动力电池自动合芯贴胶机的制作方法

本发明涉及电池生产设备领域技术，具体涉及一种动力电池自动合芯贴胶机。

背景技术：

动力电池是指为交通运输工具提供动力的电池。动力电池电芯热压完成后，需要将a、b半电芯合芯，合芯后要在四周贴u型胶固定，现有的动力电池在进行合芯、贴胶时一般是采用人工辅助机械的生产方式，自动化程度不高，在生产过程中需要经常停机换料，导致生产效率低下；而且现有的机械设备定位不准确，良品率低，导致生产成本居高不下。

技术实现要素：

本发明针对现有技术存在之缺失，提供一种动力电池自动合芯贴胶机，其可同时实用动力电池合芯、贴胶两道工序完全自动化进行，节省了人力成本，提高了生产效率和产品的一致性。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种动力电池自动合芯贴胶机，包括机架和设于机架上的a电芯上料机构、b电芯上料机构、电芯合芯整形机构和电芯贴胶机构，所述a电芯上料机构和b电芯上料机构分别设于机架的左右两侧，所述机架的前端设有用于将a电芯和b电芯分别抓取到a电芯上料机构和b电芯上料机构的电芯上料机械手，所述电芯合芯整形机构设于a电芯上料机构和b电芯上料机构之间的后端，所述机架上设有用于将a电芯上料机构和b电芯上料机构中的a电芯和b电芯转移到电芯合芯整形机构进行四面整形的整形取料机械手，所述电芯贴胶机构设于电芯合芯整形机构的后端，所述电芯贴胶机构与电芯合芯整形机构之间设有用于将电芯合芯整形机构中的电芯转移到电芯贴胶机构进行四面贴胶的贴胶上料机械手，所述电芯贴胶机构的后端设有用于将完成贴胶的电芯转移到下一工序的贴胶下料机械手。

作为一种优选方案，所述电芯上料机械手包括设于机架前端的第一直线导轨、与第一直线导轨平行的第一驱动齿条、设于第一直线导轨上的第一滑座和安装于第一滑座上的第一取料夹，所述第一滑座上设有与第一驱动齿条配合驱动第一滑座沿第一直线导轨移动的第一驱动电机；所述第一取料夹包括第一料夹安装板、驱动第一料夹安装板转动的第一旋转气缸和设于第一料夹安装板的两侧的第一夹料件，所述第一料夹安装板上设有控制第一料夹安装板两侧的第一夹料件开合的第一夹料气缸。所述第一直线导轨的两端设有用于检测电芯到位情况的第一感应器，所述第一取料夹上设有用于电芯信息的第一扫码枪。

作为一种优选方案，所述第一夹料件呈l形，包括用于夹紧电芯托盘侧面的竖板和用于钩住电芯托盘底面的底板，所述第一料夹安装板的下表面设有用于压紧电芯托盘上的电芯的弹性压板。

作为一种优选方案，所述a电芯上料机构和b电芯上料机构均包括有上料中转平台、取托盘中转平台、整形取料中转平台和旋转双联机械手，所述旋转双联机械手包括用于将上料中转平台上的电芯及电芯托盘进行180°翻转后转移到取托盘中转平台上的第一翻转机械手和用于将取托盘中转平台上的电芯进行180°翻转后转移到整形取料中转平台上的第二翻转机械手，所述取托盘中转平台的下方设有托盘回流拉带，所述取托盘中转平台旁设有用于将取托盘中转平台上的电芯托盘转移到托盘回流拉带上的取托盘机械手；所述取托盘机械手包括第二直线导轨、设于第二直线导轨上的第二滑座和驱动第二滑座沿第二直线导轨滑动的取托盘气缸，所述第二滑座上设有用于吸取电芯托盘的第一吸盘，所述第二滑座上设有用于安装第一吸盘的第一吸盘安装板和驱动第一吸盘安装板上下移动的第一下压气缸。

作为一种优选方案，所述取托盘机械手旁设有托盘下料机构，所述托盘下料机构包括竖向设置的第三直线导轨和用于将取托盘机械手取出的电芯托盘进行180°翻转后放到托盘回流拉带上的第三翻转机械手，所述第三翻转机械手设于第三直线导轨上，并可沿第三直线导轨上下移动；所述第三翻转机械手包括可滑动地安装于第三直线导轨上的第三滑座、固定安装于第三滑座上的翻转电机、由翻转电机驱动转动的第二吸盘安装板，所述第二吸盘安装板上设有用于吸住取托盘机械手转移的电芯托盘的第二吸盘。

