CN107293775A - 一种电池裸电芯自动组装设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电池裸电芯自动组装设备，包括电芯上料机构、检测机构、顶盖上料机构、铜箔铝箔组装机构、包胶机构、壳体上料机构、电芯入壳机构、出料机构及若干机械手，所述电芯上料机构与检测机构通过机械手连接，所述检测机构周围配设有输送拉带，所述输送拉带上依次设有顶盖上料机构、铜箔铝箔组装机构、治具旋转机构及治具清洁机构，所述输送拉带通过机械手与半成品缓冲机构相连，所述半成品缓冲机构、包胶机构及电芯入壳机构通过机械手依次连接，所述电芯入壳机构与壳体上料机构通过机械手相连。上述电池裸电芯自动组装设备实现了零配件自动上料、组装及性能检测，降低劳动强度，减小对操作人员的依赖性，提高了产品合格率。
Description
技术领域
本发明涉及一种自动组装设备，特别涉及一种电池裸电芯自动组装设备。
背景技术
现有的电池裸电芯组装过程多采用操作人员手工操作或者操作人员与单工站相结合的流水线生产方式，利用该模式制备得到的产品对操作人员的操作手法及熟练度具有很大的依赖性，存在人为不可判定因素，导致产品一致性较差，生产效率较低。此外，人工配合单工站的生产模式相对而言环境封闭性较差，粉尘等污染严重，导致产品合格率较低。
发明内容
本发明目的在于提供一种自动上料、组装及检测的裸电芯自动组装设备。
一种电池裸电芯自动组装设备，包括电芯上料机构、检测机构、顶盖上料机构、铜箔铝箔组装机构、包胶机构、壳体上料机构、电芯入壳机构、出料机构及若干机械手，电芯上料机构与检测机构通过机械手连接，检测机构周围配设有输送拉带，输送拉带上依次设有顶盖上料机构、铜箔铝箔组装机构、治具旋转机构及治具清洁机构，输送拉带通过机械手与半成品缓冲机构相连，上述半成品缓冲机构、包胶机构及电芯入壳机构通过机械手依次连接，上述电芯入壳机构与壳体上料机构通过机械手相连；上述包胶机构包括胶纸上料机构、左包胶机构、右包胶机构、折角包胶机构及治具清洁机构，左包胶机构、右包胶机构、折角包胶机构及治具清洁机构以胶纸上料机构为中心环状排列。
进一步的，左包胶机构包括可移动治具、吸盘、旋转下压机构及左包胶顶起机构，上述可移动治具用于存放电芯半成品，吸盘用于固定胶纸，旋转下压机构用于固定电芯半成品，左包胶顶起机构用于完成左侧包胶。
进一步的，右包胶机构包括可移动治具、吸盘、旋转下压机构及右包胶顶起机构，可移动治具用于存放电芯半成品，吸盘用于固定胶纸，旋转下压机构用于固定电芯半成品，右包胶顶起机构用于完成右侧包胶。
进一步的，上述折角包胶机构设有折角滚轮，折角滚轮与气缸相连。
进一步的，上述电芯入壳机构设有壳体固定机构、壳口吸开机构、入壳机械手、导向限位机构、压力传感器以及光栅尺，壳体固定机构用于固定壳体，壳体开口处配设有壳口吸开机构，壳口吸开机构设有位移传感器，上述入壳机械手用于将电芯装入壳体内，入壳机械手还配设有导向限位机构、压力传感器及光栅尺。
进一步的，入料机构包括若干条入料拉带，各入料拉带上均依次设有扫码机构和电芯正反检测机构。
进一步的，顶盖上料机构包括顶盖软连接组件上料机构、顶盖软连接整形机构及顶盖取出机构，上述顶盖软连接组件上料机构、顶盖软连接整形机构及顶盖取出机构通过转盘依次连接，顶盖取出机构通过机械手与输送拉带相连接。
