CN108168220B - 全自动移动式干燥线 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种全自动移动式干燥线，按照先后工序依次设有电池上料输入线、电池上料系统、立体货架式烘烤系统、位于干燥房内的电池下料系统、一端连通干燥房的电池下料输出线，还包括移动干燥箱和实现移动干燥箱在各个系统之间传送的的堆垛机以及上位机控制系统；整线通过上位机进行调度，每一个系统独立运行，互不干扰，确保了整线的稳定性；立体货架式烘烤系统由每一个独立的移动干燥箱提供真空环境，抽真空的时间相应缩短，有效提升干燥效率；移动干燥箱加热装置的电缆接触位置在真空范围外，有效避免真空环境下真空尖端放电；电池下料系统位于干燥房内，不需要整个车间进行干燥，极大的降低了成本；可实现不间断运行，且运行平稳，密封性好，全程无人化操作，提高了烘烤质量，缩短了烘烤时间，降低了烘烤成本，从而有效保障了电池的质量。

Description

全自动移动式干燥线

技术领域

本发明涉及电池烘烤技术领域，尤其涉及一种全自动移动式干燥线。

背景技术

动力电池使用的碳材料如电池负极、超级电容电极、碳基粉体等都是利用碳材料多孔隙、吸附特性大、超大的比表面积，孔隙内富含的水分、气体和杂质会严重影响电池性能指标。遗憾的是电池行业绝大多数的干燥工序都是在大气中完成或者在输送转移时又重新暴露在大气环境中，水、气、杂质再次进入，形成二次污染，从而导致电池性能及技术指标低下。

通过创造高真空、低露点、高温度均匀度的干燥环境，并且在上、下道工序转移过程中与大气隔绝，从而大幅度提高动力电池的安全性、一致性，并且改善电池功率密度、内阻、高频特性、使用寿命等技术指标，最主要的是电池的生产效率得到数倍提高。

在制造电池时，需要将制备好的电池电芯放入烘烤箱中进行烘烤，以提升正负极极片的品质。现有的锂电烘烤工艺通常是采用真空烘箱，外接真空泵产生相对真空，在加热前对真空干燥箱内空气进行3次氮气置换，避免箱内水气对电池电芯的影响以及氧气对电芯材料的影响。干燥过程中，需要探针对接导电加热，整个过程置于真空环境下，经常造成真空情况下尖端放电现象，烧毁加热及其控制模块，造成停机，严重情况下影响生产计划。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种全自动移动式干燥线，采用移动式干燥箱替代了以往采用固定式的真空烤箱对电池进行烘烤，气密性更好、更有效的实现高真空、运行更平稳、干燥效率更高、干燥空间更小、全程智能控制、避免真空尖端放电。

为了达成上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

全自动移动式干燥线，按照先后工序依次设有电池上料输入线、电池上料系统、立体货架式烘烤系统、位于干燥房内的电池下料系统、一端连通干燥房的电池下料输出线，还包括移动干燥箱和实现移动干燥箱在各个系统之间传送的的堆垛机以及上位机控制系统；

所述电池上料输入线的末端设有扫码器和到位传感器，所述扫码器的信号输出端、到位传感器的信号输出端均与上位机控制系统信号连接；

所述移动干燥箱包括上方开口的箱体和用于密封箱体的顶盖，所述箱体内间隔设置若干加热板，相邻加热板之间形成电池的放置空间，所述箱体上设置抽真空阀体、破真空阀体、压力检测装置及航空插，还包括电性连接加热板、抽真空阀体、破真空阀体、压力检测装置的线路连接组件以及位于移动干燥箱内的温度采集单元，所述温度采集单元的信号输出端以及抽真空阀体、破真空阀体的控制端均与上位机控制系统信号连接；

所述电池上料系统包括上料机器人、至少一个上料工作台及电池扫码NG输送线，所述上料机器人固定于靠近上料工作台电池上料工位的一侧，所述电池上料输入线的末端及电池扫码NG输送线的始端均位于上料机器人的工作范围内；扫码器对电池上料输入线上通过的电池进行扫码并经上位机控制系统判断是否合格，所述上料机器人将合格电池从电池上料输入线上抓取并放入移动干燥箱，将不合格电池从电池上料输入线上抓取并放入电池扫码NG输送线上；所述上料工作台上设有第一移动台、导向机构及第一取盖模组；所述堆垛机将移动干燥箱放置上料工作台始端的第一移动台上，第一移动台依次将移动干燥箱运至上料工作台的取盖工位由第一取盖模组抓取顶盖、然后运至电池上料工位进行电池上料、再返回至上料工作台的取盖工位由第一取盖模组放下顶盖、最后返回至上料工作台始端由堆垛机搬运到立体货架式烘烤系统，所述第一取盖模组下方的取盖工位、电池上料工位均设有到位传感器，所述上料机器人、第一移动台的控制端、第一取盖模组的控制端以及到位传感器的信号输出端均与上位机控制系统信号连接；

所述立体货架式烘烤系统包括至少一条设有若干烘烤位的立体货架式烘烤线；所述每个烘烤位均设有独立的到位传感器以及与移动干燥箱的抽真空阀体相对应的抽真空组件，还包括与移动干燥箱的加热板、抽真空阀体、压力检测装置的线路连接组件相对应的连接外部电源的第一通电连接组件，所述到位传感器的信号输出端以及抽真空组件的控制端均与上位机控制系统信号连接；

