CN106229539A - 一种电芯装配装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电芯装配装置,包括上料框架、用于抓取上盖的机械手总成、对软连接进行整形的软连接整形装置、电芯上料装置、电芯定位装置、超声波焊接装置、电芯除尘装置、包胶装置、夹胶装置、胶膜回收装置、折胶装置和电芯入壳装置。其中,上料框架实现了上盖上料操作的持续进行,机械手总成不停机等待,从而提高了电池的生产效率。定位件实现了对料盘水平方向的限位,定位件与料盘上的定位凹槽配合,且定位件与料盘转动配合,降低对料盘的损伤。本方案中增设了胶膜回收装置,能够实现每一卷胶膜最后不能被利用的部分和两卷胶膜的重复部分的卷绕,避免工作人员将上述胶膜进行随意丢弃,保证厂房工作环境整洁。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池生产技术领域,特别涉及一种电芯装配装置。
背景技术
蓄电池是一种将化学能转换成电能的装置,蓄电池的上盖与软连接焊接连接。
现有技术中对上盖进行上料的过程为:
工作人员依次对搬运小车上的五个料盘进行上盖的码放,直至搬运小车上的五个料盘放满上盖,每个料盘上大概放置几十个上盖;
将装满上盖的搬运小车推至用于定位搬运小车的框架内,机械手首先抓取最上层料盘内的上盖进行上盖上料,最上层料盘内的上盖抓取完后,下一层料盘自动上升,机械手抓取该料盘内的上盖进行上盖上料,以此类推,机械手从上到下依次抓取料盘内的上盖直至最后一个料盘内的上盖被抓取完。
当最后一个料盘内的上盖上料完成后,工作人员将搬运小车推走,重复搬运小车码放上盖步骤。
在搬运小车码放上盖时,机械手停机等待,造成上盖上料操作中断,进而造成电池的生产流程中断,影响电池的生产效率。
因此,如何实现上盖的持续上料,以提高电池的生产效率,成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种电芯装配装置,以实现上盖的持续上料,以提高电池的生产效率。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种电芯装配装置,包括上料框架、用于抓取上盖的机械手总成、对软连接进行整形的软连接整形装置、电芯上料装置、电芯定位装置、超声波焊接装置、电芯除尘装置、包胶装置、夹胶装置、胶膜回收装置、折胶装置和电芯入壳装置,其中所述上料框架包括:
第一平台;
用于支撑所述第一平台的支撑腿,所述第一平台上开设有用于供料盘上的上盖通过的矩形通槽;
能够承托所述料盘的第一托板,所述第一托板的个数至少为两个,且所述第一托板位于所述矩形通槽相对布置的两个侧壁上,所述第一托板为L型第一托板或者T型第一托板,所述第一托板包括能够与所述料盘的下端面配合的水平板和与所述水平板垂直布置的竖直板;
与所述第一托板的竖直板连接用于驱动所述第一托板水平运动的第一气缸,所述第一气缸与所述第一平台固定连接;
设置在所述第一托板上与所述料盘的定位凹槽配合的定位件,所述定位件通过连接板与所述第一托板连接,所述连接板与所述竖直板垂直布置,所述定位件的上下两端均设置有所述连接板,所述定位件与所述连接板通过转轴连接。
优选的,在上述电芯装配装置中,所述机械手总成包括沿同一方向依次布置的N级第一机械手,N级所述第一机械手的第一级所述第一机械手通过第一驱动装置安装在竖直安装板上,N级所述第一机械手通过连接部伸缩连接,其中,N≥3,N为正整数;所述连接部包括:
设置在所述第一机械手同侧的第一同步带轮和第二同步带轮,所述第一同步带轮位于所述第一机械手的首端,所述第二同步带轮位于所述第一机械手的末端,所述第一同步带轮和所述第二同步带轮上套设有第一同步带;
第一夹爪,所述第一夹爪一端与所述第一同步带连接,另一端与上一级所述第一机械手固定连接,N级所述第一机械手未伸展时所述第一夹爪与所述第一同步带的连接位置靠近所述第二同步带轮,设置在第一级所述第一机械手上的所述第一夹爪一端与所述第一同步带连接,另一端与所述竖直安装板连接,第N级所述第一机械手上仅设置所述第一夹爪;
第二夹爪,所述第二夹爪一端与所述第一同步带连接,另一端与下一级所述第一机械手连接,N级所述第一机械手未伸展时,所述第二夹爪与所述第一同步带的连接位置靠近所述第一同步带轮;
一端与所述竖直安装板滑动连接,另一端与所述第一级第一机械手固定连接的导向板,所述导向板上设置有与所述竖直安装板的第一导轨配合的第一滑块;
相邻两级第一机械手通过第二轨道和第二滑块滑动配合。
优选的,在上述电芯装配装置中,所述软连接整形装置包括:
用于夹紧软连接的夹紧装置,所述夹紧装置上并排布置有两个所述软连接,所述整形块的个数为两个;
整形块,所述整形块与所述夹紧装置上的软连接配合的一侧开设有用于容纳所述软连接的凹槽;
驱动所述整形块运动使所述凹槽罩设在所述软连接外侧的第二气缸,所述第二气缸驱动所述整形块水平运动;
驱动所述整形块向所述软连接的预设成型方向往复运动的第二驱动装置,所述第二驱动装置包括伺服电机和与所述伺服电机连接的丝杠,所述丝杠通过安装板与所述第二气缸连接,所述丝杠与所述第二气缸垂直布置。
优选的,在上述电芯装配装置中,所述电芯上料装置包括:
用于抓取电芯传送带上的电芯的第二机械手,所述第二机械手上设置有用于夹取所述电芯的第三夹爪和用于检测所述电芯负极极柱颜色的颜色传感器;
通过安装框架固定在所述电芯传送带上方用于支撑所述电芯的治具;
用于使所述治具水平旋转的旋转气缸。
优选的,在上述电芯装配装置中,所述电芯定位装置包括:
用于承托水平放置的电芯的第二平台,所述第二平台上设置有用于向中心位置推动所述电芯的第三气缸,所述第三气缸与所述电芯的与极耳侧边垂直的电芯侧边配合;
与所述第二平台连接的第三驱动装置,所述第三驱动装置带动所述第二平台水平往复运动,所述第三驱动装置的运动方向与所述电芯的电芯侧边延伸方向相同,所述第三驱动装置包括伺服电机、与所述伺服电机连接的丝杠和与所述丝杠连接的第三机械手,所述第三机械手与所述第二平台连接;
设置在所述第二平台上方用于检测所述电芯位置的电荷耦合器件图像传感器;
所述第三气缸与所述电芯配合的一端设置有推板,所述推板与所述第三气缸之间设置有缓冲件。
优选的,在上述电芯装配装置中,所述超声波焊接装置包括:
超声波焊接机,所述超声波焊接机的底端设置有第一安装平板;
与所述第一安装平板连接的第一支撑平台,所述第一支撑平台包括第一水平平台、与所述第一水平平台垂直布置连接的第一竖直平台和一端与所述第一水平平台连接另一端与所述第一竖直平台连接的第一倾斜平台;
用于推动所述第一支撑平台升降的第二支撑平台,所述第二支撑平台包括与所述第一竖直平台平行且相对布置的第二竖直平台、与所述第二竖直平台垂直布置连接的第二水平平台和一端与所述第二竖直平台连接另一端与所述第二水平平台连接的第二倾斜平台,所述第二倾斜平台与所述第一倾斜平台平行布置,所述第一支撑平台和所述第二支撑平台滑动连接,所述第二支撑平台通过第四驱动装置水平运动,所述第四驱动装置包括伺服电机和与所述伺服电机连接的丝杠,所述丝杠与所述第二支撑平台连接;
用于支撑所述第二支撑平台的第二安装平板,所述第二安装平板与所述第二支撑平台的所述第二水平平台滑动连接;
与所述第二安装板垂直布置的竖直安装平板,所述竖直安装平板与所述第一支撑平台的所述第一竖直平台滑动连接。
优选的,在上述电芯装配装置中,所述包胶装置包括:
用于定位电芯的第三平台;
位于所述第三平台一侧的第一翻板,所述第一翻板的上端面用于放置胶膜;
驱动所述第一翻板翻转180°使所述第一翻板的上端面与所述电芯的待包胶的一侧贴合的第五驱动装置,所述第五驱动装置包括与所述第一翻板的一端固定连接的第一齿轮、与所述第一齿轮相对且同轴布置并与所述第一翻板固定连接的第一转轴、与所述第一齿轮啮合的第一齿条和驱动所述第一齿条往复运动的第四气缸,所述第一齿条与所述第三平台平行布置,所述第四气缸与所述第一齿条平行布置;
位于所述第三平台另一侧且与所述第一翻板相对布置的第二翻板,所述第二翻板的上端面用于放置胶膜;
驱动所述第二翻板翻转180°使所述第二翻板的上端面与所述电芯的待包胶的一侧贴合的第六驱动装置,所述第六驱动装置包括与所述第二翻板的一端固定连接的第二齿轮、与所述第二齿轮相对且同轴布置并与所述第二翻板固定连接的第二转轴、与所述第二齿轮啮合的第二齿条和驱动所述第二齿条往复运动的第五气缸,所述第二齿条与所述第三平台平行布置,所述第五气缸与所述第二齿条平行布置。
优选的,在上述电芯装配装置中,所述胶膜回收装置包括:
用于卷绕胶膜的回收辊;
用于驱动所述回收辊与所述胶膜上表面贴合的第六气缸;
驱动所述回收辊转动的步进电机;
设置在所述回收辊的下方用于切割所述胶膜的切割刀,所述切割刀在第七气缸的驱动下水平运动,所述切割刀的运动方向与所述胶膜的长度延伸方向垂直;
设置在所述切割刀的上方用于将所述胶膜压低至所述切割刀的切割位置的压胶板,所述压胶板通过第八气缸驱动;
胶膜压紧装置,所述胶膜压紧装置包括用于将所述胶膜压紧在所述回收辊上的压合辊和用于驱动所述压合辊与所述回收辊表面贴合的第九气缸,所述压合辊与所述回收辊平行布置,且所述压合辊与所述回收辊的长度相等;
