一种用于电芯加工的自动化生产线的制作方法

本实用新型涉及电芯技工设备技术领域，尤其涉及一种用于电芯加工的自动化生产线。

背景技术：

现有技术下在对电芯进行超声波焊接、铝膜冲坑及电芯封装等一系列作业时，由于加工过程中涉及工位较多，各工位较为分散，使得生产布局不够合理，继而极大的影响了电芯的生产效率，针与此有必要对现有生产线进行优化，使其布局更加合理。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于电芯加工的自动化生产线，该自动化生产线布局合理，能够自动高效的完成电芯的加工。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种用于电芯加工的自动化生产线，包括：

超声波焊接段，用于电芯的上料、测试及极耳焊接；

铝膜冲坑段，用于铝膜的上料、冲坑和裁切；

电芯封装下料段，与所述超声波焊接段和所述铝膜冲坑段相连接用于电芯的封装和下料。

其中，所述超声波焊接段沿电芯进给方向依次设置有电芯上料工位、极耳短路绝缘测试工位、电芯转移工位、治具开夹工位、电芯贴二维码工位、电芯短路检测工位、转盘加工工位、治具旋转工位、以及电芯极耳处理模块。

其中，所述转盘加工工位和所述电芯极耳处理模块的同一侧架设有治具输送线。

其中，所述转盘加工工位的转盘上依次周向设置有电芯定位工位、极耳焊接工位、极耳裁切工位、转接片超声波焊接工位、焊印整平工位、焊印贴胶工位、贴胶压紧及检测工位、以及与架设于所述治具输送线上的机械手相配合的电芯上料工位。

其中，所述铝膜冲坑段沿铝膜进给方向依次设置有铝膜上料工位、铝膜切断工位、铝膜移送工位、铝膜冲坑工位、以及铝膜热压工位；所述铝膜冲坑段包括第一铝膜冲坑段和第二铝膜冲坑段，所述第一铝膜冲坑段和所述第二铝膜冲坑段结构相同且沿同一直线的中线对称架设。

其中，所述电芯封装下料段包括并排设置的第一封装转盘工位和第二封装转盘工位、设置于所述铝膜冲坑段与所述第一封装转盘工位之间的铝膜喷码工位、与所述第二封装转盘工位相连接沿封装后的电芯下料方向依次设置的电芯半成品下料工位、电芯半成品贴胶工位、以及电芯半成品堆垛工位。

其中，所述第一封装转盘工位沿转盘周向依次设置有铝膜上料工位、铝膜预折工位、铝膜顶切工位、电芯入壳工位、铝膜翻折工位、铝膜顶封工位、以及用于和所述第二封装转盘工位相连接的下料中转工位。

其中，所述第二封装转盘工位沿转盘周向依次设置有电芯侧封工位、铝膜侧切工位、电芯半成品电性能检测工位、以及电芯半成品封装效果检测工位；所述电芯半成品下料工位与所述电芯半成品封装效果检测工位相邻设置。

其中，所述铝膜冲坑机构包括模架、架设于所述模架内的上模和下模、设置于所述模架底部的抬升机构、以及设置于所述模架上方的压紧机构；所述上模包括凸模，以及与所述凸模滑动配合的上模板，所述上模板与所述压紧机构的动力输出端相连接，所述凸模与所述模架的顶板紧固；所述抬升机构的动力输出端与所述下模的下模板紧固；所述抬升机构包括安装板、架设于所述安装板下底面的电机、贯穿于所述模架的底板且与所述模架的底板螺纹连接的丝杆、以及垂直均布于所述安装板四角的导杆，所述导杆的上端穿设于所述模架的底板并与所述下模板紧固，所述丝杆的下端与所述电机的驱动轴紧固。

其中，所述电芯定位工位设置有定位装置，所述定位装置包括架设于所述转盘上表面的支撑板、摆放于所述支撑板上表面的装夹治具、与所述支撑板相配合用于所述装夹治具定位的旋转压紧机构、以及设置于所述转盘下底面用于驱动所述支撑板上下运动时带动所述装夹治具开合的驱动机构。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供了一种用于电芯加工的自动化生产线，包括用于电芯的上料、测试及极耳焊接的超声波焊接段、用于铝膜的上料、冲坑和裁切的铝膜冲坑段、以及与所述超声波焊接段和所述铝膜冲坑段相连接用于电芯的封装和下料的电芯封装下料段，以此结构布局，使得各工段紧凑的连为一体，继而有效的优化了生产线的布局，提升了电芯的加工效率。