所述电池下料系统包括下料机器人和至少一个下料工作台，所述下料机器人固定于靠近下料工作台电池下料工位的上部，所述下料输出线的始端位于下料机器人的工作范围内；所述下料工作台的始端设有与破真空阀体的线路连接组件相对应的连接外部电源的第二通电连接组件，所述下料工作台上设有第二移动台、导向机构及第二取盖模组；所述堆垛机将烘烤完成的移动干燥箱放置下料工作台始端的第二移动台上，所述第二通电连接组件与移动干燥箱底部的破真空阀体的线路连接组件通电连接，破真空阀体自动开启以对移动干燥箱进行破真空，然后由第二取盖模组进行取盖，再由第二移动台将移动干燥箱移动至电池下料工位进行电池下料，所述下料机器人将电池从电池下料工位的移动干燥箱内移动至下料输出线上；所述第二取盖模组下方的取盖工位、电池下料工位均设有到位传感器，所述下料机器人、第二移动台的控制端、第二取盖模组的控制端以及到位传感器的信号输出端均与上位机控制系统信号连接；

所述干燥房设有至少一个自动开关门，所述自动开关门的控制端与上位机控制系统信号连接。进一步地，还包括电池烘烤NG下料工作台，所述电池烘烤NG下料工作台位于上料工作台的一侧且靠近电池扫码NG输送线的始端，所述电池烘烤NG下料工作台上设有第三移动台、导向机构及第三取盖模组；所述电池烘烤NG下料工作台的始端设有与破真空阀体的线路连接组件相对应的连接外部电源的第二通电连接组件；所述堆垛机将电池烘烤NG的移动干燥箱由立体货架式烘烤系统搬运至位于电池烘烤NG下料工作台始端的第三移动台上，所述第二通电连接组件与移动干燥箱底部的破真空阀体的线路连接组件通电连接，破真空阀体自动开启以对移动干燥箱进行破真空，然后由第三取盖模组抓取顶盖，再由第三移动台移动至电池烘烤NG下料工作台的NG电池下料工位由上料机器人将电池从电池烘烤NG的移动干燥箱内抓取并放入电池扫码NG输送线上，NG电池下料工位设有到位传感器，所述第三移动台的控制端、第三取盖模组的控制端以及到位传感器的信号输出端均与上位机控制系统信号连接。

进一步地，所述抽真空组件固定于立体货架式烘烤线的后部；所述立体货架式烘烤线的数量为两条，两条立体货架式烘烤线分别为相对平行设置的立体货架式烘烤线一和立体货架式烘烤线二，所述立体货架式烘烤线一的前端和后端分别设置水平旋转平台一和水平旋转平台二，所述堆垛机巷道位于立体货架式烘烤线一和立体货架式烘烤线二之间，所述堆垛机巷道的旁边沿着移动干燥箱的移动方向依次设有电池上料系统、水平旋转平台一、立体货架式烘烤线一、水平旋转平台二、立体货架式烘烤线二、干燥房，所述立体货架式烘烤线二的前端为电池上料系统，所述立体货架式烘烤线二的后端为干燥房，所述上料工作台的始端、电池烘烤NG下料工作台的始端、干燥房的自动开关门一侧均靠近堆垛机巷道；所述水平旋转平台一和水平旋转平台二的驱动机构为凸轮分割器减速电机，所述水平旋转平台一和水平旋转平台二上均设有到位传感器，所述到位传感器的信号输出端、凸轮分割器减速电机的控制端均与上位机控制系统信号连接。

进一步地，所述干燥房的自动开关门为联动互锁门，所述下料工作台始端的第二通电连接组件及第二取盖模组均设于联动互锁门的通道内，所述联动互锁门的第二道门底部设有与下料工作台上的导向机构相适配的导向孔以关闭联动互锁门。

进一步地，所述上料机器人的前部包括用于夹持电池的第一电池夹爪以及用于检测电池夹爪夹持状态的第一电池检测传感器，所述第一电池夹爪连接第一夹紧气缸组件；所述下料机器人的前部包括用于夹持电池的第二电池夹爪以及用于检测电池夹爪夹持状态的第二电池检测传感器，所述第二电池夹爪连接第二夹紧气缸组件；所述第一电池检测传感器的信号输出端、第一夹紧气缸组件的控制端、第二电池检测传感器的信号输出端、第二夹紧气缸组件的控制端均与上位机控制系统信号连接；所述上料机器人为六轴机器人，所述下料机器人为三轴机器人。

进一步地，所述导向机构包括一组平行直线导轨；所述第一移动台、第二移动台和第三移动台均与直线导轨滑动连接；所述第一移动台、第二移动台和第三移动台的驱动机构均包括伺服电机、减速箱、丝杠、滑动块、丝杠螺母，所述滑动块与丝杠螺母固定连接，所述第一移动台、第二移动台和第三移动台均与滑动块固定连接，所述伺服电机通过减速箱连接丝杠的一端，所述丝杠螺母与丝杠螺纹连接，所述伺服电机通过减速箱带动丝杠在丝杠螺母中转动转化为与丝杠螺母连接的滑动块的直线运动从而形成第一移动台、第二移动台和第三移动台的移动，所述伺服电机与上位机控制系统信号连接。