用于将所述胶膜拉出的第一气爪,所述第一气爪在第十气缸的驱动下水平运动。
优选的,在上述电芯装配装置中,所述折胶装置包括:
安装框架;
与电芯等高平行布置用于挤压电芯两端胶膜的端面折胶装置,所述端面折胶装置包括分别与所述电芯两端配合的第一仿形块和第二仿形块、安装在所述安装框架上驱动所述第一仿形块运动的第十一气缸和安装在所述安装框架上驱动所述第二仿形块运动的第十二气缸,所述第十一气缸和所述第十二气缸的伸缩方向相反,且所述第一仿形块和所述第二仿形块与所述电芯端面配合一侧设置有凹槽,所述凹槽的形状与所述电芯端部的形状相同;
用于挤压电芯侧面胶膜的侧面折胶装置,所述侧面折胶装置包括能够与所述电芯的上表面配合的上压合辊、与所述电芯的下表面配合的下压合辊、与所述上压合辊连接的上压合臂、与所述上压合臂相对布置且与所述下压合辊连接的下压合臂、与所述上压合臂转动连接的上连接臂、与所述下压合臂转动连接的下连接臂、安装在所述安装框架上驱动所述上压合臂带动所述上压合辊向着远离所述电芯的方向转动的第十三气缸和安装在所述安装框架上驱动所述下压合臂带动所述下压合辊向着远离所述电芯的方向转动的第十四气缸,所述上连接臂上设置有与所述第十三气缸的伸缩杆配合的第一导向孔,所述下连接臂上设置有与所述第十四气缸的伸缩杆配合的第二导向孔,所述上连接臂与所述上压合臂的连接处设置有第一扭簧,所述下连接臂与所述下压合臂的连接处设置有第二扭簧,所述上压合臂和所述下压合臂均包括第一支臂和第二支臂,所述第二支臂相对于所述第一支臂倾斜布置,所述第二支臂的倾斜方向朝向所述电芯,所述第十三气缸驱动所述上压合臂向远离所述电芯的方向运动时所述第一扭簧为所述上压合臂提供的回复力方向为使所述上压合臂向着靠近所述电芯的方向运动,所述第十四气缸驱动所述下压合臂向远离所述电芯的方向运动时所述第二扭簧为所述下压合臂提供的回复力方向为使所述下压合臂向着靠近所述电芯的方向运动,所述第一仿形块与所述第十一气缸之间设置有第一压缩弹簧,所述第二仿形块与所述第十二气缸之间设置有第二压缩弹簧;
驱动所述安装框架水平运动使所述上压合辊和所述下压合辊沿所述电芯表面运动的第七驱动装置,所述第七驱动装置包括伺服电机和与所述伺服电机连接的丝杠,所述丝杠与所述安装框架连接;
优选的,在上述电芯装配装置中,所述电芯入壳装置包括:
用于固定水平放置的电芯壳体的壳体定位装置,壳体定位装置包括用于支撑所述电芯壳体的支撑柱、与所述支撑柱连接的第一限位板和与所述电芯壳体垂直布置用于限制所述电芯壳体沿所述电芯插入方向运动位置的第二限位板,所述第一限位板设置在所述电芯壳体的用于插入所述电芯的开口端的两侧;
与所述壳体定位装置等高布置用于承托水平放置的电芯的下压板,所述下压板固定设置在安装框架上;
与所述下压板配合用于压紧所述电芯的上压板,所述上压板在第十五气缸的作用下上下运动,所述第十五气缸与所述安装框架连接;
驱动所述安装框架水平运动使所述电芯插入所述电芯壳体的第八驱动装置,所述第八驱动装置包括伺服电机和与所述伺服电机连接的丝杠,所述丝杠与所述安装框架连接;
设置在所述上压板上的极柱定位板,所述极柱定位板上开设有与所述电芯的极柱配合的定位孔,所述极柱壳体定位板上设置有一个所述定位孔,所述定位孔与所述电芯的其中一个所述极柱配合;
与所述极柱定位板平行布置用于夹紧所述电芯的另一个所述极柱的第四夹爪。
优选的,在上述电芯装配装置中,所述夹胶装置包括用于夹取胶膜的第二气爪,所述第二气爪包括上夹爪和下夹爪,所述上夹爪与所述胶膜贴合的一端设置有腔体和进气通道,所述腔体一端与所述胶膜配合,另一端与所述进气通道连通,所述进气通道通过管路与进气装置连通,所述管路上设置有控制所述进气装置向所述进气通道供气电磁阀。
优选的,在上述电芯装配装置中,所述电芯除尘装置包括:
除尘挡板,所述除尘挡板上设置有除尘口;
与所述除尘口通过管路连通的与负压发生器;
用于承托电芯的第二托板,所述第二托板与所述除尘挡板固定连接;
除尘罩,所述除尘罩上设置有与所述除尘挡板配合的开口,所述除尘罩与所述除尘挡板配合形成密闭腔体。
从上述技术方案可以看出,本发明提供的电芯装配装置,包括上料框架、用于抓取上盖的机械手总成、对软连接进行整形的软连接整形装置、电芯上料装置、电芯定位装置、超声波焊接装置、电芯除尘装置、包胶装置、夹胶装置、胶膜回收装置、折胶装置和电芯入壳装置。其中,上料框架包括第一平台、支撑腿、第一托板、第一气缸和定位件,支撑腿支撑第一平台,保证第一平台的高度能够容纳搬运小车。本方案的改进是在第一平台上增加了第一托板和第一气缸,第一托板能够承托料盘的下端面,第一气缸作为第一托板水平运动的驱动装置。搬运小车上的料盘上升至指定高度后,第一气缸推动第一托板伸出,使第一托板与料盘的下端面配合,第一托板发挥其承托作用,机械手总成对料盘上的上盖进行抓取操作,料盘上的上盖抓取完成后,工作人员取走空料盘,第一气缸带动第一托板收回复位;重复上述过程。搬运小车的最后一个料盘被第一托板承托后,工作人员将搬运小车从上料框架内拉出,向搬运小车的空料盘内码放上盖,在搬运小车码放上盖的时,机械手总成继续对最后一个料盘内的上盖进行抓取,机械手总成对最后一个料盘内的上盖抓取完成后,码放完成上盖的搬运小车就可以推至上料框架,机械手总成继续对搬运小车上码放的上盖进行抓取。本方案提供的上料框架实现了上盖上料操作的持续进行,机械手总成不停机等待,从而提高了电池的生产效率。定位件实现了对料盘水平方向的限位,定位件与料盘上的定位凹槽配合,且定位件与料盘转动配合,降低对料盘的损伤。本方案中中增设了胶膜回收装置,能够实现每一卷胶膜最后不能被利用的部分和两卷胶膜的重复部分的卷绕,避免工作人员将上述胶膜进行随意丢弃,保证厂房工作环境整洁。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的上料框架的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的上料框架的俯视图;
图3为本发明实施例提供的机械手总成的结构示意图;
图4为本发明实施例提供的软连接整形装置的结构示意图;
图5为本发明实施例提供的软连接整形装置的俯视图;
图6为本发明实施例提供的电芯上料装置的结构示意图;
图7为本发明实施例提供的电芯上料装置的左视图;
图8为本发明实施例提供的电芯定位装置的结构示意图;
图9为本发明实施例提供的电芯定位装置的左视图;
图10为本发明实施例提供的超声波焊接装置的结构示意图;
图11为本发明实施例提供的包胶装置的结构示意图;
图12为本发明实施例提供的包胶装置的俯视图;
图13为本发明实施例提供的胶膜回收装置的结构示意图;
图14为本发明实施例提供的胶膜回收装置主视图;
图15为本发明实施例提供的胶膜回收装置左视图;
图16为本发明实施例提供的端面折胶装置的结构示意图;
图17为本发明实施例提供的侧面折胶装置的结构示意图;
图18为本发明实施例提供的电芯入壳装置的结构示意图;
图19为本发明实施例提供的电芯除尘装置的结构示意图;
图20为本发明实施例提供的夹胶装置的结构示意图;
图21为本发明实施例提供的电芯装配装置的结构示意图。
1、第一托板,2、第一气缸,3、定位件,4、第一同步带轮,5、第二同步带轮,6、第一同步带,7、第一夹爪,8、整形块,9、第二气缸,10、第二驱动装置,11、第二机械手,12、第三夹爪,13、颜色传感器,14、旋转气缸,15、第二平台,16、第三驱动装置,17、电荷耦合器件图像传感器,18、推板,19、缓冲件,20、超声波焊接机,21、第一支撑平台,22、第二支撑平台,23、第二安装平板,24、第四驱动装置,25、竖直安装平板,26、第三平台,27、第一翻板,28、第二翻板,29、第一齿轮,30、第一齿条,31、第四气缸,32、第二齿轮,33、第二齿条,34、回收辊,35、第六气缸,36、步进电机,37、切割刀,38、第七气缸,39、压胶板,40、第八气缸,41、压合辊,42、第九气缸,43、第一气爪,44、第一仿形块、45、第二仿形块,46、上压合辊,47、下压合辊,48、上压合臂,49、下压合臂,50、上连接臂,51、下连接臂,52、第十三气缸,53、第十四气缸,54、下压板,55、上压板,56、第十五气缸,57、第八驱动装置,58、极柱定位板,59、第四夹爪,60、支撑柱,61、第一限位板,62、第二限位板,63、除尘挡板,631、除尘口,64、除尘罩,65、上夹爪,66、下夹爪,67、腔体,68、进气通道。
具体实施方式
本发明公开了一种电芯装配装置,以实现上盖的持续上料,以提高电池的生产效率。
