CN107834094B - 一种电芯辅助下料成形装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电芯辅助下料成形装置及方法，裸电芯卷绕在卷针上，电芯辅助下料成形装置包括能够滑动地设置在所述卷针下方的下料活动平台、用于对所述裸电芯的内部的底部进行定位的第一定位机构和用于对所述裸电芯的外部两侧进行定位的第二定位机构，所述卷针的轴线沿前后方向延伸，所述第一定位机构能够沿前后及上下方向滑动地设置在所述下料活动平台上，所述第二定位机构能够沿左右方向滑动地设置在所述下料活动平台上。该电芯辅助下料成形装置及成形方法简单，在电芯自动下料时能够实现对电芯精确定位控制，可预防电芯向其内部空间产生收缩变形，以达到控制极片以避免产生位移的目的，从而可提高电芯的品质。
Description
技术领域
本发明涉及电池生产制造技术领域，具体涉及一种电芯辅助下料成形装置及方法。
背景技术
国内电池制造领域内，电池的电芯包括隔膜和极片，采用菱形卷针将极片与隔膜卷绕成菱形电芯。当卷绕完成后的电芯，从卷针上分离出来的菱形裸电芯，电芯内部空间处于自由状态，下料机械手实现自动下料时无定位控制、电芯会向内部空间产生收缩变形，该变形对极耳位置产生一定影响，同时对极片产生一定的位移，降低了电芯的品质。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的问题提供一种电芯辅助下料成形装置。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种电芯辅助下料成形装置，裸电芯卷绕在卷针上，电芯辅助下料成形装置包括能够滑动地设置在所述卷针下方的下料活动平台、用于对所述裸电芯的内部的底部进行定位的第一定位机构和用于对所述裸电芯的外部两侧进行定位的第二定位机构，所述卷针的轴线沿前后方向延伸，所述第一定位机构能够沿前后及上下方向滑动地设置在所述下料活动平台上，所述第二定位机构能够沿左右方向滑动地设置在所述下料活动平台上。
优选地，所述第一定位机构包括能够沿前后及上下方向滑动地设置在所述下料活动平台上的压杆，所述卷针上设有与所述压杆相配合的避位槽，当通过所述第一定位机构对所述裸电芯进行定位时，所述压杆位于所述避位槽中并将所述裸电芯的底部压紧在所述下料活动平台上。
优选地，所述第二定位机构包括两个夹板，两个所述夹板中至少有一个所述夹板能够滑动地设置在所述下料活动平台上，两个所述夹板相对设置，当通过所述第二定位机构对所述裸电芯定位时，两个所述夹板分别抵设在所述裸电芯的相对两侧。
进一步地，两个所述夹板均能够滑动地设置在所述下料活动平台上，两个所述夹板的滑动方向相反，当通过所述第二定位机构对所述裸电芯定位时，两个所述夹板同步滑动相互靠近；当撤销所述第二定位机构对所述裸电芯的定位时，两个所述夹板同步滑动相互远离。
进一步地，每个所述夹板均包括夹持所述裸电芯的夹持部，所述夹持部的截面呈V型，当通过所述第二定位机构对所述裸电芯定位时，所述夹持部的V型的两边均抵设在所述裸电芯上。
优选地，所述电芯辅助下料成形装置还包括设置在预成型工位处用于对预压成方形裸电芯之前的所述裸电芯进行预压定位的第三定位机构，所述第三定位机构包括定位夹，所述定位夹能够沿上下方向滑动地设置在所述裸电芯的上方，当通过所述第三定位机构对所述裸电芯进行预压定位时，所述定位夹压设在所述裸电芯的顶部的中部。
进一步地，所述电芯辅助下料成形装置还包括设置在预成型工位处用于将所述裸电芯预压成方形结构的预成型装置，所述预成型装置包括将所述裸电芯压持成方形结构的预成型夹，所述预成型夹分别能够上下升降地设置在所述定位夹的相对两侧。
