一种锂电池叠片首层隔膜翻面装置及方法与流程

1.本发明涉及锂电池叠片技术领域，尤其涉及一种锂电池叠片首层隔膜翻面装置及方法。


背景技术：

2.随着动力电池领域不断更新迭代，长刀片电池成为新能源行业的翘楚，由于电芯较长导致卷针太长无法制作，收尾卷功能无法实现，电芯生产厂家为了提高单体电芯的能量密度，将电芯叠片工艺修改为首尾层要求单层隔膜。
3.由于电芯的制作工艺要求第一层极片和最后一层极片均为负极片，负极片外侧均要附一层隔膜，所以当一个电芯最后一层叠上负极片并且上表面附上一层隔膜后，电芯隔膜被切断电芯被机械手取走，对于进行下一个电芯生产，首层需要叠负极片，隔膜需要翻面到另外一侧才能进行首层叠负极片；目前采用人工进行翻面处理，翻面效率低，影响锂电池生产效率。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种锂电池叠片首层隔膜翻面装置及方法，旨在解决现有技术中的隔膜的翻面效率低，影响锂电池生产效率的技术问题。
5.为实现上述目的，本发明采用的一种锂电池叠片首层隔膜翻面装置，包括两组翻面模块、支撑座、叠片台和多根隔膜平移过辊，所述支撑座设置于所述叠片台的上方，每组所述翻面模块分别与所述支撑座连接，且两组所述翻面模块对称设置，每根所述隔膜平移过辊均设置于所述叠片台的上方；
6.所述翻面模块包括隔膜真空吸杆、隔膜避让气缸和隔膜翻面旋转轴，所述隔膜避让气缸与所述支撑座连接，所述隔膜翻面旋转轴与所述隔膜避让气缸的输出端连接，所述隔膜真空吸杆与所述隔膜翻面旋转轴连接。
7.其中，所述锂电池叠片首层隔膜翻面装置还包括纠偏模块，所述纠偏模块与所述支撑座连接。
8.其中，所述纠偏模块包括隔膜边缘纠偏吸板和隔膜纠偏伺服轴，所述隔膜纠偏伺服轴与所述支撑座连接，并位于两组所述翻面模块之间，所述隔膜边缘纠偏吸板与所述隔膜纠偏伺服轴连接。
9.其中，所述锂电池叠片首层隔膜翻面装置还包括隔膜边缘检测传感器，所述隔膜边缘纠偏吸板上设置有所述隔膜边缘检测传感器。
10.其中，所述锂电池叠片首层隔膜翻面装置还包括隔膜裁切端面检测传感器，所述隔膜边缘纠偏吸板上设置有所述隔膜裁切端面检测传感器。
11.本发明还提供一种锂电池叠片首层隔膜翻面方法，包括如下步骤：
12.将电芯夹取平移出所述叠片台，将隔膜裁断，并取走电芯；
13.驱动所述隔膜避让气缸伸出，带动所述隔膜真空吸杆移动，所述隔膜真空吸杆的
端面张开，避开隔膜边缘，所述隔膜翻面旋转轴带动所述隔膜真空吸杆从所述叠片台的右边旋转到所述叠片台的左边；
14.驱动所述隔膜避让气缸伸出，所述隔膜真空吸杆从所述叠片台的左边往右边旋转，同时所述隔膜真空吸杆真空开启；
15.将所述隔膜平移过辊从所述叠片台的右边往左边平移，此时所述隔膜真空吸杆先到位，所述隔膜平移过棍再移动，所述隔膜真空吸杆和所述隔膜平移过棍在所述叠片台的右侧边避让开；
16.当所述隔膜真空吸杆在接触到隔膜时，隔膜吸附在所述隔膜真空吸杆的表面，所述隔膜真空吸杆将隔膜从所述叠片台左边进行吸附；
17.将隔膜摆到所述叠片台的右边，进行隔膜纠偏运动。
18.本发明的一种锂电池叠片首层隔膜翻面装置及方法，两组所述翻面模块对称设置，所述翻面模块包括隔膜真空吸杆、隔膜避让气缸和隔膜翻面旋转轴，在翻面过程中，将电芯夹取平移出所述叠片台，将隔膜裁断，并取走电芯，驱动所述隔膜避让气缸伸出，带动所述隔膜真空吸杆移动，所述隔膜真空吸杆的端面张开，避开隔膜边缘，所述隔膜翻面旋转轴带动所述隔膜真空吸杆从所述叠片台的右边旋转到所述叠片台的左边，驱动所述隔膜避让气缸伸出，所述隔膜真空吸杆从所述叠片台的左边往右边旋转，同时所述隔膜真空吸杆真空开启，将所述隔膜平移过辊从所述叠片台的右边往左边平移，此时所述隔膜真空吸杆先到位，所述隔膜平移过棍再移动，所述隔膜真空吸杆和所述隔膜平移过棍在所述叠片台的右侧边避让开，当所述隔膜真空吸杆在接触到隔膜时，隔膜吸附在所述隔膜真空吸杆的表面，所述隔膜真空吸杆将隔膜从所述叠片台左边进行吸附，将隔膜摆到所述叠片台的右边，进行隔膜纠偏运动，实现了提高隔膜的翻面效率，从而提高锂电池生产效率。
