CN104966794A - 一种电池组装生产线 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电池组装生产线。所述的电池组装生产线包括电池贴面垫机I、电池套管机Ⅱ和电池热缩膜热缩机Ⅲ，所述的电池贴面垫机I、电池套管机Ⅱ和电池热缩膜热缩机Ⅲ依次连接；所述的电池套管机Ⅱ包括套管输送切割机构、电池芯输送机构和出料机构；所述的套管输送切割机构包括套管卷料盘、撑开柱、传送轮、切割装置；所述的电池芯输送机构包括电池芯输送装置和电池芯顶出装置；所述的电池芯输送装置末端设置电池芯顶出装置；所述的出料机构包括出料气缸和出料通道，所述的出料通道的出口连接至电池热缩膜热缩机Ⅲ。本发明所述的电池组装生产线增加电池组装生产的自动化程度，进一步降低人力成本，提高生产效率，具有良好的应用前景。

Description

一种电池组装生产线

技术领域

本发明涉及机械领域，具体涉及一种电池组装生产线。

背景技术

目前在电池领域，为了使得电池外观更美观，并且保护电池免收外来冲击，电池的侧壁均会套上热缩膜，热缩后对电池进行保护。

市场上目前只有电池热缩膜套管张开设备，这种套管撑开设备多为采用真空吸力来吸开的模式，因为各厂家的热缩膜厚度规格存在差异，并且同一卷热缩膜也可能存在厚薄不均匀的情况，而真空吸力是需要预设，然后保持恒定吸力来张开热缩膜套管的，这就使得厚度较大的热缩膜套管有可能因为吸力不够而无法张开，造成套管材料浪费，并且有可能影响到后续的工序，这也是造成套管张开后，电池芯无法自动插入套管连续进行的原因。

因此，现有技术设备只是到张开热缩膜的这一工序的自动化，没有办法在张开热缩膜套管的同时，将电池芯插入其中，这一步往往经过人工来实现，效率低，速度慢，人工成本高。

同时，电池生产工序中下一步热缩工序，采用的热缩机原理均是用收缩薄膜包裹在产品或包装件外面，经过加热，使收缩薄膜收缩裹紧产品或包装件，充分显示物品的外观，提高产品的展销性，增加美观及价值感。经过热热缩机包装后的物品能密封、防潮、防污染，并保护商品免受来自外部的冲击，具有一定的缓冲性，尤其是当包装易碎品时，能防止器皿破碎时飞散。此外，可减低产品被拆、被窃的可能性。

热缩机广泛应用于国计民生的各个领域，由于要适应各种不同工况条件的要求，因而热缩机的品种繁多数量巨大。我国的热缩机制造业十分庞大，热缩机厂家数以千计，遍布全国，目前我国已成为全球热缩机产量和市场需求量最大的国家之一。

但是，目前市场上的热缩机因为热缩膜或多或少都会接触到传送机构的底部或侧部，因此普遍存在收缩膜收缩的时候因为受热不均，而容易发生收缩不均匀，在包装物上容易产生褶皱、贴合不够紧密、容易脱落等问题，尤其是电池热收缩膜在包裹在电池的侧壁上时，因为要形成圆柱型包裹，受热不均匀而发生的贴合不够紧密，产生褶皱，发生脱落等问题会进一步被放大，从而影响电池本身的质量。

