CN105633478A - 自动二封成型生产线 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种自动二封成型生产线，包括上料单元、封装单元、成型单元和下料单元，所述上料单元包括上料拉带，所述封装单元包括初封工位和初切工位，所述初封工位设于初封校正工位旁，所述初封工位处设有上封装腔、下封装腔和活动腔，所述初切工位设有对电芯的封边进行裁切的初切机构，所述成型单元包括电芯移送机构和依次设于电芯移送机构两侧的精封机构、滚轮折边机构、点胶机构、烫折边机构和第二称重工位，所述下料单元包括下料拉带。本发明通过将上料单元、封装单元、成型单元和下料单元均集成在一台设备上，实现了软包锂电池从上料到下料的全自动生产，提高了锂电池的生产效率，增加了产能，降低了生产成本，提高了经济效益。

Description

自动二封成型生产线
技术领域
本发明涉及锂电池生产设备领域技术，具体涉及一种用于软包动力锂电池生产的自动二封成型生产线。
背景技术
软包装锂电池具有电压高、比能量高、循环使用次数多、存储时间长等优点，不仅在便携式电子设备上广泛应用，而且也广泛应用于电动汽车，电动自行车以及电动工具等大中型电动设备方面。软包装锂电池在生产过程中包括真空封装、气袋预切、二次精封、精切边、折边、点胶、烫边、称重扫码、NG分选等多道工序，目前还没有出现多道工序完全自动化的生产设备，为提高锂电池的生产效率，出现了一种转盘式双面加热真空封装机，该设备为人工重复手动上下料方式，在动力电池的行业应用上效率不高，在实际生产中常常需要一个人同时操作两台设备，导致人员投入量较大，造成较大的生产成本，同时也需要操作人员具备一定的熟练程度，当操作不当时容易安全事故。
发明内容
本发明针对现有技术存在之缺失，提供一种自动二封成型生产线，其可使软包锂电池的生产完全实现自动化进行，减少人员投入量，降低操作要求，提高电池的生产效率，提高产品质量。
为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：
一种自动二封成型生产线，包括上料单元、封装单元、成型单元和下料单元；所述上料单元包括上料拉带，所述上料拉带的前端设有用于将电芯转移到上料拉带上的取料机构，所述上料拉带的后端设有第一称重工位和初封校正工位，以及用于将电芯分别转移到第一称重工位和初封校正工位的的双联机械手；所述封装单元包括初封工位和初切工位，所述初封工位设于初封校正工位旁，所述初封工位处设有上封装腔、下封装腔和活动腔，所述上封装腔旁设有用于将初封校正工位处的电芯转移到活动腔的上封装机械手，所述下封装腔旁设有用于将完成封装的电池转移到初切工位的下封装机械手，所述初切工位设有用于对封装后的电芯的气袋边进行裁切的初切机构；所述成型单元包括电芯移送机构和依次设于电芯移送机构两侧的精封机构、滚轮折边机构、点胶机构、烫折边机构和第二称重工位；所述下料单元包括位于第二称重工位旁的下料拉带，所述下料拉带的前端设有用于将完成成型的电芯转移到下料拉带的下料机械手。
作为一种优选方案，所述上料单元还包括有上料小车，所述上料小车上设有用于存放电芯的料盘，所述上料拉带的前端设有与上料小车相适配的固定位，所述上料小车上的电芯由取料机构转移到上料拉带。
作为一种优选方案，所述取料机构包括上料三轴机械手和用于将上料三轴机械手抓取的电芯旋转平放到上料拉带的上料旋转机械手，所述上料旋转机械手包括转轴和驱动转轴转动的旋转驱动元件，所述转轴的前端设有可随转轴转动的取料板。
作为一种优选方案，所述上封装腔、下封装腔和活动腔均呈相同的角度倾斜设置，封装时，活动腔移动至上封装腔和下封装腔之间，并且与上封装腔和下封装腔合腔形成密闭空腔。
作为一种优选方案，所述上封装腔上设有抽真空机构、刺破机构和对刺破机构刺破后的电芯进行封装的上封头；所述下封装腔上设有与上封头对应的下封头和用于收集电芯的刺破口流出的电解液的电解液盒。
