一种电池真空干燥自动化生产线的制作方法

本实用新型涉及电池烘烤干燥自动化设备，尤其涉及一种电池真空干燥自动化生产线。

背景技术：

目前的锂离子电池以其高能量密度、高电压、对环境无污染等优势而得到了快速发展。而在电池生产过程中,电池在加注电解液前,必须将电池运输至干燥箱内进行烘烤干燥,以降低电池内电芯的水分含量,避免在注液后电解液与水发生副反应,影响电池的循环性能和安全性。

电池在烘烤干燥的过程中，大部分作业依赖人工完成，不但效率低，而且烘干质量没有保障。并且，现有的干燥箱能容纳电池的数量相对较少，对于数量较多的电池只能进行分批烘烤干燥，或者增加真空烤箱的数量以满足生产的需求。然而，采用分批烘烤干燥的方式，每次电池烘烤干燥的数量少，其效率低，干燥时间长，且在运输装载电池的过程中容易出现摆放错位，影响烘干效果。采用增加真空烤箱的数量，虽然能够解决电池干燥能力不足的问题，但是，随着干燥箱数量的增多，需要占有的厂房面积就更大，而且，对于后续干燥设备的维护成本也相应的增加。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于有效克服上述技术的不足，提供一种电池真空干燥自动化生产线，不仅能够有效提高烘干效率和烘干质量，而且在不增加厂房面积的情况下，能够提高电池干燥的能力。

本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提供了一种电池真空干燥自动化生产线，包括电池来料传输模组、上料模组、龙门搬运模组以及下料模组，所述电池来料传输模组、上料模组、龙门搬运模组以及下料模组依次连接；位于上料模组与龙门搬运模组对接的位置处设有龙门取料台，位于龙门搬运模组与下料模组对接的位置处设有龙门下料台，且龙门搬运模组内设有烘干模组，所述烘干模组用于对电池进行干燥；所述电池来料传输模组将电池输送至所述上料模组，上料模组将电池装夹至所述龙门取料台，龙门取料台将已装夹完成的电池平移至所述龙门搬运模组内，龙门搬运模组将龙门取料台上的电池搬运至所述烘干模组内干燥，以及将干燥完成后的电池从烘干模组内取出并搬运至所述龙门下料台，龙门下料台将干燥完成后的电池平移至所述所述下料模组。

上述结构中，所述电池来料传输模组包括固定架、设置于所述固定架上的传送带组件；所述传送带组件包括传送电机以及水平设置于固定架两端的从动滚筒，两个所述从动滚筒绕设有传送带，且位于传送电机一侧的从动滚筒通过皮带与传送电机驱动连接，传送电机驱动与其连接的从动滚筒转动以带动传送带运动。

上述结构中，所述上料机械手包括y轴移动机构、x轴移动机构、z轴移动机构以及上料夹爪；所述y轴移动机构水平设设于所述安装架上，所述x轴移动机构架设于y轴移动机构上并可通过y轴移动机构带动其沿着y轴方向移动，所述z轴移动机构设置于x轴移动机构上并可通过x轴移动机构带动其沿着x轴方向移动；所述上料夹爪安装于z轴移动机构上，且可分别通过y轴移动机构、x轴移动机构及z轴移动机构控制上料夹爪对电池上料旋转台上的电池进行抓取搬运。

上述结构中，所述上料机械手的下方还设有电池上料旋转台，电池上料旋转台包括旋转支架、设于旋转支架顶部的传送带组件以及设于旋转支架底部的旋转驱动组件；所述传送带组件与所述电池来料传输模组的输出端对接、其包括传送电机以及水平设置于旋转支架两端的从动滚筒，两个所述从动滚筒绕设有传送带，且位于传送电机一侧的从动滚筒通过皮带与该传送电机连接，传送电机驱动与其皮带传动的从动滚筒转动，进而带动传送带运动。

上述结构中，所述龙门取料台包括安装底架、设于所述安装底架上的托盘以及驱动所述托盘水平往复移动的平移驱动组件；所述平移驱动组件包括驱动电机、主动轮以及从动轮；所述驱动电机、主动轮及从动轮水平设置于安装底架上，驱动电机通过减速机与主动轮连接，主动轮与从动轮绕设有皮带；所述托盘用于放置电池，且该托盘固定连接于所述皮带上；驱动电机驱动主动轮转动以带动所述皮带运动，进而使固定于传送带上的托盘能够水平往复移动。

