本实用新型涉及用于电动汽车的电池加工技术领域，尤其是涉及一种圆柱电芯去护套装置。
背景技术：
随着电动汽车的快速发展，用于电动汽车的锂电池模组的生产制造技术也得到了极大的发展。原有的锂电池模组通常是由若干长方体状的电芯单元通过串联、并联的方式拼合构成的，目前，随着技术的进步，圆柱形的圆柱电芯开始得到普及应用。为了实现圆柱电芯的绝缘以及外表的保护，生产圆柱电芯的厂家会在电芯的金属壳体外面包裹一层热缩套膜。对于电动汽车制造厂家而言，为了简化电池模组的组装，圆柱电芯需要被安装到一个固定支架上，然后用UV胶对圆柱电芯进行固定。由于圆柱电芯表层的热缩套膜厚度较薄，并且与内部的金属壳体结合强度弱，因此，当圆柱电芯用UV胶固定后，实际上只是固定了圆柱电芯表层的热缩套膜。车辆在实际行驶过程中，由于电池模组的震动，会使圆柱电芯内部的金属壳体与表层的热缩套膜分离并形成震动，表层的热缩套膜因此会被撕裂和破坏。为此，整车厂家对于从电池厂家购进的圆柱电芯需要先取出表层的热缩套膜，然后才能用UV胶可靠地固定在固定支架上，最后再用耐高温绝缘胶带对圆柱电芯的金属外壳的暴露部分进行缠绕包裹，以确保其绝缘性能。
然而在现有技术中，并没有专用的去除圆柱电芯表层热缩套膜的装置，人们通常是采用和电缆剥皮装置相类似的机械装置切割并去除圆柱电芯表层的热缩套膜的，此类机械式的切割装置的具体结构可参考中国专利文献“一种电缆剥皮器及其剥皮方法”，其公告号为CN102420407B。该方法的缺陷是切割的刀具容易对内部的金属壳体造成损伤，并且难以实现自动化生产。
技术实现要素：
本实用新型的目的是为了解决用圆柱电芯组装成车用锂电池模组时所存在的去除圆柱电芯表层的热缩套膜困难、容易对内部的金属壳体造成损伤、以及生产效率低的问题，提供一种圆柱电芯去护套装置，可有效地避免对内部的金属壳体造成机械损伤，同时显著地提高生产效率。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种圆柱电芯去护套装置，包括由环形的输送链驱动且具有工作平台的传送带，在输送链上等间距地设置可定位圆柱电芯的若干容置壳体，其特征是，在工作平台上间隔地设有：
激光发生装置，其可在圆柱电芯表层的热缩套膜上形成切割缝；
脱皮装置，其可与圆柱电芯形成摩擦，从而使圆柱电芯表层的热缩套膜在切割缝处向外翘开而与内部的金属壳体相分离；
前后二个夹持装置，其中一个夹持装置位于工作平台的左侧，另一个夹持装置位于工作平台的右侧；
具有二个吸嘴的真空吸附装置，其中一个吸嘴位于工作平台的左侧，另一个吸嘴位于工作平台的右侧。
本实用新型先用一个激光发生装置在圆柱电芯表层的热缩套膜上扫描并切割出切割缝，从而将热缩套膜分隔成左右两半。由于激光切割只是在热缩套膜上熔融出一条切割缝，其不会在圆柱电芯内部的金属壳体表面形成划伤或割伤等机械性损伤，而脱皮装置是依靠摩擦力使热缩套膜在切割缝处向外翘开而与金属壳体相分离，因此，我们可采用具有弹性的橡胶一类的材质制成摩擦凸块，既可增加与热缩套膜的摩擦力，又可避免对金属壳体造成损伤，进而方便在第一、第二脱皮工位将分隔开的热缩套膜从金属壳体上剥离。本实用新型创造性地用类似吸尘机一类的真空吸附装置抽吸包裹在圆柱电芯的金属壳体两端的半个热缩套膜，一方面可实现热缩套膜的柔性剥离，避免对金属壳体造成损伤，同时有利于提高剥离的效率，被剥离的热缩套膜则被积存在真空吸附装置的储存腔内，使整个传送带可始终保持干净整洁。通过传送带使圆柱电芯在各工位之间移动，可实现热缩套膜的自动化剥离，从而显著地提高生产效率。
作为优选，在靠近传送带前端处设有可将去除热缩套膜后的圆柱电芯输送到下一道工序的传输装置。
通过传输装置将圆柱电芯转移至下一道工序，有利于提高各工序之间的自动化程度。