这两个关键工序的自动化程度不高，使得电池芯装配包装过程无法实现连续化作业，这也是目前电池装配领域最为耗用人工的部分，增加了电池生产的人工成本，不利于大规模生产。

发明内容

本发明旨在提供一种电池组装生产线，该电池组装生产线具有结构科学合理，套管切割带电池芯插入，热缩连续化进行的优点，自动化程度高，生产速度快。

本发明所述的电池套管机，包括套管输送切割机构和电池芯输送机构；

所述的电池组装生产线，包括电池贴面垫机I、电池套管机Ⅱ和电池热缩膜热缩机Ⅲ，所述的电池贴面垫机I、电池套管机Ⅱ和电池热缩膜热缩机Ⅲ依次连接；

所述的电池套管机Ⅱ包括套管输送切割机构、电池芯输送机构和出料机构；

所述的套管输送切割机构包括套管卷料盘、撑开柱、传送轮、切割装置；

所述的电池芯输送机构包括电池芯输送装置和电池芯顶出装置；所述的电池芯输送装置末端设置电池芯顶出装置；

所述的出料机构包括出料气缸和出料通道；

所述的套管卷料盘上安装套管卷料带，所述的撑开柱的一端为撑开端，该撑开端为圆柱向扁平状态逐步收拢的结构，扁平的侧边位于最外侧，套管卷料带从该扁平的侧边伸入，被撑开柱撑开，撑开柱的另一端与电池顶出装置的顶出位置相对应；所述的传送轮位于撑开柱两侧，其与撑开柱之间微有接触，通过传送轮的转动，使得套管卷料带从撑开柱的撑开端沿轴向输送；所述的切割装置位于撑开柱的另一端；所述的出料通道设于电池芯顶出装置与撑开柱的另一端之间，撑开的套管卷料进入出料通道，带电池芯顶出装置将电池芯顶入位于出料通道的套管卷料带，同时切割装置对套管卷料带进行切割；所述的出料气缸设于出料通道的起始端，其活塞杆正对着出料通道的出口，所述的出料通道的出口连接至电池热缩膜热缩机Ⅲ。

所述的撑开柱的撑开端的轴向截面为三角形或者楔形，最宽处的长度不超过撑开柱的直径。

所述的电池芯顶出装置包括储料槽、电池芯出口、顶出气缸，所以的储料槽设有电池芯出口，所述的顶出气缸顶出活塞对应电池芯出口设置，顶出活塞伸展时穿过储料槽的侧壁将电池芯从电池芯出口顶出。

所述的切割装置包括安装箱、气缸、推轮、顶片、顶块、刀座盘、刀座、导杆、割刀；所述的安装箱设于套管输送切割机构上，所述的撑开柱穿过安装箱的前后壁板；所述的气缸安装于安装箱后侧，其活塞杆能够穿过安装箱的后壁板；所述的推轮设于安装箱内部，套接于撑开柱上，两侧设有对应气缸的活塞杆的顶片；所述的推轮前部设有顶块，所述的顶块为倒直角梯形结构，其前端为斜面，穿过安装箱的前壁板后；所述的推轮与安装箱的前壁板之间设有弹簧，弹簧在自由状态时，顶块前端与刀座的上沿相接触；

所述的刀座盘安装于安装箱的前壁板的外侧，套接于撑开柱上，能够在驱动设备的驱动下沿撑开柱轴向自转；所述的刀座盘上设有导杆；所述的刀座通过导杆安装在刀座盘上；

所述的刀座一侧的上沿与顶块斜面上部接触，另一侧安装割刀；

所述的刀座为长方体或者为凸字形体结构。

所述的电池热缩膜热缩机Ⅲ包括传送机构、夹紧机构、热风机、热缩柜，所述的热缩柜与热风机连通，其特征在于：所述的传送机构穿过热缩柜，其上安装有夹紧机构，所述的夹紧机构包括支架和夹持部，所述的支架将夹持部托起，形成悬空夹持结构。

所述的支架设为并列的两排，分别位于传送机构的两侧，对应的夹持部分为两组，分别安装在传送机构两侧的支架上。

所述的夹持部一端支架上，另一端为弧形托片，两组夹持部的弧形托片相对朝向。

所述的传送机构包括电机、传动轴、传动齿轮、传送带，所述的传动轴与电机连动，所述的传动轴两端分别安装有传动齿轮，传动齿轮上分别安装传送带，两条传送带之间设有空隙，通过电机带动传动轴，进而带动两边的传送带通过运动。

所述的热风机与热缩柜上方的出风口连通，在热缩柜中从上往下供给热风；所述的热缩柜为两端开口的方形柱体，传送机构沿其轴向穿过两端的开口。

本发明所述的电池套管机，改变了现有技术所用真空吸力张开套管技术的弊端，利用独特设计的撑开柱结构，配合传动轮，实现了电池热缩膜套管的百分之百张开，避免了材料的浪费，而且为电池芯套管工序的全自动化进行打下了基础。

本发明通过套管输送切割机构和电池芯输送机构的巧妙结构设计组合，实现了电池芯热缩膜套管撑开、切割，自动套芯全过程的自动化进行，大大提升了生产效率，是同期人工配合设备生产工作效率的10倍以上，为电池的全自动化生产打下了良好的基础。

