CN114024041A - 一种平台循环供应式叠片生产线及其循环叠片工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种平台循环供应式叠片生产线及其循环叠片工艺，包括叠片机构、叠片平台、驱动机构、升降机构、滑轨及包胶下料机构，滑轨包括沿竖直方向平行间隔设置的上滑轨及下滑轨，上滑轨与下滑轨两侧分别设有升降工位，且上滑轨上设有叠片工位，下滑轨的一端设有下料工位；叠片平台可滑动地设置在滑轨上；升降机构包括两套，分别设置于两侧升降工位处；驱动机构设置于叠片工位处，叠片机构设置于叠片工位上方；包胶下料机构设置于下料工位外侧。本发明采用叠片平台循环沿矩形路径循环运动，极好地提升了整线产能，保证了极片组运载位置稳定性，实现自动压膜及规避与极片叠片干涉，实现自动包胶的同时维持持续压胶，有效保证包胶质量。

Description

一种平台循环供应式叠片生产线及其循环叠片工艺

技术领域

本发明涉及自动化设备领域，特别指锂离子动力电池自动化生产装备领域的一种平台循环供应式叠片生产线及其循环叠片工艺。

背景技术

锂电池Lithium battery是指电化学体系中含有锂包括金属锂、锂合金和锂离子、锂聚合物的电池。锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。锂电池是一种充电电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，锂离子在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电池时，锂离子从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。一般采用含有锂元素的材料作为电极的电池，是现代高性能电池的代表。

锂离子电池的电芯一般由正负极片交错叠合后形成，在电芯制造过程中首先需要先将单片的正负极片制造完成。然后在叠片平台上将正负极片交错叠合形成电芯，在正负极片交错叠片过程中需要在正负极片之间***具有绝缘隔离作用的隔膜。在实际极片叠片覆膜过程中，一般是在叠片平台上叠完一层极片后再将隔膜覆盖在该极片上，不断交替循环直至完成电芯叠片。隔膜来料状态一般为带状结构，在实际叠片过程中，极片叠好后，一般通过拉膜机构将带状的隔膜从极片上方拉至叠片平台一侧，使带状隔膜覆盖极片表面，再将另一属性的极片放置在隔膜上，然后需要将带状隔膜水平拉至叠片平台另一侧，使隔膜覆盖在另一属性的极片表面，如此循环，隔膜在叠片平台两侧之间来回拉动覆盖在极片表面，直至形成所需的电芯极片组后，再将隔膜带切断。

基于以上叠片工艺背景，在进行叠片自动化产线集成设计过程中，需要解决以下技术问题：1、在叠片过程中带状的隔膜需要来回往返地拉动，以便交替覆盖在不同属性极片表面，因此，在隔膜从叠片平台的两侧拉出覆膜时需要具备压膜功能，如隔膜带从平台右侧拉膜覆膜至平台左侧后，再从左侧拉膜覆膜前，需要将左侧已覆膜层压紧，同理，从右侧覆膜至左侧过程中，需要将右侧已覆隔膜层压紧；因此，需要解决隔膜覆膜过程中叠片平台两侧自动压隔膜问题，且还要解决压膜与正负极片叠片的运动干涉问题，避免压膜影响正负极片的叠片。2、传统的叠片平台采用的是固定式结构，即叠片机构和覆膜机构在叠片平台上叠片形成极片组后，再将极片组取出进行极片组包胶固定，在进行叠片和包胶两工序时存在待料时间，如包胶工序需待叠片完成形成极片组后才能进行，影响生产产能；因此，在电芯整线自动化设计过程中需要解决减少待料时间问题。3、在以叠片平台作为载体承载叠片及运载极片组包胶下料过程中，在叠片工位处需要解决叠片平台的自动定位及抬升叠片问题，同时，叠片平台上，上下叠合的正负极片和隔膜仅依靠自身重力叠合在一起形成极片组，因此，叠合后的极片组内正负极片和隔膜之间极易发生位置偏移，因此在运载极片组过程需要解决叠片平台对极片组位置固定问题。4、另外，叠片平台在进行固定极片组和叠片两种工艺切换时，还需要解决极片组固定机构与叠片时产生运动干涉的问题，需要保证极片组固定机构不影响叠片动作。5、如上所述，极片组内的正负极片和隔膜极易发生位置错位情况，因此叠片平台上极片叠合完成后的极片组需要进行包胶固定，通过在极片组外部包覆胶带将其内各极片和隔膜位置固定，以便进行后续工艺加工；因此，需要解决极片组自动包胶问题，同时在包胶过程中还要解决极片组内各极片和隔膜位置极易发生错位的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种采用叠片平台循环沿矩形路径循环运动，实现自动承载叠片及极片组运载，有效地减少了待料时间，极好地提升了整线产能，具备自压料式功能，保证了极片组运载位置稳定性，且具备自动顶升开料及旋转规避干涉功能，有效保证了叠片与极片组运载自动衔接，且通过外侧及上侧两个自由度方向压膜，实现自动压膜及规避与极片叠片干涉，有效保证了压膜与叠片自动衔接，且利用重力自压胶与极片组旋转包胶协同，实现自动包胶的同时维持持续压胶，有效保证包胶质量的平台循环供应式叠片生产线及其循环叠片工艺。

本发明采取的技术方案如下：一种平台循环供应式叠片生产线，包括叠片机构、叠片平台、驱动机构、升降机构、滑轨及包胶下料机构，其中，上述滑轨包括沿竖直方向平行间隔设置的上滑轨及下滑轨，上滑轨与下滑轨两侧上下对应处分别设有升降工位，且上滑轨上设有叠片工位，下滑轨的一端设有下料工位；上述叠片平台可滑动地设置在滑轨上，经滑轨侧部的传送带驱动而直线运动；上述升降机构包括两套，分别设置于两侧升降工位处，升降机构接取叠片平台，并驱动叠片平台在上滑轨及下滑轨之间转移；上述驱动机构设置于叠片工位处，叠片机构设置于叠片工位上方，驱动机构定位顶升叠片平台，打开叠片平台叠片，且叠片过程中压隔膜；上述包胶下料机构设置于下料工位外侧，叠片平台移送极片组至下料工位处，包胶下料机构将胶纸包覆在极片组外部并下料。

优选的，所述的叠片平台包括平台支座、叠片支板及压料组件，其中，上述平台支座水平设置，平台支座的底部两侧竖直向下延伸，并设有平台滑座，平台滑座可滑动地连接在滑轨上；上述叠片支板水平设置于平台支座的上方，叠片支板上交替叠放正极片、隔膜和负极片，直至形成极片组；叠片支板的底部竖直连接有至少两根导柱，导柱可滑动地插设在平台支座上；上述压料组件包括两组，两组压料组件分别设置于平台支座的左右两侧，压料组件从外侧压紧叠片支板上的极片组。

优选的，所述的驱动机构包括驱动支板、顶升组件、开料组件及压膜组件，其中，上述驱动支板水平设置，驱动支板的左右两侧平行间隔地设置有单元滑轨，单元滑轨与滑轨对接，平台支座底部的直线滑座可滑动地嵌设在单元滑轨上；上述顶升组件设置在驱动支板的下方，且竖直向上穿过驱动支板，顶升组件输出向上的动力至叠片支板，驱动叠片支板升降运动；上述开料组件包括两组，两开料组件分别设置于驱动支板的左右两侧，并与压料组件上下对应设置，开料组件输出向上的动力至压料组件，使压料组件向上运动松开物料；上述压膜组件包括两组，两组压膜组件分别设置于驱动支板的左右两侧，压膜组件从外侧及上侧压紧叠片支板上的隔膜。

优选的，所述的升降机构包括升降支座、升降电机及升降滑座，其中，上述升降支座竖直设置，升降支座的中部竖直设有丝杆，丝杆两端分别可转动地连接在升降支座的底板及顶板上，升降支座的一侧壁上竖直设有两条直线滑轨；上述升降电机设置于升降支座的底板上，且输出轴通过传动带与丝杆连接；上述升降滑座可滑动地连接在直线滑轨上，升降滑座的侧部通过丝杆座与丝杆螺纹连接，升降电机驱动丝杆旋转运动，丝杆通过丝杆座驱动升降支座升降运动。

