【技术实现步骤摘要】
一种转塔式自动叠片生产线及其叠片工艺
本专利技术涉及电芯制造领域，特别指一种转塔式自动叠片生产线及其叠片工艺。
技术介绍
当前,全球锂电池企业主要聚集在韩国、中国和日本。日本在21世纪之前垄断了全球的裡电池产业,其主要产品是二次锂电池。后来,随着韩国和中国对锂电池生产技术的研究和开发而逐渐地在全球占据了一定的市场。国外著名的锂电池生产厂家有三洋、博世、三星、松下、索尼、丰田、东芝、福特、通用、奔驰等。这些厂家一般都有一整套完善的锂电池生产线，其中包含锂电池卷绕设备和极耳焊接设备，这些设备一般由专门的设备生产商提供。调查统计，2016年中国锂电池电芯设备规模为75亿元，同比增长超过100%。其中国产设备占55亿元，预计未来国产比例将提升。目前动力电池的产能和性能，远不能满足终端电动车及储能市场的新增需求，未来3-5年将是锂电设备高速增长期。受动力电池大规模扩张影响，单体动力电池容量较大，用叠片工艺生产效率和性能更优异。许多国内领先电芯制造商都有方形铝壳电池扩产规划，2016年以来对叠片工艺设备需求随之增多。我国锂电池叠片机设备行业，由过去格林晟一家独大，到现在群雄割据的局面。由于动力电池性能要求较高，对设备稳定性、精细度、高速性等要求严格，因此企业在采购中会优先考虑高性能设备，这将加速设备市场向实力型设备企业集中化，同时也倒逼低端市场设备企业竞争加大，小企业为了生存迫使下降价格走薄利多销道路。动力锂电池主要由隔离膜、阴极、阳极、电解液四部分组成，按成型工艺主要分为三种：切片锂电池、叠片锂电池和卷绕锂电池。切片锂电池，由于隔离膜非常柔软，在加工过程中难以保证隔...
【技术保护点】
1.一种转塔式自动叠片生产线，其特征在于：包括机架（1）、进料真空拉体（2）、叠片机构（3）、转塔机构（4）、下料机械手（5）及CCD机构（6），其中，上述进料真空拉体（2）包括二条，两进料真空拉体（2）平行间隔地设置于机架（1）上，待叠合的正极片及负极片分别均匀间隔地放置于两进料真空拉体（2）上，经进料真空拉体（2）向下吸附固定，并向前直线传输；机架（1）上沿着进料真空拉体（2）方向依次间隔设有二个叠片工位；上述转塔机构（4）包括二个，两转塔机构（4）分别设置于两叠片工位处，转塔机构（4）连接的真空吸板分别延伸至两进料真空拉体（2）处，以便分别从两进料真空拉体（2）上吸取待叠合的正极片及负极片；上述叠片机构（3）包括四个，四叠片机构（3）两两一组分别设置于两转塔机构（4）的两侧，转塔机构（4）以180°为旋转角度，通过两真空吸板在180°旋转角度内分段旋转，分别从两进料真空拉体（2）上取出正极片及负极片后，交替叠放于叠片机构（3）上，并不断循环，直至极片分别在两叠片机构（3）处叠片完成；上述下料机械手（5）包括二套，两下料机械手（5）分别依次设置于两进料真空拉体（2）的下方，并沿进料...
