CN112271319A - 微型电池自动卷绕机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种微型电池自动卷绕机，包括极片供给机构、隔膜供给机构、卷绕机构、产品排出机构以及支撑架，极片供给机构包括结构相同的正极片供给单元以及负极片供给单元，正极片供给单元以及负极片供给单元分别设置于卷绕机构两侧并分别向卷绕机构输入正极片以及负极片，一组隔膜供给机构设于正极片供给单元的一侧并向卷绕机构输入隔膜，另一组隔膜供给机构设于负极片供给单元的一侧并向卷绕机构输入隔膜，产品排出机构设于卷绕机构的卷绕输出端。本发明的微型电池自动卷绕机，通过正极片供给单元以及负极片供给单元直接将压好极耳的极片送入卷绕机构进行卷绕，自动化操作，操作精度以及操作效率可以得到更好的控制。
Description
技术领域
本发明属于电池制作的技术领域，尤其涉及一种微型电池自动卷绕机。
背景技术
随着蓝牙无线通信技术的发展，以及人们对高品质生活的不断追求，蓝牙耳机电池的应用范围越来越大。蓝牙电池等小尺寸的微型电池，通常采用极耳外定位，即正极极耳、负极极耳在卷芯的收尾位置。现有技术中的微型电池一般采用单极片卷绕，并进行人工送片，难以保证卷绕过程极片的一致性，从而导致产品的质量不能得到保障。
发明内容
本发明提供一种微型电池自动卷绕机，用以解决现有技术中无法保证微型电池生产精准度的技术问题。
本发明公开了一种微型电池自动卷绕机，包括极片供给机构、隔膜供给机构、卷绕机构以及产品排出机构，所述极片供给机构包括结构相同的正极片供给单元以及负极片供给单元，所述正极片供给单元以及所述负极片供给单元分别设置于所述卷绕机构两侧并分别向所述卷绕机构输入正极片以及负极片，一组所述隔膜供给机构设于所述正极片供给单元的一侧并向所述卷绕机构输入隔膜，另一组所述隔膜供给机构设于所述负极片供给单元的一侧并向所述卷绕机构输入隔膜，所述产品排出机构设于所述卷绕机构的卷绕输出端。
优选地，所述极片供给机构包括用于承载带卷绕极片的极片上料座，以及用于在所述待卷绕极片持续卷入所述卷绕机构的过程中向所述带卷绕极片提供张力使所述待卷绕极片处于拉直状态的张力送料夹。
优选地，所述张力送料夹包括夹指件以及张力控制件，所述夹指件用于夹持所述待卷绕极片，所述夹指件与所述张力控制件的活动端连接，且所述夹指件可移动于所述极片上料座与所述卷绕机构之间。
优选地，所述张力送料夹还包括微调控制件，所述微调控制件包括微调电机以及微调丝杆，所述微调丝杆连接于所述微调电机的活动端，所述夹指件与所述微调丝杆固定连接。
优选地，所述极片供给机构还包括用于对所述待卷绕极片的卷绕位置进行检测的定位检测组件，所述定位检测组件包括若干个设置于所述极片上料座与所述卷绕机构之间检测传感器。
优选地，所述极片上料座包括上料底板、移动控制件以及辅助定位板，所述移动控制件的活动端与所述上料底板相连接，并带动所述上料底板将所述待卷绕极片的一端置于所述卷绕机构中，所述辅助定位板与所述上料底板相对，并用于向所述待卷绕极片施加使其定位于所述上料底板的作用力。
优选地，所述隔膜供给机构包括隔膜供料卷以及纠偏控制组件，所述隔膜供料卷设置于所述纠偏控制组件的活动端。
优选地，所述微型电池自动卷绕机还包括极片上料机构，所述极片上料机构包括结构相同的正极片上料单元以及负极片上料单元，所述正极片上料单元的输出端与所述正极片供给单元的输入端相接，所述负极片上料单元的输出端与所述负极片供给单元的输入端相接。
优选地，所述极片上料机构包括极片供给盘以及极片转移组件，所述极片供给盘承载待卷绕极片，所述极片转移组件移动连接于所述极片供给盘与所述极片上料座之间并将所述待卷绕极片由所述极片供给盘转移至所述极片上料座。
优选地，所述微型电池自动卷绕机还包括贴胶机构，所述贴胶机构设置于所述卷绕机构与所述产品排出机构之间。
从上述本发明实施例可知，本发明的微型电池自动卷绕机的正极片供给单元以及负极片供给单元中分别供给压好极耳的的正极片单片以及压好极耳的负极片单片；通过正极片供给单元以及负极片供给单元直接将正极片以及负极片分别卷绕入卷绕入卷绕机构，同时将一组隔膜供给机构中的隔膜纸卷绕至正极片与负极片之间，另一组隔膜供给机构中的隔膜纸卷绕至正极片或负极片之外，从而实现了电芯的卷绕过程；单片正极片与负极片卷绕完成后，切断隔膜纸，将卷绕完成的电芯输出至产品排出机构排出即可。本发明的微型电池自动卷绕机，通过正极片供给单元以及负极片供给单元直接将压好极耳的极片送入卷绕机构进行卷绕，自动化操作，操作精度以及操作效率可以得到更好的控制。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明微型电池自动卷绕机的第一结构示意图；
