一種電池極片自動換卷接帶系統的製作方法

2024-03-04 07:21:15

一種電池極片自動換卷接帶系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種電池極片自動換卷接帶系統，包括放卷機和接帶裝置，所述放卷機為雙工位自動放卷機，所述雙工位自動放卷機包括第一工位和第二工位，所述第二工位為雙工位自動放卷機正常工作時帶卷的放置位置，所述第一工位和第二工位上安裝的帶卷通過大迴轉實現位置變換，所述接帶裝置設置在放卷機的第二工位的側面，所述放卷機和接帶裝置均與自動控制系統相連接。本發明將換卷和接帶整合到一起，不需要停機即可自動實現電池極片的換卷接帶，極大提高電池極片的生產自動化程度和生產效率，降低了勞動強度，提高了產品質量。
【專利說明】一種電池極片自動換卷接帶系統

【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及電池極片的生產裝置，尤其是一種電池極片自動接帶換卷裝置。

【背景技術】
[0002]在電池極片的生產工藝中一般為單工位放卷，當卷帶用完後要將整體設備停機，人工手動進行換卷，換卷完成後，兩卷帶進行接帶操作，在換好的新卷帶的初始端設置有粘結條，通過粘結條將原卷帶的末端和新卷帶的初始段進行連接。這種換卷接帶方式造成停機延時，降低了生產效率，不便於自動化作業，人工勞力消耗量大，同時產品質量的可控制性差。
[0003]中國專利CN202542537U公開了一種自動換卷放卷機，包括控制裝置，以及與控制裝置相連並受其控制運作的用於釋放帶狀材料的放卷裝置、設置於放卷裝置第一出口處以接收並連續輸送所述帶狀材料的接帶裝置，以及設置於接帶裝置第二出口處以進一步接收並儲存所述帶狀材料的儲帶裝置。放卷機通過控制裝置控制放卷裝置、接帶裝置及儲帶裝置的聯機工作，實現不停機狀態下的自動換卷放卷工作，但是在不停機情況下完成換卷接帶無法保證整體線速度一致，需要通過儲帶裝置進行調整，機械結構較為複雜。


【發明內容】

[0004]本發明要解決的技術問題是提供一種電池極片自動換卷接帶系統，能夠不停機完成自動接帶、換卷，保證生產的連續性，極大的提高電池極片的生產自動化程度和生產效率,降低生產成本。
[0005]為解決上述技術問題，本發明所採取的技術方案如下:
[0006]一種電池極片自動換卷接帶系統，包括放卷機、接帶裝置和自動控制系統，所述放卷機為雙工位自動放卷機，所述雙工位自動放卷機包括第一工位和第二工位，所述第二工位為雙工位自動放卷機正常工作時帶卷的放置位置，所述接帶裝置設置在放卷機的第二工位的側面。
[0007]上述電池極片自動換卷接帶系統，所述雙工位自動放卷機包括定位裝置、主軸和氣漲軸，所述主軸的一端與驅動主軸旋轉的主電機相連接；主軸的中部固定設置與同步旋轉的迴轉箱，所述迴轉箱的外側以主軸為中心對稱設置兩根與主軸平行布置的氣漲軸，所述氣漲軸的兩端分別通過一氣缸頂緊裝置與迴轉箱相連；主軸的另一端通過軸承套設空心軸，所述空心軸靠近迴轉箱的一端分別通過傳動帶與兩根氣漲軸相連接；空心軸的另一端分別通過傳動帶與兩個伺服電機相連接，所述定位裝置、氣缸頂緊裝置、主電機和伺服電機分別與自動控制系統相連接。
[0008]上述電池極片自動換卷接帶系統的進一步改進在於，所述氣缸頂緊裝置包括包括套接在氣漲軸上的卡頭，所述卡頭的外端固定連接套設在氣漲軸端部的花鍵軸，所述花鍵軸的外端通過傳動帶與空心軸相連，花鍵軸的末端頂接設置氣缸。
[0009]上述電池極片自動換卷接帶系統的進一步改進在於，所述定位裝置包括用於設定控制主軸的水平度的旋轉編碼器和用於實現電池極片帶卷轉動過程中的準確定位的接近開關，所述旋轉編碼器固定安裝在主軸的一端，所述接近開關安裝在花鍵軸上與旋轉編碼器最接近一側的末端，接近開關的關聯點設置在與花鍵軸相對應的卡頭上。
