一种叠片机论文和设计-不公告发明人

全文摘要

本申请公开了一种叠片机，该叠片机包括：料卷机构、叠片台、换卷机构和收料机构；料卷机构用于旋转放料带，料带在叠片台上来回叠片构成电芯组件或废料卷；换卷机构设置在料卷机构的出料端，用于裁断料带；收料机构设置在叠片台的出料端，收料机构包括夹具、收料驱动组件和收料箱，夹具与夹具驱动件连接，收料驱动组件用于驱动夹具在取料处和收料箱之间移动，以夹取废料卷。上述技术方案通过提供包括换卷机构和收料机构的叠片机，实现了自动裁断废料并收取废料卷，提高了工作效率。

主设计要求

1.一种叠片机，其特征在于，所述叠片机包括：料卷机构、叠片台、换卷机构和收料机构；所述料卷机构用于旋转放料带，所述料带在所述叠片台上来回叠片构成电芯组件或废料卷；所述换卷机构设置在所述料卷机构的出料端；所述收料机构设置在所述叠片台的出料端，所述收料机构包括夹具、收料驱动组件和收料箱，所述夹具与所述收料驱动组件连接，所述收料驱动组件用于驱动所述夹具在取料处和所述收料箱之间移动。

设计方案

1.一种叠片机，其特征在于，所述叠片机包括：料卷机构、叠片台、换卷机构和收料机构；

所述料卷机构用于旋转放料带，所述料带在所述叠片台上来回叠片构成电芯组件或废料卷；

所述换卷机构设置在所述料卷机构的出料端；

所述收料机构设置在所述叠片台的出料端，所述收料机构包括夹具、收料驱动组件和收料箱，所述夹具与所述收料驱动组件连接，所述收料驱动组件用于驱动所述夹具在取料处和所述收料箱之间移动。

2.根据权利要求1所述的叠片机，其特征在于，所述换卷机构包括：第一压件、第二压件、第一压件驱动件、第二压件驱动件、换卷平台、切刀和切刀驱动件；

所述第一压件与所述第一压件驱动件连接，所述第一压件驱动件用于驱动所述第一压件远离或压向所述换卷平台；

所述第二压件与所述第二压件驱动件连接，所述第二压件驱动件用于驱动所述第二压件远离或压向所述换卷平台；

所述切刀与所述切刀驱动件连接，所述切刀驱动件用于驱动所述切刀伸缩；

所述第一压件、所述第二压件沿所述料带前进方向设置在所述换卷平台上，所述料带依次自第一压件和所述换卷平台之间、所述第二压件和所述换卷平台之间穿过，所述切刀设置在所述第一压件与所述第二压件之间。

3.根据权利要求1所述的叠片机，其特征在于，所述夹具包括上夹板、下夹板和夹具驱动件，所述夹具驱动件用于驱动所述上夹板和所述下夹板相互靠近或远离，以夹紧或松开所述废料卷。

4.根据权利要求3所述的叠片机，其特征在于，所述上夹板和\/或所述下夹板上开设减重孔。

5.根据权利要求3所述的叠片机，其特征在于，所述上夹板和所述下夹板的夹料端分别设有可相互抵接的夹块。

6.根据权利要求1所述的叠片机，其特征在于，所述收料驱动组件包括导向件和驱动件，所述导向件沿所述取料处指向所述收料箱的方向设置，所述夹具与所述导向件滑动连接，所述驱动件连接并驱动所述夹具沿导向件运动。

7.根据权利要求6所述的叠片机，其特征在于，所述收料机构还包括限位组件，所述限位组件包括第一限位块、第二限位块和活动限位块，所述第一限位块和第二限位块分别设于所述导向件延伸方向的两侧，所述活动限位块与所述夹具相连，所述活动限位块随所述夹具沿所述导向件运动时会被第一限位块或第二限位块阻挡，从而限制所述夹具继续运动。

8.根据权利要求1所述的叠片机，其特征在于，所述料卷机构还包括：料卷轴和检测传感器，所述检测传感器包括信号输出单元和信号接收单元，所述信号输出单元和所述信号接收单元分别设置在所述料卷轴两侧，且所述信号输出单元与所述信号接收单元在进行信号传输时，所形成的信号线与半径大于或等于所述料卷轴的同心圆相切。

