一种一次叠多个电芯的叠片机构的制作方法

1.本实用新型涉及锂电池生产技术领域，具体而言，涉及一种一次叠多个电芯的叠片机构。


背景技术：

2.锂离子电池的电芯一般为层叠式，即由正极片、隔膜、负极片z形层叠设置，在进行叠片时，首先通过机械手将模切机中已加工的正极片和负极片交替转运至正叠片工位和负叠片工位，隔膜在正负叠片工位的中间，端头压紧在叠片机构中的叠台上，最后通过隔膜将正负极片呈“z”形隔开，直到完成整个电芯的叠片，如申请号cn201910625078.5的专利所提出的一种多工位叠片装置及多工位叠片方法，包括二对压紧升降机构、二对压紧平移机构、叠片台升降机构、辅助升降机构、叠片台和二对压料组件以及隔膜纠正机构；每对压紧升降机构都包括伺服电机、偏心轮和传动部分，通过伺服电机驱动偏心轮动作以控制二对压料组件上下运动；每对压紧平移机构包括直线电机和压料组件连接部分，控制每对压料组件相向运动靠近叠片台或相反运动远离叠片台；每个压料组件包括一个压刀连接杆和压刀，叠片时通过压料组件的压刀压紧极片。上述发明通过在叠片台上放置多个极片同时进行多工位叠片操作、采用多对压料组件对多个极片进行压紧、每个压料组件包括多个压刀，叠片时每个极片同一侧各有一对压刀压紧，避免z型隔膜时极片窜动，保证多个极片叠片的精度及效率。
3.但是，上述多工位叠片装置在使用时存在如下缺陷：在使用时，上述多工位叠片装置中的压紧升降机构均使用独立的伺服电机驱动对应的偏心轮机构以进行升降，而偏心轮机构的运动精度主要取决于凸轮的加工精度和装配精度，且组成偏心轮机构所需要的零件较多，结构复杂，不仅容易导致前后对称的两组压刀下压不同步，增加了此叠片装置的制造成本，而且受凸轮加工误差和装配误差的影响，机构运作时的噪音较大，同时，上述多工位叠片装置中的压刀通过独立的直线电机驱动实现移动，致使两组对称的压刀很难移动同步，很容易产生一组压刀到位之后，另一组压刀还在移动的情况，大大降低了此叠片装置的工作效率。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的在于提供一种一次叠多个电芯的叠片机构，可以有效解决背景技术中的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：
6.一种一次叠多个电芯的叠片机构，包括第一连接架与两个第二连接架，所述第一连接架一侧固定安装有两个第一直线导轨，两个所述第一直线导轨轨身一侧共同滑动设置有升降板，所述第一连接架下表面固定安装有第一电机，所述第一电机输出轴端穿过第一连接架且固定安装有第一丝杆，所述升降板通过第一螺纹套螺纹设置在第一丝杆杆身一侧，所述升降板上表面固定安装有叠台；
7.两个所述第二连接架相互远离一侧均安装有用于对叠台上的隔膜进行压紧的压紧组件。
8.作为优选，所述压紧组件包括两个第二直线导轨，两个所述第二直线导轨均固定安装在对应的第二连接架一侧，两个所述第二直线导轨轨身一侧共同滑动设置有移动座；
9.所述第二连接架一侧固定安装有第二电机，所述第二电机输出轴端固定安装有第二丝杆，所述移动座通过第二螺纹套螺纹设置在第二丝杆杆身一侧；
10.所述移动座一侧固定安装有两个支撑块，两个所述支撑块之间转动安装有双向滚珠丝杆，其中一个所述支撑块远离双向滚珠丝杆一侧设置有减速器，所述双向滚珠丝杆一端穿过对应支撑块且与减速器输出端相连接，所述减速器输入端与第三电机输出轴相连接，所述双向滚珠丝杆杆身两侧均螺纹设置有安装架，两个所述安装架相对一侧均设置有两个压爪。
11.作为优选，所述两个所述第二连接架相互远离一侧均固定安装有第三直线导轨，每两个相邻的所述安装架分别滑动设置在对应的第三直线导轨轨身一侧。
12.作为优选，每个所述安装架靠近叠台一侧均设置有两个缓冲气缸，每个所述缓冲气缸输出端分别与对应的压爪固定连接。
13.作为优选，每个所述安装架一侧表面均贯穿开设有若干安装孔，每个所述缓冲气缸表面均贯穿开设有两个螺纹孔。
14.作为优选，所述升降板一侧固定安装有两个连接块，两个所述连接块之间转动安装有第三丝杆，所述升降板一侧固定安装有第四电机，所述第三丝杆一端穿过对应连接块且与第四电机输出端固定连接；
15.所述升降板一侧固定安装有两个第四直线导轨，两个所述第四直线导轨轨身一侧共同滑动设置有固定架，所述固定架通过第三螺纹套螺纹设置在第三丝杆杆身一侧，所述固定架上表面固定安装有纠偏吸板。