进一步地，所述顶盖上表面设有至少一组抓取把手；所述第一取盖模组、第二取盖模组和第三取盖模组均包括导向驱动机构、可移动机架及抓取机械手，所述抓取机械手固定可移动机架上部，所述导向驱动机构驱动抓取机械手下降并抓取移动干燥箱顶盖上的抓取把手或将抓取的顶盖放置位于取盖工位的移动干燥箱上；所述抓取机械手包括第三夹紧气缸组件及用于检测顶盖夹持状态的顶盖检测传感器；所述导向驱动机构包括驱动装置、导向装置和活动部件，所述驱动装置为第一升降气缸组件或电动推杆组件，所述导向装置包括导向柱、固定顶板、固定底板和光轴固定座，所述活动部件包括活动板和直线轴承，所述导向柱通过光轴固定座固定于固定底板和固定顶板之间，所述活动板通过直线轴承与导向柱滑动连接，所述驱动装置设于固定底板上，所述可移动机架固定于活动板上，所述驱动装置的驱动轴连接所述活动板以驱动可移动机架升降运动；所述第一升降气缸组件或电动推杆组件的控制端、第三夹紧气缸组件的控制端、顶盖检测传感器的信号输出端均与上位机控制系统信号连接。

进一步地，所述线路连接组件包括位于移动干燥箱底部的火线PCB板和零线PCB板，所述火线PCB板和零线PCB板均设有电性连接加热板、抽真空阀体、破真空阀体以及压力检测装置的数个接线端子，所述电性连接加热板的数个接线端子经过箱体侧部的航空插与箱体内部的加热板实现电路连接；所述第一通电连接组件包括一排火线探针组件和一排零线探针组件，所述一排火线探针组件和一排零线探针组件上探针的排列与位于移动干燥箱底部的火线PCB板和零线PCB板上电性连接加热板、抽真空阀体以及压力检测装置的数个接线端子的排列相适配；所述第二通电连接组件包括一组探针组件，所述一组探针组件上探针的排列与移动干燥箱底部的火线PCB板和零线PCB板上电路连接破真空阀体的一组接线端子相适配。

进一步地，所述移动干燥箱的顶盖上靠近箱体的一侧设有密封垫圈或箱体上靠近顶盖的一侧设有密封垫圈；所述移动干燥箱底部设有若干定位孔，所述每个烘烤位上设有若干与定位孔相对应的定位销；所述移动干燥箱的抽真空阀体和破真空阀体均为电磁挡板阀；所述烘烤位上的抽真空组件包括真空对接口、真空对接口固定板、第二升降气缸组件、波纹管、气动挡板阀、升降板、浮动接头、模具弹簧，真空对接口的侧部连通抽真空管道，所述第二升降气缸组件的驱动轴连接真空对接口固定板的上部以驱动真空对接口上升和下降，所述气动挡板阀的进气口通过波纹管连通真空对接口的抽真空管道，所述气动挡板阀的出气口连接真空泵；所述第二升降气缸组件的控制端、电磁挡板阀的信号输出端、气动挡板阀的控制端均与上位机控制系统信号连接。

进一步地，包括数个用于放置空载移动干燥箱的立体货架式缓存位，所述立体货架式缓存位位于水平转平台一和立体货架式烘烤线一之间；所述每个立体货架式缓存位均设有到位传感器，所述到位传感器的信号输出端与上位机控制系统信号连接。

进一步地，所述电池上料输入线的末端还包括停止机构，所述停止机构为机械挡板。

进一步地，所述扫码器通过支架安装于电池上料输入线上方。

本发明的有益效果：整线通过上位机进行调度，每一个系统独立运行，互不干扰，确保了整线的稳定性；立体货架式烘烤系统由每一个独立的移动干燥箱提供真空环境，抽真空的时间相应缩短，有效提升干燥效率；移动干燥箱加热装置的电缆接触位置在真空范围外，有效避免真空环境下真空尖端放电；电池下料系统位于干燥房内，不需要整个车间进行干燥，极大的降低了成本；可实现不间断运行，且运行平稳，密封性好，全程无人化操作，提高了烘烤质量，缩短了烘烤时间，降低了烘烤成本，从而有效保障了电池的质量。

附图说明

图1为本发明全自动移动式干燥线的整体结构示意图；

图2为本发明的上料工作台结构示意图；

图3为本发明的移动干燥线结构示意图；

图4为本发明的抽真空组件结构示意图；

图中：电池上料输入线-1；干燥房-2；电池下料输出线-3；立体货架式缓存位-4；移动干燥箱-5；箱体-51；顶盖-52；抓取把手53；抽真空阀体-54；破真空阀体-55；压力检测装置-56；航空插-57；堆垛机-6；堆垛机巷道-61；上料机器人-7；上料工作台-8；第一移动台-81；第一取盖模组-82；电池扫码NG输送线-9；导向机构-10；电池烘烤NG下料工作台-11；第三移动台-111；第三取盖模组-112；烘烤位-13；立体货架式烘烤线一-14；立体货架式烘烤线二-15；水平旋转平台一-17；水平旋转平台二-18；抽真空组件-19；真空对接口-191；真空对接口固定板-192；第二升降气缸组件-193；波纹管-194；气动挡板阀-195；升降板-196；浮动接头-197；模具弹簧-198；下料机器人-22；下料工作台-23；第二移动台-24；第二取盖模组-25；定位块-30；伺服电机-31；丝杠-32；滑动块-33；丝杠螺母-34；可移动机架-36；抓取机械手-37；驱动装置-38；导向柱-39；活动板-40；直线轴承-41。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

结合图1-4，全自动移动式干燥线，按照先后工序依次设有电池上料输入线1、电池上料系统、立体货架式烘烤系统、位于干燥房2内的电池下料系统、一端连通干燥房2的电池下料输出线3，以及立体货架式缓存位4,还包括移动干燥箱5和实现移动干燥箱5在各个系统之间传送的的堆垛机6以及上位机控制系统；所述各系统均位于堆垛机巷道61的旁边，堆垛机6上预留有网口，通过网口与上位机对接，进行循环搬运调度；

