CN111370747B - 锂电池自动入壳系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种锂电池自动入壳系统，包括：装配模块，装配模块用于将电芯和铝壳的装配成入壳成品；转载模块，转载模块用于将铝壳转运至装配模块，还用于将入壳成品由装配模块转运至下一工序。本发明的锂电池自动入壳系统，转载模块能够实现将铝壳转运到装配模块，并能够将装配完成的入壳成品转运到下一工序，即质量检测工序，通过一个模块实现两个转载功能，转载模块可以实现多工件同时转运，多装配工位交替转运物料，有效提高系统的使用率，提高了自动化产品的集成性，有利于控制自动入壳系统的整体体积，节省系统制造成本。

Description

锂电池自动入壳系统
技术领域
本发明属于锂电池生产技术领域，具体涉及一种锂电池入壳系统。
背景技术
随着经济发展，工业生产中人工成本费用在逐步上升，自动化设备运用越来越多的应用于工业生产中，逐步替代人力生产。在电池的生产工艺中，电芯卷绕完后，需进行入壳处理，现有的自动入壳设备中，普遍存在生产效率低，经营成本高等缺陷。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题是解决现有锂电池自动入壳设备生产效率低，从而提供一种锂电池自动入壳系统。
为了解决上述问题，本发明提供一种锂电池自动入壳系统，包括：
装配模块，装配模块用于将电芯和铝壳的装配成入壳成品；
转载模块，转载模块用于将铝壳转运至装配模块，还用于将入壳成品由装配模块转运至下一工序。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
优选的，转载模块包括第一搭载台、第二搭载台，第一搭载台用于将铝壳转运至装配模块，第二搭载台用于将入壳成品由装配模块转运至下一工序。
优选的，转载模块包括转运轨道，转运轨道上设有滑架，第一搭载台、第二搭载台安装在滑架上，随滑架沿转运轨道移动。
优选的，转运轨道通过装配模块的上方，第一搭载台、第二搭载台分别吊装在转运轨道的两侧。
优选的，第一搭载台设有至少一个铝壳转运组件，铝壳转运组件包括真空吸盘，真空吸盘能够吸附水平放置的铝壳，和/或，第二搭载台设有至少一个入壳成品转运组件，入壳成品转运组件包括第一夹持件，第一夹持件能够夹持水平放置的入壳成品。
优选的，入壳系统包括至少两个装配模块，至少两个装配模块并列设置，转载模块同时为至少两个装配模块进行铝壳及入壳成品的转运。
优选的，锂电池自动入壳系统还包括铝壳上料模块、除尘模块，铝壳上料模块、除尘模块设置在转运轨道一侧，第一搭载台能够将除尘模块除尘完成的铝壳转运至装配模块。
优选的，除尘模块包括翻转装置、吸尘装置，翻转装置用于将竖直放置，且开口向上的铝壳翻转180°，吸尘装置用于对铝壳内部进行除尘。
优选的，翻转装置包括至少一个翻转夹具，翻转夹具通过伺服电机驱动翻转，和/或，吸尘装置包括至少一个吸尘件，吸尘件通过顶升气缸驱动插入铝壳内部吸尘。
优选的，锂电池自动入壳系统还包括检测模块，检测模块用于对入壳成品进行质量检测。
优选的，检测模块包括载料台、移动探针，载料台用于固定入壳成品，移动探针能够与入壳成品的电极接触以完成质量检测。
优选的，锂电池自动入壳系统还包括下料模块，下料模块根据检测模块的质量检测结果分别将合格的入壳成品和不合格的入壳成品分别输出。
优选的，除尘模块、检测模块设置在转运轨道的第一端，装配模块设置在转运轨道的第二端。
本发明提供的锂电池自动入壳系统至少具有下列有益效果：