本发明优选方案中热缩工序采用的电池热缩膜热缩机，具有热缩膜收缩均匀，热缩产品质量稳定的优点，能够进一步增加电池组装生产的自动化程度，进一步降低人力成本，提高生产效率，具有良好的应用前景。

本发明的电池生产线组成，属于业内的一大创新，之前没有这样成本较低，自动化程度高的设备应用先例。本发明的技术使得业内在电池自动化领域有了一个升级，尤其适合中小规模的电池生产企业使用。

附图说明

图1是本发明电池组装生产线的整体结构示意图

图2 是本发明电池套管机的整体结构侧后示意图

图3 是本发明电池套管机的整体主体结构示意图

图4是本发明套管输送切割机构的结构示意图

图5 是本发明切割装置的结构示意图

图6 是本发明切割装置的组装结构示意图

图7是本发明切割装置的侧面剖视图

图8是本发明的电池热缩膜热缩机的整体结构示意图

图9 是本发明的电池热缩膜热缩机的传送机构和夹紧机构结构示意图

图10是本发明的电池热缩膜热缩机的夹持部的结构示意图

图1-10中的序号和各部分结构及名称如下：

I-电池贴面垫机，Ⅱ-电池套管机，Ⅲ-电池热缩膜热缩机；

1-套管卷料盘1，2-上撑开柱，3-传送轮，4-切割装置，5-电池芯输送装置，6-电池芯顶出装置，7-撑开端，8-出料机构；9-传送机构，10-热风机，11-热缩柜，12-支架，13-夹持部，14-弧形托片；

41-切割装置，42-气缸，43-推轮，44-顶片，45-顶块，46-刀座盘，47-刀座，48-导杆，49-割刀；

61-储料槽，62-电池芯出口，63-顶出气缸；

81-出料气缸，82-出料通道；

91-传动轴，92-传动齿轮，93-传送带。

具体实施方式

以下结合附图描述本发明的一种实施例：

如图1所示，所述的电池组装生产线，包括电池贴面垫机I、电池套管机Ⅱ和电池热缩膜热缩机Ⅲ，所述的电池贴面垫机I、电池套管机Ⅱ和电池热缩膜热缩机Ⅲ依次连接；

如图2-4所示，所述的电池套管机Ⅱ包括套管输送切割机构、电池芯输送机构和出料机构；

所述的套管输送切割机构包括套管卷料盘1、撑开柱2、传送轮3、切割装置4；

所述的电池芯输送机构包括电池芯输送装置5和电池芯顶出装置6；所述的电池芯输送装置5末端设置电池芯顶出装置6；

所述的出料机构8包括出料气缸81和出料通道82；

所述的套管卷料盘1上安装套管卷料带，所述的撑开柱2的一端为撑开端7，该撑开端7为圆柱向扁平状态逐步收拢的结构，扁平的侧边位于最外侧，套管卷料带从该扁平的侧边伸入，被撑开柱2撑开，撑开柱2的另一端与电池顶出装置6的顶出位置相对应；所述的传送轮3位于撑开柱2两侧，其与撑开柱2之间微有接触，通过传送轮3的转动，使得套管卷料带从撑开柱2的撑开端沿轴向输送；所述的切割装置4位于撑开柱2的另一端；所述的出料料通道82设于电池芯顶出装置6与撑开柱2的另一端之间，撑开的套管卷料进入出料通道82，带电池芯顶出装置6将电池芯顶入位于出料通道82的套管卷料带，同时切割装置4对套管卷料带进行切割；所述的出料气缸设于出料通道82的起始端，其活塞杆正对着出料通道82的出口，所述的出料通道的出口连接至电池热缩膜热缩机Ⅲ。

所述的撑开柱2的撑开端的轴向截面为三角形或者楔形，最宽处的长度不超过撑开柱2的直径。

所述的电池芯顶出装置6包括储料槽61、电池芯出口62、顶出气缸63，所以的储料槽61设有电池芯出口，所述的顶出气缸63顶出活塞对应电池芯出口62设置，顶出活塞伸展时穿过储料盘61的侧壁将电池芯从电池芯出口62顶出。

