專利名稱：一種自動封膜機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電池制造機械設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種用于生產(chǎn)疊片式 鋰離子電池電芯的自動封膜機。
背景技術(shù)：
一般的疊片式鋰離子二次電池，包括正極、隔膜、負(fù)極以及非水電解 液，收納于電池外殼中，開口部由蓋板密封，正極片是由含有能嵌入及脫出 鋰離子的鋰與過渡金屬的復(fù)合氧化物為活性物質(zhì)涂敷在鋁箔基體表面而形
成，由鋁箔基體延伸出來的細(xì)頸部分為正極片的集流體；負(fù)極片是由含有能 嵌入及脫出鋰離子的碳材料為活性物質(zhì)涂敷在銅箔基體表面而形成，由銅箔
基體延伸出來的細(xì)頸部分為負(fù)極片的集流體正、負(fù)極以片狀形式依次層疊
排布于帶狀隔膜的兩面而形成極片。
該種疊片式鋰離子電池的生產(chǎn)，是區(qū)別于一般鋰電池的巻繞式的鋰電池
生產(chǎn)工藝，其流程主要包括拉漿、制片、封膜、疊片、套殼等工序；其中， 封膜工序則是這其中至關(guān)重要的一個環(huán)節(jié)，其工藝水平?jīng)Q定了電池質(zhì)量和生 產(chǎn)效率；以往采用的封膜方式，主要有手工疊片法、機器纏繞法等，如中國 實用新型專利"CN2687855Y"名稱為"電芯疊片機"的專利公開了一種電 芯疊片機，它在機架上分別設(shè)有工作臺、電芯片輸送機構(gòu)、隔離膜擺動機構(gòu) 以及隔離膜壓緊機構(gòu)；其中，電芯片輸送機構(gòu)由兩個可做水平和垂直運動的 真空吸盤構(gòu)成，兩個真空吸盤位于工作臺上方；隔離膜擺動機構(gòu)由位于同一 垂直面內(nèi)、且可做水平運動的兩組輥子構(gòu)成，輥子組亦位于工作臺上方；隔 離膜壓緊機構(gòu)則由兩根可做水平運動的壓條構(gòu)成，兩根壓條分別位于工作臺 臺面上方兩側(cè)；該種結(jié)構(gòu)雖然可代替工人手工操作，能實現(xiàn)批量生產(chǎn)；其工 作流程為其中一吸盤取料，再壓料，通過隔離膜翻折蓋住電芯片；另一吸 盤取料，再壓料，通過隔離膜翻折蓋住電芯片；如此周而復(fù)始，完成電芯的 制作過程。然而，該種機構(gòu)采用的封膜方式是通過隔離膜將芯片依次疊加在
一起，適用于非切斷式的疊片式鋰離子的極片封膜；經(jīng)過多次計算其生產(chǎn)出
的產(chǎn)品，其外腔寬度精度達(dá)不到士0.1mm、熱封溫度精度達(dá)不到土 0.5 ° ， 因此，很難滿足切斷式疊片式鋰離子電池極片封膜高精度的要求；且還具有
極片容易劃傷隔膜、隔膜打皺、生產(chǎn)效率低等缺陷。
實用新型內(nèi)容
本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種封膜精度高、隔膜不會劃傷、 打皺，且生產(chǎn)效率高的自動封膜機。
本實用新型是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的
本實用新型的一種自動封膜機，
其包括包括機架，設(shè)置在該機架一端的、用于輸送完成制片步驟后待 封膜極片的上料機構(gòu)，設(shè)置在該機架另一端的、用于接收完成封膜步驟的收 料機構(gòu)，其中，還包括設(shè)置在該上料機構(gòu)和收料機構(gòu)之間的、用于完成經(jīng) 過該上料機構(gòu)輸送入極片的封膜步驟的封膜執(zhí)行機構(gòu)，以及用于控制所述上 料機構(gòu)、封膜執(zhí)行機構(gòu)、收料機構(gòu)順序工作的控制機構(gòu)，其中，該封膜執(zhí)行 機構(gòu)包括用來引出并糾偏隔膜位置的隔膜糾偏放巻裝置，用于夾送由上料 機構(gòu)輸送的極片、并在封膜步驟中保持隔膜與極片相對位置的同步夾送裝 置、用于將極片和隔膜熱封在一起的熱封裝置；該種自動封膜機能自動完成 取片、夾送、放巻、糾偏、熱封、切斷、收片等工作；其采用熱封前后隔膜 (極片)同步夾送裝置保證了在封膜步驟中保持隔膜與極片相對位置，使得 封膜精度高；同時還具有運行穩(wěn)定、生產(chǎn)效率高、隔膜不起皺等優(yōu)點。
作為改進(jìn)，所述上料機構(gòu)包括用于容置完成制片步驟后待封膜極片的 料盒和用于從該料盒中取/放極片的取/放片裝置。
