一种电芯复合极片包膜、叠片一体机的制作方法

1.本实用新型涉及电芯制作领域，特别涉及一种电芯复合极片包膜、叠片一体机。


背景技术：

2.聚合物锂电池中的正极片、隔膜和负极片叠加形成的，由于电极片的厚度较薄；目前将极片叠加是依靠机械手实现叠加，因此需要通过机械手将极片吸取后叠加。极片叠加前，需要对部分极片进行包膜隔电处理，现有的极片包膜是单片包膜操作，而且极片上料感应容易出现失灵等现象，导致包膜效率低，成本高。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本实用新型的目的在于提供一种电芯复合极片包膜、叠片一体机。
4.本实用新型的目的通过下述技术方案实现：一种电芯复合极片包膜、叠片一体机，包括机台,所述机台上设有叠片机构、极片存储供料机构、复合极片包膜机构、复合极片搬运机构、热压工位、下料机械手和电芯下料工位，所述复合极片包膜机构将极片复合包膜完成后经过热压和激光切片输送至下料工位，所述复合极片搬运机构将已经激光切片的极片搬运至所述极片存储供料机构进行储存备用，所述下料机械手将已经叠片的电芯输送至所述热压工位进行热压，所述电芯下料工位处设有电芯下料机构，所述电芯下料机构将已经热压的电芯输送出。
5.作为本实用新型电芯复合极片包膜、叠片一体机的一种改进，所述复合极片包膜机构包括四工位转盘和包膜机构，所述包膜机构包括极片上料夹具、预复合平台、预复合压板机构、薄膜放卷机构、拉膜机构和切膜机构，所述极片上料夹具同时顶升多片极片供料、所述预复合压板机构移动至所述极片上料夹具的正上方取多片极片，所述拉膜机构将所述薄膜放卷机构的隔膜拉出、使隔膜铺设在所述预复合平台上，所述预复合压板机构带动多片极片移动至所述预复合平台的正上方、并将极片压在隔膜上，所述切膜机构定长切断隔膜，所述预复合平台的一侧设有能够翻转盖在所述预复合平台上的盖膜板，所述盖膜板带动隔膜翻转盖在多片极片的上表面，多片极片包膜完成。
6.作为本实用新型电芯复合极片包膜、叠片一体机的一种改进，所述四工位转盘的四个工位分别是包膜工位、热复合工位、激光切膜工位和上下料工位，所述包膜工位、热复合工位、激光切膜工位和上下料工位上均设有多工位载具，所述包膜机构将极片包膜完成后通过所述四工位转盘依次转动输送至热复合工位、激光切膜工位和上下料工位；
7.所述复合极片搬运机构从所述上下料工位取复合极片、并搬运至所述极片存储供料机构处进行储存备用；所述多工位载具上设有真空吸板，所述真空吸板上间隔设有多个极片放置槽，所述机台对应所述热复合工位处设有热复合机构，所述热复合机构将已经包膜完成的极片热复合，所述机台对应所述激光切膜工位处设有激光切割机，所述激光切割机将已经包膜热复合完成的多个极片切割分离。
8.作为本实用新型电芯复合极片包膜、叠片一体机的一种改进，所述极片上料夹具包括顶升支架，所述顶升支架的上端设有极片定位夹具，所述顶升支架的中部设有顶升电机安装板，所述顶升电机安装板上设有顶升电机，所述顶升电机通过丝杆连接顶升底板，所述顶升底板上间隔设有多个顶升杆，所述极片定位夹具上间隔设有多个极片定位槽，每个所述极片定位槽内均设有托料板，每根所述顶升杆均对应一个所述极片定位槽设置；
9.每根所述顶升杆内均设有弹簧缓冲块，所述弹簧缓冲块抵顶在所述托料板的底部，所述顶升杆上升时、带动所述托料板沿着所述极片定位槽上升运动；
10.作为本实用新型电芯复合极片包膜、叠片一体机的一种改进，所述预复合压板机构包括伺服驱动模组和升降机构，所述升降机构控制一预复合压板升降，所述伺服驱动模组控制所述升降机构左右移动，所述预复合压板上设有取料板，所述取料板内设有若干个真空吸附孔；
11.所述预复合压板下压在所述极片定位夹具上时、所述顶升杆上升抵顶所述极片定位槽上的极片上升、使最上层的极片与所述取料板接触，所述取料板内的真空吸附孔开真空吸取极片；
12.所述取料板吸取极片时、每个所述极片定位槽上的极片均需要与所述取料板接触，所述极片定位槽上的极片未接触到所述取料板时、所述顶升电机继续推动顶升杆上升。
13.作为本实用新型电芯复合极片包膜、叠片一体机的一种改进，所述包膜机构还包括有隔膜纠偏机构，所述隔膜纠偏包括调节块安装板和感应器安装板，所述调节块安装板上设有调节丝杆和丝杆安装板，所述调节丝杆的一端穿设在所述丝杆安装板上，所述丝杆安装板的一侧设有锁紧把手，所述调节丝杆上设有调节块，所述感应器安装板上设有两个感应器，隔膜依次穿设在所述感应器和所述调节块上。
