一种锂电池高速负极激光制片叠片一体机的制作方法

1.本发明涉及锂离子电池生产领域，具体涉及一种锂电池高速负极激光制片叠片一体机。


背景技术：

2.锂离子电池具有比能量高、循环使用次数多、存储时间长等优点，不仅在便携式电子设备上如移动电话、数码摄像机和手提电脑得到广泛应用(消费电池)，而且也广泛应用于电动汽车、电动自行车以及电动工具等大中型电动设备方面(动力电池)，以及太阳能发电设备和风力发电设备以及可再生能源储蓄能源方面(储能电池)。
3.叠片式电池是锂电池中的一种，其具有能量密度高、内阻小、放电平台好、便于大电流快充快放、没有死角等优势，随着全球首部叠片电池应用白皮书《中国车规级动力高速叠片电池发展白皮书》的发布，“叠片电池”迎来了新一轮的发展潮。
4.关于叠片式电池，是由正极片、隔膜和负极片叠加形成，目前的锂电池电芯叠片生产设备对于极片的制片效率和成品电芯产出效率较慢，且对于制片是采用五金模切方式，该制片方式虽然可切割出形状灵活的极片，精度也较高，但是生产效率较低，材料的废弃率较高，五金模具的成本也较高，而且所制得的极片毛刺较多，影响极片的生产质量，进而使得叠片良率低，电芯安全性能受影响。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种锂电池高速负极激光制片叠片一体机，其可大大提高生产效率，且成品电芯良率高。
6.本发明的技术方案如下：
7.一种锂电池高速负极激光制片叠片一体机，包括机架及设置在机架上的负极片供料机构、负极片激光制片机构、正极片复合单元供料机构、正负极片叠台机构、电芯下料机械手机构、电芯预压机构、电芯转移机械手机构、电芯热压机构、成品转移机械手机构和成品装盘机构；
8.所述负极片供料机构与负极片激光制片机构的上料端对接，用于为负极片激光制片机构提供成卷负极片；
9.所述负极片激光制片机构用于将成卷负极片制成若干个单体负极片，所述负极片激光制片机构的下料端与正负极片叠台机构的负极片上料端对接；
10.所述正极片复合单元供料机构与正负极片叠台机构的正极片上料端对接，用于为正负极片叠台机构提供由两层隔膜和正极片复合形成的正极片复合单元；
11.所述正负极片叠台机构用于将正极片复合单元与负极片叠成电芯；
12.所述电芯下料机械手机构位于正负极片叠台机构与电芯预压机构之间，用于从正负极片叠台机构上将电芯转移到电芯预压机构上；
13.所述电芯预压机构用于将电芯初步压实；
14.所述电芯转移机械手机构位于电芯预压机构与电芯热压机构的一侧，用于从电芯预压机构上将电芯转移到电芯热压机构上；
15.所述电芯热压机构并排设置有若干个，用于将电芯压实；
16.所述成品转移机械手机构位于电芯热压机构的另一侧与成品装盘机构之间，用于从电芯热压机构上将成品电芯转移到成品装盘机构上；
17.所述成品装盘机构用于将成品电芯装盘后流转到下一工序。
18.进一步的，所述负极片供料机构包括放卷组件及沿着放卷方向依次设置的料卷纠偏组件、张力组件、牵引组件和毛刷组件。
19.进一步的，所述负极片激光制片机构包括裁片装置、上料装置、激光制片装置、ccd排废装置和下料装置；
20.所述裁片装置包括极片皮带输送组件和伺服主驱送片切片组件，所述伺服主驱送片切片组件位于极片皮带输送组件的进料端；
21.所述上料装置包括第一多工位旋转平台组件、ccd定位平台组件、ccd拍照组件、定位不良排废组件和四个第一极片吸盘上下抓取组件，所述第一多工位旋转平台组件沿着旋转方向依次设有第一上料工位、ccd定位拍照工位、定位不良排废工位和第一下料工位，所述极片皮带输送组件位于第一上料工位，所述ccd拍照组件和ccd定位平台上下位于ccd定位拍照工位，所述定位不良排废组件位于定位不良排废工位，所述激光制片装置位于第一下料工位，所述四个第一极片吸盘上下抓取组件朝下设置在第一多工位旋转平台组件上分别对应第一上料工位、ccd定位拍照工位、定位不良排废工位和第一下料工位；
22.所述激光制片装置包括第二多工位旋转平台组件、两个激光切片组件、切片不良排废组件、极片真空吸附组件清洁组件和六个第一极片真空吸附组件，所述第二多工位旋转平台组件沿着旋转方向依次设有第二上料工位、两个激光切片工位、第二下料工位、切片不良排废工位和极片真空吸附组件清洁工位，所述两个激光切片组件对应位于两个激光切片工位，所述ccd排废装置位于第二下料工位，所述切片不良排废组件位于切片不良排废工位，所述极片真空吸附组件清洁组件位于极片真空吸附组件清洁工位，所述六个第一极片真空吸附组件朝上设置在第二多工位旋转平台组件上分别对应第二上料工位、两个激光切片工位、第二下料工位、切片不良排废工位和极片真空吸附组件清洁工位；
