多工位切叠一体叠片机的制作方法

1.本发明涉及锂电池生产设备技术领域，具体涉及一种多工位切叠一体叠片机。


背景技术：

2.锂离子电池是性能卓越的新一代绿色高能电池，已成为高新技术发展的重点之一。锂离子电池具有以下特点：高电压、高容量、低消耗、无记忆效应、无公害、体积小、内阻小、自放电少、循环次数多。因其上述特点，锂离子电池已应用到移动电话、笔记本电脑、摄像机、数码相机等众多民用及军事领域。
3.极片作为锂电池的重要组成部分，在电池的性能发挥中起到了至关重要的作用。而锂离子电池的电芯是通过正极片、隔膜和负极片叠片形成的。现有的电芯叠片过程是通过单片交替叠，每次只能针对一组的电芯进行叠片成型，此方式生产效率较低，不能满足高速生产需求；且现有的叠片机的自动化程度较低，一台设备需要配备多个人工，人工劳动强度大，人工成本高。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种多工位切叠一体叠片机，其自动化程度高，能够大大提升电芯的生产效率，降低人工劳动强度及人工成本。
5.本发明的技术方案如下：
6.一种多工位切叠一体叠片机，包括：
7.正极片输送线，前段沿着极片料卷放卷方向依次设置有正极片放卷机构、正极片裁切机构和正极片选片机构，后段依次设有若干个正极片取片工位，正极片料卷通过正极片放卷机构放出经正极片裁切机构将连续的连带裁切成需求尺寸的正极片，再经正极片选片机构筛选出合格的正极片；
8.负极片输送线，前段沿着极片料卷放卷方向依次设置有负极片放卷机构、负极片裁切机构和负极片选片机构，后段依次设有若干个负极片取片工位，负极片料卷通过负极片放卷机构放出经负极片裁切机构将连续的连带裁切成需求尺寸的负极片，再经负极片选片机构筛选出合格的负极片；
9.若干个叠片平台机构，分别位于正极片输送线的正极片取片工位与负极片输送线的负极片取片工位之间，用于将正极片、隔膜、负极片叠成电芯；
10.若干个隔膜放卷及极片搬运机构，分别位于叠片平台机构的一侧，用于将合格的正极片和合格的负极片搬运至叠片平台机构上，并提供正极片与负极片之间的隔膜；
11.若干个尾卷下料机构，分别位于叠片平台机构的一端，用于将堆叠完成的电芯进行尾卷动作后下料。
12.进一步的，所述正极片放卷机构、负极片放卷机构均包括沿着极片料卷放卷方向依次设置的极片放卷组件、极片接带平台组件、极片张力摆杆组件、极片张力检测组件、极片缓存组件和过辊组件。
13.进一步的，所述正极片裁切机构、负极片裁切机构均包括圆角定位组件、圆角冲切组件、圆角废料收集组件、裁切定位组件、极片裁切组件和裁切支座组件，所述圆角定位组件、圆角冲切组件、裁切定位组件、极片裁切组件沿着极片料卷放卷方向依次设置，所述圆角废料收集组件位于圆角冲切组件的下方，所述极片裁切组件活动设置在裁切支座组件上。
14.进一步的，所述正极片选片机构、负极片选片机构均包括选片正装真空皮带输送线组件、选片倒装真空皮带输送线组件、皮带下除尘组件、皮带上除尘组件、极片尺寸检测组件、极片正面瑕疵检测组件、极片反面瑕疵检测组件、极片反面除尘组件、极片正面除尘组件和第一ng极片收集组件，所述选片正装真空皮带输送线组件、选片倒装真空皮带输送线组件、极片正面除尘组件沿着极片传输方向依次设置，所述极片尺寸检测组件、极片正面瑕疵检测组件沿着极片传输方向依次设置在选片正装真空皮带输送线组件上，所述皮带下除尘组件位于选片正装真空皮带输送线组件的下方，所述皮带上除尘组件设置在选片倒装真空皮带输送线组件上，所述极片反面瑕疵检测组件、极片反面除尘组件、第一ng极片收集组件沿着极片传输方向依次设置在选片倒装真空皮带输送线组件的下方。
