一种叠片电池压紧机构的制作方法

1.本技术涉及叠片电池加工装置技术领域，尤其涉及一种叠片电池压紧机构。


背景技术：

2.在叠片电池的加工过程中，需要将电池极片与隔膜叠合制成电芯。在叠合过程中，需要通过压紧机构压住极片的端角；现有的压紧机构一般是采用可竖直升降加水平移动的压刀进行压住的动作，而由于竖直升降和水平移动均需要作业时间，使得叠片电池的生产效率受到影响。同时，现有的压紧机构一般仅作用于极片的端角，使得在隔膜叠合时，隔膜的侧边中部位置容易出现褶皱。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本技术的目的是提供一种叠片电池压紧机构，用于解决现有的压紧机构在隔膜与极片叠合过程中效率较低且隔膜侧边中午易产生褶皱的问题。
4.为达到上述技术目的，本技术提供一种叠片电池压紧机构，包括：机构主体、极片压刀机构与隔膜压刀机构；
5.所述极片压刀机构包括：复合凸轮组件与极片压刀；
6.所述复合凸轮组件包括：转动电机、导向板、直线凸轮、翻压凸轮与连接件；
7.所述转动电机设置于所述机构主体上；
8.所述导向板设置于所述机构主体上，且所述导向板上设置有导向槽；
9.所述直线凸轮可滑动设置于所述机构主体上，且所述直线凸轮上设置有条形槽；
10.所述翻压凸轮的第一端通过转轮可滑动设置于所述导向槽内，第二端可转动设置于所述直线凸轮上；
11.所述连接件一端通过转轮可滑动设置于所述条形槽内，另一端传动连接所述转动电机的输出端；
12.所述极片压刀设置于所述翻压凸轮上靠近第一端的位置；
13.所述转动电机用于带动所述连接件转动，进而带动所述直线凸轮滑动使得所述翻压凸轮沿着所述导向槽滑动；
14.所述隔膜压刀机构包括：水平运动组件、竖直运动组件与隔膜压刀；
15.所述隔膜压刀设置于所述竖直运动组件上；
16.所述竖直运动组件设置于所述水平运动组件上，用于带动所述隔膜压刀沿竖直方向移动；
17.所述水平运动组件设置于所述机构主体上，用于带动所述竖直运动组件沿水平方向移动；
18.所述水平运动组件与竖直运动组件同步运动设置。
19.进一步地，所述水平运动组件包括：水平电机、水平传动件与水平凸轮；
20.所述竖直运动组件包括：竖直电机、竖直传动件与竖直凸轮；
21.所述水平电机与竖直电机均设置于所述机构主体上；
22.所述水平凸轮沿水平方向可滑动设置于所述机构主体上，且所述水平凸轮上设置有竖直滑槽；
23.所述水平传动件的一端通过转轮可滑动设置于所述竖直滑槽内，另一端与所述水平电机传动连接；
24.所述竖直凸轮沿竖直方向可滑动设置于所述水平凸轮上，且所述竖直凸轮上设置有水平滑槽；
25.所述竖直传动件的一端通过转轮可滑动设置于所述水平滑槽内，另一端与所述竖直驱动器传动连接。
26.所述隔膜压刀设置于所述竖直凸轮上；
27.所述水平电机用于带动所述水平传动件转动使得所述水平凸轮水平滑动；
28.所述竖直电机用于带动所述竖直传动件转动使得所述竖直凸轮竖直滑动。
29.进一步地，所述极片压刀机构为四个；
30.所述隔膜压刀机构为两个；
31.四个所述极片压刀机构呈矩形分布；
32.两个所述隔膜压刀机构设置于四个所述极片压刀机构组成的矩形的两条对边上。
33.进一步地，所述导向板竖直设置；
34.所述直线凸轮于所述机构主体上的滑动方向为竖直方向；
35.所述条形槽水平设置。
36.进一步地，所述导向槽包括相互连通的弧形部与竖直部；
37.所述弧形部位于所述竖直部上方。
38.进一步地，所述极片压刀位于所述导向槽前端；
39.所述弧形部为朝向前端的凹型。
40.进一步地，所述复合凸轮组件还包括：连接轴与连接筒；
41.所述连接筒固定于所述直线凸轮上；
42.所述连接轴可转动设置于所述连接筒内；
43.所述翻压凸轮通过所述连接轴与所述直线凸轮可转动连接。
44.进一步地，所述极片压刀包括气缸和刀片；
45.所述气缸的活塞杆与所述刀片连接，用于在所述刀片压接极片时调整所述刀片的压紧力。
46.进一步地，所述隔膜压刀沿竖直方向可活动设置于所述竖直凸轮上，且通过弹性件与所述竖直凸轮连接。
47.进一步地，所述弹性件包括：延伸杆与弹性套筒；
48.所述竖直凸轮上设置沿竖直方向贯通的通孔；
49.所述延伸杆可活动设置于所述通孔内；
50.所述延伸杆顶部伸出所述通孔与所述压刀固定连接，底部伸出所述通孔；
