龙门式复合辊和叠片机的制作方法

本实用新型涉及锂电池生产技术领域，具体而言，涉及一种龙门式复合辊和叠片机。

背景技术：

在锂电池生产设备中，叠片机是电芯制作过程中非常关键的设备，复合辊又是叠片机中的重要组成部分，复合辊的复合效果直接影响到单元片的复合质量。目前，叠片机中的复合机构大多存在以下缺陷：

第一、上下两个复合辊的平行度超差、复合效果不稳定，复合极片时容易导致其中一边复合不上的现象；

第二、上下两个复合辊的间隙固定，不可调节，不能适应多种复合工艺参数，设备兼容性差。

技术实现要素：

本实用新型的目的包括，例如，提供了一种龙门式复合辊和叠片机，其能够提高安装精度，有利于改善第一辊筒和第二辊筒的平行度，提高复合效果，并且第一辊筒和第二辊筒之间的间隙可调，适应性更强。

本实用新型的实施例可以这样实现：

第一方面，本实用新型实施例提供一种龙门式复合辊，包括第一辊筒、第二辊筒和龙门架，所述第一辊筒和所述第二辊筒并行间隔设置在所述龙门架内，所述第一辊筒靠近所述龙门架的底部；

所述第一辊筒的两端设有第一轴向固定件，所述第二辊筒的两端设有第二轴向固定件；所述龙门架上设有安装基准面，所述第一辊筒和所述第二辊筒均抵接于所述安装基准面上；所述第一辊筒和所述第二辊筒之间设有调整组件，所述调整组件用于调整所述第一辊筒和所述第二辊筒之间的间隙。

在可选的实施方式中，所述龙门架包括第一基板、第二基板、第一侧板和第二侧板，所述第一基板和所述第二基板相对设置，所述第一侧板和所述第二侧板相对设置；所述第一辊筒和所述第二辊筒设于所述第一基板和所述第二基板之间，且所述第一辊筒靠近所述第一基板设置，所述第二辊筒靠近所述第二基板设置；

所述第一辊筒的一端与所述第一侧板连接，另一端与所述第二侧板连接，所述第二辊筒的一端与所述第一侧板滑动连接，另一端与所述第二侧板滑动连接。

在可选的实施方式中，所述第一侧板上开设第一导向孔，所述第二侧板上开设第二导向孔；所述安装基准面包括共面设置的第一基准面和第二基准面，所述第一基准面设于所述第一导向孔的孔壁上，所述第二基准面设于所述第二导向孔的孔壁上；

所述第一辊筒的一端设于所述第一导向孔中并抵接在所述第一基准面，另一端设于所述第二导向孔中并抵接在所述第二基准面上；所述第二辊筒的一端设于所述第一导向孔中并抵接在所述第一基准面，另一端设于所述第二导向孔中并抵接在所述第二基准面上，所述第二辊筒能沿所述第一基准面和所述第二基准面移动。

在可选的实施方式中，所述第一侧板和所述第二侧板上分别安装有一个调整组件，所述调整组件位于所述第一辊筒和所述第二辊筒之间。

在可选的实施方式中，每个所述调整组件包括安装座、第一楔块和第二楔块，所述安装座固定在所述第一侧板或所述第二侧板上，所述第一楔块与所述安装座连接，所述第二楔块的一端与所述第一楔块连接，且所述第二楔块与所述第一楔块能相对移动；所述第二楔块的另一端与所述第二辊筒抵接。

在可选的实施方式中，所述第一楔块远离所述安装座的一端设有第一斜面，所述第二楔块靠近所述第一楔块的一端设有与所述第一斜面相适配的第二斜面，所述第一斜面与所述第二斜面能相对移动，以调整所述第二楔块的位置。

在可选的实施方式中，还包括调节件，所述调节件与所述第一楔块或所述第二楔块连接，以使所述第二斜面相对所述第一斜面移动。

在可选的实施方式中，还包括压力装置，所述压力装置设于所述龙门架上，并与所述第二辊筒连接，所述压力装置用于向所述第二辊筒施加压力。

在可选的实施方式中，所述龙门架上设有测量仪，所述测量仪用于测量所述第一辊筒与所述第二辊筒之间的间隙宽度。

第二方面，本实用新型实施例提供一种叠片机，包括如前述实施方式中任一项所述的龙门式复合辊。

本实用新型实施例提供的龙门式复合辊和叠片机，其有益效果包括，例如：

该龙门式复合辊在第一辊筒的两端设置第一轴向固定件，在第二辊筒的两端设置第二轴向固定件，能确保第一辊筒和第二辊筒在轴向上的安装精度；将第一辊筒和第二辊筒均抵接在龙门架的安装基准面上，能确保第一辊筒和第二辊筒的平行度，以此来改善现有复合辊双辊平行度超差、复合效果不稳定的问题。同时，在第一辊筒和第二辊筒之间设置调整组件，能够调整第一辊筒和第二辊筒之间的间隙，适用范围更广，兼容性更好。

