插片卷绕和从上卷绕工位001转动至下卷绕工位002过程中,隔膜01还未进行隔膜焊切,隔膜01还在被放卷中,位于右侧的隔膜顶压装置31是通过顶压正极片03而使隔膜01与正极片03压紧,位于左侧的隔膜顶压装置31则通过顶压隔膜01而使隔膜01与负极片02压紧,当然,在此过程中,正极片03和负极片02均在放卷中。当插拔式卷针单元11转动到下卷绕工位002位置上、所述隔膜焊切组件400进行焊切隔膜过程中和插拔式卷针单元11进行正极片外包卷绕过程中,左右两侧的两隔膜顶压装置31均是通过顶压隔膜01,使负极片02被夹压在两隔膜01之间从而保证以对应的张力,并保持隔膜焊切、正极片外包卷绕过程中,隔膜01与负极片02不会松散。

所述正极片掀起组件500用于掀起正极片03并使所述隔膜焊切组件300能对两隔膜01进行焊切。实际中,通过将正极片01相对卷绕的隔膜01、负极片02和隔离01掀离,从而保证将隔膜01焊切后,正极片03能继续进行卷绕,同时,正极片掀起组件500在设置位置上还被设置为当将正极片03掀起后,隔膜焊切组件300能伸入到正极片掀起组件500和隔膜顶压组件300之间,从而将隔膜01焊切。需要理解的是,为了完成正极片外包,实际中,正极片03的长度较于负极片02长,也就是负极片02被两隔膜01夹持卷绕完毕后,正极片03还具有设定卷绕圈数长度留在外部,通过正极片掀起组件500将该部分掀起,从而将隔膜01裁断并进行焊接后,正极片03自隔膜01焊切位置处开始外包边卷绕。

收尾组件600则用于在隔膜焊切过程中压持隔膜01,和/或在正极片包边过程压持正极片03并与插拨式卷针单元11(位于下卷绕工位处)配合而完成电芯正极片包边卷绕收尾。实际中,收尾组件600在隔膜焊切时,通过压持待进行正极片外包卷绕的电芯的外侧的隔膜01,从而使以完成部分卷绕的电芯不会松散,而隔膜焊切后,收尾组件600又通过将正极片03压紧于上述完成部分卷绕的电芯,从而保证正极片外包压紧。

在其中一些实施方式中,参考附图1至附图5,两插拔式卷针单元11安设在公转组件12上,公转组件12包括与面板固接的基体座121,基体座121上同轴装配有主轴转盘122,主轴转盘122通过设在其轴向一端的传动齿轮123与设在由公转电机124驱动的减速机125之驱动轴上的驱动齿轮126啮合传动而转动,并带动嵌套于主轴转盘122上的两插拔式卷针单元11交替在上卷绕工位001和下卷绕工位002之间转动。实际中,插拔式卷针单元11嵌套装配于主轴转盘122,也就是插拔式卷针单元11既能跟随主轴转盘122转动,同时又能相对主轴转盘122自转,从而进行卷绕;还能沿主轴转盘122的轴向方向移动,进而进行出针和推针。参考附图5,每一插拔式卷针单元11均包括卷针中轴111、与卷针中轴111通过卷针连接头112连接的卷针113、活动穿设于卷针中轴111且与活动穿设于卷针连接头112的插片114连接的卷针芯轴115;卷针中轴111通过卷绕外轴116配合轴套(附图未标号)活动装配于主轴转盘122,卷针外轴116上设第一传动齿轮117,第一传动齿轮117与设在两同轴设置的传动轴14上的从动齿轮141啮合连接,两传动轴14均通过同步带传动副15与卷绕驱动电机16传动连接,传动轴14由对应的卷绕驱动电机16驱动转动并带动两个插拔式卷针单元11相对主轴转盘122自转而完成电芯卷绕;实际中,两第一传动齿轮117在传动时是互补干扰的,第一传动齿轮117与从动齿轮141啮合则进行传动,使卷针外轴116旋转,驱动对应从动齿轮141转动的传动轴14也与不同的卷绕驱动电机16传动连接,如此可以通过卷绕驱动电机16传动对应的插拔式卷针单元11在上卷绕工位001和下卷绕工位002均是可以驱动对应的插拔式卷针单元11自转而卷绕的;每一卷针中轴111远离卷针连接头112的轴向一端还设轴尾轮118,卷针芯轴115伸出卷针中轴111设轴尾轮118的端设轴尾拨轮119;每一插拔式卷针单元11还对接垂直面板设置的抽拨装置17,抽拨装置17包括垂直面板设置的安装板171,安装板171上设有直线导轨172,直线导轨172上活动安设有出针拨块173和拨片拉块174,出针拨块173和拨片拉块174分别通过连接块175与固设在安装板171上驱动气缸176传动连接并能由匹配的驱动气缸176传动沿直线导轨172滑动,出针拨块173和拨片拉块174在设置位置上还被设置为分别与轴尾轮118和轴尾拨轮119活动对接,并在出针拨块173沿直线导轨172滑动过程中传动插拔式卷针单元11出针或退针,和/或在拨片拉块174沿直线导轨172滑动过程中传动插片114平行于卷针113插入/退出卷绕的电芯。

