聚合物锂电池板自动整形喷码机的制作方法

本发明涉及聚合物锂电池组装线设备领域，具体涉及一种对聚合物锂电池板进行自动上料、整形、喷码、扫码、下料的聚合物锂电池板自动整形喷码机。

背景技术：

世界能源与环保形势日趋紧张，电池作为动力能源越来越受到人们的青睐。聚合物锂电池由于其能量密度高，体积小，重量轻，环保无污染，无记忆效应等显著优点逐步成为能源领域的首选。目前，聚合物锂电池已经广泛地运用于各个行业，如手机、平板、笔记本、台式电脑、电动轿车、电动公交车等等。消费者对聚合物锂电池的需求量非常大，而且对聚合物锂电池的质量要求是越来越高。

在生产聚合物锂电池板的过程中，需要对电池板进行整形、喷码、扫码检测等工序，现有的设备，好多工序都需要手工进行，如电池板的上料、下料，喷码扫码等。这样不仅效率低下，而且在人工的操作过程中，由于直接接触电池，操作的安全性得不到保证，容易增加电池板的不良率。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种聚合物锂电池板自动整形喷码机，其能自动实现聚合物锂电池板的上料、整形、喷码、不良品检测以及下料的过程，自动化程度高，效率高，节约人力，降低了生产成本。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种聚合物锂电池板自动整形喷码机，包括工作台以及位于所述工作台上的u形上下料机构、旋转搬送机构、整形机构、喷码机构、扫码机构以及不良品排出机构；

所述u形上下料机构包括上料机构、下料机构以及连接于上料机构和下料机构之间的传送机构，上料机构、传送机构和下料机构围成u形；所述上料机构用于运送装满聚合物锂电池板的弹夹至指定工位，供旋转搬送机构搬送；当弹夹中的聚合物锂电池板搬送完后，传送机构将空弹夹传送至下料机构，然后旋转搬送机构将扫码检测合格的电池板再搬送到该弹夹中；当弹夹装满后，下料机构再将该弹夹运输到下料工位处；

所述旋转搬送机构为2个，分别设置于上料机构的末端和下料机构的始端；所述旋转搬送机构包括竖直顶升驱动件、旋转驱动件以及至少一个吸盘组件；所述旋转驱动件连接于所述竖直顶升驱动件上，每个吸盘组件均连接于所述旋转驱动件上；所述竖直顶升驱动件用于驱动所述旋转驱动件上下移动，所述旋转驱动件用于驱动吸盘组件旋转；

所述整形机构包括上驱动件、与上驱动件固接的上压板、下驱动件以及与下驱动件固接的下压板，所述上驱动件和下驱动件分别驱动上压板和下压板相互靠近并压紧聚合物锂电池板；

所述喷码机构包括喷码机驱动件以及与所述喷码机驱动件相连的喷码机，所述喷码机在喷码机驱动件的驱动下对聚合物锂电池板进行喷码；

所述扫码机构包括扫码机驱动件以及与所述扫码机驱动件相连的扫码机，所述扫码机在所述扫码机驱动件的驱动下对聚合物锂电池板的喷码区域进行扫码；

所述不良品排出机构包括第一驱动件、第二驱动件、滑动组件和吸盘组件，所述吸盘组件连接于滑动组件上，所述第一驱动件用于驱动滑动组件水平滑动，所述第二驱动件用于驱动吸盘组件上下滑动；

优选的，所述u形上下料机构中，上料机构和下料机构均包括倍速链、第三驱动件、第四驱动件以及竖直升降机构，所述第三驱动件用于驱动倍速链运行；所述第四驱动件用于驱动竖直升降机构顶升倍速链，使得倍速链在竖直方向上升降。

优选的，竖直升降机构包括安装于倍速链下表面的滚轮、安装于工作台上的第一滑轨以及与所述第一滑轨滑动连接的第一滑块；所述滑块上设有一坡面，所述滚轮抵接于该坡面上；所述第四驱动件浮动连接于第一滑块上，用于驱动所述第一滑块沿所述第一滑轨水平滑动，进而推动滚轮在所述坡面上滚动，从而实现了倍速链整体的升降。

优选的，上料机构和下料机构均设有弹夹固定机构；所述弹夹固定机构包括第一固定块和第二固定块；所述第一固定块固定于工作台上，所述第二固定块通过第五驱动件固定于工作台上；所述第五驱动件用于驱动第二固定块抵压弹夹；通过第一固定块和第二固定块的配合，可实现弹夹在上料机构和下料机构上的固定。

