CN107719775B - 一种电芯收料机构及其生产设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电芯收料机构及其生产设备。电芯收料机构包括：料盒供应装置、料盒翻转装置、电芯回收装置、料盒输送装置。料盒供应装置包括升降支撑架、升降驱动部、升降同步带、空料盒推出结构。料盒翻转装置包括翻转支撑架、翻转驱动部、料盒移位挡板、料盒移位驱动部。电芯回收装置包括电芯回收流水线及设于电芯回收流水线一端的电芯回收驱动结构。料盒输送装置包括满料盒推出结构、满料盒输送流水线。本发明的电芯收料机构将呈平躺状态的电芯回收至料盒内，再将回收至料盒内的电芯由平躺状态调整至竖起状态，以方便将装满电芯的料盒运输至下一工位。

Description

一种电芯收料机构及其生产设备

技术领域

本发明涉及电池机械自动化生产技术领域，特别是涉及一种电芯收料机构及其生产设备。

背景技术

随着社会不断发展和科技不断进步，机械自动化生产已经成为发展趋势，并逐渐代替传统的手工劳动，为企业可持续发展注入新的动力源。因此，电芯生产制造企业也需要与时俱进，通过转型升级，积极推进技术改造，大力发展机械自动化生产，从而提高企业的“智造”水平，实现企业的可持续发展。

在电芯的生产过程中，电芯依次经过上料机构、清洗机构及烘干机构后，还需要对完成加工的电芯进行回收。而如何将呈平躺状态的电芯回收至料盒内，回收至料盒内的电芯如何由平躺状态调整至竖起状态，以方便将装满电芯的料盒运输至下一工位，这是企业的研发人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种电芯收料机构及其生产设备，将呈平躺状态的电芯回收至料盒内，回收至料盒内的电芯由平躺状态调整至竖起状态，以方便将装满电芯的料盒运输至下一工位。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种电芯收料机构，包括：料盒供应装置、料盒翻转装置、电芯回收装置、料盒输送装置；

所述料盒供应装置包括：升降支撑架、升降驱动部、升降同步带、空料盒推出结构，所述升降支撑架具有沿竖直方向贯通的料盒供应通道，所述升降同步带安装于所述升降支撑架上，所述升降同步带上设有料盒供应升降板，所述升降驱动部驱动所述升降同步带以使得所述料盒供应升降板沿竖直方向作回转式升降运动，所述空料盒推出结构位于所述料盒供应通道的底部；

所述料盒翻转装置包括：翻转支撑架、翻转驱动部、料盒移位挡板、料盒移位驱动部，所述翻转驱动部驱动所述翻转支撑架翻转，所述翻转支撑架具有料盒容置槽，所述料盒移位挡板收容于所述料盒容置槽内，所述料盒移位驱动部驱动所述料盒移位挡板沿所述料盒容置槽往复滑动；

所述电芯回收装置包括电芯回收流水线及设于所述电芯回收流水线一端的电芯回收驱动结构；

所述料盒输送装置包括：满料盒推出结构、满料盒输送流水线，所述翻转支撑架具有满料盒输送通道，所述满料盒推出结构及所述满料盒输送流水线分别位于所述满料盒输送通道的两端。

在其中一个实施例中，所述空料盒推出结构包括空料盒推出气缸及设于所述空料盒推出气缸伸缩端的空料盒推出板。

在其中一个实施例中，所述电芯回收驱动结构包括电芯回收气缸及设于所述电芯回收气缸伸缩端的电芯回收推出板。

在其中一个实施例中，所述升降驱动部为电机皮带驱动。

在其中一个实施例中，所述翻转驱动部为电机皮带驱动。

在其中一个实施例中，所述料盒移位驱动部为电机丝杆驱动。

在其中一个实施例中，所述电芯回收驱动结构包括电芯回收气缸及设于所述电芯回收气缸伸缩端的电芯回收推出板。

在其中一个实施例中，所述满料盒推出结构包括满料盒推出气缸及设于所述满料盒推出气缸伸缩端的满料盒推出板。

一种生产设备，包括用于对电芯进行清洗的电芯清洗机构，还包括上述的电芯收料机构，所述电芯收料机构用于对所述电芯清洗机构中的电芯进行回收。

本发明的电芯收料机构，通过设置料盒供应装置、料盒翻转装置、电芯回收装置、料盒输送装置，并对各个装置的结构进行优化设计，将呈平躺状态的电芯回收至料盒内，再将回收至料盒内的电芯由平躺状态调整至竖起状态，以方便将装满电芯的料盒运输至下一工位。

