自动换卷接带机构的制作方法

1.本发明涉及锂电池制造技术领域，具体而言，涉及一种自动换卷接带机构。


背景技术：

2.在锂电池设备发展的过程中，极致的智能化和无人化是行业不懈追求的目标，也是推动锂电行业发展的重要动力。现有技术中，卷绕机进行换卷时，通常采用人工换料，将旧料卷取下，并装上新料卷，同时需要人工完成接料动作，效率低下。
3.此外，现有的料带接合处采用背胶粘接，在后续的电芯制备过程中，残胶可能会污染辊面，影响后续电芯品质。


技术实现要素：

4.本发明的目的包括，例如，提供了一种自动换卷接带机构，其能够实现自动接料，大大提高了效率，实现了无人化自动接带，同时能够避免残胶污染辊面，保证电芯品质。
5.本发明的实施例可以这样实现：
6.第一方面，本发明提供一种自动换卷接带机构，包括安装板、换卷支架、换卷机械手、纠偏组件、残胶贴合组件第一放卷组件和第二放卷组件，所述第一放卷组件和所述第二放卷组件间隔设置在所述安装板上，所述换卷支架设置在所述安装板上，并位于所述第一放卷组件和所述第二放卷组件之间，所述换卷机械手活动设置在所述换卷支架上，并能够相对所述换卷支架做直线往复运动，以分别靠近所述第一放卷组件或所述第二放卷组件，所述换卷机械手用于切断其所述第一放卷组件上的料带尾，并将所述料带尾与所述第二放卷组件上的料带首接合在一起；
7.所述纠偏组件设置在所述安装板上，并位于所述换卷机械手的出料侧，用于对料带进行纠偏；
8.所述残胶贴合组件设置在所述安装板上，并位于所述纠偏组件的出料侧，用于对所述料带上的接合区进行贴标。
9.在可选的实施方式中，所述换卷机械手包括换卷头、夹紧组件、切刀组件、料带辊组和驱动组件，所述驱动组件设置在所述换卷支架上，所述换卷头与所述驱动组件传动连接，用于在所述驱动组件的带动下在所述第一放卷组件和所述第二放卷组件之间移动，所述夹紧组件设置在所述换卷头上，用于夹紧所述料带尾，所述切刀组件设置在所述换卷头上，并位于所述夹紧组件的一侧，用于切断所述夹紧组件与所述第一放卷组件之间的所述料带尾，所述料带辊组可转动地设置在所述换卷头上，用于滚动抵持在所述第二放卷组件上，以使所述料带尾与所述料带首贴合在一起。
10.在可选的实施方式中，所述驱动组件包括第一直线驱动件、第一安装座、第二直线驱动件、第二安装座和旋转驱动件，所述换卷支架上设置有第一滑轨，所述第一安装座滑动设置在所述第一滑轨上，所述第一直线驱动件设置在所述换卷支架上并与所述第一安装座传动连接，用于带动所述第一安装座沿所述第一滑轨运动；
11.所述第一安装座上设置有第二滑轨，所述第二安装座滑动设置在所述第二滑轨上，所述第二直线驱动件设置在所述第一安装座上，并与所述第二安装座传动连接，用于带动所述第二安装座沿所述第二滑轨运动；
12.所述旋转驱动件设置在所述第二安装座上，并与所述换卷头传动连接，用于带动所述换卷头相对所述第二安装座转动；
13.其中，所述第一滑轨的延伸方向与所述安装板的延伸方向相平行，所述第二滑轨的延伸方向与所述安装板的延伸方向相垂直。
14.在可选的实施方式中，所述料带辊组包括两个第一料带辊和两个第二料带辊，两个所述第一料带辊相对设置在所述夹紧组件的两侧，两个所述第一料带辊用于择一抵持在具有所述料带首的所述放卷组件上，两个所述第二料带辊相对设置，并设置在所述夹紧组件远离所述切刀组件的一侧，以使切断后的所述料带绕过所述第二料带辊后缠绕在所述第一料带辊上。
15.在可选的实施方式中，所述夹紧组件包括第一夹持块、第二夹持块和夹持驱动件，所述第一夹持块和所述第二夹持块至少之一活动设置在所述换卷头上，所述夹持驱动件与所述第一夹持块和/或所述第二夹持块传动连接，用于驱动所述第一夹持块和所述第二夹持块相对靠拢或分离，所述第一夹持块和所述第二夹持块之间形成有用于夹持所述料带的夹持通道。
