CN108321348A - 新能源汽车电池极柱片自动化加工一体设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了新能源汽车电池极柱片自动化加工一体设备，包括上料机、机器人、注塑成型组件，CCD检测台与下料包装机，上料机包括机架、内置料盒的料仓、料盒运送组件、铝片移栽组件与铝片规整组件，料盒运送组件作用于料仓内的料盒并将料盒送至机架表面，铝片移栽组件将夹取料盒内的铝片翻转后安置于铝片规整组件，机器人将规整后的铝片吸取并运送至注塑成型组件内注塑成型，机器人将成型的极柱片由注塑成型组件内取下送至CCD检测台，CCD检测台包括移栽模组与不良品收集盒，移栽模组将检测后的极柱片送至不良品收集盒或者下料包装机。实现大批量的极柱片自动化的上料、成型、检测、包装，一体化、自动化，大幅度提高极柱片的加工效率。

Description

新能源汽车电池极柱片自动化加工一体设备

技术领域

本发明涉及一种工业生产的机械设备领域，尤其是涉及一种新能源汽车电池极柱片自动化加工一体设备。

背景技术

近年来，随着能源危机和全球环境问题的日益严重，新能源的开发和应用已经成为全球的热潮，采用磷酸铁锂为正极材料的锂离子动力电池，被视为电动汽车、混合动力汽车等新能源汽车的最佳能源，发展势头迅猛。

随着锂离子电池技术的进步及新材料的出现，锂离子电池在安全性比以往的锂离子电池提高很多。因此，锂离子电池越来越往大型化发展。尤其是新能源汽车用的锂离子电池，一般采用大型方形电池。

本发明涉及一种电池极柱片，是一种用于汽车锂离子电池端子电极处的连接片，属于汽车锂离子电池上的一个部件，用于将位于汽车锂离子电池壳体内的电芯组的正极或负极引出到壳体外，并形成极柱，便于相邻两个汽车锂离子电池之间进行串联。现对极柱片的加工是对铝片进行包塑成型极柱片。但尚未有机械设备实现对铝片的上料，对铝片的规整，以及在注塑机上将铝片放入；也没有机械设备实现对极柱片的脱模、对极柱片的检测、对极柱片的包装、以及对包装后的极柱片进行安置叠放。本发明的发明设计，解决了上述问题，实现电池极柱片自动化加工。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种新能源汽车电池极柱片自动化加工一体设备，实现大批量的极柱片自动化的上料、成型、检测、包装，一体化、自动化，大幅度提高极柱片的加工效率。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：新能源汽车电池极柱片自动化加工一体设备，包括上料机、机器人、注塑成型组件，CCD检测台与下料包装机，所述的上料机包括机架、内置料盒的料仓、料盒运送组件、铝片移栽组件与铝片规整组件，所述的料盒运送组件作用于料仓内的料盒并将料盒送至机架表面，铝片移栽组件将夹取料盒内的铝片翻转后安置于铝片规整组件，所述的机器人将规整后的铝片吸取并运送至注塑成型组件内注塑成型，所述的机器人将成型的极柱片由注塑成型组件内取下送至CCD检测台，CCD检测台包括移栽模组与不良品收集盒，所述的移栽模组将检测后的极柱片送至不良品收集盒或者下料包装机。

本发明进一步的优选方案：所述的料仓位于机架下方，铝片规则竖立在料盒内，所述的料盒为长条形结构且上端开口，所述的料盒的侧壁上设置隔条将料盒分隔成一列的安装槽，铝片竖直插入安装槽内规则排列在料盒内。

本发明进一步的优选方案：所述的料盒运送组件包括设置在机架下方与料仓连接的传送带，所述的传送带的上设置料盒抱紧组件，所述的机架上设置有供料盒穿出的槽口，所述的槽口外周架设有三轴导轨，所述的铝片移栽组件安装在三轴导轨，所述的铝片规整组件位于槽口前侧的X向轨道上，所述的料盒抱紧组件可固定夹紧料盒两端并向上移动后由槽口穿出，待安置于料盒内的铝片均被夹取后，料盒抱紧组件带动空料盒向下移动置于传送带上，并由传送带运送到空料盒叠放区。

