全自动锂电池卷绕机的设计
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２．１正 、负 极 片 和 隔膜 的 输送 部 件 正 、负极 片 和 隔 膜 的 输 送 装 置 主 要 由放 卷 架 、
张 力控 制 、除 尘 装 置 、纠 偏 装 置 、导送 装 置 等 组 成 。 （１）放卷 及 纠 偏 装 置 。正 、负 极 片 料 卷 及 隔 膜
料 卷 的放 卷 架 为 单悬 臂双 支 承 结 构 ，采 用 交 流 伺 服 电机 驱 动 ，主 动 放 卷 ，并 设 有 伺 服 系 统 自动 纠 偏 机 构 ，带 气 控 阀 的气 动 自动 胀 紧 装 卷 。
文 献标 识码 ：Ｂ
文 章编 号 ：１００４—４５０７（２０１ １）０７—００５３．０４
Ｔｈｅ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ａｕｔｏｍ ａｔｉｃ Ｌｉｔｈｉｕｍ －ｉｏｎ Ｂａｔｔｅｒｉｅｓ Ｗ ｉｎｄｉｎｇ Ｍ ａｃｈｉｎｅ
ＹＡＮＧ Ｚｈｅｎｙｕ，ＨＥ Ｊｉａｂｉｎｇ，ＪＩＡＮＧ Ｗｕｊｉ
（Ｚｈｏｎｇｓｈａｎ Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ，Ｚｈｏｎｇｓｈａｎ ５２８４０４，Ｃｈｉｎａ）
全 自动 锂 电池 卷 绕 机 主 要 由正 负 极 片 、 隔 膜 输 送 部 件 ，卷 绕 部 件 ，终 止 胶 带 贴 胶 装 置 ，下 料 机 械 手 及 检 测 装 置 ，成 品传 送 和 分 检 ，以及 电气 控 制 和 人 机 控 制 系 统 所 构 成 ，其 总 体 结 构 如 图 ２所 示 。
（３） 除尘 装 置 。该 装 置 采 用 旋 转 毛 刷 双 面 清 理 ，负压 抽 吸 的方 式 除 去 极片 两 面 上 的灰 尘 。
专用 设 备 设 计
电 子 工 业 毫 用 设 备
－
１ 全 自动 卷 绕 机 的 工 作 过 程
２ 全 自动 卷 绕 机 的 总 体 结 构 设 计
全 自动 锂 电池 卷 绕 机 主 要 解 决 自动 放 料 、卷 绕 、贴终止胶带、下料 ４个主要工序 的 自动化衔 接 问题 ，以大 幅 提 高 生产 效 率 ，保 证 电芯 成 品 的 卷 绕 精 度 和 一 致 性 。 全 自动 卷 绕 机 的工 作 过 程 如 图 １ 所 示 。
锂 离 子 电 池 由于 高 效 、清 洁 、使 用 方 便 等 优 点，得到越来越广泛地应用 ，锂 离子 电芯卷绕机是 生产锂离子 电池 的关键设备 。 目前我 国的大多数 锂 电生 产 行 业 仍 采 用 两 工 位 、两 卷 绕 头 的 半 自动 卷 绕 机 作 为 锂 电池 电芯 生 产 的主 要 方 式 ， 这 种 生
全 自动锂 电池卷 绕机 的设 计
杨振 宇 ，何 佳兵 ，姜 无 疾
（中 山职业 技术 学院机 械 系 ，广 东 中 山 ５２８４０４）
摘 要 ：锂 离子 电芯 卷绕 机 是 生 产锂 离子 电池 的 关键 设 备 ．提 出了一 种 三卷 绕 头的 全 自动 锂 电
池 卷 绕机 ，描 述 了其 工作 过 程 和 总体 系统构 成 ，对 正 负极 片和 隔膜放 卷 纠偏 装 置 、三卷 绕 头卷 绕
收 稿 日期 ：２０１１－０６．２７
产 方 式 ，需 要 人 工 放 入 极 片 ，不 但 生 产 效 率 低 下 ， 而且容 易造成极片污染 ，卷绕 电芯也不能达到 良 好 的一致性 ，以保证锂 电池 具有高可靠 的安全性 能［１］。本 文 主 要 从 机 械 构 成 上 介 绍 一 种 三 卷 绕 头 的全 自动 锂 电池 电芯 卷 绕 机 的 设 计 。
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｌｉｔｈｉｕｍ－—ｉｏｎ ｂａｔｔｅｒｉｅｓ ｗｉｎｄｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ ｉｓ ｔｈｅ ｋｅｙ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｏｆ ｌｉｔｈｉｕｍ·－ｉｏｎ ｂａｔｔｅｒｉｅｓ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｒｅｓｅｎｔｓ ａ ｔｈｒｅｅ－ｗｉｎｄｉｎｇ ａｕｔｏｍ ａｔｉｃ ｌｉｔｈｉｕｍ ｂａｔｔｅｒｙ ｗｉｎｄｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ，ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ ｉｔｓ ｗ ｏｒｋｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｏｖｅｒａｌｌ ｓｙｓｔｅｍ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｆｕｒｔｈｅｒ ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｕｎｒｅｅｌｉｎｇ ａｎｄ ｄｅｖｉａｔｉｏｎ ｒｅｃｔｉｆ ｉｃａｔｉｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ ｆ ｉｌｍ ｓ ｏｒ ｔｈｅ ｓｅｐａｒａｔｏｒ ｆ ｉｌｍｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ－ｗｉｎｄｉｎｇ－ｈｅａｄ ｗｉｎｄｉｎｇ ｍ ｅｃｈａｎｉｓｍ ．