优选的，所述的包胶下料机构包括导胶压胶组件、包胶组件及下料组件，其中，上述下料组件沿直线方向设置于下料工位的侧方；上述包胶组件沿垂直与滑轨方向设置于下料工位与下料组件之间，包胶组件包括两组，分别沿滑轨方向对称设置，两组包胶组件从两侧夹紧极片组，并带动极片组旋转运动；上述导胶压胶组件架设在包胶组件上方，胶带穿过导胶压胶组件，张紧并压覆在极片组表面，导胶压胶组件将胶带压紧，并随极片组旋转运动沿极片组外轮廓压胶带；上述下料组件夹紧包胶完成的极片组，并下料。

一种平台循环供应式叠片生产线的循环叠片工艺，包括如下工艺步骤：

S1、空平台供应：叠片平台上叠片完成的极片组在下料工位取出后，空叠片平台沿下滑轨移动至升降机构处，升降机构将叠片平台转移至上滑轨，叠片平台沿上滑轨移动至叠片工位处；

S2、平台定位及顶升：步骤S1中的叠片平台在叠片工位处经驱动机构提供向上的动力穿过叠片平台的平台支座定位叠片平台，且将平台支座上方的叠片支板向上顶起靠近叠片机构；

S3、叠片：步骤S2中叠片平台顶升到位后，叠片机构将正负极片交错叠合在叠片平台上，正负极片之间穿插覆盖隔膜；

S4、平台下料：步骤S3中叠片平台上的极片叠合完成后，形成极片组，驱动机构向下回缩，叠片支板下降，叠片平台在上滑轨上直线移动至下降工位处，经升降机构转移至下滑轨，并沿下滑轨直线移动至下料工位处；

S5、夹料及包胶：步骤S4中的叠片平台移动至下料工位处后，叠片平台松开极片组，包胶下料机构的包胶组件夹紧极片组，空叠片平台如步骤S1回退；包胶下料机构的导胶压胶组件将胶带导出并压覆在极片组上后，包胶组件带动极片组旋转运动，使胶带包覆在极片组表面；

S6、胶带切断：步骤S5中极片组胶纸包覆完成后，通过切刀切断胶带；

S7、极片组下料：包胶下料机构的下料组件夹紧步骤S6中包胶完成后的极片组，包胶组件松开极片组，下料机构将极片组搬移下料。

优选的，所述的步骤S3叠片时，穿插覆盖在正负极片之间的隔膜带经设置于叠片工位处的驱动机构的两组压膜组件从外侧上方压紧。

优选的，所述的步骤S3叠片时，叠片平台的压料组件经驱动机构的开料组件向上顶升，并旋转至叠片平台外侧，以便叠片；上述步骤S4叠片平台带动极片组下料时，开料组件驱动压料组件旋转返回叠片平台上方，并松开向上的顶推力，压料组件在内部弹力作用下自动压紧极片组。

优选的，所述的步骤S5中包胶组件夹住极片组旋转时，导胶压胶组件通过自身重力作用将胶带压紧极片组表面，极片组旋转反作用力克服重力作用推动导胶压紧组件上升，使极片组旋转过程中保持压胶状态。

本发明的有益效果

本发明针对电芯制成过程中存在的技术问题，进行自主研发，设计了一种采用叠片平台循环沿矩形路径循环运动，实现自动承载叠片及极片组运载，有效地减少了待料时间，极好地提升了整线产能，具备自压料式功能，保证了极片组运载位置稳定性，且具备自动顶升开料及旋转规避干涉功能，有效保证了叠片与极片组运载自动衔接，且通过外侧及上侧两个自由度方向压膜，实现自动压膜及规避与极片叠片干涉，有效保证了压膜与叠片自动衔接，且利用重力自压胶与极片组旋转包胶协同，实现自动包胶的同时维持持续压胶，有效保证包胶质量的平台循环供应式叠片生产线及其循环叠片工艺。

本发明针对电芯自动化产线集成需求，独创性地将叠片平台同时作为叠片承载和极片组运载结构，采用上下间隔设置的上滑轨和下滑轨形成叠片平台运动路径，在上滑轨与下滑轨两侧分别设置升降机构，组成矩形运动路径，其中，上滑轨实现空平台供应，下滑轨为叠片后承载极片组的满平台下料，在上滑轨上设有叠片工位，下滑轨向外延伸的一端设有下料工位，多个叠片平台在叠片工位和下料工位之间流动实现平台循环供应，叠片完成后的满平台移走后，下一个空平台衔接进入叠片工位进行叠片，有效地减少了叠片和下料之间的待料时间，在提升整线自动化程度的同时极大地提升了整线产能。

针对以上叠片平台自动循环供应的工艺要求以及极片组运载过程中位置稳定性要求高的情况，本发明在叠片平台内集成设计有压料组件，压料组件包括两组，分别设置在叠片支板的左右两侧，压料组件的作用在于将叠片平台上叠合完成后的极片组从两侧压紧，以便于叠片平台在运载极片组过程中保证极片组的位置稳定，且使其内的各极片和隔膜不发生错位。同时，由于叠片平台除了运载极片组，其主要功能在于作为叠片时的承载部件，因此压料组件在保证压紧极片组的前提下还需要避免与叠片动作干涉。本发明的压料组件以设置在平台支座两侧壁上的压料支座作为载体，压料支座内竖直插设有弹簧柱，弹簧柱的两端分别延伸至压料支座的上下两侧，且与压料支座活动连接，弹簧柱的顶部水平连接有压料片，弹簧柱的下部插设在压料滑座上，压料滑座沿竖直方向可滑动地连接在平台支座的侧壁上；自然状态下弹簧柱外套设的弹力产生弹力向下抵推压料滑座，使得压料滑座带的弹簧柱下降，弹簧柱带的压料片向下压紧极片组；叠片平台运动至叠片工位处进行叠片时，叠片工位处设置的驱动机构的开料组件首先驱动弹簧柱旋转运动，使压料片从叠片平台上方旋转至外侧，从而解决了干涉叠片的问题；另外，在将极片组下料时，开料组件还输出向上的动力给压料组件，使得弹簧柱带的压料片向上运动，松开极片组，以便于取出极片组。

针对叠片平台的在叠片工位处的定位及抬升叠片问题，驱动压料片旋转及上升以避免叠片干涉及极片组下料问题，叠片时交替压隔膜工艺需求，本发明独创性地设计了驱动机构。驱动机构固定设置于叠片平台处，不随叠片平台运动，同时其内部的单元滑轨与上滑轨对接，以便叠片平台滑入。驱动机构以驱动支板作为承载结构，整体包括顶升组件、开料组件及压膜组件。

本发明的顶升组件设置于驱动支板下方，以顶升气缸作为动力机构，顶升气缸输出向上的动力至顶柱，顶柱穿过驱动支板及叠片平台的平台支座将设置于平台支座上方用于承载叠片的真空吸板向上顶起至叠片机构下方，以便于叠片机构将正负极片叠合至真空吸板上，上顶真空吸板的同时，通过顶柱将平台支座导向限位，实现叠片平台整体自动定位。本发明的开料组件包括两组，两组开料组件上下对应叠片平台的压料组件设置在驱动支板的左右两侧。

基于压料组件所需的压极片、松极片下料及避免叠片干涉要求，本发明的开料组件同时输出向上的动力给叠片平台的压料组件用以松开极片，同时还集成有在水平面内输出旋转动力功能；具体地，从空间利用角度出发，以设置于驱动支板底部的开料电机作为向上动力输出部件，通过传动凸轮及开料传动轮将开料电机旋转动力转换为向上的直线动力，驱动竖直穿插设置在驱动支板上的开料支座升降运动，开料支座带动竖直设置在其底部的旋转电机升降，旋转电机的输出轴上竖直连接有开料杆，开料支座带的旋转电机及开料杆向上顶起的同时，旋转电机还驱动开料杆旋转运动，从而通过顶端与压料组件的弹簧柱连接的开料杆向上顶起弹簧柱以便松开极片组，同时开料杆还带的弹簧柱及其上的压料片旋转运动，使压料片旋转至叠片平台上方压紧极片组或者在叠片时，水平旋转至叠片平台外侧，避免叠片时运动干涉。

