技术领域
[0001] 本
发明涉及复合成型设备技术领域，具体涉及一种极片自动复合成型机。
背景技术
[0002] 锂
电池极
耳是锂电池的电芯中将正负极引出来的金属导体，锂电池极耳主要由两个极片和一个集
流体复合形成。目前还没有出现完全自动化的极耳复合设备，主要采用人工涂刷的方式将胶
水涂覆至集流体的两面后粘贴极片，最后经
过热压设备进行加
热压实形成极耳，但由于人员的操作熟料度不一，胶水涂刷一致性差，集流体与极耳粘贴不平整，造成极片和集流体复合
质量低，易出现开裂问题，良品率低，同时，人工操作效率低，企业生产成本高。
发明内容
[0003] 本发明针对
现有技术存在之缺失，提供一种极片自动复合成型机，其能实现极耳的完全自动化复合作业，极大提高了生产效率，同时提高集流体和极片的复合质量，良品率高，降低企业生产成本。
[0004] 为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：
[0005] 一种极片自动复合成型机，包括机台，所述机台上设有第一极片中转工位、第二极片中转工位、第一复合工位以及第二复合工位，所述第一极片中转工位的一侧设有用于将第一极片输送到第一极片中转工位的第一极片上料机构，所述第二极片中转工位的一侧设有用于将第二极片输送到第二极片中转工位的第二极片上料机构，所述第一复合工位的一侧设有用于将集流体输送到第一复合工位的集流体上料机构，所述第一极片中转工位设有用于将第一极片中转工位处的第一极片翻转到第一复合工位，并与第一复合工位处的集流体复合的第一极片翻转机构，所述第一复合工位设有用于将第一复合工位处复合后的极片翻转到第二复合工位的集流体翻转机构，所述第二极片中转工位设有用于将第二极片中转工位处的第二极片翻转到第二复合工位，并与第二复合工位处的极片复合的第二极片翻转机构。
[0006] 作为一种优选方案，所述机台上还设有热压机构和输送带，所述输送带的输入端设有用于将第二复合工位上完成复合的极片取到输送带的复合下料机械手，所述复合下料机械手与热压机构之间设有滚压排气
粘合机构，所述输送带的输出端设有用于将完成热压的极片取到收料架的热压下料机械手。
[0007] 作为一种优选方案，所述集流体上料机构与第一复合工位的之间设有集流体中转工位，所述集流体上料机构包括集流体料夹和用于将集流体料夹上的集流体取到集流体中转工位，并且将集流体中转工位的集流体取到第一复合工位的集流体上料机械手，所述第一极片上料机构包括第一极片料夹和用于将第一极片料夹上的第一极片取到第一极片中转工位的第一极片上料机械手，所述第二极片上料机构包括第二极片料夹和用于将第二极片料夹上的第二极片取到第二极片中转工位的第二极片上料机械手。
[0008] 作为一种优选方案，所述第一极片中转工位、第二极片中转工位以及集流体中转工位处均设有
定位机构，所述定位机构包括定位机座和设于定位机座上的定位组件以及开夹组件，所述定位机座上设有定位工位，所述定位组件包括多个设于定位工位周边的推板，所述定位机座上设有使推板始终具有向定位工位方向相互聚拢之趋势的复位机构，所述开夹组件包括锥面体和控制锥面体上下运动的驱动元件，所述推板连接有控制推板开合的抵
推杆，所述抵推杆的一端朝锥面体的方向伸出。
[0009] 作为一种优选方案，所述推板设有四个，四个所述推板呈矩形分布，所述机座上设有与推板对应的四个滑轨，四个所述滑轨向定位工位的中心方向延伸，所述滑轨上设有推板调节座，所述推板调节座通过滑
块与滑轨的配合可活动的安装于机座上，所述推板可拆式安装于推板调节座上。
[0010] 作为一种优选方案，所述推板调节座的下方设有U形连接板，所述U形连接板的上端与对应的推板调节座连接，下端与抵推杆连接，所述抵推杆的伸出端设有
滚动轴承，所述
