一种极片组自动包胶下料装置的制作方法

1.本实用新型涉及自动化设备领域，特别指锂离子动力电池自动化生产装备领域的一种极片组自动包胶下料装置。


背景技术：

2.锂电池lithium battery是指电化学体系中含有锂包括金属锂、锂合金和锂离子、锂聚合物的电池。锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。锂电池是一种充电电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，锂离子在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电池时，锂离子从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。一般采用含有锂元素的材料作为电极的电池，是现代高性能电池的代表。
3.锂离子电池的电芯一般由正负极片交错叠合后形成，在电芯制造过程中首先需要先将单片的正负极片制造完成。然后在叠片平台上将正负极片交错叠合形成电芯，在正负极片交错叠片过程中需要在正负极片之间插入具有绝缘隔离作用的隔膜。在实际极片叠片覆膜过程中，一般是在叠片平台上叠完一层极片后再将隔膜覆盖在该极片上，不断交替循环直至完成电芯叠片。隔膜来料状态一般为带状结构，在实际叠片过程中，极片叠好后，一般通过拉膜机构将带状的隔膜从极片上方拉至叠片平台一侧，使带状隔膜覆盖极片表面，再将另一属性的极片放置在隔膜上，然后需要将带状隔膜水平拉至叠片平台另一侧，使隔膜覆盖在另一属性的极片表面，如此循环，隔膜在叠片平台两侧之间来回拉动覆盖在极片表面，直至形成所需的电芯极片组后，再将隔膜带切断。
4.基于以上叠片工艺背景，在进行叠片自动化产线集成设计过程中，需要解决以下技术问题：叠片平台上，上下叠合的正负极片和隔膜仅依靠自身重力叠合在一起形成极片组，因此，叠合后的极片组内正负极片和隔膜之间极易发生位置偏移，由于极片组内的正负极片和隔膜极易发生位置错位情况，因此叠片平台上极片叠合完成后的极片组需要进行包胶固定，通过在极片组外部包覆胶带将其内各极片和隔膜位置固定，以便进行后续工艺加工；因此，需要解决极片组自动包胶问题，同时在包胶过程中还要解决极片组内各极片和隔膜位置极易发生错位的问题。


技术实现要素：

5.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，提供一种利用重力自压胶与极片组旋转包胶协同，实现自动包胶的同时维持持续压胶，有效保证包胶质量的极片组自动包胶下料装置。
6.本实用新型采取的技术方案如下：一种极片组自动包胶下料装置，包括导胶压胶组件、包胶组件及下料组件，其中，上述下料组件沿直线方向设置于下料工位的侧方；上述包胶组件沿垂直与滑轨方向设置于下料工位与下料组件之间，包胶组件包括两组，分别对称设置于下料工位的两侧，两组包胶组件从两侧夹紧极片组，并带动极片组旋转运动；上述
导胶压胶组件架设在包胶组件上方，胶带穿过导胶压胶组件，张紧并压覆在极片组表面，导胶压胶组件将胶带压紧，并随极片组旋转运动沿极片组外轮廓压胶带；上述下料组件夹紧包胶完成的极片组，并下料。
7.优选的，所述的导胶压胶组件包括导胶支架、导胶部件及压胶部件，其中，上述导胶支架竖直设置；上述导胶部件及压胶部件间隔设置在导胶支架的侧壁上，胶带穿过导胶部件，经导胶部件拉平张紧，压胶部件将胶带压紧在极片组表面，并随极片组旋转，沿极片组表面持续压紧胶带。
