CN111628207A - 铝塑膜自动冲坑入壳封装生产线 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种铝塑膜自动冲坑入壳封装生产线，包括放料机构、冲壳机构、裁断机构、拉料机构、转移机构、切边机构、翻折机构、电芯上料机构、顶封机构、侧封机构、分切机构、测短路机构、下料机构及转盘机构；该切边机构、翻折机构、顶封机构、侧封机构、分切机构、测短路机构、下料机构均围绕转盘机构设置；该转移机构位于拉料机构、切边机构之间；该下料机构位于测短路机构的一侧；借此，其实现了铝塑膜自动冲坑入壳与电芯封装一体化设计，提高了自动化程度，节省了工作时间，提高了生产量，且实现了转盘式封装结构，整体结构布局巧妙合理，减少了空间的占用，降低了生产成本。

Description

铝塑膜自动冲坑入壳封装生产线

技术领域

本发明涉及铝塑膜冲压成型领域技术，尤其是指一种铝塑膜自动冲坑入壳封装生产线。

背景技术

锂电池是一种常见的用于提供电能的小型装置，被广泛应用于各类电子设备中，常见的锂电池需要采用带有凹坑的铝塑膜包装壳对锂电芯进行包裹密封，因此在锂电池的制造过程中需要将铝塑膜原料冲压制成带有凹坑的单片包装壳的冲壳工序，为此，用于铝塑膜冲壳的冲壳机相继而生。但是，现有技术中的铝塑膜冲壳机通常只具备冲壳的功能，无法进一步对铝塑膜进行裁断、切边等，需要另外的裁断设备、切边设备分别对铝塑膜进行裁断、切边，导致其无法实现一体化设计，以及，在铝塑膜成型后需要将其转移至电芯包装设备上与电芯进行包装加工成电池，这样需要另外的电芯包装设备，导致其需要辗转各个设备，增加工作人员的工作量，浪费了大量的生产时间，且，现有的电芯与铝塑膜的包装设备为直线式输送包装设备，各结构之间通过直线式输送带与机械手相衔接，由于其包装机构较多，导致其整体过长，占用空间较大，不利于工厂的安放，且设备成本较高。

因此，需要研究出一种新的技术以解决上述问题。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种铝塑膜自动冲坑入壳封装生产线，其实现了铝塑膜自动冲坑入壳与电芯封装一体化设计，提高了自动化程度，节省了工作时间，提高了生产量，且实现了转盘式封装结构，整体结构布局巧妙合理，减少了空间的占用，降低了生产成本。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种铝塑膜自动冲坑入壳封装生产线，包括放料机构、冲壳机构、裁断机构、拉料机构、转移机构、切边机构、翻折机构、电芯上料机构、顶封机构、侧封机构、分切机构、测短路机构、下料机构及转盘机构；

该切边机构、翻折机构、顶封机构、侧封机构、分切机构、测短路机构、下料机构均围绕转盘机构设置；该转移机构位于拉料机构、切边机构之间；该下料机构位于测短路机构的一侧；

该转移机构包括横向移动机构及连接于横向移动机构的转移机械手；

该切边机构包括切刀及驱动切刀的切边驱动单元；

该翻折机构包括翻折单元及驱动翻折单元的翻折驱动单元；

该电芯上料机构包括上料机械手及驱动上料机械手的上料驱动单元；

该顶封机构包括第一顶封单元、第二顶封单元及顶封驱动单元；该顶封驱动单元驱动第一顶封单元、第二顶封单元两者可选择性地相向位移靠近或背向位移远离，以形成对铝塑膜和电芯的压紧顶封或释放；

该侧封机构包括第一侧封单元、第二侧封单元及侧封驱动单元；该侧封驱动单元驱动第一侧封单元、第二侧封单元两者可选择性地相向位移靠近或背向位移远离，以形成对铝塑膜和电芯的压紧侧封或释放；

