电芯热烫冷烫切换机构及电芯热烫冷烫工艺的制作方法

本发明涉及一种电芯热烫冷烫切换机构及电芯热烫冷烫工艺，属于动力锂电池自动化设备技术领域。

背景技术：

锂离子电池由于具有高电压、高能量密度和长循环寿命的优势，成为应用范围最广的二次电池之一。锂离子电池的制作工序复杂，其中有一种锂电池电芯的热烫冷烫切换机构，用于解决包装在电芯外面的铝塑膜在电芯侧面滴胶后能更好贴合的问题。

现有技术中，专利申请CN201320359981.X公开了一种多工位连续电芯热冷压整形机，其中热烫工位和冷烫工位各有6个，各自旋转完成热烫和冷烫。这种方式存在空间、时间和成本上的浪费。

另外专利申请CN201220038434.7公开的方案只采用了两工位，按顺序完成热烫和冷烫；由于两个工序都要延时，导致生产效率不足。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种电芯热烫冷烫切换机构，采用热烫、冷烫各两个工位的机构完成热烫和冷烫的切换，既缩小了机构的空间和成本，也提高了效率。

本发明还提供一种电芯热烫冷烫工艺，能够提高热烫和冷烫的工作效率。

按照本发明提供的技术方案，所述电芯热烫冷烫切换机构，其特征是：包括能够在前后方向移动的大板和工位切换机构；在所述大板的上表面设置前导轨和后导轨，在前导轨上布置第一工位，在后导轨上布置第二工位，第一工位包括第一热烫工位和第一冷烫工位，第二工位包括第二热烫工位和第二冷烫工位；

所述工位切换机构包括驱动装置，驱动装置的移动端与大板固连，驱动装置驱动大板在前后方向移动使前导轨或后导轨和进料工位对接。

进一步的，所述第一热烫工位位于第一冷烫工位的右侧，第二热烫工位位于第二冷烫工位的右侧。

进一步的，所述大板前后滑动设置在平行导轨上。

进一步的，在所述驱动装置的移动端上设置缓冲装置。

进一步的，所述缓冲装置包括安装在驱动装置移动端上的导柱和弹簧，弹簧套设在导柱）上。

进一步的，在所述大板下方、上方或一侧安装用于检测大板移动位置的传感器。

进一步的，在所述大板上安装两个分别用于限定前导轨和后导轨前后移动位置的止动销和千分尺。

进一步的，所述第一热烫工位和第二热烫工位分别包括加热块和驱动加热块的热烫气缸；所述第一冷烫工位和第二冷烫工位分别包括冷却块和驱动冷却块的冷烫气缸。

进一步的，在所述大板上对应第一热烫工位、第二热烫工位、第一冷烫工位和第二冷烫工位的位置分别安装夹具定位柱。

所述电芯热烫冷烫工艺，其特征是，包括以下步骤：

（1）第一夹具、第二夹具、第三夹具和第四夹具分别携带电芯；

（2）初始时，进料工位和后导轨对接，第一夹具由进料工位推进后导轨上的第一热烫工位，第一夹具上的电芯在第一热烫工位进行热烫；

（3）在第一热烫工位进行热烫的同时，工位切换机构的驱动装置驱动大板向后移动使进料工位和前导轨对接；第二夹具由进料工位推进前导轨上的第二热烫工位，第二夹具上的电芯在第二热烫工位进行热烫；

（4）在第二热烫工位进行热烫的同时，工位切换机构的驱动装置驱动大板向前移动使进料工位和后导轨对接；第一夹具由第一热烫工位推进第一冷烫工位，第三夹具由进料工位推进第一热烫工位；第一夹具上的电芯在第一冷烫工位进行冷烫，同时第三夹具上的电芯在第一热烫工位进行热烫；

（5）在第一冷烫工位冷烫和第二热烫工位热烫的同时，工位切换机构的驱动装置驱动大板向后移动使进料工位和前导轨对接，第二夹具由第二热烫工位推进第二冷烫工位，第四夹具由进料工位推进第二热工位；第二夹具上的电芯在第二冷烫工位进行冷烫，同时第四夹具上的电芯在第二热烫工位进行热烫；

（6）在第二冷烫工位冷烫和第二热烫工位热烫的同时，工位切换机构的驱动装置驱动大板向前移动使进料工位和后导轨对接；然后，第一夹具由第一冷烫工位下线；

重复上述步骤完成每个电芯的热烫和冷烫。

本发明具有以下有益效果：

（1）本发明的热烫和冷烫工位可以在同一条轨道上对电芯同时操作，既缩小了机构的空间和成本，也提高了工作效率；

（2）本发明通过工位切换机构对导轨的平移，完成热烫工位和冷烫工位的切换使用，统筹效果更好。

附图说明

图1为本发明所述电芯热烫冷烫切换机构的侧视图。

图1-1到图1-4是本发明的切换机构原理图。

图2为本发明所述电芯热烫冷烫切换机构的俯视图。

图3为本发明所述电芯热烫冷烫切换机构的仰视图。

具体实施方式

下面结合具体附图对本发明作进一步说明。

如图1～图3所示：所述电芯热烫冷烫切换机构包括第一夹具101、第二夹具102、第三夹具103、第四夹具104、电芯105、第一热烫气缸201、第一加热块202、第二热烫气缸401、第二加热块402、第一冷烫气缸501、第一冷却块502、第二冷烫气缸601、第二冷却块602、伺服电机301、同步带302、丝杆303、大板304、平行导轨305、连接块306、导柱307、弹簧308、连接板309、传感器支架310、传感器311、千分尺316、止动销317、前导轨312、后导轨313、初始导轨314、滚珠顶丝315。