进一步的，铜箔铝箔组装机构包括铜箔上料装入机构、铜极焊机机构、铝箔上料装入机构及铝极焊接机构，铜箔上料装入机构、铜极焊机机构、铝箔上料装入机构及铝极焊接机构通过输送拉带依次相连。
进一步的，上述壳体上料机构包括壳体翻转入料机构、壳体扫码机构、壳体清洁机构，壳体翻转入料机构、壳体扫码机构及壳体清洁机构通过转盘依次连接，壳体清洁机构通过机械手与电芯入壳机构相连接。
进一步的，上述出料机构包括出料拉带、出料机械手及出料缓冲带，出料机械手一端与出料拉带连接，另一端与出料缓冲带连接。
有益效果：
与现有技术相比较，本发明公开的电池裸电芯自动组装设备实现了异性零配件自动上料、组装及性能检测，降低了劳动强度，减小产品对操作人员的依赖性，避免环境污染，一定程度提高了产品的合格率。
附图说明
图1为电芯上料机构、检测机构、顶盖上料机构及铜箔铝箔组装机构连接示意图。
图2为包胶机构、壳体上料机构、电芯入壳机构及出料机构连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征更易被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围作出更为清楚的界定。
实施例1：
本实施例提供了一种电池裸电芯自动组装设备，包括电芯上料机构、检测机构、顶盖上料机构、铜箔铝箔组装机构、包胶机构、壳体上料机构、电芯入壳机构、出料机构及若干机械手，电芯上料机构与检测机构通过机械手连接，检测机构周围配设有输送拉带1，输送拉带1上依次设有顶盖上料机构、铜箔铝箔组装机构、治具旋转机构2及治具清洁机构3。输送拉带1通过机械手与半成品缓冲机构4相连，半成品缓冲机构4、包胶机构及电芯入壳机构通过机械手依次连接，电芯入壳机构与壳体上料机构通过机械手相连。上述包胶机构包括胶纸上料机构5、左包胶机构6、右包胶机构7、折角包胶机构8及治具清洁机构9，左包胶机构6、右包胶机构7、折角包胶机构8及治具清洁机构9以胶纸上料机构5为中心环状排列。上述左包胶机构6和右包胶机构7均包括可移动治具、吸盘、旋转下压机构及包胶顶起机构，上述可移动治具用于存放电芯半成品，吸盘用于固定胶纸，旋转下压机构用于固定电芯半成品，包胶顶起机构用于完成侧边包胶。左包胶机构和右包胶机构的区别在于，左包胶机构中的包胶顶起机构为左包胶顶起机构，用于完成左侧包胶；右包胶机构中的包胶顶起机构为右包胶顶起机构，用于完成右侧包胶。折角包胶机构是与气缸相连的折角滚轮。上述电芯入壳机构设有壳体固定机构、壳口吸开机构、入壳机械手、导向限位机构、压力传感器以及光栅尺，壳体固定机构用于固定壳体，壳体开口处配设有壳口吸开机构，壳口吸开机构设有位移传感器，入壳机械手用于将电芯装入壳体内，入壳机械手还配设有导向限位机构、压力传感器及光栅尺。
上述入料机构包括五条入料拉带10，各入料拉带10上依次设有扫码机构11和电芯正反检测机构12。上述顶盖上料机构包括顶盖软连接组件上料机构13、顶盖软连接整形机构14及顶盖取出机构15，顶盖软连接组件上料机构13、顶盖软连接整形机构14及顶盖取出机构15通过转盘依次连接，顶盖取出机构15通过机械手与输送拉带1相连。铜箔铝箔组装机构包括铜箔上料装入机构16、铜极焊机机构17、铝箔上料装入机构18及铝极焊接机构19，上述铜箔上料装入机构16、铜极焊机机构17、铝箔上料装入机构18及铝极焊接机构19通过输送拉带1依次相连。壳体上料机构包括壳体翻转入料机构20、壳体扫码机构21及壳体清洁机构22，壳体翻转入料机构20、壳体扫码机构21及壳体清洁机构22通过转盘依次连接，壳体清洁机构22通过机械手与电芯入壳机构连接。上述出料机构配设有出料机械手24，出料机械手24的一端与出料拉带23连接，另一端与出料缓冲带25连接。
