一种整形下料装置及卷绕设备的制作方法

1.本技术涉及电池加工技术领域，尤其涉及一种整形下料装置及卷绕设备。


背景技术：

2.随着新能源技术的大力发展，新能源汽车越发成熟且销量快速地日益增长，为此，对于汽车动力来源的锂电池的需求也越来越大，众多产商开始进一步加深对锂电池生产制造的研究。
3.圆柱型电芯生产过程中，卷绕好的电芯还需进行极耳整形、电芯整形、烫孔等处理。现有的极耳整形、电芯整形、烫孔等处理工序都是相互独立设置，导致每完成一次工序就需要将圆柱电芯进行一次转运，实现到不同处理装置上进行加工，电芯加工效率低，整体集成化程度低。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术的目的是提供一种整形下料装置及卷绕设备，提高电芯加工效率，提升整体集成化程度。
5.为达到上述技术目的，本技术提供了一种整形下料装置，包括运送装置、极耳整形装置、电芯整形装置以及烫孔装置；
6.所述运送装置用于运送圆柱电芯；
7.所述极耳整形装置、所述电芯整形装置以及烫孔装置沿所述运送装置的送料方向依次设置；
8.所述极耳整形装置，用于对所述运送装置上的圆柱电芯进行极耳整形；
9.所述电芯整形装置，用于对所述运送装置上的圆柱电芯进行电芯整形；
10.所述烫孔装置，用于对所述运送装置上的圆柱电芯进行烫孔。
11.进一步地，所述运送装置上阵列设置有用于支托圆柱电芯的电芯置放座。
12.进一步地，还包括定位装置；
13.所述定位装置与所述极耳整形装置沿所述运送装置的送料方向依次设置，包括定位块以及顶推器；
14.所述顶推器与所述定位块相对立设置，用于将所述运送装置上的圆柱电芯顶推至与所述定位块接触。
15.进一步地，所述极耳整形装置包括极耳整形驱动机构、至少一个第一取料器以及至少一个极耳整形模具组；
16.所述第一取料器与所述极耳整形模具组一一对应；
17.所述极耳整形模具组由两个带有整形腔的整形模具组成；
18.两个所述整形模具相对立设置；
19.所述极耳整形驱动机构与所述第一取料器连接，用于驱动所述第一取料器从所述运送装置上获取圆柱电芯，并将获取的圆柱电芯的两端分别推入两个所述整形模具的整形
腔内。
20.进一步地，所述电芯整形装置包括电芯整形驱动机构以及电芯整形机构；
21.所述电芯整形驱动机构与所述电芯整形机构连接，用于驱动所述电芯整形机构从所述运送装置上获取圆柱电芯；
22.所述电芯整形机构用于对获取的圆柱电芯进行辊压整形。
23.进一步地，所述电芯整形机构包括压辊、转动辊、压辊驱动器以及转动辊驱动器；
24.所述转动辊为两个，分别可转动地安装于转动辊安装座；
25.所述转动辊驱动器与两个所述转动辊安装座连接，用于带动两个所述转动辊相互远离或相互靠近运动；
26.所述压辊设置在两个所述转动辊之间的上方位置，且与两个所述转动辊之间形成夹持圆柱电芯的整形夹持腔；
27.所述压辊驱动器与所述压辊连接，用于带动所述压辊转动。
28.进一步地，还包括扫描装置；
29.所述扫描装置设置于所述电芯整形装置与所述烫孔装置之间，用于扫描所述运送装置上的圆柱电芯的圆弧参数。
30.进一步地，所述烫孔装置包括烫孔驱动机构、烫孔机构以及第二取料器；
31.所述烫孔驱动机构与所述第二取料器连接，用于驱动所述第二取料器从所述运送装置上获取圆柱电芯；
32.所述烫孔机构用于对获取的圆柱电芯进行烫孔。
33.进一步地，所述烫孔机构包括烫孔机构主体、烫针伸缩驱动器、烫针、烫针旋转驱动器以及加热器；
34.所述加热器安装于所述烫孔机构主体上，且具有供所述烫针活动穿过的加热腔；
35.所述烫针伸缩驱动器安装于所述烫孔机构主体上，且与所述烫针连接，用于带动所述烫针活动穿过所述加热腔；
36.所述烫针旋转驱动器与所述烫针连接，用于带动所述烫针旋转运动；
37.所述烫针伸缩驱动器与所述烫针旋转驱动器连接，用于通过带动所述烫针旋转驱动器运动，以带动所述烫针运动。
38.进一步地，还包括检测装置以及不良下料装置；