滚动轴承的轴线方向与锥面体的运动方向水平垂直，所述锥面体上设有与滚动轴承对应的抵压斜面，所述抵压斜面自上往下向外倾斜，所述复位机构为四个拉
力弹簧，所述驱动元件为升降
气缸。
[0011] 作为一种优选方案，所述第一极片中转工位、第二极片中转工位、第一复合工位以及第二复合工位的一侧均设有
涂胶机构，所述涂胶机构包括涂胶
机架，所述涂胶机架上设有涂胶组件和控制涂胶组件朝对应的第一极片中转工位、第二极片中转工位、第一复合工位以及第二复合工位移动的第一驱动机构，所述涂胶组件包括护罩、
喷枪和控制喷枪运动的第二驱动机构，所述护罩上设有开口，所述护罩上设有与喷枪对应的长槽，所述第二驱动机构控制喷枪沿长槽来回运动。
[0012] 作为一种优选方案，所述涂胶组件还包括涂胶
基座，所述涂胶机架上设有第一
导轨，所述涂胶基座通过滑块可活动的安装于第一导轨上，所述第一驱动机构包括
电机、
同步带以及从动带轮，所述电机的旋
转轴上设有主动带轮，所述主动带轮与从动带轮通过同步带连接，所述涂胶基座与同步带连接并由同步带带动沿第一导轨滑动，所述涂胶基座的一侧设有
立板，所述立板上设有护罩安装板，所述护罩通过
螺栓与护罩安装板连接，所述立板的上端设有第二导轨，所述第二导轨上设有用于安装喷枪的喷枪滑座，所述喷枪滑座与第二导轨滑动连接，所述第二驱动机构为无杆气缸，所述无杆气缸上设有由无杆气缸驱动的移动块，所述喷枪滑座与移动块固定连接，所述护罩具有向下的开口，所述喷枪位于护罩上方。
[0013] 作为一种优选方案，所述第一极片翻转机构、第二极片翻转机构和集流体翻转机构均包括翻转机座，所述翻转机座上设有转轴、翻转托料板和控制翻转托料板向上翻转180度的翻转气缸，所述翻转托料板上设有
负压吸盘，所述转轴的一端与翻转气缸的活动杆连接，所述翻转托料板的一端与转轴固定连接。
[0014] 作为一种优选方案，所述机台上设有控制翻转机座上下运动的翻转托料板气缸，所述翻转托料板的长度和宽度均大于或等于护罩开口的长度和宽度，所述第二复合工位上设有复合机架，所述复合机架上设有复合托料板和控制复合托料板上下运动的复合托料板气缸，所述复合托料板上设有负压吸盘，所述复合托料板的长度和宽度均大于或等于护罩开口的长度和宽度。
[0015] 本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，1、通过在机台上设置第一极片中转工位、第二极片中转工位、第一复合工位以及第二复合工位，以及设置上料机构、定位机构、涂胶机构、翻转机构、热压机构、滚压排气粘合机构、复合下料机械手以及热压下料机械手，能够实现集流体和极片的上料、定位、涂胶、复合、热压以及下料的机械化操作，实现极耳的完全自动化复合作业，极大提高了生产效率，同时提高集流体和极片的复合质量，提高良品率，降低企业生产成本；2、通过设置翻转托料板和复合托料板的长度和宽度均大于护罩开口的长度和宽度，以及设置翻转托料板气缸和复合托料板气缸分别控制翻转托料板和复合托料板向上运动与护罩的开口贴合，避免集流体或极片在涂覆过程中胶水外溢流到到设备上造成污染；3、第一极片中转工位、第二极片中转工位、第一复合工位以及第二复合工位布局合理，使得上料机构、定位机构、涂胶机构以及翻转机构设置紧凑，合理利用有限空间，减小设备体积，从而减小设备占用生产空间。
[0016] 为更清楚地阐述本发明的结构特征、技术手段及其所达到的具体目的和功能，下面结合
附图与具体
实施例来对本发明作进一步详细说明：
附图说明
[0017] 图1是本发明之实施例的组装结构示意图；
[0018] 图2是本发明之集流体翻转机构、第一极片翻转机构、第二极片翻转机构组装结构示意；
[0019] 图3是本发明之集流体翻转机构、第一极片翻转机构、第二极片翻转机构的俯视图；
[0020] 图4是本发明之集流体翻转机构、第一极片翻转机构、第二极片翻转机构、第一极片整形机构以及第二极片整形机构的侧视图；