15.进一步的，所述叠片平台机构包括正极片归正平台组件、第二ng极片收集组件、负极片归正平台组件、第三ng极片收集组件和叠台组件，所述正极片归正平台组件位于正极片输送线的正极片取片工位的一侧，所述第二ng极片收集组件位于正极片归正平台组件的一端，所述负极片归正平台组件位于负极片输送线的负极片取片工位的一侧，所述第三ng极片收集组件位于负极片归正平台组件的一端，所述叠台组件位于正极片归正平台组件与负极片归正平台组件之间。
16.进一步的，所述隔膜放卷及极片搬运机构包括正极片搬运机械手组件、负极片搬运机械手组件、隔膜放卷组件、隔膜接带平台组件、隔膜张力检测组件、隔膜张力摆杆组件、隔膜缓存组件和覆隔膜组件，所述正极片搬运机械手组件活动设置在正极片输送线的正极片取片工位的一侧，所述负极片搬运机械手组件活动设置在负极片输送线的负极片取片工位的一侧，所述覆隔膜组件位于正极片搬运机械手组件与负极片搬运机械手组件之间，所述隔膜放卷组件、隔膜接带平台组件、隔膜张力检测组件、隔膜张力摆杆组件、隔膜缓存组件、覆隔膜组件沿着隔膜放卷方向依次设置。
17.进一步的，所述尾卷下料机构包括叠台下料机械手组件、尾夹组件、尾卷组件、电芯贴胶载台组件、电芯贴胶组件和电芯下料组件，所述尾夹组件和尾卷组件相对设置在叠片平台机构的一端，且位于电芯下料组件的一侧，所述电芯贴胶组件位于电芯下料组件的另一侧，所述叠台下料机械手组件、电芯贴胶载台组件前后活动设置在尾夹组件、尾卷组件、电芯贴胶组件、电芯下料组件的上方。
18.相对于现有技术，本发明的有益效果在于：
19.(1)该多工位切叠一体叠片机在一个设备内就可完成以往若干设备的工作，且其自动化程度高，能够极大提升电芯的生产效率，降低人工劳动强度及人工成本，此外，可根据需求继续增加叠片工位，共用正极片输送线和负极片输送线，从而节省了大量的空间体积；
20.(2)该多工位切叠一体叠片机各个工位模块化程度高，可根据需求增加或减少部分功能组件，结构简单，方便维护，稳定性高，多工位配合使用同时兼顾效率；
21.(3)该多工位切叠一体叠片机的各工位之间预留有人工通道，方便及时对设备问题进行处理即后期维护保养。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
23.图1为本发明提供的一种多工位切叠一体叠片机的结构示意图；
24.图2为本发明所述正极片放卷机构、负极片放卷机构的结构示意图；
25.图3为本发明所述正极片裁切机构、负极片裁切机构的结构示意图；
26.图4为本发明所述正极片选片机构、负极片选片机构的结构示意图；
27.图5为本发明所述叠片平台机构的结构示意图；
28.图6为本发明所述隔膜放卷及极片搬运机构的结构示意图；
29.图7为本发明所述尾卷下料机构的结构示意图。
具体实施方式
30.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
31.为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
32.实施例
33.请参阅图1，本实施例提供一种多工位切叠一体叠片机，包括：
34.正极片输送线1，前段沿着极片料卷放卷方向依次设置有正极片放卷机构11、正极片裁切机构12和正极片选片机构13，后段依次设有若干个正极片取片工位14，正极片料卷通过正极片放卷机构11放出经正极片裁切机构12将连续的连带裁切成需求尺寸的正极片，再经正极片选片机构13筛选出合格的正极片；
35.负极片输送线2，前段沿着极片料卷放卷方向依次设置有负极片放卷机构21、负极片裁切机构22和负极片选片机构23，后段依次设有若干个负极片取片工位24，负极片料卷通过负极片放卷机构21放出经负极片裁切机构22将连续的连带裁切成需求尺寸的负极片，再经负极片选片机构23筛选出合格的负极片；