上述结构中，所述龙门搬运模组包括龙门机架以及设于龙门机架上的龙门机械手；所述龙门机械手包括夹具平移机构、夹具升降机构以及夹具，所述夹具固定安装于所述夹具升降机构上、用于夹持电池，所述夹具升降机构设置于夹具平移机构上、用于带动夹具沿着龙门机架的竖直方向移动，所述夹具平移机构设置于龙门机架上、用于带动夹具升降机构及夹具沿着龙门机架的水平方向移动。

上述结构中，所述烘干模组设置于龙门机架内并置于龙门机械手下方，该烘干模组包括平台安装架以及依次设置于所述平台安装架上的多个干燥箱，其特征是：所述干燥箱为中空的箱体结构，干燥箱内部设有一炉室，所述炉室上方开口且该开口处设有用于密封炉室的炉门；炉室底部设有发热板，所述发热板用于对炉室内的电池进行加热干燥；并且，位于平台安装架侧边设有用于控制炉门打开或闭合的炉门平移组件以及炉门升降组件。

上述结构中，所述下料模组包括下料支架及下料机械手，所述下料机械手通过下料支架设置于下料底座上。

上述结构中，所述上料模组位于电池来料传输模组的一侧设有扫码装置，所述扫码装置用于对每一个电池进行扫码。

上述结构中，所述上料模组以及下料模组并排设置成两组，且每组上料模组及下料模组均对应一组龙门搬运模组。

本实用新型与现有技术相比的有益效果：本实用新型通过模块化的结构设计，不仅能够有效提高电池的烘干效率和烘干质量，降低生产成本，而且，能够在不增加厂房面积的情况下，实现自动化流水线作业。

【附图说明】

图1为本实用新型的整体结构示意图实施例；

图2为本实用新型的俯视结构示意图实施例；

图3为本实用新型电池来料传输模组、上料模组及龙门取料台的结构示意图；

图4为本实用新型电池来料传输模组、上料模组结构示意图；

图5为图4中a的局部视图结构示意图；

图6为实用新型电池来料传输模组、上料模组另一视角结构示意图。

图7为本实用新型电池上料旋转台的结构示意图；

图8为本实用新型龙门取料台的结构示意图；

图9为本实用新型龙门搬运模组的结构示意图；

图10为图9中b的局部视图结构示意图；

图11为本实用新型烘干模组的结构示意图；

图12为图11中d的局部视图结构示意图；

图13为本实用新型烘干模组侧视结构示意图(省去炉门升降板)。

图中：电池来料传输模组1、上料模组2、电池上料旋转台3、龙门取料台4、龙门搬运模组5、烘干模组6、下料模组7、固定架10、传送带组件11、传送电机111、从动滚筒112、传送带113、皮带114、流利条组件12、侧安装板121、横隔板122、传输通道123、流利条124、底座20、安装架201、y轴移动机构21、x轴移动机构22、z轴移动机构23、上料夹爪24、旋转支架30、传送带组件31、传送电机311、从动滚筒312、传送带313、皮带314、旋转驱动组件32、旋转气缸321、安装底架40、托盘41、平移驱动组件42、驱动电机421、主动轮422、皮带423、龙门机架50、夹具平移机构51、夹具安装板511、平移伺服电机512、平移滑轨513、齿轮514、齿条515、夹具升降机构52、上升降板521、下升降板522、导向杆523、升降伺服电机524、滚珠丝杆525、螺母座526、夹具53、平台安装架60、干燥箱61、炉室62、炉门63、定位挂钩64、

炉门平移组件65、垂直安装板651、垂直伺服电机652、炉门直线导轨653、齿轮654、齿条655、炉门升降组件66、炉门升降板661、炉门升降电机662、炉门升降丝杆663、炉门升降螺母座664、炉门升降导轨665、炉门连接臂666。