作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述料盒包括用于容置完成制片步驟后 待封膜極片的盒體，用于整理容置在盒體內(nèi)待封膜極片位置的齊片結(jié)構(gòu)，設(shè) 置在所述盒體內(nèi)與所述控制機構(gòu)連接、用于檢測盒體內(nèi)極片信息的接近傳感 器0
進(jìn)一步的，所述齊片結(jié)構(gòu)包括分別設(shè)置在待封膜極片長度方向和寬度 方向上、用于推動極片的齊片推板，分別帶動該齊片推板沿待封膜極片長度 方向和寬度方向上往復(fù)運動的齊片動力單元；所述盒體包括料盒底板、料 盒側(cè)板，所述接近傳感器設(shè)置在料盒底板上；該自動封膜機中，取/放片裝
置每次從料盒中取片前，先通過安裝在料盒底板—匕的傳感器對料盒內(nèi)極片進(jìn) 行檢測，當(dāng)料盒為空時，控制機構(gòu)控制該自動封膜機暫停運作，等待操作工 進(jìn)行補料；當(dāng)在料盒中放入極片后，控制機構(gòu)控制該自動封膜機進(jìn)行重新啟 動，在取片之前，先由齊片動力單元推動齊片推板對盒體內(nèi)的極片進(jìn)行齊片 位置整理，保證了每個極片熱封周期從一開始就具有高的位置精度。
在上述機構(gòu)的基礎(chǔ)上，所述取/放片裝置包括了用于吸附所述料盒中極 片的真空吸盤、用于驅(qū)動真空吸盤在Y向往復(fù)運動的取/放片驅(qū)動件和用于 驅(qū)動真空吸盤在X向往復(fù)運動的無桿驅(qū)動件；該真空吸盤通過吸盤架安裝在 取/放片驅(qū)動件上，取/放片驅(qū)動件通過連接板與無桿驅(qū)動件連接；取片 時，取/放片驅(qū)動件下壓，然后打開真空，將極片吸附在真空吸盤上；然 后，由無桿驅(qū)動件將極片連同吸盤和取/放片驅(qū)動件移動到無桿氣缸右端， 即同步夾送裝置左端的上方，到位后取/放片驅(qū)動件再次下壓，將極片置于 己經(jīng)由下糾偏放巻機構(gòu)牽引出的隔膜之上。
作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述同步夾送裝置包括用于承載經(jīng)熱封后的極片的 夾送面板，用于驅(qū)動同步夾送裝置同步動作的同步驅(qū)動件，用于夾緊熱封后 的極片的夾持部件及用于傳輸所述夾持部件的傳送結(jié)構(gòu)，用于保持隔膜與極 片相對位置的保持機構(gòu)；所述同步驅(qū)動件通過傳送結(jié)構(gòu)帶動夾持部件從導(dǎo)軌 右端左移一個步長，再將極片和隔膜同時夾緊。
進(jìn)一步的，所述傳送結(jié)構(gòu)包括手指夾緊驅(qū)動件，及安裝在手指夾緊驅(qū)動 件上的、用于夾持極片的同步手指；以及可供手指夾緊驅(qū)動件和同步手指定 向移動的導(dǎo)軌，及安裝導(dǎo)軌的導(dǎo)軌基座；及由夾持部件通過萬向軸承連接 的、用于驅(qū)動手指夾緊驅(qū)動件和同步手指移動的連桿；及與夾持部件相連接 的、用于驅(qū)動夾持部件移動的導(dǎo)桿；其中，所述夾持部件安裝在連桿遠(yuǎn)離料 盒的一端，所述手指夾緊驅(qū)動件通過連接機構(gòu)安裝在導(dǎo)軌基座之上；保持機 構(gòu)安裝在導(dǎo)桿遠(yuǎn)離料盒的一端；該傳送部件可用來傳輸夾持部件。
作為改進(jìn)，所述隔膜糾偏放巻裝置為設(shè)置在機架上位于同步夾送裝置 同一側(cè)的、可引出和糾偏隔膜的上隔膜糾偏放巻裝置；及位于相對同步夾送 裝置另一側(cè)的、可引出和糾偏隔膜的下隔膜糾偏放巻裝置；所述上、下隔膜 糾偏放巻裝置均包括用于糾偏隔膜的糾偏部件和用于引出隔膜的放巻機構(gòu)； 所述放巻機構(gòu)均整體安裝在糾偏部件之上；這種結(jié)構(gòu)安裝方便，結(jié)構(gòu)合理。
進(jìn) 一 步的，所述糾偏部件包括有用于糾偏隔膜的糾偏面板，及設(shè)置在糾
偏面板上的糾偏接近開關(guān)導(dǎo)軌；所述放巻機構(gòu)包括有為糾編放巻機構(gòu)提供驅(qū)