图2为本发明微型电池自动卷绕机的第二结构示意图；
图3为本发明极片供给机构的结构示意图；
图4为本发明张力送料夹的结构示意图；
图5为本发明极片上料机构的结构示意图；
图6为本发明隔膜供给机构的结构示意图；
图7为本发明卷绕机构的结构示意图；
图8为本发明贴胶机构的结构示意图；
图9为本发明产品排出机构的结构示意图。
主要元件符号说明：
100、极片上料机构；200、极片供给机构；300、隔膜供给机构；400、卷绕机构；500、贴胶机构；600、产品排出机构；700、支撑架；
101、正极片上料单元；102、负极片上料单元；11、极片供给盘；12、极片转移组件；111、盘底座；112、限位片；121、移动轴；122、动力控制件；123、吸附件；
201、正极片供给单元；202、负极片供给单元；21、极片上料座；22、张力送料夹；23、定位检测组件；211、上料底板；212、移动控制件；213、辅助定位板；221、夹指件；222、张力控制件；223、微调控制件；2211、动力气缸；2212、夹片；2221、电位器；2222、张力电机；2223、同步带；2231、微调电机；2232、微调丝杆；231、检测传感器；
31、隔膜供料卷；32、纠偏控制组件。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明公开了一种微型电池自动卷绕机，包括极片供给机构200、隔膜供给机构300、卷绕机构400、产品排出机构600以及支撑架700，极片供给机构200、隔膜供给机构300、卷绕机构400以及产品排出机构600均固定于支撑架700上。
极片供给机构200包括结构相同的正极片供给单元201以及负极片供给单元202，正极片供给单元201以及负极片供给单元202分别设置于卷绕机构400两侧并分别向卷绕机构400输入正极片以及负极片，一组隔膜供给机构300设于正极片供给单元201的一侧并向卷绕机构400输入隔膜，另一组隔膜供给机构300设于负极片供给单元202的一侧并向卷绕机构400输入隔膜，产品排出机构600设于卷绕机构400的卷绕输出端。
相较于现有技术，本发明的微型电池自动卷绕机的正极片供给单元201以及负极片供给单元202中分别供给压好极耳的的正极片单片以及压好极耳的负极片单片；通过正极片供给单元201以及负极片供给单元202直接将正极片以及负极片分别卷绕入卷绕入卷绕机构400，同时将一组隔膜供给机构300中的隔膜纸卷绕至正极片与负极片之间，另一组隔膜供给机构300中的隔膜纸卷绕至正极片或负极片之外，从而实现了电芯的卷绕过程；单片正极片与负极片卷绕完成后，切断隔膜纸，将卷绕完成的电芯输出至产品排出机构600排出即可。本发明的微型电池自动卷绕机，通过正极片供给单元201以及负极片供给单元202直接将压好极耳的极片送入卷绕机构400进行卷绕，自动化操作，操作精度以及操作效率可以得到更好的控制。
请进一步参阅图3-4，极片供给机构200包括用于承载带卷绕极片的极片上料座21，以及用于在待卷绕极片持续卷入卷绕机构400的过程中向带卷绕极片提供张力使待卷绕极片处于拉直状态的张力送料夹22。由于本方案中的正极片以及负极片均为压好极耳的单片式极片，使用张力送料夹22夹持极片进入卷绕机构400，可以时刻保证极片极片进入卷绕机构400的过程中处于拉直状态，卷绕位置不会倾斜，从而达到精准卷绕和紧密卷绕的效果，可有效提高蓝牙电池的生产效率。
在本实施例中，张力送料夹22包括夹指件221以及张力控制件222，夹指件221用于夹持待卷绕极片，夹指件221与张力控制件222的活动端连接，且夹指件221可移动于极片上料座21与卷绕机构400之间。夹指件221包括上下夹片2212以及控制上下夹片2212夹紧极片或松开夹片2212的动力气缸2211，张力控制件222包括电位器2221、张力电机2222以及同步带2223，同步带2223圈设在张力电机2222的活动端，夹指件221固定于同步带2223上。在卷绕过程中，上下夹片2212沿指向卷绕机构400的方向移动，电位器2221与上下夹片2212相连，当电位器2221达到设定位移时，电位器2221发出信号到PLC，通过PLC发出指令控制张力电机2222带动同步带2223的转动，从而驱动处于同步带2223上的夹指件221跟随极片前进卷绕，从而实时控制极片张力，保证极片处于绷紧状态。
