智能化全自动裸电芯压测一体机的制作方法

本实用新型涉及电池电芯生产自动化设备领域技术，尤其是指一种智能化全自动裸电芯压测一体机。

背景技术：

电池裸电芯需要进行压电芯、极耳整形等制程操作，以及，需要进行短路检测、极耳中心间距检测等检测工作。目前，一般通过人工操作进行，很大程度上依赖于作业及检测人员的技术熟练程度，其存在诸多缺陷，例如：（1）效率低，产能受限，耗费人力成本也较高；（2）由于人工误差，难以保证电池产品质量的稳定性、一致性；（3）工作人员劳动强度较大，不利于工作人员的身心健康。现有技术中，也有一些是半自动化制程，但是，其仍存在整体制程效率低等缺陷。

因此，需要研究出一种新的技术方案来解决上述问题。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种智能化全自动裸电芯压测一体机，其在同一设备上实现对裸电芯的自动入料、裸电芯自动压平、自动拍极耳整形、电芯短路检测、极耳中距尺寸检测，以及，合格产品和不合格产品的自动出料，其自动化程度高，其制程及检测效率得到大幅提升，运行稳定可靠，提高了产品加工质量，适于推广应用。

为实现上述目的，本实用新型采用如下之技术方案：

一种智能化全自动裸电芯压测一体机，包括有机架和设置于机架上的自动入料单元、裸电芯自动压平单元、自动拍极耳单元、电芯短路自动检测单元、极耳尺寸自动检测单元及自动出料单元，还包括有电控单元；其中：

所述裸电芯自动压平单元包括有圆盘和沿周向装设于圆盘上的若干个铆压机构；所述圆盘连接有驱转机构以随之水平旋转；每个铆压机构配置有裸电芯放置工位，每个裸电芯放置工位均朝向圆盘的外周可敞开式设置；

所述自动入料单元、自动拍极耳单元、电芯短路自动检测单元、极耳尺寸自动检测单元及出料单元围绕圆盘外周布置；于圆盘外周设置有自动上料区、自动拍极耳区、电芯短路自动检测区、极耳尺寸自动检测区及自动出料区；所述自动入料单元于自动入料区供料至圆盘上的裸电芯放置工位；所述自动拍极耳单元于自动拍极耳区衔接于圆盘外周以对裸电芯放置工位上的裸电芯进行极耳整形；所述电芯短路自动检测单元于电芯短路自动检测区衔接于圆盘外周以对裸电芯放置工位上的裸电芯进行电芯短路检测；所述极耳尺寸自动检测单元于极耳尺寸自动检测区衔接于圆盘外周，还设置有用于将裸电芯从圆盘上的裸电芯放置工位下料至极耳尺寸自动检测区的自动下料单元，极耳尺寸自动检测单元于极耳尺寸自动检测区对裸电芯的极耳中心距进行测距；所述自动出料单元包括有成品自动出料单元和不良品自动出料单元，所述成品自动出料单元、不良品自动出料单元于自动出料区衔接于极耳尺寸自动检测区；

所述电控单元包括PLC控制器，所述PLC控制器分别连接于自动入料单元、自动拍极耳单元、电芯短路自动检测单元、极耳尺寸自动检测单元、成品自动出料单元、不良品自动出料单元；圆盘沿圆周向旋转循环途经自动上料区、自动拍极耳区、电芯短路自动检测区、极耳尺寸自动检测区及自动出料区。

作为一种优选方案，所述圆盘包括有同轴向且上下正对布置的上圆盘和底圆盘；前述铆压机构设置于上圆盘上，前述裸电芯放置工位设置于底圆盘上且与铆压机构一一相应正对布置。

作为一种优选方案，所述铆压机构包括有铆压气缸和由铆压气缸驱动的上压块，铆压气缸装设于上圆盘上，上压块位于上圆盘的下方；前述裸电芯放置工位设置有下压块，下压块连接于底圆盘上；以及，上圆盘、底圆盘之间连接有导杆，导杆穿过上压块以导正上压块的上下升降位置。