优选地，所述电芯辅助下料成形装置还包括设置在所述下料活动平台上的传送带，所述裸电芯通过所述第一定位机构和所述第二定位机构固定在所述传送带上。
优选地，所述卷针为椭圆形卷针。
本发明还提供一种电芯辅助下料成形方法，所述下料成形方法为：
（1）将极片或隔膜卷绕在卷针上形成裸电芯；
（2）顺序对所述裸电芯的内部的底部、外部两侧进行定位；
（3）使所述卷针收缩从定位后的所述裸电芯上退出；
（4）将所述裸电芯搬运到预成型工位；
（5）压设所述裸电芯的顶部的中部再次对所述裸电芯进行定位；
（6）撤销步骤（2）中对所述裸电芯的定位；
（7）将所述裸电芯预压形成方形裸电芯。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明的电芯辅助下料成形装置及成形方法简单，在电芯自动下料时能够实现对电芯精确定位控制，可预防电芯向其内部空间产生收缩变形，以达到控制极片以避免产生位移的目的，从而可提高电芯的品质。
附图说明
附图1为本发明的电芯辅助下料成形装置的结构及工作原理示意图之一；
附图2为本发明的电芯辅助下料成形装置的结构及工作原理示意图之二；
附图3为本发明的电芯辅助下料成形装置在图2所示状态下的俯视图；
附图4为本发明的电芯辅助下料成形装置的结构及工作原理示意图之三；
附图5为本发明的电芯辅助下料成形装置在图3所示状态下的轴测图；
附图6为本发明的电芯辅助下料成形装置的结构及工作原理示意图之四；
附图7为本发明的电芯辅助下料成形装置的结构及工作原理示意图之五；
附图8为本发明的电芯辅助下料成形装置在图7所示状态下的轴测图。
其中：1、下料活动平台；11、传送带；2、第一定位机构；21、压杆；3、第二定位机构；31、夹板；311、夹持部；4、第三定位机构；100、卷针；200、裸电芯。
具体实施方式
下面结合附图来对本发明的技术方案作进一步的阐述。
如图1~图8所示，本发明的电芯辅助下料成形装置包括下料活动平台1、设置在下料活动平台1上的第一定位机构2和设置在下料活动平台上的第二定位机构3。
下料活动平台1设置在卷针100的下方，卷针100的轴线沿前后方向（图中所示Z方向）延伸，下料活动平台1能够沿左右方向（图中所示X方向）及上下方向（图中所示Y方向）滑动地设置，第一定位机构2用于对裸电芯200的内部的底部进行定位，第一定位机构2能够沿前后及上下方向滑动地设置在下料活动平台1上，第二定位机构3用于对裸电芯200的外部两侧进行定位，第二定位机构3能够沿左右方向滑动地设置在下料活动平台1上。
第一定位机构2包括压杆21，压杆21沿前后方向延伸，压杆21能够沿前后及上下方向滑动地设置在下料活动平台1上。当通过第一定位机构2对裸电芯200进行定位时，压杆21沿前后方向运动伸入到裸电芯200的内部并向下运动从而将裸电芯200的底部压紧在下料活动平台1上。这样，当卷针100收缩从裸电芯200上退出时，可防止裸电芯200向裸电芯200的内部空间产生收缩变形，同时可预防卷针100从裸电芯200上抽出时出现极片或隔膜抽芯的问题。
本实施例中，卷针100上设有与压杆21相配合的避位槽，当通过第一定位机构2对裸电芯200进行定位时，压杆21压紧在避位槽中。
第二定位机构3包括两个相对设置的夹板31，两个夹板31中至少有一个夹板31能够沿左右方向滑动地设置在下料活动平台1上。优选两个夹板31均能够沿左右方向滑动地设置，且两个夹板31同步滑动。当通过第二定位机构3对裸电芯200进行定位时，两个夹板31同步相向滑动而靠近，直至两个夹板31分别抵设在裸电芯200的相对两侧；当撤销第二定位机构3对裸电芯200的定位时，两个夹板31同步滑动相远离。通过第二定位机构3的设置，可对裸电芯200的位置进行控制，预防裸电芯向内部空间产生收缩变形，达到控制极片避免产生位移，从而提高电芯品质。