实施例2：
电池裸电芯自动组装过程：
裸电芯通过机械手放入四条入料拉带10中，并随入料拉带10依次到达扫码机构11和电芯正反检测机构12进行扫码和正反检测，若裸电芯正反方位正确则由机械手移送至检测机构，如裸电芯正反方位不正确则由机械手进行翻转后再移送至检测机构；到达检测机构的裸电芯首先进入中转切离平台，随后由机械手移送至CCD处进行拍照检测，接着裸电芯被转移至输送拉带1上。与此同时，顶盖软连接组件在顶盖软连接组件上料机构13处完成上料，并随转盘经过顶盖软连接整形机构14到达顶盖取出机构15，在顶盖取出机构15经扫码检测将NG品排除，随后由机械手将顶盖合格品转移至输送拉带1上，并与输送拉带1上的裸电芯进行组装。装入顶盖后的裸电芯随输送拉带1运输至铜箔铝箔组装机构，并依次完成铜箔上料、铜极超声波焊接、铝箔上料及铝箔超声波焊接，其中铜箔焊接结束后需要经过治具旋转机构2对电芯方向进行调整，便于在对应位置进行铝箔的焊接，与治具旋转机构2还配套设有治具清洁机构3。焊接有铜箔铝箔后的电芯半成品通过机械手将NG品检出，同时将合格品移动至半成品缓冲机构4，半成品缓冲机构4设有多条缓冲带，缓冲带上可存放若干合格半成品，为电芯后续组装提供了一定原料储备，半成品缓冲带还配设有电芯清洁机构，及时清除杂质。清除杂质后的电芯半成品随后由机械手移送至包胶机构，胶纸上料机构5将胶纸切断成型移至相应工位，而裸电芯半成品依次经过左包胶机构6、右包胶机构7及折角包胶机构8完成包胶工艺，并经CCD检测后进入电芯入壳机构。需特别注意的是，左包胶机构6和右包胶机构7均包括可移动治具、吸盘、旋转下压机构及包胶顶起机构，上述可移动治具用于存放电芯半成品，吸盘用于固定胶纸，旋转下压机构用于固定电芯半成品，包胶顶起机构用于完成侧边包胶。左包胶机构和右包胶机构的区别在于，左包胶机构6中的包胶顶起机构为左包胶顶起机构，用于完成左侧包胶；右包胶机构7中的包胶顶起机构为右包胶顶起机构，用于完成右侧包胶；折角包胶机构8是与气缸相连的折角滚轮，此外包胶机构还设有治具清洁机构9。电芯半成品进入电芯入壳机构的同时，壳体经壳体翻转入料机构20上料至转盘相应工位，并随转盘移送至壳体扫码机构21进行扫码处理，扫码后壳体经壳体清洁机构22进行清洁后，由机械手转移至电芯入壳机构。在电芯入壳机构处，由壳体固定机构将壳体固定住，壳口吸开机构将壳口吸开，吸开铝壳吸嘴凸出基准面，采用位移传感器检测壳口是否打开，并由入壳机械手将电芯装入壳体内，入壳机械手配设的导向限位机构对电芯进行导向便于其准确装入，此外入壳机械手上还配设有压力传感器及光栅尺，用于对电芯入壳过程及电芯入料形成进行监控。入壳后的电芯通过机械手转移至出料拉带23，随后再次通过出料机械手24转移至出料缓冲带25，便于后续工艺的进行。。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (10)
