一種疊片機(jī)用隔膜緩存裝置及其工作方法與流程

本發(fā)明涉及一種隔膜緩存裝置及其工作方法，尤其指一種疊片機(jī)用隔膜緩存裝置及其工作方法。

背景技術(shù)：

鋰電池由于其綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)越來越受到人們的關(guān)注，具有高容量、低消耗、無公害和循環(huán)次數(shù)多等特點(diǎn)，已經(jīng)應(yīng)用到手機(jī)、電腦、相機(jī)等軍事和民用領(lǐng)域。在鋰電池的生產(chǎn)過程中，通常需要鋰電池疊片機(jī)將鋰電池正極片、鋰電池負(fù)極片和隔膜用Z字形的方式疊成電芯。因此，在鋰電池的生產(chǎn)設(shè)備中需要對隔膜進(jìn)行緩存以便卷繞時(shí)能夠?qū)⒄?fù)極片隔開，用于生產(chǎn)疊片工藝的鋰離子電芯的自動(dòng)化設(shè)備的通稱為疊片機(jī)?，F(xiàn)有的疊片機(jī)隔膜緩存機(jī)構(gòu)具有浪費(fèi)隔膜或卷繞速度低等缺點(diǎn)，鑒于此，克服上述缺點(diǎn)是本技術(shù)所要解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題和提出的技術(shù)任務(wù)是對現(xiàn)有技術(shù)方案進(jìn)行完善與改進(jìn)，提供一種疊片機(jī)用隔膜緩存裝置及其工作方法，以達(dá)到提高卷繞速度的目的。為此，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案。

一種疊片機(jī)用隔膜緩存裝置，其特征在于：包括機(jī)架、設(shè)于機(jī)架上的下拉機(jī)構(gòu)、緩存機(jī)構(gòu)及糾偏機(jī)構(gòu)，所述的糾偏機(jī)構(gòu)與緩存機(jī)構(gòu)相連以在隔膜發(fā)生偏移時(shí)對緩存機(jī)構(gòu)的位置進(jìn)行補(bǔ)償；所述的緩存機(jī)構(gòu)包括能轉(zhuǎn)動(dòng)的緩存輥，所述的下拉機(jī)構(gòu)將位于滑差軸上的隔膜下拉直至穿過緩存輥，緩存輥夾緊隔膜后轉(zhuǎn)動(dòng)使隔膜外繞在緩存輥上以對隔膜卷繞緩存。本技術(shù)方案將隔膜進(jìn)行緩存，在進(jìn)行疊片時(shí)，可在兩側(cè)同時(shí)放鋰電池正極片和負(fù)極片，上隔膜和下隔膜同時(shí)送料，提高了疊片效率。在疊片機(jī)進(jìn)行緩存時(shí)，隔膜穿過緩存輥，夾緊位于緩存輥中的隔膜后，緩存輥轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)隔膜的緩存，結(jié)構(gòu)簡單，卷繞可靠，可減少浪費(fèi)。本技術(shù)方案中設(shè)有糾偏機(jī)構(gòu)，使得繞制后的隔膜邊緣平整，有利于提高疊片的質(zhì)量，減少隔膜的浪費(fèi)。

作為對上述技術(shù)方案的進(jìn)一步完善和補(bǔ)充，本發(fā)明還包括以下附加技術(shù)特征。

所述的機(jī)架包括豎向安裝板，所述的下拉機(jī)構(gòu)包括用于對隔膜進(jìn)行導(dǎo)向的導(dǎo)向組件、用于夾緊隔膜的夾緊組件、與夾緊組件相連的升降組件；所述的導(dǎo)向組件包括設(shè)于豎向安裝板上的橫向的第一傳動(dòng)輥輪，所述的夾緊組件包括前后對稱設(shè)置的兩夾板及驅(qū)動(dòng)夾板運(yùn)動(dòng)的夾緊氣缸；所述的升降組件包括長條狀的升降桿、帶動(dòng)升降桿升降的線性模組。夾緊氣缸帶動(dòng)兩夾板的相向或相背運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對隔膜的夾緊或放松，長條狀的升降桿有助于增加行程，減少干涉。

