电池清洗、涂胶、测试装箱设备的制作方法

文档序号:11064381阅读:367来源:国知局
电池清洗、涂胶、测试装箱设备的制造方法与工艺

本发明涉及电池机械自动化生产领域,特别是涉及一种电池清洗、涂胶、测试装箱设备。



背景技术:

随着社会不断发展和科技不断进步,机械化、自动化、标准化生产已经逐渐成为发展趋势,并逐步代替传统的手工劳动,为企业的可持续发展注入了新的动力。因此,电池生产企业也需要与时俱进,通过转型升级,大力发展机械自动化设备以代替传统的手工劳动,进而提高企业的生产效益,实现企业的可持续发展。

在电池的生产过程中,需要对电池的表面进行清洗处理,以去除其表面粘结的电解液,清洗后还需要对其表面的水分及时风干,以避免电池发生生锈现象,清洗后所得到的洁净的电池需要在电池顶盖表面涂一层UV胶,以保证电池表面良好的绝缘性,同时还要对液体状的UV胶及时烘干并固化,涂胶后,要对电池进行短路测试,以区分良品与不良品,短路测试后的电池需要进行装箱打包处理。

由此可知,电池清洗、电池涂胶、电池测试、电池装箱为环环相扣的生产过程,而如何更好的对电池清洗、如何更好的对电池涂胶、如何更好的对电池测试、如何更好的对电池装箱,以实现电池的机械自动化生产,以代替传统的手工操作,这是研究开发人员在设计过程中需要解决的实际问题。



技术实现要素:

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处,提供一种电池清洗、涂胶、测试装箱设备,以解决上述所提出的技术问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:

一种电池清洗、涂胶、测试装箱设备,包括依次衔接的清洗系统、涂胶系统、测试装箱系统;

所述清洗系统包括:清洗机构、烘干机构、电池清洗转移机械手,所述清洗机构、烘干机构呈“一”字形依次排布设置,所述电池清洗转移机械手衔接于所述清洗机构、烘干机构之间;

所述清洗机构包括:化学溶剂清洗箱、清水清洗箱、风干箱、治具旋转装置、电池刷洗装置,所述化学溶剂清洗箱、清水清洗箱、风干箱呈“一”字形依次排布,所述化学溶剂清洗箱具有化学溶剂流入口及化学溶剂流出口,所述清水清洗箱具有清水流入口及清水流出口,所述风干箱内设有风干发生器;

所述治具旋转装置包括:治具旋转驱动部、治具旋转转轴、化学溶剂清洗治具、清水清洗治具、风干治具,所述治具旋转转轴依次穿设所述化学溶剂清洗箱、清水清洗箱及风干箱,所述化学溶剂清洗治具、清水清洗治具、风干治具安装于所述治具旋转转轴上并分别位于所述化学溶剂清洗箱、清水清洗箱、风干箱内,所述治具旋转驱动部驱动所述治具旋转转轴旋转;

所述电池刷洗装置包括:电池刷洗驱动部、电池刷洗转轴、化学溶剂刷头、清水刷头,所述电池刷洗转轴依次穿设所述化学溶剂清洗箱及清水清洗箱,所述化学溶剂刷头、清水刷头安装于所述电池刷洗转轴上并分别位于所述化学溶剂清洗箱、清水清洗箱内,所述电池刷洗驱动部驱动所述电池刷洗转轴旋转;

所述烘干机构包括:烘干箱体、烘干转盘、烘干治具及烘干发生器,所述烘干转盘转动设于所述烘干箱体内,所述烘干治具设于所述烘干转盘上,所述烘干箱体开设有电池烘干出入口,所述烘干发生器安装于所述烘干箱体内;

所述涂胶系统包括:电池涂胶装置、烘胶装置、电池涂胶转移机械手,所述电池涂胶装置、烘胶装置呈“一”字形依次排布设置,所述电池涂胶转移机械手衔接于所述电池涂胶装置、烘胶装置之间;

所述电池涂胶装置包括:电池涂胶平台、电池涂胶机械手、电池涂胶治具、防漏胶槽,所述电池涂胶治具及所述防漏胶槽设于所述电池涂胶平台上;

所述烘胶装置包括:烘胶转盘、多个烘胶治具、紫外线烘胶器,多个所述烘胶治具以所述烘胶转盘的转轴为中心呈环形阵列分布并固定于所述烘胶转盘上,所述紫外线烘胶器安装于所述烘胶转盘上方;

所述测试装箱系统包括:翻转短路测试机构、电池装盘机构、电池测试装箱转移机械手,所述翻转短路测试机构、电池装盘机构呈“一”字形依次排布设置,所述电池测试装箱转移机械手衔接于所述翻转短路测试机构、电池装盘机构之间;

所述翻转短路测试机构包括:翻转驱动部、翻转治具、短路测试平台、正极测试水平驱动部、正极测试钉、推杆水平驱动部、负极推杆;所述短路测试平台位于所述翻转治具的下方,所述翻转治具转动并贴合于所述短路测试平台上;所述翻转驱动部驱动所述翻转治具旋转,所述翻转治具上开设有电池翻转收容孔,所述正极测试钉及所述负极推杆分别位于所述翻转治具的两侧;所述正极测试水平驱动部驱动所述正极测试钉沿水平方向往复移动以靠近或远离所述电池翻转收容孔,所述推杆水平驱动部驱动所述负极推杆沿水平方向往复移动以靠近或远离所述电池翻转收容孔;

