一种半自动贴膜机及贴膜方法与流程

本发明涉及新能源电池、新能源汽车领域，具体涉及一种半自动贴膜机及贴膜方法。

背景技术：

目前，锂离子电池传统贴膜方式为，需要人工将膜进行裁剪，再贴在电池的表面，气泡多，效率低，不能满足锂电池的批量生产需求。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种半自动贴膜机及贴膜方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种半自动贴膜机，包括机架、送膜装置和压膜装置，所述送膜装置和压膜装置均安装在所述机架上，所述压膜装置和所述送膜装置之间的机架上预留有用于可拆卸安装工装夹具的包膜区，所述送膜装置将包装膜向前输送至所述包膜区上方并通过所述压膜装置将包装膜压紧固定在位于工装夹具内的物品外侧壁上。

本发明的有益效果是：本发明的半自动贴膜机，可以实现快速、准确的完成待包装物品的贴膜包装，而且包膜区的设置，可以快速更换各种型号的工装夹具。例如，待包装物品为电池，包膜区可以实现快速更换各种电池型号的工装夹具。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述压膜装置包括压膜气缸和压膜组件，所述压膜气缸安装在所述机架上，所述压膜组件下端安装在所述压膜气缸的驱动端，所述压膜组件在所述压膜气缸的驱动下在所述包膜区水平往复运动。

采用上述进一步方案的有益效果是：压膜气缸和压膜组件的设置，当工装夹具上平铺有待包装物品时，可以通过压膜气缸带动压膜组件运动，实现对待包装物品上表面包装膜的抹平。

进一步，所述压膜组件包括第一压辊和支架，所述支架下端固定在所述压膜气缸的驱动端，所述支架中部设有用于包膜区内工装夹具穿过的通道，所述第一压辊两端分别安装在所述支架上端。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置第一压辊，可以实现待包装物品上表面的滚动抹平。

进一步，所述支架上端分别设有至少两个滑孔，所述第一压辊的两端分别可上下滑动的设置在所述滑孔内，所述滑孔内安装有压簧，所述压簧的上端连接在所述滑孔上端内侧壁上，下端连接在所述第一压辊的端部上。

采用上述进一步方案的有益效果是：在支架上设置滑孔，将第一压辊两端通过压簧安装在滑孔内，只要调节压簧的压缩量就可以产生不同的压力，以使第一压辊对待包装物品上表面的压力更适合，包装膜的抹平效果更好，方便操作，同时该结构合理，刚度也得到了有效提高。

进一步，所述压膜装置还包括导轨，所述导轨沿所述压膜组件的运动方向水平设置在所述机架上，所述压膜组件上设有与所述导轨适配的滑槽，所述压膜组件通过所述滑槽滑动设置在所述导轨上。

采用上述进一步方案的有益效果是：在机架上设置导轨，可以为压膜组件的往复运动进行导向，使压膜装置对待包装物品上表面包装膜的抹平过程更加稳定。

进一步，所述压膜装置还包括第二压辊，所述第二压辊可翻转的安装在所述机架上且向下翻转后位于所述送膜装置出膜端的前侧。

采用上述进一步方案的有益效果是：在机架上转动安装第二压辊，通过第二压辊可以实现对待包装物品其他侧面包装膜的贴附抹平。

进一步，所述送膜装置包括安装在机架上并沿送膜方向依次排布的送膜辊、从动辊和导向辊，所述送膜辊上的包装膜经从动辊和导向辊从所述送膜装置前侧的出膜端导出。

采用上述进一步方案的有益效果是：送膜辊、从动辊和导向辊的设置，可以实现包装膜的依次顺序传送和导向，使出膜稳定均匀。

进一步，所述送膜装置还包括配重辊、定位辊和定位气缸，所述配重辊可上下滑动的设置在机架上并位于所述送膜辊和所述从动辊之间，所述导向辊为两个且水平并排布置，所述定位辊位于两个导向辊之间区域的上方，所述定位气缸与所述定位辊连接并驱动所述定位辊上下移动以对两个所述导向辊之间的包装膜压紧定位。

