CN210619711U - 一种便于上料的极片卷筒及无人化极片上料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及锂电池生产设备技术领域，具体涉及一种极片卷筒及无人化极片上料装置，其中极片卷筒包括卷筒本体和粘贴棒，粘贴棒沿着卷筒本体的轴向并与该卷筒本体平行设置，用于对卷筒本体上极片的端部进行固定，粘贴棒一端通过连接件与卷筒本体连接，另一端与卷筒本体之间形成一个“门”字型缺口。极片卷料完成后，将极片的端部粘贴在粘贴棒上，人工换料时可以轻松将极片端部撕开与原极片的端部粘贴在一起，提高换料效率；同时在采用机械手进行无人化换料时，机械手可通过卷筒本体与粘贴棒之间的缺口伸入夹取极片的端部，自动切刀可以将极片从卷筒与粘贴棒之间的部分切开，实现无人化换料，节约了人力成本。

Description

一种便于上料的极片卷筒及无人化极片上料装置

技术领域

本实用新型涉及锂电池生产设备技术领域，具体涉及一种便于上料的极片卷筒及无人化极片上料装置。

背景技术

在锂电池生产设备中，料卷更换涉及多个工艺，现有技术中通常将极片卷在卷筒上，然后将料卷的端部用胶带贴在成卷的料卷上，防止成卷的极片松开，但是这样在需要换料将原来的极片端部和新换上的极片端部粘贴时，通常需要手动撕掉用于粘贴极片端部的胶带，之后揭起极片端部，通常由于胶带粘贴较紧导致胶带不好撕掉，极片也不好揭起，这样就浪费时间，影响换料效率。

另外，随着无人化生产设备的投入，逐渐采用机械手辅助换料，而由于机械手无法做出人手的精细化动作，因此机械手并不能像人手一样将极片端部从成卷的料卷揭开，不便于夹持极片端部，这样就无法实现无人化换料，仍然采用人工来撕卷、贴料的话，就需要投入人力，这样会增加生产成本，因此目前的极片卷筒结构无法满足无人化换料。

实用新型内容

为了解决现有技术中卷筒卷料后换料时极片端部不方便揭开的技术问题，本申请提供以下技术方案：

一种便于上料的极片卷筒,包括卷筒本体，还包括粘贴棒，所述粘贴棒沿着所述卷筒本体的轴向并与该卷筒本体平行设置，用于对所述卷筒本体上极片的端部进行固定；

所述粘贴棒一端通过连接件与所述卷筒本体连接，另一端与卷筒本体之间形成一个“门”字型缺口。

其中，所述粘贴棒与所述连接件的一端固定连接，或者所述粘贴棒与该连接件的一端转动连接且该粘贴棒可绕着其所在的轴线转动。

其中，所述连接件沿着所述卷筒本体的径向设置，其一端与卷筒本体的一端部固定连接，另一端与所述粘贴棒连接。

其中，所述卷筒本体包括卷筒芯以及胶套，所述卷筒芯和胶套之间通过镂空的支撑结构连接，所述连接件的一端与所述卷筒芯的一端部连接。

其中，所述连接件为连接板或者连接杆，所述连接板或者连接杆与所述粘贴棒呈“L”型设置。

一种无人化极片上料装置，其特征在于，包括如上所述的极片卷筒，还包括AGV小车以及设置在该AGV小车上的第一料轴，所述第一料轴用于安装所述极片卷筒；

还包括设置在所述第一料轴上的限位装置，用于对所述极片卷筒进行径向限位，防止所述极片卷筒在所述第一料轴上转动。

其中，还包括滑动机构，所述滑动机构包括用于供所述极片卷筒沿第一料轴的轴向滑动的第一导向件，所述第一导向件设置在所述第一料轴的外表面上。

其中，所述滑动机构包括多个第一导向件，所述第一导向件为轴承；所述多个轴承镶嵌在所述第一料轴的外表面，且轴承的外表面略高于所述第一料轴的外表面，所述轴承的转动平面与所述第一料轴的轴向平行以使所述极片卷筒可沿第一料轴的轴向滑动。