39.所述烫孔装置、所述检测装置与所述不良下料装置沿所述运送装置的送料方向依次设置；
40.所述检测装置用于检测所述运送装置上的圆柱电芯是否合格；
41.所述不良下料装置用于对检测不合格的圆柱电芯进行下料。
42.进一步地，所述不良下料装置包括不良收集槽、不良驱动机构以及第三取料器；
43.所述不良驱动机构与所述第三取料器连接，用于驱动所述第三取料器从所述运送装置上获取不合格的圆柱电芯，并运送至所述不良收集槽。
44.本技术还公开了一种卷绕设备，包括上述的整形下料装置。
45.从以上技术方案可以看出，本技术所设计的整形下料装置，包括用于运送圆柱电芯的运送装置、用于对运送装置上的圆柱电芯进行极耳整形的极耳整形装置、用于对运送装置上的圆柱电芯进行电芯整形的电芯整形装置以及用于对运送装置上的圆柱电芯进行
烫孔的烫孔装置，极耳整形装置、电芯整形装置以及烫孔装置沿运送装置的送料方向依次设置。通过将极耳整形装置、电芯整形装置以及烫孔装置与运送装置集成在一起进行设置，整体集成化程度高，无需对圆柱电芯进行转运，即可在圆柱电芯的运送过程中逐步完成极耳整形、电芯整形以及烫孔处理，提高了电芯的加工效率。
附图说明
46.为了更清楚地说明本技术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技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
47.图1为本技术中提供的一种整形下料装置的立体图；
48.图2为本技术中提供的一种整形下料装置的俯视图；
49.图3为本技术中提供的一种整形下料装置的正视图；
50.图4为本技术中提供的一种整形下料装置的运送装置的局部结构示意图；
51.图5为本技术中提供的一种整形下料装置的极耳整形装置的第一立体图；
52.图6为本技术中提供的一种整形下料装置的极耳整形装置的第二立体图；
53.图7为本技术中提供的一种整形下料装置的电芯整形装置的第一立体图；
54.图8为本技术中提供的一种整形下料装置的电芯整形装置的第二立体图；
55.图9为本技术中提供的一种整形下料装置的烫孔装置的立体图；
56.图10为本技术中提供的一种整形下料装置的烫孔机构不带有防护罩的立体图；
57.图11为本技术中提供的一种整形下料装置的局部结构示意图；
58.图12为本技术中提供的一种整形下料装置的不良下料装置的立体图；
59.图中：100、运送装置；200、极耳整形装置；300、电芯整形装置；400、烫孔装置；501、检测装置；502、不良下料装置；600、扫描装置；700、圆柱电芯；
60.11、电芯置放座；110、卡口；111、底板；112、支撑板；12、顶推器；13、定位块；14、定位装置；15、物料感应装置；
61.21、极耳整形驱动机构；22、整形模具；221、整形腔；23、第一取料器；
62.31、电芯整形驱动机构；32、压辊；33、压辊驱动器；34、转动辊；35、转动辊安装座；36、转动辊驱动器；
63.41、烫孔驱动机构；42、第二取料器；43、烫孔机构；430、防护罩；431、烫孔机构主体；432、烫针伸缩驱动器；433、烫针旋转驱动器；434、烫针；435、加热器；
64.51、不良驱动机构；52、第三取料器；53、不良收集槽。
具体实施方式
65.下面将结合附图对本技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术实施例中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术实施例保护的范围。
66.在本技术实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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技术实施例和简化描述，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技术实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
