一种隔膜叠放机构及摆臂式锂电池叠片机的制作方法

本发明涉及锂电池叠片机，尤其涉及一种隔膜叠放机构及摆臂式锂电池叠片机。

背景技术：

锂电池在生产过程中必然涉及隔膜与电极片层级叠放的工序，常见的z型叠片机一般包括单工位、双工位、四工位、模切叠片一体机等，通常采用如下堆叠方式：一种是令叠片台来回平移或沿水平线左右往复摆动一定角度，极片送料机械手长行程插入极片，完成叠片；另一种是将叠片台固定，隔膜放卷机构在叠片台上方来回平移，从而引入隔膜完成叠片。

此外，还有一种是将叠片台固定，隔膜放卷机构在叠片台上方来回绕固定轴线以摆臂的方式摆动，但隔膜过辊和摆臂之间的位置固定，仅仅绕摆臂固定轴线摆动，对于此类叠放机构而言，请参见图1，其在摆臂101下端设有两个左右相互平行的夹持辊102，两个夹持辊102之间穿过隔膜100，当摆臂101摆动时，通过两个夹持辊102将隔膜100进行叠放，并且在每叠放一层之后，利用电极放料机械手103将电极片放置于叠放后的隔膜100上，这种机构虽然能够完成隔膜叠放，但是在叠放过程中，隔膜料辊与夹持辊102之间的隔膜100会存在一定的张力，当所述摆臂101叠放一层隔膜后反向摆动时，在张力作用下，隔膜100会发生明显的回缩现象，为了抵消回缩量，只能增加所述摆臂101的扬摆行程，但是增加的摆动行程会导致摆臂101的运动周期增加，叠放效率降低，尤其在高速叠放的工作状态下，严重影响锂电池生产效率；同时，由于连个夹持辊102左右平行，所以二者将会占用一定的横向空间，请参见图1，当所述摆臂101向上扬起，并且电极放料机械手103放置电极片时，为了避免夹持辊102与电极放料机械手103发生碰触，则需要进行避让处理，其处理方法通常是进一步增加所述摆臂101的扬摆行程，导致叠放效率进一步降低，生产速度缓慢，难以满足生产要求。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种能够更好地抵消隔膜回缩量，同时缩短摆臂的摆动行程，进而提高锂电池叠片效率的隔膜叠放机构及摆臂式锂电池叠片机。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。

一种隔膜叠放机构，其包括有摆臂支架和摆臂，所述摆臂支架上穿设有摆臂转轴且二者转动连接，所述摆臂支架上设有用于驱使所述摆臂转轴在预设角度内往复转动的摆臂驱动机构，所述摆臂的上端与所述摆臂转轴固定连接，所述摆臂的下端设有两个横向设置并且相互平行的夹持辊，两个夹持辊之间用于穿过隔膜，两个夹持辊的端部连接有辊座，所述摆臂的下端穿设有从动轴且二者转动连接，所述从动轴与所述辊座固定连接，所述摆臂支架上固定有定轮，所述定轮与所述从动轴之间连接有一传动机构，其中：当所述摆臂驱动机构驱使所述摆臂向左或者向右摆动时，所述定轮通过所述传动机构驱使所述从动轴正向或者反向转动，所述从动轴通过所述辊座带动两个夹持辊正向或者反向翻转；当所述摆臂向左或者向右摆动至最大位置时，两个夹持辊翻转至上下分布的状态；当所述摆臂摆动至竖直方向时，两个夹持辊翻转至左右分布的状态。

优选地，所述摆臂包括有两个支臂，两个支臂之间连接有摆臂横梁。

优选地，所述摆臂的下端设有两个从动轴，两个从动轴分别穿过两个支臂，所述夹持辊的两端分别连接有辊座，且两个从动轴分别与两个辊座固定连接。

优选地，所述摆臂支架上固定有两个定轮，所述定轮与所述从动轴一一对应，所述摆臂转轴穿过所述定轮的圆心且二者转动连接。

优选地，所述传动机构包括有皮带，所述从动轴上套设有皮带轮且二者固定连接，所述皮带环绕于所述定轮和所述皮带轮，借由所述皮带令所述定轮与所述皮带轮传动配合。

优选地，所述支臂的外侧设有两个对称设置的导向轮，所述导向轮位于所述定轮的下方，所述皮带穿过两个导向轮之间的间隙后套设于所述皮带轮上，两个导向轮之间的间隙小于所述定轮的直径，且所述皮带的两侧分别与两个导向轮相互抵紧。

优选地，所述皮带上固定有限位块，所述限位块位于所述导向轮与所述皮带轮之间。

优选地，所述摆臂驱动机构包括有驱动电机和减速齿轮组，所述减速齿轮组的壳体与所述摆臂支架固定连接，所述驱动电机、减速齿轮组和所述摆臂转轴依次传动配合，且所述驱动电机通过所述减速齿轮组驱使所述摆臂转轴往复转动。