该转盘机构包括转盘及依次环形间距布置于转盘上的若干治具。

作为一种优选方案，所述横向移动机构包括横向移动导轨、移动块、驱动轴、横向驱动单元，所述横向驱动单元驱动驱动轴，所述移动块连接于驱动轴，所述移动块适配于横向移动导轨上，所述转移机械手竖向连接于移动块上。

作为一种优选方案，所述切刀包括上切刀、下切刀；所述切边驱动单元驱动上切刀、下切刀在上下方向上可选择性地相向位移靠近或背向位移远离，以形成对铝塑膜的切割或释放；所述切边驱动单元包括上切边驱动单元、下切边驱动单元，所述上切边驱动单元、下切边驱动单元分别驱动上切刀、下切刀。

作为一种优选方案，所述翻折单元包括翻折机械手，所述翻折驱动单元驱动翻折机械手对铝塑膜进行180°翻转。

作为一种优选方案，所述电芯上料机构还包括电芯移动机构及连接于电芯移动机构的电芯承载单元，所述电芯移动机构包括电芯移动导轨、电芯移动块、电芯移动驱动单元、电芯移动轴，所述电芯移动驱动单元连接于电芯移动轴，所述电芯移动块通过连接块连接于电芯移动轴，所述电芯移动块适配于电芯移动导轨上，所述电芯承载单元安装于电芯移动块上。

作为一种优选方案，所述第一顶封单元、第二顶封单元分别定义为上顶封单元、下顶封单元；所述顶封驱动单元驱动上顶封单元、下顶封单元两者在上下方向上可选择性地相向位移靠近或背向位移远离，以形成对铝塑膜和电芯的压紧顶封或释放。

作为一种优选方案，所述顶封驱动单元包括上顶封驱动单元、下顶封驱动单元，所述上顶封驱动单元驱动上顶封单元上下位移，所述下顶封驱动单元驱动下顶封单元上下位移。

作为一种优选方案，所述第一侧封单元、第二侧封单元分别定义为上侧封单元、下侧封单元；所述侧封驱动单元驱动上侧封单元、下侧封单元两者在上下方向上可选择性地相向位移靠近或背向位移远离，以形成对铝塑膜和电芯的压紧侧封或释放。

作为一种优选方案，所述侧封驱动单元包括上侧封驱动单元、下侧封驱动单元，所述上侧封驱动单元驱动上侧封单元上下位移，所述下侧封驱动单元驱动下侧封单元上下位移。

作为一种优选方案，所述分切机构包括上分刀、下分刀、上分切驱动单元、下分切驱动单元，所述上分切驱动单元、下分切驱动单元分别驱动上分刀、下分刀在上下方向上上下位移。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，其主要是通过放料机构、冲壳机构、裁断机构、拉料机构、转移机构、切边机构、翻折机构、电芯上料机构、顶封机构、侧封机构、分切机构、测短路机构、下料机构及转盘机构的结合设计，使其实现了铝塑膜自动冲坑入壳与电芯封装一体化设计，提高了自动化程度，节省了工作时间，提高了生产量；以及，通过将切边机构、翻折机构、顶封机构、侧封机构、分切机构、测短路机构、下料机构围绕转盘机构设置，使其实现了转盘式封装结构，整体结构布局巧妙合理，减少了空间的占用，降低了生产成本。

为更清楚地阐述本发明的结构特征、技术手段及其所达到的具体目的和功能，下面结合附图与具体实施例来对本发明作进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明之实施例的整体结构立体示意图；