8.优选的，所述的导胶部件包括导胶气缸、导胶滑座及导胶辊，其中，上述导胶气缸竖直连接于导胶支架侧壁上，且输出端朝下设置；上述导胶滑座沿竖直方向可滑动地连接在导胶支架的侧壁上，并与导胶气缸的输出端连接，导胶气缸驱动导胶滑座升降运动；上述导胶辊可转动地设置在导胶滑座的底部，并与导胶滑座的底面之间留有间隙，带包胶的胶带从盖间隙穿过，经导胶辊张紧，并通过导胶气缸输出竖直方向的动力驱动导胶辊升降运动，以便调整张紧力。
9.优选的，所述的压胶部件包括压胶支座、压胶竖支板、压胶横支板、压胶连杆、压胶导杆、压胶下支板、压辊支板及压辊，其中，上述压胶支座水平连接于导胶支架的侧壁上；压胶竖支板竖直连接在压胶支座上；上述压胶连杆竖直连接在压胶竖支板上；上述压胶横支板水平设置在压胶支座上方，并套设在压胶连杆上，压胶横支板沿压胶连杆在竖直方向自由滑动；上述压胶下支板水平设置在压胶支座的下方，并通过压胶导杆连接在压胶横支板上；压胶横支板、压胶导杆及压胶下支板形成整体升降结构。
10.优选的，所述的压胶导杆包括两根，两根压胶导杆穿过压胶支座，并在压胶支座内自由滑动，以便导向；上述压辊支板包括两块，两压辊支板平行间隔地设置在压胶下支板的下部；上述压辊可转动地连接在两压辊支板之间的间隙空间内。
11.优选的，所述的包胶组件包括包胶底座、包胶直线电机、包胶直线滑座、包胶升降电机、包胶升降滑座、包胶支板、包胶旋转电机、减速机、包胶旋转座、夹紧气缸、夹紧座及夹片，其中，上述包胶底座水平设置，包胶底座上设有两条平行间隔设置的直线滑轨，两直线滑轨之间设有丝杆；上述包胶直线滑座可滑动地嵌设在直线滑轨上，包胶直线滑座的底部通过丝杆座与丝杆连接；上述包胶直线电机设置于包胶底座的一侧，且输出端通过传动带与丝杆连接，包胶直线电机驱动丝杆旋转运动，丝杆通过丝杆座驱动包胶直线滑座沿直线滑轨来回直线运动；上述包胶升降电机设置在包胶直线滑座向上延伸的竖支撑板一侧，且输出端朝下设置；竖支撑板的另一侧可转动地设有竖直杆，竖支杆通过传动带与包胶升降电机的输出端连接，包胶升降电机驱动竖丝杆旋转运动；上述包胶升降滑座可滑动地连接在竖支撑板的另一侧，并通过丝杆座与竖丝杆连接，竖丝杆旋转时通过丝杆座驱动包胶升降滑座升降运动；上述包胶支板水平设置在包胶升降滑座的顶部。
12.优选的，所述的包胶旋转电机水平设置在包胶支板上，减速机设置于包胶旋转电机的一侧，且与包胶旋转电机的输出端连接；上述包胶旋转座连接在减速机的输出端上，经减速机驱动而旋转运动；夹紧气缸竖直设置在包胶旋转座的侧壁上，夹紧气缸的两输出端上下间隔设置；上述夹紧座包括两个，两夹紧座分别上下间隔地连接在夹紧气缸的两输出端上，经夹紧气缸驱动而夹紧或松开；上述夹片包括两组，夹片两两一组分别水平间隔地连接在两夹紧座上，夹紧座驱动上下两组夹片夹紧或松开极片组。
13.优选的，所述的第一直线模组、第一下料滑座、第二直线模组、第二下料滑座、下料升降模组、下料升降座、下料连板、下料旋转电机、下料旋转座、下料竖板、固定夹座、固定夹爪、夹爪气缸、活动夹座及活动夹爪，其中，上述第一直线模组沿滑轨方向设置在下料工位外侧，第一下料滑座连接在第一直线模组的输出端上，经第一直线模组驱动而直线运动；上述第二直线模组沿垂直于第一直线模组方向设置在第一下料滑座上；上述第二下料滑座连接在第二直线模组的输出端上，经第二直线模组驱动而直线运动；上述下料升降模组设置在第二下料滑座上，且输出端沿竖直方向设置；上述下料升降座连接在下料升降模组的输出端上，经下料升降模组驱动而升降运动。