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图12,图1为本发明实施例提供的上料框架的结构示意图;图2为本发明实施例提供的上料框架的俯视图;图3为本发明实施例提供的机械手总成的结构示意图;图4为本发明实施例提供的软连接整形装置的结构示意图;图5为本发明实施例提供的软连接整形装置的俯视图;图6为本发明实施例提供的电芯上料装置的结构示意图;图7为本发明实施例提供的电芯上料装置的左视图;图8为本发明实施例提供的电芯定位装置的结构示意图;图9为本发明实施例提供的电芯定位装置的左视图;图10为本发明实施例提供的超声波焊接装置的结构示意图;图11为本发明实施例提供的包胶装置的结构示意图;图12为本发明实施例提供的包胶装置的俯视图;图13为本发明实施例提供的胶膜回收装置的结构示意图;图14为本发明实施例提供的胶膜回收装置主视图;图15为本发明实施例提供的胶膜回收装置左视图;图16为本发明实施例提供的端面折胶装置的结构示意图;图17为本发明实施例提供的侧面折胶装置的结构示意图;图18为本发明实施例提供的电芯入壳装置的结构示意图;图19为本发明实施例提供的电芯除尘装置的结构示意图;图20为本发明实施例提供的夹胶装置的结构示意图;图21为本发明实施例提供的电芯装配装置的结构示意图。
本发明公开了一种电芯装配装置,包括上料框架、用于抓取上盖的机械手总成、对软连接进行整形的软连接整形装置、电芯上料装置、电芯定位装置、超声波焊接装置、电芯除尘装置、包胶装置、夹胶装置、胶膜回收装置、折胶装置和电芯入壳装置。上述装置组合形成完整的电芯装配装置。本方案中增设了胶膜回收装置,实现了对每卷胶膜最后不能被利用部门和两卷胶膜重合部分胶膜的回收,防止胶膜随意丢弃在厂房内,保证了厂房环境的清洁。
本方案中涉及对上料框架的改进,上料框架包括第一平台、支撑腿、第一托板1、第一气缸2和定位件3。
第一平台上开设有用于供料盘上的上盖通过的矩形通槽,料盘上升至矩形通槽内,使得上盖凸出于平台表面,机械手总成对料盘上的上盖进行抓取。
支撑腿用于支撑第一平台,将第一平台撑起一定的高度,一是方便机械手总成的抓取,二是能够为搬运小车提供活动空间。
本方案对上料框架的改进是增加了第一托板1和驱动第一托板1运动的第一气缸2。其中,
第一托板1能够承托料盘的下端面,第一托板1的个数至少为两个,且第一托板1位于矩形通槽相对布置的两个侧壁上,即矩形通槽相对布置的两个侧壁上均设置有第一托板1,能够实现对料盘的有效支撑,避免料盘发生翻转;
第一气缸2与第一托板1连接用于驱动第一托板1水平运动,第一气缸2伸缩带动第一托板1水平往复运动,本方案中气缸2与第一平台固定连接。
料盘在搬运小车上自动上升至指定高度,矩形通槽相对布置的两个侧壁上的第一气缸2的活塞杆伸出分别推动对应的第一托板1与料盘的下端面配合,第一托板1承托料盘,即使此时撤走搬运小车,也能保证第一托板1对料盘支撑的稳定性。
搬运小车上放置五个料盘,五个料盘从高到低依次布置,此处命名位于最上层的料盘为第一层料盘,位于第一层料盘下方的料盘为第二层料盘,以此类推,位于最下层的料盘为第五层料盘。
搬运小车码放上盖步骤完成后,推动小车至上料框架的第一平台下,第一层料盘上升至指定高度,第一气缸2的活塞杆伸出推动第一托板1运动,直至第一托板1位于料盘的下端面,机械手总成抓取料盘内的上盖进行上盖上料操作,当第一层料盘的上盖抓取完后,工作人员取走第一料盘,第一气缸2的活塞杆缩回拉动第一托板1运动,直至第一托板1复位,且不影响料盘的上升操作;第二层料盘上升至指定高度,第一气缸2的活塞杆伸出推动第一托板1运动,直至第一托板1位于料盘的下端面,机械手总成抓取第二层料盘上的上盖进行上盖上料操作,当第二层料盘的上盖抓取完后,工作人员将第二料盘取走,第一气缸2的活塞杆缩回拉动第一托板1运动,直至第一托板1复位,以此类推,第五层料盘上升至指定高度,第一气缸2的活塞杆伸出推动第一托板1运动,直至第一托板1位于料盘的下端面,机械手总成抓取第五层料盘内的上盖进行上料操作,工作人员将搬运小车推走,对搬运小车上的料盘进行码放上盖操作,机械手总成持续对第五料盘内的上盖进行上盖上料操作,搬运小车码放上盖步骤完成后,推动小车至上料框架的第一平台附近,当第五料盘内的上盖上料完成后,工作人员取走第五料盘,推动搬运小车至上料框架的第一平台下,机械手总成继续抓取上盖进行上盖上料。
第一托板1能够对每一层的料盘都起到稳定支撑的作用。
由于第一托板1的支撑作用,搬运小车上的第五层料盘进行上盖上料操作时,工作人员可以将搬运小车推走进行上盖码放操作,机械手总成持续对第五层料盘上的上盖进行上盖上料操作,搬运小车码放上盖完成后,推动小车至第一平台下方,等待第五层料盘上料完成。本方案能够保证机械手总成持续对上盖进行上盖上料操作,不需要机械手总成停机等待,从而在一定程度上提高了电池的生产效率。
第一托板1为L型第一托板或者T型第一托板,L型第一托板或者T型第一托板均包括能够与料盘的下端面配合的水平板和与水平板垂直布置的竖直板,竖直板与料盘的侧壁配合,能够对料盘起到定位作用,竖直板与第一气缸2连接。
水平板用于与料盘的下端面配合,实现对料盘的承托作用;竖直板起到将第一托板1与第一气缸2连接的作用,增大了第一气缸2与第一托板1的连接面积。
第一托板1实现了对料盘上下方向的限位,为了进一步提高料盘使用的稳定性,本方案提供的上料框架还包括设置在第一托板1上与料盘的定位凹槽配合的定位件3,定位件3实现了对料盘水平方向的限位。本方案需要在料盘上开设定位凹槽,定位件3与定位凹槽配合实现对料盘在水平方向的限位。定位凹槽可以为V型凹槽,或者定位凹槽为半圆形凹槽。
定位件3的上下两端均设置有连接板,连接板的个数为两个,定位件3与连接板通过转轴连接,定位件3可以绕着转轴转动,定位件3与定位凹槽之间的摩擦方式为滚动摩擦,进一步降低了定位件3与定位凹槽配合时对定位件3的损伤。
本方案提供的用于抓取上盖的机械手总成包括:沿同一方向依次布置的N级第一机械手,N级第一机械手包括N个第一机械手,相邻的第一机械手沿同一个方向设置。
N级第一机械手的第一级第一机械手通过驱动装置安装在竖直安装板上,驱动装置为N级第一机械手提供伸缩动力,该方案中N≥3,且N为正整数,具体的N为3、4、5、6、7……。
N级第一机械手的伸缩通过连接部实现。
本方案中连接部包括:第一同步带轮4、第二同步带轮5、第一同步带6、第一夹爪7和第二夹爪,第一夹爪7和第二夹爪都位于第一同步带6上。具体的连接结构如下:
第一同步带轮4和第二同步带轮5设置在机械手的同侧,第一同步带轮4设置在第一机械手的首端,第二同步带轮5设置在第一机械手的末端,即第一同步带轮4和第二同步带轮5分别位于第一机械手的两端,第一同步带轮4和第二同步带轮5上套设有第一同步带6;
第一夹爪7一端与第一同步带6连接,另一端与上一级第一机械手固定连接,N级第一机械手未伸展时第一夹爪7与第一同步带6的连接位置靠近第二同步带轮5,即第一夹爪7与第一同步带6的连接位置靠近第一机械手的末端,此处需要说明的是,第一级第一机械手没有上一级第一机械手,因此第一级第一机械手上的第一夹爪7一端与第一同步带6连接,另一端与竖直安装板连接;第N级第一机械手没有下一级第一机械手,因此第N级第一机械手上仅设置第一夹爪7,不设置第二夹爪;
第二夹爪一端与第一同步带6连接,另一端与下一级第一机械手连接,N级第一机械手未伸展时,第二夹爪与第一同步带6的连接位置靠近第一同步带轮4,即第二夹爪为第一同步带6的连接位置靠近所述第一机械手的首端。
中间级别的第一机械手上均设置有连接部。
驱动装置驱动第一级第一机械手运动,第一级第一机械手相对于第一夹爪7运动,第一夹爪7固定在竖直安装板上不会发生运动,拉动第一同步带6运动,第一同步带6带动与之连接的第二夹爪运动,第二夹爪带动与之连接的第二级第一机械手运动;
第二级第一机械手运动,带动设置在其上的第一夹爪7运动,第二级第一机械手相对于第二级第一机械手的第一夹爪7部运动,第二级第一机械手的第一夹爪7的运动状态与第一级第一机械手相同,拉动设置在第二级第一机械手上的第一同步带6运动,第一同步带6带动与之连接的第二级第一机械手上的第二夹爪运动,第二级第一机械手上的第二夹爪带动与之连接的第三级第一机械手运动;
以此类推。
本方案中通过连接部实现了N级第一机械手的伸缩,在N级第一机械手的伸缩过程中,第一夹爪7和第二夹爪与第一同步带6的连接位置不变,但是第一夹爪7和第二夹爪相对于第一同步带轮4和第二同步带轮5的位置会发生变化。
本方案提供的N级第一机械手通过连接部实现了伸缩运动,在伸缩的过程中,N级第一机械手的伸缩方向相同,能够实现N级第一机械手在一个方向上长度的调节,且长度的调节过程不占用与伸缩方向垂直的方向的空间,即当N级第一机械手沿水平方向布置时,N级第一机械手的伸缩不占用竖直方向的空间,使得N级第一机械手能够在竖直空间狭小的位置使用,提高了机械手总成的通用性。
N级第一机械手也可以缩短N级第一机械手的伸缩时间,在一定程度上了提高工作效率。
为了保证第一级机械手工作的稳定性,本方案提供的机械手总成还包括:
一端与竖直安装板滑动连接,另一端与第一级机械手固定连接的导向板,导向板上设置有与竖直安装板的第一导轨配合的第一滑块。
第一级机械手通过导向板与竖直安装板滑动配合,滑动配合通过第一导轨和第一滑块实现。该种设置方式降低了驱动装置驱动第一级机械手的能量损耗,起到了节约能源的作用,且第一导轨和第一滑块对第一级机械手的运动起到了导向作用,提高了第一级机械手运动的稳定性,同时提高了机械手总成的使用强度。