作为一种优选方案，所述初切机构包括初切底板、切刀侧板和初切整形机构，所述初切整形机构与切刀侧板之间形成有初切校正工位，所述切刀侧板面向初切校正工位的一侧设有上下设置的上切刀和下切刀。
作为一种优选方案，所述电芯移送机构包括电池托架，所述电池托架上设有直线排列并且等间距设置的电池放置板和用于将电芯转移到各电池放置板上的吸盘板，所述电池托架下方设有驱动吸盘板上下移动的升降气缸和驱动吸盘板左右移动的移位气缸。
作为一种优选方案，所述成型单元还包括有设于精封机构旁的精封校正工位和设有称重机构旁的下料校正工位，所述精封校正工位设有用于对完成初切的电芯进行整形定位的精封校正机构，所述下料校正工位设有用于对完成成型的电芯进行定位的下料校正机构。
作为一种优选方案，所述成型单元还包括设于电芯移送机构后端的NG分选机构，所述NG分选机构包括设于第二称重工位旁的NG料盒以及用于将不合格的电芯转移到NG料盒的NG机械手。
作为一种优选方案，所述下料单元还包括有下料小车，所述下料拉带的后端设有用于将下料拉带上的电芯转移到下料小车的下料机构，所述下料机构包括用于将电芯放入到下料小车上的下料三轴机械手和用于吸取下料拉带上的电芯并将电芯旋转紧立的下料旋转机械手。
通过采用以上技术方案，本发明与现有技术相比具有明显的优点有益效果，具体而言：1、将上料单元、封装单元、成型单元和下料单元均集成在一台设备上，实现了软包锂电池从上料到下料的全自动生产，提高了软包锂电池的生产效率，增加了整机产能；2、整机上各工序布局合理，结构紧凑，在生产过程中只需要一个操作人员便可轻松操作，降低了操作人员的投入量，降低了生产成本，提高了企业的生产效益；3、在整机上还配备有多道校正工位，保证了锂电池生产操作的精确性，提高了产品的质量，保证了产品性能的稳定；4、于生产设备上还设有NG分选机构，通过分选出不良品，进一步提高了下线产品的质量，防止了不良品流入到下一工序，降低了产品的分选时间，减少了操作人员的需求，降低了生产成本。
为更清楚地阐述本发明的结构特征、技术手段及其所达到的具体目的和功能，下面结合附图与具体实施例来对本发明作进一步详细说明：
附图说明
图1是本发明之实施例的俯视图；
图2是本发明之实施例的上料单元的结构图；
图3是本发明之实施例的上料旋转机械手结构示意图；
图4是本发明之实施例的封装单元的结构图；
图5是本发明之实施例的初封机构结构图；
图6是本发明之实施例的初切机构结构图；
图7是本发明之实施例的成型单元的结构图；
图8是本发明之实施例的电芯移送机构结构图；
图9是本发明之实施例的下料单元的结构图；
图10是本发明之实施例的下料下料拉带结构图。
具体实施方式
如图1所示，一种自动二封成型生产线，包括依电芯输送方向设置的上料单元10、封装单元30、成型单元50和下料单元70。所述上料单元10包括上料小车11和上料拉带14，所述上料小车11上设有用于存放电芯的料盘，所述上料拉带14的前端设有与上料小车11相适配的上料固定位和用于将电芯从上料小车11的料盘转移到上料拉带14上的取料机构，所述上料拉带14的后端设有对封装前的电芯进行称重的第一称重工位15和对电芯进行校正的初封校正工位31，以及用于将电芯分别转移到第一称重工位15和初封校正工位31的的双联机械手13。所述封装单元30包括初封工位34、初切工位37以及前述的初封校正工位31，所述初封工位34设于初封校正工位31旁，所述初封工位34处设有初封机构，所述初封机构包括上封装腔342、下封装腔341和活动腔343，所述上封装腔342旁设有用于将初封校正工位31处的电芯转移到活动腔343的上封装机械手33，所述上封装机械手33可于设于初封校正工位31与初封工位34之间的第一送料滑轨32上左右移动。所述下封装腔341旁设有用于将完成封装的电池从活动腔343转移到初切工位37的下封装机械手35，所述下封装机械手35可于设于封装工位与初切工位37之间的第二送料滑轨36上左右移动。所述初切工位37设有用于对封装后的电芯的气袋边进行裁切的初切机构。