23.所述ccd排废装置包括第三多工位旋转平台组件、极片下表面除尘组件、极片下tabneck拍照组件、外形ccd拍照组件、外形不良排废组件、tabneck不良排废组件和六个第二极片吸盘上下抓取组件，所述第三多工位旋转平台组件沿着旋转方向依次设有第三上料工位、极片下表面除尘工位、极片下tabneck拍照工位、第三下料工位、外形不良排废工位和tabneck不良排废工位，所述极片下表面除尘组件位于极片下表面除尘工位，所述极片下tabneck拍照组件位于极片下tabneck拍照工位，所述下料装置位于第三下料工位，且上方设置有外形ccd拍照组件，所述外形不良排废组件位于外形不良排废工位，所述tabneck不良排废组件位于tabneck不良排废工位，所述六个第二极片吸盘上下抓取组件朝下设置在第三多工位旋转平台组件上分别对应第三上料工位、极片下表面除尘工位、极片下tabneck拍照工位、第三下料工位、外形不良排废工位和tabneck不良排废工位；
24.所述下料装置包括第四多工位旋转平台组件、极片上表面除尘组件、极片上tabneck拍照组件和四个第二极片真空吸附组件，所述第四多工位旋转平台组件沿着旋转
方向依次设有第四上料工位、极片上表面除尘工位、极片上tabneck拍照工位和第四下料工位，所述极片上表面除尘组件位于极片上表面除尘工位，所述极片上tabneck拍照组件位于极片上tabneck拍照工位，所述四个第二极片真空吸附组件朝上设置在第四多工位旋转平台组件上分别对应第四上料工位、极片上表面除尘工位、极片上tabneck拍照工位和第四下料工位。
25.进一步的，所述正极片复合单元供料机构包括弹夹组件、第一前后转移组件、第一弹夹转移组件、第二弹夹转移组件和第二前后转移组件，所述第一弹夹转移组件的一端与第二弹夹转移组件的一端相接，所述第一前后转移组件位于第一弹夹转移组件的一侧与第一弹夹转移组件相接，所述第二前后转移组件位于第二弹夹转移组件的一侧与第二弹夹转移组件相接；
26.所述弹夹组件包括支撑板、若干个料仓和升降结构，所述若干个料仓并排设置在支撑板上，每个料仓的底部均设置有升降结构，所述升降结构包括第一电机、减速机和顶升板，所述减速机的输入轴与第一电机连接，所述减速机的输出轴与顶升板连接；
27.所述第一前后转移组件包括第一支架、第二电机、第一传动结构、第一同步带和第二同步带，所述第一传动结构、第二电机设置在第一支架上，所述第二电机与第一传动结构连接，所述第一同步带和第二同步带左右相对设置在第一传动结构上且朝向第一弹夹转移组件；
28.所述第一弹夹转移组件包括第二支架、第一左右转移链条、第二左右转移链条、第一前后转移装置和第一升降气缸，所述第一左右转移链条和第二左右转移链条前后相对设置在第二支架上，所述第一左右转移链条与第二左右转移链条之间升降设置有第一前后转移装置，所述第一升降气缸设置在第一前后转移装置的底部，所述第一前后转移装置包括第三支架、第三电机、第二传动结构、第三同步带和第四同步带，所述第二传动结构、第三电机设置在第三支架上，所述第三电机与第二传动结构连接，所述第三同步带和第四同步带左右相对设置在第二传动结构上且朝向第一前后转移组件；
29.所述第二弹夹转移组件包括第四支架、第三左右转移链条、第四左右转移链条、第二前后转移装置和第二升降气缸，所述第三左右转移链条和第四左右转移链条前后相对设置在第四支架上，所述第三左右转移链条与第四左右转移链条之间升降设置有第二前后转移装置，所述第二升降气缸设置在第二前后转移装置的底部，所述第二前后转移装置包括第五支架、第四电机、第三传动结构、第五同步带和第六同步带，所述第三传动结构、第四电机设置在第五支架上，所述第四电机与第三传动结构连接，所述第五同步带和第六同步带左右相对设置在第三传动结构上且朝向第二前后转移组件；
30.所述第二前后转移组件包括第六支架、第五电机、第四传动结构、第七同步带和第八同步带，所述第四传动结构、第五电机设置在第六支架上，所述第五电机与第四传动结构连接，所述第七同步带和第八同步带左右相对设置在第四传动结构上且朝向第二弹夹转移组件。
31.进一步的，所述正负极片叠台机构包括负极片出料搬运组件、负极片输送组件、负极片纠偏台、负极片搬运组件、正极片出料搬运组件、正极片输送组件、正极片纠偏台、正极片搬运组件和多工位叠台组件，所述负极片输送组件的一端与负极片激光制片机构的下料端对接，并设置有负极片出料搬运组件，所述负极片输送组件的另一端与负极片纠偏台对
接，所述负极片纠偏台上设置有负极片搬运组件，所述正极片输送组件的一端与正极片复合单元供料机构对接，并设置有正极片出料搬运组件，所述正极片输送组件的另一端与正极片纠偏台对接，所述正极片纠偏台上设置有正极片搬运组件，所述多工位叠台组件位于负极片纠偏台与正极片纠偏台之间，所述多工位叠台组件包括等待位叠台、叠片位叠台和下料位叠台，三个工位叠台可同时进行工作并可回流。
32.进一步的，所述电芯下料机械手机构包括平移组件、旋转组件和多工位夹爪，所述旋转组件活动设置在平移组件上，所述多工位夹爪设置在旋转组件上。
33.进一步的，所述电芯预压机构包括升降电机、上下压板组件和压力检测器，所述升降电机与上下压板组件连接，所述压力检测器设置在上下压板组件上。
