CN112331871A - 一种软包电池整线 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种软包电池整线，包括沿加工方向依次安装的电芯上料系统、电芯处理系统、模块装配系统和模组装配系统；电芯处理系统包括：沿加工方向依次安装的电芯包胶系统、极耳裁切组件和极耳冲孔组件；模块装配系统包括涂胶组件、散热片折弯组件。本发明提供的软包电池整线，通过沿加工方向安装电芯上料系统、电芯处理系统、模块装配系统和模组装配系统，从上料开始对电芯进行贴胶、裁切、冲孔、涂胶、散热片折弯、堆叠、极耳折弯及绝缘测试等工序，并在折弯的过程中利用第一滑台机构、第二滑台机构和第三滑台机构分别在X轴、Y轴和Z轴调节折弯机构的位置，有效实现了多工位协同工作，具有较高的加工精度，降低了操作人员的工作强度。

Description

一种软包电池整线

技术领域

本发明涉及软包电池加工领域，尤其涉及一种软包电池整线。

背景技术

电池模组由几颗到数百颗电芯经串并联方式所组成的电芯组，电池模组的结构能够对电芯起到支撑、固定和保护的作用，除了机构设计部分的结构以外，再加上电池管理系统和热管理系统就可组成一个较完整的电池包。在加工电芯模组的过程中，需要对电芯进行多道加工，现有的加工过程中，经常采用人工或者半自动化的生产线路对电芯进行处理，而这种加工方式不仅难以难以保证加工的精度，而且加工的效率较低。

发明内容

本发明提供一种软包电池整线，用以实现电芯的自动化生产，保证电芯加工的精度和效率。

本发明提供一种软包电池整线，包括：沿加工方向依次安装的电芯上料系统、电芯处理系统、模块装配系统和模组装配系统；其中，所述电芯处理系统包括：沿加工方向依次安装的电芯包胶系统、极耳裁切组件和极耳冲孔组件；所述模块装配系统包括：涂胶组件、散热片折弯组件；所述模组装配系统包括：电芯装配组件、极耳折弯组件和绝缘测试系统；其中，所述极耳折弯组件包括：第一滑台机构、第二滑台机构、第三滑台机构和折弯机构；所述折弯机构沿Z轴方向可活动地安装在所述第三滑台机构上，所述第三滑台机构沿Y轴方向可活动地安装在所述第二滑台机构上，所述第二滑台机构沿X轴方向可活动地安装在所述第一滑台机构上。

本发明提供的软包电池整线，通过沿加工方向依次安装电芯上料系统、电芯处理系统、模块装配系统和模组装配系统，从上料开始依次对电芯进行贴胶、裁切、冲孔、涂胶、散热片折弯、堆叠、极耳折弯及绝缘测试等工序，并在折弯的过程中利用第一滑台机构、第二滑台机构和第三滑台机构分别在X轴、Y轴和Z轴调节折弯机构的位置，有效实现了多工位协同工作，具有较高的加工精度，降低了操作人员的工作强度。

附图说明

图1极耳折弯组件的结构示意图；图2折弯机构的结构示意图；图3极耳裁切组件的结构示意图；图4极耳裁切机构的结构示意图；图5裁切支撑机构的结构示意图；图6极耳冲孔组件的结构示意图；图7极耳冲孔机构的结构示意图；图8机器人夹爪的立体结构示意图；图9组合真空吸盘的立体结构示意图；图10上下料机器人的立体结构示意图；图11电芯包胶系统的结构示意图；图12头部包胶机构的结构示意图；图13是本发明实施例提供的头部卷胶机构的结构示意图；图14是本发明实施例提供的头部压装装置的结构示意图；图15头部备胶装置的结构示意图；图16侧面包胶机构的结构示意图；图17侧面滚胶机构的结构示意图；图18尾部包胶机构的结构示意图；图19尾部滚胶机构的结构示意图；图20散热片折弯组件的立体结构示意图；图21散热片折弯组件的爆炸结构示意图；图22电芯装配组件的结构示意图；图23运动压紧装置的结构示意图；图24固定压紧装置的结构示意图；图25机柜的结构示意图；图26绝缘测试组件的结构示意图；图27顶部测试机构的结构示意图；图28侧面测试机构的结构示意图；图29软包电池整线的示意图。

具体实施方式

下面结合图1和图29描述本发明提供的软包电池整线，该软包电池整线包括：沿加工方向依次安装的电芯上料系统、电芯处理系统、模块装配系统和模组装配系统。

其中，电芯上料系统用于电芯的上料。电芯处理系统用于电芯组成模块前的加工，主要包括：沿加工方向依次安装的电芯包胶系统、极耳裁切组件11和极耳冲孔组件12。模块装配系统主要包括：涂胶组件和散热片折弯组件等结构。模组装配系统用于将电芯装配成组，主要包括电芯装配组件、极耳折弯组件和绝缘测试系统等结构。

极耳折弯组件13包括：第一滑台机构131、第二滑台机构132、第三滑台机构133和折弯机构134。折弯机构134沿Z轴方向可活动地安装在第三滑台机构133上，第三滑台机构133沿Y轴方向可活动地安装在第二滑台机构132上，第二滑台机构132沿X轴方向可活动地安装在第一滑台机构131上。

在一个具体的实施例中，电芯通过电芯上料系统上料后，先进入电芯处理系统。在电芯处理系统中，先通过OCV检测和冲坑位置检测，将合格的电芯进行铝塑膜折边并通过电芯包胶系统进行贴胶，贴胶后先将电芯对应的极耳整平，依次通过极耳裁切组件11和极耳冲孔组件12进行裁切和冲孔，并再次对极耳进行整平。检测合格后将电芯翻转，将电芯送入模块装配系统，通过涂胶组件对电芯进行涂胶，此时还可通过散热片折弯组件将电芯散热片折弯。涂胶完毕且检测合格后的电芯在电芯装配组件中堆叠并进行配件焊接装配。堆叠装配后的电芯成组后，经过焊接检测和极耳位置检测后进行极耳整形，然后在电芯模组上安装正负汇流排，利用极耳折弯组件13对电芯模组的极耳进行折弯，之后再次进行焊接检测并测试电芯模组的性能，在合格的电芯模组上焊接汇流排盖板和端盖，最后对整个电芯模组进行EOL检测。