附图说明

图1为本发明一实施例的生产设备的结构图；

图2为图1所示的电芯上料机构的结构图；

图3为图1所示的电芯清洗机构的结构图(一)；

图4为图1所示的电芯清洗机构的结构图(二)；

图5为图1所示的电芯清洗机构的结构图(三)；

图6为图1所示的电芯收料机构的结构图；

图7为图6所示的料盒供应装置的结构图；

图8为图6所示的料盒翻转装置的结构图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，一种生产设备10，用于对电芯进行上料、清洗、烘干、下料，包括依次设置的电芯上料机构1000、电芯清洗机构2000、电芯烘干机构3000、电芯收料机构4000。

电芯上料机构1000用于将待清洗的电芯上料于电芯清洗机构2000中；电芯清洗机构2000用于对电芯进行清洗，以去除电芯表面的脏污；电芯烘干机构3000用于对清洗过后的电芯进行烘干，以烘干电芯表面的水渍；电芯收料机构4000用于对完成清洗及烘干后的电芯进行回收。

如图2所示，下面，对电芯上料机构1000的具体结构进行说明：

电芯上料机构1000包括：电芯推料装置1100、电芯储料装置1200、电芯上料流水线1300。电芯上料流水线1300具有入料端1310及出料端1320，电芯储料装置1200衔接于电芯上料流水线1300的入料端1310，电芯上料流水线1300的出料端1320具有出料倾斜面1321，电芯推料装置1100推动电芯储料装置1200中的电芯至电芯上料流水线1300。

电芯储料装置1200内放置有待清洗的电芯，电芯推料装置1100推动电芯储料装置1200中的电芯到达电芯上料流水线1300，电芯上料流水线1300将待清洗的电芯运输至电芯清洗机构2000处。

要说明的是，电芯上料流水线1300的出料端1320具有出料倾斜面1321，通过设置出料倾斜面1321，使得电芯上料流水线1300中的电芯可以在重力的作用下滑动至电芯清洗机构2000的流水线处，很好的解决了两条流水线间的电芯交接问题

在本实施例中，电芯推料装置1100包括电芯推料气缸及设于电芯推料气缸伸缩端的电芯推料板，电芯储料装置1200为两端开口的凹槽结构，电芯推料气缸驱动电芯推料板作伸缩运动，以使得电芯储料装置1200内的电芯可以被推送至电芯上料流水线1300处。

还要说明的是，电芯上料机构1000通过设置电芯推料装置1100、电芯储料装置1200、电芯上料流水线1300，可以根据实际的生产情况，选择性的将电芯储料装置1200中的电芯推送至电芯上料流水线1300处，减轻了后续相关机构的工作负担，提高了电芯生产的顺畅性。

请一并参阅图3、图4及图5，下面，对电芯清洗机构2000的具体结构进行说明：

电芯清洗机构2000包括：一号水箱2100、二号水箱2200、三号水箱2300、通过一号抽水泵2110与一号水箱2100连接的一号水枪2120、通过二号抽水泵2210与二号水箱2200连接的二号水枪2220、通过三号抽水泵2310与三号水箱2300连接的三号水枪2320、连接于三号水箱2300与二号水箱2200的四号抽水泵2400、连接于二号水箱2200与一号水箱2100的五号抽水泵2500、设于三号水箱2300外部的进水电磁阀2600、设于一号水箱2100外部的出水电磁阀2700。

电芯清洗机构2000还包括依次贯穿于一号水箱2100、二号水箱2200、三号水箱2300的电芯清洗流水线2800，电芯上料流水线1300的出料端1320的出料倾斜面1321与电芯清洗流水线2800衔接，电芯清洗流水线2800带动电芯经过依次设置的一号水箱2100、二号水箱2200、三号水箱2300，实现对电芯的清洗。

进一步的，一号水箱2100、二号水箱2200、三号水箱2300的内部均设有高液位传感器及低液位传感器。

一号水枪2120用于对电芯表面进行漂洗，二号水枪2220用于对电芯表面进行高压冲洗，三号水枪2320用于对电芯表面进行漂洗；一号水枪2120通过一号抽水泵2110将一号水箱2100中的水进行抽取，二号水枪2220通过二号抽水泵2210将二号水箱2200中的水进行抽取，三号水枪2320通过三号抽水泵2310将三号水箱2300中的水进行抽取。