34.进一步的，所述成品装盘机构包括空盘转移组件、第一升降组件、拖盘转移组件、第二升降组件、满盘转移组件和电芯搬运机器人，所述空盘转移组件和满盘转移组件左右相对设置，所述拖盘转移组件位于空盘转移组件和满盘转移组件的上方，所述空盘转移组件的一端对应拖盘转移组件设置有第一升降组件，所述满盘转移组件的一端对应拖盘转移组件设置有第二升降组件，所述电芯搬运机器人设置在第二升降组件的一侧。
35.相对于现有技术，本发明的有益效果在于：本发明由机架及设置在机架上的负极片供料机构、负极片激光制片机构、正极片复合单元供料机构、正负极片叠台机构、电芯下料机械手机构、电芯预压机构、电芯转移机械手机构、电芯热压机构、成品转移机械手机构和成品装盘机构组成。其中，负极片供料机构用于为负极片激光制片机构提供成卷负极片，通过负极片激光制片机构将成卷负极片制成若干个单体负极片后流转到正负极片叠台机构上；同时，正极片复合单元供料机构为正负极片叠台机构提供由两层隔膜和正极片复合形成的正极片复合单元；正负极片叠台机构将正极片复合单元与负极片叠成电芯；电芯再通过电芯下料机械手机构转移到电芯预压机构上进行电芯初步压实；接着由电芯转移机械手进一步将电芯转移到电芯热压机构上压实；热压完成后，由成品转移机械手机构将成品电芯转移到成品装盘机构进行装盘后将电芯流转到下一工序。(1)负极制片采用激光制片，相对五金模切，切割精度更高，生产效率更高，使用寿命更长，使用成本更低，维护更简单，同时可大大减少极片毛刺，保证了极片的生产质量；(2)正极来料是预先将两层隔膜和正极片复合形成正极片复合单元，无隔膜供料装置，叠片时动作少，结构简单，方便维护；(3)叠片处是采用了多工位叠台，其包括等待位叠台、叠片位叠台和下料位叠台，三个工位叠台可同时进行工作并可回流，极大的减少辅助时间，可高效叠片，成品电芯产出效率高；(4)叠片完成后通过将电芯先进行预压再进行热压，可防止电芯热压变形，提高产品的良率；(5)电芯热压机构并排设置有若干个配合使用，效率高。
附图说明
36.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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。
37.图1为本发明提供的一种锂电池高速负极激光制片叠片一体机的结构示意图；
38.图2为本发明所述负极片供料机构的结构示意图；
39.图3为本发明所述负极片激光制片机构的结构示意图；
40.图4为本发明所述负极片激光制片机构的上料装置的结构示意图；
41.图5为本发明所述负极片激光制片机构的激光制片装置的结构示意图；
42.图6为本发明所述负极片激光制片机构的ccd排废装置的结构示意图；
43.图7为本发明所述负极片激光制片机构的下料装置的结构示意图；
44.图8为本发明所述正极片复合单元供料机构的结构示意图；
45.图9为本发明所述正极片复合单元供料机构的升降结构的结构示意图；
46.图10为本发明所述正极片复合单元供料机构的第一前后转移组件的结构示意图；
47.图11为本发明所述正极片复合单元供料机构的第一弹夹转移组件的结构示意图；
48.图12为本发明所述正极片复合单元供料机构的第二弹夹转移组件的结构示意图；
49.图13为本发明所述正极片复合单元供料机构的第二前后转移组件的结构示意图；
50.图14为本发明所述正负极片叠台机构的多工位叠台组件的结构示意图；
51.图15为本发明所述电芯下料机械手机构的结构示意图；
52.图16为本发明所述电芯预压机构的结构示意图；
53.图17为本发明所述成品装盘机构的结构示意图。
具体实施方式
54.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
55.为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
56.实施例
57.请参阅图1，本实施例提供一种锂电池高速负极激光制片叠片一体机，包括机架10及设置在机架10上的负极片供料机构20、负极片激光制片机构30、正极片复合单元供料机构40、正负极片叠台机构50、电芯下料机械手机构60、电芯预压机构70、电芯转移机械手机构80、电芯热压机构90、成品转移机械手机构100和成品装盘机构110。负极片供料机构20与负极片激光制片机构30的上料端对接，用于为负极片激光制片机构30提供成卷负极片；负极片激光制片机构30用于将成卷负极片制成若干个单体负极片，负极片激光制片机构30的下料端与正负极片叠台机构50的负极片上料端对接；正极片复合单元供料机构40与正负极片叠台机构50的正极片上料端对接，用于为正负极片叠台机构50提供由两层隔膜和正极片复合形成的正极片复合单元；正负极片叠台机构50用于将正极片复合单元与负极片叠成电芯；电芯下料机械手机构60位于正负极片叠台机构50与电芯预压机构70之间，用于从正负极片叠台机构50上将电芯转移到电芯预压机构90上；电芯预压机构90用于将电芯初步压实；电芯转移机械手机构80位于电芯预压机构70与电芯热压机构90的一侧，用于从电芯预压机构70上将电芯转移到电芯热压机构90上；电芯热压机构90并排设置有若干个，用于将电芯压实；成品转移机械手机构100位于电芯热压机构90的另一侧与成品装盘机构110之间，用于从电芯热压机构90上将成品电芯转移到成品装盘机构110上；成品装盘机构110用于将成品电芯装盘后流转到下一工序。
