專利名稱：加芯軸的電池芯卷制設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電池制作設備，尤其涉及加芯軸的電池芯卷制設備。
背景技術：
電池的電芯是采用卷繞設備卷繞制成的，現(xiàn)有的電池芯制造一般采用全自動卷繞設備?，F(xiàn)有的電池芯自動卷繞裝置包括機架、卷繞機構、隔膜機構、極片上料機構、貼膠機構、下料機構以及電氣控制部分，電池的卷芯一般由正、負極片及隔膜按照一定的次序重疊卷繞，最后，貼終止膠帶而成電池電芯。其中，現(xiàn)有的全自動卷繞設備中卷繞裝置大多采用的是兩半式卷針結構，其中的一半卷針可以相對于另一半卷針縱向前后移動；一半與電機固定連接作為主動卷針，另一半作為從動卷針，可以相對于與電機連接的一半作軸向移動，且完全可以移開(抽掉)，在電機的帶動下旋轉卷繞電芯；兩半卷針中間有縫隙，隔膜從縫隙中穿過，與卷針一起卷繞，抽針時卷針從卷芯(正、負極片與隔膜卷繞在一起后的產(chǎn)品 > 中抽出，卷針與卷芯分離；然后，卷芯內(nèi)孔再湯圓，插入芯棒，這種卷針運動方式的卷繞機構，插入芯棒時，已造成內(nèi)層隔膜損傷，造成電池卷芯報廢，還會造成電池卷芯中心的隔膜松緊度較差，從而會降低整個卷芯的松緊度，使得后續(xù)的烘烤等工序中出現(xiàn)電芯變形等品質(zhì)問題。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種自動輸入芯軸，芯軸與電池芯一體成形，自動化程度高、產(chǎn)品更加安全可靠的加芯軸的電池芯卷制設備。為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術方案是加芯軸的電池芯卷制設備，包括機架、正極片供給裝置、負極片供給裝置、第一隔膜供給裝置、第二隔膜供給裝置和下料機構，正極片供給裝置、第一隔膜供給裝置、負極片供給裝置和第二隔膜供給裝置按周向分布安裝于機架的一側，機架的中心安裝有將所述正極片供給裝置傳送過來的正極片、所述負極片供給裝置傳送過來的負極片、所述第一和第二隔膜供給裝置輸出的隔膜依次按照正極片、隔膜、負極片、隔膜順序卷繞成電芯的卷繞裝置，所述下料機構設置在卷繞裝置的下側并將卷繞好的電芯輸出；在卷繞裝置的卷繞電機伸出軸旁還設有芯軸供給裝置，該芯軸供給裝置包括芯軸料斗、傳送機構和導入機構，傳送機構將芯軸從芯軸料斗沿垂直于機架臺面方向送給至導入機構上，并由導入機構夾緊后將芯軸送至所述卷繞裝置的卷繞工位；所述芯軸料斗為一底部傾斜的料斗；所述芯軸供給裝置的傳送機構包括芯軸汲取部和芯軸軸向傳送部，芯軸汲取部由設置芯軸料斗外側的汲取氣缸、導向板和設置在芯軸料斗內(nèi)側底部低位處并由汲取氣缸驅(qū)動的推動塊組成；芯軸軸向傳送部由傳送夾手、滑軌板和控制傳送夾手沿滑軌板直線移動的軸向傳送氣缸；芯軸料斗內(nèi)側底部低位處的芯軸由汲取氣缸的推動塊推動，經(jīng)導向板限位自導至芯軸軸向傳送部的傳送夾手上，并由軸向傳送氣缸控制傳送夾手上的芯軸沿垂直于機架臺面方向的滑軌板移至導入機構上方；所述導入機構包括導入氣爪和導入氣缸，導入氣爪安裝于導入氣缸的活塞軸頂端，所述導入氣爪抓取芯軸軸向傳送部上傳送夾手送至的芯軸，由導入氣缸推動導入氣爪上的芯軸至所述卷繞裝置的卷繞工位；所述芯軸的軸向內(nèi)孔為內(nèi)棱槽孔結構，對應的卷繞裝置上卷繞電機的伸出軸上設有與芯軸的內(nèi)棱槽孔配合的棱軸，卷繞電機伸出軸上的棱軸伸出插入芯軸供給裝置上芯軸軸向傳送部送給的芯軸中心的內(nèi)棱槽孔內(nèi)，并將芯軸固定于卷繞電機的伸出軸上；在卷繞電機伸出軸的芯軸旁還設有將第一隔膜供給裝置、第二隔膜供給裝置上的隔膜同時焊接于芯軸上的隔膜焊接裝置；所述各裝置之間還設有承載或預存緩沖正極片、負極片、隔膜的過渡承載裝置。