图2是本发明之实施例的另一角度整体结构立体示意图；

图3是本发明之实施例去除防护罩后的结构示意图；

图4是图3所示结构的另一角度示意图；

图5是本发明之实施例的顶封机构的结构示意图；

图6是本发明之实施例的顶封机构的另一角度结构示意图；

图7是本发明之实施例的转盘机构的结构示意图；

图8是本发明之实施例的转盘机构的另一角度结构示意图；

图9是本发明之实施例的侧封机构的结构示意图；

图10是本发明之实施例的侧封机构的另一角度结构示意图；

图11是本发明之实施例的分切机构的结构示意图；

图12是本发明之实施例的电芯上料机构的结构示意图；

图13是本发明之实施例的冲壳机构的结构示意图；

图14是本发明之实施例的裁断机构与拉料机构的结构示意图。

附图标识说明：

1、放料机构 2、冲壳机构

21、上冲压板 22、下冲压板

23、上模板 24、下模板

25、第一上驱动单元 26、第一下驱动单元

3、裁断机构 31、上裁刀

32、下裁刀 33、上裁断驱动单元

34、下裁断驱动单元 4、拉料机构

41、上拉料夹 42、下拉料夹

43、第二驱动单元 5、转移机构

51、横向移动导轨 52、横向驱动单元

53、转移机械手 6、切边机构

61、切刀 62、切边驱动单元

7、翻折机构 8、电芯上料机构

81、上料机械手 82、上料驱动单元

83、电芯移动导轨 84、电芯移动块

85、电芯移动驱动单元 86、电芯移动轴

87、电芯承载单元 9、顶封机构

91、上顶封单元 92、下顶封单元

93、上顶封驱动单元 94、下顶封驱动单元

10、侧封机构 101、上侧封单元

102、下侧封单元 103、上侧封驱动单元

104、下侧封驱动单元 11、分切机构

111、上分刀 112、下分刀

113、上分切驱动单元 114、下分切驱动单元

12、测短路机构 13、下料机构

131、下料机械手 132、传送带

133、下料驱动单元 14、转盘机构

141、转盘 142、治具

15、机台 16、防护罩。

具体实施方式

请参照图1至图14所示，其显示出了本发明之实施例的具体结构。

一种铝塑膜自动冲坑入壳封装生产线，包括机台15及设置于机台15上的防护罩16，所述防护罩16内设置有放料机构1、冲壳机构2、裁断机构3、拉料机构4、转移机构5、切边机构6、翻折机构7、电芯上料机构8、顶封机构9、侧封机构10、分切机构11、测短路机构12、下料机构13及转盘机构14；其中该切边机构6、翻折机构7、顶封机构9、侧封机构10、分切机构11、测短路机构12、下料机构13依次围绕转盘机构14环形间距设置；该转移机构5位于拉料机构4、切边机构6之间；该下料机构13位于测短路机构12的一侧；还包括控制装置，所述控制装置分别电性连接于放料机构1、冲壳机构2、裁断机构3、拉料机构4、转移机构5、切边机构6、翻折机构7、电芯上料机构8、顶封机构9、侧封机构10、分切机构11、测短路机构12、下料机构13及转盘机构14。

具体而言，该转移机构5包括横向移动机构及连接于横向移动机构的转移机械手53；所述横向移动机构包括横向移动导轨51、移动块、驱动轴、横向驱动单元52，所述横向驱动单元52驱动驱动轴，所述移动块连接于驱动轴，所述移动块适配于横向移动导轨51上，所述转移机械手53竖向连接于移动块上。

该切边机构6包括切刀61及驱动切刀61的切边驱动单元62；所述切刀61包括上切刀61、下切刀61；所述切边驱动单元62驱动上切刀61、下切刀61在上下方向上可选择性地相向位移靠近或背向位移远离，以形成对铝塑膜的切割或释放；所述切边驱动单元62包括上切边驱动单元62、下切边驱动单元62，所述上切边驱动单元62、下切边驱动单元62分别驱动上切刀61、下切刀61。