58.如图2所示，所述负极片供料机构20包括放卷组件21及沿着放卷方向依次设置的
料卷纠偏组件22、张力组件23、牵引组件24和毛刷组件25，将负极片料带纠偏、张力控制、清洁后输出至负极片激光制片机构30，保证了负极片激光制片机构30来料的精度。
59.如图3所示，所述负极片激光制片机构30包括裁片装置31、上料装置32、激光制片装置33、ccd排废装置34和下料装置35。
60.其中，所述裁片装置31包括极片皮带输送组件311和伺服主驱送片切片组件312，伺服主驱送片切片组件312位于极片皮带输送组件311的进料端，伺服主驱送片切片组件312的胶辊和主驱辊可通过伺服电机控制定长切一定长度极片，极片皮带输送组件311通过传感器可将长极片输送到上料指定位置。
61.结合图4所示，所述上料装置32包括第一多工位旋转平台组件321、ccd定位平台组件322、ccd拍照组件323、定位不良排废组件324和四个第一极片吸盘上下抓取组件325，第一多工位旋转平台组件321沿着旋转方向依次设有第一上料工位、ccd定位拍照工位、定位不良排废工位和第一下料工位，极片皮带输送组件321位于第一上料工位，ccd拍照组件323和ccd定位平台322上下位于ccd定位拍照工位，定位不良排废组件324位于定位不良排废工位，激光制片装置33位于第一下料工位，四个第一极片吸盘上下抓取组件325朝下设置在第一多工位旋转平台组件321上分别对应第一上料工位、ccd定位拍照工位、定位不良排废工位和第一下料工位。
62.结合图5所示，所述激光制片装置33包括第二多工位旋转平台组件331、两个激光切片组件332、切片不良排废组件333、极片真空吸附组件清洁组件334和六个第一极片真空吸附组件335，第二多工位旋转平台组件331沿着旋转方向依次设有第二上料工位、两个激光切片工位、第二下料工位、切片不良排废工位和极片真空吸附组件清洁工位，两个激光切片组件332对应位于两个激光切片工位，ccd排废装置34位于第二下料工位，切片不良排废组件333位于切片不良排废工位，极片真空吸附组件清洁组件位于极片真空吸附组件清洁工位，六个第一极片真空吸附组件335朝上设置在第二多工位旋转平台组件331上分别对应第二上料工位、两个激光切片工位、第二下料工位、切片不良排废工位和极片真空吸附组件清洁工位。
63.结合图6所示，所述ccd排废装置34包括第三多工位旋转平台组件341、极片下表面除尘组件342、极片下tabneck拍照组件343、外形ccd拍照组件344、外形不良排废组件345、tabneck不良排废组件346和六个第二极片吸盘上下抓取组件347，第三多工位旋转平台组件341沿着旋转方向依次设有第三上料工位、极片下表面除尘工位、极片下tabneck拍照工位、第三下料工位、外形不良排废工位和tabneck不良排废工位，极片下表面除尘组件342位于极片下表面除尘工位，极片下tabneck拍照组件位于极片下tabneck拍照工位，下料装置35位于第三下料工位，且上方设置有外形ccd拍照组件344，外形不良排废组件345位于外形不良排废工位，tabneck不良排废组件位于tabneck不良排废工位，六个第二极片吸盘上下抓取组件347朝下设置在第三多工位旋转平台组件341上分别对应第三上料工位、极片下表面除尘工位、极片下tabneck拍照工位、第三下料工位、外形不良排废工位和tabneck不良排废工位。
64.结合图7所示，所述下料装置35包括第四多工位旋转平台组件351、极片上表面除尘组件352、极片上tabneck拍照组件353和四个第二极片真空吸附组件354，第四多工位旋转平台组件351沿着旋转方向依次设有第四上料工位、极片上表面除尘工位、极片上
tabneck拍照工位和第四下料工位，极片上表面除尘组件352位于极片上表面除尘工位，极片上tabneck拍照组件353位于极片上tabneck拍照工位，四个第二极片真空吸附组件354朝上设置在第四多工位旋转平台组件351上分别对应第四上料工位、极片上表面除尘工位、极片上tabneck拍照工位和第四下料工位。
