CN110081669A - 一种新能源动力电池智能机器人高真空烘烤线 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及新能源技术领域，尤其涉及一种新能源动力电池智能机器人高真空烘烤线，包括上料地轨线、接触烤箱组和收料地轨线，所述上料地轨线和接触烤箱组的数量均为两组，两组所述上料地轨线和接触烤箱组分别对称设置在收料地轨线的两侧，两组所述上料地轨线的顶部从左到右分别固定连接有上料架和上料六轴机械手。该发明烘烤时间快，温度均匀，热量不流失，可控性强，连续生产速度快，可与其他机组任意组装同步生产，无需人员操作，完全自动化无人化送料和收料，不仅可以大大缩短烘烤的时间，提高设备利用率，而且还可以与前后工序实现流水化作业，减轻操作人员的劳动强度，提高了电芯的烘烤的生产效率和生产进度。

Description

一种新能源动力电池智能机器人高真空烘烤线
技术领域
本发明涉及新能源技术领域，尤其涉及一种新能源动力电池智能机器人高真空烘烤线。
背景技术
目前，国内外锂电行业具有良好的发展前景，锂离子电池以其特有的性能优势已在便携式电器如手提电脑、摄像机、移动通讯中得到普遍应用。目前开发的大容量锂离子电池已在电动汽车中开始试用，预计将成为21世纪电动汽车的主要动力电源之一，并将在人造卫星、航空航天和储能方面得到应用。随着能源的紧缺和世界的环保方面的压力。锂电池现在被广泛应用于电动车行业，特别是磷酸铁锂材料电池的出现，更推动了锂电池产业的发展和应用。为了保证锂电池具有高质量，需要对锂电池生产过程中的每个工序所处的生产环境进行严格把关。在锂电池的生产过程中，需要采用烘烤箱对电池壳体、极片、极卷和电芯进行干燥处理。
现有的对电芯的深度烘干却采用是单箱体烘烤工艺，最常见的烘烤工艺是在一个真空烘烤箱内，需要通过人工上下料，然后将被烘烤的电芯装入真空烘烤箱中，再对箱体内加热，这样自动化程度不高，生产效率低，工作量大，严重影响生产进度。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种新能源动力电池智能机器人高真空烘烤线，具备提高效率的优点，解决了现有的对电芯的深度烘干的烘烤工艺自动化程度不高，生产效率低，工作量大，严重影响生产进度的问题。
(二)技术方案
为实现上述技术问题，本发明提供了这样一种新能源动力电池智能机器人高真空烘烤线，包括上料地轨线、接触烤箱组和收料地轨线，所述上料地轨线和接触烤箱组的数量均为两组，两组所述上料地轨线和接触烤箱组分别对称设置在收料地轨线的两侧，两组所述上料地轨线的顶部从左到右分别固定连接有上料架和上料六轴机械手，所述收料地轨线的顶部从左到右分别固定连接有收料六轴机械手和收料架。
进一步地，所述接触烤箱组包括有全接触式烤箱，所述全接触式烤箱的数量为四台，且四台全接触式烤箱位于同一水平线，且接触烤箱组与上料地轨线和和收料地轨线并排设置，所述接触烤箱组采用重载型导轨进行导向。
进一步地，所述上料六轴机械手包括有六轴机械手，所述六轴机械手的底部固定连接在上料地轨线的顶部，所述六轴机械手的输出端固定连接有电池托盘。
进一步地，所述全接触式烤箱包括有烤箱体，所述烤箱体的左右两侧分别固定连接有自动平移门组，所述烤箱体中部的两侧分别固定连接有真空腔体，所述真空腔体的内部设置有真空腔，所述真空腔体的内部等距离的固定连接有发热板，所述真空腔体内侧壁的边框处固定连接有密封圈，所述烤箱体的顶部固定连接有固定箱组。
进一步地，所述自动平移门组包括有自动平移门和铝合金门板，所述自动平移门和铝合金门板的数量均为两组，所述自动平移门由伺服电机驱动丝杆移动，所述自动平移门的内侧壁固定连接有气缸，所述气缸的输出端与铝合金门板的开关接触。
进一步地，所述固定箱组包括有箱体，所述箱体底部的两侧均开设有氮气冲入口，所述箱体顶部的两侧分别固定连接有真空挡板阀和真空计，且真空挡板阀和真空计的数量为两个。
一种新能源动力电池智能机器人高真空烘烤线的控制方法，包括以下步骤：