进一步的，所述限位装置包括设置在所述第一料轴上的第一胀块，以及与所述第一胀块连接的第一驱动机构，所述第一料轴为空心结构，其侧壁上设有安装孔，用于安装所述第一胀块，所述第一驱动机构设置在所述第一料轴的空心结构内；

所述第一驱动机构用于在所述极片卷筒安装在第一料轴上后控制所述第一胀块伸出以对所述卷筒进行限位，并在所述极片卷筒被推出和推入第一料轴时收缩所述第一胀块。

其中，所述第一驱动机构包括第一气缸、锥轴和弹簧，所述锥轴设置在所述第一料轴的空心结构内，其一端与所述第一气缸的活塞杆连接，所述锥轴包括一个锥形面，所述弹簧的上端与所述第一胀块的下端面连接，所述弹簧的下端设置在所述锥形面上。

依据上述实施例的极片卷筒，将在极片卷料完成后，极片的端部粘贴在粘贴棒上，这样在人工换料时可以轻松将极片端部撕开与原极片的端部粘贴在一起，提高换料效率；在采用机械手进行无人化换料时，机械手可通过卷筒本体与粘贴棒之间的缺口伸入夹取极片的端部，便于后续的换料，这样节约了人力成本，同时提高了生产效率。

附图说明

图1为本申请实施例的极片卷筒的结构示意图；

图2为本申请实施例中极片在卷筒上成卷后的结构示意图；

图3为本申请实施例的上料装置正面结构示意图；

图4为本申请实施例的上料装置右面结构示意图；

图5为本申请实施例的第一料轴结构示意图；

图6为本申请实施例的第一料轴沿着图5中A-A方向剖面示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

在本实用新型实施例中，为了方便在极片换料时撕开极片的端部，在卷筒本体上还设有一个与卷筒本体的轴向平行设置的粘贴棒15，极片16在极片卷筒上成卷后，将极片16的端部通过胶带固定在该粘贴棒15上，在换料时方便人工手动撕下极片16端部并将极片16端部与原设备上的极片粘贴，提高了换料效率。同时本实施例提供的极片卷筒，在采用机械手进行无人化换料时，机械手5可通过卷筒本体与粘贴棒15之间的缺口伸入夹取极片16的端部，然后自动切刀可以将极片16从卷筒与粘贴棒15之间的部分切开，机械手5再将极片16的端部粘贴在设备上原来的极片端部，完成无人化换料，这样节约了人力成本，同时提高了生产效率。

实施例一：

请参考图1，本实施例提供一种便于上料的极片卷筒，该极片卷筒包括卷筒本体、连接杆14和粘贴棒15，其中卷筒本体包括卷筒芯11和胶套13，卷筒芯11和胶套13之间通过镂空的支撑结构12连接，卷筒芯11的内壁光滑。连接杆14的一端与卷筒芯11的一端部固定连接，另一端与粘贴棒15的一端固定连接，粘贴棒15与连接杆14呈L型设置。如图2，当极片16在极片卷筒上成卷以后，将极片16的端部通过胶带固定在粘贴棒15上，这样若是在人工换料时，可以手动轻松从粘贴棒15上撕开极片16的端部，将其端部粘贴在设备上原极片的端部完成换料。

本申请提供的极片卷筒主要针对现有的无人化换料***，随着自动控制技术和机器人技术的成熟，在锂电池生产时逐渐采用无人化换料，但是由于机械手5并非人手，无法自动将现有极片卷筒上的极片16的端部撕开并贴合到原极片16的端部，采用本实施例的极片卷筒，将极片16的端部粘贴在粘贴棒15上，在换料时，机械手5可通过卷筒本体与粘贴棒15之间的缺口伸入夹取极片16的端部，然后自动切刀可以将极片16从卷筒与粘贴棒15之间的部分切开，机械手5再将极片16的端部粘贴在设备上原来的极片端部，实现无人化换料，这样节约了人力成本，同时提高了生产效率。

在其他实施例中，粘贴棒15的一端还可以与连接杆14的端部转动连接，这样当将卷筒本体固定时，将极片16的端部固定在该粘贴棒15上时，能保证卷筒本体上的极片16不松开，且卷筒本体与粘贴棒15之间的极片绷直即可。