1.一种电池裸电芯自动组装设备，其特征在于，包括电芯上料机构、检测机构、顶盖上料机构、铜箔铝箔组装机构、包胶机构、壳体上料机构、电芯入壳机构、出料机构及若干机械手，所述电芯上料机构与检测机构通过机械手连接，所述检测机构周围配设有输送拉带（1），所述输送拉带（1）上依次设有顶盖上料机构、铜箔铝箔组装机构、治具旋转机构（2）及治具清洁机构（3），所述输送拉带（1）通过机械手与半成品缓冲机构（4）相连，所述半成品缓冲机构（4）、包胶机构及电芯入壳机构通过机械手依次连接，所述电芯入壳机构与壳体上料机构通过机械手相连；所述包胶机构包括胶纸上料机构（5）、左包胶机构（6）、右包胶机构（7）、折角包胶机构（8）及治具清洁机构（9），所述左包胶机构（6）、右包胶机构（7）、折角包胶机构（8）及治具清洁机构（9）以胶纸上料机构（5）为中心环状排列。
2.如权利要求1所述一种电池裸电芯自动组装设备，其特征在于，所述左包胶机构（6）包括可移动治具、吸盘、旋转下压机构及左包胶顶起机构，所述可移动治具用于存放电芯半成品，所述吸盘用于固定胶纸，所述旋转下压机构用于固定电芯半成品，所述左包胶顶起机构用于完成左侧包胶。
3.如权力要求2所述一种电池裸电芯自动组装设备，其特征在于，所述右包胶机构（7）包括可移动治具、吸盘、旋转下压机构及右包胶顶起机构，所述可移动治具用于存放电芯半成品，所述吸盘用于固定胶纸，所述旋转下压机构用于固定电芯半成品，所述右包胶顶起机构用于完成右侧包胶。
4.如权利要求3所述一种电池裸电芯自动组装设备，其特征在于，所述折角包胶机构（8）设有折角滚轮，所述折角滚轮与气缸相连。
5.如权力要求1所述一种电池裸电芯自动组装设备，其特征在于，所述电芯入壳机构设有壳体固定机构、壳口吸开机构、入壳机械手、导向限位机构、压力传感器以及光栅尺，所述壳体固定机构用于固定壳体，壳体开口处配设有壳口吸开机构，所述壳口吸开机构设有位移传感器，所述入壳机械手用于将电芯装入壳体内，所述入壳机械手还配设有导向限位机构、压力传感器及光栅尺。
6.如权利要求1所述一种电池裸电芯自动组装设备，其特征在于，所述入料机构包括若干条入料拉带（10），各所述入料拉带（10）上均依次设有扫码机构（11）和电芯正反检测机构（12）。
7.如权利要求1所述一种电池裸电芯自动组装设备，其特征在于，所述顶盖上料机构包括顶盖软连接组件上料机构（13）、顶盖软连接整形机构（14）及顶盖取出机构（15），所述顶盖软连接组件上料机构（13）、顶盖软连接整形机构（14）及顶盖取出机构（15）通过转盘依次连接，所述顶盖取出机构（15）通过机械手与输送拉带（1）相连接。
8.如权利要求1所述一种电池裸电芯自动组装设备，其特征在于，所述铜箔铝箔组装机构包括铜箔上料装入机构（16）、铜极焊机机构（17）、铝箔上料装入机构（18）及铝极焊接机构（19），所述铜箔上料装入机构（16）、铜极焊机机构（17）、铝箔上料装入机构（18）及铝极焊接机构（19）通过输送拉带（1）依次相连。
9.如权利要求1所述一种电池裸电芯自动组装设备，其特征在于，所述壳体上料机构包括壳体翻转入料机构（20）、壳体扫码机构（21）、壳体清洁机构（22），所述壳体翻转入料机构（20）、壳体扫码机构（21）及壳体清洁机构（22）通过转盘依次连接，所述壳体清洁机构（22）通过机械手与电芯入壳机构相连接。
10.如权利要求1-9任一项所述一种电池裸电芯自动组装设备，其特征在于，所述出料机构包括出料拉带（23）、出料机械手（24）及出料缓冲带（25），所述出料机械手（24）一端与出料拉带（23）连接，另一端与出料缓冲带（25）连接。
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