一种全自动压力化成机的制作方法

1.本发明涉及电池化成加工技术领域，具体为一种全自动压力化成机。


背景技术：

2.软包锂电池的热压化成工艺是通过对锂电池进行充放电，从而激活电池的活性，确保电池的充放电性能，热冷压工艺则是保证软包锂电池的成形，外观优良的同时增强电池的循环使用寿命。
3.现有技术中，已经出现了多种类型的锂电池化成设备，如公开号为cn107565169a的专利文件公开了一种软包动力锂软包电池电机传动式热冷压化成夹具设备。
4.但是，目前市面上主流的软包锂电池生产设备与工序，将化成、热压及冷压等工艺分成三个环节，且大量采用半自动设备，不仅投入大量人工，且生产效率低下，流转过程繁琐，基于此，本发明提供了一种全自动压力化成机，以解决上述背景技术中提出的问题。


技术实现要素：

5.本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种全自动压力化成机来解决现有锂电池化成机将化成、热压及冷压等工艺分成三个环节，且大量采用半自动设备，不仅投入大量人工，且生产效率低下，流转过程繁琐的问题。
6.本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种全自动压力化成机，包括基台，所述基台的顶面安装有一组呈线性阵列分布的热压化成模组，所述基台的顶面且对应热压化成模组两侧的位置均安装有导轨架，所述基台的顶面通过两个导轨架滑动连接有龙门机械手，所述基台的顶面且对应导轨架出料口的位置由左至右依次错位安装有进料模组和下料模组，所述基台的顶面且相邻进料模组的位置分别安装有第一扫码器和极耳整形台；所述进料模组和下料模组均包括嵌装于基台内部的滚筒输送机、安装于基台顶面的电池缓存平台、六轴机械手和第二扫码器，所述下料模组处电池缓存平台的底面安装有与基台配合的自驱动载车，所述滚筒输送机的表面输送有用于锂电池输送的电池料框。
7.本发明的有益效果是：1）通过热压化成模组、进料模组、下料模组、龙门机械手和电池缓存平台的设置，将热压、化成和冷压三道工艺整合在同一台设备上，并对接全自动上下料机构，实现无需人员操作，简化工序，提高生产效率，且本发明中采用两台六轴机械手，在实现自动上下料的同时，又可同时完成锂电池锁位极耳整形、扫码等辅助工序，避免人工误操作，提高效率。
8.2）本发明中两台六轴机械手分开运行互不干扰，可同时实现全自动上下料，且机械手一次性夹取电池，同时完成扫码与极耳整形，无需以往的水车放料方式，对电芯的外观及电芯铝塑膜的损伤小，且上下料效率提高，降低上下料出错概率，效率更佳。
9.3）本发明中进料模组和下料模组处的电池料框采用可循环设计，以实现料框内部的循环使用，且可以对接自动化生产线。
10.在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
11.进一步，所述热压化成模组包括与基台固定连接的化成框，所述化成框的内表面之间安装有一组水平设置的导柱，所述化成框的内表面之间通过一组导柱滑动连接有一组规则分布的电热压板，两两所述电热压板的相对表面之间均安装有复位弹簧，两两所述电热压板的相对表面之间均设置有两个对称设置的化成槽，所述化成框的内壁固定安装有电极调距组件，所述电极调距组件的表面且对应两个化成槽上方的位置均安装有定位导轨，所述定位导轨的周侧面且对应每个对应化成槽的位置均滑动连接有电极挡板，所述电极挡板的表面分别安装有正极连接片和负极连接片，所述化成框的背面固定安装有一组向电热压板施压的液压推杆。