動力的放巻驅(qū)動部件，及由放巻驅(qū)動部件驅(qū)動的氣脹軸，及安裝在氣脹軸上 的、可引出隔膜的隔膜巻，及靠近隔膜巻的二個固定導(dǎo)輪，及位于二個固定 導(dǎo)輪之間的、可為隔膜提供張力的浮動輪，及可安裝浮動輪的導(dǎo)軌，及位于 導(dǎo)軌相對氣脹軸的另一側(cè)設(shè)置的上放巻過輪，及位于導(dǎo)軌側(cè)的、可控制放巻 驅(qū)動的浮動輪接近開關(guān)，及用于安裝該隔膜糾偏放巻裝置各部件的放巻面
板；隔膜由隔膜巻牽引出，繞過近隔膜巻的固定導(dǎo)輪再繞過浮動輪、另一固
定導(dǎo)輪、上放巻過輪、再穿過極片與熱封裝置之間的間隙(貼近極片)，熱
封完成后與下放巻隔膜將極片封在上下隔膜熱封形成的內(nèi)腔之中；所述浮動 輪安裝在導(dǎo)軌上，位于兩個固定導(dǎo)輪之間，并由浮動輪自重提供隔膜張力； 導(dǎo)軌側(cè)安裝有放巻啟動開關(guān)、放巻停開關(guān)、停機位開關(guān)，可控制放巻驅(qū)動， 使浮動輪在放巻啟動和放巻停之間位置間往返；同時PLC根據(jù)檢測隔膜位置 的傳感器提供的信號，控制驅(qū)動帶動糾偏部件對隔膜放巻機構(gòu)進(jìn)行糾偏，保 證隔膜相對極片位置的精確。
作為改進(jìn)，所述收料機構(gòu)包括用于切斷熱封步驟完成后極片的切斷機 構(gòu)、及位于切斷機構(gòu)之后的、用于收回切斷后極片的成品收片機構(gòu)；所述成 品收片機構(gòu)包括有用于傳送切斷后極片的傳送帶部件，及位于傳送帶部件之 后的，用于取/放由傳送帶部件傳送過來的極片的取/放片裝置，以及位于 取/放片裝置之后的，用于放置極片的成品料盒部件；切斷后的成品極片進(jìn) 入收片機構(gòu)后，滑入傳送帶再由傳送帶將極片傳送到傳感器設(shè)定位置，此時 傳送帶驅(qū)動停轉(zhuǎn)，由真空吸盤配合兩向組合氣缸(此部分同取/放片機構(gòu)) 將成品極片放入成品料盒，完成自動封膜機單片生產(chǎn)周期。
作為改進(jìn)，所述極片料盒與取/放片機構(gòu)之間還設(shè)置有用于將極片灰塵 吸走的吸塵機構(gòu)；該吸塵機構(gòu)包括有密閉的吸塵盒，及與吸塵盒一端連接 的、可進(jìn)行吹氣的吹氣機構(gòu)，及與吸塵盒另一端連接的、用于將極片表面的 灰塵和粉料帶走的真空源；在極片與隔膜接觸前(即進(jìn)行放片之前)，對極 片進(jìn)行吸塵處理，吸塵的具體技術(shù)方案為完成取片動作之后，將極片套入一 個密閉的吸塵盒內(nèi)，吸塵盒一端的吹氣機構(gòu)進(jìn)行吹氣，而另一端連接真空 源，從而將極片表面的灰塵和粉料帶走。
本實用新型的一種自動封膜機，由于在上料機構(gòu)和收料機構(gòu)之間依次設(shè)
置有可同步夾送極片的同步夾送裝置、用來引出和糾偏隔膜的隔膜糾偏放巻 裝置、將極片和隔膜熱封在一起的熱封裝置；所述機架上還設(shè)置有用來實現(xiàn) 自動化控制的控制機構(gòu)；該結(jié)構(gòu)能自動完成取片、夾送、放巻、糾偏、熱
封、切斷、收片等功能；其采用熱封前后隔膜(極片)同步夾送裝置和恒溫 控制，其外腔寬度精度可達(dá)土 0. lmm 、熱封溫度精度可達(dá)士 0.5 ° ，其運行 穩(wěn)定、生產(chǎn)效率高、隔膜不起皺等優(yōu)點。


為了易于說明，本實用新型由下述的較佳實施例及附圖作以詳細(xì)描述。
附圖1是本實用新型實施例中自動封膜機整體結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖2是本實用新型實施例中料盒的主視圖； 附圖3是本實用新型實施例中料盒的側(cè)視圖； 附圖4是本實用新型實施例中取/放片機構(gòu)示意圖； 附圖5是本實用新型實施例中同步夾送裝置的主視圖； 附圖6是本實用新型實施例中同步夾送裝置的俯視圖； 附圖7是本實用新型實施例中糾偏放巻機構(gòu)的主視圖； 附圖8是本實用新型實施例中糾偏放巻機構(gòu)的側(cè)視圖； 附圖9是本實用新型實施例中成品收片機構(gòu)的主視圖； 附圖10是本實用新型實施例中成品收片機構(gòu)的俯視圖； 附圖11是本實用新型實施例中自動封膜機動作工序流程圖。
具體實施方式