采用上述进一步方案的有益效果是：配重辊、定位辊和定位气缸的设置，当贴膜完成后，将包装膜切断时，先通过定位气缸驱动定位辊对包装膜进行下压定位，防止配重辊持续下行而使出膜端的包装膜回流。

进一步，所述包膜区内设有与之匹配的工装夹具，所述工装夹具底部限位卡接在所述包膜区底部，所述工装夹具上表面设有与物品外表面形状相配合的中间平台、斜槽和水平槽。

采用上述进一步方案的有益效果是：在工装夹具卡接在包膜区的底部，防止在压膜过程中，工装夹具发生晃动；并在工装夹具的上表面分别设置中间平台、斜槽和水平槽，在对待包装物品不同侧面进行抹平时，可以对待包装物品进行有效的夹持定位。

一种采用上述半自动贴膜机进行贴膜的方法，包括以下步骤：

s1，在包膜区装入工装夹具，并在工装夹具的斜槽内倾斜放入与之适配的待包装物品；

s2，打开送膜装置，送膜装置将包装膜传送至出膜端，然后手动拉住包装膜，将包装膜的端部贴附在待包装物品上端的第一边沿上，并抹平；

s3，然后将待包装物品放入到工装夹具的中间平台上，手动向后下方拉包装膜，使待包装物品平躺在所述中间平台上，此时待包装物品上方的包装膜倾斜设置在待包装物品的上方；

s4，启动压膜装置，使压膜装置的一部分在待包装物品的上方往复运动，将包装膜贴附在待包装物品的第一面上，再将压膜装置从所述待包装物品的第一面上移走；

s5，然后将待包装物品从所述中间平台上取出，将所述第一边沿放入到所述工装夹具的水平槽内，采用压膜装置将送膜装置出膜端的包装膜滚平贴附在所述待包装物品上与所述第一边沿相对的第二边沿上；

s6，将待包装物品再翻转使其第一面接触所述中间平台放置，重复s4，最终将包装膜贴附在待包装物品上与所述第一面相对的第二面上；

s7，将包装膜划断，取出待包装物品，将剩余的包装膜抹平即可。

本发明的有益效果是：本发明的贴膜方法，采用传统的u型包贴方式，可以适用于不同规格的电池包膜，操作简单、维护成本低、贴膜效率高，贴膜一致性好。

附图说明

图1为本发明的半自动贴膜机的立体结构示意图；

图2为本发明的半自动贴膜机的主视结构示意图；

图3为本发明的半自动贴膜机的俯视结构示意图；

图4为本发明的半自动贴膜机的原理结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、机架；11、包膜区；12、导向条；13、竖直孔；14、滑道；

2、送膜装置；21、送膜辊；211、电机；22、从动辊；23、导向辊；24、配重辊；241、导向块；25、定位辊；26、定位气缸；

3、压膜装置；31、压膜气缸；32、第一压辊；321、滑块；33、支架；331、滑孔；332、压簧；333、竖直连接板；334、水平连接板；34、导轨；341、限位部；35、第二压辊；36、第二压辊支架；361、操作手柄；

4、工装夹具；41、中间平台；411、卡接边；42、斜槽；43、水平槽；

5、包装膜；6、电池。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1

如图1-图4所示，本实施例的一种半自动贴膜机，包括机架1、送膜装置2和压膜装置3，所述送膜装置2和压膜装置3均可拆卸安装在所述机架1上，所述压膜装置3和所述送膜装置2之间的机架1上预留有用于安装工装夹具4的包膜区11，所述送膜装置2将包装膜5向前输送至所述包膜区11上方并通过所述压膜装置3将包装膜压紧固定在位于工装夹具4内的待包装物品外侧壁上。

其中，本实施例中的待包装物品为任意大小的立方体结构，例如新能源电池、包装盒、工具箱等。本实施例在描述半自动贴膜机的结构和原理时，以用在新能源汽车电池包中的电池6为例进行描述。用在新能源汽车电池包中的电池6一般是扁平的立方体结构，本实施例在描述时，定义电池6的面积最大的两个面分别为第一面和第二面，其余的四个面中相对的两个面分别为第一边沿和第二边沿，由于其余的两个面在一个包膜过程中不进行包覆，这里不再对其进行定义。