9.根据权利要求1所述的叠片机，其特征在于，所述料卷机构还包括：色标传感器，所述色标传感器设置在所述料卷机构的出料端，用于检测所述料带上的色标件。

10.根据权利要求1所述的叠片机，其特征在于，所述叠片台出料端依次设有下料机构和接料机构，所述接料机构设置于所述下料机构的出料端，所述接料机构的出料端设有成品工位和废料工位，所述收料机构设置在所述废料工位上。

设计说明书

技术领域

本申请涉及锂电池设备技术领域，特别是涉及一种叠片机。

背景技术

在叠片机中，随着叠片机的连续运动，料卷机构上的隔膜会被耗尽，由于在隔膜将尽时，剩余的隔膜已经无法再叠出一个完整的电芯，此时，需要更换料卷。在现有的机构中，当检测到料卷将尽时会发出提醒，停机由人工手动取下剩余的隔膜再换卷。而这种取剩余隔膜的方式非常影响工作效率。

实用新型内容

本申请主要解决的技术问题是提供一种可实现自动收取废料的叠片机。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种叠片机，所述叠片机包括：料卷机构(100)、叠片台(200)、换卷机构(300)和收料机构(400)；

所述料卷机构(100)用于旋转放料带，所述料带在所述叠片台上来回叠片构成电芯组件或废料卷；

所述换卷机构(300)设置在所述料卷机构(100)的出料端；

所述收料机构(400)设置在所述叠片台(200)的出料端，所述收料机构(400)包括夹具(410)、收料驱动组件(430)和收料箱(440)，所述夹具(410)与所述收料驱动组件(430)连接，所述收料驱动组件(430)用于驱动所述夹具(410)在取料处和所述收料箱(440)之间移动。

本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，由于本申请所提供的叠片机中包括设置在料卷机构出料端的换卷机构和用于夹取废料卷的收料机构，可实现由换卷机构自动裁断料卷，再由收料机构自动夹取被换卷机构裁断后剩下的废料，实现自动收取废料，提高了工作效率。

附图说明

图1是本申请叠片机一实施例中结构示意图；

图2是图1所示叠片机中换卷机构一实施例俯视结构示意图；

图3是图2所示的换卷机构的主视结构示意图；

图4是图1所示叠片机中的收料机构一实施例结构示意图；

图5是图4所示收料机构的俯视结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图，对本申请的具体实施方式做详细的说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

请参阅图1，图1是本申请叠片机1000一实施例中的结构示意图。

在当前实施例，本申请所提供的叠片机1000包括料卷机构100、叠片台200、换卷机构300和收料机构400。

其中，料卷机构100用以收卷料带，并通过旋转放料带，以为叠片提供料带的来料。料带在叠片台200上被来回叠片构成电芯组件或废料卷。其中，电芯组件是构成锂电池的重要组件，由连续的料带来回叠成Z型，并将正、负极片交替放在Z型料带间构成，而废料卷是指由料带空叠形成的料卷，且构成废料卷的料带长度不足以构成电芯组件。一般情况下，叠片机1000用以制备电芯组件，当料卷机构100中用以叠片的料带即将用尽，剩余的料带无法构成电芯组件时，剩余的料带会空叠为废料卷便于下料。其中，在当前实施例中料带是隔膜。

在料卷机构100的出料端设置一换卷机构300，换卷机构300用于在料卷机构100上的料带将尽之时启动，以裁断料带。

请参见图1，料卷机构100包括料卷轴103和检测传感器110。料卷收卷于料卷轴103，料卷轴103优选为气涨轴，料带卷材套在料卷轴103上，料卷轴103可以涨紧卷材，如此，料卷轴103在外力的牵引下自转时能够带动料卷旋转放卷。检测传感器110是用于检测料卷轴103上的料带是否将要用尽。检测传感器110包括信号输出单元101和信号接收单元102，信号输出单元101和信号接收单元102分别设置在料卷轴103的两侧。信号输出单元101与信号接收单元102在进行信号传输时，所形成的信号线104与半径大于或等于料卷轴103的同心圆相切。当料卷轴103上的料带很多时，由于料带阻挡了信号的传输，信号输出单元101和信号接收单元102无法完成信号的传输。当料卷轴103上的料带将要被用至靠近料卷轴103时，则信号输出单元101与信号接收单元102之间可完成信号传输，此时即判断料卷轴103上的料带即将被用完，反馈至控制组件(图未示)。控制组件则会启动换卷机构300进行换卷。