[0021] 图5是图4中A部分的局部放大示意图；
[0022] 图6是本发明之实施例的定位机构组装结构示意图；
[0023] 图7是本发明之实施例的定位机构俯视图。
[0024] 图8是本发明之实施例的涂胶机构组装结构示意图；
[0025] 图9是本发明之实施例的涂胶机构正视图；
[0026] 图10是本发明之实施例的涂胶机构右视图；
[0027] 附图标识说明：
[0028] 10-机台； 11-第一复合工位；
[0029] 111-集流体上料机械手； 112-集流体中转工位；
[0030] 12-第二复合工位； 122-复合机架；
[0031] 123-复合托料板气缸； 124-复合托料板；
[0032] 13-第一极片中转工位； 131-第一极片上料机械手；
[0033] 14-第二极片中转工位； 141-第二极片上料机械手；
[0034] 15-复合下料机械手； 16-输送带；
[0035] 17-滚压排气黏合机构； 18-热压机构；
[0036] 19-热压下料机械手； 20-集流体翻转机构；
[0037] 21-第一极片翻转机构； 22-第二极片翻转机构；
[0038] 23-翻转机座； 24-翻转托料板；
[0039] 25-翻转气缸； 26-转轴；
[0040] 27-翻转托料板气缸； 30-定位机构；
[0041] 31-定位机座； 311-滑轨； 312-
缓冲器；
[0042] 313-
超声波感应器； 320-推板调节座； 3201-安装孔；
[0043] 321-推板； 3211-腰形孔； 322-U形连接板；
[0044] 323-抵推杆； 324-滚动轴承； 325-拉力弹簧；
[0045] 330-锥面体； 3301-抵压斜面； 331-定位气缸；
[0046] 332-导向柱； 333-气缸安装座； 334-直
线轴承；
[0047] 40-涂胶机构； 41-涂胶机架； 411-第一导轨；
[0048] 412-从动带轮； 413-电机； 414-同步带；
[0049] 415-主动带轮； 420-涂胶基座； 4201-立板；
[0050] 421-护罩； 4211-长槽； 422-喷枪滑座；
[0051] 423-喷枪； 424-第二导轨； 425-无杆气缸；
[0052] 4251-移动块； 426-护罩安装板； 427-胶水盒；
[0053] 430-擦拭海绵； 431-擦拭平台； 432-擦拭气缸。
具体实施方式
[0054] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或
位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的位置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0055] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0056] 如图1-10所示，一种极片自动复合成型机，包括机台10，所述机台10上设有第一极片中转工位13、第二极片中转工位14、第一复合工位11以及第二复合工位12，所述第一极片中转工位13的一侧设有用于将第一极片输送到第一极片中转工位13的第一极片上料机构，所述第二极片中转工位14的一侧设有用于将第二极片输送到第二极片中转工位14的第二极片上料机构，所述第一复合工位11的一侧设有用于将集流体输送到第一复合工位11的集流体上料机构，所述第一极片中转工位13设有用于将第一极片中转工位13处的第一极片翻转到第一复合工位11，并与第一复合工位11处的集流体复合的第一极片翻转机构21，所述第一复合工位11设有用于将第一复合工位11处复合后的极片翻转到第二复合工位12的集流体翻转机构20，所述第二极片中转工位14设有用于将第二极片中转工位14处的第二极片翻转到第二复合工位12，并与第二复合工位12处的极片复合的第二极片翻转机构22，所述机台10上还设有热压机构18和输送带16，热压机构18将极片加热使胶水
