CN111613826A - 一种锂电池前段自动生产线 - Google Patents

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CN111613826A CN202010418632.5A CN202010418632A CN111613826A CN 111613826 A CN111613826 A CN 111613826A CN 202010418632 A CN202010418632 A CN 202010418632A CN 111613826 A CN111613826 A CN 111613826A
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罗松柏
尹林华
胡剑华
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Abstract

本发明涉及一种锂电池前段自动生产线,包括从一侧至另一侧依次设置的多功能一体机、自动装镍片设备和点焊设备,所述多功能一体机用于对电芯进行传输、上料、冲切青稞纸、扫码、测试、分档,以及将分档后的电芯安装进支架;所述自动装镍片设备与多功能一体机相邻设置,用于将多功能一体机安装进支架的电芯移载至自动装镍片设备中进行装镍片;所述点焊设备与自动装镍片设备相邻设置,用于将经自动装镍片设备装好镍片的电芯进行镍片点焊,完成锂电池前段的生产。本发明锂电池前段自动生产线具有自动化程度高、占地面积少、产品良率高、单机功能多及产品兼容性高等优点。

Description

一种锂电池前段自动生产线
技术领域
本发明涉及锂电池加工技术领域,具体为一种锂电池前段自动生产线。
背景技术
现市场18650或21700锂电池前段自动生产线所存在的设备功能单一、占地面积大、单机制造成本高、节省人工效果不佳、而且自动化程度不高。前段设备其功能主要包括电芯上料、贴青稞纸、扫码、电芯测试、电芯分组、下支架上料、电芯入下支架、盖上支架、镭雕、锁螺丝、装镍片、点焊。现有生产线,上述各功能多是独立设备置于生产线各工序,也有对部分功能进行整合后的多功能设备,但由于技术和场地分布的限制,仍是多台设备完成上述功能。而对于18650和21700电芯来说,设备多就意味着兼容产品时更换的工件多,成本高,费时费力。
发明内容
本发明提供一种解决上述技术问题的锂电池前段自动生产线。
为了实现上述目的,通过以下技术方案实现。
一种锂电池前段自动生产线,包括从一侧至另一侧依次设置的多功能一体机、自动装镍片设备和点焊设备,所述多功能一体机用于对电芯进行传输、上料、冲切青稞纸、扫码、测试、分档,以及将分档后的电芯安装进支架;所述自动装镍片设备与多功能一体机相邻设置,用于将多功能一体机安装进支架的电芯移载至自动装镍片设备中进行装镍片;所述点焊设备与自动装镍片设备相邻设置,用于将经自动装镍片设备装好镍片的电芯进行镍片点焊,完成锂电池前段的生产。本发明锂电池前段自动化生产线主要由多功能一体机、自动装镍片设备和点焊设备构成,其单机设备少,占地面积少;整个生产线只需要一位作业人员上料即可完成电芯入支架、自动装镍片、点焊等,自动化程度高。
进一步地,所述多功能一体机包括第一机箱,所述第一机箱顶部为第一工作台,所述第一工作台上设有整盒电芯送料流水线,所述整盒电芯送料流水线位于第一工作台的前部,所述整盒电芯送料流水线的一端设有与整盒电芯送料流水线呈垂直分布的单颗电芯传输流水线,所述单颗电芯传输流水线上自位于整盒电芯送料流水线的一端起依次设有电芯上料机构、冲切青稞纸机构、电芯扫码机构和测试机构,所述整盒电芯送料流水线的后方依次设有支架安装模组和电芯储料通道,所述电芯储料通道的上方设有电芯取放料模组,所述电芯取放料模组和电芯储料通道之间设有电芯入支架机构,所述电芯入支架机构的前方设有支架安装模组,所述电芯入支架机构的下方设有治具回流流水线,所述电芯入支架机构的外侧设有对产品进行镭雕的镭雕机构和对支架进行锁螺丝的锁螺丝机构。
所述多功能一体机的工作过程和原理:
首先,启动整盒电芯送料流水线,由人工将整盒电芯放至整盒电芯送料流水线上,整盒电芯送料流水线将电芯输送至下一工位电芯上料机构处;
电芯上料机构,用于将整盒电芯送料流水线上的电芯成排吸取并移载至用于单颗电芯传输的单颗电芯传输流水线上,单颗电芯传输流水线将各单颗电芯向前依次传输至冲切青稞纸机构、电芯扫码机构和测试机构;其中,
冲切青稞纸机构,对到位的电芯进行冲切青稞纸,冲切青稞纸后,单颗电芯传输流水线继续向前传输电芯至下一工位电芯扫码机构处;
电芯扫码机构,对到位的多个电芯同时扫码,再由单颗电芯传输流水线继续向前传输电芯至下一工位测试机构处;
测试机构,对到位的电芯进行分档测试,每组测试10个,测试够10个电芯后,由下一工位电芯取放料模组动作;
电芯取放料模组,吸取经测试后的电芯,并对电芯进行档位分组,将电芯移送至电芯储料通道上相对应的通道内,待相应通道内电芯装满后,电芯取放料模组将装满电芯储料通道内的电芯吸取,并移送至电芯入支架机构;
电芯入支架机构,在电芯入支架前,先由支架安装模组从下支架流水线上夹取下支架并安装在治具回流流水线上,待电芯入支架后,由治具回流流水线将入支架的电芯移动至上支架安装工位,此时,由支架安装模组再从上支架流水线上夹取上支架并将上支架盖在电芯上,再由治具回流流水线继续向前输送电芯至镭雕、锁螺丝工位,分别由镭雕机构对电芯进行镭雕作业,由锁螺丝机构对上支架和下支架进行锁螺丝,完成锁螺丝后的产品进入下台设备进行物料转移。