所述电池装盘机构包括:电池装盘运输流水线、电池装盘水平推动装置、电池装盘收料装置,所述电池装盘水平推动装置及所述电池装盘收料装置分别位于所述电池装盘运输流水线的两侧并相对设置;

所述电池装盘水平推动装置包括电池装盘水平驱动部及与所述电池装盘水平驱动部输出端连接的电池装盘水平推动板,所述电池装盘水平驱动部驱动所述电池装盘水平推动板沿水平方向往复移动以靠近或远离所述电池装盘收料装置;

所述电池装盘收料装置包括电池装盘旋转驱动部及与所述电池装盘旋转驱动部连接的电池装盘收料平台,所述电池装盘旋转驱动部驱动所述电池装盘收料平台旋转;

所述电池装盘收料平台包括:电池装盘收料支撑板、电机丝杆驱动部、电池装盘升降滑块,所述电机丝杆驱动部驱动所述电池装盘升降滑块沿所述电池装盘收料支撑板往复滑动。

在其中一个实施例中,所述治具旋转驱动部为电机驱动。

在其中一个实施例中,所述电池刷洗驱动部为电机驱动结构。

在其中一个实施例中,所述翻转驱动部为电机驱动。

在其中一个实施例中,所述正极测试水平驱动部为气缸驱动。

在其中一个实施例中,所述推杆水平驱动部为气缸驱动。

电池清洗系统用于对电池的表面作清洁处理,以去除其表面所粘结的电解液等杂质,还对电池进行烘干处理以去除其表面的水分,避免电池表面生锈。电池涂胶系统用于在电池顶盖表面涂UV胶,保证电芯表面良好的绝缘性。电池测试装箱系统用于对电池进行短路测试,防止其流入下一工位中,保证电池的生产质量,以提高生产的合格率,同时,电池测试装箱系统还对检测合格的电池进行装箱处理,将电池规整收集。

附图说明

图1为本发明一实施例的电池清洗、涂胶、测试装箱设备的结构图;

图2为图1所示的电池清洗系统的结构图;

图3为图2所示的清洗机构的结构图;

图4为图3所示的清洗机构另一视角的结构图;

图5为图2所示的回流机构的结构图;

图6为图2所示的烘干机构的结构图;

图7为图1所示的电池涂胶系统的结构图;

图8为图7所示的胶水摇匀装置的结构图;

图9为电池涂胶夹爪的结构图;

图10为图1所示的电池测试装箱系统的结构图;

图11为图10所示的翻转短路测试机构的结构图;

图12为图10所示的去除不良品机构的结构图;

图13为图10所示的电池装盘机构的结构图;

图14为图13所示的电池装盘机构另一视角的结构图。

具体实施方式

为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示,一种电池清洗、涂胶、测试装箱设备10,其用于对电池表面进行清洗、对清洗后的电池进行涂胶、对涂胶后的电池进行短路测试、对短路测试后的电池进行装箱,形成机械化、自动化生产。

电池清洗、涂胶、测试装箱设备10包括依次衔接的电池清洗系统1000、电池涂胶系统2000、电池测试装箱系统3000,待加工的电池依次经过电池清洗系统1000、电池涂胶系统2000、电池测试装箱系统3000进行相应的工艺生产。

电池清洗系统1000用于对电池的表面作清洁处理,以去除其表面所粘结的电解液等杂质,清洁后还对电池进行烘干处理以去除其表面的水分,避免电池表面生锈。

电池涂胶系统2000用于在电池顶盖表面涂UV胶,其主要目的是保证电芯表面良好的绝缘性,同时,点胶头在点胶时以点滴的方式滴落在顶盖上,还需要对电池顶盖上的UV胶进行震动式摇匀,以使得UV胶均匀涂布于电池顶盖上。

电池测试装箱系统3000用于对电池进行短路测试,将不合格的电池进行剔除,防止其流入下一工位中,保证电池的生产质量,以提高生产的合格率,同时,电池测试装箱系统3000还对检测合格的电池进行装箱处理,将电池规整收集。

如图2所示,电池清洗系统1000包括:电池上料机构1100、清洗机构1200、回流机构1300、烘干机构1400、电池清洗转移机械手1500。电池上料机构1100、清洗机构1200、回流机构1300、烘干机构1400呈“一”字形依次排布设置,电池清洗转移机械手1500衔接于清洗机构1200、烘干机构1400之间。

电池上料机构1100用于将上一工位中的电池进行上料,清洗机构1200用于对电池进行清洗,回流机构1300用于对清洗机构1200提供循环不间断的清洗水源,烘干机构1400用于对清洗后的电池进行烘干以去除其表面的水分。