为了进一步提高机械手总成使用的稳定性,相邻两级机械手通过第二轨道和第二滑块滑动配合,能够在一定程度上降低机械手总成的伸缩难度,且第二导轨与第二滑块对机械手的伸缩起到了导向作用,提高了机械手伸缩的稳定性。
第一驱动装置的一个实施例包括伺服电机、丝杠和滑块,伺服电机的输出端设置有第三同步带轮,丝杠上设有与第三同步带轮配合的第四同步带轮,第三同步带轮和第四同步带轮上套设有第二同步带,滑块与丝杠螺纹连接,且滑块与第一级机械手固定连接。
伺服电机转动,带动第三同步带轮转动,进而实现第四同步带轮的转动,第四同步带轮转动带动丝杠传动,丝杠带动滑块运动,进而实现第一级机械手的运动。
软连接在使用前需要进行整形处理,本方案提供的软连接整形装置的具体结构包括:夹紧装置、整形块8、气缸9和第二驱动装置10。其中,
夹紧装置用于夹紧软连接,防止软连接在整形过程中掉落;
整形块8与夹紧装置的软连接配合的一侧开设有用于容纳软连接的凹槽,凹槽带动软连接摆动进而实现对软连接的整形;
第二气缸9驱动整形块8运动使整形块8的凹槽罩设在软连接外侧;
第二驱动装置10推动整形块8运动,整形块8的运动方向即为软连接的预设成型方向,第二驱动装置10推动整形块8往复运动,从而整形块8带动软连接向着预设成型方向往复摆动。
首先通过夹紧装置夹紧软连接,然后第二气缸9带动整形块8运动,使整形块8的凹槽罩设在软连接外侧,最后第二驱动装置10推动整形块8向着软连接的预设成型方向运动,使软连接在凹槽内随着整形块8的运动而摆动,第二驱动装置10对整形块8的推动为往复推动,整形块8对软连接施加推力。
优选的,整形块8上的凹槽与软连接间隙配合,凹槽的宽度较软连接的宽度大。
第二驱动装置10推动整形块1运动的形式为往复运动,即在一次推动整形块8向软连接的预设成型方向运动一段距离后,第二驱动装置10带动整形块8恢复至初始位置,然后第二驱动装置10再次推动整形块8向着软连接的预设成型方向运动一段距离,如此反复。此处需要说明的是,初始位置为整形块8罩设软连接的位置。
优选的,在第二驱动装置10推动整形块8往复运动的过程中,第二驱动装置10推动整形块8向软连接预设成型方向运动的距离逐渐增大,直到软连接的形变达到要求。
本方案提供的软连接整形装置通过夹紧装置、整形块8、第二气缸9和第二驱动装置10配合实现软连接的整形,软连接的整形不需要人工手动操作,有效降低了软连接弯折成型的人工劳动强度。
软连接整形装置通过多次反复推动实现软连接的整形,且通过该软连接整形装置获得的成型软连接不易回弹,且成型效率高。
为了进一步提高软连接整形装置的整形效率,夹紧装置上并排布置两个软连接,整形块8的个数也为两个。本方案提供的软连接整形装置在一次整形的过程中能够同时实现对两个软连接进行整形,整形效率进一步提高。
第二气缸9带动整形块8水平运动,相应的,整形块1上凹槽的开设方向与软连接在重力作用下自然下垂的方向平行。
第二驱动装置10包括伺服电机和与伺服电机连接的丝杠,丝杠通过安装板与气缸连接,即丝杠与安装板连接,安装板上设置第二气缸9,丝杠的设置方向与气缸垂直布置或者丝杠的设置方向与第二气缸9的驱动方向垂直,第二驱动装置10带动软连接摆动的方向与第二气缸9驱动整形块8运动的方向垂直。
电芯上料的过程中一般通过人工识别电芯的正负极柱方向,不仅容易出错,而且人工劳动强度大,本方案对电芯上料装置进行改进,具体改进如下:
电芯上料装置,包括第二机械手11、颜色传感器13、治具和旋转气缸14。
第二机械手11的第三夹爪12抓取电芯传送带上的电芯,第二机械手11上的颜色传感器13检测电芯的负极极柱颜色,并根据检测到的电芯极柱颜色判断电芯的正负极柱是否放反。
治具通过安装框架固定在电芯传送带上方,能够支撑放反的电芯,当颜色传感器13检测到电芯的正负极柱位置放反后,第二机械手11将正负极柱位置放反的电芯放置到治具上。
旋转气缸14设置在治具上,正负极柱位置放反的电芯放置到治具上后,旋转气缸14对放置在治具上的电芯进行水平旋转,调整其正负极柱的位置,实现电芯正负极柱位置的纠正。
本方案提供的电芯上料装置通过颜色传感器13与旋转气缸14配合,实现了对电芯正负极柱位置的自动检测,且能够通过旋转气缸14实现对正负极柱位置放反的电芯的自动旋转,即电芯正负极柱位置的检测和纠正均不要人工参与,从而在一定程度上降低了电芯清洗的人工劳动强度,同时提高了其自动化程度。
通过颜色传感器13对电芯的正负极柱位置进行检测,相对于人工目检,准确率相对提高。
优选的,本方案中颜色传感器13为用于检测电芯负极极柱颜色的颜色传感器,电芯负极极柱的颜色为黄色,便于颜色传感器13识别,降低检测难度。
旋转气缸14提供的旋转力为水平方向的旋转力,且旋转角度为180°旋转,或者旋转角度为90°旋转。
由于电芯的极耳两端没有刚性,导致对电芯沿设置有极耳方向的位置调节具有一定难度,本方案中提供的电芯定位装置有效解决了上述问题。
电芯定位装置包括第二平台15、第三气缸、第三驱动装置16和电荷耦合器件图像传感器17(后文简称CCD)。
第二平台15用于承托电芯,电芯在第二平台15上水平放置,电芯面积最大的一侧与第二平台15接触。
此处需要说明的是,设置有极耳的侧边命名为极耳侧边,电芯没有设置极耳的侧边命名为电芯侧边,该电芯侧边与极耳侧边垂直,电芯具有两个极耳侧边,两个极耳侧边相对布置,两个电芯侧边,两个电芯侧边相对布置。
第三气缸用于推动放置在第二平台15上的电芯运动,第三气缸与电芯的电芯侧边配合,电芯侧边的硬度较极耳的硬度高,相应的,第三气缸推动电芯运动的方向也就与电芯设置有极耳侧边的延伸方向平行。
第三驱动装置16与第二平台15连接,带动第二平台15水平往复运动,第三驱动装置16的运动方向与电芯的电芯侧边的延伸方向相同,即电芯的沿电芯侧边方向位置的调节通过第三驱动装置16实现,第三驱动装置16的作用力直接作用在第二平台15上,不与电芯极耳接触,不仅实现了电芯位置的调节,而且不会损伤电芯的极耳,也不会损伤电芯。
CCD设置在第二平台15上方用于检测电芯的位置,使电芯偏移中心位置的距离数值化,根据CCD检测获得的电芯位置控制第三气缸和第三驱动装置16运动,调整电芯的位置,实现电芯中心位置的准确确定。
在电芯中心位置的确定过程中,电芯定位装置不与电芯的极耳接触,从而不会对电芯的极耳造成损伤。电芯中心位置的确定通过CCD检测实现,确保了中心位置确定的准确性。
第三气缸与电芯连接的一端设置有推板18,推板18与气缸之间设置有缓冲件19,推板18与缓冲件19配合,将推板18与电芯之间的刚性接触改为柔性接触,能够降低气缸推动电芯运动过程中对电芯的损伤,保证电芯的生产质量。
推板18为橡胶推板,橡胶推板的硬度相对较低,能够对电芯起到进一步的保护作用。缓冲件19为弹簧,缓冲件19还可以为海绵或者橡胶。
第三驱动装置16包括伺服电机、丝杠和第三机械手,伺服电机的输出端与丝杠连接,丝杠与第三机械手连接,第三机械手与第二平台15连接,通过伺服电机带动丝杠转动,进而丝杠带动第三机械手运动,从而实现第三机械手带动第二平台15的运动,运动更加平稳,且对电芯的位置调整更加精确。
第三驱动装置16也可以为气缸,通过气缸活塞杆的伸缩实现第二平台15的水平运动。
为了提高电芯的焊接质量,本方案对超声波焊接装置进行了改进,具体如下。
本方案提供的超声波焊接装置包括超声波焊接机20、第一支撑平台21、第二支撑平台22、第二安装平板23和竖直安装平板25,增加了第一支撑平台21、第二支撑平台22、第二安装平板23和竖直安装平板25。
超声波焊接机20的底端设置有第一安装平板,第一安装平板为超声波焊接机20在第一支撑平台21上的安装提供了安装基础,第一安装平板的设计在一定程度上降低了对超声波焊接机20的损伤;
第一支撑平台21与第一安装平板连接,第一支撑平台21包括第一水平平台、与第一水平平台垂直布置且连接的第一竖直平台和一端与第一水平平台连接另一端与第一竖直平台连接的第一倾斜平台,第一支撑平台21整体呈直角三棱锥形,该直角三棱锥的一个直角面与第一安装平板固定连接,另一个直角面与竖直安装平板25滑动连接;
第二支撑平台22用于推动第一支撑平台21升降,第二支撑平台22包括与第一竖直平台平行且相对布置的第二竖直平台、与第二竖直平台垂直布置连接的第二水平平台和一端与第二竖直平台连接另一端与第二水平平台连接的第二倾斜平台,第二支撑平台22整体呈直角三棱锥形,该直角三棱锥的一个直角面与第二安装平板23连接,另一个直角面与第一支撑平台21的第一竖直平台相对且平行布置,第二倾斜平台与第一倾斜平台平行布置,第一支撑平台21的第一倾斜平台和第二支撑平台22的第二倾斜平台滑动连接,当第二支撑平台22的第二倾斜平台完全与第一支撑平台21的第一倾斜平台重合后,第一支撑平台21和第二支撑平台22形成一个长方体形形状;
第二支撑平台22的水平运动通过第四驱动装置24实现,第四驱动装置24为第二支撑平台22的运动提供动力;
第二安装平板23用于支撑第二支撑平台22,第二安装平板23与第二支撑平台22的第二水平平台滑动连接,第二支撑平台22在第二安装平板23上的滑动动力通过第四驱动装置24提供;
