一种自动贴胶折极耳设备
技术领域
本发明涉及锂电池生产设备技术领域,具体是一种自动贴胶折极耳设备。
背景技术
自20世纪90年代锂离子电池商品化以来,锂离子电池以其高比能量、高电压、能量密度高等优点已成为移动通讯、笔记本电脑等便携式电子产品的主要电源之一。商业化的锂离子电池,通常在电池正极极耳上焊接TCO元件(THERMAL-CUTOFF,温度保险丝)作为保护装置,再使用双面胶将TCO元件粘接固定在电芯主体上。很多时候将焊接TCO元件的锂电池采用手动贴胶和折叠,工作效率低且贴合折叠的质量不稳定,影响锂电池的生产质量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自动贴胶折极耳设备,以解决背景技术中的技术问题。
为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种自动贴胶折极耳设备,包括机架和转盘,所述转盘水平设置在所述机架上方且绕着转盘的中轴线作旋转运动,所述转盘上圆周排列设有若干个放置治具,所述放置治具一侧分别设有压紧装置;绕着所述转盘的圆周方向依次设有上料单元、第一贴胶单元、折胶单元、第二贴胶单元、撕离型纸单元、折极耳单元和下料单元;所述上料单元包括上料机械手,所述上料机械手的下方还设有转载定位机构,所述转载定位机构固定在所述转盘的一侧,所述转载定位机构将所述放置治具上的电池进行X轴向和Y轴向的定位。
所述转载定位机构包括固定座、底板、底板驱动装置、X轴定位装置和Y轴定位装置,所述底板在所述固定座上方且与所述固定座滑动连接,所述底板驱动装置固定在所述固定座上且与所述底板的一侧驱动连接;所述X轴定位装置固定在所述底板上方,所述Y轴定位装置通过支撑架固定在所述底板上,所述Y轴定位装置在所述X轴定位装置的后侧。
所述X轴定位装置包括X轴双向滑轨组件、X轴左侧夹紧台和X轴右侧夹紧台,所述X轴双向滑轨组件的滑轨固定在所述底板上,所述X轴双向滑轨组件的滑块底端分别与滑轨滑动连接;所述X轴左侧夹紧台和X轴右侧夹紧台分别与所述X轴双向滑轨组件的滑块固定连接,所述X轴左侧夹紧台和X轴右侧夹紧台对称设置在所述底板上,所述X轴左侧夹紧台和X轴右侧夹紧台分别与夹紧驱动装置驱动连接,所述X轴左侧夹紧台和X轴右侧夹紧台位置对称。
所述Y轴定位装置包括Y轴定位驱动装置、Y轴支撑底板、Y轴连接板和Y轴推块,所述Y轴支撑底板底端与所述Y轴定位驱动装置驱动连接,所述Y轴连接板固定在所述Y轴支撑底板上,所述Y轴连接板与所述Y轴支撑底板垂直设置,所述Y轴推块分别对称固定在所述Y轴连接板的两侧,所述Y轴定位驱动装置驱动所述Y轴支撑底板前后移动。
所述第一贴胶单元包括第一贴胶固定架、第一送胶装置、第一切胶装置、第一支撑台、第一胶纸吸附装置、第一胶纸夹具和第一贴胶放置台,所述第一送胶装置包括第一出胶口,所述第一贴胶放置台固定在所述第一出胶口的相对一侧,所述第一切胶装置固定在所述第一出胶口与第一贴胶放置台之间,所述第一支撑台在所述第一出胶口的前方且与所述第一贴胶固定架固定连接;所述第一胶纸吸附装置在所述第一贴胶放置台上方且与所述第一贴胶固定架固定连接;所述第一胶纸夹具在所述第一胶纸吸附装置下方且在所述第一出胶口与第一贴胶放置台之间。
所述第一切胶装置包括第一切刀和第一切刀驱动装置,所述第一切刀与所述第一切刀驱动装置驱动连接;所述第一胶纸夹具包括第一气动夹爪、第一X轴驱动模组和第一Y轴驱动模组,所述第一气动夹爪与所述第一X轴驱动模组固定连接,所述第一Y轴驱动模组与所述第一X轴驱动模组固定连接,所述第一气动夹爪与所述第一出胶口平行设置;所述第一支撑台下方设有第一支撑台驱动气缸与所述第一支撑台驱动连接,所述第一支撑台驱动气缸固定在所述第一贴胶固定架上;所述第一贴胶放置台下方设有第一贴胶放置台驱动气缸与所述第一贴胶放置台驱动连接,所述第一贴胶放置台驱动气缸固定在所述第一贴胶固定架上。