可以理解,在其中一些实施方式中,参考附图1至附图2,两极片顶压装置21包括负极片顶压装置22和正极片顶压装置23,负极片顶压装置22和正极片顶压装置23均包括垂直面板设置的滑组座211,滑组座211通过垂直其设置的第一直线导轨212连接移动架213,移动架213匹配其移动方向(垂直主轴转盘122的轴向方向)的一端通过压轮座214装配有极片压辊215,正极片顶压装置23的所述压轮座214还连接与所述卷绕上辅助器700适配的入片导向块231,所述移动架213还与设在所述滑组座211上的第一驱动气缸216传动连接;所述第一驱动气缸216传动所述移动架213带动所述极片压辊215和/或入片导向块231沿第一直线导轨212移动,匹配将放卷的负极片02和正极片03压贴于隔膜01和/或牵引入片。在本实施例中,两隔膜顶压装置31均包括垂直面板设置的第一滑组座311,所述第一滑组座311通过垂直其设置的第二直线导轨312连接第一移动架313,第一移动架313匹配其移动方向的一端通过第一压轮座314装配有隔膜压辊315,第一移动架313还与设在第一滑组座311上的第二驱动气缸316传动连接;第二驱动气缸316传动第一移动架313带动隔膜压辊315沿第二直线导轨312移动,匹配将隔膜01与负极片02和正极片03压紧和/或顶压两隔膜01而夹压负极片02。在本实施例中,隔膜焊切组件400包括对称设置的冷热焊切装置41和焊切辅助装置42,冷热焊切装置41和焊切辅助装置42均包括垂直面板设置的第二滑组座411,第二滑组座411通过垂直其设置的第三直线导轨412连接焊切架413,冷热焊切装置41的焊切架413通过隔热垫(附图未显示)连接热切焊刀414,热切焊刀414下部还设有与焊切架413固接的隔膜冷切刀415,焊切辅助装置42的焊切架413固接在设置位置上与热焊切刀414和隔膜冷切刀415匹配正对的焊切垫块421,焊切架413还与设在第二滑组座411上的第三驱动气缸416传动连接;第三驱动气缸416传动焊切架413沿第三直线导轨412滑动,匹配使热切焊刀414和隔膜冷切刀415与焊切垫块421相向移动,匹配对隔膜进行焊切。在本实施例中,收尾组件600包括垂直面板设置的第三滑组座61,第三滑组座61通过垂直其设置的第四直线导轨62连接第三移动架(附图未显示),第三移动架匹配其移动方向的一端通过第三压轮座(附图未显示)装配有压辊63,第三移动架还与设在第三滑组座61上的第四驱动气缸64传动连接;第四驱动气缸64传动第三移动架带动压辊63沿第四直线导轨62移动,匹配在隔膜焊切过程中压持隔膜01,和/或在正极片包边过程压持正极片03并与插拨式卷针单元11配合而完成电芯正极片包边卷绕收尾。

可以理解,在其中一些实施方式中,参考附图1、附图2和附图6,正极片掀起组件500包括垂直面板设置的安装架51,安装架51远离与面板连接的端垂直其设有平移气缸52,平移气缸52传动连接移动座53,移动座53上通过轴承装配有相对安装架51平行设置的吸片转轴54,吸片转轴54通过摆臂510连接安装真空吸盘55的极片吸片杆56,吸片转轴53还通过吸片驱动块57配合联动块58与设在移动座53上的第五驱动气缸59传动连接;平移气缸52传动移动座53平移,使极片吸片杆56和真空吸盘55移动至位于正极片03端面一侧,配合第五驱动气缸59传动吸片转轴53转动而使极片吸片杆56摆动和真空吸盘55真空吸附,匹配将正极片03掀起。需要说明的是,正极片外包掀起组件功能是电芯卷绕到未端时将正极片03单独提起,提起后隔膜焊接组件400完成隔膜的焊接切断,再继续卷绕,实现电芯正极片外包工艺的需求,而具体工作过程包括如下步骤:步骤1:平移气缸52伸出状态为待机位,吸片转轴53也在提起待机位;步骤2:当正极片需要提起时,平移气缸52退回,使真空吸盘55和极片吸片杆56进入吸片工作位;步骤3:第五驱动气缸59伸出通过摆臂510、联接块58、吸盘转轴53、极片吸片杆56驱动真空吸盘55向正极片接触,吸盘真空吸附住极片;步骤4:第五驱动气缸59退回通过摆臂510、联接块58、吸盘转轴53、极片吸片杆56驱动真空吸盘55把吸附好的正极片03提起至提起待机位;步骤5:正极片提后,等隔膜焊接切断,真空吸盘55放开正极片03后继续卷绕,完成了正极片外包提起功能。