36.若干个叠片平台机构3，分别位于正极片输送线1的正极片取片工位14与负极片输送线2的负极片取片工位24之间，用于将正极片、隔膜、负极片叠成电芯；
37.若干个隔膜放卷及极片搬运机构4，分别位于叠片平台机构3的一侧，用于将合格的正极片和合格的负极片搬运至叠片平台机构3上，并提供正极片与负极片之间的隔膜；
38.若干个尾卷下料机构5，分别位于叠片平台机构3的一端，用于将堆叠完成的电芯进行尾卷动作后下料。
39.结合图2所示，所述正极片放卷机构11、负极片放卷机构21均包括沿着极片料卷放卷方向依次设置的极片放卷组件111、极片接带平台组件112、极片张力摆杆组件113、极片
张力检测组件114、极片缓存组件115和过辊组件116。
40.结合图3所示，所述正极片裁切机构12、负极片裁切机构22均包括圆角定位组件121、圆角冲切组件122、圆角废料收集组件123、裁切定位组件124、极片裁切组件125和裁切支座组件126，圆角定位组件121、圆角冲切组件122、裁切定位组件124、极片裁切组件125沿着极片料卷放卷方向依次设置，圆角废料收集组件123位于圆角冲切组件122的下方，极片裁切组件125活动设置在裁切支座组件126上。
41.结合图4所示，所述正极片选片机构13、负极片选片机构23均包括选片正装真空皮带输送线组件130、选片倒装真空皮带输送线组件131、皮带下除尘组件132、皮带上除尘组件133、极片尺寸检测组件134、极片正面瑕疵检测组件135、极片反面瑕疵检测组件136、极片反面除尘组件137、极片正面除尘组件138和第一ng极片收集组件139，选片正装真空皮带输送线组件130、选片倒装真空皮带输送线组件131、极片正面除尘组件138沿着极片传输方向依次设置，极片尺寸检测组件134、极片正面瑕疵检测组件135沿着极片传输方向依次设置在选片正装真空皮带输送线组件130上，皮带下除尘组件132位于选片正装真空皮带输送线组件130的下方，皮带上除尘组件133设置在选片倒装真空皮带输送线组件131上，极片反面瑕疵检测组件136、极片反面除尘组件137、第一ng极片收集组件139沿着极片传输方向依次设置在选片倒装真空皮带输送线组件131的下方。
42.结合图5所示，所述叠片平台机构3包括正极片归正平台组件31、第二ng极片收集组件32、负极片归正平台组件33、第三ng极片收集组件34和叠台组件35，正极片归正平台组件31位于正极片输送线1的正极片取片工位14的一侧，第二ng极片收集组件32位于正极片归正平台组件31的一端，负极片归正平台组件33位于负极片输送线2的负极片取片工位24的一侧，第三ng极片收集组件34位于负极片归正平台组件33的一端，叠台组件35位于正极片归正平台组件31与负极片归正平台组件33之间。
43.结合图6所示，所述隔膜放卷及极片搬运机构4包括正极片搬运机械手组件41、负极片搬运机械手组件42、隔膜放卷组件43、隔膜接带平台组件44、隔膜张力检测组件45、隔膜张力摆杆组件46、隔膜缓存组件47和覆隔膜组件48，正极片搬运机械手组件41活动设置在正极片输送线1的正极片取片工位14的一侧，负极片搬运机械手组件42活动设置在负极片输送线2的负极片取片工位24的一侧，覆隔膜组件48位于正极片搬运机械手组件41与负极片搬运机械手组件42之间，隔膜放卷组件43、隔膜接带平台组件44、隔膜张力检测组件45、隔膜张力摆杆组件46、隔膜缓存组件47、覆隔膜组件48沿着隔膜放卷方向依次设置。
44.结合图7所示，所述尾卷下料机构5包括叠台下料机械手组件51、尾夹组件52、尾卷组件53、电芯贴胶载台组件54、电芯贴胶组件55和电芯下料组件56，尾夹组件52和尾卷组件53相对设置在叠片平台机构3的一端，且位于电芯下料组件56的一侧，电芯贴胶组件55位于电芯下料组件56的另一侧，叠台下料机械手组件51、电芯贴胶载台组件54前后活动设置在尾夹组件52、尾卷组件53、电芯贴胶组件55、电芯下料组件56的上方。