所述成型单元50包括电芯移送机构51和依次设于电芯移送机构51两侧的精封机构53、滚轮折边机构56、点胶机构58、烫折边机构57和第二称重工位59，所述精封机构53旁还设有精封校正工位52，所述所述精封校正工位52设有用于对完成初切的电芯进行整形定位的精封校正机构，所述第二称重工位59旁还设有下料校正工位62，所述下料校正工位62设有用于对完成成型的电芯进行定位的下料校正机构，电芯移送机构51后端还设有NG分选机构，所述NG分选机构包括NG转移平台59、NG料盒61和用于将不合格的电芯从NG转移平台59转移到NG料盒61的NG机械手63，所述NG转移平台59等间距设于第二称重工位59与下料校正工位62之间，所述电芯移送机构51的后端设有用于将电芯分别转移到第二称重工位59、NG转移平台59和下料校正工位62上的三联机械手60。所述下料单元70包括下料小车75和位于第二称重工位59旁的下料拉带71，所述下料拉带71的前端设有用于将完成成型的电芯转移到下料拉带71的下料机械手72，所述下料拉带71的后端设有与下料小车75相适配的下料固定位和用于将上料拉带14上的电芯转移到下料小车75的下料机构。
如图2和图3所示，所述取料机构包括上料三轴机械手12和用于将上料三轴机械手12抓取的电芯旋转平放到上料拉带14的上料旋转机械手16，所述上料旋转机械手16包括转轴162和驱动转轴162转动的旋转驱动元件161，所述转轴162的前端设有可随转轴162转动的取料板163。上料时，上料小车11由人工将电芯装满料盘后推至上料固定位，上料三轴机械手12由伺服驱动移动到上料小车11上方，向下吸取上料小车11上的电芯，上料旋转机械手16的取料板163与上料三轴机械手12配合将电芯吸附到取料板163上，旋转驱动元件161驱动转轴162转动，同时带动取料板163将电芯旋转平放到上料拉带14上。
如图5所示，为便于电解液流出，防止电解液对设备造成污染，所述上封装腔342、下封装腔341和活动腔343均呈相同的角度倾斜设置。所述上封装腔342上设有抽真空机构、刺破机构和对刺破机构刺破后的电芯进行封装的上封头；所述下封装腔341上设有与上封头对应的下封头和用于收集电芯的刺破口流出的电解液的电解液盒。封装时，待封装置的电芯由上封装机械手33从初封工位34存入活动腔343中，活动腔343由驱动元件驱动移动至上封装腔342和下封装腔341之间，并且与上封装腔342和下封装腔341合腔形成密闭空腔，在该密闭空腔内对完成抽真空、刺破和真空封装工序，完成初封装后，密闭空腔打开，活动腔343由驱动元件驱动移出，下封装机械手35将完成初封的电芯从活动腔343转移到初切工位37。
如图6所示，所述初切机构包括初切底板371、切刀侧板372和初切整形机构373，所述初切整形机构373与切刀侧板372之间形成有初切校正工位374，所述初切底板371上设有朝向初切整形机构373延伸的初切滑轨377，所述切刀侧板372滑动设于初切滑轨377上，所述切刀侧板372的内侧设有上下设置的上切刀376和下切刀375。工作时，切刀侧板372沿初切滑轨377移动，与初切整形机构373配合对位于初切校正工位374的电芯整形，整形后，上切刀376与下切刀375配合切除电芯上多余的气袋边。
如图7和图8所示，所述电芯移送机构51包括电池托架511，所述电池托架511上设有直线排列并且等间距设置的电池放置板512和用于将电芯转移到各电池放置板512上的吸盘板513，所述电池托架511下方设有驱动吸盘板513上下移动的升降气缸515和驱动吸盘板513左右移动的移位气缸514。
