二次電池卷繞設(shè)備的材料自動(dòng)更換裝置制造方法
【專利摘要】提供一種二次電池卷繞設(shè)備的材料自動(dòng)更換裝置，其可快速地且精確地更換用于二次電池的材料而無需使所述設(shè)備的操作停止。所述裝置包括：旋轉(zhuǎn)和互換部分，包括結(jié)合到卷筒形供應(yīng)材料的第一旋轉(zhuǎn)軸、沿著長度方向安裝且結(jié)合到卷筒形待命材料的第二旋轉(zhuǎn)軸、安裝在第一和第二旋轉(zhuǎn)軸之間且使第一和第二旋轉(zhuǎn)軸的位置彼此互換的互換軸；離合器連接和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部分，結(jié)合到旋轉(zhuǎn)和互換部分、使第一或第二旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)以允許供應(yīng)材料被供應(yīng)到所述設(shè)備；切割和吸附部分，布置在旋轉(zhuǎn)和互換部分的一側(cè)、在供應(yīng)材料的供應(yīng)完成之前切割并吸附供應(yīng)材料的端部，其中，當(dāng)使第一和第二旋轉(zhuǎn)軸的位置彼此互換時(shí)，切割和吸附部分將供應(yīng)材料的所述端部連接到待命材料的端部。
【專利說明】二次電池卷繞設(shè)備的材料自動(dòng)更換裝置
[0001]本申請(qǐng)要求于2013年2月25日提交的第10-2013-0019800號(hào)韓國專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，該韓國專利申請(qǐng)的全部內(nèi)容通過引用被包含于此。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明的多個(gè)方面涉及一種用于自動(dòng)更換用于二次電池卷繞設(shè)備的材料的裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0003]一般來說，鋰離子二次電池的制造方法包括:通過堆疊第一隔板、負(fù)電極板、第二隔板和正電極板而設(shè)置電極組件；對(duì)堆疊的結(jié)構(gòu)進(jìn)行多次卷繞；將電極組件密封在殼體中；將電解質(zhì)溶液注入到殼體中。
[0004]這里，隔板以卷繞的卷筒的形式供應(yīng)。然而，考慮到隔板的材料特性，在增加卷筒的直徑方面會(huì)受到限制。因此，在卷繞期間需要頻繁地更換卷筒，這是不方便的。
[0005]因此，在鋰離子二次電池的制造過程中，具體地說，在設(shè)置電極組件的過程中，頻繁的卷筒更換會(huì)延長二次電池卷繞設(shè)備的操作暫停的時(shí)間，從而降低了鋰離子二次電池的可制造性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的多個(gè)方面提供一種二次電池卷繞設(shè)備的材料自動(dòng)更換裝置，該材料自動(dòng)更換裝置可快速地且精確地更換用于二次電池的材料，而無需使二次電池卷繞設(shè)備的操作停止。
[0007]本發(fā)明的其他方面提供一種二次電池卷繞設(shè)備的材料自動(dòng)更換裝置，該材料自動(dòng)更換裝置具有簡化的結(jié)構(gòu)和減小的安裝體積，且可通過最小化部件的數(shù)量而降低制造成本。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種二次電池卷繞設(shè)備的材料自動(dòng)更換裝置，所述材料自動(dòng)更換裝置包括:旋轉(zhuǎn)和互換部分，包括結(jié)合到卷筒形供應(yīng)材料的第一旋轉(zhuǎn)軸、沿著第一旋轉(zhuǎn)軸的長度方向安裝且結(jié)合到卷筒形待命材料的第二旋轉(zhuǎn)軸、以及安裝在第一旋轉(zhuǎn)軸和第二旋轉(zhuǎn)軸之間且使第一旋轉(zhuǎn)軸的位置和第二旋轉(zhuǎn)軸的位置彼此互換的互換軸；離合器連接和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部分，以離合器連接的方式結(jié)合到旋轉(zhuǎn)和互換部分并且使第一旋轉(zhuǎn)軸或第二旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)以允許供應(yīng)材料被供應(yīng)到二次電池卷繞設(shè)備；切割和吸附部分，布置在旋轉(zhuǎn)和互換部分的一側(cè)、在供應(yīng)材料的供應(yīng)完成之前切割供應(yīng)材料的端部并吸附供應(yīng)材料的所述端部，其中，當(dāng)通過旋轉(zhuǎn)和互換部分使第一旋轉(zhuǎn)軸的位置和第二旋轉(zhuǎn)軸的位置彼此互換時(shí)，切割和吸附部分將供應(yīng)材料的所述端部連接到待命材料的端部。
[0009]互換缸可結(jié)合到互換軸的一端，以使第一旋轉(zhuǎn)軸的位置和第二旋轉(zhuǎn)軸的位置關(guān)于互換軸彼此互換，軸承可結(jié)合到互換軸的另一端。
[0010]互換缸可以是180°旋轉(zhuǎn)的缸。
[0011]第一軸承可置于第一旋轉(zhuǎn)軸的一端以結(jié)合到互換軸的一側(cè)，第一結(jié)合部分可設(shè)置在第一旋轉(zhuǎn)軸的另一端，從而以離合器連接的方式連接到離合器連接和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部分或者與離合器連接和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部分脫離連接，第二軸承可置于第二旋轉(zhuǎn)軸的一端以結(jié)合到互換軸的另一側(cè)，第二結(jié)合部分可設(shè)置在第二旋轉(zhuǎn)軸的另一端，從而以離合器連接的方式連接到離合器連接和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部分或者與離合器連接和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部分脫離連接。
[0012]第一止動(dòng)缸可結(jié)合到互換軸的一側(cè)以使第一旋轉(zhuǎn)軸停止旋轉(zhuǎn)，第二止動(dòng)缸可結(jié)合到互換軸的另一側(cè)以使第二旋轉(zhuǎn)軸停止旋轉(zhuǎn)。