其中，电芯极耳折弯前，可先通过第一滑台机构131沿X轴调整折弯机构134的X坐标，通过第二滑台机构132沿Y轴调整折弯机构134的Y坐标，通过第三滑台机构133沿Z轴调整折弯机构134的Z坐标。电芯极耳折弯时，折弯机构134对准电芯的极耳，通过第一滑台机构131、第二滑台机构132或第三滑台机构133控制折弯机构134沿需要弯折的方向运行。

如图2所示，折弯机构134包括：刮板装置135、弹性装置136和轴承座137。刮板装置135通过弹性装置136与轴承座137连接。其中，刮板装置135包括：推板1351、连接板1352和多个刮板安装块1353。推板1351的顶面与弹性装置136连接，推板1351的底面与连接板1352连接，连接板1352上安装有多个刮板安装块1353，刮板安装块1353的底部呈圆弧状。电芯极耳折弯时，推板1351可通过连接板1352带动刮板安装块1353沿需要弯折的方向运动，刮板安装块1353的底部贴着极耳碾过去，由于刮板安装块1353的底部呈圆弧状，因此可实现极耳的圆弧折弯，防止极耳在折弯过程中破损。

其中，弹性装置136作为浮动接头，用于防止电芯承受过大压力，主要包括：直线轴承(图未示)、弹簧1361和挡块(图未示)。直线轴承的第一端与刮板装置135连接，直线轴承的第二端穿过轴承座137，直线轴承通过挡块与轴承座137可活动地连接。弹簧1361套在直线轴承上，且弹簧1361预压在刮板装置135和轴承座137之间。

如图3和图4所示，极耳裁切组件11包括：极耳裁切机构111和裁切废料回收机构112。极耳裁切机构111包括：从上至下依次对应设置的裁切下压装置1111、预压裁切装置1112和裁切底座1113。裁切下压装置1111的活动端与预压裁切装置1112连接，裁切底座1113上设有与裁切废料回收机构112连通的废料口，以在裁切下压装置1111的活动端往复运动过程中，通过按压预压裁切装置1112在裁切底座1113上对电芯极耳进行裁切。

电芯到位进入裁切底座1113后，裁切下压装置1111的活动端向下运动，当裁切下压装置1111的活动端接触到预压裁切装置1112后，预压裁切装置1112下压，配合裁切底座1113逐渐将电芯固定。当预压裁切装置1112下压到一定位置后，预压裁切装置1112配合裁切底座1113对电芯极耳进行裁切。裁切中产生的碎屑通过废料口进入到裁切废料回收机构112。裁切完毕后，裁切下压装置1111的活动端开始向上运动，此时预压裁切装置1112复位，待松开整电芯后，即可将电芯送入下一工位。

如图3和图4所示，预压裁切装置1112包括：第一顶块11121、第一导向轴11122、第一弹性件11123和第一压块11124。裁切下压装置1111的活动端与第一顶块11121连接，第一顶块11121可活动地套在第一导向轴11122上，第一压块11124连接在第一导向轴11122的底端，第一弹性件11123预压在第一顶块11121和第一压块11124之间。

其中，预压裁切装置1112还包括：裁刀11125。裁刀11125安装在第一顶块11121上，位于裁切底座1113的废料口的上方。裁刀11125的长度需小于第一导向轴11122的长度，在裁切下压装置1111运动的过程中，裁刀11125的刀刃端能够慢慢下压，从而可保证在固定电芯后，该预压裁切装置1112才对电芯进行裁切。

当裁切下压装置1111的活动端向下运动时，驱动预压裁切装置1112整体向下运动，当第一压块11124接触到裁切底座1113或电芯后，第一顶块11121沿开始沿第一导向轴11122向下运动，第一弹性件11123受压，配合第一压块11124和裁切底座1113将电芯夹紧。裁切下压装置1111继续下压到一定位置后，裁刀11125对电芯极耳进行裁切。

为便于预压裁切装置1112的裁切，极耳裁切机构111还包括：沿裁切下压装置1111的运动方向设置的裁切下压导轨1114。裁切下压导轨1114的延伸方向可根据需要进行设置。预压裁切装置1112上安装有与裁切下压导轨1114相适配的裁切滑槽，预压裁切装置1112通过裁切滑槽可活动地安装在裁切下压导轨1114上。裁切下压装置1111的活动端往复运动过程中，能够驱动预压裁切装置1112在裁切下压导轨1114上运动。

此外，还可在裁切底座1113上安装与裁切下压导轨1114相适配的裁切底座滑槽，将裁切底座1113通过裁切底座滑槽可活动地安装在裁切下压导轨1114上。为便于微调裁切底座1113的位置，裁切底座1113的底部连接有用于支撑并调整位置的调节装置。

其中，裁切废料回收机构112包括：废料导管1121和废料车1122。废料导管1121的入口与废料口连通，废料导管1121的出口与废料车1122连通。

如图3所示，裁切下压装置1111包括：下压气缸11111和下压支架11112。下压支架11112安装在支架1132上部，下压气缸11111安装在下压支架11112上。下压气缸11111的活动端朝下，下压气缸11111的活动端与预压裁切装置1112连接。

如图3、图4和图5所示，极耳裁切组件11还包括：用于调整极耳裁切机构111整体方位的裁切支撑机构113。裁切下压装置1111、预压裁切装置1112和裁切底座1113从上至下依次安装在裁切支撑机构113上。其中，裁切支撑机构113包括：底板1131、支架1132、支架气缸1133和支架导轨1134。裁切下压装置1111、预压裁切装置1112和裁切底座1113从上至下依次安装在支架1132上，支架导轨1134安装在底板1131上，支架1132通过支架导轨1134可活动的安装在支架1132上。支架气缸1133的活动端与支架1132连接，用于改变支架1132相对于底板1131的位置。

本实施例提供的极耳裁切组件在裁切前，可先利用支架气缸1133调整极耳裁切机构111的前后位置。然后确定电芯是否到位，在明确电芯到位后，开启下压气缸11111，下压气缸11111中的活塞杆带动预压裁切装置1112向下运动，配合裁切底座1113逐渐将电芯固定。当预压裁切装置1112下压到一定位置后，预压裁切装置1112配合裁切底座1113对电芯极耳进行裁切。裁切中产生的碎屑通过废料导管1121进入到废料车1122。裁切完毕后，裁切下压装置1111的活动端开始向上运动，此时预压裁切装置1112复位，待松开整电芯后，即可将电芯送入下一工位。