本发明的压膜组件包括两组，分别设置在驱动支板上方左右两侧，两组压膜组件在叠片时当隔膜覆盖在极片表面后，从隔膜两侧将隔膜压紧。由于压隔膜在叠片过程中交替进行，因此压膜的同时需实时保证避免与叠极片产生运动干涉，为实现压隔膜的同时实时规避运动干涉，本发明的压膜组件实现了从外侧及上侧两个自由度方向压膜，从运动轨迹来看即从叠片平台外侧以弧形路径运动至隔膜上方压住隔膜，而实现上述两个自由度方向的驱动，本发明压膜组件仅通过一个动力输出实现，具体地，压膜组件以竖直设置在驱动支板上的压膜支板为承载结构，在压膜支板下部一侧设有压膜电机作为动力输出部件，压膜支板的顶部设有压膜支座，压膜电机的动力通过传动待输出至压膜支座内插设的传动轴上，传动轴的两端分别形成两个动力输出支点，两输出支点同步输出，形成同步运动的双边压膜形式，相比于单边压膜更能保证压膜时的稳定性，减少对隔膜表面平面度的影响；对于单边压膜，通过传动轴上间隔设置的第一凸轮和第二凸轮作为传动部件，第一凸轮和第二凸轮上方对应设有传动摆块和第一传动轮，当传动轴带的第一凸轮和第二凸轮旋转运动时，第一凸轮和第二凸轮将旋转动力输出为竖直方向的直线运动，向上的动力分别输出值传动摆块和第一传动轮，其中，第一传动轮带动可转动地连接于压膜支座侧壁上的传动摆块旋转摆动，传动摆块将竖直方向的动力转换为水平直线方向的动力，传动摆块的上端通过内凹槽体的拨块结构带动第二传动轮水平直线运动，第二传动轮带动可滑动地设置于压膜支座顶部的第二滑座直线运动，第二滑座带动设置于其上的压膜支块、压膜气缸及压膜片同步直线运动，从而实现了压膜片在叠片内外侧水平方向自由度的动力驱动。另外，第二凸轮通过第一传动轮驱动设置于压膜支座侧壁上的第一滑座升降运动，为了将该竖直动力输出至压膜片，实现竖直方向自由度的动力输出，由于第二滑座仅能维持水平方向的自由滑动，在竖直方向无法运动，因此在向上动力输出和水平动力输出过程中需要解决两者的运动干涉，即第一滑座的竖直动力直接输出给第二滑座是无法带动压膜片升降运动的。为解决该干涉问题，本发明在第一滑座的顶部设有传动支架，传动支架的内部开设有与第二滑动运动方向相同的水平条槽，水平条槽内科滑动地嵌设有第三传动轮，同时在压膜支块的侧部沿竖直方向可滑动地设有第三滑座，第三滑座通过连接支架与第三传动轮连接，当第一滑座通过传动支架升降时，通过条状滑槽带动第三传动轮升降，第三传动轮通过连接支架带动第三滑座升降运动，第三滑座带动水平连接于其上的压膜片升降运动，从而在保证水平直线运动的前提下避免了第二滑座对竖直方向的运动干涉；另外，当第二滑座水平直线运动时，第三传动轮在水平条槽内的直线滑动，从而避免了竖直方向对水平方向的运动干涉，通过以上传动结构在避免两个垂直方向运动干涉的前提下，以一套动力结构实现双边压膜，且完成了压膜片在两个自由度方向的运动驱动。另外，当压膜片通过以上动力传动从外侧上方沿弧形路径运动至隔膜上方后，通过压膜支块的另一侧壁上竖直设置的压膜气缸输出竖直方向的动力给第三滑座，从而驱动第三滑座带动压膜片下压隔膜。

针对极片组自动下料、包胶及包胶过程中持续压胶带问题，本发明独创性地设计了包胶下料机构，包胶下料机构设置于下料工位的外侧，整体包括导胶压胶组件、包胶组件及下料组件，下料组件对接下滑轨，包胶组件设置于下料组件与下滑轨对接处，导胶压胶组件架设在包胶组件的上方；包胶组件包括两组，分别对称设置于下滑轨两侧，以包胶直线电机作为输出结构，驱动包胶直线滑座在靠近或远离下滑轨方向来回直线运动，通过包胶旋转电机驱动包胶旋转座旋转运动，通过夹紧气缸驱动上下两夹片从外侧夹紧极片组后，包胶旋转座带动极片组旋转运动，从而使端头粘附在极片组表面的胶带沿极片组外轮廓完整包覆极片组。

为保证包胶过程中胶带的平面度以及维持极片组旋转包覆胶带过程中，持续性地外压覆胶带，本发明独创性地设计了导胶压胶组件，导胶压胶组件以导胶支架作为承载结构，在导胶支架的侧壁上间隔设有导胶部件和持续压胶部件，其中导胶部件用于将胶带水平导出至包胶组件处，并保证胶带导出和包覆时的平面度，压胶部件用于实现在极片组旋转包覆胶带过程中，沿着极片组表面轮廓持续性地提供外压胶带的持续压力，既能有效地使胶带与极片组良好粘附同时还能避免极片组旋转胶带包覆时出现表面褶皱情况，有效地保证了包胶质量。导胶部件包括导胶气缸、导胶滑座和导胶辊，导胶滑座沿竖直方向可滑动地连接在导胶支架的侧壁上，导胶气缸竖直设置，且输出端与导胶滑座连接，驱动导胶滑座升降运动；导胶辊可转动地连接在导胶滑座的底部，并与导胶滑座底部留有间隙空间，待包覆的胶带从该间隙空间穿过后，在导胶辊表面铺开，并经导胶辊张紧，同时通过导胶气缸驱动导胶辊升降运动还可以根据实时加工情况条状胶带张紧力。压胶部件以水平连接于导胶支架侧壁上的压胶支座为载体，压胶支座上设有竖直向上延伸的压胶竖支板，压胶支座上沿竖直方向可滑动地插设有两根压胶导杆，压胶导杆的上下两端分别水平连接有压胶横支板和压胶下支板，压胶横支板、压胶导杆和压胶下支板形成整体的升降结构，压胶横支板活动套设在连接于压胶竖支板上的压胶连杆上，通过压胶连杆对压胶横支板进行一定距离的限位，避免压胶竖支板未包胶时，由于下方没用极片组支撑，因其自身重力作用完全掉落至极片组下方，压胶下支板底部连接平行间隔地连接有压辊支板，两压辊之间的间隙之间可转动地连接有压辊；自然状态下，通过压胶横支板、压胶导杆、压胶下支板、压辊支板及压辊的自身重力作用，以上各结构整体沿着压胶导杆及压胶连杆下降，通过压辊将胶带压紧在极片组表面，当极片组旋转以使胶带沿极片组外轮廓包覆时，随着压辊与极片组接触点高度变化，极片组给压辊的反作用力也可推动上述各结构向上顶起，使压辊始终维持将胶带压紧极片组，有效地保证了胶带包覆质量和平整度。胶带包覆完成后经下料组件的活动夹爪和固定夹爪上下夹紧固定，从两组包胶组件处接住极片组后，通过第一直线模组的驱动将极片组送出下料，同时，利用下料旋转电机驱动下料旋转座旋转运动可带动极片组旋转90°送出，并利用下料升降模组调整在接料和送料时极片组在竖直方向上的高度，实现了自动接料、旋转送料。