所述折胶单元包括折胶固定架、推板组件和压块组件,所述推板组件和压块组件分别与所述折胶固定架活动连接,所述推板组件在所述压块组件的下方。
所述压块组件包括压块和压块驱动装置,所述压块驱动装置与所述压块驱动连接,所述压块驱动装置固定在所述折胶固定架上,所述压块驱动装置驱动所述压块上下运动;所述推板组件包括推板支撑架、推板、推板X轴驱动装置和推板Z轴驱动装置,所述推板固定在所述推板支撑架上,所述推板X轴驱动装置固定在推板支撑架上且与所述推板驱动连接,所述推板X轴驱动装置驱动所述推板前后位移;所述推板Z轴驱动装置一端与所述推板支撑架固定且另一端与所述折胶固定架固定连接,所述推板Z轴驱动装置驱动所述推板支撑架上下运动。
所述折极耳单元包括基座、置物台、定位压紧组件和侧压组件,所述置物台、定位压紧组件和侧压组件分别安装在所述基座上,所述定位压紧组件在所述置物台上方,所述侧压组件在所述置物台的右侧。
所述置物台包括置物块和驱动置物块上下运动的第一驱动装置,所述置物块顶端设有台阶;所述定位压紧组件包括支撑板、第一压块、第二压块、第二驱动装置、第三驱动装置和第四驱动装置,所述第二驱动装置和第三驱动装置固定在所述支撑板上,所述支撑板固定在所述基座上,所述第二驱动装置与所述第一压块驱动连接,所述第三驱动装置与所述第二压块驱动连接,所述第一压块和第二压块并列设置,所述第一压块和第二压块与所述置物台垂直设置;所述第四驱动装置与所述支撑板驱动连接,所述第四驱动装置驱动所述支撑板前后位移;所述侧压组件包括侧压块和侧压驱动装置,所述侧压驱动装置与所述侧压块驱动连接,所述侧压驱动装置驱动所述侧压块前后移动。
与现有技术相比,本发明提供的一种自动贴胶折极耳设备,采用机械自动化作业,节约人力成本,减少人为因素的影响,确保锂电池在生产过程中的一致性,提高产品的生产质量,将多个工位集中在同一设备上进行加工作业,互不干扰,实用性强,节约空间,工作效率高。
附图说明
图1:一种自动贴胶折极耳设备立体结构示意图;
图2:图1的A处放大图;
图3:一种自动贴胶折极耳设备俯视图;
图4:第一贴胶单元立体结构示意图;
图5:第一胶纸夹具立体结构示意图;
图6:图4的B处放大图;
图7:转载定位机构立体结构示意图;
图8:转载定位机构的X轴定位装置结构示意图;
图9:折胶单元立体结构示意图;
图10:折胶单元工作流程示意图;
图11:折极耳单元立体结构示意图;
图12:折极耳单元工作流程示意图。
具体实施方式
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。
具体实施1:请参阅图1到图12,本发明实施例中,一种自动贴胶折极耳设备,包括机架1和转盘2,所述转盘2水平设置在所述机架1上方且绕着转盘2的中轴线作旋转运动,所述转盘2上圆周排列设有若干个放置治具3,所述放置治具3一侧分别设有压紧装置4;绕着所述转盘2的圆周方向依次设有上料单元11、第一贴胶单元6、折胶单元7、第二贴胶单元8、撕离型纸单元9、折极耳单元10和下料单元12;所述上料单元11包括上料机械手1101,所述上料机械手1101的下方设有转载定位机构5,所述转载定位机构5固定在所述转盘2的一侧,所述转载定位机构5将所述放置治具3上的电池进行X轴向和Y轴向的定位。
所述压紧装置4包括压条401和压条驱动气缸402,所述压条驱动气缸402固定在所述转盘2下方,所述压条401在所述放置治具3的上方,所述压条驱动气缸402的驱动轴穿过所述转盘2与所述压条401固定连接,所述压条驱动气缸402驱动所述压条401上下运动,将放置在放置治具3上的锂电池压紧固定。
