一种电池装配线的制作方法

本发明涉及电池组装设备技术领域，具体涉及一种全自动电池装配线。

背景技术：

电池是现在常用的一种供电机构，例如电动车、电动汽车等工具、设备上均需要电池，通常单个电芯电压、电容量不能满足使用要求，因此需要将多个电芯组装成电池，也即是动力电池。

动力电池通过垫片、卷绕方式形成的电芯需要进行冷热压、a半电芯和b半电芯合芯贴胶、电芯极耳预焊、电芯极耳终焊和电芯贴胶扣保持架等多道工序。目前动力电池在生产过程中各道工序分别是在一台或两台单独的设备上完成，而完成后的半成品需要人工搬运到下一工序的生产设备，以完成下一工序的生产。

生产一个产品需要多套生产设备、较多的一线员工配合完成，生产效率低下，不利于提高企业的生产产能，不能满足动力电池的生产需求，而且占用了较多的生产空间，提高了企业的生产成本。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题是提供一种电池组装设备实现电池的自动化组装生产。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种电池装配线，包括依次连接的堆叠设备、组件连接设备、配对连接设备、顶盖连接设备、合芯贴胶设备、绝缘包装设备和外壳组装设备；所述的堆叠设备将多个电芯单体堆叠成电芯组件并固定连接，所述的组件连接设备将电芯组件的极耳电性连接，所述的配对连接设备将两个电芯组件配对并将极耳电性对应连接形成配对体，所述的顶盖连接设备将电池顶盖与配对体电性连接，所述的合芯贴胶设备将配对体整形处理，所述的绝缘包装设备在配对体外围进行绝缘包装，所述的外壳组装设备将配对体与外壳组装。

进一步地，还包括输送对接设备和缓存检测设备，所述的输送对接设备设置在缓存检测设备前侧，所述的输送对接设备将叠料分成电芯单体；所述的缓存检测设备连接在堆叠设备前侧，所述的缓存检测设备包括上料机械手、缓存拉带、正反检测机、外形尺寸检测机、x-ray检测机和出料机械手，所述的上料机械手和出料机械手分别设置在缓存拉带的前端和后端，所述的正反检测机、外形尺寸检测机和x-ray检测机依次沿缓存拉带设置。

进一步地，所述的堆叠设备包括堆叠上料机械手、堆叠拉带、堆叠机械手、组件贴胶机和堆叠下料机械手，所述的堆叠上料机械手、堆叠下料机械手分别设置在堆叠拉带的前端和后端，所述的堆叠机械手和组件贴胶机依次设置在堆叠拉带上。

进一步地，所述的组件连接设备包括组件输送拉带、组件输送机械手、焊接转盘、铜极保护片上料机、铜极预焊机、铝极保护片上料机、铝极预焊机、极耳裁切机和高压检测机，所述的组件输送机械手设置在焊接转盘和组件输送拉带之间，所述的组件输送拉带两侧分别设置有上、下料机械手，所述的铜极保护片上料机、铜极预焊机、铝极保护片上料机、铝极预焊机、极耳裁切机和高压检测机依次设置在焊接转盘周围。

进一步地，所述的配对连接设备包括通过拉带依次连接的配对机械手、连接片上料机、保护片上料机、保护盖上料机、铜极终焊机、铝极终焊机、焊印检测机和焊印贴胶机。

进一步地，所述的顶盖连接设备包括顶盖上料系统、顶盖焊接转盘、配对体上料机械手、顶盖焊接机、焊后除尘机和焊后下料机械手，所述的顶盖上料系统、配对体上料机械手、顶盖焊接机、焊后除尘机和焊后下料机械手依次连接在顶盖焊接转盘周围。

进一步地，所述的合芯贴胶设备包括合芯上料机构、保护胶粘贴机、合芯机、固定胶粘贴机、合芯下料机构和多个中转机构，所述的合芯上料机构、保护胶粘贴机、合芯机、固定胶粘贴机、合芯下料机构依次通过中转机构连接。

进一步地，所述的绝缘包装设备包括依次连接的包装上料机械手、包装除尘机构、底托片上料机构、绝缘片上料机构、绝缘片底托片热熔机、包装中转机构、热熔粘接机、包装贴固定胶设备、包装出料机构。