S1、将四台全接触式烤箱拼接成一个整体，使每台全接触式烤箱可以单独工作，全接触式烤箱内部的每组发热板均有单独的电源接入及温度测试点；
S2、采用AGV小车把装载满料架电芯从上工序或者仓库运送到上料地轨线的顶部，并装载在上料六轴机械手的移动平台上，上料六轴机械手把电芯从上料架上搬送到接触烤箱组内进行烘烤，烘烤完成后由收料六轴机械手把电芯取出并摆放到收料架上，当收满一料架的产品时由AGV小车拉走整个料架并更换上新的料架；
S3、电芯由上料六轴机械手摆放到真空腔体内的发热板上，伺服电机驱动自动平移门到腔口位置，四组气缸同时伸出使铝合金门板贴紧密封圈上，真空挡板阀开启将真空腔体抽空，并使得发热板开始加热，发热板加热到一定程度开始从氮气冲入口中冲入氮气，完成烘烤后下料的一侧自动平移门气缸缩回，伺服电机控制铝合金门板打开，由收料六轴机械手把电芯取出并摆放到收料架内；
S4、上料六轴机械手在上料地轨线上移动到指定位置，上料六轴机械手从料架内取出电芯并摆放到发热板上，电芯烘烤完成后，收料六轴机械手把电芯从发热板上取出并摆放发热板上；
S5、如此类推，直至完成整个烘烤过程结束。
(三)有益效果
本发明提供了一种新能源动力电池智能机器人高真空烘烤线，具备以下有益效果：
1、该新能源动力电池智能机器人高真空烘烤线，通过接触烤箱组的设置，接触烤箱组采用重载型导轨导向，自动平移门内部的伺服电机控制丝杆驱动自动平移门移动，四组气缸同时伸缩可以控制铝合金门板的开关，从而方便了对电芯的放入和取出，提高了电芯烘烤的效率，真空腔体内按照一定距离均布发热板，每组发热板有单独的电源接入及温度检测点，每个腔体可以单独工作，从而提高了对电芯烘烤时间，升温快，温度均匀，同时，能兼容烘烤各种不同工艺的电池，一致性更好，电芯品质更佳。
2、该新能源动力电池智能机器人高真空烘烤线，通过上料六轴机械手和收料六轴机械手的设置，可控性强，连续生产速度快，可与其他机组任意组装同步生产，无需人员操作，完全自动化无人化送料和收料，不仅可以大大缩短烘烤的时间，提高设备利用率，而且还可以与前后工序实现流水化作业，减轻操作人员的劳动强度。
3、该新能源动力电池智能机器人高真空烘烤线，通过两组上料地轨线和接触烤箱组的设置，一方面提高了电芯的深度烘干的生产效率，提高了电芯的生产进度，另一方面在设备的某个全接触式烤箱出现故障后，可以快速将电芯更换至另一个全接触式烤箱内部，而不影响电芯烘烤的正常工作，进一步提高了工作效率。
附图说明
图1为本发明烘烤线示意图；
图2为本发明接触烤箱组结构示意图；
图3为本发明自动平移门组结构示意图；
图4为本发明固定箱组结构示意图；
图5为本发明上料六轴机械手结构示意图。
图中：1上料地轨线、2上料六轴机械手、21六轴机械手、22电池托盘、3上料架、4接触烤箱组、41全接触式烤箱、411烤箱体、412自动平移门组、4121自动平移门、4122铝合金门板、4123气缸、413真空腔体、414发热板、415密封圈、416固定箱组、4161箱体、4162氮气冲入口、4163真空挡板阀、4164真空计、5收料地轨线、6收料六轴机械手、7收料架。
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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，一种新能源动力电池智能机器人高真空烘烤线，包括上料地轨线1、接触烤箱组4和收料地轨线5，上料地轨线1和接触烤箱组4的数量均为两组，两组上料地轨线1和接触烤箱组4分别对称设置在收料地轨线5的两侧，两组上料地轨线1的顶部从左到右分别固定连接有上料架3和上料六轴机械手2，收料地轨线5的顶部从左到右分别固定连接有收料六轴机械手6和收料架7。
接触烤箱组4包括有全接触式烤箱41，全接触式烤箱41的数量为四台，且四台全接触式烤箱41位于同一水平线，且接触烤箱组4与上料地轨线1和和收料地轨线5并排设置，接触烤箱组4采用重载型导轨进行导向。
上料六轴机械手2包括有六轴机械手21，六轴机械手21的底部固定连接在上料地轨线1的顶部，六轴机械手21的输出端固定连接有电池托盘22。
