CN206893721U - 电池电芯自动叠片设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于电池制造技术领域，涉及电池电芯自动叠片设备，包括:可旋转的转盘部件、第一负极片供料部件、第一绝缘隔膜供料部件、正极片供料部件、第二绝缘隔膜供料部件、第二负极片供料部件；叠片部件，将第一负极片、正极片以及第二负极片进行叠片；控制电路，用于控制转盘部件、第一负极片供料部件、第一绝缘隔膜供料部件、正极片供料部件、第二绝缘隔膜供料部件、第二负极片供料部件、叠片部件工作；其中，第一负极片供料部件、第一绝缘隔膜供料部件、正极片供料部件、第二绝缘隔膜供料部件、第二负极片供料部件、叠片部件环绕转盘部件分布。本实用新型不仅使设备小型化，方便调试，而且可自动高效率实现电池电芯的叠片。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池制造技术领域,尤其涉及一种电池电芯自动叠片设备。
背景技术
电池电芯主要是有交替叠放的正极片、负极片及放置在正、负极片之间的绝缘隔膜组成，通常由专门的电池电芯叠片设备来完成上述工作。
目前市场上的电池电芯叠片机基本上都是采用Z字型叠片工艺，电池电芯叠片机通常包括上料机构、定位机构、叠片机构、隔膜放卷及纠偏机构、移料机构、卷绕机构及贴胶机构等，不同的是设备上述机构的布局有差异，并且大都是属于水平布局。不仅设备的体积较大，占用面积较宽，而且需要卷绕机构和贴胶机构,结构复杂。而为了节省空间，会压缩各部件之间的间隙，这又导致电池电芯叠片机内的各部件调试不方便。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种电池电芯自动叠片设备，用以解决现有技术中存在电池电芯叠片设备体积大,而缩小部件间距又导致调试不便的问题。
本实用新型提供一种电池电芯自动叠片设备，所述电池电芯自动叠片设备包括：
可旋转的转盘部件；
第一负极片供料部件，供给第一负极片；
第一绝缘隔膜供料部件，供给第一绝缘隔膜；
正极片供料部件，供给正极片；
第二绝缘隔膜供料部件，与所述第一绝缘隔膜供料部件分设于所述正极片供料部件的两侧，供给第二绝缘隔膜；
第二负极片供料部件，供给第二负极片，其中第二负极片不同于第一负极片；
叠片部件，将所述第一负极片、所述正极片以及所述第二负极片进行叠片；
控制电路，用于控制所述转盘部件、第一负极片供料部件、第一绝缘隔膜供料部件、正极片供料部件、第二绝缘隔膜供料部件、第二负极片供料部件、叠片部件工作；
其中，所述第一负极片供料部件、第一绝缘隔膜供料部件、正极片供料部件、第二绝缘隔膜供料部件、第二负极片供料部件、叠片部件环绕所述转盘部件分布。
优选地，所述电池电芯自动叠片设备还包括：机架，所述机架用于承载所述转盘部件。
优选地，所述电池电芯自动叠片设备还包括：对称分布在所述转盘部件两侧的第一电控柜和第二电控柜，所述第一电控柜内与所述第二电控柜内放置所述控制电路。
优选地，所述转盘部件包括：
转盘；
驱动电机，驱动所述转盘转动；以及
运载部件，运载所述第一负极片供料部件供给的第一负极片、第一绝缘隔膜供料部件供给的第一绝缘隔膜、正极片供料部件供给的正极片、第二绝缘隔膜供料部件供给的第二绝缘隔膜、第二负极片供料部件供给的第二负极片至所述叠片部件进行叠片。
优选地，所述运载部件包括:
第一吸板，对应所述第一负极片供料部件设置，吸附第一负极片；
第二吸板，对应所述第一绝缘隔膜供料部件设置，吸附所述第一绝缘隔膜供料部件供给的绝缘隔膜；
第三吸板，对应所述正极片供料部件设置，吸附正极片；
第四吸板，对应所述第二绝缘隔膜供料部件设置，吸附所述第二绝缘隔膜供料部件供给的绝缘隔膜；