电池上料输入线1的末端设有扫码器、到位传感器以及停止机构，扫码器为扫码枪，停止机构为机械挡板，所述扫码枪通过支架安装于电池上料输入线1上方；扫码枪的信号输出端、到位传感器的信号输出端均与上位机控制系统信号连接。通过电池上料输入线1运送电池，电池上设有条码，扫码枪对电池上料输入线1上通过的电池进行扫码并传输至上位机控制系统，经上位机对前工段电池信息进行判断是否合格，上料机器人7将合格的电池从电池上料输入线1上抓取并放入移动干燥箱，将不合格电池从电池上料输入线上抓取并放入电池扫码NG输送线9上；

移动干燥箱5包括上方开口的箱体51和用于密封箱体的顶盖52，所述顶盖52上表面设有一组抓取把手53，移动干燥箱5的顶盖52上靠近箱体51的一侧设有密封垫圈或箱体上靠近顶盖52的一侧设有密封垫圈；箱体51内间隔设置若干加热板，相邻加热板之间形成电池的放置空间，箱体51上设置抽真空阀体54、破真空阀体55、压力检测装置56及航空插57，还包括电性连接加热板、抽真空阀体54、破真空阀体55、压力检测装置56的线路连接组件以及位于移动干燥箱5内的温度采集单元；线路连接组件包括位于移动干燥箱5底部的火线PCB板和零线PCB板，火线PCB板和零线PCB板均设有电性连接加热板、抽真空阀体54、破真空阀体55以及压力检测装置56的数个接线端子；优选压力检测装置56为真空计；电性连接加热板的数个接线端子经过箱体侧部的航空插57与箱体51内部的加热板实现电路连接；温度采集单元的信号输出端以及抽真空阀体54、破真空阀体55的控制端均与上位机控制系统信号连接；

电池上料系统包括上料机器人7、两个上料工作台8及电池扫码NG输送线9，上料机器人7固定于靠近上料工作台8电池上料工位的一侧，电池上料输入线1的末端及电池扫码NG输送线9的始端均位于上料机器人7的工作范围内；所述上料机器人7的前部包括用于夹持电池的第一电池夹爪以及用于检测电池夹爪夹持状态的第一电池检测传感器，所述第一电池夹爪连接第一夹紧气缸组件，所述第一电池检测传感器的信号输出端、第一夹紧气缸组件的控制端均与上位机控制系统信号连接；所述上料机器人7为六轴机器人；上料工作台8上设有第一移动台81、导向机构10及第一取盖模组82；堆垛机6将移动干燥箱5放置上料工作台8始端的第一移动台81上，第一移动台81依次将移动干燥箱5运至上料工作台8的取盖工位由第一取盖模组82抓取顶盖、然后运至电池上料工位进行电池上料、再返回至上料工作台8的取盖工位由第一取盖模组82放下顶盖、最后返回至上料工作台8始端由堆垛机6搬运到立体货架式烘烤系统，第一取盖模组82下方的取盖工位、电池上料工位均设有到位传感器，所述上料机器人7、第一移动台81的控制端、第一取盖模组82的控制端以及到位传感器的信号输出端均与上位机控制系统信号连接；

还包括电池烘烤NG下料工作台11，所述电池烘烤NG下料工作台11位于上料工作台8的一侧且靠近电池扫码NG输送线9的始端，所述电池烘烤NG下料工作台11上设有第三移动台111、导向机构10及第三取盖模组112；所述电池烘烤NG下料工作台11的始端设有与破真空阀体55的线路连接组件相对应的连接外部电源的第二通电连接组件，所述第二通电连接组件包括一组探针组件，所述一组探针组件上探针的排列与移动干燥箱5底部的火线PCB板和零线PCB板上电路连接破真空阀体55的一组接线端子相适配；所述堆垛机6将电池烘烤NG的移动干燥箱5由立体货架式烘烤系统搬运至位于电池烘烤NG下料工作台11始端的第三移动台上111，所述第二通电连接组件与移动干燥箱5底部的破真空阀体55的线路连接组件通电连接，破真空阀体55为电磁挡板阀，电磁挡板阀自动开启以对移动干燥箱5进行破真空；然后由第三取盖模组112抓取顶盖，再由第三移动台111移动至电池烘烤NG下料工作台11的NG电池下料工位由上料机器人7将电池从电池烘烤NG的移动干燥箱5内抓取并放入电池扫码NG输送线9上，NG电池下料工位设有到位传感器，所述第三移动台111的控制端、第三取盖模组112的控制端以及到位传感器的信号输出端均与上位机控制系统信号连接。

所述立体货架式烘烤系统包括两条设有若干烘烤位13的立体货架式烘烤线，立体货架式烘烤线一14和立体货架式烘烤线二15，堆垛机巷道61位于立体货架式烘烤线一14和立体货架式烘烤线二15之间，所述堆垛机巷道61的旁边沿着移动干燥箱5的移动方向依次设有电池上料系统、水平旋转平台一17、立体货架式烘烤线一14、水平旋转平台二18、立体货架式烘烤线二15、干燥房2，所述立体货架式烘烤线二15的前端为电池上料系统，所述立体货架式烘烤线二15的后端为干燥房2，所述上料工作台8的始端、电池烘烤NG下料工作台11的始端、干燥房2的联动互锁门一侧均靠近堆垛机巷道61；所述立体货架式缓存位4位于水平旋转平台一17和立体货架式烘烤线一14之间；所述立体货架式缓存位4包括数个，用于放置空载的移动干燥箱5，所述每个立体货架式缓存位4均设有到位传感器，所述到位传感器的信号输出端与上位机控制系统信号连接。