[0013]第一滾子和第一吸附部分可沿著平行于第一旋轉(zhuǎn)軸的方向結(jié)合到互換軸的一側(cè)，以當(dāng)自動(dòng)更換材料時(shí)允許供應(yīng)材料的所述端部被吸附到第一滾子和第一吸附部分，第二滾子和第二吸附部分可沿著平行于第二旋轉(zhuǎn)軸的方向結(jié)合到互換軸的另一側(cè)，以允許待命材料的所述端部被吸附到第二滾子和第二吸附部分。
[0014]切割和吸附部分可包括:切割缸，允許供應(yīng)材料的所述端部與第一滾子或第二滾子緊密接觸，并切割供應(yīng)材料的所述端部；吸附缸，吸附將與第一吸附部分分離的供應(yīng)材料的被切割的端部。
[0015]雙面膠帶可附著到待命材料的布置在第二吸附部分上的所述端部。
[0016]當(dāng)在供應(yīng)材料的所述端部被吸附之后通過旋轉(zhuǎn)和互換部分的操作使第一旋轉(zhuǎn)軸的位置和第二旋轉(zhuǎn)軸的位置彼此互換時(shí)，切割和吸附部分的吸附缸將供應(yīng)材料的所述端部壓到布置在第二吸附部分上的雙面膠帶，從而將供應(yīng)材料和待命材料彼此連接。
[0017]離合器連接和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部分可包括:離合器缸；離合器軸，結(jié)合到離合器缸；結(jié)合部分，安裝在離合器軸的端部，以連接到第一旋轉(zhuǎn)軸或第二旋轉(zhuǎn)軸或者與第一旋轉(zhuǎn)軸或第二旋轉(zhuǎn)軸脫離連接；旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，安裝在離合器缸的一側(cè)；旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸，結(jié)合到旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，并且離合器軸穿過所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸。
[0018]當(dāng)自動(dòng)更換材料時(shí)，離合器連接和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部分可停止操作。
[0019]所述材料自動(dòng)更換裝置還可包括:周向位置校正部分，校正供應(yīng)材料的周向位置。
[0020]周向位置校正部分可包括:校正電機(jī)；滾珠絲杠，結(jié)合到校正電機(jī)；可變基座，結(jié)合到滾珠絲杠；第一連接帶，連接可變基座的一端和互換軸的一端；第二連接帶，連接可變基座的另一端和互換軸的另一端。
[0021 ] 當(dāng)校正電機(jī)操作時(shí)，可變基座以及第一連接帶和第二連接帶可水平運(yùn)動(dòng)。
[0022]固定基座可設(shè)置在可變基座的一側(cè)，以固定第一連接帶和第二連接帶。
[0023]如上所述，在根據(jù)本發(fā)明的二次電池卷繞設(shè)備的材料自動(dòng)更換裝置中，可快速地且精確地更換用于二次電池的材料，而無需使二次電池卷繞設(shè)備的操作停止。
[0024]另外，根據(jù)本發(fā)明，二次電池卷繞設(shè)備的材料自動(dòng)更換裝置具有簡化的結(jié)構(gòu)和減小的安裝體積，且可通過最小化部件的數(shù)量而降低制造成本。
[0025]本發(fā)明的其他方面和/或優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中進(jìn)行部分闡述，部分將從描述中顯而易見，或者可通過實(shí)施本發(fā)明而了解。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]通過下面結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述，本發(fā)明的目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚，在附圖中:
[0027]圖1是示出制造二次電池的方法的示意圖；[0028]圖2A和圖2B分別是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的二次電池卷繞設(shè)備的材料自動(dòng)更換裝置的側(cè)視圖和主視圖；
[0029]圖3A至圖3H分別是示出在圖2A和圖2B中示出的材料自動(dòng)更換裝置的操作的主視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]在下文中，將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
[0031]然而，本發(fā)明可以以多種不同的形式實(shí)施，且不應(yīng)該被解釋為限于在此闡述的實(shí)施例。相反，提供這些實(shí)施例以使本公開將是徹底的和完全的，并將本發(fā)明的范圍充分地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員，本發(fā)明將僅由權(quán)利要求限定。
[0032]在附圖中，為了清楚起見，夸大了層和區(qū)域的厚度。相同的標(biāo)號(hào)始終指示相同的元件。如在此使用的，術(shù)語“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)列舉項(xiàng)的任意組合及所有組合。
[0033]在此使用的術(shù)語僅僅是為了描述特定實(shí)施例的目的，并不意在成為本發(fā)明的限制。如在此使用的，除非上下文另外清楚地指示，否則單數(shù)形式也意在包括復(fù)數(shù)形式。將進(jìn)一步理解到，當(dāng)在該本說明書中使用術(shù)語“包含”和/或“包括”時(shí)，說明存在所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件，但是不排除存在或附加一個(gè)或多個(gè)其它特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。