第五吸板，对应所述第二负极片供料部件设置，吸附第二负极片。
优选地，所述正极片供料部件包括:
极片供料弹匣，承载数片正极片；
极片升降机构,在竖直方向上移动正极片。
优选地，所述正极片供料部件还包括:
极片移送机构，从所述极片供料弹匣吸附正极片并移送正极片；
极片定位机构，对极片移送机构移送的正极片进行定位。
优选地，所述第一绝缘隔膜供料部件包括：第一绝缘隔膜检测机构，用于检测所述第一绝缘隔膜供料部件供给的绝缘隔膜；所述第二绝缘隔膜供料部件包括：第二绝缘隔膜检测机构，用于检测所述第二绝缘隔膜供料部件供给的绝缘隔膜。
优选地，所述第一绝缘隔膜供料部件还包括：
第一绝缘隔膜供料装置,以指定速度提供第一绝缘隔膜；
第一绝缘隔膜压辊装置，压紧所述第一绝缘隔膜以保持所述隔膜符合预设条件输送；
第一绝缘隔膜切断装置，用于切断相应一定长度的绝缘隔膜；
第一绝缘隔膜回收装置，回收不合格的绝缘隔膜；
第一绝缘隔膜移送装置，移送合格的绝缘隔膜；
第二绝缘隔膜供料装置,以指定速度提供第二绝缘隔膜；
第二绝缘隔膜压辊装置，压紧所述第二绝缘隔膜以保持所述隔膜符合预设条件输送；
第二绝缘隔膜切断装置，用于切断相应一定长度的绝缘隔膜；
第二绝缘隔膜回收装置，回收不合格的绝缘隔膜；
第二绝缘隔膜移送装置，移送合格的绝缘隔膜；
优选地，所述叠片部件包括：
视觉检测装置，通过拍摄图像检测所述第一负极片、所述正极片、所述第二负极片的位置是否在指定位置。
本实用新型的电池电芯自动叠片设备，不仅设备小型化，而且可自动高效率实现电池电芯叠片。
附图说明
图1示出了本实用新型较佳实施方式的电池电芯自动叠片设备的整体结构示意图。
图2示出了图1中转盘部件的结构示意图。
图3示出了图1中第一绝缘隔膜供料部件的结构示意图。
图4示出了图1中正极片供料部件的结构示意图。
图5示出了图1中叠片部件的结构示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施方式的限制。
请参见图1至图5，本实用新型提供一种电池电芯自动叠片设备100，所述电池电芯自动叠片设备100主要包括：
可旋转的转盘部件300；
第一负极片供料部件621，供给第一负极片；
第一绝缘隔膜供料部件510，供给第一绝缘隔膜；
正极片供料部件610，供给正极片；
第二绝缘隔膜供料部件520，与所述第一绝缘隔膜供料部件510分设于所述正极片供料部件610的两侧，供给第二绝缘隔膜；这里第一绝缘隔膜供料部件510和第二绝缘隔膜供料部件520在构造上可以相同，也可以不相同。
第二负极片供料部件622，供给第二负极片，其中第二负极片不同于第一负极片；这里第二负极片供料部件622与第一负极片供料部件621在结构上可以相同，也可以不相同。
叠片部件700，将所述第一负极片、所述正极片以及所述第二负极片进行叠片；
控制电路，用于控制所述转盘部件300、第一负极片供料部件621、第一绝缘隔膜供料部件510、正极片供料部件610、第二绝缘隔膜供料部件520、第二负极片供料部件622、叠片部件700工作；
其中，所述第一负极片供料部件621、第一绝缘隔膜供料部件510、正极片供料部件610、第二绝缘隔膜供料部件520、第二负极片供料部件622、叠片部件700环绕所述转盘部件300分布。
本实用新型的电池电芯自动叠片设备，通过设置转盘部件300以及通过控制电路去控制转盘部件300工作，不仅实现了设备的小型化，而且可自动高效率实现电池电芯叠片。同时，本实用新型不是采用Z字型工艺，故不需要像目前现有技术中的叠片机那样设置卷绕机构及贴胶机构，因而结构变得简单。