具体实施方式

为了更充分理解本实用新型的技术内容，下面结合具体实施例对本实用新型的技术方案作进一步介绍和说明。

如图1至图13所示，本实用新型提供了一种电池真空干燥自动化生产线，电池真空干燥自动化生产线外部罩设一长方形的密封罩体，密封罩体与外部抽真空装置相连通、用于对密封罩体内部进行真空处理，使密封罩体能够形成相对密闭的作业空间。具体地，电池真空干燥自动化生产线包括电池来料传输模组1、上料模组2、龙门搬运模组5以及下料模组7，电池来料传输模组1、上料模组2、龙门搬运模组5以及下料模组7依次连接。位于上料模组2与龙门搬运模组5对接的位置处设有龙门取料台4，位于龙门搬运模组5与下料模组7对接的位置处设有龙门下料台(图未示)，且龙门搬运模组3内设有烘干模组6，烘干模组6用于对电池进行干燥。即电池来料传输模组1将电池输送至上料模组2，上料模组2将电池装夹至龙门取料台4，龙门取料台4将已装夹完成的电池平移至龙门搬运模组5内；龙门搬运模组5将龙门取料台4上的电池搬运至烘干模组6内进行干燥以及将干燥完成后的电池从烘干模组6内取出并搬运至龙门下料台，龙门下料台将干燥完成后的电池平移至下料模组7最终通过下料模组7进行下料。该生产线还包括控制系统，控制系统连接并控制电池来料传输模组1、上料模组2、龙门搬运模组3、烘干模组4、下料模组5、电池上料旋转台6、龙门取料台7以及龙门下料台8，各个模组由控制系统统一控制运行，无需复杂的调度逻辑，保证了生产线的可靠稳定运作。

优选地，电池来料传输模组1包括固定架、设置于固定架10上的传送带组件11；传送带组件11包括传送电机111以及水平设置于固定架10两端的从动滚筒112，两个从动滚筒112绕设有传送带113，且位于传送电机11一侧的从动滚筒112通过皮带114与传送电机111驱动连接，即传送电机111驱动与其连接的从动滚筒112转动以带动传送带113运动。

进一步地，传送带113上设有流利条组件12，流利条组件12包括设于传送带两侧的侧安装板121以及传送带上方设有横隔板122；两个侧安装板121沿传送带113的传输方向设置。横隔板122设置于两个侧安装板121中间、且该横隔板122与两个侧安装板121形成两并列的传输通道123；两个传输通道123相对的侧面均设有流利条124，上述流利条124相互平行且沿传送带113的传输方向设置，主要起到导向的作用。即传送电机111带动传送带113运动时，电池可在两个传输通道123中输送，并且，传输通道123两侧的流利条124可夹持电池,使得两个传输通道123中的电池能够顺利流入到上料模组2。

值得注意的是，该生产线能够在不增加厂房面积的情况下，增加电池的干燥能力；其中，上料模组2以及下料模组7可并排设置成两组，每组上料模组2及下料模组7均对应一组龙门搬运模组5，且每组龙门搬运模组5内设有至少两组烘干模组6，烘干模组6的数量可根据实际生产需求设置成多组。本实用新型的生产线通过模块化的结构设计，不仅能够节省厂房的面积，而且能够有效提高电池的烘干速度和效率，降低生产成本，还能够保证电池的烘干质量，实现自动化流水线作业。

更详细地，上料模组2都分别包括底座20以及上料机械手，底座20上设有安装架20，上料机械手设置于安装架20上并可在安装架20上移动。该上料机械手包括y轴移动机构21、x轴移动机构22、z轴移动机构23以及上料夹爪24；y轴移动机构21水平设设于安装架20上，x轴移动机构22架设于y轴移动机构21上并可通过y轴移动机构21带动其沿着y轴方向移动。z轴移动机构23设置于x轴移动机构22上并可通过x轴移动机构22带动其沿着x轴方向移动。上料夹爪24安装于z轴移动机构23上，且可分别通过y轴移动机构21、x轴移动机构22及z轴移动机构23控制上料夹爪24对电池上料旋转台3上的电池进行抓取搬运，由于上述y轴移动机构21、x轴移动机构22、z轴移动机构23以及上料夹爪24为现有技术，这里就不一一累叙。

优选地，位于上料机械手的下方还设有电池上料旋转台3，电池上料旋转台3包括旋转支架30、设于旋转支架30顶部的传送带组件31以及设于旋转支架30底部的旋转驱动组件32。更详细地，该传送带组件31与电池来料传输模组1的输出端对接、包括传送电机311以及水平设置于旋转支架30两端的从动滚筒312，两个从动滚筒312绕设有传送带313，且位于传送电机311一侧的从动滚筒312通过皮带314与传送电机311传动连接，传送电机311驱动与其皮带314传动的从动滚筒312转动，以带动传送带313运动。