每个夹板31均包括用于夹持裸电芯200的夹持部311，本实施例中，夹持部311的截面呈V型，当通过第二定位机构3对裸电芯200进行定位时，夹持部311的V型结构的两边均抵设在裸电芯200上，这样，可使第二定位机构3对裸电芯200的定位更精确及可靠。
该电芯辅助下料成形装置还包括设置在预成型工位处的第三定位机构4，第三定位机构4用于在将裸电芯200压成方形结构之前对裸电芯200再次进行定位。具体的，第三定位机构4包括定位夹，定位夹能够沿上下方向滑动地设置在裸电芯200的上方，第三定位机构4还包括驱动定位夹上下运动的第一气缸，当通过第三定位机构对裸电芯200进行定位时，定位夹压设在裸电芯200的顶部的中部。
该电芯辅助下料成形装置还包括设置在预成型工位处的预成型装置，预成型装置包括预成型夹，预成型夹分别设置在定位夹的相对两侧，位于定位夹相对两侧的预成型夹均能够沿上下方向滑动地设置在裸电芯200的上方。预成型装置还包括用于驱使预成型夹上下运动的第二气缸。
下料活动平台1上还设有传送带11，裸电芯200通过第一定位机构2和第二定位机构3固定在传送带11上，且预压成方形结构的裸电芯200也位于传送带11上，这样，可通过传送带11直接将预压成形的方形裸电芯传出到下一工位。
本实施例中，卷针100为椭圆形卷针，裸电芯200呈椭圆形，当裸电芯200位于下料活动平台1上时，第二定位机构3夹持椭圆形裸电芯的长轴方向上的两侧，第一定位机构2压设在椭圆形裸电芯的短轴方向上的下端，第三定位机构4压设椭圆形裸电芯的短轴方向上的上端。
以下具体介绍一下该电芯辅助下料成形方法，具体如下：
（1）将极片或隔膜卷绕在卷针上形成裸电芯200，本实施例中，裸电芯200为椭圆形裸电芯，此时，下料活动平台1远离裸电芯200，如图1所示；
（2）顺序对裸电芯200的内部的底部及外部两侧进行定位；
采用上述的电芯辅助下料成形装置定位时，先使下料活动平台1沿X+方向及Y+方向运动到位于裸电芯200的下方，使裸电芯200的底部与下料活动平台1相接触；然后使压杆21沿Z-方向运动***到裸电芯200的内部，并使压杆21沿Y-方向运动以将裸电芯200的底部的中部压紧在下料活动平台1上，此时压杆21位于卷针100上的避位槽中；最后使两个夹板31分别沿X+及X-方向同步相向运动而靠近，直至夹板31抵设在裸电芯200的相对两侧，如图2和图3所示；
（3）使卷针100收缩从定位后的裸电芯200上退出；
（4）将裸电芯200搬运到预成型工位；
使下料活动平台1沿Y-方向运动远离卷针100，然后使下料活动平台1沿X-方向运动到预成型工位，如图4和图5所示；
（5）压设裸电芯200的顶部的中部再次对裸电芯200进行定位；
在预成型工位处，第三定位机构4动作，即启动第一气缸，使定位夹向下运动压设裸电芯200的顶部的中部，如图6所示，直至裸电芯200的顶部的中部被下压到靠近裸电芯200的底部的中部；
（6）撤销步骤（2）中对裸电芯200的定位；
在预成型工位处，启动第一定位机构2，使压杆21沿Y+方向运动，然后使压杆21沿Z+方向运动直至压杆21从裸电芯200内部退出；然后第二定位机构3动作，使裸电芯200两侧的夹板31分别沿X-及X+方向同步滑动而相互远离；
（7）将裸电芯200预压形成方形裸电芯。
在预成型工位处，第二气缸动作，第二气缸驱动位于定位夹两侧的预成型夹沿Y-方向运动压持裸电芯200的两侧，直至将裸电芯预压成方形结构，如图7和图8所示。