进一步地，所述的外壳组装设备包括依次连接的入壳机构、点焊机构和满焊机构。

进一步地，还包括密封检测设备，所述的密封检测设备包括依次连接的检测上料机、氦检机和检测出料机。

本发明实现的有益效果主要有以下几点：提供了一种包括依次连接的输送对接设备、缓存检测设备、堆叠设备、组件连接设备、配对连接设备、顶盖连接设备、合芯贴胶设备、绝缘包装设备、外壳组装设备和密封性检测设备的电池组装线，实现了电池的自动化组装，提高了工作效率，可以降低生产成本。

附图说明

图1为本发明实施例一中电池装配线的整体结构示意图；

图2为本发明实施例一中电池装配线的输送对接设备的结构示意图；

图3为本发明实施例一中电池装配线的缓存检测设备的结构示意图；

图4为本发明实施例一中电池装配线的堆叠设备的结构示意图；

图5为本发明实施例一中电池装配线的组件连接设备的结构示意图；

图6为本发明实施例一中电池装配线的配对连接设备的结构示意图；

图7为本发明实施例一中电池装配线的顶盖连接设备的结构示意图；

图8为本发明实施例一中电池装配线的合芯贴胶设备的结构示意图；

图9为本发明实施例一中电池装配线的绝缘包装设备的结构示意图；

图10为本发明实施例一中电池装配线的入壳机构的结构示意图；

图11为本发明实施例一中电池装配线的点焊机构的结构示意图；

图12为本发明实施例一中电池装配线的满焊机构的结构示意图；

图13为本发明实施例一中电池装配线的密封检测设备的结构示意图。

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的；相同或相似的标号对应相同或相似的部件；附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图以及实施例对本发明进行进一步详细描述。

实施例一

参阅图1~13，一种电池装配线，其特征在于：包括依次连接的输送对接设备01、缓存检测设备02、堆叠设备03、组件连接设备04、配对连接设备05、顶盖连接设备06、合芯贴胶设备07、绝缘包装设备08、外壳组装设备09和密封性检测设备10；所述的输送对接设备01与电芯单体上料设备对接，所述的缓存检测设备02检测并缓存电芯单体，所述的堆叠设备03将多个电芯单体堆叠成电芯组件并固定连接，所述的组件连接设备04将电芯组件的极耳电性连接，所述的配对连接设备05将两个电芯组件配对并将极耳电性对应连接形成配对体，所述的顶盖连接设备06将电池顶盖与配对体电性连接，所述的合芯贴胶设备07将配对体整形处理，所述的绝缘包装设备08在配对体外围进行绝缘包装，所述的外壳组装设备09将配对体与外壳组装，所述的密封性检测设备10检测成品电池的密封性。所述的输送对接设备01、缓存检测设备02、堆叠设备03、组件连接设备04、配对连接设备05、顶盖连接设备06、合芯贴胶设备07、绝缘包装设备08、外壳组装设备09和密封性检测设备10之间可以通过机械手、拉带或两者结构的方式连接。

参阅图2，电池装配线还包括输送对接设备01，所述的输送对接设备01设置在缓存检测设备02前侧，所述的输送对接设备01将叠料分成电芯单体，所述的输送对接设备01可以设置第一输送拉带011、第二输送拉带012和输送机械手013，输送机械手013连接第一输送拉带011和第二输送拉带012，第一输送拉带011输送叠料，输送机械手013依次将第一输送拉带011上的叠料单个取出放置到第二输送拉带012上的托盘内形成电芯单体。所述的第一输送拉带011和第二输送拉带012均为回流拉带，可以将托盘回流循环使用。

参阅图3，电池装配线还包括缓存检测设备02，所述的缓存检测设备02连接在堆叠设备03前面、输送对接设备01的后面，所述的检测设备02与堆叠设备03可以通过拉带连接，拉带将检测设备02检测正常的电芯单体送入到堆叠设备03。所述的缓存检测设备02包括上料机械手021、缓存拉带022、正反检测机023、外形尺寸检测机024、x-ray检测机025和出料机械手026，所述的上料机械手021和出料机械手026分别设置在缓存拉带022的前端和后端，所述的正反检测机023、外形尺寸检测机024和x-ray检测机025依次沿缓存拉带022设置。所述的外形尺寸检测机024、x-ray检测机025旁还可以设置于缓存拉带022并列的辅助拉带与机械手，来将检测不良的电芯缓存送出。所述的缓存拉带022为三层设置的拉带，最上面一层用作输送，下面两层用作缓存，三层之间可以通过升降机构来转移。