进一步地,所述电芯上料机构包括电芯上料机构架,所述电芯上料机构架上设有下层安装板和上层移动板,所述下层安装板位于整盒电芯送料流水线的上方,所述下层安装板上安装有单颗电芯传输流水线,位于下层安装板上的单颗电芯传输流水线外侧设有来料到位感应器,所述上层移动板通过滑座与位于顶部的两条导柱滑动连接,所述上层移动板与电芯横移气缸连接,所述上层移动板上安装有电芯取料上下气缸,所述电芯取料上下气缸的输出端与电芯取料执行端连接,驱动取料执行端向下移动至电芯上方停留进行取料,取料完成后,电芯取料上下气缸缩回,取料执行端带动吸在磁铁上的电芯上升至横移位置;电芯横移气缸缩回,带动取料执行端上的电芯顺着电芯上料导向块上料,经电芯脱磁挡板对电芯进行脱磁,将电芯上料至单颗整盒电芯送料流水线上,由单颗整盒电芯送料流水线向前输送电芯。
进一步地,所述电芯取料执行端顶部设有用于调节相邻取料执行端间距的上料变距气缸,上料变距气缸的设置,用于适应不同型号电芯。所述下层安装板上设有压料气缸,在来料到位感应器感应电芯到位后,压料气缸启动进行下压电芯,防止取料时把刀卡取起来。
进一步地,所述电芯取放料模组包括取放料模组架,所述取放料模组架的一侧设有用于将上工序传输的电芯储料通道机构上的下料机构,另一侧设有用于将储料通道机构上存满一个电池包处储料通道上的电芯移载至入支架机构的取料机构,所述下料机构包括安装在取放料模组架上的下料移动模组和安装在下料移动模组上的下料执行机构,所述取料机构包括安装在取放料模组架上的取料移动模组和安装在取料移动模组上的取料执行机构,所述下料执行机构和取料执行机构交错分布在取放料模组架的两端,并分别沿下料移动模组和取料移动模组移动,所述电芯取放料模组分别将下料机构和取料机构设置在同一取放料模组架的两侧,且下料机构和取料机构上的下料执行机构和取料执行机构交错分布在取放料模组架的两端的设置,较好地将下料机构和取料机构集中设置在同一取放料模组架上,有效简化了整体结构,节省了成本,且缩小了电芯取放料模组的点用空间。
进一步地,所述下料移动模组和取料移动模组的结构构成相同,均包括驱动件和皮带式传输结构,所述驱动件驱动皮带式传输结构运动,所述皮带式传输结构包括传输皮带,所述传输皮带上设有执行端安装板。所述下料移动模组和取料移动模组均采用皮带式传输结构进行驱动执行端安装板,皮带式传输结构传输稳定。
进一步地,所述取放料模组架的两侧分别设有两条并行分布的导轨,同侧的两条导轨分别位于传输皮带的上方和下方,所述执行端安装板通过滑块与导轨滑动连接,传输和移动稳定。
进一步地,所述下料执行机构包括下料安装架,所述下料安装架包括下料上安装板和下料下安装板,所述下料上安装板和下料下安装板通过下料立柱连接,所述下料上安装板和下料下安装板之间的下料立柱上套设有下料距离调节件,所述下料上安装板的一端与下料立板连接,所述下料立板安装在下料移动模组侧的执行端安装板上;所述下料上安装板上安装有下料上下气缸,所述下料上下气缸的输出端与下料下安装板连接,所述下料下安装板下方设有下料执行端,所述下料下安装板上设有下料角度气缸,所述下料角度气缸的输出端与下料执行端连接。
进一步地,所述下料执行端包括下料执行架和下料限位件,所述下料执行架上部安装有下料气缸,所述下料执行架的底部为下料限位件,所述下料限位件底部设有V形限位槽,所述下料限位件上设有下料执行件,所述下料执行件与下料气缸连接;所述下料执行件的前后两侧分别设有退磁挡板。
进一步地,所述取料执行机构包括取料安装架,所述取料安装架包括取料上安装板和取料下安装板,所述取料上安装板和取料下安装板通过取料立柱连接,所述取料上安装板和取料下安装板之间的取料立柱上套设有取料距离调节件,所述取料上安装板的一端与取料立板连接,所述取料立板安装在下料移动模组侧的执行端安装板上;所述取料上安装板上安装有取料上下气缸,所述取料上下气缸的输出端与取料下安装板连接,所述取料下安装板下方设有取料执行端,所述取料下安装板上设有取料角度气缸,所述取料角度气缸的输出端与取料执行端连接。
进一步地,所述取料执行端包括取料执行架和取料变距执行端,所述取料变距执行端包括变距架,所述变距架上部安装有取料变距气缸,所述变距架内设有变距滑动块,所述变距滑动块的下方设有抓料执行端。
进一步地,所述支架安装模组包括固定架,所述固定架上设有X轴移动模组,所述X轴移动模组上设有沿X轴移动的Y轴移动模组,所述Y轴移动模组上设有沿Y轴移动的Z轴移动模组,所述Z轴移动模组上设有沿Z轴上下移动的上支架夹取件和下支架夹取件。
进一步地,所述第一工作台上还设有支架流水线,所述支架流水线位于支架安装模组的外侧,包括上支架流水线和下支架流水线,所述下支架流水线的端部设有支架翻转定位机构,用于对上支架流水线上传送的上支架进行翻转调向和定位,所述支架流水线和电芯入支架机构之间设有治具回流流水线。
进一步地,所述治具回流流水线包括用于输送治具至各加工工位的上层线体和用于治具回流的下层线体,所述上层线体的输出端底部设有用于将治具移动至下层线体的下降气缸,所述下层线体的回流末端底部设有用于将治具移动至上层线体的上升气缸,所述下层线体的回流末端外侧设有用于将治具推送至上层线体上的推送气缸,所述上层线体上设有下支架安装工位、上支架安装工位和镭雕、锁螺丝工位。
进一步地,所述自动装镍片设备包括第二机箱,所述第二机箱的顶部为第二工作台,所述第二工作台上与多功能一体机相邻的一端从前至后依次设有装镍片下料机械手、点焊治具升降机构的物料转移机构手,所述第二工作台的远离多功能一体机的一端中部设有点焊治具流水线,所述点焊治具流水线的前后两侧分别设有第一装镍片机构和第二装镍片机构,所述相箱内设有与点焊治具流水线相对应的点焊治具下回流流水线。
所述自动装镍片设备的工作过程和原理:
首先,自动装镍片设备中点焊治具升降机构将点焊治具下回流流水线上的回流治具传送到顶部等待,装镍片下料机械手启动,将多功能一体机输出端的电池包转移到点焊治具流水线上的点焊治具中,点焊治具流水线向上输送装有电池包的点焊治具,同时点焊治具流水线前后两侧的第一装镍片机构和第二装镍片机构启动进行点焊治具左右合页的镍片自动安装,然后由点焊治具流水线向前继续输送点焊治具至下一台设备——点焊设备。
进一步地,所述点焊设备包括第三机箱,所述第三机箱的顶部为第三工作台,所述第三工作台上设有点焊治具上层流水线,所述点焊治具上层流水线与自动装镍片设备中的点焊治具流水线相对应设置,使装有电池包的点焊治具由点焊治具流水线向前输送至点焊治具上层流水线上,所述点焊治具上层流水线上自与自动装镍片设备相邻的一端起至另一端依次设有第一点焊工位、第二点焊工位、第三点焊工位、第四点焊工位和第五点焊工位,所述第一点焊工位的前侧设有第一点焊治具翻转机构,所述第三点焊工位的前侧设有第二点焊治具翻转机构,所述第四点焊工位的前侧设有第三点焊治具翻转机构,所述点焊治具上层流水线的后侧设有点焊模组和点焊下料机械手,所述点焊治具上层流水线的输出端设有治具回流升降机构,所述机箱内设有与点焊治具上层流水线相配合的点焊治具下层流水线。
所述点焊设备的工作过程和原理:
电池包由自动装镍片设备上的点焊治具流水线向前输送至点焊设备上的点焊治具上层流水线上的第一点焊工位处时,由位于第一点焊工位外侧的第一点焊治具翻转机构启动将治具进行逆时针90度翻转,治具在点焊治具上层流水线上继续向前移动至第二点焊工位处,此时,点焊模组启动,对电池包进行镍片点焊,该边镍片点焊完成后,治具带动电池包继续沿点焊治具上层流水线向前移动至第三点焊工位处,此时由位于第三点焊工位外侧的第二点焊治具翻转机构启动将治具和电池包顺时针180度翻转,此时,点焊模组再次启动,对电池包另一边进行镍片点焊,点焊完成后,电池包随治具沿点焊治具上层流水线继续向前移动至第四点焊工位处,此时由位于第四点焊工位外侧的第三点焊治具翻转机构把点焊治具进行逆时针90度翻转,并在此第四点焊工位处把点焊治具的合页打开,点焊治具带动电池包一起沿点焊治具上层流水线继续向前移动至第五点焊工位处,由点焊下料机械手进行下料后,再由治具回流升降机构把位于点焊治具上层流水线上的点焊治具转送点焊治具下层流水线进行回流。
本发明锂电池前段自动生产线与现有技术相比,具有如下有益效果:
第一、自动化程度高,本发明锂电池前段自动生产线整个生产线只需要一位作业人员负责整盒电芯的上料、青稞纸换料及上、下支架的上料即可完成电芯入支架、自动装镍片、点焊等,自动化程度高。
第二、占地面积少,本发明锂电池前段自动化生产线主要由多功能一体机、自动装镍片设备和点焊设备构成,由现有技术中的五台设备,在不减少功能的基础下,缩减到三台设备,其单机设备少,大大减少占地面积;
第三、单机功能多,本发明锂电池前段自动化生产线中的多功能一体机集上料、冲贴青稞纸、扫码、测试、上料、储料、入支架、镭雕和支架锁螺丝为一体,功能多,且仅需一位作业人员进行整盒电芯的上料即可完成,大大减少了人力成本;
第四、产品良率高,整个生产线仅需一位作业人员进行上料和设备操作即可完成,大大减少了人为操作不良发生,而且有效避免人手接触产品损伤元器件的情况出现,有效提升产品良率;
第五、产品兼容性和互换性高,本发明生产线可兼容18650和21700两种电芯,只需进行工件快换即可实现,产品兼容性和互换性高。
附图说明
附图1为本发明锂电池前段自动生产线的平面示意图;
附图2为本发明锂电池前段自动生产线中多功能一体机的结构示意图一;
附图3为本发明锂电池前段自动生产线中多功能一体机的结构示意图二;
附图4为本发明锂电池前段自动生产线中多功能一体机的平面示意图;
附图5为本发明锂电池前段自动生产线中多功能一体机的电芯上料机构与整盒电芯送料流水线和单颗电芯传输流水线的位置关系示意图;
附图6为本发明锂电池前段自动生产线中多功能一体机的电芯上料机构的结构示意图;
附图7为本发明锂电池前段自动生产线中多功能一体机的电芯取放料模组的结构示意图一;
附图8为本发明锂电池前段自动生产线中多功能一体机的电芯取放料模组的结构示意图二;
附图9为附图7中下料移动模组的结构示意图;
附图10为附图7中下料执行机构的结构示意图;
附图11为附图10中下料执行端的局部示意图;
附图12为附图8中取料执行机构的结构示意图;
附图13为附图12中取料变距执行端的结构示意图;
附图14为本发明锂电池前段自动生产线中多功能一体机的支架安装模组的结构示意图;
附图15为附图14中支架执行件的局部放大图;
附图16为本发明锂电池前段自动生产线中多功能一体机的治具回流流水线的结构示意图;
附图17为本发明锂电池前段自动生产线中多功能一体机的治具回流流水线与支架流水线的位置关系图;
附图18为本发明锂电池前段自动生产线中自动装镍片设备的结构示意图;
附图19为本发明锂电池前段自动生产线中自动装镍片设备的平面示意图;
附图20为本发明锂电池前段自动生产线中点焊设备的结构示意图;
附图21为本发明锂电池前段自动生产线中点焊设备的平面示意图。
具体实施方式
下面将结合具体实施例及附图对本发明锂电池前段自动生产线作进一步详细描述。