作为一种优选方案，所述电芯合芯整形机构包括第四直线导轨、设于第四直线导轨上的第四滑座、控制第四滑座沿第四直线导轨滑动的第一丝杆和驱动第一丝杆转动的第二驱动电机，所述第四滑座上设有电芯合芯放置位，所述电芯合芯放置位的侧面设有用于对电芯进行整形的推板，所述第四滑座上设有驱动各推板对电芯整形的整形气缸，所述电芯合芯放置位上设有用于吸住待合芯电芯下表面的第三吸盘，所述第四滑座上设有用于压住待合芯电芯上表面的整形压板和驱动整形压板上下移动的第二下压气缸。

作为一种优选方案，所述电芯贴胶机构包括四面贴胶旋转机构和设于四面贴胶旋转机构旁的贴u型胶机构，所述四面贴胶旋转机构包括第五直线导轨、设于第五直线导轨上的第五滑座和驱动第五滑座沿第五直线导轨滑动的送电芯气缸，所述第五滑座上设有旋转底板和驱动旋转底板转动的旋转电机，所述旋转电机通过交叉滚子轴承驱动旋转底板转动，所述旋转底板上设有用于承载电芯的电芯下托板、用于压紧电芯的电芯上压板以及驱动电芯上压板上下活动的第三下压气缸，所述电芯下托板和电芯上压板上设有便于电芯贴u型胶的让位部；

所述贴u型胶机构包括第六直线导轨、设于第六直线导轨上的第六滑座、驱动第六滑座沿第六直线导轨滑动的第二丝杆、驱动第二丝杆转动的第三驱动电机以及设于第六滑座上的贴胶组件，所述第六滑座上设有用于安装贴胶组件的贴胶安装座和驱动贴胶安装座沿垂直于第六直线导轨的延伸方向移动的滑台气缸，所述贴胶组件包括用于将胶带贴到电芯上表面的第一吸胶头、用于将胶带贴到电芯侧面的第二吸胶头、用于将胶带贴到电芯下表面的第三吸胶头，以及分别驱动第一吸胶头和第三吸胶头前后移动的贴胶气缸，所述第一吸胶头、第二吸胶头和第三吸胶头依次上下设置于贴胶安装座上，所述第一吸胶头前端的下表面设有向下伸出的第一贴胶毛刷，所述第三吸胶头前端的上表面设有向上伸出的第二贴胶毛刷。

作为一种优选方案，所述旋转底板与电芯下托板之间设有用于安装电芯上压板的压板支撑板，所述电芯上压板固定安装于压板支撑板上，所述压板支撑板可由第三下压气缸驱动上下移动，同时带动电芯上压板上下移动打开或压紧电芯合芯，所述电芯下托板与压板支撑板之间设有缓冲弹簧。

作为一种优选方案，所述贴u型胶机构还包括备胶组件、切胶组件和拉胶组件，所述切胶组件设于贴胶组件旁，所述备胶组件设于切胶组件的上方，所述拉胶组件设于切胶组件的下方。

作为一种优选方案，所述备胶组件包括可快速拆换的备胶安装板，所述备胶安装板上设有胶带安装轴和用于将胶带引导至切胶组件的胶带导辊组，所述机架上设有用于安装备胶安装板的备胶支架；所述拉胶组件包括胶胶夹和驱动拉胶夹上下移动的拉胶线性模组。

本发明的工作流程为：

半电芯及电芯托盘由输送带输送到电芯上料机械手处，由电芯上料机械手抓取放置到上料中转平台上，第一翻转机械手将上料中转平台上的半电芯及电芯托盘抓取并进行180°翻转后放置到取托盘中转平台上，然后取托盘机械手吸取位于取托盘中转平台上的电芯托盘，将电芯托盘放于托盘下料机构的第三翻转机械手上，由第三翻转机械手翻转180°后放到托盘回流拉带上，由托盘回流拉带将电芯托盘送至前段来料处；接着第二翻转机械手将位于取托盘中转平台上的半电芯移送至整形取料中转平台上，再由整形取料机械手将位于整形取料中转平台上的半电芯转移到电芯合芯整形机构进行四面整形，然后电芯合芯机构将整形好的电芯送到贴胶上料机械手处，由贴胶上料机械手送至四面贴胶旋转机构，通过旋转由贴u型胶机构在电芯合芯的四面贴胶，最后由贴胶下料机械手将完成贴胶的电芯转移至下一工序。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，通过在机架设置a电芯上料机构、b电芯上料机构、电芯合芯整形机构和电芯贴胶机构，以及采用机械手在各机构之间传送电芯，实现了动力电池合芯、贴胶工序的完全自动化进行，极大了提高了动力电池的生产效率，有效地改善了电芯合芯定位不准确的问题，保证了半电芯合芯的质量，提升了电池的品质，对整个锂电池行业的动力电池制造作出了有益的推进；通过自动化生产，也降低了工人的劳动量，降低了人工劳动成本，从而也降低了企业的生产成本，提高了企业的经济效益。

