一种电芯封胶设备的制作方法

本发明涉及一种电芯封胶设备。

背景技术：

电芯指单个含有正、负极的电化学电芯，一般不直接使用。区别于电池电芯含有保护电路和外壳，可以直接使用。锂离子二次充电电池电芯的组成是这样的：电芯+保护电路板。充电电池电芯去除保护电路板就是电芯了，它是充电电池电芯中的蓄电部分，电芯的质量直接决定了充电电池电芯的质量。

中国专利申请号为cn201310177529.6公开了一种“软包装锂离子电池”，参照图9，其包括电芯110以及封装电芯110的外包装膜120，电芯110包括电芯本体112和极耳114，极耳114穿过外包装膜120并且极耳114与外包装膜120之间填充有固化的绝缘体130。

该专利为了防止极耳114与外包装膜120的铝层接触，采用滴加的方式在极耳114与外包装膜120之间滴加液态的绝缘体，能够防止极耳114与外包装膜120之间的接触而发生短路，提高安全性能，但是此技术方案实现起来较麻烦，人工滴加或者机器滴加都无法保证品质。

但该技术方案仅实现了电芯极耳区的绝缘防护，端部除正负极耳区电芯的截面当与金属接触时，存在导通的可能性(形成原电池)而造成安全隐患，需在非极耳区做对应的包胶绝缘处理。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种提高安全性能，保证产品品质的电芯封胶设备。

本发明提供一种电芯封胶设备，包括送料机构，送料机构包括沿左右方向设置的输送带，输送带的左侧为入料口，输送带的右侧为出料口，输送带的出料口前端设有转盘，转盘的上表面周边均匀分布有多个电池卡位；在转盘的外侧周边设有结构相同且对称的贴左侧胶带机构和贴右侧胶带机构，贴左侧胶带机构和贴右侧胶带机构在转盘的外侧周边相邻布置；

贴右侧胶带机构包括可左右运动的第一安装板，第一安装板的表面上安装有可上下运动的第二安装板，第二安装板上安装有水平设置的胶带输送平台，胶带输送平台上具有供胶带通过的左右方向设置的凹槽，在胶带输送平台上方设有旋转板，旋转板的左侧下端具有凸部，凸部位于胶带输送平台的凹槽左侧边缘，在旋转板的右侧设有与之垂直的连接板，连接板的下端与旋转板连接，连接板的上端部右侧设有顶起气缸，顶起气缸通过其输出轴驱动连接板的上端部向左侧运动，旋转板逆时针转动，旋转板的左侧下端的凸部压紧胶带输送平台的凹槽左侧边缘的胶带上；在胶带输送平台的下方设有可前后移动的移动座，移动座上设有可升降的胶带粘贴平台，胶带粘贴平台上设有压胶带构件。

进一步地，输送带的一侧边具有沿左右方向设置的挡板，输送带的另一侧边具有沿左右方向设置的阻挡条，挡板与阻挡条相互平行，在阻挡条上位于出料口一侧设有阻挡部，阻挡部与阻挡条之间形成l型阻挡位；在挡板上位于出料口一侧设有出料限位气缸，出料限位气缸的输出端连接第一限位板，第一限位板与阻挡条平行设置，第一限位板通过出料限位气缸驱动往靠近和远离所述阻挡条的方向移动。

进一步地，转盘的上表面周边均匀分布有多个电池卡位，每个电池卡位上均包括两个从转盘的内侧往外侧延伸的且相互平行的第二限位板，其中一个第二限位板连接夹料限位气缸，夹料限位气缸驱动该第二限位板往靠近或者远离另外一个第二限位板的方向移动，在转盘的外侧边设有挡块，挡块位于其中一个电池卡位的外侧，该电池卡位与输送带的出料口相对应，挡块下方设有驱动挡块上下运动的挡块升降气缸，在该电池卡位的内侧设有推板，推板连接推料气缸，推料气缸驱动推板往靠近或者远离挡块的方向移动，推料气缸的缸体连接推料升降气缸，推料升降气缸驱动推料气缸的缸体上下运动。

