一种锂离子电芯半自动叠片设备制造技术

本发明专利技术创造提供了一种适用于制作小批量试样产品的半自动叠片设备，包括隔膜放卷装置、摆隔膜装置、取极片装置、压片装置；隔膜放卷装置的隔膜上料轴位于上部；摆隔膜装置的隔膜气缸水平安装于隔膜上料轴下方，隔膜摆辊安装于隔膜气缸自由端上；隔膜摆辊位于隔膜上料轴的下方且两者平行；压片装置位于摆隔膜装置下方以及摆隔膜装置与取极片装置之间；取极片装置位于所述压片装置前方，其包括上料盒和转运机构，转运机构的正、负极旋转气缸控制各自的水平转臂做水平面上的往复转动，能将真空吸盘组在对应的上料盒与压片装置之间做往复移动。本发明专利技术创造装置体积小、成本费用较低，能够提高产品一致性、合格率及作业效率，节约生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术创造属于电池电芯装配制造设备领域，尤其是涉及一种锂离子电芯半自动叠片设备。
技术介绍
目前市场对锂离子电池的需求日益增强，对电池的性能要求亦越来越高。对于研发型电池企业，由于开发电芯品种多、型号杂，而部分企业的研发线动力电芯试样产品多为手动叠片方式，由于人员操作熟练度、精准度等因素影响，最终导致产品一致性差、作业效率低，无形的增加了生产成本。因此，专利技术一种适用于制作小批量试样产品的半自动或自动叠片装置就显得尤为重要。现有自动叠片机多用于制造线量产使用，其体积一般较大。而企业研发线动力电芯试样产品多为手动叠片方式，由于人员操作熟练度、精准度等因素影响，最终导致产品一致性差、作业效率低，无形的增加了生产成本。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术创造旨在提出一种适用于制作小批量试样产品的半自动叠片设备，提高产品一致性、合格率及作业效率，节约生产成本。为达到上述目的，本专利技术创造的技术方案是这样实现的：一种适用于制作小批量试样产品的半自动叠片设备，包括装置控制箱、隔膜放卷装置、摆隔膜装置、取极片装置、压片装置和叠片主体安装架；所述隔膜放卷装置包括位于设备上部的固定于叠片主体安装架之上的隔膜放卷安装架和安装于隔膜放卷安装架上的隔膜上料轴；所述摆隔膜装置包括隔膜气缸、隔膜摆辊；所述隔膜气缸水平安装于叠片主体安装架前侧面；所述隔膜摆辊安装于隔膜气缸自由端上；隔膜摆辊位于隔膜上料轴的下方且两者平行；所述压片装置位于摆隔膜装置下方以及摆隔膜装置与取极片装置之间；所述取极片装置位于所述压片装置前方，其包括上料盒机构和转运机构；所述上料盒机构包括正极上料盒和负极上料盒；所述转运机构包括带有水平转臂的两组旋转气缸：即与正极上料盒匹配并临近的正极旋转气缸、与负极上料盒匹配并临近的负极旋转气缸，正极上料盒和负极上料盒分别安装于转运机构的正极旋转气缸和负极旋转气缸的两侧；每组旋转气缸的水平转臂的自由端下方设有真空吸盘组和用于控制所属真空吸盘组升降的吸盘升降气缸；正、负极旋转气缸控制各自的水平转臂做水平面上的往复转动，能将所属的真空吸盘组在对应的正、负极上料盒上方与所述压片装置上方之间做往复移动。进一步，所述压片装置包括叠片平台和压片机构；所述压片机构包括四组压片单元，四组压片单元分布于叠片平台四角；每组压片单元包括横向运动总成、纵向运动总成；所述横向运功总成包括横向运动气缸、直线导轨，横向运动气缸带动纵向运动总成沿直线导轨横向远离或靠近叠片平台；进一步，所述横向运功总成还包括横向缓冲器，横向缓冲器则设置于纵向运动总成的横向远离运动线路上，起停止其时的缓冲作用。所述纵向运动总成包括纵向运动气缸、压板，纵向运动气缸带动所属的压板纵向运动压紧或松开叠片平台上的极片和隔膜。