65.负极片激光制片机构30工作原理：成卷极片通过裁片装置31的伺服主驱送片切片组件312裁成长极片，长极片通过极片皮带输送组件311输送至上料装置32的第一上料工位，然后第一多工位旋转平台组件321通过第一极片吸盘上下抓取组件325上下运动抓取长极片，进行ccd定位拍照、排废后，上料至激光制片装置33；通过两个激光切片组件332将长极片切成4个极片单元，良品由ccd排废装置34进行接收，不良品通过切片不良排废组件333进行收集，第一极片真空吸附组件335旋转一圈后可通过极片真空吸附组件清洁组件334进行表面清洁；ccd排废装置34依次对极片单元进行下表面除尘、下表面tabneck拍照和外形ccd拍照，良品转接到下料装置35上进行下料，不良品通过外形不良排废组件345和tabneck不良排废组件346进行收集；最后良品通过下料装置35依次对极片单元进行上表面除尘和上表面tabneck拍照后，即可将良品抓取至下一个工位。
66.该负极片激光制片机构30通过将分条裁片与激光切割相结合，采用激光切割相对五金模切，切割精度更高，生产效率更高，使用寿命更长，使用成本更低，维护更简单，同时可大大减少极片毛刺，并且从上料到下料设有若干个不良检测工位，从而保证了负极极片的生产质量。
67.如图8所示，所述正极片复合单元供料机构40包括弹夹组件41、第一前后转移组件42、第一弹夹转移组件43、第二弹夹转移组件44和第二前后转移组件45，第一弹夹转移组件43的一端与第二弹夹转移组件44的一端相接，第一前后转移组件42位于第一弹夹转移组件43的一侧与第一弹夹转移组件43相接，第二前后转移组件45位于第二弹夹转移组件44的一侧与第二弹夹转移组件44相接。
68.其中，所述弹夹组件41包括支撑板411、若干个料仓412和升降结构413，若干个料仓412并排设置在支撑板411上，每个料仓412的底部均设置有升降结构413，升降结构413上可堆叠若干个正极片复合单元；结合图9所示，升降结构413包括第一电机4131、减速机4132和顶升板4133，减速机4132的输入轴与第一电机4131连接，减速机4132的输出轴与顶升板4133连接，正极片复合单元放置在顶升板4133上，并在第一电机4131的作用下逐渐将正极片复合单元往上顶出。
69.结合图10所示，所述第一前后转移组件42包括第一支架421、第二电机422、第一传动结构423、第一同步带424和第二同步带425，第一传动结构423、第二电机422设置在第一支架421上，第二电机422与第一传动结构423连接，第一同步带424和第二同步带425左右相对设置在第一传动结构423上且朝向第一弹夹转移组件43，第一同步带424和第二同步带425在第二电机422的作用下可朝第一弹夹转移组件43的方向进行传输。
70.结合图11所示，所述第一弹夹转移组件43包括第二支架431、第一左右转移链条432、第二左右转移链条433、第一前后转移装置434和第一升降气缸435，第一左右转移链条432和第二左右转移链条433前后相对设置在第二支架431上，第一左右转移链条432和第二左右转移链条433可朝第二弹夹转移组件44的方向进行传输，第一左右转移链条432与第二左右转移链条433之间升降设置有第一前后转移装置434，第一升降气缸435设置在第一前
后转移装置434的底部，第一前后转移装置434在第一升降气缸435的作用下可上下移动并可朝第一前后转移组件42的方向进行传输。
71.具体的，所述第一前后转移装置434包括第三支架4341、第三电机4342、第二传动结构4343、第三同步带4344和第四同步带4345，第二传动结构4343、第三电机4342设置在第三支架4341上，第三电机4342与第二传动结构4343连接，第三同步带4344和第四同步带4345左右相对设置在第二传动结构4343上且朝向第一前后转移组件42，第三同步带4344和第四同步带4345在第三电机4342的作用下完成传输。
72.结合图12所示，所述第二弹夹转移组件44包括第四支架441、第三左右转移链条442、第四左右转移链条443、第二前后转移装置444和第二升降气缸445，第三左右转移链条442和第四左右转移链条443前后相对设置在第四支架441上，第三左右转移链条442与第四左右转移链条443之间升降设置有第二前后转移装置444，第二升降气缸445设置在第二前后转移装置444的底部，第二前后转移装置444在第二升降气缸445的作用下可上下移动并可朝第二前后转移组件45的方向进行传输。
73.具体的，所述第二前后转移装置444包括第五支架4441、第四电机4442、第三传动结构4443、第五同步带4444和第六同步带4445，第三传动结构4443、第四电机4442设置在第五支架4441上，第四电机4442与第三传动结构4443连接，第五同步带4444和第六同步带4445左右相对设置在第三传动结构4443上且朝向第二前后转移组件45，第五同步带4444和第六同步带4445在第四电机4442的作用下完成传输。