进一步地，旋转驱动组件32包括连接板(图未示)以及旋转气缸321，旋转气缸321通过连接板固定安装于底座20上，且旋转气缸321的驱动端与旋转支架30固定连接，该旋转气缸321可驱动旋转支架30相对于底座20旋转。也就是说，电池上料旋转台3可通过底部的旋转驱动组件32驱动其旋转，使传送带组件11能够与电池来料传输模组1的输出端对接，并且，传送带组件11上设有流利条组件，该流利条组件能够确保电池来料传输模组1上的电池可以顺利流向传送带组件31的传送带312上，方便上料模组2的上料夹爪24对电池进行抓取搬运。

优选地，龙门取料台4包括安装底架40、设于安装底架40上的托盘41以及驱动托盘水平往复移动的平移驱动组件42，具体地，平移驱动组件42包括驱动电机421、主动轮422以及从动轮(图未示)；驱动电机421、主动轮及从动轮水平设置于安装底架40上，其中，驱动电机421通过减速机与主动轮422连接，主动轮422与从动轮绕设有皮带423；托盘41用于放置电池，且该托盘固定连接于皮带423上。也就是说，将托盘41放置设定的电池数量后，驱动电机421驱动主动轮422转动以带动皮带423运动，进而使固定于皮带423上的托盘41能够水平往复移动，平移至下一到工序。其中，位于龙门取料台4上方还设有底架提升机构，该底架提升机构用于控制龙门取料台4提升或下降。其中，位于龙门搬运模组5与下料模组7对接位置的龙门下料台和上述龙门取料台4的结构相同，这里只叙述龙门取料台4的结构。

优选地，龙门搬运模组5包括龙门机架50以及设于龙门机架50上的龙门机械手，该龙门机械手包括夹具平移机构51、夹具升降机52以及夹具53。夹具53固定安装于夹具升降机构52上、用于夹持电池，夹具升降机构52设置于夹具平移机构51上、用于带动夹具53沿着龙门机架50的竖直方向移动，夹具平移机构51水平设置于龙门机架50上、用于带动夹具升降机构52及夹具53沿着龙门机架50的水平方向移动，即夹具53可通过夹具平移机构51及夹具升降机52带动其对电池进行抓取搬运。

进一步地，夹具平移机构51包括平移伺服电机512、夹具安装板511以及两个平移滑轨513；两个平移滑轨513水平设置于龙门机架50上，且两个平移滑轨513上设有多个滑块；夹具安装板511固定安装于两个平移滑轨513的滑块上并可沿平移滑轨513水平移动。平移伺服电机512固定安装于夹具安装板511上且平移伺服电机511的输出轴设有齿轮514，其中，与平移伺服电机511相邻的平移滑轨513上设有对应齿轮514的齿条515，齿条515与齿轮514相互啮合。即当夹具安装板511上的平移伺服电机512转动时，平移伺服电机512上的齿轮514与平移滑轨513上的齿条515啮合传动，进而使得夹具安装板511能够在平移滑轨513上水平往复移动。

进一步地，夹具升降机构52包括上升降板521、下升降板522以及夹具升降组件；其中，上升降板521及下升降板522上下间隔设置于夹具安装板511的上下两端，且上升降板521及下升降板522之间设有至少两个导向杆523，本实施例中导向杆523的数量为4个，夹具安装板511设有对应导向杆523的导向套(图未示)，即导向杆523穿过导向套并可在导向套内上下滑动，并且，夹具升降组件设置于上升降板521上、并可驱动上升降板521及下升降板522相对于夹具安装板511上下滑动。

进一步地，夹具升降组件包括螺母座526、滚珠丝杆525以及升降伺服电机524；其中，夹具安装板511中部开设安装轴孔(图未示)，螺母座526设于安装轴孔内，且上升降板521及下升降板522对应螺母座526的位置分别设有轴承座。滚珠丝杆525设置于上升降板521的上端面、并分别穿过升降板521上的轴承座及夹具安装板511上的螺母座526与下升降板522的轴承座相连。更详细地，升降伺服电机512设于上升降板521并置于滚珠丝525的一侧，该升降伺服电机512的与滚珠丝杆525驱动连接。也就是说，升降伺服电机512驱动滚珠丝杆525转动，滚珠丝杆525能够在夹具安装板511上的螺母座526内上下滑动，使上升降板521及下升降板522能够相对于夹具安装板511上下滑动，进而带动夹具53沿着龙门机架50的竖直方向移动。