附图说明

图1为本发明的流程示意图。

图2为本发明的立体结构示意图之一。

图3为本发明的立体结构示意图之二。

图4为本发明的立体结构示意图之三。

图5为本发明的立体结构示意图之四。

图6为本发明叠片平台与驱动机构的立体结构示意图之一。

图7为本发明叠片平台与驱动机构的立体结构示意图之二。

图8为本发明叠片平台与驱动机构的立体结构示意图之三。

图9为本发明叠片平台与驱动机构的立体结构示意图之四。

图10为本发明隐藏部件后的叠片平台与驱动机构的立体结构示意图之一。

图11为本发明隐藏部件后的叠片平台与驱动机构的立体结构示意图之二。

图12为本发明隐藏部件后的叠片平台与驱动机构的立体结构示意图之三。

图13为本发明叠片平台的立体结构示意图之一。

图14为本发明叠片平台的立体结构示意图之二。

图15为本发明叠片平台的立体结构示意图之三。

图16为本发明驱动机构的立体结构示意图之一。

图17为本发明驱动机构的立体结构示意图之二。

图18为本发明驱动机构的立体结构示意图之三。

图19为本发明压膜组件的立体结构示意图之一。

图20为本发明压膜组件的立体结构示意图之二。

图21为本发明压膜组件的立体结构示意图之三。

图22为本发明压膜组件的立体结构示意图之四。

图23为本发明升降机构的立体结构示意图之一。

图24为本发明升降机构的立体结构示意图之二。

图25为本发明包胶下料机构的立体结构示意图之一。

图26为本发明包胶下料机构的立体结构示意图之二。

图27为本发明导胶压胶组件的立体结构示意图之一。

图28为本发明导胶压胶组件的立体结构示意图之二。

图29为本发明导胶压胶组件的立体结构示意图之三。

图30为本发明包胶组件的立体结构示意图之一。

图31为本发明包胶组件的立体结构示意图之二。

图32为本发明包胶组件的立体结构示意图之三。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步描述：

如图1至图32所示，本发明采取的技术方案如下：一种平台循环供应式叠片生产线，包括叠片机构2、叠片平台3、驱动机构4、升降机构5、滑轨6及包胶下料机构，其中，上述滑轨6包括沿竖直方向平行间隔设置的上滑轨及下滑轨，上滑轨与下滑轨两侧上下对应处分别设有升降工位，且上滑轨上设有叠片工位，下滑轨的一端设有下料工位；上述叠片平台3可滑动地设置在滑轨6上，经滑轨6侧部的传送带驱动而直线运动；上述升降机构5包括两套，分别设置于两侧升降工位处，升降机构5接取叠片平台3，并驱动叠片平台3在上滑轨及下滑轨之间转移；上述驱动机构4设置于叠片工位处，叠片机构2设置于叠片工位上方，驱动机构4定位顶升叠片平台3，打开叠片平台3叠片，且叠片过程中压隔膜；上述包胶下料机构设置于下料工位外侧，叠片平台3移送极片组至下料工位处，包胶下料机构将胶纸包覆在极片组外部并下料。

如图5至至图14所示，为本发明的叠片平台3示意图，本发明的叠片平台3包括平台支座31、叠片支板35及压料组件，其中，上述平台支座31水平设置，平台支座31的底部两侧竖直向下延伸，并设有直线滑座32，直线滑座32可滑动地连接在滑轨上；上述叠片支板35水平设置于平台支座31的上方，叠片支板35上交替叠放正极片、隔膜和负极片，形成极片组；叠片支板35的底部竖直连接有至少两根导柱34，导柱34可滑动地插设在平台支座31上；上述压料组件包括两组，两组压料组件分别设置于平台支座31的左右两侧，压料组件从两侧压紧叠片支板35上的极片组；

平台支座31的底部开设有上下贯通的通孔33；叠片支板35上部设有真空吸板36，真空吸板36表面布设有多个真空吸孔，通过真空吸孔产生的负压向下吸附隔膜；

压料组件包括压料支座37、压料滑座38、弹簧柱39及压料片310，其中，上述压料支座37包括两个，两压料支座37间隔设置于平台支座31的侧壁上，压料支座37的上部形成支撑平台，支撑平台下方的压料支座37侧壁上竖直设有直线滑轨；压料滑座38可滑动地连接在直线滑轨上，压料滑座38的顶部水平延伸形成安装平台；弹簧柱39竖直可滑动地插设在支撑平台上，且固定插设在安装平台内，弹簧柱39的上下两端分别延伸至支撑平台上方及安装平台下方，弹簧柱39上套设有弹簧，弹簧设置于支撑平台与安装平台之间，弹簧向下的弹力下推压料滑座38；压料片310水平连接在弹簧柱39的顶部，并延伸至真空吸板36上方，弹簧弹力驱动压料滑座38带动弹簧柱39带动压料片310下压。

如图5至图11、图15至图21为本发明驱动机构4的示意图，本发明的驱动机构4包括驱动支板41、顶升组件、开料组件及压膜组件，其中，上述驱动支板41水平设置，驱动支板41的左右两侧平行间隔地设置有单元滑轨42，单元滑轨42与滑轨6对接，平台支座31底部的直线滑座可滑动地嵌设在单元滑轨42上；上述顶升组件设置在驱动支板41的下方，且竖直向上穿过驱动支板41，顶升组件输出向上的动力至叠片支板35，驱动叠片支板35升降运动；上述开料组件包括两组，两开料组件分别设置于驱动支板41的左右两侧，并与压料组件上下对应设置，开料组件输出向上的动力至压料组件，使压料组件向上运动松开物料；上述压膜组件包括两组，两组压膜组件分别设置于驱动支板41的左右两侧，压膜组件从外侧及上侧压紧叠片支板35上的隔膜。

如图15至图17所示，本发明的顶升组件包括顶升气缸43及顶柱44，顶升气缸43设置在驱动支板41的底部，且输出端朝上设置；顶柱44竖直连接在顶升气缸43的输出端上，且穿过驱动支板41向上延伸；叠片平台3移动至叠片工位处时，顶柱44向上穿过平台支座31的通孔33向上顶住叠片支板35，将叠片支板35向上顶起靠近叠片机构2，以便叠片机构2在叠片平台3上逐次叠片。

开料组件包括开料电机45、传动凸轮46、开料座47、开料弹簧48、开料传动轮49、旋转电机410及开料杆411，开料组件的开料电机45包括两个，两开料电机45设置在驱动支板的底部，并与叠片平台3的两压料支座37上下对应设置，且输出方向朝驱动支板41的外侧设置，传动凸轮46连接于开料电机45的输出轴上，经开料电机45驱动而旋转运动；开料组件的开料座47包括两个，开料座47对应设置于开料电机45的外侧，且上下贯通驱动支板41，沿竖直方向在驱动支板41上自由滑动；上述旋转电机410设置在开料座47的底部，且输出轴穿过开料座47向上延伸；上述开料传动轮49可转动地设置在旋转电机410的侧壁上，且位于传动凸轮46的上方，开料电机45驱动传动凸轮46旋转运动时，传动凸轮46推动开料传动轮49上升或下降，开料传动轮49带动旋转电机410及开料座47升降运动；上述开料杆411竖直连接在旋转电机410的输出端上，并经旋转电机410驱动而旋转运动；开料杆411的顶部与叠片平台3的开料组件的弹簧柱39的底部连接；开料杆411经旋转电机驱动而旋转运动时，驱动弹簧柱39带动压料片310旋转运动；开料电机45通过传动凸轮46、开料传动轮49将旋转运动转换为竖直方向的升降运动，从而驱动旋转电机410及开料座47带动开料杆411升降运动，开料杆411上顶弹簧柱39，从而使弹簧柱39带动压料片310向上运动。从而在叠片前，实现了压料片310向上顶起，并从叠片平台的真空吸板36上方旋转至真空吸板36外侧，从而将真空吸板36上方空间留出，以避免叠片时造成运动干涉；叠片完成真空吸板36上方形成极片组后，压料片310旋转从外侧旋转至真空吸板36上方，并下降压住极片组，以便于叠片平台3运送极片组时，保证极片组内各极片和隔膜位置稳定性。上述开料弹簧48竖直连接在开料座47与驱动支板41的底面之间，使开料座47与驱动支板41保持柔性连接。