附图说明
19.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。
20.图1是本发明的锂电池叠片首层隔膜翻面装置的结构示意图。
21.图2是本发明的锂电池叠片首层隔膜翻面装置的部分结构示意图。
22.图3是本发明的锂电池叠片首层隔膜翻面方法的步骤流程图。
23.图4是本发明的隔膜纠偏的步骤流程图。
24.10-翻面模块、11-隔膜真空吸杆、12-隔膜避让气缸、13-隔膜翻面旋转轴、20-隔膜边缘纠偏吸板、30-隔膜纠偏伺服轴、40-隔膜边缘检测传感器、50-隔膜裁切端面检测传感器、60-隔膜平移过辊、70-支撑座、80-叠片台。
具体实施方式
25.请参阅图1和图2，其中图1是锂电池叠片首层隔膜翻面装置的结构示意图，图2是锂电池叠片首层隔膜翻面装置的部分结构示意图。
26.本发明提供了一种锂电池叠片首层隔膜翻面装置，包括两组翻面模块10、支撑座
70、叠片台80和多根隔膜平移过辊60，所述支撑座70设置于所述叠片台80的上方，每组所述翻面模块10分别与所述支撑座70连接，且两组所述翻面模块10对称设置，每根所述隔膜平移过辊60均设置于所述叠片台80的上方；
27.所述翻面模块10包括隔膜真空吸杆11、隔膜避让气缸12和隔膜翻面旋转轴13，所述隔膜避让气缸12与所述支撑座70连接，所述隔膜翻面旋转轴13与所述隔膜避让气缸12的输出端连接，所述隔膜真空吸杆11与所述隔膜翻面旋转轴13连接。
28.在本实施方式中，两组所述翻面模块10对称设置，所述翻面模块10包括隔膜真空吸杆11、隔膜避让气缸12和隔膜翻面旋转轴13，在翻面过程中，将电芯夹取平移出所述叠片台80，将隔膜裁断，并取走电芯，驱动所述隔膜避让气缸12伸出，带动所述隔膜真空吸杆11移动，所述隔膜真空吸杆11的端面张开，避开隔膜边缘，所述隔膜翻面旋转轴13带动所述隔膜真空吸杆11从所述叠片台80的右边旋转到所述叠片台80的左边，驱动所述隔膜避让气缸12伸出，所述隔膜真空吸杆11从所述叠片台80的左边往右边旋转，同时所述隔膜真空吸杆11真空开启，将所述隔膜平移过辊60从所述叠片台80的右边往左边平移，此时所述隔膜真空吸杆11先到位，所述隔膜平移过棍再移动，所述隔膜真空吸杆11和所述隔膜平移过棍在所述叠片台80的右侧边避让开，当所述隔膜真空吸杆11在接触到隔膜时，隔膜吸附在所述隔膜真空吸杆11的表面，所述隔膜真空吸杆11将隔膜从所述叠片台80左边进行吸附，将隔膜摆到所述叠片台80的右边，进行隔膜纠偏运动，实现了提高隔膜的翻面效率，从而提高锂电池生产效率。
29.进一步地，所述锂电池叠片首层隔膜翻面装置还包括纠偏模块，所述纠偏模块与所述支撑座70连接。
30.进一步地，所述纠偏模块包括隔膜边缘纠偏吸板20和隔膜纠偏伺服轴30，所述隔膜纠偏伺服轴30与所述支撑座70连接，并位于两组所述翻面模块10之间，所述隔膜边缘纠偏吸板20与所述隔膜纠偏伺服轴30连接。
31.进一步地，所述锂电池叠片首层隔膜翻面装置还包括隔膜边缘检测传感器40，所述隔膜边缘纠偏吸板20上设置有所述隔膜边缘检测传感器40。
32.进一步地，所述锂电池叠片首层隔膜翻面装置还包括隔膜裁切端面检测传感器50，所述隔膜边缘纠偏吸板20上设置有所述隔膜裁切端面检测传感器50。