本发明的锂电池自动入壳系统，转载模块能够实现将铝壳转运到装配模块，并能够将装配完成的入壳成品转运到下一工序，即质量检测工序，通过一个模块实现两个转载功能，转载模块可以实现多工件同时转运，多装配工位交替转运物料，有效提高系统的使用率，提高了自动化产品的集成性，有利于控制自动入壳系统的整体体积，节省系统制造成本。
本发明的锂电池自动入壳系统，能够自动完成锂电池的自动上料、入壳、检测和下料作业，实现铝壳的自动化入壳以及良品筛选，有效的节约时间和人力，降低生产成本，提升产品质量。
附图说明
图1为本发明实施例的锂电池自动入壳系统的结构示意图；
图2为本发明实施例的转载模块的结构示意图；
图3为本发明实施例的除尘模块的结构示意图；
图4为本发明实施例的检测模块的结构示意图。
附图标记表示为：
1、装配模块；2、转载模块；3、铝壳；4、电芯；5、入壳成品；6、第一搭载台；7、第二搭载台；8、转运轨道；9、滑架；10、铝壳转运组件；11、真空吸盘；12、入壳成品转运组件；13、第一夹持件；14、铝壳上料模块；15、除尘模块；16、翻转装置；17、吸尘装置；18、翻转夹具；19、伺服电机；20、吸尘件；21、顶升气缸；22、检测模块；23、载料台；24、移动探针；25、下料模块。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例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。
结合图1至图4所示，本发明实施例提供了一种锂电池自动入壳系统，包括：装配模块1，装配模块1用于将电芯4和铝壳3的装配成入壳成品5；转载模块2，转载模块2用于将铝壳3转运至装配模块1，还用于将入壳成品5由装配模块1转运至下一工序。
在锂电池入壳生产工艺中，需要经历铝壳/电芯上料、铝壳/电芯除尘、铝壳/电芯装配、质量检测、成品下料，其中，在除尘与装配环节需要进行物料转载，本发明实施例的锂电池自动入壳系统，设有转载模块，能够实现将铝壳转运到装配模块，并能够将装配完成的入壳成品转运到下一工序，即质量检测工序，通过一个模块实现两个转载功能，提高了自动化产品的集成性，有利于控制自动入壳系统的整体体积，节省系统制造成本。
优选的，由于铝壳与入壳成品的投送料位置不同，为了实现两种转载功能，转载模块2包括第一搭载台6、第二搭载台7，第一搭载台6用于将铝壳3转运至装配模块1，第二搭载台7用于将入壳成品5由装配模块1转运至下一工序。并且，两个搭载台可以同步运行，也可以不同步运行，使用两个搭载台可以显著提高物料的转载效率，提高产品生产节拍。
优选的，根据入壳系统的工作布置情况，转载模块2包括转运轨道8，转运轨道8上设有滑架9，第一搭载台6、第二搭载台7安装在滑架9上，随滑架9沿转运轨道8移动。转运轨道8通过装配模块1的上方，第一搭载台6、第二搭载台7分别吊装在转运轨道8的两侧。考虑到装配模块1的工作特性，铝壳3和电芯4分别从装配模块1的两端进入，再通过推入装置相互靠近以完成装配，将第一搭载台6和第二搭载台7分别设置在转运轨道8的两侧，而转运轨道8架设在装配模块1的上方，恰好符合装配模块1的局部布局，第一搭载台6能够达到装配模块1的铝壳投放位置，而第二搭载台7能够达到装配模块1的入壳成品输出位置，能够提高物料的转载效率。
本发明实施例的装配模块1，能够实现自动化入壳和保护电芯不受破损。装配模块1主要由底部安大板、铝壳进料机构、铝壳上料机构、铝壳定位夹持部分、电芯推料部分、电芯放料部分、电芯导向组成。
优选的，为了保证成功转载铝壳3，第一搭载台6设有至少一个铝壳转运组件10，铝壳3材质较为轻薄，可以采用吸附式，铝壳转运组件10包括真空吸盘11，真空吸盘11能够吸附水平放置的铝壳3，和/或，为了保证成功转载入壳成品5，第二搭载台7设有至少一个入壳成品转运组件12，入壳成品5为已经装配电芯4的铝壳3，重量较大，单靠吸附不能保证搬运的可靠性，因此需要采用夹持式，入壳成品转运组件12包括第一夹持件13，第一夹持件13能够夹持水平放置的入壳成品5。