该翻折机构7包括翻折单元及驱动翻折单元的翻折驱动单元；所述翻折单元包括翻折机械手，所述翻折驱动单元驱动翻折机械手对铝塑膜进行180°翻转。

该电芯上料机构8包括上料机械手81及驱动上料机械手81的上料驱动单元82；所述电芯上料机构8还包括电芯移动机构及连接于电芯移动机构的电芯承载单元87，所述电芯移动机构包括电芯移动导轨83、电芯移动块84、电芯移动驱动单元85、电芯移动轴86，所述电芯移动驱动单元85连接于电芯移动轴86，所述电芯移动块84通过连接块连接于电芯移动轴86，所述电芯移动块84适配于电芯移动导轨83上，所述电芯承载单元87安装于电芯移动块84上。

该顶封机构9包括第一顶封单元、第二顶封单元及顶封驱动单元；该顶封驱动单元驱动第一顶封单元、第二顶封单元两者可选择性地相向位移靠近或背向位移远离，以形成对铝塑膜和电芯的压紧顶封或释放；优选地，所述第一顶封单元、第二顶封单元分别定义为上顶封单元91、下顶封单元92；所述顶封驱动单元驱动上顶封单元91、下顶封单元92两者在上下方向上可选择性地相向位移靠近或背向位移远离，以形成对铝塑膜和电芯的压紧顶封或释放。优选地，于本实施例中，所述顶封驱动单元包括上顶封驱动单元93、下顶封驱动单元94，所述上顶封驱动单元93驱动上顶封单元91上下位移，所述下顶封驱动单元94驱动下顶封单元92上下位移。另外，于本实施例中，所述上顶封驱动单元93、上顶封单元91设置有两组，相应的地，所述下顶封驱动单元94、下顶封单元92设置有两组。

该侧封机构10包括第一侧封单元、第二侧封单元及侧封驱动单元；该侧封驱动单元驱动第一侧封单元、第二侧封单元两者可选择性地相向位移靠近或背向位移远离，以形成对铝塑膜和电芯的压紧侧封或释放；优选地，所述第一侧封单元、第二侧封单元分别定义为上侧封单元101、下侧封单元102；所述侧封驱动单元驱动上侧封单元101、下侧封单元102两者在上下方向上可选择性地相向位移靠近或背向位移远离，以形成对铝塑膜和电芯的压紧侧封或释放。优选地，于本实施例中，所述侧封驱动单元包括上侧封驱动单元103、下侧封驱动单元104，所述上侧封驱动单元103驱动上侧封单元101上下位移，所述下侧封驱动单元104驱动下侧封单元102上下位移。另外，于本实施例中，所述上侧封驱动单元103、上侧封单元101设置有两组，相应的地，所述下侧封驱动单元104、下侧封单元102设置有两组。

所述分切机构11包括上分刀111、下分刀112、上分切驱动单元113、下分切驱动单元114，所述上分切驱动单元113、下分切驱动单元114分别驱动上分刀111、下分刀112在上下方向上上下位移。另外，于本实施例中，所述上分刀111、下分刀112均设置有两组，相应地，所述上分切驱动单元113、下分切驱动单元114均设置有两组。

该转盘机构14包括转盘141及依次环形间距布置于转盘141上的若干治具142。所述转盘机构14还包括转盘141驱动机构，所述转盘141驱动机构包括转轴及驱动于转轴的转盘141驱动单元，所述转盘141连接于转轴的上端；所述治具142包括底板及可翻转式连接于底板上方的压板，所述底板与压板之间围构形成容置腔。

所述放料机构1包括放料气胀轴；所述冲壳机构2包括上冲压板21、下冲压板22及第一驱动单元；该第一驱动单元驱动上冲压板21、下冲压板22在上下方向上可选择性地相向位移靠近或背向位移远离，以形成对铝塑膜的夹持冲壳或释放；所述冲壳机构2还包括有上模板23、下模板24，所述上模板23、下模板24分别安装于上冲压板21的下方、下冲压板22的上方；所述第一驱动单元包括第一上驱动单元25、第一下驱动单元26；所述第一上驱动单元25驱动上冲压板21上下位移，上冲压板21联动上模板23上下位移；所述第一下驱动单元26驱动下冲压板22上下位移，下冲压板22联动下模板24上下位移。