16.与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
17.(1)工作人员在使用隔膜放卷机将隔膜平放在叠台上之后控制机械手将两个电芯极片放置在隔膜上，随后启用两个压紧组件，使两个压紧组件同步移动和压紧叠台上的隔膜，防止隔膜放卷机在移动和放卷时，叠台上的隔膜产生偏移，接着工作人员启动隔膜放卷机并对其进行移动，使得隔膜折叠，得益于双向滚珠丝杆的双向运动一致性和由同一个第二电机驱动对称的两组压爪升降，使得压爪在升降与移动时的同步性和精度较高，且结构简单，提升了此叠片装置的工作效率，减少了制造成本。
附图说明
18.图1为本实用新型一种一次叠多个电芯的叠片机构的整体结构示意图；
19.图2为本实用新型一种一次叠多个电芯的叠片机构的俯视结构示意图；
20.图3为本实用新型一种一次叠多个电芯的叠片机构的图2中a-a处剖面结构示意图；
21.图4为本实用新型一种一次叠多个电芯的叠片机构的图2中b-b处剖面结构示意图。
22.图中：1、第一连接架；101、第一直线导轨；102、升降板；103、第一电机；104、第一丝
杆；105、第一螺纹套；2、第二连接架；3、叠台；4、压紧组件；401、第二直线导轨；402、移动座；403、第二电机；404、第二丝杆；405、第二螺纹套；406、支撑块；407、双向滚珠丝杆；408、减速器；409、第三电机；4010、安装架；4011、压爪；4012、第三直线导轨；5、缓冲气缸；6、安装孔；601、螺纹孔；7、连接块；701、第三丝杆；702、第四电机；703、第四直线导轨；704、固定架；705、第三螺纹套；706、纠偏吸板。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.如图1、图2、图4所示，一种一次叠多个电芯的叠片机构，包括第一连接架1与两个第二连接架2，第一连接架1一侧固定安装有两个第一直线导轨101，两个第一直线导轨101轨身一侧共同滑动设置有升降板102，第一连接架1下表面固定安装有第一电机103，第一电机103输出轴端穿过第一连接架1且固定安装有第一丝杆104，升降板102通过第一螺纹套105螺纹设置在第一丝杆104杆身一侧，升降板102上表面固定安装有叠台3。
25.两个第二连接架2相互远离一侧均安装有用于对叠台3上的隔膜进行压紧的压紧组件4。工作人员在使用隔膜放卷机将隔膜平放在叠台3上之后控制机械手将两个电芯极片放置在隔膜上，随后启用压紧组件4，使压紧组件4对叠台3上的隔膜进行定位，防止隔膜放卷机在移动和放卷时，叠台3上的隔膜产生偏移，接着工作人员启动隔膜放卷机并对其进行移动，使得隔膜折叠，接着工作人员控制压紧组件4与隔膜脱离，接着工作人员启动第一电机103，使其输出轴带动第一丝杆104转动，转动的第一丝杆104通过螺纹旋进的方式使升降板102带动叠台3沿第一直线导轨101向下移动，使得折叠后的隔膜与压紧组件4依旧保持合适的距离，接着工作人员再次控制机械手将新的电芯极片放置在折叠后的隔膜上，重复进行叠片工作，直至生产出符合需求的电芯，压紧组件4在升降与移动时的同步性和精度较高，且结构简单，提升了此叠片装置的工作效率，减少了制造成本。
26.如图1、图2、图3所示，在本实施例中，压紧组件4包括两个第二直线导轨401，两个第二直线导轨401均固定安装在对应的第二连接架2一侧，两个第二直线导轨401轨身一侧共同滑动设置有移动座402。
27.第二连接架2一侧固定安装有第二电机403，第二电机403输出轴端固定安装有第二丝杆404，移动座402通过第二螺纹套405螺纹设置在第二丝杆404杆身一侧。
28.移动座402一侧固定安装有两个支撑块406，两个支撑块406之间转动安装有双向滚珠丝杆407，其中一个支撑块406远离双向滚珠丝杆407一侧设置有减速器408，双向滚珠丝杆407一端穿过对应支撑块406且与减速器408输出端相连接，减速器408输入端与第三电机409输出轴相连接，双向滚珠丝杆407杆身两侧均螺纹设置有安装架4010，两个安装架4010相对一侧均设置有两个压爪4011。通过设置减速器408，避免压爪4011移动过快，便于工作人员控制压爪4011的位置。设置在同一个安装架4010一侧的两个压爪4011为一组压爪4011。
29.两个第二连接架2相互远离一侧均固定安装有第三直线导轨4012，每两个相邻的