如图9和图10所示，所述下料机构包括用于将电芯放入到下料小车75上的下料三轴机械手73和用于吸取下料拉带71上的电芯并将电芯旋转紧立的下料旋转机械手74，所述下料旋转机械手74的前端还设有用于对电芯的信息进行记录存储的扫码装置76。下料时，下料旋转机械手74吸取下料拉带71上的电芯，并将电芯90度旋转竖立，下料三轴机械手73移动吸取竖立后的电芯，并将电芯存放到下料小车75的料盘中，不料盘存满时，由人工推出小车。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，故凡是依据本发明的技术实际对以上实施例所作的任何修改、等同替换、改进等，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种自动二封成型生产线，其特征在于包括：上料单元、封装单元、成型单元和下料单元；所述上料单元包括上料拉带，所述上料拉带的前端设有用于将电芯转移到上料拉带上的取料机构，所述上料拉带的后端设有第一称重工位和初封校正工位，以及用于将电芯分别转移到第一称重工位和初封校正工位的的双联机械手；所述封装单元包括初封工位和初切工位，所述初封工位设于初封校正工位旁，所述初封工位处设有上封装腔、下封装腔和活动腔，所述上封装腔旁设有用于将初封校正工位处的电芯转移到活动腔的上封装机械手，所述下封装腔旁设有用于将完成封装的电池转移到初切工位的下封装机械手，所述初切工位设有用于对封装后的电芯的气袋边进行裁切的初切机构；所述成型单元包括电芯移送机构和依次设于电芯移送机构两侧的精封机构、滚轮折边机构、点胶机构、烫折边机构和第二称重工位；所述下料单元包括位于第二称重工位旁的下料拉带，所述下料拉带的前端设有用于将完成成型的电芯转移到下料拉带的下料机械手。
2.根据权利要求1所述的自动二封成型生产线，其特征在于：所述上料单元还包括有上料小车，所述上料小车上设有用于存放电芯的料盘，所述上料拉带的前端设有与上料小车相适配的固定位，所述上料小车上的电芯由取料机构转移到上料拉带。
3.根据权利要求2所述的自动二封成型生产线，其特征在于：所述取料机构包括上料三轴机械手和用于将上料三轴机械手抓取的电芯旋转平放到上料拉带的上料旋转机械手，所述上料旋转机械手包括转轴和驱动转轴转动的旋转驱动元件，所述转轴的前端设有可随转轴转动的取料板。
4.根据权利要求1所述的自动二封成型生产线，其特征在于：所述上封装腔、下封装腔和活动腔均呈相同的角度倾斜设置，封装时，活动腔移动至上封装腔和下封装腔之间，并且与上封装腔和下封装腔合腔形成密闭空腔。
5.根据权利要求4所述的自动二封成型生产线，其特征在于：所述上封装腔上设有抽真空机构、刺破机构和对刺破机构刺破后的电芯进行封装的上封头；所述下封装腔上设有与上封头对应的下封头和用于收集电芯的刺破口流出的电解液的电解液盒。
6.根据权利要求1所述的自动二封成型生产线，其特征在于：所述初切机构包括初切底板、切刀侧板和初切整形机构，所述初切整形机构与切刀侧板之间形成有初切校正工位，所述切刀侧板面向初切校正工位的一侧设有上下设置的上切刀和下切刀。
7.根据权利要求1所述的自动二封成型生产线，其特征在于：所述电芯移送机构包括电池托架，所述电池托架上设有直线排列并且等间距设置的电池放置板和用于将电芯转移到各电池放置板上的吸盘板，所述电池托架下方设有驱动吸盘板上下移动的升降气缸和驱动吸盘板左右移动的移位气缸。
8.根据权利要求1所述的自动二封成型生产线，其特征在于：所述成型单元还包括有设于精封机构旁的精封校正工位和设有称重机构旁的下料校正工位，所述精封校正工位设有用于对完成初切的电芯进行整形定位的精封校正机构，所述下料校正工位设有用于对完成成型的电芯进行定位的下料校正机构。
9.根据权利要求1或8所述的自动二封成型生产线，其特征在于：所述成型单元还包括设于电芯移送机构后端的NG分选机构，所述NG分选机构包括设于第二称重工位旁的NG料盒以及用于将不合格的电芯转移到NG料盒的NG机械手。
10.根据权利要求1所述的自动二封成型生产线，其特征在于：所述下料单元还包括有下料小车，所述下料拉带的后端设有用于将下料拉带上的电芯转移到下料小车的下料机构，所述下料机构包括用于将电芯放入到下料小车上的下料三轴机械手和用于吸取下料拉带上的电芯并将电芯旋转紧立的下料旋转机械手。
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