所述的緩存輥包括兩個(gè)半圓形柱，半圓形柱的平面相對設(shè)置，兩半圓形柱拼合形成圓形柱，所述的緩存機(jī)構(gòu)還包括用于帶動(dòng)緩存輥轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)組件、用于驅(qū)動(dòng)兩半圓形柱相對移動(dòng)以使半圓形柱夾緊隔膜的滑移組件，所述的滑移組件與轉(zhuǎn)動(dòng)組件相連。兩圓形柱的平面之間穿過隔膜并對穿過的隔膜夾緊，而在兩圓形柱外側(cè)圓周面上繞制隔膜，實(shí)現(xiàn)隔膜的緩存。

所述的轉(zhuǎn)動(dòng)組件包括卷料電機(jī)，卷料電機(jī)的轉(zhuǎn)軸為中部設(shè)貫通孔的空心軸，所述的滑移組件包括滑臺氣缸，所述的滑臺氣缸的氣管通過空心軸的貫通孔后與氣回轉(zhuǎn)接頭相連。氣管設(shè)于空心軸的貫通孔中可避免氣管纏繞，產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干擾。

所述的機(jī)架還包括與豎向安裝板垂直的橫向固定大板，所述的橫向固定大板設(shè)有用于穿設(shè)隔膜的第一通孔，所述的緩存機(jī)構(gòu)設(shè)于橫向固定大板上。

所述的糾偏機(jī)構(gòu)包括糾偏傳感器、糾偏電機(jī)、與糾偏電機(jī)輸出軸相連的絲桿、與絲桿相連的移動(dòng)架，所述的移動(dòng)架與緩存機(jī)構(gòu)相連以在隔膜位置發(fā)生偏離時(shí)帶動(dòng)緩存機(jī)構(gòu)移動(dòng)。

所述的橫向固定大板上設(shè)有與橫向固定大板平行的臺面板，所述的臺面板上設(shè)有與第一通孔上下相對的第二通孔，所述的糾偏傳感器設(shè)于第二通孔外周的臺面板上；卷料電機(jī)的機(jī)座與移動(dòng)架固接。糾偏傳感器的可為光電式傳感器，其位于第二通孔的前后側(cè)，位置與隔膜位置相對應(yīng)。

所述的導(dǎo)向組件還包括位于第一傳動(dòng)輥輪下方的第二傳動(dòng)輥輪，所述的第一傳動(dòng)輥輪通過第一傳動(dòng)輥輪架設(shè)于豎向安裝板上，所述的第二傳動(dòng)輥輪位于臺面板與橫向固定大板之間，且與臺面板和/或豎向安裝板相連。為提高連接可靠性，簡化結(jié)構(gòu)，第二傳動(dòng)輥輪與臺面板相連，同時(shí)也有利于減少臺面板與第二傳動(dòng)輥輪的上下距離。

所述的線性模組包括升降導(dǎo)軌、與升降桿相連的連接座、推動(dòng)連接座在升降導(dǎo)軌上移動(dòng)的線性模組電機(jī)；所述的升降導(dǎo)軌設(shè)于橫向固定大板下方的豎向安裝板上；所述的升降桿為條狀板，所述的條狀板上設(shè)有鏤空，升降桿的頂部設(shè)有所述的夾緊氣缸，兩夾板設(shè)于氣缸頂部，所述的夾板包括連接腳及與連接腳相連的夾片，所述的夾片設(shè)有鏤空；升降導(dǎo)軌的高度大于緩存輥至第一傳動(dòng)輥輪的距離，使得升降桿能穿過橫向固定大板的第一通孔、緩存輥、第二傳動(dòng)輥輪、臺面板的第二通孔后，位于升降桿上方的夾板夾住位于第一傳動(dòng)輥輪下方的隔膜。

一種疊片機(jī)用隔膜緩存裝置工作方法，其包括以下步驟：

1 ）初始步驟：線性模組處于初始狀態(tài)，升降桿位于下行程位，夾緊組件的兩塊夾板閉合；

2） 隔膜下拉步驟：升降桿在線性模組電機(jī)的驅(qū)動(dòng)作用下向上升，向隔膜方向運(yùn)動(dòng)，待升降桿運(yùn)動(dòng)至包膠位置時(shí)，夾板張開，待升降桿運(yùn)動(dòng)至上行程位后，夾緊氣缸工作，使兩夾板在夾緊氣缸的作用下相對運(yùn)動(dòng)直至壓緊隔膜；待夾板夾緊隔膜后，線性模組驅(qū)動(dòng)升降桿向下運(yùn)動(dòng)，穿過緩存輥，運(yùn)動(dòng)距離到位后停止運(yùn)動(dòng)。