在本实施例中，极片供给机构200还包括用于对待卷绕极片的卷绕位置进行检测的定位检测组件23，定位检测组件23包括若干个设置于极片上料座21与卷绕机构400之间检测传感器231。检测传感器231的设置主要用于对极片卷绕的具体位置进行检测。如，在极片上料座21的顶部设置的检测传感器231，当极片头部穿过具体位置时，检测传感器231得到感应信息并向PLC发出信号，控制夹指件221夹持该极片输入卷绕机构400，待极片尾部穿过具体位置时，检测传感器231得到感应信息并向PLC发出信号，控制夹指件221松开该极片，完成极片卷绕。同时，检测传感器231还可以感应到极片在宽度方向上是否偏离，若在宽度方向上存在偏离，则需要通过张力送料夹22的微调控制件223进行控制。
具体地，微调控制件223包括微调电机2231以及微调丝杆2232，微调丝杆2232连接于微调电机2231的活动端，夹指件221与微调丝杆2232固定连接。当检测传感器231检测到极片在宽度方向上偏离时，向PLC发出信号，则微调电机2231带动微调丝杆2232顺时针旋转或逆时针旋转，从而实现夹指件221沿极片宽度方向的移动微调，以进一步保证极片的卷绕精度。
请进一步参阅图5，微型电池自动卷绕机还包括极片上料机构100，极片上料机构100包括结构相同的正极片上料单元101以及负极片上料单元102，正极片上料单元101的输出端与正极片供给单元201的输入端相接，负极片上料单元102的输出端与负极片供给单元202的输入端相接。
具体地，极片上料机构100包括极片供给盘11以及极片转移组件12，极片供给盘11承载待卷绕极片，极片转移组件12移动连接于极片供给盘11与极片上料座21之间并将待卷绕极片由极片供给盘11转移至极片上料座21。本方案的正极片以及负极片均为带极耳的单片式极片，在上料过程中，多片单片式极片以堆叠的形式置于供给盘内，由极片转移组件12将每片极片依次装入相应的极片上料座21中，从而实现极片的上料过程。本方案中的极片上料采取全自动化操作，可以有效减少人工操作的失误与对产品的损坏。
在本实施例中，极片转移组件12包括移动轴121、动力控制件122以及吸附件123，动力控制件122活动连接于移动轴121上，吸附件123可伸缩连接于动力控制件122上。吸附件123包括吸附调节轴以及吸盘，吸附调节轴可伸缩连接与动力控制件122，吸盘固定于吸附调节轴上并伸向待卷绕极片。吸盘的设置可以尽量避免对极片的损伤，移动轴121可以实现吸盘在极片上料座21与极片供给盘11之间的移动，动力控制件122可以实现吸盘在上下之间的移动，每个吸盘均与相应气缸相连，从而实现吸盘的吸附过程。可选的，移动轴121上设有便于吸盘水平移动的水平移动电机，动力控制件122上设有便于吸盘竖直移动的竖直移动气缸。
在本实施例中，吸盘包括多组，吸附调节轴上设有便于吸盘移动的滑轨。多组吸盘的位置可以调整，从而适应不同长度的极片。同时，极片供给盘11包括盘底座111以及活动连接于盘底座111上的限位片112，多块限位片112与盘底座111围设形成容纳待卷绕极片的槽体。限位片112可以在盘底座111上移动，从而可以适应装载不同尺寸的极片。
在本实施例中，极片上料座21包括上料底板211、移动控制件212以及辅助定位板213，移动控制件212的活动端与上料底板211相连接，并带动上料底板211将待卷绕极片的一端置于卷绕机构400中，辅助定位板213与上料底板211相对，并用于向待卷绕极片施加使其定位于上料底板211的作用力。由极片转移组件12转移的极片置入上料底板211后，辅助定位板213沿极片的宽度方向推动极片，直至极片进入上料底板211的特定位置，以达到极片初步在宽度方向的定位。
移动控制件212的设置用于将上料底板211向卷绕机构400方向移动，直至极片头部插入卷绕机构400，然后将极片供给机构200中的夹指件221伸出夹持极片，移动控制件212带动上料底板211退回，夹指件221在张力控制件222的带动下向卷绕机构400输送极片。
