一种适配于叠片机构的隔膜张紧装置论文和设计-文二龙

全文摘要

本实用新型涉及锂电池叠片技术领域，尤其是一种适配于叠片机构的隔膜张紧装置，其包括固定于基板上的直线张紧部，其包括垂直于基板设置的调节托辊。调节托辊在导向装置的作用下相对于基板可进行直线运动。上述调节托辊由电机驱动部进行驱动。该隔膜张紧装置还包括位置检测装置，其将实时检测到的叠片台位置信息反馈至电子凸轮，电子凸轮发出动作信号至上述电机驱动部以驱动调节托辊进行位置调整，以抵消由于叠片台往复运动而导致的隔膜张力不稳定现象，确保在整个叠片过程中隔膜料带始终保持张力状态，且张紧力稳定于一定值，进而保证电池的成型质量。

主设计要求

1.一种适配于叠片机构的隔膜张紧装置，包括设置于基板上的直线张紧部；所述直线张紧部包括垂直于所述基板设置的调节托辊；所述调节托辊在导向装置的作用下相对于所述基板可进行直线运动，其特征在于，所述调节托辊由电机驱动部进行驱动；隔膜张紧装置还包括位置检测装置，其用来实时地检测叠片台的位置信息，且将所述位置信息即时反馈至电子凸轮，所述电子凸轮发出动作信号至所述电机驱动部以驱动所述调节托辊进行位置调整，确保隔膜料带始终处于张紧状态。

设计方案

2.根据权利要求1所述的适配于叠片机构的隔膜张紧装置，其特征在于，所述调节托辊的运动速度与叠片台的运动速度之间成比例关系。

3.根据权利要求2所述的适配于叠片机构的隔膜张紧装置，其特征在于，所述位置检测装置为跟随叠片台做同步运动的光栅尺。

4.根据权利要求2所述的适配于叠片机构的隔膜张紧装置，其特征在于，所述电机驱动部包括驱动叠片台往复运动的电机；所述位置检测装置为与所述电机同轴的编码器。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的适配于叠片机构的隔膜张紧装置，其特征在于，所述电机驱动部还包括主动轮、从动轮、与所述主动轮以及所述从动轮相适配的皮带；所述电机驱动所述主动轮进行旋转运动；所述电机进行正、反旋转动作，通过所述皮带带动所述调节托辊作出相应的移位。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的适配于叠片机构的隔膜张紧装置，其特征在于，还包括限位装置，其平行于所述调节托辊的运动方向进行设置，用来限定所述调节托辊的运动极限位。

7.根据权利要求6所述的适配于叠片机构的隔膜张紧装置，其特征在于，所述限位装置包括跟随所述调节托辊的、并反映其位置的感应片，与所述感应片相适配的、相隔布置的第一感应器和第二感应器。

8.根据权利要求7所述的适配于叠片机构的隔膜张紧装置，其特征在于，所述限位装置包括第一滑动块、第二滑动块以及与所述第一滑动块和所述第二滑动块相适配的底板，其中，所述底板固定于所述基板上；所述第一感应器固定于所述第一滑动块；所述第二感应器固定于所述第二滑动块。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的适配于叠片机构的隔膜张紧装置，其特征在于，还包括旋转张紧部，其设置于所述直线张紧部的上游；所述旋转张紧部由直驱电机进行驱动。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及锂电池叠片技术领域，尤其是一种适配于叠片机构的隔膜张紧装置。

背景技术

在方形锂电池的叠片工序中，隔膜料带的张力调整显得尤为重要。在叠片台的往复运动过程中，隔膜料带的松紧度会实时地发生变化，从而影响电池的成型质量。为此，已经有部分厂家通过在送隔膜线上增设缓冲装置来解决此问题，常规做法为采用气缸、弹簧、配重以及电机扭矩等方式来被动保持隔膜料带的张紧度(如图1中所示)。一般来说，叠片机构的一个叠片周期在0.4s左右，上述张力装置的动作响应速度远远大于上述叠片周期，具有一定的时间滞后性，从而不能保证电池的成型质量。因而，亟待技术人员解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种动作响应速度快、确保隔膜料带始终处于张紧状态的适配于叠片机构的隔膜张紧装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型涉及了一种适配于叠片机构的隔膜张紧装置，包括设置于基板上的直线张紧部。上述直线张紧部包括垂直于基板设置的调节托辊。调节托辊在导向装置的作用下相对于基板可进行直线运动。调节托辊由电机驱动部进行驱动。隔膜张紧装置还包括位置检测装置，其用来实时地检测叠片台的位置信息，且将位置信息即时反馈至电子凸轮，该电子凸轮发出动作信号至电机驱动部以驱动调节托辊进行位置调整，确保隔膜料带始终处于张紧状态。

进一步的，调节托辊的运动速度与叠片台的运动速度之间成比例关系。

更进一步的，位置检测装置为跟随叠片台做同步运动的光栅尺。

更进一步的，电机驱动部包括驱动叠片台往复运动的电机。位置检测装置为与该电机同轴的编码器。

更进一步的，电机驱动部还包括主动轮、从动轮、与该主动轮以及从动轮相适配的皮带。上述电机用来驱动主动轮进行旋转运动。电机进行正、反旋转动作，通过皮带带动调节托辊作出相应的移位。