附图说明

图1是本实用新型超声波焊接段的结构布局图。

图2是本实用新型铝膜冲坑段的布局图。

图3是本实用新型电芯封装下料段的布局图。

图4是本实用新型铝膜冲坑机构的轴测图。

图5是本实用新型电芯定位工位的定位装置的轴测图。

图6是图5中a处的局部放大图。

图7是图6中装夹治具的轴测图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

结合图1至图7所示，本实施例提供了一种用于电芯加工的自动化生产线，包括用于电芯的上料、测试及极耳焊接的超声波焊接段100、用于铝膜的上料、冲坑和裁切的铝膜冲坑段200、以及与所述超声波焊接段100和所述铝膜冲坑段200相连接用于电芯的封装和下料的电芯封装下料段300，以此结构布局，使得各工段紧凑的连为一体，继而有效的优化了生产线的布局，提升了电芯的加工效率。

进一步具体的，本实施例中的所述超声波焊接段100沿电芯进给方向依次设置有电芯上料工位101、极耳短路绝缘测试工位102、电芯转移工位103、治具开夹工位104、电芯贴二维码工位105、电芯短路检测工位106、转盘加工工位107、治具旋转工位108、以及电芯极耳处理模块109，其中，所述转盘加工工位107和所述电芯极耳处理模块109的同一侧架设有治具输送线，更进一步的，本实施例中所述转盘加工工位107的转盘上依次周向设置有电芯定位工位1071、极耳焊接工位1072、极耳裁切工位1073、转接片超声波焊接工位1074、焊印整平工位1075、焊印贴胶工位1076、贴胶压紧及检测工位1077、以及与架设于所述治具输送线上的机械手相配合的电芯上料工位1078。

采用上述布局设计的超声波焊接段100，先通过agv小车带动货架移送到电芯上料工位101，之后再通过机械手将货架上弹夹内的电芯转移到中转位，之后再通过转移机构将中转位的电芯转移到极耳短路绝缘测试工位102，测试后转移机构将电芯从电芯转移工位103取出，同时通过治具开夹工位104的开夹机构将治具线上的治具打开，之后在通过转移机构将电芯放入治具输送线上的治具中；

之后再通过电芯贴二维码工位105对治具进行贴二维码，之后再将电芯短路检测工位106中的ng品由移送装置从治具输送线上将治具转移到ng料盒；对于良品，由机械手将装有电芯的治具一起移入转盘加工工位107的转盘上进行定位，以此有效避免因机械手直接与电芯直接接触所造成的电芯损伤隐患的发生。

更进一步的，本实施例中转盘加工工位107的转盘下方的驱动机构与旋转压紧机构配合，驱使装夹治具开夹，定位机构对转盘开夹后的电芯进行位置调整，调整后对电芯铝极极耳进行预焊、极耳裁切、转接片上料及将转接片料焊接在极耳上、焊印整平、焊印贴胶、胶纸压紧及检测、下料流转到治具输送线，治具输送线上的治具旋转工位108对将治具旋转180度，当治具到转盘上料位，机械手将治具及电芯上料到电芯极耳处理模块109的转盘上，同铝极一致，处理后，会对ng品进行分选，以此完成超声波焊接段100的所有工序。

进一步的，本实施例中的所述铝膜冲坑段200沿铝膜进给方向依次设置有铝膜上料工位201、铝膜切断工位202、铝膜移送工位203、铝膜冲坑工位204、以及铝膜热压工位205；作为优选，为了有效提升铝膜冲坑效率，本实施例中的所述铝膜冲坑段200包括第一铝膜冲坑段和第二铝膜冲坑段，所述第一铝膜冲坑段和所述第二铝膜冲坑段结构相同且沿同一直线的中线对称架设，之后第一铝膜冲坑段和所述第二铝膜冲坑段加工后的铝膜汇聚至所述铝膜冲坑段200的中部位置处，为电芯封装下料段300供料。

