电池自动生产设备的制作方法

文档序号:11081405阅读:737来源:国知局
电池自动生产设备的制造方法与工艺

本实用新型属于电池生产技术领域,尤其涉及电池自动生产设备。



背景技术:

目前,在电池的生产制造过程中,大部分工序都还是采用人工操作完成,其在具体应用中存在自动化程度低、生产劳动强度大、生产效率低的缺陷;且由于人为操作存在诸多的不确定因素,故,由此方式生产出来的电池品质、性能也无法得到充分保障。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的至少一个不足之处,提供了结构简单、易于实现的电池自动生产设备,其解决了现有电池生产过程中存在自动化程度低、生产劳动强度大、生产效率低、生产品质低的技术问题。

为达到上述目的,本实用新型采用的技术方案是:电池自动生产设备,包括用于对电芯进行测试分选的电芯测试分选装置、用于对由所述电芯测试分选装置判定为合格品之电芯进行切极耳的切极耳装置、用于对保护板与由所述切极耳装置完成切极耳后之电芯进行焊接的焊接装置、用于对由所述焊接装置完成焊接后之电池进行端部包胶的端部包胶装置和用于对由所述端部包胶装置完成端部包胶后之电池进行端部缠胶的端部缠胶装置。

可选地,上述的电池自动生产设备还包括用于对由所述焊接装置焊接后之电池进行检测分选的半成品检测分选装置,所述半成品检测分选装置设于所述焊接装置与所述端部包胶装置之间。

可选地,上述的电池自动生产设备还包括用于将所述焊接装置上之所述电池转送至所述半成品检测分选装置上的转送装置,所述转送装置设于所述焊接装置与所述半成品检测分选装置之间。

可选地,所述转送装置包括用于传送电池的输送机构、用于将电池从所述焊接装置上传送至所述输送机构上的取料机构和将电池从所述输送机构上传送至所述半成品检测分选装置上的放料机构。

可选地,所述输送机构包括用于承载电池的传送带和用于驱动所述传送带运转的动力组件;且/或,

所述取料机构包括跨设于所述焊接装置与所述输送机构之间的第一支撑梁、滑动安装于所述第一支撑梁上的第一升降构件和安装于所述第一升降构件上并可由所述第一升降构件驱动升降移动的第一夹持构件;且/或,

所述放料机构包括跨设于所述输送机构与所述半成品检测分选装置之间的第二支撑梁、滑动安装于所述第二支撑梁上的第二升降构件和安装于所述第二升降构件上并可由所述第二升降构件驱动升降移动的第二夹持构件。

可选地,上述的电池自动生产设备还包括用于对输送至所述电芯测试分选装置前之电芯进行侧面包胶的侧面包胶装置。

可选地,上述的电池自动生产设备还包括用于将电芯输送至所述侧面包胶装置上的上料装置和用于将由所述端部缠胶装置缠胶完成后之电池输送排出的下料装置。

可选地,所述上料装置、所述侧面包胶装置、所述电芯测试分选装置、所述切极耳装置、所述焊接装置、所述转送装置、所述半成品检测分选装置、所述端部包胶装置、所述端部缠胶装置和所述下料装置呈U形依次分布。

可选地,所述电芯测试分选装置包括用于输送电芯的第一送料机构、用于测试所述电芯并判定所述电芯是次品还是合格品的第一测试机构、用于输送排出由所述第一测试机构测试判定为次品之电芯的第一次品出料机构和用于将由所述第一测试机构测试判定为次品之电芯从所述第一送料机构上移动至所述第一次品出料机构上的第一次品移送机构;且/或,

所述切极耳装置包括用于对电芯进行切极耳的切极耳机构和用于将由所述第一测试机构测试判定为合格品之电芯从所述第一送料机构上移动至所述切极耳机构上的合格品移送机构;且/或,

所述焊接装置包括用于承载电芯与保护板的焊接台、用于将电芯从所述切极耳装置上移送至所述焊接台上的上料机构、用于将所述电芯锁紧定位于所述焊接台上的锁紧定位机构、用于驱动所述焊接台旋转的第一旋转机构和用于焊接所述电芯与所述保护板的焊接机构;且/或,

所述端部包胶装置包括用于承载电池的工作台、用于提供胶纸的第一供胶机构、用于将所述第一供胶机构上之所述胶纸移送并贴附于所述电池之端部底面的第一送胶机构和用于将贴附于所述电池端部底面且延伸于所述电池端部底面边缘外之胶纸外露部分弯折贴附于所述电池端部顶面的折胶机构;且/或,

所述端部缠胶装置包括用于夹持电池的夹持机构、用于驱动所述夹持机构旋转的第二旋转机构、用于将所述电池输送至所述夹持机构上的第二送料机构、用于提供胶纸的第二供胶机构、用于将所述第二供胶机构上之所述胶纸输送贴附至所述夹持机构上之所述电池处上的第二送胶机构和用于输送排出由所述夹持机构释放之所述电池的排料机构。

可选地,所述第一送料机构包括用于承载所述电芯的第一输送带和用于驱动所述第一输送带运转的第一驱动组件;且/或,

所述第一测试机构包括用于测试所述电芯的第一测试组件和安装于所述第一送料机构旁侧以用于驱动所述第一测试组件直线移动靠近或远离所述第一送料机构上之所述电芯的第一推杆构件;且/或,

第一次品出料机构包括用于承载电芯的第二输送带和用于驱动所述第二输送带运转的第二驱动组件;且/或,

第一次品移送机构包括跨设于第一送料机构与所述第一次品出料机构上方的第三支撑梁、滑动安装于所述第三支撑梁上的第三升降构件和安装于所述第三升降构件上并可由所述第三升降构件驱动升降移动的第三夹持构件;且/或,