进一步地，在外侧设有挡块的电池卡位的上方设有上料机构，上料机构包括线性模组，线性模组由伺服电机驱动，线性模组沿前后方向设置于输送带的出料口与外侧设有挡块的电池卡位之间，线性模组的滑动座上安装上料升降气缸，上料升降气缸的输出端连接安装连接件，上料升降气缸驱动安装连接件上下运动，安装连接件上设有真空吸嘴。

进一步地，线性模组包括前后方向设置于输送带的出料口与外侧设有挡块的电池卡位之间的滚珠丝杠，滚珠丝杠安装于一固定座上，滚珠丝杠的两侧具有前后方向设置的导轨，滑动座安装于滚珠丝杠上，滑动座通过滚珠丝杠可沿着导轨前后方向移动。

进一步地，切刀通过切刀气缸驱动上下运动，胶带输送平台、旋转板、顶起气缸的缸体均安装于第二安装板上，第二安装板通过拉伸气缸驱动上下运动，第一安装板通过横向移动气缸驱动左右运动，切刀气缸安装于第一安装板上，移动座通过纵向移动气缸驱动前后运动，移动座上设有平台升降气缸，平台升降气缸的输出端连接胶带粘贴平台，压胶带构件包括胶带粘贴平台的左侧具有的凸台，凸台的左端设有压胶舌，压胶舌的右端与凸台的左端边缘搭接，压胶舌通过压胶升降气缸驱动上下运动。

进一步地，在转盘上位于贴左侧胶带机构和贴右侧胶带机构对应的电池卡位上设有贴胶带压板，贴胶带压板通过压板升降气缸驱动上下运动。

进一步地，所述电芯封胶设备还包括头部封边展开机构，上料机构、头部封边展开机构、贴左侧胶带机构、贴右侧胶带机构在转盘1的外侧周边沿着顺时针方向依次设置，头部封边展开机构包括封边升降气缸，封边升降气缸位于转盘的侧边下方，封边升降气缸的输出端连接水平设置的条形的压板，封边升降气缸驱动压板上下运动，在压板的后方设有底座，底座上安装有压角升降气缸，压角升降气缸的输出端连接气爪安装座，气爪安装座上设有薄型气爪，薄型气爪上的两个平行夹爪的端部安装有平行设置的滚轮。

进一步地，在转盘的外侧周边沿着顺时针方向依次设有上料机构、头部封边展开机构、贴左侧胶带机构、贴右侧胶带机构、胶带回折机构、头部封边整形机构；上料机构、头部封边展开机构、贴左侧胶带机构、贴右侧胶带机构、胶带回折机构、头部封边整形机构分别对应于转盘的上表面周边均匀分布的电池卡位。

进一步地，胶带回折机构包括回折安装座，回折安装座通过推送气缸驱动往靠近或者远离电芯的方向移动，在回折安装座设有第三安装板，第三安装板靠近电芯的方向安装有左右方向设置的上连杆和下连杆，上连杆位于下连杆的正上方，第三安装板通过回折升降气缸驱动上下运动，上连杆的两端连接有上压板，下连杆的两端连接有下压板，上压板通过上压板升降气缸驱动上下运动，上连杆通过上压板升降气缸驱动向下运动，上压板的自由端平面与下压板的自由端平面压合；

头部封边整形机构包括第三安装座，第三安装座上设有第一整形升降气缸，第一整形升降气缸的输出端连接整形平台并驱动其上下运动，整形平台的左右两端均设有相对设置的直角座，直角座的上端具有平滑的弧面，两个直角座的上端对应设有两个整形压板，整形压板安装于第四安装板上，第四安装板通过第二整形升降气缸驱动上下运动。