与第二安装平板23垂直布置的竖直安装平板25,竖直安装平板25与第一支撑平台21的第一竖直平台滑动连接,第二支撑平台22水平运动,带动第一支撑平台21在竖直安装平板25上上下运动。
第四驱动装置24驱动第二支撑平台22在第二安装平板23上向着竖直安装平板25做水平运动,第二支撑平台22推动第一支撑平台21在竖直安装平板25上向上运动,通过控制第二支撑平台22的水平运动距离控制第一支撑平台21的竖直上升高度;第四驱动装置24驱动第二支撑平台22在第二安装平板23上背向竖直安装平板25做水平运动,第一支撑平台21在重力的作用下在竖直安装平板25上向下运动,从而实现了超声波焊接机20的升降,且升降高度可调,实现超声波焊接机20上升高度的准确控制,保证电芯与上盖的焊接质量。
本方案提供的超声波焊接装置通过第一支撑平台21和第二支撑平台22的支撑作用,保证超声波焊接机20在焊接过程中不会发生抖动,进一步保证了焊接效果。
第四驱动装置24包括伺服电机和与伺服电机连接的丝杠,丝杠与第二支撑平台22的第二水平平台连接,伺服电机带动丝杠转动,进而丝杠带动第二支撑平台22水平运动。通过伺服电机与丝杠配合,传动精度高,可以实现对超声波焊接机20升降的精确控制。
第一支撑平台21和第二支撑平台22的滑动连接通过第一轨道和第一滑块配合实现,第一轨道可以设置在第一支撑平台21的第一倾斜平台上,也可以设置在第二支撑平台22的第二倾斜平台上。
第二安装平板23与第二水平平台通过第二轨道和第二滑块滑动连接,第一轨道可以设置在二安装平板上,也可以设置在第二水平平台上。
本方案提供的包胶装置包括包胶装置,包括:第三平台26、第一翻板27、第五驱动装置、第二翻板28和第六驱动装置。
其中,第三平台26用于放置和定位电芯,对电芯起到承载和定位的作用,保证包胶过程中电芯位于待贴胶位置,保证包胶精度;
第一翻板27位于第三平台26的一侧,胶膜放置在第一翻板27的上端面,第一翻板27实现对胶膜的定位;
第五驱动装置能够驱动第一翻板27翻转180°使第一翻板27的上端面与电芯的待包胶的一侧贴合,将胶膜贴覆在电芯的表面第五驱动装置再驱动第一翻板27翻转180°,第一翻板27的上端面与电芯的上端面分离,第一翻板27复位,第一翻板27在第五驱动装置的作用下做往复翻转,每次翻转的角度均为180°;
第二翻板28位于第三平台26另一侧且与第一翻板27相对布置,胶膜放置在第二翻板28的上端面,第二翻板28实现对胶膜的定位;
第六驱动装置驱动第二翻板28翻转180°使第二翻板28的上端面与电芯的待包胶的一侧贴合,将胶膜贴覆在电芯的表面,第六驱动装置再驱动第二翻板28翻转180°,第二翻板28的上端面与电芯的上端面分离,第二翻板28实现复位,第二翻板28在第六驱动装置的作用下做往复翻转,每次翻转的角度均为180°。
优选的,为了提高胶膜的贴覆精度,在第一翻板27和第二翻板28上设置用于定位胶膜的刻度或者采用纠偏器对胶膜进行定位。
包胶过程:
第一翻板27和第二翻板28上放置胶膜;
驱动第五驱动装置带动第一翻板27转动,第一翻板27在电芯的待贴胶位置贴胶,完成第一步贴胶,第一驱动装置驱动第一翻板27复位;
驱动第六驱动装置带动第二翻板28转动,第二翻板28在电芯的待贴胶位置贴胶,完成第二步贴胶,第二驱动装置驱动第二翻板3复位。
本方案利用包胶装置代替人工手动包胶,在一定程度上降低了包胶的人工劳动强度,且相对于人工手动包胶的方式,提高了包胶的自动化程度,提高了包胶的工作效率。
通过第一翻板27实现了在电芯的第一待贴胶位置的包胶操作,通过第二翻板28实现了在电芯的第二贴胶位置的包胶操作。在包胶操作前需要在第一翻板27和第二翻板28上进行备胶操作,备胶的同时也对胶片进行定位,确保包胶位置的准确。
第五驱动装置包括:第一齿轮29、第一转轴、第一齿条30和第四气缸31。其中,
第一齿轮29与第一翻板27固定连接,第一齿轮29转动时带动第一翻板27转动,且第一翻板27的转动方向为绕着第一齿轮29的轴线方向转动;
第一转轴与第一齿轮29相对且同轴布置,第一转轴与第一翻板27固定连接,第一转轴与第一齿轮29作为第一翻板27的转动轴,对第一翻板27两端同时进行转动定位,保证第一翻板27的稳定转动;
第一齿条30与第一齿轮29啮合,第一齿条30运动带动第一齿轮29转动;
第四气缸31驱动第一齿条30往复运动,为第一翻板27的转动提供动力。
第四气缸31的活塞杆伸出,推动第一齿条30运动,进而实现第一齿轮29的转动,第一齿轮29转动带动第一翻板27绕着第一齿轮29的转轴和第一转轴转动;第四气缸31的活塞杆缩回,拉动第一齿条30运动,进而实现第一齿轮29的转动,第一齿轮29转动带动第一翻板27绕着第一齿轮29的转轴和第一转轴转动。假使第四气缸31的活塞杆伸出时,第一翻板27转动与电芯的待包胶面贴合,那么第四气缸31的活塞杆缩回时,第一翻板27转动与电芯的待包胶面分离复位;假使第四气缸31的活塞杆缩回时,第一翻板27转动与电芯的待包胶面贴合,那么第四气缸31的活塞杆伸出时,第一翻板27转动与电芯的待包胶面分离复位。
第一齿条30可以位于第一齿轮29的下方、上方或者左右两侧,无论第一齿条30如何设置,第四气缸31均与第一齿条30平行布置。
在本发明的一个具体实施例中,第二驱动装置包括:第二齿轮32、第二转轴、第二齿条33和第五气缸。其中,
第二齿轮32与第二翻板28固定连接,保证第二齿轮32转动时带动第二翻板28转动,且第二翻板28的转动方向为绕着第二齿轮32的轴线方向转动;
第二转轴与第二齿轮32相对且同轴布置,第二转轴与第二翻板28固定连接,第二转轴与第二齿轮32作为第二翻板28的转动轴,对第二翻板28两端同时进行转动定位,保证第二翻板28的稳定转动;
第二齿条33与第二齿轮32啮合,第二齿条33运动带动第二齿轮32转动;
第五气缸驱动第二齿条33往复运动,为第二翻板28的转动提供动力。
第五气缸的活塞杆伸出,推动第二齿条33运动,进而实现第二齿轮32的转动,第二齿轮32转动带动第二翻板28绕着第二齿轮32的转轴和第二转轴转动;第五气缸的活塞杆缩回,拉动第二齿条33运动,进而实现第二齿轮32的转动,第二齿轮32转动带动第二翻板28绕着第二齿轮32的转轴和第二转轴转动。假使第五气缸的活塞杆伸出时,第二翻板28转动与电芯的待包胶面贴合,那么第五气缸的活塞杆缩回时,第二翻板28转动与电芯的待包胶面分离复位;假使第五气缸的活塞杆缩回时,第二翻板28转动与电芯的待包胶面贴合,那么第五气缸的活塞杆伸出时,第二翻板28转动与电芯的待包胶面分离复位。
第二齿条33可以位于第二齿轮32的下方、上方或者左右两侧,无论第二齿条33如何设置,第五气缸均与第二齿条33平行布置。
优选的,在本发明的一个具体实施例中,第一齿条30与第三平台26平行布置,第四气缸31与第一齿条30平行布置;
第二齿条33与平台26平行布置,第五气缸与第二齿条33平行布置。
优选的,第一齿条30和第二齿条33均分别位于第一齿轮29和第二齿轮32的下方,能够方便包胶装置的安装,且可以在一定程度上减小装置的占用空间。
在本方案的一个具体实施例中,胶膜回收装置包括回收辊34、第六气缸35、步进电机36、切割刀37、第七气缸38、压胶板39和第八气缸40。其中,
回收辊34用于卷绕胶膜,回收辊34用于卷绕每卷胶膜最末端不能被利用的部分和两卷胶膜之间重复的部分(每卷胶膜最末端不能被利用的部分和两卷胶膜之间重复的部分在后文中简称为废弃胶膜),实现了对上述胶膜的自动整理,从而不会被工人随意丢弃在厂房的地面上,保证了厂房环境的清洁,且胶膜的整理不需要人工操作实现,相应的也就降低了人工劳动强度;
回收辊34与胶膜上表面贴合或者分离通过第六气缸35驱动实现,需要回收废弃胶膜时,第六气缸35驱动回收辊34下降与胶膜的上表面贴合,回收完成后,第六气缸35驱动回收辊34上升,与胶膜分离;
步进电机36驱动回收辊34转动,通过回收辊34的转动实现对废弃胶膜的持续卷绕,步进电机36能够带动回收辊34正向和反向转动;
切割刀37设置在回收辊34的下方,用于切割胶膜,切割刀37在第七气缸38的驱动下水平运动,切割刀37的运动方向与胶膜的长度延伸方向垂直,当胶膜回收结束后,切割刀37在第七气缸38的驱动下运动实现对胶膜的自动切割,不需要人工切割,进一步降低了人工劳动强度;
压胶板39设置在切割刀37的上方用于将胶膜压低至切割刀37的切割位置,第八气缸40控制压胶板39的运动,在胶膜回收的过程中,压胶板39不对胶膜进行压低,此时切割刀37不能对胶膜进行切割,胶膜回收结束后,压胶板39对胶膜进行压低至切割刀37的切割位置,此时切割刀37对胶膜进行有效切割。
第六气缸35、第七气缸38和伺服电机均被安装在安装板上,安装板实现了对回收辊34、第六气缸35、步进电机36、切割刀37、第七气缸38、压胶板39和第八气缸40的有效支撑。
本方案提供的胶膜回收装置实现了废弃胶膜的自动卷绕和整理,工作人员可以对回收辊34上回收的废弃胶膜进行集中处理,从而不会对厂房环境造成污染;胶膜的切割也通过切割刀37和压胶板39实现,不需要人工切割,有效降低了人工劳动强度。