[0034]將理解到，雖然在此可使用術(shù)語“第一”、“第二”等來描述不同的構(gòu)件、元件、區(qū)域、層和/或部分，但是這些構(gòu)件、元件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)該受這些術(shù)語限制。這些術(shù)語僅僅用于將一個(gè)構(gòu)件、元件、區(qū)域、層和/或部分與另一構(gòu)件、元件、區(qū)域、層和/或部分區(qū)分開。因此，例如，在不脫離本發(fā)明的教導(dǎo)的情況下，下面討論的第一構(gòu)件、元件、區(qū)域、層和/或部分可被稱為第二構(gòu)件、元件、區(qū)域、層和/或部分。
[0035]還將理解到，在此使用的術(shù)語“供應(yīng)材料”和/或“待命材料”可指二次電池的制造所需要的隔板或隔膜。此外，當(dāng)在本說明書中使用時(shí)，術(shù)語“供應(yīng)材料”可指為二次電池的卷繞過程實(shí)際供應(yīng)的材料，術(shù)語“待命材料”可指在“供應(yīng)材料”正被供應(yīng)時(shí)等待的材料。另外，將理解到，在此使用的術(shù)語“供應(yīng)材料”和/或“待命材料”通常可指但不限于隔板或隔膜，而是可指二次電池的制造所需要的正電極板和/或負(fù)電極板。
[0036]圖1是示出制造二次電池的方法的示意圖。
[0037]如圖1所示，為了制造二次電池，需要提供第一隔板11、第二隔板12、負(fù)電極板13和正電極板14。更詳細(xì)地說，第一隔板11從第一隔板卷筒Ila供應(yīng)，其中，第一隔板11在第一隔板卷筒Ila上卷繞多次，第二隔板12從第二隔板卷筒12a供應(yīng)，其中，第二隔板12在第二隔板卷筒12a上卷繞多次，負(fù)電極板13從負(fù)電極板卷筒13a供應(yīng)，其中，負(fù)電極板13在負(fù)電極板卷筒13a上卷繞多次，正電極板14從正電極板卷筒14a供應(yīng)，其中，正電極板14在正電極板卷筒14a上卷繞多次。
[0038]另外，負(fù)電極板13布置在第一隔板11和第二隔板12之間，正電極板14布置在第二隔板12上。也就是說，設(shè)置堆疊的結(jié)構(gòu)，所述堆疊的結(jié)構(gòu)具有第一隔板11、負(fù)電極板13、第二隔板12和正電極板14。所述堆疊的結(jié)構(gòu)通過心軸構(gòu)件15沿著一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，從而獲得果凍卷類型的電極組件。
[0039]在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的二次電池卷繞設(shè)備的材料自動(dòng)更換裝置中，第一隔板11、第二隔板12、負(fù)電極板13和/或正電極板14可以以不間斷的方式供應(yīng)，現(xiàn)在將對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0040]如圖2A和圖2B所示，二次電池卷繞設(shè)備的材料自動(dòng)更換裝置100包括旋轉(zhuǎn)和互換部分110、離合器連接和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部分120、切割和吸附部分130以及周向位置校正部分140。
[0041]旋轉(zhuǎn)和互換部分110包括第一旋轉(zhuǎn)軸111、第二旋轉(zhuǎn)軸112、互換軸113、互換缸114、第一止動(dòng)缸115a、第二止動(dòng)缸115b、第一滾子116a、第二滾子117a、第一吸附部分116b和第二吸附部分117b。
[0042]軸承Illa結(jié)合到第一旋轉(zhuǎn)軸111的一端，并結(jié)合到互換軸113的一側(cè)。因此，第一旋轉(zhuǎn)軸111可在第一旋轉(zhuǎn)軸111支撐到互換軸113的狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)。另外，結(jié)合部分Illb以離合器連接的方式結(jié)合到第一旋轉(zhuǎn)軸111的另一端。另外，卷筒形供應(yīng)材料101結(jié)合到第一旋轉(zhuǎn)軸111。
[0043]軸承112a也結(jié)合到第二旋轉(zhuǎn)軸112的一端，并結(jié)合到互換軸113的另一側(cè)。因此，第二旋轉(zhuǎn)軸112可在第二旋轉(zhuǎn)軸112支撐到互換軸113的狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)。另外，結(jié)合部分112b以離合器連接的方式結(jié)合到第二旋轉(zhuǎn)軸112的另一端。另外，卷筒形待命材料102結(jié)合到第二旋轉(zhuǎn)軸112。這里，第一旋轉(zhuǎn)軸111和第二旋轉(zhuǎn)軸112沿著材料自動(dòng)更換裝置100的長度方向水平布置，且可關(guān)于互換軸113彼此獨(dú)立地旋轉(zhuǎn)。
[0044]互換軸113沿著與第一旋轉(zhuǎn)軸111和第二旋轉(zhuǎn)軸112大致垂直的方向安裝。也就是說，第一旋轉(zhuǎn)軸111、第二旋轉(zhuǎn)軸112和互換軸113大致成十字形(“ + ”)。另外，由于軸承113a設(shè)置在互換軸113的下側(cè)，所以互換軸113可旋轉(zhuǎn)地結(jié)合到第一連接帶144 (稍后將描述)。因此，互換軸113可在互換軸113支撐到第一連接帶144的狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)。
[0045]互換缸114安裝在互換軸113的上側(cè)?；Q缸114固定到第二連接帶145 (稍后將描述)。因此，互換軸113可通過互換缸114旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度。在示例性實(shí)施例中，互換缸114可以是180°旋轉(zhuǎn)的缸。因此，互換軸113可通過互換缸114旋轉(zhuǎn)大約180°。換句話說，第一旋轉(zhuǎn)軸111和第二旋轉(zhuǎn)軸112可通過互換缸114關(guān)于互換軸113彼此互換。換句話說，第一旋轉(zhuǎn)軸111的位置和第二旋轉(zhuǎn)軸112的位置可通過互換缸114關(guān)于互換軸113彼此互換。因此，結(jié)合到第一旋轉(zhuǎn)軸111的供應(yīng)材料101的位置和結(jié)合到第二旋轉(zhuǎn)軸112的待命材料102的位置可彼此互換。
[0046]第一止動(dòng)缸115a結(jié)合到互換軸113的一側(cè)，用于使第一旋轉(zhuǎn)軸111停止旋轉(zhuǎn)。也就是說，在材料自動(dòng)轉(zhuǎn)換操作期間，第一止動(dòng)缸115a與第一旋轉(zhuǎn)軸111緊密接觸，以防止第一旋轉(zhuǎn)軸111沿著任意方向旋轉(zhuǎn)。