当一号水箱2100、二号水箱2200、三号水箱2300中的低液位传感器有信号时，说明当前水箱缺水，进水电磁阀2600打开，从外部放水到三号水箱2300中，当三号水箱2300中的高液位传感器有信号时，四号抽水泵2400开始工作，将三号水箱2300中水抽取至二号水箱2200中，当二号水箱2200中的高液位传感器有信号时，五号抽水泵2500开始工作，将二号水箱2200中水抽取至一号水箱2100中，当一号水箱2100中的高液位传感器有信号时，五号抽水泵2500停止工作，当一号水箱2100及二号水箱2200中的高液位传感器有信号时，四号抽水泵2400停止工作，当一号水箱2100、二号水箱2200及三号水箱2300中的高液位传感器有信号时，进水电磁阀2600停止工作。

在本实施例中，三号水箱2300内部设有水质PH值传感器，当三号水箱2300中的水质PH值传感器达到设定值时，出水电磁阀2700打开，将一号水箱2100内的水放掉，一号水箱2100内的水被放掉后，出水电磁阀2700关闭，五号抽水泵2500将二号水箱2200中水抽取至一号水箱2100中，四号抽水泵2400将三号水箱2300中水抽取至二号水箱2200中，进水电磁阀2600打开，从外部放水至三号水箱2300中。

在本实施例中，一号水箱2100、二号水箱2200、三号水箱2300的内部均设有发热管，通过设置发热管，可以将水箱内的水加热至指定温度，从而提高对电芯表面的清洗能力。进一步的，一号水箱2100、二号水箱2200、三号水箱2300的内部均设有温度传感器，通过设置温度传感器，使得水箱内的水保持在一定的温度范围内，防止过冷或过热，在提高清洗能力的同时还保护了电芯不受损坏。

在本实施例中，一号水箱2100、二号水箱2200、三号水箱2300的箱壁上均设有液位显示管，通过设置液位显示管，可以人眼观察当前箱体内的水位情况，充分利用人的主观能动性，适时调节水位的高低。

在本实施例中，一号水箱2100与一号水枪2120之间、二号水箱2200与二号水枪2220之间、三号水箱2300与三号水枪2320之间均设有过滤器，通过设置过滤器，可以进一步提高水的洁净程度。

如图1所示，下面，对电芯烘干机构3000的结构进行具体说明：

电芯烘干机构3000包括依次设置的：采用高压气体吹干电芯表面水渍的电芯表面一次烘干装置3100、采用热风气体烘干电芯表面水渍的电芯表面二次烘干装置3200、采用热风气体烘干电芯表面水渍的电芯表面三次烘干装置3300。

电芯表面二次烘干装置3200包括二次烘干鼓风机及与二次烘干鼓风机连接的二次烘干加热装置，电芯表面三次烘干装置3300包括三次烘干鼓风机及与三次烘干鼓风机连接的三次烘干加热装置。电芯表面二次烘干装置3200及电芯表面三次烘干装置3300通过鼓风机吹出热风气体，以烘干电芯表面的水渍。在本实施例中，电芯表面二次烘干装置3200及电芯表面三次烘干装置3300的热风气体的温度为40摄氏度。

如图6、图7及图8所示，下面，对电芯收料机构4000的具体结构进行说明：

电芯收料机构4000包括：料盒供应装置4100、料盒翻转装置4200、电芯回收装置4300、料盒输送装置4400。

料盒供应装置4100用于将空的料盒逐个推送至料盒翻转装置4200处，料盒翻转装置4200用于将空的料盒翻转90度，以使得平躺状态的料盒翻转成竖直状态，以配合电芯回收装置4300将电芯推送至料盒翻转装置4200的空料盒中，当料盒翻转装置4200中的料盒装满电芯后，料盒翻转装置4200再反方向翻转90度，以使得竖直状态的料盒重新回复平躺状态，料盒输送装置4400用于将料盒翻转装置4200中满料的料盒推出至下一个工位。

