疊片機及其隔膜放料與張力控制結構的製作方法

2023-06-04 06:14:01 4

疊片機及其隔膜放料與張力控制結構的製作方法
【專利摘要】一種疊片機及其隔膜放料與張力控制結構，所述隔膜放料與張力控制結構包括立板機構、隔膜捲軸、過輥和隔膜張力控制機構；隔膜捲軸用以放置隔膜卷，安裝於所述立板機構上；過輥用以對隔膜進行引導，安裝於所述立板機構上；隔膜張力控制機構，包括導軌、位置可調地連接於導軌上的浮動輥、驅動浮動輥沿導軌移動而保持隔膜張力的張力控制驅動裝置；所述導軌安裝於立板機構上，且導軌兩端點的連線與水平面具有夾角。本實用新型實現隔膜的恆張力控制，使隔膜保持張緊狀態，有效避免隔膜的起皺現象，提高電芯的質量。
【專利說明】疊片機及其隔膜放料與張力控制結構

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電池製造設備領域，尤其涉及疊片機及其隔膜放料與張力控制結構，適用於鋰電池、鎳氫電池、鎳鉻電池的疊片。

【背景技術】
[0002]疊片機中疊片時正、負極片交替疊合，隔膜採用Z字形放料將正、負極片將隔離，隔膜放料機構與疊片臺會具有相對位移，隔膜放料處與疊片臺之間的距離將存在由大而小的變化，在這一過程中，如果不對隔膜進行張力控制，將會導致隔膜起皺。傳統疊片機中主要依靠浮動輥的自重進行隔膜張力控制，隔膜的張力無法保持恆定，隔膜張力控制的速度跟不上疊片速度，造成疊放到極片上的隔膜不平整，影響電芯的質量。
實用新型內容
[0003]本實用新型提供一種疊片機及其隔膜放料與張力控制結構，解決現有技術中隔膜張力控制效果不佳導致隔膜不平整的問題。
[0004]根據本實用新型的一個方面，本實用新型提出一種隔膜放料與張力控制結構，包括立板機構、隔膜捲軸、過輥和隔膜張力控制機構；隔膜捲軸用以放置隔膜卷，安裝於所述立板機構上；過輥用以對隔膜進行引導，安裝於所述立板機構上；隔膜張力控制機構，包括導軌、位置可調地連接於導軌上的浮動輥、驅動浮動輥沿導軌移動而保持隔膜張力的張力控制驅動裝置；所述導軌安裝於立板機構上，且導軌兩端點的連線與水平面具有夾角α。
[0005]優選地，所述導軌為直線導軌，直線導軌與水平面的夾角α為60° ~90°。
[0006]優選地，所述張力控制驅動裝置包括恆扭矩伺服電機和傳動組件，所述恆扭矩伺服電機通過所述傳動組件帶動所述浮動輥移動。
[0007]優選地，所述傳動組件包括帶輪、浮輥拉板和傳動帶，所述帶輪安裝於所述恆扭矩伺服電機的輸出軸上而可由恆扭矩伺服電機驅動轉動，所述浮輥拉板與所述浮動輥固定連接；所述傳動帶下端連接所述浮輥拉板，傳動帶上端卷繞於所述帶輪上，並在所述帶輪轉動時增加或減少卷繞於帶輪上的長度而帶動所述浮輥拉板移動。
[0008]優選地，所述傳動組件還包括一過渡杆和可轉動地安裝於過渡杆上的過渡輪，所述過渡杆固定安裝於立板機構上，並與所述恆扭矩伺服電機的輸出軸平行；所述傳動帶繞接於所述過渡輪上。
[0009]優選地，所述立板機構包括平行間隔設置的第一立板和第二立板，以及固定連接在第一立板和第二立板之間的固定杆；所述過輥的兩端分別連接第一立板和第二立板。
[0010]優選地，所述隔膜放料與張力控制結構還包括隔膜糾偏機構和水平滑軌；所述立板機構可移動地安裝於所述水平滑軌上；所述隔膜糾偏機構連接所述立板機構而可驅動立板機構沿所述水平滑軌移動。
[0011]優選地，所述隔膜糾偏機構包括糾偏電機、與糾偏電機的輸出軸連接的絲杆、連接於絲杆上並可沿絲杆直線移動的推板，所述推板連接所述立板機構而可帶動所述立板機構直線移動。
[0012]根據本實用新型的另一個方面，本實用新型提出一種疊片機，包括如上所述的隔膜放料與張力控制結構。