而且本实施例的包装膜实际上就是用来包装电池6的胶带。采用本实施例的半自动贴膜机在对电池6进行包装的时候，相当于在电池6外缠了一圈胶带。而且包装膜5优选采用胶带、pi膜等。

本实施例的半自动贴膜机，可以实现快速、准确的完成待包装物品的贴膜包装，而且包膜区的设置，可以快速更换各种型号的工装夹具。例如，待包装物品为电池，包膜区可以实现快速更换各种电池型号的工装夹具。

如图1、图2、图4所示，本实施例的所述压膜装置3包括压膜气缸31和压膜组件，所述压膜气缸31安装在所述机架1上，所述压膜组件下端安装在所述压膜气缸31的驱动端，所述压膜组件在所述压膜气缸31的驱动下在所述包膜区11水平往复运动。压膜气缸和压膜组件的设置，当工装夹具上平铺有待包装物品时，可以通过压膜气缸带动压膜组件运动，实现对待包装物品上表面包装膜的抹平。

如图1、图2、图4所示，本实施例的所述压膜组件包括第一压辊32和支架33，所述支架33下端固定在所述压膜气缸31的驱动端，所述支架1中部设有用于包膜区11内工装夹具4穿过的通道，所述第一压辊32两端分别安装在所述支架1上端。通过设置第一压辊，可以实现待包装物品上表面的滚动抹平。

如图1-图4所示，本实施例的所述支架33上端分别设有至少两个滑孔331，所述第一压辊32的两端分别可上下滑动的设置在所述滑孔331内，所述滑孔331内安装有压簧332，所述压簧332的上端连接在所述滑孔331上端内侧壁上，下端连接在所述第一压辊32的端部上。在支架上设置滑孔，将第一压辊两端通过压簧安装在滑孔内，只要调节压簧的压缩量就可以产生不同的压力，以使第一压辊对待包装物品上表面的压力更适合，包装膜的抹平效果更好，方便操作，同时该结构合理，刚度也得到了有效提高。

如图1、图2、图4所示，本实施例的所述压膜装置3还包括导轨34，所述导轨34沿所述压膜组件的运动方向水平设置在所述机架1上，所述压膜组件上设有与所述导轨34适配的滑槽，所述压膜组件通过所述滑槽滑动设置在所述导轨34上。在机架上设置导轨，可以为压膜组件的往复运动进行导向，使压膜装置对待包装物品上表面包装膜的抹平过程更加稳定。

其中，所述导轨34的两端设有限位部341，防止压膜组件滑出导轨34，也使压膜组件在限定区域进行滑动，以对待包装物品表面进行有效抹平。

本实施例支架的一个具体方案为，所述压膜气缸31为两个，所述机架1上设有两个均沿前后方向延伸的滑道14，所述支架33包括两根竖直连接板333和一个水平连接板334，两根所述竖直连接板333之间形成用于包膜区11内工装夹具4穿过的通道；两个竖直连接板333分别竖直穿过两个滑道14且下端分别固定在位于所述机架1下方的两个压膜气缸31的驱动端上，上端分别与所述水平连接板334的两端固定连接。两个竖直连接板333的上端各开设有一滑孔331，所述第一压辊32两端分别通过一滑块321滑动设置在所述滑孔331内，所述滑块321的上端与所述水平连接板334的下表面之间分别固定所述压簧332的两端。这样可以通过调节压簧的压缩量，来调整第一压辊在压膜气缸带动下往复运动时作用在电池宽面上的作用力。

如图1、图2、图4所示，本实施例的所述包膜区11内设有与之匹配的工装夹具4，所述工装夹具4底部限位卡接在所述包膜区11底部，所述工装夹具4上设有与物品外表面形状相配合的多种槽，工装夹具4可以通过这些槽来对物品进行卡接定位；本实施例的一个优选方案为，所述工装夹具4上表面设有与物品外表面形状相配合的中间平台41、斜槽42和水平槽43。在工装夹具卡接在包膜区的底部，防止在压膜过程中，工装夹具发生晃动；并在工装夹具的上表面分别设置中间平台、斜槽和水平槽，在对待包装物品不同侧面进行抹平时，可以对待包装物品进行有效的夹持定位。