优选的，传送机构包括传送皮带以及设置于传送皮带两端的顶升机构，所述顶升机构用于顶升弹夹中的聚合物锂电池板。

优选的，旋转搬送机构中，旋转驱动件包括旋转基座、驱动器、主轴以及同步带轮；旋转基座的底部连接于所述竖直顶升驱动件上；驱动器安装于所述旋转基座上，同步带轮套设于所述驱动器和主轴上，每个吸盘组件均连接于主轴的顶部；驱动器用于驱动所述主轴旋转。

优选的，旋转搬送机构中，主轴上设有一固定座，所述固定座上设有主轴减速块，方便对于主轴进行减速。

优选的，不良品排出机构中，滑动组件包括第二滑轨以及安装于第二滑轨上的滑板，所述滑板与第二滑轨滑动相连；滑板的外端部固定一向下延伸的竖直安装板；所述吸盘组件滑动连接于所述竖直安装板上。

优选的，不良品排出机构中，滑板的下表面设有一对第二滑块，第二滑轨上设有对应的滑槽；滑板通过上述的一对第二滑块滑动连接于第二滑轨上。

优选的，不良品排出机构中，第二驱动件为滑台气缸，吸盘组件通过该滑台气缸与所述竖直安装板滑动连接。

优选的，吸盘组件包括吸盘固定板和安装在吸盘固定板上的若干个吸盘。

本发明还公开了与自动喷码机配合使用的弹夹和喷码机小车。弹夹包括弹夹底板、由弹夹底板四角向上延伸形成的弹夹限位板；两弹夹限位板之间通过筋板相连，以提高弹夹的强度。弹夹顶部的两端设有方便提拿的把手。弹夹的内腔中用于放置聚合物锂电池板，放置聚合物锂电池板后，还可在其上放置盖板。

喷码机小车包括车架，车架的两侧设有小车挡板，小车挡板的内侧设有弹夹垫块，弹夹放置于喷码机小车上时，弹夹顶部的两侧搭接于弹夹垫块上；小车挡板的下方还设有弹夹导向板，车架上还设有弹夹定位块，用于定位弹夹。此外，车架上还设有扶手，方便推动喷码机小车。

本发明的有益效果是:

1.本发明的聚合物锂电池板自动整形喷码机，其能自动实现聚合物锂电池板的上料、整形、喷码、扫码、不良品排出以及下料的过程，自动化程度高，效率高，节约人力，降低了生产成本。

2.本发明的聚合物锂电池板自动整形喷码机，能实现不良品排出的自动化，操作简单，降低了聚合物锂电池板的生产成本，提高了聚合物锂电池板生产的速度。

3.本发明的聚合物锂电池板自动整形喷码机，其旋转搬送机构可实现吸盘组件360°旋转，且旋转速率快，取料、下料效率高。

4.本发明的聚合物锂电池板自动整形喷码机，通过设置u形上下料机构，从而实现了循环上下料，减少了弹夹的使用量，节约了装置的占用空间，使得装置的结构更加紧凑。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术中的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的聚合物锂电池板自动整形喷码机实施例的外观示意图；