33.在本实施方式中，所述纠偏模块用于对隔膜进行纠偏处理，在纠偏过程中，将隔膜摆到所述叠片台80的右边，所述隔膜平移过辊60继续将隔膜往所述叠片台80的左边平移，同时所述叠片台80右侧的所述隔膜边缘纠偏吸板20吸附隔膜，在所述隔膜纠偏伺服轴30的作用下，使隔膜边缘接近所述隔膜边缘检测传感器40，隔膜裁切端面在所述隔膜平移辊拉力作用下使隔膜裁切端面接近所述隔膜裁切端面检测传感器50，当所述隔膜边缘检测传感器40和所述隔膜裁切端面检测传感器50分别感应到信号，即隔膜纠偏完成，所述隔膜平移过辊60和所述隔膜纠偏伺服轴30将隔膜的侧面和端面在所述叠片台80上纠偏到位，隔膜翻面动作完成，所述叠片台80上的压刀压紧隔膜边缘，并进行下一步叠片动作。
34.请参阅图3和图4，其中图3是锂电池叠片首层隔膜翻面方法的步骤流程图，图4是隔膜纠偏的步骤流程图。
35.本发明还提供了一种锂电池叠片首层隔膜翻面方法，包括如下步骤：
36.s1：将电芯夹取平移出所述叠片台80，将隔膜裁断，并取走电芯；
37.s2：驱动所述隔膜避让气缸12伸出，带动所述隔膜真空吸杆11移动，所述隔膜真空吸杆11的端面张开，避开隔膜边缘，所述隔膜翻面旋转轴13带动所述隔膜真空吸杆11从所述叠片台80的右边旋转到所述叠片台80的左边；
38.s3：驱动所述隔膜避让气缸12伸出，所述隔膜真空吸杆11从所述叠片台80的左边往右边旋转，同时所述隔膜真空吸杆11真空开启；
39.s4：将所述隔膜平移过辊60从所述叠片台80的右边往左边平移，此时所述隔膜真空吸杆11先到位，所述隔膜平移过棍再移动，所述隔膜真空吸杆11和所述隔膜平移过棍在所述叠片台80的右侧边避让开；
40.s5：当所述隔膜真空吸杆11在接触到隔膜时，隔膜吸附在所述隔膜真空吸杆11的表面，所述隔膜真空吸杆11将隔膜从所述叠片台80左边进行吸附；
41.s6：将隔膜摆到所述叠片台80的右边，进行隔膜纠偏运动，完成隔膜翻面。
42.在本实施方式中，首先使用机械臂将电芯夹取平移出所述叠片台80，将隔膜裁断，并取走电芯，然后驱动所述隔膜避让气缸12伸出，带动所述隔膜真空吸杆11移动，所述隔膜真空吸杆11的端面张开，避开隔膜边缘，所述隔膜翻面旋转轴13带动所述隔膜真空吸杆11从所述叠片台80的右边旋转到所述叠片台80的左边，再驱动所述隔膜避让气缸12伸出，所述隔膜真空吸杆11从所述叠片台80的左边往右边旋转，同时所述隔膜真空吸杆11真空开启，将所述隔膜平移过辊60从所述叠片台80的右边往左边平移，此时所述隔膜真空吸杆11先到位，所述隔膜平移过棍再移动，所述隔膜真空吸杆11和所述隔膜平移过棍在所述叠片台80的右侧边避让开，当所述隔膜真空吸杆11在接触到隔膜时，隔膜吸附在所述隔膜真空吸杆11的表面，所述隔膜真空吸杆11将隔膜从所述叠片台80左边进行吸附，然后将隔膜摆到所述叠片台80的右边，进行隔膜纠偏运动，完成隔膜翻面，吸附作用是防止隔膜移动过程造成偏移过大，超出纠偏范围，实现了提高隔膜的翻面效率，从而提高锂电池生产效率。
43.进一步地，在将隔膜摆到所述叠片台80的右边，进行隔膜纠偏运动，完成隔膜翻面的步骤中：
44.s61：将隔膜往所述叠片台80的左边平移，同时所述叠片台80右侧的所述隔膜边缘纠偏吸板20吸附隔膜；
45.s62：在所述隔膜纠偏伺服轴30的作用下，使隔膜边缘接近所述隔膜边缘检测传感器40，隔膜裁切端面在所述隔膜平移辊拉力作用下使隔膜裁切端面接近所述隔膜裁切端面检测传感器50；
46.s63：当所述隔膜边缘检测传感器40和所述隔膜裁切端面检测传感器50分别感应到信号，即隔膜纠偏完成，所述隔膜平移过辊60和所述隔膜纠偏伺服轴30将隔膜的侧面和端面在所述叠片台80上纠偏到位，隔膜翻面动作完成，所述叠片台80上的压刀压紧隔膜边缘，并进行下一步叠片动作。