如图18至图21所示，本发明的压膜组件包括压膜支板412、压膜电机413、传动轴414、第一凸轮415、第二凸轮416、压膜支座417、第一滑座418、第一传动轮419、传动支架420、传动摆块422、第二传动轮423、第二滑座424、压膜支块425、压膜气缸426、第三滑座427、第三传动轮428、连接支架429及压膜片430，其中，上述压膜支板412竖直设置在驱动支板41上，并位于单元滑轨42的外侧；上述压膜支座417设置在压膜支板412上；上述压膜电机413设置于压膜支板412的一侧；上述传动轴414可转动地插设在压膜支座417内，且通过传动带与压膜电机413的输出轴连接，压膜电机413驱动传动轴414旋转运动；上述第一凸轮415和第二凸轮416包括两套，第一凸轮415及第二凸轮416分别间隔连接在传动轴414两端延伸出压膜支座417外侧部分；上述第一滑座418沿竖直方向可滑动地连接在压膜支座417的侧壁上；上述第一传动轮419可转动地连接在第一滑座418的侧壁上，并位于第二凸轮416的上方，第二凸轮416旋转时通过第一传动轮419推动第一滑座418升降运动；上述传动支架420竖直设置在第一滑座418的顶部，传动支架420中部开设有水平条槽421；上述传动摆块422的可转动地连接在压膜支座417的侧壁上，并位于第一滑座418与压膜支座417侧壁之间的间隙空间中，传动摆块422的下端为圆形块体，圆形块体贴近第一凸轮415，且倾斜向上延伸在上端形成带有内凹槽体的拨块结构；上述第二滑座424沿水平方向可滑动地连接在压膜支座417顶部设置的直线滑轨上，第二滑座424沿靠近或远离叠片平台方向自由滑动；上述第二传动轮423可转动地连接在第二滑座424的侧壁上，且位于传动摆块422上方的拨块内凹槽体内，第一凸轮415旋转时通过圆形块体推动传动摆块422旋转，传动摆块422通过上部的拨块结构推动第二传动轮423带动第二滑座424直线滑动；上述压膜支块425竖直设置在第二滑座424上，压膜气缸426竖直设置于压膜支块425的一侧，且输出端向上设置，第三滑座427沿竖直方向可滑动地连接在压膜支块425另一侧壁上，且与压膜气缸426的输出端连接，压膜气缸426驱动第三滑座427升降运动；上述连接支架429的上端通过连杆与第三滑座427的侧壁连接，连接支架429的下部侧壁上可转动地连接有第三传动轮428，第三传动轮428嵌入水平条槽421内，并在水平条槽421内自由滑动；上述压膜片430连接在第三滑座427的顶部，并水平朝叠片平台3方向延伸。当第一凸轮415和第二凸轮416同步旋转运动时，第一凸轮415通过传动摆块422驱动第二滑座424带动压膜支块425、压膜气缸426、第三滑座427、第三传动轮428、连接支架429及压膜片430整体直线运动，以便靠近或远离叠片平台3；同时，通过第三传动轮428在水平条槽421内滑动，避免与传动支架420产生运动干涉。同步地，第二凸轮416通过第一传动轮419带动第一滑座418及传动支架420整体升降运动，通过传动支架420内水平条槽421将竖直方向的驱动力传递至第三传动轮428，第三传动轮428通过连接支架429将竖直方向驱动力传递至第三滑座427，使得第三滑座427带动压膜片430升降运动。以上结构通过压膜电机413输出的一个动力机构同步实现了压膜片430在竖直方向和水平方向的同步运动，同时避免了相互垂直的两个方向运动时的运动干涉。

如图22至图23所示，本发明的升降机构5包括升降支座51、升降电机52及升降滑座53，其中，上述升降支座51竖直设置，升降支座51的中部竖直设有丝杆，丝杆两端分别可转动地连接在升降支座51的底板及顶板上，升降支座51的一侧壁上竖直设有两条直线滑轨；上述升降电机52设置于升降支座51的底板上，且输出轴通过传动带与丝杆连接；上述升降滑座53可滑动地连接在直线滑轨上，升降滑座53的侧部通过丝杆座与丝杆螺纹连接，升降电机52驱动丝杆旋转运动，丝杆通过丝杆座驱动升降支座51升降运动。

如图24至图25所示，本发明的包胶下料机构包括导胶压胶组件7、包胶组件8及下料组件9，其中，上述下料组件9沿直线方向设置于下料工位的侧方；上述包胶组件8沿垂直与滑轨6方向设置于下料工位与下料组件9之间，包胶组件8包括两组，分别沿滑轨6方向对称设置，两组包胶组件8从两侧夹紧极片组，并带动极片组旋转运动；上述导胶压胶组件7架设在包胶组件8上方，胶带穿过导胶压胶组件7，张紧并压覆在极片组表面，导胶压胶组件7将胶带压紧，并随极片组旋转运动沿极片组外轮廓压胶带；上述下料组件9夹紧包胶完成的极片组，并下料。

如图26至图28所示，本发明的导胶压胶组件7包括导胶支架71、导胶气缸72、导胶滑座73、导胶辊74、压胶支座75、压胶竖支板76、压胶横支板78、压胶连杆77、压胶导杆79、压胶下支板710、压辊支板711及压辊712，其中，上述导胶支架71竖直设置，导胶气缸72竖直连接于导胶支架71侧壁上，且输出端朝下设置；上述导胶滑座73沿竖直方向可滑动地连接在导胶支架71的侧壁上，并与导胶气缸72的输出端连接，导胶气缸72驱动导胶滑座73升降运动；上述导胶辊74可转动地设置在导胶滑座73的底部，并与导胶滑座73的底面之间留有间隙，带包胶的胶带从盖间隙穿过，经导胶辊74张紧，并通过导胶气缸72输出竖直方向的动力驱动导胶辊74升降运动，以便调整张紧力。

压胶支座75水平连接于导胶支架71的侧壁上；压胶竖支板76竖直连接在压胶支座75上；上述压胶连杆77竖直连接在压胶竖支板76上；上述压胶横支板78水平设置在压胶支座75上方，并套设在压胶连杆77上，压胶横支板78沿压胶连杆77在竖直方向自由滑动；上述压胶下支板710水平设置在压胶支座75的下方，并通过压胶导杆79连接在压胶横支板78上；压胶横支板78、压胶导杆79及压胶下支板710形成整体升降结构；压胶导杆79包括两根，两根压胶导杆79穿过压胶支座75，并在压胶支座75内自由滑动，以便导向；上述压辊支板711包括两块，两压辊支板711平行间隔地设置在压胶下支板710的下部；上述压辊712可转动地连接在两压辊支板711之间的间隙空间内；自然状态下压胶横支板78、压胶导杆79、压胶下支板710、压辊支板711及压辊712形成的整体结构在自身重力作用下下降，压紧包覆在极片组表面的胶带上，当极片组在包胶组件8带动下旋转运动时，压辊712沿着极片组表面轮廓将胶带持续辊压在极片组表面，极片组给压辊712的反作用力推动压胶横支板78在压胶连杆77上向上滑动。

如图29至图31所示，本发明的包胶组件8包括包胶底座81、包胶直线电机82、包胶直线滑座83、包胶升降电机84、包胶升降滑座85、包胶支板86、包胶旋转电机87、减速机88、包胶旋转座89、夹紧气缸810、夹紧座811及夹片812，其中，上述包胶底座81水平设置，包胶底座81上设有两条平行间隔设置的直线滑轨，两直线滑轨之间设有丝杆；上述包胶直线滑座83可滑动地嵌设在直线滑轨上，包胶直线滑座83的底部通过丝杆座与丝杆连接；上述包胶直线电机82设置于包胶底座81的一侧，且输出端通过传动带与丝杆连接，包胶直线电机82驱动丝杆旋转运动，丝杆通过丝杆座驱动包胶直线滑座83沿直线滑轨来回直线运动；上述包胶升降电机84设置在包胶直线滑座83向上延伸的竖支撑板一侧，且输出端朝下设置；竖支撑板的另一侧可转动地设有竖直杆，竖支杆通过传动带与包胶升降电机84的输出端连接，包胶升降电机84驱动竖丝杆旋转运动；上述包胶升降滑座85可滑动地连接在竖支撑板的另一侧，并通过丝杆座与竖丝杆连接，竖丝杆旋转时通过丝杆座驱动包胶升降滑座85升降运动；上述包胶支板86水平设置在包胶升降滑座85的顶部；上述包胶旋转电机87水平设置在包胶支板86上，减速机88设置于包胶旋转电机87的一侧，且与包胶旋转电机87的输出端连接；上述包胶旋转座89连接在减速机的输出端上，经减速据88驱动而旋转运动；夹紧气缸810竖直设置在包胶旋转座89的侧壁上，夹紧气缸810的两输出端上下间隔设置；上述夹紧座811包括两个，两夹紧座811分别上下间隔地连接在夹紧气缸810的两输出端上，经夹紧气缸810驱动而夹紧或松开；上述夹片812包括两组，夹片812两两一组分别水平间隔地连接在两夹紧座811上，夹紧座811驱动上下两组夹片812夹紧或松开极片组。