所述切极耳机构包括用于承载电芯的承载台、用于驱动所述承载台移动的第一移动组件、用于进行切极耳操作的切刀组件和用于驱动所述切刀组件移动的第二移动组件;且/或,

所述合格品移送机构包括跨设于所述第一送料机构与所述切极耳机构旁侧的第四支撑梁、滑动安装于所述第四支撑梁上的第四升降构件和安装于所述第四升降构件上并可由所述第四升降构件驱动升降移动的第四夹持构件;且/或,

所述上料机构包括架设于焊接台上方的第五支撑梁、滑动安装于所述第五支撑梁上的第五升降构件和安装于所述第五升降构件上并可由所述第五升降构件驱动升降移动的第五夹持构件;且/或,

所述锁紧定位机构包括用于夹紧所述电芯的夹紧组件、用于将所述电芯朝向所述夹紧组件推送的推送组件和用于驱动所述推送组件升降移动的升降驱动件;且/或,

所述第一旋转机构包括第一动力构件和传动连接于所述第一动力构件与所述焊接台之间的第一传动组件;且/或,

所述焊接机构包括焊接头和用于驱动所述焊接头移动的移位组件;且/或,

所述第一供胶机构包括第一固定架和安装于所述第一固定架上的第一胶卷;且/或,

所述第一送胶机构包括用于将所述胶纸贴附于所述电池端部底面的贴胶组件、用于将所述第一供胶机构上之所述胶纸移送至所述贴胶组件上的送胶组件、用于切断所述贴胶组件与所述第一供胶机构之间之胶纸的第一切胶组件;且/或,

所述折胶机构包括用于将胶纸外露部分沿电池端部边缘弯折的边缘折胶组件和用于将由所述边缘折胶组件弯折后之弯折胶纸弯折贴附于电池端部顶面的顶面贴胶组件;且/或,

所述夹持机构包括两块间隔相对设置的夹板和连接于所述第二旋转机构上以用于调节控制两所述夹板之间间距的调节组件;且/或,

所述第二旋转机构包括固定座、安装于所述固定座上的第二动力构件和传动连接于所述第二动力构件与所述夹持机构之间的第二传动组件;且/或,

所述第二送料机构包括用于承载电池的定位台、安装于所述定位台上的输送组件、安装于所述输送组件上的升降组件和安装于所述升降组件上的夹持组件;且/或,

所述第二供胶机构包括第二固定架和安装于所述第二固定架上的第二胶卷;且/或,

所述第二送胶机构包括固定构件、安装于所述固定构件上的平移组件、安装于所述平移组件上以用于将所述胶纸从所述第二供胶机构处牵引至所述夹持机构处的引胶组件、安装于所述平移组件上以用于将由所述引胶组件牵引至所述夹持机构处之所述胶纸抵压粘接于所述电池上的粘胶组件和安装于所述平移组件上以用于切断所述夹持机构与所述第二供胶机构之间之所述胶纸的第二切胶组件;且/或,

所述排料机构包括用于承载电池的第三输送带和用于驱动所述第三输送带运转的第三驱动组件。

本实用新型提供的电池自动生产设备,通过电芯测试分选装置对电芯进行自动测试分选,通过切极耳装置对电芯测试分选装置分选出的合格品进行自动切极耳,通过焊接装置对保护板与由切极耳装置切极耳后的电芯进行自动焊接,通过端部包胶装置对由焊接装置焊接完成后的电池端部进行自动包胶,通过端部缠胶装置对由端部包胶装置包胶完成后的电池端部进行自动缠胶,从而实现了电芯测试分选、电芯切极耳、电芯与保护板焊接、电池端部包胶、电池端部缠胶的流水线式自动连续生产运行。其相对于现有电池的生产制造工艺而言,具有自动化程度高、生产劳动强度低、生产效率高、生产品质高的优点,且其结构简单、易于实现。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的电池自动生产设备的分解示意图;

图2是本实用新型实施例提供的电芯测试分选装置、切极耳装置、焊接装置、转送装置、半成品检测分选装置、端部包胶装置和端部缠胶装置的装配示意图;

图3是图2的俯视平面示意图;

图4是本实用新型实施例提供的电芯测试分选装置、切极耳装置、焊接装置、转送装置、半成品检测分选装置、端部包胶装置和端部缠胶装置的分解示意图一;

图5是本实用新型实施例提供的电芯测试分选装置、切极耳装置、焊接装置、转送装置、半成品检测分选装置、端部包胶装置和端部缠胶装置的分解示意图二;

图6是本实用新型实施例提供的电芯测试分选装置的装配示意图;

图7是本实用新型实施例提供的切极耳装置的装配示意图;

图8是本实用新型实施例提供的焊接装置的分解示意图;

图9是本实用新型实施例提供的端部包胶装置的分解示意图;

图10是本实用新型实施例提供的端部缠胶装置的分解示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

需要说明的是,当一个元件被描述为“固定于”或“设置于”另一个元件上时,它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被描述为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。

还需要说明的是,以下实施例中的左、右、上、下、顶、底等方位用语,仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的,而不应该认为是具有限制性的。