采用本发明提供的电芯封胶设备，通过电芯的头部的外包装膜的两端进行封胶处理，提高安全性能，保证产品品质，此设备的操作节约人力成本，提高生产效率，适用于大规模推广应用。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示意性示意出本发明实施例给出的电芯封胶设备的整体结构示意图；

图2示意性示意出本发明实施例给出的电芯封胶设备送料机构、上料机构的示意图；

图3示意性示意出图2的局部图；

图4示意性示意出本发明实施例给出的贴右侧胶带机构的示意图；

图5示意性示意出图4的局部放大图；

图6示意性示意出本发明实施例给出的头部封边展开机构的示意图；

图7示意性示意出本发明实施例给出的胶带回折机构的示意图；

图8示意性示意出本发明实施例给出的头部封边整形机构的示意图；

图9示意性示意出本发明背景技术的示意图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

参照附图，本发明实施例提供一种电芯封胶设备，包括送料机构100，如图2和图3所示，该送料机构100包括沿左右方向设置的输送带8，输送带8的左侧为入料口9，输送带8的右侧为出料口10，输送带8的一侧边具有沿左右方向设置的挡板11，输送带8的另一侧边具有沿左右方向设置的阻挡条12，挡板11与阻挡条12相互平行，在阻挡条12上位于出料口10一侧设有阻挡部13，阻挡部13与阻挡条12之间形成l型阻挡位。

在挡板11上位于出料口10一侧设有出料限位气缸14，出料限位气缸14的输出端连接第一限位板15，第一限位板15与阻挡条12平行设置，第一限位板15通过出料限位气缸14驱动往靠近和远离所述阻挡条12的方向移动。

输送带8的出料口10前端设有转盘1，转盘1通过驱动装置驱动旋转，驱动装置包括驱动电机和凸轮分割器，凸轮分割器的输出端连接转盘1，驱动电机的输出端通过传动机构与凸轮分割器的输入端连接，传动机构包括连接驱动电机输出端上的主动轮和连接凸轮分割器输入端上的从动轮，主动轮和所述从动轮之间通过传动皮带传动。

转盘1的上表面周边均匀分布有多个电池卡位2，在本实施例中，在转盘1的上表面周边均匀分布有八个电池卡位2，每个电池卡位2上均包括两个从转盘1的内侧往外侧延伸的且相互平行的第二限位板3，其中一个第二限位板3连接夹料限位气缸，夹料限位气缸驱动该第二限位板3往靠近或者远离另外一个第二限位板3的方向移动，在转盘1的外侧边设有挡块4，挡块4位于其中一个电池卡位2的外侧，该电池卡位2与输送带8的出料口10相对应，挡块4下方设有驱动挡块4上下运动的挡块升降气缸，在该电池卡位2的内侧设有推板5，推板5连接推料气缸6，推料气缸6驱动推板5往靠近或者远离挡块4的方向移动，推料气缸6的缸体连接推料升降气缸7，推料升降气缸7驱动推料气缸6的缸体上下运动。

在外侧设有挡块4的电池卡位2的上方设有上料机构200，上料机构200包括线性模组16，线性模组16由伺服电机驱动，线性模组16沿前后方向设置于输送带8的出料口10与外侧设有挡块4的电池卡位2之间，线性模组16的滑动座17上安装上料升降气缸18，上料升降气缸18的输出端连接安装连接件19，上料升降气缸18驱动安装连接件19上下运动，安装连接件19上设有真空吸嘴20，真空吸嘴20通过吸管连接真空发生器。

优选的，线性模组16包括前后方向设置于输送带8的出料口10与外侧设有挡块4的电池卡位2之间的滚珠丝杠161，滚珠丝杠161安装于一固定座162上，滚珠丝杠161的两侧具有前后方向设置的导轨163，滑动座17安装于滚珠丝杠161上，滑动座通过滚珠丝杠161可沿着导轨163前后方向移动。

该送料机构100、上料机构200的工作过程如下：电芯通过输送带8从入料口9往出料口10的方向运送(即从左到右运送)，电芯运输到l型阻挡位受限，出料限位气缸14驱动第一限位板15往靠近阻挡条12的方向移动，电芯此时进行了初步的定位；