如图6和图7所示，极耳冲孔组件12包括：极耳冲孔机构121和冲孔废料回收机构122。极耳冲孔机构121包括：从上至下依次对应设置的冲孔下压装置1211、预压冲孔装置1212和冲孔底座1213；冲孔下压装置1211的活动端与预压冲孔装置1212连接，冲孔底座1213上设有与冲孔废料回收机构122连通的废料口，以在冲孔下压装置1211的活动端往复运动过程中，通过按压预压冲孔装置1212在冲孔底座1213上对电芯极耳进行冲孔。

电芯到位进入冲孔底座1213后，冲孔下压装置1211的活动端向下运动，当冲孔下压装置1211的活动端接触到预压冲孔装置1212后，预压冲孔装置1212下压，配合冲孔底座1213逐渐将电芯固定。当预压冲孔装置1212下压到一定位置后，预压冲孔装置1212配合冲孔底座1213对电芯极耳进行冲孔。冲孔中产生的碎屑通过废料口进入到冲孔废料回收机构122。冲孔完毕后，冲孔下压装置1211的活动端开始向上运动，此时预压冲孔装置1212复位，待松开整电芯后，即可将电芯送入下一工位。

预压冲孔装置1212包括：第二顶块12121、第二导向轴12122、第二弹性件12123和第二压块12124。冲孔下压装置1211的活动端与第二顶块12121连接，第二顶块12121可活动地套在第二导向轴12122上，第二压块12124连接在第二导向轴12122的底端，第二弹性件12123预压在第二顶块12121和第二压块12124之间。

其中，预压冲孔装置1212还包括：冲针12125。冲针12125安装在第二顶块12121上，位于冲孔底座1213的废料口的上方。冲针12125的长度需小于第二导向轴12122的长度，在冲孔下压装置1211运动的过程中，冲针12125能够慢慢下压，从而可保证在固定电芯后，该预压冲孔装置1212才对电芯进行冲孔。

本发明提供的极耳冲孔组件，通过设置极耳冲孔机构和冲孔废料回收机构，在冲孔下压装置的活动端与预压冲孔装置连接，并在冲孔底座上设置与冲孔废料回收机构连通的废料口，使得在冲孔下压装置的活动端往复运动过程中，预压冲孔装置能够在冲孔底座上对电芯极耳进行冲孔，不仅有效实现电池模组的极耳冲孔，而且有效实现了对废料的回收，具有较高的加工精度，大幅降低了操作人员的工作强度。

本发明提供一种上下料机器人，如图8至图10所示，该上下料机器人包括：机械手臂210和与机械手臂210连接的机器人夹爪21。

机械手臂210安装在底座211上，通过机械手臂210的运动，可调整机器人夹爪21的位置，从而实现电芯的上下料。

其中，如图1所示，该机器人夹爪21包括：支架22和安装在支架22上的视觉组件23与多个依次排布的真空吸附组件。视觉组件23用于根据获取到的特定图像，对电芯和托盘进行精准定位。真空吸附组件利用真空负压吸附工件。各真空吸附组件均包括：真空吸附机构25和气缸24。本实施例中，气缸24为导向轴承气缸，气缸24的固定端连接在支架22上，气缸24的活动端与真空吸附机构25连接，以通过气缸24调整不同真空吸附组件中各真空吸附机构25间的距离。

采用该机器人夹爪21在上料前，可根据加工原料的尺寸和加工要求的不同，利用气缸24调整不同真空吸附组件中各真空吸附机构25间的距离，以使得该机器人夹爪21能够适应电芯和托盘的尺寸，从而可提升机器人夹爪21的适用范围。上下料过程中，视觉组件23实时获取图像，通过对获取的图像进行判断，控制真空吸附组件移动的位置，即可实现电芯的上下料操作。

需要说明的是，为提升该机器人夹爪21的加工效率，也可在真空吸附组件吸附电芯的同时，通过气缸24实时对真空吸附机构25的间距进行调整。

真空吸附机构25包括：吸盘固定座26和若干组合真空吸盘27。组合真空吸盘27的数量根据需要可进行增加或减少。吸盘固定座26与气缸24的活动端连接，组合真空吸盘27的一端可拆卸地安装在吸盘固定座26中。

本实施例中，真空吸附机构25还包括：连接板28和固定板29。吸盘固定座26通过连接板28与气缸24的活动端连接，气缸24通过固定板29与支架22连接。吸盘固定座26上设有若干用于调节组合真空吸盘27位置的安装位，组合真空吸盘27通过安装位可活动安装在吸盘固定座26上。

其中，组合真空吸盘27包括：连杆271、吸盘272、第一锁紧螺母273和第二锁紧螺母274。连杆271的第一端与吸盘272固定座连接，连杆271的第二端与吸盘272连接。第一锁紧螺母273和第二锁紧螺母274均可活动地套在连杆271上，吸盘固定座26位于第一锁紧螺母273和第二锁紧螺母274之间，用于固定吸盘固定座26。

其中，视觉组件23包括：视觉相机和图像处理系统。视觉相机安装在支架22上，图像处理系统与视觉相机电性连接。视觉相机用于获取图像，图像处理系统用于根据图像进行精确定位。

其中，真空吸附组件的数量可根据需要进行调整，本实施例中，真空吸附组件的数量为两个，分别为第一真空吸附组件和第二真空吸附组件，两个真空吸附组件中的气缸24同轴设置，从而在气缸24驱动移动的过程中，真空吸附组件能够保持在同一水平面。

为便于控制该上下料机器人，还包括：机器人控制柜。机器人控制柜同时与机械手臂210和机器人夹爪21电性连接，以通过继电器、PLC等方式对机械手臂210和机器人夹爪21进行操控。机械手臂210为六轴机械臂，各轴臂均通过电机驱动联动控制，包括：第一轴臂、第二轴臂、第三轴臂、第四轴臂、第五轴臂和第六轴臂。第二轴臂、第三轴臂和第五轴臂作俯仰运动，第一轴臂、第四轴臂和第六轴臂作回转运动。第六轴臂预留适配机器人夹爪21的接口，第一轴臂依次通过第二轴臂、第三轴臂、第四轴臂、第五轴臂和第六轴臂与机器人夹爪21连接。