在其他实施例中，卷筒本体与粘贴棒15之间的连接件还可以采用连接板，或者采用其他的结构形式，只要不影响机械手5夹取极片16即可。

实施例二：

请参考图3和图4，本实施例提供一种无人化极片上料装置，该装置包括AGV小车2以及设置在该AGV小车2上第一料轴3，第一料轴3用于安装如实施例1提供的极片卷筒。在待换料设备和上料处之间的路线上预设有磁导航路径，换料时AGV小车2根据该导航路径可以自主导航将成卷的极片运动到待换料设备处，再配合机械手5完成自动换料。

其中，现有的无人化上料设备的上料过程为，首先在AGV小车2上安装上成卷的极片，AGV小车2根据预设的路径自主导航将极片送到待换料设备处，控制第一料轴3与待换料设备上的料轴完成对接，然后通过料卷推杆4将料卷推入到待换料设备的料轴上，完成上料，然后再通过自动切刀将极片从粘贴棒15处切断，通过机械手5完成贴料。由于设备上用于切断粘贴棒15上极片16的自动切刀的位置固定，因此在自动换料过程中需要保持粘贴棒15的位置固定不变，在将极片卷筒安装在第一料轴3上时调整好粘贴棒15的方向，在AGV小车2运送料卷的过程以及推料过程中需要保证粘贴棒15的方向保持不变，因此，本实施例中在第一料轴3上还设有限位装置，用于对卷筒进行径向限位，防止卷筒在第一料轴3上转动，如此保证粘贴棒15的方向保持不变。

进一步的，本实施的上料装置还包括滑动机构，该滑动机构包括用于供极片转筒沿着第一料轴3的轴向滑动的第一导向件，该第一导向件设置在第一料轴3的外表面上，在安装极片转筒或者推出极片卷同时起到导向的作用，使得极片卷筒沿着第一料轴3的轴向运动更加省力。

其中，本实施例中滑动机构包括多个第一导向件，本实施例中该第一导向件采用滚珠轴承，该多个轴承31镶嵌在第一料轴3的外表面，预先在第一料轴3上设有多个安装槽，多个轴承31设置在安装槽内，轴承31的外表面略高于第一料轴3的外表面，轴承31的转动平面与第一料轴3的轴向平行，当将极片卷筒安装或者推出第一料轴3时，轴承31的可以转动，方便极片卷筒的安装和推出，同时轴承31在径向也对极片卷筒起到一定的限位作用，防止极片卷筒在第一料轴3上转动。

其中，多个轴承31可以沿着第一料轴3的轴向设置成一列，也可以错位设置，只要保证每个轴承31的转动平面与第一料轴3的轴向平行即可，本实施例中设置两列轴承31，方便极片卷筒的安装和推出，同时起到径向限位的作用，防止极片卷筒在第一料轴3上转动。在其他实施例中，该滑动机构还可以采用滑轨，该第一导向件还可以采用滚珠等。

进一步的，本实施例的限位装置包括设置在第一料轴3上的第一胀块32，用于在第一料轴3的径向对极片卷筒进行进一步限位，第一料轴3为空心结构，第一胀块32安装在第一料轴3表面上的安装通孔内，在第一料轴3的空心结构内设有第一驱动机构，第一驱动机构用于在卷筒安装在第一料轴3上后控制第一胀块32伸出对卷筒进行限位，并在卷筒被推出时收缩第一胀块，方便极片卷筒的推出。

如图5和图6，本实施例中的第一驱动机构包括第一气缸33、锥轴35和弹簧34，锥轴35设置在第一料轴3的空心结构内，其一端与第一气缸33的活塞杆连接，在第一气缸33的作用下可驱动锥轴35在空心结构内沿着轴向运动。锥轴35包括一个锥形面351，弹簧34的上端与第一胀块32的下端面固定连接，弹簧34的下端设置在锥形面351上与锥形面351接触。当第一气缸33驱动锥轴35向左运动时，锥形面351挤压弹簧34使得第一胀块32的上端面伸出安装通孔，对卷筒内壁起到摩擦限位的作用，相反，当第一气缸33驱动锥轴35向右运动时，弹簧34受到锥形面351的压力减小使得第一胀块32的缩回安装通孔内，其上端面基本与第一料轴3的表面平齐，如此方便卷筒的推出或者安装。

