CN112477246B - 一种自动电芯热压机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电池加工技术领域，特别涉及一种自动电芯热压机，机架上固定有用于对电芯热压成型的热压机组件；上料机械手与电心移栽机构之间和电心移栽机构与下料机械手之间均设置有电芯定位组件；上料机械手用于将电芯放入到上料机械手与电心移栽机构之间的电芯定位组件上；电心移栽机构将电芯定位组件上电芯输送至热压机组件上进行热压处理；电心移栽机构将在热压机组件上成型后的电芯输送至电心移栽机构与下料机械手之间的电芯定位组件上；下料机械手用于取出电芯定位组件上已经热压成型后的电芯。在使用本发明时，该结构实现电芯的自动热压成型，极大限度地提高效率电芯的成型效率以成型效果。

Description

一种自动电芯热压机
技术领域
本发明涉及电池加工技术领域，特别涉及一种自动电芯热压机。
背景技术
锂电池以其具有电压高、比能量高、循环使用次数多、存储时间长等特有的性能优势已广泛应用于各行各业。为保证锂电池电芯的尺寸符合入壳的标准，锂电池的电芯在入壳前须进行热压成型为一定的厚度，但现有的用于电芯热压成型的热压机，需要人工投料和取料，劳动强度大，而且成型效率低。再加上电芯入壳前，需要对电芯进行电路的检测，检测其是否存在短路故障，同样需要人工检测。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种自动电芯热压机。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
本发明所述的一种自动电芯热压机，它包括有机架；所述机架上固定有用于对电芯热压成型的热压机组件；所述机架上固定有上料机械手、电心移栽机构和下料机械手；所述上料机械手与电心移栽机构之间和电心移栽机构与下料机械手之间均设置有电芯定位组件；上料机械手用于将电芯放入到上料机械手与电心移栽机构之间的电芯定位组件上；所述电心移栽机构将电芯定位组件上电芯输送至热压机组件上进行热压处理；电心移栽机构将在热压机组件上成型后的电芯输送至电心移栽机构与下料机械手之间的电芯定位组件上；所述下料机械手用于取出电芯定位组件上已经热压成型后的电芯。
进一步地，所述热压机组件的数量至少为两个，所述热压机组件沿电心移栽机构的输送方向均匀排列。
进一步地，所述热压机组件包括有上固定架和固定在机架上的底板；所述上固定架通过多根连接杆固定在底板上；所述上固定架与底板之间从上往下依次设置有上层加热板、中层加热板和下层加热板；所述下层加热板固定在底板上；所述上层加热板与连接杆滑动连接；所述上固定架上固定有用于驱动上层加热板沿连接杆上下滑动的下压驱动机构；所述上层加热板上固定有导向套；所述中层加热板上固定有与导向套相匹配的拉杆；所述拉杆从下往上穿过导向套；所述拉杆的顶端固定有限位块；所述限位块的直径大于导向套的内孔直径；所述上层加热板的内部、中层加热板的内部和下层加热板的内部均固定有加热棒。
进一步地，所述上层加热板上固定有电极下压气缸；所述底板上固定有下支撑气缸；所述下支撑气缸的活塞杆端与中层加热板上均固定有支撑块；所述电极下压气缸的活塞杆端和支撑块上均固定有检测电极。
进一步地，所述电心移栽机构包括有直线移载模组；所述直线移载模组上设置有两个电芯输送机械手；所述电芯输送机械手包括有输送底板、立板和升降板；所述输送底板上固定有用于驱动立板做平移运动的纵向输送装置；所述立板上固定有用于驱动升降板做升降运动的滑板升降装置；所述滑板升降装置上滑动连接有两个横移滑板；升降板上均固定有用于驱动两个横移滑板滑动的横移驱动机构；所述横移滑板上均固定有两根沿高度方向排列的直杆；所述直杆的内侧表面均固定有支撑垫块。
进一步地，所述电芯定位组件包括有固定在机架上的定位固定架；所述定位固定架上固定有固定台架和滑动架驱气缸；所述定位固定架上滑动连接有滑动架；所述滑动架驱气缸用于驱动滑动架进入固定台架内部；所述固定台架的上表面固定有上定位夹具；所述滑动架的上表面上固定有下定位夹具；上定位夹具和下定位夹具分别设置在不同的水平高度上；所述上料机械手上设置有两个夹爪。