为更清楚地阐述本发明的结构特征、技术手段及其所达到的具体目的和功能，下面结合附图与具体实施例来对本发明作进一步详细说明：

附图说明

图1是本发明之实施例的组装结构图；

图2是本发明之实施例的电芯上料机械手结构图；

图3是本发明之实施例的旋转双联机械手结构图；

图4是本发明之实施例的取托盘机械手结构图；

图5是本发明之实施例的托盘下料机构结构图；

图6是本发明之实施例的托盘回流拉带结构图；

图7是本发明之实施例的整形取料机械手结构图；

图8是本发明之实施例的电芯合芯整形机构结构图；

图9是本发明之实施例的贴胶上料机械手结构图；

图10是本发明之实施例的四面贴胶旋转机构结构图；

图11是本发明之实施例的贴u型胶机构结构图；

图12是图11中a处的放大示意图。

具体实施方式

如图1-12所示，一种动力电池自动合芯贴胶机，包括机架10和设于机架10上的a电芯上料机构、b电芯上料机构、电芯合芯整形机构80和电芯贴胶机构，所述a电芯上料机构和b电芯上料机构分别设于机架10的左右两侧，所述机架10的前端设有用于将a电芯和b电芯分别抓取到a电芯上料机构和b电芯上料机构的电芯上料机械手20，所述电芯合芯整形机构80设于a电芯上料机构和b电芯上料机构之间的后端，所述机架10上设有用于将a电芯上料机构和b电芯上料机构中的a电芯和b电芯转移到电芯合芯整形机构80进行四面整形的整形取料机械手70，所述电芯贴胶机构设于电芯合芯整形机构80的后端，所述电芯贴胶机构与电芯合芯整形机构80之间设有用于将电芯合芯整形机构80中的电芯转移到电芯贴胶机构进行四面贴胶的贴胶上料机械手90，所述电芯贴胶机构的后端设有用于将完成贴胶的电芯转移到下一工序的贴胶下料机械手130。所述电芯贴胶机构包括四面贴胶旋转机构110和设于四面贴胶旋转机构110旁的贴u型胶机构100，所述机架10上还设有为贴u型胶机构100准备胶带的备胶机构120。

所述a电芯上料机构和b电芯上料机构均包括有设于机架10上的上料中转平台11、取托盘中转平台12、整形取料中转平台13和旋转双联机械手30，所述旋转双联机械手30包括用于将上料中转平台11上的电芯2及电芯托盘1进行180°翻转后转移到取托盘中转平台12上的第一翻转机械手和用于将取托盘中转平台12上的电芯进行180°翻转后转移到整形取料中转平台13上的第二翻转机械手，所述取托盘中转平台12的下方设有托盘回流拉带60，所述取托盘中转平台12旁设有用于将取托盘中转平台12上的电芯托盘1转移到托盘回流拉带60上的取托盘机械手40，所述取托盘机械手40旁设有托盘下料机构50，所述托盘下料机构50包括竖向设置的第三直线导轨51和用于将取托盘机械手40取出的电芯托盘1进行180°翻转后放到托盘回流拉带60上的第三翻转机械手，所述第三翻转机械手设于第三直线导轨51上，并可沿第三直线导轨51上下移动。

如图2所示，所述电芯上料机械手20包括设于机架10前端的第一直线导轨21、与第一直线导轨21平行的第一驱动齿条22、设于第一直线导轨21上的第一滑座23和安装于第一滑座23上的第一取料夹，所述第一滑座23上设有与第一驱动齿条22配合驱动第一滑座23沿第一直线导轨21移动的第一驱动电机24；所述第一取料夹包括第一料夹安装板25、驱动第一料夹安装板25转动的第一旋转气缸26和设于第一料夹安装板25的两侧的第一夹料件27，所述第一料夹安装板25上设有控制第一料夹安装板25两侧的第一夹料件27开合的第一夹料气缸28。所述第一直线导轨21的两端设有用于检测电芯到位情况的感应器，所述第一取料夹上设有用于电芯信息的扫码枪251。所述第一夹料件27呈l形，包括用于夹紧电芯托盘1侧面的竖板和用于钩住电芯托盘1底面的底板，所述第一料夹安装板25的下表面设有用于压紧电芯托盘1上的电芯的弹性压板29。

