CN110890585A - 一种锂电池自动化加工装置的真空封装机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锂电池自动化加工装置的真空封装机构，涉及自动化上料装置技术领域。包括封装下盖、封装上盖、上盖气缸、整平装置、封装刀片、上抽气板、下抽气板、封装上加热块和封装下加热块，所述封装下盖安装在所述安装台上，所述封装上盖设置在封装下盖的正上方，所述上盖气缸与所述封装上盖传动连接，所述封装上加热块、上抽气板和封装刀片安装在所述封装上盖中，所述封装下加热块和下抽气板安装在所述封装下盖中，所述封装上盖与所述封装下盖分别连通一个真空发生器。本发明能够对锂电池进行整平、抽真空、烫边封装工作，减少人工劳动力降低锂电池的生产成本。

Description

一种锂电池自动化加工装置的真空封装机构

技术领域

本发明涉及封装设备技术领域，尤其是涉及一种锂电池自动化加工装置的真空封装机构。

背景技术

锂电池，是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池，由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高，随着科学技术的发展，现在锂电池已经成为了主流。

由于锂电池中含有有毒有害物质，所以锂电池在完成注液工序后需要对锂电池进行封装，以防止锂电池在投入市场上出售时不会出现漏液的情况，锂电池的封装需要经过抽真空、封装、切边和热边工序，现有技术中锂电池的封装机构需要多名工作人员对锂电池分别进行抽真空、封装、切边和热边工作，该种生产方式的自动化程度低，大量消耗人力资源，增加生产成本，而现有技术中缺少一种能够用于锂电池自动化封装设备中的封装装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锂电池自动化加工装置的真空封装机构，以解决现有技术中缺少一种能够用于锂电池自动化封装设备中的封装装置。

一种锂电池自动化加工装置的真空封装机构，包括封装下盖、封装上盖、上盖气缸、整平装置、封装刀片、上抽气板、下抽气板、封装上加热块和封装下加热块，所述封装下盖安装在所述安装台上，所述封装上盖设置在封装下盖的正上方，所述上盖气缸与所述封装上盖传动连接，所述封装上加热块、上抽气板和封装刀片安装在所述封装上盖中，所述封装下加热块和下抽气板安装在所述封装下盖中，所述封装上盖与所述封装下盖分别连通一个真空发生器。

进一步，所述封装上盖中还设有封装刀具气缸、封装加热块气缸，所述封装刀具气缸与所述封装刀片传动连接，所述封装加热块气缸与所述封装上加热块传动连接。

进一步，所述安装台上设有封装旋转电机，所述封装旋转电机上传动连接有封装转盘，所述真空封装机构多个，所述真空封装机构均匀设置在所述封装转盘上。

进一步，所述封装转盘的底端设有旋转轮，所述旋转轮设有多个，多个所述旋转轮，所述旋转轮位于封装转盘与安装台之间。

与现有技术相比较，本实用新的有益效果在于：

其一，本发明中设有封装下盖、封装上盖、上盖气缸、整平装置、封装刀片、上抽气板、下抽气板、封装上加热块和封装下加热块，所述封装下盖安装在所述安装台上，所述封装上盖设置在封装下盖的正上方，所述上盖气缸与所述封装上盖传动连接，所述封装上加热块、上抽气板和封装刀片安装在所述封装上盖中，所述封装下加热块和下抽气板安装在所述封装下盖中，所述封装上盖与所述封装下盖分别连通一个真空发生器，使用时通过封装刀片将锂电池刺破，启动真空发生器，上抽气板与下抽气板处对锂电池进行抽气，将锂电池中的气体与多余的电解液抽出，再通过上加热块与下加热块对锂电池进行加热封装，完成对锂电池的封装工作，以此有效的解决现有技术中缺少一种能够用于锂电池自动化封装设备中的封装装置。

其二，本发明中设有封装旋转电机和封装转盘，所述真空封装机构设有多个，多个所述真空封装机构均匀设置在封装转盘上，通过设置的封装旋转电机带动封装转盘进行转动，当传送机构将锂电池放置在一个真空封装机构中时，该真空封装机构对锂电池进行加工，同时封装旋转电机转动，将下一个真空封装机构旋转至设备的前方，再通过传送机构将未经过加工的锂电池放置在真空封装装置中，使本发明能够同时对多锂电池进行真空封装加工，增加了本发明的工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为图1中的A处放大结构示意图；