16.在可选的实施方式中，所述切刀组件包括切割驱动件、活动切刀和固定切刃，所述固定切刃设置在所述换卷头上，所述切割驱动件设置在所述换卷头上，所述活动切刀与所述切割驱动件传动连接，用于在所述切割驱动件的带动下靠近或者远离所述固定切刃，且所述固定切刃和所述活动切刀分别位于所述夹持通道的两侧。
17.在可选的实施方式中，所述纠偏组件包括第一纠偏辊组、第二纠偏辊组和放卷纠偏传感器，所述第一纠偏辊组设置在所述换卷机械手的出料侧，所述第二纠偏辊组活动设置在所述第一纠偏辊组的出料侧，所述放卷纠偏传感器设置在所述第二纠偏辊组的出料侧，并与所述第二纠偏辊组电连接，所述放卷纠偏传感器用于检测所述料带，并控制所述第二纠偏辊组对所述料带进行纠偏。
18.在可选的实施方式中，所述残胶贴合组件包括第一过辊、第二过辊、第三过辊、第一贴标器和第二贴标器，所述第一过辊、所述第二过辊和所述第三过辊依次设置在所述纠偏组件的出料侧，所述第一贴标器设置在所述第二过辊的贴料侧，用于对所述料带的一侧表面的接合区进行贴标，所述第二贴标器设置在所述第三过辊的贴料侧，用于所述料带的另一侧表面的接合区进行贴标。
19.在可选的实施方式中，所述第一放卷组件和所述第二放卷组件上还设置有定边传感器，所述定边传感器用于识别料卷的料边，并控制所述第一放卷组件和所述第二放卷组件将两个所述料卷对齐。
20.在可选的实施方式中，所述第一放卷组件上设置有第一换带辊，所述第一换带辊用于在换带时撑开所述料带尾，以使所述料带尾靠近所述换卷机械手。
21.本发明实施例的有益效果包括，例如：
22.本发明实施例提供了一种自动换卷接带机构，将第一放卷组件和第二放卷组件间隔设置在安装板上，换卷支架设置在安装板上，并位于第一放卷组件和第二放卷组件之间，
换卷机械手活动设置在换卷支架上，并能够相对换卷支架做直线往复运动，以分别靠近第一放卷组件或第二放卷组件，换卷机械手用于切断其第一放卷组件上的料带尾，并将料带尾与第二放卷组件上的料带首接合在一起；纠偏组件设置在安装板上，并位于换卷机械手的出料侧，用于对料带进行纠偏；残胶贴合组件设置在安装板上，并位于纠偏组件的出料侧，用于对料带上的接合区进行贴标。其中，通过换卷机械手能够切断第一放卷组件的料带尾，并将料带尾与第二放卷组件上的料带首接合在一起，从而实现了自动接料，并且残胶贴合组件对料带上的接合区进行贴标，从而遮挡住接合区的残胶，避免残胶影响后段工艺。相较于现有技术，本发明提供的一种自动换卷接带机构，其能够实现自动接料，大大提高了效率，实现了无人化自动接带，同时能够避免残胶污染辊面，保证电芯品质。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
24.图1为本发明实施例提供的自动换卷接带机构的整体结构示意图；
25.图2为本发明实施例提供的自动换卷接带机构的局部结构示意图；
26.图3至图5为本发明实施例提供的自动换卷接带机构中换卷机械手处于不同状态时的结构示意图；
27.图6为图1中换卷机械手在第一视角下的结构示意图；
28.图7为图1中换卷机械手在第二视角下的结构示意图；
29.图8为图7中换卷头的结构示意图。
30.图标：100-自动换卷接带机构；110-安装板；120-换卷支架；130-换卷机械手；131-换卷头；133-夹紧组件；1331-第一夹持块；1333-第二夹持块；135-切刀组件；1351-切割驱动件；1353-活动切刀；1355-固定切刃；137-料带辊组；1371-第一料带辊；1373-第二料带辊；139-驱动组件；1391-第一直线驱动件；1392-第一安装座；1393-第二直线驱动件；1394-第二安装座；1395-旋转驱动件；1396-第一滑轨；1397-第二滑轨；140-纠偏组件；141-第一纠偏辊组；143-第二纠偏辊组；145-放卷纠偏传感器；150-残胶贴合组件；151-第一过辊；153-第二过辊；155-第三过辊；157-第一贴标器；159-第二贴标器；160-第一放卷组件；161-定边传感器；163-第一换带辊；170-第二放卷组件。