需要说明的是，本实施例的斜槽42是指底部向包装膜5输送方向倾斜的槽，即斜槽42的开口朝向所述包装膜5输送方向的斜上方设置，通过设置斜槽，方便人工将包装膜5端部抹平粘贴在电池的第一边沿上。

其中，本实施例中的工装夹具4底部设有限位柱，包膜区11底部设有限位孔，工装夹具4通过限位柱限位安装在包膜区44底部的限位孔内。包膜区44的前后距离与所述工装夹具4前后长度相适配，而且工装夹具4上的水平槽43位于斜槽42的前侧，中间平台41位于斜槽42的前侧。水平槽43和斜槽42均沿垂直于所述包装膜5的出膜方向延伸。而中间平台41的尺寸大于水平槽43和斜槽42的尺寸。而且斜槽42、水平槽43的一端与外部连通，另一端为封闭结构，中间平台41的一侧设有卡接边411，这样当电池6放在斜槽42或水平槽43或中间平台41内时，可以准确的定位，不需要再进行人工调整电池的位置以适应送膜装置出膜端输送的包装膜能够刚好均匀延伸到电池两侧的边缘上。

如图1、图2、图4所示，本实施例的所述压膜装置3还包括第二压辊35，所述第二压辊35可翻转的安装在所述机架1上且向下翻转后位于所述送膜装置2出膜端的前侧。在机架上转动安装第二压辊，通过第二压辊可以实现对待包装物品其他侧面包装膜的贴附抹平。

其中，第二压辊32通过第二压辊支架36转动连接在机架1上，第二压辊支架36呈l型，第二压辊支架36一端转动连接在机架1上，另一端与所述第二压辊35的两端转动连接。所述第二压辊支架36两端的外侧各设有一个操作手柄361，可以通过操作手柄361将第二压辊支架36向下或向上翻转，当第二压辊支架36向下翻转时，可以实现对竖直放置在水平槽43内的电池6的第二边沿进行滚压，将包装膜5贴附在电池6的第二边沿上。这就需要对第二压辊支架36的尺寸以及工装夹具4上斜槽42的深度进行合理设定，使第二压辊支架36在向下翻转的时候，刚好能够与竖直设置在水平槽43内电池6的第二边沿接触并滚压。

如图4所示，本实施例的所述送膜装置2包括安装在机架1上并沿送膜方向依次排布的送膜辊21、从动辊22和导向辊23，所述送膜辊21上的包装膜5经从动辊22和导向辊23从所述送膜装置2前侧的出膜端导出。送膜辊、从动辊和导向辊的设置，可以实现包装膜的依次顺序传送和导向，使出膜稳定均匀。

其中，需要说明的是，本实施例中的送膜辊21为胀紧辊，可先将包装膜5卷套设在胀紧辊上，然后控制胀紧辊胀紧实现对包装膜卷的胀紧定位，使包装膜卷能够随胀紧辊转动。而且胀紧辊通过一电机驱动自身转动实现送膜。

如图4所示，本实施例的从动辊22为两个且上下错位布置。所述导向辊23位于两个从动辊22之间且位于第二压辊35的后侧。

如图4所示，本实施例的所述送膜装置2还包括配重辊24、定位辊25和定位气缸26，所述配重辊24可上下滑动的设置在机架1上并位于所述送膜辊21和所述从动辊22之间，所述导向辊23为两个且水平并排布置，所述定位辊25位于两个导向辊23之间区域的上方，所述定位气缸26与所述定位辊25连接并驱动所述定位辊25上下移动以对两个所述导向辊23之间的包装膜5压紧定位。配重辊、定位辊和定位气缸的设置，当贴膜完成后，将包装膜5切断时，先通过定位气缸驱动定位辊对包装膜5进行下压定位，防止配重辊持续下行而使出膜端的包装膜回流。

其中，所述机架1上设有两个竖直孔13，所述竖直孔13的一侧设有一竖直布置的导向条12，导向条12的上端位于所述竖直孔13的上方，所述导向条12的下端位于所述竖直孔13的下方。所述配重辊24的两端分别从所述竖直孔13穿出，所述配重辊24的两端各安装有一导向块241，所述导向块241滑动连接在所述导向条12上，配重辊24可在自身重力作用下沿导向条12上下滑动。