[0010]上述電池極片自動換卷接帶系統，所述接帶裝置包括相互平行布置的膠壓輥和切刀，所述膠壓輥和切刀均與帶卷平行設置，膠壓輥的輥身通過支架固定連接大氣缸的活塞杆，所述大氣缸與大氣缸的中心線與膠壓輥的中心軸線相垂直，所述切刀的刀背固定連接小氣缸的活塞杆，所述小氣缸的缸體通過連接架固定設置在大氣缸的活塞杆上，所述大氣缸和小氣缸均與自動控制系統相連接。
[0011]上述電池極片自動換卷接帶系統的進一步改進在於，所述接帶裝置還包括與自動控制系統相連接的用於測量線速度和帶卷直徑的傳感器，所述傳感器與自動控制系統相連接。
[0012]採用上述技術方案所產生的有益效果在於:
[0013]本發明實現了生產不停機自動接帶換卷，極大的提高了電池極片的生產自動化程度和生產效率，降低了生產成本。本發明將放卷機設置為雙工位自動放卷機，能夠在原帶卷放完之前，通過大迴轉完成工位變換，將新帶卷和原帶卷換位。放卷機之後設置接帶裝置，將接待裝置設置在第二工位的側面，能夠實現電池極片接帶的粘結、切斷，通過自動控制系統的控制作用，利用放卷機和接帶裝置的配合協調工作，準確、實時、高效的完成原帶卷切斷、換卷及新帶卷的初始端與原帶卷末端的電池極片的連接，保證連續高效的進行生產，提高了生產效率,降低了生產成本。
[0014]雙工位自動放卷機的兩根氣漲軸均用於承載放置電池極片帶卷，在正常工作狀態時，兩根氣漲軸分別停駐在第一工位和第二工位的位置，當位於第二工位的氣漲軸上的電池極片帶卷放完或收完時，主電機帶動主軸旋轉，同時固定在主軸上的迴轉箱整體繞主軸轉動，此時位於另一側的第一工位上的另一根氣漲軸旋轉至第二工位的位置，實現雙工位變換，完成原帶卷和新帶卷的換卷，減少了換卷時間，提高了生產效率。伺服電機帶動氣漲軸旋轉，完成安裝在氣漲軸上的帶卷的繞卷過程。
[0015]氣缸頂緊裝置通過氣缸帶動花鍵軸及卡頭沿氣漲軸實現往復直線運動實現頂緊與鬆開氣漲軸，完成電池極片帶卷的自動裝料與自動卸料。空心軸的內鍵槽與外鍵槽通過傳動帶分別與兩根氣漲軸相連，由對應的伺服電機驅動旋轉，實現電池極片帶卷的放卷或收卷。
[0016]定位裝置實現了對電池極片帶卷的準確定位。通過設定旋轉編碼器控制主軸的水平度，實現電池極片帶卷水平方向準確定位；通過設定卡頭上的一點與接近開關相關聯，實現帶卷轉動過程中的準確定位。接近開關同時還用於感應新帶卷初始端的粘結條位置。
[0017]在放卷機完成位置變換後，原帶卷位於第一工位，第二工位上安裝有新帶卷，此時原帶卷的電池極片位於新帶卷和自動接帶裝置之間，自動控制系統控制大氣缸的活塞杆向外伸出，帶動膠壓輥和小氣缸移動，膠壓輥與新帶卷的側面相頂接，使得原帶卷的電池極片的末端與新帶卷的初始端設置的粘結條相粘結。之後自動控制系統控制小氣缸活塞杆外伸，帶動切刀移動，由刀刃切斷電池極片，完成原帶卷的切斷，膠壓輥實現新帶卷電池極片的接帶，實現了在進行生產時不停機自動接帶，提高了生產效率，實現了生產自動化，減輕了操作人員的勞動強度，降低了生產成本。
[0018]設置於自動控制系統相連的傳感器，用於測量帶卷的電池極片的線速度和帶卷的直徑，線速度檢測新帶卷線速度是否與原帶卷的電池極片速度一致，當速度一致時，將數據傳遞至接近開關，檢測新帶卷接頭位置信號，信號傳至自動控制系統後控制大氣缸和小氣缸的動作，實現貼壓切斷動作，完成自動接帶。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本發明的結構示意圖；
[0020]圖2是放卷機I的主視圖；
[0021]圖3是放卷機I的俯視圖；
[0022]圖4是接帶裝置2的結構示意圖。