进一步说明的，上述铝膜上料工位201设置人工接驳料平台用于料带接驳，料带上料前，先经过毛刷除尘结构对表面进行除尘；之后再铝膜切断工位202先切断后进行冲坑，有效减短铝膜纠偏距离，铝膜上料经过纠偏后，采用夹子拉料，拉到额定长度后进行切断；切断后移送冲坑进料平台后，由进料平台输送至冲坑模具进行冲坑；铝膜冲坑完成采用冲坑出料平台采用真空对冲坑后铝膜进行吸附取料，之后将铝膜移至铝膜冲坑工位204将铝膜拉深成型,之后再采用热压方式对铝膜四周进行热压去应力操作，使铝膜周边不会起翘。

进一步的，本实施例中的所述电芯封装下料段300包括并排设置的第一封装转盘工位301和第二封装转盘工位302、设置于所述铝膜冲坑段200与所述第一封装转盘工位301之间的铝膜喷码工位206、与所述第二封装转盘工位302相连接沿封装后的电芯下料方向依次设置的电芯半成品下料工位303、电芯半成品贴胶工位304、以及电芯半成品堆垛工位305，进一步的，所述第一封装转盘工位301沿转盘周向依次设置有铝膜上料工位3011、铝膜预折工位3012、铝膜顶切工位3013、电芯入壳工位3014、铝膜翻折工位3015、铝膜顶封工位3016、以及用于和所述第二封装转盘工位302相连接的下料中转工位3017；所述第二封装转盘工位302沿转盘周向依次设置有电芯侧封工位3018、铝膜侧切工位3019、电芯半成品电性能检测工位3020、以及电芯半成品封装效果检测工位3021；所述电芯半成品下料工位303与所述电芯半成品封装效果检测工位3021相邻设置。

上述电芯封装下料段300中，铝膜成型后，通过中转平台移送至封装转盘侧进行上料；铝膜移送过程中可由铝膜喷码工位206的中转平台底部喷码头进行喷码操作，喷码完成后通过扫码枪对碰码效果进行检测；之后移送至上料位，采用四轴机械手吸取铝膜移送至转盘夹具中进行上料；铝膜上料执行端采用无痕吸盘对铝膜进行吸附，防止铝膜在吸附过程中产生吸痕；铝膜翻折工位3015中治具采用气缸驱动，治具对折中心与铝膜对折线重合保证铝膜两面坑体的重合。铝膜对折采用辅助插板压紧铝膜对接边进行预折，插板压紧铝膜对折边时，治具先翻转150°，插板以一定角度斜向退出，治具再完全翻合；此外，铝膜对折时采用切刀对铝膜顶边进行切平。

本实施例在电芯入壳工位3014上料机械手采用抱夹的方式在定位平台上抓取电芯，防止电芯在中转过程中掉落；电芯入壳时对电芯进行管位，打开夹子，使电芯落入电芯壳体内；电芯入壳完成后，采用机械纠偏方式对极耳进行纠偏，防止封装治具闭合后，极耳歪斜导致封装不良；铝膜顶封工位3016中通过扭力控制模式进行封装，通过发热管加热进行热封，电芯顶封完成后，通过机械手转移至第二封装转盘工位302进行侧封和检测，通过治具夹紧对电芯进行侧封及检测操作，之后进入铝膜侧切工位3019，采用切刀对铝膜侧边多余部分进行切平；之后在对电芯hi-pot检测时采用探针接触正负极耳进行检测电芯绝缘性，负极与铝膜之间的检测采用探针接触负极及采用刺刀配合刺破铝膜进行检测电芯绝缘性，之后再结合ccd对封装后顶封尺寸进行检测，检测内容包括封装效果、极耳间距(或垂直度)、边距等参数，之后进入电芯半成品下料工位303将电芯半成品从转盘下料并ng分选，之后将电芯半成品良品移至电芯半成品贴胶工位304，采用拉胶滚贴的方式进行表面贴正面胶，电芯翻转，贴反面胶，最后贴胶后的电芯半成品进入电芯半成品堆垛工位305，采用翻转机构对贴胶后的电芯半成品进行翻转90°后，采用下料机械手夹取电芯顶封边下料至料框进行出料，机构采用伺服模组配合执行端，实现对来料的拆垛及空箱的码垛。

