专利名称：动力电池包装膜贴膜机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及动力电池制造设备，尤其是一种高效自动化动力电池包装膜贴膜机。
背景技术：
新能源是未来社会的发展趋势，新能源汽车更是世界各国争相研究的热点之一， 因此，作为新能源汽车核心部件之一的动力电池的高效自动化生产具有重要意义。目前，动力电池生产线上的贴包装膜工序大多是采用热收缩的方式将热塑膜贴在动力电池外壳上的，即利用热收缩机提供的高温环境使热塑膜收缩而包覆在动力电池外壳上。但是，由于热塑膜各方向的收缩率不同，上述贴膜方式经常会导致热塑膜收缩后起皱、 凸起，影响动力电池的外观；此外，靠高温收缩变形吸附在动力电池外壳上的热塑膜，其耐高温性和使用寿命都要下降很多；加之现有贴膜方式的效率低下，而且贴膜的一致性较差， 以致动力电池贴膜成为了新能源汽车应用推广的阻碍因素之一。有鉴于此，确有必要提供一种适用于动力电池的高效自动化贴膜机，以提高动力电池包装膜的贴膜质量和贴膜效率。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种适用于动力电池的高效自动化贴膜机，以提高动力电池包装膜的贴膜质量和贴膜效率，降低产品上市周期和生产成本。为了实现上述目的，本实用新型提供了一种动力电池包装膜贴膜机，其包括用于贴膜胶带上料的自动备料机构、对贴膜胶带实时纠偏的自动纠偏机构、用于切断贴膜胶带的自动切断机构、电池上料机构、用于移动电池以对其进行贴膜的三轴联动机构、对贴膜后电池进行喷码的自动喷码机构、用于安装和支撑前述所有机构的机架和用于实现动力电池贴膜的高效自动化控制的反馈控制系统，贴膜胶带是单面涂有压敏胶的胶带。作为本实用新型动力电池包装膜贴膜机的一种改进，所述机架上设有贴膜上料支架，自动备料机构包括用于提供贴膜胶带的装配辊、用于使贴膜胶带保持一定张力的张力辊和用于推动张力辊运动的备料气缸，装配辊通过阻尼轴承安装在贴膜上料支架的顶部； 张力辊通过滚动轴承安装在贴膜上料支架中部的竖直导轨上，其一端与备料气缸连接，并通过备料气缸实现高度位置调整。作为本实用新型动力电池包装膜贴膜机的一种改进，所述机架上设有贴膜上料支架，自动纠偏机构包括用于纠正贴膜胶带位置的丝杆螺母机构和用于带动丝杆螺母机构移动的纠偏伺服电机，反馈控制系统包括监控贴膜胶带位置的纠偏传感器；自动纠偏机构的丝杆螺母机构安装在贴膜上料支架的底部，其丝杆的一端与伺服电机相连；纠偏传感器安装在贴膜上料支架上，其监测贴膜胶带的位置并将位置形成信号反馈给PLC，PLC根据此位置信号控制纠偏伺服电机的正反转，以通过丝杆螺母机构对贴膜胶带进行实时纠偏。作为本实用新型动力电池包装膜贴膜机的一种改进，所述机架上设有包括导轨的胶带夹紧切断机构支架，自动切断机构包括胶带夹紧切断机构和推动其运动的气缸，胶带夹紧切断机构安装在胶带夹紧切断机构支架的导轨上，并通过安装在胶带夹紧切断机构支架外侧的气缸的推动沿导轨往复运动，以将贴膜胶带从上料位置送到电池贴膜工作位置， 胶带夹紧切断机构包括胶带夹紧机构和胶带切断机构。作为本实用新型动力电池包装膜贴膜机的一种改进，所述胶带夹紧机构包括顶部横梁、底部横梁和夹紧气缸，顶部横梁安装在导轨上，其两端设有立柱；底部横梁安装在顶部横梁两端的立柱上，并位于顶部横梁的正下方；夹紧气缸与底部横梁连接，在夹紧气缸的作用下，底部横梁相对顶部横梁做上下运动，以将穿过两横梁间隙的贴膜胶带夹紧或松开。作为本实用新型动力电池包装膜贴膜机的一种改进，所述胶带切断机构包括丝杆螺母机构、切断刀具和伺服电机，丝杆螺母机构安装在顶部横梁的上表面，切断刀具固定在丝杆螺母机构的丝杆螺母上，伺服电机安装在顶部横梁的下表面并与丝杆螺母机构的丝杆的一端相连，伺服电机驱动丝杆螺母机构，带动切断刀具沿顶部横梁往复运动，将穿过两横梁间隙的贴膜胶带切断。