如图5-7所示，所述的切割装置4包括安装箱41、气缸42、推轮43、顶片44、顶块45、刀座盘46、刀座47、导杆48、割刀49；所述的安装箱41设于套管输送切割机构上，所述的撑开柱2穿过安装箱41的前后壁板；所述的气缸42安装于安装箱41后侧，其活塞杆能够穿过安装箱41的后壁板；所述的推轮43设于安装箱41内部，套接于撑开柱2上，两侧设有对应气缸42的活塞杆的顶片44；所述的推轮43前部设有顶块45，所述的顶块45为倒直角梯形结构，其前端为斜面，穿过安装箱41的前壁板后；所述的推轮43与安装箱41的前壁板之间设有弹簧，弹簧在自由状态时，顶块45前端与刀座47的上沿相接触；

所述的刀座盘46安装于安装箱41的前壁板的外侧，套接于撑开柱2上，能够在驱动设备的驱动下沿撑开柱2轴向自转；所述的刀座盘46上设有导杆48；所述的刀座47通过导杆48安装在刀座盘46上；

所述的刀座47一侧的上沿与顶块45斜面上部接触，另一侧安装割刀49；

所述的刀座47为长方体或者为凸字形体结构。

如图8-10所示，所述的电池热缩膜热缩机Ⅲ包括传送机构9、夹紧机构、热风机10、热缩柜11，所述的热缩柜11与热风机10连通，其特征在于：所述的传送机构9穿过热缩柜11，其上安装有夹紧机构，所述的夹紧机构包括支架12和夹持部13，所述的支架12将夹持部13托起，形成悬空夹持结构。

所述的支架12设为并列的两排，分别位于传送机构9的两侧，对应的夹持部分为两组，分别安装在传送机构9两侧的支架12上。

所述的夹持部13一端支架12上，另一端为弧形托片14，两组夹持部13的弧形托片14相对朝向。

所述的传送机构9包括电机、传动轴91、传动齿轮92、传送带93，所述的传动轴91与电机连动，所述的传动轴91两端分别安装有传动齿轮92，传动齿轮92上分别安装传送带93，两条传送带93之间设有空隙，通过电机带动传动轴91，进而带动两边的传送带93通过运动。

所述的热风机10与热缩柜11上方的出风口连通，在热缩柜11中从上往下供给热风；所述的热缩柜11为两端开口的方形柱体，传送机构9沿其轴向穿过两端的开口。

本发明的工作过程如下：电池贴面垫机I将电池芯贴面后，送入电池套管机Ⅱ，电池套管机Ⅱ上的套管卷料盘1上安装的套管卷料带牵引至撑开柱2的撑开端7，套入撑开端7.并使得套管卷料带接触到传送轮3，启动机器，传送轮3旋转带动套管卷料带经由支撑柱7轴向运动，不断被撑开，直到伸出支撑柱7，并进入出料机构8的出料通道82中，这时电池芯输送机构同步通过顶出气缸63将电池芯从电池芯出口62中顶出，顶入套管卷料带中，同时切割装置4将套好电池芯的套管卷料带切断，再由出料气缸81将套好套管的电池推送出设备，进入下一电池热缩膜热缩机Ⅲ，经电池热缩膜热缩机Ⅲ的传送机构9，送入热缩柜11中热缩。

Claims (9)

1.一种电池组装生产线，包括电池贴面垫机（I）、电池套管机（Ⅱ）和电池热缩膜热缩机（Ⅲ），所述的电池贴面垫机（I）、电池套管机（Ⅱ）和电池热缩膜热缩机（Ⅲ）依次连接，其特征在于：

所述的电池套管机（Ⅱ）包括套管输送切割机构、电池芯输送机构和出料机构；

所述的套管输送切割机构包括套管卷料盘（1）、撑开柱（2）、传送轮（3）、切割装置（4）；

所述的电池芯输送机构包括电池芯输送装置（5）和电池芯顶出装置（6）；所述的电池芯输送装置（5）末端设置电池芯顶出装置（6）；

所述的出料机构（8）包括出料气缸（81）和出料通道（82）；

所述的套管卷料盘（1）上安装套管卷料带，所述的撑开柱（2）的一端为撑开端（7），该撑开端（7）为圆柱向扁平状态逐步收拢的结构，扁平的侧边位于最外侧，套管卷料带从该扁平的侧边伸入，被撑开柱（2）撑开，撑开柱（2）的另一端与电池顶出装置（6）的顶出位置相对应；所述的传送轮（3）位于撑开柱（2）两侧，其与撑开柱（2）之间微有接触，通过传送轮（3）的转动，使得套管卷料带从撑开柱（2）的撑开端沿轴向输送；所述的切割装置（4）位于撑开柱（2）的另一端；所述的出料通道（82）设于电池芯顶出装置（6）与撑开柱（2）的另一端之间，撑开的套管卷料进入出料通道（82），带电池芯顶出装置（6）将电池芯顶入位于出料通道（82）的套管卷料带，同时切割装置（4）对套管卷料带进行切割；所述的出料气缸设于出料通道（82）的起始端，其活塞杆正对着出料通道（82）的出口，所述的出料通道的出口连接至电池热缩膜热缩机（Ⅲ）。