本发明提供的上下料机器人，通过设置视觉组件，并通过气缸调整不同真空吸附组件中各真空吸附机构间的距离，使得在软包电池加工过程中该机器人夹爪不仅能够有效实现了对电芯和托盘的精准定位，而且能够自由调整真空吸附机构之间的间距，大幅提高了机器人夹爪和上下料机器人的适用范围，保证了电芯模组的加工效率。

如图11所示，电芯包胶系统包括：沿加工方向依次设置的头部包胶组件31、侧面包胶组件32和尾部包胶组件33。

其中，头部包胶组件31包括：头部电芯移取机构311、头部包胶机构312、头部卷胶机构313和转序机构314。转序机构314设有多个工位，头部电芯移取机构311、头部包胶机构312、头部卷胶机构313和侧面包胶组件32依次与转序机构上的一工位对应。

本实施例中，转序机构314采用转盘结构，通过底部设置的转盘电机驱动，对应设有四个工位，各工位分别与头部电芯移取机构311、头部包胶机构312、头部卷胶机构313和侧面包胶组件32一一对应。

基于上述实施例，如图12所示，头部包胶机构312：头部吸胶装置3121、头部压胶装置3122和头部备胶装置3123。头部吸胶装置3121包括：头部吸盘31211、头部吸盘气缸31212、头部连接板31213和头部过渡块31214。头部吸盘气缸31212的输出端依次通过头部连接板31213、头部过渡块31214与头部吸盘31211连接。头部备胶装置3123通过胶带依次与头部吸盘31211和头部压胶装置3122连接。

本实施例中，头部包胶机构312的数量为两个，分别为第一头部包胶机构和第二头部包胶机构。第一头部包胶机构用于电芯头部上侧包胶，第二头部包胶机构用于电芯头部下侧包胶。第一头部包胶机构与第二头部包胶机构对称安装在转序机构314对应工位的上下两侧。

头部备胶装置3123用于输送并切断头部包胶的胶带，如图13所示，包括：备胶板31231、备胶电机31232、备胶滑轨31233、头部备胶气缸31234和头部备胶切刀。备胶电机31232用于驱动备胶板31231在备胶滑轨31233上移动。头部备胶切刀位于备胶板31231的一侧，头部备胶气缸31234的轴承杆与头部备胶切刀连接，用于将备胶板31231上的胶带切断。

头部压胶装置3122用于切断头部包胶的胶带，包括：头部压胶气缸31221和头部切刀31222。头部切刀31222位于头部吸盘31211的一侧，头部压胶气缸31221的输出端与头部切刀31222连接。

该头部包胶机构312在工作过程中，头部备胶装置3123将胶带输送至头部吸胶装置3121和头部压胶装置3122中。当胶带完全到位后，头部压胶气缸31221通过头部切刀31222将胶带一端切断，头部备胶气缸31234通过头部备胶切刀将胶带的另一端切断。切断后的胶带吸附在头部吸盘31211上，此时头部吸盘气缸31212通过头部连接板31213和头部过渡块31214驱动头部吸盘31211向电芯按压，即可将胶带包覆在电芯的头部。

如图13和图14所示，头部卷胶机构313包括：卷胶底板3131、至少一个底板气缸3132和至少一个头部压装装置3133。卷胶底板3131上设有导轨，头部压装装置3133通过导轨可活动地安装在卷胶底板3131上。每个头部压装装置3133均设有一个与其对应的底板气缸3132，底板气缸3132安装在卷胶底板3131上，底板气缸3132的输出端与头部压装装置3133连接。

其中，头部压装装置3133包括：头部压装支架3134和安装在头部压装支架3134上的头部压装气缸3135、上滚轮结构3136、下滚轮结构3137和弹性支撑结构3138。上滚轮结构3136与下滚轮结构3137相互间隔安装，头部压装气缸3135的输出端通过弹性支撑结构3138与下滚轮结构3137连接。上滚轮结构3136与下滚轮结构3137的结构类似，均是由滚轮和带肩铰链销组成，使用时直接将滚轮与电芯上的胶带接触，以对胶带进行滚动按压。弹性支撑结构3138则包括连接板、轴承和弹簧。轴承将连接板与下滚轮结构3137连接，弹簧预压在连接板与下滚轮结构3137之间。

头部压装装置3133在工作过程中，上滚轮结构3136将电芯压住，头部压装气缸3135通过驱动下滚轮结构3137将电芯头部上下的胶带滚动按压在一起。滚动按压的过程中，弹性支撑结构3138给予头部压装气缸3135与下滚轮结构3137一定压力，用以消除上滚轮结构3136和下滚轮结构3137间的误差，同时防止电芯受到较大外力。

如图11所示，若电芯的两侧均需要包胶，则侧面包胶组件32包括：侧面电芯移取机构321和沿加工方向两侧依次设置的侧面包胶机构322和侧面滚胶机构323。侧面电芯移取机构321安装在侧面包胶机构322和侧面滚胶机构323的顶部。

如图16所示，侧面包胶机构322包括：侧面吸胶装置3221、侧面压胶装置3222和侧面备胶装置3223。侧面备胶装置3223通过胶带依次与侧面吸胶装置3221和侧面压胶装置3222。

侧面吸胶装置3221包括：侧面吸盘32211、侧面吸盘气缸32212、侧面连接板32213和侧面过渡块32214。侧面吸盘气缸32212的输出端依次通过侧面连接板32213、侧面过渡块32214与侧面吸盘32211连接。侧面备胶装置3223通过胶带依次与侧面吸盘32211和侧面压胶装置3222连接。

侧面压胶装置3222用于切断侧面包胶的胶带，侧面压胶装置3222包括：侧面压胶气缸32221和侧面切刀32222；侧面切刀32222位于侧面吸盘32211的一侧，侧面压胶气缸32221的输出端与侧面切刀32222连接。侧面备胶装置3223用于输送并切断侧面包胶的胶带，结构与头部备胶装置3123相同。