【技术特征摘要】
1.一种转塔式自动叠片生产线，其特征在于：包括机架（1）、进料真空拉体（2）、叠片机构（3）、转塔机构（4）、下料机械手（5）及CCD机构（6），其中，上述进料真空拉体（2）包括二条，两进料真空拉体（2）平行间隔地设置于机架（1）上，待叠合的正极片及负极片分别均匀间隔地放置于两进料真空拉体（2）上，经进料真空拉体（2）向下吸附固定，并向前直线传输；机架（1）上沿着进料真空拉体（2）方向依次间隔设有二个叠片工位；上述转塔机构（4）包括二个，两转塔机构（4）分别设置于两叠片工位处，转塔机构（4）连接的真空吸板分别延伸至两进料真空拉体（2）处，以便分别从两进料真空拉体（2）上吸取待叠合的正极片及负极片；上述叠片机构（3）包括四个，四叠片机构（3）两两一组分别设置于两转塔机构（4）的两侧，转塔机构（4）以180°为旋转角度，通过两真空吸板在180°旋转角度内分段旋转，分别从两进料真空拉体（2）上取出正极片及负极片后，交替叠放于叠片机构（3）上，并不断循环，直至极片分别在两叠片机构（3）处叠片完成；上述下料机械手（5）包括二套，两下料机械手（5）分别依次设置于两进料真空拉体（2）的下方，并沿进料真空拉体（2）方向延伸至机架（1）外，叠片完成后的极片经下料机械手（5）夹紧取出；上述CCD机构（6）包括二套，两CCD机构（6）分别设置于两叠片工位上方，两CCD机构（6）分别在两叠片工位处对真空吸板上吸附的极片及叠片机构（3）的叠片平台依次进行拍摄定位，以便叠片平台（3）调整位置与角度，使各极片整齐叠合。2.根据权利要求1所述的一种转塔式自动叠片生产线，其特征在于：所述的转塔机构（4）包括转塔动力组件、转盘（46）、NG板（47）、光源板（48）、真空吸板（49）及传动组件，其中，上述转塔动力组件设置于两进料真空拉体（2）之间，转塔动力组件的左右两侧分别设置有叠片机构（3）；上述转盘（46）水平连接于转塔动力组件的上部，并经转塔动力组件驱动而旋转运动；上述真空吸板（49）包括四块，四块真空吸板（49）分别沿圆周方向均匀间隔地连接于转盘（46）上，并随转盘（46）旋转运动，初始位置时，真空吸板（49）垂直于两进料真空拉体（2），并延伸至两进料真空拉体（2）的上方，以便吸附极片；上述NG板（47）包括四块，四块NG板（47）两两一组分别水平设置于叠片机构（3）与真空吸板（49）的初始位置之间；上述光源板(48)包括四块，四块光源板（48）分别水平设置于NG板（47）与真空吸板（49）的初始位置之间；转盘（46）带动两真空吸板（49）自初始位置依次旋转至光源板（48）、NG板（47）及叠片机构（3）处，在光源板（48）处，CCD机构拍摄定位吸附的极片，检测到的不良品极片放入NG板（47）上，且CCD机构在叠片机构（3）处拍摄，将良品极片放置于叠片机构（3）上；上述传动组件连接于转塔动力组件上，并与两侧的叠片机构（3）连接，以便将动力传递至叠片机构（3）内，驱动叠片机构（3）内的压极片组件压紧真空吸板（49）叠放的极片（0）；上述转塔动力组件包括转塔电机（41）、第一传动带（42）、传动轮（43）、第一传动轴（44）及传动箱（45），其中，上述转塔电机（41）及传动箱（45）间隔设置，转塔电机（41）的输出轴从一侧伸出；上述第一传动轴（44）设置于传动箱（45）内，且第一传动轴（44）的两端分别伸出传动箱（45）外；上述传动轮（43）设置于第一传动轴（44）伸出传动箱（45）一侧的端部；上述第一传动带（42）连接于转塔电机（41）的输出轴及传动轮（43）上，转塔电机（41）的动力输出至第一传动轴（44），并经传动箱（45）向上输出动力，以便驱动连接于传动箱（45）上部的转盘（46）旋转运动；传动箱（45）的上部边沿处连接有至少二个支架（412）；上述NG板（47）及CCD拍摄板（48）分别水平连接于支架（412）上；上述传动组件包括第二传动带（410）及第三传动带（411），其中，上述第二传动带（410）及第三传动带（411）的一端分别在第一传动轴（44）伸出传动箱（45）另一侧的端部，第二传动带（410）及第三传动带（411）的另一端分别连接在传动箱（45）两侧的叠片机构（3）上，以便转塔电机（41）在驱动转盘（46）旋转叠极片的同时，驱动两叠片机构（3）的两组压极片组件依次交替的压紧或松开叠放好的极片。3.根据权利要求1所述的一种转塔式自动叠片生产线，其特征在于：所述的叠片机构（3）包括叠片调整组件、平台更换组件、叠片平台（30）及压极片组件，其中，上述叠片调整组件设置在传动箱（45）的侧部，叠片调整组件在水平面内调整横向、纵向及角度；上述平台更换组件设置在叠片调整组件上，并经叠片调整组件驱动而整体调整位置和角度；上述叠片平台（30）包括二个，两叠片平台（30）可滑动地设置在平台更换组件上，平台更换组件驱动叠片平台（30）沿直线方向运动的同时，通过限位导向使叠片平台（30）在升降运动，以便叠片及取料；上述压极片组件包括二组，压极片组件设置于叠片平台（30）的侧部，二组压极片组件经第一传动轴（44）驱动而依次交替地从对角位置压紧或松开叠片平台（30）上叠放的极片。4.