[发明专利]一种模切叠片一体成形工艺

摘要

本发明涉及锂电池电芯成形技术领域，特别是涉及一种模切叠片一体成形工艺，该模切叠片一体成形工艺由于整合了带极耳极片的放卷系统、纠偏传感系统、CCD视觉检测系统、模具冲切裁断系统、除尘系统、极片定位系统、机械手、真空皮带输送系统、废片剔除系统、叠片平台系统、压电芯旋转贴胶、电芯上料和电芯下料等系统，不仅解决了传统模切和叠片机之间的极片规整中的物理损伤，而且有效提高叠片效率，使得整套工艺的流程速度提高，可满足于叠片最高速度的需求，另外由于双工位机械手布局，极大地整合了阳极极片和阴极片的利用率，实现了叠片台高速运转中高精度定位的要求。

主权项

1.一种模切叠片一体成形工艺，其特征在于：它包括以下步骤：第一步，阳极极片成形和阴极极片成形：阳极极片成形和阴极极片成形同时进行，其中阳极极片成形通过阳极极片成形工位进行成形，阴极极片成形通过阴极极片成形工位进行成形，所述阳极极片成形和所述阴极极片成形均包括以下步骤：步骤一，料卷自动放卷纠偏：将已冲切成型的带极耳的料卷通过自动放卷纠偏装置进行粗精度纠偏调节放卷；步骤二，料卷行进纠偏：通过步骤一的粗精度纠偏调节放卷后，再进行高精度调节的行进纠偏，并采用高精度纠偏传感器实现料卷行进纠偏；步骤三，CCD定位极耳位置：利用CCD相机定位极耳位置，同时CCD相机输出信号给控制系统，控制系统做好尺寸计算；步骤四，极片裁断与极耳圆角成形：利用冲切机构接受控制系统输出的信号，冲切机构中的极片裁断机构和圆角成形模具进行高精度冲切以完成极片裁断与极耳圆角成形；步骤五，真空皮带输送：完成裁断与极耳圆角成形后的极片被真空负压皮带输送至极片除尘位置和CCD检测位置；步骤六，极片除尘和CCD检测：通过风刀吹气以清除极片表面的粉尘颗粒物，以完成极片表面的清洁，清洁后的极片通过视觉CCD相机检测，判断极片表面质量、侧边毛刺、掉粉情况是否合格；第二步，不合格极片剔除：阳极极片成形和阴极极片成形中通过视觉CCD相机检测到的不合格的阳极极片和不合格的阴极极片，均被废片剔除机构剔除至不良品收集装置；第三步，叠片电芯成形：阳极极片成形和阴极极片成形中通过视觉CCD相机检测到的合格的阳极极片和合格的阴极极片均用于进行叠片电芯成形，并通过相对设置的第一叠片工位和第二叠片工位分别进行叠片电芯成形，其中，第一叠片工位和第二叠片工位均包括以下步骤：步骤A，组合式模组机械手取极片：通过组合式模组机械手将阳极极片成形和阴极极片成形中通过视觉CCD相机检测到的合格的阳极极片和合格的阴极极片从真空负压皮带上交替吸附至两侧相对设置的视觉背光定位平台上，以满足第一叠片工位和第二叠片工位能够交替进行叠片，时序连续完整；步骤B，极片CCD视觉定位：通过视觉CCD相机检测到的合格的阳极极片和合格的阴极极片从真空负压皮带上交替吸附至两侧相对设置的视觉背光定位平台上后，CCD相机和视觉处理系统分别对阳极极片和阴极极片进行拍照和图片处理，并将处理的极片姿态数据发送至等待中的四轴机器人，以保证四轴机器人吸取极片的高精度位置要求，并通过四轴机器人联带极片移动过程中的姿态调整以完成极片定位；步骤C，四轴机器人叠片：四轴机器人联带极片在移动过程中动态调整完极片最终所需位置的要求，并配合叠片台的移动将极片叠放到机器人在叠片台示教的位置上，其中，两套叠片台通过直线电机驱动来满足高速、高精度的来回移动，以满足左侧位置时左侧四轴机器人放置阳极极片，右侧时右侧四轴机器人放置阴极极片；步骤D，隔离膜放卷：利用隔离膜放置机构在每次四轴机器人将阳极极片和阴极极片取完放置到叠片台上后，完成一次隔离膜放卷，得到电芯叠片层；步骤E，电芯上料：满足一套叠片工艺所需的叠片次数、精度需求后，利用电芯夹取机构的气动夹手，从叠片台将电芯叠片层取出，并旋转一定角度以腾出空间，以配合压电芯旋转机构；步骤F，压电芯旋转贴胶：压电芯旋转贴胶机构设置有夹具，电芯夹取机构将电芯叠片层放置于压电芯旋转贴胶机构中的夹具之间，完成叠片后的上下正压，夹具压紧后，压电芯旋转贴胶机构旋转360度以配合在电芯叠片层的每个侧面完成贴胶，防止电芯叠片层中的极片层散掉，完成贴胶后，得到电芯；步骤G，电芯下料：利用电芯下料机构从压电芯旋转贴胶机构完成贴胶后的夹具中取出电芯，配送至下一工位。