具体实施方式
31.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
32.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范
围。
33.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
34.在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
35.此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
36.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。
37.具体实施例
38.结合参见图1至图5，本实施例提供了一种自动换卷接带机构100，其可以适用于卷绕机，作为卷绕机上接带工序的执行主体，并且本实施例提供的自动换卷接带机构100，能够实现自动接料，大大提高了效率，实现了无人化自动接带，同时能够避免残胶污染辊面，保证电芯品质。
39.本实施例提供的自动换卷接带机构100，包括安装板110、换卷支架120、换卷机械手130、纠偏组件140、残胶贴合组件150、第一放卷组件160和第二放卷组件170，第一放卷组件160和第二放卷组件170间隔设置在安装板110上，换卷支架120设置在安装板110上，并位于第一放卷组件160和第二放卷组件170之间，换卷机械手130活动设置在换卷支架120上，并能够相对换卷支架120做直线往复运动，以分别靠近第一放卷组件160或第二放卷组件170，换卷机械手130用于切断第一放卷组件160上的料带尾，并将料带尾与第二放卷组件170上的料带首接合在一起；纠偏组件140设置在安装板110上，并位于换卷机械手130的出料侧，用于对料带进行纠偏；残胶贴合组件150设置在安装板110上，并位于纠偏组件140的出料侧，用于对料带上的接合区进行贴标。
40.在本实施例中，安装板110可以是卷绕机上的部件安装板110，换卷支架120、换卷机械手130、纠偏组件140、残胶贴合组件150、第一放卷组件160和第二放卷组件170均设置在该安装板110上，同时，第一放卷组件160和第二放卷组件170均用于放卷，且优先对第一放卷组件160进行放卷，并且可以利用换卷机械手130将第一放卷组件160上料卷的料带尾与第二放卷组件170上料卷的料带首接合在一起，从而实现自动接带，实现第一放卷组件160和第二放卷组件170顺利接替。
41.需要说明的是，本实施例中提及的料带尾，指的是料卷上放卷过程中的末端位置，即放卷即将完成的部分，而料带首，指的是料卷上放卷开始时的起始位置，即放卷开始时接料部分。其中料带首与料带尾之间可以通过双面胶进行粘接，其双面胶可以通过换卷机械手130添加，也可以提前设置在料带首或料带尾上，并利用换卷机械手130将料带首和料带尾接合，以实现接带。
42.在本实施例中，纠偏组件140包括第一纠偏辊组141、第二纠偏辊组143和放卷纠偏传感器145，第一纠偏辊组141设置在换卷机械手130的出料侧，第二纠偏辊组143活动设置在第一纠偏辊组141的出料侧，放卷纠偏传感器145设置在第二纠偏辊组143的出料侧，并与第二纠偏辊组143电连接，放卷纠偏传感器145用于检测料带，并控制第二纠偏辊组143对料