通过本实施例的上料装置，采用AGV小车实现自动导航送料，还可以保证极片卷筒在配送过程中其粘贴棒15的方向不发生转动，通过与设备上的料轴对接完成上料后，其粘贴棒15的方向刚好与设备上的自动切刀位置对应，方便自动切刀完成自动切刀，再借助机械手5的辅助，完成极片16的贴合，实现了无人化上料，节约了人力成本，提高了生产效率。

以上应用了具体个例对本实用新型进行阐述，只是用于帮助理解本实用新型，并不用以限制本实用新型。对于本实用新型所属技术领域的技术人员，依据本实用新型的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (10)

1.一种便于上料的极片卷筒,包括卷筒本体，其特征在于，还包括粘贴棒，所述粘贴棒沿着所述卷筒本体的轴向并与该卷筒本体平行设置，用于对所述卷筒本体上极片的端部进行固定；

所述粘贴棒一端通过连接件与所述卷筒本体连接，另一端与卷筒本体之间形成一个“门”字型缺口。

2.如权利要求1所述的极片卷筒，其特征在于，所述粘贴棒与所述连接件的一端固定连接，或者所述粘贴棒与该连接件的一端转动连接且该粘贴棒可绕着其所在的轴线转动。

3.如权利要求1所述的极片卷筒，其特征在于，所述连接件沿着所述卷筒本体的径向设置，其一端与卷筒本体的一端部固定连接，另一端与所述粘贴棒连接。

4.如权利要求2所述的极片卷筒，其特征在于，所述卷筒本体包括卷筒芯以及胶套，所述卷筒芯和胶套之间通过镂空的支撑结构连接，所述连接件的另一端与所述卷筒芯的一端部连接。

5.如权利要求1所述的极片卷筒，其特征在于，所述连接件为连接板或者连接杆，所述连接板或者连接杆与所述粘贴棒呈“L”型设置。

6.一种无人化极片上料装置，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的极片卷筒，还包括AGV小车以及设置在该AGV小车上的第一料轴，所述第一料轴用于安装所述极片卷筒；

还包括设置在所述第一料轴上的限位装置，用于对所述极片卷筒进行径向限位，防止所述极片卷筒在所述第一料轴上转动。

7.如权利要求6所述的上料装置，其特征在于，还包括滑动机构，所述滑动机构包括用于供所述极片卷筒沿第一料轴的轴向滑动的第一导向件，所述第一导向件设置在所述第一料轴的外表面上。

8.如权利要求7所述的上料装置，其特征在于，所述滑动机构包括多个第一导向件，所述第一导向件为轴承；所述多个轴承镶嵌在所述第一料轴的外表面，且轴承的外表面略高于所述第一料轴的外表面，所述轴承的转动平面与所述第一料轴的轴向平行以使所述极片卷筒可沿第一料轴的轴向滑动。

9.如权利要求6所述的上料装置，其特征在于，所述限位装置包括设置在所述第一料轴上的第一胀块，以及与所述第一胀块连接的第一驱动机构，所述第一料轴为空心结构，其侧壁上设有安装孔，用于安装所述第一胀块，所述第一驱动机构设置在所述第一料轴的空心结构内；

所述第一驱动机构用于在所述极片卷筒安装在第一料轴上后控制所述第一胀块伸出以对所述卷筒进行限位，并在所述极片卷筒被推出和推入第一料轴时收缩所述第一胀块。

10.如权利要求9所述的上料装置，其特征在于，所述第一驱动机构包括第一气缸、锥轴和弹簧；

所述锥轴设置在所述第一料轴的空心结构内，其一端与所述第一气缸的活塞杆连接，所述锥轴包括一个锥形面，所述弹簧的上端与所述第一胀块的下端面连接，所述弹簧的下端设置在所述锥形面上。

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