参照图1至图21,本发明一非限制实施例,一种锂电池前段自动生产线,包括从一侧至另一侧依次设置的多功能一体机1000、自动装镍片设备2000和点焊设备3000,所述多功能一体机1000用于对电芯进行传输、上料、冲切青稞纸、扫码、测试、分档,以及将分档后的电芯安装进支架;所述自动装镍片设备2000与多功能一体机1000相邻设置,用于将多功能一体机1000安装进支架的电芯移载至自动装镍片设备2000中进行装镍片;所述点焊设备3000与自动装镍片设备2000相邻设置,用于将经自动装镍片设备2000装好镍片的电芯进行镍片点焊,完成锂电池前段的生产。本发明锂电池前段自动化生产线主要由多功能一体机1000、自动装镍片设备2000和点焊设备3000构成,其单机设备少,占地面积少;整个生产线只需要一位作业人员上料即可完成电芯入支架、自动装镍片、点焊等,自动化程度高。
参照图2至图17,本发明一非限制实施例,所述多功能一体机1000包括第一机箱1100,所述第一机箱1100顶部为第一工作台1110,所述第一工作台1110上设有整盒电芯送料流水线1200,所述整盒电芯送料流水线1200位于第一工作台1110的前部,所述整盒电芯送料流水线1200的一端设有与整盒电芯送料流水线1200呈垂直分布的单颗电芯传输流水线1300,所述单颗电芯传输流水线1300上自位于整盒电芯送料流水线1200的一端起依次设有电芯上料机构1310、冲切青稞纸机构1320、电芯扫码机构1330和测试机构1340,所述整盒电芯送料流水线1200的后方依次设有支架安装模组1400和电芯储料通道1600,所述电芯储料通道1600的上方设有电芯取放料模组1500,所述电芯取放料模组1500和电芯储料通道1600之间设有电芯入支架机构1420,所述电芯入支架机构1420的前方设有支架安装模组1400,所述电芯入支架机构1420的下方设有治具回流流水线1900,所述电芯入支架机构1420的外侧设有对产品进行镭雕的镭雕机构1700和对支架进行锁螺丝的锁螺丝机构1800。所述多功能一体机1000集上料、冲贴青稞纸、扫码、测试、上料、储料、入支架、镭雕和支架锁螺丝为一体,大大减少锂电池前段自动生产线独立设备的数量,有效减少设备占地空间和面积,大大降低了设备购买成本,使生产线在上料、冲贴青稞纸、扫码、测试、上料、储料、入支架、镭雕和支架锁螺丝工序仅一位作业人员操作即可完成,大大减少了人力成本。所述多功能一体机1000位于前方的整盒电芯送料流水线1200及位于左侧与整盒电芯送料流水线1200呈垂直分布的单颗电芯传输流水线1300的分布设置,在整盒电芯送料流水线1200与单颗电芯传输流水线1300的相交端设置电芯上料机构1310,将整盒电芯送料流水线1200传输过来的电芯移载至单颗电芯传输流水线1300上,由单颗电芯传输流水线1300向前传输电芯,在单颗电芯传输流水线1300上依次设有冲切青稞纸机构1320、电芯扫码机构1330和测试机构1340,分别用于对到位的电芯进行冲切青稞纸、扫码和分档测试;在整盒电芯送料流水线1200后方设置支架安装模组1400和电芯储料通道1600,并在电芯储料通道1600的上方依次设置电芯入支架机构1420和电芯取放料模组1500,在电芯入支架机构1420的外侧设置镭雕机构1700和锁螺丝机构1800,在单颗电芯传输流水线1300上的电芯经冲切青稞纸、扫码和分档测试后,由电芯取放料模组1500将经电芯移载至下方的电芯储料通道1600内,待电芯储料通道1600内电芯储满后,再由电芯取放料模组1500将电芯移载至电芯入支架机构1420,在电芯入支架前,先由支架安装模组1400将下支架安装在治具回流流水线1900上,待电芯入支架后,再由支架安装模组1400将上支架盖在电芯上,最后电芯由治具回流流水线1900继续向前输送电芯至镭雕、锁螺丝工位,分别由镭雕机构1700对电芯进行镭雕作业,由锁螺丝机构1800对上支架和下支架进行锁螺丝,完成锁螺丝后的产品进入下台设备进行物料转移。所述多功能一体机1000结构紧凑、分布合理、占用空间少,大大提升了场地的利用率。
参照图1至图6,本发明一非限制实施例,所述电芯上料机构1310包括电芯上料机构架1311,所述电芯上料机构架1311上设有下层安装板1312和上层移动板1313,所述下层安装板1312位于整盒电芯送料流水线1200的上方,所述下层安装板1312上安装有单颗电芯传输流水线1300,位于下层安装板1312上的单颗电芯传输流水线1300外侧设有来料到位感应器13121,所述上层移动板1313通过滑座13131与位于顶部的两条导柱13132滑动连接,所述上层移动板1313与电芯横移气缸13133连接,所述上层移动板1313上安装有电芯取料上下气缸13134,所述电芯取料上下气缸13134的输出端与电芯取料执行端13135连接,驱动电芯取料执行端13135向下移动至电芯上方停留进行取料,取料完成后,电芯取料上下气缸13134缩回,电芯取料执行端13135带动吸在磁铁上的电芯上升至横移位置;电芯横移气缸13133缩回,带动电芯取料执行端13135上的电芯顺着电芯上料导向块314上料,经电芯脱磁挡板315对电芯进行脱磁,将电芯上料至单颗整盒电芯送料流水线1200上,由单颗整盒电芯送料流水线1200向前输送电芯。
参照图1至图6,本发明一非限制实施例,所述电芯取料执行端13135顶部设有用于调节相邻电芯取料执行端13135间距的上料变距气缸13136,上料变距气缸13136的设置,用于适应不同型号电芯,如常见的18650电芯和211700电芯。
参照图1至图6,本发明一非限制实施例,所述下层安装板1312上设有压料气缸13122,在来料到位感应器13121感应电芯到位后,压料气缸13122启动进行下压电芯,防止取料时把刀卡取起来。