然后，伺服电机通过线性模组16驱动滑动座往输送带8的出料口10的方向移动，滑动座达到出料口10上方时，上料升降气缸18驱动真空吸嘴20向下移动吸附到达出料口10的电芯，然后，上料升降气缸18驱动真空吸嘴20向上移动，伺服电机通过线性模组16驱动滑动座往外侧设有挡块4的电池卡位2的方向移动，滑动座17到达外侧设有挡块4的电池卡位2的上方时，上料升降气缸18驱动真空吸嘴20向下移动将电芯放置于外侧设有挡块4的电池卡位2上；

然后，夹料限位气缸驱动其中一个第二限位板3往靠近另外一个第二限位板3的方向移动，将电芯的两个侧边进行定位，然后，挡块4通过挡块升降气缸驱动向上移动，同时推料升降气缸7驱动推料气缸6向下移动，推料气缸6驱动推板5往靠近挡块4的方向移动，从而将电芯的另外两个侧边进行定位，此时，电芯的四个侧边得到了精确的定位。

在本实施例中，将电芯上具有极耳的一侧作为电芯的头部，在电芯通过输送带8从入料口9往出料口10的方向运送的过程中，电芯的头部朝向输送带8的后方，当电芯通过上料机构200运送至转盘1上外侧设有挡块4的的电池卡位2上时，电芯的头部朝向转盘1的外侧。

在转盘1的外侧周边设有结构相同且对称的贴左侧胶带机构400和贴右侧胶带机构500，贴左侧胶带机构400和贴右侧胶带机构500在转盘1的外侧周边相邻布置。

本实施例以贴右侧胶带机构500为例说明，如图4和图5所示，贴右侧胶带机构500包括胶带传送机构，胶带传送机构包括胶带轴31、过渡滚轴32和输送滚轴33，胶带轴31上卷绕有胶带，过渡滚轴32位于胶带轴31的正下方，输送滚轴33位于过渡滚轴32的左侧下方；

贴右侧胶带机构500还包括第一安装板34，第一安装板34的表面上安装有第二安装板35，输送滚轴33安装于第二安装板35上，输送滚轴33的左侧设有胶带输送平台36，胶带输送平台36水平设置，并垂直安装于第二安装板35上，胶带输送平台36上具有供胶带通过的左右方向设置的凹槽37，在胶带输送平台36上方设有旋转板38，旋转板38的中部具有转轴39，转轴39垂直于第二安装板35，旋转板38的左侧下端具有凸部40，凸部40位于胶带输送平台36的凹槽37左侧边缘(即胶带输送出口)，在旋转板38的右侧设有与之垂直的连接板41，连接板41的下端与旋转板38连接，连接板41的上端部右侧设有顶起气缸42，顶起气缸42通过其输出轴驱动连接板41的上端部向左侧运动，旋转板38逆时针转动，旋转板38的左侧下端的凸部40压紧胶带输送平台36的凹槽37左侧边缘的胶带上。

在胶带输送平台36的左侧边设有切刀43，切刀43的刀口向下，切刀43通过切刀气缸44驱动上下运动，胶带输送平台36、旋转板38、顶起气缸42的缸体均安装于第二安装板35上，第二安装板35通过拉伸气缸28驱动上下运动，第一安装板34通过横向移动气缸驱动左右运动，切刀气缸44安装于第一安装板34上。

在胶带输送平台36的下方设有移动座45，移动座45通过纵向移动气缸驱动前后运动，移动座45上设有平台升降气缸47，平台升降气缸47的输出端连接胶带粘贴平台48，胶带粘贴平台48上设有压胶带构件，压胶带构件包括胶带粘贴平台48的左侧(即远离胶带输送平台36的一侧)具有的凸台49，凸台49的左端设有压胶舌50，压胶舌50的右端与凸台49的左端边缘搭接，压胶舌50通过压胶升降气缸46驱动上下运动。