如图1-10所示,本实用新型实施例提供的电池自动生产设备,包括用于对电芯进行测试分选的电芯测试分选装置1、用于对由电芯测试分选装置1判定为合格品之电芯进行切极耳的切极耳装置2、用于对保护板与由切极耳装置2完成切极耳后之电芯进行焊接的焊接装置3、用于对由焊接装置3完成焊接后之电池进行端部包胶的端部包胶装置4和用于对由端部包胶装置4完成端部包胶后之电池进行端部缠胶的端部缠胶装置5。本实施例中将完成电芯与保护板焊接后的产品统称为电池(包括电池半成品和电池成品);电池的端部,具体指完成焊接后的电芯端部与保护板。采用本实用新型实施例提供的电池自动生产设备生产制造电池至少包括如下生产步骤:电芯测试分选装置1对电芯进行测试分选,测试不合格的电芯被传送至指定位置,而测试合格的电芯则被传送至切极耳装置2上,由切极耳装置2对判定为合格品的电芯进行切极耳操作;完成切极耳操作后的电芯被传送至焊接装置3上,由焊接装置3进行焊接电芯与保护板;完成焊接后的电池被传送至端部包胶装置4上,由端部包胶装置4对电池的端部进行包胶操作;完成包胶后的电池被传送至端部缠胶装置5上,由端部缠胶装置5对电池的端部进行缠胶操作,这样,即完成了电芯测试分选、电芯切极耳、电芯与保护板焊接、电池端部包胶、电池端部缠胶的流水线式自动连续生产运行。采用本实用新型实施例提供的电池自动生产设备生产制造电池,相对于现有电池的生产制造工艺而言,具有自动化程度高、生产劳动强度低、生产效率高、生产品质高的优点,且其结构简单、易于实现。

优选地,一并参照图1-5所示,上述的电池自动生产设备还包括用于对由焊接装置3焊接后之电池进行检测分选的半成品检测分选装置6,半成品检测分选装置6设于焊接装置3与端部包胶装置4之间。半成品检测分选装置6用于对完成电芯与保护板焊接后的电池半成品进行检测分选,以挑出半成品的不合格品,从而利于进一步保障最后生产出来的电池成品的品质。

优选地,一并参照图1-5所示,上述的电池自动生产设备还包括用于将焊接装置3上之电池转送至半成品检测分选装置6上的转送装置7,转送装置7设于焊接装置3与半成品检测分选装置6之间。此处,通过转送装置7将焊接装置3上的电池自动传送至半成品检测分选装置6上,一方面利于进一步提高设备的自动滑程度,另一方面利于减小焊接装置3和半成品检测分选装置6的工作行程,再一方面利于更好地灵活布置焊接装置3和半成品检测分选装置6的安装位置。半成品检测分选装置6可参照电芯测试分选装置1进行优化设计,如:半成品检测分选装置6可包括用于输送电池的第三送料机构、用于测试电池并判定电池是次品还是合格品的第二测试机构、用于输送排出由第二测试机构测试判定为次品之电池的第二次品出料机构和用于将由第二测试机构测试判定为次品之电池从第三送料机构上移动至第二次品出料机构上的第二次品移送机构。

优选地,一并参照图1-5所示,转送装置7包括用于传送电池的输送机构71、用于将电池从焊接装置3上传送至输送机构71上的取料机构72和将电池从输送机构71上传送至半成品检测分选装置6上的放料机构73。具体生产过程中,取料机构72可自动循环重复将焊接装置3上完成焊接后的电池传送至输送机构71上,输送机构71可自动循环重复将取料机构72放置于其上的电池传送至放料机构73的工作行程内,放料机构73可自动循环重复将输送机构71上的电池传送至半成品检测分选装置6上,取料机构72、输送机构71和放料机构73三者之间都可独立运行,三者的运行不会产生干涉。

优选地,一并参照图1-5所示,输送机构71包括用于承载电池的传送带711和用于驱动传送带711运转的动力组件712,动力组件712具体可包括传送电机和传送电机传动连接的传送带轮,传送带711绕在传送带轮上,传送带轮可用于张紧传送带711和带动传送带711运转,传送带711可用于承载电池并可带动电池输送移动。具体应用中,动力组件712的传送电机驱动传送带轮转动时,传送带711即开始运转,从而可实现承载电池的输送移动;当电池由传送带711输送至放料机构73的工作位置处时,可采用其它定位机构将电池锁紧定位。此处,输送机构71采用平带输送机构71,其结构简单、输送平稳;当然了,具体应用中,输送机构71也可设置为其它形式。

优选地,一并参照图1-5所示,取料机构72包括跨设于焊接装置3与输送机构71之间的第一支撑梁721、滑动安装于第一支撑梁721上的第一升降构件722和安装于第一升降构件722上并可由第一升降构件722驱动升降移动的第一夹持构件723。第一升降构件722可驱动第一夹持构件723直线往复升降移动。第一升降构件722在第一支撑梁721上的滑动安装具体为:第一升降构件722可沿第一支撑梁721从焊接装置3上方水平移动至输送机构71上方,也可沿第一支撑梁721从输送机构71上方水平移动至焊接装置3上方。第一夹持构件723可夹持抓取电池,也可松开释放电池。

优选地,第一升降构件722采用气缸。第一升降构件722的缸体滑动安装于第一支撑梁721上,第一夹持构件723安装于第一升降构件722的伸缩杆上。此处,第一升降构件722采用气缸,在可实现驱动第一夹持构件723竖向往复移动的前提下,还具有结构简单、易于安装维护、环境适应性强、环保性能好的优点。当然了,具体应用中,第一升降构件722也可采用其它可驱动第一夹持构件723竖向移动的结构,如液压缸或者电机与丝杆传动副的组合等。

优选地,一并参照图1-5所示,第一升降构件722通过第一直线移动构件724滑动安装于第一支撑梁721上。具体地,第一直线移动构件724安装于第一支撑梁721上,第一升降构件722的缸体安装于第一直线移动构件724上并可由第一直线移动构件724驱动沿第一直线移动构件724水平移动。第一直线移动构件724可驱动第一升降构件722进行直线往复移动。