参照图1至图4、图7和图8,本发明一非限制实施例,所述电芯取放料模组1500包括取放料模组架1510,所述取放料模组架1510的一侧设有用于将上工序传输的电芯储料通道1600机构上的下料机构,另一侧设有用于将电芯储料通道1600上存满一个电池包储料通道上的电芯移载至电芯入支架机构1420的取料机构,所述下料机构包括安装在取放料模组架1510上的下料移动模组1520和安装在下料移动模组1520上的下料执行机构1530,所述取料机构包括安装在取放料模组架1510上的取料移动模组1540和安装在取料移动模组1540上的取料执行机构1550,所述下料执行机构1530和取料执行机构1550交错分布在取放料模组架1510的两端,并分别沿下料移动模组1520和取料移动模组1540移动。所述电芯取放料模组1500分别将下料机构和取料机构设置在同一取放料模组架1510的两侧,且下料机构和取料机构上的下料执行机构1530和取料执行机构1550交错分布在取放料模组架1510的两端的设置,较好地将下料机构和取料机构集中设置在同一取放料模组架1510上,有效简化了整体结构,节省了成本,且缩小了电芯取放料模组1500的点用空间。下料机构用于将前工序经分档测试后的电芯抓取并移送至储料通道上相应的档位通道内,待同一档位通道内电芯装满后,由取料机构将装满电芯的档位通道内的电芯抓取并移送至入支架机构进行电芯入支架。
参照图1至图4、图7至图9,本发明一非限制实施例,所述下料移动模组1520和取料移动模组1540的结构构成相同,均包括驱动件1521和皮带式传输结构,所述驱动件1521驱动皮带式传输结构运动,所述皮带式传输结构包括传输皮带1522,所述传输皮带1522上设有执行端安装板1524。所述下料移动模组1520和取料移动模组1540均采用皮带式传输结构进行驱动执行端安装板1524,皮带式传输结构传输稳定。所述驱动件1521为电机,电机驱动精度高,使皮带传输稳定,进而使安装在皮带上的执行端安装板1524带动执行端随皮带一起移动。
参照图1至图4、图7至图9,本发明一非限制实施例,所述取放料模组架1510的两侧分别设有两条并行分布的导轨1523,同侧的两条导轨1523分别位于传输皮带1522的上方和下方,所述执行端安装板1524通过滑块与导轨1523滑动连接,传输和移动稳定。
参照图1至图4、图7、图10和图11,本发明一非限制实施例,所述下料执行机构1530包括下料安装架1531,所述下料安装架1531包括下料上安装板15312和下料下安装板15314,所述下料上安装板15312和下料下安装板15314通过下料立柱15315连接,所述下料上安装板15312和下料下安装板15314之间的下料立柱15315上套设有下料距离调节件15313,所述下料上安装板15312的一端与下料立板连接,所述下料立板安装在下料移动模组1520侧的执行端安装板1524上,下料距离调节件15313的设置,可用于调节下料下安装板15314与下料上安装板15312之间的距离,使下料执行机构1530的应用更为方便和灵活。
参照图1至图4、图7、图10和图11,本发明一非限制实施例,所述下料上安装板15312上安装有下料上下气缸1532,所述下料上下气缸1532的输出端与下料下安装板15314连接,所述下料下安装板15314下方设有下料执行端1533,所述下料下安装板15314上设有下料角度气缸1534,所述下料角度气缸1534的输出端与下料执行端1533连接。下料上下气缸1532的设置,用于调整下料执行端1533的上下高度至合适位置,下料角度气缸1534的设置,用于调整下料执行端1533的角度。工作时,下料上下气缸1532伸出,控制下料执行端1533下移到达上电芯上方,启动下料执行端1533,由下料执行端1533吸取电芯,然后下料上下气缸1532缩回,下料角度气缸1534伸出,调整下料执行端1533的角度,使下料执行端1533与储料通道呈平行,下料上下气缸1532伸出,下料执行端1533退磁,将吸取的电芯送达至储料通道上相应的档位通道内。
参照图1至图4、图7、图10和图11,本发明一非限制实施例,所述下料执行端1533包括下料执行架15331和下料限位件15332,所述下料执行架15331上部安装有下料气缸15333,所述下料执行架15331的底部为下料限位件15332,所述下料限位件15332底部设有V形限位槽153321,所述下料限位件15332上设有下料执行件15334,所述下料执行件15334与下料气缸15333连接,所述下料执行件15334为磁吸式执行件,工作时,下料气缸15333控制下料执行件15334下移至电芯的上方,下料执行件15334对电芯进行磁吸取料至下料限位件15332内的V形限位槽153321内。
参照图1至图4、图7、图10和图11,本发明一非限制实施例,所述下料执行件15334的前后两侧分别设有退磁挡板15335,退磁挡板15335的设置,在下料执行端1533将电芯移送至储料通道上方时,在退磁挡板15335阻挡的作用下,脱离磁铁一定的距离,当吸力不满足克服电芯自重时,下料执行端1533将电芯送达至储料通道相应的档位通道内,完成放料过程。
参照图1至图4、图8、图12和图13,本发明一非限制实施例,所述取料执行机构1550包括取料安装架1551,所述取料安装架1551包括取料上安装板15512和取料下安装板15514,所述取料上安装板15512和取料下安装板15514通过取料立柱15515连接,所述取料上安装板15512和取料下安装板15514之间的取料立柱15515上套设有取料距离调节件15513,所述取料上安装板15512的一端与取料立板15511连接,所述取料立板15511安装在下料移动模组1520侧的执行端安装板1524上,取料执行机构1550的整体结构和工作原理与下料执行机构1530的整体结构和工作原理雷同,在此不在赘述。
