CN112670590A - 一种18650电池包pack自动化生产线 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种18650电池包PACK自动化生产线,包括依次连接的电芯上料套纤维管装置、电芯套膜装置、套膜热缩装置、不良分拣装置、电芯测试分组装置、电芯上料入支架装置、镍片安装及点焊装置、点胶机、外壳镭雕机、三轴点胶机、外壳打螺丝机、成品检测装置。本发明提供一种18650电池包PACK自动化生产线,自动化程度高、人工成本低、生产效率高、电池品质高,并且可以兼容不同型号电池的生产加工。

Description

一种18650电池包PACK自动化生产线
技术领域
本发明涉及电池包生产领域,特别是关于一种18650电池包PACK自动化生产线。
背景技术
近年来,随着中国社会的发展,中国制造业一直以来的劳动力优势正在慢慢消失。廉价的劳动力,曾是中国制造业发展的主动力,如今已不再像往昔那样庞大和廉价,企业正面临着用工短缺问题。对于大规模制造生产来说,想在全球提高企业的竞争力,提高生产力的方法只有依靠技术来提升、引进自动化、智能化技术。
制造业在当下时代,也正经历著自动化转型。企业不断在探索新的技术,希望通过快速生产与高质量的产品,满足客户的需求。工业4.0的崛起,让工业生产流程、机器人应用、软件与自动化技术在生产制造业越来越普遍。
工业制造自动化不仅在代替人的体力劳动和脑力劳动,还在机工业造自动化技术还表现出诸多的优点:第一,工业制造自动化技术能极大地提高生产效率,缩短产品生产周期,为产品抢占市场提供了时间保证;第二,机械制造自动化技术能够确保产品质量达标和规格统一,符合现代社会标准化生产模式,具有良好的发展前景;第三,机械制造自动化技术能够提高生产效率,减少劳动力的消耗和使用,从而帮助企业降低生产成本,提高企业的经济效益;第四,机械制造自动化技术采用的是标准化生产,能够减少和降低生产过程中由于人的不确定性因数所导致的原料消耗,减少废弃物的产生,有利于国家倡导节能减排目标的实现。
所以随着社会的进步,工业生产自动化必将极大程度的代替廉价的人工劳动力,提高社会生产力水平、提高我国制造业的国际竞争力。随着科技的发展,人们对电池的需求越来越高,对电池的品质要求也随之提高。现有的电池包PACK生产过程中,普遍存在自动化程度低、人工成本高、生产效率低、电池品质不高、难以兼容不同型号电池等问题,亟待改善。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种18650电池包PACK自动化生产线,自动化程度高、人工成本低、生产效率高、电池品质高,并且可以兼容不同型号电池的生产加工。
本发明的目的通过以下技术方案实现:
一种18650电池包PACK自动化生产线,包括依次连接的电芯上料套纤维管装置、电芯套膜装置、套膜热缩装置、不良分拣装置、电芯测试分组装置、电芯上料入支架装置、镍片安装及点焊装置、点胶机、外壳镭雕机、三轴点胶机、外壳打螺丝机、成品检测装置。
进一步地,所述电芯测试分组装置包括并排设置的多组电芯升降式储料机构以及电芯测试机,所述电芯升降式储料机构包括储料仓组件、用于将外部电芯放入储料仓组件内的储料机械手、以及用于将储料仓组件内电芯取出的取料机械手,所述储料仓组件包括储料仓支柱、与储料仓支柱连接的储料仓安装板、设置在储料仓安装板上且顶部和底部均为敞口的至少一个储料腔室,所述储料腔室包括两块侧板,所述储料腔室内设置有活动托板、与活动托板连接的托板丝杆、为活动托板提供固定运动轨迹的的托板导轨、以及驱使所述托板丝杆转动以带动所述活动托板上下移动的托板电机。
优选的,所述储料腔室有多个且多个储料腔室并排排列,所述储料机械手包括将外部电芯放入储料腔室内的储料执行端、和驱使储料执行端在多个储料腔室间横向移动的储料模组,所述储料模组包括储料电机和储料导轨;所述储料执行端包括与储料模组连接的储料升降气缸、与储料升降气缸连接的储料纵向移动气缸、以及用于抓取电芯的储料磁铁。
优选的,所述储料执行端还包括储料错位机构,所述储料错位机构包括与储料纵向移动机构连接的储料安装板、固定在储料安装板上的错位气缸、以及由错位气缸推动且外形呈阶梯状的纵向错位调整块;所述取料机械手包括用于将储料腔室内电芯取出的取料执行端、和驱使取料执行端在多个储料腔室间横向移动的取料模组,所述取料模组包括取料电机和取料导轨;所述取料执行端包括与取料模组连接的取料错位气缸、与取料错位气缸连接的取料升降气缸、与取料升降气缸连接的取料磁铁。