请继续参见图1，在又一实施例中，料卷机构100还包括色标传感器120。色标传感器120设置在料卷机构300出料端，用于检测料带上的色标件，以判断当前料卷轴103上的料带是否将要用完。色标件一般是制作料带卷材时，黏贴在料带靠近起头端附近的色纸或标记，随着料带逐渐被放出，色标件出现，色标传感器120检测到色标件时，即可反馈至控制组件，由此判断料卷轴103上的料带即将被用完，控制组件则会暂停料卷机构100放卷，再启动换卷机构300进行换卷。

进一步的，请同时参见图2和图3，图2所示意的是换卷机构300俯视结构示意图，图3所示意的是换卷机构300的主视结构示意图。在当前实施例中，换卷机构300包括：第一压件310、第二压件330、第一压件驱动件320、第二压件驱动件340、换卷平台370、切刀350和切刀驱动件360。

第一压件310和第二压件330沿料带前进方向设置在换卷平台370上，料带依次自第一压件310和换卷平台370之间、第二压件330和换卷平台370之间穿过。其中，第一压件310和第二压件330之间会预先留有设定距离，以在第一压件310和第二压件330之间设置切刀350。其中，第一压件310和第二压件330可以是平板状的、也可以是其他形状，其他形状包括：圆辊状和矩形块状。对于第一压件310和第二压件330的形状不做限定，只要能够配合换卷平台370共同压紧穿过的料带即可。一般情况下，料带自换卷平台370上通过，第一压件310和第二压件330悬于换卷平台370上方。料带将尽，需要换卷时，料卷机构100停止放卷，第一压件驱动件320驱动第一压件310，第二压件驱动件340驱动第二压件330朝向换卷平台370运动，以将料带压紧在换卷平台370上。

当前实施例中的第一压件310和第一压件驱动件320连接，第二压件330与第二压件驱动件340连接，第一压件310和第二压件330分别由其所连接的压件驱动件驱动远离换卷平台370或压向换卷平台370。

如上所述切刀350是设置在第一压件310和第二压件330之间，同时切刀350与切刀驱动件360连接，由切刀驱动件360驱动伸缩。在第一压件驱动件320和第二压件驱动件340驱动第一压件310和第二压件330压向料带，且将料带压在换卷平台370上之后，切刀驱动件360驱动切刀350伸缩，以裁断被第一压件310和第二压件330压住的料带。

在当前实施例中，切刀350是设置在第一压件310和第二压件330之间所对应的换卷平台370下方，由切刀驱动件360驱动经换卷平台370上所设置的贯穿孔380穿出，实现裁断被第一压件310和第二压件330压住的料带。

在其他实施例中，切刀350也可以设置在第一压件310和第二压件330之间所对应的换卷平台370上方，此时换卷平台370上切刀350所对应的位置处可为实心平板状设计或者是具有贯穿孔的设计，切刀350在切刀驱动件360驱动对料带进行裁切。

请再次参见图3，在当前实施例中，第一压件驱动件320、第二压件驱动件340和切刀驱动件360均设置在换卷平台370下方(图3所示结构中，第二压件驱动件340和切刀驱动件360均被第一压件驱动件遮挡住)。当切刀350完成对料带的裁断之后，第一压件驱动件320驱动第一压件310远离换卷平台370以松开连接料卷机构100上旧料卷的料带，便于操作人员将料卷机构100上的旧料卷换下，换上新的料卷。并将新的料卷上的料带按照料带路径的要求手动穿好，并穿过第一压件(310)和换卷平台370，将新料带粘接至留在换卷平台370上的旧料带上。随后，第二压件驱动件340驱动第二压件330松开料带，料卷机构100重新放卷，旧料带带着新料带开始走带，实现叠片。此时由于粘接处的旧料带无法叠出合格的产品，所以需要叠片台200对这一段的料带进行空叠形成废料卷。其中，在当前实施例中，料带指的是隔膜料带，对应的合格产品则是电芯组件。当前实施例中空叠的含义是指直接对隔膜进行叠片，但不放极片，直到空叠完所有的旧料带，然后由叠片台200上所设的切刀(图未示)在粘接处之后新料处裁断空叠的料带，再取走空叠而成的隔膜废料卷。

请继续参见图1，在图1所示实施例中收料机构400设置在叠片台200的出料端，实现可直接在叠片台200上的切刀裁断废料之后，收料机构400在收料驱动组件430的驱动下直接承接叠片台200上的废料。

