一种智能模切卷绕一体机及其工作流程制造技术

本发明专利技术属于锂电池生产设备技术领域，具体涉及一种智能模切卷绕一体机，包括卷绕系统、与卷绕系统对接的导向缓存系统、模切系统、监测系统、以及控制系统，导向缓存系统对卷绕系统中的物料进行缓存和导向，模切系统对卷绕系统中的物料激光切割，监测系统对卷绕系统中的物料进行监测，卷绕系统、导向缓存系统、模切系统和监测系统均与控制系统电连接。该一体机高度集成，且智能高效，提高了对物料的适应性，有效地避免了极耳错位的发生，降低了制造成本，提高了产品质量和生产效率。此外，本发明专利技术还公开了一种该一体机的工作流程，使其工作稳定、高效，可靠性高。

An intelligent die cutting winder and its working process

The invention belongs to the technical field of lithium battery production equipment, in particular relates to an intelligent die-cutting and winding machine, which comprises a winding system, a guiding buffer system docked with the winding system, a die-cutting system, a monitoring system and a control system, a guiding buffer system for storing and guiding materials in the winding system, and a die-cutting system. The material laser cutting in the winding system is monitored by the monitoring system. The winding system, the guiding buffer system, the die cutting system and the monitoring system are all connected with the control system. The integrated machine is highly integrated, intelligent and efficient, improves the adaptability to materials, effectively avoids the occurrence of ear dislocation, reduces manufacturing costs, improves product quality and production efficiency. In addition, the invention also discloses a working flow of the integrated machine, which makes the machine work stably, efficiently and reliably.