当裸电芯200经上述步骤被预压成方形结构后，使位于下料活动平台1上的传送带11动作，从而可将预压后的方形裸电芯传送到下一工位。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种电芯辅助下料成形装置，裸电芯卷绕在卷针上，其特征在于：电芯辅助下料成形装置包括能够滑动地设置在所述卷针下方的下料活动平台、用于对所述裸电芯的内部的底部进行定位的第一定位机构和用于对所述裸电芯的外部两侧进行定位的第二定位机构，所述卷针的轴线沿前后方向延伸，所述第一定位机构能够沿前后及上下方向滑动地设置在所述下料活动平台上，所述第二定位机构能够沿左右方向滑动地设置在所述下料活动平台上，所述第一定位机构包括能够沿前后及上下方向滑动地设置在所述下料活动平台上的压杆，所述卷针上设有与所述压杆相配合的避位槽，当通过所述第一定位机构对所述裸电芯进行定位时，所述压杆位于所述避位槽中并将所述裸电芯的底部压紧在所述下料活动平台上；
所述第二定位机构包括两个夹板，两个所述夹板中至少有一个所述夹板能够滑动地设置在所述下料活动平台上，两个所述夹板相对设置，当通过所述第二定位机构对所述裸电芯定位时，两个所述夹板分别抵设在所述裸电芯的相对两侧；每个所述夹板均包括夹持所述裸电芯的夹持部，所述夹持部的截面呈V型，当通过所述第二定位机构对所述裸电芯定位时，所述夹持部的V型的两边均抵设在所述裸电芯上；
通过所述电芯辅助下料成形装置定位时，先使所述下料活动平台运动到位于所述裸电芯的下方，使所述裸电芯的底部与所述下料活动平台相接触；然后使所述压杆运动***到所述裸电芯的内部，并使所述压杆运动以将所述裸电芯的底部的中部压紧在所述下料活动平台上，使所述压杆位于所述卷针上的所述避位槽中；最后使两个所述夹板同步相向运动而靠近，直至所述夹板抵设在所述裸电芯的相对两侧。
2.根据权利要求1所述的电芯辅助下料成形装置，其特征在于：两个所述夹板均能够滑动地设置在所述下料活动平台上，两个所述夹板的滑动方向相反，当通过所述第二定位机构对所述裸电芯定位时，两个所述夹板同步滑动相互靠近；当撤销所述第二定位机构对所述裸电芯的定位时，两个所述夹板同步滑动相互远离。
3.根据权利要求1所述的电芯辅助下料成形装置，其特征在于：所述电芯辅助下料成形装置还包括设置在预成型工位处用于对预压成方形裸电芯之前的所述裸电芯进行预压定位的第三定位机构，所述第三定位机构包括定位夹，所述定位夹能够沿上下方向滑动地设置在所述裸电芯的上方，当通过所述第三定位机构对所述裸电芯进行预压定位时，所述定位夹压设在所述裸电芯的顶部的中部。
4.根据权利要求3所述的电芯辅助下料成形装置，其特征在于：所述电芯辅助下料成形装置还包括设置在预成型工位处用于将所述裸电芯预压成方形结构的预成型装置，所述预成型装置包括将所述裸电芯压持成方形结构的预成型夹，所述预成型夹分别能够上下升降地设置在所述定位夹的相对两侧。
5.根据权利要求1所述的电芯辅助下料成形装置，其特征在于：所述电芯辅助下料成形装置还包括设置在所述下料活动平台上的传送带，所述裸电芯通过所述第一定位机构和所述第二定位机构固定在所述传送带上。
6.根据权利要求1所述的电芯辅助下料成形装置，其特征在于：所述卷针为椭圆形卷针。
7.一种电芯辅助下料成形方法，其特征在于：通过权利要求1~6中任一项所述的电芯辅助下料成形装置进行下料成形，所述下料成形方法为：
（1）将极片或隔膜卷绕在卷针上形成裸电芯；
（2）顺序对所述裸电芯的内部的底部、外部两侧进行定位；
（3）使所述卷针收缩从定位后的所述裸电芯上退出；
（4）将所述裸电芯搬运到预成型工位；
（5）压设所述裸电芯的顶部的中部再次对所述裸电芯进行定位；
（6）撤销步骤（2）中对所述裸电芯的定位；
（7）将所述裸电芯预压形成方形裸电芯。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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