优选地,第一直线移动构件724采用无杆气缸,第一直线移动构件724安装于第一支撑梁721上,第一升降构件722安装于第一直线移动构件724的活动块上。此处,第一直线移动构件724采用气缸,在可实现驱动第一升降构件722直线往复移动的前提下,还具有结构简单、易于安装维护、环境适应性强、环保性能好的优点。当然了,具体应用中,第一直线移动构件724也可采用其它可驱动第一升降构件722直线移动的结构,如液压缸或者电机与丝杆传动副的组合等。

优选地,第一夹持构件723为吸盘,吸盘具体可为真空吸盘,其是一种利用内外气压差自动吸附抓取、释放物体的工具。此处,第一夹持构件723采用吸盘,具有使用方便、适用范围广、环保性能好、不会刮伤电池的优点。当然了,具体应用中,第一夹持构件723也可采用其它可自动夹持、释放电芯的结构,如机械手夹具等,机械手夹具具体可包括两个夹持件和用于驱动两夹持件运动的气缸或者电缸或者液压缸等。

优选地,一并参照图1-5所示,放料机构73包括跨设于输送机构71与半成品检测分选装置6之间的第二支撑梁731、滑动安装于第二支撑梁731上的第二升降构件732和安装于第二升降构件732上并可由第二升降构件732驱动升降移动的第二夹持构件733。第二升降构件732和第二夹持构件733可参照第一升降构件722和第一夹持构件723的设计原理进行对应优化设计,在此不再详述,如:第二升降构件732可采用气缸或者液压缸或者电机与丝杆传动副的组合等;第二升降构件732可通过第二直线移动构件734滑动安装于第二支撑梁731上;第二直线移动构件734可采用无杆气缸或者液压缸或者电机与丝杆传动副的组合等;第二夹持构件733可为真空吸盘或者机械手夹具等。

优选地,一并参照图1所示,上述的电池自动生产设备还包括用于对输送至电芯测试分选装置1前之电芯进行侧面包胶的侧面包胶装置8,侧面包胶装置8具体为可对电芯侧面进行自动包胶的装置。在电池的生产流水线中,侧面包胶工序位于电芯测试分选工序的前面,即电芯完成侧面包胶工序后才进行电芯测试分选工序。

优选地,一并参照图1所示,上述的电池自动生产设备还包括用于将电芯输送至侧面包胶装置8上的上料装置9和用于将由端部缠胶装置5缠胶完成后之电池输送排出的下料装置10。上料装置9具体为用于放置电芯并使电芯自动传送至侧面包胶装置8上的装置,下料装置10具体为可用于接收端部缠胶装置5输出之电池并将电池输送至指定位置进行收放的装置。在电池的生产流水线中,由上料装置9实行的电芯上料工序位于由侧面包胶装置8实行的电芯侧面包胶工序前面;由下料装置10实行的电池下料工序位于由端部缠胶装置5实行的电池端部缠胶工序后面。

优选地,一并参照图1-5所示,上料装置9、侧面包胶装置8、电芯测试分选装置1、切极耳装置2、焊接装置3、转送装置7、半成品检测分选装置6、端部包胶装置4、端部缠胶装置5和下料装置10呈U形依次分布。上料装置9、侧面包胶装置8、电芯测试分选装置1、切极耳装置2、焊接装置3、转送装置7、半成品检测分选装置6、端部包胶装置4、端部缠胶装置5和下料装置10可组成一条连续的电池生产流水线。此处,将电池生产流水线的整线结构设计为U形,这样,使得电池的原料输入、成品输出在同一位置,从而使得电池的原料输入、成品输出可由一个人操控,利于精简人员。

优选地,一并参照图1-6所示,电芯测试分选装置1包括用于输送电芯的第一送料机构11、用于测试电芯并判定电芯是次品还是合格品的第一测试机构12、用于输送排出由第一测试机构12测试判定为次品之电芯的第一次品出料机构13和用于将由第一测试机构12测试判定为次品之电芯从第一送料机构11上移动至第一次品出料机构13上的第一次品移送机构14。第一测试机构12可对电芯的电压、内阻等性能进行测试,从而判定电芯的好坏。具体生产中,第一送料机构11可将放置于其上的电芯输送至第一测试机构12的旁侧;然后,第一测试机构12可驱动可对第一送料机构11上的电芯进行检测测试;第一测试机构12对电芯检测完成后,如果判定是次品,第一次品移送机构14则开始运行并将第一送料机构11上的次品移动至第一次品出料机构13上,然后由次品出料机构传送输出次品,从而完成了次品的分选;而如果检测判定是合格品,则将合格品输送至切极耳装置2上。本实用新型实施例提供的电芯测试分选装置1,实现了电芯的自动测试分选,其相对于人工测试分选操作而言,具有自动化程度高、生产劳动强度低、生产效率高、生产品质高的优点。此外,由于第一测试机构12直接对第一送料机构11上的电芯进行检测测试,故,其还具有结构简单、易于实现、测试效率高的特点。

优选地,一并参照图1-6所示,第一送料机构11包括用于承载电芯的第一输送带111和用于驱动第一输送带111运转的第一驱动组件112。第一驱动组件112具体可包括第一电机和与第一电机传动连接的第一带轮,第一输送带111绕在第一带轮上。第一带轮可用于张紧第一输送带111和带动第一输送带111运转,第一输送带111可用于承载电芯并可带动电芯输送移动。具体应用中,第一电机驱动第一带轮转动时,第一输送带111即开始运转,从而可实现承载电芯输送移动;当电芯由第一输送带111输送至第一测试机构12的测试位置处时,可采用其它定位机构将电芯锁紧定位。此处,第一送料机构11采用平带输送机构71,其结构简单、输送平稳;当然了,具体应用中,第一送料机构11也可设置为其它形式。