优选地，烘干模组6设置于龙门机架50内并置于龙门机械手下方，该烘干模组6包括平台安装架60以及依次设置于所述平台安装架上的多个干燥箱61。本实施例中干燥箱61的数量为三个，且每个干燥箱61首尾依次相连。具体地，该干燥箱61中空的箱体结构，干燥箱61内部设有用于加热干燥电池的炉室62，炉室62上方开口且开口处设有用于密封炉室62的炉门63；炉室62底部设有发热板(图未示)，发热板用于对炉室62内的电池进行加热干燥。

进一步地，平台安装架60侧边设有用于控制炉门63打开或闭合的炉门平移组件65以及炉门升降组件66，炉门平移组件65包括垂直安装板651、垂直伺服电机652以及两个炉门直线导轨653；两个炉门直线导轨653以上下平行的方式设置于平台安装架60的侧边，且两个炉门直线导轨653上设有多个滑块，垂直安装板651固定安装于两个炉门直线导轨653的滑块上并可沿炉门直线导轨653滑动。垂直伺服电机652固定安装于垂直安装板651上，且平移伺服电机652的输出轴设有齿轮654，与该平移伺服电机652相邻的炉门直线导轨653设有对应齿轮654的齿条655，齿条655与齿轮654相互啮合连接。即垂直安装板651上的垂直伺服电机652转动时，垂直伺服电机652上的齿轮654与炉门直线导轨653上的齿条655啮合传动，使得垂直安装板651能够在炉门直线导轨653上水平往复移动。

进一步地，炉门升降组件66包括炉门升降板661、炉门升降电机662、炉门升降丝杆663、炉门升降螺母座664以及两个炉门升降导轨665。更详细地，炉门升降电机662及两个炉门升降导轨665垂直安装于垂直安装板661上，两个炉门升降导轨665设设有多个滑块。其中，炉门升降丝杆663通过联轴器与炉门升降电机662连接，炉门升降螺母座664设置于炉门升降丝杆663上并可沿炉门升降丝杆663上下移动。炉门升降板661固定安装于炉门升降螺母座664及炉门升降导轨665的滑块上；即炉门升降电机662驱动炉门升降丝杆663转动时，炉门升降螺母座664沿炉门升降丝杆663上下移动，进而带动炉门升降板661上下移动。

进一步地，炉门升降板661的侧壁设有向炉室62延伸的炉门连接臂666，炉门连接臂666以悬置的方式安装于炉室61的上方，且该炉门连接臂666上设有密封炉室的炉门63。也就是说，炉门升降电机662驱动炉门升降丝杆663转动时，炉门升降螺母座664沿炉门升降丝杆663移动并带动与其固定连接的炉门升降板661上下移动，同时能够得炉门连接臂666向上提升或向下放置炉门63，进而打开或关闭炉室61。通过上述控制炉门63开启的方式不仅省去大量的人力，同时可以有效提高作业效率，保证电池烘烤干燥的质量。

为了方便炉门连接臂666打开或关闭炉门63，在炉门连接臂666下端面设有插块(图未示)，炉门63上端面设有与插块配合连接的定位挂钩64，即炉门连接臂666上的插块能够插入到炉门63的定位挂钩64内。当需要打开炉门63时，炉门连接臂666上的插块能够插入到炉门63的定位挂钩64内使其与炉门63固定对接，进而向上提升打开炉门63。当需要关闭炉门63时，将炉门连接臂666上的插块从炉门63的定位挂钩64分离即可关闭炉门63。并且，通过重复上述操作可打开或关闭不同干燥箱61的炉门63，这样能够省去大量的人力，有效提高作业效率。

优选地，下料模组7包括底座、安装架以及设置于安装架上并可在安装架上移动下料机械手，该下料模组7用于将干燥完成后的电池搬运至下一道工序，由于下料模组7的结构与上料模组2结构相同，这里就不一一累叙。

优选地，上料模组2位于电池来料传输模组1的一侧还设有扫码装置(图未示)，扫码装置用于对每一个电池进行扫码，从而记录每一个电池的信息，有利于控制系统对锂电池后续的检查追踪。

本实用新型通过模块化的结构设计，不仅能够有效提高电池的烘干效率和烘干质量，降低生产成本，而且，能够在不增加厂房面积的情况下，实现自动化流水线作业。

以上所述仅为本专利优选实施方式，并非限制本专利范围，凡是利用说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接运用在其它相关的技术领域，均属于本专利保护范围。以上所述仅为本专利优选实施方式，并非限制本专利范围，凡是利用说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接运用在其它相关的技术领域，均属于本专利保护范围。