作为本实用新型动力电池包装膜贴膜机的一种改进，所述三轴联动机构包括Z方向机械手、Y方向机械手、绕X轴旋转机构，Y方向机械手安装在机架上，使三轴联动机构沿 Y方向运动，实现X轴旋转机构从电池上料机构中抓取电池；Z方向机械手安装在Y方向机械手上，其带动绕X轴旋转机构沿Z方向运动，以调整贴膜时电池的高度；绕X轴的旋转机构安装在Z方向机械手上，将电池绕X轴旋转而实现对电池的不同表面进行贴膜。作为本实用新型动力电池包装膜贴膜机的一种改进，所述电池上料机构包括固定电池的电池夹具、推动电池到达上料位置的丝杆螺母机构和带动丝杆螺母机构移动的伺服电机，丝杆螺母机构安装在机架上，电池夹具与丝杆螺母机构的丝杆螺母固定在一起，并通过丝杆螺母机构的带动沿丝杆进行往复运动，将电池从上料位置运送到贴膜工作位置。作为本实用新型动力电池包装膜贴膜机的一种改进，所述电池上料机构还包括安装在丝杆螺母机构侧面的机架上的自动扫描枪，自动喷码机构包括将贴膜后的电池运输到喷码位置的带轮传动机构、固定电池的电池喷码夹具和对电池进行喷码的喷码器，带轮传动机构安装在机架上，电池喷码夹具安装在带轮传动机构的导轨上，喷码器位于带轮传动机构导轨的正上方，自动扫描枪在电池上料时自动扫描刻在电池侧面的条形码，并将读取的条形码信息存储起来，贴膜结束的电池被三轴联动机构放入电池喷码夹具中，电池喷码夹具在带轮传动机构的作用下运动到喷码器下方，喷码器往电池贴膜上喷涂与电池本身扫描条码对应的条形码。作为本实用新型动力电池包装膜贴膜机的一种改进，所述反馈控制系统包括安装在自动纠偏机构上的传感器、自动切断机构上的传感器、三轴联动机构上的传感器、电池上料机构上的传感器、自动喷码机构上的传感器和设于机架上的PLC，各机构传感器将感应信号反馈到PLC，PLC控制各机构协调运动，实现动力电池贴膜的自动化控制。与现有技术相比，本实用新型动力电池包装膜贴膜机通过采用自动备料机构、自动纠偏机构、自动切断机构、三轴联动机构和电池上料机构相结合，将涂有压敏胶的胶带粘贴包覆于电池表面，保证了电池贴膜的一致性和效率性，并通过反馈控制系统实现了自动化控制。
以下结合附图和具体实施方式
，对本实用新型动力电池包装膜贴膜机及其有益技术效果进行详细说明。
图1为本实用新型动力电池包装膜贴膜机的整体结构示意图。图2为
图1所示动力电池包装膜贴膜机的俯视图。图3为
图1所示动力电池包装膜贴膜机的左视图。
具体实施方式
请参阅
图1至图3所示，本实用新型动力电池包装膜贴膜机采用的贴膜材料是单面涂有压敏胶的胶带(以下简称为贴膜胶带)，因此仅需一定的压力即可将其粘贴包覆于电池的表面。贴膜机包括机架1、自动备料机构、自动纠偏机构、自动切断机构、三轴联动机构、 电池上料机构、自动喷码机构和反馈控制系统，自动备料机构、自动纠偏机构、自动切断机构、三轴联动机构、电池上料机构和自动喷码机构均安装在机架1上，并通过反馈控制系统实现动力电池贴膜的高效自动化控制。机架1上设有贴膜上料支架11、胶带夹紧切断机构支架12和喷码器支架13。自动备料机构包括用于提供贴膜胶带的装配辊21、用于使贴膜胶带保持一定张力的张力辊22和用于推动张力辊22运动的备料气缸23。装配辊21通过阻尼轴承安装在贴膜上料支架11的顶部；张力辊22通过滚动轴承安装在贴膜上料支架11中部的竖直导轨上，其高度可根据贴膜胶带收、放卷的需要在竖直导轨中进行调整；备料气缸23安装在贴膜上料支架11的后部，其与张力辊22的一端连接，用于推动张力辊22上下运动，以对张力辊22的高度位置进行调整。使用时，成卷来料的动力电池贴膜胶带安装在装配辊21上，并经过张力辊22伸向电池贴膜位置。