12.采用上述进一步方案的有益效果是，使用时，电热压板的内部固定安装有一组规则分布的电热棒，电热棒工作时搭配有控温电路或控温电阻，通过控温电路或控温电阻的设置，从而使电热压板在对锂电池进行热压化成作业时能够保持为设定化成温度，加工时，待热压化成的锂电池放置于化成槽中，且锂电池放置时，依据待加工锂电池的规格，可通过对调距组件的调节，调节两个电极挡板之间的间距，通过对两个电极挡板之间间距的调节，从而能够调节正极连接片和负极连接片的作用位置，正极连接片和负极连接片工作时与外部电源电连接，正极连接片和负极连接片使用时分别与锂电池中的正极耳和负极耳电连接，连接后，正极连接片和负极连接片继而在热压过程中对锂电池进行充放电作业，且电极挡板25上固定设置有与正极连接片和负极连接片配合的pcb电路控制元件。
13.进一步，所述电极调距组件分别包括两个对称设置且通过皮带而相互连接的传动丝杆和马达，所述传动丝杆的两端均与化成框转动连接，所述马达的表面与化成框固定连接，所述马达的输出轴端与一所述传动丝杆固定连接，所述传动丝杆的周侧面对称设置有正向螺纹部和反向螺纹部，所述正向螺纹部的周侧面传动连接有调节台a，所述反向螺旋部的周侧面传动连接有调节台b，所述调节台a和调节台b的周侧面均与化成框滑动连接，两个所述定位导轨分别固定于两个调节台a的相对表面之间、两个调节台b的相对表面之间。
14.采用上述进一步方案的有益效果是，使用时，通过正向螺纹部和反向螺纹部的设置，从而使调节台a和调节台b能够同步相互靠近或同步相互远离，通过调节台a和调节台b的相互靠近或远离，继而改变调节台a和调节台b之间的间距，调节台a和调节台b的间距改变后，继而调节两个电极挡板之间的间距。
15.进一步，所述龙门机械手包括龙门架，所述龙门架的底面分别与两个导轨架滑动连接，所述龙门架的内壁安装有与导轨架传动配合的自驱动机构，所述龙门架的顶面滑动连接有通过电升降件而驱动升降的升降台，所述升降台的内壁固定安装有夹梁，所述升降台的内壁且对应夹梁上方的位置滑动连接有抓取板，所述抓取板与升降台的相对表面之间安装有两个对称设置的抓取推杆，所述夹梁的底面安装有一组呈线性阵列分布且通过抓取板而驱动的夹具模块。
16.采用上述进一步方案的有益效果是，自驱动机构分别包括电机和安装于电机表面的行走轮，自驱动机构设置的作用在于驱动龙门架沿导轨架的方向直线运动；电升降件包括升降电机和两个通过皮带而相互传动连接的升降丝杆，所述升降电机的输出轴端与皮带传动连接；夹具模块设置的作用在于对待压力化成的锂电池进行快速上料和下料作业；进一步，所述夹具模块分别包括提升块和两个对称设置且通过铰轴而相互铰接的
抓钳，所述铰轴的周侧面与夹梁转动连接，所述提升块与两个抓钳的相对表面之间均铰接有连板，所述提升块的顶端固定安装有驱动杆，所述驱动杆的周侧面与夹梁滑动连接，所述驱动杆的顶面与抓取板固定连接，所述驱动杆的周侧面且对应夹梁上方的位置套设有抗压弹簧。
17.采用上述进一步方案的有益效果是，当需要进行锂电池的抓取作业时，抓取推杆驱动驱动杆运动，驱动杆运动后，继而改变两个抓钳的夹角，两个抓钳角度改变后，继而实现对锂电池的抓取和松开。
18.进一步，所述电池缓存平台包括与基台固定连接的缓存架，所述缓存架的内壁固定安装有一组呈线性阵列分布的定夹板，所述缓存架的内壁滑动连接有两个对称设置且通过第一电推件而调节的调容架，两个所述调容架的相对表面之间且对应两两定夹板之间的位置均固定安装有动夹板，所述缓存架的中部位置安装有隔框，每个所述定夹板与动夹板的相对表面之间均设置有电池缓存容腔，所述电池缓存容腔通过隔框一分为二，所述缓存架的内表面之间且对应隔框两侧的位置均滑动连接有通过第二电推件而调节的挡条，所述定夹板和动夹板的内部均开设有与挡条和隔框滑动配合的条形孔。