实施例2

本发明还提供一种双工位卷绕机,参考附图1至附图15,该卷绕机为面板式卷绕机,用于小型方形电芯电芯卷绕生产以及正极片卷绕包边,图示的卷绕机,自动完成放卷、张力控制、纠偏、卷绕、不良检测及剔除、下料等一系列电芯卷绕所需动作,实现全自动卷绕电芯电芯,解决了现有市场上小型方形电芯的体积小、工艺精度求高、制造难度大、设备成本高、良品率低的问题,本卷绕机通过对“极片送片裁切机构”、“贴胶机构”、“下料机构”进行创新设计,降低设备成本,提高电芯生产稳定性和提高电芯良品。

附图7至附图15所示的一种双工位卷绕机,包括面板10,面板10上设有隔膜放卷机构20、极片放卷机构30、极片送片裁切机构40、实施例1中的方形电芯正极片外包卷绕机构800、贴胶机构60及下料机构70;其中,隔膜放卷机构20包括两隔膜放卷组件2,用于将电芯的两隔膜01纠偏分送至卷绕机构的上卷绕工位001处;在本实施例中,两隔膜放卷组件2在设置位置上是成90°位置设置的,也就是,位于左边的隔膜放卷组件2在面板10上水平设置,而右边的隔膜放卷组件2则是竖向设置的,隔膜放卷方向分别为水平方向和竖向方向,两隔膜放卷组件2匹配将电芯的两隔膜01纠偏分送至上述的正极片外包卷绕机构800的上卷绕工位001处;极片放卷机构30包括两极片纠偏放卷组件3,两极片纠偏放卷组件3对称设在两隔膜放卷组件2其中之一的两侧,用于对电芯的正极片03、负极片02依次进行放卷、长度测量、刷粉除铁和纠偏并送料至极片送片裁切机构40;在本实施例中,两极片纠偏放卷组件3以位于右边的隔膜放卷组件2也就是竖向设置的隔膜放卷组件2为对称中心对称设置,两极片放卷组件3用于分别将电芯的正、负极片依次进行放卷、长度测量、刷粉除铁和纠偏并送料至极片送片裁切机构400,在本实施例中,每一极片纠偏放卷组件3均包括沿极片送料方向依次设置的纠偏放卷组件301、位置纠偏组件302、色标检测组件303、张力组件304、至少一个刷粉装置305、至少一个除铁装置306、测长组件307和过程纠偏组件308,并通过纠偏放卷组件301对极片料卷进行放卷并沿位置纠偏组件302、色标检测组件303、张力组件304、刷粉装置305、除铁装置306、测长组件307和过程纠偏组件308牵伸,位置纠偏组件302用于将从纠偏放卷组件301放卷的极片进行位置纠正,从而使极片在牵伸过程中进行位置调整,色标检测组件303用于色标识别而判定放卷过程或放卷位置或极片识别,张力组件304用于极片放卷的张力调整,刷粉装置305用于静电消除除尘,除铁装置306用于吸附铁屑,测长组件307用对放卷的极片的长度进行测量,从而配合后续极片送片裁切机构40能在送片设定长度的极片后进行裁断,过程纠偏组件308则用于在极片输送至极片送片裁切机构40之前进行传输过程中进行位置调整,从而使极片能顺利的送入极片送片裁切机构40。极片送片裁切机构40包括两送片裁切组件4,两送片裁切组件4分别与匹配的极片纠偏放卷组件3对接,实际中是设在匹配过程纠偏组件308送料方向的前端的,从而与极片放卷机构30放卷的极片对接,用于将由匹配的极片纠偏放卷组件3放卷的正极片03/负极片02送片至卷绕机构800的上卷绕工位001处,和在卷绕机构800卷绕正极片03/负极片02至设定长度后裁断。需要说明的时,设于右边的极片送片裁切组件4是用于送正极片03及适应裁切的,卷绕机构800是进行正极片外包卷绕,因此在卷绕工程中,设于右边的极片送片裁切组件4朝向卷绕机构800送片及裁切的正极片长度是长于由设于左边的送片裁切组件4送片及裁切的负极片长度的。贴胶机构50,设在下卷绕工位002旁侧,并用于对完成正极片包边卷绕的电芯尾部收尾贴终止胶带,也就是在卷绕的电芯尾部粘贴胶带,使尾部成型粘接状态。下料机构60,与卷绕机构800和贴胶机构50于下卷绕工位002处对接,并在对电芯进行卷绕不良检测、电芯压芯和短路测试后下料;在本实施例中,下料机构60包括设于面板10上且沿下料方向依次对接设置的取电芯组件601、卷绕不良剔除组件602、上提接电芯组件603、电芯接料组件604、电芯移料组件605、压芯短路测试组件606、剔除组件607和良品输送组件608;需要说明的时,实际中,卷绕不良是通过卷绕的电芯外观检查而判断是否不良而完成的,且卷绕不良的检测在下料之前已完成;而短路测试则是在将卷绕的电芯的两极片短路后通过短路测试仪完成测试(附图未显示)的,在本实施例中,下料机构60将贴好胶的电芯从卷绕机构800的下卷绕工位002位卸下电芯,电芯经取电芯组件601、上提接电芯组件603、电芯接料组件604和电芯移料组件605移至压芯短路测试组件606内同时进行压电芯和电芯短路测试;完成后由电芯移料组件605将电芯移至良品输送组件608上,短路不良的电芯由剔除组件607排出,良品则由良品输送组件608输送至电芯料盒。