参照图1至图4、图8、图12和图13,本发明一非限制实施例,所述取料上安装板15512上安装有取料上下气缸1552,所述取料上下气缸1552的输出端与取料下安装板15514连接,所述取料下安装板15514下方设有取料执行端1553,所述取料下安装板15514上设有取料角度气缸1554,所述取料角度气缸1554的输出端与取料执行端1553连接。
参照图1至图4、图8、图12和图13,本发明一非限制实施例,所述取料执行端1553包括取料执行架15531和取料变距执行端15532,所述取料变距执行端15532包括变距架155321,所述变距架155321上部安装有取料变距气缸155322,所述变距架155321内设有变距滑动块155323,所述变距滑动块155323的下方设有抓料执行端155324。所述取料执行端1553中设有取料变距执行端15532,用于实现适应不同规格电芯的取料和移送。所述抓料执行端155324的结构和原理与下料执行端1533的磁吸吸料及放料结构和原理相同,在此不在赘述。
参照图1至图4、图14和图15,本发明一非限制实施例,所述支架安装模组1400包括固定架1430,所述固定架1430上设有X轴移动模组1440,所述X轴移动模组1440上设有沿X轴移动的Y轴移动模组1450,所述Y轴移动模组1450上设有沿Y轴移动的Z轴移动模组1460,所述Z轴移动模组1460上设有沿Z轴上下移动的上支架夹取件1461和下支架夹取件1462,所述上支架夹取件1461和下支架夹取件1462均为气缸驱动夹爪结构。
参照图1至图4、图16和图17,本发明一非限制实施例,所述第一工作台1110上还设有支架流水线1410,所述支架流水线1410位于支架安装模组1400的外侧,包括上支架流水线1411和下支架流水线1412,所述下支架流水线1412的端部设有支架翻转定位机构1413,所述支架翻转定位机构1413为带有夹爪的翻转气缸,用于对上支架流水线1411上传送的上支架进行翻转调向和定位,所述支架流水线1410和电芯入支架机构1420之间设有治具回流流水线1900。
参照图1至图4、图16和图17,本发明一非限制实施例,所述治具回流流水线1900包括用于输送治具至各加工工位的上层线体1910和用于治具回流的下层线体1920,所述上层线体1910的输出端底部设有用于将治具移动至下层线体1920的下降气缸1930,所述下层线体1920的回流末端底部设有用于将治具移动至上层线体1910的上升气缸1940,所述下层线体1920的回流末端外侧设有用于将治具推送至上层线体1910上的推送气缸1950,所述上层线体1910上设有下支架安装工位1960、上支架安装工位1970、镭雕工位1980和锁螺丝工位1990,治具回流流水线1900通过上层线体1910和下层线体1920用于传送和回流治具,在上层线体1910将治具传送至下支架安装工位1960时,由支架安装模组1400上的下支架夹取件1462启动,夹取下支架流水线1412上输送到位的下支架并移载至下支架安装工位1960处,然后电芯取料模组1500启动将装满储料通道内的相同档位电芯移载至电芯入支架机构1420上的电芯下料通道内,使电芯进入下支架,然后治具回流流水线1900继续向前传送安装有下支架和电芯的治具至上支架安装工位1970处,此时,支架安装模组1420中的上支架夹取件1461启动,夹取上支架流水线1411上输送到位的上支架并移载至上支架安装工位1970处,在电芯上盖上上支架,然后治具回流流水线1900继续向前输送入支架后的电芯至镭雕工位1980处,由位于镭雕工位1980外侧的镭雕机构1700对电芯进行镭雕动作,镭雕完成后,治具回流流水线1900继续向前输送至锁螺丝工位1990处,由位于锁螺丝工位1990外侧的锁螺丝机构1800进行上支架和下支架的锁螺丝动作,上支架和下支架锁螺丝后,由治具回流流水线1900继续向前传输至下一设备进行物料转移。
参照图1至图16,本发明一种多功能一体机的工作过程和原理:
首先,启动整盒电芯送料流水线1200,由人工将整盒电芯放至整盒电芯送料流水线1200上,整盒电芯送料流水线1200将电芯输送至下一工位电芯上料机构1310处;
电芯上料机构1310将整盒电芯送料流水线1200上的电芯成排吸取并移载至用于单颗电芯传输的单颗电芯传输流水线1300上,单颗电芯传输流水线1300将各单颗电芯向前依次传输至冲切青稞纸机构320、电芯扫码机构330和测试机构340;其中,冲切青稞纸机构320,对到位的电芯进行冲切青稞纸,冲切青稞纸后,单颗电芯传输流水线1300继续向前传输电芯至下一工位电芯扫码机构330处;电芯扫码机构330,对到位的多个电芯同时扫码,再由单颗电芯传输流水线1300继续向前传输电芯至下一工位测试机构340处;测试机构340,对到位的电芯进行分档测试,每组测试10个,测试够10个电芯后,由下一工位电芯取放料模组1500动作;
电芯取放料模组1500吸取经测试后的电芯,并对电芯进行档位分组,将电芯移送至电芯储料通道1600上相对应的通道内,待相应通道内电芯装满后,电芯取放料模组1500将装满电芯储料通道1600内的电芯吸取,并移送至电芯入支架机构1420;
在电芯入支架前,先由支架安装模组1400从下支架流水线1412上夹取下支架并安装在治具回流流水线1900上,待电芯入支架后,由治具回流流水线1900将入支架的电芯移动至上支架安装工位1970,此时,由支架安装模组1400再从上支架流水线1411上夹取上支架并将上支架盖在电芯上,再由治具回流流水线1900继续向前输送电芯至镭雕、锁螺丝工位1990,分别由镭雕机构1700对电芯进行镭雕作业,由锁螺丝机构1800对上支架和下支架进行锁螺丝,完成锁螺丝后的产品进入自动装镍片设备进行物料转移。
