自動堆疊的製造方法
2023-05-24 18:45:41
自動堆疊的製造方法
【專利摘要】一種自動堆疊機，包含一機體、一疊片組件、一隔離膜放料組件及一撥膜組件。疊片組件設於機體。隔離膜放料組件設於機體，並位於疊片組件上方。撥膜組件包含相對的一滑移部及一夾持部。滑移部可相對機體活動而帶動夾持部於疊片模塊與隔離膜放料模塊之間往復位移。
【專利說明】自動堆疊機
【技術領域】
[0001]本實用新型是涉及一種自動堆疊機，特別涉及一種用於堆疊電池芯的自動堆疊機。
【背景技術】
[0002]近年來，為了讓人們可以將電子裝置隨身攜帶，人們將電子裝置的體積越設計越小，因此，發展出可攜式電子裝置。可攜式電子裝置內部裝設有一電池，並藉由電池可儲存電力的特性讓可攜式電子裝置可以運轉。然而，電池可儲存的電力有限，因此當電池內部儲存的電力消耗完畢時，可攜式電子裝置會因電力不足而無法被驅動。故為了延長可攜式電子裝置的使用時間，人們將採用能提供更大量電力的電池，如鋰電池或鋰聚合物電池。因此，如何提高鋰電池所能儲存電力的上限值，則是電池製作上最重要的一個環節。
[0003]傳統的自動堆疊機要製作鋰電池一般是通過疊片座相對自動堆疊機反覆滑動以驅使正、負極片交錯堆疊於疊片座，以及驅使隔離膜依序摺疊於疊片座上並隔開交錯堆疊的正、負極片。然而，疊片座往復滑動時將會於折返處產生反向的慣性力，此反向的慣性力會驅使疊片座持續作動而產生撞擊或滑移，進而影響後續正、負極片堆疊精確度。因此，為了降低此慣性力的影響，製造廠商一般會調降疊片座的滑動速度，以降低疊片座往復滑動所產生的慣性力。然而，調降疊片座的滑動速度雖然可以降低疊片座往復滑動的慣性力，但卻會降低自動堆疊機的生產速度。
[0004]因此，如何兼顧自動堆疊機的生產速度與正、負極片的堆疊精確度將是設計人員應解決的問題之一。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的在於提供一種自動堆疊機，藉以改善無法兼顧自動堆疊機的生產速度與正、負極片的堆疊精確度的問題。
[0006]為達上述目的，本實用新型提供一種自動堆疊機，其包含:
[0007]一機體；
[0008]一疊片組件，設於該機體；
[0009]一隔離膜放料組件，設於該機體，並位於該疊片組件上方；以及
[0010]一撥膜組件，包含相對的一滑移部及一夾持部，該滑移部能夠相對該機體活動而帶動該夾持部於該疊片組件與該隔離膜放料組件之間往復位移。
[0011]上述的自動堆疊機，其中該機體包含一基座及一支架，該支架設於該基座，該疊片組件設於該基座，該隔離膜放料組件設於該支架，且該疊片組件位於該基座與該隔離膜放料組件之間，該撥膜組件的滑移部能夠往復滑動地設於該基座，該夾持部位於該隔離膜放料組件與該基座之間。
[0012]上述的自動堆疊機，其中該基座具有一第一面、相對於該第一面的一第二面及一滑槽，該疊片組件設於該第一面，該滑槽自該第一面貫穿該第二面，該機體更包含一導軌，設於該第二面，該撥膜組件更包含一銜接部，連接於該滑移部及該夾持部之間，並穿過該滑槽，該滑移部能夠往復滑動地設於該導軌，以令該銜接部相對該滑槽往復滑動。
[0013]上述的自動堆疊機，其中該夾持部的移動方向與該基座的該第一面的法線方向垂直。
[0014]上述的自動堆疊機，其中該夾持部包含二夾持杆，彼此保持一間距以構成一隔離膜穿設口。
[0015]上述的自動堆疊機，其中該機體更包含一第二驅動組件，設於該撥膜組件的該銜接部，該二夾持杆能夠活動地設於該銜接部，該第二驅動組件連接該二夾持杆，用以驅動該二夾持杆相對靠攏或相對遠離。