本实施例的卷绕机工作过程如下:按卷绕工艺需求,电芯卷绕工艺由负极片02/正极片03经过极片放卷纠偏、不良黄标检测、张力控制、极片除铁、刷粉吸尘、极片测长度、极片过程纠偏、极片送片、极片裁后进入上卷绕工位;两层隔膜01经过隔膜放卷、张力控制、静电消除、隔膜放卷纠偏后进入卷绕工位;共四层物料按电芯的工艺要求进行卷绕;终止胶带通过贴胶机构50进行胶带放卷、备胶带后等待,等上卷绕工位001卷绕完成除正极片包边之外的前述卷绕后,卷绕组件100旋转转换工位至下卷绕工位002并完成正极片包边后,贴胶机构50把备好的终止胶带对卸料工位的电芯进行贴终止胶带;下料机构60将贴好胶的电芯从卷绕机构800的下卷绕工位002位卸下电芯;电芯经取电芯组件601、上提接电芯组件603、电芯接料组件604和电芯移料组件605移至压芯短路测试组件606内同时进行压电芯和电芯短路测试;完成后由电芯移料组件605将电芯移至良品输送组件608上,短路不良的电芯由剔除组件607排出,良品则由良品输送组件608输送至电芯料盒,最后完成电芯电芯的制造。

在其中一些实施方式中,参考附图9,每一隔膜放卷组件2均包括固设在面板10上的底座201,底座201上设有沿垂直面板10延伸的导轨202,导轨202上活动安设滑座203,滑座203固接联动板204,联动板204通过滚珠丝杆205配合直线导套组件206与底座201连接,滚珠丝杆205还通过联轴器207与设在联动板204上的纠偏电机208传动连接,纠偏电机208能传动联动板204带动滑座203沿导轨202滑动,滑座203上嵌套有活动贯穿面板10的隔膜放卷胀轴209,隔膜放卷胀轴209通过胀轴连接头2010与设联动板204上的胀轴气缸2011(在本实施例中,胀轴气缸2011薄型气缸)传动连接,隔膜放卷胀轴209还通过同步轮传动副2012与设在联动板204上的放卷驱动电机2013传动连接;联动板204还通过活动贯穿面板10的滑杆2015连接过辊支撑板2016,过辊支撑板2016上通过轴承(附图未标号)装配有若干沿隔膜01送卷方向依次设置的隔膜过辊2017和通过支架2018安设的隔膜静电棒2019,过辊支撑板2016上还设有通过枢转摆臂2020传动连接驱动气缸2021并用于张紧隔膜的隔膜张力辊2022;纠偏放卷时,放卷驱动电机2013传动隔膜放卷胀轴209转动,使胀紧于隔膜放卷胀轴209上的隔膜卷料沿隔膜过辊2017、隔膜静电棒2019和隔膜张力辊2022牵引放卷,配合纠偏电机208传动联动板204和滑座203相对底座201纠偏移动,使隔膜放卷胀轴209及过辊支撑板2016纠偏移动,匹配使隔膜纠偏放卷送至卷绕机构80,需要说明的是,隔膜放卷胀轴209是包括同轴设置的胀心轴和轴套,轴套通过同步带传动副2012与放卷驱动电机2013连接,从而传动隔膜放卷胀轴209整体转动,从而放卷,而胀心轴则通过设在其轴向一端的胀轴连接头2010与胀轴气缸2011传动连接,并能有胀轴气缸2011传动轴向移动,匹配传动设在隔膜放卷胀轴209轴向另一端的胀轴器胀开或收缩,从而将隔膜卷绕胀紧;而隔膜的纠偏放卷则是通过纠偏电机208传动联动板204和滑座203相对底座201纠偏移动,从而使隔膜过辊2017、隔膜静电棒2019和隔膜张力辊2022匹配移动而完成纠偏;隔膜纠偏放卷组件2的结构可参考下述对纠偏放卷组件301的结构说明及对应的附图。