电池上料机构1100包括:上料流水线1110、电池间距调整机械手1120、电池上料放置台1130。电池间距调整机械手1120衔接于上料流水线1110与电池上料放置台1130之间。待清洗的电池通过上料流水线1110进行输送,电池间距调整机械手1120将上料流水线1110中的电池夹取并转移至电池上料放置台1130上,电池上料放置台1130用于为即将待清洗的电池提供暂时的位置放置空间,以利于后一电池清洗转移机械手1500将其夹取至下一工位进行清洗处理。其中,电池间距调整机械手1120具有多个夹取爪,多个夹取爪一次性将上料流水线1110中的多个紧邻着的电池夹取并转移,在转移的过程中还对多个电池之间的间距进行调整,以符合后续生产中对电池间距的要求。关于电池间距调整机械手1120对电池之间间距的调整,可以参考现有技术,例如,多个夹取爪呈“一”字形排列,相邻的夹取爪之间设有软绳,通过气缸将位于一端的夹取爪推出,其余的夹取爪便在软绳的作用下分离并实现距离调节。

如图3及图4所示,清洗机构1200包括:化学溶剂清洗箱1210、清水清洗箱1220、风干箱1230、治具旋转装置1240、电池刷洗装置1250。化学溶剂清洗箱1210、清水清洗箱1220、风干箱1230呈“一”字形依次排布。化学溶剂清洗箱1210具有化学溶剂流入口1211及化学溶剂流出口1212,清水清洗箱1220具有清水流入口1221及清水流出口1222,风干箱1230内设有风干发生器1231。化学溶剂清洗箱1210内装有化学药水,通过化学药水能更好的将电池表面的电解液去除,经过化学溶剂清洗箱1210清洗后的电池进入到清水清洗箱1220内,清水清洗箱1220内装有清洁的清水,清水用于对电池表面上的化学药水冲洗干净,经过清水清洗箱1220清洗的电池进入到风干箱1230,风干箱1230用于对电池表面的水分进行风干,以去除其表面的水分,为下一步涂胶工序作好准备。化学溶剂由化学溶剂流入口1211流入,再由化学溶剂流出口1212流出,形成水循环。清水由清水流入口1221流入,再由清水流出口1222流出,形成水循环。

治具旋转装置1240包括:治具旋转驱动部1241、治具旋转转轴1242、化学溶剂清洗治具1243、清水清洗治具1244、风干治具1245。治具旋转转轴1242依次穿设化学溶剂清洗箱1210、清水清洗箱1220及风干箱1230,化学溶剂清洗治具1243、清水清洗治具1244、风干治具1245安装于治具旋转转轴1242上并分别位于化学溶剂清洗箱1210、清水清洗箱1220及风干箱1230内,治具旋转驱动部1241驱动治具旋转转轴1242旋转。在本实施例中,治具旋转驱动部1241为电机驱动,化学溶剂清洗治具1243、清水清洗治具1244、风干治具1245均为圆柱体结构,圆柱体结构的侧面上开设有多个呈“一”字形排列用于放置电池的电池收容槽。

电池刷洗装置1250包括:电池刷洗驱动部1251、电池刷洗转轴1252、化学溶剂刷头1253、清水刷头1254。电池刷洗转轴1252依次穿设化学溶剂清洗箱1210及清水清洗箱1220,化学溶剂刷头1253、清水刷头1254安装于电池刷洗转轴1252上并分别位于化学溶剂清洗箱1210、清水清洗箱1220内,电池刷洗驱动部1251驱动电池刷洗转轴1252旋转。在本实施例中,电池刷洗驱动部1251为电机驱动结构。

清洗机构1200的工作原理如下:

电池清洗转移机械手1500将电池放置于化学溶剂清洗箱1210的化学溶剂清洗治具1243内清洗,再将化学溶剂清洗治具1243内的电池转移至清水清洗箱1220的清水清洗治具1244内清洗,再将清水清洗治具1244内的电池转移至风干箱1230的风干治具1245内风干;

治具旋转驱动部1241驱动治具旋转转轴1242转动30度角,同时治具旋转转轴1242带动化学溶剂清洗治具1243、清水清洗治具1244、风干治具1245转动30度角,化学溶剂清洗治具1243及清水清洗治具1244转动使得电池可以由竖直状态转成倾斜状态,使得电池可以靠近化学溶剂刷头1253及清水刷头1254,方便清洗,风干治具1245转动使得电池可以由竖直状态转成倾斜状态,从而使得电池靠近风干发生器1231的风干口进行风干;

与此同时,化学溶剂由化学溶剂流入口1211流入对电池进行冲刷,清水由清水流入口1221流入对电池进行冲刷,电池刷洗驱动部1251驱动电池刷洗转轴1252旋转,电池刷洗转轴1252带动化学溶剂刷头1253及清水刷头1254旋转实现对电池的清洗;

清洗完成后,电池刷洗驱动部1251停止工作,使得化学溶剂刷头1253及清水刷头1254停止对电池清洗,同时化学溶剂流入口1211停止流入化学溶剂,清水流入口1221停止流入清水,风干发生器1231停止对电池风干,治具旋转转轴1242带动化学溶剂清洗治具1243、清水清洗治具1244、风干治具1245反向转动30度角复位,电池清洗转移机械手1500将电池取出转移至下一个工位。