优选地，两个支臂的内侧分别固定有过辊座，两个过辊座之间设有两个过辊，两个过辊左右平行设置，且所述过辊的两端分别与两个过辊座转动连接，所述过辊位于所述夹持辊上方，所述隔膜穿过两个过辊。

一种摆臂式锂电池叠片机，其包括有机架和电极放料机械手，所述机架上设有隔膜供料机构，所述隔膜供料机构的下方设有隔膜叠放机构，所述隔膜叠放机构的下方设有叠放台，所述隔膜供料机构用于向所述隔膜叠放机构输送隔膜，所述隔膜叠放机构用于将所述隔膜叠放于所述叠放台上，当所述叠放台上每叠放一层隔膜，并且所述摆臂向左或者向右摆动至最大位置时，所述电极放料机械手将电极片放置于叠放后的所述隔膜上。

本发明公开的隔膜叠放机构中，所述隔膜穿过两个夹持辊之间，当所述摆臂左右摆动时，可将所述隔膜叠放于预设的叠放台上，在此基础上，本发明将两个夹持辊设置在辊座，所述辊座随所述从动轴同步转动，同时，所述摆臂支架上的定轮与所述从动轴传动配合，在所述摆臂摆动过程中，借由所述传动机构的传动作用，驱使所述从动轴和所述辊座转动，当所述摆臂摆动竖直位置时，两个夹持辊呈横向分布状态，此时的隔膜经由两个夹持辊之间输送并放料于所述叠放台上，当所述摆臂左右摆动至最大位置时，所述辊座带动两个夹持辊翻转，使得两个夹持辊呈上下分布的状态，所述隔膜在两个夹持辊之间呈“s”形卷绕，这种卷绕方式可以防止所述隔膜在张力作用下向隔膜供料机构方向回缩，从而抵消了所述隔膜的回缩量，使得所述隔膜更加准确、平稳地进行叠放，使得叠放效果得以提升，同时无需增加所述摆臂的摆动行程，有助于提高叠放效率，同时，因两个夹持辊上下分布，相比现有方式而言，可以减少两个夹持辊占用的横向空间，当电极放料机械手放置电极片时，可有效避免夹持辊与电极放料机械手发生碰触，同时无需增加所述摆臂的扬摆行程，因此进一步提高了叠放效率，使得锂电池叠片机的生产效率大大提升，较好地满足了生产要求。

附图说明

图1为现有技术中隔膜叠放机构的结构图；

图2为本发明摆臂式锂电池叠片机的结构图一；

图3为本发明摆臂式锂电池叠片机的结构图二；

图4为本发明隔膜叠放机构的结构图一；

图5为本发明隔膜叠放机构的结构图二；

图6为本发明隔膜叠放机构的局部分解图；

图7为本发明隔膜叠放机构摆动过程的运动状态图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作更加详细的描述。

本发明公开了一种隔膜叠放机构，结合图2至图6所示，其包括有摆臂支架10和摆臂11，所述摆臂支架10上穿设有摆臂转轴12且二者转动连接，所述摆臂支架10上设有用于驱使所述摆臂转轴12在预设角度内往复转动的摆臂驱动机构13，所述摆臂11的上端与所述摆臂转轴12固定连接，所述摆臂11的下端设有两个横向设置并且相互平行的夹持辊14，两个夹持辊14之间用于穿过隔膜100，两个夹持辊14的端部连接有辊座15，所述摆臂11的下端穿设有从动轴16且二者转动连接，所述从动轴16与所述辊座15固定连接，所述摆臂支架10上固定有定轮17，所述定轮17与所述从动轴16之间连接有一传动机构18，其中：

当所述摆臂驱动机构13驱使所述摆臂11向左或者向右摆动时，所述定轮17通过所述传动机构18驱使所述从动轴16正向或者反向转动，所述从动轴16通过所述辊座15带动两个夹持辊14正向或者反向翻转；