参照图1、图18和图19,本发明一非限制实施例,所述自动装镍片设备2000包括第二机箱2100,所述第二机箱2100的顶部为第二工作台2110,所述第二工作台2110上与多功能一体机1000相邻的一端从前至后依次设有装镍片下料机械手2200、点焊治具升降机构2300的物料转移机构手2400,所述第二工作台2110的远离多功能一体机1000的一端中部设有点焊治具流水线2700,所述点焊治具流水线2700的前后两侧分别设有第一装镍片机构2500和第二装镍片机构2600,所述相箱内设有与点焊治具流水线2700相对应的点焊治具下回流流水线2800。
参照图1、图18和图19,所述自动装镍片设备2000的工作过程和原理:
首先,自动装镍片设备2000中点焊治具升降机构2300将点焊治具下回流流水线2800上的回流治具传送到顶部等待,装镍片下料机械手2200启动,将多功能一体机1000输出端的电池包转移到点焊治具流水线2700上的点焊治具中,点焊治具流水线2700向上输送装有电池包的点焊治具,同时点焊治具流水线2700前后两侧的第一装镍片机构2500和第二装镍片机构2600启动进行点焊治具左右合页的镍片自动安装,然后由点焊治具流水线2700向前继续输送点焊治具至下一台设备——点焊设备3000。
参照图1、图20和图21,本发明一非限制实施例,所述点焊设备3000包括第三机箱3100,所述第三机箱3100的顶部为第三工作台3110,所述第三工作台3110上设有点焊治具上层流水线3200,所述点焊治具上层流水线3200与自动装镍片设备2000中的点焊治具流水线2700相对应设置,使装有电池包的点焊治具由点焊治具流水线2700向前输送至点焊治具上层流水线3200上,所述点焊治具上层流水线3200上自与自动装镍片设备2000相邻的一端起至另一端依次设有第一点焊工位3210、第二点焊工位3220、第三点焊工位3230、第四点焊工位3240和第五点焊工位3250,所述第一点焊工位3210的前侧设有第一点焊治具翻转机构3300,所述第三点焊工位3230的前侧设有第二点焊治具翻转机构3400,所述第四点焊工位3240的前侧设有第三点焊治具翻转机构3500,所述点焊治具上层流水线3200的后侧设有点焊模组3600和点焊下料机械手3700,所述点焊治具上层流水线3200的输出端设有治具回流升降机构3800,所述第三机箱3100内设有与点焊治具上层流水线3200相配合的点焊治具下层流水线3900。
参照图1、图20和图21,所述点焊设备3000的工作过程和原理:
电池包由自动装镍片设备2000上的点焊治具流水线2700向前输送至点焊设备3000上的点焊治具上层流水线3200上的第一点焊工位3210处时,由位于第一点焊工位3210外侧的第一点焊治具翻转机构3300启动将治具进行逆时针90度翻转,治具在点焊治具上层流水线3200上继续向前移动至第二点焊工位3220处,此时,点焊模组3600启动,对电池包进行镍片点焊,该边镍片点焊完成后,治具带动电池包继续沿点焊治具上层流水线3200向前移动至第三点焊工位3230处,此时由位于第三点焊工位3230外侧的第二点焊治具翻转机构3400启动将治具和电池包顺时针180度翻转,此时,点焊模组3600再次启动,对电池包另一边进行镍片点焊,点焊完成后,电池包随治具沿点焊治具上层流水线3200继续向前移动至第四点焊工位3240处,此时由位于第四点焊工位3240外侧的第三点焊治具翻转机构3500把点焊治具进行逆时针90度翻转,并在此第四点焊工位3240处把点焊治具的合页打开,点焊治具带动电池包一起沿点焊治具上层流水线3200继续向前移动至第五点焊工位3250处,由点焊下料机械手3700进行下料后,再由治具回流升降机构3800把位于点焊治具上层流水线3200上的点焊治具转送点焊治具下层流水线3900进行回流。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语诸如 “上”、“下”、“前”、“后”、 “左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
上述实施例仅为本发明的具体实施例,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些显而易见的替换形式均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种锂电池前段自动生产线,其特征在于:包括从一侧至另一侧依次设置的多功能一体机、自动装镍片设备和点焊设备,所述多功能一体机用于对电芯进行传输、上料、冲切青稞纸、扫码、测试、分档,以及将分档后的电芯安装进下支架;所述自动装镍片设备与多功能一体机相邻设置,用于将多功能一体机安装进支架的电芯移载至自动装镍片设备中进行装镍片;所述点焊设备与自动装镍片设备相邻设置,用于将经自动装镍片设备装好镍片的电芯进行镍片点焊,完成锂电池前段的生产。
2.根据权利要求1所述的锂电池前段自动生产线,其特征在于,所述多功能一体机包括第一机箱,所述第一机箱顶部为第一工作台,所述第一工作台上设有整盒电芯送料流水线,所述整盒电芯送料流水线位于第一工作台的前部,所述整盒电芯送料流水线的一端设有与整盒电芯送料流水线呈垂直分布的单颗电芯传输流水线,所述单颗电芯传输流水线上自位于整盒电芯送料流水线的一端起依次设有电芯上料机构、冲切青稞纸机构、电芯扫码机构和测试机构,所述整盒电芯送料流水线的后方依次设有支架安装模组和电芯储料通道,所述电芯储料通道的上方设有电芯取放料模组,所述电芯取放料模组和电芯储料通道之间设有电芯入支架机构,所述电芯入支架机构的前方设有支架安装模组,所述电芯入支架机构的下方设有治具回流流水线,所述电芯入支架机构的外侧设有对产品进行镭雕的镭雕机构和对支架进行锁螺丝的锁螺丝机构。