进一步地，所述上料机械手包括有固定在机架上的上料横移模组；所述上料横移模组的滑板上固定有上料升降模组；所述上料升降模组上的滑板上固定有固定板；所述上料机械手上的两个夹爪分别为第一夹爪和第二夹爪；所述固定板上固定有夹爪升降机构；所述第二夹爪固定在固定板上；所述第一夹爪固定在夹爪升降机构的输出端上。
采用上述结构后，本发明有益效果为：本发明所述的一种自动电芯热压机，机架上固定有用于对电芯热压成型的热压机组件；机架上固定有上料机械手、电心移栽机构和下料机械手；上料机械手与电心移栽机构之间和电心移栽机构与下料机械手之间均设置有电芯定位组件；上料机械手用于将电芯放入到上料机械手与电心移栽机构之间的电芯定位组件上；电心移栽机构将电芯定位组件上电芯输送至热压机组件上进行热压处理；电心移栽机构将在热压机组件上成型后的电芯输送至电心移栽机构与下料机械手之间的电芯定位组件上；下料机械手用于取出电芯定位组件上已经热压成型后的电芯。在使用本发明时，第一步、上料机械手抓取电芯后进行检测，将不合格电芯放入到NG皮带输送线，将合格电芯放入到电芯定位组件上；第二步、电心移栽机构抓取从上料机械手放入到电芯定位组件上的电芯后，输送至热压机组件进行热压成型；第三步、热压成型后的电芯通过电心移栽机构输送至靠近下料机械手的电芯定位组件上；第四步、下料机械手将从电心移栽机构放入到电芯定位组件上的电芯取出，输入到下一工序；该结构实现电芯的自动热压成型，极大限度地提高效率电芯的成型效率以成型效果。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是上料机械手的结构示意图；
图3是电芯定位组件的结构示意图；
图4是电心移栽机构的结构示意图；
图5是电芯输送机械手的结构示意图；
图6是热压机组件的第一视角；
图7是热压机组件的第二视角；
图8是NG升降组件的结构示意图；
附图标记说明：
1、机架；
2、上料机械手；201、上料横移模组；202、上料升降模组；
203、夹爪升降机构；204、固定板；205、第一夹爪；206、第二夹爪；
3、NG皮带输送线；
4、电芯定位组件；401、上定位夹具；402、固定台架；403、下定位夹具；
404、滑动架；405、滑动架驱气缸；406、定位固定架；
5、电心移栽机构；501、直线移载模组；502、电芯输送机械手；
50201、输送底板；50202、直杆；50203、横移滑板；
50204、横移驱动机构；50205、立板；50206、滑板升降装置；
50207、支撑垫块；50208、纵向输送装置；50209、升降板；
6、热压机组件；601、下压驱动机构；602、上固定架；603、压力传感器；
604、限位块；605、导向套；606、拉杆；607、底板；608、连接杆；
609、下层加热板；6010、加热棒；6011、中层加热板；6012、上层加热板；
6013、下支撑气缸；6014、支撑块；6015、检测电极；
6016、电极下压气缸；7、下料机械手；8、NG升降组件。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
如图1至8所示，本发明所述的一种自动电芯热压机，它包括有机架1；所述机架1上固定有用于对电芯热压成型的热压机组件6；所述机架1上固定有上料机械手2、电心移栽机构5和下料机械手7；所述上料机械手2与电心移栽机构5之间和电心移栽机构5与下料机械手7之间均设置有电芯定位组件4；上料机械手2用于将电芯放入到上料机械手2与电心移栽机构5之间的电芯定位组件4上；所述电心移栽机构5将电芯定位组件4上电芯输送至热压机组件6上进行热压处理；电心移栽机构5将在热压机组件6上成型后的电芯输送至电心移栽机构5与下料机械手7之间的电芯定位组件4上；所述下料机械手7用于取出电芯定位组件4上已经热压成型后的电芯；上料机械手2和下料机械手7使用同种机械手。
第一步、上料机械手2抓取电芯后进行检测，将不合格电芯放入到NG皮带输送线3，将合格电芯放入到电芯定位组件4上。
第二步、电心移栽机构5抓取从上料机械手2放入到电芯定位组件4上的电芯后，输送至热压机组件6进行热压成型。
第三步、热压成型后的电芯通过电心移栽机构5输送至靠近下料机械手7的电芯定位组件4上。