作为优选，所述脱皮装置包括设置在工作平台上的门型机架，门型机架上部设有压板，在压板的下侧设有向下凸起的摩擦凸块。
摩擦凸块可采用橡胶一类的弹性材料制成。当横向布置的圆柱电芯移过门型机架时，压板下侧的摩擦凸块对圆柱电芯表层的热缩套膜形成弹性挤压和相对摩擦，圆柱电芯表层的热缩套膜受到撕拉，从而在切割缝处向外翘开而与内部的金属壳体相分离，从而有利于后续第一、第二脱皮工位将切割开的热缩套膜从金属壳体上剥离。
作为优选，所述门型机架的左右两侧分别设有竖直的调节滑槽，所述压板的左右两侧设有滑动连接在对应一侧的调节滑槽内的滑动销，在调节滑槽的上部设有抵压滑动销的调节压簧，从而使滑动销贴靠调节滑槽的下端。
当圆柱电芯移过门型机架时，即可对压板形成推挤作用，使压板克服调节压簧的弹力而向上移动，从而可在压板下侧的摩擦凸块与圆柱电芯表层的热缩套膜之间形成一个大致定量的弹性挤压力，一方面有利于适应不同尺寸的圆柱电芯，同时，确保摩擦凸块能有效地使热缩套膜撕裂并翘开。
作为优选，所述夹持装置为气动手指。
气动手指以压缩空气为动力，具有结构简单、方便控制等优点，同时可避免对传送带造成污染。
作为优选，所述传送带包括具有环形输送链的工作平台，在环形输送链上等间距地设有若干上部开口的半圆柱形的容置壳体。
半圆柱形的容置壳体可与圆柱电芯良好适配，并方便圆柱电芯从上方放入容置壳体内。
因此，本实用新型具有如下有益效果：可有效地避免对内部的金属壳体造成机械损伤，同时显著地提高生产效率。
附图说明
图1是本实用新型的传送带的一种结构示意图。
图2是传送带在切割工位处的结构示意图图。
图3是压板的一种结构示意图图。
图4是卸料工位处的传送带结构示意图。
图5是切割缝的一种示意图。
图6是切割缝的另一种示意图。
图中：1、圆柱电芯 11、热缩套膜 111、环形切割缝 112、轴向切割缝 113、纵向切缝 114、环形切缝 2、工作平台 21、容置壳体 3、激光发生装置 4、对顶气缸 41、转动块 5、步进电机 51、摩擦块 6、脱皮装置 61、直立支架 611、调节滑槽 612、调节压簧 62、横向支架 63、压板 631、摩擦凸块 632、滑动销 7、夹持装置 8、真空吸附装置 9、集料箱。
具体实施方式
如图1所示，一种圆柱电芯去护套装置，包括具有一个工作平台2的传送带，在工作平台上设置环形输送链，在环形输送链上等间距地设置若干半圆柱形的容置壳体21，并且容置壳体的上部开口，容置壳体的左右两端开通。当然，容置壳体的半圆柱形内腔应和圆柱电芯相适配，使圆柱电芯可从上方放入容置壳体内，并在容置壳体内可靠定位，此时圆柱电芯的左右两端伸出容置壳体。环形输送链使容置壳体内的圆柱电芯由工作平台的切割工位向前依次移动至预脱皮工位、第一脱皮工位、第二脱皮工位、卸料工位。
此外，在工作平台上的切割工位处需设置一个激光发生装置3，以便在圆柱电芯的热塑套模上形成可将热缩套膜分隔成左右两半的切割缝；在工作平台上的预脱皮工位处需设置一个脱皮装置6，其可与圆柱电芯形成摩擦，从而使圆柱电芯表层的热缩套膜11在切割缝处向外翘开而与内部的金属壳体相分离；在工作平台上的第一脱皮工位处需设置一个位于工作平台右侧的夹持装置7、一个位于工作平台左侧的吸嘴，该吸嘴和一个真空吸附装置8相连；在工作平台上的第二脱皮工位处需设置一个位于工作平台左侧的夹持装置、一个位于工作平台由侧的吸嘴，该吸嘴和真空吸附装置相连；在工作平台前端靠近卸料工位处需设置传输装置9，其可将去除热缩套膜后的圆柱电芯移送至下一道工序。
本实用新型的去护套装置工作过程如下：