安装架4010分别滑动设置在对应的第三直线导轨4012轨身一侧。工作人员在需要对隔膜进行折叠时，启动第三电机409，使其输出端带动双向滚珠丝杆407转动，转动的双向滚珠丝杆407通过螺纹旋进的方式带动压爪4011沿第三直线导轨4012移动，使得压爪4011移动至隔膜上方，接着启动第二电机403，使其输出轴带动第二丝杆404转动，转动的第二丝杆404通过螺纹旋进的方式带动第二螺纹套405与移动座402沿第二直线导轨401方向移动，使得压爪4011对隔膜进行压紧定位。在工作人员需要放置极片时，反向启动第二电机403，压爪4011与隔膜脱离接触，接着反向启动第三电机409，使压爪4011朝着远离隔膜的方向移动，避免压爪4011与机械手和极片产生碰撞。得益于双向滚珠丝杆407的双向运动一致性和由同一个第二电机403驱动对称的两组压爪4011升降，使得压爪4011在升降与移动时的同步性和精度较高，且结构简单，提升了此叠片装置的工作效率，减少了制造成本。
30.如图3所示，可以理解，在本技术中，每个安装架4010靠近叠台3一侧均设置有两个缓冲气缸5，每个缓冲气缸5输出端分别与对应的压爪4011固定连接。通过设置缓冲气缸5，当压爪4011下压隔膜时提供一个缓冲，避免压爪4011下压冲击过大造成隔膜损伤。
31.每个安装架4010一侧表面均贯穿开设有若干安装孔6，每个缓冲气缸5表面均贯穿开设有两个螺纹孔601。通过设置在安装架4010表面设置安装孔6，在缓冲气缸5表面设置螺纹孔601，使得缓冲气缸5能够通过紧固螺栓与安装架4010相固定，方便工作人员对缓冲气缸5进行快速拆装，一方面，利于工作人员对其进行更换，另一方面，方便工作人员根据隔膜与电芯极片的大小来调节压爪4011的位置。
32.如图1、图3、图4所示，需要说明的是，升降板102一侧固定安装有两个连接块7，两个连接块7之间转动安装有第三丝杆701，升降板102一侧固定安装有第四电机702，第三丝杆701一端穿过对应连接块7且与第四电机702输出端固定连接。
33.升降板102一侧固定安装有两个第四直线导轨703，两个第四直线导轨703轨身一侧共同滑动设置有固定架704，固定架704通过第三螺纹套705螺纹设置在第三丝杆701杆身一侧，固定架704上表面固定安装有纠偏吸板706。工作人员通过启动第四电机702，使其输出端带动第三丝杆701转动，转动的第三丝杆701通过螺纹旋进的方式带动固定架704与纠偏吸板706沿第四直线导轨703方向移动，从而使纠偏吸板706能够对偏移的隔膜进行纠偏，防止隔膜在平放在叠台3上时产生偏移。
34.该一种一次叠多个电芯的叠片机构的工作原理：
35.使用时，工作人员在使用隔膜放卷机将隔膜平放在叠台3上之后控制机械手将两个电芯极片放置在隔膜上，随后启动第三电机409，使其输出端带动双向滚珠丝杆407转动，转动的双向滚珠丝杆407通过螺纹旋进的方式带动压爪4011沿第三直线导轨4012移动，使得压爪4011移动至隔膜上方，接着启动第二电机403，使其输出轴带动第二丝杆404转动，转动的第二丝杆404通过螺纹旋进的方式带动第二螺纹套405与移动座402沿第二直线导轨401方向移动，使得压爪4011对隔膜进行压紧定位，防止隔膜放卷机在移动和放卷时，叠台3上的隔膜产生偏移，接着工作人员启动隔膜放卷机并对其进行移动，使得隔膜折叠，接着工作人员反向启动第二电机403，压爪4011与隔膜脱离接触，接着反向启动第三电机409，使压爪4011朝着远离隔膜的方向移动，避免压爪4011与机械手和极片产生碰撞，接着工作人员启动第一电机103，使其输出轴带动第一丝杆104转动，转动的第一丝杆104通过螺纹旋进的方式使升降板102带动叠台3沿第一直线导轨101向下移动，使得折叠后的隔膜与压紧组件4
依旧保持合适的距离，接着工作人员再次控制机械手将新的电芯极片放置在折叠后的隔膜上，重复进行叠片工作，直至生产出符合需求的电芯。
36.本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所做的举例，而并非是对本实用新型实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本实用新型的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。