67.在本技术实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可更换连接，或一体地连接，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术实施例中的具体含义。
68.本技术实施例公开了一种整形下料装置及卷绕设备。
69.请参阅图1，本技术实施例中提供的一种整形下料装置及卷绕设备的一个实施例包括：
70.运送装置100、极耳整形装置200、电芯整形装置300以及烫孔装置400。
71.其中，运送装置100用于运送圆柱电芯700；极耳整形装置200，用于对运送装置100上的圆柱电芯700进行极耳整形；电芯整形装置300，用于对运送装置100上的圆柱电芯700进行电芯整形；烫孔装置400，用于对运送装置100上的圆柱电芯700进行烫孔。极耳整形装置200、电芯整形装置300以及烫孔装置400沿运送装置100的送料方向依次设置。通过将极耳整形装置200、电芯整形装置300以及烫孔装置400与运送装置100集成在一起进行设置，整体集成化程度高，无需对圆柱电芯700进行转运，即可在圆柱电芯700的运送过程中逐步完成极耳整形、电芯整形以及烫孔处理，提高了电芯的加工效率。
72.以上为本技术实施例提供的一种整形下料装置及卷绕设备的实施例一，以下为本技术实施例提供的一种整形下料装置及卷绕设备的实施例二，具体请参阅图1至图12。
73.基于上述实施例一的方案：
74.进一步地，就运送装置100来说，可以是为例如输送带装置、转盘装置等循环输送装置，以输送带装置为例，具体可以参考已有的输送带机进行设计或直接沿用，不做限制限制。
75.以输送带装置为例，运送装置100的输送带上则可阵列设置有用于支托圆柱电芯700的电芯置放座11。具体的，为了实现圆柱电芯700的置放，该电芯置放座11可以是如图4所示，设计有供圆柱电芯700置入的类v型的卡槽，而为了方便圆柱电芯700的取放，该电芯置放座11上沿垂直卡槽长度方向的方向可以开始多个贯穿自身并连通卡槽的避让槽，以便于通过避让槽对圆柱电芯700进行取放。该电芯置放座11可以是设计为包括底板111以及多个顶部带有类v型的卡口110的支撑板112，多个支撑板112间隔固定在底板111上，而多个卡口110则可以形成卡槽，支撑板112之间的间隙则可以形成避让槽。本领域技术人员可以以此为基础做适当的变化设计，不做限制。
76.进一步地，还包括定位装置14。定位装置14与极耳整形装置200沿运送装置100的送料方向依次设置，也即是在极耳整形处理之前还具有定位处理，以对运送装置100上的圆柱电芯700进行定位，可以提高后续装置对圆柱电芯700的处理效果。
77.如图4所示，该定位装置14可以包括定位块13以及顶推器12。顶推器12与定位块13相对立设置，用于将运送装置100上的圆柱电芯700顶推至与定位块13接触。以运送装置100
为输送带装置为例，那么该顶推器12与定位块13则可以安装于运送装置100上，并对立设置在运送装置100的输送带的两侧，从而能够对经过的圆柱电芯700进行定位。其定位方式为顶推器12将经过的圆柱电芯700推至与定位块13接触，即可实现圆柱电芯700的定位，定位方式简单方便。该顶推器12可以是伸缩气缸或电动推杆等，具体不做限制。
78.进一步地，在定位装置14之前，还可以设置物料感应装置15，用于感应运送装置100上是正常有圆柱电芯700运送经过，避免出现运空情况。该物料感应装置15可以是对射型红外感应器，具体不做限制。
79.进一步地，如图5以及图6所示，就极耳整形装置200来说，包括极耳整形驱动机构21、至少一个第一取料器23以及至少一个极耳整形模具组，第一取料器23与极耳整形模具组一一对应。该极耳整形装置200可以是整体架设置在运送装置100上，不做限制。