第一步：将圆柱电芯1放置并定位在传送带的容置壳体内，圆柱电芯的轴线与传送带的移动方向相垂直，从而形成横向放置。当然，容置壳体的半圆柱形内腔应和圆柱电芯相适配，使圆柱电芯可在容置壳体内可靠定位，此时圆柱电芯的左右两端伸出容置壳体；
第二步：传送带将圆柱电芯移动至切割工位，激光发生装置的激光束在圆柱电芯表面进行扫描切割，从而在圆柱电芯的热塑套模上形成可将热缩套膜分隔成左右两半的切割缝。需要说明的是，激光发生装置可通过数控系统控制其动作，并且如图2所示，我们可在切割工位处设置位于工作平台左侧的对顶气缸4、位于工作平台右侧可左右移动的步进电机5，步进电机的电机轴与对顶气缸的活塞杆相对，并在步进电机的电机轴端部设置有弹性的摩擦块51，在对顶气缸的活塞杆端部设置可转动的转动块41，步进电机与一驱动气缸（图中未示出）的活塞杆相关联，从而使驱动气缸可带动步进电机左右移动。这样，当传送带上的圆柱电芯移动至切割工位时，我们可通过数控系统控制激光发生装置左右移动。与此同时，驱动气缸与对顶气缸同时动作，使摩擦块和步进电机的电机轴上的转动块同步地相对移动而将圆柱电芯的左右两端夹持住。接着步进电机带动摩擦块转动，从而带动圆柱电芯转动。结合激光发生装置的左右移动和圆柱电芯的转动，我们可在热缩套膜上形成环形的切割缝、轴向的切割缝，甚至是斜向的切割缝等各种设定的形状；
第三步：传送带将圆柱电芯移动至预脱皮工位，脱皮装置摩擦圆柱电芯表层，使圆柱电芯表层的热缩套膜在切割缝处向外翘开而与内部的金属壳体相分离。我们知道，激光切割时，热缩套膜会因瞬间的高温而熔融，从而形成切割缝，而切割缝处的热缩套膜则会粘附在内部的金属壳体表面。为此，本实用新型的脱皮装置可包括设置在传送带的工作平台上的门型机架，该门型机架包括左右两个直立支架61、连接在两个直立支架之间的横向支架62，在门型机架上部设置大致水平的压板63，在压板的下侧设置若干向下凸起的摩擦凸块631。当圆柱电芯移过门型机架时，压板下侧的摩擦凸块与圆柱电芯表层的热缩套膜产生挤压摩擦，圆柱电芯表层的热缩套膜受到摩擦凸块的撕拉，从而在切割缝处向外翘开而与内部的金属壳体相分离。需要说明的是，摩擦凸块可采用橡胶一类的弹性材料制成，以免对圆柱电芯内部的金属壳体造成损伤，同时有利于摩擦凸块与圆柱电芯形成一个挤压力。特别是，如图3所示，摩擦凸块可制成在前后方向上延伸的片状结构，并且摩擦凸块在左右方向上形成往复折返的之字形，各摩擦凸块在左右方向上等间距分布。这样，当圆柱电芯经过压板下方时，之字形的摩擦凸块可对其表层的热缩套膜形成向着左后侧、右后侧、左前侧、右前侧四个倾斜方向的撕拉，该撕拉作用可分解成向左、右两侧的撕拉和向前、后两侧的撕拉，从而有利于将热缩套膜在切割缝的环形切割缝处撕开成左右两个，并在轴向切割缝处分开而形成上翘。
为了适应不同尺寸圆柱电芯的剥皮加工，我们可在门型机架左右两侧的直立支架上分别设置前后两个竖直的调节滑槽611，压板的左右两侧分别设置前后两个滑动销632，压板左侧的前一个滑动销滑动连接在左侧的直立支架的前一个调节滑槽内，压板左侧的后一个滑动销滑动连接在左侧的直立支架的后一个调节滑槽内；相应地，压板右侧的前一个滑动销滑动连接在右侧的直立支架的前一个调节滑槽内，压板右侧的后一个滑动销滑动连接在右侧的直立支架的后一个调节滑槽内。此外，在调节滑槽的上部设置一个抵压滑动销的调节压簧612，调节压簧的预紧弹力使滑动销贴靠调节滑槽的下端。这样，我们可使压板的高度适应最小尺寸的圆柱电芯，当尺寸较大的圆柱电芯移过门型机架时，圆柱电芯先与压板的后侧接触，从而对压板后侧形成向上的推挤作用，使压板后侧克服后侧的调节压簧的弹力而向上移动。随着圆柱电芯的移动，压板的前侧被逐渐顶起，然后压板的后侧逐渐下移，直至圆柱电芯完全从门型机架处移过，调节压簧使压板下移复位。也就是说，圆柱电芯在移过门型机架的整个过程中，压板下侧的摩擦凸块始终与圆柱电芯表层的热缩套膜之间形成一个大致定量的弹性挤压力，并且可适应不同尺寸的圆柱电芯。需要说明的是，本实施例中将传送带的起始端称为后侧，也就是说，圆柱电芯在传送带上是由后向前移动的。