74.结合图13所示，所述第二前后转移组件45包括第六支架451、第五电机452、第四传动结构453、第七同步带454和第八同步带455，第四传动结构453、第五电机452设置在第六支架451上，第五电机452与第四传动结构453连接，第七同步带454和第八同步带455左右相对设置在第四传动结构453上且朝向第二弹夹转移组件44，第七同步带454和第八同步带455在第五电机452的作用下往下料方向进行传输。
75.正极片复合单元供料机构40工作原理：正极片复合单元装在弹夹组件41的料仓412内，多个料仓712同时上料，通过第一前后转移组件42将物料送到取料位置(即第一弹夹转移组件43上)，开始取料，升降结构413将物料顶升，物料取完后，空的弹夹组件41流转至下工位(即第二弹夹转移组件44上)，第二升降气缸445将第二前后转移装置444顶升，通过第二前后转移装置444将空的弹夹组件41再转移到卸料位置(即第二前后转移组件45上)，取出空的弹夹组件41。
76.该正极片复合单元供料机构40可多个料仓412同时上料，效率高，节约上料时间，有助于提高叠片速度，可以满足高速叠片的需求；由于弹夹组件41上料位置和弹夹组件41卸料位置分开设置，且空的弹夹组件可41自动移出，方便上下料，提高供料效率。
77.所述正负极片叠台机构50包括负极片出料搬运组件51、负极片输送组件52、负极片纠偏台53、负极片搬运组件54、正极片出料搬运组件55、正极片输送组件56、正极片纠偏台57、正极片搬运组件58和多工位叠台组件59。负极片输送组件52用于负极片的输送，负极片输送组件52的一端与负极片激光制片机构30的下料端对接，并设置有负极片出料搬运组件54，通过负极片出料搬运组件54将制好的负极片搬运到负极片输送组件52上，可同时搬运多片；负极片输送组件52的另一端与负极片纠偏台53对接，负极片纠偏台53上设置有负极片搬运组件54，通过负极片搬运组件54将负极片从负极片输送组件52上搬运到负极片纠
偏台53进行极片归正后，再搬运到多工位叠台组件59上。正极片输送组件56用于正极片的输送，正极片输送组件56的一端与正极片复合单元供料机构40对接，并设置有正极片出料搬运组件55，通过正极片出料搬运组件55将正极片复合单元搬运到正极片输送组件56上，可同时搬运多个；正极片输送组件56的另一端与正极片纠偏台57对接，正极片纠偏台57上设置有正极片搬运组件58，通过正极片搬运组件58将正极片复合单元从正极片输送组件56上搬运到正极片纠偏台57进行极片归正后，再搬运到多工位叠台组件59上。多工位叠台组件59位于负极片纠偏台53与正极片纠偏台57之间，用于将负极片与正极片复合单元叠成电芯。结合图14所示，该多工位叠台组件59包括等待位叠台591、叠片位叠台592和下料位叠台593，三个工位叠台可同时进行工作并可回流，极大的减少辅助时间，可高效叠片，成品电芯产出效率高。
78.如图15所示，所述电芯下料机械手机构60包括平移组件61、旋转组件62和多工位夹爪63，旋转组件62活动设置在平移组件61上，多工位夹爪63设置在旋转组件62上，多工位夹爪63通过平移组件61作用可进行平移，通过旋转组件62作用可进行旋转，可同时搬运多个电芯。
79.如图16所示，所述电芯预压机构70包括升降电机71、上下压板组件72和压力检测器73，升降电机71与上下压板组件72连接，压力检测器73设置在上下压板组件72上，通过升降电机71带动上下压板组件72对电芯进行初步压实，可防止电芯松散。
80.如图17所示，所述成品装盘机构110包括空盘转移组件111、第一升降组件112、拖盘转移组件113、第二升降组件114、满盘转移组件115和电芯搬运机器人116，空盘转移组件111和满盘转移组件115左右相对设置，拖盘转移组件113位于空盘转移组件111和满盘转移组件115的上方，空盘转移组件111的一端对应拖盘转移组件113设置有第一升降组件112，满盘转移组件115的一端对应拖盘转移组件113设置有第二升降组件114，电芯搬运机器人116设置在第二升降组件114的一侧。
81.成品装盘机构110工作原理：空盘由空盘转移组件111传输至第一升降组件112，通过第一升降组件112带动上升至拖盘转移组件113，经拖盘转移组件113转移到第二升降组件114上，接着第二升降组件114将空盘下降至满盘转移组件115，在满盘转移组件115的作用下去接收成品转移机械手机构100上的成品电芯，满盘后通过电芯搬运机器人116抓取流转到下一工序。