自动纠偏机构包括用于纠正贴膜胶带位置的丝杆螺母机构31和用于带动丝杆螺母机构31移动的纠偏伺服电机32。丝杆螺母机构31通过滚动轴承安装在贴膜上料支架 11的底部；纠偏伺服电机32位于距贴膜上料支架11的一侧约IOOmm处，并与丝杆螺母机构31的丝杆的一端连接，以带动丝杆螺母机构31移动；反馈控制系统的纠偏传感器33安装在贴膜上料支架11顶部远离装配辊21的一端，其监测贴膜胶带的位置并将位置形成信号反馈给PLC (Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)，PLC根据位置信号控制纠偏伺服电机32的正反转，从而通过丝杆螺母机构31实现对贴膜胶带的实时纠偏。自动切断机构包括胶带夹紧切断机构和推动其运动的气缸41。胶带夹紧切断机构安装在胶带夹紧切断机构支架12所设置的导轨120上，并通过安装在胶带夹紧切断机构支架12外侧的气缸41来推动整个胶带夹紧机构沿导轨120往复运动，以将贴膜胶带从上料位置送到电池贴膜工作位置。胶带夹紧切断机构包括胶带夹紧机构和胶带切断机构。胶带夹紧机构包括顶部横梁421、底部横梁和夹紧气缸。顶部横梁421安装在导轨120上，其两端设有立柱；底部横梁安装在顶部横梁421两端的立柱上，并位于顶部横梁 421的正下方；夹紧气缸与底部横梁连接，在夹紧气缸的作用下，底部横梁能够相对顶部横梁421做上下运动，从而实现对穿过两横梁间隙的贴膜胶带的夹紧和松开。胶带切断机构包括丝杆螺母机构425、切断刀具似4和伺服电机。丝杆螺母机构 425安装在顶部横梁421的上表面，切断刀具424固定在丝杆螺母机构425的丝杆螺母上，伺服电机安装在顶部横梁421的下表面并与丝杆螺母机构425的丝杆的一端相连。伺服电机驱动丝杆螺母机构425，从而带动切断刀具似4沿顶部横梁421往复运动，实现将穿过两横梁间隙的贴膜胶带切断。电池上料机构包括固定电池的电池夹具61、推动电池到达上料位置的丝杆螺母机构、读取电池条形码的自动扫描枪(图未示)和带动丝杆螺母机构移动的伺服电机64。丝杆螺母机构安装在机架1上，电池夹具61与丝杆螺母机构的丝杆螺母621固定在一起，伺服电机64连接于丝杆螺母机构的丝杆622的一端，因此通过伺服电机64带动丝杆螺母机构的运动，能够实现电池夹具61沿丝杆622的往复运动，从而将电池从上料位置运送到贴膜工作位置。自动扫描枪安装在丝杆螺母机构62侧面的机架1上，当电池夹具61中的电池在丝杆螺母机构62的作用下运动到自动扫描枪位置时，自动扫描枪会自动扫描刻在电池侧面的条形码，并将读取的条形码信息存储起来，为下一步在同一个电池的侧面贴膜上喷涂相同条码做准备。三轴联动机构5包括Z方向机械手、Y方向机械手、绕X轴旋转机构，Z方向机械手和Y方向机械手均采用丝杆螺母机构实现机构Ζ、γ方向的运动。Y方向机械手安装在机架 1上，Z方向机械手与Y方向机械手的丝杆螺母机构的丝杆螺母固定在一起，绕X轴旋转机构与Z方向机械手的丝杆螺母机构的丝杆螺母固定在一起。在Y方向机械手的丝杆螺母机构的作用下，三轴联动机构5沿Y方向运动，安装在绕X轴旋转机构上的夹子气缸从电池上料机构中抓取电池。在Z方向机械手的丝杆螺母机构作用下，绕X轴旋转机构沿Z方向运动，从而保证电池旋转后，对不同表面贴膜时能够保持同一高度。绕X轴旋转机构靠步进带传动实现夹子气缸绕χ轴的180度旋转，从而切换电池的不同表面进行贴膜。自动喷码机构包括将电池运输到喷码位置的带轮传动机构71、固定电池的电池喷码夹具72和对电池进行喷码的喷码器73。带轮传动机构71安装在机架1上，电池喷码夹具72安装在带轮传动机构71的导轨上，喷码器73通过喷码器支架13安装在机架1上，并位于带轮传动机构导轨的正上方。