吸附装置及叠片机的制作方法

1.本发明涉及电池加工技术领域，特别是涉及一种吸附装置及叠片机。


背景技术：

2.在现有的锂电池叠片工艺中，通常需要先通过输送皮带输送极片、隔膜，然后由抓取机构从输送皮带上抓取极片、隔膜转移到叠片台上进行堆叠，或者是先通过输送皮带输送极片和隔膜组成的叠片单元，然后由抓取机构从输送皮带上抓取叠片单元转移到叠片台上进行堆叠。
3.在电芯堆叠过程中，抓取机构需要移动到输送皮带上方，再下降到输送皮带上进行取料。目前抓取机构通常采用真空吸盘吸取物料，但是真空吸盘吸附物料的过程中直接与极片接触，容易损坏极片，并且自身也容易发生磨损和老化，导致使用寿命较短。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对现有的真空吸盘容易损坏极片，且自身容易磨损和老化的问题，提供一种能够避免损坏极片，且使用寿命长的吸附装置及叠片机。
5.一种吸附装置，包括：
6.吸盘主体；
7.海绵层，设置于所述吸盘主体，并在所述吸盘主体的作用下产生负压；及
8.垫板，设置于所述海绵层背离所述吸盘主体的一侧表面，且所述垫板开设有多个吸附孔，每一所述吸附孔贯穿所述垫板朝向所述海绵层的一侧表面以及背离所述海绵层的另一侧表面，以使所述吸附孔内产生负压并吸附料片。
9.通过设置上述的吸附装置，海绵层在吸盘主体的作用下产生负压，而垫板开设的吸附孔一端朝向海绵层，另一端贯穿垫板背离海绵层的一侧表面，故可在吸附孔内产生负压，从而通过垫板背离海绵层的一侧表面吸附极片，不易损坏极片，而且垫板自身不容易发生磨损和老化，使用寿命长。
10.在其中一个实施例中，所述吸盘主体设置所述海绵层的一侧表面开设有多个负压孔，每一所述负压孔均与真空装置连通，以通过所述负压孔在所述海绵层产生负压。
11.在其中一个实施例中，所述吸盘主体还开设有连接孔以及连通通道，所述连通通道同时与所述连接孔以及多个所述负压孔连通，所述连接孔与真空装置连通。
12.在其中一个实施例中，所述吸盘主体还开设有第一循环孔及第二循环孔，所述第一循环孔和所述第二循环孔均与所述连接通道连通；
13.所述吸附装置还包括过滤器，所述过滤器设置于所述吸盘主体，且同时与所述第一循环孔和所述第二循环孔连通，以对所述连通通道内的气体进行过滤。
14.在其中一个实施例中，所述吸盘主体还开设有与所述连通通道连通的消音孔，所述消音孔与消音器连通，以在真空装置动作时消除噪音。
15.在其中一个实施例中，所述吸盘主体背离所述海绵层的另一侧表面还开设有安装
孔，所述安装孔与搬运装置连接。
16.在其中一个实施例中，所述海绵层开设有多个贯通孔，每一所述贯通孔均贯穿所述海绵层朝向所述吸盘主体的一侧以及朝向所述垫板的另一侧，每一所述贯通孔均与所述负压孔连通，每一所述吸附孔均与所述贯通孔连通。
17.一种叠片机，包括放卷装置、上料装置、叠片台、搬运装置及如上述的吸附装置，所述放卷装置用于输出料卷，所述上料装置用于提供料片，所述吸附装置用与抓取和释放料片；
18.所述放卷装置和所述叠片台沿第一方向间隔排布，且所述放卷装置和所述叠片台在与所述第一方向垂直的第二方向上可进行相对移动，以将料卷折叠于所述叠片台，所述搬运装置与所述吸附装置连接，以驱动所述吸附装置在所述上料装置和所述叠片台之间往复移动，以将料片搬运至叠片台。
19.在其中一个实施例中，所述叠片机包括两个所述上料装置及两个所述吸附装置，所述搬运装置同时与两个所述吸附装置连接，用于驱动两个所述吸附装置分别在所述叠片台与两个所述上料装置之间往复移动，以交替地将两个所述上料装置提供的料片搬运至所述叠片台。
20.在其中一个实施例中，所述叠片机还包括压紧机构，所述压紧机构设置于所述叠片台，用于将料片以及折叠于所述叠片台上的料卷压紧。
附图说明
21.为了更清楚地说明本技术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技术的一些实施例，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。
22.图1为本发明一实施例提供的吸附装置的结构示意图；
23.图2为图1所示的吸附装置的俯视结构示意图；
24.图3为图1所示的吸附装置的仰视结构示意图；
25.图4为本发明另一个实施例提供的叠片机的结构示意图；
26.图5为图4所示的叠片机的另一状态的结构示意图；
27.图6为图4所示的叠片机的又一状态的结构示意图。
具体实施方式
28.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
29.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述，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发明的限制。
30.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