作为一种优选方案，所述自动入料单元包括有自动上料单元和衔接于自动上料单元的自动进吸料单元；

所述自动上料单元包括有上料电机、由上料电机驱动的上料传动皮带、随上料传动皮带自下而上斜向上方式上料的若干个放料板、用于感应裸电芯上料位置的第一感应器；所述上料电机、第一感应器分别连接于前述电控单元；

所述自动进吸料单元包括有待料区、吸咀、用于联动吸咀往复于自动上料单元与待料区的移载装置、用于将裸电芯从待料区推送至裸电芯放置工位的第一推送装置；所述移载装置、第一感应器分别连接于前述电控单元。

作为一种优选方案，所述自动拍极耳单元包括有第一基座、安装于第一基座上的第一平移气缸、由第一平移气缸驱动的第一调节板、相对第一调节板可上下位移调节式装设的第一安装板，以及，安装于第一安装板上的第一上夹板组件、第一下夹板组件；其中：第一调节板受第一平移气缸驱动相对第一基座可朝向或远离圆盘位移式设置；第一安装板可拆装式定位于第一调节板的第一竖向调节槽内；第一上夹板组件包括有第一上压气缸和受第一上压气缸联动升降的第一上夹板；第一下夹板组件包括有第一下压气缸和受第一下压气缸联动升降的第一下夹板；第一上压板位于第一下压板的上方且两者正对设置；

第一平移气缸、第一上压气缸、第一下压气缸分别连接于前述电控单元。

作为一种优选方案，所述电芯短路自动检测单元包括有第二基座、安装于第二基座上的第二平移气缸、由第二平移气缸驱动的第二调节板、相对第二调节板可上下位移调节式装设的第二安装板，以及，安装于第二安装板上的第二上夹板组件、第二下夹板组件；其中：第二调节板受第二平移气缸驱动相对第二基座可朝向或远离圆盘位移式设置；第二安装板可拆装式定位于第二调节板的第二竖向调节槽内；第二上夹板组件包括有第二上压气缸和受第二上压气缸联动升降的第二上夹板；第二下夹板组件包括有第二下压气缸和受第二下压气缸联动升降的第二下夹板；第二上压板位于第二下压板的上方且两者正对设置；第二上夹板连接有两个测试探头，第二上夹板上针对测试探头设置有第三调节槽，测试探头可拆装式定位于第三调节槽内以调节两个测试探头之间的间距；

第二平移气缸、第二上压气缸、第二下压气缸分别连接于前述电控单元。

作为一种优选方案，所述极耳尺寸自动检测单元为CCD检测单元，所述CCD检测单元通过一CCD安装架设置于自动出料区的上方，所述CCD检测单元设置于CCD安装架上。

作为一种优选方案，所述自动下料单元为第二推送装置，第二推送装置安装于圆盘上；所述成品自动出料单元、不良品自动出料单元分别位于自动出料区的两对侧位置；成品自动出料单元、不良品自动出料单元分别位于极耳尺寸自动检测区的两侧；所述成品自动出料单元包括有成品出料电机、由成品出料电机带动的成品输送带；所述不良品自动出料单元包括有不良品收集区；