所述每个烘烤位13均设有独立的到位传感器以及与移动干燥箱5的抽真空阀体54相对应的抽真空组件19，所述抽真空组件19固定于立体货架式烘烤线的后部；所述烘烤位13上的抽真空组件19包括真空对接口191、真空对接口固定板192、第二升降气缸组件193、波纹管194、气动挡板阀195、升降板196、浮动接头197、模具弹簧198，真空对接口191的侧部连通抽真空管道，所述第二升降气缸组件193的驱动轴连接真空对接口固定板192的上部以驱动真空对接口191上升和下降，所述气动挡板阀195的进气口通过波纹管194连通真空对接口的抽真空管道，所述气动挡板阀195的出气口连接真空泵；所述第二升降气缸组件193的控制端、气动挡板阀195的控制端均与上位机控制系统信号连接；所述烘烤位13还包括与移动干燥箱5的加热板、抽真空阀体54、压力检测装置56的线路连接组件相对应的连接外部电源的第一通电连接组件，所述第一通电连接组件包括一排火线探针组件和一排零线探针组件，所述一排火线探针组件和一排零线探针组件上探针的排列与位于移动干燥箱5底部的火线PCB板和零线PCB板上电性连接加热板、抽真空阀体54以及压力检测装置56的数个接线端子的排列相适配；所述到位传感器的信号输出端以及抽真空组件19的控制端均与上位机控制系统信号连接；

立体货架式烘烤线一14的前端和后端分别设置水平旋转平台一17和水平旋转平台二18，在由堆垛机6将移动干燥箱5运至立体货架式烘烤线一14之前，上位机调度堆垛机6先将移动干燥箱5运至水平旋转平台一17进行180度水平旋转，再将移动干燥箱5运至立体货架式烘烤线一14的烘烤位13，抽真空组件19的第二升降气缸组件193驱动真空对接口191下降使得移动干燥箱5上的抽真空阀体54与烘烤位13上的真空对接口191密封连接，抽真空阀体54为电磁挡板阀，电磁挡板阀、气动挡板阀195根据上位机发出的信号均自动开启实现对移动干燥箱抽真空；

水平旋转平台一17和水平旋转平台二18的驱动机构为凸轮分割器减速电机，所述水平旋转平台一17和水平旋转平台二18上均设有到位传感器，所述到位传感器的信号输出端、凸轮分割器减速电机的控制端均与上位机控制系统信号连接。

到位传感器将测到移动干燥箱5的信号发送给上位机，由上位机发出相应的调度信号。

所述电池下料系统包括位于干燥房内的下料机器人22和两个下料工作台23，所述下料机器人22固定于靠近下料工作台23电池下料工位的上部，所述下料输出线3的始端位于下料机器人22的工作范围内，所述下料工作台23上设有第二移动台24、导向机构10及第二取盖模组25；所述干燥房2设有两个联动互锁门，下料工作台23并排位于联动互锁门处，所述联动互锁门的第二道门底部设有与下料工作台23上的导向机构10相适配的导向孔，第二移动台24可在导向机构10上从联动互锁门的通道内及联动互锁门后部的电池下料工位往复移动；所述下料机器人22为三轴机器人，所述下料机器人22的前部包括用于夹持电池的第二电池夹爪以及用于检测电池夹爪夹持状态的第二电池检测传感器，所述第二电池夹爪连接第二夹紧气缸组件，所述联动互锁门的控制端、第二电池检测传感器的信号输出端、第二夹紧气缸组件的控制端均与上位机控制系统信号连接；

所述下料工作台23的始端设有与破真空阀体55的线路连接组件相对应的连接外部电源的第二通电连接组件，所述下料工作台23始端的第二通电连接组件及第二取盖模组25均设于联动互锁门的通道内；所述第二通电连接组件包括一组探针组件，所述一组探针组件上探针的排列与移动干燥箱5底部的火线PCB板和零线PCB板上电路连接破真空阀体55的一组接线端子相适配，所述堆垛机6将烘烤完成的移动干燥箱5放置第二移动台24上，所述第二通电连接组件与移动干燥箱5底部的破真空阀体55的线路连接组件通电连接，破真空阀体55为电磁挡板阀，电磁挡板阀自动开启以对移动干燥箱5进行破真空；然后由第二取盖模组25进行取盖，再由第二移动台24将移动干燥箱5移动至电池下料工位进行电池下料，所述下料机器人22将电池从电池下料工位的移动干燥箱5内移动至下料输出线3上；所述第二取盖模组25下方的取盖工位、电池下料工位均设有到位传感器，所述下料机器人22、第二移动台24的控制端、第二取盖模组25的控制端以及到位传感器的信号输出端均与上位机控制系统信号连接；

优选地，所述上料工作台8、电池烘烤NG下料工作台11和下料工作台23结构组成相同；优选地，所述导向机构10包括一组平行直线导轨；所述第一移动台81、第二移动台24和第三移动台111均与直线导轨滑动连接；所述第一移动台81、第二移动台24和第三移动台111上均设有定位块30，所述第一移动台81、第二移动台24和第三移动台111的驱动机构均包括伺服电机31、减速箱、丝杠32、滑动块33、丝杠螺母34，所述滑动块33与丝杠螺母34固定连接，所述第一移动台81、第二移动台24和第三移动台111均与滑动块33固定连接，所述伺服电机31通过减速箱连接丝杠32的一端，所述丝杠螺母34与丝杠32螺纹连接，所述伺服电机31通过减速箱带动丝杠32在丝杠螺母34中转动转化为与丝杠螺母34连接的滑动块33的直线运动从而形成第一移动台81、第二移动台24和第三移动台111的移动，所述伺服电机31与上位机控制系统信号连接。