【技术实现步骤摘要】
一种智能模切卷绕一体机及其工作流程
本专利技术属于锂电池生产设备
，具体涉及一种智能模切卷绕一体机及其工作流程。
技术介绍
目前，在锂离子动力电池生产领域，主要采用的工艺有叠片工艺与卷绕工艺，卷绕工艺又分多极耳卷绕与全极耳卷绕。叠片工艺主要用于软包电芯，具有能量密度高、制造成本低的优势，但其叠片速度慢、安全性能差，在动力电池领域尚未得到全面应用；卷绕工艺主要用于圆柱电芯与方形电芯，具有卷绕速度快，安全性能高，单体容量大等特点，逐渐成为行业主流工艺。全极耳卷绕工艺主要用于圆柱电芯及卷绕圈数少的方形电芯，具有卷绕速度快，对物料适应性强的优势，但对卷绕圈数多的电芯装配难度大；多极耳卷绕工艺主要用于方形电芯，对电芯卷绕圈数的适应性强，安全性能高，逐渐成为市场的主流。多极耳卷绕工艺中，在现有技术中，极耳模切与极片卷绕分开加工，先采用五金刀模对冷压后的极片进行极耳模切，再把模切后的极片与隔离膜进行卷绕。该做法一般需要根据卷绕周长进行极耳间距设计，再把设计好的尺寸输入至模切机进行模切，模切后进行试卷。如果试卷不成功，则需要根据极耳错位量调整极耳间距；如果试卷成功，则可进行量产。这种方法主要弊端如下：1、五金刀模制造维护成本高，对极耳间距的变化范围有一定的限制，且不易换型，浪费箔材；2、采用五金刀模模切极耳，模切品质不可控，有毛刺、掉粉等风险，需要定位维护、过程抽检，浪费大量的人力物力；3、在模切与卷绕中间需要进行物料周转，增加了人力需求，多次换卷接带，造成了物料浪费；4、在生产过程中，由于模切工序在于卷绕工序的前端，因此极片的极耳间距尺寸已经提前模切好。但是模切尺寸没有考虑极片厚度对卷绕极耳对齐度的影响，因此造成在卷绕工序，操作员不得不频繁调整卷针的周长来得到好的极耳错位，降低了设备的利用率以及造成产品大量浪费；同时，无形地提高了卷绕设备对人员的素质要求；5、极耳错位大，对物料一致性要求高，即使试卷成功，在量产过程中，物料厚度的差异仍会导致极耳错位（以卷绕40圈为例，当物料厚度差异1um时，极耳错位量可达4mm），影响裸电芯后段工序的装配及焊接过流能力；6、对设计人员要求高，设计人员必须非常熟悉极耳间距的设计模型；现有技术不利于企业的长远发展，相关技术亟待优化。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于：针对现有技术的不足，而提供一种智能模切卷绕一体机，以提高对物料的适应性，避免极耳错位的发生，降低制造成本，提高产品质量和生产效率。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种智能模切卷绕一体机，包括卷绕系统、与所述卷绕系统对接的导向缓存系统、模切系统、监测系统、以及控制系统，所述导向缓存系统对所述卷绕系统中的物料进行缓存和导向，所述模切系统对所述卷绕系统中的物料激光切割，所述监测系统对所述卷绕系统中的物料进行监测，所述卷绕系统、所述导向缓存系统、所述模切系统和所述监测系统均与所述控制系统电连接。该一体机高度集成，且智能高效，提高了对物料的适应性，有效地避免了极耳错位的发生，降低了制造成本，提高了产品质量和生产效率。作为本专利技术所述的智能模切卷绕一体机的一种改进，所述卷绕系统包括阴极放卷机构、阳极放卷机构、隔膜放卷机构和周长可调式卷针，所述阴极放卷机构、所述阳极放卷机构和所述隔膜放卷机构均通过所述导向缓存系统与所述周长可调式卷针对接，所述阴极放卷机构、所述阳极放卷机构、所述隔膜放卷机构和所述周长可调式卷针均与所述控制系统电连接。阴极放卷机构、阳极放卷机构、隔膜放卷机构和周长可调式卷针高效地集成在一起，在控制系统的智能控制下，高效率地工作，其中，周长可调式卷针的卷芯安装有伸缩装置，使其周长的大小可以变化。作为本专利技术所述的智能模切卷绕一体机的一种改进，所述导向缓存系统包括导向张力辊组和缓存张力辊组，所述导向张力辊组通过所述缓存张力辊组与所述卷针对接。导向张力辊组对物料进行导向，缓存张力辊组对物料进行缓存，使得生产效率得到了大大的提高。作为本专利技术所述的智能模切卷绕一体机的一种改进，所述导向张力辊组包括第一导向张力辊组、第二导向张力辊组和第三导向张力辊组，所述第一导向张力辊组对物料进行导向，所述第二导向张力辊组对物料进行导向，所述第三导向张力辊组对物料进行导向。第一导向张力辊组配合阴极片工作，第二导向张力辊组配合阳极片工作，第三导向张力辊组配合隔膜工作，起到了导向和引流的作用。作为本专利技术所述的智能模切卷绕一体机的一种改进，所述缓存张力辊组包括第一缓存张力辊组、第二缓存张力辊组和第三缓存张力辊组，所述第一缓存张力辊组对物料进行缓存，所述第二缓存张力辊组对物料进行缓存，所述第三缓存张力辊组对物料进行缓存，所述第一缓存张力辊组与所述第一导向张力辊组连接，所述第二缓存张力辊组与所述第二导向张力辊组连接，所述第三缓存张力辊组与第三导向张力辊组连接。第一缓存张力辊组配合阴极片工作，第二缓存张力辊组配合阳极片工作，第三缓存张力辊组配合隔膜工作，起到了缓存、暂存的作用。作为本专利技术所述的智能模切卷绕一体机的一种改进，所述第一导向张力辊组、所述第二导向张力辊组、所述第三导向张力辊组、所述第一缓存张力辊组、所述第二缓存张力辊组和所述第三缓存张力辊组所含有的张力辊的个数均至少为2个。根据工作需要可以灵活地设置张力辊的数量，使得工作更加高效。作为本专利技术所述的智能模切卷绕一体机的一种改进，所述模切系统包括第一模切机和第二模切机，所述第一模切机对所述第一导向张力辊组上的物料进行切割，所述第二模切机对所述第二导向张力辊组上的物料进行切割，所述第一模切机和所述第二模切机均与所述控制系统电连接。第一模切机对阴极片进行激光切割，第二模切机对阳极片进行激光切割，保证了切割的质量。作为本专利技术所述的智能模切卷绕一体机的一种改进，所述监测系统包括第一测厚仪、第二测厚仪、第三测厚仪、第一视觉系统、第二视觉系统和第三视觉系统，所述第一测厚仪和所述第一视觉系统对所述第一导向张力辊组上的物料进行监测，所述第二测厚仪和所述第二视觉系统对所述第二导向张力辊组上的物料进行监测，所述第三测厚仪和所述第三视觉系统对所述周长可调式卷针上的物料进行监测，所述第一视觉系统设置于所述第一模切机之后，所述第二视觉系统设置于所述第二模切机之后，所述第一测厚仪、所述第二测厚仪、所述第三测厚仪、所述第一视觉系统、所述第二视觉系统和所述第三视觉系统均与所述控制系统电连接。这种设计实现了对物料的实时监测，使得对物料的监测更加精确高效，提高了生产质量。作为本专利技术所述的智能模切卷绕一体机的一种改进，还包括编码器，所述编码器设置于所述周长可调式卷针，所述编码器与所述控制系统电连接。编码器能够实时地记录周长可调式卷针对物料卷绕的距离，将监测系统测量获得的数据与具体的位置对应起来，使得监测更加智能、精确。本专利技术的目的之二在于：针对现有技术的不足，还提供一种上述智能模切卷绕一体机的使用方法，使其工作稳定、高效，可靠性高。为实现上述目的，本专利技术提供一种智能模切卷绕一体机的工作流程，包括如下步骤：S1、所述阴极放卷机构输出阴极片，所述阳极放卷机构输出阳极片，所述隔膜放卷机构输出隔膜，阴极片依次经过所述第一导向张力辊组和第一缓存张力辊组与所述周长可调式卷针对接，阳极片依次经过所述第二导向张力辊组和第二缓存张力辊组与所述周本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能模切卷绕一体机，其特征在于：包括卷绕系统(1)、与所述卷绕系统(1)对接的导向缓存系统(2)、模切系统(3)、监测系统(4)、以及控制系统(5)，所述导向缓存系统(2)对所述卷绕系统(1)中的物料进行缓存和导向，所述模切系统(3)对所述卷绕系统(1)中的物料激光切割，所述监测系统(4)对所述卷绕系统(1)中的物料进行监测，所述卷绕系统(1)、所述导向缓存系统(2)、所述模切系统(3)和所述监测系统(4)均与所述控制系统(5)电连接。