在一个较佳实施例中，所述电池电芯自动叠片设备100还包括：机架200，所述机架200用于承载所述转盘部件300。该机架可以是基板和基板上的柜体构成。
优选地，所述电池电芯自动叠片设备100还包括：对称分布在所述转盘部件300两侧的第一电控柜410和第二电控柜420，所述第一电控柜410内与所述第二电控柜420内放置所述控制电路。这样不仅设备美观，而且可以较好地保证控制电路集中布置，方便检修。
优选地，所述转盘部件300包括：
转盘301；
驱动电机303，驱动所述转盘301转动，驱动电机303可以是DD马达；以及
运载部件，运载所述第一负极片供料部件621供给的第一负极片、第一绝缘隔膜供料部件510供给的第一绝缘隔膜、正极片供料部件610供给的正极片、第二绝缘隔膜供料部件520供给的第二绝缘隔膜、第二负极片供料部件622供给的第二负极片至所述叠片部件700进行叠片。
优选地，所述运载部件包括:
第一吸板302，对应所述第一负极片供料部件621设置，吸附第一负极片；
第二吸板，对应所述第一绝缘隔膜供料部件510设置，吸附所述第一绝缘隔膜供料部件510供给的绝缘隔膜；
第三吸板，对应所述正极片供料部件610设置，吸附正极片；
第四吸板，对应所述第二绝缘隔膜供料部件520设置，吸附所述第二绝缘隔膜供料部件520供给的绝缘隔膜；
第五吸板，对应所述第二负极片供料部件622设置，吸附第二负极片。这里第二吸板、第三吸板、第四吸板以及第五吸板的结构与第一吸板302的结构相同。
优选地，所述正极片供料部件610包括:
极片供料弹匣605，承载数片正极片601；
极片升降机构604,在竖直方向上移动正极片601。
优选地，所述正极片供料部件610还包括:
极片移送机构603，从所述极片供料弹匣605吸附正极片601并移送正极片601；这里极片移送机构603还包括滚子链606，通过滚子链606的带动移送。
极片定位机构602，对极片移送机构603移送的正极片601进行定位。
如图3所示，在本实施例中，第一绝缘隔膜供料部件510和第二绝缘隔膜供料部件520结构相同，这里以绝缘隔膜供料部件500来代替二者，其包括：第一绝缘隔膜检测机构501，用于检测所述第一绝缘隔膜供料部件供给的绝缘隔膜；所述第二绝缘隔膜供料部件包括：第二绝缘隔膜检测机构，用于检测所述第二绝缘隔膜供料部件供给的绝缘隔膜。较佳地，这里第一绝缘隔膜检测机构501、第二绝缘隔膜检测机构均采用摄像装置通过拍摄图像来进行检测。绝缘隔膜供料部件500设计有第一绝缘隔膜检测机构501、第二绝缘隔膜检测机构视觉检测绝缘隔膜质量，一旦检测到绝缘隔膜有质量问题，绝缘隔膜回收机构会把不良品回收隔离，这样可以避免由于第一绝缘隔膜、第二绝缘隔膜的来料不良而降低电芯的合格率问题。
优选地，所述第一绝缘隔膜供料部件510还包括：
第一绝缘隔膜供料装置505,以指定速度供给第一绝缘隔膜；供料装置有凸出的轴，第一绝缘隔膜绕轴卷起来。
第一绝缘隔膜压辊装置，压紧所述第一绝缘隔膜以保持所述隔膜符合预设条件输送；主要是将第一绝缘隔膜供料装置505输出的绝缘隔膜压平整。这里的预设条件可以依据实际需要来设定，如第一绝缘隔膜的平整度、表面有无异物等。
第一绝缘隔膜移送装置503，移送符合所述预设条件的第一绝缘隔膜；
第一绝缘隔膜切断装置502，用于切断指定长度的第一绝缘隔膜；
第一绝缘隔膜回收装置504，回收经所述第一绝缘隔膜检测机构检测不满足所述预设条件的第一绝缘隔膜。
此外，还包括离心纸回收装置506，用于回收在第一绝缘隔膜使用前起保护绝缘隔膜作用的离心纸。
所述第二绝缘隔膜供料部件还包括：
第二绝缘隔膜供料装置,以指定速度供给第二绝缘隔膜；
第二绝缘隔膜压辊装置，压紧所述第二绝缘隔膜以保持所述隔膜符合预设条件输送；