[0047]第二止動(dòng)缸115b結(jié)合到互換軸113的另一側(cè)，用于使第二旋轉(zhuǎn)軸112停止旋轉(zhuǎn)。也就是說，在材料自動(dòng)轉(zhuǎn)換操作期間，第二止動(dòng)缸115b與第二旋轉(zhuǎn)軸112緊密接觸，以防止第二旋轉(zhuǎn)軸112沿著任意方向旋轉(zhuǎn)。
[0048]第一滾子116a和第一吸附部分116b結(jié)合到互換軸113的一側(cè)。更詳細(xì)地說，第一滾子116a和第一吸附部分116b與第一旋轉(zhuǎn)軸111大致平行地布置。另外，第一滾子116a和第一吸附部分116b的長度大致等于供應(yīng)材料101的寬度。這里，多個(gè)真空孔形成在第一吸附部分116b中，從而在材料自動(dòng)轉(zhuǎn)換操作期間允許供應(yīng)材料101的端部被暫時(shí)吸附。
[0049]第二滾子117a和第二吸附部分117b結(jié)合到互換軸113的另一側(cè)。更詳細(xì)地說，第二滾子117a和第二吸附部分117b與第二旋轉(zhuǎn)軸112大致平行地布置。另外，第二滾子117a和第二吸附部分117b的長度大致等于待命材料102的寬度。這里，多個(gè)真空孔形成在第二吸附部分117b中，從而在材料自動(dòng)轉(zhuǎn)換操作期間允許待命材料102的端部被暫時(shí)吸附。
[0050]按照這樣的方式，在旋轉(zhuǎn)和互換部分110中，卷筒形供應(yīng)材料101結(jié)合到第一旋轉(zhuǎn)軸111，卷筒形待命材料102結(jié)合到第二旋轉(zhuǎn)軸112，供應(yīng)材料101的位置和待命材料102的位置通過位于第一旋轉(zhuǎn)軸111和第二旋轉(zhuǎn)軸112之間的互換軸113而彼此互換(如圖2A的雙向箭頭所示)。
[0051]離合器連接和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部分120包括離合器缸121、離合器軸121a、結(jié)合部分121b、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)122和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸123。這里，離合器缸121和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)122結(jié)合到支撐板151。
[0052]離合器缸121基于氣壓和/或油壓形式，并結(jié)合到支撐板151 (如上面描述的)。
[0053]離合器軸121a的一端結(jié)合到離合器缸121，離合器軸121a的另一端穿過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸123，然后朝著第一旋轉(zhuǎn)軸111延伸。
[0054]結(jié)合部分121b結(jié)合到離合器軸121a的另一端。結(jié)合部分121b可結(jié)合到第一旋轉(zhuǎn)軸111的結(jié)合部分Illb或第二旋轉(zhuǎn)軸112的結(jié)合部分112b。也就是說，離合器缸121可使離合器軸121a水平運(yùn)動(dòng)預(yù)定距離。因此，離合器軸121a的結(jié)合部分121b可連接到第一旋轉(zhuǎn)軸111的結(jié)合部分Illb或第二旋轉(zhuǎn)軸112的結(jié)合部分112b，或者可與第一旋轉(zhuǎn)軸111的結(jié)合部分Illb或第二旋轉(zhuǎn)軸112的結(jié)合部分112b脫離連接。
[0055]如上所述，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)122布置在離合器缸121的一側(cè)并結(jié)合到支撐板151。另夕卜，旋轉(zhuǎn)齒輪122a安裝在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)122中。
[0056]如上所述，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸123被構(gòu)造成允許離合器軸121a穿過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸123，然后穿過可變基座143和固定基座152。更詳細(xì)地說，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸123包括旋轉(zhuǎn)齒輪123a，旋轉(zhuǎn)齒輪123a結(jié)合到旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)122的旋轉(zhuǎn)齒輪122a。另外，軸承123b和123b’設(shè)置在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸123的一端和另一端。設(shè)置在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸123的一端的軸承123b結(jié)合到安裝在可變基座143的一側(cè)的接觸板143a，設(shè)置在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸123的另一端的軸承123b’結(jié)合到安裝在可變基座143的另一側(cè)的法蘭143b。這里，法蘭143b結(jié)合到固定基座152。
[0057]另外，離合器軸121a的結(jié)合部分121b布置在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸123的端部。因此，當(dāng)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸123高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，離合器軸121a的結(jié)合部分121b也高速旋轉(zhuǎn)。