第四步、下料机械手7将从电心移栽机构5放入到电芯定位组件4上的电芯取出进行检测，将不合格的电芯输送至NG升降组件8上，合格的电芯输入到下一工序，其中NG升降组件8为一升降机构，升降机构上设置有定位治具，用于收集不合格的产品。
该结构实现电芯的自动热压成型，极大限度地提高效率电芯的成型效率以成型效果。
作为本发明的一种优选方式，所述热压机组件6的数量至少为两个，所述热压机组件6沿电心移栽机构5的输送方向均匀排列。
如图6和7所示，作为本发明的一种优选方式，所述热压机组件6包括有上固定架602和固定在机架1上的底板607；所述上固定架602通过多根连接杆608固定在底板607上；所述上固定架602与底板607之间从上往下依次设置有上层加热板6012、中层加热板6011和下层加热板609；所述下层加热板609固定在底板607上；所述上层加热板6012与连接杆608滑动连接；所述上固定架602上固定有用于驱动上层加热板6012沿连接杆608上下滑动的下压驱动机构601；所述上层加热板6012上固定有导向套605；所述中层加热板6011上固定有与导向套605相匹配的拉杆606；所述拉杆606从下往上穿过导向套605；所述拉杆606的顶端固定有限位块604；所述限位块604的直径大于导向套605的内孔直径；所述上层加热板6012的内部、中层加热板6011的内部和下层加热板609的内部均固定有加热棒6010。拉杆606能够在导向套605上滑动，上层加热板6012能够相对中层加热板6011滑动，且由于限位块604的设置，使得在上层加热板6012上升时，通过限位块604将中层加热板6011向上拉动一端距离，中层加热板6011与上层加热板6012之间有足够距离放入电芯；上固定架602上固定压力传感器603，压力传感器603用于检测与上层加热板6012压在电芯上压力；下压驱动机构601为丝杆螺母配合电机结构，能够带动上层加热板6012做升降运动，加热棒6010用于加热上层加热板6012、中层加热板6011和下层加热板609；其中一块电芯放置在中层加热板6011上，另一块电芯放置在下层加热板609上，下压驱动机构601带动上层加热板6012沿连接杆608向下运动，一块电芯被夹紧在下层加热板609与中层加热板6011之间，另一块电芯夹紧在上层加热板6012与中层加热板6011之间；分别通过加热后的上层加热板6012、中层加热板6011和下层加热板609夹持同时对两块电芯进行成型；成型后，下压驱动机构601带动上层加热板6012运动，中层加热板6011与下层加热板609分离并隔开一段距离，中层加热板6011由于自身重力作用与上层加热板6012分离，使得两块电芯均有足够的空间取出。
作为本发明的一种优选方式，所述上层加热板6012上固定有电极下压气缸6016；所述底板607上固定有下支撑气缸6013；所述下支撑气缸6013的活塞杆端与中层加热板6011上均固定有支撑块6014；所述电极下压气缸6016的活塞杆端和支撑块6014上均固定有检测电极6015；两块电芯被夹紧后，电极下压气缸6016将上方的检测电极6015下推并把上方电芯的电极压紧在支撑块6014上进行检测，下支撑气缸6013将支撑块6014上推，将下方的电芯的极耳夹紧在下方的检测电极6015与支撑块6014之间进行测试。
如图4和5所示，作为本发明的一种优选方式，所述电心移栽机构5包括有直线移载模组501；所述直线移载模组501上设置有两个电芯输送机械手502；所述电芯输送机械手502包括有输送底板50201、立板50205和升降板50209；所述输送底板50201上固定有用于驱动立板50205做平移运动的纵向输送装置50208；所述立板50205上固定有用于驱动升降板50209做升降运动的滑板升降装置50206；所述滑板升降装置50206上滑动连接有两个横移滑板50203；升降板50209上均固定有用于驱动两个横移滑板50203滑动的横移驱动机构50204；所述横移滑板50203上均固定有两根沿高度方向排列的直杆50202；所述直杆50202的内侧表面均固定有支撑垫块50207；同一高度且分别设置在两个横移滑板50203上的支撑垫块50207形成一个用于支撑电芯的平面，直线移载模组501、滑板升降装置50206和横移驱动机构50204均与现有技术无本质区别，故此不详说；纵向输送装置50208能够驱动立板50205做水平运动；滑板升降装置50206能够带动升降板50209做升降运动；横移驱动机构50204带动两块横移滑板50203相互靠近，使得支撑垫块50207之间距离少于电芯的宽度，然后电芯落在同一水平位置的直杆50202支撑垫块50207上；当电芯需要从支撑垫块50207之间卸出时，横移驱动机构50204带动两块横移滑板50203相互远离，使得支撑垫块50207之间距离大于电芯的宽度，电芯从支撑垫块50207之间掉落。
