一种制片卷绕一体设备制造技术

技术编号:22875654 阅读:53 留言:0更新日期:2019-12-21 04:27
本发明专利技术公开了一种制片卷绕一体设备,包括安装在墙板的制片机构及卷绕机构,所述制片机构包括正极制片机构及负极制片机构,所述正极制片机构及负极制片机构分别对正极片及负极片完成制片工作,所述卷绕机构将正极片、负极片及隔膜卷绕成为电芯产品并进一步对电芯进行冷压及下料。该种制片卷绕一体设备具有自动化程度高、生产效率高、电芯生产质量好、电芯容量大、人工成本低、占用空间小等现有技术所不具备的优点。

An integrated equipment for production and winding

【技术实现步骤摘要】
一种制片卷绕一体设备
本专利技术涉及锂电池生产加工领域,特别是一种制片卷绕一体设备。
技术介绍
在锂电池生产领域,现有电芯生产技术中,完成制片工序和卷绕工序的制造设备,一般是制片和卷绕分开进行,制片机以及卷绕机为独立的两种设备,制片完后的极片需人工二次转移到卷绕机,再次生产才完成整个电芯的卷绕,自动化程度不是很高。现有技术的完成电芯制片工序和电芯卷绕工序的制造设备的缺点是:1、制片机工序以及卷绕机工序分开进行,中间需要不少的人为活动作为衔接,制片和卷绕的效率低;2、卷绕的电芯隔膜是分两段的,内层隔膜多,直接造成电芯的容量减少;3、极片张力由整个带路决定,无法设定为较小的指定值,这样也影响电芯的容量。有鉴于此,本专利技术的目的在于提供一种新的技术方案以解决现存的技术缺陷。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足,本专利技术提供一种制片卷绕一体设备,解决了现有技术存在的自动化程度不高、人工参与多、人工成本高、生产效率低下、电芯容量低、影响产品质量等技术缺陷。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种制片卷绕一体设备,包括安装在墙板的制片机构及卷绕机构,所述制片机构包括正极制片机构及负极制片机构,所述正极制片机构及负极制片机构分别对正极片及负极片完成制片工作,所述卷绕机构将正极片、负极片及隔膜卷绕成为电芯产品并进一步对电芯进行冷压及下料。作为上述技术方案的改进,所述正极制片机构包括正极自动放卷机构、正极自动接带机构、正极刷粉机构、正极缓存机构、正极纠偏机构、正极耳焊接机构、正极驱动机构、正极涂布贴胶机构及正极极耳贴胶机构,所述负极制片机构包括负极自动放卷机构、负极自动接带机构、负极刷粉机构、负极缓存机构、负极纠偏机构、负极耳焊接机构、负极驱动机构、负极涂布贴胶机构及负极极耳贴胶机构,所述卷绕机构包括正极入料驱动机构、正极入料缓存机构、正极入料纠偏机构正极送片机械手机构、正极预贴终止胶机构、负极入料驱动机构、负极入料缓存机构、负极入料纠偏机构、负极送片机械手机构、隔膜自动放卷机构、隔膜送拉机构、双头卷绕头机构、卸料组件、电芯冷压组件及不良品剔除及输送下料组件,所述隔膜送拉机构包括送隔膜机构、拉隔膜张力控制机构及隔膜直线传动机构,所述双头卷绕头机构包括两组卷绕头组件。沿着正极片的入料方向,所述正极驱动机构具有三组,每一组正极驱动机构均匹配一组正极缓存机构及一组正极涂布贴胶机构,沿着负极片的入料方向,所述负极驱动机构具有三组,每一组负极驱动机构均匹配一组负极缓存机构及一组负极涂布贴胶机构,所述隔膜自动放卷机构包括有隔膜自动放卷组件、隔膜缓存及张力控制组件、隔膜去磁组件、隔膜控制偏码辊组件及隔膜去静电组件,所述隔膜送拉机构用于将隔膜输送到其中一组卷绕头组件上进行预卷,所述正极送片机械手机构及负极送片机械手机构分别用于给卷绕头组件输送正极片及负极片,所述正极预贴终止胶机构用于给正极片预贴终止胶,所述双头卷绕头机构用于将正极片、隔膜及负极片卷绕成为方形电芯。作为上述技术方案的进一步改进,所述双头卷绕头机构包括卷绕头安装板及设置在卷绕头安装板上的卷绕头旋转组件,所述卷绕头旋转组件的转动部件上设置有两组卷绕轴组件及用于驱动卷绕轴组件转动的卷绕轴驱动组件,所述卷绕轴组件包括卷针,卷绕头旋转组件的固定部件上设置有两组匹配所述卷绕轴组件使用的卷针穿拔组件,所述卷绕头安装板上还设置有用于驱动卷绕头旋转组件转动的卷针换位组件。