製片卷繞銜接裝置的製作方法

2023-07-30 17:51:36

專利名稱：製片卷繞銜接裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於電池製造技術領域，涉及電池的電芯生產設備，尤其涉及電芯製片卷繞機中的製片系統與卷繞系統銜接時極片的緩衝、糾偏、驅動和張力控制的聯動裝置。
背景技術：
現有技術的電芯生產設備中製片與卷繞工序之間的極片過渡裝置，一般是(I)沒有極片擺動糾偏機構不能消除極片與豎直基板的垂直偏差，極片邊沿難以精確定位，極片難以平行精確進入卷繞部分；(2)沒有極片蛇形緩衝機構，極片張力不穩定、行進阻滯；(3)沒有極片驅動及極片張力控制機構控制極片張力；。現有技術的極片糾偏裝置的缺點是:1、極片邊沿定位定精度差；2、極片張力不穩定、行進阻滯、極片容易起皺、斷帶。

發明內容
本發明要解決的技術問題是:針對上述現有技術存在的不足，提供一種用於電芯生產設備的極片糾偏裝置。本發明針對上述問題而提出的技術方案是:製片卷繞銜接裝置，用於電芯全自動卷繞機的製片系統與卷繞系統之間極片的過程控制；包括:基板，全自動卷繞機的主件，豎直設置，極片的傳送方向與基板平行；擺動糾偏部，安裝在基板上，連接在製片工序之後，內置極片的蛇形緩衝區，對完成製片工序的極片進行初步擺動糾偏；驅動張力部，安裝在基板上，與擺動糾偏部順序連接，內置極片驅動機構和張力控制機構，用於牽引蛇形緩衝區的極片，並對進入卷繞工序的極片進行張力控制。所述擺動糾偏部包 括:擺動糾偏軸，水平安裝在基板的正面，與基板平行；擺動糾偏板，豎直設置在基板的正面，與基板基本平行，其底邊安裝在擺動糾偏軸上，糾偏方向為相對於基板擺動；擺動驅動機構，安裝在基板上，調整擺動糾偏板相對於基板擺動的夾角；擺動糾偏感應器，安裝在基板的正面，檢測從擺動糾偏板輸出的極片相對於基板的橫向位置，用於控制擺動驅動機構；蛇形緩衝機構，布置在擺動糾偏板的正面，調整極片的緩衝長度；滑輪組牽引機構，安裝在基板的背面，為蛇形緩衝機構提供張力。其中，所述擺動驅動機構包括:糾偏推桿副，垂直穿過基板，帶動擺動糾偏板相對於基板的糾偏擺動；擺動糾偏電機，安裝在基板的背面，通過糾偏推桿副與擺動糾偏板連接，用於推動擺動糾偏板相對於基板前、後擺動；擺動絲槓副，設置在基板的背面，連接在擺動糾偏電機與糾偏推桿副之間，將擺動糾偏電機的轉動變換為擺動糾偏板的糾偏擺動。其中，所述蛇形緩衝機構包括:線性長滑軌，滑動方向與基板平行，安裝在基板正面的擺動糾偏板上；固定輥組，設置在線性長滑軌一端的近處，為蛇形緩衝區的始端；浮動輥組，安裝在線性長滑軌上，與固定輥組配合構成極片的蛇形緩衝區:張力牽引帶，一端與浮動輥組連接，用於拖動浮動輥組沿線性長滑軌移動，另一端穿過基板，由基板背面的滑輪組牽引機構牽引。
其中，所述滑輪組牽引機構包括:滑輪組安裝板，固定在基板的背面，與基板垂直；線性短滑軌，滑動方向與基板平行，安裝在滑輪組安裝板上；定滑輪組，設置在線性短滑軌一端的近處；動滑輪組，安裝在線性短滑軌上，與定滑輪組配合構成牽引長度的倍增區；牽引氣缸，設置在線性短滑軌另一端的延伸處，用於拖動動滑輪組沿線性短滑軌移動。穿過基板的滑輪組牽引機構牽引的所述張力牽引帶，穿梭在定滑輪組和動滑輪組之間，另一端固定在滑輪組安裝板上；所述牽引氣缸的有效行程，通過牽引長度的倍增區成倍的放大，用於調整極片緩衝機構的浮動輥組相對於固定輥組的距離。其中，所述極片驅動機構包括:極片驅動輥，與基板I垂直安裝，周向纏繞極片，通過摩擦力帶動極片傳送；極片驅動電機，與極片驅動輥傳動連接，為其提供旋轉動力；包膠壓輥，作用在極片驅動輥上，用於增加極片驅動輥與極片的摩擦力；壓輥氣缸，為包膠壓輥提供壓力。其中，所述張力控制機構包括:卷繞緩衝區，其中的極片張力氣缸帶動極片浮動輥相對於極片固定輥滑動，保持極片驅動機構與卷繞工序之間的極片張力；電子尺，其磁環與極片浮動輥相連，測量極片浮動輥的位置信息，反饋到極片驅動電機，進行極片驅動電機的速度控制。與現有技術的極片過渡裝置相比，採用本發明技術方案的優點是:
1、擺動糾偏部有效消除極片與豎直基板的垂直偏差，使極片邊沿定位精度高，平行精確進入卷繞系統；
2、蛇形緩衝機構使極片張力穩定、平緩行進，為卷繞工序儲備較多的緩衝極片；
3、張力控制機構控制極 片張力，對不同寬度的極片，採用不同的張力，防止極片起皺、斷帶。


下面對本說明書附圖所表達的內容及圖中的標記作簡要說明。圖1是本發明極片複合糾偏裝置實施例的主視圖。圖2是圖1實施例的擺動糾偏部A向的局部左視圖。圖中包括:
基板1 ; 擺動糾偏部2 ；
擺動糾偏軸21、擺動糾偏板22、擺動驅動機構23、擺動糾偏感應器24、蛇形緩衝機構25、滑輪組牽引機構26 ;
極片過輥221 ；
糾偏推桿副231、擺動糾偏電機232、擺動絲槓副233 ；
過渡過輥241 ；
線性長滑軌251、固定輥組252、浮動輥組253、張力牽引帶254 ；
滑輪組安裝板261、線性短滑軌262、定滑輪組、動滑輪組264、牽引氣缸265 ；
驅動張力部3 ;
驅動張力板31、極片驅動機構32、張力控制機構33、極片測長機構36、壓極片機構37 ； 極片驅動輥321、極片驅動電機、包膠壓輥323、壓輥氣缸324 ；極片張力氣缸331、極片浮動輥332、極片固定輥333、稱重傳感器334、電子尺335、磁環
336 ；
極片7、極片入料端71、極片出料端72。
具體實施例方式為了進一步說明本發明的原理和結構，現結合附圖對本發明的優選實施例進行詳細說明。本發明製片卷繞銜接裝置，用於電芯全自動卷繞機的製片系統與卷繞系統之間極片的過程控制。圖1是本發明製片卷繞銜接裝置實施例的主視圖；圖2是該實施例的擺動糾偏部的局部左視圖。圖中，製片卷繞銜接裝置包括:全自動卷繞機的主件豎直設置基板1，極片7的傳送方向與基板I平行；安裝在基板I上的擺動糾偏部2，連接在全自動卷繞機的製片工序之後，內置極片的蛇形緩衝區，對完成製片工序的極片7初步進行擺動糾偏；安裝在基板上的驅動張力部3，與擺動糾偏部I順序連接，內置極片驅動機構31和張力控制機構33，用於牽引蛇形緩衝區的極片7，並對進入全自動卷繞機的卷繞工序的極片7進行張力控制。如圖1所示，擺動糾偏部2包括:水平安裝在基板I正面的擺動糾偏軸21，與基板
I平行；豎直設置在基板I正面的擺動糾偏板22，與基板I基本平行，其底邊安裝在擺動糾偏軸21上，糾偏方向為相對於基板I擺動；安裝在基板上的擺動驅動機構23，調整擺動糾偏板22相對於基板I擺動的夾角；安裝在基板I正面的擺動糾偏感應器24，檢測從擺動糾偏板22輸出的極片7相對於 基板I的橫向位置，用於控制擺動驅動機構23的糾偏動作；布置在擺動糾偏板22正面的蛇形 緩衝機構23，調整極片7的緩衝長度；安裝在基板I背面的滑輪組牽引機構26，為蛇形緩衝機構25提供張力。該實施例的擺動糾偏感應器24為光纖糾偏感應器。如圖2所示，擺動驅動機構23包括:垂直穿過基板I的糾偏推桿副231，帶動擺動糾偏板22相對於基板I的糾偏擺動；安裝在基板I背面的擺動糾偏電機232，通過糾偏推桿副231與擺動糾偏板22連接，用於推動擺動糾偏板22相對於基板I前、後擺動；設置在基板I背面的擺動絲槓副233，連接在擺動糾偏電機232與糾偏推桿副231之間，將擺動糾偏電機232的轉動變換為擺動糾偏板22的糾偏擺動。