[0013]與現有技術相比，本實用新型具有如下有益效果:本實用新型中，利用驅動裝置及時主動地驅動浮動輥沿設定運動方向運動，帶動隔膜運動而調整隔膜放料機構與疊片臺之間的隔膜長度，從而使隔膜處於張緊狀態，實現隔膜的恆張力控制，使隔膜張力速度與疊片速度相匹配，有效避免隔膜的起皺現象，提高電芯的質量。通過該本實用新型徹底解決傳統疊片機中靠浮動輥自重控制隔膜張力而不能達到恆張力控制的弊端。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型隔膜放料與張力控制結構實施例的正向結構示意圖。
[0015]圖2是本實用新型隔膜放料與張力控制結構實施例的俯視結構示意圖。
[0016]圖3是本實用新型隔膜放料與張力控制結構實施例的側向結構示意圖。
[0017]其中，附圖標記說明如下:41、隔膜放料與張力控制結構；411、立板機構；4111、第一立板；4112、第二立板；4113、固定杆；412、隔膜捲軸；413、過輥；414、隔膜張力控制機構；4141、浮動輥；4142、導軌；4143、恆扭矩伺服電機；4144、帶輪；4145、浮輥拉板；4146、傳動帶；4147、過渡杆；4148、過渡輪；415、隔膜糾偏機構；4152、糾偏電機；4153、絲杆；4154、推板；416、水平滑軌。

【具體實施方式】
[0018]為了進一步說明本實用新型的原理和結構，現結合附圖對本實用新型的優選實施例進行詳細說明。
[0019]本實用新型首先介紹一種疊片機的隔膜張力控制方法，包括步驟:在隔膜放料機構與疊片臺相對運動而使兩者距離由大變小的過程中，通過驅動裝置驅動浮動輥運動，帶動繞接於浮動輥上的隔膜運動，從而使隔膜放料機構與疊片臺之間的隔膜保持為張緊狀態，其中，浮動輥運動起點與終點之間的連線與水平面之間具有夾角。
[0020]參閱圖1至圖3，本實用新型提供一種隔膜放料與張力控制結構41，該結構用以在疊片時提供隔膜200以將正、負極片相隔離，該結構包括立板機構411、用以放置隔膜卷的隔膜捲軸412、用以對隔膜200進行引導的過輥413、用以保持隔膜200張力的隔膜張力控制機構414，以及用以調整隔膜放料位置以使隔膜位置與極片疊放位置適配對準的隔膜糾偏機構415。隔膜捲軸412、過輥413和隔膜張力控制機構414均分別安裝於立板機構411上，隔膜糾偏機構415連接並可驅動立板機構411移動而調整立板機構411的安裝位置。其中，隔膜張力控制機構414即可用於實施上述隔膜張力控制方法，從而保持隔膜張力。
[0021]立板機構411包括平行間隔設置的第一立板4111和第二立板4112，以及固定連接在第一立板4111和第二立板4112之間的固定杆4113，第二立板4112的上部超出第一立板4111。在本實施例中，固定杆4113設置有三根，呈三角形排布，其中兩固定杆4113連接第一立板4111的上部且位於同一高度處，這兩根固定杆4113分列於第一立板4111上部的兩個角落處，另一根固定杆4113位於下部。通過固定杆4113將第一立板4111和第二立板4112穩固地固定，固定杆4113的數量也可根據實際需要增設。
[0022]隔膜捲軸412較優地為氣脹軸，可便於隔膜卷在其上的固定。隔膜捲軸412的一端安裝於第二立板4112的上部，另一端懸空，形成懸臂結構，在隔膜卷安裝及拆卸時都無需將隔膜捲軸412拆下，方便隔膜卷的安裝及拆卸。
[0023]過輥413安裝於第一立板4111和第二立板4112之間，過輥413的兩端分別連接第一立板4111和第二立板4112。過輥413根據實際的需要在第一立板4111和第二立板4112之間可設置多根。相比傳統的疊片機中普遍採用的懸臂結構過輥，本發明中首次使用兩立板安裝過輥，使過輥兩端都受到支撐，避免過輥受力後變形，保證工作時的運動平穩度；兩立板連接好後，將過輥直接安裝上去即可保證各過輥之間的平行度，不需進行反覆調整，大大節省了安裝時間。