优选地,一并参照图1-6所示,第一测试机构12包括用于测试电芯的第一测试组件121和安装于第一送料机构11旁侧以用于驱动第一测试组件121直线移动靠近或远离第一送料机构11上之电芯的第一推杆构件122。第一测试组件121包括安装于第一推杆构件122上的第一固定部件、安装于第一固定部件上的升降部件333和安装于升降部件333上并可由升降部件333驱动升降移动的第一测试触点。第一测试触点通过导线(图未示)电性连接第一测试仪器(图未示),当第一测试触点接触电芯的正、负极耳时,第一测试仪器可自动检测判断电芯是合格品还是次品。第一测试触点包括由导电材料制成的导电元件(如金属导电片等),第一测试触点与电芯的正、负极耳接触时即可实现第一测试触点与电芯正、负极耳的电性连接。第一推杆构件122可驱动第一测试组件121直线往复移动,升降部件333可驱动第一测试触点直线往复升降移动。第一推杆构件122运行时,可驱动第一固定部件连同升降部件333、第一测试触点一起水平移动;升降部件333运行时,可驱动第一测试触点升降移动。

优选地,一并参照图1-6所示,第一次品出料机构13包括用于承载电芯的第二输送带131和用于驱动第二输送带131运转的第二驱动组件132;第二驱动组件132具体可包括第二电机和与第二电机传动连接的第二带轮,第二输送带131绕在第二带轮上。第二带轮可用于张紧第二输送带131和带动第二输送带131运转,第二输送带131可用于承载次品并可带动次品输送移动。具体应用中,第二电机驱动第二带轮转动时,第二输送带131即开始运转,从而可实现承载次品输送移动。此处,第一次品出料机构13采用平带输送机构71,其结构简单、输送平稳;当然了,具体应用中,第一次品出料机构13也可设置为其它形式。

优选地,一并参照图1-6所示,第一次品移送机构14包括跨设于第一送料机构11与第一次品出料机构13上方的第三支撑梁141、滑动安装于第三支撑梁141上的第三升降构件142和安装于第三升降构件142上并可由第三升降构件142驱动升降移动的第三夹持构件143。第三升降构件142和第三夹持构件143可参照第一升降构件722和第一夹持构件723的设计原理进行对应优化设计,在此不再详述,如:第三升降构件142可采用气缸或者液压缸或者电机与丝杆传动副的组合等;第三升降构件142可通过第三直线移动构件144滑动安装于第三支撑梁141上;第三直线移动构件144可采用无杆气缸或者液压缸或者电机与丝杆传动副的组合等;第三夹持构件143可为真空吸盘或者机械手夹具等。

优选地,一并参照图1-5和图7所示,切极耳装置2包括用于对电芯进行切极耳的切极耳机构21和用于将由第一测试机构12测试判定为合格品之电芯从第一送料机构11上移动至切极耳机构21上的合格品移送机构22。切极耳机构21包括用于承载电芯的承载台211、用于驱动承载台211移动的第一移动组件212、用于进行切极耳操作的切刀组件213和用于驱动切刀组件213移动的第二移动组件214。第一移动组件212可驱动承载台211直线往复移动,其具体可为电机与丝杆传动副的组合或者气缸或者液压缸等;第二移动组件214可驱动切刀组件213直线往复移动,其具体可为电机与丝杆传动副的组合或者气缸或者液压缸等。

优选地,一并参照图1-5和图7所示,合格品移送机构22包括跨设于第一送料机构11与切极耳机构21旁侧的第四支撑梁221、滑动安装于第四支撑梁221上的第四升降构件222和安装于第四升降构件222上并可由第四升降构件222驱动升降移动的第四夹持构件223。第四升降构件222和第四夹持构件223可参照第一升降构件722和第一夹持构件723的设计原理进行对应优化设计,在此不再详述,如:第四升降构件222可采用气缸或者液压缸或者电机与丝杆传动副的组合等;第四升降构件222可通过第四直线移动构件224滑动安装于第四支撑梁221上;第四直线移动构件224可采用无杆气缸或者液压缸或者电机与丝杆传动副的组合等;第四夹持构件223可为真空吸盘或者机械手夹具等。

优选地,一并参照图1-5和图8所示,焊接装置3包括用于承载电芯与保护板的焊接台31、用于将电芯从切极耳装置2上移送至焊接台31上的上料机构32、用于将电芯锁紧定位于焊接台31上的锁紧定位机构33、用于驱动焊接台31旋转的第一旋转机构34和用于焊接电芯与保护板的焊接机构35。焊接台31是电芯与保护板的焊接平台,其可用于支撑电芯和保护板,且可在第一旋转机构34的驱动下带动电芯、保护板一起旋转运动。锁紧定位机构33可将焊接台31上的电芯锁紧定位,从而利于防止旋转和焊接过程中电芯出现移位现象。焊接装置3对电芯与保护板的焊接过程为:上料机构32将电芯输送移动至焊接台31上;锁紧定位机构33将由上料机构32放置于焊接台31上的电芯进行锁紧定位并使待焊接的电芯与保护板对位;第一旋转机构34驱动焊接台31带动电芯、保护板一起旋转运动,以使待焊接的电芯与保护板位于焊接机构35下方;焊接机构35输出能量焊接电芯与保护板,这样,即完成了一个焊接过程,其实现了电芯的自动上料、自动锁紧定位、自动旋转对位以及电芯与保护板的自动焊接。采用本实用新型实施例提供的焊接装置3焊接电芯与保护板,相对于现有电芯与保护板的焊接工艺而言,具有自动化程度高、生产劳动强度低、生产效率高、生产品质高的优点,且本实用新型实施例提供的焊接装置3具有结构简单、易于实现的特点。