凝固，所述输送带16的输入端设有用于将第二复合工位12上完成复合的极片取到输送带16的复合下料机械手15，所述复合下料机械手15与热压机构18之间设有用于
压实极片和将胶水内的空气排出的滚压排气粘合机构，所述输送带16的输出端设有用于将完成热压的极片取到收料架的热压下料机械手19。
[0057] 本实施例中，所述集流体上料机构与第一复合工位11的之间设有集流体中转工位112，所述集流体上料机构包括集流体料夹和用于将集流体料夹上的集流体取到集流体中转工位112，并且将集流体中转工位112的集流体取到第一复合工位11的集流体上料机械手
111，所述第一极片上料机构包括第一极片料夹和用于将第一极片料夹上的第一极片取到第一极片中转工位13的第一极片上料机械手131，所述第二极片上料机构包括第二极片料夹和用于将第二极片料夹上的第二极片取到第二极片中转工位14的第二极片上料机械手
141。
[0058] 如图6-7所示，所述第一极片中转工位13、第二极片中转工位14以及集流体中转工位112处均设有定位机构30，所述定位机构30包括定位机座31和设于定位机座31上的定位组件以及开夹组件，所述定位机座31上设有定位工位，所述定位工位的中部设有用于检测待定位的集流体或极片是否有重片的
超声波感应器313，所述定位组件包括多个设于定位工位周边的推板321，所述推板321设有四个，四个所述推板321呈矩形分布，所述定位机座31上设有使推板321始终具有向定位工位方向相互聚拢之趋势的复位机构，所述复位机构为四个拉力弹簧325，所述开夹组件包括锥面体330和控制锥面体330上下运动的驱动元件，所述驱动元件为定位气缸331，所述锥面体330的下端设有向下伸出的导向柱332，所述定位气缸331的活动杆与导向柱332连接，所述定位机座31下方设有用于安装定位气缸331的气缸安装座333，所述气缸安装座333通过立柱与定位机座31连接，所述导向柱332通过直线轴承334与气缸安装座333滑动连接，所述推板321连接有控制推板321开合的抵推杆323，所述抵推杆323的一端朝锥面体330的方向伸出，所述定位机座31上设有用于减缓托料板运动的缓冲器312。
[0059] 所述定位机座31上设有与推板321对应的四个滑轨311，四个所述滑轨311向定位工位的中心方向延伸，所述滑轨311上设有推板调节座320，所述推板调节座320通过滑块与滑轨311的配合可活动的安装于定位机座31上，所述推板321可拆式安装于推板调节座320上，所述推板321呈L形设置，所述推板321包括竖向设置的竖板和自竖板下端横向伸出的横板，所述推板调节座320上设有多组安装孔3201，所述横板上设有与安装孔3201对应的腰形孔3211，所述推板321通过螺栓依次穿过腰形孔3211和安装孔3201与
螺母螺合安装于推板调节座320上，所述推板调节座320的下方设有U形连接板322，所述U形连接板322的上端与对应的推板调节座320连接，下端与抵推杆323连，所述抵推杆323的伸出端设有滚动轴承324，所述滚动轴承324的轴线方向与锥面体330的运动方向水平垂直，所述锥面体330上设有与滚动轴承324对应的抵压斜面3301，所述抵压斜面3301自上往下向外倾斜，所述U形连接板322上设有第一限位件，所述定位机座31中部分别设有与拉力弹簧325对应的第二限位件，所述拉力弹簧325的两端分别与第一限位件和第二限位件连接。