图2是本发明的一种实施方式中弹夹的结构示意图；

图3是本发明的一种实施方式中喷码机推车的结构示意图；

图4是本发明的一种实施方式中上料机构的结构示意图；

图5是本发明的一种实施方式中传送机构的结构示意图；

图6是本发明的一种实施方式中旋转搬送机构的结构示意图；

图7是图6中的旋转搬送机构的主视图；

图8是图6中的旋转搬送机构的侧视图；

图9是图6中a处的放大示意图；

图10是本发明的一种实施方式中整形机构的结构示意图；

图11是图10中b处的放大示意图；

图12是本发明的一种实施方式中喷码机构的结构示意图；

图13是本发明的一种实施方式中扫码机构的结构示意图；

图14是本发明的一种实施方式中不良品排出机构的结构示意图；

图15是图14中的不良品排出机构的侧视图；

图16是图14中c处的放大示意图；

其中：10、聚合物锂电池板；11、弹夹；110、弹夹底板；111、弹夹限位板；112、筋板；113、把手；114、盖板；12、喷码机小车；120、车架；121、小车挡板；122、扶手；123、弹夹导向板；124、弹夹定位块；125、弹夹垫块；2上料机构；210、倍速链；211、倍速链护板；22、第三驱动件；23、可伸缩支撑柱；24、竖直升降机构；241、滚轮；242、第一滑块；243、第一滑轨；25、第四驱动件；26、第一固定块；261、固定块安装座；27、第二固定块；271、第五驱动件；3、传送机构；30、顶升机构；301、弹夹顶板；31、传送带安装座；320、第一皮带；321、第二皮带；322、第三皮带；33、驱动电机；34、皮带护板；4、旋转搬送机构；410、气缸；4101、节流阀；4102、浮动接头；411、气缸安装座；4111、气缸缓冲器安装块；4112、气缸缓冲器；412、旋转固定座；420、旋转基座；4211、驱动器；4212、减速器；4213、驱动器安装板；422、主轴；4221、挡圈；4231、主动轮；4232、从动轮；424、固定座；4241、光电感应器安装支架；4242、光电感应器；4243、主轴减速块；425、滑轨安装板；4251、直线滑轨；4252、止挡块；430、吸盘组件；4301、吸盘固定板；4302、吸盘；431、旋转臂；432、真空过滤器；5、整形机构；50、整形机构安装板；51、安装架；520、上驱动件安装板；521、上驱动件；522、上压板；530、下驱动件安装板；531、下驱动件；532、下压板；6、喷码机构；60、喷码头；61、喷码头安装板；62、喷码头安装座；7、扫码机构；70、扫码枪；71、扫码枪固定板；72、光轴；73、支座；8、不良品排出机构；810、支撑柱；811、支撑座；812、支撑板；821、第二滑轨；8211、滑槽；822、滑板；8221、第二滑块；8222、开关；823、第一驱动件；825、阻挡器；826、真空发生器；830、竖直安装板；831、第二驱动件；832、吸盘安装板；834、加强肋；841、护线链；842、护线链安装板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明公开了一种聚合物锂电池板自动整形喷码机，用于聚合物锂电池板的上料、整形、喷码、扫码、不良品排出以及下料。请参照图1，本发明的聚合物锂电池板自动整形喷码机包括工作台以及位于工作台上的u形上下料机构、旋转搬送机构4、整形机构5、喷码机构6、扫码机构7和不良品排出机构8。

本发明还公开了与上述自动整形喷码机配合使用的喷码机小车12和装载聚合物锂电池板的弹夹11。请参照图2和图3，弹夹11包括弹夹底板110、由弹夹底板110四角向上延伸形成的弹夹限位板111；两弹夹限位板111之间通过筋板112相连，以提高弹夹11的强度。弹夹11顶部的两端设有方便提拿的把手113。弹夹11的内腔中用于放置聚合物锂电池板，放置聚合物锂电池板后，还可在其上放置盖板114。喷码机小车12包括车架120，车架120的两侧设有小车挡板121，小车挡板121的内侧设有弹夹垫块125，弹夹11放置于喷码机小车12上时，弹夹11顶部的两侧搭接于弹夹垫块125上；小车挡板121的下方还设有弹夹导向板123，车架120上还设有弹夹定位块124，用于定位弹夹11。此外，车架120上还设有扶手122，方便推动喷码机小车12。

请参照图4-图5，u形上下料机构包括上料机构2、下料机构以及连接于上料机构2和下料机构之间的传送机构3，上料机构2、传送机构3和下料机构围成u形；上料机构2用于运送装满聚合物锂电池板的弹夹11至旋转搬送机构4处；当弹夹11中的聚合物锂电池板经旋转搬送机构4搬送完后，传送机构3将空弹夹11传送至下料机构，然后另一旋转搬送机构4将扫码检测合格的电池板再搬送到该空弹夹11中；当弹夹11装满后，下料机构再将该弹夹11运输到下料工位处。

优选的，u形上下料机构中，上料机构2和下料机构均包括倍速链210、第三驱动件22、第四驱动件25以及竖直升降机构24，第三驱动件22用于驱动倍速链210运行；第四驱动件25用于驱动竖直升降机构24顶升倍速链210，使得倍速链210在竖直方向上升降。其中，竖直升降机构24包括一安装于倍速链210下表面的滚轮241、安装于工作台上的第一滑轨243以及与第一滑轨243滑动连接的第一滑块242；第一滑块242上设有一坡面，滚轮241抵接于该坡面上；第四驱动件25浮动连接于第一滑块242上，用于驱动第一滑块242沿第一滑轨243水平滑动，进而推动滚轮241在坡面上滚动，从而实现了倍速链210整体的升降。本实施例中，倍速链210还设有倍速链护板211，倍速链210的下方设有四根可伸缩支撑柱23，以提高倍速链210整体升降的稳定性。