Ｔｈｅ ａｕｔｏｍ ａｔｉｃ ｌｉｔｈｉｕｍ ｂａｔｔｅｒ ｙ ｗｉｎｄｉｎｇ ｍ ａｃｈｉｎｅ ｓｏｌｖｅｓ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｓ ｏｆ ａｕｔｏｍ ａｔｅｄ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｆｏｕｒ ｍａｉｎ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｔｈｅ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｕｎｒｅｅｌｉｎｇ，ｗｉｎｄｉｎｇ，ｐａｓｔｉｎｇ ｏｆ ｃｏａｔｅｄ ｆａｂｒｉｃ ａｎｄ ｂａｉｔｉｎｇ，ｉｎｃｒｅａｓｅｓ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｅｆ ｉ ｃｉｅｎｃｙ Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｌｉｔｈｉｕｍ －ｉｏｎ ｂａｔｔｅｒｙ；Ｂａｔｔｅｒ ｙ ｃｅｌｌ；Ａｕｔｏｍ ａｔｉｃ ｗｉｎｄｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ；Ｗ ｉｎｄｉｎｇ
机 构 设 计 的 实现进 行 了阐述 ，解 决 了 自动放 卷 、卷绕 、贴 终 止胶 带 、下料 ４个 主要 工序 的 自动 化衔
百度文库
接 问题 ，大幅提 高 了生产 效 率 。
关 键 词 ：锂 离 子 电池 ；电芯 ；全 自动 锂 电池 卷绕 机 ；卷 绕
中图分 类 号 ：ＴＭ９１ １．４８
（２）张 力控 制 装 置 。 由张 力 摆 臂 、与 摆 臂 联 接 的 编 码 器 和 多个 过 渡 轮 构 成 ，形 成 对 摆 臂 位 置 偏 移 的 闭环控 制 ，可 实现 恒 张 力 控 制 ，张 力 可 通 过 人 机 界 面 进 行 参 数 设 定 ，以进 行 张 力调 节 。
张 力控 制 、除 尘 装 置 、纠 偏 装 置 、导送 装 置 等 组 成 。 （１）放卷 及 纠 偏 装 置 。正 、负 极 片 料 卷 及 隔 膜
料 卷 的放 卷 架 为 单悬 臂双 支 承 结 构 ，采 用 交 流 伺 服 电机 驱 动 ，主 动 放 卷 ，并 设 有 伺 服 系 统 自动 纠 偏 机 构 ，带 气 控 阀 的气 动 自动 胀 紧 装 卷 。
文 献标 识码 ：Ｂ
文 章编 号 ：１００４—４５０７（２０１ １）０７—００５３．０４
Ｔｈｅ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ａｕｔｏｍ ａｔｉｃ Ｌｉｔｈｉｕｍ －ｉｏｎ Ｂａｔｔｅｒｉｅｓ Ｗ ｉｎｄｉｎｇ Ｍ ａｃｈｉｎｅ
ＹＡＮＧ Ｚｈｅｎｙｕ，ＨＥ Ｊｉａｂｉｎｇ，ＪＩＡＮＧ Ｗｕｊｉ
（Ｚｈｏｎｇｓｈａｎ Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ，Ｚｈｏｎｇｓｈａｎ ５２８４０４，Ｃｈｉｎａ）
全 自动 锂 电池 卷 绕 机 主 要 由正 负 极 片 、 隔 膜 输 送 部 件 ，卷 绕 部 件 ，终 止 胶 带 贴 胶 装 置 ，下 料 机 械 手 及 检 测 装 置 ，成 品传 送 和 分 检 ，以及 电气 控 制 和 人 机 控 制 系 统 所 构 成 ，其 总 体 结 构 如 图 ２所 示 。
（３） 除尘 装 置 。该 装 置 采 用 旋 转 毛 刷 双 面 清 理 ，负压 抽 吸 的方 式 除 去 极片 两 面 上 的灰 尘 。
专用 设 备 设 计
电 子 工 业 毫 用 设 备
－
１ 全 自动 卷 绕 机 的 工 作 过 程
２ 全 自动 卷 绕 机 的 总 体 结 构 设 计
全 自动 锂 电池 卷 绕 机 主 要 解 决 自动 放 料 、卷 绕 、贴终止胶带、下料 ４个主要工序 的 自动化衔 接 问题 ，以大 幅 提 高 生产 效 率 ，保 证 电芯 成 品 的 卷 绕 精 度 和 一 致 性 。 全 自动 卷 绕 机 的工 作 过 程 如 图 １ 所 示 。
锂 离 子 电 池 由于 高 效 、清 洁 、使 用 方 便 等 优 点，得到越来越广泛地应用 ，锂 离子 电芯卷绕机是 生产锂离子 电池 的关键设备 。 目前我 国的大多数 锂 电生 产 行 业 仍 采 用 两 工 位 、两 卷 绕 头 的 半 自动 卷 绕 机 作 为 锂 电池 电芯 生 产 的主 要 方 式 ， 这 种 生