請參閱圖l所示，本實用新型的一種自動封膜機，其包括機架90，設(shè) 置在該機架90 —端的、用于輸送完成制片步驟后待封膜極片的上料機構(gòu)，設(shè) 置在該機架90另一端的、用于接收完成封膜步驟的收料機構(gòu)，其中，還包 括設(shè)置在該上料機構(gòu)和收料機構(gòu)之間的、用于完成經(jīng)過該上料機構(gòu)輸送入 極片的封膜步驟的封膜執(zhí)行機構(gòu)，以及用于控制所述上料機構(gòu)、封膜執(zhí)行機 構(gòu)、收料機構(gòu)順序工作的控制機構(gòu)(未圖示)，其中，該封膜執(zhí)行機構(gòu)包
括用來引出并糾偏隔膜位置的隔膜糾偏放巻裝置，用于夾送由上料機構(gòu)輸 送的極片、并在封膜步驟中保持隔膜400與極片相對位置的同步夾送裝置 7、用于將極片和隔膜熱封在一起的熱封裝置6 ;其中，所述上料機構(gòu)為取 /放片機構(gòu)3，當(dāng)然，也可為其他公知的上料機構(gòu)，如皮帶輪或機械手等直 接放料，這里不再贅述；所述隔膜糾偏放巻裝置為上、下隔膜糾偏放巻裝置 4、 5，所述收料機構(gòu)包括切斷機構(gòu)9 、成品收片機構(gòu)ll，當(dāng)然，也可為別 的收料機構(gòu)或通過人工直接取走；所述控制機構(gòu)為可編程控制器(PLC)及 由其控制的電磁閥，當(dāng)然，可編程控制器(PLC)也可為其他公知的控制機 構(gòu)，如單片機、工業(yè)計算機、微型計算機等等，這里不再贅述；該熱封裝
置6為采用恒溫控制；所述取/放片機構(gòu)3下設(shè)置有吸塵機構(gòu)2 。該種自動 封膜機能自動完成取片、夾送、放巻、糾偏、熱封、切斷、收片等工作；其 采用熱封前后隔膜(極片)同步夾送裝置保證了在封膜步驟中保持隔膜與極 片相對位置，使得封膜精度高；同時還具有運行穩(wěn)定、生產(chǎn)效率高、隔膜不 起芻皮等優(yōu)點。另，在本實施中，所有驅(qū)動均為氣缸，當(dāng)然也可為其它公知的 驅(qū)動，如電機等，這里不再贅述。
其中，如圖2至圖4所示，所述取/放片機構(gòu)3包括用于容置完成制片 步驟后待封膜極片的料盒1和用于從該料盒中取/放極片的取/放片裝置；
取/放片機構(gòu)3以料盒1為中心位于自動封膜機---端；可用來放料和進(jìn)行取 /放片；所述料盒l(wèi)包括用于容置完成制片步驟后待封膜極片的盒體，用 于整理容置在盒體內(nèi)待封膜極片位置的齊片結(jié)構(gòu)，設(shè)置在所述盒體內(nèi)與所述
控制機構(gòu)連接、用于檢測盒體內(nèi)極片信息的接近傳感器12。所述齊片結(jié)構(gòu)包
括分別設(shè)置在待封膜極片長度方向和寬度方向上、用于推動極片的齊片推
板13，分別帶動該齊片推板13沿待封膜極片長度方向和寬度方向上往復(fù)運動 的齊片動力單元14，在本實施例中為兩個齊片氣缸，當(dāng)然，也可為別的動力 單元，如電機等；所述盒體包括料盒底板19、料盒側(cè)板20，所述接近傳感 器12設(shè)置在料盒底板19上；取片前通過齊片推板13對料盒1內(nèi)的極片進(jìn)行齊 片，保證了一個極片熱封周期從一開始就具有高的位置精度。所述吸塵機構(gòu) 設(shè)置在極片料盒1與取/放片機構(gòu)3之間，該吸塵機構(gòu)包括有密閉的吸塵 盒，及與吸塵盒一端連接的、可進(jìn)行吹氣的吹氣機構(gòu)，及與吸塵盒另一端連 接的、用于將極片表面的灰塵和粉料帶走的真空源(均未圖示)；在極片與 隔膜接觸前(即進(jìn)行放片之前)，對極片進(jìn)行吸塵處理；吸塵機構(gòu)采用吹塵
和大流量負(fù)壓吸塵的方式，能有效去除極片表面可能附著的灰塵和粉料，從
而保障了電池安全和質(zhì)量。所述取/放片裝置包括了立柱22、立柱基座21、 用于吸附所述料盒中極片的真空吸盤18、用于驅(qū)動真空吸盤在Y向往復(fù)運動 的取/放片驅(qū)動件16和用于驅(qū)動真空吸盤在X向往復(fù)運動的無桿驅(qū)動件17， 在本實施中，所述的驅(qū)動為氣缸，當(dāng)然也可為別的驅(qū)動，如電機等；真空吸 盤18通過吸盤架安裝在取/放片驅(qū)動件16上，取/放片驅(qū)動件16通過連接板 與無桿驅(qū)動件17連接。在完成吸塵之后，再由取/放片機構(gòu)將極片置于下層 隔膜之上，將隔膜和極片夾緊在一起之后再讓取/放片機構(gòu)移開，保證了極 片的定位精度。
