一種電池卷繞的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電池卷繞機，包括套電池殼機構、夾電芯移位機構、卷繞機構、極片夾送機構和隔膜紙拉送機構。本發(fā)明的有益效果在于，此設備可以完全替代之前的人工操作，全程自動化作業(yè)，大大提高了效率，而且各機構布局合理，極大節(jié)約了空間。
【專利說明】一種電池卷繞機
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種鎳氫電池卷繞機。
【背景技術】
[0002]—般的鎳氫電池,其結構包括一個圓筒形的電池外殼,外殼內裝填有電池芯，電池芯又由正負極片組成，正負極片之間用隔膜紙隔離開，卷繞成圓柱狀塞入電池殼內。目前，在裝填電池芯時，大多還是采用人工操作，效率低下，且質量難以保障。
【發(fā)明內容】
[0003]本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有技術的不足，提出一種電池卷繞機。
[0004]本發(fā)明采用的技術方案如下:
[0005]一種電池卷繞機，包括套電池殼機構、夾電芯移位機構、卷繞機構、極片夾送機構和隔膜紙拉送機構。
[0006]套電池殼機構包括電池殼輸送帶，電池殼輸送帶盡頭上方設有電池殼夾放機構，電池殼夾放機構包括一支架，支架中部通過轉軸連接夾放機械臂，支架頂部設有驅動夾放機械臂在豎直平面內繞轉軸旋轉的頂端旋轉電機，夾放機械臂前端設有一對可開合的夾鉗，夾放機械臂后端設有驅動夾鉗繞夾放機械臂中軸線旋轉的后端旋轉電機；在夾放機械臂正下方，設有與電池殼輸送帶垂直的電池輸送帶；
[0007]在夾放機械臂正前方，設有夾電芯移位機構，包括兩對平行的豎直支架，每對支架之間在頂部設有連接桿，連接桿上設有可沿連接桿移動的移位座，移位座上設有可在與連接桿垂直的方向上往復運動的垂直移位座，垂直移位座下端設有可上下移動的夾電芯機構，夾電芯機構包括兩個相對設置且可互相靠攏的L形抓手，L形抓手底部橫桿末端設有缺口。
[0008]在夾電芯移位機構正下方，設有卷繞機構，卷繞機構包括卷繞底座，卷繞底座上設有卷繞機構座，卷繞機構座后方設有驅動卷繞機構座在卷繞底座上前后運動的驅動裝置；卷繞機構座包括豎板，豎板上下方各設有一橫板，上方橫板向下設有可上下運動的上滾筒座，下方橫板向上設有可上下運動的下滾筒座，上滾筒座和下滾筒座上均設有滾筒；豎板中央設有可旋轉且可前后運動的卷針筒，卷針筒前端設有卷針。
[0009]隔膜紙拉送機構包括送紙機構和拉紙機構，分別位于卷繞機構的兩側，送紙機構包括送紙機構座，送紙機構座頂端設有隔膜紙卷筒，隔膜紙卷筒下方設有若干送紙滾輪，送紙機構座邊緣設有送紙槽。
[0010]拉紙機構包括拉紙機構底座，拉紙機構底座上設有拉紙滑動座，拉紙滑動座上設有滑動氣缸，滑動氣缸前端設有拉紙機械手，拉紙機械手前端設有一對可合攏或分離的拉紙鉗；送紙滾輪包括位于隔膜紙卷筒正下方的第一送紙滾輪、位于第一送紙滾輪右上方的第二送紙滾輪，以及位于第二送紙滾輪右側的第三送紙滾輪和第四送紙滾輪，第三送紙滾輪和第四送紙滾輪間留有縫隙，隔膜紙通過此縫隙進入送紙槽；[0011]在送紙機構與卷繞機構之間，還設有裁斷裝置，包括一裁斷裝置底座，設于送紙槽出口的下方，裁斷裝置底座上設有可彈起的刀片。
[0012]極片夾送機構為兩個，對稱設于電池卷繞機卷繞機構的兩側，位于電池卷繞機卷繞機構的側后方；
[0013]每個極片夾送機構包括夾送機構底座，夾送機構底座上設有極片輸送槽，極片輸送槽中間為僅供極片豎直放置的窄縫，窄縫底部為傳送帶；極片輸送槽的起始端設有送極片箱，極片輸送槽末端設有一對摩擦輪，摩擦輪間留有大小約為極片厚度的縫隙，縫隙正對