47.在本实施方式中，将隔膜摆到所述叠片台80的右边，所述隔膜平移过辊60继续将隔膜往所述叠片台80的左边平移，同时所述叠片台80右侧的所述隔膜边缘纠偏吸板20吸附隔膜，在所述隔膜纠偏伺服轴30的作用下，使隔膜边缘接近所述隔膜边缘检测传感器40，隔膜裁切端面在所述隔膜平移辊拉力作用下使隔膜裁切端面接近所述隔膜裁切端面检测传感器50，当所述隔膜边缘检测传感器40和所述隔膜裁切端面检测传感器50分别感应到信号，即隔膜纠偏完成，所述隔膜平移过辊60和所述隔膜纠偏伺服轴30将隔膜的侧面和端面
在所述叠片台80上纠偏到位，隔膜翻面动作完成，所述叠片台80上的压刀压紧隔膜边缘，并进行下一步叠片动作。
48.以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

技术特征：
1.一种锂电池叠片首层隔膜翻面装置，其特征在于，包括两组翻面模块、支撑座、叠片台和多根隔膜平移过辊，所述支撑座设置于所述叠片台的上方，每组所述翻面模块分别与所述支撑座连接，且两组所述翻面模块对称设置，每根所述隔膜平移过辊均设置于所述叠片台的上方；所述翻面模块包括隔膜真空吸杆、隔膜避让气缸和隔膜翻面旋转轴，所述隔膜避让气缸与所述支撑座连接，所述隔膜翻面旋转轴与所述隔膜避让气缸的输出端连接，所述隔膜真空吸杆与所述隔膜翻面旋转轴连接。2.如权利要求1所述的锂电池叠片首层隔膜翻面装置，其特征在于，所述锂电池叠片首层隔膜翻面装置还包括纠偏模块，所述纠偏模块与所述支撑座连接。3.如权利要求2所述的锂电池叠片首层隔膜翻面装置，其特征在于，所述纠偏模块包括隔膜边缘纠偏吸板和隔膜纠偏伺服轴，所述隔膜纠偏伺服轴与所述支撑座连接，并位于两组所述翻面模块之间，所述隔膜边缘纠偏吸板与所述隔膜纠偏伺服轴连接。4.如权利要求2所述的锂电池叠片首层隔膜翻面装置，其特征在于，所述锂电池叠片首层隔膜翻面装置还包括隔膜边缘检测传感器，所述隔膜边缘纠偏吸板上设置有所述隔膜边缘检测传感器。5.如权利要求2所述的锂电池叠片首层隔膜翻面装置，其特征在于，所述锂电池叠片首层隔膜翻面装置还包括隔膜裁切端面检测传感器，所述隔膜边缘纠偏吸板上设置有所述隔膜裁切端面检测传感器。6.一种锂电池叠片首层隔膜翻面方法，应用于如权利要求1所述的锂电池叠片首层隔膜翻面装置，其特征在于，包括如下步骤：将电芯夹取平移出所述叠片台，将隔膜裁断，并取走电芯；驱动所述隔膜避让气缸伸出，带动所述隔膜真空吸杆移动，所述隔膜真空吸杆的端面张开，避开隔膜边缘，所述隔膜翻面旋转轴带动所述隔膜真空吸杆从所述叠片台的右边旋转到所述叠片台的左边；驱动所述隔膜避让气缸伸出，所述隔膜真空吸杆从所述叠片台的左边往右边旋转，同时所述隔膜真空吸杆真空开启；将所述隔膜平移过辊从所述叠片台的右边往左边平移，此时所述隔膜真空吸杆先到位，所述隔膜平移过棍再移动，所述隔膜真空吸杆和所述隔膜平移过棍在所述叠片台的右侧边避让开；当所述隔膜真空吸杆在接触到隔膜时，隔膜吸附在所述隔膜真空吸杆的表面，所述隔膜真空吸杆将隔膜从所述叠片台左边进行吸附；将隔膜摆到所述叠片台的右边，进行隔膜纠偏运动。

技术总结
本发明涉及锂电池叠片技术领域，具体涉及一种锂电池叠片首层隔膜翻面装置及方法；包括两组翻面模块、支撑座、叠片台和多根隔膜平移过辊，支撑座设置于叠片台的上方，每组翻面模块分别与支撑座连接，且两组翻面模块对称设置，每根隔膜平移过辊均设置于叠片台的上方；翻面模块包括隔膜真空吸杆、隔膜避让气缸和隔膜翻面旋转轴，隔膜避让气缸与支撑座连接，隔膜翻面旋转轴与隔膜避让气缸的输出端连接，隔膜真空吸杆与隔膜翻面旋转轴连接，通过上述结构，实现提高隔膜的翻面效率，从而提高锂电池生产效率。生产效率。生产效率。


技术研发人员：姚朝朋
受保护的技术使用者：深圳市智信精密仪器股份有限公司
技术研发日：2023.05.16
技术公布日：2023/9/5