所述自动出料单元还包括有控制成品及短路检测不良品分流输出的分流拨动气缸、移取极耳尺寸检测不良品的吸取机械手，分流拨动气缸连接有分流推杆；所述分流拨动气缸分别衔接于极耳尺寸自动检测区与不良品收集区之间、极耳尺寸自动检测区与成品输送带之间；分流推杆于极耳尺寸自动检测区具有两个位置，定义为原始位置和推料位置，其原始位置于极耳尺寸自动检测区靠近不良品收集区一侧设置，其推料位置于极耳尺寸自动检测区靠近成品输送带一侧设置；在推送成品时，分流推杆以“原始位置-推料位置-原始位置”的往复模式动作以间歇式将成品从极耳尺寸自动检测区推送至成品输送带；在推送短路检测不良品时，上一成品推送动作中分流推杆停留在推料位置，分流推杆以“推料位置-原始位置”的模式动作以将短路检测不良品从极耳尺寸自动检测区推送至不良品收集区；在分流极耳尺寸检测不良品时，由吸取机械手将极耳尺寸检测不良品从极耳尺寸自动检测区移取至不良品收集区；极耳尺寸检测不良品的不良品收集、短路检测不良品的不良品收集区为同一不良品收集区或各自独立设置的不良品收集区；

所述成品出料电机、分流拨动气缸、移取机械手分别连接于前述电控单元。

作为一种优选方案，对应自动入料区设置有用于控制到达上料位置的裸电芯放置工位的铆压机构向上张开以敞开裸电芯放置工位的入料触发开关；对应极耳尺寸自动检测区设置有用于控制到达出料位置的裸电芯放置工位的铆压机构向上张开以敞开裸电芯放置工位的出料触发开关；所述入料触发开关、出料触发开关分别连接于前述电控单元。

作为一种优选方案，每个铆压机构的外侧朝向圆盘的外周设置有第二感应器，所述第二感应器分别连接于前述电控单元；还设置有沿圆盘围绕对应自动入料区、自动出料区之间区域的遮挡触发部；圆盘上旋转至自动上料区的裸电芯放置工位被定义为入料工位，圆盘上旋转至自动出料区的裸电芯放置工位被定义为出料工位；圆盘上的铆压机构在入料工位至出料工位之间，其第二感应器都会受到遮挡触发部的作用，而使得电控单元控制铆压机构处于上升张开以敞开裸电芯放置工位的状态。

本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，其主要是通过在同一设备上实现对裸电芯的自动上料、裸电芯自动压平、自动拍极耳整形、电芯短路检测、极耳中距尺寸检测，以及，合格产品和不合格产品的自动出料，其自动化程度高，相比手动作业及部分环节自动作业的现有技术而言，其制程及检测效率得到大幅提升，运行稳定可靠，提高了产品加工质量，降低工作人员劳动强度，适于推广应用。

为更清楚地阐述本实用新型的结构特征、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实用新型作进一步详细说明。