优选地，所述第一取盖模组82、第二取盖模组25和第三取盖模组112均包括导向驱动机构、可移动机架36及抓取机械手37，所述抓取机械手37固定可移动机架36上部，所述导向驱动机构驱动抓取机械手37下降并抓取移动干燥箱顶盖52上的抓取把手53或将抓取的顶盖521放置位于取盖工位的移动干燥箱5上，所述抓取机械手37包括第三夹紧气缸组件及用于检测顶盖夹持状态的顶盖检测传感器；所述导向驱动机构包括驱动装置38、导向装置和活动部件，所述驱动装置38为第一升降气缸组件或电动推杆组件，所述导向装置包括导向柱39、固定顶板、固定底板和光轴固定座，所述活动部件包括活动板40和直线轴承41，所述导向柱39通过光轴固定座固定于固定底板和固定顶板之间，所述活动板40通过直线轴承41与导向柱39滑动连接，所述驱动装置38设于固定底板上，所述可移动机架36固定于活动板上，所述驱动装置38的驱动轴连接所述活动板40以驱动可移动机架36升降运动；所述第一升降气缸组件或电动推杆组件的控制端、第三夹紧气缸组件的控制端、顶盖检测传感器的信号输出端均与上位机控制系统信号连接。

下面对全自动移动式干燥线的工作过程进行描述：

电池上料：

电池上料输入线输送电池，待输送到扫码枪下方后，对电池上的条码进行扫码并将扫码信息记录至上位机控制系统，同时，由上位机控制系统对前工段电池信息进行OK判断；继续输送电池至到位传感器位，记录位置信号，并将电池到位信号传递给上位机控制系统，由上位机传递给六轴机器人，并调度六轴机器人从电池上料输入线夹取电池，由六轴机器人夹取电池将OK电池放入位于电池上料位的移动干燥箱，将NG电池放入电池扫码NG输送线；如到位传感器失效，电池继续输送至机械挡板位，由上位机进行识别，然后选择夹取。六轴机器人记录有电池放入的位置信息，在上位机控制系统的调度下，依次进行循环摆放，当完成满放的动作后，六轴机器人把信号传递给上位机控制系统，上位机将信号发送给第一移动台的控制端，首先将移动干燥箱运至上料工作台的取盖工位由第一取盖模组将顶盖放至移动干燥箱，然后再移动至上料工作台始端；

电池烘烤：

上位机调度堆垛机将上料完成的移动干燥箱搬运至立体货架式烘烤系统空位；如放入立体货架式烘烤线一，堆垛机受上位机的控制先将移动干燥箱搬运至水平旋转平台一，旋转180°，使移动干燥箱的抽真空阀体朝向抽真空组件的真空对接口；如放入立体货架式烘烤线二，堆垛机受上位机的控制直接将移动干燥箱搬运至立体货架式烘烤系统空位。每个移动干燥箱、立体货架式烘烤系统的烘烤位均在上位机控制系统中记录有地址，以实现在线监测、检测、查询、调度。待烘烤完成后，相应烘烤位置把信息传递给上位机控制系统，上位机调度堆垛机至相应位置，取下移动干燥箱，送往干燥房。

电池下料：

堆垛机搬运移动干燥箱，如移动干燥箱是从立体货架式烘烤线一取下，堆垛机先将移动干燥箱放在水平旋转平台二，进行旋转180°，然后托起移动干燥箱至干燥房的互锁门外侧，同时上位机调度联动互锁门的控制端打开外侧互锁门，把移动干燥箱放在互锁门通道内的第三移动台上，关闭外侧互锁门，打开内侧互锁门；如移动干燥箱是从立体货架式烘烤线二取下，堆垛机直接将移动干燥箱运至干燥房的互锁门外侧。干燥房内为正压的干燥环境；移动干燥箱的破真空阀体通电后自动打开，然后由第二取盖模组抓取顶盖并将信号传递至上位机控制系统，然后上位机调度第二移动台将移动干燥箱传递至电池下料工位，然后上位机调度三轴机器人依据编好的位置顺序将移动干燥箱内的电池夹取至电池下料输出线。电池流入下一车间或工序。

移动干燥箱缓存：

空载的移动干燥箱上位机循环调度堆垛机运至上料工作台进行再次电池上料或运至立体货架式缓存位，如此重复。

全程实现自动化控制，在线监测、检测，实时控制。

立体货架式烘烤线上的烘烤位可上下扩展、左右扩展、前后即对面进行扩展，同时堆垛机巷道及高度相应进行调整。每六个烘烤位组成一组，受一台真空泵控制，每个烘烤位都独立进行控制，中间通过真空管道连接，相应位置有真空阻断阀、排气阀。

在移动干燥箱放置干燥房的互锁门内时，经过一定时间延迟，依次破真空、抓取移动干燥箱顶盖，方便完成取电池动作。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之。

Claims (10)

1.全自动移动式干燥线，其特征在于，按照先后工序依次设有电池上料输入线、电池上料系统、立体货架式烘烤系统、位于干燥房内的电池下料系统、一端连通干燥房的电池下料输出线，还包括移动干燥箱和实现移动干燥箱在各个系统之间传送的堆垛机以及上位机控制系统；

所述电池上料输入线的末端设有扫码器和到位传感器，所述扫码器的信号输出端、到位传感器的信号输出端均与上位机控制系统信号连接；

所述移动干燥箱包括上方开口的箱体和用于密封箱体的顶盖，所述箱体内间隔设置若干加热板，相邻加热板之间形成电池的放置空间，所述箱体上设置抽真空阀体、破真空阀体、压力检测装置及航空插，还包括电性连接加热板、抽真空阀体、破真空阀体、压力检测装置的线路连接组件以及位于移动干燥箱内的温度采集单元，所述温度采集单元的信号输出端以及抽真空阀体、破真空阀体的控制端均与上位机控制系统信号连接；