进一步，所述隔膜放卷装置还包括隔膜张力控制机构，所述隔膜张力控制机构安装于隔膜上料轴后部，采用阻尼机构消除摆隔膜装置摆动隔膜时所带来的惯性。进一步，所述隔膜张力控制机构包括固定套装于隔膜上料轴后部的带轮，分别位于带轮下方两侧且安装于隔膜放卷安装架的两个张力调节单元，缠绕于带轮之上且两头分别与对应的张力调节单元连接的橡胶带，由张力调节单元锁定橡胶带的张力状态。进一步，所述隔膜上料轴优选使用气涨轴。进一步，所述隔膜气缸优选采用无杆气缸。进一步，所述真空吸盘组还设有吸盘缓冲单元。进一步，所述取极片装置的真空吸盘机构还装设有用于检测其真空度以判定极片是否被吸起的压力开关。进一步，所述装置控制箱包括PLC、触摸屏、继电器、开关器件。相对于现有技术，本专利技术创造具有以下优势：现有自动叠片机多用于制造线量产使用，其体积一般较大，而企业研发线动力电芯试样产品多为手动叠片方式，由于人员操作熟练度、精准度等因素影响，最终导致产品一致性差、作业效率低问题，本专利技术装置体积小、成本费用较低，能够提高产品一致性、合格率及作业效率，节约生产成本。附图说明构成本专利技术创造的一部分的附图用来提供对本专利技术创造的进一步理解，本专利技术创造的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术创造，并不构成对本专利技术创造的不当限定。在附图中：图1是本专利技术创造整体结构立体示意图；图2是本专利技术创造的侧视图；图3是隔膜放卷装置示意图；图4是隔膜放卷装置的隔膜张力控制机构的结构示意图；图5是摆隔膜装置结构示意图；图6是取极片装置结构示意图；图7是压片装置结果示意图；主要附图标记说明：1、隔膜放卷装置；2、摆隔膜装置；3、取极片装置；4、压片装置；5、叠片主体安装架；6、叠片装置底板。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本专利技术创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本专利技术创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本专利技术创造中的具体含义。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术创造。本专利技术创造的锂离子电芯半自动叠片设备适用于制作小批量试样产品，如图1所示，包括装置控制箱、隔膜放卷装置1、摆隔膜装置2、取极片装置3和压片装置4。所述装置控制箱安装有PLC、触摸屏、继电器、开关等元器件，是控制该设备启动、停止的控制单元。如图3所示，所述隔膜放卷装置1安装于叠片主体安装架5之上，包括隔膜放卷安装架11、隔膜上料轴12和隔膜张力控制机构。所述隔膜放卷安装架11用于安装隔膜上料轴12和隔膜张力控制机构，并通过隔膜放卷安装架11与叠片主体安装架5相连接固定。所述隔膜上料轴12优选的使用气涨轴，用于隔膜上料、涨紧。所述隔膜张力控制机构安装于隔膜上料轴后部121，采用阻尼机构消除摆隔膜装置2摆动隔膜时所带来的惯性；如图4所示，本申请提供了隔膜张力控制机构的一种简易的结构示例：其包括固定套装于隔膜上料轴后部121的带轮13，分别位于带轮13下方两侧且安装于隔膜放卷安装架11的两个张力调节单元15，缠绕于带轮13之上且两头分别与对应的张力调节单元15连接的橡胶带14，由张力调节单元15锁定橡胶带14的张力状态。