参阅图3，工作时通过上料机械手021将电芯从输送对接设备01将电芯单体取出连放置到缓存拉带022的托盘上，缓存拉带022将电芯单体依次送到正反检测机023、外形尺寸检测机024、x-ray检测机025进行检测，正反检测机023通过扫描来识别电芯的正反，所述的外形尺寸检测机024通过ccd相机、位移传感器等来识别电芯单体的外形、尺寸是否正常，x-ray检测机025检测电芯的对齐度，各项检测均正常的电芯单体经出料机械手026送到堆叠设备03。

参阅图4，所述的堆叠设备03包括堆叠上料机械手031、堆叠拉带032、堆叠机械手033、组件贴胶机034和堆叠下料机械手035，所述的堆叠上料机械手031、堆叠下料机械手035分别设置在堆叠拉带032的前端和后端，所述的堆叠机械手033和组件贴胶机034依次设置在堆叠拉带032上。所述的堆叠拉带032为多层缓存拉带且可以回流，根据场地需要，在场地局限时，堆叠拉带032可以设置两个来减少空间占用，两个拉带之间通过中转机械手连接。所述的堆叠机械手033将多个电芯单体堆叠成电芯组件，具体电芯组件中电芯单体的数量根据需要设置，通常为两个电芯单体堆叠成电芯组件，堆叠工位处还设置有扫码设备，扫码电芯确定无误后再进行堆叠。组件贴胶机034可以设置多个，分别用于电芯组件的两侧、顶部、四角的包胶，从而将两个电芯机械固定一起。从而通过堆叠设备03可以将两个电芯单体堆叠成电芯组件，并可以进行粘胶固定。堆叠拉带032的堆叠工位和贴胶工位也可以设置机械手与拉带配合的不良品缓冲下料机构，另外堆叠下料机械手035后侧还可设置缓存拉带来将后段工序来不及加工的电芯组件先缓存。

参阅图5，所述的组件连接设备04包括组件输送拉带041、组件输送机械手042、焊接转盘043、铜极保护片上料机044、铜极预焊机045、铝极保护片上料机046、铝极预焊机047和高压检测机48，所述的组件输送机械手042设置在焊接转盘043和组件输送拉带041之间，所述的组件输送拉带041两侧分别设置有上、下料机械手，所述的铜极保护片上料机044、铜极预焊机045、铝极保护片上料机046、铝极预焊机047极耳裁切机048和高压检测机049依次设置在焊接转盘043周围。组件输送拉带041用于焊接前、焊接后的电芯组件的输送和缓存，组件输送拉带041两侧设置上下料机械手进行上下料，所述的组件输送机械手042将电芯组件从组件输送拉带041输送至转盘，该工位还设置有极耳整形设备来进行焊接前的整形，所述的铜极保护片上料机044、铝极保护片上料机046可以采用振动盘配合直线送料器，所述的铜极预焊机045和铝极预焊机047可以采用超声焊接机。从而可以通过组件连接设备04将电芯组件的两个电芯的铜极、铝极分别对应焊接，并进行检测。

参阅图6，所述的配对连接设备05包括通过拉带依次连接的配对机械手051、连接片上料机052、保护片上料机053、保护盖上料机054、铜极终焊机055、铝极终焊机056、焊印检测机057和焊印贴胶机058。根据需要还可在配对机械手051前面设置翻转机械手来调节电芯组件的位置，在配对机械手051后设置切离机构来将电芯组件与配对机械手切离。连接片上料机052、保护片上料机053均可采用振动盘与直线送料器，所述的连接片上料机052、保护片上料机053分别上料到两个配对的电芯组件的极耳连接处，以备后续将两个电芯组件的铜、铝极分别焊机起来。所述的保护盖上料机054通常采用机械手，在保护盖的保护下完成两个电芯组件的铜、铝极的焊接，之后取出保护盖。所述的铜极终焊机055、铝极终焊机056可以采用超声焊接机。焊印检测机057可以采用ccd相机来检测铜、铝极连接的焊印。所述的焊印贴胶机058对检测正常的焊印贴胶保护。另外可设置配对体出料机械手059将焊印贴胶后的电芯配对体出料。

