[发明专利]一种旋臂式自动正负极片装配方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种自动极片装配方法及系统，尤其是涉及一种旋臂式自动极片装配方法及系统。本发明还可以应用于对可充电电池特别是锂离子电池或电容器储能元器件的自动化生产设备或产品装配单元及装配流水线。

背景技术

现代社会，随着对绿色环保能源需求量的持续扩大，可充电电池特别是锂离子电池的重要性越来越突出。而对以相互绝缘间隔叠放的正负极片组件为核心部件的可充电电池特别是锂离子电池极片装配过程的自动化而言，却一直滞后于电池行业的发展。比如，在一些工厂还是以手工的方法来完成正负极片的装配过程，总是难以满足目前对此类产品产量和质量的要求。目前已有些大型公司提供一种以PLC控制的往复式极片自动装片机样机，虽然有了进步，还是存在一些缺点，主要是可靠性差且产量也不高还不能满足生产要求，可能会造成差错和一些意外的损失。而且现在对大容量可充电电池特别是锂离子电池的需求不断提高，旋臂式自动装片方法和系统还没有在锂离子电池极片装配过程的自动化上得到充分利用。旋臂式自动装片方法和系统将很有发展前景。

此外，在电容生产设备等方面，都经常需要一种旋臂式自动装片方法和系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种旋臂式自动装片方法，以便能够有效的实现锂离子电池或电容器等储能元器件正负极片的装配自动化。

本发明的另一个目的是提供一种旋臂式自动装片系统，能够通过上述的方法实现正负极片的装配自动化，实施计算机数字控制，以提高相应产品的产量质量及一致性。

本发明的目的是这样实现的：一种旋臂式自动装片方法，包括步骤：

a)、对叠放在正负极片匣中的极片逐片分离、验片，并移送到各自的待装配位置；

b)、将隔离膜开卷导向张紧纠偏，并用摆臂布膜于正负极片之间；

c)、用两组开闭宽度可控相向旋转的旋臂分别将位于各自待装配位置的正负极片交替安装于隔离膜之间，并在工作台上压紧成叠；

d)、分别对已装正负极片记数；

e)、上述d)的记数达到设定后，主、副工作台运动形成高度差以便于整叠组件夹持，夹持并移位后主、副工作台可复位；

f)、夹持整叠组件缠绕隔离膜数圈于组件外部，并将膜切断；

g)、移动已切断膜材，并经缠绕包裹的组件至捆扎胶带工位贴扎捆绑胶带以保持组件的几何形状，并依次移出；

h)、配置计算机数字控制系统，用伺服步进或调速电机驱动辅助以压缩空气及真空执行元件完成上述过程的实现和程序控制。

本发明所述的步骤a)还包括，所述的正负极片经裁切成外形一致的形状，并成叠整齐有序分别码放于正、负极片供料匣中，经分离后通过极片验片机构验片后由可左右倾斜的翻板机构分离正常片与异常片，异常片送入暂存匣以避免停机，正常的正、负极片则分别通过各自的翻版机构逐片被分别移位到相应的待装配位置，保持系统连续正常的运行。

本发明所述的步骤所述的步骤b)、c)，隔离膜是以卷筒状供料并根据实时反馈信息进行调整开卷、张紧、纠偏，所述的摆臂采用左右摆动的方式实现在正、负极片间布膜的。

本发明所述的步骤e)的工作台是由主、副工作台构成，其副工作台内嵌于主工作台之中，副工作台台面在下降过程中由固定于主工作台机构下部可压紧或张开的左右压板及副工作台定位装置提供定位，下降一定高度后副工作台被一顶杆阻挡，主工作台则保持继续下降，从而主副工作台间形成一定高度差，而在主工作台上升时，高于该顶杆高度后，重新托起副工作台，至副工作台上表面与主工作台上表面高度一致，从而达到复位目的。

本发明所述的步骤f)的自动夹持整叠组件缠绕隔离膜是与工作台主/副升降机构配合进行的；所述的整叠组件缠绕隔离膜和将膜切断是在自动真空吸附张紧机构的配合下进行的。

本发明步骤g)还包括，所述的贴扎捆绑胶带是在整叠经过缠绕的组件移动过程中实现的；所述的依次移出是由夹持移位机构驱动并与贴扎捆绑胶带同步进行的；所述的夹持缠绕移位机构在夹持着组件右移过程中，在真空吸附张紧的帮助下完成膜的缠绕后移到切断位将膜切断，接着经由有压紧装置连接的压板所构成的约束力通道中继续右移过程中实现胶带捆扎切断及成品组件依次由夹爪提供的推力，并以后者顶推前者的方法顺序移出，之后将夹爪打开，等待下一循环的。

本发明所述的步骤h)还包括，整个过程均由计算机数字控制系统CNC、可编程控制器PLC、单片机及嵌入式系统配合运作以实现实时反馈、监测和过程程序控制的。