窄縫；
[0014]還包括設于摩擦輪出口上方的夾送機械手，夾送機械手后端設有驅動其前后運動及上下運動的推動氣缸，夾送機械手前端為一連接軸，連接軸前端設有垂直于連接軸且可以連接軸為軸心旋轉的夾送臂，夾送臂末端為一對可開合的夾片。
[0015]本發(fā)明的有益效果在于，此設備可以完全替代之前的人工操作，全程自動化作業(yè)，大大提高了效率，而且各機構布局合理，極大節(jié)約了空間。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為套電池殼機構的結構側面視圖。
[0017]圖2為套電池殼機構的結構另一側面視圖。
[0018]圖3為夾電芯移位機構的結構正面視圖。
[0019]圖4為夾電芯移位機構的結構俯視圖。
[0020]圖5為卷繞機構的結構示意圖。
[0021]圖6為卷針卷繞開始前與隔膜紙、極片的位置關系示意圖。
[0022]圖7為卷針卷繞示意圖。
[0023]圖8為極片夾送機構送極片狀態(tài)下的結構俯視圖。
[0024]圖9為送紙機構結構示意圖。
[0025]圖10為拉紙機構結構示意圖。
[0026]圖11為設備各機構的布局平面示意圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結合附圖和【具體實施方式】，對本發(fā)明做進一步的說明。
[0028]電池卷繞機，包括套電池殼機構6、夾電芯移位機構5、卷繞機構1、極片夾送機構4和隔膜紙拉送機構。
[0029]電池卷繞機的套電池殼機構6,包括電池殼輸送帶601,電池殼輸送帶由電機驅動，裝載輸送空的電池殼，盡頭上方設有電池殼夾放機構602,電池殼夾放機構包括一支架603，支架中部通過轉軸604連接夾放機械臂605，支架頂部設有驅動夾放機械臂在豎直平面內繞轉軸旋轉的頂端旋轉電機606，夾放機械臂前端設有一對可開合的夾鉗607，夾放機械臂后端設有驅動夾鉗繞夾放機械臂中軸線旋轉的后端旋轉電機608 ;在夾放機械臂正下方，設有與電池殼輸送帶垂直的電池輸送帶609 ；
[0030]在夾放機械臂正前方，設有電池卷繞機的夾電芯移位機構5，位于電池卷繞機的卷繞機構上方，包括兩對平行的豎直支架501、502，每對支架之間在頂部設有連接桿503、504，連接桿上設有可沿連接桿移動的移位座505、506，移位座上設有可在與連接桿垂直的方向上往復運動的垂直移位座507、508，在這個方向上運動主要是為了兩個夾電芯移位機構交替工作時能夠避開對方不碰在一起。垂直移位座下端設有可上下移動的夾電芯機構509,510,夾電芯機構包括兩個相對設置且可互相靠攏的L形抓手511、512，L形抓手底部橫桿末端設有缺口 513。兩對支架上的垂直移位座均設于靠近另一對支架的一側。
[0031]電池卷繞機的卷繞機構1，包括卷繞底座101，卷繞底座上設有卷繞機構座102，卷繞機構座后方設有驅動卷繞機構座在卷繞底座上前后運動的驅動裝置103;卷繞機構座包括豎板104，豎板上下方各設有一橫板105，106，上方橫板105向下設有可上下運動的上滾筒座107，下方橫板106向上設有可上下運動的下滾筒座108，上滾筒座和下滾筒座上分別設有驅動電機驅動其運動。上滾筒座和下滾筒座上均設有滾筒109;豎板中央設有可旋轉且可前后運動的卷針筒110，卷針筒通過其后端的旋轉電機驅動它旋轉，后端還設有氣缸推動它前后運動，卷針筒前端設有卷針111。
[0032]卷繞機構座伸至最前方的位置時，卷針位于兩對支架中間的下方。