当所述摆臂11向左或者向右摆动至最大位置时，两个夹持辊14翻转至上下分布的状态；

当所述摆臂11摆动至竖直方向时，两个夹持辊14翻转至左右分布的状态。

上述结构中，所述隔膜100穿过两个夹持辊14之间，当所述摆臂11左右摆动时，可将所述隔膜100叠放于预设的叠放台4上，在此基础上，本发明将两个夹持辊14设置在辊座15，所述辊座15随所述从动轴16同步转动，同时，所述摆臂支架10上的定轮17与所述从动轴16传动配合，在所述摆臂11摆动过程中，借由所述传动机构18的传动作用，驱使所述从动轴16和所述辊座15转动，请参见图7，当所述摆臂11摆动竖直位置时，两个夹持辊14呈横向分布状态，此时的隔膜100经由两个夹持辊14之间输送并放料于所述叠放台4上，当所述摆臂11左右摆动至最大位置时，所述辊座15带动两个夹持辊14翻转，使得两个夹持辊14呈上下分布的状态，所述隔膜100在两个夹持辊14之间呈“s”形卷绕，这种卷绕方式可以防止所述隔膜100在张力作用下向隔膜供料机构方向回缩，从而抵消了所述隔膜100的回缩量，使得所述隔膜100更加准确、平稳地进行叠放，使得叠放效果得以提升，同时无需增加所述摆臂11的摆动行程，有助于提高叠放效率，同时，因两个夹持辊14上下分布，相比图1中所示的现有方式而言，可以减少两个夹持辊14占用的横向空间，当电极放料机械手5放置电极片时，可有效避免夹持辊14与电极放料机械手5发生碰触，同时无需增加所述摆臂11的扬摆行程，因此进一步提高了叠放效率，使得锂电池叠片机的生产效率大大提升，较好地满足了生产要求。

为了实现稳定摆动，本实施例中，所述摆臂11包括有两个支臂110，两个支臂110之间连接有摆臂横梁111。

作为一种优选方式，所述摆臂11的下端设有两个从动轴16，两个从动轴16分别穿过两个支臂110，所述夹持辊14的两端分别连接有辊座15，且两个从动轴16分别与两个辊座15固定连接。

进一步地，所述摆臂支架10上固定有两个定轮17，所述定轮17与所述从动轴16一一对应，所述摆臂转轴12穿过所述定轮17的圆心且二者转动连接。

基于上述结构，使得所述摆臂11的两侧同时具有从动轴16和定轮17，进而在摆动过程中驱使所述夹持辊14两端的辊座15同步翻转，使得两个夹持辊14的翻转过程更加平稳、可靠。

本实施例中，所述传动机构18包括有皮带180，所述从动轴16上套设有皮带轮160且二者固定连接，所述皮带180环绕于所述定轮17和所述皮带轮160，借由所述皮带180令所述定轮17与所述皮带轮160传动配合。但是这仅是本发明一种优选的实现方案，在实际应用中，所述传动机构18还可以设置为齿轮传动机构，所述皮带轮160和所述定轮17也可以替换为齿轮，本发明对具体的传动方式不作限制，即无论采用哪一种传动方式，只有能够实现上述联动效果，则均属于本发明的保护范围。

本实施例中，所述支臂110的外侧设有两个对称设置的导向轮181，所述导向轮181位于所述定轮17的下方，所述皮带180穿过两个导向轮181之间的间隙后套设于所述皮带轮160上，两个导向轮181之间的间隙小于所述定轮17的直径，且所述皮带180的两侧分别与两个导向轮181相互抵紧。

具体地，两个导向轮181之间的间隙最好接近所述皮带轮160的直径，在两个导向轮181的限制作用下，可以增加所述皮带180与所述皮带轮160和所述定轮17更多地相互接触、啮合，进而提高传动能力。

为了限制所述皮带轮160的转动行程，本实施例中，所述皮带180上固定有限位块182，所述限位块182位于所述导向轮181与所述皮带轮160之间。在所述限位块182的作用下，当所述皮带轮160超出转动范围时，所述限位块182将会卡住所述皮带轮160或者所述导向轮181，从而起到限位、保护作用，有效避免飞车情况发生。

作为一种优选方式，所述摆臂驱动机构13包括有驱动电机130和减速齿轮组131，所述减速齿轮组131的壳体与所述摆臂支架10固定连接，所述驱动电机130、减速齿轮组131和所述摆臂转轴12依次传动配合，且所述驱动电机130通过所述减速齿轮组131驱使所述摆臂转轴12往复转动。

为了对隔膜100起到缓冲、导向作用，本实施例中，两个支臂110的内侧分别固定有过辊座191，两个过辊座191之间设有两个过辊190，两个过辊190左右平行设置，且所述过辊190的两端分别与两个过辊座191转动连接，所述过辊190位于所述夹持辊14上方，所述隔膜100穿过两个过辊190。

实际应用中，本发明还涉及一种摆臂式锂电池叠片机，结合图2至图7所示，其包括有机架3和电极放料机械手5，所述机架3上设有隔膜供料机构2，所述隔膜供料机构2的下方设有上述隔膜叠放机构1，所述隔膜叠放机构1的下方设有叠放台4，所述隔膜供料机构2用于向所述隔膜叠放机构1输送隔膜100，所述隔膜叠放机构1用于将所述隔膜100叠放于所述叠放台4上，当所述叠放台4上每叠放一层隔膜100，并且所述摆臂11向左或者向右摆动至最大位置时，所述电极放料机械手5将电极片放置于叠放后的所述隔膜100上。

以上所述只是本发明较佳的实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的技术范围内所做的修改、等同替换或者改进等，均应包含在本发明所保护的范围内。