51.所述弹性套筒与所述延伸杆的底部固定连接，用于限制所述延伸杆向上滑动的距离。
52.从以上技术方案可以看出，本技术提供一种叠片电池压紧机构，包括：机构主体、
极片压刀机构与隔膜压刀机构；极片压刀机构包括：复合凸轮组件与极片压刀；复合凸轮组件包括：转动电机、导向板、直线凸轮、翻压凸轮与连接件；隔膜压刀机构包括：水平运动组件、竖直运动组件与隔膜压刀；转动电机用于带动所述连接件转动，进而带动直线凸轮滑动使得所述翻压凸轮沿着所述导向槽滑动；竖直运动组件设置于水平运动组件上，用于带动隔膜压刀沿竖直方向移动；水平运动组件设置于机构主体上，用于带动竖直运动组件沿水平方向移动。通过极片压刀机构，可以在转动电机的带动下使极片压刀沿着导向槽的槽轨移动完成对极片的压紧动作而无需经过竖直升降和水平移动的过程，从而节省叠片电池叠合的时间，提高生产效率；同时，通过隔膜压刀机构可以在隔膜叠合过程中压住隔膜的侧边，避免隔膜侧边产生褶皱，提高叠片电池的质量。
附图说明
53.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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
54.图1为本技术实施例提供的一种叠片电池压紧机构整体结构示意图；
55.图2为本技术实施例提供的一种叠片电池压紧机构中隔膜压刀机构的立体图；
56.图3为本技术实施例提供的一种叠片电池压紧机构中极片压刀机构的立体图；
57.图4为本技术实施例提供的一种叠片电池压紧机构中极片压刀机构的内部结构拆解图；
58.图5为本技术实施例提供的一种叠片电池压紧机构中极片压刀机构的内部结构图；
59.图6为本技术实施例提供的一种隔膜侧边压机构的压刀与弹性件拆解图；
60.图中：100、隔膜压刀机构；110、水平运动组件；111、水平电机；112、水平传动件；113、水平凸轮；114、竖直滑槽；120、竖直运动组件；121、竖直电机；122、竖直传动件；123、竖直凸轮；124、水平滑槽；125、通孔；130、隔膜压刀；140、弹性件；141、垫圈；142、延伸杆；143、弹性套筒；200、极片压刀机构；210、复合凸轮组件；211、转动电机；212、导向板；213、直线凸轮；214、翻压凸轮；215、导向槽；216、连接件；217、竖轨；218、竖凹槽；219、条形槽；220、极片压刀；221、气缸；222、刀片；300、机构主体；2131、连接筒；2141、连接轴；2151、竖直部；2152、弧形部。
具体实施方式
61.下面将结合附图对本技术实施例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技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术实施例中的实施例，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他实施例，都属于本技术所请求保护的范围。
62.在本技术实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，仅是为了便于描述本技术实施例和简化描述，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技术实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
63.在本技术实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可更换连接，或一体地连接，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术实施例中的具体含义。
64.本技术实施例公开了一种叠片电池压紧机构。
65.请参阅图1，本技术实施例中提供的一种叠片电池压紧机构，包括：机构主体300、极片压刀机构200与隔膜压刀机构100。其中，极片压刀机构200可以为四个；隔膜压刀机构100可以为两个；四个极片压刀机构200在机构主体300上呈矩形分布；两个隔膜压刀机构100设置于四个极片压刀机构200组成的矩形的两条对边上。四个极片压刀机构200用于压住极片的端角，两个隔膜压刀机构100用于压住隔膜叠合方向上的前后两侧。