80.极耳整形模具组由两个带有整形腔221的整形模具22组成，两个整形模具22相对立设置，以运送装置100为输送带装置为例，两个整形模具22具体对立设置在运送装置100的输送带两侧。
81.极耳整形驱动机构21与第一取料器23连接，用于驱动第一取料器23从运送装置100上获取圆柱电芯700，并将获取的圆柱电芯700的两端分别推入两个整形模具22的整形腔221内。第一取料器23可以是市面上已有的气动夹爪，可以实现对圆柱电芯700进行夹放，而极耳整形驱动机构21也即是位移驱动模块，可以是市面上已有的三轴移动平台，能够带动第一取料器23升降运动、水平运动，以实现圆柱电芯700的的取料、放料、以及将圆柱电芯700的两端分别推入整形腔221即可，本领域技术人员可以根据实际需要进行选用，不作限制。
82.当该极耳整形模具组设计为多个时，对应的，第一取料器23也设计为多个。极耳整形驱动机构21与多个第一取料器23连接，用于带动多个第一取料器23一同运动。这一设计下，能够实现对极耳多级整形，也即是使得圆柱电池能够经过多个极耳整形模具组进行依次整形，最后再压扁，使得极耳长度减少，以减少电芯的体积，逐渐整形的方式，相比仅极耳整形模具组以及第一取料器23均设计为一个，实现单次推挤整形压扁的情况来说，其极耳整形效果更优。
83.本技术该极耳整形装置200还可以是参考已有的极耳整形装置进行变化设计，或直接沿用，具体不做限制。
84.进一步地，电芯整形装置300包括电芯整形驱动机构31以及电芯整形机构。该电芯整形装置300亦可整体架设于运送装置100上，不做限制。
85.电芯整形驱动机构31与电芯整形机构连接，用于驱动电芯整形机构从运送装置100上获取圆柱电芯700。该电芯整形驱动机构31也即位移驱动机构，用于带动电芯整形机构运动，其可以是竖向升降运动的单轴移动机构，或三轴移动平台等移动平台，本领域技术人员根据需要可以从市面上已有的移动平台进行选用，不做限制。
86.电芯整形机构用于对获取的圆柱电芯700进行辊压整形。
87.进一步地，就电芯整形机构来说，包括压辊32、转动辊34、压辊驱动器33以及转动辊驱动器36。
88.转动辊34为两个，分别可转动地安装于转动辊安装座35，以前述该电芯置放座11具有避让槽设计为例，那么该转动辊34可以设计为一个轴杆上套固多转动辊安装座35结构
可以根据实际需要进行设计，不做限制。
89.转动辊驱动器36与两个转动辊安装座35连接，用于带动两个转动辊34相互远离或相互靠近运动。转动辊驱动器36具体可以由两个伸缩气缸组成，两个伸缩气缸分别与转动辊安装座35连接，实现对两个转动辊34的驱动，具体不做限制。
90.压辊32设置在两个转动辊34之间的上方位置，且与两个转动辊34之间形成夹持圆柱电芯700的整形夹持腔，压辊驱动器33与压辊32连接，用于带动压辊32转动。压辊驱动器33可以是旋转气缸或旋转电机，不做限制；该压辊32驱动可以通过相应固定结构来与电芯整形驱动机构31连接固定，从而实现对压辊32的固定。
91.本技术这一设计的电芯整形装置300的整形过程为：转动辊驱动器36先驱动两个转动辊34相互远离至打开状态，电芯整形驱动机构31再带动电芯整形机构下移一定位置，转动辊驱动器36再驱动两个转动辊34相互靠近至将两个转动辊34与压辊32一起将圆柱电芯700夹持住，电芯整形驱动机构31再带动电芯整形机构上移复位，压辊驱动器33带动压辊32转动，从而对圆柱电芯700进行辊压整形。
92.本技术该电芯整形装置300还可以是参考已有的电芯整形装置进行变化设计，或直接沿用，具体不做限制。
93.进一步地，如图1以及图7、图8所示，还包括扫描装置600，扫描装置600设置于电芯整形装置300与烫孔装置400之间，用于扫描运送装置100上的圆柱电芯700的圆弧参数，通过对圆柱电芯700的外周进行曲率等圆弧参数的识别，以检测圆柱电芯700的整形效果，进而可以通过该检测反馈来更加准确的控制辊压圈数。当然，该扫描装置600还可以是用于扫描圆柱电芯700上的标签等信息，便于记录，具体不做限制。该扫描装置600可以是现有市面上的扫描枪，亦不做限制。