全接触式烤箱41包括有烤箱体411，烤箱体411的左右两侧分别固定连接有自动平移门组412，烤箱体411中部的两侧分别固定连接有真空腔体413，真空腔体413的内部设置有真空腔，真空腔体413的内部等距离的固定连接有发热板414，真空腔体413内侧壁的边框处固定连接有密封圈415，烤箱体411的顶部固定连接有固定箱组416。
自动平移门组412包括有自动平移门4121和铝合金门板4122，自动平移门4121和铝合金门板4122的数量均为两组，自动平移门4121由伺服电机驱动丝杆移动，自动平移门4121的内侧壁固定连接有气缸4123，气缸4123的输出端与铝合金门板4122的开关接触。
固定箱组416包括有箱体4161，箱体4161底部的两侧均开设有氮气冲入口4162，箱体4161顶部的两侧分别固定连接有真空挡板阀4163和真空计4164，且真空挡板阀4163和真空计4164的数量为两个。
一种新能源动力电池智能机器人高真空烘烤线的控制方法，包括以下步骤：
S1、将四台全接触式烤箱41拼接成一个整体，使每台全接触式烤箱41可以单独工作，全接触式烤箱41内部的每组发热板414均有单独的电源接入及温度测试点；
S2、采用AGV小车把装载满料架电芯从上工序或者仓库运送到上料地轨线1的顶部，并装载在上料六轴机械手2的移动平台上，上料六轴机械手2把电芯从上料架3上搬送到接触烤箱组4内进行烘烤，烘烤完成后由收料六轴机械手6把电芯取出并摆放到收料架7上，当收满一料架的产品时由AGV小车拉走整个料架并更换上新的料架；
S3、电芯由上料六轴机械手2摆放到真空腔体413内的发热板414上，伺服电机驱动自动平移门4121到腔口位置，四组气缸4123同时伸出使铝合金门板4122贴紧密封圈415上，真空挡板阀4163开启将真空腔体413抽空，并使得发热板414开始加热，发热板414加热到一定程度开始从氮气冲入口4162中冲入氮气，完成烘烤后下料的一侧自动平移门气缸4123缩回，伺服电机控制铝合金门板4122打开，由收料六轴机械手6把电芯取出并摆放到收料架7内；
S4、上料六轴机械手2在上料地轨线1上移动到指定位置，上料六轴机械手2从料架内取出电芯并摆放到发热板414上，电芯烘烤完成后，收料六轴机械手6把电芯从发热板414上取出并摆放发热板414上；
S5、如此类推，直至完成整个烘烤过程结束。
通过接触烤箱组4的设置，接触烤箱组4采用重载型导轨导向，自动平移门4121内部的伺服电机控制丝杆驱动自动平移门4121移动，四组气缸4123同时伸缩可以控制铝合金门板4122的开关，从而方便了对电芯的放入和取出，提高了电芯烘烤的效率，真空腔体413内按照一定距离均布发热板414，每组发热板414有单独的电源接入及温度检测点，每个腔体可以单独工作，从而使得烘烤时间快，升温快，温度均匀，热量不流失，同时，能兼容烘烤各种不同工艺的电池，一致性更好，电芯品质更佳。
通过上料六轴机械手2和收料六轴机械手6的设置，可控性强，连续生产速度快，可与其他机组任意组装同步生产，无需人员操作，完全自动化无人化送料和收料，不仅可以大大缩短烘烤的时间，提高设备利用率，而且还可以与前后工序实现流水化作业，减轻操作人员的劳动强度。
通过两组上料地轨线1和接触烤箱组4的设置，一方面提高了电芯的深度烘干的生产效率，提高了电芯的生产进度，另一方面在设备的某个全接触式烤箱41出现故障后，可以快速将电芯更换至另一个全接触式烤箱41内部，而不影响电芯烘烤的正常工作，进一步提高了工作效率。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种新能源动力电池智能机器人高真空烘烤线，包括上料地轨线(1)、接触烤箱组(4)和收料地轨线(5)，其特征在于：所述上料地轨线(1)和接触烤箱组(4)的数量均为两组，两组所述上料地轨线(1)和接触烤箱组(4)分别对称设置在收料地轨线(5)的两侧，两组所述上料地轨线(1)的顶部从左到右分别固定连接有上料架(3)和上料六轴机械手(2)，所述收料地轨线(5)的顶部从左到右分别固定连接有收料六轴机械手(6)和收料架(7)。
