一種間歇涂布極耳涂膠裝置及其涂膠機架的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種間歇涂布極耳涂膠裝置及其涂膠機架。涂膠機架的主架體上設有噴頭托架和水槽托架，噴頭托架沿上下方向導向移動裝配在主架體上，并在噴頭托架的上下移動行程中具有用于使涂膠噴頭的噴口落入水槽內或偏置于水槽水平一側的噴頭低位及用于使涂膠噴頭的噴口處于水槽上方的噴頭高位。從而使得粘結在涂膠噴頭的噴口內外側的膠液漿料將浸沒在水槽中液體中，以避免涂膠噴頭的噴口內外側殘存的膠液漿料出現凝結的情況，也就避免了殘存的膠液漿料的凝結對涂膠噴口的阻塞，使得涂膠噴頭內殘存的膠液漿料不會在涂布間隙出現凝結而阻塞下次涂膠作業，提高了涂布作業的效率和質量。
【專利說明】一種間歇涂布極耳涂膠裝置及其涂膠機架
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種間歇涂布極耳涂膠裝置及其涂膠機架。
【背景技術】
[0002]現階段，為提高鋰離子電池生產過程中電池的安全性、容量、一致性等性能，對鋰電池的極耳絕緣處理已逐漸采用間歇涂布技術來代替傳統的粘接膠帶的方式或連續涂布的方式，而間歇涂布技術中涂膠噴頭的停止性能將成為影響間歇涂布質量的關鍵因素。中國專利文獻201010124443.3公開的一種擠壓涂布機實現間歇涂布的方式，包括漿料密封罐、精密螺旋泵、伺服電機、供料管路、回流管路、引流管路、氣動或伺服電機間歇控制閥、擠壓頭，伺服電機驅動精密螺桿泵供料給擠壓頭，伺服電機的轉速穩定、控制精度高，精密螺桿泵的流量穩定，沒有脈動效應，以使供料系統壓力和流量恒定，從而有效的、細微的控制和調節涂布厚度，并利用伺服電機的轉速變化靈敏，能夠通過改變電機的轉速以達到改變供料流量的目的，而氣動或伺服電機間歇控制閥能夠迅速的實現供料管路的通斷，以實現對擠壓頭供料的間斷控制，達到間歇涂布的目的，并通過回流管路將間歇涂布時多余的漿料輸送會密封罐。但在實際使用過程中這種間歇涂布方式存在以下缺陷:
1，雖然在氣動或伺服電機間歇控制閥關斷后，氣動或伺服電機不再向擠壓頭中供料，但處于擠壓頭的腔體內的漿料不會完全通過引流管路回流到漿料密封罐中，尤其是擠壓頭的擠出口部位的殘存漿料，而這部分漿料在擠出頭內不攪動的情況下會迅速凝結，從而造成擠壓頭的擠出口被堵塞的問題，使得下次涂布作業出現漿料出料不暢的情況，影響涂布作業的精度。
[0003]2，在結束一次涂布作業時，在擠壓頭的擠出口外側會粘連一些膠液漿料，這部分膠液漿料在擠壓頭的外部凝結后，不但會對擠出口的正常出料造成阻塞，而且這些凝結的膠塊、膠粒等固體極易隨同再次排出的膠液漿料粘接在工件上，使得涂布作業后產品質量不能得到保證。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種避免涂膠噴頭內膠液漿料在涂布間隙凝結的涂膠機架，同時還提供了一種使用該機架的間歇涂布極耳涂膠裝置。
[0005]為了實現以上目的，本發明中涂膠機架的技術方案如下:
涂膠機架，包括主架體，主架體上裝配有用于帶動涂膠噴頭上下移動的噴頭托架及用于帶動水槽容納和讓開涂膠噴頭的噴口的水槽托架，噴頭托架在主架體上的移動行程中具有用于使涂膠噴頭的噴口落入水槽內或偏置于水槽水平一側的噴頭低位及用于使涂膠噴頭的噴口處于水槽上方的噴頭高位。
[0006]水槽托架沿水平方向導向移動或繞水平延伸的軸線翻轉裝配或繞豎向延伸的軸線擺動裝配在主架體。
[0007]水槽托架沿水平方向導向移動裝配在主架體上，水槽托架的導向移動行程和噴頭托架的導向移動行程空間垂直相錯。
[0008]主架體包括在水平方向上相對間隔的兩支座，水槽托架和噴頭托架均為橋接在兩支座之間的梁式托架，且噴頭托架處于水槽托架的上方。
[0009]本發明的間歇涂布極耳涂膠裝置的技術方案如下:
間歇涂布極耳涂膠裝置，包括涂膠機架及其上裝配的涂膠噴頭，涂膠機架包括主架體，涂膠噴頭通過噴頭托架沿上下方向導向移動裝配在主架體上，主架體上通過水槽托架連接有用于在水槽托架的帶動下容納和讓開涂膠噴頭的噴口的水槽，且噴頭托架在主架體上的移動行程中具有用于使涂膠噴頭的噴口落入水槽內或偏置于水槽水平一側的噴頭低位及用于使涂膠噴頭的噴口處于水槽上方的噴頭高位。
[0010]水槽托架沿水平方向導向移動裝配在主架體上，水槽托架的導向移動行程和噴頭托架的導向移動行程空間垂直相錯。
[0011]主架體包括在水平方向上相對間隔的兩支座，水槽托架和噴頭托架均為橋接在兩支座之間的梁式托架，且噴頭托架處于水槽托架的上方。
[0012]升降驅動裝置為氣缸，并在主架體上活動裝配有用于在伸出時可擋止在處于噴頭高位的噴托托架下方、在縮回時避開噴頭托架的升降軌跡的限位塊。
[0013]噴頭托架上裝配有用于驅動涂膠噴頭相對于噴頭托架水平移動的平移調整機構和/或用于驅動涂膠噴頭相對于噴頭托架上下移動的升降調整機構。
[0014]涂膠噴頭內設有兩個以上串接在進料口和噴口之間的料腔，各料腔的容積從進料口至噴口的漿料流向上依次增大。
[0015]本發明中涂膠機架的主架體上設有噴頭托架和水槽托架，噴頭托架沿上下方向導向移動裝配在主架體上，并在噴頭托架的上下移動行程中具有用于使涂膠噴頭的噴口落入水槽內或偏置于水槽水平一側的噴頭低位及用于使涂膠噴頭的噴口處于水槽上方的噴頭高位。在使用時，涂膠階段，噴頭托架處于噴頭低位，對應的涂膠噴頭的噴口可在電池極耳上進行涂布作業，且水槽托架上的水槽偏置于涂膠噴頭的水平一側；當涂布作業完成后，噴頭托架帶動涂膠噴頭上升至噴頭高位，同時水槽托架會帶動水槽運動到涂膠噴頭的下方，接著再通過噴頭托架帶動涂膠噴頭下降到噴頭低位，以使涂膠噴頭的噴口落入水槽內，這樣粘結在涂膠噴頭的噴口內外側的膠液漿料將浸沒在水槽中液體中，以避免涂膠噴頭的噴口內外側殘存的膠液漿料出現凝結的情況，也就避免了殘存的膠液漿料的凝結對涂膠噴口的阻塞，使得涂膠噴頭內殘存的膠液漿料不會在涂布間隙出現凝結而阻塞下次涂膠作業，從而提高了涂布作業的效率和質量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是本發明中間歇涂布極耳涂膠裝置的實施例的立體結構示意圖；
圖2是圖1的主視圖；
圖3是圖2的后視圖；
圖4是圖2的左視圖；