[0023]圖中各標號表示為:1、放卷機，1-1、旋轉接頭，1-2、連接盤，1-3、主電機，1_4、導輥支架，1-5、鋁導輥，1-6、第一同步輪，1-7、聯軸器，1-8、伺服電機，1-9、第二同步輪，1_10、氣缸，1-11、卡頭，1-12、氣漲軸，1-13、花鍵軸，1-14、迴轉箱，1_15、主軸，1_16、空心軸，1-17,同步帶，1-18、旋轉編碼器，1-19、接近開關，2、接帶裝置，2-1、膠壓輥，2-2、切刀，2-3、小氣缸，2-4、大氣缸，2-5、傳感器，2-6、側板，2-7、導輥，3、輥壓機，4、電池極片，5、原帶卷，6、新帶卷。

【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖及具體實施例對本發明作進一步說明:
[0025]電池極片自動換卷接帶系統的結構如圖1所示，包括自動控制系統、放卷機I和接帶裝置2。所述自動控制系統控制放卷機I和接帶裝置的運作，放卷機I用於完成換卷，接帶裝置2完成原帶卷的切斷、原帶卷和新帶卷的粘結。電池極片自動換卷接帶系統設置在輥壓機3的前序，所述接帶裝置2設置在放卷機I的側面，所述放卷機I和接帶裝置2均與自動控制系統相連接。
[0026]所述放卷機I為雙工位自動放卷機，所述雙工位自動放卷機包括第一工位和第二工位，所述第二工位為雙工位自動放卷機正常工作時帶卷的放置位置，如圖1，遠離接帶裝置2的位置為第一工位，靠近接帶裝置2的位置為第二工位，所述第一工位和第二工位上安裝的帶卷通過大迴轉實現位置變換。雙工位自動放卷機的結構如圖2所示，包括主電機1-3、主軸1-15、迴轉箱1-14、氣漲軸1-12、伺服電機1-8、空心軸1_16、氣缸頂緊裝置和定位
>j-U ρ?α裝直。
[0027]所述主軸1-15的一端與主電機1-3的輸出端相連接，通過主電機1-3驅動主軸15繞中心軸線旋轉。所述主電機1-3的輸出端還通過連接盤1-2固定連接一旋轉接頭1-1，所述旋轉接頭1-ι為氣電混合式旋轉接頭，用於同時布置氣管和電線，實現氣路與電線雙路分布，節約空間。
[0028]主軸1-15的中部固定穿裝設置迴轉箱1-14，所述迴轉箱1_14為一方形的框架結構，當主軸旋轉時，帶動迴轉箱以主軸為中心同步旋轉。所述氣漲軸1-12對應雙工位，共設置兩根，分別位於第一工位和第二工位，以主軸1-15為中心對稱設置在迴轉箱1-14的外偵牝氣漲軸1-12的兩端分別通過一氣缸頂緊裝置穿裝在框架結構中，與主軸1-15平行布置，當迴轉箱1-14旋轉時，兩根氣漲軸繞主軸轉動，完成大迴轉，實現位置變換。
[0029]所述氣缸頂緊裝置共設置四套，分別套裝在兩根氣漲軸1-12的兩端。氣缸頂緊裝置包括卡頭1-11、花鍵軸1-13和氣缸1-10。所述卡頭ι-ll套接在氣漲軸1-12上，卡頭1-11的外端固定連接套設在氣漲軸1-12端部的花鍵軸1-13，所述花鍵軸1-13的末端頂接設置氣缸1-10。通過氣缸帶動花鍵軸及卡頭在氣漲軸上實現往復直線運動完成頂緊與鬆開氣漲軸，從而進行電池極片帶卷的自動裝料與自動卸料。
[0030]如圖3所示，在主軸1-15的中部還固定設置導輥支架4，所述導輥支架1-4的外端以主軸1-15為中心固定設置相互對稱的兩個鋁導輥1-5，鋁導輥1-5與氣漲軸1-12相互平行布置，並且兩個鋁導輥1-5的中軸線所在的平面與兩根氣漲軸1-12的中軸線所在的平面相互垂直布置，所述鋁導輥1-5用於導向和搭載電池極片帶卷。
[0031]在主軸1-15的另一端通過軸承套設空心軸1-16，所述空心軸1-16靠近迴轉箱1-14的一端的內鍵槽與外鍵槽分別通過傳動帶與兩根花鍵軸1-13的外端相連接；內鍵槽與外鍵槽的另一端分別通過同步帶1-17與兩個伺服電機1-8相連接，也可選用其它傳動帶，如皮帶、鏈條等。空心軸的內鍵槽與外鍵槽分別由對應的伺服電機驅動旋轉，帶動與花鍵軸相配裝的兩根氣漲軸繞各自的中軸線旋轉，實現電池極片帶卷的放卷或收卷。