附图说明

图1是本实用新型之实施例的组装立体结构示意图；

图2是本实用新型之实施例的俯视图；

图3是本实用新型之实施例的第一局部结构示意图（主要体现裸电芯自动压平单元）；

图4是本实用新型之实施例的第二局部结构示意图（主要体现自动上料单元）；

图5是本实用新型之实施例的第三局部结构示意图（主要体现自动进吸料单元）；

图6是本实用新型之实施例的第四局部结构示意图（主要体现自动拍极耳单元）；

图7是本实用新型之实施例的第五局部结构示意图（主要体现电芯短路自动检测单元）；

图8是本实用新型之实施例的第六局部结构示意图（主要体现成品自动出料单元）；

图9是本实用新型之实施例的第七局部结构示意图（主要体现不良品自动出料单元）；

图10是本实用新型之实施例的第八局部结构示意图（主要体现自动出料单元、极耳尺寸自动检测单元的布置情形）。

附图标识说明：

10、机架 20、自动入料单元

21、自动上料单元 211、上料电机

212、上料传动皮带 213、放料板

214、第一感应器 22、自动进吸料单元

221、待料区 222、吸咀

223、移载装置 2231、水平移载装置

2232、升降移载装置 224、第一推送装置

30、裸电芯自动压平单元 301、裸电芯放置工位

31、上圆盘 32、底圆盘

33、铆压气缸 34、上压块

35、下压块 36、导杆

37、第二感应器 38、遮挡触发部

40、自动拍极耳单元 41、第一基座

42、第一平移气缸 43、第一调节板

44、第一安装板 45、第一上压气缸

46、第一上夹板 47、第一下压气缸

48、第一下夹板 50、电芯短路自动检测单元

51、第二基座 52、第二平移气缸

53、第二调节板 54、第二安装板

55、第二上压气缸 56、第二上夹板

57、第二下压气缸 58、第二下夹板

59、测试探头 60、极耳尺寸自动检测单元

61、CCD检测单元 62、CCD安装架

70、自动出料单元 71、成品出料电机

72、成品输送带 73、不良品收集区

74、吸取机械手 75、分流拨动气缸

80、第二推送装置。

具体实施方式

请参照图1至图10所示，其显示出了本实用新型之较佳实施例的具体结构。

一种智能化全自动裸电芯压测一体机，包括有机架10和设置于机架10上的自动入料单元20、裸电芯自动压平单元30、自动拍极耳单元40、电芯短路自动检测单元50、极耳尺寸自动检测单元60及自动出料单元70，还包括有电控单元；其中：

如图1至图3所示，所述裸电芯自动压平单元30包括有圆盘和沿周向装设于圆盘上的若干个铆压机构；所述圆盘连接有驱转机构以随之水平旋转；每个铆压机构配置有裸电芯放置工位，每个裸电芯放置工位均朝向圆盘的外周可敞开式设置。

所述自动入料单元20、自动拍极耳单元40、电芯短路自动检测单元50、极耳尺寸自动检测单元60及出料单元围绕圆盘外周布置；于圆盘外周设置有自动入料区、自动拍极耳区、电芯短路自动检测区、极耳尺寸自动检测区及自动出料区；所述自动入料单元20于自动入料区供料至圆盘上的裸电芯放置工位；所述自动拍极耳单元40于自动拍极耳区衔接于圆盘外周以对裸电芯放置工位上的裸电芯进行极耳整形；所述电芯短路自动检测单元50于电芯短路自动检测区衔接于圆盘外周以对裸电芯放置工位上的裸电芯进行电芯短路检测；所述极耳尺寸自动检测单元60于极耳尺寸自动检测区衔接于圆盘外周，还设置有用于将裸电芯从圆盘上的裸电芯放置工位下料至极耳尺寸自动检测区的自动下料单元，极耳尺寸自动检测单元60于极耳尺寸自动检测区对裸电芯的极耳中心距进行测距；所述自动出料单元70包括有成品自动出料单元70和不良品自动出料单元70，所述成品自动出料单元70、不良品自动出料单元70于自动出料区衔接于极耳尺寸自动检测区；如此，形成转盘式设置的自动化制程布置，整个设备占用空间较小，同时，制程稳定性佳、可控性好。

所述电控单元包括PLC控制器，所述PLC控制器分别连接于自动入料单元20、自动拍极耳单元40、电芯短路自动检测单元50、极耳尺寸自动检测单元60、成品自动出料单元70、不良品自动出料单元70；圆盘沿圆周向旋转循环途经自动上料区、自动拍极耳区、电芯短路自动检测区、极耳尺寸自动检测区及自动出料区；电芯短路自动检测单元50、极耳尺寸自动检测单元60两个环节检测结果反馈至电控单元存储记忆以于自动出料单元70统一控制成品及不良品分流输出，利用电控单元对整个设备进行自动化、智能化控制。

具体参照图3所示，所述圆盘包括有同轴向且上下正对布置的上圆盘31和底圆盘32；前述铆压机构设置于上圆盘31上，前述裸电芯放置工位设置于底圆盘32上且与铆压机构一一相应正对布置。所述铆压机构包括有铆压气缸33和由铆压气缸33驱动的上压块34，铆压气缸33装设于上圆盘31上，上压块34位于上圆盘31的下方；前述裸电芯放置工位设置有下压块35，下压块35连接于底圆盘32上；以及，上圆盘31、底圆盘32之间连接有导杆36，导杆36穿过上压块34以导正上压块34的上下升降位置。裸电芯被夹设于上压块34、下压块35之间，在入料时，上压块34、下压块35彼此上下分离形成便于入料的入料口；在出料时，上压块34、下压块35彼此上下分离形成便于出料的出料口。