【技术特征摘要】
1.一种智能模切卷绕一体机，其特征在于：包括卷绕系统(1)、与所述卷绕系统(1)对接的导向缓存系统(2)、模切系统(3)、监测系统(4)、以及控制系统(5)，所述导向缓存系统(2)对所述卷绕系统(1)中的物料进行缓存和导向，所述模切系统(3)对所述卷绕系统(1)中的物料激光切割，所述监测系统(4)对所述卷绕系统(1)中的物料进行监测，所述卷绕系统(1)、所述导向缓存系统(2)、所述模切系统(3)和所述监测系统(4)均与所述控制系统(5)电连接。2.如权利要求1所述的智能模切卷绕一体机，其特征在于：所述卷绕系统(1)包括阴极放卷机构(11)、阳极放卷机构(12)、隔膜放卷机构(13)和周长可调式卷针(14)，所述阴极放卷机构(11)、所述阳极放卷机构(12)和所述隔膜放卷机构(13)均通过所述导向缓存系统(2)与所述周长可调式卷针(14)对接，所述阴极放卷机构(11)、所述阳极放卷机构(12)、所述隔膜放卷机构(13)和所述周长可调式卷针(14)均与所述控制系统(5)电连接。3.如权利要求2所述的智能模切卷绕一体机，其特征在于：所述导向缓存系统(2)包括导向张力辊组(21)和缓存张力辊组(22)，所述导向张力辊组(21)通过所述缓存张力辊组(22)与所述周长可调式卷针(14)对接。4.如权利要求3所述的智能模切卷绕一体机，其特征在于：所述导向张力辊组(21)包括第一导向张力辊组(211)、第二导向张力辊组(212)和第三导向张力辊组(213)，所述第一导向张力辊组(211)对物料进行导向，所述第二导向张力辊组(212)对物料进行导向，所述第三导向张力辊组(213)对物料进行导向。5.如权利要求4所述的智能模切卷绕一体机，其特征在于：所述缓存张力辊组(22)包括第一缓存张力辊组(221)、第二缓存张力辊组(222)和第三缓存张力辊组(223)，所述第一缓存张力辊组(221)对物料进行缓存，所述第二缓存张力辊组(222)对物料进行缓存，所述第三缓存张力辊组(223)对物料进行缓存，所述第一缓存张力辊组(221)与所述第一导向张力辊组(211)连接，所述第二缓存张力辊组(222)与所述第二导向张力辊组(212)连接，所述第三缓存张力辊组(223)与第三导向张力辊组(213)连接。6.如权利要求4所述的智能模切卷绕一体机，其特征在于：所述模切系统(3)包括第一模切机(31)和第二模切机(32)，所述第一模切机(31)对所述第一导向张力辊组(211)上的物料进行切割，所述第二模切机(32)对所述第二导向张力辊组(212)上的物料进行切割，所述第一模切机(31)和所述第二模切机(32)均与所述控制系统(5)电连接。7.如权利要求6所述的智能模切卷绕一体机，其特征在于：所述监测系统(4)包括第一测厚仪(41)、第二测厚仪(42)和第三测厚仪(43)，所述第一测厚仪(41)对...

【专利技术属性】
技术研发人员：李德治，罗志高，蔡豪，许雄，
申请(专利权)人：东莞塔菲尔新能源科技有限公司，江苏塔菲尔新能源科技股份有限公司，深圳塔菲尔新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44