请进一步参阅图6，隔膜供给机构300包括隔膜供料卷31以及纠偏控制组件32，隔膜供料卷31设置于纠偏控制组件32的活动端。为了保证隔膜在卷绕极片过程中的精准度，在隔膜供料卷31上还设有便于沿隔膜宽度方向进行隔膜纸位置调节的纠偏控制组件32，该纠偏控制组件32包括纠偏电机以及纠偏丝杆，纠偏丝杆的动力端与纠偏电机相连，纠偏丝杆的螺纹端与隔膜供料卷31相连。
在本实施例中，微型电池自动卷绕机还包括贴胶机构500，贴胶机构500设置于卷绕机构400与产品排出机构600之间。在正极片、负极片以及隔膜纸卷绕完成后，还需要通过贴胶机构500对隔膜纸尾部进行贴胶处理，从而保证电芯的完整性，不易散落。
需要说明的是，本申请的主要改进点在于对单片式极片的上料以及张力供给至卷绕机构400中，从而实现了精准而自动化的电芯卷绕过程。请进一步参阅图7-9，在本方案中，卷绕机构400、贴胶机构500以及产品排出机构600为现有技术，只要能够实现相应功能即可，例如本申请人的在先申请申请号为“2017113937590”，专利名称为“锂锰圆柱电池全自动卷绕机”的专利申请文件中针对上述组件有具体描述，故在此不做赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
以上为对本发明所提供的技术方案的描述，对于本领域的技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种微型电池自动卷绕机，其特征在于，包括极片供给机构、隔膜供给机构、卷绕机构以及产品排出机构，所述极片供给机构包括结构相同的正极片供给单元以及负极片供给单元，所述正极片供给单元以及所述负极片供给单元分别设置于所述卷绕机构两侧并分别向所述卷绕机构输入正极片以及负极片，一组所述隔膜供给机构设于所述正极片供给单元的一侧并向所述卷绕机构输入隔膜，另一组所述隔膜供给机构设于所述负极片供给单元的一侧并向所述卷绕机构输入隔膜，所述产品排出机构设于所述卷绕机构的卷绕输出端。
2.根据权利要求1所述的微型电池自动卷绕机，其特征在于，所述极片供给机构包括用于承载带卷绕极片的极片上料座，以及用于在所述待卷绕极片持续卷入所述卷绕机构的过程中向所述带卷绕极片提供张力使所述待卷绕极片处于拉直状态的张力送料夹。
3.根据权利要求2所述的微型电池自动卷绕机，其特征在于，所述张力送料夹包括夹指件以及张力控制件，所述夹指件用于夹持所述待卷绕极片，所述夹指件与所述张力控制件的活动端连接，且所述夹指件可移动于所述极片上料座与所述卷绕机构之间。
4.根据权利要求3所述的微型电池自动卷绕机，其特征在于，所述张力送料夹还包括微调控制件，所述微调控制件包括微调电机以及微调丝杆，所述微调丝杆连接于所述微调电机的活动端，所述夹指件与所述微调丝杆固定连接。
5.根据权利要求2所述的微型电池自动卷绕机，其特征在于，所述极片供给机构还包括用于对所述待卷绕极片的卷绕位置进行检测的定位检测组件，所述定位检测组件包括若干个设置于所述极片上料座与所述卷绕机构之间检测传感器。
6.根据权利要求2所述的微型电池自动卷绕机，其特征在于，所述极片上料座包括上料底板、移动控制件以及辅助定位板，所述移动控制件的活动端与所述上料底板相连接，并带动所述上料底板将所述待卷绕极片的一端置于所述卷绕机构中，所述辅助定位板与所述上料底板相对，并用于向所述待卷绕极片施加使其定位于所述上料底板的作用力。
7.根据权利要求1所述的微型电池自动卷绕机，其特征在于，所述隔膜供给机构包括隔膜供料卷以及纠偏控制组件，所述隔膜供料卷设置于所述纠偏控制组件的活动端。
8.根据权利要求2所述的微型电池自动卷绕机，其特征在于，所述微型电池自动卷绕机还包括极片上料机构，所述极片上料机构包括结构相同的正极片上料单元以及负极片上料单元，所述正极片上料单元的输出端与所述正极片供给单元的输入端相接，所述负极片上料单元的输出端与所述负极片供给单元的输入端相接。
9.根据权利要求8所述的微型电池自动卷绕机，其特征在于，所述极片上料机构包括极片供给盘以及极片转移组件，所述极片供给盘承载待卷绕极片，所述极片转移组件移动连接于所述极片供给盘与所述极片上料座之间并将所述待卷绕极片由所述极片供给盘转移至所述极片上料座。
10.根据权利要求1所述的微型电池自动卷绕机，其特征在于，所述微型电池自动卷绕机还包括贴胶机构，所述贴胶机构设置于所述卷绕机构与所述产品排出机构之间。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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