优选的，上料机构2和下料机构均设有弹夹固定机构；弹夹固定机构包括第一固定块26和第二固定块27；第一固定块26固定于工作台上，通过固定块安装座261安装于工作台上；第二固定块27通过第五驱动件271固定于工作台上；第五驱动件271用于驱动第二固定块27抵压弹夹11；通过第一固定块26和第二固定块27的配合，可实现弹夹11在上料机构2和下料机构上的固定。可理解的，第三驱动件22、第四驱动件25和第五驱动件271可为气缸、油缸、电缸或其他任意具有类似功能的驱动机构，本实施例中，第三驱动件22、第四驱动件25和第五驱动件271为气缸。

请参照图5，传送机构3包括传送皮带以及设置于传送皮带两端的顶升机构30；传送皮带分为第一皮带320、第二皮带321和第三皮带322，第一皮带320、第二皮带321和第三皮带322均通过驱动电机33带动；传送皮带的两侧设有皮带护板34；顶升机构30设置于第一皮带320和第三皮带322处，顶升机构30的顶部固定有弹夹顶板301，用于顶升弹夹11中的聚合物锂电池板。

请参照图6-图9，旋转搬送机构4为2个，分别设置于上料机构2的末端和下料机构的始端；每个旋转搬送机构4均包括竖直顶升驱动件、旋转驱动件以及至少一个吸盘组件430；旋转驱动件连接于竖直顶升驱动件上，每个吸盘组件430均连接于旋转驱动件上；竖直顶升驱动件用于驱动旋转驱动件上下移动，旋转驱动件用于驱动吸盘组件430旋转。旋转驱动件包括旋转基座420、驱动器4211、主轴422以及同步带轮；旋转基座420的底部连接于竖直顶升驱动件上；驱动器4211安装于旋转基座420上，同步带轮套设于驱动器4211和主轴422上，每个吸盘组件430均连接于主轴422的顶部；驱动器4211用于驱动主轴422旋转。

旋转搬送机构4中，驱动器4211可为电机、马达或其他驱动设备，本实施例中为伺服电机。同样的，减速器4212可为各种能实现减速功能的设备，在本实施例中为减速电机。驱动器4211通过驱动器安装板4213安装于旋转基座420上。同步带轮包括主动轮4231、从动轮4232和皮带，其中，主动轮4231套设于驱动器4211上，而从动轮4232套设于主轴422的底部，当驱动器4211启动时，可带动主轴422旋转。优选的，在主轴422上位于从动轮4232上方的位置设有固定座424，固定座424上设有主轴减速块4243，用于对主轴422进行减速；此外固定座424上还设有光电感应器安装支架4241，该安装支架上安装有光电感应器4242，用于检测主轴422的旋转。优选的，从动轮4232与固定座424之间设有挡圈4221。

旋转搬送机构4中，吸盘组件430包括吸盘固定板4301和安装在吸盘固定板4301上的若干个吸盘4302，吸盘固定板4301通过旋转臂431连接于主轴422的顶部。优选的，吸盘组件430为两个，两个吸盘组件430分别安装于旋转臂431的两端；旋转臂431的中部固定于主轴422的顶部。优选的，旋转臂431上设有若干个真空过滤器432，其能过滤吸盘4302上的灰尘，延长器件的使用寿命。

旋转搬送机构4中，竖直顶升驱动件用于驱动旋转基座420上下移动，可理解的，竖直顶升驱动件可为气缸410、油缸及其他具有驱动功能的设备，本实施例中为气缸410，气缸410的活塞杆的顶部通过浮动接头4102连接于旋转基座420上。气缸410上设有节流阀4101，控制气缸410的进气和出气。气缸410通过气缸安装座411安装于喷码机上，优选的，旋转搬送机构4还包括若干个旋转固定座412，该旋转固定座412固定连接于气缸安装座411上，在旋转固定座412上对应气缸410行程的始端和末端的位置，各设有一气缸缓冲器安装块4111，气缸缓冲器安装块4111上各安装有一气缸缓冲器4112，对气缸410起到了缓冲的作用。

此外，为了提高主轴422顶升过程中轴向的稳定性，在固定座424上固定一滑轨安装板425，滑轨安装板425上安装有直线滑轨4251，旋转固定座412上设有对应的滑块，旋转固定座412通过滑块与固定座424滑动相连。因此，主轴422在被气缸410顶升时，就沿着直线滑轨4251的轨迹上升，提高了轴向的稳定性。优选的，在滑轨安装板425上对应于气缸缓冲器4112的位置设有止挡块4252，其起到了限位的作用，降低气缸410中活塞对缸盖的冲击。