[0033]在卷繞底座前端設有擋板112。
[0034]上滾筒座上并排設有兩個滾筒，利于卷繞時使隔膜紙張緊。
[0035]電池卷繞機的隔膜紙拉送機構，包括送紙機構2和拉紙機構3，分別位于電池卷繞機卷繞機構I的兩側，送紙機構包括送紙機構座201，送紙機構座頂端設有隔膜紙卷筒202，隔膜紙卷筒下方設有若干送紙滾輪，送紙機構座邊緣設有送紙槽203;
[0036]送紙滾輪包括位于隔膜紙卷筒正下方的第一送紙滾輪204、位于第一送紙滾輪右上方的第二送紙滾輪205，以及位于第二送紙滾輪右側的第三送紙滾輪206和第四送紙滾輪207，第三送紙滾輪和第四送紙滾輪間留有縫隙，隔膜紙通過此縫隙進入送紙槽。隔膜紙滾輪的設置，可以使得隔膜紙在拉送時保持張緊狀態(tài)。
[0037]拉紙機構包括拉紙機構底座301，拉紙機構底座上設有可與拉紙機構底座相對滑動的拉紙滑動座302，拉紙滑動座上設有滑動氣缸303，滑動氣缸前端設有可收滑動氣缸驅動前后運動的拉紙機械手304，拉紙機械手前端設有一對可合攏或張開的拉紙鉗305，拉紙鉗的接觸面上設有鋸齒，使得拉紙時可以增大摩擦。
[0038]在送紙機構與卷繞機構之間，還設有裁斷裝置，包括一裁斷裝置底座，設于送紙槽出口的下方，裁斷裝置底座上設有可彈起的刀片。
[0039]隔膜紙卷筒外側設有隔膜紙擋板208。
[0040]電池卷繞機的極片夾送機構4，包括夾送機構底座401，夾送機構底座上設有極片輸送槽402，極片輸送槽中間為僅供極片豎直放置的窄縫403，窄縫底部為傳送帶；極片輸送槽的起始端設有送極片箱，極片輸送槽末端設有一對摩擦輪404，摩擦輪間留有大小約為極片厚度的縫隙，縫隙正對窄縫；
[0041]還包括設于摩擦輪出口上方的夾送機械手405，夾送機械手后端設有驅動其前后運動及上下運動的推動氣缸，夾送機械手前端為一連接軸406，連接軸前端設有垂直于連接軸且可以連接軸為軸心旋轉的夾送臂407，夾送臂末端為一對可開合的夾片408。
[0042]所述極片夾送機構為兩個，分別夾送正負極片，對稱設于電池卷繞機卷繞機構的兩側，位于電池卷繞機卷繞機構的側后方。
[0043]本發(fā)明的套電池殼機構，由電池殼夾放機構將電池殼輸送帶、夾電芯移位機構和電池輸送帶銜接為一體。電池夾放機構的夾放機械臂，先是轉到靠近電池殼輸送帶的位置，夾取一個空的電池殼，然后再轉到夾電芯移位機構這一側，此時夾電芯移位機構上的一個夾電芯機構也從卷繞機構上夾取了一個卷好的電芯，并移動至夾放機械臂面前，電芯正對空電池殼的開口處，而后夾放機械臂繼續(xù)轉動，直至電芯塞入電池殼中。塞入的過程中，兩個夾鉗也同時交替做順時針或逆時針的旋轉，以保證塞入過程的順暢。塞入到位后，夾電芯機構上L形抓手松開，夾放機械臂繼續(xù)住已經塞好電芯的電池殼，往回轉動，轉至電池輸送帶上方，松開，使電池落到電池輸送帶上，由輸送帶帶走，經過檢測工序后，送出設備。
[0044]本發(fā)明的夾電芯移位機構，設置了兩個夾電芯機構，是由于單獨一個機構的話，速率無法跟上其他機構工作的速率。工作時，一個夾電芯機構在中央卷針位置夾取卷繞好的電芯，另一個則將電芯夾取至連接桿一側，配合套電池殼機構將電芯塞入電池殼中，然后再交替工作。首先，夾電芯機構位于連接桿中間卷針上方的位置，然后向下靠近卷針，兩個分開的L形抓手合攏，利用底部橫桿末端的缺口夾緊卷繞好的電芯。而后夾電芯機構上升，同時向連接桿側邊移動，移動到位后固定不動，由套電池殼機構將空的電池殼開孔對準電芯，將電芯往電池殼里塞。塞進去以后，L形抓手松開,套電池殼機構將塞入電芯的電池殼取走，夾電芯機構繼續(xù)往回移動至開始的位置繼續(xù)夾取電芯。