该叠片机包括上述的龙门式复合辊，有利于提高第一辊筒和第二辊筒的平行度，增强复合效果的稳定性。并且，第一辊筒和第二辊筒之间的间隙可调，适应多种复合工艺参数，设备兼容性更好。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的龙门式复合辊的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的龙门式复合辊的剖面结构简化示意图；

图3为本实用新型实施例提供的龙门式复合辊的龙门架的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的龙门式复合辊的调整组件的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的龙门式复合辊的间隙调整原理结构示意图。

附图标记说明：100-龙门式复合辊；110-第一辊筒；120-第二辊筒；130-龙门架；140-压力装置；150-调整组件；111-第一轴向固定件；112-第一圆锥滚子轴承；114-第一驱动电机；121-第二轴向固定件；122-第二圆锥滚子轴承；124-第二驱动电机；101-第一侧壁；102-第二侧壁；103-第三侧壁；104-第四侧壁；131-第一基板；132-第二基板；133-第一侧板；134-第二侧板；135-第一导向孔；136-第二导向孔；151-安装座；152-第一楔块；153-第二楔块；154-第一斜面；155-第二斜面；156-调节件；160-测量仪。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例中的特征可以相互结合。

本实施例提供了一种叠片机，包括龙门式复合辊100。龙门式复合辊100作为叠片机的重要组成机构，在锂电池的生产制造过程中，该龙门式复合辊100可以用于将正极片、负极片和隔膜压合形成单元片。

请参考图1，龙门式复合辊100包括第一辊筒110、第二辊筒120、龙门架130和压力装置140，第一辊筒110和第二辊筒120并行间隔设置在龙门架130内，且第一辊筒110靠近龙门架130的底部，第二辊筒120靠近龙门架130的顶部。第一辊筒110和第二辊筒120之间形成间隙，用于供复合产品穿过，本实施例中的复合产品即正极片、负极片和隔膜，当复合产品经过第一辊筒110和第二辊筒120之间的间隙，受到第一辊筒110和第二辊筒120的挤压，形成稳定的单元片。当然，并不仅限于此，该龙门式复合辊100也可以用在其它压合领域，对其他复合产品进行压合，这里不作具体限定。

请参考图2，第一辊筒110的两端设有第一轴向固定件111，第二辊筒120的两端设有第二轴向固定件121；第一轴向固定件111和第二轴向固定件121的设置能够确保第一辊筒110和第二辊筒120在第一方向上即z轴方向的安装精度，防止第一辊筒110和第二辊筒120在z轴方向的窜动。龙门架130上设有安装基准面，第一辊筒110和第二辊筒120均抵接于安装基准面上，实现第一辊筒110和第二辊筒120在第二方向即x方向的共线，提高x方向上的安装精度。第一辊筒110和第二辊筒120之间设有调整组件150，调整组件150用于调整第一辊筒110和第二辊筒120之间的间隙，实现第一辊筒110和第二辊筒120在y方向上的间隙调整，从而确保第一辊筒110和第二辊筒120在x和y方向上的平行度。

请参考图3，龙门架130包括第一基板131、第二基板132、第一侧板133和第二侧板134，第一基板131和第二基板132相对设置，且第一基板131作为龙门架130的底板，第二基板132作为龙门架130的顶板，第一侧板133和第二侧板134相对设置；第一辊筒110和第二辊筒120设于第一基板131和第二基板132之间，且第一辊筒110靠近第一基板131设置，第二辊筒120靠近第二基板132设置。第一基板131、第一侧板133、第二基板132和第二侧板134依次连接形成框架结构。第一辊筒110的一端与第一侧板133连接，另一端与第二侧板134连接，第二辊筒120的一端与第一侧板133滑动连接，另一端与第二侧板134滑动连接。