如图24至图25所示，本发明的下料组件9包括第一直线模组91、第一下料滑座92、第二直线模组93、第二下料滑座94、下料升降模组95、下料升降座96、下料连板97、下料旋转电机98、下料旋转座99、下料竖板910、固定夹座911、固定夹爪912、夹爪气缸913、活动夹座914及活动夹爪915，其中，上述第一直线模组91沿滑轨6方向设置在下料工位外侧，第一下料滑座92连接在第一直线模组91的输出端上，经第一直线模组91驱动而直线运动；上述第二直线模组93沿垂直于第一直线模组91方向设置在第一下料滑座92上；上述第二下料滑座94连接在第二直线模组93的输出端上，经第二直线模组93驱动而直线运动；上述下料升降模组95设置在第二下料滑座94上，且输出端沿竖直方向设置；上述下料升降座96连接在下料升降模组95的输出端上，经下料升降模组95驱动而升降运动；上述下料连板97水平连接在下料升降座96的底部，下料连板97上开设有通槽；上述下料旋转电机98竖直连接在下料连板97底部，并穿过通槽；上述下料旋转座99水平可转动地设置在下料连板97远离下料升降座96一侧的上部，下料旋转座99下部连接有传动轴，传动轴通过传动带与下料旋转电机98的输出轴连接，下料旋转电机98驱动下料旋转座99旋转运动；上述下料竖板910设置在下料旋转座99上；上述固定夹座911水平连接在下料竖板910的下部一侧壁上，固定夹爪912包括两个，两固定夹爪912水平间隔连接在固定夹座911的侧壁上；上述夹爪气缸913竖直连接在下料竖板910的另一侧壁上，且输出端朝上设置；上述活动夹座914沿竖直方向可滑动地连接在下料竖板910的侧壁上，且顶部通过连接块与夹爪气缸913的输出端连接，夹爪气缸913驱动活动夹座914升降运动；上述活动夹爪915包括两个，两活动夹爪915水平间隔地连接在活动夹座914的侧壁上，并分别于两固定夹爪912上下对应设置，夹爪气缸913驱动活动夹座914带动活动夹爪915升降运动，活动夹爪915与固定夹爪912夹紧或松开极片组。

一种平台循环供应式叠片生产线的循环叠片工艺，包括如下工艺步骤：

S1、空平台供应：叠片平台上叠片完成的极片组在下料工位取出后，空叠片平台沿下滑轨移动至升降机构处，升降机构将叠片平台转移至上滑轨，叠片平台沿上滑轨移动至叠片工位处；

S2、平台定位及顶升：步骤S1中的叠片平台在叠片工位处经驱动机构提供向上的动力穿过叠片平台的平台支座定位叠片平台，且将平台支座上方的叠片支板向上顶起靠近叠片机构；

S3、叠片：步骤S2中叠片平台顶升到位后，叠片机构将正负极片交错叠合在叠片平台上，正负极片之间穿插覆盖隔膜；

S4、平台下料：步骤S3中叠片平台上的极片叠合完成后，形成极片组，驱动机构向下回缩，叠片支板下降，叠片平台在上滑轨上直线移动至下降工位处，经升降机构转移至下滑轨，并沿下滑轨直线移动至下料工位处；

S5、夹料及包胶：步骤S4中的叠片平台移动至下料工位处后，叠片平台松开极片组，包胶下料机构的包胶组件夹紧极片组，空叠片平台如步骤S1回退；包胶下料机构的导胶压胶组件将胶带导出并压覆在极片组上后，包胶组件带动极片组旋转运动，使胶带包覆在极片组表面；

S6、胶带切断：步骤S5中极片组胶纸包覆完成后，通过切刀切断胶带；

S7、极片组下料：包胶下料机构的下料组件夹紧步骤S6中包胶完成后的极片组，包胶组件松开极片组，下料机构将极片组搬移下料。

步骤S3叠片时，穿插覆盖在正负极片之间的隔膜带经设置于叠片工位处的驱动机构的两组压膜组件从外侧上方压紧。

所述的步骤S3叠片时，叠片平台的压料组件经驱动机构的开料组件向上顶升，并旋转至叠片平台外侧，以便叠片；上述步骤S4叠片平台带动极片组下料时，开料组件驱动压料组件旋转返回叠片平台上方，并松开向上的顶推力，压料组件在内部弹力作用下自动压紧极片组。

步骤S5中包胶组件夹住极片组旋转时，导胶压胶组件通过自身重力作用将胶带压紧极片组表面，极片组旋转反作用力克服重力作用推动导胶压紧组件上升，使极片组旋转过程中保持压胶状态。

进一步，本发明设计了一种采用叠片平台循环沿矩形路径循环运动，实现自动承载叠片及极片组运载，有效地减少了待料时间，极好地提升了整线产能，具备自压料式功能，保证了极片组运载位置稳定性，且具备自动顶升开料及旋转规避干涉功能，有效保证了叠片与极片组运载自动衔接，且通过外侧及上侧两个自由度方向压膜，实现自动压膜及规避与极片叠片干涉，有效保证了压膜与叠片自动衔接，且利用重力自压胶与极片组旋转包胶协同，实现自动包胶的同时维持持续压胶，有效保证包胶质量的平台循环供应式叠片生产线及其循环叠片工艺。

本发明针对电芯自动化产线集成需求，独创性地将叠片平台同时作为叠片承载和极片组运载结构，采用上下间隔设置的上滑轨和下滑轨形成叠片平台运动路径，在上滑轨与下滑轨两侧分别设置升降机构，组成矩形运动路径，其中，上滑轨实现空平台供应，下滑轨为叠片后承载极片组的满平台下料，在上滑轨上设有叠片工位，下滑轨向外延伸的一端设有下料工位，多个叠片平台在叠片工位和下料工位之间流动实现平台循环供应，叠片完成后的满平台移走后，下一个空平台衔接进入叠片工位进行叠片，有效地减少了叠片和下料之间的待料时间，在提升整线自动化程度的同时极大地提升了整线产能。

针对以上叠片平台自动循环供应的工艺要求以及极片组运载过程中位置稳定性要求高的情况，本发明在叠片平台内集成设计有压料组件，压料组件包括两组，分别设置在叠片支板的左右两侧，压料组件的作用在于将叠片平台上叠合完成后的极片组从两侧压紧，以便于叠片平台在运载极片组过程中保证极片组的位置稳定，且使其内的各极片和隔膜不发生错位。同时，由于叠片平台除了运载极片组，其主要功能在于作为叠片时的承载部件，因此压料组件在保证压紧极片组的前提下还需要避免与叠片动作干涉。本发明的压料组件以设置在平台支座两侧壁上的压料支座作为载体，压料支座内竖直插设有弹簧柱，弹簧柱的两端分别延伸至压料支座的上下两侧，且与压料支座活动连接，弹簧柱的顶部水平连接有压料片，弹簧柱的下部插设在压料滑座上，压料滑座沿竖直方向可滑动地连接在平台支座的侧壁上；自然状态下弹簧柱外套设的弹力产生弹力向下抵推压料滑座，使得压料滑座带的弹簧柱下降，弹簧柱带的压料片向下压紧极片组；叠片平台运动至叠片工位处进行叠片时，叠片工位处设置的驱动机构的开料组件首先驱动弹簧柱旋转运动，使压料片从叠片平台上方旋转至外侧，从而解决了干涉叠片的问题；另外，在将极片组下料时，开料组件还输出向上的动力给压料组件，使得弹簧柱带的压料片向上运动，松开极片组，以便于取出极片组。

针对叠片平台的在叠片工位处的定位及抬升叠片问题，驱动压料片旋转及上升以避免叠片干涉及极片组下料问题，叠片时交替压隔膜工艺需求，本发明独创性地设计了驱动机构。驱动机构固定设置于叠片平台处，不随叠片平台运动，同时其内部的单元滑轨与上滑轨对接，以便叠片平台滑入。驱动机构以驱动支板作为承载结构，整体包括顶升组件、开料组件及压膜组件。