所述拉料机构4包括横向移动单元及安装于横向移动单元上的拉料单元，该拉料单元包括上拉料夹41、下拉料夹42及第二驱动单元43，该第二驱动单元43驱动上拉料夹41、下拉料夹42在上下方向上可选择性地相向位移靠近或背向位移远离，以形成对铝塑膜的夹持或释放。

所述裁断机构3包括上裁刀31、下裁刀32及上裁断驱动单元33、下裁断驱动单元34，所述上裁断驱动单元33、下裁断驱动单元34分别驱动上裁刀31、下裁刀32在上下方向上可选择性地上下位移。

所述测短路机构12可直接采用现有技术中的电池测短路装置，只需直购电池测短路机构12并将其安装于转盘141外侧的相应位置上即可。

所述下料机构13包括下料机械手131、传送带132及驱动下料机械手131的下料驱动单元133；所述电芯上料机构8的一侧设置有人工上料工位，所述下料机构13位于测短路机构12的一侧，所述传送带132的输入端衔接于下料机构13，所述传送带132穿过转盘141的底部并延伸至电芯上料机构8的一侧，所述传送带132的输出侧衔接于人工上料工位。

以及，以上所述驱动单元均优选为气缸驱动，当然，也可视实际情况将上述驱动单元设定为电机驱动或气缸驱动。

其大致工作过程如下：

人工将铝塑膜卷放置在机器放料气胀轴上并调校好；启动操作按钮，机器自动操作，将铝塑膜依次经冲壳机构2、裁断机构3、拉料机构4完成自动冲坑成型(单体成型）；然后，由转移机构5的转移机械手53把成型单体输送入翻折机构7进行翻转180°，然后再移动至切边机构6进行切边处理；同时电芯上料机构8将电芯上料至转盘141的其一治具142上，然后转盘141转动，将治具142与电芯一起旋转至顶封机构9，再由另外的机械手（图中未示出）直线移动把铝塑膜取放到顶封机构9工位与电芯进行顶封；顶封完成后转盘141转动将电芯与铝塑膜一起转移至侧封机构10进行侧封；侧封完成后转盘141将电池转移至分切机构11将电池分切（一分为二），分切完成后转盘141将分切后的电池转移至测短路机构12进行测短路检测，测短路检测完成后由下料机构13取出电池，并经输送带输送至人工上料工位进行下料，如此，完成整个过程。

综上所述，本发明的设计重点在于，其主要是通过放料机构、冲壳机构、裁断机构、拉料机构、转移机构、切边机构、翻折机构、电芯上料机构、顶封机构、侧封机构、分切机构、测短路机构、下料机构及转盘机构的结合设计，使其实现了铝塑膜自动冲坑入壳与电芯封装一体化设计，提高了自动化程度，节省了工作时间，提高了生产量；以及，通过将切边机构、翻折机构、顶封机构、侧封机构、分切机构、测短路机构、下料机构围绕转盘机构设置，使其实现了转盘式封装结构，整体结构布局巧妙合理，减少了空间的占用，降低了生产成本。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种铝塑膜自动冲坑入壳封装生产线，其特征在于：包括放料机构、冲壳机构、裁断机构、拉料机构、转移机构、切边机构、翻折机构、电芯上料机构、顶封机构、侧封机构、分切机构、测短路机构、下料机构及转盘机构；

该切边机构、翻折机构、顶封机构、侧封机构、分切机构、测短路机构、下料机构均围绕转盘机构设置；该转移机构位于拉料机构、切边机构之间；该下料机构位于测短路机构的一侧；

该转移机构包括横向移动机构及连接于横向移动机构的转移机械手；

该切边机构包括切刀及驱动切刀的切边驱动单元；

该翻折机构包括翻折单元及驱动翻折单元的翻折驱动单元；

该电芯上料机构包括上料机械手及驱动上料机械手的上料驱动单元；

该顶封机构包括第一顶封单元、第二顶封单元及顶封驱动单元；该顶封驱动单元驱动第一顶封单元、第二顶封单元两者可选择性地相向位移靠近或背向位移远离，以形成对铝塑膜和电芯的压紧顶封或释放；

