一种全自动锂电池软包装生产线的制作方法

[0001]
本实用新型涉及锂电池生产设备技术领域，具体涉及一种主要用于对锂电池铝进行软包装的设备。


背景技术：

[0002]
锂电池在许多领域都有应用，比如tws(true wireless stereo，即真正的无线立体声)锂电池。与普通蓝牙耳机相比，tws蓝牙耳机具有以下优势：真正的无线结构，完全摒弃有线烦恼，更自由的移动。使用多种方式，可以单独享用，可以共享，也可以作为两台机器使用。也就是说，tws耳机的左右耳塞可以在没有电缆连接的情况下独立工作。达到这种独立工作效果的关键就在于tws锂电池的独立供电。此类锂电池在生产过程中需要经历包装、切边、压纹、折边等工序，目前此类软包装tws锂电池包锂电池的上述加工通常采用单机实现，或者顶多一台机器具有两种功能，将多台机器组合在一起构成生产线，自动化整线集成设备较少，导致生产效率较低，生产成本较高。另外，目前的锂电池压纹设备和折边设备均存在结构复杂、成本高的缺点，而封装、切边及折边工序大多也采用一步实现，这样会造成产品的封装、切边及折边效果均比较粗糙，影响产品的品质。


技术实现要素：

[0003]
本实用新型针对现有技术存在的缺点，提供一种工艺结构排布更合理，结构模块化设计，可采用机器人取放料实现精准定位、设备产能和稳定性更高、自动化程度更高的全自动锂电池软包装生产线。
[0004]
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种全自动锂电池软包装生产线，包括有主机体、转盘、治具、封装机构、切边机构、压纹机构、折边机构和出料机构，在主机体中具有电源及控制系统，其特征在于：整个生产线分为前后两段，每段生产线各对应一转盘，即第一转盘和第二转盘，两者分别独立安装在主机体的工作台板上方形成可旋转的结构；第一转盘上设置有若干第一治具，第二转盘上设置有若干第二治具，其中第一转盘上的第一治具分别对应有上料工位、封装工位、切边工位和移出工位，第二转盘上的第二治具分别对应有移入工位、压纹工位、折边工位和出料工位；上料工位面对主机体的操作台，封装工位为上料工位的下一工位且与封装机构相对应，切边工位为封装工位的下一工位且与切边机构相对应，移出工位为切边工位的下一工位且同时作为前段生产线的最后一工位；移入工位作为后段生产线的起始工位且与前段生产线的移出工位对接，压纹工位为移入工位的下一工位且与压纹机构相对应，折边工位为压纹工位的下一工位且与折边机构相对应，出料工位为折边工位的下一工位且与出料机构相对应；
[0005]
在主机体上还安装有机器人机构，机器人机构分别与移出工位和移入工位对接，由机器人机构将第一转盘移出工位上的工件转移到第二转盘移入工位上。
[0006]
进一步地，所述压纹机构包括有支撑架、升降气缸、升降座、压纹头、压纹模套、发热管和上顶气缸，支撑架安装在工作台板上并从第二转盘的压纹工位旁边朝上伸出；上顶
气缸安装在第二转盘的压纹工位下方，在压纹过程中由上顶气缸从下方顶住位于压纹工位的第二治具，防止第二转盘被压坏；支撑架的上部具有朝压纹工位上方伸出的固定架，升降气缸安装在固定架上，升降座与升降气缸的伸缩杆底端连接，并且升降座的左右两边分别通过一导杆与固定架连接，形成升降导向结构；压纹头安装在升降座的底部，压纹模套安装在压纹头的底面，发热管安装在压纹头中形成对压纹模套的加热结构；压纹模套悬于压纹工位的第二治具上方。压纹头在升降气缸的驱动下往下压，压纹模套压在第二治具上的工件表面，实现压纹。
[0007]
进一步地，所述封装机构包括有预封装机构和补封装机构，预封装机构设置于封上料工位的下一工位，在第一转盘上对应预封装机构具有预封装工位，以实现对工件的预封装；所述切边机构包括有预切边机构和精切边机构，其中预切边机构设置于预封装机构的下一工位处，在第一转盘上对应预切边机构具有预切边工位，以实现对完成预封装工件的预切边；所述补封装机构设置于预切边机构的下一工位处，在第一转盘上对应补封装机构具有补封装工位，以实现对完成预切边工件的精封装；所述精切边机构设置于被补封装机构的下一工位处，在第一转盘上对应精切边机构具有精切边工位，以实现对完成精封装但切边不完全的工件进行精切边。这样分别通过两步封装和两步切边，能够实现尽可能精细的封装效果和切边效果，从而提高产品的品质。