[0024]隔膜張力控制機構414主要包括浮動輥4141、導軌4142、恆扭矩伺服電機4143、帶輪4144、浮輥拉板4145和傳動帶4146。
[0025]本實施例中，導軌4142為直線導軌，傾斜安裝於第一立板4111和第二立板4112上，導軌4142與水平面的夾角α優選地為60° ~90°，該直線導軌4142用於浮動輥4141的運動導向。浮動輥4141位置可調地連接於導軌4142上，浮動輥4141在導軌4142上移動，拉動繞在其上的隔膜200從而對隔膜200的張力進行控制。由於導軌4142傾斜安裝，浮動輥4141沿導軌移動地更有效地向隔膜200施加壓力，調整隔膜200張力。其他實施例中，導軌4142還可以呈曲線狀，但導軌4142兩端點連線與水平面具有夾角α。
[0026]浮動輥4141移動的動力由恆扭矩伺服電機4143提供，利用恆扭矩伺服電機4143對浮動輥4141進行恆扭矩控制，實現隔膜恆張力的目的。恆扭矩伺服電機4143固定安裝在立板機構411的一根固定杆4113上，恆扭矩伺服電機4143呈水平狀態，其輸出軸的軸線與固定杆4113平行。
[0027]帶輪4144、浮輥拉板4145和傳動帶4146構成傳動組件，將恆扭矩伺服電機4143的輸出傳遞至浮動輥4141而帶動浮動輥4141移動。帶輪4144安裝於恆扭矩伺服電機4143的輸出軸上，而可由恆扭矩伺服電機4143帶動旋轉。浮輥拉板4145與浮動輥4141固定連接，本實施例中，兩者的端部均連接於一浮輥連接板上而實現相對固定連接，浮輥連接板則滑接於導軌4142上。傳動帶4146下端連接浮棍拉板4145，傳動帶4146上端卷繞於帶輪4144上，並在帶輪4144轉動時增加或減少卷繞於帶輪4144上的長度而帶動浮輥拉板4145移動，與浮輥拉板4145相固定的浮動輥4141即可相應沿導軌4142移動，從而控制隔膜200的張力。
[0028]此外，該傳動組件還進一步地具有一過渡杆4147和可轉動地安裝於過渡杆4147上的過渡輪4148 ;過渡杆4147固定安裝於第二立板4112上，並與恆扭矩伺服電機4143的輸出軸平行，傳動帶4146繞接於過渡輪4148上，即傳動帶4146從帶輪4144先繞經過渡輪4148改變方向再連接浮輥拉板4145，這樣可提高傳動帶4146的咬合度。
[0029]本實施例這種採用帶輪機構傳遞動力的方式可使動力傳遞平穩，保證隔膜的張力恆定，而且各機構的排布可集中在第二立板4112與第一立板4111之間的小範圍區域，不額外佔用空間。
[0030]通過上述恆扭矩伺服電機4143、帶輪4144、浮輥拉板4145和傳動帶4146等結構件構成的張力控制驅動裝置，即可驅動浮動輥4141沿著導軌4142移動，從而保持隔膜的張力。特別是利用恆扭矩伺服電機4143的恆扭矩模式控制浮動輥4141的移動，可以實現隔膜恆張力的目的，通過人機界面對恆扭矩伺服電機4143的工作進行設置，就能通過恆扭矩伺服電機4143控制隔膜張力大小並使之保持恆定值。
[0031]隔膜糾偏機構415使用時與水平滑軌416相配合，水平滑軌416用於立板機構411移動的導向，隔膜糾偏機構415則提供立板機構411移動的動力。
[0032]水平滑軌416與立板機構411的固定杆4113平行，本實施例中，水平滑軌416間隔設置有兩根，立板機構411中位於上部的兩根固定杆4113分別對應安裝於一水平滑軌416上，且固定杆4113可沿水平滑軌416移動。
[0033]隔膜糾偏機構415包括糾偏電機4152、與糾偏電機4152的輸出軸連接的絲杆4153、連接於絲杆4153上並可沿絲杆4153直線移動的推板4154。推板4154連接立板機構411的第二立板4112而可帶動第二立板4112直線移動，從而使得整個立板機構411沿著水平滑軌416移動。