如图3所示，所述旋转双联机械手30包括上料直线导轨31、设于上料直线导轨31上的上料滑座34、驱动上料滑座34沿上料直线导轨31滑动的上料丝杆32、驱动上料丝杆32转动的上料驱动电机33和设于上料滑座34上的旋转安装座35，所述上料滑座34的两端设有两平行设置的送料直线导轨341，所述送料直线导轨341的延伸方向与上料直线导轨31垂直，所述旋转安装座35安装于两送料直线导轨341上，所述上料滑座34上设有驱动旋转安装座35沿送料直线导轨341滑动的送料气缸342和驱动旋转安装座35上下活动的顶升气缸343，前述的第一翻转机械手和第二翻转机械手分别设于旋转安装座35上的两端。所述第一翻转机械手和第二翻转机械手均包括翻转电机36、由翻转电机36驱动转动的夹爪气缸37和由夹爪气缸37驱动开合的翻转夹38，使用时，所述翻转夹夹于电芯2或装有电芯2的电芯托盘1的一侧。

如图4所示，所述取托盘机械手40包括第二直线导轨41、设于第二直线导轨41上的第二滑座43和驱动第二滑座43沿第二直线导轨41滑动的取托盘气缸42，所述第二滑座43上设有用于吸取电芯托盘1的第一吸盘46，所述第二滑座43上设有用于安装第一吸盘46的第一吸盘安装板45和驱动第一吸盘安装板45上下移动的第一下压气缸44。

如图5所示，所述第三翻转机械手包括可滑动地安装于第三直线导轨51上的第三滑座52、固定安装于第三滑座52上的翻转电机53、由翻转电机53驱动转动的第二吸盘安装板54，所述第二吸盘安装板54上设有用于吸住取托盘机械手40转移的电芯托盘1的第二吸盘55。

如图6所示，所述托盘回流拉带包括用于回收a电芯上料机构中的电芯托盘1的下层拉带61和用于回收b电芯上料机构中的电芯托盘1的上层拉带62，所述上层拉带62和下层拉带61上均设有用于将电芯托盘1推到下一回转拉带上的推料机构，所述推料机构包括托盘推板64、驱动托盘推板64来回移动的托盘下料气缸63，以及对托盘推板64的移动进行导向的托盘导杆65。

如图7所示，所述整形取料机械手70包括整形取料导轨71、设于整形取料导轨71上的整形取料滑座74、驱动整形取料滑座74沿整形取料导轨71滑动的整形取料丝杆72、驱动整形取料丝杆72转动的整形取料电机73、设于整形取料滑座74上的整形取料夹77和用于安装整形取料夹77的整形取料安装板76，所述整形取料滑座74上设有驱动整形取料安装板76上下移动的整形取料气缸75，所述整形取料滑座74上设有用于检测整形取料夹77抓取的电芯的位置的ccd检测单元78。

如图8所示，所述电芯合芯整形机构80包括第四直线导轨81、设于第四直线导轨81上的第四滑座83、控制第四滑座83沿第四直线导轨81滑动的第一丝杆82和驱动第一丝杆82转动的第二驱动电机，所述第四滑座83上设有电芯合芯放置位，所述电芯合芯放置位的侧面设有用于对电芯进行整形的整形推板85，所述第四滑座83上设有驱动各整形推板85对电芯合芯整形的第一整形气缸，所述电芯合芯放置位上设有用于吸住待合芯电芯下表面的第三吸盘84，所述第四滑座83上设有用于压住待合芯电芯上表面的整形压板86和驱动整形压板86上下移动的第二下压气缸87，所述第四滑座83上设有沿电芯合芯放置位延伸的整形导轨831，所述整形压板86滑动设于整形导轨831上，所述第四滑座83上设有驱动整形压板86沿整形导轨831滑动的第二整形气缸88。