图3本发明中上料机构的整体结构示意图；

图4为图3中的B处放大结构示意图；

图5为本发明中上料机构的主视图；

图6为本发明中定位机构的结构示意图；

图7为本发明中切边机构的结构示意图；

图8为本发明中切边机构与废料回收口的设置状态示意图；

图9为本发明中烫边机构的整体结构示意图；

图10为本发明中真空封装机构的剖开结构示意图；

图11为本发明中真空封装机构的部分结构示意图；

图12为本发明中真空封装机构设置在封装转盘上的第一角度结构示意图；

图13为本发明中真空封装机构设置在封装转盘上的第二角度结构示意图；

图14为本发明中的整平装置的结构示意图；

图15为图14中C处的放大结构示意图；

图16为本发明中切折烫一体机构的结构示意图；

图17为本发明中精切装置的结构示意图；

图18为图16中D处的放大结构示意图；

图19为图16中E处的放大结构示意图；

图20为本发明中固定夹具与滑动轨道的配合状态结构示意图；

附图标记：安装台1，上料机构2，上料台21，上料旋转电机22，上料转盘23，放料板24，放料槽25，检测装置26，检测伸缩电机27，检测头28，真空封装机构3，封装下盖31，封装上盖32，上盖气缸33，封装刀片34，封装刀具气缸341，上抽气板35，下抽气板36，封装上加热块37，封装加热块气缸371，封装下加热块38，封装旋转电机39，封装转盘391,旋转轮392，切边机构4，切边下安装板41，切边上安装板42，切边上刀片43，切边下刀片44，切边刀具气缸45，切边夹具46，废料回收口47，切折烫一体机构5，拉动夹具51，精切装置52，精切电机521，圆切刀522，折边装置53，折边固定块531，折边轮532，封烫装置54，封烫加热块541，封烫气缸542，滑动轨道55，滑动电机56，调节装置57传送机构6，传送轨道61，机械臂62，定位机构7，定位底板71，定位下压气缸72，定位下压件73，定位推动气缸74，定位推动件75，整平装置8，上整平板81，下整平板82，整平气缸83，整平导向套84，整平导向杆85，整平顶板86，整平限位块87，整平调节槽88，烫边机构9，烫边框架91，烫边气缸92，上烫边块93，下烫边块94，烫边夹具95。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

一种锂电池的自动化封装设备，包括安装台1、上料机构2、真空封装机构3、切边机构4、切折烫一体机构5和传送机构6，所述上料机构2、真空封装机构3、切边机构4、切折烫一体机构5和传送机构6依次安装在所述安装台1上，所述上料机构2为半自动上料机构2或全自动上料机构2，通过设置不同的上料机构2以适应与不同的生产厂家，所述传送机构6安装在所述安装台1上，所述传送机构6由传送轨道61和机械臂62组成，所述机械臂62设有多个，多个所述机械臂62与所述传送轨道61传动连接，通过机械臂62能够将上料机构2处的锂电池运送至真空封装机构3处，被真空封装机构3完成加工后的锂电池再通过机械臂62传送至切边机构4中，通过切边机构4将锂电池上的对于毛边进行切割去除，再通过机械臂62将完成切边的锂电池传送至切折烫一体机构5中进行加工，最后再通过机械臂62将完成加工的锂电池集中存放。

优选的，所述上料机构2由上料台21、上料旋转电机22、上料转盘23和放料板24组成，所述上料台21设置在安装台1上，所述上料旋转电机22固定在安装台1上，所述上料转盘23与所述上料旋转电机22传动连接，所述放料板24设有多个，多个所述放料板24均匀的分布在所述上料转盘23上，所述放料板24上设有多个放料槽25，使用时通过所述上料旋转电机22带动所述上料转盘23进行旋转，使均匀设置在上料转盘23上的放料板24进行同步旋转，人工处于上料台21处，通过人工将锂电池放置在放料板24上，通过上料旋转电机22带动放料板24旋转至上料转盘23的对侧后被传送机构6夹取并运送至下一加工机构处进行进一步加工。

优选的，所述上料机构2中还设有一个检测装置26，所述检测装置26由检测伸缩电机27和检测头28组成，所述检测伸缩电机27与所述检测头28传动连接，通过检测装置26对锂电池的电压进行检测，当检测装置26检测出锂电池的电压处于异常状态时传送机构6将跳过该锂电池的取件过程，使锂电池进行360°旋转重新回到人工位置处进行更换，其作用在于，通过设置检测设备对锂电池进检测，防止设备对不合格的锂电池进行加工检测后电池无法正常时候降低设备的工作效率增加成本。