作为上述技术方案的进一步改进,所述卷绕轴组件上包括卷绕轴轴套、安装在卷绕轴轴套内部的外部卷绕轴及内套于外部卷绕轴内部的内部卷绕轴,所述卷针安装于内部卷绕轴端部,所述外部卷绕轴端部连接有第一拖动环,所述内部卷绕轴端部连接有第二拖动环,所述第一拖动环可拖动外部卷绕轴在卷绕轴轴套内部滑动,所述第二拖动环可拖动内部卷绕轴在外部卷绕轴内部滑动;所述卷针穿拔组件包括安装在卷绕头旋转组件的固定部分上的穿拔安装板及设置在穿拔安装板上的第一穿拔模组、第二穿拔模组,所述第一穿拔模组用于带动第一拖动环滑动并进一步驱动外部卷绕轴滑动,所述第二穿拔模组用于带动第二拖动环滑动并进一步驱动内部卷绕轴滑动;所述第一穿拔模组包括第一穿拔电机、第一穿拔导轨、第一穿拔丝杆螺母副及安装在第一穿拔导轨上的第一穿拔滑座,所述第一穿拔电机的输出端通过第一穿拔联轴器连接到第一穿拔丝杆螺母副的丝杆一端,第一穿拔丝杆螺母副的螺母固定连接到第一穿拔滑座上,所述第一穿拔滑座上安装有第一穿拔气缸,所述第一穿拔气缸的输出端设置有第一穿拔块,所述第一穿拔块上设置有用于卡在第一拖动环上的卡口;所述第二穿拔模组包括第二穿拔电机、第二穿拔导轨、第二穿拔丝杆螺母副及安装在第二穿拔导轨上的第二穿拔滑座,所述第二穿拔电机的输出端通过第二穿拔联轴器连接到第二穿拔丝杆螺母副的丝杆一端,第二穿拔丝杆螺母副的螺母固定连接到第二穿拔滑座上,所述第二穿拔滑座上安装有第二穿拔气缸,所述第二穿拔气缸的输出端设置有第二穿拔块,所述第二穿拔块上设置有用于卡在第二拖动环上的卡口。作为上述技术方案的进一步改进,所述卷绕轴驱动组件包括通过安装盘连接轴固定安装在卷绕头旋转组件的转动部分上的电机安装盘,所述电机安装盘上设置有电机安装座,电机安装座上安装有卷绕轴驱动电机,所述卷绕轴驱动电机的输出端设置有卷绕轴主动同步轮,所述卷绕轴组件上设置有卷绕轴从动同步轮,所述卷绕轴主动同步轮与卷绕轴从动同步轮之间绕设有卷绕轴同步带,所述卷绕轴驱动电机可通过卷绕轴主动同步轮、卷绕轴从动同步轮及卷绕轴同步带带动卷绕轴轴组件转动并进一步带动卷针转动;所述卷针换位组件包括固定安装在卷绕头安装板上的换位电机安装座、设置在换位电机安装座上的换工位电机及安装在换工位电机输出轴上的换工位主动齿轮,所述卷绕头旋转组件的转动部分固定安装有换工位从动齿轮,所述换工位主动齿轮与换工位从动齿轮相互啮合,所述换工位电机可通过换工位主动齿轮及换工位从动齿轮带动卷绕头旋转组件转动;所述卷绕头旋转组件包括固定在卷绕头安装板上的卷绕头轴承座、安装在卷绕轴轴承座内部的卷绕头轴承及安装在卷绕头轴承内圈的回转盘,所述卷绕轴组件安装在所述回转盘上,所述卷针穿拔组件固定安装在所述卷绕头轴承套上。作为上述技术方案的进一步改进,所述正极送片机械手机构与负极送片机械手机构的结构相同,正极送片机械手机构及负极送片机械手机构均包括入料机械手模组、随动机械手模组、备料机械手模组及极片剪切模组,所述入料机械手模组包括入料机械手安装板及设置在入料机械手安装板上的入料驱动组件、入料机械手组件,所述随动机械手模组包括随动机械手安装板及设置在随动机械手安装板上的随动驱动组件、随动机械手组件,所述极片剪切模组包括剪切模组安装架、设置在剪切模组安装架上的剪切X轴组、设置在剪切X轴组件的剪切Z轴组件及设置在剪切Z轴组件上的剪切组件。作为上述技术方案的进一步改进,所述入料驱动组件包括固定安装在入料机械手安装板上的入料导轨、入料驱动电机、入料丝杆螺母副及通过入料滑座安装在入料导轨上的入料滑动安装座,所述入料驱动电机的输出端通过入料联轴器连接到入料丝本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制片卷绕一体设备,其特征在于:包括安装在墙板(1)的制片机构及卷绕机构,所述制片机构包括正极制片机构及负极制片机构,所述正极制片机构及负极制片机构分别对正极片及负极片完成制片工作,所述卷绕机构将正极片、负极片及隔膜卷绕成为电芯产品并进一步对电芯进行冷压及下料。/n