[0058]按照這樣的方式，離合器連接和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部分120通過離合器連接方法結(jié)合到旋轉(zhuǎn)和互換部分110，具體地說，結(jié)合到第一旋轉(zhuǎn)軸111,從而使第一旋轉(zhuǎn)軸111高速旋轉(zhuǎn)。因此，結(jié)合到第一旋轉(zhuǎn)軸111的供應(yīng)材料101被供應(yīng)到二次電池卷繞設(shè)備。
[0059]切割和吸附部分130安裝為與旋轉(zhuǎn)和互換部分110及離合器連接和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部分120隔開。更詳細(xì)地說，切割和吸附部分130安裝在第一滾子116a和第一吸附部分116b的前部。切割和吸附部分130包括切割缸131和吸附缸132。
[0060]切割缸131包括切割缸主體131a、切割缸桿131b、切割缸上升邊緣131c、上升邊緣桿131d、切割器131e、上升邊緣桿彈簧131f和上升邊緣桿襯墊131g。
[0061]切割缸主體131a基于氣壓和/或油壓形式，切割缸桿131b結(jié)合到切割缸主體131a，以使切割缸桿131b水平運(yùn)動(dòng)預(yù)定距離。另外，切割缸上升邊緣131c結(jié)合到切割缸桿131b，切割供應(yīng)材料101的端部的切割器131e結(jié)合到切割缸上升邊緣131c。另外，上升邊緣桿131d結(jié)合到切割缸上升邊緣131c，上升邊緣桿彈簧131f結(jié)合到上升邊緣桿131d。上升邊緣桿131d可從切割缸上升邊緣131c靈活地水平運(yùn)動(dòng)預(yù)定距離，由此壓縮或釋放上升邊緣桿彈簧131f。另外，上升邊緣桿襯墊131g結(jié)合到上升邊緣桿131d，且在切割和吸附供應(yīng)材料101的端部的過程中上升邊緣桿襯墊131g暫時(shí)使供應(yīng)材料101的端部緊密接觸第一滾子116a。
[0062]吸附缸132包括吸附缸主體132a、吸附缸桿132b和吸附缸襯墊132c。吸附缸主體132a基于氣壓和/或油壓形式，吸附缸桿132b被構(gòu)造成從吸附缸主體132a水平運(yùn)動(dòng)預(yù)定距離。另外，吸附缸襯墊132c結(jié)合到吸附缸桿132b，且在切割和吸附供應(yīng)材料101的端部的過程中吸附缸襯墊132c暫時(shí)使供應(yīng)材料101的端部緊密接觸第一吸附部分116b。切割缸131固定到吸附缸132的吸附缸襯墊132c，以與吸附缸襯墊132c —起運(yùn)動(dòng)。
[0063]另外，在使供應(yīng)材料101的位置和待命材料102的位置互換的過程中，吸附缸襯墊132c暫時(shí)吸附供應(yīng)材料101的端部。此外，吸附缸襯墊132c通過雙面膠帶將供應(yīng)材料101的端部連接到待命材料102的端部，稍后將對(duì)其進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。
[0064]按照這樣的方式，切割和吸附部分130布置在旋轉(zhuǎn)和互換部分110的一側(cè)，且在供應(yīng)材料101的供應(yīng)完成之前切割和吸附部分130切割和吸附供應(yīng)材料101的端部。另外，如果第一旋轉(zhuǎn)軸111的位置和第二旋轉(zhuǎn)軸112的位置通過旋轉(zhuǎn)和互換部分110而彼此互換，則切割和吸附部分130將供應(yīng)材料101的端部連接到待命材料102的端部。
[0065]周向位置校正部分140包括校正電機(jī)141、滾珠絲杠142、可變基座143、第一連接帶144和第二連接帶145。
[0066]校正電機(jī)141是常用的電子電機(jī)并具有旋轉(zhuǎn)齒輪141a。滾珠絲杠142也具有旋轉(zhuǎn)齒輪142a，滾珠絲杠142的旋轉(zhuǎn)齒輪142a與電子電機(jī)的旋轉(zhuǎn)齒輪141a彼此嚙合。另外，可變基座143結(jié)合到滾珠絲杠142。也就是說，可變基座143被構(gòu)造成當(dāng)滾珠絲杠142旋轉(zhuǎn)時(shí)水平運(yùn)動(dòng)預(yù)定距離。這里，滾珠絲杠142的一側(cè)通過軸承142b結(jié)合到固定支架153a，滾珠絲杠142的另一側(cè)通過軸承142b’結(jié)合到固定基座152。此外，固定支架153a結(jié)合到固定桿153，其中，固定桿153結(jié)合到固定基座152。另外，固定桿153穿過可變基座143。
[0067]同時(shí)，第一連接帶144的一端連接到可變基座143的底端,第一連接帶144的另一端穿過固定基座152而結(jié)合到互換軸113的端部。另外，第二連接帶145的一端連接到可變基座143的頂端，第二連接帶145的另一端穿過固定基座152而結(jié)合到互換軸113的頂端。
[0068]按照這樣的方式，當(dāng)周向位置校正部分140的校正電機(jī)141操作時(shí)，滾珠絲杠142旋轉(zhuǎn)，結(jié)合到滾珠絲杠142的可變基座143水平運(yùn)動(dòng)。另外，由于第一連接帶144和第二連接帶145固定到可變基座143，所以第一旋轉(zhuǎn)軸111的位置，即，供應(yīng)材料101的周向位置被校正。因此，在制造過程期間，供應(yīng)材料101的周向位置被精確地保持。
[0069]圖3A至圖3H分別是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的材料自動(dòng)更換裝置的操作的主視圖。在下面的描述中，還將參照?qǐng)D2A。
[0070]如圖3A所示，供應(yīng)材料101通過引導(dǎo)滾子161被供應(yīng)到心軸構(gòu)件(未示出)。這里，第一旋轉(zhuǎn)軸111以離合器連接的方式連接到離合器連接和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部分120，從而允許第一旋轉(zhuǎn)軸111高速旋轉(zhuǎn)。因此，供應(yīng)材料101高速解開，然后被供應(yīng)到心軸構(gòu)件。[0071]同時(shí)，待命材料102結(jié)合到第二旋轉(zhuǎn)軸112。待命材料102的結(jié)合可自動(dòng)或手動(dòng)實(shí)現(xiàn)。另外，待命材料102的端部被吸附到處于真空狀態(tài)的第二吸附部分117b，雙面膠帶103自動(dòng)或手動(dòng)附著到待命材料102的設(shè)置在第二吸附部分117b上的端部。這里，第二止動(dòng)缸115b操作，第二旋轉(zhuǎn)軸112保持在不旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下。這里，雙面膠帶103可由當(dāng)隔板自動(dòng)更換時(shí)電絕緣的材料或者當(dāng)正電極板或負(fù)電極板自動(dòng)更換時(shí)導(dǎo)電的材料制成。
