一种电池模组加工设备及其使用方法、工作台与流程

1.本发明属于新能源电池模组技术领域，具体涉及一种电池模组加工设备及其使用方法、工作台。


背景技术：

2.目前锂离子汽车动力电池主要使用的为硬壳方形电池，在电芯成组为模组或大电芯模块时(ctp电池)为了保证整体强度和隔热性能，必须对电芯与隔热缓冲垫之间进行连接。随着当前新能源锂动力电池的产品规格越来越多，不同尺寸、型号的的产品所用到的电芯与隔热缓冲垫连接工艺也不尽相同，当前主流的工艺包括涂胶和贴胶两种方式，电池模组生产线柔性化程度越来越高，即要求一条产线上需要尽可能兼容多种规格的产品的自动化生产。而当前针对电芯与隔热缓冲垫之间通过涂胶连接时，一般需要配合等离子清洗组件去清洁隔热缓冲垫的表面然后再进行涂胶；针对电芯与隔热缓冲垫之间通过贴胶连接时，需要滚压贴胶后的缓冲隔热垫，使其贴胶更牢固，并且还要撕下隔热缓冲垫的离型纸，两种胶接工艺虽然所使用的到的专门设备不同，但在当前电池高柔性化生产的需求下，需要一种能够兼容两种胶接工艺的自动化设备，以满足当前电池模组多规格快速换型柔性生产的需求。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术的不足，本发明提供一种电池模组加工设备及其使用方法、工作台，在同一台设备内通过三轴的驱动兼容多种尺寸规格的产品，可以替换使用贴胶和涂胶2种工艺的问题。
4.本发明其中一实施例提供了一种电池模组加工设备及其使用方法、工作台，包括：机架；第一加工模块，包括第一加工组件和第一支架，所述第一加工组件与所述第一支架一端可拆卸连接；第一驱动组件，设置于所述机架上，包括x轴、y轴、z轴驱动组件，所述第一支架的另一端与所述第一驱动组件的y轴连接；第二加工模块，包括第二加工组件和第二支架，所述第二加工组件与所述第二支架一端可拆卸连接；第二驱动组件，位于所述第一加工模块的一侧，设置于所述机架上，包括x轴、y轴、z轴驱动组件，所述第二支架的另一端与第二驱动组件的z轴连接；输送机构，位于第一加工模块和第二加工模块之间，用于将第一加工模块加工产品运送至第二加工模块。
5.在其中一个实施例中，所述第一加工组件包括：滚压装置，所述滚压装置可与所述加工产品的正面接触；所述滚压装置包括：辊轮以及连接块；所述辊轮与所述连接块的一端活动连接，所述连接块的另一端与所述第一加工模块相连；所述辊轮与所述加工产品的正面接触。并且所述辊轮为聚氨酯包胶材质。
6.在其中一个实施例中，所述连接块包括：滚压力臂、工字件以及承接件；所述滚压力臂的一端通过第一螺柱与所述工字件的中部连接，所述滚压力臂的另一端与所述辊轮连接；所述承接件位于所述滚压力臂内，所述承接件的一端与所述工字件的一面相连，所述承
接件的另一端通过第二螺柱与所述滚压力臂的中部连接。
7.在其中一个实施例中，所述滚压力臂包括：连接条以及弹性件，所述连接条的中部延伸有连接臂以及连接环，所述连接环位于所述连接臂的一侧；所述连接环通过所述第一螺柱与所述工字件连接；所述承接件通过第二螺柱与所述连接臂相连；所述弹性件套在所述第一螺柱的中部；其中，所述弹性件的外直径大于所述连接环的内直径；所述连接条的两侧分别设有固定耳；所述固定耳分别位于所述连接条的两侧，通过所述固定耳夹持所述辊轮。
8.在其中一个实施例中，滚压力臂还设有感应螺栓以及滚压气缸：所述感应螺栓位于所述滚压气缸的一侧，所述滚压气缸的输出端与所述连接臂相连。
9.在其中一个实施例中，所述第二加工组件包括：抓夹装置；所述抓夹装置平行于所述加工产品的正面；所述抓夹装置包括漫反射感应器以及气动抓夹；所述漫反射感应器位于所述气动抓夹的一侧，所述气动抓夹的抓取方向与所述加工产品的正面平行。
10.在其中一个实施例中，还包括辅助轨道；所述辅助轨道与所述第一加工模块的x轴平行，且所述辅助轨道的一侧与所述第一加工模块的y轴的一端相连。