该侧面包胶机构322在工作过程中，侧面备胶装置3223将胶带输送至侧面吸胶装置3221和侧面压胶装置3222中。当胶带完全到位后，侧面压胶气缸32221通过侧面切刀32222将胶带一端切断，侧面备胶装置中的气缸通过切刀将胶带的另一端切断。切断后的胶带吸附在侧面吸盘32211上，此时侧面吸盘气缸32212通过侧面连接板32213和侧面过渡块32214驱动侧面吸盘32211向电芯按压，即可将胶带包覆在电芯的侧面。

侧面滚胶机构323用于将电芯侧面包胶滚平，如图17所示，侧面滚胶机构323包括：侧面滚胶气缸3231、侧面滚胶连接板3232、第一侧面滚轮3233和第二侧面滚轮3234。第一侧面滚轮3233和第二侧面滚轮3234相互间隔安装，侧面滚胶气缸3231的输出端通过侧面滚胶连接板3232与第一侧面滚轮3233和第二侧面滚轮3234连接。电芯侧面包胶送入下一工位后，侧面滚胶气缸3231通过侧面滚胶连接板3232控制第一侧面滚轮3233和第二侧面滚轮3234的位置，利用第一侧面滚轮3233和第二侧面滚轮3234将电芯夹住，从而将电芯侧面的包胶按压在电芯表面。

如图11所示，尾部包胶组件33包括：尾部电芯移取机构331和沿加工方向依次设置的尾部包胶机构332和尾部滚胶机构333。尾部电芯移取机构331安装在尾部包胶机构332和尾部滚胶机构333的顶部。

如图18所示，尾部包胶机构332包括：尾部吸胶装置3321、尾部压胶装置3322和尾部备胶装置3323。尾部备胶装置3323通过胶带依次与尾部吸胶装置3321和尾部压胶装置3322连接。

尾部吸胶装置3321包括：尾部吸盘33211、尾部吸盘气缸33212、尾部连接板33213和尾部过渡块33214。尾部吸盘气缸33212的输出端依次通过尾部连接板33213、尾部过渡块33214与尾部吸盘33211连接。尾部备胶装置3323通过胶带依次与尾部吸盘33211和尾部压胶装置3322连接。

尾部压胶装置3322用于切断尾部包胶的胶带，尾部压胶装置3322包括：尾部压胶气缸33221和尾部切刀33222；尾部切刀33222位于尾部吸盘33211的一侧，尾部压胶气缸33221的输出端与尾部切刀33222连接。尾部备胶装置3323用于输送并切断尾部包胶的胶带，结构与头部备胶装置3123相同。

该尾部包胶机构332在工作过程中，尾部备胶装置3323将胶带输送至尾部吸胶装置3321和尾部压胶装置3322中。当胶带完全到位后，尾部压胶气缸33221通过尾部切刀33222将胶带一端切断，尾部备胶装置3323中的气缸通过切刀将胶带的另一端切断。切断后的胶带吸附在尾部吸盘33211上，此时尾部吸盘气缸33212通过尾部连接板33213和尾部过渡块33214驱动尾部吸盘33211向电芯按压，即可将胶带包覆在电芯的尾部。

尾部滚胶机构333用于将电芯尾部包胶滚平，如图19所示，尾部滚胶机构333包括：尾部滚胶气缸3331、尾部滚胶连接板3332、第一尾部滚轮3333和第二尾部滚轮3334。第一尾部滚轮3333和第二尾部滚轮3334相互间隔安装，尾部滚胶气缸3331的输出端通过尾部滚胶连接板3332与第一尾部滚轮3333和第二尾部滚轮3334连接。电芯尾部包胶送入下一工位后，尾部滚胶气缸3331通过尾部滚胶连接板3332控制第一尾部滚轮3333和第二尾部滚轮3334的位置，利用第一尾部滚轮3333和第二尾部滚轮3334将电芯夹住，从而将电芯尾部的包胶按压在电芯表面。

整个电芯包胶系统在工作过程中，电芯通过头部电芯移取机构311上料，进入到转序机构314的第一工位，转盘电机驱动转序机构314逆时针转动，将电芯送至第二工位，头部包胶机构312对电芯头部进行包胶，头部备胶装置3123将胶带输送至头部吸胶装置3121和头部压胶装置3122中。当胶带完全到位后，头部压胶气缸31221通过头部切刀31222将胶带一端切断，头部备胶气缸31234通过头部备胶切刀将胶带的另一端切断。切断后的胶带吸附在头部吸盘31211上，此时头部吸盘气缸31212通过头部连接板31213和头部过渡块31214驱动头部吸盘31211向电芯按压，即可将胶带包覆在电芯的头部。头部包胶完毕后，转序机构314将电芯送至第三工位，头部卷胶机构313中的滚轮将电芯头部包胶进行按压，即完成电芯的头部包胶，转序机构314将电芯送至第四工位。侧面电芯移取机构321将电芯从第四工位移送至侧面包胶机构322。侧面备胶装置3223将胶带输送至侧面吸胶装置3221和侧面压胶装置3222中。当胶带完全到位后，侧面压胶气缸32221通过侧面切刀32222将胶带一端切断，侧面备胶装置中的气缸通过切刀将胶带的另一端切断。切断后的胶带吸附在侧面吸盘32211上，此时侧面吸盘气缸32212通过侧面连接板32213和侧面过渡块32214驱动侧面吸盘32211向电芯按压，即可将胶带包覆在电芯的侧面。然后侧面电芯移取机构321再将电芯从侧面包胶机构322移送至侧面滚胶机构323，侧面滚胶气缸3231通过侧面滚胶连接板3232控制第一侧面滚轮3233和第二侧面滚轮3234的位置，利用第一侧面滚轮3233和第二侧面滚轮3234将电芯夹住，从而将电芯侧面的包胶按压在电芯表面。尾部电芯移取机构331将电芯移送至尾部包胶机构332，尾部备胶装置3323将胶带输送至尾部吸胶装置3321和尾部压胶装置3322中。当胶带完全到位后，尾部压胶气缸33221通过尾部切刀33222将胶带一端切断，尾部备胶装置3323中的气缸通过切刀将胶带的另一端切断。切断后的胶带吸附在尾部吸盘33211上，此时尾部吸盘气缸33212通过尾部连接板33213和尾部过渡块33214驱动尾部吸盘33211向电芯按压，即可将胶带包覆在电芯的尾部。尾部电芯移取机构331再将电芯移送至尾部滚胶机构333，尾部滚胶气缸3331通过尾部滚胶连接板3332控制第一尾部滚轮3333和第二尾部滚轮3334的位置，利用第一尾部滚轮3333和第二尾部滚轮3334将电芯夹住，从而将电芯尾部的包胶按压在电芯表面。至此，即完成了电芯的整个包胶过程。