为了进一步提高电池的清洗效果,化学溶剂清洗箱1210、清水清洗箱1220内均设有吹气嘴,电池清洗完成后,吹气嘴对电池进行吹气,保证电池表面的水分在转移过程中不随意滴落。

为了更进一步提高电池的清洗效果,清洗机构1200还包括清洗箱门自动开合装置1260。清洗箱自动门开合装置1260包括:自动门驱动部1261、化学溶剂清洗自动门1262、清水清洗自动门1263、风干自动门1264。化学溶剂清洗自动门1262、清水清洗自动门1263、风干自动门1264分别设于化学溶剂清洗箱1210、清水清洗箱1220、风干箱1230的开口处,自动门驱动部1261与化学溶剂清洗自动门1262、清水清洗自动门1263、风干自动门1264驱动连接。化学溶剂清洗自动门1262、清水清洗自动门1263、风干自动门1264在自动门驱动部1261的驱动下,分别实现对化学溶剂清洗箱1210、清水清洗箱1220、风干箱1230开口处的开合。可知,在电池的清洗或风干过程中不可避免会出现水滴的飞溅现象,通过将开口封闭,将飞溅的水滴阻挡在箱体内,实现了清洁生产,同时避免飞溅的水滴对其它部件产生腐蚀影响。在本实施例中,自动门驱动部1261为电机驱动。

如图5所示,回流机构1300包括:化学溶剂收集槽1310、清水收集槽1320、化学溶剂循环管1330、清水循环管1340、清水进水管1350、废水排出管1360。

化学溶剂收集槽1310内设有溶剂盒1311,清水进水管1350与化学溶剂收集槽1310贯通并与溶剂盒1311衔接,化学溶剂循环管1330两端分别与化学溶剂收集槽1310及化学溶剂流入口1211连通,化学溶剂流出口1212与化学溶剂收集槽1310衔接,废水排出管1360与化学溶剂收集槽1310贯通,化学溶剂收集槽1310、化学溶剂循环管1330、化学溶剂清洗箱1210连通形成水循环回路。

清水进水管1350与清水收集槽1320贯通,清水循环管1340两端分别与清水收集槽1320及清水流入口1221连通,清水流出口1222与清水收集槽1320衔接,废水排出管1360与清水收集槽1320贯通,清水收集槽1320、清水循环管1340、清水清洗箱1220连通形成水循环回路。

回流机构1300的工作原理如下:

清水进水管1350将清水注入化学溶剂收集槽1310、清水收集槽1320内,由于化学溶剂收集槽1310内设有溶剂盒1311,流入化学溶剂收集槽1310内的清水与溶剂盒1311内的溶剂混合形成可对电池进行清洗的化学药水;

化学溶剂循环管1330通过水泵将化学溶剂收集槽1310内的化学药水抽取,由化学溶剂流入口1211进入到化学溶剂清洗箱1210内,并由化学溶剂流出口1212流出到化学溶剂收集槽1310内,形成水循环;

清水循环管1340通过水泵将清水收集槽1320内的清水抽取,由清水流入口1221进入到清水清洗箱1220内,并由清水流出口1222流出到清水收集槽1320内,形成水循环;

当化学溶剂收集槽1310内的化学药水的清洁能力下降需要更换时,打开废水排出管1360的阀门,化学药水由废水排出管1360排出;

当清水收集槽1320内的清水出现浑浊需要更换时,打开废水排出管1360的阀门,浑浊的水由废水排出管1360排出;

回流机构1300很好的配合了清洗机构1200对电池的清洗工作,使得水可以循环流动起来,形成良性循环,提高了对电池的清洁效果。

进一步的,回流机构1300还包括化学药粉放置盒9000,化学药粉放置盒9000为两端开口的中空腔体结构,化学药粉放置盒9000具有化学药粉入料口及化学药粉出料口,化学药粉入料口与化学药粉出料口之间形成沿竖直方向贯通的化学药粉放置腔,化学药粉出料口衔接于溶剂盒1311。将需要稀释的化学药粉由化学药粉入料口倒入至化学药粉放置腔内,清水进水管1350不断将清水流入于溶剂盒1311并与化学药粉出料口处的化学药粉进入稀释,由于化学药粉不断被清水冲刷,使得化学药粉放置腔内的化学药粉在重力的作用下不断填充于化学药粉出料口处,不断制备出所需的化学溶剂,当化学药粉不足时,从化学药粉入料口中重新添加,结构巧妙,提高了生产的效率。

如图6所示,烘干机构1400包括:烘干箱体1410、烘干转盘1420、烘干治具1430及烘干发生器1440。烘干转盘1420转动设于烘干箱体1410内,烘干治具1430设于烘干转盘1420上,烘干箱体1410开设有电池烘干出入口1411,烘干发生器1440安装于烘干箱体1410内。