全 自动锂 电池卷 绕机 的设 计
杨振 宇 ，何 佳兵 ，姜 无 疾
（中 山职业 技术 学院机 械 系 ，广 东 中 山 ５２８４０４）
摘 要 ：锂 离子 电芯 卷绕 机 是 生 产锂 离子 电池 的 关键 设 备 ．提 出了一 种 三卷 绕 头的 全 自动 锂 电
池 卷 绕机 ，描 述 了其 工作 过 程 和 总体 系统构 成 ，对 正 负极 片和 隔膜放 卷 纠偏 装 置 、三卷 绕 头卷 绕
收 稿 日期 ：２０１１－０６．２７
产 方 式 ，需 要 人 工 放 入 极 片 ，不 但 生 产 效 率 低 下 ， 而且容 易造成极片污染 ，卷绕 电芯也不能达到 良 好 的一致性 ，以保证锂 电池 具有高可靠 的安全性 能［１］。本 文 主 要 从 机 械 构 成 上 介 绍 一 种 三 卷 绕 头 的全 自动 锂 电池 电芯 卷 绕 机 的 设 计 。
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｌｉｔｈｉｕｍ－—ｉｏｎ ｂａｔｔｅｒｉｅｓ ｗｉｎｄｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ ｉｓ ｔｈｅ ｋｅｙ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｏｆ ｌｉｔｈｉｕｍ·－ｉｏｎ ｂａｔｔｅｒｉｅｓ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｒｅｓｅｎｔｓ ａ ｔｈｒｅｅ－ｗｉｎｄｉｎｇ ａｕｔｏｍ ａｔｉｃ ｌｉｔｈｉｕｍ ｂａｔｔｅｒｙ ｗｉｎｄｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ，ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ ｉｔｓ ｗ ｏｒｋｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｏｖｅｒａｌｌ ｓｙｓｔｅｍ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｆｕｒｔｈｅｒ ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｕｎｒｅｅｌｉｎｇ ａｎｄ ｄｅｖｉａｔｉｏｎ ｒｅｃｔｉｆ ｉｃａｔｉｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ ｆ ｉｌｍ ｓ ｏｒ ｔｈｅ ｓｅｐａｒａｔｏｒ ｆ ｉｌｍｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ－ｗｉｎｄｉｎｇ－ｈｅａｄ ｗｉｎｄｉｎｇ ｍ ｅｃｈａｎｉｓｍ ．Ｔｈｅ ａｕｔｏｍ ａｔｉｃ ｌｉｔｈｉｕｍ ｂａｔｔｅｒ ｙ ｗｉｎｄｉｎｇ ｍ ａｃｈｉｎｅ ｓｏｌｖｅｓ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｓ ｏｆ ａｕｔｏｍ ａｔｅｄ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｆｏｕｒ ｍａｉｎ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｔｈｅ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｕｎｒｅｅｌｉｎｇ，ｗｉｎｄｉｎｇ，ｐａｓｔｉｎｇ ｏｆ ｃｏａｔｅｄ ｆａｂｒｉｃ ａｎｄ ｂａｉｔｉｎｇ，ｉｎｃｒｅａｓｅｓ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｅｆ ｉ ｃｉｅｎｃｙ Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｌｉｔｈｉｕｍ －ｉｏｎ ｂａｔｔｅｒｙ；Ｂａｔｔｅｒ ｙ ｃｅｌｌ；Ａｕｔｏｍ ａｔｉｃ ｗｉｎｄｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ；Ｗ ｉｎｄｉｎｇ
机 构 设 计 的 实现进 行 了阐述 ，解 决 了 自动放 卷 、卷绕 、贴 终 止胶 带 、下料 ４个 主要 工序 的 自动 化衔
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接 问题 ，大幅提 高 了生产 效 率 。
关 键 词 ：锂 离 子 电池 ；电芯 ；全 自动 锂 电池 卷绕 机 ；卷 绕
中图分 类 号 ：ＴＭ９１ １．４８
（２）张 力控 制 装 置 。 由张 力 摆 臂 、与 摆 臂 联 接 的 编 码 器 和 多个 过 渡 轮 构 成 ，形 成 对 摆 臂 位 置 偏 移 的 闭环控 制 ，可 实现 恒 张 力 控 制 ，张 力 可 通 过 人 机 界 面 进 行 参 数 设 定 ，以进 行 张 力调 节 。