叠片装置及切叠一体机的制作方法

1.本发明涉及电芯技术领域，尤其涉及一种叠片装置及切叠一体机。


背景技术：

2.电芯是电池的重要组成部分，在电芯的生产过程中，需要先将极片裁切成预设形状，然后再将裁切后的极片进行叠片，以形成电芯，在叠片的过程中，需要在相邻两个极片之间设置隔膜，极片与隔膜的层叠步骤中，极片和隔膜的运送效率较低，从而影响了电芯的生产效率。


技术实现要素：

3.基于此，有必要提供一种叠片装置及切叠一体机，旨在解决在叠片的过程中，需要在相邻两个极片之间设置隔膜，极片与隔膜的层叠步骤中，极片和隔膜的运送效率较低，从而影响了电芯的生产效率的问题。
4.第一方面，本发明提供了一种叠片装置，包括：
5.机架、出料机构、牵引机构、检测组件、叠片机构和叠片台，所述出料机构、所述牵引机构、所述叠片机构和所述叠片台均设置于所述机架上，所述出料机构用于放出隔膜，所述牵引机构用于牵引所述隔膜在所述叠片台上往复运动，以将所述隔膜往复折叠于所述叠片台的台面，所述叠片机构用于将第一极片和第二极片交替放置于所述叠片台的台面，以使所述隔膜设置于所述第一极片和所述第二极片之间，以将所述隔膜、所述第一极片和所述第二极片制成电芯；
6.所述检测组件设于所述牵引机构，并用于检测所述隔膜的折叠状态。
7.第二方面，本发明还提供了一种切叠一体机，所述切叠一体机包括模切装置、输送装置和如上述任一项实施例所述的叠片装置，所述模切装置用于将极片带裁切形成第一极片和第二极片，所述输送装置设于模切装置和叠片装置之间，并用于将所述第一极片和所述第二极片输送至所述叠片装置处。
8.实施本发明实施例，将具有如下有益效果：
9.采用本发明的叠片装置和切叠一体机，出料机构用于放出隔膜，牵引机构牵引隔膜在叠片台上往复运动，以将隔膜往复折叠于叠片台的台面，并且检测组件检测隔膜的折叠状态，叠片机构将第一极片和第二极片交替放置于叠片台的台面，以使隔膜设置于第一极片和第二极片之间，以将隔膜、第一极片和第二极片制成电芯，牵引机构在叠片台上每折叠一次隔膜，叠片机构将第一极片或第二极片交替放置于折叠的隔膜之间，牵引机构和叠片机构的紧密配合，有效提高了叠片的效率，从而提高了电芯的生产效率。
附图说明
10.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。
11.其中：
12.图1为一个实施例中切叠一体机的示意图。
13.图2为图1所示切叠一体机中叠片装置的示意图。
14.图3为图2中a部的放大结构示意图。
15.图4为图2所示叠片装置中叠片机构的示意图。
16.图5为图2所示叠片装置中牵引机构的示意图。
17.图6为图2所示叠片装置中叠片台的示意图。
18.图7为图2所示叠片装置中部分结构的示意图。
19.图8为图2所示叠片装置中封膜机构的示意图。
20.图9为图2所示叠片装置中贴胶机构的示意图。
21.图10为图9所示叠片装置中贴胶组件的示意图。
22.图11为图2所示叠片装置中热压机构的示意图。
23.图12为图1所示切叠一体机中第一模切模组的示意图。
24.图13为图12所示第一模切模组中第一冲裁切角机构的示意图。
25.图14为图13所示第一冲裁切角机构中第一冲裁模组和第一凹模的示意图。
26.图15为图14中b-b方向的剖视图。
27.图16为图12所示第一模切模组中第一分拣机构的示意图。
28.附图标记：
29.100、模切装置；101、第一模切模组；110、第一放料机构；
30.120、第一冲裁切角机构；121、第一切角组件；1211、第一冲裁模组；12111、第一冲头；121111、第一气孔；12112、第一切角孔；1212、第一凹模；1213、第三驱动模组；
31.130、第一切断机构；140、第一检测机构；