第四步：传送带将圆柱电芯移动至第一脱皮工位，夹持装置7夹持圆柱电芯的右端，用具有储存腔的真空吸附装置8的吸嘴吸附圆柱电芯的左端，使圆柱电芯上包裹在左端的金属壳体外侧的热缩套膜与金属壳体相分离，并被吸入储存腔内；
第五步：传送带将圆柱电芯移动至第二脱皮工位，用夹持装置夹持圆柱电芯的左端，用真空吸附装置的吸嘴吸附圆柱电芯右端，使圆柱电芯上包裹在右端的金属壳体外侧的热缩套膜与金属壳体相分离，并被吸入储存腔内。优选地，夹持装置为位于工作平台两侧的左右两个气动手指，而真空吸附装置则可以采用类似吸尘机的结构，其包括真空泵、集尘腔、与集尘腔连接的吸尘软管、以及设置在吸尘软管上的吸嘴，其中的吸嘴可以是一个用弹性的圆锥盘，并且圆锥盘的大小和圆柱电芯的端部相适配。真空泵启动时，使集尘腔内形成真空，此时吸嘴即可吸附热缩套膜，并将其吸入集尘腔内。可以理解的是，我们需设置二根吸尘软管，并在工作平台右侧对应第一脱皮工位处设置一个由气缸驱动可左右移动的移动架，在工作平台左侧对应第二脱皮工位处设置一个由气缸驱动可左右移动的移动架，二根吸尘软管上的吸嘴分别定位在对应第一、第二脱皮工位的移动架上，并在二根吸尘软管上分别设置一个常闭的电磁阀。这样，当圆柱电芯移动至第一脱皮工位时，右侧的移动架在气缸的推动下左移，使吸嘴紧密贴靠圆柱电芯，同时开启吸尘软管上的电磁阀，即可依靠真空吸力将右侧的热缩套膜吸离金属壳体。当圆柱电芯移动至第二脱皮工位时，左侧的移动架在气缸的推动下右移，使吸嘴紧密贴靠圆柱电芯，同时开启吸尘软管上的电磁阀，即可依靠真空吸力将左侧的热缩套膜吸离金属壳体。由于吸尘软管上的电磁阀平时处于闭合状态，因此，可避免真空吸附装置的浪费；
第六步：传送带将圆柱电芯移动至位于传送带前端的卸料工位，此时容置壳体向下转动直至反转进入传送带的下层，去除热缩套膜的圆柱电芯即向下转动落入下方的传输装置上，从而可自动将去除热缩套膜的圆柱电芯移送至下一道工序。具体地，如图4所示，传输装置包括一个位于传送带前端的集料槽9，集料槽的前侧向下倾斜，在集料槽的后侧设置一个由气缸驱动从而可竖直升降的推块91。去除热缩套膜的圆柱电芯向下转动落入下方的集料槽内，并受到推块的阻挡。然后控制系统控制气缸动作，使推块下降，此时圆柱电芯即可在集料槽内自动滚动而进入下道工序，从而实现圆柱电芯的逐个释放。当然，集料槽的宽度应与圆柱电芯的轴向高度相适配，而集料槽的坡度可在13度至17度之间。
为有利于热缩套膜与金属壳体的分离，如图5所示，切割缝包括热缩套膜11上位于圆柱电芯中间位置的环形切割缝111、以及至少1-3条从左侧延伸至右侧的轴向切割缝112，轴向切割缝在圆周方向上均匀分布。环形切割缝将热缩套膜分割成左右两半，而轴向切割缝与环形切割缝形成十字交叉，从而可使热缩套膜在十字交叉处方便地起翘。
进一步地，如图6所示，切割缝也可采用如下方法形成：激光发生装置的激光束先从圆柱电芯表面左端横向移动至右端，从而在圆柱电芯表层的热缩套膜上形成第一条纵向切缝113；然后使圆柱电芯转动一个角度，此时热缩套膜表面的右侧即形成第一段沿圆周方向的环形切缝114；激光发生装置的激光束再从右端横向移动至左端的初始位置，从而在圆柱电芯表层的热缩套膜上形成第二条纵向切缝；接着使圆柱电芯转动一个角度，此时热缩套膜的左侧即形成第二段沿圆周方向的环形切缝……以此类推，即可在热缩套膜表面形成由若干纵向切缝和环形切缝首尾连接而成的蛇形的切割缝。左右两半的热缩套膜相对的一侧呈梳子状，从而有利于其相互撕离。