优先的，所述上料机构2与真空封装机构3之间设有定位机构7，所述定位机构7由定位底板71、定位下压气缸72、定位下压件73、定位推动气缸74和定位推动件75组成，所述定位底板71安装在所述安装台1上，所述定位下压气缸72设置在定位底板71的上方，所述定位下压件73与所述定位下压气缸72传动连接，所述定位推动气缸74水平设置在定位底板71上，所述定位推动件75与所述定位推动气缸74传动连接，当锂电池被传送机构6运送至定位机构7中时，所述定位机构7上的定位下压气缸72启动推动定位下压件73进行下压，使定位下压件73与定位底板71将锂电池水平夹紧，定位推动气缸74启动将定位推动件75水平推动，使定位推动件75与定位底板71将锂电池进行竖直方向上的固定，以此完成对锂电池的定位工作，使锂电池在后续的加工过程中在设备中的位置处于固定位置，防止锂电池错位导致设备损坏的问题。

优选的，所述真空封装机构3包括封装下盖31、封装上盖32、上盖气缸33、整平装置8、封装刀片34、上抽气板35、下抽气板36、封装上加热块37和封装下加热块38，所述封装下盖31安装在所述安装台1上，所述封装上盖32设置在封装下盖31的正上方，所述上盖气缸33与所述封装上盖32传动连接，所述封装上加热块37、上抽气板35和封装刀片34安装在所述封装上盖32中，所述封装下加热块38和下抽气板36安装在所述封装下盖31中，所述封装上盖32与所述封装下盖31分别连通一个真空发生器，使用时通过传送机构6将锂电池放置整平装置8处，启动上盖气缸33，通过上盖气缸33带动封装上盖32向下竖直移动，使封装上盖32与封装下盖31罩盖在一起，将锂电池包裹在内使安装在封装上盖32中的封装上加热块37、上抽气板35和封装刀片34进行同步下降，通过封装刀片34对锂电池的多余部分进行刺穿，连通真空发生器，使上抽气板35与下抽气板36对锂电池进行抽真空，将锂电池中多余的电解液与空气抽出，再通过封装上加热块37与封装下加热块38对锂电池进行加热密封，完成锂电池的封装后上盖气缸33带动上盖向上竖直移动，再通过传送机构6将锂电池传送至下一工序处进行进一步加工。

优选的，所述封装上盖32中还设有封装刀具气缸341、封装加热块气缸371，所述封装刀具气缸341与所述封装刀片34传动连接，所述封装加热块气缸371与所述封装上加热块37传动连接，其作用在于，通过设置的封装刀具气缸341、封装加热块气缸371分别传动连接封装刀片34、封装上加热块37，使封装刀片34、封装上加热块37能够按照气缸的设定先后顺序对锂电池进行加工。

优选的，所述安装台1上设有封装旋转电机39，所述封装旋转电机39上传动连接有封装转盘391，所述真空封装机构3多个，所述真空封装机构3均匀设置在所述封装转盘391上，工作时，通过传送机构6将锂电池放置在真空封装机构3中，通过真空封装机构3对锂电池进行真空封装工作，在一个真空封装机构3进行工作时，通过封装旋转电机39带动封装转盘391进行旋转，将下一个真空封装机构3旋转至设备前端，再通过传送机构6将锂电池放置在真空封装机构3中，当第一个真空封装机构3对锂电池完成加工后旋转至设备的前端，再通过传送机构6将完成真空封装的锂电池送放至下一工序进行进一步加工,其作用在于，通过设置多个真空封装机构3旋转加工，使本设备能够同时对多组锂电池进行加工，增加本发明的工作效率。

优选的，所述封装转盘391的底端设有旋转轮392，所述旋转轮392设有多个，多个所述旋转轮392，所述旋转轮392位于封装转盘391与安装台1之间，其作用在于，通过所述旋转轮392对封装转盘391产生支撑力，防止封装转盘391上的压力过大，使设置在封装转盘391底部的封装旋转电机39受力弯折造成设备损坏。