優(yōu)選地，所述隔膜焊接裝置包括焊接支架、電加熱焊接頭和驅(qū)動電加熱焊接頭移動的焊接氣缸，焊接氣缸安裝于焊接支架上。優(yōu)選地，所述過渡承載裝置包括多個分別傳送正極片、負極片和隔膜的過渡輪和分別存儲及張力正極片、負極片和隔膜的張力存儲機構，張力存儲機構分別為所述正極片供給裝置、負極片供給裝置、第一隔膜供給裝置、第二隔膜供給裝置輸出極片、隔膜進行張力調(diào)整和帶料預存。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明通過卷繞電機的伸出軸上安裝有可隨其一起轉動并可拆卸的芯軸，在卷繞電機伸出軸的芯軸兩旁分別設有將第一隔膜供給裝置、第二隔膜供給裝置上的隔膜焊接于芯軸上的第一隔膜焊接裝置、第二隔膜焊接裝置，隔膜焊接于芯軸后，卷繞裝置帶動芯軸將按正極片、隔膜、負極片、隔膜順序卷繞成電芯，完成后的芯軸隨電芯一并從卷繞電機的伸出軸取下，并由卷繞裝置的下側的下料機構輸出；芯軸傳送到卷繞裝置的卷繞工位處采用自動輸送芯軸的芯軸供給裝置，實現(xiàn)了芯軸卷繞中電池電芯的自動化控制，電芯卷繞完成時，芯軸自動隨電芯下料，保證了電芯中心的隔膜、正極片、負極片的松緊度，防止電池電芯變形，提高了電池制作的自動化和安全；同時，以電芯中心芯軸直徑的大小控制卷繞裝置的卷繞量，代替?zhèn)鹘y(tǒng)用極片長度控制卷繞裝置的卷繞量，電芯的尺寸更加精確。

圖I是本發(fā)明的立體結構示意圖；圖2是本發(fā)明芯軸供給裝置的部分結構爆炸放大示意圖；圖3是本發(fā)明芯軸的立體放大示意圖。
具體實施方式加芯軸的電池芯卷制設備，如圖I和圖2所示，包括機架I、正極片供給裝置2、負極片供給裝置3、第一隔膜供給裝置4、第二隔膜供給裝置5和下料機構6，正極片供給裝置
2、第一隔膜供給裝置3、負極片供給裝置4和第二隔膜供給裝置5按周向分布安裝于機架I的一側，機架I的中心安裝有將所述正極片供給裝置2傳送過來的正極片、所述負極片供給裝置3傳送過來的負極片、所述第一和第二隔膜供給裝置(4、5)輸出的隔膜依次按照正極片、隔膜、負極片、隔膜順序卷繞成電芯的卷繞裝置7，所述下料機構6設置在卷繞裝置7的下側并將卷繞好的電芯8輸出；上述裝置之間還設有承載或預存緩沖正極片、負極片、隔膜的過渡承載裝置16，該過渡承載裝置16包括多個分別傳送正極片、負極片和隔膜的過渡輪160和分別存儲及張力正極片、負極片和隔膜的張力存儲機構161，張力存儲機構161分別