32.150、第一分拣机构；151、第一输送组件；1511、第一输送模组；152、第一推压组件；153、第二输送组件；154、第一收集组件；
33.300、叠片装置；400、第一输送机构；1、机架；
34.2、出料机构；3、牵引机构；31、检测组件；32、轮组件；33、位移组件；
35.4、叠片台；41、台面；42、压板；
36.5、叠片机构；51、第一吸板；52、第一旋转组件；53、第一驱动组件；54、第二吸板；55、第二旋转组件；56、第二驱动组件；57、限位组件；58、压力传感组件；
37.6、封膜机构；61、转运机构；62、旋转机构；63、切膜机构；64、电芯；
38.641、第一侧；642、侧壁；
39.7、贴胶机构；71、夹持组件；72、贴胶组件；721、载物件；722、吸胶模组；723、第一驱动模组；724、第二驱动模组；
40.8、热压机构；81、第一侧热压组件；82、第二侧热压组件；821、位移板；
41.822、固定板；823、驱动件；
42.90、机械夹；91、检测台；92、废料盒。
具体实施方式
43.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，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
44.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。
45.在本发明的描述中，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，或者是该发明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。
46.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。
47.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。
48.如图1和图11所示，一实施例中切叠一体机包括叠片装置300，叠片装置300包括机架1、出料机构2、牵引机构3、检测组件31、叠片机构5和叠片台4，出料机构2、牵引机构3、叠片机构5和叠片台4均设置于机架1上，出料机构2用于放出隔膜，牵引机构3用于牵引隔膜在叠片台4上往复运动，以将隔膜往复折叠于叠片台4的台面41，叠片机构5用于将第一极片和第二极片交替放置于叠片台4的台面41，以使隔膜设置于第一极片和第二极片之间，以将隔膜、第一极片和第二极片制成电芯64。
49.可以理解的是，出料机构2用于放出隔膜，牵引机构3牵引隔膜在叠片台4上往复运动，以将隔膜往复折叠于叠片台4的台面41，并且检测组件31检测隔膜的折叠状态，叠片机构5将第一极片和第二极片交替放置于叠片台4的台面41，以使隔膜设置于第一极片和第二极片之间，牵引机构3在叠片台4上每折叠一次隔膜，叠片机构5将第一极片或第二极片交替放置于折叠的隔膜之间，以将隔膜、第一极片和第二极片制成电芯64，牵引机构3和叠片机构5的紧密配合，有效提高了叠片的效率，从而提高了电芯64的生产效率。
50.进一步的，检测组件31设于牵引机构3，并用于检测隔膜的折叠状态，以检测隔膜的四边是否折叠规范，在折叠不规范时，可出示提醒，可选的，检测组件31包括四个光学检测元件，四个光学检测元件的正投影为长方形的四角位置。
51.在本实施例中，牵引机构3还包括轮组件32和位移组件33，轮组件32包括两个过轮，隔膜穿设于两个过轮之间，位移组件33与轮组件32连接，并用于驱动轮组件32以及隔膜直线往复运动，以使隔膜平整的在叠片台4上折叠。