优选地,一并参照图1-5和图8所示,上料机构32包括架设于焊接台31上方的第五支撑梁321、滑动安装于第五支撑梁321上的第五升降构件322和安装于第五升降构件322上并可由第五升降构件322驱动升降移动的第五夹持构件323。第五升降构件322和第五夹持构件323可参照第一升降构件722和第一夹持构件723的设计原理进行对应优化设计,在此不再详述,如:第五升降构件322可采用气缸或者液压缸或者电机与丝杆传动副的组合等;第五升降构件322可通过第五直线移动构件324滑动安装于第五支撑梁321上;第五直线移动构件324可采用无杆气缸或者液压缸或者电机与丝杆传动副的组合等;第五夹持构件323可为真空吸盘或者机械手夹具等。

优选地,一并参照图1-5和图8所示,锁紧定位机构33包括用于夹紧电芯的夹紧组件331、用于将电芯朝向夹紧组件331推送的推送组件332和用于驱动推送组件332升降移动的升降驱动件333。具体应用中,上料机构32将电芯释放于焊接台31上后,推送组件332开始动作并将电芯推动至抵压于保护板上,然后夹紧组件331开始动作将电芯夹紧定位;接着,升降驱动件333开始动作驱动推送组件332上升运动,从而可防止推送组件332对焊接台31的旋转产生干涉现象;再然后第一旋转机构34驱动焊接台31连同、夹紧组件331、电芯、保护板一起旋转运动。此处,通过对锁紧定位机构33进行优化设计,可使得锁紧定位机构33具有结构简单、控制方便、动作可靠的特点。

优选地,一并参照图1-5和图8所示,夹紧组件331包括两块间隔安装于焊接台31顶部的夹持部件和安装于焊接台31底部以用于驱动夹持部件移动的直线移动部件,直线移动部件具体可为气缸或者液压缸或者电机与丝杆传动副的组合等。直线移动部件可驱动夹持部件直线往复移动。两夹持部件在直线移动部件的驱动下,二者之间的距离可变小,也可变大,从而可实现两夹持部件对电芯的夹紧定位或松开。

优选地,一并参照图1-5和图8所示,第一旋转机构34包括第一动力构件341和传动连接于第一动力构件341与焊接台31之间的第一传动组件342。第一动力构件341用于输出动力,第一传动组件342可将第一动力构件341输出的动力传递至焊接台31上,从而达到驱动焊接台31旋转的目的。

优选地,第一动力构件341为电机,第一传动组件342为齿轮传动副,其结构简单、控制方便、运转平稳。齿轮传动副包括主动齿轮和与主动齿轮啮合的从动齿轮,主动齿轮与电机的输出轴连接,从动齿轮与焊接台31连接。当然了,具体应用中,第一动力构件341和第一传动组件342也可采用其它设置形式,如:第一动力构件341可采用旋转气缸或者直线气缸与齿轮齿条传动副的组合等,第一传动组件342可采用链轮传动副或者带轮传动副等。

优选地,直线移动部件采用气缸,第一旋转机构34还包括气源分流器343,气源分流器343包括第一固定件和第一活动件,第一固定件安装于第一旋转机构34的第一动力构件341上,第一活动件连接于第一传动组件342与焊接台31之间。第一活动件相当于第一旋转机构34的输出部件,焊接台31安装在第一活动件上,直线移动部件安装于焊接台31的底部,直线移动部件的活塞连扳从焊接台31下方穿过焊接台31并穿到焊接台31的上方与夹持部件连接。第一固定件上设有气源,第一活动件上设有可连通第一固定件上气源与直线移动部件的第一导流通道,其与第一固定件密封贴合。第一固定件上的气源可通过第一活动件内的第一导流通道分别控制安装于焊接台31上的各直线移动部件运行。

优选地,一并参照图1-5和图8所示,焊接机构35包括焊接头351和用于驱动焊接头351移动的移位组件352。移位组件352可驱动焊接头351直线往复移动,其具体采用气缸或者液压缸或者电机与丝杆传动副的组合等。具体应用中,通过移位组件352驱动焊接头351左右移动,可以改变焊接位置,从而实现焊接机构35在不同位置进行焊接操作。焊接头351对电芯与保护板的焊接工艺优选为点焊,即电芯与保护板的焊接为个别点的焊接。具体焊接过程中,焊接头351先对保护板与电芯的一个极耳进行点焊,完成保护板与一个极耳的点焊之后,移位组件352驱动焊接头351移动至该电芯的另一个极耳上方,从而使得焊接头351可对保护板与电芯的另一个极耳进行点焊。

优选地,焊接头351为激光焊接头351,即焊接头351工作时向外输出激光能量,其焊接效率高、焊接精度高、焊接质量高、调控方便。

优选地,一并参照图1-5和图9所示,端部包胶装置4包括用于承载电池的工作台41、用于提供胶纸的第一供胶机构42、用于将第一供胶机构42上之胶纸移送并贴附于电池之端部底面的第一送胶机构43和用于将贴附于电池端部底面且延伸于电池端部底面边缘外之胶纸外露部分弯折贴附于电池端部顶面的折胶机构44。胶纸外露部分具体指,由第一送胶机构43贴附于电池端部底面的胶纸之延伸于电池端部底面外的外露部分,即胶纸外露部分没有与电池端部底面直接接触。具体包胶时,先将完成电芯与保护板焊接后的电池装夹固定于工作台41上,然后通过第一送胶机构43将第一供胶机构42上的胶纸输送并贴附于电池端部的底面上,最后再通过折胶机构44将胶纸外露部分弯折贴附于电池端部的顶面上,从而完成电池端部的自动包胶操作。采用本实用新型实施例提供的端部包胶装置4对完成焊接后电芯与保护板进行包胶操作,相对于现有电芯与保护板的包胶工艺而言,具有自动化程度高、生产劳动强度低、生产效率高、生产品质高的优点,且本实用新型实施例提供的端部包胶装置4具有结构简单、易于实现的特点。