优选的，所述整平装置8由上整平板81、下整平板82、整平气缸83、整平导向套84、整平导向杆85和整平顶板86组成，所述上整平板81、整平气缸83、整平导向套84、整平导向杆85和整平顶板86安装在所述封装上盖32中，所述整平气缸83设有两个，两个所述整平气缸83传动连接至整平顶板86的两侧，所述整平导向杆85设有多个，所述整平导向套84设有多个，多个所述整平导向杆85与多个所述整平导向套84设置在封装上盖32中，所述整平导向杆85与整平导向套84相互配合，多个所述整平导向杆85的底部连接至上整平板81，所述下整平板82安装在所述封装下盖31中，工作时，所述机械臂62将锂电池放置在所述下整平板82上，所述上盖气缸33向下伸出，使封装上盖32与封装下盖31相互夹紧，通过所述两个整平气缸83带动整平顶板86下压，通过两个所述整平气缸83的伸缩差使整平顶板86能够倾斜角度进行设置，通过两个整平气缸83调整带动整平顶板86下压，通过整平顶板86将多个整平导向杆85向下顶出，使连接在整平导向杆85上的上整平板81下压，通过上整平板81与下整平板82相互配合将锂电池夹紧，通过设置的整平顶板86的角度控制上整平板81的施压点，从而将锂电池进行整平加工，使锂电池在被抽真空前处于平整状态。

优选的，所述下整平板82上中靠近传送机构6处的一端处向上翘起，所述下整平板82上设有整平限位块87，所述下整平板82中的翘起部位与整平限位块87的间距能够容下一个锂电池，当上整平板81下压对锂电池进行整平时，锂电池的位置被限定在整平限位块87与下整平板82的上翘处之间，其作用在于，防止锂电池在整平中产生两边发生形变。

优选的，所述下整平板82上设有整平调节槽88，所述整平调节槽88设有两个，所述整平限位块87的两端分别安装在一个整平调节槽88上，所述整平限位块87在整平调节槽88上的位置可以进行改变，其作用在于，通过设置整平调节槽88使整平限位块87能够在下整平板82上的位置进行调节，改变整平调节块与下整平板82中翘起处的间距，从而使本发明能够适用于多种不同尺寸的锂电池，增加本发明的适用范围。

优选的，所述切边机构4由切边下安装板41、切边上安装板42、切边上刀片43、切边下刀片44、切边刀具气缸45和切边夹具46组成，所述切边下安装板41设置在所述安装台1上，所述切边上安装板42在切边下安装板41的正上方平行设置，所述切边刀具气缸45设置在所述切边上安装板42的上端面，所述切边上刀片43设置在所述切边上安装板42的下端面，所述切边刀具气缸45与所述切边上刀片43传动连接，所述切边下刀片44设置切边下安装板41上，所述切边夹具46安装在所述切边下安装板41上，通过切边夹具46对锂电池进行固定，通过所述切边刀具气缸45带动切边上刀片43进行向下移动，使切边上刀片43与切边下刀片44相互交错用力，将锂电池上多余的封边进行切除。

优选的，所述安装台1上设有废料回收口47，所述废料回收口47处于切边机构4处，其作用在于，切边机构4对锂电池的多余边料切除后落入废料回收口47出进行集中收集处理，防止设备长时间运行后多余边料堵塞设备，导致设备无法正常运行。

优选的，所述切边机构4与切折烫一体机构5之间还设有一个烫边机构9，所述烫边机构9由烫边框架91、烫边气缸92、上烫边块93、下烫边块94和烫边夹具95组成，所述烫边气缸92安装在所述烫边框架91上，所述上烫边块93安装在所述烫边框架91上，所述上烫边块93与所述烫边气缸92传动连接，所述下烫边块94安装在烫边框架91上，所述下烫边块94处于上烫边块93的正下方，所述烫边夹具95安装在所述烫边框架91内，使用时，通过传送机构6将锂电池传送至烫边夹具95处，通过烫边夹具95对锂电池进行固定，启动烫边气缸92，通过烫边气缸92传动上烫边块93下压，使上烫边块93与下烫边块94同时对锂电池进行夹压，通过上烫边块93与下烫边块94加热对锂电池的边进行烫边，当锂电池完成烫边后烫边气缸92收回将上烫边块93拉升，再通过传送机构6将完成烫边的锂电池输送至下一工序进行进一步加工。

优选的，切折烫一体机构5由拉动夹具51、精切装置52、折边装置53和封烫装置54组成，所述精切装置52、折边装置53和封烫装置54依次设置在安装台1上，所述安装台1上设有滑动轨道55，所述滑动轨道55设置在所述拉动夹具51、精切装置52、折边装置53和封烫装置54的侧端，所述拉动夹具51与所述滑动轨道55活动链接，所述安装台1的底部设有滑动电机56，所述拉动夹具51与所述滑动电机56传动连接，使用时通过传送机构6将锂电池放置在拉动夹具51上，通过拉动夹具51将锂电池夹紧，启动滑动电机56，通过滑动电机56使拉动夹具51顺着滑动轨道55进行直线移动，使被拉动夹具51夹紧的锂电池依次经过精切装置52、折边装置53和封烫装置54，通过精切装置52、折边装置53和封烫装置54分别对锂电池进行精切、折边和烫边工序，使锂电池完成加工，最后通过传送机构6将锂电池进行整理存放。