52.进一步地，叠片台4还包括压板42，压板42设置多个，并且分为第一侧压板42和第二侧压板42，牵引机构3在叠片台4上往复折叠隔膜时，压板42能够根据隔膜的位置水平移动和垂直移动的压住隔膜，具体地，牵引机构3在叠片台4上折叠第一次隔膜时，第一侧压板42调节位置压住隔膜一端，然后牵引机构3在叠片台4上折叠第二次隔膜，第二侧压板42调节位置压住隔膜另一端，牵引机构3在叠片台4上折叠第三次隔膜，第一侧压板42脱离第一次压住的隔膜，然后第一侧压板42调节位置压住第三次隔膜，牵引机构3在叠片台4上折叠第四次隔膜，第二侧压板42脱离第二次压住的隔膜，然后第二侧压板42调节位置压住第四
次隔膜，至于隔膜的折叠次数，可根据实际生产需求调整，在此不作限定，隔膜能够在叠片台4的台面41上折叠，并且随着台面41上的第一极片和第二极片在隔膜之间越叠越多，以使台面41能够通过驱动器向下移动，使得牵引机构3与台面41保持固定的工作距离，使得叠片机构5能够将第一极片和第二极片放置于隔膜之间。
53.在一实施例中，如图2至图4所示，叠片机构5包括第一吸板51、第二吸板54、第一旋转组件52、第二旋转组件55、第一驱动组件53和第二驱动组件56，第一吸板51用于夹持第一极片，第一旋转组件52与第一吸板51连接，并用于驱动第一吸板51旋转，第一驱动组件53与第一旋转组件52连接，并用于驱动第一旋转组件52和第一吸板51圆弧摆动。第二吸板54用于夹持第二极片，第二旋转组件55与第二吸板54连接，并用于驱动第二吸板54旋转，第二驱动组件56与第二旋转组件55连接，并用于驱动第二旋转组件55和第二吸板54圆弧摆动。通过设置第一驱动组件53和第二驱动组件56，使得第一吸板51和第二吸板54能够圆弧摆动，使得第一极片和第二极片能够交替放置于叠片台4上方，并且第一旋转组件52和第二旋转组件55能够使得第一吸板51和第二吸板54始终与叠片台4的台面41平行，以使第一极片和第二极片能够顺利的交替放置于叠片台4上方。
54.在本实施例中，第一吸板51、第一旋转组件52和第一驱动组件53组成第一侧叠片组，第二吸板54、第二旋转组件55和第二驱动组件56组成第二侧叠片组，第一侧叠片组和第二侧叠片组在叠片台4两侧对称设置，使得第一吸板51和第二吸板54能够交替的将第一极片和第二极片交替放置于叠片台4上方，提高叠片效率。
55.进一步的，如图7所示，叠片装置300还包括机械夹90、检测台91和废料盒92，机械夹90、检测台91和废料盒92分为两组并且在叠片机构5的两侧对称设置。机械夹90用于将第一极片或第二极片放置于检测台91上，检测台91能够调整第一极片或第二极片的位置，使得第一吸板51和第二吸板54在吸附第一极片或第二极片时，保持适当的位置，便于第一极片或第二极片放置于叠片台4上，并且检测台91还能够检测第一极片或者第二极片是否是良品和非良品，如果是非良品，叠片机构5能够将非良品放置于废料盒92中，如果是良品，叠片机构5将第一极片或第二极片放置于叠片台4上。
56.在一实施例中，如图4所示，叠片机构5还包括限位组件57和压力传感组件58，限位组件57用于限制第一吸板51和第二吸板54的旋转角度。使得第一吸板51与第二吸板54能够保持与叠片台4的台面41水平。压力传感组件58用于调节第一吸板51和第二吸板54的夹持压力，以使第一吸板51和第二吸板54能够根据极片的重量调节夹持力，具体的，第一吸板51和第二吸板54均为真空夹具。
57.在一实施例中，如图2至8所示，叠片装置300还包括封膜机构6，封膜机构6设于叠片机构5之后，并用于对叠片机构5制成的电芯64封膜。封膜机构6包括转运机构61、旋转机构62和切膜机构63，转运机构61能夹持电芯64，并将电芯64转运至旋转机构62处，电芯64的外壁连接有隔膜，旋转机构62能夹持电芯64，并驱动电芯64旋转，以使得隔膜缠绕于电芯64的外壁，转运机构61还能将电芯64转运至切膜机构63处，切膜机构63能夹持电芯64，并切除电芯64外壁的多余隔膜。叠片台4的台面41上隔膜、第一极片和第二极片叠加形成的电芯64，转运机构61将电芯64夹持并转运至旋转机构62处，并且转运机构61在转运电芯64的同时，也拉动隔膜一段距离至旋转机构62处。