如图9所示，所述贴胶上料机械手90包括贴胶上料导轨91、与贴胶上料导轨91平行的贴胶上料齿条92、设于贴胶上料导轨91上的贴胶上料滑座94、与贴胶上料齿条92配合驱动贴胶上料滑座94移动的贴胶上料驱动电机93，以及用于抓取电芯合芯的贴胶上料夹97，所述贴胶上料滑座94上设有用于安装贴胶上料夹97的贴胶上料安装座95，所述贴胶上料安装座95上设有与贴胶上料导轨91垂直的贴胶送料导轨951和贴胶送料齿条952，所述贴胶送料导轨951上设有贴胶送料安装座96，所这贴胶送料安装座96上设有与贴胶送料齿条952配合驱动贴胶送料安装座96沿贴胶送料导轨951移动的贴胶送料驱动电机953，所述贴胶送料安装座96上设有向下延伸的上下移位导轨961，所述贴胶上料夹97安装于上下移位导轨961上，并可由上下移位电机963通过上下移位丝杆962驱动上下移动。

如图10所示，所述四面贴胶旋转机构110包括第五直线导轨111、设于第五直线导轨111上的第五滑座113和驱动第五滑座113沿第五直线导轨111滑动的送电芯气缸112，所述第五滑座113上设有旋转底板114和驱动旋转底板114转动的旋转电机115，所述旋转电机115通过交叉滚子轴承1151驱动旋转底板114转动，所述旋转底板114上设有用于承载电芯的电芯下托板118、用于压紧电芯的电芯上压板119，以及驱动电芯上压板119上下活动的第三下压气缸117，所述电芯下托板118和电芯上压板119上设有便于电芯贴u型胶的让位部；所述旋转底板114与电芯下托板118之间设有用于安装电芯上压板119的压板支撑板116，所述电芯上压板119固定安装于压板支撑板116上，所述压板支撑板116可由第三下压气缸117驱动上下移动，同时带动电芯上压板119上下移动打开或压紧电芯合芯。

如图11-12所示，所述贴u型胶机构100包括第六直线导轨101、设于第六直线导轨101上的第六滑座104、驱动第六滑座104沿第六直线导轨101滑动的第二丝杆102、驱动第二丝杆102转动的第三驱动电机103，以及设于第六滑座104上的贴胶组件，所述第六滑座104上设有用于安装贴胶组件的贴胶安装座106和驱动贴胶安装座106沿垂直于第六直线导轨101的延伸方向移动的滑台气缸105，所述贴胶组件包括用于将胶带3贴到电芯上表面的第一吸胶头1061、用于将胶带3贴到电芯侧面的第二吸胶头1062、用于将胶带贴到电芯下表面的第三吸胶头1063，以及分别驱动第一吸胶头1061和第三吸胶头1063前后移动的贴胶气缸1065，所述第一吸胶头1061、第二吸胶头1062和第三吸胶头1063依次上下设置于贴胶安装座106上，所述第一吸胶头1061前端的下表面设有向下伸出的胶毛刷1064，所述第三吸胶头1063前端的上表面设有向上伸出的贴胶毛刷1064。所述贴u型胶机构100还包括备胶组件、切胶组件108和拉胶组件，所述切胶组件设于贴胶组件旁，所述备胶组件设于切胶组件108的上方，所述拉胶组件设于切胶组件108的下方。所述备胶组件包括可快速拆换的备胶安装板107，所述备胶安装板107上设有胶带安装轴1071和用于将胶带引导至切胶组件的胶带导辊1072，所述机架10上设有用于安装备胶安装板107的备胶支架；所述拉胶组件包括胶胶夹和驱动拉胶夹上下移动的拉胶线性模组109。

本发明的工作流程为：

半电芯及电芯托盘1由输送带输送到电芯上料机械手20处，由电芯上料机械手20抓取放置到上料中转平台11上，第一翻转机械手将上料中转平台11上的半电芯及电芯托盘1抓取并进行180°翻转后放置到取托盘中转平台12上，然后取托盘机械手40吸取位于取托盘中转平台12上的电芯托盘1，将电芯托盘1放于托盘下料机构50的第三翻转机械手上，由第三翻转机械手翻转180°后放到托盘回流拉带60上，由托盘回流拉带60将电芯托盘1送至前段来料处；接着第二翻转机械手将位于取托盘中转平台12上的半电芯移送至整形取料中转平台13上，再由整形取料机械手70将位于整形取料中转平台13上的半电芯转移到电芯合芯整形机构80进行四面整形，然后电芯合芯机构将整形好的电芯送到贴胶上料机械手90处，由贴胶上料机械手90送至四面贴胶旋转机构110，通过旋转由贴u型胶机构100在电芯合芯的四面贴胶，最后由贴胶下料机械手130将完成贴胶的电芯转移至下一工序。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，故凡是依据本发明的技术实际对以上实施例所作的任何修改、等同替换、改进等，均仍属于本发明技术方案的范围内。