当电池贴膜结束后，三轴联动机构5将电池侧放入电池喷码夹具72中，电池喷码夹具72在带轮传动机构71的作用下运动到喷码器73下方位置时，喷码器73往电池贴膜上喷涂与电池本身扫描条码对应的条形码。喷码完毕后，电池喷码夹具72在带轮传动机构71的作用下继续运动，直到返回电池上料位置；之后，带轮传动机构71再将电池喷码夹具72送回三轴联动机构5的放料位置，继续下一个电池贴膜的自动喷码循环。反馈控制系统包括自动纠偏机构上的纠偏传感器33、自动切断机构上的位置传感器、三轴联动机构5上的位置传感器、电池上料机构上的位置传感器、自动喷码机构上的位置传感器和设于机架上的PLC。通过安装在自动纠偏机构上的纠偏传感器的反馈信号，PLC 控制纠偏电机，保证贴膜胶带位置准确；通过安装在自动切断机构上的位置传感器反馈信号，PLC控制带动切断刀具424的伺服电机的起停，实现切断贴膜胶带功能；通过安装在三轴联动机构5上的位置传感器反馈信号，PLC控制伺服电机，实现电池贴膜表面的切换与定位；通过安装在自动喷码机构上的传感器反馈信号，PLC控制带轮传动机构71运动，实现电池自动喷码；本实用新型动力电池包装膜贴膜机通过PLC控制各机构的协调运动，实现动力电池贴膜的自动化。结合上面的详细描述可知，本实用新型动力电池包装膜贴膜机采用自动备料机
7构、自动纠偏机构、自动切断机构、三轴联动机构和电池上料机构相结合，将涂有压敏胶的胶带粘贴包覆于电池表面，保证了电池贴膜的一致性和效率性，并通过反馈控制系统实现了自动化控制。 根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式
，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。 此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。
权利要求1.一种动力电池包装膜贴膜机，其特征在于包括用于贴膜胶带上料的自动备料机构、对贴膜胶带实时纠偏的自动纠偏机构、用于切断贴膜胶带的自动切断机构、电池上料机构、用于移动电池以对其进行贴膜的三轴联动机构、对贴膜后电池进行喷码的自动喷码机构、用于安装和支撑前述所有机构的机架和用于实现动力电池贴膜的高效自动化控制的反馈控制系统，贴膜胶带是单面涂有压敏胶的胶带。
2.根据权利要求1所述的动力电池包装膜贴膜机，其特征在于所述机架上设有贴膜上料支架，自动备料机构包括用于提供贴膜胶带的装配辊、用于使贴膜胶带保持一定张力的张力辊和用于推动张力辊运动的备料气缸，装配辊通过阻尼轴承安装在贴膜上料支架的顶部；张力辊通过滚动轴承安装在贴膜上料支架中部的竖直导轨上，其一端与备料气缸连接，并通过备料气缸实现高度位置调整。
3.根据权利要求1所述的动力电池包装膜贴膜机，其特征在于所述机架上设有贴膜上料支架，自动纠偏机构包括用于纠正贴膜胶带位置的丝杆螺母机构和用于带动丝杆螺母机构移动的纠偏伺服电机，反馈控制系统包括监控贴膜胶带位置的纠偏传感器；自动纠偏机构的丝杆螺母机构安装在贴膜上料支架的底部，其丝杆的一端与伺服电机相连；纠偏传感器安装在贴膜上料支架上，其监测贴膜胶带的位置并将位置形成信号反馈给PLC，PLC根据此位置信号控制纠偏伺服电机的正反转，以通过丝杆螺母机构对贴膜胶带进行实时纠偏。
4.根据权利要求1所述的动力电池包装膜贴膜机，其特征在于所述机架上设有包括导轨的胶带夹紧切断机构支架，自动切断机构包括胶带夹紧切断机构和推动其运动的气缸，胶带夹紧切断机构安装在胶带夹紧切断机构支架的导轨上，并通过安装在胶带夹紧切断机构支架外侧的气缸的推动沿导轨往复运动，以将贴膜胶带从上料位置送到电池贴膜工作位置，胶带夹紧切断机构包括胶带夹紧机构和胶带切断机构。