如图所示,切割刀37位于回收辊34的右侧,位于回收辊34右侧的胶膜处于水平状态,便于切割。
胶膜回收装置的回收过程:
步骤1第十气缸带动第一气爪43水平运动将待回收的胶膜拉出一定长度后再送回一定的长度,使胶膜在自身重力的作用下形成一个弧度,该弧度位于回收辊34的正下方,第六气缸35驱动回收辊34下降,回收辊34下降至胶膜形成的弧度内,回收辊34与胶膜粘附,保证了胶膜与回收辊34的贴覆面积,从而保证了胶膜与回收辊34的粘附强度;
步骤2步进电机36驱动回收辊34向着胶膜拉出端的反方向运动,对胶膜进行粘附,使胶膜牢固粘附在回收辊34上;
步骤3第九气缸42驱动压合辊41向下运动,对粘附在回收辊34上的胶膜进行压紧,在回收辊34继续转动的过程中,压合辊41能够使胶膜进一步贴合到回收辊34上,使得在回收辊34回收的过程中不会由于胶膜粘附不牢固造成的胶膜脱落,保证回收工作的顺利进行;
步骤4步进电机36再驱动回收辊34向着拉出端的的方向运动,此处步进电机36的转动方向与步骤3中步进电机36的运动方向相反,对拉出的胶膜端部进行粘附,此时胶膜的端部完全粘附在回收辊34上;
步骤5粘附完成后,步进电机36再驱动回收辊34向着胶膜端的反方向运动,实现对胶膜最末端不能被利用的胶膜的粘附或者两卷胶膜的重复部分胶膜的进行粘附;
步骤6当废弃胶膜回收完成后,第八气缸40驱动压胶板39下降将胶膜推至切割刀37的切割位置,切割刀37在第七气缸38的驱动下运动对胶膜进行切割。
压合辊41与回收辊34表面贴合或者分离通过第九气缸42实现。
第一气爪43的夹爪闭合夹取废弃胶膜的拉出端,第十气缸带动第一气爪43运动将废弃胶膜水平拉出一端距离,然后第十气缸再带动第一气爪43返回运动一段距离,使胶膜在自动重力的作用下形成一个与回收辊34配合的弧度;当胶膜与回收辊34贴合后,第一气爪43张开。
为了保证压合辊41对胶膜的压合效果,压合辊41与回收辊34平行布置,且压合辊41与回收辊34的长度相等,能够保证胶膜与回收辊34表面的完全贴合。
本方案的折胶装置包括安装框架、端面折胶机构、侧面折胶机构和第七驱动装置。
安装框架为端面折胶装置、侧面折胶装置和第七驱动装置提供了安装基础,且折胶装置的安装框架与用于支撑电芯的框架之间没有连接关系,即在第七驱动装置拉动安装框架运动的过程中,用于支撑电芯的框架不运动。
端面折胶装置与电芯等高平行布置用于挤压电芯两端的胶膜,端面折胶装置包括第一仿形块44、第二仿形块45、第十一气缸和第十二气缸,第十一气缸和第十二气缸安装在安装框架上。
第一仿形块44和第二仿形块45能够与电芯两端配合,第一仿形块44和第二仿形块45与电芯端面配合的一侧设置有与电芯端部形状相同的凹槽,即第一仿形块44和第二仿形块45的凹槽形状与电芯端部的形状适配,在第一仿形块44和第二仿形块45对电芯端部的胶膜进行挤压时能够按照电芯端部的形状进行挤压,保证电芯端部的胶膜随着电芯端部的形状进行贴覆。
第十一气缸和第十二气缸分别驱动第一仿形块44和第二仿形块45进行直线运动,且运动方向与电芯待折胶侧面的延伸方向相同,第一仿形块44和第二仿形块45的运动方向相对。
侧面折胶装置用于挤压电芯的侧面胶膜,侧面折胶装置包括上压合辊46、下压合辊47、上压合臂48、下压合臂49、上连接臂50、下连接臂51、第十三气缸52、第十四气缸53、第一扭簧和第二扭簧。
上压合辊46与上压合臂48连接,上压合臂48与上连接臂50连接,第十三气缸52穿过上连接臂50上的第一导向孔推动上压合臂48转动,上压合臂48的转动方向为向着远离电芯的方向转动,上压合臂48也就带动上压合辊46向着远离电芯的方向运动,上压合臂48转动能够对第一扭簧提供一定的预紧力,预紧力的方向为使上压合臂48向着靠近电芯的方向运动,即第一扭簧使上压合臂48转动的转动方向与第十三气缸使上压合臂48转动的转动方向相反。
下压合辊47与下压合臂49连接,下压合臂49与下连接臂51连接,第十四气缸53穿过下连接臂51上的第二导向孔推动下压合臂49转动,下压合臂49的转动方向为向着远离电芯的方向转动,下压合臂49也就带动下压合辊47向着远离电芯的方向运动,下压合臂49转动能够对第二扭簧提供一定的预紧力,预紧力的方向为使下压合臂49向着靠近电芯的方向运动,即第二扭簧使下压合臂49转动的转动方向与第十四气缸使下压合臂49转动的转动方向相反。
当第七驱动装置带动侧面折胶装置运动至电芯的侧面时,第一扭簧和第二扭簧恢复形变,分别带动上压合臂48和下压合臂49向着靠近电芯的方向运动,且上压合臂48和下压合臂49分别带动上压合辊46和下压合辊47沿着电芯的侧面弧度运动,实现对电线侧面胶膜的挤压,使电芯侧面的胶膜沿着电芯侧面的弧度进行贴合。
在侧面折胶装置的工作过程中,上连接臂50和下连接臂51不会发生转动,转动的仅有上压合臂48和下压合臂49,上压合臂48和下压合臂49分别带动上压合辊46和下压合辊47运动,上压合辊46和下压合辊47相对运动。
由于电芯的侧面上下两端均具有弧度,因此需要设置上压合辊3和下压合辊4分别对电芯侧面的上端和下端的胶膜进行压合。
第十三气缸52和第十四气缸53分别带动上压合臂48和下压合臂49转动,使上压合辊46和下压合辊47向着远离电芯的方向运动,此时上压合辊46和下压合辊47对电芯表面没有挤压作用,能够避免侧面折胶装置对电芯表面造成损伤,优选的上压合辊46和下压合辊47距离电芯表面的距离为1mm。
由于电芯侧面的高度较电芯中部的高度高,当侧面折胶装置运动到高度高于中间部分的位置时上压合辊46和下压合辊47才会挤压电芯侧面的胶膜,当侧面折胶装置运动到侧面的最高位置时,第一扭簧和第二扭簧才会向着回复形变的方向转动,释放预紧力。
上连接臂50上的第一导向孔和下连接臂51上的第二导向孔能够分别对第一气缸和第二气缸起到导向作用,优选的,第一气缸和第二气缸为多杆气缸。
本方案提供的折胶装置中的端面折胶装置的第一仿形块44的凹槽形状和第二仿形块45的凹槽形状与待折胶的电芯端部的形状相同,从而能够保证电芯端部的胶膜能够沿着电芯端部的形状进行贴覆,且在使用过程中,可以根据电芯端部的形状不同更换相应形状的仿形块即可,使得端面折胶状置能够满足不同端面形状电芯的端面折胶操作,提高了折胶装置的通用性;本方案提供的折胶装置的侧面折胶装置的上压合辊46和下压合辊47能够在第十三气缸52、第十四气缸53、第一扭簧和第二扭簧的配合作用下沿着电芯的侧面运动,即上压合辊46和下压合辊47的运动轨迹沿着电芯的侧面形状,从而实现对电芯侧面胶膜的贴覆,适用于具有不同弧度侧面的电芯侧面胶膜贴覆,且在电芯侧面折胶的操作中不需要更换上压合辊46和下压合辊47,进一步提高了折胶装置的通用性。
第一仿形块44与第一气缸之间设置有第一压缩弹簧,第二仿形块45与第二气缸之间设置有第二压缩弹簧,第一压缩弹簧能够缓冲第一仿形块44施加在电芯端部的力,起到了保护电芯的作用,第二压缩弹簧能够缓冲第二仿形块45施加在电芯端部的力,进一步起到了保护电芯的作用。
第七驱动装置包括伺服电机和与伺服电机连接的丝杠,丝杠与安装框架连接,伺服电机带动丝杠转动,进而丝杠带动与之连接的安装框架水平运动,能够精确控制安装框架的运动距离。
第七驱动装置还可以为气缸,气缸的伸缩杆与安装框架连接,通过控制伸缩杆的伸缩量控制安装框架的运动距离。
现有技术中电芯的入壳一般采用竖直方向入壳,本方案中采用水平入壳。
本方案提供的电芯入壳装置包括壳体定位装置、下压板54、上压板55、第十五气缸56和第八驱动装置57。
壳体定位装置用于固定水平放置的电芯壳体,相应的,电芯壳体用于插入电芯的开口也朝向水平方向;
下压板54与壳体定位装置等高布置用于承托水平放置的电芯,保证电芯与电芯壳体的开口高度一致,电芯可以水平插入电芯壳体内;
安装框架上固定有下压板54和第十五气缸56,壳体定位装置不与安装框架连接;
上压板55与下压板54配合用于压紧电芯,上压板55与下压板54配合通过第十五气缸56实现,第十五气缸56与安装框架连接,进而实现上压板54与安装框架的连接;
第八驱动装置57驱动安装框架水平运动,安装框架带动设置其上的上压板55和下压板54运动,上压板55和下压板54带动被压紧的电芯向着电芯壳体的开口方向运动,使电芯插入电芯壳体。
电芯入壳步骤如下:
第一步,电芯壳体放置在壳体定位装置上;
第二步,电芯放置在下压板54上;
第三步,第十五气缸56驱动上压板55与下压板54配合压紧电芯;
第四步,第八驱动装置57带动安装框架运动,将电芯插入电芯壳体;
第五步,电芯最后插入电芯壳体的部分插入时,上压板55和下压板54完全贴合,此时上压板55与下压板54之间没有电芯,第八驱动装置57驱动安装框架运动,上压板55的端部推动电芯完全进入电芯壳体。
此处需要说明的是,第四步中电芯不是一步插入电芯壳体内,而是当第八驱动装置57带动安装框架运动一段距离后,第十五气缸56带动上压板55上升,使上压板55不对电芯进行压紧,然后第十五气缸56再带动上压板55下降,使上压板55对电芯进行压紧,即在电芯完全推入电芯壳体的过程中,需要上压板55多次重新对电芯进行压紧,重复调整对电芯的压紧位置。