58.在本实施例中，转运机构61夹持电芯64后转运到旋转机构62处，旋转机构62夹持
电芯64并旋转，使得隔膜缠绕电芯64的外壁，隔膜缠绕完毕后，转运机构61再将电芯64转运至切膜机构63处，切膜机构63再夹持电芯64并对电芯64外壁多余的隔膜切除，通过转运机构61夹持并转运电芯64，经过旋转机构62对电芯64外壁缠绕隔膜，再经过切膜机构63对电芯64外壁多余隔膜切除，各机构之间的配合，有效的提高的电芯64的卷绕收尾效率，进一步提高生产效率。
59.在一实施例中，如2至图10所示，叠片装置300还包括贴胶机构7，贴胶机构7设于封膜机构6之后，并用于对封膜机构6封膜后的电芯64贴胶。胶机构7包括用于夹持电芯64的夹持组件71和贴胶组件72，电芯64包括第一侧641、与第一侧641相背的第二侧以及位于第一侧641和第二侧之间的侧壁642。贴胶组件72包括载物件721、吸胶模组722、第一驱动模组723和第二驱动模组724。吸胶模组722安装于载物件721，并用于吸附胶性件，第一驱动模组723安装于载物件721，并与吸胶模组722连接，以能够驱动吸胶模组722靠近或远离电芯64，进而使胶性件能够与第一侧641和第二侧中的一者相对。第二驱动模组724连接于载物件721，并用于驱动载物件721沿侧壁642延伸方向移动，第二驱动模组724配合第一驱动模组723以能够将胶性件依次且连续粘贴于第一侧641和第二侧中的一者、侧壁642以及第一侧641和第二侧中的另一者。
60.在本实施例中，吸胶模组722能够在第一驱动模组723和第二驱动模组724的驱动下将胶性件依次且连续粘贴于第一侧641和第二侧中的一者、侧壁642以及第一侧641和第二侧中的另一者上，以先粘贴到第一侧641为例，吸胶模组722在第一驱动模组723的驱动下，靠近电芯64并使胶性件与第一侧641相对，而后在第二驱动模组724的驱动下粘贴到第一侧641，再通过第一驱动模组723驱动吸胶模组722远离电芯64，同时配合第二驱动模组724的驱动，使得吸胶模组722移动至第二侧，最后在第一驱动模组723的驱动下将胶性件推出并粘贴到侧壁642和第二侧，形成u形的贴胶方式，一次贴胶工序就能够将电芯64的第一侧641、第二侧和侧壁642均粘贴上胶性件，使得贴胶机构结构简单并且贴胶效率较高。
61.此处需要说明的是，电芯64的具体放置方式不受特别限制，为便于理解和描述，本文中的相关实施例均以电芯64水平放置进行说明。因此，电芯64的第一侧641可为上侧，由此第二侧可为底侧，侧壁642的延伸方向即为竖直方向。可以理解的是，胶性件位于吸胶模组722上方时，贴胶组件72的贴胶轨迹依次为第二侧、侧壁642到第一侧641，在第二驱动模组724驱动吸胶模组722沿竖直方向上升，再由第一驱动模组723驱动吸胶模组722水平移动，从而能够推动胶性件移动，从而将胶性件粘贴到第一侧641。
62.在一实施例中，如图2至图11所示，叠片装置300还包括热压机构8，热压机构8设于贴胶机构7之后，并用于将贴胶机构7贴胶后的电芯64热压。热压机构8包括第一侧热压组件81和第二侧热压组件82，第二侧热压组件82设于第一侧热压组件81的下方，第二侧热压组件82包括驱动件823和多个第二侧热压板，多个第二侧热压板分别为固定板822和位移板821，驱动件823与位移板821连接，并用于驱动位移板821移动以高于固定板822，方便了抓取组件夹取电芯64，同时在抓取组件夹取的过程中不会对固定板822造成损坏。
63.具体地，驱动件823可以是气缸，还可以是电动推杆。