[0016]上述的自動堆疊機，其中機體更包含一右置料槽、一左置料槽、一第一右吸盤及一第一左吸盤，右置料槽與左置料槽設於該基座，且該疊片組件位於該右置料槽及該左置料槽之間，該第一右吸盤能夠往復移動地設於該支架而具有位於該右置料槽的一第一吸附位置及位於該疊片組件的一第一釋放位置，該第一左吸盤能夠往復移動地設於該支架而具有位於該左置料槽的一第二吸附位置及位於該疊片組件的一第二釋放位置。
[0017]上述的自動堆疊機，其中該機體更包含一第二右吸盤、一第二左吸盤、一右儲料槽及一左儲料槽，該第二右吸盤連接於該第一右吸盤，該第二左吸盤連接於該第一左吸盤，該右儲料槽設於該基座，且該右置料槽位於該右儲料槽與該疊片組件之間，該左儲料槽設於該基座，且該左置料槽位於該左儲料槽之間，該第一右吸盤用以帶動該第二右吸盤於該右儲料槽與該右置料槽之間往復移動，該第一左吸盤用以帶動該第二左吸盤於該左儲料槽與該左置料槽之間往復移動。
[0018]上述的自動堆疊機，其中該第一右吸盤與該第一左吸盤沿一第一方向位移，該撥膜組件沿一第二方向位移，該第一方向與該第二方向夾一直角。
[0019]上述的自動堆疊機，其中該機體更包含一第一驅動組件，包含一驅動馬達、一輸出螺杆及一輸出螺塊，該驅動馬達設於該基座的該第二面，該輸出螺杆連接於該驅動馬達，並受該驅動馬達驅動，該輸出螺塊螺合於該輸出螺杆，該滑移部連接於輸出螺塊，以令該驅動馬達驅動該撥膜組件往復滑動。
[0020]上述的自動堆疊機，其中該疊片組件更包含:
[0021]一疊片臺，具有一承載面，用以承載一隔離膜、一第一極片及一第二極體；
[0022]一第一壓片組件，包含二第一壓片爪，能夠移動地設置於該疊片臺的一側，並用以抵壓位於該承載面的該隔離膜及該第二極片；以及
[0023]一第二壓片組件，包含二第二壓片爪，能夠移動地設置於該疊片臺的另一側，並用以抵壓位於該承載面的該隔離膜及該第一極片。
[0024]根據上述實施例所揭露的自動堆疊機，是通過獨立於疊片組件的外的撥膜組件往復移動來驅使隔離膜反覆摺疊於疊片臺上。因此，在堆疊電池芯時，因疊片臺固定不動，故更易於維持疊片臺與置放各極片的置料槽的相對位置，進而令吸盤可精確地將各極片放置於疊片臺的同一預設位置以增加電池芯的各極片堆疊的整齊度。
[0025]以下結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細描述，但不作為對本實用新型的限定。【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]圖1A為第一實施例的自動堆疊機的立體示意圖；
[0027]圖1B為圖1A的另一視角的立體示意圖；
[0028]圖2A為圖1A的自動堆疊機省略隔離膜、第一極片與第二極片的部分放大圖；
[0029]圖2B為圖2A的撥膜組件、第一驅動組件與導軌的立體示意圖；
[0030]圖3A為圖2A的自動堆疊機裝設隔離膜、第一極片與第二極片的剖視示意圖；
[0031]圖3B至圖3D為圖1A的自動堆疊機的作動示意圖；
[0032]圖4A為第二實施例的自動堆疊機的立體示意圖；
[0033]圖4B為圖4A的另一視角的立體示意圖。
[0034]其中，附圖標記
[0035]10自動堆疊機
[0036]100 機體
[0037]102 基座
[0038]102a 第一面
[0039]102b 第二面
[0040]102c 滑槽
[0041]104 支架
[0042]106 導軌
[0043]108右置料槽
[0044]109前置料槽