所述电池上料系统包括上料机器人、至少一个上料工作台及电池扫码NG输送线，所述上料机器人固定于靠近上料工作台电池上料工位的一侧，所述电池上料输入线的末端及电池扫码NG输送线的始端均位于上料机器人的工作范围内；扫码器对电池上料输入线上通过的电池进行扫码并经上位机控制系统判断是否合格，所述上料机器人将合格电池从电池上料输入线上抓取并放入移动干燥箱，将不合格电池从电池上料输入线上抓取并放入电池扫码NG输送线上；所述上料工作台上设有第一移动台、导向机构及第一取盖模组；所述堆垛机将移动干燥箱放置上料工作台始端的第一移动台上，第一移动台依次将移动干燥箱运至上料工作台的取盖工位由第一取盖模组抓取顶盖、然后运至电池上料工位进行电池上料、再返回至上料工作台的取盖工位由第一取盖模组放下顶盖、最后返回至上料工作台始端由堆垛机搬运到立体货架式烘烤系统，所述第一取盖模组下方的取盖工位、电池上料工位均设有到位传感器，所述上料机器人、第一移动台的控制端、第一取盖模组的控制端以及到位传感器的信号输出端均与上位机控制系统信号连接；

所述立体货架式烘烤系统包括至少一条设有若干烘烤位的立体货架式烘烤线；所述每个烘烤位均设有独立的到位传感器以及与移动干燥箱的抽真空阀体相对应的抽真空组件，还包括与移动干燥箱的加热板、抽真空阀体、压力检测装置的线路连接组件相对应的连接外部电源的第一通电连接组件，所述到位传感器的信号输出端以及抽真空组件的控制端均与上位机控制系统信号连接；

所述电池下料系统包括下料机器人和至少一个下料工作台，所述下料机器人固定于靠近下料工作台电池下料工位的上部，所述下料输出线的始端位于下料机器人的工作范围内；所述下料工作台的始端设有与破真空阀体的线路连接组件相对应的连接外部电源的第二通电连接组件，所述下料工作台上设有第二移动台、导向机构及第二取盖模组；所述堆垛机将烘烤完成的移动干燥箱放置下料工作台始端的第二移动台上，所述第二通电连接组件与移动干燥箱底部的破真空阀体的线路连接组件通电连接，破真空阀体自动开启以对移动干燥箱进行破真空，然后由第二取盖模组进行取盖，再由第二移动台将移动干燥箱移动至电池下料工位进行电池下料，所述下料机器人将电池从电池下料工位的移动干燥箱内移动至下料输出线上；所述第二取盖模组下方的取盖工位、电池下料工位均设有到位传感器，所述下料机器人、第二移动台的控制端、第二取盖模组的控制端以及到位传感器的信号输出端均与上位机控制系统信号连接；

所述干燥房设有至少一个自动开关门，所述自动开关门的控制端与上位机控制系统信号连接；

所述电池上料输入线的末端还包括停止机构，所述停止机构为机械挡板。

2.根据权利要求1所述的全自动移动式干燥线，其特征在于，还包括电池烘烤NG下料工作台，所述电池烘烤NG下料工作台位于上料工作台的一侧且靠近电池扫码NG输送线的始端，所述电池烘烤NG下料工作台上设有第三移动台、导向机构及第三取盖模组；所述电池烘烤NG下料工作台的始端设有与破真空阀体的线路连接组件相对应的连接外部电源的第二通电连接组件；所述堆垛机将电池烘烤NG的移动干燥箱由立体货架式烘烤系统搬运至位于电池烘烤NG下料工作台始端的第三移动台上，所述第二通电连接组件与移动干燥箱底部的破真空阀体的线路连接组件通电连接，破真空阀体自动开启以对移动干燥箱进行破真空，然后由第三取盖模组抓取顶盖，再由第三移动台移动至电池烘烤NG下料工作台的NG电池下料工位由上料机器人将电池从电池烘烤NG的移动干燥箱内抓取并放入电池扫码NG输送线上，NG电池下料工位设有到位传感器，所述第三移动台的控制端、第三取盖模组的控制端以及到位传感器的信号输出端均与上位机控制系统信号连接。

3.根据权利要求2所述的全自动移动式干燥线，其特征在于，所述抽真空组件固定于立体货架式烘烤线的后部；所述立体货架式烘烤线的数量为两条，两条立体货架式烘烤线分别为相对平行设置的立体货架式烘烤线一和立体货架式烘烤线二，所述立体货架式烘烤线一的前端和后端分别设置水平旋转平台一和水平旋转平台二，所述堆垛机巷道位于立体货架式烘烤线一和立体货架式烘烤线二之间，所述堆垛机巷道的旁边沿着移动干燥箱的移动方向依次设有电池上料系统、水平旋转平台一、立体货架式烘烤线一、水平旋转平台二、立体货架式烘烤线二、干燥房，所述立体货架式烘烤线二的前端为电池上料系统，所述立体货架式烘烤线二的后端为干燥房，所述上料工作台的始端、电池烘烤NG下料工作台的始端、干燥房的自动开关门一侧均靠近堆垛机巷道；所述水平旋转平台一和水平旋转平台二的驱动机构为凸轮分割器减速电机，所述水平旋转平台一和水平旋转平台二上均设有到位传感器，所述到位传感器的信号输出端、凸轮分割器减速电机的控制端均与上位机控制系统信号连接。