根据权利要求3所述的一种转塔式自动叠片生产线，其特征在于：所述的叠片调整组件包括叠片支座（31）、旋转电机（32）、第一支座（33）、第一调整电机（34）、第一调整传动带（35）、第二传动轴（36）、第二支座（37）、直线模组（310）及第三支座（311），其中，上述叠片支座（31）水平设置于传动箱（45）的侧部；上述旋转电机（32）设置于叠片支座（31）的下方，且输出端朝上穿过叠片支座（31）；上述第一支座（33）水平连接在旋转电机（32）的输出端上，并经旋转电机（32）驱动而旋转运动；上述第二传动轴（36）沿横向方向可转动地设置在第一支座（33）上，第二传动轴（36）的中部为丝杆结构，其上套设有丝杆套；上述第一调整电机（34）连接在第一支座（33）的侧部；上述第一调整传动带（35）的两端分别连接在第二传动轴（36）及第一调整电机（34）的输出端上，第一调整电机（34）驱动第二传动轴（36）旋转运动，使得其上套设的丝杆套沿横向方向直线运动；上述第二支座（37）水平连接于丝杆套上，并随丝杆套横向移动；上述直线模组（310）沿纵向方向设置在第二支座（37）上；上述第三支座（311）沿纵向方向可滑动地连接在直线模组（310）上，并经直线模组（310）驱动而沿纵向方向直线运动；上述平台更换组件包括导向支撑板（38）、导向槽（39）及限位导孔（312），其中，上述导向支撑板（38）包括两块，两导向支撑板（38）沿纵向方向竖直设置于第二支座（37）的两侧；上述导向槽（39）包括二条，两导向槽（39）分别设置于两导向支撑板（38）的内侧壁上，形成条状凹槽，该条状凹槽中部高，两侧低；上述限位导孔（312）包括至少二个，限位导孔（312）竖直开设在第三支座（311）上，并向下贯通第三支座（311）；叠片机构（3）的两叠片平台（30）沿竖直方向可滑动地分别插设在限位导孔（312）内，且叠片平台（30）侧部设置的导向辊轮（304）分别伸入两导向槽（39）内，并在导向槽（39）内自由滚动；直线模组（310）驱动第三支座（311）沿纵向方向直线运动时，导向辊轮（304）沿着导向槽（39）滚动，随着导向槽（39）高度变化，使得叠片平台（30）在限位导孔（312）内升降运动；上述叠片平台（30）包括叠片座（301）、导向支杆（302）、叠片台（303）及导向辊轮（304），其中，上述叠片座（301）水平设置在第三支座（311）的上方；上述导向辊轮（304）包括二个，导向辊轮（304）分别连接于叠片座（301）的两侧，并自由转动，两导向辊轮（304）分别伸入导向槽（39）内，以便支撑叠片座（301）；上述导向支杆（302）包括至少二根，导向支杆（302）竖直连接在叠片座（301）的下部，且对应插设于限位导孔（312）内；第三支座（311）纵向直线运动时，导向辊轮（304）在导向槽（39）内滚动，随着导向槽（39）高度变化，导向槽（39）给导向辊轮（304）的作用力推动导向支杆（302）带动叠片座（301）沿竖直方向升降运动；上述叠片台（303）水平设置于叠片座（301）上方，叠片台（303）与叠片座（301）之间连接有导杆，导杆沿竖直方向可滑动地插设在叠片座（301）内，叠片座（301）的下部设有升降气缸（3014），升降气缸（3014）的输出端朝上穿过叠片座（301）连接在叠片台（303）上，以便支撑叠片台（303），并驱动叠片台（303）升降运动。5.根据权利要求4所述的一种转塔式自动叠片生产线，其特征在于：所述的压极片组件包括第三传动轴（313）、凸轮（314）、第四传动带（315）、第四支座（316）、顶座（317）及压极片部件，其中，上述第三传动轴（313）包括二根，两第三传动轴（313）沿纵向方向可转动地设置于第一支座（33）的两侧，其中一根第三传动轴（313）的一端伸出第一支座（33）并与第二传动带（410）或第三传动带（411）连接，第二传动带（410）或第三传动带（411）驱动第三传动轴（313）旋转运动；上述第四传动带（315）连接于两第三传动轴（313）的另一端，其中一根第三传动轴（313）旋转时，通过第四传动带（315）带动另一根第三传动轴（313）同步旋转运动；上述凸轮（314）包括四个，四个凸轮（314）两两一组，分别间隔设置于两第三传动轴（313）上；同一根第三传动轴（313）上的两凸轮（314）的凸起方向相反；四个凸轮（314）包括沿对角位置设置的两组，一组对角位置设置的两凸轮（314）的凸起方向相同，同时与另一组对角位置的两凸轮（314）凸起方向相反；上述第四支座（316）包括二个，两第四支座（316）分别竖直设置在第一支座（33）的两侧，第四支座（316）的内侧壁上竖直设有滑轨；上述顶座（317）包括二个，四个顶座（317）两两一组分别可滑动地嵌设在第四支座（316）内侧壁上的...
【专利技术属性】
技术研发人员：王金军，周贤文，
申请(专利权)人：深圳市兴禾自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44
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