19.采用上述进一步方案的有益效果是，使用时，依据待加工锂电池的规格，通过第一电推件调节调容架的位置，通过调容架位置的改变，从而改变动夹板与定夹板之间的间距，动夹板与定夹板之间的间距改变后，从而改变电池缓存容腔的宽度，通过对第二电推件的控制，则可分别调节两个挡条的位置，通过对两个挡条位置的调节，从而从锂电池的两侧对锂电池进行限位作业。
20.进一步，所述电池料框的外壁固定设置有与第一扫码器和第二扫码器配合的二维码，所述电池料框的内部固定安装有一组呈线性阵列分布且与锂电池形状适配的卡托，所述锂电池的侧面分别固定安装有正极耳和负极耳，所述正极耳和负极耳的规格相同。
21.进一步，所述极耳整形台的内部固定开设有侧面开口的极耳整形槽，所述极耳整形槽的横截面为“u”形。
22.进一步，所述六轴机械手的端部安装有两个对称设置且间距可电动调节的电池抓板。
附图说明
23.图1为本发明一种全自动压力化成机的整体结构示意图；图2为本发明导轨架和龙门机械手的结构示意图；图3为本发明导轨架的结构示意图；图4为本发明进料模组和下料模组的结构示意图；图5为本发明电池缓存平台的结构示意图；图6为本发明图5中a处的局部放大结构示意图；图7为本发明图5中b处的局部放大结构示意图；图8为本发明热压化成模组的结构示意图；图9为本发明图8中c处的局部放大结构示意图；图10为本发明图8中d处的局部放大结构示意图；图11为本发明龙门机械手的结构示意图；
图12为本发明图11中e处的局部放大结构示意图；图13为本发明升降台和驱动杆的正视结构示意图；图14为本发明六轴机械手和锂电池的结构示意图。
24.附图中，各标号所代表的部件列表如下：1、基台；2、热压化成模组；3、导轨架；4、龙门机械手；5、进料模组；6、下料模组；7、第一扫码器；8、极耳整形台；9、电池缓存平台；10、滚筒输送机；11、六轴机械手；12、第二扫码器；13、电池料框；14、锂电池；15、正极耳；16、负极耳；17、电池抓板；21、化成框；22、导柱；23、电热压板；24、定位导轨；25、电极挡板；26、液压推杆；27、传动丝杆；28、调节台a；29、调节台b；41、龙门架；42、自驱动机构；43、电升降件；44、升降台；45、夹梁；46、抓取板；47、抓取推杆；48、提升块；49、抓钳；410、连板；411、驱动杆；412、抗压弹簧；91、缓存架；92、定夹板；93、第一电推件；94、调容架；95、动夹板；96、隔框；97、电池缓存容腔；98、第二电推件；99、挡条。
具体实施方式
25.以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
26.本发明提供了以下优选的实施例如图1-14所示，一种全自动压力化成机，包括基台1，基台1的顶面安装有一组呈线性阵列分布的热压化成模组2；热压化成模组2包括与基台1固定连接的化成框21，化成框21的内表面之间安装有一组水平设置的导柱22，化成框21的内表面之间通过一组导柱22滑动连接有一组规则分布的电热压板23，两两电热压板23的相对表面之间均安装有复位弹簧，两两电热压板23的相对表面之间均设置有两个对称设置的化成槽，化成框21的内壁固定安装有电极调距组件，电极调距组件的表面且对应两个化成槽上方的位置均安装有定位导轨24，定位导轨24的周侧面且对应每个对应化成槽的位置均滑动连接有电极挡板25，电极挡板25的表面分别安装有正极连接片和负极连接片，化成框21的背面固定安装有一组向电热压板23施压的液压推杆26。
27.使用时，电热压板23的内部固定安装有一组规则分布的电热棒，电热棒工作时搭配有控温电路或控温电阻，通过控温电路或控温电阻的设置，从而使电热压板23在对锂电池14进行热压化成作业时能够保持为设定化成温度，加工时，待热压化成的锂电池14放置于化成槽中，且锂电池14放置时，依据待加工锂电池14的规格，可通过对调距组件的调节，调节两个电极挡板25之间的间距，通过对两个电极挡板25之间间距的调节，从而能够调节正极连接片和负极连接片的作用位置，正极连接片和负极连接片工作时与外部电源电连接，正极连接片和负极连接片使用时分别与锂电池14中的正极耳15和负极耳16电连接，连接后，正极连接片和负极连接片继而在热压过程中对锂电池14进行充放电作业，且电极挡板25上固定设置有与正极连接片和负极连接片配合的pcb电路控制元件。