在其他实施例中，收料机构400可以设置在接料机构(图未示)的废料工位上。具体的，叠片台200的出料端依次设有下料机构(图未示)和接料机构，下料机构用于收取叠片台200上的电芯组件或废料卷，并将取下的电芯组件或废料卷运输至接料机构处，接料机构的出料端设有成品工位(图未示)和废料工位(图未示)，由此，下料机构收取的电芯组件被转移至成品工位，而废料卷被转移至废料工位，从而方便成品和废料的分别处理。当收料机构400设置在接料机构的废料工位时，叠片台200在完成裁断空叠而成的废料卷时，废料卷会被下料机构送至接料机构处。当空叠的废料卷送至接料机构时，废料卷会被转移至废料工位，由设置在废料工位上的收料机构400取走空叠的废料卷。

请同时参见图4和图5，图4为本申请叠片机1000中的收料机构400的在一实施例中的主视图方向的结构示意图，图5是图4所示收料机构的俯视图结构示意图。

收料机构400包括夹具410、收料驱动组件430和收料箱440。具体的，收料驱动组件430连接夹具410，用于驱动夹具410在取料处和收料箱440之间移动，以驱动夹具410夹取废料卷并将之送入收料箱440中。其中，取料处为废料卷可以被收料机构400收取的工位，在不同实施例中，取料处可以是叠片台200的出料端，叠片台200上废料卷被切断后，收料机构400可以直接收取废料卷；取料处也可以是接料机构上的废料工位，废料卷被下料机构转移至废料工位后，收料机构400再收取废料卷。在一些特殊情况下，接料机构上的成品工位和废料工位可以是一个工位，只是在下料机构送来电芯组件时，用以处理成品的设备动作，而当下料机构送来废料卷时，收料机构400动作。

夹具410包括上夹板411、下夹板412和夹具驱动件420，夹具驱动件420用于驱动上夹板411和下夹板412相互靠近或远离，以夹紧或松开所述废料卷。优选地，夹具驱动件420采用气爪，上夹板411和下夹板412分别与气爪的一个输出端连接，气爪驱动上夹板411和下夹板412以相互接近夹紧废料卷，或驱动上夹板411和下夹板412相互远离以释放废料卷。当然，在其他实施例中，夹具驱动件420也可以采用普通的气缸，以驱动上夹板411或下夹板412靠近对方。

为了方便夹取废料卷以及释放所夹持的废料卷，对应设置合适的夹具410的长度。具体的，夹具410的长度大约是所夹取的废料卷边缘长度的一半，这样既可以实现较好地夹取到废料卷，又可以在将废料卷夹取至收料箱440上方时，只需要夹具410松开废料卷，即使得料卷可依靠废料卷自身重力掉入收料箱440中。

进一步的，在其他实施例中，上夹板411和\/或下夹板412上开有减重孔480。其中，减重孔480可以是贯穿上夹板411或者是下夹板412的贯穿孔，也可以是非贯穿孔，还可以是预设数量的凹槽，具体并不限定减重孔480的形状和数量，具体依据实际的需要进行开设。通过开设减重孔480能够减轻夹板的重量从而方便夹具驱动件420驱动上夹板411和下夹板412开合。

进一步的，在其他实施例中，上夹板411和下夹板412的夹料端分别设有可相互抵接的夹块413。通过在上夹板411和下夹板412之间设有抵接的夹块413，可以较好解决因上夹板411和下夹板412之间存在间隙影响夹持力的问题。其中，可以将所设置的夹块413相对侧设置成相互咬合的锯齿状，以增强上夹板411和下夹板412之间的夹持力。

本申请所提供的叠片机1000，在料卷机构100上的料带将尽之时，料卷机构100停止放卷，换卷机构300自动切断料带，然后由操作人员换上新的料卷并将新料卷上的新料粘接至留在换卷平台370上的旧料带上，实现换卷。随后，料卷机构100重新开始放卷，叠片台200进行空叠得到废料卷并裁断，收料机构400自动收取废料卷，相比于现有技术中人工收取废料，减少了换卷接带和收取废料的时间，提高了工作效率。

请再次参见图4，收料机构400还包括安装支架450，安装支架450用于固定收料驱动组件430，收料箱440设置在安装支架450布局收料驱动组件430一侧，且收料箱440的顶部高度低于夹具410的安装高度，以便于夹具410在夹取到废料卷之后只需要松开上夹板411和下夹板412即可将废料卷投入至收料箱440。安装支架450作为安装基座，用于安装、布局如收料驱动组件430等各个部件。