[0072]另外，當(dāng)供應(yīng)材料101被供應(yīng)時(shí)，供應(yīng)材料101的與引導(dǎo)滾子161相鄰的區(qū)域與切割和吸附部分130以及第一吸附部分116b隔開。
[0073]如圖3B所示，如果第一旋轉(zhuǎn)軸111旋轉(zhuǎn)持續(xù)預(yù)定時(shí)間，則供應(yīng)材料101的剩余量逐漸減少，材料自動(dòng)更換裝置100感測供應(yīng)材料101的剩余量。雖然未示出，但是供應(yīng)材料101的剩余量可通過接近傳感器(proximity sensor)、超聲傳感器或激光傳感器容易地感測，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說這是顯而易見的，將省略對(duì)其的詳細(xì)描述。
[0074]另外，隨著供應(yīng)材料101的剩余量逐漸減少，卷繞的供應(yīng)材料101的直徑可逐漸減小。
[0075]如圖3C所示，切割和吸附部分130操作，以使供應(yīng)材料101的端部緊密接觸第一滾子116a和第一吸附部分116b。更詳細(xì)地說，吸附缸132的吸附缸桿132b和吸附缸襯墊132c朝著第一吸附部分116b運(yùn)動(dòng)。因此，切割缸131的上升邊緣桿襯墊131g使供應(yīng)材料101的端部緊密接觸第一滾子116a，吸附缸132的吸附缸襯墊132c使供應(yīng)材料101的端部緊密接觸第一吸附部分116b。
[0076]這里，當(dāng)離合器連接和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部分120停止操作時(shí)，第一旋轉(zhuǎn)軸111，即，供應(yīng)材料101停止旋轉(zhuǎn)。另外，離合器軸121a的結(jié)合部分121b與第一旋轉(zhuǎn)軸111的結(jié)合部分Illb彼此分離。也就是說，當(dāng)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)122停止旋轉(zhuǎn)時(shí)，第一旋轉(zhuǎn)軸111停止旋轉(zhuǎn)，離合器缸121操作，從而使離合器軸121a的結(jié)合部分121b與第一旋轉(zhuǎn)軸111的結(jié)合部分Illb彼此分離。
[0077]另外，由于第一止動(dòng)缸115a固定第一旋轉(zhuǎn)軸111,所以防止第一旋轉(zhuǎn)軸111由于其自重而沿著任意方向旋轉(zhuǎn)。
[0078]雖然未示出，但是由于具有預(yù)定長度的供應(yīng)材料101的緩沖單元設(shè)置在引導(dǎo)滾子161之前，所以供應(yīng)材料101以不間斷的方式被供應(yīng)到心軸構(gòu)件。
[0079]如圖3D所示，當(dāng)切割和吸附部分130的切割缸131操作時(shí)，供應(yīng)材料101的位于第一滾子116a和第一吸附部分116b之間的端部被切割。也就是說，如果切割缸131的切割缸桿131b朝著第一滾子116a運(yùn)動(dòng)預(yù)定距離，則切割缸上升邊緣131c、上升邊緣桿131d和切割器131e也水平運(yùn)動(dòng)。因此，切割器131e切割供應(yīng)材料101的端部。這里，切割缸上升邊緣131c朝著第一滾子116a運(yùn)動(dòng)，同時(shí)壓縮上升邊緣桿彈簧131f。
[0080]如圖3E所示，切割和吸附部分130吸附了供應(yīng)材料101的端部并后退。也就是說，吸附缸132的吸附缸桿132b和吸附缸襯墊132c恢復(fù)到它們的原始位置，從而使供應(yīng)材料101的端部與結(jié)合到第一旋轉(zhuǎn)軸111的供應(yīng)材料101分離。這里，供應(yīng)材料101的端部可對(duì)應(yīng)于從引導(dǎo)滾子161解開的供應(yīng)材料101，而不對(duì)應(yīng)于結(jié)合到第一旋轉(zhuǎn)軸111的供應(yīng)材料 101。
[0081]另外，當(dāng)旋轉(zhuǎn)和互換部分110的互換缸114操作時(shí)，互換軸113旋轉(zhuǎn)大約180° (如圖2A和圖3D的雙向箭頭所示)。因此，第一旋轉(zhuǎn)軸111的位置和第二旋轉(zhuǎn)軸112的位置彼此互換。
[0082]如上所述，由于離合器軸121a的結(jié)合部分121b與第一旋轉(zhuǎn)軸111的結(jié)合部分Illb彼此分開，所以第一旋轉(zhuǎn)軸111的位置和第二旋轉(zhuǎn)軸112的位置的互換不會(huì)被離合器軸121a的結(jié)合部分121b和第一旋轉(zhuǎn)軸111的結(jié)合部分Illb阻止。
[0083]此外，當(dāng)互換軸113旋轉(zhuǎn)180°時(shí)，結(jié)合到互換軸113的第二滾子117a和第二吸附部分117b布置為面對(duì)切割和吸附部分130。換句話說，第一滾子116a和第一吸附部分116b的位置與第二滾子117a和第二吸附部分117b的位置也可互換。
[0084]另外，在互換之后，離合器連接和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部分120的離合器缸121操作。因此，離合器軸121a的結(jié)合部分121b和第二旋轉(zhuǎn)軸112的結(jié)合部分112b彼此結(jié)合。在這個(gè)階段，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)122也操作。
[0085]如圖3F所示，當(dāng)切割和吸附部分130操作時(shí)，供應(yīng)材料101的端部和待命材料102的端部彼此附著，即，附著到雙面膠帶103。換句話說，當(dāng)切割和吸附部分130的吸附缸132操作時(shí)，吸附缸桿132b和吸附缸襯墊132c水平運(yùn)動(dòng)。然后，供應(yīng)材料101的吸附到吸附缸襯墊132c的端部與雙面膠帶103緊密接觸，其中，雙面膠帶103附著到待命材料102的布置在第二吸附部分117b上的端部。因此，供應(yīng)材料101的端部和待命材料102的端部彼此連接。