如图1-图4所示，本实施例中的送膜辊21、从动辊22、导向辊23、配重辊24、定位辊25、第一压辊32、第二压辊35等都是相互平行设置，且都是沿垂直于包装膜5的传输方向的方向安装排布的，采用的结构也是本领域常用的辊结构。

本实施例的半自动贴膜机的使用过程为，先将工装夹具4定位安装在包膜区11内，然后将电池6竖直放入斜槽42内，启动胀紧辊上的电机211实现送膜，然后手动将包装膜5送到导向辊23前端的出膜端时，人工将包装膜5的端部粘贴在斜槽42内电池6上端的窄边上，由于电池6在斜槽42内倾斜放置，人工拉动包装膜5在电池6在窄边上粘贴时也是倾斜拉动粘贴，因此，人工很容易将包装膜5抹平粘贴在电池6的窄边上；然后再向前翻转电池6，并将电池6放入到工装夹具4的中间平台41上，此时包装膜5倾斜设置在电池6第一面的上方，启动压膜气缸31，压膜气缸31带动支架33向后移动，支架33上第一压辊32在工装夹具4上表面向后移动来将倾斜设置在电池6第一面上方的包装膜5抹平粘贴在电池6的第一面上；然后使压膜气缸31向前移动回位，第一面上包装膜5贴附完成。然后再人工将电池竖立起来，使电池6的第一边沿插入到工装夹具4的水平槽43内，此时包装膜5倾斜设置在电池6第二边沿的上方，然后人工扳动第二压辊支架36，使第二压辊支架36上的第二压辊35翻转下来刚好将第二边沿上方的包装膜5抹平粘贴在电池6的第二边沿上即可。最后再向前翻转电池6，使电池6平躺在工装夹具4的中间平台41，重复操作压膜气缸31，实现对电池6另一个第二面上包装膜5的抹平粘贴。然后操作定位气缸26，使定位气缸26驱动定位辊25下压，使定位辊25将包装膜5暂时下压固定在两个导向辊23之间(由于包装膜5在传输过程中，包装膜5的下表面是有粘性的，包装膜5暂时被定位辊25定位在两个导向辊23之间防止回流)，再用小刀沿着工装夹具4上的细槽将包装膜划断，将电池6上剩余的包装膜抹平即可。

实施例2

如图4所示，本实施例的一种采用上述半自动贴膜机进行贴膜的方法，包括以下步骤：

s1，在包膜区装入工装夹具，并在工装夹具的斜槽内倾斜放入与之适配的待包装物品；

s2，打开送膜装置，送膜装置将包装膜传送至出膜端，然后手动拉住包装膜，将包装膜的端部贴附在待包装物品上端的第一边沿上，并抹平；

s3，然后将待包装物品放入到工装夹具的中间平台上，手动向前下方拉包装膜，使待包装物品平躺在所述中间平台上，此时待包装物品上方的包装膜倾斜设置在待包装物品的上方；(此时，为了避免包装膜回流，用手按压包装膜，使包装膜暂时贴附在送膜装置的出膜端上。)

s4，启动压膜装置，使压膜装置的一部分在待包装物品的上方往复运动，将包装膜贴附在待包装物品的第一面上，再将压膜装置从所述待包装物品的第一面上移走；

s5，然后将待包装物品从所述中间平台上取出，将所述第一边沿放入到所述工装夹具的水平槽内，采用压膜装置将送膜装置出膜端的包装膜滚平贴附在所述待包装物品上与第一边沿相对的第二边沿上；

s6，将待包装物品再翻转使其第一面接触所述中间平台放置，(此时，为了避免包装膜回流，用手按压包装膜，使包装膜暂时贴附在送膜装置的出膜端上。)重复s4，最终将包装膜贴附在待包装物品上与第一面相对的第二面上；

s7，将包装膜划断，取出待包装物品，将剩余的包装膜抹平即可。

如实施例1所示，本实施例中的待包装物品为任意长方体结构的物品。

本实施例的贴膜方法，采用传统的u型包贴方式，可以适用于不同规格的电池包膜，操作简单、维护成本低、贴膜效率高，贴膜一致性好。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。