【技术特征摘要】
1.一种制片卷绕一体设备,其特征在于:包括安装在墙板(1)的制片机构及卷绕机构,所述制片机构包括正极制片机构及负极制片机构,所述正极制片机构及负极制片机构分别对正极片及负极片完成制片工作,所述卷绕机构将正极片、负极片及隔膜卷绕成为电芯产品并进一步对电芯进行冷压及下料。


2.根据权利要求1所述的一种制片卷绕一体设备,其特征在于:所述正极制片机构包括正极自动放卷机构(110)、正极自动接带机构(120)、正极刷粉机构(130)、正极缓存机构(140)、正极纠偏机构(150)、正极耳焊接机构(160)、正极驱动机构(170)、正极涂布贴胶机构(180)及正极极耳贴胶机构(190),所述负极制片机构包括负极自动放卷机构(210)、负极自动接带机构(220)、负极刷粉机构(230)、负极缓存机构(240)、负极纠偏机构(250)、负极耳焊接机构(260)、负极驱动机构(270)、负极涂布贴胶机构(280)及负极极耳贴胶机构(290),所述卷绕机构包括正极入料驱动机构(911)、正极入料缓存机构(912)、正极入料纠偏机构(913)正极送片机械手机构(3)、正极预贴终止胶机构(5)、负极入料驱动机构(921)、负极入料缓存机构(922)、负极入料纠偏机构(923)、负极送片机械手机构(4)、隔膜自动放卷机构(93)、隔膜送拉机构、双头卷绕头机构(2)、卸料组件(94)、电芯冷压组件(95)及不良品剔除及输送下料组件(96),所述隔膜送拉机构包括送隔膜机构(6)、拉隔膜张力控制机构(7)及隔膜直线传动机构(8),所述双头卷绕头机构(2)包括两组卷绕头组件(23)。
沿着正极片的入料方向,所述正极驱动机构(170)具有三组,每一组正极驱动机构(170)均匹配一组正极缓存机构(140)及一组正极涂布贴胶机构(180),沿着负极片的入料方向,所述负极驱动机构(270)具有三组,每一组负极驱动机构(270)均匹配一组负极缓存机构(240)及一组负极涂布贴胶机构(280),所述隔膜自动放卷机构(93)包括有隔膜自动放卷组件、隔膜缓存及张力控制组件、隔膜去磁组件、隔膜控制偏码辊组件及隔膜去静电组件,所述隔膜送拉机构用于将隔膜输送到其中一组卷绕头组件(23)上进行预卷,所述正极送片机械手机构(3)及负极送片机械手机构(4)分别用于给卷绕头组件(2)输送正极片及负极片,所述正极预贴终止胶机构(5)用于给正极片预贴终止胶,所述双头卷绕头机构(2)用于将正极片、隔膜及负极片卷绕成为方形电芯。