11.在其中一个实施例中，还包括废纸盒；所述废纸盒位于所述第二加工模块的远离所述第一加工模块的一侧。
12.在其中一个实施例中，所述第一加工组件还包括清洗装置；所述清洗装置用于所述加工产品的正面的清洗。
13.在其中一个实施例中，所述第二加工组件还包括涂胶抢，所述涂胶抢用于所述加工产品的正面的涂胶。
14.一种电池模组加工设备，包括以下步骤：两两对应的加工产品通过输送机构进入第一工位；第一工位中的设有第一xyz轴伺服驱动模组，第一加工组件随所述第一xyz轴伺服驱动模组移动，对所述加工产品进行第一次加工；所述加工产品完成第一工位加工后，通过输送机构进入第二工位；第二工位设有第二xyz轴伺服驱动模组，第二加工组件随所述第二xyz轴伺服驱动模组移动，对所述加工产品进行第二次加工。
15.在其中一个实施例中，第一加工组件随所述第一xyz轴伺服驱动模组移动包括步骤：第一加工组件沿第一z轴下降至一侧的所述加工产品的正上方；第一加工组件沿第一y轴移动，对一侧的所述加工产品的正面进行加工；第一加工组件沿第一z轴上升后，沿第一x轴移动至另一侧的所述加工产品的正上方；第一加工组件重复上述步骤的操作，完成第一次加工并复位。
16.在其中一个实施例中，所述第二加工组件随所述第二xyz轴伺服驱动模组移动包括以下步骤：第二加工组件沿第二z轴下降并沿第二x轴移动至一侧的所述已贴功能的电芯的一角，对所述加工产品完成第二次加工并复位。
17.一种电池模组加工工作台，包括加工设备，所述加工设备为上述的电池模组加工设备。
18.本发明以上实施例所提供的一种电池模组加工设备及其使用方法、工作台具有以下有益效果：
19.将滚压和撕纸的加工工作集成在一个设备内，实现对电芯贴功能垫的一面进行滚压，使电芯的表面与功能垫贴胶更牢靠并撕离功能垫的离型纸。能够尽量少的占地面积内
并尽量运输过程快且短的时间内完成。
20.其次，当完成滚压和撕纸的加工工作后，还能替换对应的装置，清洗装置替换滚压装置，涂胶枪替换抓夹装置，实现清洗以及涂胶的加工工作，在同一设备中，即能够完成了两两对应的四种加工工作。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
22.图1为本发明实施例提供的一种电池模组加工设备结构图；
23.图2为本发明其中一实施例提供的一种电池模组加工设备使用步骤流程图；
24.图3为第一加工组件移动的步骤流程图；
25.图4为第二加工组件移动的步骤流程图；
26.图5为滚压装置的结构图；
27.图6为连接块的结构图；
28.图7为爆炸图；
29.图8为抓夹装置的结构图。
30.附图说明：1、第一加工模块；2、第二加工模块；3、输送机构；4、连接块；5、辅助轨道；6、废纸盒；7、加工产品；8、机架；10、第一加工组件；11、滚压装置；12、第一支架；13、清洗装置；20、第二加工组件；21、抓夹装置；22、第二支架；23、涂胶抢；41、滚压力臂；42、工字件；43、承接件；44、弹性件；45、感应螺栓；46、滚压气缸；111、辊轮；211、漫反射感应器；212、气动抓夹；411、连接条；412、连接臂；413、连接环；414、第一螺柱；415、第二螺柱；416、固定耳。
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
33.另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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。另外，若全文中出现的“和/或”或者“及 /或”，其含义包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范
围之内。
