接触式真空干燥系统及方法与流程

本发明涉及电池电芯生产技术领域，尤其涉及一种接触式真空干燥系统及方法。

背景技术：

近年来，在新兴、环保、高效的能源技术的快速发展下，新能源电池电芯以其较高的储能密度、循环使用次数多及寿命长，而且绿色节能环保的明显优势，具有乐观的未来前景。

控制电池电芯内部的水分含量是电池电芯制造工艺中的重要环节，电池电芯内部的水分含量关系到电池电芯是否能多次循环使用，因此在电池电芯的生产制造过程中需要对电池电芯进行干燥。

目前，常用的电池电芯干燥方式是人工将电池电芯放入干燥炉高温干燥，之后人工去除，让电池电芯自然冷却，这样虽然可以去除电池电芯水分含量，但存在升温时间长，温度不均匀，干燥效率不高的问题，使得电池电芯的生产周期更长，生产效率低，自动化程度低，无法满足高产能的需求。更因为需要有人在高温环境下操作，风险大，容易给操作人员带来人身伤害。

此外，现有的接触式加热干燥设备，由于需在真空下进行通电，往往会引起真空放电问题，容易对设备造成击穿损坏。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提出一种接触式真空干燥系统及方法，旨在解决现有技术中对电池电芯进行接触式干燥过程中自动化程度低、无法满足高产能需求的技术问题。

为实现上述目的，本发明一方面提供接触式真空干燥系统，包括：自动上料物流线、自动下料物流线和多个接触式真空干燥箱，所述自动上料物流线的上料端设有上料抓取机器人，所述自动上料物流线上与所述接触式真空干燥箱上料位置对应的位置上设有上料翻转机构和第一抓取机器人，所述接触式真空干燥箱外部设有升降机构；所述自动下料物流线上与所述接触式真空干燥箱下料位置对应的位置上设有下料翻转机构和第二抓取机器人，所述自动下料物流线的另一端与冷却系统连接。

进一步的，所述接触式真空干燥箱内设有多个可在接触式真空干燥箱内做一进一出的直线运动的电池电芯托盘，所述电池电芯托盘内设有加热板，所述电池电芯托盘外部通过坦克链电源线对电池电芯托盘内部加热板供电。

进一步的，所述接触式真空干燥箱包括内腔，所述内腔内设有多层抽屉式电池电芯托盘，所述电池电芯托盘通过密封组件与所述内腔密封。

进一步的，所述电池电芯托盘通过传输机构实现一进一出的直线运动。

进一步的，所述电池电芯托盘包括托盘门，所述托盘门通过气缸压紧密封。

进一步的，所述电池电芯托盘外侧设有坦克链，所述坦克链包括多个单元链，所述单元链上设有电源线。

进一步的，所述上料翻转机构包括设置在所述自动上料物流线上的第一翻转盘和位于所述第一翻转盘中心的第一旋转轴，所述下料翻转机构包括设置在所述自动下料物流线上的第二翻转盘和位于所述第二翻转盘中心的第二旋转轴。

本发明另一方面还提供一种接触式真空干燥方法，所述方法包括：

控制上料抓取机器人将待干燥电池电芯搬运至自动上料物流线；

控制所述自动上料物流线将所述待干燥电池电芯运送至接触式真空干燥箱的上料位置；

控制升降机构升起到第一指定位置；

控制电池电芯托盘运送到所述第一指定位置由升降机构托住，控制上料翻转机构将所述待干燥电池电芯进行翻转，控制第一抓取机器人将所述待干燥电池电芯放入所述电池电芯托盘中；