所述转载定位机构5包括固定座501、底板502、底板驱动装置503、X轴定位装置504和Y轴定位装置505,所述底板502在所述固定座501上方且与所述固定座501滑动连接,所述底板驱动装置503固定在所述固定座501上且与所述底板502的一侧驱动连接;所述X轴定位装置504固定在所述底板502上方,所述Y轴定位装置505通过支撑架固定在所述底板502上,所述Y轴定位装置505在所述X轴定位装置504的后侧。
所述X轴定位装置504包括X轴双向滑轨组件504-1、X轴左侧夹紧台504-2和X轴右侧夹紧台504-3,所述X轴双向滑轨组件504-1的滑轨固定在所述底板502上,所述X轴双向滑轨组件504-1的滑块底端分别与滑轨滑动连接;所述X轴左侧夹紧台504-2和X轴右侧夹紧台504-3分别与所述X轴双向滑轨组件504-1的滑块固定连接,所述X轴左侧夹紧台504-2和X轴右侧夹紧台504-3对称设置在所述底板502上,所述X轴左侧夹紧台504-2和X轴右侧夹紧台504-3分别与夹紧驱动装置504-4驱动连接,所述X轴左侧夹紧台504-2和X轴右侧夹紧台504-3位置对称,通过所述夹紧驱动装置504-4分别驱动所述X轴左侧夹紧台504-2和X轴右侧夹紧台504-3的左右运动,将放置在放置治具3上的锂电池进行X轴方向的定位。
所述Y轴定位装置505包括Y轴定位驱动装置505-1、Y轴支撑底板505-2、Y轴连接板505-3和Y轴推块505-4,所述Y轴支撑底板505-2底端与所述Y轴定位驱动装置505-1驱动连接,所述Y轴连接板505-3固定在所述Y轴支撑底板505-2上,所述Y轴连接板505-3与所述Y轴支撑底板505-2垂直设置,所述Y轴推块505-4分别对称固定在所述Y轴连接板505-3的两侧,所述Y轴定位驱动装置505-1驱动所述Y轴支撑底板505-2前后移动。
当上料机械手1101将锂电池放置在转盘2的放置治具3上时,底板驱动装置503驱动所述底板502向前移动,锂电池在X轴左侧夹紧台504-2和X轴右侧夹紧台504-3之间,根据生产要求,可设定X轴左侧夹紧台504-2和X轴右侧夹紧台504-3同时往离电池方向位移进行X向定位,或者X轴左侧夹紧台504-2往X轴右侧夹紧台504-3方向移动进行X向定位,或者X轴右侧夹紧台504-3往X轴左侧夹紧台504-2方向移动进行定位;然后Y轴推块505-4通过Y轴定位驱动装置505-1推动锂电池进行Y向定位;定位完成后,X轴定位装置504和Y轴定位装置505复位,Y轴支撑底板505-2驱动所述底板5022向后移动,压紧装置4的压条401将定位后的锂电池压紧在放置治具3上。
所述第一贴胶单元6是在已焊接TCO元件的极耳13上贴合单面胶14,所述第一贴胶单元6包括第一贴胶固定架601、第一送胶装置602、第一切胶装置603、第一支撑台605、第一胶纸吸附装置604、第一胶纸夹具606和第一贴胶放置台607,所述第一送胶装置602包括第一出胶口602-1,所述第一贴胶放置台607固定在所述第一出胶口602-1的相对一侧,所述第一切胶装置603固定在所述第一出胶口602-1与第一贴胶放置台607之间,所述第一支撑台605在所述第一出胶口602-1的前方且与所述第一贴胶固定架601固定连接;所述第一胶纸吸附装置604在所述第一贴胶放置台607上方且与所述第一贴胶固定架601固定连接;所述第一胶纸夹具606在所述第一胶纸吸附装置604下方且在所述第一出胶口602-1与第一贴胶放置台607之间。