如圖5和圖6所示，所述同步夾送裝置7包括用于承載經(jīng)熱封后的極 片的夾送面板35、用于驅(qū)動同步夾送裝置同歩動作的同步驅(qū)動件36、用于夾 緊熱封后的極片的夾持部件37;及用于傳輸所述夾持部件37的傳送結(jié)構(gòu)；用 于保持隔膜與極片相對位置的保持機構(gòu)8 ;其中，所述保持機構(gòu)8安裝在導(dǎo) 桿38遠(yuǎn)離料盒的一端；所述傳送結(jié)構(gòu)包括手指夾緊驅(qū)動件40，及安裝在手指 夾緊驅(qū)動件40上的、用于夾持極片的同步手指43;以及可供手指夾緊驅(qū)動件 40和同步手指43定向移動的導(dǎo)軌39，及安裝導(dǎo)軌39的導(dǎo)軌基座；及由夾持部 件37通過萬向軸承41連接的、用于驅(qū)動手指夾緊驅(qū)動件40和同步手指43移動 的連桿42;及與夾持部件37相連接的、用于驅(qū)動夾持部件37移動的導(dǎo)桿38; 其中，所述夾持部件37安裝在連桿42遠(yuǎn)離料盒的一端，連桿42另一端為手指 夾緊驅(qū)動件40通過連接機構(gòu)安裝在導(dǎo)軌基座之上；同步驅(qū)動件36推動與夾持 部件通過萬向軸承41連接的連桿42，進(jìn)而帶動手指夾緊驅(qū)動件40和同步手指 43從導(dǎo)軌39右端左移一個步長，再將極片和隔膜同時夾緊。同步夾送的意義 在于將熱封裝置置于同步夾送裝置7之間，對熱封前后的隔膜和極片進(jìn)行等 長拖曳， 一個步長等于單個帶隔膜的成品極片寬度。這樣便保證了熱封的精 度，避免封住邊等不良的出現(xiàn)。
如圖7和圖8所示，所述隔膜糾偏放巻裝置為上、下隔膜糾偏放巻裝 置，均包括用于糾偏隔膜的糾偏部件33和用于引出隔膜的放巻機構(gòu)，可引出 和糾偏隔膜；上糾偏放巻機構(gòu)設(shè)置在機架上位于同步夾送裝置的同一側(cè)，下 糾偏放巻機構(gòu)位于相對同步夾送裝置的另一側(cè)；上下隔膜放巻機構(gòu)均整體安 裝在糾偏部件33之上，安裝方便，結(jié)構(gòu)合理；所述糾偏部件33包括有用于糾 偏隔膜的糾偏面板26，及設(shè)置在糾偏面板26上的糾偏接近開關(guān)導(dǎo)軌34;所述
放巻機構(gòu)包括有為糾編放巻機構(gòu)提供驅(qū)動力的放巻驅(qū)動部件27，及由放巻驅(qū)
動部件27驅(qū)動的氣脹軸29，及安裝在氣脹軸29上的、可引出隔膜的隔膜巻 28，及靠近隔膜巻28的二個固定導(dǎo)輪30，及位于二個固定導(dǎo)輪30之間的、可 為隔膜提供張力的浮動輪31,及可安裝浮動輪31的導(dǎo)軌24，及位于導(dǎo)軌24相 對氣脹軸29的另一側(cè)設(shè)置的上放巻過輪32，及位于導(dǎo)軌24側(cè)的、可控制放巻 驅(qū)動的浮動輪接近開關(guān)，及用于安裝該隔膜糾偏放巻裝置各部件的放巻面板 23;所述隔膜由隔膜巻28牽引出，繞過近隔膜巻28的固定導(dǎo)輪30再繞過浮動 輪3K另一固定導(dǎo)輪30、上放巻過輪32、再穿過極片與熱封裝置之間的間隙 (貼近極片)，熱封完成后與下放巻隔膜將極片封在上下隔膜熱封形成的內(nèi) 腔之中；所述浮動輪31安裝在導(dǎo)軌24上，位于兩個固定導(dǎo)輪30之間，并由浮 動輪31自重提供隔膜張力；所述浮動輪接近開關(guān)包括放巻啟動開關(guān)100 、放 巻停開關(guān)200 、停機位開關(guān)300;使浮動輪31在放巻啟動和放巻停位置間往 返；同時可編程控制器(PLC)根據(jù)檢測隔膜位置的傳感器提供的信號，控 制驅(qū)動帶動糾偏部件33對隔膜放巻機構(gòu)進(jìn)行糾偏，保證隔膜相對極片位置的 精確。
隔膜相對極片的位置精度，通過放巻的同時對隔膜位置進(jìn)行糾偏調(diào)整來 實現(xiàn)，保證了上下隔膜、極片初始位置精度和相對位置精度之后，還需要將 這種相對位置的精度保證到熱封完成，所以在上下隔膜和極片到達(dá)熱封位置 之前，應(yīng)保證極片一直與下層的隔膜處于相對固定的狀態(tài)。熱封的完成，在 同步夾送裝置的同步手指和夾持部件之間。因此熱封左右側(cè)隔膜和極片的固 定定位，保證了隔膜和極片相對位置和絕對位置的高精度，從而保證了熱封 的高精度。
切斷機構(gòu)位于同步夾送裝置之后，每次完成一次同步夾送之后，會有一 個熱封后極片進(jìn)入切斷機構(gòu)需要被切斷，同時在熱封裝置上有一個極片需要 被熱封，這兩者可以同時進(jìn)行；切斷時候的極片，可以由人工轉(zhuǎn)走，也可以 通過自動化手段將其收集起來。