3） 隔膜檢測與糾偏步驟：待隔膜下拉完成后，隔膜糾偏傳感器檢測隔膜所處的位置，當(dāng)發(fā)現(xiàn)隔膜偏離時(shí)，糾偏機(jī)構(gòu)的糾偏電機(jī)帶動(dòng)絲桿運(yùn)動(dòng)，使與絲桿相連的移動(dòng)架移動(dòng)以補(bǔ)償隔膜偏離距離，緩存輥隨之運(yùn)動(dòng)到相應(yīng)的位置，保證隔膜不發(fā)生偏離；

4 ）隔膜卷繞步驟：在隔膜穿過緩存輥后，滑臺氣缸帶著緩存輥的兩個(gè)半圓形柱同時(shí)向隔膜作相對運(yùn)動(dòng)，待運(yùn)動(dòng)距離到位后，半圓形柱夾緊隔膜，卷料電機(jī)帶著整個(gè)輥輪夾持機(jī)構(gòu)360°旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，直至輥輪上纏繞一定數(shù)量的隔膜后停止旋轉(zhuǎn)，完成隔膜的緩存。

有益效果：

1、本技術(shù)方案將隔膜進(jìn)行緩存，在進(jìn)行疊片時(shí)，可在兩側(cè)同時(shí)放鋰電池正極片和負(fù)極片，上隔膜和下隔膜同時(shí)送料，提高了疊片效率。

2、在疊片機(jī)進(jìn)行緩存時(shí)，隔膜穿過緩存輥，夾緊位于緩存輥中的隔膜后，緩存輥轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)隔膜的緩存，結(jié)構(gòu)簡單，卷繞可靠，可減少浪費(fèi)。

3、本技術(shù)方案中設(shè)有糾偏機(jī)構(gòu)，使得繞制后的隔膜邊緣平整，有利于提高疊片的質(zhì)量，減少隔膜的浪費(fèi)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種方向的立體圖。

圖2是本發(fā)明另一種方向的立體圖。

圖3是本發(fā)明側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明緩存機(jī)構(gòu)和糾偏機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明下拉機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-機(jī)架；101- 豎向安裝板；102－橫向固定大板；103－臺面板；2-下拉機(jī)構(gòu)；201-第一傳動(dòng)輥輪；202-第二傳動(dòng)輥輪；203-夾板；204-夾緊氣缸；205-升降桿；206-升降導(dǎo)軌；207-連接座；208-線性模組電機(jī)；209-滑差軸；3-緩存機(jī)構(gòu)；301-緩存輥；302-卷料電機(jī)；303-滑臺氣缸；304-氣回轉(zhuǎn)接頭；305-錐形凸起；306-小滑板；4-糾偏機(jī)構(gòu)；401-糾偏傳感器；402-糾偏電機(jī)；403-移動(dòng)架；404-絲桿；5-隔膜。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

如圖1所示，本發(fā)明包括機(jī)架1、設(shè)于機(jī)架1上的下拉機(jī)構(gòu)2、緩存機(jī)構(gòu)3及糾偏機(jī)構(gòu)4，糾偏機(jī)構(gòu)4與緩存機(jī)構(gòu)3相連以在隔膜5發(fā)生偏移時(shí)對緩存機(jī)構(gòu)3的位置進(jìn)行補(bǔ)償；緩存機(jī)構(gòu)3包括能轉(zhuǎn)動(dòng)的緩存輥301，下拉機(jī)構(gòu)2將位于滑差軸209上的隔膜5下拉直至穿過緩存輥301，緩存輥301夾緊隔膜5后轉(zhuǎn)動(dòng)使隔膜5外繞在緩存輥301上以對隔膜5卷繞緩存。本技術(shù)方案將隔膜5進(jìn)行緩存，在進(jìn)行疊片時(shí)，可在兩側(cè)同時(shí)放鋰電池正極片和負(fù)極片，上隔膜5和下隔膜5同時(shí)送料，提高了疊片效率。在疊片機(jī)進(jìn)行緩存時(shí)，隔膜5穿過緩存輥301，夾緊位于緩存輥301中的隔膜5后，緩存輥301轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)隔膜5的緩存，結(jié)構(gòu)簡單，卷繞可靠，可減少浪費(fèi)。本技術(shù)方案中設(shè)有糾偏機(jī)構(gòu)4，使得繞制后的隔膜5邊緣平整，有利于提高疊片的質(zhì)量，減少隔膜5的浪費(fèi)。