[0008]
进一步地，在第一转盘上共设置有六处第一治具，每一第一治具对应一工位，六第一治具沿圆周均匀设置在第一转盘上，第一治具仅是用于承载锂电池半成品的装置。
[0009]
进一步地，所述折边机构包括有预折边机构和精折边机构，预折边机构设置于压纹机构的下一工位处，在第二转盘上对应预折边机构具有预折边工位，以实现对完成压纹工件的预折边；所述精折边机构设置于靠近出料工位处，通过精折边机构实现对完成预折边工件的精折边，以使折边不完全的部位实现完全折边，即得到锂电池成品。通过将折边工序分解为预折边和精折边两步，能够实现更为精细的折边工艺，进而有利于提高产品的品质。
[0010]
进一步地，所述预折边机构包括有固定座、伺服电机、升降座、支撑板、升降气缸和折边模套，固定座安装在工作台板上并从第二转盘的预切边工位旁边朝上伸出，伺服电机安装在工作台板的底面；伺服电机通过联轴器连接有升降丝杠，升降座与升降丝杠连接形成可升降结构，在固定座上设置有竖直的升降滑轨，升降座架设在升降滑轨上；升降气缸安装在固定座的上部，支撑板与升降气缸的伸缩杆底端连接固定，折边模套安装在支撑板中；在升降座上设置有顶起机构，通过伺服电机驱动升降座使顶起机构将位于预折边工位的第二治具上的工件顶进折边模套中实现预折边。
[0011]
进一步地，所述顶起机构为一顶起块，在顶起块的顶面具有朝上伸出的扁状上顶条，使整个顶起机构形成倒t形结构；所述第二治具中设置有折边顶杆，折边顶杆的底端与上顶条的顶部上下相对，折边顶杆的顶端与放置于第二治具上的工件相对，通过上顶条从第二转盘下方顶起折边顶杆将第二治具上的工件顶进折边模套并从折边模套上面顶出；在折边顶杆的前后两侧各设有一限位板以挡住折边顶杆。
[0012]
进一步地，在出料工位处还设置有移料机械手机构，通过移料机械手机构将完成精折边的工件从精折边机构上转移到出料机构上，在出料机构的出口外侧设置有收料箱，成品最后进入收料箱。
[0013]
进一步地，在工作台板上安装有防护罩，防护罩将除操作台及收料箱外的其它机构均罩在里面，在防护罩对准操作台及上料工位的位置开设有操作口。在防护罩的开合门上装有控制开关，当开合门处于打开状态时，设备自动停止动作，以防止对人身造成伤害。
[0014]
优选地，所述机器人机构为三轴机器人、四轴机器人、五轴机器人或六轴机器人等等都可以。
[0015]
工作过程：人工上料(人工将锂电池产品放置上料工位的第一治具)
→
预封装机构进行真空封装
→
预切边机构进行预切气袋切边
→
补封装机构进行补封
→
精切边机构进行精切边
→
机器人机构将锂电池产品从移出工位转移到第二转盘的移入工位
→
压纹机构进行压纹
→
预折边机构进行预折边
→
精折边机构进行精折边
→
通过移料机械手机构将完成精折边的锂电池产品转移到出料机构上进行收料。
[0016]
本实用新型通过将现有的封装机构、切边机构、出料机构与改良后的压纹机构、折边机构等集成到一台设备上，并设计成前后两段生产线以及两套转盘，在前后两段生产线之间采用高精度的机器人机构实现锂电池产品的转移，实现在一台设备上完成产品的封装、切边、压纹、折边等全套工序，设备自动化程度高，可提高生产效率，降低生产成本；采用模块化组合设计，维护调试方便快捷、设备整体效果和产品稳定性更高，确保做出来的电池产品合格率更高，从而降低不良率，最终提高锂电池终端使用的良品率和消费者使用安全率。
附图说明
[0017]
图1为本实用新型整体结构图；
[0018]
图2为本实用新型拆除防护罩后的立体结构图；
[0019]
图3为本实用新型拆除防护罩后另一角度的立体结构图；
[0020]
图4为本实用新型拆除防护罩后的俯视结构图；
[0021]
图5为本实用新型压纹机构的结构图；
[0022]
图6为本实用新型预折边机构的结构图；
[0023]
图7为预折边机构与压纹折边治具相配合的结构图。
[0024]