如圖9和圖10所示，所述收料機構(gòu)包括用于切斷熱封步驟完成后極片的 切斷機構(gòu)、及位于切斷機構(gòu)之后的、用于收回切斷后極片的成品收片機構(gòu) 11;所述成品收片機構(gòu)ll包括有用于傳送切斷后極片的傳送帶部件，及位于 傳送帶部件之后的，用于取/放由傳送帶部件傳送過來的極片的取/放片裝 置，以及位于取/放片裝置之后的，用于放置極片的成品料盒部件。所述傳
送帶部件設(shè)置在切斷機構(gòu)之后，包括提供驅(qū)動力的驅(qū)動54，及設(shè)置在驅(qū)動54 上的驅(qū)動輪51，及通過傳送帶46與驅(qū)動輪51相連的從動輪45，及用于承載極 片的吸盤底板47;成品料盒部件包括了成品料盒52和料盒基座53，成品料盒 52直接安置于料盒基座53的凹槽中；所述成品收片機構(gòu)ll可自動收集成品。
本實用新型自動封膜機具體工作步驟為如圖11所示，在每次取片
前，先通過安裝在料盒底板19上的傳感器12對料盒內(nèi)極片進(jìn)行檢測，當(dāng)料盒 為空時，自動封膜機暫停運作，等待操作工進(jìn)行補料；放入極片后，再對自 動封膜機進(jìn)行重新啟動，在取片之前，先由齊片氣缸14推動齊片推板13進(jìn)行 齊片；當(dāng)檢測有片時進(jìn)行取片，取/放片驅(qū)動件16下壓，然后打開真空，將 極片吸附在真空吸盤18上，極片被提起后再進(jìn)行吸塵，吸塵的具體技術(shù)方案 為完成取片動作之后，將極片套入一個密閉的吸塵盒內(nèi)，吸塵盒一端的吹氣 機構(gòu)進(jìn)行吹氣，而另一端連接真空源，從而將極片表面的灰塵和粉料帶走； 吸塵結(jié)束后，由無桿驅(qū)動件17將極片連同吸盤18和取/放片驅(qū)動件16移動到 無桿氣缸17右端，即同步夾送裝置7左端的上方，到位后取/放片驅(qū)動件16 再次下壓，將極片置于已經(jīng)由下糾偏放巻機構(gòu)5牽引出的隔膜之上；極片置 于同步夾送裝置7上的隔膜之上后，同步驅(qū)動件36推動與夾持部件37通過萬 向軸承41連接的連桿42，進(jìn)而帶動手指夾緊驅(qū)動件40和同步手指43從導(dǎo)軌39 右端左移一個步長，再將極片和隔膜同時夾緊，此時，取/放片機構(gòu)3返回 準(zhǔn)備下一次的取片；熱封完成后與下放巻隔膜將極片封在上下隔膜熱封形成 的內(nèi)腔之中；自動封膜機運轉(zhuǎn)時，同步夾送裝置7的夾持部件37夾緊熱封后 的極片(包括上下兩層隔膜)，由導(dǎo)桿38左端右移一個步長，牽引隔膜和左 端同步手指43夾持的極片同步動作，此同步夾送的動作，則是通過夾送機構(gòu) 中同步手指43、連桿42、同步驅(qū)動件36和夾持部件37的同步動作實現(xiàn)的；一 次夾送完成之后，由保持機構(gòu)8將隔膜、極片壓緊定位；同步手指43、連桿 42、夾持部件37由同步驅(qū)動件36帶動返回，準(zhǔn)備下次同步夾送。熱封和切斷 的動作獨立同時動作。極片由切斷機構(gòu)9切斷，切斷后的成品極片進(jìn)入收片 機構(gòu)11后，滑入傳送帶46再由傳送帶46將極片傳送到傳感器設(shè)定位置，此時 傳送帶46驅(qū)動停轉(zhuǎn)，由真空吸盤48配合兩向組合氣缸(此部分同取/放片機 構(gòu))將成品極片放入成品料盒，完成自動封膜機單片生產(chǎn)周期。
該自動封膜機采用熱封前后隔膜(極片)同步夾送裝置和恒溫控制，封 膜后，經(jīng)過多次計算，其外腔寬度精度可達(dá)土0.1mm、熱封溫度精度可達(dá)士
0.5 ° ，其運行穩(wěn)定、生產(chǎn)效率高、隔膜不起皺等優(yōu)點。
其生產(chǎn)效率則可根據(jù)附圖11所示的動作時序來計算本實用新型單個極片 的熱封周期，為方便計算，這里以連續(xù)生產(chǎn)進(jìn)行時極片生產(chǎn)周期為例(忽略 開機時的生產(chǎn))，如附圖ll所示時序，與熱封工序同時進(jìn)行的工序可以有 切斷、放片；而與夾送和保持可同時進(jìn)行的則有取片、糾偏放巻、吸塵、 收片；而其他的動作，則與熱封、夾送、保持均可同時完成。也就是說，單 個極片的生產(chǎn)周期T、熱封周期T熱封、夾送T夾送、保持周期T保狩:的關(guān) 系為T二T熱封+T *送+T 打:，這與以往的封膜方式和設(shè)備相比，本實用 新型具有更高的生產(chǎn)效率。