45.工作原理：正极片料卷、负极片料卷分别固定在正极片放卷机构11和负极片放卷机构21的极片放卷组件111的气涨轴上，配合极片接带平台组件112、极片张力摆杆组件113、极片张力检测组件114、极片缓存组件115、过辊组件116将极片连续输送至圆角冲切组件122、极片裁切组件125，将连续的料带裁切成需求尺寸的极片，极片再经过极片尺寸检测组件134、极片正面瑕疵检测组件135、极片反面瑕疵检测组件136、极片反面除尘组件137、
极片正面除尘组件138后，将不合格的极片剔除到第一ng极片收集组件139中，合格的极片通过真空皮带输送线输送到各极片取片工位；分别通过正极片搬运机械手组件41、负极片搬运机械手组件42将正极片输送线1和负极片输送线2上的正负极片搬运至正极片归正平台组件31和负极片归正平台组件33上进行极片归正，归正不合格的放入第二ng极片收集组件32和第三ng极片收集组件34中，合格的极片通过正极片搬运机械手组件41、负极片搬运机械手组件42搬运至叠台组件35上叠电芯；同时隔膜放卷组件43持续放卷提供正极片与负极片之间的隔膜；电芯堆叠完成后，叠台组件35升高到适当高度，叠台下料机械手组件51向叠台方向移动，夹住叠台组件35上的电芯，叠台下料机械手组件51后退拉隔膜至适当长度后，尾夹组件52夹住隔膜并切断隔膜，叠台下料机械手组件51再移动到尾卷组件53位置，叠台下料机械手组件51将电芯交接给尾卷组件53，尾卷组件53与尾夹组件52配合完成电芯尾卷动作，尾卷完成后的电芯通过叠台下料机械手组件51转移到电芯贴胶载台组件54，电芯贴胶载台组件54与电芯贴胶组件55配合完成电芯贴胶，电芯贴胶载台组件54将贴胶完成后的电芯转移到电芯下料组件56，电芯下料组件56将电芯输送到电芯下料位置，完成电芯下料；同时尾夹组件52切断隔膜后，叠台组件35下降到叠片位置开始叠下一个电芯。
46.以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种多工位切叠一体叠片机，其特征在于，包括：正极片输送线，前段沿着极片料卷放卷方向依次设置有正极片放卷机构、正极片裁切机构和正极片选片机构，后段依次设有若干个正极片取片工位，正极片料卷通过正极片放卷机构放出经正极片裁切机构将连续的连带裁切成需求尺寸的正极片，再经正极片选片机构筛选出合格的正极片；负极片输送线，前段沿着极片料卷放卷方向依次设置有负极片放卷机构、负极片裁切机构和负极片选片机构，后段依次设有若干个负极片取片工位，负极片料卷通过负极片放卷机构放出经负极片裁切机构将连续的连带裁切成需求尺寸的负极片，再经负极片选片机构筛选出合格的负极片；若干个叠片平台机构，分别位于正极片输送线的正极片取片工位与负极片输送线的负极片取片工位之间，用于将正极片、隔膜、负极片叠成电芯；若干个隔膜放卷及极片搬运机构，分别位于叠片平台机构的一侧，用于将合格的正极片和合格的负极片搬运至叠片平台机构上，并提供正极片与负极片之间的隔膜；若干个尾卷下料机构，分别位于叠片平台机构的一端，用于将堆叠完成的电芯进行尾卷动作后下料。2.根据权利要求1所述的多工位切叠一体叠片机，其特征在于：所述正极片放卷机构、负极片放卷机构均包括沿着极片料卷放卷方向依次设置的极片放卷组件、极片接带平台组件、极片张力摆杆组件、极片张力检测组件、极片缓存组件和过辊组件。3.