图中，1为主机体，11为工作台板，12为操作台，13为防护罩，2为第一转盘，21为第一治具，3为第二转盘，31为第二治具，32为折边顶杆，33为限位板，4为预封装机构，5为预切边机构，6为补封装机构，7为精切边机构，8为压纹机构，80为支撑架，81为固定架，82为升降气缸，83为升降座，84为导杆，85为压纹头，87为压纹模套，88为发热管，89为上顶气缸，9为预折边机构，90为固定座，91为伺服电机，92为升降丝杠，93为联轴器，94为升降座，95为升降滑轨，96为顶起块，97为上顶条，98为支撑板，99为升降气缸，910为折边模套，10为精折边机构，14为机器人机构，15为移料机械手机构，16为出料机构，17为收料箱。
具体实施方式
[0025]
本实施例中，参照图1-图7，所述全自动锂电池软包装生产线，包括有主机体1、转盘、治具、封装机构、切边机构、压纹机构8、折边机构和出料机构16，在主机体1中具有电源及控制系统；整个生产线分为前后两段，每段生产线各对应一转盘，即第一转盘2和第二转盘3，两者分别独立安装在主机体1的工作台板11上方形成可旋转的结构；第一转盘2上设置
有若干第一治具21，第二转盘3上设置有若干第二治具31，其中第一转盘2上的第一治具21分别对应有上料工位、封装工位、切边工位和移出工位，第二转盘3上的第二治具31分别对应有移入工位、压纹工位、折边工位和出料工位；上料工位面对主机体1的操作台12，封装工位为上料工位的下一工位且与封装机构相对应，切边工位为封装工位的下一工位且与切边机构相对应，移出工位为切边工位的下一工位且同时作为前段生产线的最后一工位；移入工位作为后段生产线的起始工位且与前段生产线的移出工位对接，压纹工位为移入工位的下一工位且与压纹机构8相对应，折边工位为压纹工位的下一工位且与折边机构相对应，出料工位为折边工位的下一工位且与出料机构相对应；
[0026]
在主机体1上还安装有机器人机构14，机器人机构14分别与移出工位和移入工位对接，由机器人机构14将第一转盘2移出工位上的工件转移到第二转盘3移入工位上，实现工件从前段生产线往后段生产线的转移。
[0027]
参照图5，所述压纹机构8包括有支撑架80、升降气缸82、升降座83、压纹头85、压纹模套87、发热管88和上顶气缸89，支撑架80安装在工作台板11上并从第二转盘3的压纹工位旁边朝上伸出；上顶气缸89安装在第二转盘3的压纹工位下方，在压纹过程中由上顶气缸89从下方顶住位于压纹工位的第二治具31的底面，防止第二转盘3被压坏；支撑架80的上部具有朝压纹工位上方伸出的固定架81，升降气缸82安装在固定架81上，升降座83与升降气缸82的伸缩杆底端连接，并且升降座83的左右两边分别通过一导杆84与固定架81连接，形成升降导向结构；压纹头85安装在升降座83的底部，压纹模套87安装在压纹头85的底面，发热管88安装在压纹头85中形成对压纹模套87的加热结构；压纹模套87悬于压纹工位的第二治具31上方。压纹头85在升降气缸82的驱动下往下压，压纹模套87压在第二治具31上的工件表面，实现压纹。
[0028]
所述封装机构包括有预封装机构4和补封装机构6，预封装机构4设置于封上料工位的下一工位，在第一转盘2上对应预封装机构4具有预封装工位，以实现对工件的预封装；所述切边机构包括有预切边机构5和精切边机构7，其中预切边机构5设置于预封装机构4的下一工位处，在第一转盘2上对应预切边机构5具有预切边工位，以实现对完成预封装工件的预切边；所述补封装机构6设置于预切边机构5的下一工位处，在第一转盘上对应补封装机构6具有补封装工位，以实现对完成预切边工件的精封装；所述精切边机构7设置于被补封装机构6的下一工位处，在第一转盘2上对应精切边机构7具有精切边工位，以实现对完成精封装但切边不完全的工件进行精切边。这样分别通过两步封装和两步切边，能够实现尽可能精细的封装效果和切边效果，从而提高产品品质。
[0029]
在第一转盘2上共设置有六处第一治具21，每一第一治具21对应一工位，六第一治具21沿圆周均匀设置在第一转盘2上，第一治具21仅是用于承载锂电池半成品的装置。
[0030]