该侧封机构包括第一侧封单元、第二侧封单元及侧封驱动单元；该侧封驱动单元驱动第一侧封单元、第二侧封单元两者可选择性地相向位移靠近或背向位移远离，以形成对铝塑膜和电芯的压紧侧封或释放；

该转盘机构包括转盘及依次环形间距布置于转盘上的若干治具。

2.根据权利要求1所述的铝塑膜自动冲坑入壳封装生产线，其特征在于：所述横向移动机构包括横向移动导轨、移动块、驱动轴、横向驱动单元，所述横向驱动单元驱动驱动轴，所述移动块连接于驱动轴，所述移动块适配于横向移动导轨上，所述转移机械手竖向连接于移动块上。

3.根据权利要求1所述的铝塑膜自动冲坑入壳封装生产线，其特征在于：所述切刀包括上切刀、下切刀；所述切边驱动单元驱动上切刀、下切刀在上下方向上可选择性地相向位移靠近或背向位移远离，以形成对铝塑膜的切割或释放；所述切边驱动单元包括上切边驱动单元、下切边驱动单元，所述上切边驱动单元、下切边驱动单元分别驱动上切刀、下切刀。

4.根据权利要求1所述的铝塑膜自动冲坑入壳封装生产线，其特征在于：所述翻折单元包括翻折机械手，所述翻折驱动单元驱动翻折机械手对铝塑膜进行180°翻转。

5.根据权利要求1所述的铝塑膜自动冲坑入壳封装生产线，其特征在于：所述电芯上料机构还包括电芯移动机构及连接于电芯移动机构的电芯承载单元，所述电芯移动机构包括电芯移动导轨、电芯移动块、电芯移动驱动单元、电芯移动轴，所述电芯移动驱动单元连接于电芯移动轴，所述电芯移动块通过连接块连接于电芯移动轴，所述电芯移动块适配于电芯移动导轨上，所述电芯承载单元安装于电芯移动块上。

6.根据权利要求1所述的铝塑膜自动冲坑入壳封装生产线，其特征在于：所述第一顶封单元、第二顶封单元分别定义为上顶封单元、下顶封单元；所述顶封驱动单元驱动上顶封单元、下顶封单元两者在上下方向上可选择性地相向位移靠近或背向位移远离，以形成对铝塑膜和电芯的压紧顶封或释放。

7.根据权利要求6所述的铝塑膜自动冲坑入壳封装生产线，其特征在于：所述顶封驱动单元包括上顶封驱动单元、下顶封驱动单元，所述上顶封驱动单元驱动上顶封单元上下位移，所述下顶封驱动单元驱动下顶封单元上下位移。

8.根据权利要求1所述的铝塑膜自动冲坑入壳封装生产线，其特征在于：所述第一侧封单元、第二侧封单元分别定义为上侧封单元、下侧封单元；所述侧封驱动单元驱动上侧封单元、下侧封单元两者在上下方向上可选择性地相向位移靠近或背向位移远离，以形成对铝塑膜和电芯的压紧侧封或释放。

9.根据权利要求8所述的铝塑膜自动冲坑入壳封装生产线，其特征在于：所述侧封驱动单元包括上侧封驱动单元、下侧封驱动单元，所述上侧封驱动单元驱动上侧封单元上下位移，所述下侧封驱动单元驱动下侧封单元上下位移。

10.根据权利要求1所述的铝塑膜自动冲坑入壳封装生产线，其特征在于：所述分切机构包括上分刀、下分刀、上分切驱动单元、下分切驱动单元，所述上分切驱动单元、下分切驱动单元分别驱动上分刀、下分刀在上下方向上上下位移。

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