[0060] 如图8-10所示，所述第一极片中转工位13、第二极片中转工位14、第一复合工位11以及第二复合工位12的一侧均设有涂胶机构40，所述涂胶机构40包括涂胶机架41，所述涂胶机架41上设有涂胶组件和控制涂胶组件朝对应的第一极片中转工位13、第二极片中转工位14、第一复合工位11以及第二复合工位12移动的第一驱动机构，所述涂胶组件包括护罩421、喷枪432和控制喷枪432运动的第二驱动机构，所述护罩421上设有开口，所述护罩421上设有与喷枪432对应的长槽4211，所述第二驱动机构控制喷枪432沿长槽4211来回运动，所述涂胶平台的一侧设有擦拭平台431，所述擦拭平台431上设有用于擦除护罩421开口边缘胶水的擦拭海绵430，所述涂胶机架41上设有用于控制擦拭平台431上下运动的擦拭气缸
432，所述擦拭平台431与擦拭气缸432的活动杆连接。
[0061] 所述涂胶组件还包括涂胶基座420，所述涂胶机架41上设有第一导轨411，所述涂胶基座420通过滑块可活动的安装于第一导轨411上，所述第一驱动机构包括电机413、同步带414以及从动带轮412，所述电机413的
旋转轴26上设有主动带轮415，所述主动带轮415与从动带轮412通过同步带414连接，所述涂胶基座420与同步带414连接并由同步带414带动沿第一导轨411滑动，所述护罩421和喷枪432均设于涂胶基座420上，所述涂胶基座420上设有胶水盒427，所述胶水盒427通过送料管与喷枪432连接，所述涂胶基座420的一侧设有立板4201，所述立板4201上设有护罩安装板426，所述护罩421通过螺栓与护罩安装板426连接，所述立板4201的上端设有第二导轨424，所述第二导轨424上设有用于安装喷枪432的喷枪滑座422，所述喷枪滑座422与第二导轨424滑动连接，所述第二驱动机构为无杆气缸425，所述无杆气缸425上设有由无杆气缸425驱动的移动块4251，所述喷枪滑座422与移动块4251固定连接，所述护罩421呈方形设置，所述护罩421具有向下的开口，所述喷枪432位于护罩421上方，所述长槽4211与护罩421连通，所述长槽4211的延伸方向与第二导轨424的长度方向平行，所述喷枪432的输出端穿过长槽4211向下伸出。
[0062] 如图2-5所示，所述第一极片翻转机构21、第二极片翻转机构22和集流体翻转机构20均包括翻转机座23，所述翻转机座23上设有转轴26、翻转托料板24和控制翻转托料板24向上翻转180度的翻转气缸25，所述翻转托料板24上设有负压吸盘，所述转轴26的一端与翻转气缸25的活动杆连接，所述翻转托料板24的一端与转轴26固定连接，所述机台10上设有控制翻转机座23上下运动的翻转托料板气缸27，所述翻转托料板24的长度和宽度均大于或等于护罩421开口的长度和宽度，所述第二复合工位12上设有复合机架122，所述复合机架
122上设有复合托料板124和控制复合托料板124上下运动的复合托料板气缸123，所述复合托料板124上设有负压吸盘，所述复合托料板124的长度和宽度均大于或等于护罩421开口的长度和宽度，通过设置翻转托料板24，工作时，电机413通过同步带414驱动涂胶基座420、喷枪432以及护罩421朝对应的第一极片中转工位13、第二极片中转工位14以及第一复合工位11运动，护罩421到达翻转托料板24的正上方时，电机413停止，翻转托料板气缸27控制翻转机座23带动翻转托料板24向上运动与护罩421开口贴合，复合托料板气缸123控制复合托料板24向上运动与护罩421开口贴合，可避免在涂胶过程中胶水从护罩421的开口边缘溢出，防止污染其他设备。
[0063] 位于集流体中转工位112处的定位机构30上设有用于承托集流体的集流体定位托料板(图中未示出)。
[0064] 本发明的工作原理如下：