烘干机构1400的工作原理如下:通过电池清洗转移机械手1500将清洗并风干后的电池转移至烘干箱体1410的烘干治具1430上,烘干转盘1420带动烘干治具1430旋转,同时烘干发生器1440工作对烘干治具1430上的电池进行烘干,烘干后的电池回位到电池烘干出入口1411处,再由电池清洗转移机械手1500将电池取出并转移至下一个工位。

要说明的是,将电池置于半封闭的烘干箱体1410内,烘干发生器1440形成的热气流可以从电池烘干出入口1411流出,形成气流的流通,有利于电池的快速烘干,另一方面,开设电池烘干出入口1411也有利于电池清洗转移机械手1500将电池放入或取出于烘干箱体1410。

还要说明的是,通过设置烘干转盘1420带动其上的烘干治具1430转动,从而使得置于烘干治具1430上的电池在烘干箱体1410内转动,电池在转动的状态进行烘干,这样可以使得电池更快实现烘干,提高烘干的效率。

电池清洗转移机械手1500包括:电池清洗水平移动部1510、设于电池清洗水平移动部1510的电池清洗竖直升降部1520、设于电池清洗竖直升降部1520的电池清洗夹爪1530,电池清洗水平移动部1510驱动电池清洗竖直升降部1520沿水平方向往复移动,电池清洗竖直升降部1520驱动电池清洗夹爪1530沿竖直方向往复升降。通过设置电池清洗转移机械手1500,实现将电池从化学溶剂清洗箱1210、清水清洗箱1220、风干箱1230、烘干机构1400依次转移。在本实施例中,电池清洗水平移动部1510为气缸驱动,电池清洗竖直升降部1520为气缸驱动。

如图7所示,电池涂胶系统2000包括:电池涂胶装置2100、胶水摇匀装置2200、烘胶装置2300、电池涂胶转移机械手2400。电池涂胶装置2100、胶水摇匀装置2200、烘胶装置2300呈“一”字形依次排布设置,电池涂胶转移机械手2400衔接于电池涂胶装置2100、胶水摇匀装置2200、烘胶装置2300之间。

电池涂胶装置2100用于在电池顶盖表面涂上一层UV胶,以保证电芯表面良好的绝缘性。由于电池涂胶装置2100是以点滴的方式滴落在顶盖上,通过设置胶水摇匀装置2200,胶水摇匀装置2200对点胶过后的电池进行震动式摇匀,使得点滴状的UV胶可以扩散开来,均匀涂布于电池顶盖表面。烘胶装置2300用于对涂覆UV胶后的电池进行烘烤,使得液体状的UV胶得以固化。电池涂胶转移机械手2400用于将电池从电池涂胶装置2100转移至胶水摇匀装置2200,再将电池从胶水摇匀装置2200转移至烘胶装置2300。要补充说明的是,电池清洗转移机械手1500还将烘干机构1400处的电池转移至电池涂胶装置2100中。

电池涂胶装置2100包括:电池涂胶平台2110、电池涂胶机械手2120、电池涂胶治具2130、防漏胶槽2140。电池涂胶治具2130及防漏胶槽2140设于电池涂胶平台2110上。电池涂胶治具2130用于对电池清洗转移机械手1500转移过来的电池进行固定,为电池涂胶机械手2120对电池进行涂胶作好准备。电池涂胶机械手2120用于对电池的顶盖进行涂胶,涂胶后,电池涂胶机械手2120的涂胶头会残留有少量的胶水,少量的胶水可能会在重力的作用下往下滴,设置防漏胶槽2140将下滴的胶水接住,防止胶水滴落在其它部件上造成污染。

电池涂胶机械手2120包括:X轴水平移动部2121、设于X轴水平移动部2121上的Y轴水平移动部2122、设于Y轴水平移动部2122上的Z轴竖直升降部2123、设于Z轴竖直升降部2123上的涂胶头2124。X轴水平移动部2121驱动Y轴水平移动部2122沿水平方向往复移动,Y轴水平移动部2122驱动Z轴竖直升降部2123沿水平方向往复移动,Z轴竖直升降部2123驱动涂胶头2124沿竖直方向往复升降,Y轴水平移动部2122的水平移动方向与Z轴竖直升降部2123的水平移动方向相互垂直,涂胶头2124位于电池涂胶治具2130及防漏胶槽2140的上方。在本实施例中,X轴水平移动部2121为气缸驱动,Y轴水平移动部2122为气缸驱动,Z轴竖直升降部2123为气缸驱动。

进一步的,电池涂胶治具2130上设有电池涂胶位置感应器2131。电池涂胶治具2130上设有多个用于对电池进行固定的电池涂胶固定槽,每一个电池涂胶固定槽上对应设有一个电池涂胶位置感应器2131,假设当前的电池涂胶固定槽出现电池空缺,电池涂胶位置感应器2131发出信号给控制中心,控制中心控制与之对应的涂胶头2124停止喷出UV胶。