94.进一步地，如图9以及图10所示，就烫孔装置400来说，包括烫孔驱动机构41、烫孔机构43以及第二取料器42。
95.烫孔驱动机构41与第二取料器42连接，用于驱动第二取料器42从运送装置100上获取圆柱电芯700。该烫孔驱动机构41亦可参考现有市面上的位移平台或位移机构进行设计，例如三轴位移平台，或升降位移机构结合单轴水平位移机构等，满足能够带动第二取料器42从运送装置100上获取圆柱电芯700，再将获取的电芯移动至对应烫孔机构43的位置已等待烫孔即可；该第二取料器42与前述的第一取料器23一样，亦可为气动夹爪，具体不做限制。
96.烫孔机构43用于对获取的圆柱电芯700进行烫孔。
97.进一步地，就烫孔机构43来说，包括烫孔机构主体431、烫针434伸缩驱动器432、烫针434以及加热器435。该烫孔机构43还可以包括防护罩430，安装于烫孔机构主体431上对烫针434伸缩驱动器432、烫针434以及加热器435进行罩盖，起到一定的防护作用。烫孔机构主体431可以根据实际需要进行设计，不做限制。烫孔过程为，通过驱动加热的烫针434运动，对圆柱电芯700内的隔膜进行热熔到电芯内侧。
98.加热器435可以为加热管，安装于烫孔机构主体431上，且具有供烫针434活动穿过的加热腔。
99.烫针434伸缩驱动器432安装于烫孔机构主体431上，且与烫针434连接，用于带动烫针434活动穿过加热腔。烫针434伸缩驱动器432可以是伸缩气缸，电动推杆，丝杆滑台等，
具体不做限制。
100.进一步地，为了实现更好地烫孔效率，还包括烫针旋转驱动器433。烫针旋转驱动器433可以是旋转气缸或旋转电机，与烫针434连接，用于带动烫针434旋转运动；烫针434伸缩驱动器432与烫针旋转驱动器433连接，用于通过带动烫针旋转驱动器433运动，以带动烫针434运动。通过烫针旋转驱动器433来带动烫针434进行旋转烫孔，有助于提高烫孔效率。
101.进一步地，如图11以及图12所示，如图本技术还设计有检测装置501以及不良下料装置502，烫孔装置400、检测装置501与不良下料装置502沿运送装置100的送料方向依次设置。
102.检测装置501用于检测运送装置100上的圆柱电芯700是否合格，具体用于对烫孔之后的圆柱电芯700进行检测，判断圆柱电芯700是否合格。该检测装置501可以是参考现有应用于电芯检测上的ccd检测器进行设计，或直接沿用，实现对圆柱电芯700的尺寸、极耳整形情况、电芯整形情况、烫孔情况等进行检测，以进行判断是否合格，具体不做限制。
103.不良下料装置502用于对检测不合格的圆柱电芯700进行下料。
104.进一步地，就不良下料装置502来说，包括不良收集槽53、不良驱动机构51以及第三取料器52。该不良收集槽53可以是架设在运送装置100上，且位于运输装置的输送带上方位置，不做限制。
105.不良驱动机构51与第三取料器52连接，用于驱动第三取料器52从运送装置100上获取不合格的圆柱电芯700，并运送至不良收集槽53。该不良驱动机构51也即位移驱动机构，可以是现有技术中的三轴位移平台；而第三取料器52与前述第二取料器42一样，亦可为气动夹爪，具体不做限制。当检测装置501检测到不良品时，那么不良驱动机构51就带动第三取料器52从运送装置100上获取该不合格的圆柱电芯700，并放置到不良收集槽53上，而检测合格的圆柱电芯700则继续正常在运送装置100上进行运送。
106.本技术该不良下料装置502亦可参考已有的不良品处理装置进行设计或直接沿用，具体不做限制。
107.本技术还公开了一种卷绕设备，包括前述的整形下料装置。
108.以上对本技术所提供的一种整形下料装置及卷绕设备进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本技术实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。