2.如权利要求1所述的电池组装生产线，其特征在于：所述的撑开柱（2）的撑开端的轴向截面为三角形或者楔形，最宽处的长度不超过撑开柱（2）的直径。

3.如权利要求1所述的电池组装生产线，其特征在于：所述的电池芯顶出装置（6）包括储料槽（61）、电池芯出口（62）、顶出气缸（63），所以的储料槽（61）设有电池芯出口，所述的顶出气缸（63）顶出活塞对应电池芯出口（62）设置，顶出活塞伸展时穿过储料槽（61）的侧壁将电池芯从电池芯出口（62）顶出。

4.如权利要求1所述的电池组装生产线，其特征在于：所述的切割装置（4）包括安装箱（41）、气缸（42）、推轮（43）、顶片（44）、顶块（45）、刀座盘（46）、刀座（47）、导杆（48）、割刀（49）；所述的安装箱（41）设于套管输送切割机构上，所述的撑开柱（2）穿过安装箱（41）的前后壁板；所述的气缸（42）安装于安装箱（41）后侧，其活塞杆能够穿过安装箱（41）的后壁板；所述的推轮（43）设于安装箱（41）内部，套接于撑开柱（2）上，两侧设有对应气缸（42）的活塞杆的顶片（44）；所述的推轮（43）前部设有顶块（45），所述的顶块（45）为倒直角梯形结构，其前端为斜面，穿过安装箱（41）的前壁板后；所述的推轮（43）与安装箱（41）的前壁板之间设有弹簧，弹簧在自由状态时，顶块（45）前端与刀座（47）的上沿相接触；

所述的刀座盘（46）安装于安装箱（41）的前壁板的外侧，套接于撑开柱（2）上，能够在驱动设备的驱动下沿撑开柱（2）轴向自转；所述的刀座盘（46）上设有导杆（48）；所述的刀座（47）通过导杆（48）安装在刀座盘（46）上；

所述的刀座（47）一侧的上沿与顶块（45）斜面上部接触，另一侧安装割刀（49）；

所述的刀座（47）为长方体或者为凸字形体结构。

5.如权利要求1所述的电池组装生产线，其特征在于：所述的电池热缩膜热缩机（Ⅲ）包括传送机构（9）、夹紧机构、热风机（10）、热缩柜（11），所述的热缩柜（11）与热风机（10）连通，其特征在于：所述的传送机构（9）穿过热缩柜（11），其上安装有夹紧机构，所述的夹紧机构包括支架（12）和夹持部（13），所述的支架（12）将夹持部（13）托起，形成悬空夹持结构。

6.如权利要求5所述的电池组装生产线，其特征在于：所述的支架（12）设为并列的两排，分别位于传送机构（9）的两侧，对应的夹持部分为两组，分别安装在传送机构（9）两侧的支架（12）上。

7.如权利要求6所述的电池组装生产线，其特征在于：所述的夹持部（13）一端支架（12）上，另一端为弧形托片（14），两组夹持部（13）的弧形托片（14）相对朝向。

8.如权利要求5所述的电池组装生产线，其特征在于：所述的传送机构（9）包括电机、传动轴（91）、传动齿轮（92）、传送带（93），所述的传动轴（91）与电机连动，所述的传动轴（91）两端分别安装有传动齿轮（92），传动齿轮（92）上分别安装传送带（93），两条传送带（93）之间设有空隙，通过电机带动传动轴（91），进而带动两边的传送带（93）通过运动。

9.如权利要求1所述的电池组装生产线，其特征在于：所述的热风机（10）与热缩柜（11）上方的出风口连通，在热缩柜（11）中从上往下供给热风；所述的热缩柜（11）为两端开口的方形柱体，传送机构（9）沿其轴向穿过两端的开口。