[0032]所述定位裝置用於實現電池極片帶卷的準確定位，定位裝置包括旋轉編碼器1-18和接近開關1-19，所述旋轉編碼器1-18固定安裝在主軸的一端，本實施例中旋轉編碼器
1-18固定安裝在主軸1-15設置空心軸1-16—側的末端，通過對旋轉編碼器1-18的設定控制主軸1-15的水平度，實現帶卷水平方向準確定位。所述接近開關1-19用於實現電池極片帶卷轉動過程中的準確定位，接近開關1-19安裝在花鍵軸1-13上與旋轉編碼器1-18最接近一側的末端，本實施例中的接近開關1-19安裝在靠近空心軸1-16 —側的花鍵軸的末端，接近開關1-19的關聯點設置在與花鍵軸1-13相配裝的對應的卡頭1-11上。同時接近開關1-19還用於感應和檢測新帶卷6的初始端的粘結條的位置。
[0033]接帶裝置2設置在放卷機I的第二工位的側面，放卷機I需要換卷時，通過大迴轉後，原帶卷5位於第一工位；新帶卷6位於第二工位，由原帶卷5和新帶卷6牽引出的電池極片4位於新帶卷6和接帶裝置之間。接帶裝置2的結構如圖4所示，包括側板2-6，所述側板2-6上設置有傳感器2-5、大氣缸2-4、小氣缸2-3、膠壓輥2_1和切刀2_2。所述傳感器
2-5用於測量新帶卷6的電池極片的線速度及原帶卷5或新帶卷6的直徑，同時傳感器2-5當感應到新帶卷線速度是否與原帶卷的電池極片速度一致時，與接近開關1-19相配合,接近開關檢測新帶卷接頭位置信號，通過自動控制系統完成自動接帶。所述傳感器2-5、大氣缸2-4和小氣缸2-3均與自動控制系統相連接。在側板2-6上還設置有多個導輥2-7，所述導輥2-7用於牽引電池極片的運動。
[0034]所述膠壓輥2-1和切刀2-2相互平行布置，設置在新帶卷6的側面，分別與新帶卷6平行。膠壓輥2-1的輥身通過支架固定連接在大氣缸2-4的活塞杆上，大氣缸2-4的中心線與膠壓輥2-1的中心軸線相垂直，通過大氣缸2-4活塞杆的推拉實現上下運動。本實施例中，所述大氣缸2-4設置在新帶卷6的的側下方，大氣缸2-4傾斜設置，大氣缸2-4的中心線、膠壓輥2-1的中心軸線與新帶卷6的中心軸線位於同一平面內。
[0035]所述切刀2-2與膠壓輥2-1平行布置，切刀2-2的刀刃靠近新帶卷6的側面，為保證快速順利的切斷電池極片，所述切刀的刀刃可設計為鋸齒狀或波浪形狀。切刀2-2的刀背固定連接在小氣缸2-3的活塞杆上，切刀2-2通過小氣缸2-3的活塞杆的推拉實現上下運動。在大氣缸2-4的活塞杆上，位於膠壓輥2-1的下方垂直活塞杆固定設置一連接架，所述小氣缸2-3的缸體固定設置在連接架上，小氣缸2-3與大氣缸2-4相互平行，小氣缸2-3在大氣缸2-4的活塞杆推拉作用下實現整體運動。
[0036]本發明的工作過程為:
[0037]在放卷機的第一工位處上安裝新帶卷，放卷機I的放卷都是在第二工位完成，即原帶卷初始位置為第二工位，接帶裝置的傳感器檢測第二工位的原帶卷的直徑，當達到一定數值時，將傳遞信號給主電機，主電機帶動主軸旋轉，同時固定在主軸上的迴轉箱整體繞主軸轉動，此時位於第一工位上氣漲軸旋轉至第二工位的位置，原帶卷和新帶卷進行位置變換，實現工位轉換，工位轉換後，原帶卷處於第一工位的位置，新帶卷處於第二工位的位置並開始空轉。
[0038]通過傳感器測量新帶卷的線速度，當新帶卷的線速度、原帶卷的電池極片的線速度和輥壓機3的線速度達到一致時，傳感器將數據傳遞至接近開關，接近開關檢測新帶卷的初始端粘結條位置並將信號傳遞自動控制系統，自動控制系統控制大氣缸和小氣缸分別動作，大氣缸的活塞杆向外伸出，帶動膠壓輥和小氣缸移動，膠壓輥與新帶卷的側面相頂接，新帶卷初始端的粘結條處與原帶卷的電池極片貼合，使得原帶卷的電池極片與新帶卷的初始端設置的粘結條相粘結。之後小氣缸活塞杆外伸，帶動切刀移動，由刀刃切斷電池極片，完成電池極片的接帶。