28.基台1的顶面且对应热压化成模组2两侧的位置均安装有导轨架3，基台1的顶面通过两个导轨架3滑动连接有龙门机械手4；龙门机械手4包括龙门架41，龙门架41的底面分别与两个导轨架3滑动连接，龙门
架41的内壁安装有与导轨架3传动配合的自驱动机构42，自驱动机构42分别包括电机和安装于电机表面的行走轮，自驱动机构42设置的作用在于驱动龙门架41沿导轨架3的方向直线运动；龙门架41的顶面滑动连接有通过电升降件43而驱动升降的升降台44；电升降件43包括升降电机和两个通过皮带而相互传动连接的升降丝杆，升降电机的输出轴端与皮带传动连接；升降台44的内壁固定安装有夹梁45，升降台44的内壁且对应夹梁45上方的位置滑动连接有抓取板46，抓取板46与升降台44的相对表面之间安装有两个对称设置的抓取推杆47，夹梁45的底面安装有一组呈线性阵列分布且通过抓取板46而驱动的夹具模块，夹具模块设置的作用在于对待压力化成的锂电池14进行快速上料和下料作业；夹具模块分别包括提升块48和两个对称设置且通过铰轴而相互铰接的抓钳49，铰轴的周侧面与夹梁45转动连接，提升块48与两个抓钳49的相对表面之间均铰接有连板410，提升块48的顶端固定安装有驱动杆411，驱动杆411的周侧面与夹梁45滑动连接，驱动杆411的顶面与抓取板46固定连接，驱动杆411的周侧面且对应夹梁45上方的位置套设有抗压弹簧412；当需要进行锂电池14的抓取作业时，抓取推杆47驱动驱动杆411运动，驱动杆411运动后，继而改变两个抓钳49的夹角，两个抓钳49角度改变后，继而实现对锂电池14的抓取和松开。
29.基台1的顶面且对应导轨架3出料口的位置由左至右依次错位安装有进料模组5和下料模组6，基台1的顶面且相邻进料模组5的位置分别安装有第一扫码器7和极耳整形台8，极耳整形台8的内部固定开设有侧面开口的极耳整形槽，极耳整形槽的横截面为“u”形，极耳整形台8设置的作用在于对锂电池14上的正电极和负电极进行整形作业；进料模组5和下料模组6均包括嵌装于基台1内部的滚筒输送机10、安装于基台1顶面的电池缓存平台9、六轴机械手11和第二扫码器12；滚筒输送机10的顶面与基台1顶面的高度差等于电池料框13的高度，通过上述高度差设置，一方面便于电池料框13在滚筒输送机10上的快速上下，另一方面便于电池料框13的循环使用；下料模组6处电池缓存平台9的底面安装有与基台1配合的自驱动载车，滚筒输送机10的表面输送有用于锂电池14输送的电池料框13；电池料框13的外壁固定设置有与第一扫码器7和第二扫码器12配合的二维码，电池料框13的内部固定安装有一组呈线性阵列分布且与锂电池14形状适配的卡托，锂电池14的侧面分别固定安装有正极耳15和负极耳16，正极耳15和负极耳16的规格相同；六轴机械手11的端部安装有两个对称设置且间距可电动调节的电池抓板17；电极调距组件分别包括两个对称设置且通过皮带而相互连接的传动丝杆27和马达，传动丝杆27的两端均与化成框21转动连接，马达的表面与化成框21固定连接，马达的输出轴端与一传动丝杆27固定连接，传动丝杆27的周侧面对称设置有正向螺纹部和反向螺纹部，正向螺纹部的周侧面传动连接有调节台a28，反向螺旋部的周侧面传动连接有调节台b29，调节台a28和调节台b29的周侧面均与化成框21滑动连接，两个定位导轨24分别固定于两个调节台a28的相对表面之间、两个调节台b29的相对表面之间。