[0045]110左置料槽
[0046]111後置料槽
[0047]112第一右吸盤
[0048]113第一前吸盤
[0049]114第一左吸盤
[0050]115第一後吸盤
[0051]116第二右吸盤
[0052]117第二前吸盤
[0053]118第二左吸盤
[0054]119第二後吸盤
[0055]120右儲料槽
[0056]121前儲料槽
[0057]122左儲料槽
[0058]123後儲料槽
[0059]124第一驅動組件
[0060]126驅動馬達
[0061]128輸出螺杆
[0062]130輸出螺塊
[0063]132第二驅動組件[0064]200疊片組件
[0065]202疊片臺
[0066]202a承載面
[0067]204第一壓片組件
[0068]206第一壓片爪
[0069]208第二壓片組件
[0070]210第二壓片爪
[0071]300隔離膜放料組件
[0072]400撥膜組件
[0073]402滑移部
[0074]404銜接部
[0075]406夾持部
[0076]408夾持杆
[0077]410隔離膜穿設口
[0078]500電池芯
[0079]502隔離膜
[0080]504第一極片
[0081]506第二極片
【具體實施方式】
[0082]下面結合附圖對本實用新型的結構原理和工作原理作具體的描述:
[0083]請同時參閱圖1A至圖2A。圖1A為第一實施例的自動堆疊機的立體示意圖。圖1B為圖1A的另一視角的立體示意圖。圖2A為圖1A的自動堆疊機省略隔離膜、第一極片與第二極片的部分放大圖。
[0084]本實施例的自動堆疊機10包括一機體100、一疊片組件200、一隔離膜放料組件300及一撥膜組件400。
[0085]機體100包含一基座102及一支架104。基座102具有一第一面102a(平行於圖1A中3D座標的X-Y平面)、相對於第一面102a的一第二面102b及一滑槽102c。第一面102a的法線方向平行於3D座標的Z軸。支架104設於基座102的第一面102a。滑槽102c自第一面102a貫穿第二面102b。
[0086]機體100更包含一導軌106、一右置料槽108、一左置料槽110、一第一右吸盤112、一第一左吸盤114、一第二右吸盤116、一第二左吸盤118、一右儲料槽120及一左儲料槽122。
[0087]導軌106設於基座102的第二面102b。右置料槽108、左置料槽110與疊片組件200設於基座102的第一面102a，且疊片組件200位於右置料槽108及左置料槽110之間。右儲料槽120與左儲料槽122設於基座102的第一面102a，且右置料槽108位於右儲料槽120與疊片組件200之間，以及左置料槽110位於左儲料槽122之間。在本實施例中，右置料槽108、一左置料槽110、一右儲料槽120、一左儲料槽122及疊片組件200位於同一直線上，以縮小右置料槽108、一左置料槽110、一右儲料槽120、一左儲料槽122與疊片組件200彼此間的間距。在本實施例中，右置料槽108、一左置料槽110、一右儲料槽120、一左儲料槽122與疊片組件200的連線是以平行於3D座標的X軸為例。
[0088]第一右吸盤112可往復移動地設於支架104而具有位於右置料槽108的一第一吸附位置及位於疊片組件200的一第一釋放位置。第一左吸盤114可往復移動地設於支架200而具有位於左置料槽110的一第二吸附位置及位於疊片組件200的一第二釋放位置。也就是說，第二右吸盤連116接於第一右吸盤112。第一右吸盤112用以帶動第二右吸盤116於右儲料槽120與右置料槽108之間往復移動。第二左吸盤118連接於第一左吸盤114。第一左吸盤114用以帶動第二左吸盤118於左儲料槽122與左置料槽110之間往復移動。