14.优选的，所述的下料连板水平连接在下料升降座的底部，下料连板上开设有通槽；上述下料旋转电机竖直连接在下料连板底部，并穿过通槽；上述下料旋转座水平可转动地设置在下料连板远离下料升降座一侧的上部，下料旋转座下部连接有传动轴，传动轴通过传动带与下料旋转电机的输出轴连接，下料旋转电机驱动下料旋转座旋转运动；上述下料竖板设置在下料旋转座上。
15.优选的，所述的固定夹座水平连接在下料竖板的下部一侧壁上，固定夹爪包括两个，两固定夹爪水平间隔连接在固定夹座的侧壁上；上述夹爪气缸竖直连接在下料竖板的另一侧壁上，且输出端朝上设置；上述活动夹座沿竖直方向可滑动地连接在下料竖板的侧壁上，且顶部通过连接块与夹爪气缸的输出端连接，夹爪气缸驱动活动夹座升降运动；上述活动夹爪包括两个，两活动夹爪水平间隔地连接在活动夹座的侧壁上，并分别于两固定夹爪上下对应设置，夹爪气缸驱动活动夹座带动活动夹爪升降运动，活动夹爪与固定夹爪夹紧或松开极片组。
16.本实用新型的有益效果
17.本实用新型针对电芯制成过程中存在的技术问题，进行自主研发，设计了一种利用重力自压胶与极片组旋转包胶协同，实现自动包胶的同时维持持续压胶，有效保证包胶质量的极片组自动包胶下料装置。
18.针对极片组自动下料、包胶及包胶过程中持续压胶带问题，本实用新型包括导胶压胶组件、包胶组件及下料组件，下料组件对接下滑轨，包胶组件设置于下料组件与下滑轨对接处，导胶压胶组件架设在包胶组件的上方；包胶组件包括两组，分别对称设置于下滑轨两侧，以包胶直线电机作为输出结构，驱动包胶直线滑座在靠近或远离下滑轨方向来回直线运动，通过包胶旋转电机驱动包胶旋转座旋转运动，通过夹紧气缸驱动上下两夹片从外侧夹紧极片组后，包胶旋转座带动极片组旋转运动，从而使端头粘附在极片组表面的胶带沿极片组外轮廓完整包覆极片组。
19.为保证包胶过程中胶带的平面度以及维持极片组旋转包覆胶带过程中，持续性地外压覆胶带，本实用新型独创性地设计了导胶压胶组件，导胶压胶组件以导胶支架作为承载结构，在导胶支架的侧壁上间隔设有导胶部件和持续压胶部件，其中导胶部件用于将胶带水平导出至包胶组件处，并保证胶带导出和包覆时的平面度，压胶部件用于实现在极片组旋转包覆胶带过程中，沿着极片组表面轮廓持续性地提供外压胶带的持续压力，既能有效地使胶带与极片组良好粘附同时还能避免极片组旋转胶带包覆时出现表面褶皱情况，有效地保证了包胶质量。导胶部件包括导胶气缸、导胶滑座和导胶辊，导胶滑座沿竖直方向可滑动地连接在导胶支架的侧壁上，导胶气缸竖直设置，且输出端与导胶滑座连接，驱动导胶
滑座升降运动；导胶辊可转动地连接在导胶滑座的底部，并与导胶滑座底部留有间隙空间，待包覆的胶带从该间隙空间穿过后，在导胶辊表面铺开，并经导胶辊张紧，同时通过导胶气缸驱动导胶辊升降运动还可以根据实时加工情况条状胶带张紧力。压胶部件以水平连接于导胶支架侧壁上的压胶支座为载体，压胶支座上设有竖直向上延伸的压胶竖支板，压胶支座上沿竖直方向可滑动地插设有两根压胶导杆，压胶导杆的上下两端分别水平连接有压胶横支板和压胶下支板，压胶横支板、压胶导杆和压胶下支板形成整体的升降结构，压胶横支板活动套设在连接于压胶竖支板上的压胶连杆上，通过压胶连杆对压胶横支板进行一定距离的限位，避免压胶竖支板未包胶时，由于下方没用极片组支撑，因其自身重力作用完全掉落至极片组下方，压胶下支板底部连接平行间隔地连接有压辊支板，两压辊之间的间隙之间可转动地连接有压辊；自然状态下，通过压胶横支板、压胶导杆、压胶下支板、压辊支板及压辊的自身重力作用，以上各结构整体沿着压胶导杆及压胶连杆下降，通过压辊将胶带压紧在极片组表面，当极片组旋转以使胶带沿极片组外轮廓包覆时，随着压辊与极片组接触点高度变化，极片组给压辊的反作用力也可推动上述各结构向上顶起，使压辊始终维持将胶带压紧极片组，有效地保证了胶带包覆质量和平整度。胶带包覆完成后经下料组件的活动夹爪和固定夹爪上下夹紧固定，从两组包胶组件处接住极片组后，通过第一直线模组的驱动将极片组送出下料，同时，利用下料旋转电机驱动下料旋转座旋转运动可带动极片组旋转90