而隔膜起皺問題的解決，則可以通過放巻時對隔膜施加恒定的張力，保 證隔膜熱封前處于張緊、平整的狀態(tài)來解決。
本實用新型的一種自動封膜機，由于在上料機構(gòu)和收料機構(gòu)之間依次設(shè) 置有可同步夾送極片的同步夾送裝置、用來引出和糾偏隔膜的隔膜糾偏放巻 裝置、將極片和隔膜熱封在一起的熱封裝置；所述機架上還設(shè)置有用來實現(xiàn) 自動化控制的控制機構(gòu)；該結(jié)構(gòu)能自動完成取片、夾送、放巻、糾偏、熱 封、切斷、收片等功能；其采用熱封前后隔膜(極片)同步夾送裝置和恒溫 控制，其外腔寬度精度可達(dá)士 0. lmm 、熱封溫度精度可達(dá)土 0.5 ° ，其運行
穩(wěn)定、生產(chǎn)效率高、隔膜不起皺等優(yōu)點。
以上所述之具體實施方式
為本實用新型的較佳實施方式，并非以此限定 本實用新型的具體實施范圍，凡依照本實用新型之形狀、結(jié)構(gòu)所作的等效變 化均在本實用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1. 一種自動封膜機，包括機架，設(shè)置在該機架一端的、用于輸送完成制片步驟后待封膜極片的上料機構(gòu)，設(shè)置在該機架另一端的、用于接收完成封膜步驟的收料機構(gòu)；其特征在于還包括設(shè)置在該上料機構(gòu)和收料機構(gòu)之間的、用于完成經(jīng)過該上料機構(gòu)輸送入極片的封膜步驟的封膜執(zhí)行機構(gòu)，以及用于控制所述上料機構(gòu)、封膜執(zhí)行機構(gòu)、收料機構(gòu)順序工作的控制機構(gòu)；所述封膜執(zhí)行機構(gòu)包括用來引出并糾偏隔膜位置的隔膜糾偏放卷裝置，用于夾送由上料機構(gòu)輸送的極片、并在封膜步驟中保持隔膜與極片相對位置的同步夾送裝置、用于將極片和隔膜熱封在一起的熱封裝置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動封膜機，其特征在于所述上料機構(gòu) 包括用于容置完成制片步驟后待封膜極片的料盒和用于從該料盒中取/放 極片的取/放片裝置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動封膜機，其特征在于所述料盒包 括用于容置完成制片步驟后待封膜極片的盒體，用于整理容置在盒體內(nèi)待 封膜極片位置的齊片結(jié)構(gòu)，設(shè)置在所述盒體內(nèi)與所述控制機構(gòu)連接、用于檢 測盒體內(nèi)極片信息的接近傳感器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的自動封膜機，其特征在于所述齊片結(jié)構(gòu) 包括分別設(shè)置在待封膜極片長度方向和寬度方向上、用于推動極片的齊片 推板，分別帶動該齊片推板沿待封膜極片長度方向和寬度方向上往復(fù)運動的 齊片動力單元；所述盒體包括料盒底板、料盒側(cè)板，所述接近傳感器設(shè)置 在料盒底板上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動封膜機，其特征在于所述取/放片 裝置包括了用于吸附所述料盒中極片的真空吸盤，用于驅(qū)動該真空吸盤在Y 向往復(fù)運動的取/放片驅(qū)動件和用于驅(qū)動真空吸盤在X向往復(fù)運動的無桿驅(qū) 動件件；所述取/放片裝置還包括吸盤架和連接板，所述真空吸盤通過該吸盤架安裝在所述取/放片驅(qū)動件上，所述取/放片驅(qū)動件通過連接板與無 桿驅(qū)動件連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的自動封膜機，其特征在于所述同步夾送 裝置包括用于承載經(jīng)熱封后極片的夾送面板，以及用于驅(qū)動同步夾送裝置 同步動作的同步驅(qū)動件，及用于夾緊熱封后極片的夾持部件，及用于傳輸所 述夾持部件的傳送結(jié)構(gòu)，及用于保持隔膜與極片相對位置的保持機構(gòu)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的自動封膜機，其特征在于所述傳送結(jié)構(gòu) 