31.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
32.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
33.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
34.为了便于理解本发明的技术方案，在此对现有的真空吸盘进行说明：现有的真空吸盘通常是橡胶材质制成，且具有一个较大的真空腔以及与真空腔连通的开口，通过将真空吸盘具有开口的一端与料片接触，然后在真空腔内形成负压将料片吸附。由于真空吸盘的开口较大，为了确保稳定地吸附料片，需要较大的真空度，从而延长了吸取料片的时间。另外，由于橡胶材质的真空吸盘直接与料片接触，导致真空吸盘容易磨损。
35.如图1至图3所示，本发明一实施例提供的吸附装置10，包括吸盘主体11、海绵层12以及垫板13。
36.海绵层12设置于吸盘主体11，并在吸盘主体11的作用下产生负压，垫板13设置于海绵层12背离吸盘主体11的一侧表面，且垫板13开设有多个吸附孔131，每一吸附孔131贯穿垫板13朝向海绵层12的一侧表面以及背离海绵层12的另一侧表面，以使吸附孔131内产生负压并吸附料片。
37.需要说明的是，本实施例中，该吸附装置用于吸附极片。而在其他实施例中，该吸附装置也可以用于吸附其他的产品，在此不作限制。
38.通过设置上述的吸附装置，海绵层12在吸盘主体11的作用下产生负压，而垫板13开设的吸附孔131一端朝向海绵层12，另一端贯穿垫板13背离海绵层12的一侧表面，故可在吸附孔131内产生负压，从而通过垫板13背离海绵层12的一侧表面吸附极片，不易损坏极片，而且垫板13自身不容易发生磨损和老化，使用寿命长。
39.另外，在海绵层12形成负压，然后通过垫板13上开设多个吸附孔131对极片进行吸附，有效地降低了真空度的要求，缩短了吸附极片的时间，从而提高了叠片的效率。
40.需要解释的是，现有的真空吸盘通过多个橡胶材质的吸嘴对极片进行吸附，多个吸嘴与极片之间接触时，极片存在多个受力点，导致极片容易损坏，而该吸附装置通过垫板13的一侧表面吸附极片，使得极片的受力更加均匀，不易损坏。
41.此外，海绵层12内产生的负压更加均匀，对应设置于海绵层12的垫板13，同样就有均匀分布的负压，从而实现稳定地吸附极片，且不需要过高的真空度。实际使用中，真空吸盘需要达到-80kpa才能稳定地吸附极片，而采用海绵层12和垫板13之后，只需要达到-20kpa至-30kpa即可稳定地吸附极片。
42.在一些实施例中，吸盘主体11设置海绵层12的一侧表面开设有多个负压孔，每一负压孔均与真空装置连通，以通过负压孔在海绵层12产生负压。
43.进一步地，吸盘主体11还开设有连接孔111以及连通通道，连通通道同时与连接孔111以及多个负压孔连通，连接孔111与真空装置连通，从而通过真空装置在连通通道以及负压孔内产生负压。
44.需要说明的是，真空装置一般包括真空泵和真空发生器，当真空装置为真空泵时，连接孔111数量为一个，而当真空装置为真空发生器时，连接孔111数量为两个，即一个进气孔一个出气孔。
45.由于真空发生器能够满足该吸附装置的真空度要求，故为了降低成本，真空装置优选真空发生器。
46.实际应用中，连接孔111位于吸盘主体11的背离海绵层12的另一侧表面。
47.在一些实施例中，吸盘主体11还开设有第一循环孔112及第二循环孔113，第一循环孔112和第二循环孔113均与连接通道连通。
48.进一步地，吸附装置还包括过滤器14，过滤器14设置于吸盘主体11，且同时与第一循环孔112和第二循环孔113连通，以对连通通道内的气体进行过滤，避免水汽和杂质污染极片或影响吸附效果。
49.实际应用中，第一循环孔112和第二循环孔113位于吸盘主体11背离海绵层12的另一侧表面。
50.在一些实施例中，吸盘主体11还开设有与连通通道连通的消音孔114，消音孔114与消音器连通，以在真空装置动作时消除噪音，即消除抽真空时产生的噪音。
51.在一些实施例中，吸盘主体11背离海绵层12的另一侧表面还开设有安装孔115，安装孔115与搬运装置连接，从而通过搬运装置驱动该吸附装置移动，实现吸附抓取料片后转运料片。
52.在一些实施例中，吸附装置还包括第一连接层15，第一连接层15连接于海绵层12与吸盘主体11之间。
53.可以理解的是，第一连接层15是用于连接吸盘主体11和海绵层12，故不会影响吸盘主体11上负压孔与海绵层12之间的连通。
54.实际应用中，第一连接层15为胶层。
55.在一些实施例中，海绵层12开设有多个贯通孔，每一贯通孔均贯穿海绵层12朝向吸盘主体11的一侧以及朝向垫板13的另一侧，且每一贯通孔均与负压孔连通，每一吸附孔131均与贯通孔连通。
56.需要说明的是，每一贯通孔均与负压孔连通，可以是每一贯通孔与多个负压孔对