优选的，为了提高系统的工作效率，入壳系统包括至少两个装配模块1，至少两个装配模块1并列设置，一个转载模块2同时为至少两个装配模块1进行铝壳3及入壳成品5的转运，至少两个装配模块1并列设置，保证铝壳3的投放点均在第一搭载台6的运行路线上，入壳成品5的输出点均在第二搭载台7的运行路线上，从而可以实现一个第一搭载台6同时为至少两个装配模块1投送铝壳3，一个第二搭载台7同时从至少两个装配模块1输出入壳成品5，进一步提高了自动入壳系统的工作效率。
优选的，锂电池自动入壳系统还包括铝壳上料模块14、除尘模块15，铝壳上料模块14、除尘模块15设置在转运轨道8一侧，第一搭载台6能够将除尘模块15除尘完成的铝壳3转运至装配模块1。
本发明实施例的铝壳上料模块14，实现铝壳的自动化上料代替人工，主要由外罩、固定机架、铝壳移载取料XYZ模组、铝壳工装盘移载机构、铝壳工装盘、工装小车定位机构和铝壳工装盘升降机构、铝壳、工装小车组成。
优选的，在铝壳上料模块14中，为了增加铝壳3的储运量，会将铝壳竖直放置，且保证铝壳3的开口向上，而在后续转载及装配过程中，铝壳3为水平放置的状态，因此自动入壳系统需要具备铝壳3翻转功能，除尘模块15包括翻转装置16、吸尘装置17，翻转装置16用于将竖直放置，且开口向上的铝壳3翻转180°，吸尘装置17用于对铝壳3内部进行除尘。
优选的，翻转装置16包括至少一个翻转夹具18，翻转夹具18通过伺服电机19驱动翻转，和/或，吸尘装置17包括至少一个吸尘件20，吸尘件20通过顶升气缸21驱动插入铝壳3内部吸尘。
优选的，锂电池自动入壳系统还包括检测模块22，检测模块22用于对入壳成品5进行质量检测。锂电池的质量检测主要是短路检测，检测模块22包括载料台23、移动探针24，载料台23用于接收转载模块2的第二搭载台7转运来的入壳成品5，并将入壳成品5固定，移动探针24能够与入壳成品5的电极接触以完成质量检测。
优选的，锂电池自动入壳系统还包括下料模块25，下料模块25根据检测模块22的质量检测结果分别将合格的入壳成品5和不合格的入壳成品5分别输出。
优选的，除尘模块15、检测模块22设置在转运轨道8的第一端，具体的除尘模块15设置的第一端的第一搭载台6所在侧，检测模块22设置在第一端的第二搭载台7所在侧，装配模块1设置在转运轨道8的第二端，从而，转载模块2运送铝壳3是从第一端到第二端，转载模块2运送入壳成品5是从第二端到第一端，转载模块2的去程和回程均不空载，提高了设备的有效利用率。
考虑到装配模块1完成入壳作业需要一定的作业时间，而为了避免转载模块2等待入壳完成的时间浪费，至少两个装配模块1可以交替作业，即第一个装配模块1在进行入壳作业的时间，转载模块2回到除尘模块15出抓取下一组铝壳3，并投送到第二个装配模块2中，此时，第一个装配模块2恰好完成装配，转载模块2切好能将入壳成品5运走，工艺过程无缝衔接，提高了设备的有效利用率，提高了产品的生产率。
本发明实施例的锂电池自动入壳系统，能够自动完成锂电池的自动上料、入壳、检测和下料作业，实现铝壳的自动化入壳以及良品筛选，有效的节约时间和人力，降低生产成本，提升产品质量。转载模块可以实现多工件同时转运，多装配工位交替转运物料，有效提高系统的使用率。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上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。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种锂电池自动入壳系统，其特征在于，包括：