如图3所示，作为本发明的一种优选方式，所述电芯定位组件4包括有固定在机架1上的定位固定架406；所述定位固定架406上固定有固定台架402和滑动架驱气缸405；所述定位固定架406上滑动连接有滑动架404；所述滑动架驱气缸405用于驱动滑动架404进入固定台架402内部；所述固定台架402的上表面固定有上定位夹具401；所述滑动架404的上表面上固定有下定位夹具403；上定位夹具401和下定位夹具403分别设置在不同的水平高度上；所述上料机械手2上设置有两个夹爪；上定位夹具401和下定位夹具403均能够装入一颗电芯；在电芯准备装入上定位夹具401和下定位夹具403时候，滑动架驱气缸405启动使得固定台架402与滑动架404之间相互错位，两个电芯则均可以从上往下分别放入到上定位夹具401和下定位夹具403；电芯放置完毕后滑动架驱气缸405带动滑动架404滑动至上定位夹具401上的电芯与下定位夹具403上的电芯上下正对设置；电心移栽机构5上下设置的支撑垫块50207就能够同时取出两块电芯。
如图2所示，作为本发明的一种优选方式，所述上料机械手2包括有固定在机架1上的上料横移模组201；所述上料横移模组201的滑板上固定有上料升降模组202；所述上料升降模组202上的滑板上固定有固定板204；所述上料机械手2上的两个夹爪分别为第一夹爪205和第二夹爪206；所述固定板204上固定有夹爪升降机构203；所述第二夹爪206固定在固定板204上；所述第一夹爪205固定在夹爪升降机构203的输出端上；上料横移模组201、上料升降模组202和夹爪升降机构203与现有技术无本质区别，故此不详说；
在上料机械手2抓取电芯时候，上料横移模组201带动上料升降模组202做水平运动，固定板204整体做升降运动，实现第一夹爪205和第二夹爪206的同步升降运动，而夹爪升降机构203则能够带动第一夹爪205相对第二夹爪206做升降运动，使得第一夹爪205相对第二夹爪206能同步抓取不同高度的电芯。
在使用本发明时，第一步、上料机械手的夹爪升降机构将第一夹爪和第二夹爪分别置于同一平面上，两个夹爪分别抓取两个电芯后进行检测；将不合格电芯放入到NG皮带输送线，将合格电芯放入到电芯定位组件上的相互错位的上定位夹具和下定位夹具，由于上定位夹具和下定位夹具的高度不同，所以需要夹爪升降机构调节第一夹爪的高度；
第二步、滑动架驱气缸启动使得固定台架与滑动架之间相互正对，纵向输送装置将立板推出，并且结合滑板升降装置运动，使得两块电芯分别置于高度不同的支撑垫块上；在通过直线移载模组将电芯输送至正对空载的热压机组件，纵向输送装置启动将两个电芯分别送入到中层加热板与下层加热板和上层加热板与中层加热板之间；
第三步、下压驱动机构带动上层加热板和下层加热板向下运动，配合下层加热分别对两个电芯热压成型，成型后上层加热板和下层加热板向上运动；纵向输送装置启动配合横移驱动机构将热压成型后的电芯取出，通过直线移载模输送至靠近下料机械手的电芯定位组件上；
第四步、下料机械手将从电心移栽机构放入到电芯定位组件上的电芯取出进行检测，将不合格的电芯输送至NG升降组件上，合格的电芯则输入到下一工序；
第五步、该结构实现电芯的自动热压成型，极大限度地提高效率电芯的成型效率以成型效果。
以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (3)