蛇形緩衝機構25包括:滑動方向與基板I平行的線性長滑軌251，安裝在基板I正面的擺動糾偏板22上；設置在線性長滑軌251 —端近處的固定輥組252，為蛇形緩衝區的始端；安裝在線性長滑軌251上的浮動輥組253，與固定輥組252配合構成極片7的蛇形緩衝區:一端與浮動輥組253連接的張力牽引帶254，用於拖動浮動輥組253沿線性長滑軌251移動，另一端穿過基板1，由基板I背面的滑輪組牽引機構26進行收、放牽引。滑輪組牽引機構26包括:固定在基板I背面的滑輪組安裝板261，與基板I垂直；滑動方向與基板I平行的線性短滑軌262，安裝在滑輪組安裝板261上；設置在線性短滑軌262 一端近處的定滑輪組；安裝在線性短滑軌262上的動滑輪組264，與定滑輪組配合構成牽引長度的倍增區；設置在線性短滑軌262另一端延伸處的牽引氣缸265，用於拖動動滑輪組264沿線性短滑軌262移動。
穿過基板I的滑輪組牽引機構26牽引的張力牽引帶254，穿梭在定滑輪組和動滑輪組264之間，另一端固定在滑輪組安裝板261上。牽引氣缸265拖動動滑輪組264時，在牽引長度倍增區內，通過動滑輪組264相對於定滑輪組之間距離的變化，將牽引氣缸265的氣缸行程成倍的放大為張力牽引帶254的牽引行程，用於大範圍的調整極片緩衝機構25的浮動輥組253相對於固定輥組252的距離。該實施例的滑輪組牽引機構26的定滑輪組和動滑輪組264，分別含有三個滑輪，可以將張力牽引帶254的牽引行程，放大到牽引氣缸265的氣缸行程的六倍。該實施例的張力牽引帶254為平帶，故滑輪組安裝板261與基板I垂直。若張力牽引帶254為圓帶，滑輪組安裝板261可以與基板I平行。驅動張力部3包括:極片驅動機構32用於牽引蛇形緩衝區的極片7，以及與極片驅動機構32順序連接的進入卷繞工序極片的張力控制機構33。極片驅動機構32包括:設置在基板I正面的驅動張力板31，與基板I平行安裝；垂直安裝在驅動張力板31上的極片驅動輥321，周向纏繞極片7，通過摩擦力帶動極片傳遞；與極片驅動輥321傳動連接的極片驅動電機，為極片驅動輥321提供旋轉動力；作用在極片驅動輥321上的包膠壓輥323，用於增加極片驅動輥321與極片7的摩擦力；為包膠壓輥323提供壓力的壓輥氣缸324。張力控制機構33包括:卷繞緩衝區，通過極片張力氣缸331帶動極片浮動輥332相對於極片固定輥333滑動，保持極片驅動機構32與卷繞工序之間的極片7張力的恆定；電子尺335，電子尺的磁環336與極片浮動輥332相連，動態測量極片浮動輥332位置信息，反饋到極片驅動電機，根據不同的位置信息，進行極片驅動電機的速度控制；設置在極片驅動機構32與卷繞緩衝區之間的稱重傳感器334，測量、顯示極片7的動態張力。本發明製片卷繞銜接 裝置的工作原理。1.、極片7由極片入料端71進入擺動糾偏部2，通過蛇形緩衝機構25實現極片的長距離的緩衝。蛇形緩衝機構25的浮動輥組253由滑輪組牽引機構26的張力牽引帶254拖動，滑輪組牽引機構26的動滑輪組264由牽引氣缸265拖動。2、極片7從蛇形緩衝機構25輸出，經擺動糾偏板22上的極片過輥221，進入擺動糾偏感應器24和過渡過輥241實現極片的初次糾偏。過渡過輥機構241靠近擺動糾偏感應器24，可以消除極片7的抖動，使進入擺動糾偏感應器24內的極片7伸直，實現極片7的光纖糾偏更精確。