[0045]卷繞機構在工作時，初始狀態(tài)下，卷繞機構座退至機構后端，上滾筒座和下滾筒座分別位于最上端和最下端。隔膜紙拉送機構將隔膜紙從卷繞機構的一側拉伸至另一側，此時卷繞機構座向前，卷針伸出，貼住隔膜紙的上表面。兩側的極片夾送機構分別將正負極片從兩側送至卷針與隔膜紙的接觸處。左側的極片從卷針的左上方貼著隔膜紙的下表面向右運動，右側的極片從卷針的右下方貼著隔膜紙的上表面向左運動，最終將隔膜紙變?yōu)閆形結構，卷針位于中心，兩側的極片隔著隔膜紙上下排列。而后，上滾筒座和下滾筒座從上下端向中間運動，將隔膜紙壓緊，兩側的裁斷裝置將隔膜紙裁斷，卷針開始旋轉，帶動上下的滾筒一起轉動，將包裹著隔膜紙的正負極片卷繞成團。卷繞完畢后，上下滾筒座退開，由夾電芯移位機構的機械手將卷針上的電芯取下，塞入電池殼中。卷繞機構退回原位，重復下一個步驟。
[0046]隔膜紙拉送機構工作時，先將成卷的隔膜紙?zhí)自诟裟ぜ埦硗采?，然后將隔膜紙從下端拉出，從底部繞過第一送紙滑輪，從頂部繞過第二送紙滑輪，再通過第三送紙滑輪和第四送紙滑輪之間的縫隙，由送紙槽出口送出。拉紙時，另一側的拉紙機構首先由氣缸驅動拉紙滑動座沿拉紙機構底座向前滑動到盡頭，而后拉紙機械手在滑動氣缸驅動下繼續(xù)向前移動至送紙槽出口位置，拉紙機械手的兩個拉紙鉗合攏，夾住隔膜紙。然后先是機械手后退，然后是拉紙滑動座后退，退至初始位置，就這樣將隔膜紙從卷繞機構的一側拉至另一側，而后再進行卷繞的工序。
[0047]極片夾送機構工作時，首先從送極片箱中倒出裁剪好的極片，倒入極片輸送槽中，由于極片輸送槽中間的窄縫極窄，極片只能以直立狀態(tài)隨著窄縫底部的傳送帶一起向前輸送，穿過摩擦輪間的縫隙時，由于縫隙的寬度，以及兩邊摩擦輪不斷轉動施加的力，使得極片在送出摩擦輪間縫隙時保證完全的豎直狀態(tài)。此時，上方的夾送機械手上的夾片正處于摩擦輪縫隙出口的上方，夾片張開，而后夾緊極片，推動氣缸驅動夾送機械手先上升，而后向前，靠近卷繞機構。而后夾送臂繞連接軸旋轉90°，使得被夾持的極片由豎直狀態(tài)變?yōu)樗綘顟B(tài)，且正處于卷繞機構卷針處。卷繞機構開始卷繞電芯時，夾片同時松開，返回原位，開始下一次夾送。
[0048]本發(fā)明的電池卷繞機，其工作的大概過程如下:
[0049]初始狀態(tài)下，卷繞機構座退至卷繞機構后端，上滾筒座和下滾筒座分別位于最上端和最下端。隔膜紙拉送機構將一段隔膜紙從卷繞機構的一側拉伸至另一側，此時卷繞機構座向前，卷針伸出，貼住隔膜紙的上表面。此時，兩側的極片夾送機構分別將正負極片從兩側送至卷針與隔膜紙的接觸處。左側的極片從卷針的左上方貼著隔膜紙的下表面向右運動，右側的極片從卷針的右下方貼著隔膜紙的上表面向左運動，最終將隔膜紙變?yōu)閆形結構，卷針位于中心，兩側的極片隔著隔膜紙上下排列。而后，上滾筒座和下滾筒座從上下端向中間運動，將隔膜紙壓緊，兩側的裁斷裝置將隔膜紙裁斷，卷針開始旋轉，帶動上下的滾筒一起轉動，將包裹著隔膜紙的正負極片卷繞成團，同時隔膜紙拉送機構和極片夾送機構松開隔膜紙和極片。卷繞完畢后，上下滾筒座退開，由夾電芯移位機構的夾電芯機構將卷針上的電芯取下，移動至套電池殼機構的夾放機械臂前方。
[0050]此時，套電池殼機構的夾放機械臂夾取一個空的電池殼，送至夾電芯移位機構前方，電芯正對空電池殼的開口處,而后夾放機械臂繼續(xù)轉動，直至電芯塞入電池殼中。塞入到位后，夾電芯機構上L形抓手松開，夾放機械臂繼續(xù)住已經塞好電芯的電池殼，往回轉動，轉至電池輸送帶上方，松開，使電池落到電池輸送帶上，由輸送帶帶走，經過檢測工序后，送出設備。