為方便下拉機(jī)構(gòu)2的固定，提高工作的穩(wěn)定性，機(jī)架1包括豎向安裝板101，下拉機(jī)構(gòu)2包括用于對隔膜5進(jìn)行導(dǎo)向的導(dǎo)向組件、用于夾緊隔膜5的夾緊組件、與夾緊組件相連的升降組件；導(dǎo)向組件包括設(shè)于豎向安裝板101上的橫向的第一傳動(dòng)輥輪201，夾緊組件包括前后對稱設(shè)置的兩夾板203及驅(qū)動(dòng)夾板203運(yùn)動(dòng)的夾緊氣缸204；升降組件包括長條狀的升降桿205、帶動(dòng)升降桿205升降的線性模組。夾緊氣缸204帶動(dòng)兩夾板203的相向或相背運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對隔膜5的夾緊或放松，長條狀的升降桿205有助于增加行程，減少干涉。第一傳動(dòng)輥輪201可用于隔膜5的傳動(dòng)導(dǎo)向。

為準(zhǔn)確控制隔膜5緩存量，緩存輥301包括兩個(gè)半圓形柱，半圓形柱的平面相對設(shè)置，兩半圓形柱拼合形成圓形柱，緩存機(jī)構(gòu)3還包括用于帶動(dòng)緩存輥301轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)組件、用于驅(qū)動(dòng)兩半圓形柱相對移動(dòng)以使半圓形柱夾緊隔膜5的滑移組件，滑移組件與轉(zhuǎn)動(dòng)組件相連。緩存輥301夾持后進(jìn)行隔膜5的卷繞，緩存的隔膜5的長度易于控制，有利于減少隔膜5的浪費(fèi)。

為避免氣管纏繞，轉(zhuǎn)動(dòng)組件包括卷料電機(jī)302，卷料電機(jī)302的轉(zhuǎn)軸為中部設(shè)貫通孔的空心軸，滑移組件包括滑臺氣缸303，滑臺氣缸303的氣管通過空心軸的貫通孔后與氣回轉(zhuǎn)接頭304相連。氣管設(shè)于空心軸的貫通孔中可避免氣管纏繞，產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干擾。

為方便固定，并提高連接的可靠性，機(jī)架1還包括與豎向安裝板101垂直的橫向固定大板102，橫向固定大板102設(shè)有用于穿設(shè)隔膜5的第一通孔，緩存機(jī)構(gòu)3設(shè)于橫向固定大板102上。

為提高位置補(bǔ)償?shù)目焖偌皽?zhǔn)確性，糾偏機(jī)構(gòu)4包括糾偏傳感器401、糾偏電機(jī)402、與糾偏電機(jī)402輸出軸相連的絲桿404、與絲桿相連的移動(dòng)架403，移動(dòng)架403與緩存機(jī)構(gòu)3相連以在隔膜5位置發(fā)生偏離時(shí)帶動(dòng)緩存機(jī)構(gòu)3移動(dòng)。

為方便糾偏傳感器401的設(shè)置，提高測量隔膜5的位置精度，橫向固定大板102上設(shè)有與橫向固定大板102平行的臺面板103，臺面板103上設(shè)有與第一通孔上下相對的第二通孔，糾偏傳感器401設(shè)于第二通孔外周的臺面板103上；卷料電機(jī)302的機(jī)座與移動(dòng)架403固接。糾偏傳感器401的可為光電式傳感器，其位于第二通孔的前后側(cè)，位置與隔膜5位置相對應(yīng)。

為提高隔膜5傳動(dòng)的可靠性，使隔膜5順利緩存，保持隔膜5的張緊度的一致性，導(dǎo)向組件還包括位于第一傳動(dòng)輥輪201下方的第二傳動(dòng)輥輪202，第一傳動(dòng)輥輪201通過第一傳動(dòng)輥輪201架設(shè)于豎向安裝板101上，第二傳動(dòng)輥輪202位于臺面板103與橫向固定大板102之間。