本发明进一步的优选方案：所述的铝片移栽组件包括移动框架，所述的移动框架的一侧设置有旋转电机，所述的移动框架包括位于底部的旋转支杆，所述的旋转支杆的一端与旋转电机连接，旋转支杆的另一端活动安装在移动框架上，所述的旋转支杆上安装有多个与穿过槽口的料盒对应的夹持件，所述的夹持件可作用于料盒内的铝片将其夹起，并通过旋转电机工作带动铝片转动至水平状态。

本发明进一步的优选方案：所述的铝片规整组件包括定位盘，所述的定位盘通过伺服电机与X向轨道连接，所述的定位盘上排列有多个归置槽，铝片水平安置在归置槽中并通过机器人吸取运输。

本发明进一步的优选方案：所述的机器人上设置带有手爪的机械臂，所述的机械爪为矩形块状结构，机械臂通过工型转接件与机械爪的侧面连接，所述的机械爪的前后端面分别设置多个铝片吸取工位、多个极柱片吸取工位，所述的机械爪可沿着工型转接件翻转。

本发明进一步的优选方案：所述的注塑成型组件包括前模与后模，所述的前模的后端面设置可安置铝片的前型腔，所述的后模设置可容纳极柱片的后型腔，注塑成型组件对铝片包塑成型后，后模移动实现开模，机器人工作将吸取的铝片放置于前型腔，并通过极柱片吸取工位吸取位于后型腔内的极柱片。

本发明进一步的优选方案：所述的CCD检测台还包括台面、设置在台面上的待检测承座与CCD检测仪，所述的CCD检测仪位于台面中部，所述的待检测承座、不良品收集盒分别设置在CCD检测仪的两端，所述的待检测承座底部安装有纵向导轨，所述的移栽模组包括横穿过整个台面的横向导轨，所述的横向导轨上安装竖直电机，所述的竖直电机连接吸盘，待检测承座可沿纵向导轨移动至移栽模组下方，吸盘工作可吸附位于待检测承座上的极柱片；所述的机器人将成型的极柱片由注塑成型组件内取下、并移送至待检测承座，所述的移栽模组将位于待检测承座上的极柱片吸取运送至CCD检测仪进行检测，移栽模组将检测后的极柱片运输至下料包装机或不良品收集盒。

本发明进一步的优选方案：所述的下料包装机包括外框，所述的外框的一端设置进盘传送部、另一端设置出盘传送部，所述的外框的中部设置接料区，所述的接料区设置用于将吸塑盘固定的安装件。

本发明进一步的优选方案：所述的进盘传送部包括设置在外框底部的下传送带，所述的下传送带一端连接吸塑盘材料区，下传送带的另一端则连接上拉组件，所述的接料区与上拉组件之间设置上传送带，所述的出盘传送部包括推板、位于接料区下方的下降组件、以及与下降组件连接的轨道，所述的上拉组件、下降组件之间设置推板，所述的推板可作用于下降组件上的吸塑盘并将吸塑盘沿轨道推出。所述的空吸塑盘由下传送带送入下料包装机，待空吸塑盘运动至下传动带的端部后由上拉组件拉至上传送带，所述的上传送带将空吸塑盘运送到接料区，移栽模组将极柱片送至接料区的吸塑盘内，待吸塑盘装满后通过下降组件下移，待多个吸塑盘将接料区下方叠满，此时推板工作将多个吸塑盘沿轨道推出。

与现有技术相比，本发明的优点在于包括上料机、机器人、注塑成型组件，CCD检测台与下料包装机。上料机包括机架、内置料盒的料仓、料盒运送组件、铝片移栽组件与铝片规整组件。CCD检测台包括移栽模组与不良品收集盒。料盒运送组件作用于料仓内的料盒并将料盒送至机架表面，铝片移栽组件将夹取料盒内的铝片翻转后安置于铝片规整组件，机器人将规整后的铝片吸取并运送至注塑成型组件内注塑成型，机器人将成型的极柱片由注塑成型组件内取下送至CCD检测台，移栽模组将检测后的极柱片送至不良品收集盒或者下料包装机。本发明一体化实现铝片的上料、翻转规整、移动、放入注塑成型模具进行注塑成型，以及对成型后的极柱片进行脱模、移动、检测、归类、包装。本发明的结构设计，使得整个流程都机械化，自动化，可大幅度提高工作效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为上料机的结构示意图；