在其中一些实施方式中,参考附图7、附图8和附图10至附图12,纠偏放卷组件301包括固设在面板10上的第一底座3011,第一底座3011上设有沿垂直面板10方向延伸的第一导轨3012,第一导轨3012上活动安设第一滑座3013,第一滑座3013固接随动板3014,随动板3014通过第一滚珠丝杆3015配合第一直线导套组件3016与第一底座3011连接,第一滚珠丝杆3015还通过第一联轴器(附图未显示)与设在随动板3014上的第一纠偏电机3017传动连接,第一纠偏电机3017能传动随动板3014带动第一滑座3013沿第一导轨3012滑动,第一滑座3013上嵌套有活动贯穿面板10的极片放卷轴3018,极片放卷轴3018一端通过同步带传动副3019传动连接设在随动板3014上的第一放卷电机30110,另一端与承载极片卷料的胀轴体30111连接,第一放卷电机30112能传动极片放卷轴3018带动胀轴体30111转动,匹配进行放卷;极片放卷轴3018轴向一端设涨紧气缸30112,涨紧气缸30112能传动贯穿极片放卷轴3018且与胀轴体30111活动对接的涨紧心轴30113插入/退出胀轴体30111,使胀轴体30111涨紧极片卷料,随动板3013还通过活动贯穿面板10的第一滑杆30114连接设有极片过辊30115的过辊支架30116。在本实施例中,位置纠偏组件302包括垂直面板10安设的纠偏架3021,纠偏架3021远离面板10的端上固设两纠偏调节导杆3022,纠偏调节导杆3022上设纠偏调节滑块3023,纠偏调节滑块3023上固接安装纠偏传感器3027的安装片3024,实际中,安装片3024为开有槽口的安装片3024,放卷中的极片是穿过该槽口的,通过调节安装片3024的位置,从而使的极片在放卷牵伸过程中进行适应性位置调整,纠偏调节滑块3023还能由安设在纠偏前定位块3025上的微分头3026传动而带动纠偏调节滑块3023沿纠偏调节导杆3022滑动,匹配对极片进行位置纠偏,需要说明的时,位置纠偏组件302在纠偏位置只是手动设定的,也就是通过微分头3027进行设定;在本实施例中,色标检测组件303包括垂直面板10安设的检测支架3031,检测支架3031远离面板10的端上固设两光轴3032,光轴3032上活动安设有由设在两光轴3032之间的调节螺杆3033驱动滑动的检测安装座3034,检测安装座3034上固设色标传感器3035;在本实施例中,张力组件304包括固设在过辊架3041上的张力过辊3042,过辊架3042通过嵌套与面板10上的张力摆臂轴3043与固设在面板10上的第一驱动气缸3044传动连接,第一驱动气缸3044能通过张力摆臂轴3043传动过辊架3041带动张力过辊3043摆动而调节牵引的极片的张力;在本实施例中,每一刷粉组件305均包括安设在吸粉盒3051内且由驱动电机(附图未显示)传动转动的极片刷粉辊3052,吸粉盒3051通过吸粉盒支架3053与面板10固接,面板10上匹配每一吸粉盒3051的位置上均设有一压辊3054,压辊3054将极片压抵于匹配的极片刷粉辊3052上而进行刷粉除尘;在本实施例中,每一除铁组件306均包括安设在除铁座3061内的磁铁(附图未显示),除铁座3061通过t型安装座3062与面板10固接;在本实施例中,测长组件307包括与面板10固接的测长角座3071,测长角座3071通过直线导杆3072与安装测长压辊3073的压轮座3074连接,压轮座3074还与固设在测长角座3071上的第二驱动气缸3075传动连接,测长角座3071上还通过轴承(附图未标号)活动连接在位置上与测长压辊3073匹配正对的测长辊3076,测长辊3073还通过联轴器3077连接设在其轴向一端并用于测量极片放卷长度的编码器3078;测长压辊3073将极片压抵于测长辊3073而传动测长辊3073转动,并通过编码器3078计量测长辊3073转动圈数而测量极片放卷长度;在本实施例中,过程纠偏组件308包括固设在面板10上的纠偏底座3081,纠偏底座3081通过纠偏摆角轴承3082连接安装过程纠偏辊3083的纠偏辊安装座3084,纠偏底座3081上还设旋转轴3085,旋转轴3085上固设支座3086,支座3086上设有通过丝杆连接头3087和支轴3088与纠偏辊安装座3084传动连接的电动滚珠丝杆传动副3089,纠偏辊安装座3084还通过支板30810、凸轮轴承30811和滑槽座30812与纠偏底座3081活动连接;电动滚珠丝杆传动副3089传动纠偏辊安装座3084以纠偏摆角轴承30811为转轴摆动,配合支板30810、凸轮轴承30811和滑槽座30812的导向,匹配使纠偏辊安装座3084带动两过程纠偏辊3083摆动而对极片进行过程纠偏。