如图8所示,胶水摇匀装置2200包括:三个胶水摇匀竖直升降部2210、胶水摇匀平台2220、胶水摇匀治具2230。三个胶水摇匀竖直升降部2210彼此间隔设置且不在同一条直线上,三个胶水摇匀竖直升降部2210分别位于三角形的三个端点处,胶水摇匀竖直升降部2210的输出端通过万向轴2240与胶水摇匀平台2220连接,三个万向轴2240分别位于三角形的三个端点处,胶水摇匀竖直升降部2210驱动万向轴2240沿竖直方向往复升降,胶水摇匀治具2230固定于胶水摇匀平台2220上。在本实施例中,胶水摇匀竖直升降部2210为电缸驱动,胶水摇匀平台2220为平面板状结构,胶水摇匀治具2230上开设有多个呈“一”字形排列的电池收容槽。

胶水摇匀装置2200的工作原理如下:

电池涂胶转移机械手2400将电池从电池涂胶装置2100中转移至胶水摇匀治具2230中,胶水摇匀竖直升降部2210通过万向轴2240带动胶水摇匀平台2220作上下运动,胶水摇匀竖直升降部2210快速升降从而实现胶水摇匀平台2220快速升降;

由于胶水摇匀竖直升降部2210具有三个,且分别位于三角形的三个端点处,进行使得三个万向轴2240分布于胶水摇匀平台2220的三个不同位置上,三个万向轴2240带动胶水摇匀平台2220作上下运动,可以理解,当其中的万向轴2240带动胶水摇匀平台2220上升,其中的万向轴2240带动胶水摇匀平台2220下降,且三个万向轴2240分别位于不同的位置,从而带动胶水摇匀平台2220摇摆,实现胶水摇匀平台2220的震动,原来呈点滴状的胶水在受到震动的情况下便会扩散形成面状结构。

要说明的是,胶水摇匀竖直升降部2210是通过万向轴2240与胶水摇匀平台2220连接,由于万向轴2240的灵活性较好,可以对作用于胶水摇匀平台2220上的力进行有效的分解,使得胶水摇匀平台2220在三个胶水摇匀竖直升降部2210的作用下更好实现震动,防止卡滞现象的发生。

烘胶装置2300包括:烘胶转盘2310、多个烘胶治具2320、紫外线烘胶器2330。多个烘胶治具2320以烘胶转盘2310的转轴为中心呈环形阵列分布并固定于烘胶转盘2310上,紫外线烘胶器2330安装于烘胶转盘2310上方。

烘胶装置2300的工作原理如下:烘胶治具2320装载有待烘干的电池,烘胶治具2320在烘胶转盘2310的带动下转动,并到达紫外线烘胶器2330,紫外线烘胶器2330对电池顶盖上的UV胶进行烘烤使其固化。

进一步的,紫外线烘胶器2330的数量为多个,多个紫外线烘胶器2330以烘胶转盘2310的转轴为中心呈环形阵列分布。设置多个紫外线烘胶器2330,多个紫外线烘胶器2330与多个烘胶治具2320一一对应,从而极大提高了烘烤的效率,使得UV胶可以迅速固化。

电池涂胶转移机械手2400包括:电池涂胶水平移动部2410、设于电池涂胶水平移动部2410上的电池涂胶竖直升降部2420、设于电池涂胶竖直升降部2420上的电池涂胶夹爪2430。电池涂胶水平移动部2410驱动电池涂胶竖直升降部2420沿水平方向往复移动,电池涂胶竖直升降部2420驱动电池涂胶夹爪2430沿竖直方向往复升降。电池涂胶转移机械手2400用于将电池从电池涂胶装置2100转移至胶水摇匀装置2200,再将电池从胶水摇匀装置2200转移至烘胶装置2300。在本实施例中,电池涂胶水平移动部2410为气缸驱动,电池涂胶竖直升降部2420为气缸驱动。

如图9所示,要说明的是,电池涂胶夹爪2430包括:两个电池夹取杆4100及分别与两个电池夹取杆4100连接的电池夹取头4200。电池夹取头4200具有半圆柱体状电池夹取槽4230,电池夹取槽4230具有弯曲圆弧面结构,电池夹取槽4230的一端槽口设有电池压入板4220,电池压入板4220具有半圆柱体状缺口4210,缺口4210的中轴线与电池夹取槽4230的中轴线重合。两个电池夹取杆4100在驱动装置的驱动下相互靠近或相互远离,从而带动两个电池夹取头4200对电池进行夹取或松脱。当电池夹取头4200夹取电池放入治具内时,电池的主体部分收容于电池夹取槽4230内,电池的顶盖与电池压入板4220抵持。由于电池夹取槽4230为半圆柱体状结构,且具有弯曲圆弧面结构,可以很好的将圆柱体电池进行包裹,一方面可以增加与电池主体的接触面积,防止脱落,另一方面防止在夹取电池时由于接触不平整而对电池表面压坏形成缺陷。特别设计了电池压入板4220,在将电池压入治具时,由于电池压入板4220对电池具有抵持力,防止电池沿着电池夹取槽4230滑动而造成压入治具不到位的情况发生。由于圆柱电池的正极部分具有凸出的触点,为了防止在夹取时对此触点造成破坏,特别在电池压入板4220开设了半圆柱体状缺口4210,半圆柱体状缺口4210避开了此凸出的触点,较好保护了电池结构在夹取时不被破坏。