所述第一切胶装置603包括第一切刀603-2和第一切刀驱动装置603-1,所述第一切刀603-2与所述第一切刀驱动装置603-1驱动连接;所述第一胶纸夹具606包括第一气动夹爪606-1、第一X轴驱动模组606-2和第一Y轴驱动模组606-3,所述第一气动夹爪606-1与所述第一X轴驱动模组606-2固定连接,所述第一Y轴驱动模组606-3与所述第一X轴驱动模组606-2固定连接,所述第一气动夹爪606-1与所述第一出胶口602-1平行设置;所述第一支撑台605下方设有第一支撑台驱动气缸609与所述第一支撑台605驱动连接,所述第一支撑台驱动气缸609固定在所述第一贴胶固定架601上;所述第一贴胶放置台607下方设有第一贴胶放置台驱动气缸608与所述第一贴胶放置台607驱动连接,所述第一贴胶放置台驱动气缸608固定在所述第一贴胶固定架601上。
所述第一胶纸吸附装置604包括吸附固定板604-4、吸附嘴604-1、吸附Y轴驱动装置604-3和吸附Z轴驱动装置604-2,所述吸附嘴604-1通过气管与真空发生器连通,所述吸附固定板604-4固定在所述吸附Y轴驱动装置604-3上且与所述吸附Y轴驱动装置604-3驱动连接,所述吸附Z轴驱动装置604-2固定在所述吸附固定板604-4上且与所述吸附嘴604-1驱动连接,所述吸附Z轴驱动装置604-2驱动所述吸附嘴604-1上下运动,所述吸附Y轴驱动装置604-3驱动所述吸附固定板604-4前后运动。
当转盘2上的放置治具3旋转到第一贴胶单元6处,锂电池的极耳13放置在第一贴胶放置台607上,第一气动夹爪606-1夹取第一出胶口602-1的胶纸往锂电池方向移动,第一支撑台605向上运动托住胶纸的同时,第一胶纸吸附装置604将胶纸吸附,第一切刀603-2在第一切刀驱动装置603-1的驱动下往胶纸方向移动将胶纸14切断,第一气动夹爪606-1复位,第一胶纸吸附装置604将胶纸移动到第一贴胶放置台607上方,将胶纸14贴合在极耳13上方,第一贴胶放置台607通过第一贴胶放置台驱动气缸608驱动向下移动复位,避免转盘2在转动时,第一贴胶放置台607对转盘2有阻挡。
所述折胶单元7包括折胶固定架701、推板组件702和压块组件703,所述推板组件702和压块组件703分别与所述折胶固定架701活动连接,所述推板组件702在所述压块组件703的下方。
所述压块组件703包括压块703-1和压块驱动装置703-2,所述压块驱动装置703-2与所述压块703-1驱动连接,所述压块驱动装置703-2固定在所述折胶固定架701上,所述压块驱动装置703-2驱动所述压块703-1上下运动;所述推板组件702包括推板支撑架702-1、推板702-2、推板X轴驱动装置702-3和推板Z轴驱动装置702-4,所述推板702-2固定在所述推板支撑架702-1上,所述推板X轴驱动装置702-3固定在推板支撑架702-1上且与所述推板702-2驱动连接,所述推板X轴驱动装置702-3驱动所述推板702-2前后位移;所述推板Z轴驱动装置702-4一端与所述推板支撑架702-1固定且另一端与所述折胶固定架701固定连接,所述推板Z轴驱动装置702-4驱动所述推板支撑架702-1上下运动。
所述放置治具3内的锂电池贴合单面胶的极耳13经转盘2移动到推板下方,所述推板702-2经推板Z轴驱动装置702-4驱动向下移动将凸出极耳13边的单面胶14向下折,然后推板702-2经推板X轴驱动装置702-3驱动向转盘2方向移动,将折叠后的单面胶14与极耳13的底端贴合,压块组件703的压块向下运动,将单面胶14与极耳13进行进一步压合贴紧。
所述折极耳单元10包括基座1001、置物台1002、定位压紧组件1003和侧压组件1004,所述置物台1002、定位压紧组件1003和侧压组件1004分别安装在所述基座1001上,所述定位压紧组件1003在所述置物台1002上方,所述侧压组件1004在所述置物台1002的右侧。