具体参照图4和图5所示，所述自动入料单元20包括有自动上料单元21和衔接于自动上料单元21的自动进吸料单元22；所述自动上料单元21包括有上料电机211、由上料电机211驱动的上料传动皮带212、随上料传动皮带212自下而上斜向上方式上料的若干个放料板23、用于感应裸电芯上料位置的第一感应器214；所述上料电机211、第一感应器214分别连接于前述电控单元；所述自动进吸料单元22包括有待料区221、吸咀222、用于联动吸咀222往复于自动上料单元21与待料区221的移载装置223、用于将裸电芯从待料区221推送至裸电芯放置工位的第一推送装置224；所述移载装置223、第一感应器214分别连接于前述电控单元。所述移载装置223包括有水平移载装置2231和升降移载装置2232。

具体参照图6所示，所述自动拍极耳单元40是用于对极耳进行整形，所述自动拍极耳单元40包括有第一基座41、安装于第一基座41上的第一平移气缸42、由第一平移气缸42驱动的第一调节板43、相对第一调节板43可上下位移调节式装设的第一安装板44，以及，安装于第一安装板44上的第一上夹板46组件、第一下夹板48组件；其中：第一调节板43受第一平移气缸42驱动相对第一基座41可朝向或远离圆盘位移式设置；第一安装板44可拆装式定位于第一调节板43的第一竖向调节槽内；第一上夹板46组件包括有第一上压气缸45和受第一上压气缸45联动升降的第一上夹板46；第一下夹板48组件包括有第一下压气缸47和受第一下压气缸47联动升降的第一下夹板48；第一上压板位于第一下压板的上方且两者正对设置；第一平移气缸42、第一上压气缸45、第一下压气缸47分别连接于前述电控单元。

具体参照图7所示，所述电芯短路自动检测单元50包括有第二基座、安装于第二基座上的第二平移气缸52、由第二平移气缸52驱动的第二调节板52、相对第二调节板52可上下位移调节式装设的第二安装板54，以及，安装于第二安装板54上的第二上夹板56组件、第二下夹板58组件；其中：第二调节板52受第二平移气缸52驱动相对第二基座可朝向或远离圆盘位移式设置；第二安装板54可拆装式定位于第二调节板52的第二竖向调节槽内；第二上夹板56组件包括有第二上压气缸55和受第二上压气缸55联动升降的第二上夹板56；第二下夹板58组件包括有第二下压气缸57和受第二下压气缸57联动升降的第二下夹板58；第二上压板位于第二下压板的上方且两者正对设置；第二上夹板56连接有两个测试探头59，第二上夹板56上针对测试探头59设置有第三调节槽，测试探头59可拆装式定位于第三调节槽内以调节两个测试探头59之间的间距，以适应不同尺寸的裸电芯；前述第二平移气缸52、第二上压气缸55、第二下压气缸57分别连接于前述电控单元。

具体参照图1和图10所示，所述极耳尺寸自动检测单元60为CCD检测单元61，所述CCD检测单元61通过一CCD安装架62设置于自动出料区的上方，所述CCD检测单元61设置于CCD安装架62上；利用CCD检测单元61反馈极耳中心距，电控单元判断极耳中心距是否合格，若不合格，电控单元则记忆该裸电芯为极耳中心距不合格的不良品。

具体参照图8至图10所示，所述自动下料单元为第二推送装置，第二推送装置安装于圆盘上；所述成品自动出料单元70、不良品自动出料单元70分别位于自动出料区的两对侧位置；成品自动出料单元70、不良品自动出料单元70分别位于极耳尺寸自动检测区的两侧；所述成品自动出料单元70包括有成品出料电机71、由成品出料电机71带动的成品输送带72；所述不良品自动出料单元70包括有不良品收集区73；