4.根据权利要求3所述的全自动移动式干燥线，其特征在于，所述干燥房的自动开关门为联动互锁门，所述下料工作台始端的第二通电连接组件及第二取盖模组均设于联动互锁门的通道内，所述联动互锁门的第二道门底部设有与下料工作台上的导向机构相适配的导向孔以关闭联动互锁门。

5.根据权利要求1-4任一项所述的全自动移动式干燥线，其特征在于，所述上料机器人的前部包括用于夹持电池的第一电池夹爪以及用于检测电池夹爪夹持状态的第一电池检测传感器，所述第一电池夹爪连接第一夹紧气缸组件；所述下料机器人的前部包括用于夹持电池的第二电池夹爪以及用于检测电池夹爪夹持状态的第二电池检测传感器，所述第二电池夹爪连接第二夹紧气缸组件；所述第一电池检测传感器的信号输出端、第一夹紧气缸组件的控制端、第二电池检测传感器的信号输出端、第二夹紧气缸组件的控制端均与上位机控制系统信号连接。

6.根据权利要求1-4任一项所述的全自动移动式干燥线，其特征在于，所述导向机构包括一组平行直线导轨；所述第一移动台、第二移动台和第三移动台均与直线导轨滑动连接；所述第一移动台、第二移动台和第三移动台上均设有定位块；所述第一移动台、第二移动台和第三移动台的驱动机构均包括伺服电机、减速箱、丝杠、滑动块、丝杠螺母，所述滑动块与丝杠螺母固定连接，所述第一移动台、第二移动台和第三移动台均与滑动块固定连接，所述伺服电机通过减速箱连接丝杠的一端，所述丝杠螺母与丝杠螺纹连接，所述伺服电机通过减速箱带动丝杠在丝杠螺母中转动转化为与丝杠螺母连接的滑动块的直线运动从而形成第一移动台、第二移动台和第三移动台的移动，所述伺服电机与上位机控制系统信号连接。

7.根据权利要求1-4任一项所述的全自动移动式干燥线，其特征在于，所述顶盖上表面设有至少一组抓取把手；所述第一取盖模组、第二取盖模组和第三取盖模组均包括导向驱动机构、可移动机架及抓取机械手，所述抓取机械手固定可移动机架上部，所述导向驱动机构驱动抓取机械手下降并抓取移动干燥箱顶盖上的抓取把手或将抓取的顶盖放置位于取盖工位的移动干燥箱上；所述抓取机械手包括第三夹紧气缸组件及用于检测顶盖夹持状态的顶盖检测传感器；所述导向驱动机构包括驱动装置、导向装置和活动部件，所述驱动装置为第一升降气缸组件或电动推杆组件，所述导向装置包括导向柱、固定顶板、固定底板和光轴固定座，所述活动部件包括活动板和直线轴承，所述导向柱通过光轴固定座固定于固定底板和固定顶板之间，所述活动板通过直线轴承与导向柱滑动连接，所述驱动装置设于固定底板上，所述可移动机架固定于活动板上，所述驱动装置的驱动轴连接所述活动板以驱动可移动机架升降运动；所述第一升降气缸组件或电动推杆组件的控制端、第三夹紧气缸组件的控制端、顶盖检测传感器的信号输出端均与上位机控制系统信号连接。

8.根据权利要求1-4任一项所述的全自动移动式干燥线，其特征在于，所述线路连接组件包括位于移动干燥箱底部的火线PCB板和零线PCB板，所述火线PCB板和零线PCB板均设有电性连接加热板、抽真空阀体、破真空阀体以及压力检测装置的数个接线端子，所述电性连接加热板的数个接线端子经过箱体侧部的航空插与箱体内部的加热板实现电路连接；所述第一通电连接组件包括一排火线探针组件和一排零线探针组件，所述一排火线探针组件和一排零线探针组件上探针的排列与位于移动干燥箱底部的火线PCB板和零线PCB板上电性连接加热板、抽真空阀体以及压力检测装置的数个接线端子的排列相适配；所述第二通电连接组件包括一组探针组件，所述一组探针组件上探针的排列与移动干燥箱底部的火线PCB板和零线PCB板上电路连接破真空阀体的一组接线端子相适配。

9.根据权利要求1-4任一项所述的全自动移动式干燥线，其特征在于，所述移动干燥箱的顶盖上靠近箱体的一侧设有密封垫圈或箱体上靠近顶盖的一侧设有密封垫圈；所述移动干燥箱底部设有若干定位孔，所述每个烘烤位上设有若干与定位孔相对应的定位销；所述移动干燥箱的抽真空阀体和破真空阀体均为电磁挡板阀；所述烘烤位上的抽真空组件包括真空对接口、真空对接口固定板、第二升降气缸组件、波纹管、气动挡板阀、升降板、浮动接头、模具弹簧，真空对接口的侧部连通抽真空管道，所述第二升降气缸组件的驱动轴连接真空对接口固定板的上部以驱动真空对接口上升和下降，所述气动挡板阀的进气口通过波纹管连通真空对接口的抽真空管道，所述气动挡板阀的出气口连接真空泵；所述第二升降气缸组件的控制端、电磁挡板阀的信号输出端、气动挡板阀的控制端均与上位机控制系统信号连接。

10.根据权利要求4所述的全自动移动式干燥线，其特征在于，还包括数个用于放置空载移动干燥箱的立体货架式缓存位，所述立体货架式缓存位位于水平旋转平台一和立体货架式烘烤线一之间；所述每个立体货架式缓存位均设有到位传感器，所述到位传感器的信号输出端与上位机控制系统信号连接。