所述折边机构包括有预折边机构9和精折边机构10，预折边机构9设置于压纹机构8的下一工位处，在第二转盘3上对应预折边机构9具有预折边工位，以实现对完成压纹工件的预折边；所述精折边机构10设置于靠近出料工位处，通过精折边机构10实现对完成预折边工件的精折边，以使折边不完全的部位实现完全折边，即得到锂电池成品。通过将折边工序分解为预折边和精折边两步，能够实现更为精细的折边工艺，进而有利于提高产品的品质。
[0031]
参照图6和图7，所述预折边机构9包括有固定座90、伺服电机91、升降座94、支撑板
98、升降气缸99和折边模套910，固定座94安装在工作台板11上并从第二转盘3的预切边工位旁边朝上伸出，伺服电机91安装在工作台板11的底面；伺服电机91通过联轴器93连接有升降丝杠92，升降座94与升降丝杠92连接形成可升降结构，在固定座90上设置有竖直的升降滑轨95，升降座94架设在升降滑轨95上；升降气缸99安装在固定座90的上部，支撑板98与升降气缸99的伸缩杆底端连接固定，折边模套910安装在支撑板98中；在升降座94上设置有顶起机构，通过伺服电机91驱动升降座94使顶起机构将位于预折边工位第二治具31上的工件顶进折边模套910中实现预折边。
[0032]
所述顶起机构为一顶起块96，在顶起块96的顶面具有朝上伸出的扁状上顶条97，使整个顶起机构形成倒t形结构；所述第二治具31中设置有折边顶杆32，折边顶杆32的底端与上顶条97的顶部上下相对，折边顶杆32的顶端与放置于第二治具31上的工件相对，通过上顶条97从第二转盘3下方顶起折边顶杆32将第二治具31上的工件顶进折边模套910并从折边模套910上面顶出，即实现预折边；在折边顶杆32前后两侧各设有一限位板33以挡住折边顶杆32。
[0033]
在出料工位处还设置有移料机械手机构15，通过移料机械手机构15将完成精折边的工件从精折边机构10上转移到出料机构16上，在出料机构16的出口外侧设置有收料箱17，成品最后进入收料箱17。
[0034]
在工作台板11上安装有防护罩13，防护罩13将除操作台12及收料箱17外的其它机构均罩在里面，在防护罩13对准操作台12及上料工位的位置开设有操作口。在防护罩13的开合门上装有控制开关，当开合门处于打开状态时，设备自动停止动作，以防止对人身造成伤害。
[0035]
所述机器人机构14为三轴机器人、四轴机器人、五轴机器人或六轴机器人等等都可以，优选三轴机器人。
[0036]
工作过程：人工上料(人工将锂电池产品放置上料工位的第一治具21)
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预封装机构4进行真空封装
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预切边机构5进行预切气袋切边
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补封装机构6进行补封
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精切边机构7进行精切边
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机器人机构14将锂电池产品从移出工位转移到第二转盘3的移入工位
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压纹机构8进行压纹
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预折边机构9进行预折边
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精折边机构10进行精折边
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通过移料机械手机构15将完成精折边的锂电池产品转移到出料机构16上进行收料。
[0037]
以上已将本实用新型做一详细说明，以上所述，仅为本实用新型之较佳实施例而已，当不能限定本实用新型实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖范围内。