阅读说明：本技术 一种用于隔膜下拉的夹取机构 (Clamping mechanism for pulling diaphragm down ) 是由 曹海霞 杨琪 杨春超 于 2019-09-06 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于隔膜下拉的夹取机构,夹爪,用于夹取隔膜；第一滑块,夹爪设置于第一滑块上；推进气缸,推进气缸包括气缸本体以及可相对气缸本体伸缩的推进杆,推进杆的末端与第一滑块连接,推进气缸连接有比例阀；第二滑块,气缸本体固定设置在第二滑块上；驱动机构,驱动机构与第二滑块连接且驱动第二滑块往复移动。夹爪在驱动机构和推进气缸的驱动叠加作用下共同实现隔膜的前移输送。由于推进气缸连接有比例阀,通过比例阀的控制可以实现对隔膜自身张力的变化补偿,使得隔膜能够维持稳定的张力来完成整个卷绕过程,隔膜卷绕松紧程度基本一致,进而确保了电芯的质量。(The invention discloses a clamping mechanism for pulling a diaphragm downwards, which comprises clamping jaws, a clamping mechanism and a clamping mechanism, wherein the clamping jaws are used for clamping the diaphragm; the clamping jaw is arranged on the first sliding block; the propelling cylinder comprises a cylinder body and a propelling rod which can stretch relative to the cylinder body, the tail end of the propelling rod is connected with the first sliding block, and the propelling cylinder is connected with a proportional valve; the cylinder body is fixedly arranged on the second sliding block; and the driving mechanism is connected with the second sliding block and drives the second sliding block to reciprocate. The clamping jaw jointly realizes the forward conveying of the diaphragm under the driving superposition action of the driving mechanism and the propulsion cylinder. Because the propulsion cylinder is connected with the proportional valve, the change compensation of the self tension of the diaphragm can be realized through the control of the proportional valve, so that the diaphragm can maintain stable tension to complete the whole winding process, the winding tightness of the diaphragm is basically consistent, and the quality of the battery cell is further ensured.)

一种用于隔膜下拉的夹取机构

技术领域

本发明涉及锂电池制片卷绕技术领域，特别涉及一种用于隔膜下拉的夹取机构。

背景技术

在卷绕头单卷针单工位对隔膜起卷时，夹持隔膜的夹爪需要配合卷绕动作持续不断的输送隔膜，以完成隔膜的卷绕。为了保证隔膜可以紧致的卷绕在电芯内部，一般情况下，隔膜需要保持紧绷状态，以便卷针顺利完成隔膜卷绕。

为了使隔膜保持紧绷，需要在输送隔膜的过程中始终提供一个张力。隔膜一端被夹持在夹爪上，另一端卷绕与电芯内部。隔膜的卷绕线速度略大于夹爪的输送速度，进而确保张力一直存在。

但是该方式提供的张力不可调，在卷绕过程中隔膜容易发生变形以及打皱，且容易造成隔膜的卷绕松紧程度不一致，进而影响到电芯的质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于隔膜下拉的夹取机构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为解决上述技术问题所采用的技术方案：一种用于隔膜下拉的夹取机构，包括：

夹爪，用于夹取隔膜；

第一滑块，所述夹爪设置于第一滑块上；

推进气缸，所述推进气缸包括气缸本体以及可相对气缸本体伸缩的推进杆，所述推进杆的末端与所述第一滑块连接，所述推进气缸连接有比例阀；

第二滑块，所述气缸本体固定设置在第二滑块上；

驱动机构，所述驱动机构与第二滑块连接且驱动第二滑块往复移动。

作为上述方案的改进，所述夹爪包括夹片、撑杆、驱动连杆、横向驱动轴以及驱动气缸，所述夹片的数量为两个且所述夹片包括用于夹紧隔膜的夹持端以及与夹持端相对的驱动端；所述撑杆的一端与其中一个夹片的中部转动连接，所述撑杆的另一端与另外一个夹片的中部转动连接；所述驱动连杆的数量为两个且均包括第一端和第二端，两个所述驱动连杆的第一端分别转动连接在对应夹片的驱动端上，所述横向驱动轴垂直于两个驱动连杆，两个驱动连杆的第二端共同转动设置在所述横向驱动轴上；所述驱动气缸包括可往复移动的气缸杆，所述气缸杆的末端与横向驱动轴连接；所述气缸杆驱动横向驱动轴移动时，两个夹片的夹持端之间的间距发生变化。