5.根据权利要求4所述的动力电池包装膜贴膜机，其特征在于所述胶带夹紧机构包括顶部横梁、底部横梁和夹紧气缸，顶部横梁安装在导轨上，其两端设有立柱；底部横梁安装在顶部横梁两端的立柱上，并位于顶部横梁的正下方；夹紧气缸与底部横梁连接，在夹紧气缸的作用下，底部横梁相对顶部横梁做上下运动，以将穿过两横梁间隙的贴膜胶带夹紧或松开。
6.根据权利要求5所述的动力电池包装膜贴膜机，其特征在于所述胶带切断机构包括丝杆螺母机构、切断刀具和伺服电机，丝杆螺母机构安装在顶部横梁的上表面，切断刀具固定在丝杆螺母机构的丝杆螺母上，伺服电机安装在顶部横梁的下表面并与丝杆螺母机构的丝杆的一端相连，伺服电机驱动丝杆螺母机构，带动切断刀具沿顶部横梁往复运动，将穿过两横梁间隙的贴膜胶带切断。
7.根据权利要求1所述的动力电池包装膜贴膜机，其特征在于所述三轴联动机构包括Z方向机械手、Y方向机械手、绕X轴旋转机构，Y方向机械手安装在机架上，使三轴联动机构沿Y方向运动，实现X轴旋转机构从电池上料机构中抓取电池；Z方向机械手安装在Y 方向机械手上，其带动绕X轴旋转机构沿Z方向运动，以调整贴膜时电池的高度；绕X轴的旋转机构安装在Z方向机械手上，将电池绕X轴旋转而实现对电池的不同表面进行贴膜。
8.根据权利要求1所述的动力电池包装膜贴膜机，其特征在于所述电池上料机构包括固定电池的电池夹具、推动电池到达上料位置的丝杆螺母机构和带动丝杆螺母机构移动的伺服电机，丝杆螺母机构安装在机架上，电池夹具与丝杆螺母机构的丝杆螺母固定在一起，并通过丝杆螺母机构的带动沿丝杆进行往复运动，将电池从上料位置运送到贴膜工作位置。
9.根据权利要求8所述的动力电池包装膜贴膜机，其特征在于所述电池上料机构还包括安装在丝杆螺母机构侧面的机架上的自动扫描枪，自动喷码机构包括将贴膜后的电池运输到喷码位置的带轮传动机构、固定电池的电池喷码夹具和对电池进行喷码的喷码器， 带轮传动机构安装在机架上，电池喷码夹具安装在带轮传动机构的导轨上，喷码器位于带轮传动机构导轨的正上方，自动扫描枪在电池上料时自动扫描刻在电池侧面的条形码，并将读取的条形码信息存储起来，贴膜结束的电池被三轴联动机构放入电池喷码夹具中，电池喷码夹具在带轮传动机构的作用下运动到喷码器下方，喷码器往电池贴膜上喷涂与电池本身扫描条码对应的条形码。
10.根据权利要求1所述的动力电池包装膜贴膜机，其特征在于所述反馈控制系统包括安装在自动纠偏机构上的传感器、自动切断机构上的传感器、三轴联动机构上的传感器、 电池上料机构上的传感器、自动喷码机构上的传感器和设于机架上的PLC，各机构传感器将感应信号反馈到PLC，PLC控制各机构协调运动，实现动力电池贴膜的自动化控制。
专利摘要本实用新型公开了一种动力电池包装膜贴膜机，其包括用于贴膜胶带上料的自动备料机构、对贴膜胶带实时纠偏的自动纠偏机构、用于切断贴膜胶带的自动切断机构、电池上料机构、用于移动电池以对其进行贴膜的三轴联动机构、对贴膜后电池进行喷码的自动喷码机构、用于安装和支撑前述所有机构的机架和用于实现动力电池贴膜的高效自动化控制的反馈控制系统，贴膜胶带是单面涂有压敏胶的胶带。本实用新型动力电池包装膜贴膜机通过采用自动备料机构、自动纠偏机构、自动切断机构、三轴联动机构和电池上料机构相结合，将涂有压敏胶的胶带粘贴包覆于电池表面，保证了电池贴膜的一致性和效率性，并通过反馈控制系统实现了自动化控制。
文档编号B65B41/16GK202201195SQ20112024986
公开日2012年4月25日 申请日期2011年7月15日 优先权日2011年7月15日
发明者李雄成, 蔡开贵, 项春江 申请人:东莞新能源科技有限公司, 宁德新能源科技有限公司