优选的，所述精切装置52由精切电机521和圆切刀522组成，圆切刀522设有两个，两个所述圆切刀522呈上下设置，两个圆切刀522的刀刃相对设置，两个所述圆切刀522与所述精切电机521传动连接，使用时，所述拉动夹具51将锂电池夹紧，通过拉动夹具51带动锂电池从精切装置52处划过，所述锂电池的多余封边从两个圆切刀522之间经过，两个圆切刀522的相互作用下对锂电池的多余封边进行精切。

优选的，所述折边装置53由折边固定块531与折边轮532组成，所述折边轮532设有多个，多个所述折边轮532呈上下两排设置，使用时，所述拉动夹具51将锂电池夹紧，通过拉动夹具51带动锂电池从折边装置53处划过，所述锂电池的边角处于两排折边轮532之间，通过两排折边轮532对锂电池的边角进行折边。

优选的，所述封烫装置54由封烫加热块541和封烫气缸542组成，所述封烫气缸542与所述封烫加热块541传动连接，使用时，所述拉动夹具51将锂电池夹紧，通过拉动夹具51带动锂电池从封烫装置54处停止运行，所述封烫气缸542将封烫加热块541顶出，通过封烫加热块541对锂电池的边角进行封烫。

优选的，所述精切装置52设有两个，两个所述精切装置52在安装台1上对称设置，所述拉动夹具51位于两个所述精切装置52的正中间，所述折边装置53设有两个，两个所述折边装置53在安装台1上对称设置，所述拉动夹具51位于两个所述折边装置53的正中间，所述封烫装置54设有两个，两个所述封烫装置54在安装台1上对称设置，所述拉动夹具51位于两个所述封烫装置54的正中间，其作用在于，当拉动夹具51带动锂电池经过精切装置52、折边装置53和封烫装置54时，通过设置的两个精切装置52、折边装置53和封烫装置54对锂电池的两侧同时进行精切、折边和封装，增加本发明的工作效率。

优选的，所述精切装置52、折边装置53和封烫装置54与安装台1的连接处设有调节装置57，所述调节装置57能够调节精切装置52、折边装置53和封烫装置54在安装板上的位置，其作用在于，通过调节装置57能够调整精切装置52、折边装置53和封烫装置54与拉动夹具51之间的间距，使本发明能够对不同尺寸的锂电池进行精切、折边与烫边的工作，增加了本发明的适用范围。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种锂电池自动化加工装置的真空封装机构，其特征在于，包括封装下盖(31)、封装上盖(32)、上盖气缸(33)、整平装置(8)、封装刀片(34)、上抽气板(35)、下抽气板(36)、封装上加热块(37)和封装下加热块(38)，所述封装下盖(31)安装在所述安装台(1)上，所述封装上盖(32)设置在封装下盖(31)的正上方，所述上盖气缸(33)与所述封装上盖(32)传动连接，所述封装上加热块(37)、上抽气板(35)和封装刀片(34)安装在所述封装上盖(32)中，所述封装下加热块(38)和下抽气板(36)安装在所述封装下盖(31)中，所述封装上盖(32)与所述封装下盖(31)分别连通一个真空发生器。

2.根据权利要求1所述的一种锂电池自动化加工装置的真空封装机构，其特征在于，所述封装上盖(32)中还设有封装刀具气缸(341)、封装加热块气缸(371)，所述封装刀具气缸(341)与所述封装刀片(34)传动连接，所述封装加热块气缸(371)与所述封装上加热块(37)传动连接。

3.根据权利要求1所述的一种锂电池自动化加工装置的真空封装机构，其特征在于，所述安装台(1)上设有封装旋转电机(39)，所述封装旋转电机(39)上传动连接有封装转盘(391)，所述真空封装机构(3)多个，所述真空封装机构(3)均匀设置在所述封装转盘(391)上。

4.根据权利要求1所述的一种锂电池自动化加工装置的真空封装机构，其特征在于，所述封装转盘(391)的底端设有旋转轮(392)，所述旋转轮(392)设有多个，多个所述旋转轮(392)位于封装转盘(391)与安装台(1)之间。

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