待所述电池电芯托盘放满后，将所述电池电芯托盘传送至所述接触式真空干燥箱内；

控制所述接触式真空干燥箱对所述待干燥电池电芯进行干燥。

进一步的，所述方法还包括：

干燥结束后，控制所述电池电芯托盘从接触式真空干燥箱内传出，到达所述升降机构；

控制第二抓取机器人抓取干燥电池电芯放置到自动下料物流线上；

控制下料翻转机构翻转所述自动下料物流线上的干燥电池电芯；

控制所述自动下料物流线将干燥电池电芯传送至冷却系统进行冷却。

进一步的，所述控制第二抓取机器人抓取干燥电池电芯放置到自动下料物流线上之后，所述方法还包括：

控制所述电池电芯托盘传送到所述接触式真空干燥箱内；

控制所述升降机构下降至起始位置。

本发明提供的接触式真空干燥系统及方法，相较于现有技术，具体如下有益效果：

1、采用自动上料物流线、上料翻转机构、接触式真空烤箱、升降机构、上料抓取机器人、自动下料物流线、下料翻转机构、下料抓取机器人和冷却系统有机组合，提升了电池电芯干燥效率，实现大规模高产能应用。

2、通过将接触式真空烤箱内电池电芯托盘加热板电源供电外置的方式，保持稳定的电源供电，避免在真空环境下机械式脱离通断电，彻底摒除真空放电问题，确保设备安全。

3、采用多层独立的抽屉式电池电芯托盘，可保证每个电池电芯托盘独立运行，增强了设备的可维护和灵活性。

4、每个电池电芯托盘具有单独的密封组件，实现电池电芯托盘与烤箱腔体的密封。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的接触式真空干燥系统结构示意图；

图2为图1的局部放大图；

图3为本发明实施例一中第一抓取机器人抓取电池电芯示意图；

图4为本发明实施例一中电池电芯托盘结构示意图；

图5为本发明实施例一中坦克链电源线设置示意图；

其中，1-自动上料物流线，11-上料翻转机构，12-第一抓取机器人，13-下料翻转机构，14-第二抓取机器人，2-上料抓取机器人，3-接触式真空干燥箱，31-电池电芯托盘，32-加热板，33-坦克链电源线，4-升降机构，5-自动下料物流线，6-冷却系统。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。

实施例一

本发明实施例一提供一种接触式真空干燥系统，参见图1～图5，该系统包括：自动上料物流线1、上料抓取机器人2、多个接触式真空干燥箱3，升降机构4、自动下料物流线5和冷却系统6。图1中以两个接触式真空干燥箱3为例。

具体的，所述自动上料物流线1的上料端设有上料抓取机器人2，所述自动上料物流线1上与所述接触式真空干燥箱3上料位置对应的位置上设有上料翻转机构11和第一抓取机器人12，所述升降机构4设于所述接触式真空干燥箱3外部。所述自动下料物流线5上与所述接触式真空干燥箱3下料位置对应的位置上设有下料翻转机构13和第二抓取机器人14，所述自动下料物流线5的另一端与冷却系统6连接。

本发明实施例中，所述接触式真空干燥箱3内设有多个可在接触式真空干燥箱3内做一进一出的直线运动的电池电芯托盘31，所述电池电芯托盘31内设有加热板32，所述电池电芯托盘31外部通过坦克链电源线33对电池电芯托盘内部加热板供电。通过这种方式，实现接触式真空烤箱3内电池电芯托盘31加热板32的电源供电外置，保持稳定的电源供电，避免在真空环境下机械式脱离通断电，彻底摒除真空放电问题，确保设备安全。

在一种具体实施方式中，所述接触式真空干燥箱3包括内腔，所述内腔内设有多层抽屉式电池电芯托盘31，所述电池电芯托盘31通过密封组件与所述内腔密封。所述电池电芯托盘31通过传输机构实现一进一出的直线运动。所述电池电芯托盘31包括托盘门，所述托盘门通过气缸压紧密封。所述电池电芯托盘31外侧设有坦克链，所述坦克链包括多个单元链，所述单元链上设有电源线。所述接触式真空干燥箱内腔为真空状态。

