电芯制造设备及在多个工位之间进行电芯转移的方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种电池加工设备，尤其涉及一种电芯制造设备。
【背景技术】
[0002]现有的电芯制造设备，比如，叠片机，通常包括一机架和设置在该机架上的一叠片台、一卷绕机构、一贴胶机构、一取电芯机构及一电芯抓取机构，该叠片机可通过该电芯抓取机构在该卷绕机构、该贴胶机构以及该取电芯机构之间进行电芯的转移。一般地，分别承担各项功能的结构部分是按电芯加工的制程，呈流水线地进行排布。现有的这种流水线排布方式，分布较为分散，相互间间隔较大，从而存在设备占用空间较大以及加工效率较低等问题。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术所存在的不足，而提出一种电芯制造设备及在电芯制造设备上的多个工位之间进行电芯转移的方法，可以使设备占用空间较小并且可以提高加工效率。
本发明针对上述技术问题提出一种电芯制造设备，包括:
一机架；
一电芯抓取机构，其具有一夹电芯中心和一翻转中心，该夹电芯中心是能够前后移动及上下移动并能够在竖直面围绕该翻转中心翻转地设置在该机架上，用以在多个工位之间进行电芯的转移；
一卷绕机构，其设置在该机架上，用以对电芯进行卷绕处理，该卷绕机构能够在一电芯翻转工位与该电芯抓取机构进行配合，以使被该电芯抓取机构抓取的电芯能够转由被该卷绕机构抓取以及使被该卷绕机构抓取的电芯能够转由被该电芯抓取机构抓取；
一贴胶机构，其是位于该电芯抓取机构的行走路线的顶侧地设置在该机架上，其位于该卷绕机构的下游，用以对电芯进行贴胶带处理，该贴胶机构能够在一电芯贴胶带工位与该电芯抓取机构进行配合，以对被该电芯抓取机构携带的电芯进行贴胶带处理；以及一取电芯机构，其是位于该电芯抓取机构的行走路线的后侧地设置在该机架上，其位于该贴胶机构的下游，用以将成品电芯取走，该取电芯机构能够在一成品电芯取走工位与该电芯抓取机构进行配合，以使成品电芯能够被该取电芯机构从该电芯抓取机构上取走；其中，该电芯翻转工位与成品电芯取走工位之间的前后间距的一半是小于等于该电芯抓取机构的夹电芯中心与翻转中心之间的间距的。
[0004]在一些实施例中，该电芯抓取机构包括:
一抓持单元，用以抓取电芯，前述的夹电芯中心是由该抓持单元所定义的；
一翻转单元，用以固定该抓持单元并带动该抓持单元在竖直面进行0-180度范围的翻转，前述的翻转中心是由该翻转单元所定义的；
一上下移动单元，用以固定该翻转单元并带动该翻转单元上下移动；以及一水平移动单元，其是能够前后移动地固定在该机架上，用以固定该上下移动单元并带动该上下移动单元前后移动。
[0005]在一些实施例中，该抓持单元包括固定地设置该翻转单元上的一下手爪和与该下手爪相配合的一上手爪，该上手爪能够相对该下手爪做张开/闭合的动作，前述的夹电芯中心是由该下手爪和上手爪的夹取电芯的中心位置所定义的。
[0006]在一些实施例中，该下手爪呈梳齿状，具有并行地间隔开的多个手指。
[0007]在一些实施例中，该上手爪是由气缸驱动并由多个导杆来上下导向的。
[0008]在一些实施例中，该翻转单元设有与该抓持单元相配合的一翻转轴和用以驱动该翻转轴的一减速机，其中该减速机为轴心中空的一空心的减速机，该翻转轴是穿设在该空心的减速机的轴心处；前述的翻转中心是由翻转轴的轴心所定义的。
[0009]在一些实施例中，该上下移动单元包括上下延伸的一竖直导轨、可上下移动装设在该竖直导轨上的一竖直滑块以及用以驱动该竖直滑块动作的一竖直驱动装置；其中该翻转单元是固定在该竖直滑块上；该水平移动单元包括前后延伸的一水平导轨、可前后移动装设在该水平导轨上的一水平滑块以及用以驱动该水平滑块动作的一水平驱动装置；其中该上下移动单元是固定在该水平滑块上。
