锂电池贴膜机的制作方法

本发明涉及锂电池生产加工设备技术领域，具体涉及一种锂电池贴膜机。

背景技术：

铝壳方形锂离子动力电池在近年来发展迅速，为了避免锂离子电池在运输、搬运、成组时发生短路和壳体表面产生划痕，需要在锂离子电池表面包装保护膜。目前金属壳电池的电池壳体外部绝缘包装多选用聚氯乙烯热缩膜，在电池温度升高时，热缩膜会逐渐收缩而导致电池壳体之间互相接触引发短路。极端情况下，在电池热失控时pvc会发生熔融或分解，将导致金属壳体之间的大面积接触，pvc热缩膜彻底失去绝缘作用。pet膜则能很好的解决上述问题，在对金属壳体进行pet贴膜时，需要使pet膜在电池表面缠绕一周，传统的做法均是通过纯手工操作，即操作工人手持pet贴膜和电池壳体，然后将pet贴膜缠绕在电池壳体上，这样不仅导致工作效率较低，同时也不易包装贴膜质量，在贴膜过程中容易有气泡产生。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种锂电池贴膜机，该贴膜机能够完成锂电池的折弯、贴膜和滚膜操作，大大提高了锂电池贴膜的效率。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种锂电池贴膜机，包括工作台以及设置于所述工作台上的用于输送锂电池的流水线；所述锂电池贴膜机还包括依次设置于所述流水线一侧的pcb折弯装置、剥标贴膜装置、滚膜装置以及保压装置；

所述pcb折弯装置用于折弯焊接于电池镍片上的pcb板，其包括x轴平移装置以及设置于x轴平移装置上的倒u型折弯支架；所述倒u型折弯支架的一侧板上固定有折弯电机，倒u型折弯支架的两侧板之间安装有一可旋转的u型折弯板，所述u型折弯板上固定有折弯膜，所述折弯电机通过皮带轮带动所述u型折弯板转动；所述倒u型折弯支架的侧板和底板上分别设置有下压机构和顶升机构，所述下压机构和顶升机构分别用于从上下两面压住电池的镍片；通过所述折弯电机带动折弯膜转动，从而折弯pcb板；

所述剥标贴膜装置包括配合设置的剥标机构和下贴合机构，所述剥标机构用于料带的上料以及从料带上剥离保护膜；所述下贴合机构包括x轴平移机构以及固定于x轴平移机构上的竖直的滑台气缸，所述滑台气缸的滑台上固定有吸板固定板，所述吸板固定板上安装有用于吸附保护膜的真空吸板；

所述滚膜机构用于滚平贴合于电池pcb板上的保护膜，其包括x轴平移机构以及固定于所述x轴平移机构上的y轴移动机构，所述y轴移动机构上安装有滚筒安装架，所述滚筒安装架的前端部安装有水平的固定杆，所述固定杆的两端均套装有轴承，且一对所述轴承均穿设于一中部开设穿孔的滚筒中；所述滚筒用于压合pcb板上的保护膜；

所述保压装置包括保压支架、固定于所述保压支架上的上保压气缸和下保压气缸，所述上保压气缸和下保压气缸的活塞杆上分别连接有上保压板和下保压板，所述上保压板和下保压板配合以压合贴附于pcb板上的保护膜。

进一步地，所述顶升机构和下压机构均包括固定于倒u型折弯支架上的气缸安装支架以及安装于所述气缸安装支架上的滑台气缸，所述滑台气缸的滑台上固定有滑动板；且所述顶升机构和下压机构的滑动板上分别固定有用于压住电池的镍片的顶升板和下压板。

进一步地，所述折弯膜的端面上形成有多个凸块，所述顶升板的顶端对应于所述凸块的位置开设有避让槽。

进一步地，所述x轴平移机构和y轴运动机构均为电机丝杆机构。

进一步地，所述滚膜装置还包括设置于电池下方的滚压下支撑机构，所述滚压下支撑机构包括滚压支撑板、安装于所述滚压支撑板架一侧的滑台气缸以及固定于所述滑台气缸的滑台上的支撑台板；当所述滚筒滚压pcb板上表面时，所述滑台气缸驱动支撑台板上升至接触pcb板的下表面，以支撑所述pcb板。

进一步地，所述滚膜装置还包括设置于所述电池上方的贴合站上限位机构，所述贴合站上限位机构包括l型支架、固定于l型支架上的滑台气缸以及固定于所述滑台气缸上的压板；当所述滚筒滚压pcb板下表面时，所述滑台气缸驱动压板压合于电池的上表面。

进一步地，所述压板上还固定有用于压合pcb板的压块。

进一步地，所述流水线的下方还设置有多个载具顶升机构，所述载具顶升机构包括固定于工作台上呈竖直状态的丝杆以及驱动丝杆转动的伺服电机，所述丝杆的螺母座上固定连接有一对载具顶升立板，载具顶升立板的顶部安装有载具顶升块，所述载具顶升块能够顶起流水线上的载具。