具体实施方式的描述中，以图1中垂直纸面向里的方向为前，垂直纸面向外的方向为后。

如图1～图3所示，本发明所述电芯热烫冷烫切换机构，包括大板304、工位切换机构、热烫工位和冷烫工位，大板304的顶部上设置有前导轨312和后导轨313，前导轨312和后导轨313平行相对设置，前导轨312位于大板304顶部的前侧，后导轨313位于大板304顶部靠中间位置处，前导轨312和后导轨313用于电芯105从上面通过。在所述前导轨312和后导轨313上分别布置第一工位和第二工位，第一工位包括第一热烫工位和第一冷烫工位，第二工位包括第二热烫工位和第二冷烫工位；所述第一工位和第二工位相对装在前导轨312和后导轨313上，第一热烫工位位于第一冷烫工位的右侧，第二热烫工位位于第二冷烫工位的右侧（以图1中的向右的方向为右侧）。电芯105由夹具携带先后经过前导轨312和后导轨313上的热烫工位和冷烫工位，分别进行热烫和冷烫。

如图2所示，所述第一热烫工位由第一热烫气缸201、支架和第一加热块202组成，支架安装在大板304上，第一热烫气缸201安装在支架上，第一加热块202安装在第一热烫气缸201的伸出轴上。所述第二热烫工位由第二热烫气缸401、支架和第二加热块402组成，支架安装在大板304上，第二热烫气缸401安装在支架上，第二加热块402安装在第二热烫气缸401的伸出轴上。

如图2所示，所述第一冷烫工位由第一冷烫气缸501、支架和第一冷却块502组成，支架安装在大板304上，第一冷烫气缸501安装在支架上，第一冷却块502安装在第一冷烫气缸501的伸出轴上。所述第二冷烫工位由第二冷烫气缸601、支架和第二冷却块602组成，支架安装在大板304上，第二冷烫气缸601安装在支架上，第二冷却块602安装在第二冷烫气缸601的伸出轴上。

如图3所示，所述工位切换机构位于大板304的下表面，工位切换机构包括伺服电机301、同步带302、丝杆303、连接块306、平行导轨305、连接板309、导柱307、弹簧308、传感器311、千分尺316和止动销317。所述伺服电机301带动同步带302，继而带动丝杆303转动，丝杆303和连接块306螺纹连接，驱动连接块306沿丝杆303做前后直线运动，连接块306和导柱307连接，导柱307装在连接板309上，连接板309安装在大板304下方，两根平行导轨305也安装在大板304下方，整个大板304在平行导轨305上前后切换工位。为了切换工位时达到缓冲的目的，弹簧308串在导柱307上。传感器支架310上的传感器311起到工位切换的位置检测作用。另外千分尺316和止动销317是用来精确调整工位切换位置。

在所述大板304上对应第一热烫工位、第二热烫工位、第一冷烫工位和第二冷烫工位的位置分别安装夹具定位柱，如采用滚珠顶丝315，均起到固定夹具位置的作用。

第一夹具101、第二夹具102、第三夹具103和第四夹具104分别携带电芯105在初始导轨314上进入进料工位，始终保持夹合状态。

如图1-1和图2所示，机械手将第一夹具101推进后导轨313上的第一热烫工位，滚珠顶丝315固定第一夹具101位置，第一热烫气缸201将第一加热块202夹合电芯105侧边进行热烫，热烫同时伺服电机301带动丝杆303，继而带动大板304向后移动切换工位，使初始导轨314和前导轨312合并，由传感器311检测前后的第一热烫工位和第二热烫工位到位与否，如图1-2所示。

如图1-2和图2所示，机械手将第二夹具102推进前导轨312上的第二热烫工位，滚珠顶丝315固定第二夹具102位置，第二热烫气缸401将第二加热块402推至电芯105侧边进行热烫，热烫同时伺服电机301带动丝杆303，继而带动大板304向前移动切换工位，使初始导轨314和后导轨313合并，由传感器311检测工位到位与否，如图1-3所示。

如图1-3和图2所示，机械手将第一夹具101推进后导轨313上的第一冷烫工位，滚珠顶丝105第一固定夹具101位置，第一冷烫气缸501将第一冷却块502推至电芯105侧边进行冷却，同时机械手将第三夹具103推进第一热烫工位，滚珠顶丝105固定第三夹具103位置，第一热烫气缸201将第一加热块202推至电芯105侧边进行热烫，在热烫和冷烫的同时，伺服电机301带动丝杆303，和丝杆303上的连接块306相连接的大板304向后移动切换工位，使初始导轨314和前导轨312合并，由传感器311检测位置前后工位到位与否，如图1-4所示。

如图1-4和图2所示，机械手将第二夹具102推进前导轨312上的第二冷烫工位，滚珠顶丝315固定第二夹具102位置，第二冷烫气缸601将第二冷却块602推至电芯105侧边进行冷却，同时将第四夹具104推进第二热烫工位，滚珠顶丝315固定第四夹具104位置，第二热烫气缸401将第二加热块402推至电芯105侧边进行热烫，在热烫和冷烫的同时，伺服电机301带动丝杆303，和丝杆303上连接块306相连接的大板304向前移动切换工位，使初始导轨314和后导轨313合并，由传感器311检测前后工位到位与否，然后第一夹具101上面的电芯105完成热烫和冷烫，可以下线。

如此反复完成每个电芯的热烫和冷烫的切换。