[0065] 1.上料：集流体上料机械手111、第一极片上料机械手131和第二极片上料机械手141分别将集流体、第一极片和第二极片取到对应的定位机构30上；
[0066] 2.定位：定位机构30上的定位气缸331控制锥面体330下移，推板321在拉力弹簧325的作用下向定位工位方向相互聚拢，集流体、第一极片和第二极片完成定位作业；
[0067] 3.集流体转移：集流体上料机械手111将定位机构30上的集流体取到第一复合工位11处的翻转托料板24上；
[0068] 4.第一次涂胶：电机413通过同步带414驱动涂胶基座420、喷枪432以及护罩421朝对应的第一极片中转工位13、第二极片中转工位14以及第一复合工位11方向运动，护罩421到达翻转托料板24的正上方时，电机413停止，翻转托料板气缸27控制翻转机座23带动翻转托料板24向上运动与护罩421开口贴合，无杆气缸425驱动喷枪滑座422使喷枪432沿长槽4211来回运动，同时喷枪432将胶水以雾状的形式均匀
喷涂至集流体、第一极片和第二极片表面，完成第一极片、第二极片和集流体的涂胶作业后，翻转托料板气缸27控制翻转机座23带动翻转托料板24向下运动回到初始位置，电机413驱动涂胶基座420、喷枪432以及护罩
421回到初始位置，擦拭气缸432的活动杆控制擦拭平台431上移，擦拭海绵430将护罩421开口边缘的胶水擦除干净；
[0069] 5.第一次复合：第一极片翻转机构21将已涂胶的第一极片向上翻转180度粘贴到集流体的一面，集流体翻转机构20将集流体和第一极片向上翻转180度放到第二复合工位12的复合托料板124上；
[0070] 6.第二次涂胶：第二复合工位12一侧的涂胶机构40对集流体的另一面进行涂胶作业；
[0071] 7.第二次复合：第二极片翻转机构22将已涂胶的第二极片向上翻转180度粘贴到集流体的另一面，集流体、第一极片和第二极片复合形成极耳；
[0072] 8.复合下料：复合下料机械手15将复合托料板124上的已完成复合的极耳取到输送带16上；
[0073] 9.热压：输送带16输送极耳依次从滚压排气黏合机构17和热压机构18下方经过，输送到滚压排气黏合机构17对极耳进行压实，排出胶水中的空气，热压机构18对极耳进行加热，使胶水凝固。
[0074] 10.热压下料：热压下料机械手19将完成热压的极耳从输送带16的输出端取到收料架上，完成极耳的上料、定位、喷涂、复合、热压以及下料的自动化复合作业。
[0075] 需要说明的是，第一极片和第二极片的上料、定位、涂胶作业可以是同时进行的，也可以是先后进行的。
[0076] 综上所述，1、通过在机台上设置第一极片中转工位、第二极片中转工位、第一复合工位以及第二复合工位，以及设置上料机构、定位机构、涂胶机构、翻转机构、热压机构、滚压排气粘合机构、复合下料机械手以及热压下料机械手，能够实现集流体和极片的上料、定位、涂胶、复合、热压以及下料的机械化操作，实现极耳的完全自动化复合作业，极大提高了生产效率，同时提高集流体和极片的复合质量，提高良品率，降低企业生产成本；2、通过设置翻转托料板和复合托料板的长度和宽度均大于护罩开口的长度和宽度，以及设置翻转托料板气缸和复合托料板气缸分别控制翻转托料板和复合托料板向上运动与护罩的开口贴合，避免集流体或极片在涂覆过程中胶水外溢流到到设备上造成污染；3、第一极片中转工位、第二极片中转工位、第一复合工位以及第二复合工位布局合理，使得上料机构、定位机构、涂胶机构以及翻转机构设置紧凑，合理利用有限空间，减小设备体积，从而减小设备占用生产空间。
[0077] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，故凡是依据本发明的技术实际对以上实施例所作的任何
修改、等同替换、改进等，均仍属于本发明技术方案的范围内。