本发明的顶升组件设置于驱动支板下方，以顶升气缸作为动力机构，顶升气缸输出向上的动力至顶柱，顶柱穿过驱动支板及叠片平台的平台支座将设置于平台支座上方用于承载叠片的真空吸板向上顶起至叠片机构下方，以便于叠片机构将正负极片叠合至真空吸板上，上顶真空吸板的同时，通过顶柱将平台支座导向限位，实现叠片平台整体自动定位。本发明的开料组件包括两组，两组开料组件上下对应叠片平台的压料组件设置在驱动支板的左右两侧。

基于压料组件所需的压极片、松极片下料及避免叠片干涉要求，本发明的开料组件同时输出向上的动力给叠片平台的压料组件用以松开极片，同时还集成有在水平面内输出旋转动力功能；具体地，从空间利用角度出发，以设置于驱动支板底部的开料电机作为向上动力输出部件，通过传动凸轮及开料传动轮将开料电机旋转动力转换为向上的直线动力，驱动竖直穿插设置在驱动支板上的开料支座升降运动，开料支座带动竖直设置在其底部的旋转电机升降，旋转电机的输出轴上竖直连接有开料杆，开料支座带的旋转电机及开料杆向上顶起的同时，旋转电机还驱动开料杆旋转运动，从而通过顶端与压料组件的弹簧柱连接的开料杆向上顶起弹簧柱以便松开极片组，同时开料杆还带的弹簧柱及其上的压料片旋转运动，使压料片旋转至叠片平台上方压紧极片组或者在叠片时，水平旋转至叠片平台外侧，避免叠片时运动干涉。

本发明的压膜组件包括两组，分别设置在驱动支板上方左右两侧，两组压膜组件在叠片时当隔膜覆盖在极片表面后，从隔膜两侧将隔膜压紧。由于压隔膜在叠片过程中交替进行，因此压膜的同时需实时保证避免与叠极片产生运动干涉，为实现压隔膜的同时实时规避运动干涉，本发明的压膜组件实现了从外侧及上侧两个自由度方向压膜，从运动轨迹来看即从叠片平台外侧以弧形路径运动至隔膜上方压住隔膜，而实现上述两个自由度方向的驱动，本发明压膜组件仅通过一个动力输出实现，具体地，压膜组件以竖直设置在驱动支板上的压膜支板为承载结构，在压膜支板下部一侧设有压膜电机作为动力输出部件，压膜支板的顶部设有压膜支座，压膜电机的动力通过传动待输出至压膜支座内插设的传动轴上，传动轴的两端分别形成两个动力输出支点，两输出支点同步输出，形成同步运动的双边压膜形式，相比于单边压膜更能保证压膜时的稳定性，减少对隔膜表面平面度的影响；对于单边压膜，通过传动轴上间隔设置的第一凸轮和第二凸轮作为传动部件，第一凸轮和第二凸轮上方对应设有传动摆块和第一传动轮，当传动轴带的第一凸轮和第二凸轮旋转运动时，第一凸轮和第二凸轮将旋转动力输出为竖直方向的直线运动，向上的动力分别输出值传动摆块和第一传动轮，其中，第一传动轮带动可转动地连接于压膜支座侧壁上的传动摆块旋转摆动，传动摆块将竖直方向的动力转换为水平直线方向的动力，传动摆块的上端通过内凹槽体的拨块结构带动第二传动轮水平直线运动，第二传动轮带动可滑动地设置于压膜支座顶部的第二滑座直线运动，第二滑座带动设置于其上的压膜支块、压膜气缸及压膜片同步直线运动，从而实现了压膜片在叠片内外侧水平方向自由度的动力驱动。另外，第二凸轮通过第一传动轮驱动设置于压膜支座侧壁上的第一滑座升降运动，为了将该竖直动力输出至压膜片，实现竖直方向自由度的动力输出，由于第二滑座仅能维持水平方向的自由滑动，在竖直方向无法运动，因此在向上动力输出和水平动力输出过程中需要解决两者的运动干涉，即第一滑座的竖直动力直接输出给第二滑座是无法带动压膜片升降运动的。为解决该干涉问题，本发明在第一滑座的顶部设有传动支架，传动支架的内部开设有与第二滑动运动方向相同的水平条槽，水平条槽内科滑动地嵌设有第三传动轮，同时在压膜支块的侧部沿竖直方向可滑动地设有第三滑座，第三滑座通过连接支架与第三传动轮连接，当第一滑座通过传动支架升降时，通过条状滑槽带动第三传动轮升降，第三传动轮通过连接支架带动第三滑座升降运动，第三滑座带动水平连接于其上的压膜片升降运动，从而在保证水平直线运动的前提下避免了第二滑座对竖直方向的运动干涉；另外，当第二滑座水平直线运动时，第三传动轮在水平条槽内的直线滑动，从而避免了竖直方向对水平方向的运动干涉，通过以上传动结构在避免两个垂直方向运动干涉的前提下，以一套动力结构实现双边压膜，且完成了压膜片在两个自由度方向的运动驱动。另外，当压膜片通过以上动力传动从外侧上方沿弧形路径运动至隔膜上方后，通过压膜支块的另一侧壁上竖直设置的压膜气缸输出竖直方向的动力给第三滑座，从而驱动第三滑座带动压膜片下压隔膜。

针对极片组自动下料、包胶及包胶过程中持续压胶带问题，本发明独创性地设计了包胶下料机构，包胶下料机构设置于下料工位的外侧，整体包括导胶压胶组件、包胶组件及下料组件，下料组件对接下滑轨，包胶组件设置于下料组件与下滑轨对接处，导胶压胶组件架设在包胶组件的上方；包胶组件包括两组，分别对称设置于下滑轨两侧，以包胶直线电机作为输出结构，驱动包胶直线滑座在靠近或远离下滑轨方向来回直线运动，通过包胶旋转电机驱动包胶旋转座旋转运动，通过夹紧气缸驱动上下两夹片从外侧夹紧极片组后，包胶旋转座带动极片组旋转运动，从而使端头粘附在极片组表面的胶带沿极片组外轮廓完整包覆极片组。

为保证包胶过程中胶带的平面度以及维持极片组旋转包覆胶带过程中，持续性地外压覆胶带，本发明独创性地设计了导胶压胶组件，导胶压胶组件以导胶支架作为承载结构，在导胶支架的侧壁上间隔设有导胶部件和持续压胶部件，其中导胶部件用于将胶带水平导出至包胶组件处，并保证胶带导出和包覆时的平面度，压胶部件用于实现在极片组旋转包覆胶带过程中，沿着极片组表面轮廓持续性地提供外压胶带的持续压力，既能有效地使胶带与极片组良好粘附同时还能避免极片组旋转胶带包覆时出现表面褶皱情况，有效地保证了包胶质量。导胶部件包括导胶气缸、导胶滑座和导胶辊，导胶滑座沿竖直方向可滑动地连接在导胶支架的侧壁上，导胶气缸竖直设置，且输出端与导胶滑座连接，驱动导胶滑座升降运动；导胶辊可转动地连接在导胶滑座的底部，并与导胶滑座底部留有间隙空间，待包覆的胶带从该间隙空间穿过后，在导胶辊表面铺开，并经导胶辊张紧，同时通过导胶气缸驱动导胶辊升降运动还可以根据实时加工情况条状胶带张紧力。压胶部件以水平连接于导胶支架侧壁上的压胶支座为载体，压胶支座上设有竖直向上延伸的压胶竖支板，压胶支座上沿竖直方向可滑动地插设有两根压胶导杆，压胶导杆的上下两端分别水平连接有压胶横支板和压胶下支板，压胶横支板、压胶导杆和压胶下支板形成整体的升降结构，压胶横支板活动套设在连接于压胶竖支板上的压胶连杆上，通过压胶连杆对压胶横支板进行一定距离的限位，避免压胶竖支板未包胶时，由于下方没用极片组支撑，因其自身重力作用完全掉落至极片组下方，压胶下支板底部连接平行间隔地连接有压辊支板，两压辊之间的间隙之间可转动地连接有压辊；自然状态下，通过压胶横支板、压胶导杆、压胶下支板、压辊支板及压辊的自身重力作用，以上各结构整体沿着压胶导杆及压胶连杆下降，通过压辊将胶带压紧在极片组表面，当极片组旋转以使胶带沿极片组外轮廓包覆时，随着压辊与极片组接触点高度变化，极片组给压辊的反作用力也可推动上述各结构向上顶起，使压辊始终维持将胶带压紧极片组，有效地保证了胶带包覆质量和平整度。胶带包覆完成后经下料组件的活动夹爪和固定夹爪上下夹紧固定，从两组包胶组件处接住极片组后，通过第一直线模组的驱动将极片组送出下料，同时，利用下料旋转电机驱动下料旋转座旋转运动可带动极片组旋转90°送出，并利用下料升降模组调整在接料和送料时极片组在竖直方向上的高度，实现了自动接料、旋转送料。