30.使用时，通过正向螺纹部和反向螺纹部的设置，从而使调节台a28和调节台b29能够同步相互靠近或同步相互远离，通过调节台a28和调节台b29的相互靠近或远离，继而改变调节台a28和调节台b29之间的间距，调节台a28和调节台b29的间距改变后，继而调节两个电极挡板25之间的间距。
31.电池缓存平台9包括与基台1固定连接的缓存架91，缓存架91的内壁固定安装有一组呈线性阵列分布的定夹板92，缓存架91的内壁滑动连接有两个对称设置且通过第一电推件93而调节的调容架94，两个调容架94的相对表面之间且对应两两定夹板92之间的位置均固定安装有动夹板95，缓存架91的中部位置安装有隔框96，每个定夹板92与动夹板95的相对表面之间均设置有电池缓存容腔97，电池缓存容腔97通过隔框96一分为二，缓存架91的内表面之间且对应隔框96两侧的位置均滑动连接有通过第二电推件98而调节的挡条99，定夹板92和动夹板95的内部均开设有与挡条99和隔框96滑动配合的条形孔。
32.使用时，依据待加工锂电池14的规格，通过第一电推件93调节调容架94的位置，通过调容架94位置的改变，从而改变动夹板95与定夹板92之间的间距，动夹板95与定夹板92之间的间距改变后，从而改变电池缓存容腔97的宽度，通过对第二电推件98的控制，则可分别调节两个挡条99的位置，通过对两个挡条99位置的调节，从而从锂电池14的两侧对锂电池14进行限位作业。
33.本发明的具体使用方法步骤如下：满载锂电池14的料框通过进料模组5处的滚筒输送机10运输，途径进料模组5处的第二扫码器12进行电池料框13扫码后到达进料模组5处的滚筒输送机10的尾部位置，随后，进料模组5处的六轴机械手11由电池料框13中依次抓取电池并依次放入电池缓存平台9中的电池缓存腔中，且六轴机械手11抓取电池后，首先将锂电池14于极耳整形台8处的第一扫码器7进行扫码，经第一扫码器7扫码后的锂电池14置入极耳整形台8进行锂电池14正极耳15和负极耳16的整形作业，整形后的锂电池14方可进入电池缓存腔；待电池缓存平台9的电池缓存腔续满电池后，龙门机械手4会沿导轨架3移动至电池缓存平台9上方，移动完毕后，龙门机械手4中的夹具模块下降并对电池缓存腔中的锂电池14进行夹取，龙门机械手4夹取锂电池14后，移动到指定热压化成模组2的位置，到达指定位置后，夹具模块下降，从而将锂电池14放入两两电热压板23之间并开始热压化成；待电池热压化成结束后，下料模组6处的电池缓存平台9在自驱动载车的作用下运动至与龙门机械手4的前方并与进料模组5处的电池缓存平台9对准，下料模组6处的电池缓存平台9运动完毕后，龙门机械手4移动到指定位置的热压化成模组2的位置，夹取锂电池14后，龙门机械手4移动至下料模组6处电池缓存平台9的上方，移动完毕后，将锂电池14放入下料模组6处的电池缓存平台9，下料模组6处的电池缓存平台9装取电池后，带有下料锂电池14的电池缓存平台9运动至下料模组6处的六轴机械手11处，运动完毕后，下料模组6处的六轴机械手11依次夹取锂电池14，下料模组6处的六轴机械手11夹取锂电池14后，先在下料模组6处的第二扫码器12中进行扫码，随后，将锂电池14依次放置于滚筒输送机10中的空电池料框13，空电池料框13满载锂电池14后，继而完成锂电池14化成完毕后的自动下料作业。
34.综上：本发明的有益效果具体体现在通过热压化成模组、进料模组、下料模组、龙门机械手和电池缓存平台的设置，将热压、化成和冷压三道工艺整合在同一台设备上，并对接全自动上下料机构，实现无需人员
操作，简化工序，提高生产效率。
35.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。