在其中一些实施方式中,参考附图7至附图8和附图13,两送片裁切组件4均包括安设在面板10上送片底座401,送片底座401上设滚珠丝杆滑台402,滚丝杆滑台402传动连接一滑板403,滑板403上固设有第一滚珠丝杆滑台404,滑板403还通过切刀连接块405连接极片裁切组件406,第一滚珠丝杆滑台404则通过送片连接块407连接与极片裁切组件406活动对接的送片夹组件408;滚珠丝杆滑台402传动滑板403带动极片裁切组件406和第一滚珠丝杆滑台404移动,使极片裁切组件406、送片夹组件408和由送片夹组件408夹持的正极片/负极片朝向卷绕机构800的上卷绕工位001移动,配合第一滚珠丝杆滑台405传动送片夹组件408移动,匹配使送片夹组件408夹持正极片/负极片朝向匹配的极片裁切组件406移动而完成送片,和/或使极片裁切组件406在卷绕机构800卷绕正极片/负极片至设定长度后裁断。在本实施例中,送夹片组件408包括与送片连接块407连接的送片支板4081,送片支板4081宽度方向的一侧边上固设固定压块4082,固定压块4082固接固定送片夹4083,并通过支撑座4084安装有压辊4085,送片支板4081宽度方向的另一侧边上固设支块4086,支块4086通过导杆4087活动连接动辊座4088,动辊座4088上设有在位置上与压辊4085正对的送片压辊4089和在位置上与固定送片夹4083正对的动送片夹40810,动辊座4088还与设在送片支板4081上的第三驱动气缸40811传动连接;第三驱动气缸40811传动动辊座4088带动送片压辊4089和动送片夹40810朝向压辊4085和固定送片夹4083移动,匹配对导入的正极片/负极片进行夹持;在本实施例中,极片裁切组件406包括与切刀连接块46固接的切刀座4061,切刀座4061上固设安装固定切刀4062的固定刀座4063,切刀座4061背对固定刀座4063的端设第四驱动气缸4064,第四驱动气缸4064通过联动块4065配合两贯穿切刀座4061并伸出至其设固定刀座4063侧的导柱4066连接动刀座4067,动刀座4067通过第一导杆4068配合弹簧(附图未标号)活动连接在位置上与固定切刀4062正对的切刀压板4069;第四驱动气缸4064传动动刀座4067带动切刀压板4069相对固定切刀4062移动,将卷绕至设定长度的正极片/负极片裁断,匹配极片送片裁切机构40在卷绕机构800卷绕正极片/负极片至设定长度后裁断。