[0089]請參閱圖2A至圖3A。圖2B為圖2A的撥膜組件、第一驅動組件與導軌的立體示意圖。圖3A為圖2A的自動堆疊機裝設隔離膜、第一極片與第二極片的剖視示意圖。
[0090]機體100更包含一第一驅動組件124。第一驅動組件124包含一驅動馬達126、一輸出螺杆128及一輸出螺塊130。驅動馬達126設於基座102的第二面102b。輸出螺杆128連接於驅動馬達126。輸出螺塊130可相對輸出螺杆128位移地螺合於輸出螺杆128。驅動馬達126用以驅動輸出螺杆128轉動，以帶動輸出螺塊130相對輸出螺杆128活動，進而驅動撥膜組件400的夾持部406往復移動。
[0091]疊片組件200包含一疊片臺202、一第一壓片組件204及一第二壓片組件208。疊片臺202設於基座102的第一面102a。疊片臺202具有一承載面202a，用以承載一電池芯500的一隔離膜502、一第一極片504及一第二極體506。第一極片504與第二極片506分別為電池芯500的正、負極。第一壓片組件204包含二第一壓片爪206。二第一壓片爪206分別設於疊片臺202的一側，且用以抵壓位於承載面202a的隔離膜502及第二極片506。第二壓片組件208包含二第二壓片爪210。第二壓片爪210分別設於疊片臺202的另一側，且用以抵壓位於承載面202a的隔離膜502及第一極片504。
[0092]隔離膜放料組件300設於支架104，且疊片組件200位於基座102與隔離膜放料組件300之間。隔離膜放料組件300用以放置並輸送隔離膜502。
[0093]撥膜組件400包含一滑移部402、一銜接部404及一夾持部406。銜接部404連接於滑移部402與夾持部406之間。滑移部402可往復滑動地設於導軌106，且銜接部404穿過滑槽。夾持部406包含二夾持杆408。二夾持杆408彼此保持一間距以構成一隔離膜穿設口 410。隔尚膜穿設口 410用以供隔尚膜502穿設。詳細來說,二夾持杆408可活動地設於銜接部404。機體100更包含一第二驅動組件132。第二驅動組件132設於撥膜組件400的銜接部404，用以驅動二夾持杆408相對靠攏或相對遠離。
[0094]滑移部402可相對基座102滑動而帶動夾持部406於疊片組件200與隔離膜放料組件300之間往復位移。其中，第一右吸盤108與第一左吸盤110沿一第一方向(平行X軸)位移，撥膜組件400沿一第二方向(平行Y軸)位移。在本實施例中，滑移部402系以可滑動的關係設於導軌106，但並不以此為限，在其他實施例中，滑移部402也可以是樞設於基座102。
[0095]此外，值得注意的是，夾持部406的移動方向與基座102的第一面202a的法線方向垂直。也就是說，夾持部406的移動方向平行第一面202a。
[0096]接著，繼續描述自動堆疊機10的作動方式，請參閱圖3A至圖3D，圖3B至圖3D為圖1A的自動堆疊機的作動示意圖。[0097]如圖3A所示，第二極片506已放置於疊片臺202，且驅動第一壓片爪206抵壓住位於最上方的第二極片506，以避免堆疊於疊片臺202上的各極片的位置偏移。而第一右吸盤112位於第一吸附位置吸附著第一極片504。接著，如圖3B所示，驅動馬達126用以驅動輸出螺杆128轉動，令輸出螺塊130帶動撥膜組件400的夾持部自疊片臺202的一側移至另一側(沿箭頭a所指示的方向)，以令隔離膜502覆蓋於第二極片506上方。接著，如圖3C所示，第一右吸盤112自第一吸附位置移動至第一釋放位置，並沿箭頭b所指示的方向將第一極片504置於隔離膜502上。如圖3D所示，驅動第二壓片爪210抵壓住最於最上方的第一極片504，以固定位於疊片臺202上堆疊中的電池芯500。反覆進行上述作動則可完成電池芯500的堆疊工藝。