34.请参见图1-2，一种电池模组加工设备，包括：机架8；第一加工模块1，包括第一加工组件10和第一支架12，所述第一加工组件10与所述第一支架 12一端可拆卸连接；第一驱动组件，设置于所述机架8上，包括x轴、y轴、 z轴驱动组件，所述第一支架12的另一端与所述第一驱动组件的y轴连接；第二加工模块2，包括第二加工组件20和第二支架22，所述第二加工组件20 与所述第二支架22一端可拆卸连接；第二驱动组件，位于所述第一加工模块 1的一侧，设置于所述机架8上，包括x轴、y轴、z轴驱动组件，所述第二支架22的另一端与第二驱动组件的z轴连接；输送机构3，位于第一加工模块1和第二加工模块2之间，用于将第一加工组件10加工产品7运送至第二加工模块2。
35.能够理解的，分别通过第一、二支架12、22连接第一、二加工组件10、 20，进而通过控制移动第一、二支架12、22，就能移动第一、二加工组件10、 20，使在移动的过程中第一、二加工组件10、20能够稳定的跟随第一、二支架12、22移动。通过将第一、二加工组件拆卸更换另一种的加工件，就可以兼容贴胶和涂胶两种与隔热缓冲垫之间进行连接的方式。
36.当进行贴胶方式时，所述加工产品7为已贴功能垫的电芯，第一加工组件10的端部设置有滚压装置11，第二加工模块2的端部设置有抓夹装置21；滚压装置11可与加工产品7的正面接触；抓夹装置21平行于加工产品7的正面。
37.机架8上依次固定有第一、二加工模块1、2，输送机构3位于第一、二加工模块1、2的下方对加工产品7进行运送。两两对应的加工产品7通过输送机构3进入第一工位；也就是说左右对齐的加工产品7通过输送机构3进入到第一加工组件10的工作范围内，其中功能垫，可分为隔热垫或者缓冲垫，根据所需的配方贴对应的功能垫。
38.第一工位中的设有第一xyz轴伺服驱动模组，第一加工组件10随第一 xyz轴伺服驱动模组移动，对加工产品7进行第一次加工；可以理解的，滚压装置11沿x轴、y轴、z轴移动至其中一个的加工产品7的正上方，对加工产品7贴功能垫的一面进行滚压，使加工产品7的表面与功能垫贴胶更牢靠。
39.请参见图3，进一步的，第一加工组件10随第一xyz轴伺服驱动模组移动包括步骤：第一加工组件10沿第一z轴下降至一侧的加工产品7的正上方；第一加工组件10沿第一y轴移动，对一侧的加工产品7的正面进行加工；第一加工组件10沿第一z轴上升后，沿第一x轴移动至另一侧的加工产品7 的正上方；第一加工组件10重复上述步骤的操作，完成第一次加工并复位。将并排对应的已贴功能垫加工产品7完成滚压后复位，对下一组的已贴功能垫加工产品7做滚压准备
40.加工产品7完成第一工位加工后，通过输送机构3进入第二工位；第二工位设有第二xyz轴伺服驱动模组，第二加工组件随第二xyz轴伺服驱动模组移动，对加工产品7进行第二次加工。抓夹装置21沿x轴、y轴、z轴移动至其中一个的加工产品7的一角，抓夹装置21夹取功能垫顶部的离型纸并配合的往x轴、y轴、z轴移动撕离离型纸。
41.请参见图4，进一步的，第二加工组件随第二xyz轴伺服驱动模组移动包括以下步骤：第二加工组件沿第二z轴下降并沿第二x轴移动至一侧的已贴功能的加工产品7的一角，对加工产品7完成第二次加工并复位。将并排对应的已贴功能垫加工产品7完成撕纸后复位，对下一组的已贴功能垫加工产品7做撕纸准备
42.请参见图5，在其中一个实施例中，滚压装置11包括：辊轮111以及连接块4；辊轮
111与连接块4的一端活动连接，连接块4的另一端与第一加工模块1相连；辊轮111与加工产品7的正面接触。
43.能够理解的，通过连接块4将辊轮111与第一加工组件10相连，进而控制第一加工模块1的移动，从而控制辊轮111移动至加工产品7贴功能垫的一面进行滚压。
44.其中，辊轮111优选为聚氨酯包胶材质。提高了辊轮111的硬度以及强度，与橡胶相比的话，它们的扯断强度、撕裂强度和承载能力要比普通的橡胶高很多。