圖5是圖1中涂膠噴頭的結構示意圖；
圖6是圖5的右視圖；
圖7是圖1中涂膠裝置在工作原理示意圖。
【具體實施方式】
[0017]本發明中間歇涂布極耳涂膠裝置的實施例:如圖1至圖7所示，該涂膠裝置是一種間歇涂布極耳根部的涂膠系統中的自動涂膠裝置，由涂膠機架和執行機構構成，涂膠機架包括左右相對間隔的兩支座，兩支座之間橋接有梁式的噴頭托架31和水槽托架27，水槽托架27處于噴頭托架31的下方，水槽托架27的前側固定有左右延伸的水槽34，而噴頭托架31的前側裝配有涂膠噴頭7。噴頭托架31的左右兩端分別通過升降導軌機構沿上下方向導向移動裝配在兩支座的相對側，水槽托架27的左右兩端分別通過平移導軌機構28沿前后方向導向移動裝配在兩支座的相對側面上，升降導軌機構和平移導軌機構28在主架體25上空間垂直相錯設置，以通過升降導軌機構使得噴頭托架31在主架體25上的導向移動行程中具有使涂膠噴頭7的噴口 21落入水槽34內或偏置于水槽34水平一側的噴頭低位及使涂膠噴頭7的噴口 21處于水槽34上方的噴頭高位。
[0018]平移導軌機構28中平移軌道固定在兩支座的相對側面上固定的導軌座上，在每個支座上固定有兩個前后間隔的導軌座，平移軌道沿前后方向延伸并橋接固定在兩導軌座上，在后側的導軌座和平移托架端部固定的平移滑塊之間裝配有水槽驅動裝置35，該水槽驅動裝置35為氣缸。
[0019]升降導軌機構中升降軌道固定在兩支座的相對側面上，而升降軌道上裝配的升降滑塊的底部連接有升降驅動裝置11，該升降驅動裝置11是固定在支座上固定的氣缸座上的升降驅動裝置11，升降驅動裝置11的活塞桿連接在升降滑塊的底部，而噴頭托架31的左右兩端分別橋接在兩升降滑塊上。
[0020]涂膠噴頭7沿左右方向導向移動裝配在噴頭托架31上，并在噴頭托架31上裝配有驅動涂膠噴頭7相對于噴頭托架31水平移動的平移調整機構32和驅動涂膠噴頭7相對于噴頭托架31上下移動的升降調整機構33，平移調整機構32和升降調整機構33均為螺旋傳動機構，該螺旋傳動機構中絲母固定在噴頭托架31上，絲杠沿施力方向軸向連接在涂膠噴頭7上，并在各自絲杠的施力端連接有施力手輪29。
[0021]兩支座的頂部分別沿左右方向伸縮移動裝配有用于在伸出時可擋止在處于噴頭高位的噴托托架下方、在縮回時避開噴頭托架31的升降軌跡的限位塊，兩限位塊的相背側連接有固定在支座相背面上的限位氣缸30，限位氣缸30的活塞桿連接在限位塊上。
[0022]涂膠噴頭7采用上、下模具結構，上、下模具之間設有金屬墊片，可以通過更換出料口不同寬度的金屬墊片保證涂膠設備能適應縱向寬度不同的涂布極片。涂膠噴頭7內設有上下間隔的上料腔23和下料腔22，上料腔23和下料腔22通過兩者之間的腔體隔斷17上開設的過流孔連通，以使得上料腔23和下料腔22從涂膠噴頭7的從進料口 24至噴口21依次串接，且上料腔23的容易大于下料腔22的容積，涂膠漿料經高頻閥進入涂膠噴頭7的進料口 24后，進料口 24將進料壓力首先傳遞在上料腔23內均勻擴散，經腔體隔斷17后進入下料腔22，下料腔22內的進料壓力再次均勻擴散，最終使涂膠漿料有涂膠平臺均勻出料，保證了涂膠厚度、寬度的一致性。