1.一种自动电芯热压机，其特征在于：它包括有机架（1）；所述机架（1）上固定有用于对电芯热压成型的热压机组件（6）；所述机架（1）上固定有上料机械手（2）、电心移栽机构（5）和下料机械手（7）；所述上料机械手（2）与电心移栽机构（5）之间和电心移栽机构（5）与下料机械手（7）之间均设置有电芯定位组件（4）；上料机械手（2）用于将电芯放入到上料机械手（2）与电心移栽机构（5）之间的电芯定位组件（4）上；所述电心移栽机构（5）将电芯定位组件（4）上电芯输送至热压机组件（6）上进行热压处理；电心移栽机构（5）将在热压机组件（6）上成型后的电芯输送至电心移栽机构（5）与下料机械手（7）之间的电芯定位组件（4）上；所述下料机械手（7）用于取出电芯定位组件（4）上已经热压成型后的电芯；所述热压机组件（6）的数量至少为两个，所述热压机组件（6）沿电心移栽机构（5）的输送方向均匀排列；所述热压机组件（6）包括有上固定架（602）和固定在机架（1）上的底板（607）；所述上固定架（602）通过多根连接杆（608）固定在底板（607）上；所述上固定架（602）与底板（607）之间从上往下依次设置有上层加热板（6012）、中层加热板（6011）和下层加热板（609）；所述下层加热板（609）固定在底板（607）上；所述上层加热板（6012）与连接杆（608）滑动连接；所述上固定架（602）上固定有用于驱动上层加热板（6012）沿连接杆（608）上下滑动的下压驱动机构（601）；所述上层加热板（6012）上固定有导向套（605）；所述中层加热板（6011）上固定有与导向套（605）相匹配的拉杆（606）；所述拉杆（606）从下往上穿过导向套（605）；所述拉杆（606）的顶端固定有限位块（604）；所述限位块（604）的直径大于导向套（605）的内孔直径；所述上层加热板（6012）的内部、中层加热板（6011）的内部和下层加热板（609）的内部均固定有加热棒（6010）；
所述电心移栽机构（5）包括有直线移载模组（501）；所述直线移载模组（501）上设置有两个电芯输送机械手（502）；所述电芯输送机械手（502）包括有输送底板（50201）、立板（50205）和升降板（50209）；所述输送底板（50201）上固定有用于驱动立板（50205）做平移运动的纵向输送装置（50208）；所述立板（50205）上固定有用于驱动升降板（50209）做升降运动的滑板升降装置（50206）；所述滑板升降装置（50206）上滑动连接有两个横移滑板（50203）；升降板（50209）上均固定有用于驱动两个横移滑板（50203）滑动的横移驱动机构（50204）；所述横移滑板（50203）上均固定有两根沿高度方向排列的直杆（50202）；所述直杆（50202）的内侧表面均固定有支撑垫块（50207）；所述电芯定位组件（4）包括有固定在机架（1）上的定位固定架（406）；所述定位固定架（406）上固定有固定台架（402）和滑动架驱气缸（405）；所述定位固定架（406）上滑动连接有滑动架（404）；所述滑动架驱气缸（405）用于驱动滑动架（404）进入固定台架（402）内部；所述固定台架（402）的上表面固定有上定位夹具（401）；所述滑动架（404）的上表面上固定有下定位夹具（403）；上定位夹具（401）和下定位夹具（403）分别设置在不同的水平高度上；所述上料机械手（2）上设置有两个夹爪。
2.根据权利要求1所述的一种自动电芯热压机，其特征在于：所述上层加热板（6012）上固定有电极下压气缸（6016）；所述底板（607）上固定有下支撑气缸（6013）；所述下支撑气缸（6013）的活塞杆端与中层加热板（6011）上均固定有支撑块（6014）；所述电极下压气缸（6016）的活塞杆端和支撑块（6014）上均固定有检测电极（6015）。
3.根据权利要求1所述的一种自动电芯热压机，其特征在于：所述上料机械手（2）包括有固定在机架（1）上的上料横移模组（201）；所述上料横移模组（201）的滑板上固定有上料升降模组（202）；所述上料升降模组（202）上的滑板上固定有固定板（204）；所述上料机械手（2）上的两个夹爪分别为第一夹爪（205）和第二夹爪（206）；所述固定板（204）上固定有夹爪升降机构（203）；所述第二夹爪（206）固定在固定板（204）上；所述第一夹爪（205）固定在夹爪升降机构（203）的输出端上。
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