3、擺動糾偏板22以擺動糾偏軸21為軸心，由擺動驅動機構23驅動糾偏推桿副231，糾偏推桿副231推動擺動糾偏板22，擺動糾偏板22繞著擺動糾偏軸21作擺動運動，即相對於基板I前、後擺動，實現極片7的擺動糾偏。4、隨後，極片7進入驅動張力部3，驅動張力板31上的極片驅動機構31，由壓輥氣缸314帶動包膠壓輥313與極片驅動輥311壓緊極片，實現極片7的驅動。5、緊接著，極片7經過稱重傳感器334，實現極片張力的動態測量、顯示，根據測量參數，可以調整極片張力氣缸351的拉力。6、最後，緊接著極片7進入張力控制機構35的卷繞工序前的緩衝區，由極片張力氣缸351帶動極片浮動輥351相對於極片固定輥353滑動，保持極片7的張力恆定。本發明製片卷繞銜接裝置的實施例，應用在一種鋰電池的電芯全自動卷繞機上，銜接在製片系統與卷繞系統之間。極片的擺動糾偏部2和驅動張力部3順序連續布局在一起，可使極片先進行前、後擺動的初步糾偏，極片糾偏的效果更好。驅動張力部3的張力控制機構33控制極片7的張力，防止極片起皺、斷帶。極片擺動糾偏部作為極片製片後的糾偏，蛇形緩衝機構25安裝在擺動糾偏板22上。根據擺動糾偏感應器24的檢測參數，在擺動驅動機構23的推動下，可實現極片7整體前、後擺動，達到糾偏的效果。張力控制機構33的電子尺335的磁環336與浮動輥332相連，動態測量浮動輥332的位置信息，反饋到極片驅動電機的轉速上，控制卷繞緩衝區的範圍。上述內容，僅為本發明的較佳實施例，並非用於限制本發明的實施方案，本領域普通技術人員根據本發明的主要構思和精神，可以十分方便地進行相應的變通或修改，故本發明的保護範圍應以權利要求書所要求 的保護範圍為準。
權利要求
1.製片卷繞銜接裝置，用於電芯全自動卷繞機的製片系統與卷繞系統之間極片的過程控制；其特徵在於，包括: 基板(1)，全自動卷繞機的主件，豎直設置，極片(7)的傳送方向與基板⑴平行； 擺動糾偏部(2)，安裝在基板(I)上，連接在製片工序之後，內置極片(7)的蛇形緩衝區，對完成製片工序的極片(7)進行擺動糾偏； 驅動張力部(3)，安裝在基板(I)上，與擺動糾偏部(2)順序連接，內置極片驅動機構(32)和張力控制機構(33)，用於牽引蛇形緩衝區的極片(7)，並對進入卷繞工序的極片(7)進行張力控制。
2.依據權利要求1所述的製片卷繞銜接裝置，其特徵在於，所述擺動糾偏部(2)包括: 擺動糾偏軸(21)，水平安裝在基板(I)的正面，與基板(I)平行； 擺動糾偏板(22)，豎直設置在基板(I)的正面，與基板(I)基本平行，其底邊安裝在擺動糾偏軸(21)上，糾偏方向為相對於基板⑴擺動； 擺動驅動機構(23)，安裝在基板(I)上，調整擺動糾偏板(22)相對於基板(I)擺動的夾角； 擺動糾偏感應器(24)，安裝在基板(I)的正面，檢測從擺動糾偏板(22)輸出的極片(7)相對於基板(I)的橫向位置，用於控制擺動驅動機構(23)； 蛇形緩衝機構(25)，布置在擺動糾偏板(22)的正面，調整極片(7)的緩衝長度； 滑輪組牽引機構(26 )，安裝在基板(I)的背面，為蛇形緩衝機構(25)提供張力。
3.依據權利要求2所述的製片卷繞銜接裝置，其特徵在於，所述擺動驅動機構(23)包括: 糾偏推桿副(231)，垂直穿過基板(I)，帶動擺動糾偏板(22)相對於基板(I)的糾偏擺動； 擺動糾偏電機(232)，安裝在基板(I)的背面，通過糾偏推桿副(231)與擺動糾偏板(22)連接，用於推動擺動糾偏板(22)相對於基板(I)前、後擺動； 擺動絲槓副(233)，設置在基板(I)的背面，連接在擺動糾偏電機(232)與糾偏推桿副(231)之間，將擺動糾偏電機(232)的轉動變換為擺動糾偏板(22)的糾偏擺動。