进一步的,电池清洗夹爪1530的结构与电池涂胶夹爪2430的结构相同。

如图10所示,电池测试装箱系统3000包括:翻转短路测试机构3100、去除不良品机构3200、电池装盘机构3300、电池测试装箱转移机械手3400。翻转短路测试机构3100、去除不良品机构3200、电池装盘机构3300呈“一”字形依次排布设置,电池测试装箱转移机械手3400衔接于翻转短路测试机构3100、去除不良品机构3200、电池装盘机构3300之间。

翻转短路测试机构3100用于将竖直状态的电池翻转成平躺状态,一方面有利于对电池进行短路测试,另一方面有利于后续对电池进行装箱。去除不良品机构3200用于对短路测试不合格的电池进行剔除,防止其流入下一个工位中。电池装盘机构3300用于对经过清洗、涂胶、测试合格的电池进行打包装箱。

如图11所示,翻转短路测试机构3100包括:翻转驱动部3110、翻转治具3120、短路测试平台3130、正极测试水平驱动部3140、正极测试钉3150、推杆水平驱动部3160、负极推杆3170。在本实施例中,翻转驱动部3110为电机驱动,正极测试水平驱动部3140为气缸驱动,推杆水平驱动部3160为气缸驱动。

短路测试平台3130位于翻转治具3120的下方,翻转治具3120转动并贴合于短路测试平台3130上。

翻转驱动部3110驱动翻转治具3120旋转,翻转治具3120上开设有电池翻转收容孔3121,正极测试钉3150及负极推杆3170分别位于翻转治具3120的两侧。

正极测试水平驱动部3140驱动正极测试钉3150沿水平方向往复移动以靠近或远离电池翻转收容孔3121,推杆水平驱动部3160驱动负极推杆3170沿水平方向往复移动以靠近或远离电池翻转收容孔3121。

翻转短路测试机构3100的工作原理如下:

待翻转的电池装载于翻转治具3120的电池翻转收容孔3121中;

翻转驱动部3110驱动翻转治具3120转动90度角,使得电池由竖直状态变为平躺状态;

接着,推杆水平驱动部3160驱动负极推杆3170穿设电池翻转收容孔3121并与电池的负极端抵接,实现将电池从电池翻转收容孔3121推出至短路测试平台3130中,同时,正极测试水平驱动部3140驱动正极测试钉3150与电池正极抵接,负极推杆3170与电池的负极抵接,正极测试钉3150与电池的正极抵接,从而实现对电池的短路测试;

测试完成后,通过电池测试装箱转移机械手3400将电池转移至去除不良品机构3200处进行不良品剔除工作。

如图12所示,去除不良品机构3200包括:去不良筛选平台3210、去不良收集箱3220、去不良拨杆3230、去不良驱动部3240。在本实施例中,去不良驱动部3240为气缸驱动。

去不良收集箱3220的箱口对应于去不良筛选平台3210,去不良筛选平台3210具有去不良水平放置平面3211,去不良收集箱3220具有倾斜坡道3221,去不良水平放置平面3211与倾斜坡道3221衔接。

去不良驱动部3240驱动去不良拨杆3230沿水平方向往复移动以靠近或远离去不良收集箱3220的箱口。

去除不良品机构3200的工作原理如下:

通过电池测试装箱转移机械手3400将经过短路测试后的电池转移至去不良筛选平台3210处;

控制中心根据短路测试的结果,控制对应的去不良驱动部3240动作,去不良驱动部3240驱动去不良拨杆3230向前伸出,将当前短路测试不合格的电池推入去不良收集箱3220中;

电池测试装箱转移机械手3400将留在去不良筛选平台3210处合格的电池转移至电池装盘机构3300进行装盘。

要说明的是,去不良筛选平台3210具有去不良水平放置平面3211,去不良收集箱3220具有倾斜坡道3221,去不良水平放置平面3211与倾斜坡道3221衔接,短路测试不合格的电池在去不良拨杆3230的推动下,在重力的作用下沿着倾斜坡道3221缓缓进入到去不良收集箱3220内。倾斜坡道3221的设置,可以使得电池软着陆于去不良收集箱3220内,防止电池在掉落的过程中与去不良收集箱3220发生激烈的硬性碰撞,有效保护电池外形结构的完整性。在本实施例中,去不良筛选平台3210为平面板状结构。

进一步的,去不良筛选平台3210设有去不良筛选限位槽3212,去不良筛选限位槽3212由去不良水平放置平面3211延伸至去不良收集箱3220的箱口处。由于电池在去不良水平放置平面3211处于平躺状态,处于平躺状态的电池会发生自由转动,通过设置去不良筛选限位槽3212,可以对平躺状态的电池进行限位,防止平躺状态的电池发生自由转动,可以对电池更好的去不良。

如图13及图14所示,电池装盘机构3300包括:电池装盘运输流水线3310、电池装盘水平推动装置3320、电池装盘收料装置3330、电池装盘卡位装置3340。电池装盘水平推动装置3320及电池装盘收料装置3330分别位于电池装盘运输流水线3310的两侧并相对设置,电池装盘卡位装置3340设于电池装盘运输流水线3310的一端。