在其中一些实施方式中,参考附图7、附图8和附图14,贴胶机构50包括与面板10固接的上胶底板501,上胶底板501上设贴胶底座502,贴胶底座502长度方向的一侧固设沿垂直面板10方向延伸的立板503,立板503的一侧壁上沿其延伸方向依次设有胶带盘504、预拉胶带组件505和拉切胶带组件506,拉切胶带组件506用于承接由预拉胶带组件505从胶带盘504上预拉放松的终止胶带并拉取设定长度的胶带后裁断为胶带片;还包括设在贴胶底座502上并与拉切胶带组件506对接的上胶带组件507,上胶带组件507能将胶带片送至下卷绕工位001处的完成正极片包边的电芯尾部贴胶;其中,预拉胶带组件505包括垂直立板503设置的多个胶带过辊551,多个胶带过辊551沿立板503延伸方向间隔设置,多个胶带过辊551其中两个之间还设有设在预拉滑块552上的预拉辊553,预拉滑块552穿设在竖向设置的导向轴554上并与预拉气缸555传动连接,在其中一种实施方式中,预拉气缸555是设在安装导柱轴554的安装座(附图未标号)上的,且预拉气缸555是在预拉滑块552的下方;预拉气缸555传动预拉滑块552带动预拉辊553竖向滑动,配合胶带过辊551牵引,匹配将胶带料卷预拉出至设定长度。实际中,因为终止胶带料卷的胶带具有一定的粘性,将胶带从胶带料卷上直接拉出并裁切,会造成胶带被拉伸,贴覆于电芯末端会造成贴合不稳,且张力不足;预拉时,胶带缠绕在胶带过辊551上,预拉气缸555传动预拉滑块552带动预拉辊553竖向向下移动,预拉辊553带动胶带向下拉,匹配使胶带料卷放卷并拉出一段胶带,拉出后的胶带处于松弛状态,从而方便拉切胶带组件506夹取胶带,并避免拉切胶带组件506将胶带裁切为胶带片的过程中,因牵拉和/或裁切的张力过大,造成胶带片被拉伸(外扩),贴覆于电芯末端后,造成贴胶不到位和胶粘张力不足。拉切胶带组件506包括设在立板503上的拉胶带气缸561,拉胶带气缸561通过气缸连接块561连接挂设在两第四直线导轨562上的第一滑板563,两第四直线导轨563上还挂设顶胶底板(附图未显示),第一滑板563上设有沿立板503延伸方向依次设置的胶带后压组件565、胶带裁切组件566和胶带中压组件567,顶胶底板上固设胶带前压组件568;拉胶带气缸561能传动第一滑板563带动胶带后压组件565、胶带裁切组件566和胶带中压组件567朝向/背离胶带前压组件568移动,配合胶带后压组件565、胶带中压组件567和胶带前压组件568夹持胶带及胶带裁切组件566裁切胶带,匹配将预拉放松的胶带前送并裁切为设定长度的胶带片;胶带前压组件568包括固设在顶胶底板564上的顶胶气缸5681,顶胶气缸5681传动连接顶胶块5682,顶胶气缸5681传动顶胶块5682朝向上胶带组件507移动并压顶上胶带组件507的真空吸附贴胶辊5782而压住胶带;胶带后压组件565包括固设在第一滑板563上的后压胶气缸5651,后压胶气缸5651能传动后压胶块5652竖向移动并配合设于后压胶块5652正上方并与第一滑板563固接的压胶挡块569而夹住胶带;胶带中压组件567包括固设在第一滑板563上的中压胶气缸5671,中压胶气缸5671能传动中压胶块5672竖向移动直至压抵位于中压胶块5672正上方的顶胶块5682而夹压胶带;胶带裁切组件566包括竖向设在第一滑板563上的切胶气缸5661,切胶气缸5661能传动切胶刀5662竖向移动并将由胶带后压组件565、胶带中压组件567和胶带前压组件568匹配夹持的胶带裁切为胶带片。上胶带组件507包括安设在贴胶底座502长度方向另一端的第十驱动气缸571,第十驱动气缸571传动连接安装旋转臂气缸572的第一安装座573,旋转臂气缸572通过关节轴承574和贴胶旋转臂575与设在u型支架576上的贴胶旋转块577枢转连接,旋转臂气缸572能传动贴胶旋转块577相对u型支架576摆动并带动设在其上的吸胶贴覆组件578把拉切胶带组件506裁切的胶带片吸附并送至完成正极片包边的电芯尾部贴胶,吸胶贴覆组件578包括固设在贴胶旋转块577上的贴胶辊安装座5781,贴胶辊安装座5781上通过轴承(附图未标号)装配真空吸附贴胶辊5782,真空吸附贴胶辊5782还通过第一同步带传动副5783与固设在u型支架576上的驱动电机5784传动连接并由其驱动转动而贴胶,实际中,通过驱动电机5784传动真空吸附贴胶辊5782转动,从而使真空吸附贴胶辊5782滚压电芯卷绕的末端而将胶带贴覆,而吸胶贴覆组件578的摆动,是为完成从拉切胶带组件507取胶带片至与电芯尾端相匹配的位置上,而真空吸附贴胶辊5782采用的是真空吸附方式将胶带吸附后移送。

本实施例中的贴胶机构50是将安装在胶带盘504的胶带,按一定的长度拉出切断后转移到真空吸附贴胶辊上,再旋转到一定角度后驱动真空吸附贴胶辊转动并把胶带再贴到电芯上;其工作过程如下:胶带从胶带盘上拉出,经预拉胶带组件,再经胶带过辊到达胶带后压组件,胶带前端外露出胶带到胶带后压组件的最前端,为胶带穿带初始位;启动送胶带,胶带后压组件向前送出胶带,胶带前端外露的胶带到达胶带前压组件的顶胶块上部后,顶胶块压住胶带前端的外露处;胶带后压组件松开后压胶块,同时胶带后压组件后退动作,胶带后压组件的后压胶块压住胶带,胶带中压组件的中压胶块也压住胶带,真空吸附贴胶辊真空启动吸附胶带背面;胶带裁切组件切断胶带后回位,胶带前压组件与胶带中压组件回位同时吹气脱离松开胶带;真空吸附贴胶辊附住切断后的胶带并旋转到贴胶角度,真空吸附贴胶辊对电芯进行贴胶带,电芯贴胶完成后,真空吸附贴胶辊回位等待。