料盒供应装置4100包括：升降支撑架4110、升降驱动部4120、升降同步带4130、空料盒推出结构4140。升降支撑架4110具有沿竖直方向贯通的料盒供应通道4111，升降同步带4130安装于升降支撑架4110上，升降同步带4130上设有料盒供应升降板4150，升降驱动部4120驱动升降同步带4130以使得料盒供应升降板4150沿竖直方向作回转式升降运动，空料盒推出结构4140位于料盒供应通道4111的底部。在本实施例中，空料盒推出结构4140包括空料盒推出气缸及设于空料盒推出气缸伸缩端的空料盒推出板，升降驱动部4120为电机皮带驱动。

料盒翻转装置4200包括：翻转支撑架4210、翻转驱动部4220、料盒移位挡板4230、料盒移位驱动部(图未示)。翻转驱动部4220驱动翻转支撑架4210翻转，翻转支撑架4210具有料盒容置槽4211，料盒移位挡板4230收容于料盒容置槽4211内，料盒移位驱动部驱动料盒移位挡板4230沿料盒容置槽4211往复滑动。在本实施例中，翻转驱动部4220为电机皮带驱动，料盒移位驱动部为电机丝杆驱动。

电芯回收装置4300包括电芯回收流水线4310及设于电芯回收流水线4310一端的电芯回收驱动结构4320。在本实施例中，电芯回收驱动结构4320包括电芯回收气缸及设于所述电芯回收气缸伸缩端的电芯回收推出板。

料盒输送装置4400包括：满料盒推出结构4410、满料盒输送流水线4420。翻转支撑架4210具有满料盒输送通道4212，满料盒推出结构4410及满料盒输送流水线4420分别位于满料盒输送通道4212的两端。在本实施例中，满料盒推出结构4410包括满料盒推出气缸及设于所述满料盒推出气缸伸缩端的满料盒推出板。

电芯收料机构4000的工作原理如下：

料盒供应升降板4150上放置有空料盒，升降驱动部4120驱动升降同步带4130沿竖直方向作回转式运动，从而使得料盒供应升降板4150上的空料盒可以由料盒供应通道4111的顶部到达至底部；

当空料盒到达料盒供应通道4111的底部，空料盒推出结构4140动作，将料盒供应通道4111底部的空料盒推出至翻转支撑架4210中；

翻转驱动部4220驱动翻转支撑架4210翻转90度，将原本平躺状态的料盒翻转成竖直状态，方便了对电芯的回收；

电芯回收流水线4310处放置有平躺状态的电芯，当电芯在电芯回收流水线4310的运输下到达电芯回收驱动结构4320处，电芯回收驱动结构4320将电芯推出至翻转支撑架4210中的空料盒中；

紧接着，料盒移位驱动部驱动料盒移位挡板4230下降一个高度，料盒也相应的下降一个高度，为下一组电芯的回收预留位置；

当料盒内装满电芯后，翻转驱动部4220驱动翻转支撑架4210反方向翻转90度，使得竖直状态的料盒重新回复至平躺状态；

满料盒推出结构4410动作，将料盒容置槽4211中的料盒通过满料盒输送通道4212推送至满料盒输送流水线4420中，满料盒输送流水线4420将装载有电芯的料盒运输至下一个工位；

各个部件如此往复动作，从而实现电芯的不间断下料回收至料盒中。

在本实施例中，升降同步带4130上设有多个料盒供应升降板4150，多个料盒供应升降板4150依次间隔环绕设置于升降同步带4130上。可知，通过设置多个料盒供应升降板4150，可以使得料盒供应通道4111中放置有多个料盒，从而极大提高了生产的顺畅性及生产的效率。

在本实施例中，料盒供应升降板4150包括升降固定板4151及料盒承载板4152，升降固定板4151与料盒承载板4152连接形成“L”字形，升降固定板4151固定于升降同步带4130上。料盒供应升降板4150通过设置升降固定板4151及料盒承载板4152，料盒承载板4152形成开放式的结构，方便了空料盒推出结构4140将空料盒推出至翻转支撑架4210中。

进一步的，满料盒输送通道4212的两端为开设于翻转支撑架4210的料盒容置槽4211的槽壁上的满料盒输送通孔4213，满料盒输送通孔4213处设有料盒限位结构4500，料盒限位结构4500包括料盒限位气缸及料盒限位板，料盒限位气缸驱动料盒限位板与满料盒输送通孔4213配合，以使得满料盒输送通孔4213封闭或敞开。为了更好的配合满料盒推出结构4410将装满电芯的料盒推出至满料盒输送流水线4420中，特别开设了满料盒输送通孔4213，而满料盒输送通孔4213的开设，会使得位于料盒容置槽4211中的料盒在移动的过程中发生不稳定现象，于是，在满料盒输送通孔4213处设置了料盒限位结构4500，当料盒在料盒容置槽4211中移动时，将满料盒输送通孔4213封堵住，当需要将料盒推出时，将满料盒输送通孔4213打开。