如图5所示，所述摆隔膜装置2包括隔膜气缸21、隔膜摆辊22；所述隔膜气缸21水平安装于叠片主体安装架5前侧面，所述隔膜气缸21优选的采用无杆气缸；所述隔膜摆辊22通过摆辊连接块23安装于隔膜气缸21自由端上；隔膜摆辊22位于隔膜上料轴12的下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于制作小批量试样产品的半自动叠片设备，包括装置控制箱、隔膜放卷装置(1)、摆隔膜装置(2)、取极片装置(3)、压片装置(4)和叠片主体安装架(5)；所述隔膜放卷装置(1)包括位于设备上部的固定于叠片主体安装架(5)之上的隔膜放卷安装架(11)和安装于隔膜放卷安装架(11)上的隔膜上料轴(12)；所述摆隔膜装置(2)包括隔膜气缸(21)、隔膜摆辊(22)；所述隔膜气缸(21)水平安装于叠片主体安装架(5)前侧面；所述隔膜摆辊(22)安装于隔膜气缸(21)自由端上；隔膜摆辊(22)位于隔膜上料轴(12)的下方且两者平行；所述压片装置位于摆隔膜装置下方以及摆隔膜装置与取极片装置之间；所述取极片装置(3)位于所述压片装置(4)前方，其包括上料盒机构和转运机构；所述上料盒机构包括正极上料盒(311)和负极上料盒(312)；所述转运机构包括带有水平转臂(3131、3141)的正、负极旋转气缸(313、314)；每组旋转气缸的水平转臂的自由端下方设有真空吸盘组(3132、3142)和用于控制所属真空吸盘组升降的吸盘升降气缸(3133、3143)；正、负极旋转气缸控制各自的水平转臂做水平面上的往复转动，能将所属的真空吸盘组在对应的正、负极上料盒上方与所述压片装置上方之间做往复移动。...

【技术特征摘要】
1.一种适用于制作小批量试样产品的半自动叠片设备，包括装置控制箱、隔膜放卷装置(1)、摆隔膜装置(2)、取极片装置(3)、压片装置(4)和叠片主体安装架(5)；所述隔膜放卷装置(1)包括位于设备上部的固定于叠片主体安装架(5)之上的隔膜放卷安装架(11)和安装于隔膜放卷安装架(11)上的隔膜上料轴(12)；所述摆隔膜装置(2)包括隔膜气缸(21)、隔膜摆辊(22)；所述隔膜气缸(21)水平安装于叠片主体安装架(5)前侧面；所述隔膜摆辊(22)安装于隔膜气缸(21)自由端上；隔膜摆辊(22)位于隔膜上料轴(12)的下方且两者平行；所述压片装置位于摆隔膜装置下方以及摆隔膜装置与取极片装置之间；所述取极片装置(3)位于所述压片装置(4)前方，其包括上料盒机构和转运机构；所述上料盒机构包括正极上料盒(311)和负极上料盒(312)；所述转运机构包括带有水平转臂(3131、3141)的正、负极旋转气缸(313、314)；每组旋转气缸的水平转臂的自由端下方设有真空吸盘组(3132、3142)和用于控制所属真空吸盘组升降的吸盘升降气缸(3133、3143)；正、负极旋转气缸控制各自的水平转臂做水平面上的往复转动，能将所属的真空吸盘组在对应的正、负极上料盒上方与所述压片装置上方之间做往复移动。2.根据权利要求1所述的适用于制作小批量试样产品的半自动叠片设备，其特征在于：所述压片装置(4)包括叠片平台(41)和压片机构；所述压片机构包括四组压片单元，四组压片单元分布于叠片平台(41)四角；每组压片单元包括横向运动总成、纵向运动总成；所述横向运功总成包括横向运动气缸(421)、直线导轨(422)，横向运动气缸(421)带动纵向运动总成沿直线导轨(422)横向远离或靠近叠片平台(41)；所述纵向运动总成包括纵向...

【专利技术属性】
技术研发人员：王驰伟，王立仕，黄启亭，杨春乐，甄帅，
申请(专利权)人：天津市捷威动力工业有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12