所述自动出料单元70还包括有控制成品及短路检测不良品分流输出的分流拨动气缸75、移取极耳尺寸检测不良品的吸取机械手74，分流拨动气缸75连接有分流推杆76；所述分流拨动气缸75分别衔接于极耳尺寸自动检测区与不良品收集区73之间、极耳尺寸自动检测区与成品输送带72之间；分流推杆76于极耳尺寸自动检测区具有两个位置，定义为原始位置和推料位置，其原始位置于极耳尺寸自动检测区靠近不良品收集区73一侧设置，其推料位置于极耳尺寸自动检测区靠近成品输送带72一侧设置；在推送成品时，分流推杆76以“原始位置-推料位置-原始位置”的往复模式动作以间歇式将成品从极耳尺寸自动检测区推送至成品输送带72；在推送短路检测不良品时，上一成品推送动作中分流推杆76停留在推料位置，分流推杆76以“推料位置-原始位置”的模式动作以将短路检测不良品从极耳尺寸自动检测区推送至不良品收集区73；在分流极耳尺寸检测不良品时，由吸取机械手74将极耳尺寸检测不良品从极耳尺寸自动检测区移取至不良品收集区73；极耳尺寸检测不良品的不良品收集、短路检测不良品的不良品收集区73为同一不良品收集区73或各自独立设置的不良品收集区73；所述成品出料电机71、分流拨动气缸75、移取机械手分别连接于前述电控单元。

裸电芯放置工位的上压块34、下压块35在圆盘上处于两种状态，即：其一是上压块34、下压块35两者上下夹持住裸电芯；其二是上压块34向上位移，在入料工位时，上压块34向上位移的目的是保持较大的间距以便于裸电芯的推入，而在出料工位时，上压块34向上位移的目的是解除对裸电芯的夹持，以便于裸电芯的推出。此处，提供两种模式，来举例说明对上压块34的控制：

1、对应自动入料区设置有用于控制到达入料位置的裸电芯放置工位的铆压机构向上张开以敞开裸电芯放置工位的入料触发开关；对应极耳尺寸自动检测区设置有用于控制到达出料位置的裸电芯放置工位的铆压机构向上张开以敞开裸电芯放置工位的出料触发开关；所述入料触发开关、出料触发开关分别连接于前述电控单元。

2、这种方案，也是本实用新型之技术方案中优选的方案。每个铆压机构的外侧朝向圆盘的外周设置有第二感应器37，所述第二感应器37分别连接于前述电控单元；还设置有沿圆盘围绕对应自动入料区、自动出料区之间区域的遮挡触发部38；圆盘上旋转至自动入料区的裸电芯放置工位被定义为入料工位，圆盘上旋转至自动出料区的裸电芯放置工位被定义为出料工位；圆盘上的铆压机构在入料工位至出料工位之间，其第二感应器37都会受到遮挡触发部38的作用，而使得电控单元控制铆压机构处于上升张开以敞开裸电芯放置工位的状态。因此，在出料工位时，上压块34受铆压气缸33带动作用而上升，解除对裸电芯的夹持，以便于裸电芯的推出。在推出裸电芯后，该裸电芯放置工位为空置状态，而且，是以空置状态一直旋转到入料工位处，当推入裸电芯之后，上压块34受铆压气缸33带动作用下压，对电芯起到自动压平作用。

综上所述，本实用新型的设计重点在于，其主要是通过在同一设备上实现对裸电芯的自动上料、裸电芯自动压平、自动拍极耳整形、电芯短路检测、极耳中距尺寸检测，以及，合格产品和不合格产品的自动出料，其自动化程度高，相比手动作业及部分环节自动作业的现有技术而言，其制程及检测效率得到大幅提升，运行稳定可靠，提高了产品加工质量，降低工作人员劳动强度，适于推广应用。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。