收料驱动组件430包括驱动件431和导向件432。导向件432沿取料处指向收料箱440的方向设置在安装支架450上，夹具410与导向件432滑动连接，驱动件431的主体设置在安装支架450上，驱动件431的输出端连接夹具410，并能够驱动夹具410沿导向件432运动。

导向件432可采用导轨或导杆，驱动件431可采用气缸或电机。

在当前实施例中，收料驱动组件430采用无杆气缸。由于无杆气缸自带导向件(气缸中的导杆)，运动会更为稳定，且采用无杆气缸可缩小收料驱动组件430所占的空间，满足设备安装需要的同时还可以减小设备占地。此处需要说明的是，无杆气缸为现有技术，此处不做详细阐述。

请再次参见图5，图5所展示的是收料机构400的俯视图。

在当前实施例中，收料机构400还包括连接板470、第一限位块4321、第二限位块4322和活动限位块471。

夹具410设置在连接板470上，连接板470与导向件432滑动连接，驱动件431连接并驱动连接板470，带动夹具410沿导向件432运动。第一限位块4321和第二限位块4322分别设于导向件432延伸方向的两侧，活动限位块471与夹具410或连接板470相连。活动限位块471随夹具410沿导向件432运动时会被第一限位块4321或第二限位块4322阻挡，从而限制夹具410继续运动。本实施例中通过设置第一限位块4321、第二限位块4322和活动限位块471实现机械限位，防止夹具410过量运动。

结合图1至图5，下文将会进一步阐述叠片机1000的工作流程。当检测传感器110检测到料卷机构100上料带将尽时，料卷机构100停止放卷，换卷机构300启动。第一压件驱动件320和第二压件驱动件340分别驱动第一压件310和第二压件330朝向换卷平台370运动，将料带压在换卷平台370上。然后，切刀驱动件360驱动切刀350切断压在第一压件310和第二压件330之间的料带。由于料带被切刀350切断，其中靠近料卷机构100的料带被第一压件310压住，另一段料带被第二压件330压住，此时，靠近料卷机构100出料端的第一压件驱动件320驱动第一压板310远离换卷平台370，松开被它压住的料带，方便更换料卷。新的料卷套好后，新料带的首端重新接入换卷机构300，粘接在被第二压件330压住的旧料端处。在新料粘接好后，第二压件驱动件340驱动第二压件330远离换卷平台370，松开被第二压件330压住的料带，此时料卷机构100重新放卷，旧料带拖着粘接在一起的新料带沿着过辊依次经过张紧机构1005、缓存机构1003和叠片机构1001，在叠片台200处进行空叠得到废料卷。

通过叠片流程，将剩余的旧料带空叠得到废料卷，然后由叠片台200上所设的切刀切断料带，收料机构100将空叠所得的废料卷取走，此时可以基于新的料带准备叠新的产品(当料带是隔膜时，此处的产品即是电芯)。

当收料机构400设于叠片台200出料端，且废料卷末端被裁断后，收料驱动组件430驱动夹具410沿着导向件432向叠片台200方向移动，靠近废料卷，夹具驱动件420驱动上夹板411和下夹板412张开，以承接废料卷。夹住废料卷后，夹具驱动件420驱动上夹板411和下夹板412闭合，夹紧废料卷。随后，收料驱动组件430驱动夹具410拖着废料卷远离叠片台200，以为新一轮的叠片留出处理工位。由于收料箱440设于安装支架450布局收料驱动组件430一侧，且高度低于夹具410所设的高度，所以在废料卷脱离叠片台200后，就垂向收料箱440。将废料完全拉离叠片台200进入收料箱440所在上方后，夹具驱动件420驱动上夹板411和下夹板412张开，释放废料卷，由于废料卷只有小部分被夹持，脱离叠片台200后废料卷就可以垂向收料箱440，上夹板411和下夹板412一张开，废料卷因为自身重力，自然掉落至收料箱440内，完成一次废料卷的收集。

当收料机构400设于接料机构的废料工位时，空叠的废料卷先被下料机构从叠片台200上取下，然后由下料机构将废料卷转移至接料机构处的废料工位处。在废料工位上，设有收料机构400。当接料机构将废料卷送过来时，收料机构400启动，收料驱动组件430驱动夹具驱动件420，带动夹具410靠近接料机构以夹住废料卷，远离接料机构，并将废料卷下放至收料箱440，实现自动化收取废料。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

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一种叠片机论文和设计

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