[0023]本實施例中涂膠裝置的主架體25安裝在涂布機烘箱入口處的涂布機基座上。升降驅動裝置11的升降可以帶動涂膠噴頭7、噴頭托架31、升降調整機構33整體升降。水槽34的前后運動由水槽托架27后面的平移氣缸控制。通過螺旋傳動式的平移調整機構32帶動涂膠噴頭7左右運動，從而保證涂膠噴頭7噴涂位置能夠根據涂布帶的位置進行調節。限位氣缸30的運動帶動限位塊的運動，限位塊設備停止工作時，支撐涂膠噴頭7懸停在水槽34內，使水槽34不受涂膠噴頭7的壓力且涂膠噴頭7的噴口 21不與水槽34內部接觸，在防止涂膠噴頭7內部漿料凝結從而造成噴頭堵塞的同時，避免水槽34受壓變形。
[0024]涂膠裝置的整體動作過程是:點動涂膠控制系統啟動按鈕，升降驅動裝置11動作，涂膠噴頭7上升到最高處的噴頭高位懸停30秒并振動，此時涂膠噴頭7從水槽34中帶出的水及涂膠漿料滴落在水槽34中，30秒后，水槽驅動裝置35動作，限位氣缸30動作，此時水槽34后退，限位塊回縮，涂膠噴頭7開始下降到噴頭低位進行涂膠位置，光纖傳感器檢測到涂布極片邊緣信號經控制器PLC處理后，控制涂膠閥動作為涂膠噴頭7供料，升降驅動裝置11使涂膠噴頭7再次下降與涂布極片基本接觸，將漿料涂在極片邊緣區域。當涂膠設備停止使用時，點動停止按鈕，涂膠噴頭7上升到噴頭高位，此時水槽34前進，限位塊伸出，升降驅動裝置11斷氣，涂膠噴頭7下降落入水槽34中，避免了停機不用時涂膠漿料堵塞噴頭的現象。
[0025]該涂膠裝置所處的間歇涂布極耳根部的涂膠系統中檢測光纖傳感器位于涂膠噴頭7的前方約ICM處，檢測光纖檢測到間歇涂布邊緣信號并傳給PLC，PLC根據涂布走帶速度自動計算噴頭噴涂開始時間并能根據需要設定涂膠寬度，確保噴涂位置與漿料涂敷區有Imm重疊區，即保證極耳易短路區域被徹底絕緣，同時合適的涂膠寬度也不影響極耳與極柱的導電區域。
[0026]在使用時，壓縮空氣經進氣管道I進入高精密調壓閥2和調壓閥3，壓縮空氣經高精密調壓閥2減壓及穩壓后，進入密閉壓力容器3，另一路壓縮空氣經調壓閥3減壓后進入氣動泵4，調壓閥3通過調節壓縮空氣的壓力大小來調節氣動泵4的轉速，使得氣動泵4對壓力容器13內的涂膠漿料進行攪拌，使涂膠漿料混合均勻。涂膠漿料通過出料管道5進入高頻回吸式涂膠閥6，當光纖檢測傳感器14檢測涂布帶涂敷區與基材交界區的邊緣信號，信號傳給控制系統12的PLC進行數據處理及邏輯運算，控制高頻涂膠閥6和升降驅動裝置11進行打開或關斷，涂膠閥打開時，升降驅動裝置11的活塞桿下降帶動涂膠噴頭7下降，涂膠噴頭7下降到噴頭低位后與涂布帶基材保持微小距離約0.2mm，此時涂膠漿料擠壓噴涂在涂布帶9區域(10區域是涂布極片涂敷區，8區域是涂布極片極耳基材區)，涂膠結束后，高頻涂膠閥6關斷，涂膠漿料停止進入涂膠噴頭7，同時升降驅動裝置11的活塞桿上升帶動涂膠噴頭7上升，避免涂膠噴頭7殘余漿料繼續涂在涂布帶上，以通過上述動作完成一次涂布的同時進行極耳涂膠作業。
[0027]在上述實施例中，水槽托架沿前后方向導向移動裝配在主架體上，在其他實施例中，水槽托架也可以繞水平延伸的軸線翻轉裝配或繞豎向延伸的軸線擺動裝配在主架體，即水槽托架將通過旋轉的方式來帶動水槽和涂膠噴頭配合。