在其中一些实施方式中,参考附图7、附图8和附图15,取电芯组件601包括沿下料方向延伸的第五直线导轨611,第五直线导轨611上通过接芯连接块612连接水平接料架613,接芯连接块612还与取料气缸614传动连接;取料气缸614传动接芯连接块612带动水平接料架613移动,匹配从下卷绕工位001处承接电芯并朝向上提接芯组件603移送;卷绕不良剔除组件602设在取电芯组件601和上提接芯组件603之间,包括垂直面板10设置的挡料支架621,挡料支架621上设传动连接挡料板622的挡料气缸623,挡料气缸623传动挡料板622移动,使挡料板622将由取电芯组件601移送的卷绕不良电芯从水平接料架613上剔除;上提接电芯组件603包括垂直面板10设置的第一安装板631,第一安装板631上设垂直面板10延伸的第六直线导轨632,第六直线导轨632上设有接芯滑板633,接芯滑板633能由设在第一安装板631上的横移气缸634传动沿第六直线导轨632滑动,接芯滑板633上竖向安设有第七直线导轨635,第七直线导轨635上设有吸芯滑座636,吸芯滑座636上固接吸芯安装块637,吸芯安装块637上设有至少一排真空吸嘴638,吸芯滑座636还与固设在接芯滑板633上的上提气缸639传动连接;横移气缸634传动接芯滑板633匹配移动,配合上提气缸639传动吸芯滑座636带动吸芯安装块637及真空吸嘴638竖向移动,匹配将取电芯组件601移送的电芯吸取上提并横移至所述电芯接料组件604正上方;所述电芯接料组件604包括垂直面板10设置的第二安装板641,所述第二安装板641上竖向安设有传动连接接料托块642的接料气缸643,所述接料气缸643传动所述接料托块642竖向移动并与所述上提接电芯组件603和所述压芯短路测试组件606的前托板661活动对接,匹配在承接由上提接电芯组件606上提横移送料的电芯后移送至与所述前托板661平齐位置上;所述电芯移料组件605包括沿下料方向延伸的第八直线导轨651,所述第八直线导轨651上设滑块座652,所述滑块座652与设在面板10上的移料气缸653传动连接,所述滑块座652上固设竖向设置的升降气缸654,所述升降气缸654传动连接在设置位置上位于所述接料托块642和所述前托板6613的正上方的拔芯夹爪架655;所述移料气缸563传动所述滑动座652沿第八直线导轨651滑动,配合所述升降气缸654传动所述拔芯夹爪架655竖向移动,匹配将电芯从接料托块642、前托板6613及压芯短路测试组件606的加热块664移料至前托板6613、加热块664及良品输送组件608上,实际中,所述电芯移料组件605移电芯是在两相邻工位之间移送的;所述压芯短路测试组件606还包括通过连接杆661连接的第一固定板662和第二固定板663,所述第一固定板662上固设所述加热块664,所述加热块664旁侧还设有由第一气缸665驱动竖向移动的极耳接触块666,所述第二固定板663通过下压导杆667连接安装下压加热块668的下压隔热座669,所述下压隔热座669还与设在第二固定板666上的下压气缸6610传动连接,所述下压隔热座669还通过第三导杆6611和弹簧(附图未标号)活动连接极耳下压块6612,所述下压加热块668在位置上与所述加热块664匹配正对,所述极耳下压块6612在位置上与极耳接触块666匹配正对;所述下压气缸6610传动下压隔热块669带动下压加热块668和极耳下压块6612竖向移动,匹配对卷绕的电芯进行压芯并对接电芯和极耳进行短路测试;所述剔除组件67包括通过连接片671与第二固定板663固接的剔除挂板672,所述剔除挂板672通过圆棒673装配有能沿垂直下料方向滑动的吸嘴滑动块674,所述吸嘴滑动块674与设在剔除挂板672上的第二气缸675传动连接,所述吸嘴滑动块674还通过伸缩导杆676连接安装气动吸嘴677的吸嘴安装板678,所述吸嘴安装板678还与设在吸嘴滑动块674上的取料气缸679传动连接;所述取料气缸679传动所述吸嘴安装板678带动若干真空吸嘴677竖向移动,配合所述第二气缸675传动吸嘴滑动块674移动,匹配将完成压芯和短路测试的不良品吸取至剔除箱内;而所述良品输送组件608为与所述压芯短路测试组件66对接的输送带,并用于将良品锂电池输送下料。

以上并非对本发明的技术范围作任何限制,凡依据本发明技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明的技术方案的范围内。

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