装配模块(1)，所述装配模块(1)用于将电芯(4)和铝壳(3)的装配成入壳成品(5)；
转载模块(2)，所述转载模块(2)用于将铝壳(3)转运至所述装配模块(1)，还用于将入壳成品(5)由所述装配模块(1)转运至下一工序；
所述转载模块(2)包括第一搭载台(6)、第二搭载台(7)，所述第一搭载台(6)用于将铝壳(3)转运至所述装配模块(1)，所述第二搭载台(7)用于将入壳成品(5)由所述装配模块(1)转运至下一工序；
所述转载模块(2)包括转运轨道(8)，所述转运轨道(8)上设有滑架(9)，所述第一搭载台(6)、第二搭载台(7)安装在所述滑架(9)上，随所述滑架(9)沿所述转运轨道(8)移动。
2.根据权利要求1所述的锂电池自动入壳系统，其特征在于，所述转运轨道(8)通过所述装配模块(1)的上方，所述第一搭载台(6)、第二搭载台(7)分别吊装在所述转运轨道(8)的两侧。
3.根据权利要求1所述的锂电池自动入壳系统，其特征在于，所述第一搭载台(6)设有至少一个铝壳转运组件(10)，所述铝壳转运组件(10)包括真空吸盘(11)，所述真空吸盘(11)能够吸附水平放置的铝壳(3)，和/或，所述第二搭载台(7)设有至少一个入壳成品转运组件(12)，所述入壳成品转运组件(12)包括第一夹持件(13)，所述第一夹持件(13)能够夹持水平放置的入壳成品(5)。
4.根据权利要求1所述的锂电池自动入壳系统，其特征在于，锂电池自动入壳系统包括至少两个装配模块(1)，所述至少两个装配模块(1)并列设置，所述转载模块(2)同时为至少两个装配模块(1)进行铝壳(3)及入壳成品(5)的转运。
5.根据权利要求1所述的锂电池自动入壳系统，其特征在于，锂电池自动入壳系统还包括铝壳上料模块(14)、除尘模块(15)，所述铝壳上料模块(14)、除尘模块(15)设置在所述转运轨道(8)一侧，所述第一搭载台(6)能够将所述除尘模块(15)除尘完成的铝壳(3)转运至所述装配模块(1)。
6.根据权利要求5所述的锂电池自动入壳系统，其特征在于，所述除尘模块(15)包括翻转装置(16)、吸尘装置(17)，所述翻转装置(16)用于将竖直放置，且开口向上的铝壳(3)翻转180°，所述吸尘装置(17)用于对所述铝壳(3)内部进行除尘。
7.根据权利要求6所述的锂电池自动入壳系统，其特征在于，所述翻转装置(16)包括至少一个翻转夹具(18)，所述翻转夹具(18)通过伺服电机(19)驱动翻转，和/或，所述吸尘装置(17)包括至少一个吸尘件(20)，所述吸尘件(20)通过顶升气缸(21)驱动插入铝壳(3)内部吸尘。
8.根据权利要求1-7任一所述的锂电池自动入壳系统，其特征在于，锂电池自动入壳系统还包括检测模块(22)，所述检测模块(22)用于对入壳成品(5)进行质量检测。
9.根据权利要求8所述的锂电池自动入壳系统，其特征在于，所述检测模块(22)包括载料台(23)、移动探针(24)，所述载料台(23)用于固定入壳成品(5)，所述移动探针(24)能够与入壳成品(5)的电极接触以完成质量检测。
10.根据权利要求8所述的锂电池自动入壳系统，其特征在于，锂电池自动入壳系统还包括下料模块(25)，所述下料模块(25)根据检测模块(22)的质量检测结果分别将合格的入壳成品(5)和不合格的入壳成品(5)分别输出。
11.根据权利要求8所述的锂电池自动入壳系统，其特征在于，除尘模块(15)、检测模块(22)设置在转运轨道(8)的第一端，装配模块(1)设置在转运轨道(8)的第二端。
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