所述置物台1002包括置物块1002-1和驱动置物块1002-1上下运动的第一驱动装置1002-2,所述置物块1002-1顶端设有台阶1002-1-1;所述定位压紧组件1003包括支撑板1003-1、第一压块1003-2、第二压块1003-3、第二驱动装置1003-4、第三驱动装置1003-5和第四驱动装置1003-6,所述第二驱动装置1003-4和第三驱动装置1003-5固定在所述支撑板1003-1上,所述支撑板1003-1固定在所述基座1001上,所述第二驱动装置1003-4与所述第一压块1003-2驱动连接,所述第三驱动装置1003-5与所述第二压块1003-3驱动连接,所述第一压块1003-2和第二压块1003-3并列设置,所述第一压块1003-2在所述第二压块1003-3的左侧;所述第一压块1003-2和第二压块1003-3与所述置物台1002垂直设置;所述第四驱动装置1003-6与所述支撑板1003-1驱动连接,所述第四驱动装置1003-6驱动所述支撑板1003-1前后位移;所述侧压组件1004包括侧压块1004-1和侧压驱动装置1004-2,所述侧压驱动装置1004-2与所述侧压块1004-1驱动连接,所述侧压驱动装置1004-2驱动所述侧压块1004-1前后移动。
当锂电池经贴合完双面胶以及离型纸撕除后,再进行折极耳的工序,锂电池的贴有双面胶的极耳13放置在置物块1002-1上端面,第二压块1003-3通过第三驱动装置1003-5向下运动,第二压块1003-3与极耳13的胶面接触,以此同时,置物台1002通过第一驱动装置1002-2向上运动,第二压块1003-3将极耳13压到置物块1002-1的台阶处,将极耳13的一端折成90度;第二压块1003-3和置物块1002-1复位,侧压块1004-1往极耳13方向移动,将极耳13再往左侧折90度,置物台1002再次向上运动托起折叠后的极耳13,第一压块1003-2在第四驱动装置1003-6的驱动下移动到置物台1002的台阶处,第一压块1003-2向下运动将极耳13压紧,完成极耳13折叠。
工作流程:
1)锂电池经上料单元的上料机械手将产品转移到转盘的放置治具内;
2)经转载定位机构将待加工的锂电池在放置治具内进行X轴方向和Y轴方向的定位调整,定位完成后经压紧装置将锂电池固定在放置治具内;
3)转盘旋转到第一贴胶单元,将单面胶贴合到锂电池的极耳上,单面胶的一端凸出极耳的外侧;
4)完成步骤三的单面胶贴合,转盘带动放置治具到折胶单元,将凸出的单面胶进行折叠到极耳的底端,通过单面胶将极耳的外端包裹住;
5)将步骤四中的锂电池经转盘转到第二贴胶单元,在贴合完单面胶的极耳上进行双面胶的贴合;
6)将步骤五中贴合完双面胶的锂电池旋转到撕离型纸单元,将双面胶上的离型纸撕掉;
7)将步骤六中的撕完离型纸的锂电池旋转到折极耳单元,通过定位压紧组件和侧压组件将极耳折叠成180度;
8)将步骤七中完成极耳折叠的锂电池旋转到下联单元,下料单元设有下料机械手将加工完成的锂电池移送到其他工位。
与现有技术相比,本发明提供的一种自动贴胶折极耳设备,采用机械自动化作业,节约人力成本,减少人为因素的影响,确保锂电池在生产过程中的一致性,提高产品的生产质量,将多个工位集中在同一设备上进行加工作业,互不干扰,实用性强,节约空间,工作效率高。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于前述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是前述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。