带进行纠偏。具体地，第一纠偏辊组141和第二纠偏辊组143均为双辊结构，从而方便分别从第一放卷组件160放卷或者从第二放卷组件170放卷。
43.在本实施例中，残胶贴合组件150包括第一过辊151、第二过辊153、第三过辊155、第一贴标器157和第二贴标器159，第一过辊151、第二过辊153和第三过辊155依次设置在纠偏组件140的出料侧，第一贴标器157设置在第二过辊153的贴料侧，用于对料带的一侧表面的接合区进行贴标，第二贴标器159设置在第三过辊155的贴料侧，用于料带的另一侧表面的接合区进行贴标。具体地，第一过辊151可以活动设置在安装板110上，并且根据放卷对象的不同而调节位置，起到良好的支撑作用。
44.在本实施例中，第一放卷组件160和第二放卷组件170上还设置有定边传感器161，定边传感器161用于识别料卷的料边，并控制第一放卷组件160和第二放卷组件170将两个料卷对齐。具体地，定边传感器161可以与第一放卷组件160和第二放卷组件170的芯轴电连接，当检测到第一放卷组件160和第二放卷组件170上的料卷边缘不对齐时可以及时调整，以保证第一放卷组件160和第二放卷组件170对边，方便进行换带操作。
45.在本实施中，第一放卷组件160上设置有第一换带辊163，第一换带辊163用于在换带时撑开料带尾，以使料带尾靠近换卷机械手130。具体地，第二放卷组件170上也设置有第二换带辊，本实施例中第一换带辊163通过一悬臂设置在第一放卷组件160的芯轴上，其在放卷即将结束时能够向下撑开料带，从而使得料带尾更加靠近换卷头131，方便换卷头131上的夹紧组件133夹紧该料带尾。
46.结合参见图6至图8，在本实施例中，换卷机械手130包括换卷头131、夹紧组件133、切刀组件135、料带辊组137和驱动组件139，驱动组件139设置在换卷支架120上，换卷头131与驱动组件139传动连接，用于在驱动组件139的带动下在第一放卷组件160和第二放卷组件170之间移动，夹紧组件133设置在换卷头131上，用于夹紧料带尾，切刀组件135设置在换卷头131上，并位于夹紧组件133的一侧，用于切断夹紧组件133与第一放卷组件160之间的料带尾，料带辊组137可转动地设置在换卷头131上，用于滚动抵持在第二放卷组件170上，以使料带尾与料带首贴合在一起。
47.在实际换卷时，夹紧组件133用于夹紧第一放卷组件160上料卷末端的料带尾，在切刀组件135切断料带尾后，夹紧组件133继续夹紧料带尾，并在换卷头131的带动下由靠近第一放卷组件160的一侧移动至靠近第二放卷组件170的一侧，同时换卷头131旋转半圈，在料带辊组137的压合下，将料带尾与第二放卷组件170上的料带首进行压合，以实现粘接。
48.驱动组件139包括第一直线驱动件1391、第一安装座1392、第二直线驱动件1393、第二安装座1394和旋转驱动件1395，换卷支架120上设置有第一滑轨1396，第一安装座1392滑动设置在第一滑轨1396上，第一直线驱动件1391设置在换卷支架120上并与第一安装座1392传动连接，用于带动第一安装座1392沿第一滑轨1396运动；第一安装座1392上设置有第二滑轨1397，第二安装座1394滑动设置在第二滑轨1397上，第二直线驱动件1393设置在第一安装座1392上，并与第二安装座1394传动连接，用于带动第二安装座1394沿第二滑轨1397运动；旋转驱动件1395设置在第二安装座1394上，并与换卷头131传动连接，用于带动换卷头131相对第二安装座1394转动；其中，第一滑轨1396的延伸方向与安装板110的延伸方向相平行，第二滑轨1397的延伸方向与安装板110的延伸方向相垂直。