请参照图10-图11，整形机构5包括上驱动件521、固接于上驱动件521上的上压板522、下驱动件531以及固接于下驱动件531上的下压板532；上驱动件521和下驱动件531分别驱动上压板522和下压板532相互靠近并压紧聚合物锂电池板；上驱动件521、下驱动件531分别通过上驱动件安装板520和下驱动件安装板530安装于安装架51上，安装架51再通过整形机构安装板50固定于工作台上。上驱动件521和下驱动件531优选为气缸。

请参照图12，喷码机构6包括喷码头60、喷码头安装板61和喷码头安装座62，喷码头安装座62安装于工作台上，喷码头60通过喷码头安装板61连接于喷码头安装座62上。当皮带带动聚合物锂电池板移动到喷码头60下方时，皮带停止运动，喷码头60开始在聚合物锂电池板的指定位置喷码；喷码完成后，皮带重新运行，带着聚合物锂电池板进入下一工序。

请参照图13，扫码机构7包括扫码枪70、扫码枪固定板71、光轴72和支座73；扫码枪70通过扫码枪固定板71安装于光轴72上，光轴72再经支座73固定于工作台上。当皮带带动聚合物锂电池板移动到扫码枪70下方时，扫码枪70开始对聚合物锂电池板上的喷码位置进行扫码；若扫码成功，旋转搬送机构4启动，将聚合物锂电池板搬送至下料机构；若扫码失败，不良品排出机构8启动，将聚合物锂电池板搬送至不良品排出的工位处。

请参照图14-图16，不良品排出机构8包括支撑组件、滑动组件、吸盘组件430以及驱动组件；支撑组件包括支撑柱810以及与该支撑柱810固定连接的横向的支撑板812；滑动组件包括第二滑轨821和以及安装于第二滑轨821上的滑板822，第二滑轨821安装于支撑板812上，滑板822与第二滑轨821滑动相连；滑板822的外端部固定一向下延伸的竖直安装板830，吸盘组件430滑动连接于竖直安装板830上；驱动组件包括第一驱动件823和第二驱动件831，第一驱动件823用于驱动滑板822沿第二滑轨821水平滑动；第二驱动件831用于驱动吸盘组件430上下滑动。

不良品排出机构8中，支撑柱810下端优选的设置有支撑座811，通过该支撑座811将整个装置固定于工作台上；支撑柱810可设为多根，本实施例中为2根，以提高装置的稳定性。优选的，滑板822的下表面设有一对第二滑块8221，第二滑轨821的两侧均设有一个对应的滑槽8211，通过第二滑块8221和滑槽8211的相互配合，实现了滑板822的水平滑动。第一驱动件823设置于滑板822的一端，用于驱动滑板822沿第二滑轨821水平滑动，第一驱动件823可通过安装板固定于支撑板812上；第一驱动件823可为气缸、油缸及其他驱动机构。在本实施例中，第一驱动件823为长行程的笔形气缸。支撑板812上位于第二滑轨821两端的位置均设有一阻挡块825和气缸缓冲器4112，阻挡块825起到了限位的作用，气缸缓冲器4112减小了活塞对气缸端盖的冲击力。在滑板822上设有启动装置的开关8222，在支撑板812上设有真空发生器826。

本发明中，第二驱动件831优选为滑台气缸，滑台气缸安装于竖直安装板830上，滑台气缸上再安装一吸盘安装板832，吸盘组件430通过该吸盘安装板832固定于滑台气缸上。通过该滑台气缸的伸缩运动，可实现吸盘组件430上下滑动。优选的，滑台气缸上安装一真空过滤器432，其主要作用是将吸盘4302上面的灰尘通过真空过滤器432过滤，延长原器件的使用寿命。优选的，不良品排出机构还包括护线链841，该护线链841通过护线链安装板842安装于支撑板812上，护线链841用于保护气管和线缆。

本发明的聚合物锂电池板自动整形喷码机工作时，人工将装有弹夹的喷码机小车推到上料机构处，然后上料机构带动弹夹至旋转搬送机构处，然后旋转搬送机构将弹夹中的聚合物锂电池板搬送到整形机构处进行整形，整形后的电池板再经皮带分别传送至喷码机构和扫码机构处进行相应的喷码和扫码操作；若扫码不合格，不良品排出机构将不合格的电池板搬送到不合格产品收集工位处，等待统一处理；若扫码合格后，聚合物锂电池板再经旋转搬送机构搬送至位于下料机构上的空弹夹中，该弹夹装满后，下料机构将弹夹运输到位于下料工位处的喷码机小车上；最后，人工将该喷码机小车推走，操作结束。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。