在重新对电芯进行压紧的过程中可以调整电芯的位置,避免对电芯的侧壁造成损伤,提高电池的生产质量。
本方案提供的电芯入壳装置,电芯水平插入电芯壳体,在水平插入的过程中,电芯不会发生竖直方向的倾斜,因此不会划伤电芯的绝缘胶膜,保证了电芯的生产质量。
电芯插入电芯壳体的过程通过上压板55与下压板54配合缓慢实现,相对于现有技术中电芯在自身重力作用下落入电芯壳体的方式,降低了对电芯的损伤。
第五步中,由于上压板55和下压板54需要夹住电芯的外壁才能推动电芯进入电芯壳体,当电芯露在电芯壳体外的面积很小时,此时不能通过上压板55和下压板54继续对电芯施加夹紧力,此时会对电芯造成损伤,解决上述问题的方法是将上压板55完全贴合到下压板54上,利用上压板55的端面对电芯进行推动,使电芯完全进入电芯壳体。
为了实现对电芯的稳定推入,电芯入壳装置的上压板55上设置有极柱定位板58,极柱定位板58位于上压板55的端部,极柱定位板58上开设有与电芯的极柱配合的定位孔,电芯的极柱能够深入到定位孔内。
在第五步,电芯被完全推入电芯壳体的步骤中,上压板55与下压板54贴合,此时位于上压板55端部的极柱定位板58与电芯等高,第八驱动装置57带动安装框架运动,使极柱定位板58上的定位孔与电芯的极柱配合,对电芯起到导向作用,避免电芯推入电芯壳体的过程中发生倾斜,保证电芯的生产质量。
极柱定位板上设置有一个定位孔,定位孔与电芯的其中一个极柱配合。
夹爪59设置在与极柱定位板58平行布置的位置,用于夹紧电芯的另一个极柱。夹爪59能够对电芯的极柱起到夹紧的作用,夹爪59与定位孔配合避免电芯在插入电芯壳体的过程中发生晃动,对电芯的插入过程起到进一步的保护作用。
本方案提供的夹胶装置包括用于夹取胶膜的气爪。气爪包括上夹爪65和下夹爪66,上夹爪65与下夹爪66闭合,实现对胶膜的夹取,上夹爪65与下夹爪66张开,不对胶膜施加夹紧力。
在上夹爪65与胶膜贴合的一端设置有腔体67和进气通道68,腔体67一端与胶膜配合,另一端与进气通道68连通,进气通道68通过管路与进气装置连通。
管路上设置有控制控制进气装置向进气通道68供气电磁阀,电磁阀开启,进气装置向进气通道68供气,电磁阀关闭,进气装置不向进气通道68供气。
胶膜能够封堵与腔体67配合的一端,当电磁阀没有开启时,胶膜、腔体67与进气通道68组成封闭空间,电磁阀打开后,进气装置向进气通道68内供气,气体通过进气通道68进入腔体67,对胶膜施加一个推力,将胶膜吹离上夹爪65,相对于现有技术中直接用机械手使胶膜脱离上夹爪65的方式,不会对胶膜造成损伤,能够有效避免胶膜变形,从而保证了电芯与胶膜的贴覆效果。
空腔能够对胶膜提供一个均匀而且柔和的推力,减小胶膜的损伤和形变。
本方案中进气装置为用于为气爪供气的气泵,进气装置也可为单独设置的气泵。采用为气爪供气的气泵能够简化夹胶装置的结构,从而减低夹胶装置的制作成本。
腔体67的个数为多个,且腔体67沿着与胶膜配合方向依次布置,能够增大上夹爪65腔体67与胶膜的接触面积,缩短气体吹落胶膜的时间,提高夹胶装置的工作效率。
优选的,进气通道68与腔体67垂直布置,能够在一定程度上降低进气通道68与腔体67的开设难度,且腔体67与胶膜垂直布置,能够保证从腔体3吹出的气体能够最大程度的作用在胶膜上,进一步缩短胶膜脱离上夹爪65的时间。
腔体67为圆柱形腔体,腔体67也可以为长方体形腔体。
为了进一步优化上述技术方案,腔体67的出气端直径较腔体67的进气端直径大,气体在出气端能够进行分散,从而可以在一定程度上降低气体直接作用在胶膜上的力,对胶膜起到了进一步的保护作用。
电芯除尘装置包括:
除尘挡板63,除尘挡板63上设置有除尘口631;
与除尘口631通过管路连通的与负压发生器;
用于承托电芯的第二托板,第二托板与除尘挡板63固定连接;
除尘罩64,除尘罩64上设置有与除尘挡板63配合的开口,除尘罩64与除尘挡板63配合形成密闭腔体。
第二托板用于放置电芯,除尘挡板63与除尘罩64配合形成密闭腔体,且该密闭腔体罩设在第二托板外侧,负压发生器与除尘挡板63上的除尘口配合实现对密闭腔体的抽真空操作。负压发生器与除尘口连接,抽取密闭腔体内的空气,使密闭腔体处于真空状态,利用抽真空的气流将附着在电芯上的灰尘吸走,且在除尘过程中没有外界气体的进入,不会对电芯造成二次污染,从而达到了彻底清洁电芯的目的。本方案中电芯的除尘通过负压发生器实现,不需要人工手动对电芯上的灰尘进行清理,相对于现有技术中人工除尘的方式,降低了电芯除尘的人工劳动强度。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (12)
1.一种电芯装配装置,其特征在于,包括上料框架、用于抓取上盖的机械手总成、对软连接进行整形的软连接整形装置、电芯上料装置、电芯定位装置、超声波焊接装置、电芯除尘装置、包胶装置、夹胶装置、胶膜回收装置、折胶装置和电芯入壳装置,其中所述上料框架包括:
第一平台;
用于支撑所述第一平台的支撑腿,所述第一平台上开设有用于供料盘上的上盖通过的矩形通槽;
能够承托所述料盘的第一托板(1),所述第一托板(1)的个数至少为两个,且所述第一托板(1)位于所述矩形通槽相对布置的两个侧壁上,所述第一托板(1)为L型第一托板或者T型第一托板,所述第一托板(1)包括能够与所述料盘的下端面配合的水平板和与所述水平板垂直布置的竖直板;
与所述第一托板(1)的竖直板连接用于驱动所述第一托板(1)水平运动的第一气缸(2),所述第一气缸(2)与所述第一平台固定连接;
设置在所述第一托板(1)上与所述料盘的定位凹槽配合的定位件(3),所述定位件(3)通过连接板与所述第一托板(1)连接,所述连接板与所述竖直板垂直布置,所述定位件(3)的上下两端均设置有所述连接板,所述定位件(3)与所述连接板通过转轴连接。
2.根据权利要求1所述的电芯装配装置,其特征在于,所述机械手总成包括沿同一方向依次布置的N级第一机械手,N级所述第一机械手的第一级所述第一机械手通过第一驱动装置安装在竖直安装板上,N级所述第一机械手通过连接部伸缩连接,其中,N≥3,N为正整数;所述连接部包括:
设置在所述第一机械手同侧的第一同步带轮(4)和第二同步带轮(5),所述第一同步带轮(4)位于所述第一机械手的首端,所述第二同步带轮(5)位于所述第一机械手的末端,所述第一同步带轮(4)和所述第二同步带轮(5)上套设有第一同步带(6);
第一夹爪(7),所述第一夹爪(7)一端与所述第一同步带(6)连接,另一端与上一级所述第一机械手固定连接,N级所述第一机械手未伸展时所述第一夹爪(7)与所述第一同步带(6)的连接位置靠近所述第二同步带轮(5),设置在第一级所述第一机械手上的所述第一夹爪(7)一端与所述第一同步带(6)连接,另一端与所述竖直安装板连接,第N级所述第一机械手上仅设置所述第一夹爪(7);
第二夹爪,所述第二夹爪一端与所述第一同步带(6)连接,另一端与下一级所述第一机械手连接,N级所述第一机械手未伸展时,所述第二夹爪与所述第一同步带(6)的连接位置靠近所述第一同步带轮(4);
一端与所述竖直安装板滑动连接,另一端与所述第一级第一机械手固定连接的导向板,所述导向板上设置有与所述竖直安装板的第一导轨配合的第一滑块;
相邻两级第一机械手通过第二轨道和第二滑块滑动配合。
3.根据权利要求1所述的电芯装配装置,其特征在于,所述软连接整形装置包括:
用于夹紧软连接的夹紧装置,所述夹紧装置上并排布置有两个所述软连接,所述整形块(8)的个数为两个;
整形块(8),所述整形块(8)与所述夹紧装置上的软连接配合的一侧开设有用于容纳所述软连接的凹槽;
驱动所述整形块(8)运动使所述凹槽罩设在所述软连接外侧的第二气缸(9),所述第二气缸(9)驱动所述整形块(8)水平运动;
驱动所述整形块(8)向所述软连接的预设成型方向往复运动的第二驱动装置(10),所述第二驱动装置(10)包括伺服电机和与所述伺服电机连接的丝杠,所述丝杠通过安装板与所述第二气缸(9)连接,所述丝杠与所述第二气缸(9)垂直布置。
4.根据权利要求1所述的电芯装配装置,其特征在于,所述电芯上料装置包括:
用于抓取电芯传送带上的电芯的第二机械手(11),所述第二机械手(11)上设置有用于夹取所述电芯的第三夹爪(12)和用于检测所述电芯负极极柱颜色的颜色传感器(13);
通过安装框架固定在所述电芯传送带上方用于支撑所述电芯的治具;
用于使所述治具水平旋转的旋转气缸(14)。
5.根据权利要求1所述的电芯装配装置,其特征在于,所述电芯定位装置包括:
用于承托水平放置的电芯的第二平台(15),所述第二平台(15)上设置有用于向中心位置推动所述电芯的第三气缸,所述第三气缸与所述电芯的与极耳侧边垂直的电芯侧边配合;
与所述第二平台(15)连接的第三驱动装置(16),所述第三驱动装置(16)带动所述第二平台(15)水平往复运动,所述第三驱动装置(16)的运动方向与所述电芯的电芯侧边延伸方向相同,所述第三驱动装置(16)包括伺服电机、与所述伺服电机连接的丝杠和与所述丝杠连接的第三机械手,所述第三机械手与所述第二平台(15)连接;