°
送出，并利用下料升降模组调整在接料和送料时极片组在竖直方向上的高度，实现了自动接料、旋转送料。
附图说明
20.图1为本实用新型的立体结构示意图之一。
21.图2为本实用新型的立体结构示意图之二。
22.图3为本实用新型导胶压胶组件的立体结构示意图之一。
23.图4为本实用新型导胶压胶组件的立体结构示意图之二。
24.图5为本实用新型导胶压胶组件的立体结构示意图之三。
25.图6为本实用新型包胶组件的立体结构示意图之一。
26.图7为本实用新型包胶组件的立体结构示意图之二。
27.图8为本实用新型包胶组件的立体结构示意图之三。
具体实施方式
28.下面将结合附图对本实用新型作进一步描述：
29.如图1至图8所示，本实用新型采取的技术方案如下：一种极片组自动包胶下料装置，包括导胶压胶组件7、包胶组件8及下料组件9，其中，上述下料组件9沿直线方向设置于下料工位的侧方；上述包胶组件8沿垂直与滑轨6方向设置于下料工位与下料组件9之间，包胶组件8包括两组，分别对称设置于下料工位的两侧，两组包胶组件8从两侧夹紧极片组，并带动极片组旋转运动；上述导胶压胶组件7架设在包胶组件8上方，胶带穿过导胶压胶组件7，张紧并压覆在极片组表面，导胶压胶组件7将胶带压紧，并随极片组旋转运动沿极片组外轮廓压胶带；上述下料组件9夹紧包胶完成的极片组，并下料。
30.导胶压胶组件7包括导胶支架71、导胶部件及压胶部件，其中，上述导胶支架71竖
直设置；上述导胶部件及压胶部件间隔设置在导胶支架71的侧壁上，胶带穿过导胶部件，经导胶部件拉平张紧，压胶部件将胶带压紧在极片组表面，并随极片组旋转，沿极片组表面持续压紧胶带。
31.导胶部件包括导胶气缸72、导胶滑座73及导胶辊74，其中，上述导胶气缸72竖直连接于导胶支架71侧壁上，且输出端朝下设置；上述导胶滑座73沿竖直方向可滑动地连接在导胶支架71的侧壁上，并与导胶气缸72的输出端连接，导胶气缸72驱动导胶滑座73升降运动；上述导胶辊74可转动地设置在导胶滑座73的底部，并与导胶滑座73的底面之间留有间隙，带包胶的胶带从盖间隙穿过，经导胶辊74张紧，并通过导胶气缸72输出竖直方向的动力驱动导胶辊74升降运动，以便调整张紧力。
32.压胶部件包括压胶支座75、压胶竖支板76、压胶横支板78、压胶连杆77、压胶导杆79、压胶下支板710、压辊支板711及压辊712，其中，上述压胶支座75水平连接于导胶支架71的侧壁上；压胶竖支板76竖直连接在压胶支座75上；上述压胶连杆77竖直连接在压胶竖支板76上；上述压胶横支板78水平设置在压胶支座75上方，并套设在压胶连杆77上，压胶横支板78沿压胶连杆77在竖直方向自由滑动；上述压胶下支板710水平设置在压胶支座75的下方，并通过压胶导杆79连接在压胶横支板78上；压胶横支板78、压胶导杆79及压胶下支板710形成整体升降结构。
33.压胶导杆79包括两根，两根压胶导杆79穿过压胶支座75，并在压胶支座75内自由滑动，以便导向；上述压辊支板711包括两块，两压辊支板711平行间隔地设置在压胶下支板710的下部；上述压辊712可转动地连接在两压辊支板711之间的间隙空间内。