进一步地，所述载具顶升块顶部设有多个载具定位凸块，载具顶升块的一侧设有用于推动载具的侧推机构，另一侧设有定位条。

进一步地，所述pcb折弯装置、剥标贴膜装置、滚膜装置以及保压装置均为一对，并列设置于所述流水线的一侧。

本发明的有益效果：

本发明的锂电池贴膜机，包括依次设置于所述流水线一侧的pcb折弯装置、剥标贴膜装置、滚膜装置以及保压装置，能够完成锂电池的折弯、贴膜、滚膜和压合操作，大大提高了锂电池贴膜的效率，减少了贴膜过程中产生的缺陷。

附图说明

图1是本发明一实施例的锂电池贴膜机的结构示意图；

图2是载具顶升机构的结构示意图；

图3是电池本体、镍片和pcb板的初始状态图；

图4是pcb板折弯后的状态图；

图5是图1中pcb折弯装置的结构示意图；

图6是图5中折弯板的结构示意图；

图7是图1中剥标贴标膜装置的结构示意图；

图8是图1中滚膜装置的结构示意图；

图9是图8中滚筒机构的结构示意图；

图10是图1中保压装置的结构示意图；

图中标号说明：

100、工作台；110、流水线；120、锂电池；121、电池本体；122、镍片；123、pcb板；130、载具；

200、载具顶升机构；210、丝杆；220、伺服电机；230、载具顶升立板；240、载具顶升块；241、载具定位凸块；251、侧推机构；252、定位条；260、载具阻挡块；

300、pcb折弯装置；310、x轴平移机构；320、倒u型折弯支架；321、折弯电机；322、张紧轮；330、折弯板；340、折弯膜；341、凸块；350、气缸安装支架；360、滑台气缸；370、滑动板；380、下压板；390、顶升板；391、避让槽；

400、剥标贴膜装置；410、剥标机构；420、下贴合机构；421、吸板固定板；422、真空吸板；

500、滚膜装置；510、y轴移动机构；520、滚筒安装架；530、滚筒机构；531、固定杆；532、轴承；533、滚筒；540、滚压下支撑机构；541、滚压支撑板；542、支撑台板；550、贴合站上限位机构；551、l型支架；552、压板；553、压块；

600、保压装置；610、保压支架；620、上保压气缸；630、下保压气缸；640、上保压板；650、下保压板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

参照图1所示，本发明的锂电池贴膜机的一实施例，包括工作台100以及设置于所述工作台100上的流水线110；所述锂电池贴膜机还包括依次设置于所述流水线110一侧的pcb折弯装置300、剥标贴膜装置400、滚膜装置500以及保压装置600。

本实施例中，流水线110用于输送装有锂电池120的载具130。参见图2，流水线110的下方还设置有多个载具顶升机构200，所述载具顶升机构200包括固定于工作台100上呈竖直状态的丝杆210以及驱动丝杆210转动的伺服电机220，所述丝杆210的螺母座上固定连接有一对载具顶升立板230，载具顶升立板230的顶部安装有载具顶升块240，载具顶升立板230的侧部安装有载具阻挡块260。当载具130到达预定的工位时，伺服电机220转动，带动所述载具顶升块240顶升，使得流水线110上的载具130被载具阻挡块260阻挡而停下来，然后被载具顶升块240顶起。

为了更好地定位载具130，优选地，在载具顶升块240顶部设有多个载具定位凸块241，所述定位凸块与载具130上对应位置的凹槽的形状相配合，本实施例中，所述载具定位凸块241为半圆形。为了限定载具130在垂直于流水线110方向的位置，优选地，载具顶升块240的一侧设有用于推动载具130的侧推机构251，另一侧设有定位条252，通过侧推机构251和定位条252的配合，从而限定载具130的位置。其中，侧推机构251可采用气缸、电缸等驱动。

图3锂电池120的初始状态示意图，从图中可以看出，锂电池120包括电池本体121、镍片122和pcb板123，其中镍片122为一对，连接于电池本体121的一端部，而pcb板123呈l型，其第一段垂直地焊接于镍片122上，第二段向下延伸于电池本体121的一侧。本实施例的pcb折弯装置300的目的是，将pcb板123的第一段折弯90°，从而贴合于镍片122上，此时第二段处于水平状态。折弯后的状态参见图4。

参照图5-6所示，pcb折弯装置300为一对，固定于工作台100上，且位于流水线110的一侧，作为电池生产过程中的一处理工位。具体的，其包括x轴平移机构310以及固定于x轴平移机构310上的倒u型折弯支架320。其中，x轴平移机构310为丝杆电机机构，其用于驱动所述倒u型折弯支架320靠近或远离流水线110。

所述倒u型折弯支架320的一侧板上固定有折弯电机321，倒u型折弯支架320的两侧板之间安装有一可旋转的u型折弯板330，该u型折弯板330上固定有折弯膜340。所述折弯电机321通过皮带轮带动所述u型折弯板330和折弯膜340转动，优选地，在侧板上还固定有用于张紧皮带的张紧轮322。

在折弯的过程中，折弯膜340通过折弯电机321带动而旋转90°，从而实现pcb板123的折弯。其中，折弯膜340优选地由高硬度的非金属材料制备而成的，例如陶瓷。本实施例中，在折弯膜340的端面上形成有多个凸块341，所述凸块341具有仿形的作用，并使得折弯效果更理想。