49.在本实施例中，第一直线驱动件1391可以是驱动电机，驱动电机的输出轴连接一
丝杆，同时第一安装座1392上开设有螺纹孔，丝杆装配在该螺纹孔中，通过驱动电机配合丝杆带动第一安装座1392做直线运动。其中第一安装座1392滑动嵌设在第一滑轨1396上，第一滑轨1396能够起到导向和限位作用。
50.在本实施例中，第二直线驱动件1393为液压缸或气缸，第二直线驱动件1393的活塞杆直接与第二安装座1394连接，从而带动第二安装座1394沿直线运动。其中第二安装座1394滑动嵌设在第二滑轨1397上，第二滑轨1397能够起到导向和限位的作用。
51.在本实施例中，旋转驱动件1395也可以是旋转步进电机，该旋转步进电机的输出轴与换卷头131连接，从而带动换卷头131转动，以实现换卷头131角度的调节，使得换卷头131上的料带辊组137能够恰好滚动抵持在第二放卷组件170上。
52.需要说明的是，本实施例中第一直线驱动件1391用于带动换卷头131沿左右直线运动，以使得换卷头131靠近第一放卷组件160或靠近第二放卷组件170，第二直线驱动件1393用于带动换卷头131沿前后直线运动，以使得换卷头131能够进入到料带的行程范围或者脱离料带的行程范围，以实现换卷和脱离换卷，旋转驱动件1395用于带动换卷头131转动，以实现换卷头131在左右移动过程中的转动，从而使得料带由料带辊组137的中间转移至外侧边缘，方便其直接与第二放卷组件170上的料带相接触。
53.在本实施例中，料带辊组137包括两个第一料带辊1371和两个第二料带辊1373，两个第一料带辊1371相对设置在夹紧组件133的两侧，两个第一料带辊1371用于择一抵持在具有料带首的放卷组件上，两个第二料带辊1373相对设置，并设置在夹紧组件133远离切刀组件135的一侧，以使切断后的料带绕过第二料带辊1373后缠绕在第一料带辊1371上。具体地，第一料带辊1371用于抵持并压合料带，第二料带辊1373用于支撑料带，且更加靠近夹紧组件133，使得料带在由第二料带辊1373支撑后再向第一料带辊1371输送，以避免直接由夹紧组件133输出而造成料带折弯角度过大。
54.需要说明的是，本实施例中第一料带辊1371和第二料带辊1373配置成两个，是用于适用于第二放卷组件170不同的放卷方向。具体地，在接带时，第一料带辊1371组贴近第二放卷组件170，同时夹紧组件133松开料带。当料带顺时针放卷时，第二放卷组件170顺时针旋转，拖动第一料带辊1371上的料带与第二放卷组件170的料卷表面的双面胶粘合。完成接带后，第二直线驱动件1393缩回，换卷头131旋转回到原位，准备下一次的换卷接带。当极片逆时针放卷时，第二放卷组件170逆时针旋转，拖动第一料带辊1371上的极片与第二放卷组件170料卷表面的双面胶粘合。完成接带后，第二直线驱动件1393缩回，并旋转回到原位，准备下一次的换卷接带。并且，第二放卷组件170顺时针旋转时，换卷头131在靠近第二放卷组件170的过程中顺时针旋转半圈，以实现图4中所示的状态，第二放卷组件170逆时针旋转时，换卷头131在靠近第二放卷组件170的过程中逆时针旋转半圈，以实现图5中所示的状态。
55.夹紧组件133包括第一夹持块1331、第二夹持块1333和夹持驱动件(图未示)，第一夹持块1331和第二夹持块1333至少之一活动设置在换卷头131上，夹持驱动件与第一夹持块1331和/或第二夹持块1333传动连接，用于驱动第一夹持块1331和第二夹持块1333相对靠拢或分离，第一夹持块1331和第二夹持块1333之间形成有用于夹持料带的夹持通道。具体地，夹持驱动件为夹持油缸，并与第一夹持块1331传动连接，其中第二夹持块1333固定在换卷头131上，通过夹持油缸能够带动第一夹持块1331进动，从而实现夹紧料带或者解除对