82.以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种锂电池高速负极激光制片叠片一体机，其特征在于：包括机架及设置在机架上的负极片供料机构、负极片激光制片机构、正极片复合单元供料机构、正负极片叠台机构、电芯下料机械手机构、电芯预压机构、电芯转移机械手机构、电芯热压机构、成品转移机械手机构和成品装盘机构；所述负极片供料机构与负极片激光制片机构的上料端对接，用于为负极片激光制片机构提供成卷负极片；所述负极片激光制片机构用于将成卷负极片制成若干个单体负极片，所述负极片激光制片机构的下料端与正负极片叠台机构的负极片上料端对接；所述正极片复合单元供料机构与正负极片叠台机构的正极片上料端对接，用于为正负极片叠台机构提供由两层隔膜和正极片复合形成的正极片复合单元；所述正负极片叠台机构用于将正极片复合单元与负极片叠成电芯；所述电芯下料机械手机构位于正负极片叠台机构与电芯预压机构之间，用于从正负极片叠台机构上将电芯转移到电芯预压机构上；所述电芯预压机构用于将电芯初步压实；所述电芯转移机械手机构位于电芯预压机构与电芯热压机构的一侧，用于从电芯预压机构上将电芯转移到电芯热压机构上；所述电芯热压机构并排设置有若干个，用于将电芯压实；所述成品转移机械手机构位于电芯热压机构的另一侧与成品装盘机构之间，用于从电芯热压机构上将成品电芯转移到成品装盘机构上；所述成品装盘机构用于将成品电芯装盘后流转到下一工序。2.根据权利要求1所述的一种锂电池高速负极激光制片叠片一体机，其特征在于：所述负极片供料机构包括放卷组件及沿着放卷方向依次设置的料卷纠偏组件、张力组件、牵引组件和毛刷组件。3.根据权利要求1所述的一种锂电池高速负极激光制片叠片一体机，其特征在于：所述负极片激光制片机构包括裁片装置、上料装置、激光制片装置、ccd排废装置和下料装置；所述裁片装置包括极片皮带输送组件和伺服主驱送片切片组件，所述伺服主驱送片切片组件位于极片皮带输送组件的进料端；所述上料装置包括第一多工位旋转平台组件、ccd定位平台组件、ccd拍照组件、定位不良排废组件和四个第一极片吸盘上下抓取组件，所述第一多工位旋转平台组件沿着旋转方向依次设有第一上料工位、ccd定位拍照工位、定位不良排废工位和第一下料工位，所述极片皮带输送组件位于第一上料工位，所述ccd拍照组件和ccd定位平台上下位于ccd定位拍照工位，所述定位不良排废组件位于定位不良排废工位，所述激光制片装置位于第一下料工位，所述四个第一极片吸盘上下抓取组件朝下设置在第一多工位旋转平台组件上分别对应第一上料工位、ccd定位拍照工位、定位不良排废工位和第一下料工位；所述激光制片装置包括第二多工位旋转平台组件、两个激光切片组件、切片不良排废组件、极片真空吸附组件清洁组件和六个第一极片真空吸附组件，所述第二多工位旋转平台组件沿着旋转方向依次设有第二上料工位、两个激光切片工位、第二下料工位、切片不良排废工位和极片真空吸附组件清洁工位，所述两个激光切片组件对应位于两个激光切片工位，所述ccd排废装置位于第二下料工位，所述切片不良排废组件位于切片不良排废工位，
所述极片真空吸附组件清洁组件位于极片真空吸附组件清洁工位，所述六个第一极片真空吸附组件朝上设置在第二多工位旋转平台组件上分别对应第二上料工位、两个激光切片工位、第二下料工位、切片不良排废工位和极片真空吸附组件清洁工位；所述ccd排废装置包括第三多工位旋转平台组件、极片下表面除尘组件、极片下tabneck拍照组件、外形ccd拍照组件、外形不良排废组件、tabneck不良排废组件和六个第二极片吸盘上下抓取组件，所述第三多工位旋转平台组件沿着旋转方向依次设有第三上料工位、极片下表面除尘工位、极片下tabneck拍照工位、第三下料工位、外形不良排废工位和tabneck不良排废工位，所述极片下表面除尘组件位于极片下表面除尘工位，所述极片下tabneck拍照组件位于极片下tabneck拍照工位，所述下料装置位于第三下料工位，且上方设置有外形ccd拍照组件，所述外形不良排废组件位于外形不良排废工位，所述tabneck不良排废组件位于tabneck不良排废工位，所述六个第二极片吸盘上下抓取组件朝下设置在第三多工位旋转平台组件上分别对应第三上料工位、极片下表面除尘工位、极片下tabneck拍照工位、第三下料工位、外形不良排废工位和tabneck不良排废工位；所述下料装置包括第四多工位旋转平台组件、极片上表面除尘组件、极片上tabneck拍照组件和四个第二极片真空吸附组件，所述第四多工位旋转平台组件沿着旋转方向依次设有第四上料工位、极片上表面除尘工位、极片上tabneck拍照工位和第四下料工位，所述极片上表面除尘组件位于极片上表面除尘工位，所述极片上tabneck拍照组件位于极片上tabneck拍照工位，所述四个第二极片真空吸附组件朝上设置在第四多工位旋转平台组件上分别对应第四上料工位、极片上表面除尘工位、极片上tabneck拍照工位和第四下料工位。4.