本发明提供的软包电池整线，沿加工方向依次设置头部包胶组件、侧面包胶组件和尾部包胶组件，依次对电芯的头部、侧面和尾部进行包胶，实现了电芯包胶的自动化生产，满足了电芯的多种包胶需求，而且该电芯包胶系统在头部包胶组件中设置头部电芯移取机构、头部包胶机构、头部卷胶机构和转序机构，利用转序机构的多个工位实现对电芯的头部包胶以及上下料等操作，实现了多组件多工位的协同加工，保证了电芯的加工效率。

如图20和图21所示，散热片折弯组件包括：驱动件43、弹性机构44和相对安装的上压板41与下压板42。驱动件43为气缸，气缸上设有调速阀。上压板41作为承压板，用于承载驱动件43的推力。下压板42直接与电芯接触，设有用于定位电芯的进给销。驱动件43的输出端与上压板41的顶面连接，上压板41的底面通过弹性机构44与下压板42连接，上压板41设有与下压板42错开的压块机构45，压块机构45的高度大于下压板42的高度，以在弹性机构44压缩至预设压缩状态时，压块机构45超出下压板42的底面。下压板上设有用于定位电芯的进给销。

当需要折弯电芯散热片时，驱动件43的输出端向下运动，推动上压板41向下，上压板41通过弹性机构44驱使下压板42首先接触到电芯表面，下压板42将电芯进行定位。定位后，驱动件43继续向下运动，弹性机构44受压压缩，下压板42位置不变，压块机构45继续向下运动，弹性机构44压缩至预设压缩状态时，压块机构45超出下压板42的底面对电芯散热片进行折弯，折弯后驱动件43的输出端向上运动，上压板41与下压板42复位，即可将电芯送入下一工位。

其中，弹性机构44的数量可根据实际需求增加或减少，同时压块机构45的数量也可根据实际需求增加或减少。

如图20和图21所示，上压板41包括：相对设置的顶板411和框板412。顶板411作为承压板，用于承载驱动件43的推力。顶板411的顶面与驱动件43的输出端连接。框板412位于顶板411和下压板42之间，压块机构45则安装在框板412上。弹性机构44穿过框板412，两端分别与顶板411和下压板42连接。

本实施例中，顶板411和框板412并未连接，驱动件43的输出端向下运动，仅推动顶板411向下，顶板411通过弹性机构44驱使下压板42首先接触到电芯表面，下压板42将电芯进行定位。定位后，驱动件43继续向下运动，弹性机构44受压压缩，下压板42位置不变，当顶板411接触到框板412后，压块机构45开始向下运动，直至弹性机构44压缩至预设压缩状态，压块机构45即可将超出下压板42的底面对电芯散热片进行折弯。

为避免框板412的晃动影响折弯效果，框板412可通过插销与顶板411的底面连接。其中，框板412包括：多个安装板。各安装板依次首尾连接构成两端设有敞口的中空结构。

为保证设备的平稳运行，压块机构45包括：挡板451、压块452和若干导向轴单元。导向轴单元沿水平方向可活动地安装在框板412中，各导向轴单元的第一端同时与压块452连接，各导向轴单元的第二端同时与挡板451连接。其中，导向轴单元包括：导向轴453、第一轴承454和第一弹性件455。导向轴453通过第一轴承454沿水平方向可活动地安装在框板412中，导向轴453的第一端通过第一轴承454与压块452连接，导向轴453的第二端与挡板451连接，第一弹性件455套设在导向轴453外，且第一弹性件预压在框板412和挡板451之间。

在压块机构45对电芯散热片进行折弯的过程中，导向轴453向外偏移，第一弹性件455受压压缩，此时导向轴453和第一弹性件455等结构可作为压块452与框板412间的浮动接头，不仅可以消除误差，保护相关部件及使设备运行平稳，而且可避免电芯散热片承载过大压力，破坏电芯结构。

其中，弹性机构44包括：支撑轴441、第二弹性件442和第二轴承443。支撑轴441沿竖直方向安装在上压板41和下压板42之间，支撑轴441的第一端通过第二轴承443与上压板41可活动地连接，支撑轴441的第二端与下压板42连接，第二弹性件442套设在支撑轴441外，且第二弹性件442预压在上压板41和所述下压板42之间。驱动件43的输出端向下运动时，驱动件43推动顶板411沿支撑轴441向下运动，第二弹性件442受压压缩，从而第二弹性件442可带动下压板42向下运动。

本发明提供的散热片折弯组件，通过弹性机构将上压板和下压板连接，并在上压板上安装与下压板错开的压块机构，使得在驱动件按压上压板的过程中，下压板能够首先接触到电芯表面，并在弹性机构压缩至预设压缩状态的过程中，利用超出下压板的底面的压块机构实现对电芯散热片的折弯，从而在加工电芯的过程中即可完成对电芯散热片的折弯，实现了电芯散热片自动化处理。

如图22至图24所示，电芯装配组件包括：压紧运动机构51。压紧运动机构51包括：滑台装置511和相对安装的两个压紧装置512。压紧装置512包括：基座513和伸缩部514。滑台装置511用于驱动基座513移动。至少一压紧装置512的基座513受滑台装置511驱动，可活动地安装在滑台装置511上。伸缩部514安装在基座513上，伸缩部514可沿垂直基座513的运动方向伸缩。

本实施例中，两个压紧装置512分为相对安装的运动压紧装置和固定压紧装置。运动压紧装置的基座513可活动地安装在滑台装置511上。固定压紧装置的基座513则采用底座的形式，固定安装在滑台装置511的边沿。

其中，电芯装配组件还包括：工装板53。工装板53上设有用于装配锁紧的工位，工位上设有至少一个限位块。

如图22至图24所示，压紧装置512还包括：推板515。两个压紧装置512的推板515相对设置，推板515安装在与其对应的伸缩部514的一侧。当需要将电芯模组压紧时，两个压紧装置512的推板515对准电芯模组，通过控制压紧装置512的移动配合推板515将电芯模组压紧。