3.根据权利要求2所述的锂电池前段自动生产线,其特征在于,所述电芯上料机构包括电芯上料机构架,所述电芯上料机构架上设有下层安装板和上层移动板,所述下层安装板位于整盒电芯送料流水线的上方,所述下层安装板上安装有单颗电芯传输流水线,位于下层安装板上的单颗电芯传输流水线外侧设有来料到位感应器,所述上层移动板通过滑座与位于顶部的两条导柱滑动连接,所述上层移动板与电芯横移气缸连接,所述上层移动板上安装有电芯取料上下气缸,所述电芯取料上下气缸的输出端与电芯取料执行端连接;所述电芯取料执行端顶部设有用于调节相邻取料执行端间距的上料变距气缸,所述下层安装板上设有压料气缸。
4.根据权利要求3所述的锂电池前段自动生产线,其特征在于,所述电芯取放料模组包括取放料模组架,所述取放料模组架的一侧设有用于将上工序传输的电芯储料通道机构上的下料机构,另一侧设有用于将储料通道机构上存满一个电池包处储料通道上的电芯移载至入支架机构的取料机构,所述下料机构包括安装在取放料模组架上的下料移动模组和安装在下料移动模组上的下料执行机构,所述取料机构包括安装在取放料模组架上的取料移动模组和安装在取料移动模组上的取料执行机构,所述下料执行机构和取料执行机构交错分布在取放料模组架的两端,并分别沿下料移动模组和取料移动模组移动;所述取放料模组架的两侧分别设有两条并行分布的导轨,同侧的两条导轨分别位于传输皮带的上方和下方,所述执行端安装板通过滑块与导轨滑动连接。
5.根据权利要求4所述的锂电池前段自动生产线,其特征在于,所述下料执行机构包括下料安装架,所述下料安装架包括下料上安装板和下料下安装板,所述下料上安装板和下料下安装板通过下料立柱连接,所述下料上安装板和下料下安装板之间的下料立柱上套设有下料距离调节件,所述下料上安装板的一端与下料立板连接,所述下料立板安装在下料移动模组侧的执行端安装板上;所述下料上安装板上安装有下料上下气缸,所述下料上下气缸的输出端与下料下安装板连接,所述下料下安装板下方设有下料执行端,所述下料下安装板上设有下料角度气缸,所述下料角度气缸的输出端与下料执行端连接;所述取料执行机构包括取料安装架,所述取料安装架包括取料上安装板和取料下安装板,所述取料上安装板和取料下安装板通过取料立柱连接,所述取料上安装板和取料下安装板之间的取料立柱上套设有取料距离调节件,所述取料上安装板的一端与取料立板连接,所述取料立板安装在下料移动模组侧的执行端安装板上;所述取料上安装板上安装有取料上下气缸,所述取料上下气缸的输出端与取料下安装板连接,所述取料下安装板下方设有取料执行端,所述取料下安装板上设有取料角度气缸,所述取料角度气缸的输出端与取料执行端连接;所述取料执行端包括取料执行架和取料变距执行端,所述取料变距执行端包括变距架,所述变距架上部安装有取料变距气缸,所述变距架内设有变距滑动块,所述变距滑动块的下方设有抓料执行端。
6.根据权利要求5所述的锂电池前段自动生产线,其特征在于,所述支架安装模组包括固定架,所述固定架上设有X轴移动模组,所述X轴移动模组上设有沿X轴移动的Y轴移动模组,所述Y轴移动模组上设有沿Y轴移动的Z轴移动模组,所述Z轴移动模组上设有沿Z轴上下移动的上支架夹取件和下支架夹取件。
7.根据权利要求6所述的锂电池前段自动生产线,其特征在于,所述第一工作台上还设有支架流水线,所述支架流水线位于支架安装模组的外侧,包括上支架流水线和下支架流水线,所述下支架流水线的端部设有支架翻转定位机构,用于对上支架流水线上传送的上支架进行翻转调向和定位,所述支架流水线和电芯入支架机构之间设有治具回流流水线。
8.根据权利要求7所述的锂电池前段自动生产线,其特征在于,所述治具回流流水线包括用于输送治具至各加工工位的上层线体和用于治具回流的下层线体,所述上层线体的输出端底部设有用于将治具移动至下层线体的下降气缸,所述下层线体的回流末端底部设有用于将治具移动至上层线体的上升气缸,所述下层线体的回流末端外侧设有用于将治具推送至上层线体上的推送气缸,所述上层线体上设有下支架安装工位、上支架安装工位和镭雕、锁螺丝工位。
9.根据权利要求1至8任一项权利要求所述的锂电池前段自动生产线,其特征在于,所述自动装镍片设备包括第二机箱,所述第二机箱的顶部为第二工作台,所述第二工作台上与多功能一体机相邻的一端从前至后依次设有装镍片下料机械手、点焊治具升降机构的物料转移机构手,所述第二工作台的远离多功能一体机的一端中部设有点焊治具流水线,所述点焊治具流水线的前后两侧分别设有第一装镍片机构和第二装镍片机构,所述相箱内设有与点焊治具流水线相对应的点焊治具下回流流水线。
10.根据权利要求1至8任一项权利要求所述的锂电池前段自动生产线,其特征在于,所述点焊设备包括第三机箱,所述第三机箱的顶部为第三工作台,所述第三工作台上设有点焊治具上层流水线,所述点焊治具上层流水线上自与自动装镍片设备相邻的一端起至另一端依次设有第一点焊工位、第二点焊工位、第三点焊工位、第四点焊工位和第五点焊工位,所述第一点焊工位的前侧设有第一点焊治具翻转机构,所述第三点焊工位的前侧设有第二点焊治具翻转机构,所述第四点焊工位的前侧设有第三点焊治具翻转机构,所述点焊治具上层流水线的后侧设有点焊模组和点焊下料机械手,所述点焊治具上层流水线的输出端设有治具回流升降机构,所述机箱内设有与点焊治具上层流水线相配合的点焊治具下层流水线。
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