在倒u型折弯支架320的侧板和底板上分别设置有下压机构和顶升机构，所述下压机构和顶升机构分别用于从上下两面压住电池的镍片122，从而更好地实现折弯。本实施例中，下压机构和顶升机构的结构基本相同，均包括固定于倒u型折弯支架320上的气缸安装支架350以及安装于气缸安装支架350上的滑台气缸360，滑台气缸360的滑台上固定有滑动板370；且顶升机构和下压机构的滑动板370上分别固定有用于压住电池的镍片122的顶升板390和下压板380。通过滑台气缸360分别推动顶升板390上升、下压板380下压，从而压住电池的镍片122。

本实施例中，顶升板390和下压板380的端部均呈楔形，能够更好地压住电池镍片122。在顶升板390的顶端对应于折弯膜340上凸块341的位置开设有用于让凸块341的避让槽391。

本实施例的电池pcb折弯装置300，通过下压机构和顶升机构分别从上下两侧压住电池的镍片122，再由折弯电机321带动u型折弯板330和折弯膜340转动90°，从而实现了焊接于电池镍片122上的pcb板123的折弯。这种折弯装置可控性好，效率高低，在实际操作过程中，不易对电池的镍片122和pcb板123造成损坏，有利于提升电池的良品率。

参见图7，剥标贴膜装置400为一对，包括配合设置的剥标机构410和下贴合机构420，其中，剥标机构410用于料带的上料以及从料带上剥离保护膜，其结构与现有的剥标机类似，在此不再赘述。下贴合机构420包括x轴平移机构310以及固定于x轴平移机构310上的呈竖直状态的滑台气缸360，滑台气缸360的滑台上固定有吸板固定板421，吸板固定板421上安装有用于吸附保护膜的真空吸板422。

本实施例中，下贴合机构420的滑台气缸360驱动真空吸板422接近由剥标机构410剥离的保护膜，从而将保护膜吸附于真空吸板422上，然后真空吸板422再被带动靠近电池pcb板123的下表面，使得保护膜的一般贴附于pcb板123的下表面，而另一半处于悬空状态。

参见图8-9，滚膜机构用于将保护膜的另一半贴合于pcb板123的上表面，并将保护膜滚平。

具体的，该滚膜机构包括x轴平移机构310以及固定于所述x轴平移机构310上的y轴移动机构510。y轴移动机构510的螺母座上安装有滚筒安装架520，该滚筒安装架520的前端部安装有滚筒机构530，该滚筒机构530包括固定于滚筒安装架520前端部的水平的固定杆531，固定杆531的两端均套装有轴承532，且一对所述轴承532均穿设于一中部开设穿孔的滚筒533中。当x轴平移机构310和y轴移动机构510配合带动滚筒533压合于pcb板123上并移动时，所述滚筒533能够在pcb板123上滚动，从而使得保护膜贴合于pcb板123的上表面并滚平。

本实施例中，滚膜机构还包括设置于电池下方的滚压下支撑机构540，该滚压下支撑机构540包括滚压支撑板541、安装于所述滚压支撑板541架一侧的滑台气缸360以及固定于所述滑台气缸360的滑台上的支撑台板542；当所述滚筒533滚压pcb板123上表面时，所述滑台气缸360驱动支撑台板542上升至接触pcb板123的下表面，以支撑所述pcb板123。

本实施例中，滚膜机构还包括设置于所述电池上方的贴合站上限位机构550，所述贴合站上限位机构550包括l型支架551、固定于l型支架551上的滑台气缸360以及固定于所述滑台气缸360上的压板552，在压板552的前端固定有压块553；当所述滚筒533滚压pcb板123下表面时，所述滑台气缸360驱动压板552压合于电池的上表面，从而防止电池移位；同时压块553也起到了支撑pcb板123的作用。

本实施例中，滚膜装置500的工作流程为：首先，滑台气缸360带动压板552压降并压合于电池上，同时压块553支撑于pcb板123的上表面；接着，x轴平移机构310和y轴移动机构510配合带动滚筒533压合于pcb板123下表面的保护膜上，并带动滚筒533后退至脱离pcb板123；然后，滑台气缸360带动支撑台板542上升并支撑于pcb板123的下表面，同时滑台气缸360带动压板552上升；最后，滚筒533带动保护膜的另一半弯折并贴合于pcb板123的上表面并滚平。

参见图10，保压装置600包括保压支架610、固定于保压支架610上的上保压气缸620和下保压气缸630，所述上保压气缸620和下保压气缸630的活塞杆上分别连接有上保压板640和下保压板650，所述上保压板640和下保压板650配合以压合贴附于pcb板123上的保护膜。在上保压气缸620和下保压气缸630的驱动下，上保压板640和下保压板650相互靠近以压合锂电池。

本实施例的锂电池贴膜机，能够完成锂电池的pcb板的折弯、贴膜、滚膜和压合操作，大大提高了锂电池贴膜的效率，减少了贴膜过程中产生的缺陷。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。