作为上述方案的改进，所述夹片的厚度由中间部分至夹持端逐渐减小。

作为上述方案的改进，两个所述夹持端在相对的夹持面上均向上凸起形成施压部。

作为上述方案的改进，其中一个所述施压部与夹片制作成一体，另外一个所述施压部为嵌设于夹持面上的软胶。

作为上述方案的改进，所述夹持端的中部设置有开口，所述施压部位于所述开口的两侧。

作为上述方案的改进，所述气缸杆上设置有导向块，所述导向块配置有固定设置的限位槽，所述限位槽限制导向块在一个方向上滑动，所述限位槽限制导向块的滑动方向与气缸杆的移动方向相一致。

作为上述方案的改进，所述撑杆的数量为两个且分别设置于夹片的两侧。

作为上述方案的改进，两个所述夹片呈上下对称布置，所述气缸杆的中心轴线位于两个所述夹片的对称平面上。

作为上述方案的改进，所述夹持端至夹片中部转动点的距离大于所述驱动端至夹片中部转动点的距离。

有益效果：驱动机构驱动第二滑块前移，推进气缸推动第一滑块前移，夹爪在驱动机构和推进气缸的驱动叠加作用下共同实现隔膜的前移输送。隔膜在卷绕机构的卷绕下保持张力状态。由于，推进气缸连接有比例阀，比例阀一般都具有压力补偿性能，输出压力可以不受负载变化的影响。通过比例阀的控制可以实现对隔膜自身张力的变化补偿，使得隔膜能够维持稳定的张力来完成整个卷绕过程，隔膜卷绕松紧程度基本一致，进而确保了电芯的质量。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明：

图1为本发明实施例夹取机构的结构示意图；

图2为夹取机构的初始状态示意图；

图3为夹取机构前移实现隔膜夹取的状态示意图；

图4为夹取机构后移实现隔膜下拉的状态示意图；

图5为夹取机构前移实现隔膜卷绕的状态示意图；

图6夹爪处于打开状态下的结构示意图；

图7夹爪处于夹紧隔膜状态下的结构示意图。

具体实施方式

参照图1至图7，本发明实施例提供一种用于隔膜下拉的夹取机构，该夹取机构主要由夹爪10、第一滑块120、第二滑块130、推进气缸110、驱动机构140以及机架100组成。

其中夹爪10可以实现打开与夹紧，用于夹取隔膜70，夹爪10整体安装在第一滑块120上，与第一滑块120实现同步的前移以及后退。

推进气缸110由气缸本体111以及可相对气缸本体111伸缩的推进杆112组成。其中，气缸本体111固定安装在第二滑块130上，与第二滑块130实现同步的前移以及后退。第一滑块120与第二滑块130之间安装有线性滑轨，使得第一滑块120可相对第二滑块130前后移动。推进杆112的末端与第一滑块120固定连接成一体，当推进杆112往复移动时，第一滑块120跟随往复移动。

驱动机构140固定安装在机架100上，同时驱动机构140的驱动部分与第二滑块130连接成一体，进而使得第二滑块130可在驱动机构140的驱动下实现往复移动。

同时，推进气缸110连接有比例阀，比例阀可以远距离的控制推进气缸110的推进压力。

驱动机构140驱动第二滑块130前移，进而整体带动推进气缸110以及夹爪10前移；同时推进气缸110还可以推动第一滑块120前移，及单独控制夹爪10前移。夹爪10在驱动机构140和推进气缸110的驱动叠加作用下共同实现隔膜70的前移输送。隔膜70在卷绕机构的卷绕下保持张力状态。由于，推进气缸110连接有比例阀，比例阀一般都具有压力补偿性能，输出压力可以不受负载变化的影响。通过比例阀的控制可以实现对隔膜70自身张力的变化补偿，使得隔膜70能够维持稳定的张力来完成整个卷绕过程，隔膜70卷绕松紧程度基本一致，进而确保了电芯160的质量。

本实施例中，驱动机构140具体为丝杠机构，套装在丝杠142上的移动块143与第二滑块130安装成一体，伺服电机141驱动丝杠142正转和反转，进而带动第二滑块130前移和后移。

夹爪10主要由夹片60、撑杆50、驱动连杆40、横向驱动轴30以及驱动气缸20等组成。其中，夹片60的数量为两个且呈上下对称布置，夹片60包括用于夹紧隔膜70的夹持端以及与夹持端相对的驱动端。撑杆50的一端与其中一个夹片60的中部转动连接，撑杆50的另一端与另外一个夹片60的中部转动连接，两个夹片60均可绕着撑杆50的端部做顺时针转动或者逆时针转动。撑杆50的数量可是一个或者多个，当撑杆50的数量为一个时，撑杆50分别穿插在两个夹片60的中部且与夹片60铰接；当撑杆50的数量为两个时，撑杆50分别位于夹片60的两侧且端部与夹片60铰接。