可选地，第一侧板133上开设第一导向孔135，第二侧板134上开设第二导向孔136；安装基准面包括共面设置的第一基准面和第二基准面，第一基准面设于第一导向孔135的孔壁上，第二基准面设于第二导向孔136的孔壁上。本实施例中，第一导向孔135和第二导向孔136分别为矩形孔，矩形孔的内壁包括相对设置的第一侧壁101和第二侧壁102以及相对设置的第三侧壁103和第四侧壁104，其中，第一侧壁101靠近第一基板131，第二侧壁102靠近第二基板132，第三侧壁103或第四侧壁104作为安装基准面。第一辊筒110的一端设于第一导向孔135中并抵接在第一基准面，另一端设于第二导向孔136中并抵接在第二基准面上。第二辊筒120的一端设于第一导向孔135中并抵接在第一基准面，另一端设于第二导向孔136中并抵接在第二基准面上，第二辊筒120能沿第一基准面和第二基准面移动。通过龙门架130上的安装基准面，第一辊筒110和第二辊筒120在第二方向上即x方向上共线，提高x方向上的安装精度。

进一步地，第一辊筒110的两端分别设有一个轴承安装座151，轴承安装座151分别与第一侧板133和第二侧板134连接，轴承安装座151内设置第一圆锥滚子轴承112，第一辊筒110采用第一圆锥滚子轴承112支撑，并在第一圆锥滚子轴承112远离第一辊筒110中部的一端设置第一轴向固定件111，实现轴向预紧，防止轴向窜动。类似地，第二辊筒120的两端分别设有一个轴承安装座151，轴承安装座151分别与第一侧板133和第二侧板134连接，轴承安装座151内设置第二圆锥滚子轴承122，第二辊筒120采用第二圆锥滚子轴承122支撑，并在第二圆锥滚子轴承122远离第二辊筒120中部的一端设置第二轴向固定件121，实现轴向预紧，防止轴向窜动。本实施例中，第一轴向固定件111采用锁紧螺母，第二轴向固定件121采用锁紧螺母，锁紧螺母分别套设在第一辊筒110和第二辊筒120的两端，对第一辊筒110和第二辊筒120进行轴向预紧，防止第一辊筒110和第二辊筒120轴向窜动，提高z方向上安装精度。

请参考图4和图5，第一侧板133和第二侧板134上分别安装有一个调整组件150，调整组件150位于第一辊筒110和第二辊筒120之间。可选地，调整组件150与第二辊筒120连接，能够带动第二辊筒120朝远离或靠近第一辊筒110的方向移动，以调整第一辊筒110和第二辊筒120之间的间隙，即y方向上的调整。本实施例中，第一导向孔135和第二导向孔136中的第三侧壁103和第四侧壁104还作为第二辊筒120在y方向上移动的导向面，有利于提高调整精度。

每个调整组件150包括安装座151、第一楔块152、第二楔块153和调节件156，安装座151固定在第一侧板133或第二侧板134上，调节件156与第一楔块152或第二楔块153连接，第一楔块152与安装座151连接，第二楔块153的一端与第一楔块152连接，另一端与第二辊筒120抵接；调节件156能使第二楔块153与第一楔块152相对移动。进一步地，第一楔块152远离安装座151的一端设有第一斜面154，第二楔块153靠近第一楔块152的一端设有与第一斜面154相适配的第二斜面155，第一斜面154与第二斜面155能在调节件156的带动下相对移动，以调整第二楔块153的位置。本实施例中，第一楔块152与安装座151连接，且调节件156与第一楔块152连接，调节件156上设有外螺纹，第一楔块152上设有与外螺纹对应的内螺纹，调节件156转动能带动第一楔块152沿调节件156轴向移动，即第一楔块152沿第二楔块153的第二斜面155移动，以改变第二楔块153所在的高度位置，进而改变第二辊筒120所在的高度，即可以调节第一辊筒110和第二辊筒120之间的间隙宽度。

可选的，若逆时针旋转调节件156，第一楔块152沿调节件156的轴向朝右移动，第二楔块153在第二辊筒120的重力作用下沿第一楔块152的第一斜面154朝下移动，使第二辊筒120朝靠近第一辊筒110的方向移动，即调节第一辊筒110和第二辊筒120之间的间隙变小。类似地，若顺时针旋转调节件156，第一楔块152沿调节件156的轴向朝左移动，将第二楔块153向上顶起，即第二楔块153相对第一楔块152的第一斜面154朝上移动，使第二辊筒120朝远离第一辊筒110的方向移动，即调节第一辊筒110和第二辊筒120之间的间隙变大。此处的“上”、“下”、“左”、“右”仅以图5所示视角而言。