在一种具体的实施方式中，所述上料翻转机构11包括设置在所述自动上料物流线1上的第一翻转盘和位于所述第一翻转盘中心的第一旋转轴。通过上料翻转机构11可以将待干燥电池电芯位置进行翻转，方便第一抓取机器人12抓取；所述下料翻转机构13包括设置在所述自动下料物流线5上的第二翻转盘和位于所述第二翻转盘中心的第二旋转轴。通过下料翻转机构13可以将干燥电池电芯位置进行翻转，方便第二抓取机器人14抓取。

在一种具体实施方式中，所述自动上料物流线1包括第一传送机构和第一电机。所述自动下料物流线5包括第二传送机构和第二电机。

工作时，待干燥电池电芯通过自动物流线由上个工位运输至干燥工位上料位置，通过上料抓取机器人2将待干燥电池电芯搬运至自动上料物流线1，通过自动上料物流线1将待干燥电池电芯运送至接触式真空干燥箱3的上料位置，升降机构4升起到指定位置，电池电芯托盘31运到指定位置由升降机构4托住，此时，通过上料翻转机构11将待干燥电池电芯进行翻转，采用第一抓取机器人12将待干燥电池电芯一次性抓取多个放至电池电芯托盘31中，待干燥电池电芯放满之后通过传动机构将电池电芯托盘31传送至接触式真空干燥箱3内部，通过气缸对托盘门进行压紧密封，电热板32供电对待干燥电池电芯进行干燥，干燥结束后，升降机构4升到指定位置，打开托盘门，电池电芯托盘31通过传动机构从接触式真空干燥箱3内传出，到达升降机构4，第二抓取机器人14抓取干燥电池电芯放置到自动下料物流线5上；电池电芯托盘31通过传动机构回到接触式真空干燥箱3，升降机构4下降；下料翻转机构13翻转自动下料物流线5上的干燥电池电芯；干燥电池电芯随着传送机构进入冷却系统进行冷却。

本发明提供的接触式真空干燥系统，相较于现有技术，具体如下有益效果：

1、采用自动上料物流线、上料翻转机构、接触式真空烤箱、升降机构、上料抓取机器人、自动下料物流线、下料翻转机构、下料抓取机器人和冷却系统有机组合，提升了电池电芯干燥效率，实现大规模高产能应用。

2、通过将接触式真空烤箱内电池电芯托盘加热板电源供电外置的方式，保持稳定的电源供电，避免在真空环境下机械式脱离通断电，彻底摒除真空放电问题，确保设备安全。

3、采用多层独立的抽屉式电池电芯托盘，可保证每个电池电芯托盘独立运行，增强了设备的可维护和灵活性。

4、每个电池电芯托盘具有单独的密封组件，实现电池电芯托盘与烤箱腔体的密封。

实施例二

本发明实施例二提供一种接触式真空干燥方法，所述方法包括：

s1、控制上料抓取机器人将待干燥电池电芯搬运至自动上料物流线；

s2、控制所述自动上料物流线将所述待干燥电池电芯运送至接触式真空干燥箱的上料位置；

s3、控制升降机构升起到第一指定位置；

s4、控制电池电芯托盘运送到所述第一指定位置由升降机构托住，控制上料翻转机构将所述待干燥电池电芯进行翻转，控制第一抓取机器人将所述待干燥电池电芯放入所述电池电芯托盘中；

s5、待所述电池电芯托盘放满后，将所述电池电芯托盘传送至所述接触式真空干燥箱内；

s6、控制所述接触式真空干燥箱对所述待干燥电池电芯进行干燥。

s7、干燥结束后，控制所述电池电芯托盘从接触式真空干燥箱内传出，到达所述升降机构；

s8、控制第二抓取机器人抓取干燥电池电芯放置到自动下料物流线上；

s9、控制所述电池电芯托盘传送到所述接触式真空干燥箱内；

s10、控制所述升降机构下降至起始位置。

s11、控制下料翻转机构翻转所述自动下料物流线上的干燥电池电芯；

s12、控制所述自动下料物流线将干燥电池电芯传送至冷却系统进行冷却。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。