14.作为本实用新型电芯复合极片包膜、叠片一体机的一种改进，所述切膜机构设置在取膜位置处，所述切膜机构包括切膜气缸和切膜垫板，所述切膜气缸的活塞杆端设有切刀，所述切膜垫板上设有切刀孔，所述切膜机构切膜时、所述切刀对准所述切刀孔的位置下行切断隔膜。
15.作为本实用新型电芯复合极片包膜、叠片一体机的一种改进，所述拉膜机构包括拉膜伺服驱动和拉膜夹子，所述拉膜伺服驱动能够带动所述拉膜夹子左右移动，所述拉膜伺服驱动控制所述拉膜夹子移动至取隔膜位置，所述拉膜夹子动作夹持隔膜，所述拉膜伺服驱动控制所述拉膜夹子向另一方向移动、使隔膜拉出至设定的长度。
16.作为本实用新型电芯复合极片包膜、叠片一体机的一种改进，所述叠片机构包括叠片台、控制所述叠片台水平左右移动的输送线、左叠片机械手和右叠片机械手；所述左叠片机械手和所述右叠片机械手交替从所述极片存储供料机构处取极片放入所述叠片台进行叠片。
17.作为本实用新型电芯复合极片包膜、叠片一体机的一种改进，所述叠片机构还包括左上料定位台和右上料定位台，所述左叠片机械手从所述极片存储供料机构处取极片后均在所述左上料定位台上进行二次定位，所述右叠片机械手从所述极片存储供料机构处取极片后均在所述右上料定位台上进行二次定位。
18.本实用新型的有益效果在于：本实用新型集包膜、热复合、激光切割、极片搬运、热压于一体。能够实现复合极片的全自动化生产，能够大大提高电芯叠片的效率。本实用新型
主要采用了多片极片同时上料复合的方式，上料时免去感应器感应极片，取极片时，通过取料板上的真空吸附孔开真空吸附极片，由于每个极片定位槽内均堆叠了若干片极片，顶升电机能够在推动极片上行时、利用弹簧缓冲块的缓冲作用使每个极片定位槽内的极片均能够被取料板取到。本实用新型采用极片包膜后再进行叠片，复合极片叠片时不需要再垫隔膜。省去后段工序的繁琐步骤。
附图说明
19.图1是本实用新型的俯视图；
20.图2是本实用新型复合极片包膜机构的俯视图；
21.图3是本实用新型包膜机构的立体图；
22.图4是本实用新型叠片机构的主视图；
23.图5是本实用新型极片上料夹具的立体图；
24.图6是本实用新型极片上料夹具的剖视图；
25.图7是本实用新型极片上料夹具和预复合压板机构的组合结构示意图；
26.图8是本实用新型隔膜纠偏机构的放大图。
具体实施方式
27.下面将结合本实用新型实施例中的附图对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，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。
28.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
) 仅用于解释某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
29.另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围内。
30.如图1—图8所示，一种电芯复合极片包膜、叠片一体机，包括机台1,机台1上设有叠片机构2、极片存储供料机构3、复合极片包膜机构4、复合极片搬运机构5、热压工位6、下料机械手7和电芯下料工位8，复合极片包膜机构4将极片复合包膜完成后经过热压和激光切片输送至下料工位，复合极片搬运机构5将已经激光切片的极片搬运至极片存储供料机构3进行储存备用，下料机械手7将已经叠片的电芯输送至热压工位6进行热压，电芯下料工位8处设有电芯下料机构，电芯下料机构将已经热压的电芯输送出。极片存储供料机构3包括复合极片储存槽31、底片极片储存槽32、顶片极片储存槽33、以及极片输送伺服模组34，极片输送伺服模组34控制复合极片储存槽31、底片极片储存槽32和顶片极片储存槽33水平移动至取片位置。
31.电芯下料机构包括下料伺服模组和下料升降模组，下料伺服模组控制下料升降模组水平移动，下料伺服模组和下料升降模组均采用了伺服电机带动丝杆的传动方式实现位移。
32.优选的，复合极片包膜机构4包括四工位转盘41和包膜机构42，包膜机构42包括极片上料夹具421、预复合平台422、预复合压板机构423、薄膜放卷机构424、拉膜机构425和切膜机构426，极片上料夹具421同时顶升多片极片供料、预复合压板机构423移动至极片上料夹具421的正上方取多片极片，拉膜机构425将薄膜放卷机构424的隔膜拉出，预复合压板机构423带动多片极片移动至预复合平台422的正上方、并将极片压在隔膜上，切膜机构426定长切断隔膜，预复合平台422的一侧设有能够翻转盖在预复合平台422上的盖膜板427，盖膜板427带动隔膜翻转盖在多片极片的上表面，多片极片包膜完成。