[0039]將原帶卷取下,重新在工位I處放上新帶卷，如此反覆，實現高速不停機自動換卷和接帶。
[0040]本實施方案僅對放卷機與自動接帶的【具體實施方式】進行了說明，在實際使用時，放卷機也可以為多工位，上述方案僅作為本發明可實施的技術方案提出，不作為對其技術方案本身的單一限制條件。
【權利要求】
1.一種電池極片自動換卷接帶系統，其特徵在於:包括放卷機(I)、接帶裝置(2)和自動控制系統，所述放卷機(I)為雙工位自動放卷機，所述雙工位自動放卷機包括第一工位和第二工位，所述第二工位為雙工位自動放卷機正常工作時帶卷的放置位置，所述接帶裝置(2)設置在放卷機(I)的第二工位的側面。
2.根據權利要求1所述的一種電池極片自動換卷接帶系統,其特徵在於:所述雙工位自動放卷機包括定位裝置、主軸(1-15)和氣漲軸(1-12)，所述主軸(1-15)的一端與驅動主軸(1-15)旋轉的主電機(1-3)相連接；主軸(1-15)的中部固定設置與(1-15)同步旋轉的迴轉箱(1-14)，所述迴轉箱(1-14)的外側以主軸(1-15)為中心對稱設置兩根與主軸(1-15)平行布置的氣漲軸(1-12)，所述氣漲軸(1-12)的兩端分別通過一氣缸頂緊裝置與迴轉箱(1-14)相連；主軸(1-15)的另一端通過軸承套設空心軸(1-16)，所述空心軸(1-16)靠近迴轉箱(1-14)的一端分別通過傳動帶與兩根氣漲軸(1-12)相連接；空心軸(1-16)的另一端分別通過傳動帶與兩個伺服電機(1-8)相連接，所述定位裝置、氣缸頂緊裝置、主電機(1-3)和伺服電機(1-8)分別與自動控制系統相連接。
3.根據權利要求2所述的一種電池極片自動換卷接帶系統，其特徵在於:所述氣缸頂緊裝置包括包括套接在氣漲軸(1-12)上的卡頭(1-11)，所述卡頭(1-11)的外端固定連接套設在氣漲軸(1-12)端部的花鍵軸(1-13)，所述花鍵軸(1-13)的外端通過傳動帶與空心軸(1-16)相連，花鍵軸(1-13)的末端頂接設置氣缸(1-10)。
4.根據權利要求2所述的一種電池極片自動換卷接帶系統，其特徵在於:所述定位裝置包括用於設定控制主軸(1-15)的水平度的旋轉編碼器(1-18)和用於實現電池極片帶卷轉動過程中的準確定位的接近開關(1-19)，所述旋轉編碼器(1-18)固定安裝在主軸的一端，所述接近開關(1-19)安裝在花鍵軸(1-13)上與旋轉編碼器(1-18)最接近一側的末端，接近開關(1-19)的關聯點設置在與花鍵軸(1-13)相對應的卡頭(1-11)上。
5.根據權利要求1所述的一種電池極片自動換卷接帶系統，其特徵在於:所述接帶裝置(2)包括相互平行布置的膠壓輥(2-1)和切刀(2-2)，所述膠壓輥(2-1)和切刀(2-2)均與帶卷平行設置，膠壓輥(2-1)的輥身通過支架固定連接大氣缸(2-4)的活塞杆，所述大氣缸(2-4)與大氣缸(2-4)的中心線與膠壓輥(2-1)的中心軸線相垂直，所述切刀(2-2)的刀背固定連接小氣缸(2-3)的活塞杆，所述小氣缸(2-3)的缸體通過連接架固定設置在大氣缸(2-4)的活塞杆上，所述大氣缸(2-4)和小氣缸(2-3)均與自動控制系統相連接。
6.根據權利要求5所述的一種電池極片自動換卷接帶系統，其特徵在於:所述接帶裝置還包括與自動控制系統相連接的用於測量線速度和帶卷直徑的傳感器(2-5)，所述傳感器(2-5)與自動控制系統相連接。
【文檔編號】B65H19/18GK104150256SQ201410389457
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月8日 優先權日:2014年8月8日
【發明者】孟瑞峰, 付建新, 耿建華 申請人:邢臺納科諾爾極片軋制設備有限公司