图3为料盒抱紧组件的结构示意图；

图4为铝片移栽组件的结构示意图；

图5为铝片规整组件的结构示意图；

图6为手爪的结构示意图；

图7为CCD检测台的结构示意图；

图8为下料包装机的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1至图8所示：新能源汽车电池极柱片自动化加工一体设备，包括上料机1、机器人2、注塑成型组件，CCD检测台3与下料包装机4，上料机1包括机架5、内置料盒6的料仓、料盒运送组件、铝片移栽组件9与铝片规整组件10，料盒运送组件作用于料仓内的料盒6并将料盒6送至机架5表面，铝片移栽组件9将夹取料盒6内的铝片翻转后安置于铝片规整组件10，机器人2将规整后的铝片吸取并运送至注塑成型组件内注塑成型，机器人2将成型的极柱片由注塑成型组件内取下送至CCD检测台3，CCD检测台3包括移栽模组11与不良品收集盒12，移栽模组11将检测后的极柱片送至不良品收集盒12或者下料包装机4。

料仓位于机架5下方，铝片规则竖立在料盒6内，料盒6为长条形结构且上端开口，料盒6的侧壁上设置隔条将料盒6分隔成一列的安装槽21，铝片竖直插入安装槽21内规则排列在料盒6内。料仓的位置设计，将合理利用空间。设计料盒6的结构，可以规则排列大量的铝片，且能够简单的抓取铝片而不影响其他铝片。

料盒运送组件包括设置在机架5下方与料仓连接的传送带，传送带的上设置料盒抱紧组件31，机架5上设置有供料盒6穿出的槽口32，槽口32外周架设有三轴导轨33，铝片移栽组件9安装在三轴导轨33，铝片规整组件10位于槽口32前侧的X向轨道34上，料盒抱紧组件31可固定夹紧料盒6两端并向上移动后由槽口32穿出，待安置于料盒6内的铝片均被夹取后，料盒抱紧组件31带动空料盒6向下移动置于传送带上，并由传送带运送到空料盒叠放区。料盒6运动组件实现了料盒6的运送，以及空料盒6的移出。

铝片移栽组件9包括移动框架41，移动框架41的一侧设置有旋转电机42，移动框架41包括位于底部的旋转支杆43，旋转支杆43的一端与旋转电机42连接，旋转支杆43的另一端活动安装在移动框架41上，旋转支杆43上安装有多个与穿过槽口32的料盒6对应的夹持件44，夹持件44可作用于料盒6内的铝片将其夹起，并通过旋转电机42工作带动铝片转动至水平状态。旋转支杆43的结构设计，简单便捷的同步实现夹持件44的翻转，使得多个铝片能够运动至水平状态，可以安置到定位盘51内，便于下一步加工。

铝片规整组件10包括定位盘51，定位盘51通过伺服电机与X向轨道34连接，定位盘51上排列有多个归置槽52，铝片水平安置在归置槽52中并通过机器人2吸取运输。定位盘51将沿着X向轨道34运动至机器人2的吸取位置，等待机器人2吸取运送至加工处。

机器人2上设置带有手爪61的机械臂62，手爪61为矩形块状结构，机械臂62通过工型转接件与手爪61的侧面连接，手爪61的前后端面分别设置多个铝片吸取工位63、多个极柱片吸取工位64，手爪61可沿着工型转接件翻转。手爪61的结构设计，在前模71、后模72开模后，可以一次性实现成型的极柱片的脱模，以及待加工铝片的置入。减少机器人2的工作工序。

注塑成型组件包括前模71与后模72，前模71的后端面设置可安置铝片的前型腔，后模72设置可容纳极柱片的后型腔，注塑成型组件对铝片包塑成型后，后模72移动实现开模，机器人2工作将吸取的铝片放置于前型腔，并通过极柱片吸取工位64吸取位于后型腔内的极柱片。分别在前模71、后模72上设置可安置铝片的前型腔73、可容纳极柱片的后型腔，可以在脱模后，同步完成成型极柱片的脱模以及待加工铝片的置入。