[0086]這里，切割缸131不操作。
[0087]如圖3G所示，切割和吸附部分130恢復(fù)其原始位置。這里，施加到切割和吸附部分130的吸附缸襯墊132c的真空被撤銷，真空僅被施加到第二吸附部分117b，以使供應(yīng)材料101和待命材料102的互相連接的端部仍然保持在它們被吸附到第二吸附部分117b的狀態(tài)。
[0088]如圖3H所示，施加到第二吸附部分117b的真空被撤銷，離合器連接和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部分120的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)122操作，以允許第二旋轉(zhuǎn)軸112開始旋轉(zhuǎn)。當(dāng)然，施加到彼此連接的供應(yīng)材料101和待命材料102的張力可由構(gòu)件(未示出)控制。
[0089]另外，安裝在第二旋轉(zhuǎn)軸上的待命材料102(在這個(gè)階段對(duì)應(yīng)于供應(yīng)材料101)的周向位置可通過周向位置校正部分140校正。另外，待命材料102 (供應(yīng)材料101)的周向位置通過傳感器(未示出)感測。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說感測技術(shù)是顯而易見的，將省略對(duì)其的詳細(xì)描述。
[0090]按照這樣的方式，根據(jù)本發(fā)明的材料自動(dòng)更換裝置100可快速地且精確地更換二次電池的材料，而無需使二次電池卷繞設(shè)備的操作停止。
[0091]另外，根據(jù)本發(fā)明的材料自動(dòng)更換裝置100具有簡化的結(jié)構(gòu)和減小的安裝體積，且可通過最小化部件的數(shù)量而降低制造成本。
[0092]雖然已經(jīng)在上面詳細(xì)地描述了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的二次電池卷繞設(shè)備的材料自動(dòng)更換裝置，但是應(yīng)該理解到，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可明白的對(duì)于在此描述的基本發(fā)明構(gòu)思的多種改變和變型仍然將落入由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的示例性實(shí)施例的精神和范圍內(nèi)。
[0093]【標(biāo)號(hào)的解釋】
[0094]100:根據(jù)本發(fā)明的二次電池卷繞設(shè)備的材料自動(dòng)更換裝置
[0095] 101:供應(yīng)材料102:待命材料[0096]110:旋轉(zhuǎn)和互換部分 111:第一旋轉(zhuǎn)軸
[0097]Illa:軸承Illb:結(jié)合部分
[0098]112:第二旋轉(zhuǎn)軸112a:軸承
[0099]112b:結(jié)合部分113:互換軸
[0100]113a:軸承114:互換缸 [0101]115a:第一止動(dòng)缸 115b:第二止動(dòng)缸
[0102]116a:第一滾子116b:第一吸附部分
[0103]117a:第二滾子117b:第二吸附部分
[0104]120:離合器連接和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部分
[0105]121:離合器缸
[0106]121a:離合器軸121b:結(jié)合部分
[0107]122:旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī) 122a:旋轉(zhuǎn)齒輪
[0108]123:旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸
[0109]123a:旋轉(zhuǎn)齒輪123b、123b’:軸承
[0110]130:切割和吸附部分 131:切割缸
[0111]131a:切割缸主體 131b:切割缸桿
[0112]131c:切割缸上升邊緣131d:上升邊緣桿
[0113]131e:切割器131f:上升邊緣桿彈簧
[0114]131g:上升邊緣桿襯墊
[0115]132:吸附缸
[0116]132a:吸附缸主體132b:吸附缸桿
[0117]132c:吸附缸襯墊
[0118]140:周向位置校正部分
[0119]141:校正電機(jī) 141a:旋轉(zhuǎn)齒輪
[0120]142:滾珠絲杠 142a:旋轉(zhuǎn)齒輪
[0121]143:可變基座 144:第一連接帶
[0122]145:第二連接帶 151:支撐板
[0123]152:固定基座
【權(quán)利要求】
1.一種二次電池卷繞設(shè)備的材料自動(dòng)更換裝置，包括: 旋轉(zhuǎn)和互換部分，包括結(jié)合到卷筒形供應(yīng)材料的第一旋轉(zhuǎn)軸、沿著第一旋轉(zhuǎn)軸的長度方向安裝且結(jié)合到卷筒形待命材料的第二旋轉(zhuǎn)軸、以及安裝在第一旋轉(zhuǎn)軸和第二旋轉(zhuǎn)軸之間且使第一旋轉(zhuǎn)軸的位置和第二旋轉(zhuǎn)軸的位置彼此互換的互換軸； 離合器連接和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部分，以離合器連接的方式結(jié)合到旋轉(zhuǎn)和互換部分并且使第一旋轉(zhuǎn)軸或第二旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)以允許供應(yīng)材料被供應(yīng)到二次電池卷繞設(shè)備； 切割和吸附部分，布置在旋轉(zhuǎn)和互換部分的一側(cè)、在供應(yīng)材料的供應(yīng)完成之前切割供應(yīng)材料的端部并吸附供應(yīng)材料的所述端部， 其中，當(dāng)通過旋轉(zhuǎn)和互換部分使第一旋轉(zhuǎn)軸的位置和第二旋轉(zhuǎn)軸的位置彼此互換時(shí)，切割和吸附部分將供應(yīng)材料的所述端部連接到待命材料的端部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料自動(dòng)更換裝置，其中，互換缸結(jié)合到互換軸的一端，以使第一旋轉(zhuǎn)軸的位置和第二旋轉(zhuǎn)軸的位置關(guān)于互換軸彼此互換，軸承結(jié)合到互換軸的另一端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的材料自動(dòng)更換裝置，其中，互換缸是180。