优选地,一并参照图1-5和图9所示,第一供胶机构42包括第一固定架421和安装于第一固定架421上的第一胶卷422,第一胶卷422由胶纸卷绕而成。此处,通过对第一供胶机构42进行优化设计,可使得第一供胶机构42的结构比较简单,且使得胶纸比较易于输出。

优选地,一并参照图1-5和图9所示,第一送胶机构43包括用于将胶纸贴附于电池端部底面的贴胶组件431、用于将第一供胶机构42上之胶纸移送至贴胶组件431上的送胶组件432、用于切断贴胶组件431与第一供胶机构42之间之胶纸的第一切胶组件433。具体应用中,先将第一供胶机构42上的胶纸牵引至送胶组件432处,并使胶纸以粘接面(敷胶面)朝上的方式固定于送胶组件432上;然后由送胶组件432将胶纸牵引输送至贴胶组件431上;接着,由第一切胶组件433将贴胶组件431与第一供胶机构42之间的胶纸切断。

优选地,一并参照图1-5和图9所示,折胶机构44包括用于将胶纸外露部分沿电池端部边缘弯折的边缘折胶组件441和用于将由边缘折胶组件441弯折后之弯折胶纸弯折贴附于电池端部顶面的顶面贴胶组件442。边缘折胶组件441可将胶纸外露部分竖向弯折,顶面贴胶组件442可将由边缘折胶组件441弯折后得到的弯折胶纸水平弯折并压贴到电池端部的顶面上。

优选地,一并参照图1-5和图9所示,边缘折胶组件441包括可驱动胶纸外露部分沿电池端部边缘弯折的折胶板和用于驱动折胶板升降移动的竖向直线移动构件。折胶板可将胶纸外露部分垂直弯折。竖向直线移动构件可驱动折胶板竖向直线往复移动,其既可驱动折胶板进行折胶操作,又可驱动折胶板复位移动。

优选地,一并参照图1-5和图9所示,顶面贴胶组件442包括用于将弯折胶纸贴附于电池端部顶面的贴胶部件和用于驱动贴胶构件直线往复移动的水平直线移动构件。贴胶部件可将由边缘折胶组件441弯折后得到的弯折胶纸进一步弯折,并可将弯折后的胶纸压紧贴附于电池端部的顶面上。水平直线移动构件可驱动贴胶部件进行贴胶操作,又可驱动贴胶部件复位移动。

优选地,贴胶部件为滚筒,水平直线移动构件驱动滚筒朝向电池移动时,滚筒可将由边缘折胶组件441弯折后的弯折胶纸水平滚压贴附于电池端部的顶面上。此处,贴胶部件采用滚筒,其结构简单,且利于保证胶纸可充分、紧密贴附于电池端部的顶面上,同时还利于防止贴胶部件刮伤胶纸和电池。当然了,具体应用中,贴胶部件也可采用其它设置形式,如板状构件等。

优选地,一并参照图1-5和图10所示,端部缠胶装置5包括用于夹持电池的夹持机构51、用于驱动夹持机构51旋转的第二旋转机构52、用于将电池输送至夹持机构51上的第二送料机构53、用于提供胶纸的第二供胶机构54、用于将第二供胶机构54上之胶纸输送贴附至夹持机构51上之电池处上的第二送胶机构55和用于输送排出由夹持机构51释放之电池的排料机构56。具体缠胶时,第二送料机构53将电池输送至夹持机构51上,并由夹持机构51将电池夹紧,第二送胶机构55将第二供胶机构54上的胶纸输送并贴附于由夹持机构51夹持的电池上,第二旋转机构52驱动夹持机构51连同电池一起旋转,胶纸随着电池的转动缠绕在电池的端部上,完成缠胶后,夹持机构51将电池释放到排料机构56上,由排料机构56将缠胶后的电池输送到指定位置,从而完成电池端部的自动缠胶操作。采用本实用新型实施例提供的端部缠胶装置5对完成包胶后的电池端部进行缠胶操作,相对于现有电池端部的缠胶工艺而言,具有自动化程度高、生产劳动强度低、生产效率高、生产品质高的优点,且本实用新型实施例提供的端部缠胶装置5具有结构简单、易于实现的特点。

优选地,一并参照图1-5和图10所示,第二旋转机构52包括固定座521、安装于固定座521上的第二动力构件522和传动连接于第二动力构件522与夹持机构51之间的第二传动组件523。第二动力构件522用于输出动力,第二传动组件523可将第二动力构件522输出的动力传递至夹持机构51上,从而达到驱动夹持机构51旋转的目的。

优选地,一并参照图1-5和图10所示,夹持机构51包括两块间隔相对设置的夹板511和连接于第二旋转机构52上以用于调节控制两夹板511之间间距的调节组件512。两夹板511间隔平行设置,调节组件512驱动两夹板511相向移动可实现电池的夹紧,调节组件512驱动两夹板511背向移动可实现电池的释放。本实施方案中,调节组件512具体与旋转机构的传动组件连接,更具体而言,调节组件512与传动组件的从动带轮连接。

具体地,调节组件512包括安装于第二旋转机构52上且具有双输出杆的调节构件和两个分别安装于两输出杆上的活动块,两夹板511分别安装于两活动块上。调节构件运行时,可驱动两活动块带动两夹板511相向移动或者背向移动,从而实现对两夹板511之间间距的调控。

优选地,调节构件采用气缸,气缸的活塞杆即为调节构件的输出杆。此处,调节构件采用气缸,在可实现驱动两夹板511升降移动的前提下,还具有结构简单、易于安装维护、环境适应性强、环保性能好的优点。当然了,具体应用中,调节构件也可采用其它可驱动两夹板511直线移动的结构,如液压缸或者电机与丝杆传动副的组合等。

