CN102201592B - 伺服双面加热真空封装机 - Google Patents

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Abstract

本发明伺服双面加热真空封装机，属于软包锂电池的抽液封口二次成型包装设备。包括由凸轮分割器驱动的双工位转盘送料装置、带上下封装装置的封装机构以及电气控制系统；上下封装装置包括上腔本体和下腔本体，其开口方向相对，可夹持所述转盘形成一密封腔体；其中：上腔本体内设置压板、上封头和刺刀，下腔本体内设置下封头和抽气孔，且抽气孔与外部真空源连通，上下封头对应设置，且内部设有发热体。结构紧凑且效率高，电芯封装品质稳定且成本低，可实现真空抽液，且使电解液对设备的污染降到最低。

Description

伺服双面加热真空封装机
技术领域
本发明涉及机械制造领域，具体地说是一种用于对软包锂电池进行抽液封口二次成型包装的伺服双面加热真空封装机。
背景技术
目前电池的外包装壳一般分为金属外壳和非金属外壳，相比较而言，使用非金属外壳制备的电池可以显著的降低电池的制造成本，提高电池的能量密度和功率密度。但是，非金属外壳的软包装工艺对封装方法及精度要求非常高，否则容易造成电池外壳破裂、漏液、胀气甚至爆炸等不良情况，导致电池封装的成品率较低；而现在的电池制作厂家虽大部分已采用自动或半自动生产线，但半自动生产线因有人工操作而品质的稳定性较差，且生产效率有限；而全自动生产线则均比较大型化，设备成本高，不适于小批量灵活生产；因此，市场需求一种生产品质稳定、效率高且成本较低的电池封装设备。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种生产品质稳定、效率高且成本较低的电池封装设备。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
伺服双面加热真空封装机，包括送料装置、封装机构和电气控制系统；
所述送料装置为双工位转盘送料方式，包括双工位凸轮分割器以及由其带动旋转的转盘，该转盘上设有用于定位待封装电芯的定位结构；
所述封装机构包括上封装装置和下封装装置，位于所述转盘的上、下两侧，分别包括上腔本体和下腔本体，其开口方向相对，且分别由气缸驱动升降，上腔本体与下腔本体合腔后可夹持转盘及所述定位结构形成一密封腔体；其中：所述上腔本体内包括并列设置的压板、上封头和刺刀，并于上腔本体外设有分别与之连接的驱动装置；所述下腔本体内包括下封头和抽气孔，该抽气孔与外部真空源连通，用于对密封腔体抽真空；所述上封头和下封头对应设置，且内部设有发热体；
所述定位结构包括设置于转盘上与封装加工位相适应的凹槽和活动翻转盖板，以及设置在该凹槽内的电芯承托板及侧档条。
进一步，所述压板的驱动装置主要由伺服马达和螺杆组成，在驱动装置和压板之间还设有压力传感器。
进一步，所述上腔本体设有活动的盖板，所述上封头和刺刀安装在该盖板上，且盖板上设有检修气缸，可将盖板及安装在盖板上的各结构从上腔本体内取出。
本发明的有益效果在于：1、双工位转盘上料装置，上、下料与封装同步进行，结构紧凑且效率高，且上、下料可自由选择人工操作而不会影响电芯封装品质，相比全自动生产线可省去庞大的前、后衔接设备，成本低；2、采用凸轮分割器传动，速度快，定位精确；3、上、下封装装置与转盘夹持形成密封腔，配合抽真空结构，可实现真空封口，保证电池内残液和气体排除干净，同时也能防止电解液污染设备的其他部分；4、设置刺刀，可在封装时刺破软包，防止电解液喷射而污染设备；5、压板及其驱动装置之间设置压力感应器，可精确控制压力及行程，封装精度高，同时能防止压板损坏电芯；6、上腔本体上设置检修气缸，在检修时，无需整体拆装，省时省力。
附图说明
图1为本发明伺服双面加热真空封装机的整体结构示意图；
图2为送料装置的转盘结构俯视图；
图3为上封装装置中除压板装置外的结构示意图；
图4为下封装装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体的实施方式对本发明做进一步的说明：
参考图1，伺服双面加热真空封装机，包括送料装置、封装机构和电气控制系统。
所述送料装置为双工位转盘送料方式，包括双工位凸轮分割器以及由其带动旋转的转盘1，该转盘1上设有两组相对称的具有与封装加工位相适应的凹槽，该凹槽以及设置在凹槽内的电芯承托板101及侧档条102组成电芯定位结构，用于定位待封装电芯，电芯放置于该定位结构的承托板101和侧档条102内（参考图2）。
参考图3和图4，所述封装机构包括上封装装置和下封装装置，位于所述转盘1的上、下两侧，分别包括上腔本体201和下腔本体301，其开口方向相对，且分别由气缸（202、302）驱动升降，上腔本体201与下腔本体301合腔后可夹持转盘1及所述定位结构形成一密封腔体；其中：所述上腔本体201内包括并列设置的压板401、上封头203和刺刀204，并于上腔本体201外设有分别与之连接的驱动装置，其中，与上封头203和刺刀204由直线气缸205驱动，而压板驱动装置402主要由伺服马达和螺杆组成，在驱动装置402和压板401之间还设有压力传感器；所述下腔本体301内包括下封头303和抽气孔（参考图4），该抽气孔与外部真空源连通，用于对密封腔体抽真空；所述上封头203和下封头303对应设置，且内部设有发热体。
进一步，所述上腔本体201设有活动的盖板206，所述上封头203和刺刀204安装在该盖板206上，且盖板206上连有检修气缸501，该检修气缸501安装在支架502上，在支架502和盖板206之间设有导柱503，检修气缸501驱动盖板206沿导柱503运动，可将盖板206及安装在盖板206上的各结构从上腔本体201内取出（参考图3）。
本设备利用双工位转盘循环取、送料，实现连续工作。封装作业时首先将电池放在转盘1上的定位机构中，由凸轮分割器带动转盘1内的电芯转入封装机构的封装区，封装机构的上、下腔本体（201、301）分别由气缸（202、302）驱动合腔，三个部分形成一个密封腔体，在腔体内由压板驱动装置402驱动压板401压电池，由刺刀204及其驱动气缸205刺破电芯软包，再由外部真空源从抽气孔将密封腔抽真空，再由上、下封头（203、303）热压复合，使软包铝箔短时间局部熔化，加之一定压力，使铝箔两面熔接在一起，这样就把电池的极片封装在铝箔内完成封装后，电芯再由转盘1送出，同时下一个放置好的待封装电芯被送入封装区，该设备的各种执行机构均通过电气控制系统自动控制。
当然，以上的实施例只是在于说明而不是限制本发明，以上所述仅是本发明的较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的方案所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (3)