[0098]此外，於自動堆疊機10完成電池芯500的堆疊時，可利用第二驅動組件132驅動二夾持杆408相互靠攏，以夾住隔離膜502，進而可利用切割設備切斷隔離膜502。
[0099]從上述作動來看，本實施例的自動堆疊機10在堆疊電池芯500時，疊片臺202固定不動，而是通過撥膜組件400往覆位移來驅使隔離膜502摺疊於疊片臺202上。由於撥膜組件400的重量遠小於疊片組件200，故撥膜組件400相對基座102往復活動所產生的慣性力遠小於疊片組件200相對基座102往復活動所產生的慣性力。如此一來,可大幅提升撥膜組件400往復移動的速度，以提升自動堆疊機10的生產速度。此外，因疊片臺202與置料槽108、110間的相對位置固定不動，故撥膜組件400往復移動的速度提升又不會影響電池芯500的各極片504、506堆疊的整齊度。
[0100]請參閱圖4A與圖4B。圖4A為第二實施例的自動堆疊機的立體示意圖。圖4B為圖4A的另一視角的立體示意圖。由於本實施例與上述圖1A的實施例相似，故僅針對相異之處進行說明。
[0101]本實施例與上述圖1A的實施例相異之處在於上述圖1A的第一右吸盤112、第二右吸盤116、第一左吸盤114與第二左吸盤118的滑動方向與撥膜組件400的滑動方向是呈十字交叉的關係。然而，本實施例的吸盤的滑動方向與撥膜組件400的滑動方向是呈直線關係。詳細來說，本實施例的機體100包含一前置料槽109、一後置料槽111、一第一前吸盤113、一第一後吸盤115、一第二前吸盤117、一第二後吸盤119、一前儲料槽121及一後儲料槽123。前置料槽109、第一前吸盤113、第二前吸盤117與前儲料槽121位於疊片臺與撥膜組件400前方(如圖4A所示)。後置料槽111、第一後吸盤115、第二後吸盤119與後儲料槽123位於疊片臺與撥膜組件400後方(如圖4B所示)。並且，各吸盤的滑動方向與撥膜組件400的滑動方向平行且位於同一直線上，使得吸盤能夠與撥膜組件400同步滑移，進而提升自動堆疊機的疊片效率。
[0102]根據上述實施例所揭露的自動堆疊機，是通過獨立於疊片組件的外的撥膜組件往復移動來驅使隔離膜反覆摺疊於疊片臺上。因此，在堆疊電池芯時，因疊片臺固定不動，故更易於維持疊片臺與置放各極片的置料槽的相對位置，進而令吸盤可精確地將各極片放置於疊片臺的同一預設位置以增加電池芯的各極片堆疊的整齊度。
[0103]再者，各吸盤的滑動方向與撥膜組件的滑動方向平行且位於同一直線上，使得吸盤能夠與撥膜組件同步滑移，進而提升自動堆疊機的疊片效率。
[0104]當然，本實用新型還可有其它多種實施例，在不背離本實用新型精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本實用新型作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬於本實用新型所附的權利要求的保護範圍。
【權利要求】
1.一種自動堆疊機，其特徵在於，包含: 一機體； 一疊片組件，設於該機體； 一隔離膜放料組件，設於該機體，並位於該疊片組件上方；以及 一撥膜組件，包含相對的一滑移部及一夾持部，該滑移部能夠相對該機體活動而帶動該夾持部於該疊片組件與該隔離膜放料組件之間往復位移。