参阅图7，所述的顶盖连接设备06包括顶盖上料系统061、顶盖焊接转盘062、配对体上料机械手063、顶盖焊接机064、焊后除尘机065和焊后下料机械手066，所述的顶盖上料系统061、配对体上料机械手063、顶盖焊接机064、焊后除尘机065和焊后下料机械手066依次连接在顶盖焊接转盘062周围。顶盖上料系统061可以设置转盘系统，转盘周围设置顶盖上料机械手配合上料小车进行顶盖上料、设置打码机为电池顶盖打码以便识别、设置中转机械手与顶盖焊接转盘062连接将打码后的电池顶盖转移到顶盖焊接转盘062上、设置缓存拉带来缓冲送出上料异常的电池顶盖。顶盖焊接转盘062周围还可以设置焊接保护盖上料机构067、焊接保护盖下料机构068和顶盖焊印检测机构069。从而在顶盖焊接转盘062周围，依次完成电池盖板的上料、配对体的上料、焊接保护盖板的上料、电池盖板与配对体的焊接、焊接保护盖板的下料、焊接后的除尘、焊印的检测、焊接后的下料，最终在顶盖连接设备06上完成电池顶盖的焊接。

参阅图8，所述的合芯贴胶设备07包括合芯上料机构071、保护胶粘贴机072、合芯机073、固定胶粘贴机074、合芯下料机构075和多个中转机构076，所述的合芯上料机构071、保护胶粘贴机072、合芯机073、固定胶粘贴机074、合芯下料机构075依次通过中转机构076连接。所述的合芯上料机构071可以采用拉带与机械手配合实现；所述的保护胶粘贴机072可以设置两台，分别用于贴高温保护胶和常温保护胶；所述的固定胶粘贴机074可以设置三台，分别用于粘贴配对体的两侧和底部；所述的合芯机073将相对位置连接的配对体两侧的电芯组件叠合；所述的中转机构076可以采用机械手，并可以通过机械手实现翻转；所述的合芯下料机构075可以采用拉带。从而通过合芯贴胶设备07可以依次完成在焊印贴高温保护胶、焊印贴常温保护胶、合芯、贴侧面和底面保护胶，最终完成了配对体的合芯和粘贴保护、固定。

参阅图9，所述的绝缘包装设备08包括依次连接的包装上料机械手081、包装除尘机构082、底托片上料机构083、绝缘片上料机构084、绝缘片底托片热熔机085、包装中转机构086、热熔粘接机087、包装贴固定胶设备088、包装出料机构089。所述的包装上料机械手081可以配合缓冲拉带设置，所述的包装中转机构086可以将配对体与热熔一体的绝缘片和底托片中转并贴装；所述的热熔粘接机087可以设置为通过转盘连接的四台，分别对配对体的顶部、底部、侧部的绝缘片与配对体热熔一体；所述的热熔粘接机087后面还可以设置ccd监测机构来检测热熔后的外观；包装出料机构089可以采用机械手。从而可以通过绝缘包装设备08完成合芯后的配对体的除尘、贴底托片和绝缘片、各个面的热熔粘接、粘贴固定胶，最后出料。

参阅图10~12，所述的外壳组装设备09包括依次连接的入壳机构091、点焊机构092和满焊机构093，所述的入壳机构091将包绝缘后的配对体装入电池外壳中，所述的点焊机构092将电池外壳与电池顶盖局部点焊，所述的满焊机构093将电池外壳与电池顶盖密封满焊。

参阅图10，所述的入壳机构091包括电池外壳上料机械手0911、入科配对体上料机械手0912、入壳机0913、入壳除尘机0914和入壳后出料机0915，依次完成电池外壳上料、配对体上料、配对体预装入电池外壳、除尘、出料。

参阅图11，所述的点焊机构092包括依次连接的点焊上料机0921、清洁机0922、压装机0923、定位机0924、点焊扫描机0925、预点焊机0926和出料机0927，定位机0924、点焊扫描机0925、预点焊机0926和出料机0927可以通过转盘连接，点焊上料机0921、清洁机0922、压装机0923与转盘可采用机械手连接。从而可以将初装入壳的半成品电池依次除尘、完全压装、定位、扫码、局部点焊，最后出料。

参阅图12，所述的满焊机构093包括依次连接的满焊上料机0931、满焊定位机0932、满焊机0933、短路检测机0934、ccd检测机0935、翻边辊压机0936、成品出料机0937，从而分板完成点焊后的电池半成品的扫码上料、定位、密封满焊、电极短路检测、ccd外观检测、电池翻边，最后形成电池成品出料。

参阅图13，电池装配线还包括密封检测设备10，所述的密封检测设备10包括依次连接的检测上料机101、氦检机102和检测出料机103，从而完成成品电池的上料、密封性检测和下料，输出检测正常的电池。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。