4為所述正極片供給裝置2、負極片供給裝置3、第一隔膜供給裝置4、第二隔膜供給裝置5輸出極片、隔膜進行張力調(diào)整和帶料預存。繼續(xù)如圖I和圖2所示，在卷繞裝置7的卷繞電機伸出軸旁還設有芯軸供給裝置9，該芯軸供給裝置9包括芯軸料斗90、傳送機構91和導入機構92，傳送機構91將芯軸10從芯軸料斗90沿垂直于機架I臺面方向送給至導入機構92上，并由導入機構92夾緊后將芯軸10送至所述卷繞裝置7的卷繞工位；其中，芯軸料斗90為一底部傾斜的料斗，可將其內(nèi)的芯軸10自動收攏于底部的低位處；芯軸供給裝置9的傳送機構91包括芯軸汲取部910和芯軸軸向傳送部911，芯軸汲取部910由設置芯軸料斗90外側的汲取氣缸910a、導向板910b和設置在芯軸料斗90內(nèi)側底部低位處并由汲取氣缸910a驅(qū)動的推動塊910c組成；芯軸軸向傳送部911由傳送夾手91 la、滑軌板911b和控制傳送夾手911a沿滑軌板911b直線移動的軸向傳送氣缸911c ;芯軸料斗90內(nèi)側底部低位處的芯軸10由汲取氣缸910a的推動塊910c推動，經(jīng)導向板910b限位自導至芯軸軸向傳送部911的傳送夾手911a上，并由軸向傳送氣缸911c控制傳送夾手911a上的芯軸10沿垂直于機架I臺面方向的滑軌板911b移至導入機構92上方。繼續(xù)如圖I和圖2所示，所述導入機構92包括導入氣爪920和導入氣缸921，導入氣爪920安裝于導入氣缸921的活塞軸頂端，導入氣爪920抓取芯軸軸向傳送部911上傳送夾手911a送至的芯軸10，由導入氣缸921推動導入氣爪920上的芯軸10至所述卷繞裝置7的卷繞工位；如圖3所示，芯軸10的軸向內(nèi)孔為內(nèi)六角棱槽孔結構，對應的卷繞裝置7上卷繞電機的伸出軸上設有與芯軸10的內(nèi)六角棱槽孔配合的六角棱軸(圖中未示)；在卷繞電機伸出軸的芯軸10旁還設有將第一隔膜供給裝置4、第二隔膜供給裝置5上的隔膜同時焊接于芯軸10上的隔膜焊接裝置11。繼續(xù)如圖I和圖2所示，隔膜焊接裝置包括焊接支架13、電加熱焊接頭14和驅(qū)動電加熱焊接頭14移動的焊接氣缸15，焊接氣缸15安裝于焊接支架13上，焊接支架13通過螺釘固定于機架I。工作時，芯軸供給裝置9上的傳送機構91，將芯軸10從芯軸料斗90沿垂直于機架I臺面方向送給至導入機構92上，并由導入機構92夾緊后將芯軸10送至所述卷繞裝置7的卷繞工位；卷繞電機伸出軸上的棱軸伸出，插入芯軸供給裝置9上芯軸軸向傳送部911送給的芯軸10中心的內(nèi)棱槽孔內(nèi)，伸出軸的芯軸10可隨伸出軸一起轉動并可拆卸。接著，芯軸10旁的隔膜焊接裝置11將第一隔膜供給裝置4、第二隔膜供給裝置5上的隔膜同時焊接于芯軸10上的，隔膜焊接于芯軸10后，卷繞裝置7帶動芯軸10將按正極片、隔膜、負極片、隔膜順序卷繞成電芯，完成后的芯軸隨電芯一并從卷繞電機的伸出軸取下，并由卷繞裝置7的下側的下料機構6輸出；實現(xiàn)了芯軸卷繞中電池電芯的自動化控制，電芯卷繞完成時，芯軸自動隨電芯下料，保證了電芯中心的隔膜、正極片、負極片的松緊度，防止電池電芯變形，提高了電池制作的自動化和安全。以上所述實施例只是為本發(fā)明的較佳實施例，并非以此限制本發(fā)明的實施范圍，凡依本發(fā)明之形狀、構造及原理所作的等效變化，均應涵蓋于本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權利要求