应连通，也可以是每一负压孔与多个贯通孔对应连通。同理，每一吸附孔131与贯通孔连通，可以是每一吸附孔131与多个贯通孔对应连通，也可以是每一贯通孔与多个吸附孔131对应连通。
57.海绵层12开设有贯通孔，如果直接通过海绵层12吸附料片，贯通孔内产生负压时，贯通孔处的海绵容易发生凹陷，此时如果对极片进行吸附，会导致极片发生褶皱，从而影响极片的平整度。故在海绵层12上设置垫板13，既能够通过垫板13平整的表面吸附极片，避免极片发生褶皱，同时也与海绵层12配合，降低了真空度的要求，加快了吸附速度，提高了叠片效率。
58.在一些实施例中，吸附装置还包括第二连接层，第二连接层连接于海绵层12与垫板13之间。同理可以确定，第二连接层为胶水层。
59.在一些实施例中，垫板13为塑料层。当然，在其他实施例中，垫板13也可以是金属层，只要质地较硬，表面平整、不易磨损、不易变形，且不会损坏极片即可。
60.如图4至图6所示，本发明还提供一种叠片机100，包括放卷装置20、上料装置30、叠片台40、搬运装置及上述实施例中的吸附装置10。
61.放卷装置20用于输出料卷200，上料装置30用于提供料片300，吸附装置10用于抓取和释放料片300。
62.放卷装置20和叠片台40沿第一方向间隔排布，且放卷装置20和叠片台40在与第一方向垂直的第二方向上可进行相对移动，以将料卷200折叠于叠片台40，搬运装置与吸附装置10连接，以驱动吸附装置10在上料装置30和叠片台40之间往复移动，以将料片300搬运至叠片台40。
63.其中，第一方向为图4中的上下方向，第二方向为图6中的左右方向。需要说明的是，放卷装置20和叠片台40在第二方向上可进行相对移动，可以是放卷装置20固定，叠片台40沿第二方向往复移动，也可以是放卷装置20沿第二方向往复移动，而叠片台40固定，只要能实现将放卷装置20输送的料卷200折叠于叠片台40上即可。
64.可以理解的是，搬运装置与吸附装置10中的吸盘主体11连接，且连接于吸盘主体11背离海绵层12的一侧表面，而吸附装置10中的垫板13的背离海绵层12的一侧表面用于吸附料片300。
65.在一些实施例中，叠片机还包括压紧机构50，压紧机构50设置于叠片台40，用于将料片300以及折叠于叠片台40上的料卷200压紧，避免料片300以及折叠在叠片台40上的料卷200松散。
66.在一具体地实施例中，压紧机构50抵压在极片上，用于避免叠片台40上的电芯松散。
67.在一些实施例中，放卷装置20包括放卷轴21及夹辊22，放卷轴21用于输出料卷200，而夹辊22设置于放卷轴21的下游，用于对料卷200的输送进行导向。
68.需要解释的是，本实施例中，可通过沿第二方向移动夹辊22将料卷200折叠于叠片台40，此时叠片台40固定。当然，也可以通过沿第二方向移动叠片台40实现将料卷200折叠于叠片台40，此时夹辊22固定。
69.在一些实施例中，叠片机包括两个上料装置30及两个吸附装置10，搬运装置同时与两个吸附装置10连接，用于驱动两个吸附装置10分别在叠片台40与两个上料装置30之间
往复移动，以交替地将两个上料装置30提供的料片300搬运至叠片台40。
70.需要解释的是，两个上料装置30分别提供正极极片以及负极极片，放卷装置20用于释放隔膜，而隔膜折叠于叠片台40上时，需要在隔膜之间交替地放置正极极片和负极极片，以形成电芯，而采用两个吸附装置10交替动作，有效地提高了叠片的效率。
71.在一些实施例中，两个上料装置30分别位于叠片台40沿第二方向的相对两侧。
72.实际应用中，上料装置30为料盒或者通过输送线输送到供吸附装置10抓取的位置。
73.在一些实施例中，叠片机包括两个搬运装置，每一搬运装置与对应的一吸附装置10连接，以驱动该吸附装置10在叠片台40与对应的一上料装置30之间往复移动。
74.实际应用中，搬运装置为机械手。
75.结合图4至图6，且假设左侧为负极极片，右侧为正极极片，对叠片机的叠片过程进行说明：
76.图4所示的实施例中，夹辊22沿左右方向往复移动，且电芯的底层为隔膜，此时搬运装置已驱动两个吸附装置10动作，且左侧的吸附装置10吸附有负极极片，右侧的吸附装置10已经将一正极极片放置于隔膜上，压紧机构50抵压在顶部。
77.接下来搬运装置带动吸附装置10右移，然后夹辊22朝右移动，使得隔膜折叠，隔膜折叠后，搬运装置驱动两个吸附装置10一个移动到正极极片上方，另一个吸附有负极极片吸附装置10将负极极片放置于折叠后的隔膜上，最后压紧机构50抽取并压在顶部即可。如此以进入图5所示情况。
78.同理可知图4和图6中，吸附装置10所在位置相同，而且图5到图6的动作过程与图4到图5的动作过程中相似，故在此不作赘述。
79.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
80.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。