[0051]對本領域的技術人員來說，可根據(jù)以上描述的技術方案以及構思，做出其它各種相應的改變以及形變，而所有的這些改變以及形變都應該屬于本發(fā)明權利要求的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種電池卷繞機，其特征在于，包括套電池殼機構、夾電芯移位機構、卷繞機構、極片夾送機構和隔膜紙拉送機構。
2.如權利要求1所述的電池卷繞機，其特征在于，套電池殼機構包括電池殼輸送帶，電池殼輸送帶盡頭上方設有電池殼夾放機構，電池殼夾放機構包括一支架，支架中部通過轉軸連接夾放機械臂，支架頂部設有驅動夾放機械臂在豎直平面內繞轉軸旋轉的頂端旋轉電機，夾放機械臂前端設有一對可開合的夾鉗，夾放機械臂后端設有驅動夾鉗繞夾放機械臂中軸線旋轉的后端旋轉電機；在夾放機械臂正下方，設有與電池殼輸送帶垂直的電池輸送帶; 在夾放機械臂正前方，設有夾電芯移位機構，包括兩對平行的豎直支架，每對支架之間在頂部設有連接桿，連接桿上設有可沿連接桿移動的移位座，移位座上設有可在與連接桿垂直的方向上往復運動的垂直移位座，垂直移位座下端設有可上下移動的夾電芯機構，夾電芯機構包括兩個相對設置且可互相靠攏的L形抓手，L形抓手底部橫桿末端設有缺□。
3.如權利要求1所述的電池卷繞機，其特征在于，在夾電芯移位機構正下方，設有卷繞機構,卷繞機構包括卷繞底座，卷繞底座上設有卷繞機構座，卷繞機構座后方設有驅動卷繞機構座在卷繞底座上前后運動的驅動裝置；卷繞機構座包括豎板，豎板上下方各設有一橫板，上方橫板向下設有可上下運動的上滾筒座，下方橫板向上設有可上下運動的下滾筒座，上滾筒座和下滾筒座上均設有滾筒；豎板中央設有可旋轉且可前后運動的卷針筒，卷針筒前端設有卷針。
4.如權利要求1所述的電池卷繞機，其特征在于，隔膜紙拉送機構包括送紙機構和拉紙機構，分別位于卷繞機構的兩側，送紙機構包括送紙機構座，送紙機構座頂端設有隔膜紙卷筒，隔膜紙卷筒下方設有若干送紙滾輪，送紙機構座邊緣設有送紙槽。
5.如權利要求1所述的電池卷繞機，其特征在于，拉紙機構包括拉紙機構底座，拉紙機構底座上設有拉紙滑動座，拉紙滑動座上設有滑動氣缸，滑動氣缸前端設有拉紙機械手，拉紙機械手前端設有一對可合攏或分離的拉紙鉗；送紙滾輪包括位于隔膜紙卷筒正下方的第一送紙滾輪、位于第一送紙滾輪右上方的第二送紙滾輪，以及位于第二送紙滾輪右側的第三送紙滾輪和第四送紙滾輪，第三送紙滾輪和第四送紙滾輪間留有縫隙，隔膜紙通過此縫隙進入送紙槽； 在送紙機構與卷繞機構之間，還設有裁斷裝置，包括一裁斷裝置底座，設于送紙槽出口的下方，裁斷裝置底座上設有可彈起的刀片。
6.如權利要求1所述的電池卷繞機，其特征在于，極片夾送機構為兩個，對稱設于電池卷繞機卷繞機構的兩側，位于電池卷繞機卷繞機構的側后方； 每個極片夾送機構包括夾送機構底座，夾送機構底座上設有極片輸送槽，極片輸送槽中間為僅供極片豎直放置的窄縫，窄縫底部為傳送帶；極片輸送槽的起始端設有送極片箱，極片輸送槽末端設有一對摩擦輪，摩擦輪間留有大小約為極片厚度的縫隙，縫隙正對窄縫； 還包括設于摩擦輪出口上方的夾送機械手，夾送機械手后端設有驅動其前后運動及上下運動的推動氣缸，夾送機械手前端為一連接軸，連接軸前端設有垂直于連接軸且可以連接軸為軸心旋轉的夾送臂，夾送臂末端為一對可開合的夾片。
【文檔編號】H01M10/28GK103762389SQ201410035095
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月24日 優(yōu)先權日:2014年1月24日
【發(fā)明者】楊帥 申請人:楊帥