1.加芯軸的電池芯卷制設備，包括機架、正極片供給裝置、負極片供給裝置、第一隔膜供給裝置、第二隔膜供給裝置和下料機構，正極片供給裝置、第一隔膜供給裝置、負極片供給裝置和第二隔膜供給裝置按周向分布安裝于機架的一側，機架的中心安裝有將所述正極片供給裝置傳送過來的正極片、所述負極片供給裝置傳送過來的負極片、所述第一和第二隔膜供給裝置輸出的隔膜依次按照正極片、隔膜、負極片、隔膜順序卷繞成電芯的卷繞裝置，所述下料機構設置在卷繞裝置的下側并將卷繞好的電芯輸出；其特征在于在卷繞裝置的卷繞電機伸出軸旁還設有芯軸供給裝置，該芯軸供給裝置包括芯軸料斗、傳送機構和導入機構，傳送機構將芯軸從芯軸料斗沿垂直于機架臺面方向送給至導入機構上，并由導入機構夾緊后將芯軸送至所述卷繞裝置的卷繞工位；所述芯軸料斗為一底部傾斜的料斗；所述芯軸供給裝置的傳送機構包括芯軸汲取部和芯軸軸向傳送部，芯軸汲取部由設置芯軸料斗外側的汲取氣缸、導向板和設置在芯軸料斗內(nèi)側底部低位處并由汲取氣缸驅(qū)動的推動塊組成；芯軸軸向傳送部由傳送夾手、滑軌板和控制傳送夾手沿滑軌板直線移動的軸向傳送氣缸；芯軸料斗內(nèi)側底部低位處的芯軸由汲取氣缸的推動塊推動，經(jīng)導向板限位自導至芯軸軸向傳送部的傳送夾手上，并由軸向傳送氣缸控制傳送夾手上的芯軸沿垂直于機架臺面方向的滑軌板移至導入機構上方；所述導入機構包括導入氣爪和導入氣缸，導入氣爪安裝于導入氣缸的活塞軸頂端，所述導入氣爪抓取芯軸軸向傳送部上傳送夾手送至的芯軸，由導入氣缸推動導入氣爪上的芯軸至所述卷繞裝置的卷繞工位；所述芯軸的軸向內(nèi)孔為內(nèi)棱槽孔結構，對應的卷繞裝置上卷繞電機的伸出軸上設有與芯軸的內(nèi)棱槽孔配合的棱軸，卷繞電機伸出軸上的棱軸伸出插入芯軸供給裝置上芯軸軸向傳送部送給的芯軸中心的內(nèi)棱槽孔內(nèi)，并將芯軸固定于卷繞電機的伸出軸上；在卷繞電機伸出軸的芯軸旁還分別設有將第一隔膜供給裝置、第二隔膜供給裝置上的隔膜同時焊接于芯軸上的隔膜焊接裝置；所述各裝置之間還設有承載或預存緩沖正極片、負極片、隔膜的過渡承載裝置。
2.根據(jù)權利要求I所述的加芯軸的電池芯卷制設備，其特征在于，所述隔膜焊接裝置包括焊接支架、電加熱焊接頭和驅(qū)動電加熱焊接頭移動的焊接氣缸，焊接氣缸安裝于焊接支架上。
3.根據(jù)權利要求I所述的加芯軸的電池芯卷制設備，其特征在于，所述過渡承載裝置包括多個分別傳送正極片、負極片和隔膜的過渡輪和分別存儲及張力正極片、負極片和隔膜的張力存儲機構，張力存儲機構分別為所述正極片供給裝置、負極片供給裝置、第一隔膜供給裝置、第二隔膜供給裝置輸出極片、隔膜進行張力調(diào)整和帶料預存。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種加芯軸的電池芯卷制設備，包括機架、正極片供給裝置、負極片供給裝置、第一隔膜供給裝置、第二隔膜供給裝置和下料機構，正極片供給裝置、第一隔膜供給裝置、負極片供給裝置和第二隔膜供給裝置按周向分布安裝于機架的一側，機架的中心安裝有卷繞裝置；在卷繞裝置的卷繞電機伸出軸旁還設有芯軸供給裝置，該芯軸供給裝置包括芯軸料斗、傳送機構和導入機構，傳送機構將芯軸從芯軸料斗沿垂直于機架臺面方向送給至導入機構上，并由導入機構夾緊后將芯軸送至所述卷繞裝置的卷繞工位；在卷繞電機伸出軸的芯軸旁還設有將第一隔膜供給裝置、第二隔膜供給裝置上的隔膜同時焊接于芯軸上的膜焊接裝置；所述各裝置之間還設有過渡承載裝置。
文檔編號H01M10/04GK102916214SQ201210378280
公開日2013年2月6日 申請日期2012年9月29日 優(yōu)先權日2012年9月29日
發(fā)明者孫峰, 李尤祥, 劉秀娟, 何茂興, 王濤 申請人:珠海華冠電子科技有限公司