CCD检测台3还包括台面81、设置在台面81上的待检测承座82与CCD检测仪83，CCD检测仪83位于台面81中部，待检测承座82、不良品收集盒12分别设置在CCD检测仪83的两端，待检测承座82底部安装有纵向导轨87，移栽模组11包括横穿过整个台面81的横向导轨84，横向导轨84上安装竖直电机85，竖直电机85连接吸盘86，待检测承座82可沿纵向导轨87移动至移栽模组11下方，吸盘86工作可吸附位于待检测承座82上的极柱片；机器人2将成型的极柱片由注塑成型组件内取下、并移送至待检测承座82，移栽模组11将位于待检测承座82上的极柱片吸取运送至CCD检测仪83进行检测，移栽模组11将检测后的极柱片运输至下料包装机4或不良品收集盒12。本发明通过机器人2从注塑成型组件中取下极柱片，并移送至待检测承座82。极柱片在待检测承座82内进一步规整位置。移栽模组11将位于待检测承座82上的极柱片吸取运送至CCD检测仪83进行检测，CCD检测仪83为成熟的检测仪器，肉眼直接观察显示器中的影像，相比投影机和显微镜，作业员不容易疲劳。移栽模组11将检测后的达标的极柱片运输至下料包装机4，将未达标的运送至不良品收集盒12。

下料包装机4包括外框91，外框91的一端设置进盘传送部92、另一端设置出盘传送部93，外框91的中部设置接料区94，接料区94设置用于将吸塑盘固定的安装件95。下料包装机4要实现用于包装极柱片的空吸塑盘的导入，极柱片装入空吸塑盘使之成为放满极柱片的满吸塑盘，再将满吸塑盘放置等待，摞成一叠后一起运输出去。

进盘传送部92包括设置在外框91底部的下传送带101，下传送带101一端连接吸塑盘材料区，下传送带101的另一端则连接上拉组件，接料区94与上拉组件之间设置上传送带102，出盘传送部93包括推板、位于接料区94下方的下降组件、以及与下降组件连接的轨道103，上拉组件、下降组件之间设置推板，推板可作用于下降组件上的吸塑盘并将吸塑盘沿轨道103推出。空吸塑盘由下传送带101送入下料包装机4，待空吸塑盘运动至下传动带的端部后由上拉组件拉至上传送带102，上传送带102将空吸塑盘运送到接料区94，移栽模组11将极柱片送至接料区94的吸塑盘内，待吸塑盘装满后通过下降组件下移，待多个吸塑盘将接料区94下方叠满，此时推板工作将多个吸塑盘沿轨道103推出。本发明的结构设计，使得吸塑盘弯折走向，充分利用外框91空间。设计将空吸塑盘逐件运输过来，待装满后，通过下降组件规则叠放，待叠满后将一摞的吸塑盘移出。本发明实现了对极柱片的包装，以及对包装后的极柱片的叠放。

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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.新能源汽车电池极柱片自动化加工一体设备，其特征在于包括上料机、机器人、注塑成型组件，CCD检测台与下料包装机，所述的上料机包括机架、内置料盒的料仓、料盒运送组件、铝片移栽组件与铝片规整组件，所述的料盒运送组件作用于料仓内的料盒并将料盒送至机架表面，铝片移栽组件将夹取料盒内的铝片翻转后安置于铝片规整组件，所述的机器人将规整后的铝片吸取并运送至注塑成型组件内注塑成型，所述的机器人将成型的极柱片由注塑成型组件内取下送至CCD检测台，CCD检测台包括移栽模组与不良品收集盒，所述的移栽模组将检测后的极柱片送至不良品收集盒或者下料包装机。

2.根据权利要求1所述的新能源汽车电池极柱片自动化加工一体设备，其特征在于所述的料仓位于机架下方，铝片规则竖立在料盒内，所述的料盒为长条形结构且上端开口，所述的料盒的侧壁上设置隔条将料盒分隔成一列的安装槽，铝片竖直插入安装槽内规则排列在料盒内。