料带的夹持。当然在其他较佳的实施例中，也可以是第一夹持块1331固定在换卷头131上，第二夹持块1333活动设置在换卷头131上，夹持油缸与第二夹持块1333传动连接。或者，第一夹持块1331和第二夹持块1333均为活动设置，夹紧油缸也为两个，两个夹紧油缸分别与第一夹持块1331和第二夹持块1333传动连接，其同样能够实现第一夹持块1331和第二夹持块1333的靠近或远离。
56.在本实施例中，切刀组件135包括切割驱动件1351、活动切刀1353和固定切刃1355，固定切刃1355设置在换卷头131上，切割驱动件1351设置在换卷头131上，活动切刀1353与切割驱动件1351传动连接，用于在切割驱动件1351的带动下靠近或者远离固定切刃1355，且固定切刃1355和活动切刀分别位于夹持通道的两侧。具体地，切割驱动件1351可以是一油缸或气缸，固定切刃1355和活动切刀分别位于料带的两侧，使得活动切刀能够在切割驱动件1351的带动下实现对料带的切断。
57.本实施例提供的一种自动换卷接带机构100，其工作原理如下：当第一放卷组件160放卷完准备进行换卷时，第一换带辊163打下，撑开料带尾，同时换卷头131由第一直线驱动件1391驱动至左换卷位，旋转驱动件1395带动换卷头131调整角度，然后第二直线驱动件1393向外推出换卷头131，使得料带能够插入换卷头131上的夹紧组件133，此时夹紧组件133到位后夹紧料带尾。然后由切刀组件135切断料带尾，解除与第一放卷组件160之间的联系，此时夹紧组件133保持夹紧状态，换卷头131在第一直线驱动件1391的驱动下移动至右换卷位，并且在移动过程中换卷头131在旋转驱动件1395的带动下顺时针或逆时针转动半圈，使得料带转移至料带辊组137外侧。并且此时第一换带辊163复位，然后将第一放卷组件160脱离。再然后进行接带，接带时，料带辊组137紧贴在第二放卷组件170，同时夹紧组件133松开料带，当料带顺时针放卷时，第二放卷组件170顺时针旋转，拖动第一料带辊1371上的料带与第二放卷组件170的料卷表面的双面胶粘合。完成接带后，第二直线驱动件1393缩回，换卷头131旋转回到原位，准备下一次的换卷接带。当极片逆时针放卷时，第二放卷组件170逆时针旋转，拖动第一料带辊1371上的极片与第二放卷组件170料卷表面的双面胶粘合。完成接带后，第二直线驱动件1393缩回，并旋转回到原位，准备下一次的换卷接带。
58.综上所述，本实施例提供了一种自动换卷接带机构100，将第一放卷组件160和第二放卷组件170间隔设置在安装板110上，换卷支架120设置在安装板110上，并位于第一放卷组件160和第二放卷组件170之间，换卷机械手130活动设置在换卷支架120上，并能够相对换卷支架120做直线往复运动，以分别靠近第一放卷组件160或第二放卷组件170，换卷机械手130用于切断其第一放卷组件160上的料带尾，并将料带尾与第二放卷组件170上的料带首接合在一起；纠偏组件140设置在安装板110上，并位于换卷机械手130的出料侧，用于对料带进行纠偏；残胶贴合组件150设置在安装板110上，并位于纠偏组件140的出料侧，用于对料带上的接合区进行贴标。其中，通过换卷机械手130能够切断第一放卷组件160的料带尾，并将料带尾与第二放卷组件170上的料带首接合在一起，从而实现了自动接料，并且残胶贴合组件150对料带上的接合区进行贴标，从而遮挡住接合区的残胶，避免残胶影响后段工艺。同时通过对边技术，保证了料带在换卷时的对齐度，保证了换卷过程的顺利进行。
59.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。