根据权利要求1所述的多工位切叠一体叠片机，其特征在于：所述正极片裁切机构、负极片裁切机构均包括圆角定位组件、圆角冲切组件、圆角废料收集组件、裁切定位组件、极片裁切组件和裁切支座组件，所述圆角定位组件、圆角冲切组件、裁切定位组件、极片裁切组件沿着极片料卷放卷方向依次设置，所述圆角废料收集组件位于圆角冲切组件的下方，所述极片裁切组件活动设置在裁切支座组件上。4.根据权利要求1所述的多工位切叠一体叠片机，其特征在于：所述正极片选片机构、负极片选片机构均包括选片正装真空皮带输送线组件、选片倒装真空皮带输送线组件、皮带下除尘组件、皮带上除尘组件、极片尺寸检测组件、极片正面瑕疵检测组件、极片反面瑕疵检测组件、极片反面除尘组件、极片正面除尘组件和第一ng极片收集组件，所述选片正装真空皮带输送线组件、选片倒装真空皮带输送线组件、极片正面除尘组件沿着极片传输方向依次设置，所述极片尺寸检测组件、极片正面瑕疵检测组件沿着极片传输方向依次设置在选片正装真空皮带输送线组件上，所述皮带下除尘组件位于选片正装真空皮带输送线组件的下方，所述皮带上除尘组件设置在选片倒装真空皮带输送线组件上，所述极片反面瑕疵检测组件、极片反面除尘组件、第一ng极片收集组件沿着极片传输方向依次设置在选片倒装真空皮带输送线组件的下方。5.根据权利要求1所述的多工位切叠一体叠片机，其特征在于：所述叠片平台机构包括正极片归正平台组件、第二ng极片收集组件、负极片归正平台组件、第三ng极片收集组件和叠台组件，所述正极片归正平台组件位于正极片输送线的正极片取片工位的一侧，所述第二ng极片收集组件位于正极片归正平台组件的一端，所述负极片归正平台组件位于负极片输送线的负极片取片工位的一侧，所述第三ng极片收集组件位于负极片归正平台组件的一端，所述叠台组件位于正极片归正平台组件与负极片归正平台组件之间。
6.根据权利要求1所述的多工位切叠一体叠片机，其特征在于：所述隔膜放卷及极片搬运机构包括正极片搬运机械手组件、负极片搬运机械手组件、隔膜放卷组件、隔膜接带平台组件、隔膜张力检测组件、隔膜张力摆杆组件、隔膜缓存组件和覆隔膜组件，所述正极片搬运机械手组件活动设置在正极片输送线的正极片取片工位的一侧，所述负极片搬运机械手组件活动设置在负极片输送线的负极片取片工位的一侧，所述覆隔膜组件位于正极片搬运机械手组件与负极片搬运机械手组件之间，所述隔膜放卷组件、隔膜接带平台组件、隔膜张力检测组件、隔膜张力摆杆组件、隔膜缓存组件、覆隔膜组件沿着隔膜放卷方向依次设置。7.根据权利要求1所述的多工位切叠一体叠片机，其特征在于：所述尾卷下料机构包括叠台下料机械手组件、尾夹组件、尾卷组件、电芯贴胶载台组件、电芯贴胶组件和电芯下料组件，所述尾夹组件和尾卷组件相对设置在叠片平台机构的一端，且位于电芯下料组件的一侧，所述电芯贴胶组件位于电芯下料组件的另一侧，所述叠台下料机械手组件、电芯贴胶载台组件前后活动设置在尾夹组件、尾卷组件、电芯贴胶组件、电芯下料组件的上方。

技术总结
本发明公开一种多工位切叠一体叠片机，包括：正极片输送线，前段沿着极片料卷放卷方向依次设置有正极片放卷机构、正极片裁切机构和正极片选片机构，后段依次设有若干个正极片取片工位；负极片输送线，前段沿着极片料卷放卷方向依次设置有负极片放卷机构、负极片裁切机构和负极片选片机构，后段依次设有若干个负极片取片工位；若干个叠片平台机构，分别位于正极片输送线的正极片取片工位与负极片输送线的负极片取片工位之间；若干个隔膜放卷及极片搬运机构，分别位于叠片平台机构的一侧；若干个尾卷下料机构，分别位于叠片平台机构的一端。本发明自动化程度高，能够大大提升电芯的生产效率，降低人工劳动强度及人工成本。降低人工劳动强度及人工成本。降低人工劳动强度及人工成本。


技术研发人员：唐近杰 陈小文 唐海波 姜云肖
受保护的技术使用者：东莞市雅康精密机械有限公司
技术研发日：2023.07.20
技术公布日：2023/10/7