34.包胶组件8包括包胶底座81、包胶直线电机82、包胶直线滑座83、包胶升降电机84、包胶升降滑座85、包胶支板86、包胶旋转电机87、减速机88、包胶旋转座89、夹紧气缸810、夹紧座811及夹片812，其中，上述包胶底座81水平设置，包胶底座81上设有两条平行间隔设置的直线滑轨，两直线滑轨之间设有丝杆；上述包胶直线滑座83可滑动地嵌设在直线滑轨上，包胶直线滑座83的底部通过丝杆座与丝杆连接；上述包胶直线电机82设置于包胶底座81的一侧，且输出端通过传动带与丝杆连接，包胶直线电机82驱动丝杆旋转运动，丝杆通过丝杆座驱动包胶直线滑座83沿直线滑轨来回直线运动；上述包胶升降电机84设置在包胶直线滑座83向上延伸的竖支撑板一侧，且输出端朝下设置；竖支撑板的另一侧可转动地设有竖直杆，竖支杆通过传动带与包胶升降电机84的输出端连接，包胶升降电机84驱动竖丝杆旋转运动；上述包胶升降滑座85可滑动地连接在竖支撑板的另一侧，并通过丝杆座与竖丝杆连接，竖丝杆旋转时通过丝杆座驱动包胶升降滑座85升降运动；上述包胶支板86水平设置在包胶升降滑座85的顶部。
35.包胶旋转电机87水平设置在包胶支板86上，减速机88设置于包胶旋转电机87的一侧，且与包胶旋转电机87的输出端连接；上述包胶旋转座89连接在减速机的输出端上，经减速机88驱动而旋转运动；夹紧气缸810竖直设置在包胶旋转座89的侧壁上，夹紧气缸810的两输出端上下间隔设置；上述夹紧座811包括两个，两夹紧座811分别上下间隔地连接在夹紧气缸810的两输出端上，经夹紧气缸810驱动而夹紧或松开；上述夹片812包括两组，夹片812两两一组分别水平间隔地连接在两夹紧座811上，夹紧座811驱动上下两组夹片812夹紧或松开极片组。
36.第一直线模组91、第一下料滑座92、第二直线模组93、第二下料滑座94、下料升降
模组95、下料升降座96、下料连板97、下料旋转电机98、下料旋转座99、下料竖板910、固定夹座911、固定夹爪912、夹爪气缸913、活动夹座914及活动夹爪915，其中，上述第一直线模组91沿滑轨方向设置在下料工位外侧，第一下料滑座92连接在第一直线模组91的输出端上，经第一直线模组91驱动而直线运动；上述第二直线模组93沿垂直于第一直线模组91方向设置在第一下料滑座92上；上述第二下料滑座94连接在第二直线模组93的输出端上，经第二直线模组93驱动而直线运动；上述下料升降模组95设置在第二下料滑座94上，且输出端沿竖直方向设置；上述下料升降座96连接在下料升降模组95的输出端上，经下料升降模组95驱动而升降运动。
37.下料连板97水平连接在下料升降座96的底部，下料连板97上开设有通槽；上述下料旋转电机98竖直连接在下料连板97底部，并穿过通槽；上述下料旋转座99水平可转动地设置在下料连板97远离下料升降座96一侧的上部，下料旋转座99下部连接有传动轴，传动轴通过传动带与下料旋转电机98的输出轴连接，下料旋转电机98驱动下料旋转座99旋转运动；上述下料竖板910设置在下料旋转座99上。
38.固定夹座911水平连接在下料竖板910的下部一侧壁上，固定夹爪912包括两个，两固定夹爪912水平间隔连接在固定夹座911的侧壁上；上述夹爪气缸913竖直连接在下料竖板910的另一侧壁上，且输出端朝上设置；上述活动夹座914沿竖直方向可滑动地连接在下料竖板910的侧壁上，且顶部通过连接块与夹爪气缸913的输出端连接，夹爪气缸913驱动活动夹座914升降运动；上述活动夹爪915包括两个，两活动夹爪915水平间隔地连接在活动夹座914的侧壁上，并分别于两固定夹爪912上下对应设置，夹爪气缸913驱动活动夹座914带动活动夹爪915升降运动，活动夹爪915与固定夹爪912夹紧或松开极片组。