进一步的，还包括限位装置，其平行于调节托辊的运动方向进行设置，用来限定调节托辊的运动极限位。

更进一步的，限位装置包括跟随调节托辊的、并反映其位置的感应片，与感应片相适配的、相隔布置的第一感应器和第二感应器。

更进一步的，限位装置包括第一滑动块、第二滑动块以及与该第一滑动块和第二滑动块相适配的底板，其中，底板固定于基板上。第一感应器固定于第一滑动块，第二感应器固定于第二滑动块。

进一步的，电机驱动部包括直线电机，其动力输出端直接与调节托辊相连。

进一步的，上述适配于叠片机构的隔膜张紧装置还包括旋转张紧部，其设置于直线张紧部的上游。旋转张紧部由直驱电机进行驱动。

相较于传统设计方案，通过采用上述技术方案进行设置，电机驱动部根据叠片台的位置实时地作出相应动作，以抵消由于叠片台往复运动而导致的隔膜张力不稳定现象，确保在整个叠片过程中隔膜料带始终保持张力状态，且张紧力稳定于一定值，进而保证电池的成型质量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中适配于叠片机构的隔膜张紧装置的结构示意图。

图2是本实用新型中适配于叠片机构的隔膜张紧装置的结构示意图。

图3是本实用新型中适配于叠片机构的隔膜张紧装置的立体图。

图4是本实用新型适配于叠片机构的隔膜张紧装置中电机驱动部的立体图。

图5是本实用新型适配于叠片机构的隔膜张紧装置中旋转张紧部的立体图。

1-基板；2-直线张紧部；21-调节托辊；3-导轨滑块组件；4-电机驱动部；41-主动轮；42-从动轮；43-皮带；44-电机；45-料带夹紧组件；5-限位装置；51-感应片；52-第一感应器；53-第二感应器；54-第一滑动块；55-第二滑动块；56-底板；6-旋转张紧部。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“左”、“右”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

下面结合附图对本实用新型作出详细的说明，图2、图3分别示出了本实用新型中适配于叠片机构的隔膜张紧装置的结构示意图以及立体图，其由基板1、直线张紧部2、导轨滑块组件3、电机驱动部4以及位置检测装置(图中未示出)等几部分构成，其中，直线张紧部2设置于设置于料盘的左侧。上述直线张紧部2包括有用来支撑隔膜料带的调节托辊21。导轨滑块组件4包括导轨和滑块，其中，导轨固定于基板1上，滑块固定于电机驱动部4，从而使得调节托辊21相对于基板1沿左右方向进行定向移动。叠片台在驱动电机的作用下进行往复直线运动，通过位置检测装置将实时检测到的叠片台位置信息反馈至电子凸轮，电子凸轮发出动作信号至上述电机驱动部4以驱动调节托辊21进行位置调整，在此过程中，调节托辊的运动速度与叠片台的运动速度之间成特定比例关系，以抵消由于叠片台往复运动而导致的隔膜张力不稳定现象，确保在整个叠片过程中隔膜料带始终保持张力状态，且张紧力稳定于一定值，进而保证电池的成型质量。

再者，上述电机驱动部4可以选用带传动形式，其由主动轮41、从动轮42、与上述主动轮41和从动轮42相适配的皮带43以及电机44等几部分构成(如图4中所示)。根据叠片台的运动状态，电机44通过相应的正、反旋转动来对隔膜料带的张紧度进行补偿。皮带43和调节托辊21之间优选由料带夹紧组件45进行固定。作为进一步的优化，上述皮带43优选为同步带，相应地，主动轮41以及从动轮42均为同步轮，这样一来，从而确保了调节托辊21与电机44驱动动作的同步性以及一致性，进一步提高了该隔膜张紧装置的响应速度。

位置检测装置可以选用光栅尺或编码器。当设定为光栅尺时，其固定于叠片台上，跟随叠片台进行运动；当位置检测装置设定为编码器时，其需为与作用于叠片台的驱动电机(图中未示出)同轴的编码器。在此需要说明的是，用于驱动叠片台的驱动电机以及用于驱动调节托辊21的电机优选采用相同控制模式，如，速度控制模式或位置控制模式等。

作为导向装置，除了采用上述的导轨滑块组件3，还可以选用滚动导轨组、行程衬套等直线运动系统等。

当然，电机驱动部4除了采用上述的带传动形式，还可以选用直驱电机，其动力输出端直接与调节托辊21相连。此种传动形式具有更快的响应速度以及更好的传动精度。

作为上述适配于叠片机构的隔膜张紧装置的进一步优化，还可以设置限位装置5，其平行于调节托辊21的运动方向进行设置，用来限定调节托辊21的运动极限位。上述限位装置可以参照如下方式进行设置：其由感应片51以及两个与该感应片51相适配的感应器构成。为了便于进行阐明，固定于左端极限位的命名为第一感应器52，固定于右端极限位的命名为第二感应器53。感应片51须跟随调节托辊21进行同步运动。在隔膜张紧装置的工作过程中，根据实际情况的不同，需要经常相应地调整调节托辊21的左、右极限位置，为此，可将上述第一感应器52以及第二感应器53设置为位置可调式，具体做法可参照如下进行：第一感应器52和第二感应器53分别固定于第一滑动块54、第二滑动块55，相应地，在基板1上、沿左右方向固定有与上述第一滑动块54以及第二滑动块55相适配的底板56。

最后，为了进一步提高隔膜料带的张紧度的稳定性以及一致性，还可以在上述直线张紧部的上游增设旋转张紧部6(如图5中所示)，其优选直驱电机作为动力源。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是需要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽范围。

设计图

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