作为优选，本实施例中的所述铝膜冲坑工位204还提供了一种铝膜冲坑机构，该铝膜冲坑机构包括模架2041、架设于所述模架2041内的上模和下模、设置于所述模架2041底部的抬升机构2042、以及设置于所述模架2041上方的压紧机构2043；所述上模包括凸模2044，以及与所述凸模2044滑动配合的上模板2045，所述上模板2045与所述压紧机构2043的动力输出端相连接，所述凸模2044与所述模架2041的顶板紧固；所述抬升机构2042的动力输出端与所述下模的下模板2046紧固；所述抬升机构2042包括安装板20421、架设于所述安装板20421下底面的电机20422、贯穿于所述模架2041的底板且与所述模架2041的底板螺纹连接的丝杆、以及垂直均布于所述安装板20421四角的导杆20423，所述导杆20423的上端穿设于所述模架2041的底板并与所述下模板2046紧固，所述丝杆的下端与所述电机20422的驱动轴紧固。以此结构设计，在对铝膜进行冲坑作业时，可首先通过抬升机构2042驱动下模向上运动，继而与上模板2045相配合将铝膜四周压紧，之后再通过上模中的凸模2044和下模中的凹模的配合，使得铝膜冲坑成型，以此方式作业，有效提升了铝膜的冲坑精度，防止因铝膜定位不稳所造成的铝膜褶皱等异常。

更进一步的，本实施例中的所述电芯定位工位1071设置有定位装置6，所述定位装置6包括架设于所述转盘上表面的支撑板61、摆放于所述支撑板61上表面的装夹治具62、与所述支撑板61相配合用于所述装夹治具62定位的旋转压紧机构63、以及设置于所述转盘下底面用于驱动所述支撑板61上下运动时带动所述装夹治具62开合的驱动机构64。作为优选，本实施例中的所述装夹治具62包括上下平行间隔设置的上连接板621和下连接板622，以及与所述上连接板621和下连接板622相配合的所述开夹机构，所述开夹机构包括穿设于所述上连接板621和下连接板622的导柱623，以及与外露于所述下连接板622的导柱623外露端相配合的压簧624，所述导柱623远离所述压簧624的一端与所述上连接板621紧固；所述上连接板621和下连接板622之间装载有用于承载料件的托板组件625，所述托板组件625的两端外露于所述装夹治具62；所述支撑板61的四角设置有用于避让所述导柱623外露端的让位缺口611；所述驱动机构64包括气缸、与所述气缸的缸体紧固的驱动板，以及埋设于所述驱动板上表面的驱动杆，所述驱动杆穿设于所述转盘7与所述支撑板61紧固，所述气缸的缸杆通过固定块与所述转盘7的下底面紧固，更进一步的，所述旋转压紧机构63包括紧固于所述支撑板61下底面的旋转压紧气缸631，以及与所述旋转压紧气缸631外露于支撑板61上端的驱动端紧固的压爪632。

采用上述结构设计的定位装置6，机械手将装夹治具62摆放于支撑板61上表面之后，通过旋转压紧气缸631压紧下连接板622，继而使得装夹治具62与支撑板61紧固，之后需要装夹治具62开夹时，可通过驱动机构64中的气缸驱动支撑板61向靠近转盘7上表面的一侧运动，继而使得设置有压簧624一端的导柱623与转盘7上表面相抵触，此时即可实现装夹治具62的上连接板621和下连接板622张开；反之，当下端套设有压簧624的导柱623复位后，即可通过上连接板621和下连接板622将托板组件625夹紧。

上述定位装置6的设置，在对电芯进行加工时，可先将待加工的电芯安装至装夹治具62中，之后在对装夹治具62进行移送，以此有效避免电芯损坏，其次，直接对装夹治具62进行移送，相比直接对电芯进行移送，也进一步的提升了电芯的定位精度，继而也使得电芯的加工良率更高，其次，通过装夹治具62的设置，也能够更加方便快捷的对装夹治具62进行更换，避免将其与支撑板61设置为一体所带来的诸多麻烦。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。