本发明的生产设备10，通过设置电芯上料机构1000、电芯清洗机构2000、电芯烘干机构3000，并对各个机构的结构进行优化设计，对待去污的电芯进行上料，对电芯表面的脏污进行清洗，对清洗过后的电芯进行烘干，从而形成电芯的机械自动化生产。

进一步，本发明的电芯收料机构4000，通过设置料盒供应装置4100、料盒翻转装置4200、电芯回收装置4300、料盒输送装置4400，并对各个装置的结构进行优化设计，将呈平躺状态的电芯回收至料盒内，再将回收至料盒内的电芯由平躺状态调整至竖起状态，以方便将装满电芯的料盒运输至下一工位。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种电芯收料机构，其特征在于，包括：料盒供应装置、料盒翻转装置、电芯回收装置、料盒输送装置；

所述料盒供应装置包括：升降支撑架、升降驱动部、升降同步带、空料盒推出结构，所述升降支撑架具有沿竖直方向贯通的料盒供应通道，所述升降同步带安装于所述升降支撑架上，所述升降同步带上设有料盒供应升降板，所述升降驱动部驱动所述升降同步带以使得所述料盒供应升降板沿竖直方向作回转式升降运动，所述空料盒推出结构位于所述料盒供应通道的底部；

所述料盒翻转装置包括：翻转支撑架、翻转驱动部、料盒移位挡板、料盒移位驱动部，所述翻转驱动部驱动所述翻转支撑架翻转，所述翻转支撑架具有料盒容置槽，所述料盒移位挡板收容于所述料盒容置槽内，所述料盒移位驱动部驱动所述料盒移位挡板沿所述料盒容置槽往复滑动；

所述电芯回收装置包括电芯回收流水线及设于所述电芯回收流水线一端的电芯回收驱动结构；

所述料盒输送装置包括：满料盒推出结构、满料盒输送流水线，所述翻转支撑架具有满料盒输送通道，所述满料盒推出结构及所述满料盒输送流水线分别位于所述满料盒输送通道的两端；

所述升降同步带上设有多个料盒供应升降板，多个所述料盒供应升降板依次间隔环绕设置于所述升降同步带上；

所述料盒供应升降板包括升降固定板及料盒承载板，所述升降固定板与所述料盒承载板连接形成“L”字形，所述升降固定板固定于所述升降同步带上；

所述满料盒输送通道的两端为开设于所述翻转支撑架的所述料盒容置槽的槽壁上的满料盒输送通孔，所述满料盒输送通孔处设有料盒限位结构，所述料盒限位结构包括料盒限位气缸及料盒限位板，所述料盒限位气缸用于驱动所述料盒限位板与所述满料盒输送通孔配合，以使得所述满料盒输送通孔封闭或敞开。

2.根据权利要求1所述的电芯收料机构，其特征在于，所述空料盒推出结构包括空料盒推出气缸及设于所述空料盒推出气缸伸缩端的空料盒推出板。

3.根据权利要求1所述的电芯收料机构，其特征在于，所述电芯回收驱动结构包括电芯回收气缸及设于所述电芯回收气缸伸缩端的电芯回收推出板。

4.根据权利要求1所述的电芯收料机构，其特征在于，所述升降驱动部为电机皮带驱动。

5.根据权利要求1所述的电芯收料机构，其特征在于，所述翻转驱动部为电机皮带驱动。

6.根据权利要求1所述的电芯收料机构，其特征在于，所述料盒移位驱动部为电机丝杆驱动。

7.根据权利要求1所述的电芯收料机构，其特征在于，所述满料盒推出结构包括满料盒推出气缸及设于所述满料盒推出气缸伸缩端的满料盒推出板。

8.一种电芯生产设备，其特征在于，包括用于对电芯进行清洗的电芯清洗机构，还包括权利要求1至7中任意一项所述的电芯收料机构，所述电芯收料机构用于对所述电芯清洗机构中的电芯进行回收。

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