为便于调整伸缩部514的长度，运动压紧装置和固定压紧装置的伸缩部514均包括：气缸5141、导轨5142、浮动接头5143和顶紧杆5144。顶紧杆5144安装在浮动接头5143上，导轨5142安装在基座513上，顶紧杆5144和浮动接头5143通过导轨5142可活动地安装在基座513上，推板515安装在顶紧杆5144的一侧。当需要调整伸缩部514的长度时，气缸5141的活动端推动浮动接头5143在导轨5142上运动，浮动接头5143带动顶紧杆5144一起运动，从而可调整推板515对应的位置。

其中一压紧装置512，即运动压紧装置或固定压紧装置还包括：用于测量推板515压力的测力传感器516。测力传感器516可直接安装在对应的推板515中。安装测力传感器516的推板515包括：第一推板5151、第二推板5152和可调节第一推板5151和第二推板5152间距的连接件5153。第一推板5151通过连接件5153与第二推板5152连接，测力传感器516安装在第一推板5151和第二推板5152之间。当两个压紧装置512中推板515压紧电芯模组时，测力传感器516可实时测量压力。

滑台装置511为伺服滑台，主要包括：丝杠、滑块和电机。基座513安装在滑块上，电机的输出端与丝杠轴连接，滑块可活动地安装在丝杠上，滑块随丝杠的转动沿丝杠的轴向运动。滑台装置511工作时，电机可带动丝杠转动，滑块在电机的驱动下沿丝杠的轴向运动，从而可带动压紧装置512移动。

压紧运动机构51还包括：用于安装滑台装置511对应线缆的拖链517。拖链517安装在滑台装置511的一侧，以此保护往复运动中各机构中的线缆。

此外，如图25所示，电芯装配组件还包括：用于承载压紧运动机构51的机柜52。压紧运动机构51及配套的其它机构均安装在机柜52上。本实施例中，机柜52为下机柜总成，机柜52侧面设有多个可开闭的侧门，机柜52内设有与各机构电性连接且用于控制各机构的电控板。为便于整个电芯装配组件的移动，机柜52的底部可增设脚轮。同时，为减少震动，机柜52的底部还可增设用于防震的垫脚521和地脚522。

本发明提供的电芯装配组件，通过安装两个相对设置的压紧装置，将至少一压紧装置的基座受滑台装置驱动可活动地安装在滑台装置上，并在基座上安装垂直基座运动方向可伸缩的伸缩部，使得该电芯装配组件能够把堆叠后的电芯模组压紧，一定程度上解决了目前电芯模组装配组通用性差的问题。

如图26至图28所示，绝缘测试组件包括：两个测试机构61和绝缘测试仪(图未示)。两个测试机构61均包括：测试头611、驱动结构612和固定支架613。测试头611的输出端与绝缘测试仪电性连接，两个测试机构61中的测试头611均通过与其对应的驱动结构612沿不同方向可活动地安装在对应的固定支架613上。

本实施例中，测试机构分别为顶部测试机构和侧面测试机构。如图26和图27所示，顶部测试机构中的测试头611通过对应的驱动结构612沿竖直方向可活动地安装在对应的固定支架613上。从而在驱动结构612的带动下，顶部测试机构中的测试头611可在竖直方向运动。

如图26和图28所示，侧面测试机构的测试头611通过对应的驱动结构612沿水平方向可活动地安装在对应的固定支架613上。从而在驱动结构612的带动下，侧面测试机构中的测试头611可在水平方向运动。

该绝缘测试组件在工作过程中，顶部测试机构的驱动结构612控制对应测试头611下压，将顶部测试机构的测试头611与电芯模组电性连接。于此同时，侧面测试机构的驱动结构612控制对应测试头611向外压，将侧面测试机构的测试头611与电芯模组的外壳电性连接。然后通过绝缘测试仪测量二者之间的电阻，判断电池模组的极耳与外壳之间是否短路。测试过程中，若测量值大于预设值，则电芯模组的外壳和极耳之间未构成回路，可判断该电芯模组绝缘测试正常。若测量值小于等于预设值，则电芯模组的外壳和极耳构成回路，该电芯模组存在漏电的风险。

如图27和图28所示，测试头611包括：探针连接板6111、探针压板6112和若干探针结构6113。探针连接板6111上设有通孔。探针压板6112安装在通孔的边沿，用于固定探针结构6113。探针结构6113的一端套接在探针压板6112中，探针结构6113的另一端朝向探针连接板6111并穿过通孔。

为满足不同需求，探针结构6113的数量可根据电芯模组的规格进行适应性调整。其中，探针结构6113包括：探针和套筒。探针有多种不同的头型,可以用来应对不同的测试点,比如尖头型、锯齿型、平头型等。套筒用于固定探针，套接在探针压板6112中，探针则可拆卸地安装在套筒中。

本实施例中，如图27所示，顶部测试机构中的驱动结构612包括：第一气缸6121和浮动接头6122。第一气缸6121安装在顶部测试机构对应的固定支架613上。第一气缸6121的活动端通过浮动接头6122与对应的测试头611连接。防止电芯模组受到过大压力。工作时，第一气缸6121配合浮动接头6122可带动测试头611沿竖直方向下运动，从而可将测试头611对准电芯模组的极耳。

为使顶部测试机构能够在预设竖直方向运动，顶部测试机构还可增设若干导向轴614。导向轴614沿竖直方向与固定支架613可活动地连接，导向轴614的底端与测试头611连接。从而在第一气缸6121运行过程中，测试头611沿着导向轴614的延伸方向运动。

如图28所示，侧面测试机构中的驱动结构612包括：第二气缸6123和滑轨6124。第二气缸6123安装在侧面测试机构对应的固定支架613上，第二气缸6123的活动端与对应的测试头611连接，测试头611可活动地安装在滑轨6124上。工作时，第二气缸6123可带动测试头611沿滑轨6124(水平方向)运动，从而可将测试头611对准电芯模组的外壳。

绝缘测试组件还包括：用于承载测试机构61和绝缘测试仪的机柜62。绝缘测试仪和两个测试机构61均安装在机柜62上。本实施例中，机柜62为下机柜总成，机柜62侧面设有多个可开闭的侧门，机柜62内设有与各机构电性连接且用于控制各机构的电控板。为便于整个绝缘测试组件的移动，机柜62的底部可增设脚轮621。同时，为减少震动，机柜62的底部还可增设用于防震的垫脚622。