根据权利要求1所述的一种锂电池高速负极激光制片叠片一体机，其特征在于：所述正极片复合单元供料机构包括弹夹组件、第一前后转移组件、第一弹夹转移组件、第二弹夹转移组件和第二前后转移组件，所述第一弹夹转移组件的一端与第二弹夹转移组件的一端相接，所述第一前后转移组件位于第一弹夹转移组件的一侧与第一弹夹转移组件相接，所述第二前后转移组件位于第二弹夹转移组件的一侧与第二弹夹转移组件相接；所述弹夹组件包括支撑板、若干个料仓和升降结构，所述若干个料仓并排设置在支撑板上，每个料仓的底部均设置有升降结构，所述升降结构包括第一电机、减速机和顶升板，所述减速机的输入轴与第一电机连接，所述减速机的输出轴与顶升板连接；所述第一前后转移组件包括第一支架、第二电机、第一传动结构、第一同步带和第二同步带，所述第一传动结构、第二电机设置在第一支架上，所述第二电机与第一传动结构连接，所述第一同步带和第二同步带左右相对设置在第一传动结构上且朝向第一弹夹转移组件；所述第一弹夹转移组件包括第二支架、第一左右转移链条、第二左右转移链条、第一前后转移装置和第一升降气缸，所述第一左右转移链条和第二左右转移链条前后相对设置在第二支架上，所述第一左右转移链条与第二左右转移链条之间升降设置有第一前后转移装置，所述第一升降气缸设置在第一前后转移装置的底部，所述第一前后转移装置包括第三支架、第三电机、第二传动结构、第三同步带和第四同步带，所述第二传动结构、第三电机设置在第三支架上，所述第三电机与第二传动结构连接，所述第三同步带和第四同步带左右相对设置在第二传动结构上且朝向第一前后转移组件；
所述第二弹夹转移组件包括第四支架、第三左右转移链条、第四左右转移链条、第二前后转移装置和第二升降气缸，所述第三左右转移链条和第四左右转移链条前后相对设置在第四支架上，所述第三左右转移链条与第四左右转移链条之间升降设置有第二前后转移装置，所述第二升降气缸设置在第二前后转移装置的底部，所述第二前后转移装置包括第五支架、第四电机、第三传动结构、第五同步带和第六同步带，所述第三传动结构、第四电机设置在第五支架上，所述第四电机与第三传动结构连接，所述第五同步带和第六同步带左右相对设置在第三传动结构上且朝向第二前后转移组件；所述第二前后转移组件包括第六支架、第五电机、第四传动结构、第七同步带和第八同步带，所述第四传动结构、第五电机设置在第六支架上，所述第五电机与第四传动结构连接，所述第七同步带和第八同步带左右相对设置在第四传动结构上且朝向第二弹夹转移组件。5.根据权利要求1所述的一种锂电池高速负极激光制片叠片一体机，其特征在于：所述正负极片叠台机构包括负极片出料搬运组件、负极片输送组件、负极片纠偏台、负极片搬运组件、正极片出料搬运组件、正极片输送组件、正极片纠偏台、正极片搬运组件和多工位叠台组件，所述负极片输送组件的一端与负极片激光制片机构的下料端对接，并设置有负极片出料搬运组件，所述负极片输送组件的另一端与负极片纠偏台对接，所述负极片纠偏台上设置有负极片搬运组件，所述正极片输送组件的一端与正极片复合单元供料机构对接，并设置有正极片出料搬运组件，所述正极片输送组件的另一端与正极片纠偏台对接，所述正极片纠偏台上设置有正极片搬运组件，所述多工位叠台组件位于负极片纠偏台与正极片纠偏台之间，所述多工位叠台组件包括等待位叠台、叠片位叠台和下料位叠台，三个工位叠台可同时进行工作并可回流。6.根据权利要求1所述的一种锂电池高速负极激光制片叠片一体机，其特征在于：所述电芯下料机械手机构包括平移组件、旋转组件和多工位夹爪，所述旋转组件活动设置在平移组件上，所述多工位夹爪设置在旋转组件上。7.根据权利要求1所述的一种锂电池高速负极激光制片叠片一体机，其特征在于：所述电芯预压机构包括升降电机、上下压板组件和压力检测器，所述升降电机与上下压板组件连接，所述压力检测器设置在上下压板组件上。8.根据权利要求1所述的一种锂电池高速负极激光制片叠片一体机，其特征在于：所述成品装盘机构包括空盘转移组件、第一升降组件、拖盘转移组件、第二升降组件、满盘转移组件和电芯搬运机器人，所述空盘转移组件和满盘转移组件左右相对设置，所述拖盘转移组件位于空盘转移组件和满盘转移组件的上方，所述空盘转移组件的一端对应拖盘转移组件设置有第一升降组件，所述满盘转移组件的一端对应拖盘转移组件设置有第二升降组件，所述电芯搬运机器人设置在第二升降组件的一侧。

技术总结
本发明公开一种锂电池高速负极激光制片叠片一体机，包括机架及设置在机架上的负极片供料机构、负极片激光制片机构、正极片复合单元供料机构、正负极片叠台机构、电芯下料机械手机构、电芯预压机构、电芯转移机械手机构、电芯热压机构、成品转移机械手机构和成品装盘机构。负极片供料机构为负极片激光制片机构提供成卷负极片；负极片激光制片机构将成卷负极片制成若干个单体负极片；正极片复合单元供料机构为正负极片叠台机构提供正极片复合单元；正负极片叠台机构将正极片复合单元与负极片叠成电芯；电芯预压机构对电芯初步压实后通过电芯热压机构对电芯压实；成品装盘机构用于将成品电芯装盘后流转到下一工序。本发明生产效率高，成品良率高。成品良率高。成品良率高。


技术研发人员：唐近杰 郭钦沛 范全 蒋鹏 杨承
受保护的技术使用者：东莞市雅康精密机械有限公司
技术研发日：2023.07.06
技术公布日：2023/10/11