设置在所述第二平台(15)上方用于检测所述电芯位置的电荷耦合器件图像传感器(17);
所述第三气缸与所述电芯配合的一端设置有推板(18),所述推板(18)与所述第三气缸之间设置有缓冲件(19)。
6.根据权利要求1所述的电芯装配装置,其特征在于,所述超声波焊接装置包括:
超声波焊接机(20),所述超声波焊接机(20)的底端设置有第一安装平板;
与所述第一安装平板连接的第一支撑平台(21),所述第一支撑平台(21)包括第一水平平台、与所述第一水平平台垂直布置连接的第一竖直平台和一端与所述第一水平平台连接另一端与所述第一竖直平台连接的第一倾斜平台;
用于推动所述第一支撑平台(21)升降的第二支撑平台(22),所述第二支撑平台(22)包括与所述第一竖直平台平行且相对布置的第二竖直平台、与所述第二竖直平台垂直布置连接的第二水平平台和一端与所述第二竖直平台连接另一端与所述第二水平平台连接的第二倾斜平台,所述第二倾斜平台与所述第一倾斜平台平行布置,所述第一支撑平台(21)和所述第二支撑平台(22)滑动连接,所述第二支撑平台(22)通过第四驱动装置(24)水平运动,所述第四驱动装置(24)包括伺服电机和与所述伺服电机连接的丝杠,所述丝杠与所述第二支撑平台(22)连接;
用于支撑所述第二支撑平台(22)的第二安装平板(23),所述第二安装平板(23)与所述第二支撑平台(22)的所述第二水平平台滑动连接;
与所述第二安装板(23)垂直布置的竖直安装平板(25),所述竖直安装平板(25)与所述第一支撑平台(22)的所述第一竖直平台滑动连接。
7.根据权利要求1所述的电芯装配装置,其特征在于,所述包胶装置包括:
用于定位电芯的第三平台(26);
位于所述第三平台(26)一侧的第一翻板(27),所述第一翻板(27)的上端面用于放置胶膜;
驱动所述第一翻板(27)翻转180°使所述第一翻板(27)的上端面与所述电芯的待包胶的一侧贴合的第五驱动装置,所述第五驱动装置包括与所述第一翻板(27)的一端固定连接的第一齿轮(29)、与所述第一齿轮(29)相对且同轴布置并与所述第一翻板(27)固定连接的第一转轴、与所述第一齿轮(29)啮合的第一齿条(30)和驱动所述第一齿条(30)往复运动的第四气缸(31),所述第一齿条(30)与所述第三平台(26)平行布置,所述第四气缸(31)与所述第一齿条(30)平行布置;
位于所述第三平台(26)另一侧且与所述第一翻板(27)相对布置的第二翻板(28),所述第二翻板(28)的上端面用于放置胶膜;
驱动所述第二翻板(28)翻转180°使所述第二翻板(28)的上端面与所述电芯的待包胶的一侧贴合的第六驱动装置,所述第六驱动装置包括与所述第二翻板(28)的一端固定连接的第二齿轮(32)、与所述第二齿轮(32)相对且同轴布置并与所述第二翻板(28)固定连接的第二转轴、与所述第二齿轮(32)啮合的第二齿条(33)和驱动所述第二齿条(33)往复运动的第五气缸(34),所述第二齿条(33)与所述第三平台(26)平行布置,所述第五气缸(34)与所述第二齿条(33)平行布置。
8.根据权利要求1所述的电芯装配装置,其特征在于,所述胶膜回收装置包括:
用于卷绕胶膜的回收辊(34);
用于驱动所述回收辊(34)与所述胶膜上表面贴合的第六气缸(35);
驱动所述回收辊(34)转动的步进电机(36);
设置在所述回收辊(34)的下方用于切割所述胶膜的切割刀(37),所述切割刀(37)在第七气缸(38)的驱动下水平运动,所述切割刀(37)的运动方向与所述胶膜的长度延伸方向垂直;
设置在所述切割刀(37)的上方用于将所述胶膜压低至所述切割刀(37)的切割位置的压胶板(39),所述压胶板(39)通过第八气缸(40)驱动;
胶膜压紧装置,所述胶膜压紧装置包括用于将所述胶膜压紧在所述回收辊(34)上的压合辊(41)和用于驱动所述压合辊(41)与所述回收辊(34)表面贴合的第九气缸(42),所述压合辊(41)与所述回收辊(34)平行布置,且所述压合辊(41)与所述回收辊(34)的长度相等;
用于将所述胶膜拉出的第一气爪(43),所述第一气爪(43)在第十气缸的驱动下水平运动。
9.根据权利要求1所述的电芯装配装置,其特征在于,所述折胶装置包括:
安装框架;
与电芯等高平行布置用于挤压电芯两端胶膜的端面折胶装置,所述端面折胶装置包括分别与所述电芯两端配合的第一仿形块(44)和第二仿形块(45)、安装在所述安装框架上驱动所述第一仿形块(44)运动的第十一气缸和安装在所述安装框架上驱动所述第二仿形块(45)运动的第十二气缸,所述第十一气缸和所述第十二气缸的伸缩方向相反,且所述第一仿形块(44)和所述第二仿形块(45)与所述电芯端面配合一侧设置有凹槽,所述凹槽的形状与所述电芯端部的形状相同;
用于挤压电芯侧面胶膜的侧面折胶装置,所述侧面折胶装置包括能够与所述电芯的上表面配合的上压合辊(46)、与所述电芯的下表面配合的下压合辊(47)、与所述上压合辊(46)连接的上压合臂(48)、与所述上压合臂(48)相对布置且与所述下压合辊(47)连接的下压合臂(49)、与所述上压合臂(48)转动连接的上连接臂(50)、与所述下压合臂(49)转动连接的下连接臂(51)、安装在所述安装框架上驱动所述上压合臂(48)带动所述上压合辊(48)向着远离所述电芯的方向转动的第十三气缸(52)和安装在所述安装框架上驱动所述下压合臂(49)带动所述下压合辊(47)向着远离所述电芯的方向转动的第十四气缸(53),所述上连接臂(50)上设置有与所述第十三气缸(52)的伸缩杆配合的第一导向孔,所述下连接臂(51)上设置有与所述第十四气缸(53)的伸缩杆配合的第二导向孔,所述上连接臂(50)与所述上压合臂(48)的连接处设置有第一扭簧,所述下连接臂(51)与所述下压合臂(49)的连接处设置有第二扭簧,所述上压合臂(48)和所述下压合臂(49)均包括第一支臂和第二支臂,所述第二支臂相对于所述第一支臂倾斜布置,所述第二支臂的倾斜方向朝向所述电芯,所述第十三气缸(52)驱动所述上压合臂(48)向远离所述电芯的方向运动时所述第一扭簧为所述上压合臂(48)提供的回复力方向为使所述上压合臂(48)向着靠近所述电芯的方向运动,所述第十四气缸(53)驱动所述下压合臂(49)向远离所述电芯的方向运动时所述第二扭簧为所述下压合臂(49)提供的回复力方向为使所述下压合臂(49)向着靠近所述电芯的方向运动,所述第一仿形块(44)与所述第十一气缸之间设置有第一压缩弹簧,所述第二仿形块(45)与所述第十二气缸之间设置有第二压缩弹簧;
驱动所述安装框架水平运动使所述上压合辊(46)和所述下压合辊(47)沿所述电芯表面运动的第七驱动装置,所述第七驱动装置包括伺服电机和与所述伺服电机连接的丝杠,所述丝杠与所述安装框架连接。
10.根据权利要求1所述的电芯装配装置,其特征在于,所述电芯入壳装置包括:
用于固定水平放置的电芯壳体的壳体定位装置,壳体定位装置包括用于支撑所述电芯壳体的支撑柱(60)、与所述支撑柱(60)连接的第一限位板(61)和与所述电芯壳体垂直布置用于限制所述电芯壳体沿所述电芯插入方向运动位置的第二限位板(62),所述第一限位板(61)设置在所述电芯壳体的用于插入所述电芯的开口端的两侧;
与所述壳体定位装置等高布置用于承托水平放置的电芯的下压板(54),所述下压板(54)固定设置在安装框架上;
与所述下压板(54)配合用于压紧所述电芯的上压板(55),所述上压板(55)在第十五气缸(56)的作用下上下运动,所述第十五气缸(56)与所述安装框架连接;
驱动所述安装框架水平运动使所述电芯插入所述电芯壳体的第八驱动装置(57),所述第八驱动装置(57)包括伺服电机和与所述伺服电机连接的丝杠,所述丝杠与所述安装框架连接;
设置在所述上压板(55)上的极柱定位板(58),所述极柱定位板(58)上开设有与所述电芯的极柱配合的定位孔,所述极柱壳体定位板(58)上设置有一个所述定位孔,所述定位孔与所述电芯的其中一个所述极柱配合;
与所述极柱定位板(5)平行布置用于夹紧所述电芯的另一个所述极柱的第四夹爪(59)。
11.根据权利要求1所述的电芯装配装置,其特征在于,所述夹胶装置包括用于夹取胶膜的第二气爪,所述第二气爪包括上夹爪(65)和下夹爪(66),所述上夹爪(65)与所述胶膜贴合的一端设置有腔体(67)和进气通道(68),所述腔体(67)一端与所述胶膜配合,另一端与所述进气通道(68)连通,所述进气通道(68)通过管路与进气装置连通,所述管路上设置有控制所述进气装置向所述进气通道(68)供气电磁阀。
12.根据权利要求1所述的电芯装配装置,其特征在于,所述电芯除尘装置包括:
除尘挡板(63),所述除尘挡板(36)上设置有除尘口(631);
与所述除尘口(631)通过管路连通的与负压发生器;
用于承托电芯的第二托板,所述第二托板与所述除尘挡板(63)固定连接;
除尘罩(64),所述除尘罩(64)上设置有与所述除尘挡板(63)配合的开口,所述除尘罩(64)与所述除尘挡板(63)配合形成密闭腔体。
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