本发明提供的绝缘测试组件，通过设置两个与绝缘测试仪连通且可活动调节的测试机构，将其中一测试机构的测试头与电芯模组的外壳电性连接，将另一测试机构的测试头直接与电芯模组电性连接，使得该绝缘测试组件能够测试不同规格的电芯模组，具有较高的测试精度，提高了测试效率、降低了测试成本。综上所述，本发明提供的软包电池整线，通过沿加工方向依次安装电芯上料系统、电芯处理系统、模块装配系统和模组装配系统，从上料开始依次对电芯进行贴胶、裁切、冲孔、涂胶、散热片折弯、堆叠、极耳折弯及绝缘测试等工序，并在折弯的过程中利用第一滑台机构、第二滑台机构和第三滑台机构分别在X轴、Y轴和Z轴调节折弯机构的位置，有效实现了多工位协同工作，具有较高的加工精度，降低了操作人员的工作强度。

Claims (10)

1.一种软包电池整线，其特征在于，包括：

沿加工方向依次安装的电芯上料系统、电芯处理系统、模块装配系统和模组装配系统；

其中，所述电芯处理系统包括：沿加工方向依次安装的电芯包胶系统、极耳裁切组件和极耳冲孔组件；所述模块装配系统包括：涂胶组件、散热片折弯组件；所述模组装配系统包括：电芯装配组件、极耳折弯组件和绝缘测试系统；

其中，所述极耳折弯组件包括：第一滑台机构、第二滑台机构、第三滑台机构和折弯机构；所述折弯机构沿Z轴方向可活动地安装在所述第三滑台机构上，所述第三滑台机构沿Y轴方向可活动地安装在所述第二滑台机构上，所述第二滑台机构沿X轴方向可活动地安装在所述第一滑台机构上。

2.根据权利要求1所述的软包电池整线，其特征在于，所述极耳裁切组件包括：极耳裁切机构和裁切废料回收机构；

所述极耳裁切机构包括：从上至下依次对应设置的裁切下压装置、预压裁切装置和裁切底座；所述裁切下压装置的活动端与所述预压裁切装置连接，所述裁切底座上设有与所述裁切废料回收机构连通的废料口，以在所述裁切下压装置的活动端往复运动过程中，通过按压所述预压裁切装置在所述裁切底座上对电芯极耳进行裁切。

3.根据权利要求1所述的软包电池整线，其特征在于，所述极耳冲孔组件包括：极耳冲孔机构和冲孔废料回收机构；

所述极耳冲孔机构包括：从上至下依次对应设置的冲孔下压装置、预压冲孔装置和冲孔底座；所述冲孔下压装置的活动端与所述预压冲孔装置连接，所述冲孔底座上设有与所述冲孔废料回收机构连通的废料口，以在所述冲孔下压装置的活动端往复运动过程中，通过按压所述预压冲孔装置在所述冲孔底座上对电芯极耳进行冲孔。

4.根据权利要求1所述的软包电池整线，其特征在于，所述电芯上料系统包括：机器人夹爪；

支架和安装在所述支架上的视觉组件与多个依次排布的真空吸附组件；

其中，各所述真空吸附组件均包括：真空吸附机构和气缸；所述气缸的固定端连接在所述支架上，所述气缸的活动端与所述真空吸附机构连接，以通过所述气缸调整不同所述真空吸附组件中各所述真空吸附机构间的距离。

5.根据权利要求1所述的软包电池整线，其特征在于，所述电芯包胶系统包括：沿加工方向依次设置的头部包胶组件、侧面包胶组件和尾部包胶组件；

其中，所述头部包胶组件包括：头部电芯移取机构、头部包胶机构、头部卷胶机构和转序机构；所述转序机构设有多个工位，所述头部电芯移取机构、所述头部包胶机构、所述头部卷胶机构和所述侧面包胶组件依次与所述转序机构上的一所述工位对应。

6.根据权利要求5所述的软包电池整线，其特征在于，所述侧面包胶组件包括：侧面电芯移取机构和沿加工方向两侧依次设置的侧面包胶机构和侧面滚胶机构；所述侧面电芯移取机构安装在所述侧面包胶机构和所述侧面滚胶机构的顶部；

所述侧面包胶机构包括：侧面吸胶装置、侧面压胶装置和侧面备胶装置；

所述侧面备胶装置通过胶带依次与所述侧面吸胶装置和所述侧面压胶装置。

7.根据权利要求5所述的软包电池整线，其特征在于，所述尾部包胶组件包括：尾部电芯移取机构和沿加工方向依次设置的尾部包胶机构和尾部滚胶机构；所述尾部电芯移取机构安装在所述尾部包胶机构和所述尾部滚胶机构的顶部；

所述尾部包胶机构包括：尾部吸胶装置、尾部压胶装置和尾部备胶装置；

所述尾部备胶装置通过胶带依次与所述尾部吸胶装置和所述尾部压胶装置连接。

8.根据权利要求1所述的软包电池整线，其特征在于，所述散热片折弯组件包括：驱动件、弹性机构和相对安装的上压板与下压板；

所述驱动件的输出端与所述上压板的顶面连接，所述上压板的底面通过所述弹性机构与所述下压板连接，所述上压板设有与所述下压板错开的压块机构，以在所述弹性机构压缩至预设压缩状态时，所述压块机构超出所述下压板的底面。

9.根据权利要求1所述的软包电池整线，其特征在于，所述电芯装配组件包括：压紧运动机构；所述压紧运动机构包括：滑台装置和相对安装的两个压紧装置；

所述压紧装置包括：基座和伸缩部；至少一所述压紧装置的所述基座受所述滑台装置驱动，可活动地安装在所述滑台装置上；所述伸缩部安装在所述基座上，沿垂直所述基座的运动方向伸缩。

10.根据权利要求1所述的软包电池整线，其特征在于，所述绝缘测试系统包括：两个测试机构和绝缘测试仪；

所述测试机构均包括：测试头、驱动结构和固定支架；所述测试头的输出端与所述绝缘测试仪电性连接，两个所述测试机构中的测试头均通过与其对应的所述驱动结构沿不同方向可活动地安装在对应的所述固定支架上。

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