3.根据权利要求2所述的一种制片卷绕一体设备,其特征在于:所述双头卷绕头机构(2)包括卷绕头安装板(21)及设置在卷绕头安装板(21)上的卷绕头旋转组件(22),所述卷绕头旋转组件(22)的转动部件上设置有两组卷绕轴组件(23)及用于驱动卷绕轴组件(23)转动的卷绕轴驱动组件(24),所述卷绕轴组件(23)包括卷针(231),卷绕头旋转组件(23)的固定部件上设置有两组匹配所述卷绕轴组件(23)使用的卷针穿拔组件(25),所述卷绕头安装板(21)上还设置有用于驱动卷绕头旋转组件(22)转动的卷针换位组件(26)。


4.根据权利要求3所述的一种制片卷绕一体设备,其特征在于:所述卷绕轴组件(23)上包括卷绕轴轴套、安装在卷绕轴轴套内部的外部卷绕轴及内套于外部卷绕轴内部的内部卷绕轴,所述卷针(231)安装于内部卷绕轴端部,所述外部卷绕轴端部连接有第一拖动环(232),所述内部卷绕轴端部连接有第二拖动环(233),所述第一拖动环(232)可拖动外部卷绕轴在卷绕轴轴套内部滑动,所述第二拖动环(233)可拖动内部卷绕轴在外部卷绕轴内部滑动;
所述卷针穿拔组件(25)包括安装在卷绕头旋转组件(22)的固定部分上的穿拔安装板(251)及设置在穿拔安装板(251)上的第一穿拔模组、第二穿拔模组,所述第一穿拔模组用于带动第一拖动环(232)滑动并进一步驱动外部卷绕轴滑动,所述第二穿拔模组用于带动第二拖动环(233)滑动并进一步驱动内部卷绕轴滑动;
所述第一穿拔模组包括第一穿拔电机(2521)、第一穿拔导轨(2522)、第一穿拔丝杆螺母副(2523)及安装在第一穿拔导轨(2522)上的第一穿拔滑座(2524),所述第一穿拔电机(2521)的输出端通过第一穿拔联轴器(2525)连接到第一穿拔丝杆螺母副(2523)的丝杆一端,第一穿拔丝杆螺母副(2523)的螺母固定连接到第一穿拔滑座(2524)上,所述第一穿拔滑座(2524)上安装有第一穿拔气缸(2526),所述第一穿拔气缸(2526)的输出端设置有第一穿拔块(2527),所述第一穿拔块(2527)上设置有用于卡在第一拖动环(232)上的卡口;所述第二穿拔模组包括第二穿拔电机(2531)、第二穿拔导轨(2532)、第二穿拔丝杆螺母副(2533)及安装在第二穿拔导轨(2532)上的第二穿拔滑座(2534),所述第二穿拔电机(2531)的输出端通过第二穿拔联轴器(2535)连接到第二穿拔丝杆螺母副(2533)的丝杆一端,第二穿拔丝杆螺母副(2533)的螺母固定连接到第二穿拔滑座(2534)上,所述第二穿拔滑座(2534)上安装有第二穿拔气缸(2536),所述第二穿拔气缸(2536)的输出端设置有第二穿拔块(2537),所述第二穿拔块(2537)上设置有用于卡在第二拖动环(233)上的卡口;
所述卷绕轴驱动组件(24)包括通过安装盘连接轴(241)固定安装在卷绕头旋转组件(22)的转动部分上的电机安装盘(242),所述电机安装盘(242)上设置有电机安装座,电机安装座上安装有卷绕轴驱动电机(243),所述卷绕轴驱动电机(243)的输出端设置有卷绕轴主动同步轮(244),所述卷绕轴组件(23)上设置有卷绕轴从动同步轮(234),所述卷绕轴主动同步轮(244)与卷绕轴从动同步轮(234)之间绕设有卷绕轴同步带(245),所述卷绕轴驱动电机(243)可通过卷绕轴主动同步轮(244)、卷绕轴从动同步轮(234)及卷绕轴同步带(245)带动卷绕轴轴组件(23)转动并进一步带动卷针(231)转动;
所述卷针换位组件(26)包括固定安装在卷绕头安装板(21)上的换位电机安装座(261)、设置在换位电机安装座(261)上的换工位电机(262)及安装在换工位电机(262)输出轴上的换工位主动齿轮(263),所述卷绕头旋转组件(22)的转动部分固定安装有换工位从动齿轮(264),所述换工位主动齿轮(263)与换工位从动齿轮(264)相互啮合,所述换工位电机(262)可通过换工位主动齿轮(263)及换工位从动齿轮(264)带动卷绕头旋转组件(22)转动;
所述卷绕头旋转组件(22)包括固定在卷绕头安装板(21)上的卷绕头轴承座(221)、安装在卷绕轴轴承座(221)内部的卷绕头轴承及安装在卷绕头轴承内圈的回转盘(222),所述卷绕轴组件(23)安装在所述回转盘(222)上,所述卷针穿拔组件(25)固定安装在所述卷绕头轴承套(221)上。