同时，驱动连杆40的数量为两个。具体地驱动连杆40包括第一端和第二端，两个驱动连杆40的第一端分别转动连接在对应夹片60的驱动端上；两个驱动连杆40的第二端通过横向驱动轴30连接，横向驱动轴30垂直于两个驱动连杆40，两个驱动连杆40的第二端均可绕横向驱动轴30转动。

驱动气缸20上伸出有气缸杆21，驱动气缸20可驱动气缸20杆往复移动，气缸杆21的末端与横向驱动轴30连接成一体。其中，可在气缸杆21的末端形成套装孔，横向驱动轴30***至套装孔内。横向驱动轴30与套装孔最好采用间隙配合，使得横向驱动轴30可相对气缸杆21转动，方便实现横向驱动轴30同时安装于驱动连杆40的第二端以及气缸杆21内。

当驱动气缸20启动工作时，气缸杆21前移，横向驱动轴30被水平推进，两个驱动连杆40绕横向驱动轴30反向转动，两个驱动连杆40的第一端之间逐渐远离，两个夹片60的夹持端分别绕撑杆50相对转动，直至夹持端抵接，提供夹紧力。此时气缸杆21前移至最大行程。

气缸杆21后移，各零部件反向运动至实现夹爪10的打开，直至气缸杆21回复至原位。该夹爪10可通过气缸杆21驱动横向驱动轴30前后移动，进而实现两个夹片60的夹持端之间的间距发生变化，以此来完成夹紧和打开动作。采用此结构的夹爪10对驱动气缸20的行程要求不高，连杆机构实现了行程的放大。因此，该夹爪10的夹紧动作可以更加迅速，耗时更短，效率更高。

作为优选，夹片60的厚度由中间部分至夹持端逐渐减小。一方面减轻了夹片60的重量，减少了驱动气缸20的负荷。另一方面，在夹爪10呈打开状时，两个夹持端相对的夹持面相互呈V形，V形的夹角等于夹爪10实现夹紧所需转动的夹角。当夹片60逐渐转动至夹爪10呈夹紧状时，两个夹持面基本贴合，有效避免了夹紧过程中两个夹片60之间发生干涉。

进一步地，两个夹持端在相对的夹持面上均向上凸起形成施压部62，通过施压部62对隔膜70实现夹紧，效果更佳。其中一个施压部62与夹片60制作成一体，另外一个施压部62为嵌设于夹持面上的软胶。软胶是用塑料通过注塑形成，具有一定的软度。通过一个软的施压部62以及一个硬的施压部62对隔膜70施加夹紧力，较好的避免了隔膜70在卷绕过程中发生滑动，确保了夹爪10的稳定性。

同时，夹持端的中部设置有开口61，施压部62位于开口61的两侧。开口61将施压部62分隔开来，实现隔膜70的多处间隔夹紧，其夹紧效果相比较于整块夹持更优。

驱动气缸20固定安装在第一滑块120上，气缸杆21上设置有导向块22，该导向块22可以与气缸杆21制作成一体，也可以是固定安装于气缸杆21上。导向块22配置有固定设置的限位槽23，限位槽23固定安装在第一滑块120上，限位槽23限制导向块22在一个方向上滑动，限位槽23限制导向块22的滑动方向与气缸杆21的移动方向相一致。通过设置限位槽23，一方面实现气缸杆21的导向，另一方面增强了整个驱动装置的刚性，确保气缸杆21可实现精准的前后移动。

本实施例中，撑杆50的数量为两个且分别设置于夹片60的两侧，两个夹片60呈上下对称布置，气缸杆21的中心轴线位于两个夹片60的对称平面上。气缸杆21往复移动，上下两个夹片60同步反向转动，实现夹紧和打开动作。夹持端至夹片60中部转动点的距离大于驱动端至夹片60中部转动点的距离，此设计使得较小的行程就可以实现夹爪10的大开大合。

再次参考图2至图5。其中，图2中夹取机构处于初始状态，夹爪10处于打开状态，夹爪10整体后移至原点位置。图3中夹取机构处于隔膜夹取的状态，夹爪10在驱动机构140的驱动作用下前移至隔膜夹取工位，驱动气缸驱动夹爪10实现隔膜70的夹紧。图4中，夹取机构后移实现隔膜下拉，夹爪10在驱动机构140的驱动作用下后移，进而实现隔膜70的下拉，具体后移的形成大小，取决于隔膜70所需卷绕的长度。图5中，夹取机构前移实现隔膜卷绕，卷针150通过转动以不断的卷绕隔膜70，夹爪10在驱动机构140的驱动作用下前移，以配合实现隔膜输送；同时，推进气缸110也推进第一滑块120前移，推进气缸110的推进力大小由比例阀控制，确保隔膜70在卷绕过程在保持恒定的张力，避免隔膜因发生较大变形而影响到电芯160的质量。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。