包括手指夾緊驅(qū)動件，及安裝在手指夾緊驅(qū)動件上的、用于夾持極片的同步 手指；以及可供手指夾緊驅(qū)動件和同步手指定向移動的導(dǎo)軌，及安裝導(dǎo)軌的 導(dǎo)軌基座；及由夾持部件通過萬向軸承連接的、用于驅(qū)動手指夾緊驅(qū)動件和 同步手指移動的連桿；及與夾持部件相連接的、用于驅(qū)動夾持部件移動的導(dǎo) 桿；其中，所述夾持部件安裝在連桿遠(yuǎn)離料盒的一端，所述手指夾緊驅(qū)動件 通過連接機構(gòu)安裝在導(dǎo)軌基座之上；所述保持機構(gòu)安裝在導(dǎo)桿遠(yuǎn)離料盒的一一山頓。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動封膜機，其特征在于所述隔膜糾偏 放巻裝置為設(shè)置在機架上位于同步夾送裝置同一側(cè)的、可引出和糾偏隔膜 的上隔膜糾偏放巻裝置；及位于相對同步夾送裝置另一側(cè)的、可引出和糾偏隔膜的下隔膜糾偏放巻裝置；所述上、下隔膜糾偏放巻裝置均包括用于糾偏 隔膜的糾偏部件和用于引出隔膜的放巻機構(gòu)；所述放巻機構(gòu)均整體安裝在糾 偏部件之上。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的自動封膜機，其特征在于所述糾偏部件 包括有用于糾偏隔膜的糾偏面板，及設(shè)置在糾偏面板上的糾偏接近開關(guān)導(dǎo) 軌；所述放巻機構(gòu)包括有為糾編放巻機構(gòu)提供驅(qū)動力的放巻驅(qū)動部件，及由 放巻驅(qū)動部件驅(qū)動的氣脹軸，及安裝在氣脹軸上的、可引出隔膜的隔膜巻， 及靠近隔膜巻的二個固定導(dǎo)輪，及位于二個固定導(dǎo)輪之間的、可為隔膜提供 張力的浮動輪，及可安裝浮動輪的導(dǎo)軌，及位于導(dǎo)軌相對氣脹軸的另一側(cè)設(shè) 置的上放巻過輪，及位于導(dǎo)軌側(cè)的、可控制放巻驅(qū)動的浮動輪接近開關(guān)，及 用于安裝該隔膜糾偏放巻裝置各部件的放巻面板。
10. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自動封膜機，其特征在于所述收料機構(gòu) 包括用于切斷熱封步驟完成后極片的切斷機構(gòu)、及位于切斷機構(gòu)之后的、用 于收回切斷后極片的成品收片機構(gòu)；所述成品收片機構(gòu)包括有用于傳送切斷 后極片的傳送帶部件，及位于傳送帶部件之后的、用于取/放由傳送帶部件 傳送過來的極片的取/放片裝置，以及位于取/放片裝置之后的，用于放置 極片的成品料盒部件。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動封膜機，其特征在于所述極片料盒 與取/放片機構(gòu)之間還設(shè)置有用于將極片灰塵吸走的吸塵機構(gòu)；所述吸塵機 構(gòu)包括有密閉的吸塵盒，及與吸塵盒一端連接的、可進(jìn)行吹氣的吹氣機構(gòu)， 及與吸塵盒另一端連接的、用于將極片表面的灰塵和粉料帶走的真空源。
專利摘要本實用新型是關(guān)于一種自動封膜機，包括機架、及設(shè)置在機架一端的用來放料的上料機構(gòu)及設(shè)置在機架另一端的用來收料的收料機構(gòu)，在上料機構(gòu)和收料機構(gòu)之間依次設(shè)置有可同步夾送極片的同步夾送裝置、用來引出和糾偏隔膜的隔膜糾偏放卷裝置、將極片和隔膜熱封在一起的熱封裝置；所述機架上還設(shè)置有用來實現(xiàn)自動化控制的控制機構(gòu)；該結(jié)構(gòu)能自動完成取片、夾送、放卷、糾偏、熱封、切斷、收片等功能；其采用熱封前后隔膜(極片)同步夾送裝置和恒溫控制，其外腔寬度精度可達(dá)±0.1mm、熱封溫度精度可達(dá)±0.5°，其運行穩(wěn)定、生產(chǎn)效率高、隔膜不起皺等優(yōu)點。
文檔編號H01M6/14GK201207415SQ200820093970
公開日2009年3月11日 申請日期2008年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月14日
發(fā)明者彪 劉, 王志輝, 許教練, 鐘飛云, 顧洪馳 申請人:比亞迪股份有限公司