旋轉(zhuǎn)的缸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料自動(dòng)更換裝置，其中，第一軸承置于第一旋轉(zhuǎn)軸的一端以結(jié)合到互換軸的一側(cè)，第一結(jié)合部分設(shè)置在第一旋轉(zhuǎn)軸的另一端，從而以離合器連接的方式連接到離合器連接和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部分或者與離合器連接和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部分脫離連接，第二軸承置于第二旋轉(zhuǎn)軸的一端以結(jié)合到互換軸的另一側(cè)，第二結(jié)合部分設(shè)置在第二旋轉(zhuǎn)軸的另一端，從而以離合器連接的方式連接到離合器連接和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部分或者與離合器連接和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部分脫離連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料自動(dòng)更換裝置，其中，第一止動(dòng)缸結(jié)合到互換軸的一側(cè)以使第一旋轉(zhuǎn)軸停止旋轉(zhuǎn)，第二止動(dòng)缸結(jié)合到互換軸的另一側(cè)以使第二旋轉(zhuǎn)軸停止旋轉(zhuǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料自動(dòng)更換裝置，其中，第一滾子和第一吸附部分沿著平行于第一旋轉(zhuǎn)軸的方向結(jié)合到互換軸的一側(cè)，以當(dāng)自動(dòng)更換材料時(shí)允許供應(yīng)材料的所述端部被吸附到第一滾子和第一吸附部分，第二滾子和第二吸附部分沿著平行于第二旋轉(zhuǎn)軸的方向結(jié)合到互換軸的另一側(cè)，以允許待命材料的所述端部被吸附到第二滾子和第二吸附部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的材料自動(dòng)更換裝置，其中，切割和吸附部分包括:切割缸，允許供應(yīng)材料的所述端部與第一滾子或第二滾子緊密接觸，并切割供應(yīng)材料的所述端部；吸附缸，吸附將與第一吸附部分分離的供應(yīng)材料的被切割的端部。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的材料自動(dòng)更換裝置，其中，雙面膠帶附著到待命材料的布置在第二吸附部分上的所述端部。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的材料自動(dòng)更換裝置，其中，當(dāng)在供應(yīng)材料的所述端部被吸附之后通過旋轉(zhuǎn)和互換部分的操作使第一旋轉(zhuǎn)軸的位置和第二旋轉(zhuǎn)軸的位置彼此互換時(shí)，切割和吸附部分的吸附缸將供應(yīng)材料的所述端部壓到布置在第二吸附部分上的雙面膠帶，從而將供應(yīng)材料和待命材料彼此連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料自動(dòng)更換裝置，其中，離合器連接和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部分包括:離合器缸；離合器軸，結(jié)合到離合器缸；結(jié)合部分，安裝在離合器軸的端部，以連接到第一旋轉(zhuǎn)軸或第二旋轉(zhuǎn)軸或者與第一旋轉(zhuǎn)軸或第二旋轉(zhuǎn)軸脫離連接；旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，安裝在離合器缸的一側(cè)；旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸，結(jié)合到旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，并且離合器軸穿過所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料自動(dòng)更換裝置，其中，當(dāng)自動(dòng)更換材料時(shí)，離合器連接和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部分停止操作。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料自動(dòng)更換裝置，所述材料自動(dòng)更換裝置還包括:周向位置校正部分，校正供應(yīng)材料的周向位置。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的材料自動(dòng)更換裝置，其中，周向位置校正部分包括:校正電機(jī)；滾珠絲杠，結(jié)合到校正電機(jī)；可變基座，結(jié)合到滾珠絲杠；第一連接帶，連接可變基座的一端和互換軸的一端；第二連接帶，連接可變基座的另一端和互換軸的另一端。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的材料自動(dòng)更換裝置，其中，當(dāng)校正電機(jī)操作時(shí)，可變基座以及第一連接帶和第二連接帶水平運(yùn)動(dòng)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的材料自動(dòng)更換裝置，其中，固定基座設(shè)置在可變基座的一偵U，以固定第一連 接帶和第二連接帶。
【文檔編號(hào)】H01M10/0587GK104009260SQ201310278485
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2013年7月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月25日
【發(fā)明者】金云涉, 任文宰 申請(qǐng)人:三星Sdi株式會(huì)社