[0034]本實用新型還提供包括上述隔膜放料與張力控制結構41的疊片機，在疊片機中，隔膜放料與張力控制結構41對應於疊片結構設置，並安裝於疊片結構的上方，向疊片結構提供隔膜。如圖1所示，疊片結構的疊片臺在工作過程中在第一位置Wl和第二位置W2之間移動，而隔膜放料與張力控制結構41的隔膜出料處則大致在兩位置中心點的上方，疊片臺在由第一位置Wl或第二位置W2運動至中心點的過程時，隔膜放料與張力控制結構41的隔膜出料處與疊片臺的距離將由大變小，在這個過程中，浮動輥4141將由恆扭矩伺服電機4143驅動沿導軌4142斜向上移動，將繞接於浮動輥4141上的隔膜200挑起，從而使隔膜出料處與疊片臺之間的隔膜200保持為張緊狀態。
[0035]隔膜放料與張力控制結構41的隔膜糾偏機構415及水平滑軌416固定安裝於疊片機的結構板上，立板機構411安裝於水平滑軌416上，根據疊片結構的位置由隔膜糾偏機構415調整立板機構411在水平滑軌416上的位置，從而使放出的隔膜與下方的疊片結構的位置適配。
[0036]以上僅為本實用新型的較佳可行實施例，並非限制本實用新型的保護範圍，凡運用本實用新型說明書及附圖內容所作出的等效結構變化，均包含在本實用新型的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種隔膜放料與張力控制結構，其特徵在於，包括: 立板機構； 隔膜捲軸，用以放置隔膜卷，安裝於所述立板機構上； 過輥，用以對隔膜進行引導，安裝於所述立板機構上； 隔膜張力控制機構，包括導軌、位置可調地連接於導軌上的浮動輥、驅動浮動輥沿導軌移動而保持隔膜張力的張力控制驅動裝置；所述導軌安裝於立板機構上，且導軌兩端點的連線與水平面具有夾角α。
2.根據權利要求1所述的隔膜放料與張力控制結構，其特徵在於:所述導軌為直線導軌，直線導軌與水平面的夾角α為60° ~90°。
3.根據權利要求1所述的隔膜放料與張力控制結構，其特徵在於:所述張力控制驅動裝置包括恆扭矩伺服電機和傳動組件，所述恆扭矩伺服電機通過所述傳動組件帶動所述浮動輥移動。
4.根據權利要求3所述的隔膜放料與張力控制結構，其特徵在於:所述傳動組件包括帶輪、浮輥拉板和傳動帶，所述帶輪安裝於所述恆扭矩伺服電機的輸出軸上而可由恆扭矩伺服電機驅動轉動，所述浮棍拉板與所述浮動$昆固定連接；所述傳動帶下端連接所述浮棍拉板，傳動帶上端卷繞於所述帶輪上，並在所述帶輪轉動時增加或減少卷繞於帶輪上的長度而帶動所述浮輥拉板移動。
5.根據權利要求4所述的隔膜放料與張力控制結構，其特徵在於:所述傳動組件還包括一過渡杆和可轉動地安裝於過渡杆上的過渡輪，所述過渡杆固定安裝於立板機構上，並與所述恆扭矩伺服電機的輸出軸平行；所述傳動帶繞接於所述過渡輪上。
6.根據權利要求1-5任一項所述的隔膜放料與張力控制結構，其特徵在於:所述立板機構包括平行間隔設置的第一立板和第二立板，以及固定連接在第一立板和第二立板之間的固定杆；所述過輥的兩端分別連接第一立板和第二立板。
7.根據權利要求1-5任一項所述的隔膜放料與張力控制結構，其特徵在於:還包括隔膜糾偏機構和水平滑軌；所述立板機構可移動地安裝於所述水平滑軌上；所述隔膜糾偏機構連接所述立板機構而可驅動立板機構沿所述水平滑軌移動。
8.根據權利要求7所述的隔膜放料與張力控制結構，其特徵在於:所述隔膜糾偏機構包括糾偏電機、與糾偏電機的輸出軸連接的絲杆、連接於絲杆上並可沿絲杆直線移動的推板，所述推板連接所述立板機構而可帶動所述立板機構直線移動。
9.一種疊片機，其特徵在於，包括如權利要求1-8任一項所述的隔膜放料與張力控制結構。
【文檔編號】B65H23/192GK204173646SQ201420654277
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年11月4日 優先權日:2014年11月4日
【發明者】謝啟陽 申請人:深圳市富泰頂精密機械有限公司