39.进一步，本实用新型设计了一种利用重力自压胶与极片组旋转包胶协同，实现自动包胶的同时维持持续压胶，有效保证包胶质量的极片组自动包胶下料装置。
40.针对极片组自动下料、包胶及包胶过程中持续压胶带问题，本实用新型包括导胶压胶组件、包胶组件及下料组件，下料组件对接下滑轨，包胶组件设置于下料组件与下滑轨对接处，导胶压胶组件架设在包胶组件的上方；包胶组件包括两组，分别对称设置于下滑轨两侧，以包胶直线电机作为输出结构，驱动包胶直线滑座在靠近或远离下滑轨方向来回直线运动，通过包胶旋转电机驱动包胶旋转座旋转运动，通过夹紧气缸驱动上下两夹片从外侧夹紧极片组后，包胶旋转座带动极片组旋转运动，从而使端头粘附在极片组表面的胶带沿极片组外轮廓完整包覆极片组。
41.为保证包胶过程中胶带的平面度以及维持极片组旋转包覆胶带过程中，持续性地外压覆胶带，本实用新型独创性地设计了导胶压胶组件，导胶压胶组件以导胶支架作为承载结构，在导胶支架的侧壁上间隔设有导胶部件和持续压胶部件，其中导胶部件用于将胶带水平导出至包胶组件处，并保证胶带导出和包覆时的平面度，压胶部件用于实现在极片组旋转包覆胶带过程中，沿着极片组表面轮廓持续性地提供外压胶带的持续压力，既能有效地使胶带与极片组良好粘附同时还能避免极片组旋转胶带包覆时出现表面褶皱情况，有效地保证了包胶质量。导胶部件包括导胶气缸、导胶滑座和导胶辊，导胶滑座沿竖直方向可滑动地连接在导胶支架的侧壁上，导胶气缸竖直设置，且输出端与导胶滑座连接，驱动导胶滑座升降运动；导胶辊可转动地连接在导胶滑座的底部，并与导胶滑座底部留有间隙空间，待包覆的胶带从该间隙空间穿过后，在导胶辊表面铺开，并经导胶辊张紧，同时通过导胶气
缸驱动导胶辊升降运动还可以根据实时加工情况条状胶带张紧力。压胶部件以水平连接于导胶支架侧壁上的压胶支座为载体，压胶支座上设有竖直向上延伸的压胶竖支板，压胶支座上沿竖直方向可滑动地插设有两根压胶导杆，压胶导杆的上下两端分别水平连接有压胶横支板和压胶下支板，压胶横支板、压胶导杆和压胶下支板形成整体的升降结构，压胶横支板活动套设在连接于压胶竖支板上的压胶连杆上，通过压胶连杆对压胶横支板进行一定距离的限位，避免压胶竖支板未包胶时，由于下方没用极片组支撑，因其自身重力作用完全掉落至极片组下方，压胶下支板底部连接平行间隔地连接有压辊支板，两压辊之间的间隙之间可转动地连接有压辊；自然状态下，通过压胶横支板、压胶导杆、压胶下支板、压辊支板及压辊的自身重力作用，以上各结构整体沿着压胶导杆及压胶连杆下降，通过压辊将胶带压紧在极片组表面，当极片组旋转以使胶带沿极片组外轮廓包覆时，随着压辊与极片组接触点高度变化，极片组给压辊的反作用力也可推动上述各结构向上顶起，使压辊始终维持将胶带压紧极片组，有效地保证了胶带包覆质量和平整度。胶带包覆完成后经下料组件的活动夹爪和固定夹爪上下夹紧固定，从两组包胶组件处接住极片组后，通过第一直线模组的驱动将极片组送出下料，同时，利用下料旋转电机驱动下料旋转座旋转运动可带动极片组旋转90
°
送出，并利用下料升降模组调整在接料和送料时极片组在竖直方向上的高度，实现了自动接料、旋转送料。
42.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。