45.请参见图6-7，在其中一个实施例中，连接块4包括：滚压力臂41、工字件42以及承接件43；滚压力臂41的一端通过第一螺柱414与工字件42的中部连接，滚压力臂41的另一端与辊轮111连接；承接件43位于滚压力臂41 内，承接件43的一端与工字件42的一面相连，承接件43的另一端通过第二螺柱415与滚压力臂41的中部连接。
46.分别通过第一、二螺柱414、415将滚压力臂41与工字件42、承接件43 双重固定，第一螺柱414将压力臂的端部固定在工字件42中“工”字的中部，工字件42的底面与承接件43的一端固定。其中，承接件43为t字型，t字横杆部分与工字件42固定，第二螺柱415将滚压力臂41的中部与承接件43 的t字竖杆部分固定。
47.请参见图8，在其中一个实施例中，滚压力臂41包括：连接条411以及弹性件44，连接条411的中部延伸有连接臂412以及连接环413，连接环413 位于连接臂412的一侧；连接环413通过第一螺柱414与工字件42连接；承接件43通过第二螺柱415与连接臂412相连；弹性件44套在第一螺柱414 的中部；其中，弹性件44的外直径大于连接环413的内直径；连接条411的两侧分别设有固定耳416；固定耳416分别位于连接条411的两侧，通过固定耳416夹持辊轮111。
48.由于弹性件44的外直径大于连接环413的内直径，弹性件44在第一螺柱414的范围内形变。当辊轮111向下压加工产品7表面时，辊轮111受到反作用力给滚压力臂41，滚压力臂41以第二螺柱415为圆心，沿第一螺柱414 移动，压紧弹性件44，进而弹性件44提供的弹力使滚压力臂41控制辊轮111 向下压紧加工产品7表面，实现辊轮111紧密贴合加工产品7的表面滚压，从而使加工产品7的表面与功能垫贴胶更牢靠。
49.在其中一个实施例中，滚压力臂41还设有感应螺栓45以及滚压气缸46：感应螺栓45位于滚压气缸46的一侧，滚压气缸46的输出端与连接臂412相连。
50.请参见图8，在其中一个实施例中，抓夹装置21包括漫反射感应器211 以及气动抓夹212；漫反射感应器位于气动抓夹212的一侧，气动抓夹212的抓取方向与加工产品7的正面平行。
51.通过漫反射感应器211确认已贴功能垫的芯片已到位，气动抓夹212再开启工作实现抓取并撕离离型纸，完成撕纸工作。
52.在其中一个实施例中，还包括辅助轨道5；辅助轨道5与第一加工模块1 的x轴平行，且辅助轨道5的一侧与第一加工模块1的y轴的一端相连。
53.也就是说，当第一支架12沿x轴方向移动时，采用了双轨道的移动方式，通过x轴、y轴以及辅助轨道5构成在能够平衡移动的框架。
54.在其中一个实施例中，还包括废纸盒6；废纸盒6位于第二加工模块2的远离第一加工模块1的一侧。这是为了能够将撕离后的离型纸从抓夹装置21 放入废纸盒6中。
55.在另一个实施例中，当进行涂胶方式时，所述加工产品为电芯，第一加工模块1还
包括清洗装置13(附图未显示)；清洗装置13用于所述电芯7的正面的清洗。将滚压装置11更换为清洗装置13，等离子清洗电芯的上表面。是通过将清洗装置13的清洗喷头离电芯73-80mm位置进行清洗，清洗半径约为 50-90mm，要根据电芯7宽度不同来回移动达到清洗的效果。
56.在其中一个实施例中，第二加工模块2还包括涂胶抢23(附图中未显示)，涂胶抢23用于电芯7的正面的涂胶。其中涂胶抢23为三轴带胶抢进行涂胶，涂胶形状为z字型或n字型，根据具体情况为决定，完成清洗以及涂胶的所述加工产品再进行粘贴功能垫。
57.一种电池模组的加工工作台，包括加工设备，加工设备为上述的电池模组加工设备。其有益效果上述实施例相同，便不累赘说明。
58.以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。