4.依據權利要求2所述的製片卷繞銜接裝置，其特徵在於，所述蛇形緩衝機構(25)包括: 線性長滑軌(251)，滑動方向與基板(I)平行，安裝在基板(I)正面的擺動糾偏板(22)上； 固定輥組(252)，設置在線性長滑軌(251) —端的近處，為蛇形緩衝區的始端； 浮動輥組(253)，安裝在線性長滑軌(251)上，與固定輥組(252)配合構成極片(7)的蛇形緩衝區: 張力牽引帶(254)，一端與浮動輥組(253)連接，用於拖動浮動輥組(253)沿線性長滑軌(251)移動，並穿過基板(1)，由基板(I)背面的滑輪組牽引機構(26)牽引。
5.依據權利要求4所述的製片卷繞銜接裝置，其特徵在於，所述滑輪組牽引機構(26)包括: 滑輪組安裝板(261)，固定在基板(I)的背面，與基板(I)垂直； 線性短滑軌(262)，滑動方向與基板(I)平行，安裝在滑輪組安裝板(261)上；定滑輪組，設置在線性短滑軌(262) —端的近處； 動滑輪組(264)，安裝在線性短滑軌(262)上，與定滑輪組配合構成牽引長度的倍增區； 牽引氣缸(265)，設置在線性短滑軌(262)另一端的延伸處，用於拖動動滑輪組(264)沿線性短滑軌(262)移動； 穿過基板I的滑輪組牽引機構牽引(I)的所述張力牽引帶(254)，穿梭在定滑輪組和動滑輪組(264)之間，另一端固定在滑輪組安裝板(261)上； 所述牽引氣缸(265)的有效行程，通過牽引長度的倍增區成倍的放大，用於調整極片緩衝機構(I)的浮動輥組(253)相對於固定輥組(252)的距離。
6.依據權利要求2所述的製片卷繞銜接裝置，其特徵在於，所述極片驅動機構(32)包括: 極片驅動輥(321)，與基板(I)垂直安裝，周向纏繞極片，通過摩擦力帶動極片(7)傳送； 極片驅動電機，與極片驅動輥(321)傳動連接，為其提供旋轉動力； 包膠壓輥(323)，作用在極片驅動輥(321)上，用於增加極片驅動輥(321)與極片(7)的摩擦力； 壓輥氣缸(324)，為包膠壓輥(323)提供壓力。
7.依據權利要求6所述的製片卷繞銜接裝置，其特徵在於，所述張力控制機構(33)包括: 卷繞緩衝區，其中的極片張力氣缸(331)帶動極片浮動輥(332)相對於極片固定輥(333)滑動，保持極片驅動機構(32)與卷繞工序之間的極片(7)張力； 電子尺(335)， 其磁環(336)與極片浮動輥(332)相連，測量極片浮動輥(332)的位置信息，反饋到極片驅動電機，進行極片驅動電機的速度控制。
全文摘要
本發明製片卷繞銜接裝置，用於電芯全自動卷繞機的製片系統與卷繞系統之間極片的過程控制；包括豎直設置的全自動卷繞機的基板，極片的傳送方向與基板平行；安裝在基板上的擺動糾偏部，連接在製片工序之後，內置極片的蛇形緩衝區，對完成製片工序的極片進行擺動糾偏；順序連接的極片驅動機構和張力控制機構，用於牽引蛇形緩衝區的極片，並對進入卷繞工序的極片進行張力控制。其優點是；擺動糾偏機構有效消除極片與豎直基板的垂直偏差，使極片邊沿定位精度高，平行精確進入卷繞部分；張力控制機構控制極片張力，對不同寬度的極片，採用不同的張力，防止極片起皺、斷帶。
文檔編號H01M10/04GK103231935SQ20131018259
公開日2013年8月7日 申請日期2013年5月16日 優先權日2013年5月16日
發明者趙偉 申請人:東莞市雅康精密機械有限公司