在其他实施方式中，调节件156也可以采用螺钉，螺钉与第二楔块153抵接，通过旋转螺钉也可以带动第二楔块153相对第一斜面154左右移动，从而实现第二辊筒120的升降。当然，并不仅限于此，调节件156也可以是其它结构形式，比如，第二楔块153直接在外力作用下移动。可选地，第二楔块153也可以连接一个气缸，通过气缸的驱动力使第二楔块153沿第一斜面154移动，都是可行的，这里不作具体限定。

进一步地，龙门架130上设有测量仪160，测量仪160用于测量第一辊筒110与第二辊筒120之间的间隙宽度。本实施例中，测量仪160采用千分表，千分表的数量可以是两个，分别设置在第二辊筒120的两端，以便于使第二辊筒120两端调整的间隙一致，提高第一辊筒110和第二辊筒120的平行度。

压力装置140设于龙门架130上，并与第二辊筒120连接，压力装置140用于向第二辊筒120施加压力。本实施例中，压力装置140采用气缸，气缸直接向第二辊筒120施加朝向第一辊筒110的压力，以使复合产品经过第一辊筒110和第二辊筒120之间的间隙时，具有稳定的压合效果。可选地，压力装置140的数量为两个，分别设置在第二基板132的两端。第二基板132上开设有两个安装孔，用于供压力装置140的施力杆穿过。压力装置140的施力杆穿过安装孔并与第二辊筒120连接，两个压力装置140同时工作，使第二辊筒120两端受力均匀，提高压合质量。当然，在其它可选的实施方式中，压力装置140的数量也可以是一个，施力杆作用在第二辊筒120的中部；或者，压力装置140的数量也可以是三个或更多，各个施力杆均匀分布在第二辊筒120上，压力分布更均匀。

根据本实施例提供的一种龙门式复合辊100，其工作原理如下：

第一辊筒110和第二辊筒120安装在龙门架130上，龙门架130整体结构刚性良好，承载能力强，结构稳定可靠。第一辊筒110连接有第一驱动电机114，第一驱动电机114用于带动第一辊筒110转动。第二辊筒120连接有第二驱动电机124，第二驱动电机124用于带动第二辊筒120转动。第一辊筒110和第二辊筒120采用圆锥滚子轴承固定在龙门架130上，并在第一辊筒110的两端设置第一轴向固定件111，在第二辊筒120的两端设置第二轴向固定件121，实现轴向预紧，防止第一辊筒110和第二辊筒120在z方向上的窜动，提高z方向上的安装精度。其次，利用龙门架130的加工共面性将龙门架130上的第一导向孔135和第二导向孔136作为安装基准和导向基准，具体地，以第三侧壁103或第四侧壁104作为安装基准面，确保第一辊筒110和第二辊筒120在x方向上共线，提高x方向上的安装精度。第三侧壁103和第四侧壁104还作为间隙调整时对第二辊筒120的移动导向，提高y方向上的间隙调整精度，从而改善第一辊筒110和第二辊筒120在x、y方向上的平行度。本实施例中，第一辊筒110和第二辊筒120在x、y方向上的平行度不大于0.005mm，解决了行业内双辊平行度超差、复合效果不稳定的问题。同时，导向基准和安装基准面共用，加工制造方便，结构更加紧凑，装配更加方便。调整组件150采用第一楔块152和第二楔块153，原理简单，结构可靠，实现第一辊筒110和第二辊筒120之间的间隙调整，以适应各种复合工艺需求，提高设备兼容性。

第一辊筒110作为基准辊，固定在龙门架130上，根据不同工艺需求，利用调整组件150调节第二辊筒120的位置，以满足第一辊筒110和第二辊筒120的复合间隙要求，且第一辊筒110和第二辊筒120之间的间隙一致性能保证在0.02mm以内。压力装置140设置在龙门架130上，并与第二辊筒120连接，对第二辊筒120施加压力，提高复合产品的压合稳定性。

综上所述，本实用新型实施例提供了一种龙门式复合辊100和叠片机，具有以下几个方面的有益效果：

本实用新型实施例提供的一种龙门式复合辊100和叠片机，通过第一轴向固定件111和第二轴向固定件121实现轴向预紧，防止轴向窜动。通过在龙门架130上设置安装基准面和导向基准，有效改善了第一辊筒110和第二辊筒120的平行度，且平行度控制在0.005mm以内，极片复合质量得到明显的提升。其次，在第一辊筒110和第二辊筒120之间设置调整组件150，用于调整第一辊筒110和第二辊筒120之间的间隙，以适应各种复合工艺需求，提高设备兼容性，适用范围更广。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。