5.根据权利要求2所述的一种制片卷绕一体设备,其特征在于:所述正极送片机械手机构(3)与负极送片机械手机构(4)的结构相同,正极送片机械手机构(3)及负极送片机械手机构(4)均包括入料机械手模组(31)、随动机械手模组(32)、备料机械手模组(34)及极片剪切模组(33),所述入料机械手模组(31)包括入料机械手安装板(311)及设置在入料机械手安装板(311)上的入料驱动组件(312)、入料机械手组件(313),所述随动机械手模组(32)包括随动机械手安装板(321)及设置在随动机械手安装板(321)上的随动驱动组件(322)、随动机械手组件(323),所述极片剪切模组(33)包括剪切模组安装架(331)、设置在剪切模组安装架(331)上的剪切X轴组(332)、设置在剪切X轴组件(332)的剪切Z轴组件(333)及设置在剪切Z轴组件(333)上的剪切组件(334)。


6.根据权利要求5所述的一种制片卷绕一体设备,其特征在于:所述入料驱动组件(312)包括固定安装在入料机械手安装板(311)上的入料导轨(3121)、入料驱动电机(3122)、入料丝杆螺母副(3123)及通过入料滑座(3124)安装在入料导轨(3121)上的入料滑动安装座(3125),所述入料驱动电机(3122)的输出端通过入料联轴器(3126)连接到入料丝杆螺母副(3123)的丝杆一端,所述入料丝杆螺母副(3123)的螺母固定连接到入料滑动安装座(3125)上并可驱动入料滑动安装座(3125)在入料导轨(3121)上滑动,所述入料机械手组件(313)包括固定在入料滑动安装座(3125)上的入料机械手连接板(3131)、安装在入料机械手连接板(3131)上的入料气缸安装座(3132)、安装在入料气缸安装座(3132)上的入料机械手气缸(3133)及设置在入料机械手气缸(3133)输出端的入料机械手夹爪(3134);
所述入料驱动电机(3122)通过入料电机安装座(3127)安装在入料机械手安装板(311)上,入料机械手安装板(311)上设置有入料机械手缓冲器(3128);
所述随动驱动组件(322)包括安装在随动机械手安装板(321)上的随动导轨(3221)、随动驱动电机(3222)、随动驱动气缸(3223)、设置在随动驱动电机(3222)输出端的随动张力轮(3226)及通过随动滑座(3224)安装到随动导轨(3221)上的随动滑动安装座(3225),所述随动张力轮(3226)上绕设有随动基带(3227),所述随动基带(3227)的自由端固定连接到随动滑动安装座(32...

【专利技术属性】
技术研发人员:王从凤郑珺晖张东南周素兰
申请(专利权)人:深圳市万德自动化科技有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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