3.根据权利要求1所述的新能源汽车电池极柱片自动化加工一体设备，其特征在于所述的料盒运送组件包括设置在机架下方与料仓连接的传送带，所述的传送带的上设置料盒抱紧组件，所述的机架上设置有供料盒穿出的槽口，所述的槽口外周架设有三轴导轨，所述的铝片移栽组件安装在三轴导轨，所述的铝片规整组件位于槽口前侧的X向轨道上，所述的料盒抱紧组件可固定夹紧料盒两端并向上移动后由槽口穿出，待安置于料盒内的铝片均被夹取后，料盒抱紧组件带动空料盒向下移动置于传送带上，并由传送带运送到空料盒叠放区。

4.根据权利要求1所述的新能源汽车电池极柱片自动化加工一体设备，其特征在于所述的铝片移栽组件包括移动框架，所述的移动框架的一侧设置有旋转电机，所述的移动框架包括位于底部的旋转支杆，所述的旋转支杆的一端与旋转电机连接，旋转支杆的另一端活动安装在移动框架上，所述的旋转支杆上安装有多个与穿过槽口的料盒对应的夹持件，所述的夹持件可作用于料盒内的铝片将其夹起，并通过旋转电机工作带动铝片转动至水平状态。

5.根据权利要求3所述的新能源汽车电池极柱片自动化加工一体设备，其特征在于所述的铝片规整组件包括定位盘，所述的定位盘通过伺服电机与X向轨道连接，所述的定位盘上排列有多个归置槽，铝片水平安置在归置槽中并通过机器人吸取运输。

6.根据权利要求1所述的新能源汽车电池极柱片自动化加工一体设备，其特征在于所述的机器人上设置带有手爪的机械臂，所述的机械爪为矩形块状结构，机械臂通过工型转接件与机械爪的侧面连接，所述的机械爪的前后端面分别设置多个铝片吸取工位、多个极柱片吸取工位，所述的机械爪可沿着工型转接件翻转。

7.根据权利要求6所述的新能源汽车电池极柱片自动化加工一体设备，其特征在于所述的注塑成型组件包括前模与后模，所述的前模的后端面设置可安置铝片的前型腔，所述的后模设置可容纳极柱片的后型腔，注塑成型组件对铝片包塑成型后，后模移动实现开模，机器人工作将吸取的铝片放置于前型腔，并通过极柱片吸取工位吸取位于后型腔内的极柱片。

8.根据权利要求1所述的新能源汽车电池极柱片自动化加工一体设备，其特征在于所述的CCD检测台还包括台面、设置在台面上的待检测承座与CCD检测仪，所述的CCD检测仪位于台面中部，所述的待检测承座、不良品收集盒分别设置在CCD检测仪的两端，所述的待检测承座底部安装有纵向导轨，所述的移栽模组包括横穿过整个台面的横向导轨，所述的横向导轨上安装竖直电机，所述的竖直电机连接吸盘，待检测承座可沿纵向导轨移动至移栽模组下方，吸盘工作可吸附位于待检测承座上的极柱片；所述的机器人将成型的极柱片由注塑成型组件内取下、并移送至待检测承座，所述的移栽模组将位于待检测承座上的极柱片吸取运送至CCD检测仪进行检测，移栽模组将检测后的极柱片运输至下料包装机或不良品收集盒。

9.根据权利要求1所述的新能源汽车电池极柱片自动化加工一体设备，其特征在于所述的下料包装机包括外框，所述的外框的一端设置进盘传送部、另一端设置出盘传送部，所述的外框的中部设置接料区，所述的接料区设置用于将吸塑盘固定的安装件。

10.根据权利要求9所述的新能源汽车电池极柱片自动化加工一体设备，其特征在于所述的进盘传送部包括设置在外框底部的下传送带，所述的下传送带一端连接吸塑盘材料区，下传送带的另一端则连接上拉组件，所述的接料区与上拉组件之间设置上传送带，所述的出盘传送部包括推板、位于接料区下方的下降组件、以及与下降组件连接的轨道，所述的上拉组件、下降组件之间设置推板，所述的推板可作用于下降组件上的吸塑盘并将吸塑盘沿轨道推出，

所述的空吸塑盘由下传送带送入下料包装机，待空吸塑盘运动至下传动带的端部后由上拉组件拉至上传送带，所述的上传送带将空吸塑盘运送到接料区，移栽模组将极柱片送至接料区的吸塑盘内，待吸塑盘装满后通过下降组件下移，待多个吸塑盘将接料区下方叠满，此时推板工作将多个吸塑盘沿轨道推出。