优选地,一并参照图1-5和图10所示,第二旋转机构52还包括气源导流器524,气源导流器524包括固定于固定座521上的第二固定件和连接于第二传动组件523与固定座521之间的第二活动件,第二固定件上设有气源,第二活动件上设有可连通气源与调节组件512的第二导流通道。第二活动件与第二传动组件523的从动带轮同轴连接,且第二活动件穿过固定座521的立板并通过轴承与立板连接,调节组件512的气缸安装在第二活动件上。第二活动件上设有第二导流通道,其与第二固定件密封贴合,第二固定件上的气源可通过第二活动件内的第二导流通道控制调节组件512的气缸张开或夹紧两夹板511。具体应用中,第二旋转机构52运行时,电机可驱动第二传动组件523带动第二活动件、调节组件512和两夹板511一起运转;如果两夹板511之间夹持有电池时,则电池也随两夹板511一起旋转。

优选地,一并参照图1-5和图10所示,第二送料机构53包括用于承载电池的定位台531、安装于定位台531上的输送组件532、安装于输送组件532上的升降组件533和安装于升降组件533上的夹持组件534。具体应用中,电池在第二送料机构53的定位台531上定位好后,先由夹持组件534夹住电池,然后由升降组件533驱动夹持组件534连同电池一起升起以使电池高于定位台531上的定位夹具,再然后由输送组件532驱动升降组件533连同夹持组件534、电池一起朝向夹持机构51移动,以将电池送入夹持机构51的两夹板511内;接着,两夹板511夹住电池,第二送料机构53返回。

优选地,一并参照图1-5和图10所示,第二供胶机构54包括第二固定架541和安装于第二固定架541上的第二胶卷542,第二胶卷542由胶纸卷绕而成。此处,通过对第二供胶机构54进行优化设计,可使得第二供胶机构54的结构比较简单,且使得胶纸比较易于输出。

优选地,一并参照图1-5和图10所示,第二送胶机构55包括固定构件551、安装于固定构件551上的平移组件552、安装于平移组件552上以用于将胶纸从第二供胶机构54处牵引至夹持机构51处的引胶组件553、安装于平移组件552上以用于将由引胶组件553牵引至夹持机构51处之胶纸抵压粘接于电池上的粘胶组件554和安装于平移组件552上以用于切断夹持机构51与第二供胶机构54之间之胶纸的第二切胶组件555。

优选地,一并参照图1-5和图10所示,排料机构56包括用于承载电池的第三输送带561和用于驱动第三输送带561运转的第三驱动组件562。第三驱动组件562具体可包括电机和与电机传动连接的带轮,第三输送带561绕在带轮上。带轮可用于张紧第三输送带561和带动第三输送带561运转,第三输送带561可用于承载电池并可带动电池输送移动。具体应用中,排料机构56的电机驱动带轮转动时,第三输送带561即开始运转,从而可实现承载电池输送移动。此处,排料机构56采用平带输送机构71,其结构简单、输送平稳;当然了,具体应用中,排料机构56也可设置为其它形式。

本实用新型实施例提供的电池自动生产设备,可实现电芯上料、电芯侧面包胶、电芯测试分选、电芯切极耳、电芯与保护板点焊、电池转送、半成品检测分选、电池端部包胶、电池端部缠胶、电池下料等工序。其中,电芯工序为上料装置9将电芯从吸塑盘中取出,然后放置到侧面包胶装置8的进料输送带上。电芯侧面包胶工序为由侧面包胶装置8将电芯的两侧包好保护胶纸,然后将电芯移送到电芯测试分选装置1的进料输送带上。电芯测试分选工序为由电芯测试分选装置1对电芯进行测试分选,测试合格的电芯传送至切极耳装置2上,测试不合格的电芯移送出线。电芯切极耳工序为由切极耳装置2根据生产工艺需要切除电芯上过长的极耳。电芯与保护板点焊工序为由焊接装置3的上料机构32将完成切除极耳的电芯移送到焊接台31上,并由焊接机构35完成电芯与保护板的焊接。电池转送工序为由转送装置7的取料机构72将焊接好保护板后的电池移送到输送机构71上,再由放料机构73移送到半成品检测分选装置6的进料皮带上。半成品检测分选工序为由半成品检测分选装置6完成对半成品电池进行测试分选,测试不合格的半成品电池移送出线,测试合格的半成品电池移送到端部包胶装置4上。电池端部包胶工序中,电池被移送到端部包胶装置4上后,需要人工或者专用的极耳折弯设备将保护板折回到电池端部的凹槽内,然后端部包胶装置4再完成该端部的胶纸包贴工序,包好胶纸的电池由端部包胶装置4的出料部件移送到胶纸缠绕设备的进料部件上。电池端部缠胶工序为由端部缠胶装置5完成对电池端部包胶纸的部位缠绕胶纸至少一周,以稳固电池端部的胶纸及保护板。电池下料工序为由下料装置10将电池从端部缠胶装置5的排料机构56上移送到电池吸塑盘内。

本实用新型实施例提供的电池自动生产设备,优选适用于聚合物电池,其由上料装置9、侧面包胶装置8、电芯测试分选装置1、切极耳装置2、焊接装置3、转送装置7、半成品检测分选装置6、端部包胶装置4、端部缠胶装置5和下料装置10连接组成,这些装置连接后形成的整线结构为U形,U形结构的优点是精简人员,电池的输入输出在同一个位置,这样电池的输入输出由一个人即可完成,达到了由自动化生产线实现电池组装、大幅减少人力、提高电池品质、提高生产效率的目的。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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