在转盘1上位于贴左侧胶带机构400和贴右侧胶带机构500对应的电池卡位2上设有贴胶带压板，贴胶带压板通过压板升降气缸驱动上下运动。

该贴右侧胶带机构500的工作过程如下：

胶带绕过过渡滚轴32的下方和输送滚轴33的下方从胶带输送平台36的凹槽37的左端输出，顶起气缸42通过其输出轴驱动连接板41的上端部向左侧运动，旋转板38逆时针转动，旋转板38的左侧下端的凸部40抵接胶带输送平台36的凹槽37左侧边缘上按压胶带，横向移动气缸驱动第一安装板34向左运动至胶带粘贴平台48的左侧的凸台49上，压胶舌50通过压胶升降气缸46驱动向下运动压住胶带的输出端，顶起气缸42复位，此时旋转板38上的凸部40失去了对胶带的按压力，横向移动气缸驱动第一安装板34向右运动将胶带拉出一段后，第二安装板35通过拉伸气缸28驱动向下运动，此时拉伸出来的胶带处于绷紧状态，顶起气缸42通过其输出轴驱动连接板41的上端部向左侧运动，旋转板38的左侧下端的凸部40按压胶带，切刀43通过切刀气缸44向下运动把胶带切断；

移动座45通过纵向移动气缸驱动向后运动至电芯的头部延伸出来的外包装膜底部的右端，平台升降气缸47驱动胶带粘贴平台48向上运动，将胶带粘贴于电芯的头部的外包装膜的右端底部，压胶舌50通过压胶升降气缸46驱动向上运动松开胶带，在此过程中，贴胶带压板通过压板升降气缸驱动向下运动压紧电芯的表面。

贴左侧胶带机构400与贴右侧胶带机构500的结构使用方法均相同，贴左侧胶带机构400对电芯的头部的外包装膜的左端底部进行粘贴，在此不再赘述。

本实施例的电芯封胶设备还包括头部封边展开机构300，上料机构200、头部封边展开机构300、贴左侧胶带机构400、贴右侧胶带机构500在转盘1的外侧周边沿着顺时针方向依次设置，电芯通过其四周的定位机构使其四个侧边得到了精确的定位后，挡块4通过挡块升降气缸驱动向下移动，推板5通过推料气缸6驱动往远离挡块4的方向移动，推料气缸6通过推料升降气缸7驱动向上运动，转盘1通过驱动装置旋转，精确定位的电芯及其电池卡位2一起移动至对应头部封边展开机构300的位置，此时对应输送带8的出料口10的电池卡位2为空位，重复上述步骤，将输送带8传送过来的电芯逐个输送至对应于出料口10的电池卡位2上。

如图6所示，头部封边展开机构300包括封边升降气缸21，封边升降气缸21位于转盘1的侧边下方，封边升降气缸21的输出端连接水平设置的条形的压板22，封边升降气缸21驱动压板22上下运动，在压板22的后方设有底座23，底座23上安装有压角升降气缸24，压角升降气缸24的输出端连接气爪安装座29，气爪安装座29上设有薄型气爪25，本实施例采用东莞市天森技业气动元件有限公司生产的型号为mhf2-8薄型气爪。薄型气爪25上的两个平行夹爪26的端部安装有平行设置的滚轮27。

该头部封边展开机构300的工作过程如下：压板22通过封边升降气缸21驱动向上运动抵接电芯的头部延伸出来的外包装膜底部，接着，压角升降气缸24驱动气爪安装座29向下运动，平行夹爪26的滚轮27抵接电芯的头部延伸出来的外包装膜的两侧，平行设置的滚轮27在压板22上横向往复运动，对电芯的头部两端的外包装膜进行压角，进行压角后的电芯通过转盘1转动依次通过贴左侧胶带机构400与贴右侧胶带机构500对电芯的头部延伸出来的外包装膜的两端进行贴胶带处理。