2.根據權利要求1所述的自動堆疊機，其特徵在於，該機體包含一基座及一支架，該支架設於該基座，該疊片組件設於該基座，該隔離膜放料組件設於該支架，且該疊片組件位於該基座與該隔離膜放料組件之間，該撥膜組件的滑移部能夠往復滑動地設於該基座，該夾持部位於該隔離膜放料組件與該基座之間。
3.根據權利要求2所述的自動堆疊機，其特徵在於，該基座具有一第一面、相對於該第一面的一第二面及一滑槽，該疊片組件設於該第一面，該滑槽自該第一面貫穿該第二面，該機體更包含一導軌，設於該第二面，該撥膜組件更包含一銜接部，連接於該滑移部及該夾持部之間，並穿過該 滑槽，該滑移部能夠往復滑動地設於該導軌，以令該銜接部相對該滑槽往復滑動。
4.根據權利要求3所述的自動堆疊機，其特徵在於，該夾持部的移動方向與該基座的該第一面的法線方向垂直。
5.根據權利要求3所述的自動堆疊機，其特徵在於，該夾持部包含二夾持杆，彼此保持一間距以構成一隔離膜穿設口。
6.根據權利要求5所述的自動堆疊機，其特徵在於，該機體更包含一第二驅動組件，設於該撥膜組件的該銜接部，該二夾持杆能夠活動地設於該銜接部，該第二驅動組件連接該二夾持杆，用以驅動該二夾持杆相對靠攏或相對遠離。
7.根據權利要求2所述的自動堆疊機，其特徵在於，機體更包含一右置料槽、一左置料槽、一第一右吸盤及一第一左吸盤，右置料槽與左置料槽設於該基座，且該疊片組件位於該右置料槽及該左置料槽之間，該第一右吸盤能夠往復移動地設於該支架而具有位於該右置料槽的一第一吸附位置及位於該疊片組件的一第一釋放位置，該第一左吸盤能夠往復移動地設於該支架而具有位於該左置料槽的一第二吸附位置及位於該疊片組件的一第二釋放位置。
8.根據權利要求7所述的自動堆疊機，其特徵在於，該機體更包含一第二右吸盤、一第二左吸盤、一右儲料槽及一左儲料槽，該第二右吸盤連接於該第一右吸盤，該第二左吸盤連接於該第一左吸盤，該右儲料槽設於該基座，且該右置料槽位於該右儲料槽與該疊片組件之間，該左儲料槽設於該基座，且該左置料槽位於該左儲料槽之間，該第一右吸盤用以帶動該第二右吸盤於該右儲料槽與該右置料槽之間往復移動，該第一左吸盤用以帶動該第二左吸盤於該左儲料槽與該左置料槽之間往復移動。
9.根據權利要求7所述的自動堆疊機，其特徵在於，該第一右吸盤與該第一左吸盤沿一第一方向位移，該撥膜組件沿一第二方向位移，該第一方向與該第二方向夾一直角。
10.根據權利要求3所述的自動堆疊機，其特徵在於，該機體更包含一第一驅動組件，包含一驅動馬達、一輸出螺杆及一輸出螺塊，該驅動馬達設於該基座的該第二面，該輸出螺杆連接於該驅動馬達，並受該驅動馬達驅動，該輸出螺塊螺合於該輸出螺杆，該滑移部連接於輸出螺塊，以令該驅動馬達驅動該撥膜組件往復滑動。
11.根據權利要求2所述的自動堆疊機，其特徵在於，該疊片組件更包含: 一疊片臺，具有一承載面，用以承載一隔離膜、一第一極片及一第二極體； 一第一壓片組件，包含二第一壓片爪，能夠移動地設置於該疊片臺的一側，並用以抵壓位於該承載面的該隔離膜及該第二極片；以及 一第二壓片組件，包含二第二壓片爪，能夠移動地設置於該疊片臺的另一側，並用以抵壓位於該承載面的該隔離膜及該第一極片。
【文檔編號】H01M10/04GK203721832SQ201420111079
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年3月12日 優先權日:2014年3月12日
【發明者】王錦川 申請人:恆泰精密股份有限公司