為提高下拉機(jī)構(gòu)2運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性，線性模組包括升降導(dǎo)軌206、與升降桿205相連的連接座207、推動(dòng)連接座207在升降導(dǎo)軌206上移動(dòng)的線性模組電機(jī)208；升降導(dǎo)軌206設(shè)于橫向固定大板102下方的豎向安裝板101上；升降桿205為條狀板，條狀板上設(shè)有鏤空，升降桿205的頂部設(shè)有夾緊氣缸204，兩夾板203設(shè)于氣缸頂部，夾板203包括連接腳及與連接腳相連的夾片，夾片設(shè)有鏤空；升降導(dǎo)軌206的高度大于緩存輥301至第一傳動(dòng)輥輪201的距離，使得升降桿205能穿過橫向固定大板102的第一通孔、緩存輥301、第二傳動(dòng)輥輪202、臺面板103的第二通孔后，位于升降桿205上方的夾板203夾住位于第一傳動(dòng)輥輪201下方的隔膜5。

為了提高緩存的平穩(wěn)性，緩存輥的頂部設(shè)有錐形凸起305，其由設(shè)于半圓形柱端部的兩個(gè)半錐形工件合并在一起組成，起定位，輔助緩存作用，移動(dòng)架403的端部設(shè)有與其滑動(dòng)連接的 “L”形小滑板306，其上設(shè)有用于安裝軸承的第一大孔和用于減輕“L” 小滑板306自身重量的第二大孔；軸承內(nèi)圈安裝與錐形凸起305相配的定位工件以實(shí)現(xiàn)緩存輥301在卷繞時(shí)的定位；小滑板306退回，兩個(gè)半錐形工件重合，定位且輔助緩存。

一種疊片機(jī)用隔膜緩存裝置工作方法，其包括以下步驟：

1 初始步驟：線性模組處于初始狀態(tài)，升降桿205位于下行程位，夾緊組件的兩塊夾板203閉合；

2 隔膜5下拉步驟：升降桿205在線性模組電機(jī)208的驅(qū)動(dòng)作用下向上升，向隔膜5方向運(yùn)動(dòng)，待升降桿205運(yùn)動(dòng)至包膠位置時(shí)，夾板203張開，待升降桿205運(yùn)動(dòng)至上行程位后，夾緊氣缸204工作，使兩夾板203在夾緊氣缸204的作用下相對運(yùn)動(dòng)直至壓緊隔膜5；待夾板203夾緊隔膜5后，線性模組驅(qū)動(dòng)升降桿205向下運(yùn)動(dòng)，穿過緩存輥301，運(yùn)動(dòng)距離到位后停止運(yùn)動(dòng)。

3 隔膜5檢測與糾偏步驟：待隔膜5下拉完成后，隔膜5糾偏傳感器401檢測隔膜5所處的位置，當(dāng)發(fā)現(xiàn)隔膜5偏離時(shí)，糾偏機(jī)構(gòu)4的糾偏電機(jī)402帶動(dòng)絲桿運(yùn)動(dòng)，使與絲桿相連的移動(dòng)架403移動(dòng)以補(bǔ)償隔膜5偏離距離，緩存輥301隨之運(yùn)動(dòng)到相應(yīng)的位置，保證隔膜5不發(fā)生偏離；

4 隔膜5卷繞步驟：在隔膜5穿過緩存輥301后，滑臺氣缸303帶著緩存輥301的兩個(gè)半圓形柱同時(shí)向隔膜5作相對運(yùn)動(dòng)，待運(yùn)動(dòng)距離到位后，半圓形柱夾緊隔膜5，卷料電機(jī)302帶著整個(gè)輥輪夾持機(jī)構(gòu)360°旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，直至輥輪上纏繞一定數(shù)量的隔膜5后停止旋轉(zhuǎn)，完成隔膜5的緩存。

以上圖1-4所示的一種疊片機(jī)用隔膜緩存裝置是本發(fā)明的具體實(shí)施例，已經(jīng)體現(xiàn)出本發(fā)明實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和進(jìn)步，可根據(jù)實(shí)際的使用需要，在本發(fā)明的啟示下，對其進(jìn)行形狀、結(jié)構(gòu)等方面的等同修改，均在本方案的保護(hù)范圍之列。