第二绝缘隔膜切断装置，用于切断指定长度的第二绝缘隔膜；
第二绝缘隔膜回收装置，回收经所述第二绝缘隔膜检测机构检测不满足所述预设条件的第二绝缘隔膜；
第二绝缘隔膜移送装置，移送符合所述预设条件的第二绝缘隔膜。
如图5所示，在一个优选实施例中，所述叠片部件700包括：
视觉检测装置701，通过拍摄图像检测所述第一负极片、所述正极片、所述第二负极片的位置是否在指定位置。叠片部件700通过视觉检测装置701视觉检测每一层叠片质量，大大提高了电池电芯的合格率。
此外，还包括：升降平台702，用于在竖直方向上上升或下降预定距离，以实现电芯叠片。
推压部件703，用于压紧第一负极片、第一绝缘隔膜、正极片、第二绝缘隔膜、第二负极片形成电池电芯。
本实用新型的电池电芯自动叠片设备的工作方式简述如下：
(1)操作人员先把第一绝缘隔膜卷料装到第一绝缘隔膜供料部件的气胀轴并人工拉膜到第一绝缘隔膜移送装置，把第二绝缘隔膜卷料装到第二绝缘隔膜供料部件的气胀轴并人工拉膜到第二绝缘隔膜移送装置，第一负极片弹匣、第二负极片弹匣以及正极片弹匣放到极片升降装置上；
(2)第一绝缘隔膜移送装置、第二绝缘隔膜移送装置把各自对应的第一绝缘隔膜、第二绝缘隔膜移送装置送到转盘部件相应位置下面，同时极片移送机械手在极片供料弹匣吸附极片送到极片定位机构进行定位；在第一绝缘隔膜移送装置移送第一绝缘隔膜过程中，第一绝缘隔膜供料部件上的第一绝缘隔膜检测装置检测第一绝缘隔膜的质量，一旦检测到第一绝缘隔膜有质量问题，第一绝缘隔膜回收装置就会把不良的第一绝缘隔膜回收隔离；同样，在第二绝缘隔膜移送装置移送第二绝缘隔膜过程中，第二绝缘隔膜供料部件上的第二绝缘隔膜检测装置检测第二绝缘隔膜的质量，二旦检测到第二绝缘隔膜有质量问题，第二绝缘隔膜回收装置就会把不良的第二绝缘隔膜回收隔离。
(3)转盘部件上的第一吸板、第二吸板、第三吸板、第四吸板、第五吸板通过气缸的运动同时吸附各自对应的第一负极片、第一绝缘隔膜、正极片、第二绝缘隔膜及第二负极片；
(4)转盘部件在驱动电机(DD马达)的作用下旋转60°把已经吸附有第一负极片的吸板旋转到叠片工位；
(5)已经吸附有第一负极片的吸板在气缸的作用下把第一负极片放置到叠片部件的平台上，同时叠片部件中的推压装置的四个压爪通过伺服电机带动凸轮压紧第一负极片；
(6)叠片部件上的对角设置的两叠片检测装置同时检测第一负极片的位置，一旦检测到位置有偏差的话，叠片检测装置会马上报警，提醒操作人员及时处理；
(7)转盘部件在DD马达作用下继续旋转60°，然后再叠第一绝缘隔膜，同时叠片检测装置会检测第一绝缘隔膜的位置是否放正确，一旦有偏差，叠片检测装置会马上报警，提醒操作人员及时处理；
(8)转盘部件继续旋转60°，叠第二绝缘隔膜，并检测第二绝缘隔膜的位置是否准确；之后转盘部件又继续旋转60°，叠正极片；之后转盘部件再继续旋转60度叠第二绝缘隔膜，并检测第二绝缘隔膜的位置是否准确，最后转盘部件又转动60°，叠第二负极片并检测第二负极片是否准确；
(9)依次叠完第一负极片、第一绝缘隔膜、正极片、第二绝缘隔膜以及第二负极片后，外部机械手从叠片部件的工位取走电池电芯，从而完成电池电芯的自动叠片工作。
以上仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电池电芯自动叠片设备，其特征在于，所述电池电芯自动叠片设备包括：
可旋转的转盘部件；
第一负极片供料部件，供给第一负极片；
第一绝缘隔膜供料部件，供给第一绝缘隔膜；
正极片供料部件，供给正极片；
第二绝缘隔膜供料部件，与所述第一绝缘隔膜供料部件分设于所述正极片供料部件的两侧，供给第二绝缘隔膜；
第二负极片供料部件，供给第二负极片，其中第二负极片不同于第一负极片；