66.请参阅图2，隔膜压刀机构100包括：水平运动组件110、竖直运动组件120与隔膜压刀130。隔膜压刀130设置于竖直运动组件120上；竖直运动组件120设置于水平运动组件130上，用于带动隔膜压刀沿竖直方向移动；水平运动组件110设置于机构主体300上，用于带动竖直运动组件120沿水平方向移动；水平运动组件110与竖直运动组件120同步运动设置。
67.在隔膜被拉扯叠合于极片上的过程中，通过水平运动组件110带动竖直运动组件120水平方向移动，竖直运动组件120带动隔膜压刀130沿竖直方向移动，从而使得隔膜压刀130完成从后往前、从上往下的下压动作和从下往上、从前往后的抬升动作。两台隔膜压刀机构100交替运作完成隔膜从前往后叠合以及从后往前叠合过程中的压紧动作，避免隔膜产生褶皱，影响叠片电池的品质。
68.请参阅图3至图5，极片压刀机构200包括：复合凸轮组件210与极片压刀220；复合凸轮组件210包括：转动电机211、导向板212、直线凸轮213、翻压凸轮214与连接件216；转动电机211设置于机构主体300上；导向板212设置于机构主体300上，且导向板212上设置有导向槽215；直线凸轮213可滑动设置于机构主体300上，且直线凸轮213上设置有条形槽219；翻压凸轮214的第一端通过转轮可滑动设置于导向槽215内，第二端可转动设置于直线凸轮213上；连接件216一端通过转轮可滑动设置于条形槽219内，另一端传动连接转动电机211的输出端；极片压刀220设置于翻压凸轮214上靠近第一端位置。
69.具体来说，翻压凸轮214通过转轮可滑动设置于导向槽215内是指翻压凸轮214可以绕着转轮转动同时翻压凸轮可以通过转轮沿着导向槽215滑动。连接件216同理。
70.在本实施例中，转动电机211、连接件216与直线凸轮213组成直线凸轮运动结构，将转动电机211输出的转动动力转换为直线动力；在转动电机211转动时，连接件216的一端通过转轮在条形槽219内滑动，并带动直线凸轮213在机构主体300上直线运动。导向板212与翻压凸轮214组成沿着导向槽215的导向槽凸轮运动结构，将直线凸轮213输出给翻压凸轮214的直线动力转换为沿着导向槽215滑动的动力；在直线凸轮213直线运动时，会带动翻压凸轮214的第二端直线运动，而翻压凸轮214的第一端绕着第二端转动的同时，沿着导向槽215的槽轨滑动，进而带动极片压刀220做与导向槽215槽轨一致的翻压运动。其中，导向槽215的形状可以根据实际应用中需要极片压刀220行走的轨迹设置。
71.需要说明的是，转动电机211可以为伺服电机。通过转动电机211作为动力源，相比于直线电机、气缸等驱动器，具有更高的传动效率，确保极片压刀220沿导向槽215运动的速度，相比于现有的需要通过竖直升降和水平移动的压紧方式，可以有效提高叠片电池生产过程中隔膜与极片的叠合效率。
72.以上为本技术实施例提供的实施例一，以下为本技术提供的实施例二，具体请参阅图1至图5。
73.在上述实施例一的基础上，水平运动组件110包括：水平电机111、水平传动件112与水平凸轮113；竖直运动组件120包括：竖直电机121、竖直传动件122与竖直凸轮123；水平电机111与竖直电机121均设置于机构主体300上；水平凸轮113沿水平方向可滑动设置于机构主体300上，且水平凸轮113上设置有竖直滑槽114；水平传动件112的一端通过转轮可滑动设置于竖直滑槽114内，另一端与水平电机111传动连接。竖直凸轮123沿竖直方向可滑动设置于水平凸轮113上，且竖直凸轮123上设置有水平滑槽124；竖直传动件122的一端通过转轮可滑动设置于水平滑槽124内，另一端与竖直驱动器121传动连接；隔膜压刀130设置于竖直凸轮123上；水平电机111用于带动水平传动件112转动使得水平凸轮113水平滑动；竖直电机111用于带动竖直传动件122转动使得竖直凸轮123竖直滑动。
74.在本实施例中，水平电机111与竖直电机121均为伺服电机，相比于直线电机、气缸等驱动器，伺服电机具有传动效率高与噪音低的优点。其中，水平凸轮113于机构主体300上可水平滑动的方式可以是在机构主体300和水平凸轮113上分别设置沿水平方向的导向槽与导轨；同理地，竖直凸轮123于水平凸轮113上可竖直滑动的方式可以是在竖直凸轮123和水平凸轮113上分别设置沿竖直方向的导向槽与导轨。