本发明的实施例只是介绍其具体实施方式，不在于限制其保护范围。本行业的技术人员在本实施例的启发下可以作出某些修改，故凡依照本发明专利范围所做的等效变化或修饰，均属于本发明专利权利要求范围内。

Claims (9)

1.一种平台循环供应式叠片生产线，其特征在于：包括叠片机构（2）、叠片平台（3）、驱动机构（4）、升降机构（5）、滑轨（6）及包胶下料机构，其中，上述滑轨（6）包括沿竖直方向平行间隔设置的上滑轨及下滑轨，上滑轨与下滑轨两侧上下对应处分别设有升降工位，且上滑轨上设有叠片工位，下滑轨的一端设有下料工位；上述叠片平台（3）可滑动地设置在滑轨（6）上，经滑轨（6）侧部的传送带驱动而直线运动；上述升降机构（5）包括两套，分别设置于两侧升降工位处，升降机构（5）接取叠片平台（3），并驱动叠片平台（3）在上滑轨及下滑轨之间转移；上述驱动机构（4）设置于叠片工位处，叠片机构（2）设置于叠片工位上方，驱动机构（4）定位顶升叠片平台（3），打开叠片平台（3）叠片，且叠片过程中压隔膜；上述包胶下料机构设置于下料工位外侧，叠片平台（3）移送极片组至下料工位处，包胶下料机构将胶纸包覆在极片组外部并下料。

2.根据权利要求1所述的一种平台循环供应式叠片生产线，其特征在于：所述的叠片平台（3）包括平台支座（31）、叠片支板（35）及压料组件，其中，上述平台支座（31）水平设置，平台支座（31）的底部两侧竖直向下延伸，并设有平台滑座（32），平台滑座（32）可滑动地连接在滑轨（6）上；上述叠片支板（35）水平设置于平台支座（31）的上方，叠片支板（35）上交替叠放正极片、隔膜和负极片，直至形成极片组；叠片支板（35）的底部竖直连接有至少两根导柱（34），导柱（34）可滑动地插设在平台支座（31）上；上述压料组件包括两组，两组压料组件分别设置于平台支座（31）的左右两侧，压料组件从外侧压紧叠片支板（35）上的极片组。

3.根据权利要求2所述的一种平台循环供应式叠片生产线，其特征在于：所述的驱动机构（4）包括驱动支板（41）、顶升组件、开料组件及压膜组件，其中，上述驱动支板（41）水平设置，驱动支板（41）的左右两侧平行间隔地设置有单元滑轨（42），单元滑轨（42）与滑轨（6）对接，平台支座（31）底部的直线滑座可滑动地嵌设在单元滑轨（42）上；上述顶升组件设置在驱动支板（41）的下方，且竖直向上穿过驱动支板（41），顶升组件输出向上的动力至叠片支板（35），驱动叠片支板（35）升降运动；上述开料组件包括两组，两开料组件分别设置于驱动支板（41）的左右两侧，并与压料组件上下对应设置，开料组件输出向上的动力至压料组件，使压料组件向上运动并旋转打开；上述压膜组件包括两组，两组压膜组件分别设置于驱动支板（41）的左右两侧，压膜组件从外侧及上侧压紧叠片支板（35）上的隔膜。

4.根据权利要求1所述的一种平台循环供应式叠片生产线，其特征在于：所述的升降机构（5）包括升降支座（51）、升降电机（52）及升降滑座（53），其中，上述升降支座（51）竖直设置，升降支座（51）的中部竖直设有丝杆，丝杆两端分别可转动地连接在升降支座（51）的底板及顶板上，升降支座（51）的一侧壁上竖直设有两条直线滑轨；上述升降电机（52）设置于升降支座（51）的底板上，且输出轴通过传动带与丝杆连接；上述升降滑座（53）可滑动地连接在直线滑轨上，升降滑座（53）的侧部通过丝杆座与丝杆螺纹连接，升降电机（52）驱动丝杆旋转运动，丝杆通过丝杆座驱动升降支座（51）升降运动。

5.根据权利要求1所述的一种平台循环供应式叠片生产线，其特征在于：所述的包胶下料机构包括导胶压胶组件（7）、包胶组件（8）及下料组件（9），其中，上述下料组件（9）沿直线方向设置于下料工位的侧方；上述包胶组件（8）沿垂直与滑轨（6）方向设置于下料工位与下料组件（9）之间，包胶组件（8）包括两组，分别沿滑轨（6）方向对称设置，两组包胶组件（8）从两侧夹紧极片组，并带动极片组旋转运动；上述导胶压胶组件（7）架设在包胶组件（8）上方，胶带穿过导胶压胶组件（7），张紧并压覆在极片组表面，导胶压胶组件（7）将胶带压紧，并随极片组旋转运动沿极片组外轮廓压胶带；上述下料组件（9）夹紧包胶完成的极片组，并下料。

6.一种如权利要求1所述的平台循环供应式叠片生产线的循环叠片工艺，其特征在于，包括如下工艺步骤：

S1、空平台供应：叠片平台上叠片完成的极片组在下料工位取出后，空叠片平台沿下滑轨移动至升降机构处，升降机构将叠片平台转移至上滑轨，叠片平台沿上滑轨移动至叠片工位处；

S2、平台定位及顶升：步骤S1中的叠片平台在叠片工位处经驱动机构提供向上的动力穿过叠片平台的平台支座定位叠片平台，且将平台支座上方的叠片支板向上顶起靠近叠片机构；

S3、叠片：步骤S2中叠片平台顶升到位后，叠片机构将正负极片交错叠合在叠片平台上，正负极片之间穿插覆盖隔膜；

S4、平台下料：步骤S3中叠片平台上的极片叠合完成后，形成极片组，驱动机构向下回缩，叠片支板下降，叠片平台在上滑轨上直线移动至下降工位处，经升降机构转移至下滑轨，并沿下滑轨直线移动至下料工位处；

S5、夹料及包胶：步骤S4中的叠片平台移动至下料工位处后，叠片平台松开极片组，包胶下料机构的包胶组件夹紧极片组，空叠片平台如步骤S1回退；包胶下料机构的导胶压胶组件将胶带导出并压覆在极片组上后，包胶组件带动极片组旋转运动，使胶带包覆在极片组表面；

S6、胶带切断：步骤S5中极片组胶纸包覆完成后，通过切刀切断胶带；

S7、极片组下料：包胶下料机构的下料组件夹紧步骤S6中包胶完成后的极片组，包胶组件松开极片组，下料机构将极片组搬移下料。

7.根据权利要求6所述的一种平台循环供应式叠片生产线的循环叠片工艺，其特征在于：所述的步骤S3叠片时，穿插覆盖在正负极片之间的隔膜带经设置于叠片工位处的驱动机构的两组压膜组件从外侧上方压紧。

8.根据权利要求6所述的一种平台循环供应式叠片生产线的循环叠片工艺，其特征在于：所述的步骤S3叠片时，叠片平台的压料组件经驱动机构的开料组件向上顶升，并旋转至叠片平台外侧，以便叠片；上述步骤S4叠片平台带动极片组下料时，开料组件驱动压料组件旋转返回叠片平台上方，并松开向上的顶推力，压料组件在内部弹力作用下自动压紧极片组。

9.根据权利要求6所述的一种平台循环供应式叠片生产线的循环叠片工艺，其特征在于：所述的步骤S5中包胶组件夹住极片组旋转时，导胶压胶组件通过自身重力作用将胶带压紧极片组表面，极片组旋转反作用力克服重力作用推动导胶压紧组件上升，使极片组旋转过程中保持压胶状态。

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