1.伺服双面加热真空封装机，包括送料装置、封装机构和电气控制系统，其特征在于：
所述送料装置为双工位转盘送料方式，包括双工位凸轮分割器以及由其带动旋转的转盘，该
转盘上设有用于定位待封装电芯的定位结构；
所述封装机构包括上封装装置和下封装装置，位于所述转盘的上、下两侧，分别包括上腔本
体和下腔本体，其开口方向相对，且分别由气缸驱动升降，上腔本体与下腔本体合腔后可夹
持转盘及所述定位结构形成一密封腔体；其中：所述上腔本体内包括并列设置的压板、上封
头和刺刀，并于上腔本体外设有分别与之连接的驱动装置；所述下腔本体内包括下封头和抽
气孔，该抽气孔与外部真空源连通，用于对密封腔体抽真空；所述上封头和下封头对应设
置，且内部设有发热体；
所述定位结构包括设置于转盘上与封装加工位相适应的凹槽和活动翻转盖板，以及设置在该凹槽内的电芯承托板及侧档条。
2.根据权利要求1 所述的伺服双面加热真空封装机，其特征在于：所述压板的驱动装置主
要由伺服马达和螺杆组成，在驱动装置和压板之间还设有压力传感器。
3.根据权利要求1 或2 所述的伺服双面加热真空封装机，其特征在于：所述上腔本体设有
活动的盖板，所述上封头和刺刀安装在该盖板上，且盖板上设有检修气缸，可将盖板及安装在盖板上的各结构从上腔本体内取出。   
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