75.通过水平传动件112，可以与设置竖直滑槽114的水平凸轮113组成水平凸轮机构。在水平电机111启动时，水平传动件112的一端绕着另一端转动，其一端同时于竖直滑槽114内滑动的同时，拉动水平凸轮113沿着水平方向滑动，完成将水平电机111的转动转化为水平方向的滑动。通过竖直传动件122，可以与设置水平滑槽124的竖直凸轮123组成竖直凸轮机构。在竖直电机121启动时，竖直传动件122的一端绕着另一端转动，其一端同时于水平滑槽124内滑动的同时，拉动竖直凸轮123沿着竖直方向滑动，完成将竖直电机121的转动转化为竖直方向的滑动。
76.需要说明的是，水平电机111与竖直电机121可以均连接至控制器，并通过控制器控制二者同步启停。其中，水平电机111与竖直电机121分别带动水平传动件112和竖直传动件122进行的运动可以均为摆动。通过摆动完成水平凸轮113和竖直凸轮123的往复运动。相应地，机构主体300上可以设置限位件，用于限制水平凸轮113和竖直凸轮123的滑动距离。
77.进一步地，在本实施例中，导向板212竖直设置；直线凸轮213于机构主体300上的滑动方向为竖直方向；条形槽219水平设置。其中，导向板212上可以设置供直线凸轮213滑动的竖轨217，且竖轨217可以横截面为工字型；相应地，直线凸轮213设置有适配竖轨217且横截面为工字型的竖凹槽218。
78.进一步地，请参阅图4，导向槽215包括相互连通的弧形部2152与竖直部2151；弧形部2152位于竖直部2151上方。
79.具体来说，通过设置包括弧形部2152和竖直部2151的导向槽215，可以使得极片压刀220在沿着导向槽215从上往下移动的过程中，先跟着弧形部2152做弧形翻转运动，再跟
着竖直部2151做竖直下压运动，完成极片压刀220上翻至下压的完整动作。
80.在本实施例中，极片压刀220位于导向槽215的前端，也即极片压刀220相对于导向槽215往前伸出；弧形部2152为朝向前端的凹型。将弧形部2152设置为凹型可以减少极片压刀220翻压过程中往前的距离，避免极片压刀220与隔膜在叠合过程中干涉。
81.并且，弧形部2152可以设置为90
°
的四分之一圆弧。极片压刀220位于竖直部2151最下端的时候可以设置刚好为水平状态，便于压住极片。通过本实施例提供的导向槽215，可以相应的使得极片压刀220在翻转到弧形部2152最上端的时候，极片压刀220为竖直状态，为隔膜在被拉动叠合的过程提供尽可能大的叠合空间。
82.进一步地，请参阅图4，复合凸轮组件210还包括：连接轴2141与连接筒2131；连接筒2131固定于直线凸轮213上；连接轴2141可转动设置于连接筒2131内；翻压凸轮214通过连接轴2141与直线凸轮213可转动连接。
83.进一步地，请参阅图5，极片压刀220包括气缸221和刀片222；气缸221的活塞杆与刀片222连接，用于在刀片222压接极片时调整刀片222的压紧力。
84.进一步地，请参阅图6，隔膜压刀130沿竖直方向可活动设置于竖直凸轮123上，且通过弹性件140与竖直凸轮123连接，从而使得隔膜压刀130具备一定弹力，可以为隔膜压刀130与隔膜的接触提供缓冲作用。
85.进一步地，弹性件140包括：延伸杆142与弹性套筒143；竖直凸轮123上设置沿竖直方向贯通的通孔125；延伸杆142可活动设置于通孔125内；延伸杆142顶部伸出通孔125与隔膜压刀130固定连接，底部伸出通孔125；弹性套筒143与延伸杆142的底部固定连接，用于限制延伸杆142向上滑动的距离。
86.其中，弹性套筒143限制延伸杆142向上滑动距离的方式可以是设置弹性套筒143无法穿过通孔125即可。在本实施例中，弹性套筒143的外径大于通孔125的直径。弹性件140还可以包括垫圈141，垫圈141套接于通孔125内，延伸杆142的顶部穿过垫圈141与隔膜压刀130连接。延伸杆142沿竖直方向可活动，从而在隔膜压刀130与隔膜接触时，隔膜压刀130可以沿竖直方向移动；同时通过弹性套筒143，在隔膜压刀130往上移动时，会拉动弹性套筒143压缩，产生复位的弹性力；避免隔膜压刀130下压速度过快损坏隔膜。
87.以上为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。