叠片部件，将所述第一负极片、所述正极片以及所述第二负极片进行叠片；
控制电路，用于控制所述转盘部件、第一负极片供料部件、第一绝缘隔膜供料部件、正极片供料部件、第二绝缘隔膜供料部件、第二负极片供料部件、叠片部件工作；
其中，所述第一负极片供料部件、第一绝缘隔膜供料部件、正极片供料部件、第二绝缘隔膜供料部件、第二负极片供料部件、叠片部件环绕所述转盘部件分布。
2.如权利要求1的电池电芯自动叠片设备，其特征在于，所述电池电芯自动叠片设备还包括：机架，所述机架用于承载所述转盘部件。
3.如权利要求2的电池电芯自动叠片设备，其特征在于，所述电池电芯自动叠片设备还包括：对称分布在所述转盘部件两侧的第一电控柜和第二电控柜，所述第一电控柜内与所述第二电控柜内放置所述控制电路。
4.如权利要求1的电池电芯自动叠片设备，其特征在于，所述转盘部件包括：
转盘；
驱动电机，驱动所述转盘转动；以及
运载部件，运载所述第一负极片供料部件供给的第一负极片、第一绝缘隔膜供料部件供给的第一绝缘隔膜、正极片供料部件供给的正极片、第二绝缘隔膜供料部件供给的第二绝缘隔膜、第二负极片供料部件供给的第二负极片至所述叠片部件进行叠片。
5.如权利要求4的电池电芯自动叠片设备，其特征在于，所述运载部件包括:
第一吸板，对应所述第一负极片供料部件设置，吸附第一负极片；
第二吸板，对应所述第一绝缘隔膜供料部件设置，吸附所述第一绝缘隔膜供料部件供给的绝缘隔膜；
第三吸板，对应所述正极片供料部件设置，吸附正极片；
第四吸板，对应所述第二绝缘隔膜供料部件设置，吸附所述第二绝缘隔膜供料部件供给的绝缘隔膜；
第五吸板，对应所述第二负极片供料部件设置，吸附第二负极片。
6.如权利要求1至5任一项所述的电池电芯自动叠片设备，其特征在于，所述正极片供料部件包括:
极片供料弹匣，承载数片正极片；
极片升降机构,在竖直方向上移动正极片。
7.如权利要求6的电池电芯自动叠片设备，其特征在于，所述正极片供料部件还包括:
极片移送机构，从所述极片供料弹匣吸附正极片并移送正极片；
极片定位机构，对极片移送机构移送的正极片进行定位。
8.如权利要求6的电池电芯自动叠片设备，其特征在于，所述第一绝缘隔膜供料部件包括：第一绝缘隔膜检测机构，用于检测所述第一绝缘隔膜供料部件供给的绝缘隔膜；所述第二绝缘隔膜供料部件包括：第二绝缘隔膜检测机构，用于检测所述第二绝缘隔膜供料部件供给的绝缘隔膜。
9.如权利要求8的电池电芯自动叠片设备，其特征在于，所述第一绝缘隔膜供料部件还包括：
第一绝缘隔膜供料装置,以指定速度供给第一绝缘隔膜；
第一绝缘隔膜压辊装置，压紧所述第一绝缘隔膜以保持所述隔膜符合预设条件输送；
第一绝缘隔膜切断装置，用于切断指定长度的第一绝缘隔膜；
第一绝缘隔膜回收装置，回收经所述第一绝缘隔膜检测机构检测不满足所述预设条件的第一绝缘隔膜；
第一绝缘隔膜移送装置，移送符合所述预设条件的第一绝缘隔膜；
所述第二绝缘隔膜供料部件还包括：
第二绝缘隔膜供料装置,以指定速度供给第二绝缘隔膜；
第二绝缘隔膜压辊装置，压紧所述第二绝缘隔膜以保持所述隔膜符合预设条件输送；
第二绝缘隔膜切断装置，用于切断指定长度的第二绝缘隔膜；
第二绝缘隔膜回收装置，回收经所述第二绝缘隔膜检测机构检测不满足所述预设条件的第二绝缘隔膜；
第二绝缘隔膜移送装置，移送符合所述预设条件的第二绝缘隔膜。
10.如权利要求6的电池电芯自动叠片设备，其特征在于，所述叠片部件包括：
视觉检测装置，通过拍摄图像检测所述第一负极片、所述正极片、所述第二负极片的位置是否在指定位置。
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