64.在本实施例中，待热压的电芯64放置在第一侧热压组件81和第二侧热压组件82之间，并放置于第二侧热压组件82上，电芯64在热压完成后，驱动件823驱动位移板821移动以高于固定板822，使得位移板821能够将热压后的电芯64抬起，以便于抓取组件对热压后的
电芯64抓取，然后再放置下一个待热压的电芯64，有效提高了电芯64的热压效率，进一步提高了电芯64的生产效率。
65.在一实施例中，如图1和图12所示，切叠一体机还包括模切装置100和输送装置，模切装置100用于将极片带裁切形成第一极片和第二极片，输送装置设于模切装置100和叠片装置300之间，并用于将第一极片和第二极片输送至叠片装置300处。
66.在本实施例中，如图1所示，输送装置包括第一输送机构400和第二输送机构(图中未示出)，第一输送机构400包括多个第一输送带，第二输送机构包括多个第二输送带，模切装置100能将第一极片转移至各第一输送带，模切装置100还能将第二极片转移至各第二输送带，叠片装置300设有多个，各第一输送带能将对应的第一极片输送至各叠片装置300处，各第二输送带能将对应的第二极片输送至各叠片装置300处。通过多组叠片装置300以及相关配套装置的设置，可以提高电芯64的生产效率。
67.进一步地，第一输送机构400和第二输送机构沿输送方向并排设置，各叠片装置300设于第一输送机构400和第二输送机构之间，并沿输送方向间隔设置。通过上述布置，更利于切叠一体机中各部件的空间布置，以减少占地面积。
68.此处需要说明的是，叠片装置300可设置四个、五个、六个或其他数量，第一输送机构400和第二输送机构中的第一输送带和第二输送带可根据叠片装置300的数量确定。
69.在一实施例中，如图12至图16所示，模切装置100包括第一模切模组101和第二模切模组(与第一模切模组101相同)，第一模切模组101包括第一放料机构110、第一冲裁切角机构120、第一切断机构130、第一检测机构140和第一分拣机构150，第一放料机构110用于将极片带输送至第一冲裁切角机构120处，第一冲裁切角机构120用于将极片带冲裁预设形状，并将极片带输送至第一切断机构130处，第一切断机构130将极片带切成第一极片，并将第一极片输送至第一检测机构140处，第一分拣机构150将第一极片分拣为良品或不良品；
70.第二模切模组与第一模切模组101相同，第二模切模组包括第二放料机构、第二冲裁切角机构、第二切断机构、第二检测机构和第二分拣机构，第二放料机构用于将极片带输送至第二冲裁切角机构处，第二冲裁切角机构用于将极片带冲裁预设形状，并将极片带输送至第二切断机构处，第二切断机构将极片带切成第二极片，并将第二极片输送至第二检测机构处，第二分拣机构将第二极片分拣为良品或不良品。
71.进一步地，第一放料机构110包括第一放料盘组件、第二放料盘组件、第一放料纠偏器、第一料盘检测器、第一接带装置、第一行程纠偏器、第一胶带检测器、多个第一过料轮和第一极片带检测器，第一放料盘组件和第二放料盘组件用于放卷，第一放料纠偏器检测放料过程中是否偏移，并能及时纠正，第一料盘检测器检测第一放料盘组件和第二放料盘组件的定位，确定极片带的起点位置，第一接带装置用于将第一放料盘组件和第二放料盘组件的极片带衔接，第一行程纠偏器检测极片带运输过程中是否偏移，并能及时纠正，第一胶带检测器检测极片带上的接带处胶带，经过多个第一过料轮达到第一极片带检测器检测极片带是否有瑕疵。
72.在一实施例中，如图12至图15所示，第一冲裁切角机构120包括第一切角组件121，第一切角组件121包括第一冲裁模组1211、第一凹模1212和第三驱动模组1213，第一冲裁模组1211包括第一冲头12111和第一吹气元件，第一凹模1212上设有与第一冲头12111形状相匹配的第一切角孔12112，第一切角孔12112贯穿第一凹模1212，第三驱动模组1213与第一