在转盘1的外侧周边沿着顺时针方向依次设有上料机构200、头部封边展开机构300、贴左侧胶带机构400、贴右侧胶带机构500、胶带回折机构600、头部封边整形机构700、头部封边朝内压角机构800以及下料机构900；上料机构200、头部封边展开机构300、贴左侧胶带机构400、贴右侧胶带机构500、胶带回折机构600、头部封边整形机构700、头部封边朝内压角机构以及下料机构900分别对应于转盘1的上表面周边均匀分布的电池卡位2。

在右侧贴胶带机构对电芯的头部延伸出来的外包装膜的右侧进行贴胶带处理之后，转盘1旋转，左、右两侧进行贴胶带后的电芯及其电池卡位2一起移动至对应胶带回折机构600。

如图7所示，胶带回折机构600包括回折安装座51，回折安装座51通过推送气缸驱动往靠近或者远离电芯的方向移动，在回折安装座51设有第三安装板53，第三安装板53靠近电芯的方向安装有左右方向设置的上连杆54和下连杆56，上连杆54位于下连杆56的正上方，第三安装板53通过回折升降气缸驱动上下运动，上连杆54的两端连接有上压板55，下连杆56的两端连接有下压板57，上压板55通过上压板升降气缸驱动上下运动，上连杆54通过上压板升降气缸驱动向下运动，上压板55的自由端平面与下压板57的自由端平面压合。

该胶带回折机构600的工作过程如下：上连杆54左右两端的上压板55的端部位于电芯左右两端的胶带下方，上压板55与下压板57处于分离状态，回折升降气缸驱动第三安装板53向上运动，上压板55和下压板57同时向上运动，与此同时，回折安装座51通过推送气缸驱动往靠近电芯的方向移动，此时，上压板55和下压板57同时向靠近电芯方向移动，将电芯左右两端的胶带向上翻折，电芯左右两端的胶带也落入了上压板55与下压板57之间的空隙中，上压板55通过上压板升降气缸驱动向下运动，将电芯头部的左右两端向上翻折的胶带贴紧。

转盘1旋转，贴紧胶带的电芯及其电池卡位2一起移动至对应头部封边整形机构700。

如图8所示，头部封边整形机构700包括第三安装座61，第三安装座61上设有第一整形升降气缸62，第一整形升降气缸62的输出端连接整形平台63并驱动其上下运动，整形平台63的左右两端均设有相对设置的直角座64，直角座64的上端具有平滑的弧面，两个直角座64的上端对应设有两个整形压板66，整形压板66安装于第四安装板65上，第四安装板65通过第二整形升降气缸67驱动上下运动。

该头部封边整形机构700的工作过程如下：第一整形升降气缸62驱动整形平台63向上运动，电芯左右两端的胶带侧边通过直角座64的上端具有平滑的弧面进行翻折，整形压板66通过第二整形升降气缸67驱动向下运动压在电芯左右两端的胶带上，使得电芯左右两端的胶带形成直角。

转盘1旋转，头部封边整形后的电芯及其电池卡位2一起移动至对应头部封边朝内压角机构，头部封边朝内压角机构与头部封边展开机构300的结构相同，在此不再赘述，通过头部封边朝内压角机构将形成直角的胶带向内压合。

转盘1旋转，头部封边朝内压角后的电芯及其电池卡位2一起移动至对应下料机构900，下料机构900与上料机构200的结构相同，在此不再赘述

在本实施例中，送料机构100、上料机构200、头部封边展开机构300、贴左侧胶带机构400、贴右侧胶带机构500、胶带回折机构600、头部封边整形机构700、头部封边朝内压角机构800、下料机构900、电池限位机构以及驱动装置均连接主控电路由其控制。

采用本发明实施例提供的电芯封胶设备，通过电芯的头部的外包装膜的两端进行封胶处理，提高安全性能，保证产品品质，此设备的操作节约人力成本，提高生产效率，适用于大规模推广应用。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。