[0028]本發明中涂膠機架的實施例:本實施中涂膠機架的結構與上述實施例中涂膠機架的結構相同，因此不再贅述。
【權利要求】
1.涂膠機架，包括主架體，其特征在于，主架體上裝配有用于帶動涂膠噴頭上下移動的噴頭托架及用于帶動水槽容納和讓開涂膠噴頭的噴口的水槽托架，噴頭托架在主架體上的移動行程中具有用于使涂膠噴頭的噴口落入水槽內或偏置于水槽水平一側的噴頭低位及用于使涂膠噴頭的噴口處于水槽上方的噴頭高位。
2.根據權利要求1所述的涂膠機架，其特征在于，水槽托架沿水平方向導向移動或繞水平延伸的軸線翻轉裝配或繞豎向延伸的軸線擺動裝配在主架體。
3.根據權利要求2所述的涂膠機架，其特征在于，水槽托架沿水平方向導向移動裝配在主架體上，水槽托架的導向移動行程和噴頭托架的導向移動行程空間垂直相錯。
4.根據權利要求3所述的涂膠機架，其特征在于，主架體包括在水平方向上相對間隔的兩支座，水槽托架和噴頭托架均為橋接在兩支座之間的梁式托架，且噴頭托架處于水槽托架的上方。
5.間歇涂布極耳涂膠裝置，包括涂膠機架及其上裝配的涂膠噴頭，涂膠機架包括主架體，其特征在于，涂膠噴頭通過噴頭托架沿上下方向導向移動裝配在主架體上，主架體上通過水槽托架連接有用于在水槽托架的帶動下容納和讓開涂膠噴頭的噴口的水槽，且噴頭托架在主架體上的移動行程中具有用于使涂膠噴頭的噴口落入水槽內或偏置于水槽水平一側的噴頭低位及用于使涂膠噴頭的噴口處于水槽上方的噴頭高位。
6.根據權利要求5所述的間歇涂布極耳涂膠裝置，其特征在于，水槽托架沿水平方向導向移動裝配在主架體上，水槽托架的導向移動行程和噴頭托架的導向移動行程空間垂直相錯。
7.根據權利要求6所述的間歇涂布極耳涂膠裝置，其特征在于，主架體包括在水平方向上相對間隔的兩支座，水槽托架和噴頭托架均為橋接在兩支座之間的梁式托架，且噴頭托架處于水槽托架的上方。
8.根據權利要求5或6或7所述的間歇涂布極耳涂膠裝置，其特征在于，升降驅動裝置為氣缸，并在主架體上活動裝配有用于在伸出時可擋止在處于噴頭高位的噴托托架下方、在縮回時避開噴頭托架的升降軌跡的限位塊。
9.根據權利要求5或6或7所述的間歇涂布極耳涂膠裝置，其特征在于，噴頭托架上裝配有用于驅動涂膠噴頭相對于噴頭托架水平移動的平移調整機構和/或用于驅動涂膠噴頭相對于噴頭托架上下移動的升降調整機構。
10.根據權利要求5或6或7所述的間歇涂布極耳涂膠裝置，其特征在于，涂膠噴頭內設有兩個以上串接在進料口和噴口之間的料腔，各料腔的容積從進料口至噴口的漿料流向上依次增大。
【文檔編號】B05B15/08GK104384048SQ201410671710
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月21日 優先權日:2014年11月21日
【發明者】夏云華, 于瑜, 蘇智杰, 趙留強, 李鐵南, 彭強, 高楓, 張輝, 許云龍, 宋勝田, 韓洪偉, 王磊, 穆凱, 徐志強, 關龍洪, 何治國, 王進飛 申請人:中航鋰電（洛陽）有限公司