冲头12111连接，并能够驱动第一冲头12111进出第一切角孔12112，第一冲头12111进出第一切角孔12112以能够在输送至第一凹模1212上的极片上冲切出预设形状。第一冲头12111内设有与外界连通的第一气孔121111，第一吹气元件连通第一气孔121111，并能够通过第一气孔121111向第一凹模1212及第一切角孔12112内吹气，第一吹气元件用于将第一冲头12111切下的边角料吹离第一凹模1212及第一切角孔12112。
73.在本实施例中，通过在第一冲头12111上开设第一气孔121111，并将第一吹气元件与第一气孔121111连通，使得第一冲头12111具有吹气的功能，从而能够在冲裁极片的前中后过程中，朝向第一凹模1212相对第一冲头12111的表面及第一切角孔12112内吹气，达到清理边角料的目的。
74.需要说明的是，第一冲裁切角机构120的放置位置并无要求，第三驱动模组1213的驱动方向可以是任意方向，在后面的实施例中无特殊说明均以第三驱动模组1213的驱动方向为竖直方向作为参照，此时，可以理解的是，第一切角组件121为竖直安装。
75.第一气孔121111可为多种形式，如可沿竖直方向贯穿第一冲头12111的一个孔，还可由多段连通的槽组成，即第一冲头12111朝向第一凹模1212的底侧上开设有槽，第一冲头12111的侧面还开设有槽，两个槽的槽底连通从而形成第一气孔121111。
76.在一实施例中，如图12和图16所示，第一分拣机构150包括第一输送组件151、第一推压组件152、第二输送组件153和第一收集组件154，第一输送组件151包括第一输送模组1511和第一吸附模组(图中未示出)，第一吸附模组安装于第一输送模组1511，并用于吸附极片，第一输送模组1511用于传输第一吸附模组吸附的极片。第一推压组件152和第二输送组件153在第一输送模组1511的两侧相对设置，第一推压组件152能够将吸附于第一输送模组1511上的部分极片推压至第二输送组件153，第二输送组件153用于传输极片。第一收集组件154安装于第一输送组件151，并用于接收第一输送模组1511上未被第一推压组件152推压至第二输送组件153的另一部分极片。
77.在本实施例中，通过第一推压组件152能够将第一输送组件151吸附的极片由第一输送组件151推压到第二输送组件153上，而第一收集组件154接收未被第一推压组件152推压至第二输送组件153的极片，在实际的使用过程中，配合第一模切模组101中第一检测机构140的检测结果，第一推压组件152可以用作推压不良品，第一收集组件154用于接收良品，或者，第一推压组件152用作推压良品，第一收集组件154用于接收不良品，从而实现分拣功能，能够减少工作人员的劳动强度，提高自动化程度。
78.可以理解的是，在本实施例中，第一吸附模组的吸附力大于极片的重力，通过将第一吸附模组安装在第一输送模组1511上，能够便于第一输送组件151吸取和固定极片，并且不需要考虑第一输送组件151的安装、摆放及输送方式，更加方便适配各种不同的设备。
79.优选地，第一分拣机构150还与第一模切模组101中的第一检测机构140配合，第一检测机构140用于检测极片，从而判断检测出良品和不良品，第一推压组件152与第一检测机构140通信连接，第一推压组件152接收第一检测机构140的信号，根据检测的结果，并将部分极片推压至第二输送组件153，可设置为推压良品到第二输送组件153上。
80.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。
81.以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。