2.根据权利要求1所述的一种新能源动力电池智能机器人高真空烘烤线，其特征在于：所述接触烤箱组(4)包括有全接触式烤箱(41)，所述全接触式烤箱(41)的数量为四台，且四台全接触式烤箱(41)位于同一水平线，且接触烤箱组(4)与上料地轨线(1)和和收料地轨线(5)并排设置，所述接触烤箱组(4)采用重载型导轨进行导向。
3.根据权利要求1所述的一种新能源动力电池智能机器人高真空烘烤线，其特征在于：所述上料六轴机械手(2)包括有六轴机械手(21)，所述六轴机械手(21)的底部固定连接在上料地轨线(1)的顶部，所述六轴机械手(21)的输出端固定连接有电池托盘(22)。
4.根据权利要求1所述的一种新能源动力电池智能机器人高真空烘烤线，其特征在于：所述全接触式烤箱(41)包括有烤箱体(411)，所述烤箱体(411)的左右两侧分别固定连接有自动平移门组(412)，所述烤箱体(411)中部的两侧分别固定连接有真空腔体(413)，所述真空腔体(413)的内部设置有真空腔，所述真空腔体(413)的内部等距离的固定连接有发热板(414)，所述真空腔体(413)内侧壁的边框处固定连接有密封圈(415)，所述烤箱体(411)的顶部固定连接有固定箱组(416)。
5.根据权利要求3所述的一种新能源动力电池智能机器人高真空烘烤线，其特征在于：所述自动平移门组(412)包括有自动平移门(4121)和铝合金门板(4122)，所述自动平移门(4121)和铝合金门板(4122)的数量均为两组，所述自动平移门(4121)由伺服电机驱动丝杆移动，所述自动平移门(4121)的内侧壁固定连接有气缸(4123)，所述气缸(4123)的输出端与铝合金门板(4122)的开关接触。
6.根据权利要求3所述的一种新能源动力电池智能机器人高真空烘烤线，其特征在于：所述固定箱组(416)包括有箱体(4161)，所述箱体(4161)底部的两侧均开设有氮气冲入口(4162)，所述箱体(4161)顶部的两侧分别固定连接有真空挡板阀(4163)和真空计(4164)，且真空挡板阀(4163)和真空计(4164)的数量为两个。
7.根据权利要求1所述的一种新能源动力电池智能机器人高真空烘烤线的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、将四台全接触式烤箱(41)拼接成一个整体，使每台全接触式烤箱(41)可以单独工作，全接触式烤箱(41)内部的每组发热板(414)均有单独的电源接入及温度测试点；
S2、采用AGV小车把装载满料架电芯从上工序或者仓库运送到上料地轨线(1)的顶部，并装载在上料六轴机械手(2)的移动平台上，上料六轴机械手(2)把电芯从上料架(3)上搬送到接触烤箱组(4)内进行烘烤，烘烤完成后由收料六轴机械手(6)把电芯取出并摆放到收料架(7)上，当收满一料架的产品时由AGV小车拉走整个料架并更换上新的料架；
S3、电芯由上料六轴机械手(2)摆放到真空腔体(413)内的发热板(414)上，伺服电机驱动自动平移门(4121)到腔口位置，四组气缸(4123)同时伸出使铝合金门板(4122)贴紧密封圈415上，真空挡板阀(4163)开启将真空腔体(413)抽空，并使得发热板(414)开始加热，发热板(414)加热到一定程度开始从氮气冲入口(4162)中冲入氮气，完成烘烤后下料的一侧自动平移门气缸(4123)缩回，伺服电机控制铝合金门板(4122)打开，由收料六轴机械手(6)把电芯取出并摆放到收料架(7)内；
S4、上料六轴机械手(2)在上料地轨线(1)上移动到指定位置，上料六轴机械手(2)从料架内取出电芯并摆放到发热板(414)上，电芯烘烤完成后，收料六轴机械手(6)把电芯从发热板(414)上取出并摆放发热板(414)上；
S5、如此类推，直至完成整个烘烤过程结束。
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