33.优选的，四工位转盘41的四个工位分别是包膜工位411、热复合工位412、激光切膜工位413和上下料工位414，包膜工位411、热复合工位412、激光切膜工位413和上下料工位414上均设有多工位载具428，包膜机构41将极片包膜完成后通过四工位转盘41依次转动输送至热复合工位412、激光切膜工位413和上下料工位414上；每个多工位载具428均有气缸417控制移动。在包膜工位411位置时、气缸417控制多工位载具428伸出在预复合平台422上，隔膜由拉膜机构425带动盖在多工位载具428上，极片在多工位载具428上进行包膜复合。
34.复合极片搬运机构5从上下料工位414上取复合极片、并搬运至极片存储供料机构3处进行储存备用；多工位载具428上设有真空吸板，真空吸板上间隔设有多个极片放置槽，机台1对应热复合工位412处设有热复合机构415，热复合机构415将已经包膜完成的极片热复合，机台1对应激光切膜工位413处设有激光切割机416，激光切割机416将已经包膜热复合完成的多个极片切割分离。
35.优选的，极片上料夹具421包括顶升支架4211，顶升支架4211的上端设有极片定位夹具4212，顶升支架4211的中部设有顶升电机安装板4213，顶升电机安装板4213上设有顶升电机4214，顶升电机4214通过丝杆连接顶升底板4125，顶升底板4215上间隔设有多个顶升杆4216，极片定位夹具4212上间隔设有多个极片定位槽4217，每个极片定位槽4217内均设有托料板4218，每根顶升杆4216均对应一个极片定位槽4217设置；
36.每根顶升杆4216内均设有弹簧缓冲块4219，弹簧缓冲块4219抵顶在托料板4218的底部，顶升杆4216上升时、带动托料板4218沿着极片定位槽4217上升运动；
37.优选的，预复合压板机构423包括伺服驱动模组和升降机构，升降机构控制一预复合压板4231升降，伺服驱动模组控制升降机构左右移动，预复合压板4231上设有取料板4232，取料板4232内设有若干个真空吸附孔；
38.预复合压板4231下压在极片定位夹具4212上时、顶升杆4216上升抵顶极片定位槽4217上的极片上升、使最上层的极片与取料板4232接触，取料板4232内的真空吸附孔开真空吸取极片；
39.取料板4232吸取极片时、每个极片定位槽4217上的极片均需要与取料板4232接触，极片定位槽4217上的极片未接触到取料板4232时、顶升电机继续推动顶升杆上升。
40.优选的，包膜机构42还包括有隔膜纠偏机构43，隔膜纠偏43包括调节块安装板431和感应器安装板432，调节块安装板431上设有调节丝杆433和丝杆安装板434，调节丝杆433
的一端穿设在丝杆安装板434上，丝杆安装板434的一侧设有锁紧把手435，调节丝杆433上设有调节块436，感应器安装板432上设有两个感应器437，隔膜依次穿设在感应器437和调节块436上。隔膜发生偏移时、通过锁紧把手435松开调节丝杆433，转动调节丝杆433、使调节块436移动调节位置，调节块436移动带动隔膜的移动、使隔膜纠偏。
41.优选的，切膜机构426设置在取膜位置处，切膜机构包括切膜气缸和切膜垫板，切膜气缸的活塞杆端设有切刀，切膜垫板上设有切刀孔，切膜机构切膜时、切刀对准切刀孔的位置下行切断隔膜。
42.优选的，拉膜机构425包括拉膜伺服驱动和拉膜夹子，拉膜伺服驱动能够带动拉膜夹子左右移动，拉膜伺服驱动控制拉膜夹子移动至取隔膜位置，拉膜夹子动作夹持隔膜，拉膜伺服驱动控制拉膜夹子向另一方向移动、使隔膜拉出至设定的长度。
43.优选的，叠片机构2包括叠片台21、控制叠片台21水平左右移动的输送线22、、左叠片机械手25和右叠片机械手26；左叠片机械手25和右叠片机械手26交替从极片存储供料机构3处取极片放入叠片台21进行叠片。叠片台21在左叠片机械手25和右叠片机械手26的叠片位置之间移动叠片。输送线22为伺服驱动模组。
44.优选的，叠片机构2还包括左上料定位台27和右上料定位台28，左叠片机械手25从极片存储供料机构3处取极片后均在左上料定位台27上进行二次定位，右叠片机械手26从极片存储供料机构3处取极片后均在右上料定位台28上进行二次定位。
45.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和结构的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同范围限定。