电池装盘水平推动装置3320包括电池装盘水平驱动部3321及与电池装盘水平驱动部3321输出端连接的电池装盘水平推动板3322。电池装盘水平驱动部3321驱动电池装盘水平推动板3322沿水平方向往复移动以靠近或远离电池装盘收料装置3330。在本实施例中,电池装盘水平驱动部3321为气缸驱动。

电池装盘收料装置3330包括电池装盘旋转驱动部3331及与电池装盘旋转驱动部3331连接的电池装盘收料平台3332,电池装盘旋转驱动部3331驱动电池装盘收料平台3332旋转。在本实施例中,电池装盘旋转驱动部3331为电机驱动。

电池装盘收料平台3332包括:电池装盘收料支撑板3332a、电机丝杆驱动部3332b、电池装盘升降滑块3332c。电机丝杆驱动部3332b驱动电池装盘升降滑块3332c沿电池装盘收料支撑板3332a往复滑动。

电池装盘卡位装置3340包括电池装盘卡位驱动部3341及与电池装盘卡位驱动部3341连接的电池装盘卡位块3342。电池装盘卡位驱动部3341驱动电池装盘卡位块3342沿水平方向往复移动,电池装盘卡位块3342沿水平往复移动的方向与电池装盘运输流水线3310的运输方向平行。在本实施例中,电池装盘卡位驱动部3341为电机驱动。

电池装盘机构3300的工作原理如下:

电池测试装箱转移机械手3400将去除不良品机构3200中合格的电池转移至电池装盘运输流水线3310中,电池装盘运输流水线3310对平躺的电池进行运输并到达电池装盘水平推动装置3320处;

电池装盘水平推动装置3320工作,通过电池装盘水平驱动部3321驱动电池装盘水平推动板3322水平伸出,将紧密排列的多个电池推出至电池装盘收料平台3332中,具体的,当第一排电池到达电池装盘升降滑块3332c处,电池装盘升降滑块3332c在电机丝杆驱动部3332b的作用下下降一个位置,保证即将下料的第二排电池留有空位,第二排电池在电池装盘水平推动板3322的作用下到达指定位置并与第一排电池贴合,于是电池装盘升降滑块3332c在电机丝杆驱动部3332b的作用下又下降一个位置;

当电池装盘收料平台3332收集满电池后,电池装盘水平推动装置3320停止工作,电池装盘旋转驱动部3331驱动电池装盘收料平台3332旋转,将原本平躺状的电池重新翻转为竖直状态,最后由人工将电池取走。

下面,对电池装盘卡位装置3340进行说明:

由于电池为圆柱式电池,电池在装盘的过程中,相邻的两排电池的数量不同,例如,若第一排电池的数量为偶数个,第二排电池的数量为奇数个,第三排电池的数量重新为偶数个,第四排电池的数量重新为奇数个,并如此重复,第一排电池的数量与第三排电池的数量相同,第二排电池的数量与第四排电池的数量相同,只有这样的装盘方式,才能保证电池紧密的贴合在一起,防止运输过程中电池之间发生松动现象;

可知,当第一排电池为偶数个时,电池装盘卡位驱动部3341不发生动作,于是电池装盘卡位块3342不伸出,当第一排电池在流水线的运输下达到指定个数时,相应的感应装置感应到信号并发送至控制中心,电池装盘水平推动装置3320将第一排电池推入到电池装盘收料装置3330中;

当第二排电池为奇数个时,电池装盘卡位驱动部3341动作,驱动电池装盘卡位块3342伸出,占据了一个电池的位置,当第二排电池在流水线的运输下到达指定个数时,相应的感应装置感应的信号并发送至控制中心,于是,当前的电池即为奇数个,电池装盘水平推动装置3320将第二排电池推入到电池装盘收料装置3330中;

电池装盘卡位驱动部3341驱动电池装盘卡位块3342间隔式伸出,从而实现了电池装箱相邻两排电池的奇偶数排列。

电池测试装箱转移机械手3400包括:电池测试装箱水平移动部3410、设于电池测试装箱水平移动部3410的电池测试装箱竖直升降部3420、设于电池测试装箱竖直升降部3420的电池测试装箱夹爪3430。电池测试装箱水平移动部3410驱动电池测试装箱竖直升降部3420沿水平方向往复移动,电池测试装箱竖直升降部3420驱动电池测试装箱夹爪3430沿竖直方向往复升降。在本实施例中,电池测试装箱水平移动部3410为气缸驱动,电池测试装箱竖直升降部3420为气缸驱动。其中,电池测试装箱夹爪3430的结构与电池涂胶夹爪2430的结构相同。

电池清洗、涂胶、测试装箱设备10通过设置电池清洗系统1000、电池涂胶系统2000、电池测试装箱系统3000,并对各个系统的结构进行针对性优化设计,电池清洗系统1000用于完成电池的清洗工作,电池涂胶系统2000用于完成对电池的涂胶工作,电池测试装箱系统3000用于完成对电池的短路测试及装箱工作,达到了机械自动化生产。

以上所述实施方式仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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