[0010]在一些实施例中，该电芯制造设备还包括一叠片台，其是设置在该机架上并位于该卷绕机构的上游，用以进行极片的叠置处理，该叠片台能够在一电芯叠极片工位与该电芯抓取机构进行配合，以使叠放好的电芯能够被该电芯抓取机构从该叠放台上抓取走；其中该卷绕机构是能够从旁侧进入/退出该电芯抓取机构与该叠片台相配合的行走路线的。
[0011]本发明针对上述技术问题还提出一种在电芯制造设备上的多个工位之间进行电芯转移的方法，该电芯制造设备包括相互配合的一卷绕机构、一贴胶机构、一取电芯机构及一电芯抓取机构，该电芯制造设备可通过该电芯抓取机构在该卷绕机构、该贴胶机构以及该取电芯机构之间进行电芯的转移，该方法包括:使该卷绕机构位于上游；使该电芯抓取机构具有一夹电芯中心和一翻转中心，该夹电芯中心能够如后移动及上下移动并能够在竖直面围绕该翻转中心进行翻转；使该贴胶机构位于该卷绕机构的下游并位于该电芯抓取机构的行走路线的顶侧；使该电芯抓取机构能够在一电芯翻转工位与该卷绕机构相配合、在一电芯贴胶带工位与该贴胶机构相配合以及在一成品电芯取走工位与该取电芯机构相配合，其中，该电芯翻转工位与成品电芯取走工位之间的前后间距的一半是小于等于该电芯抓取机构的夹电芯中心与翻转中心之间的间距的。
[0012]在一些实施例中，该电芯制造设备还包括一叠片台，该方法还包括:使该叠片台位于该卷绕机构的上游；使该叠片台能够在一电芯叠极片工位与该电芯抓取机构进行配合，以使叠放好的电芯能够被该电芯抓取机构从该叠放台上抓取走并进而转移到该卷绕机构。
[0013]与现有技术相比，本发明的电芯制造设备及在电芯制造设备上的多个工位之间进行电芯转移的方法，通过巧妙地设计电芯抓取机构与卷绕机构、贴胶机构及取电芯机构之间的配合关系，可以使设备占用空间较小并且可以提高加工效率。
【附图说明】
[0014]图1是本发明电芯制造设备的原理性示意图。
[0015]图2是本发明电芯制造设备中电芯抓取机构的示意图。
[0016]图3是图2所示电芯抓取机构的俯视图。
[0017]图4是本发明电芯抓取机构中抓持单元与翻转单元组合的示意图。
[0018]图5是图4所示抓持单元与翻转单元组合的侧视图。
[0019]图6是图4所示抓持单元与翻转单元组合的俯视图。
[0020]图7是本发明在电芯制造设备上的多个工位之间进行电芯转移的方法的流程图。
[0021]其中，附图标记说明如下:
91叠片台、92切刀、93挑隔膜机构、94卷绕机构、95电芯抓取机构、96贴胶机构、97取电芯机构；
951抓持单元、952翻转单元、953上下移动单元、954水平移动单元9511下手爪、9512上手爪、9513气缸、9514导柱、9515安装架、9518手指9521翻转轴9522空心的减速机
200隔膜、400电芯、AO夹电芯中心翻转空间、Al卷绕空间、ZO夹电芯中心、Zl翻转中心
Pl电芯叠极片工位、P2电芯翻转工位、P3电芯贴胶带工位、P4成品电芯取走工位
【具体实施方式】
[0022]以下结合本说明书的附图，对本发明的较佳实施例予以进一步地详尽阐述。
[0023]参见图1，图1是本发明电芯制造设备的原理性示意图。本发明的电芯制造设备包括一机架(图未示)和装设在该机架上的若干功能机构。这些功能机构大致包括:位于最上游的一叠片台91、与该叠片台91相配合的一切刀92、位于该叠片台91下游的一挑隔膜机构93、位于该挑隔膜机构93下游的一卷绕机构94、与该卷绕机构94相配合的一电芯抓取机构95、位于该卷绕机构94下游的一贴胶机构96以及位于最下游的一取电芯机构97。
[0024]其中，叠片台91用以进行极片的叠置处理，正极片、负极片交替地叠置在该叠片台91上，正极片与负极片之间间隔有绝缘隔膜200。该叠片台91能够在一电芯叠极片工位Pl与该电芯抓取机构95进行配合，以使叠放好的电芯(图未示)能够被该电芯抓取机构95从该叠放台91上抓取走。
[0025]该切刀92用以将叠片台91上的绝缘隔膜200切断。
[0026]该挑隔膜机构93用以在绝缘隔膜200被切刀92切断后保持必要的张力。
[0027]