进一步地,所述电芯上料入支架装置,用于将电芯插入到下支架上并扣合上支架,包括运送上支架与下支架的支架回流输送机构、沿所述支架回流输送机构流动方向依次设置并与所述支架回流输送机构相接的支架上料机构、电芯上料入下支架机构、上支架扣合机构、支架固定机构、以及下料机构,所述支架上料机构用于上支架与下支架上料至所述支架回流输送机构,所述电芯上料入下支架机构用于将电芯插入到下支架上,所述上支架扣合机构用于将上支架扣合在电芯上表面,所述支架固定机构通过螺丝锁紧上支架与下支架以制得产品,所述下料机构用于将产品从所述支架回流输送机构中卸下。
优选的,所述支架上料机构包括传输上支架和下支架的传送带、以及将传送带上的上支架和下支架抓取到所述支架回流输送机构的支架机械手;所述支架回流输送机构包括用于装载支架的治具、用于运送治具的上层导轨、用于运送治具并位于上层导轨下方的下层导轨、连接上层导轨和下层导轨的第一升降机和第二升降机,所述第一升降机旁设置有第一推治具气缸,所述第一推治具气缸用于将所述第一升降机内治具推送到上层导轨内,所述第二升降机旁设置有阻挡块,所述上层导轨上设置有治具定位组件。
优选的,所述上层导轨包括两根相互平行的型材、以及设置在型材上的导轨,所述治具定位组件包括固定在型材上的定位气缸、与定位气缸输出端连接的定位连杆、以及设置在定位连杆端部的定位轴承,所述治具底部设置有与导轨套接的匚形块,所述治具侧壁设置有与阻挡块配合的缓冲挡块、以及与定位轴承配合的定位半圆槽,所述第一治具定位组件位于所述第一升降机旁,所述第二治具定位组件位于所述第二升降机旁,所述下层导轨包括架体、设置在架体上并相互平行的两根皮带、以及驱使皮带转动的电机,所述第一升降机包括升降气缸、与升降气缸输出端连接的升降板、与升降板连接的直线轴承、固定升降气缸缸体和直线轴承的支撑架、设置在支撑架上的缓震器、以及设置在升降板上的吸附嘴。
优选的,所述电芯上料入下支架机构包括用于输送电芯的输送带、设置在输送带末端并用于将电芯逐个落料的落料仓、用于放置支架的治具、位于落料仓旁并用于将落料仓内电芯推出落料仓外的第一推料气缸、用于夹持并翻转由第一推料气缸推出落料仓的电芯的翻转电机、位于翻转电机上方并推动经过翻转的电芯的第二推料气缸、用于将电芯插入到治具内支架上的插芯气缸;所述输送带包括输送架、设置在输送架上的皮带、驱使皮带转动的皮带电机,所述落料仓位于输送架末端,所述落料仓由仓壁与皮带围闭而成,所述仓壁与输送架固定连接,所述仓壁外形是顶表面和前表面为敞口的空心长方体,所述仓壁的后表面下部挖设有贯穿开窗,所述第一推料气缸的推杆可将电芯从落料仓经由贯穿开窗推至翻转电机。
优选的,所述仓壁顶表面覆盖有斜面板,所述第一推料气缸缸体、所述第二推料气缸缸体、所述插芯气缸缸体、所述翻转电机机身均安装固定在安装架上,所述安装架与输送架固定连接,所述翻转电机输出端连接有第一弧形吸附块,所述插芯气缸输出端连接有第二弧形吸附块,所述治具放置在治具台上,所述治具台可沿X轴和Y轴方向移动;所述上支架扣合机构包括压在上支架表面的上支架压板、以及驱使上支架压板下压的扣合气缸,所述支架固定机构为打螺丝机;所述支架回流输送机构上还连接有镭雕机,所述镭雕机对下支架进行镭雕;所述支架回流输送机构上还连接有电芯极性检测机构,所述电芯极性检测机构对电芯极性进行检测。
进一步地,所述镍片安装装置包括工作台,所述工作台顶部设有夹具输送流水线,所述夹具输送流水线的一侧设有两组极片安装工位,所述夹具输送流水线上设有夹具合盖机构,所述夹具合盖机构位两组极片安装工位的后边,所述工作台内部设有夹具回流流水线和夹具升降机构,所述夹具升降机构位于夹具回流流水线的末端,所述夹具回流流水线上设有夹具开盖机构,将空夹具放置在夹具回流流水线上由夹具开盖机构开盖后输送至流水线末端,由夹具升降机构将夹具上升至夹具输送流水线上,将电芯产品放入开盖后的夹具上,电芯产品随夹具一起由夹具输送流水线输送至第一极片安装工位和第二极片安装工位依次进行第一极片和第二极片的自动安装后继续输送至夹具盒盖机构进行夹具合盖。本发明镍片安装装置通过在工作台顶部设置夹具流水线,在工作台内部设置夹具回流流水线,并在夹具输送流水线上设置夹具合盖机构,在夹具回流流水线上设置夹具开盖机构,且在夹具回流流水线的末端设置有用于将夹具从夹具回流流水线上上升至夹具输送流水线上的升降机构,使夹具能够实现在夹具回流流水线上自动开盖、并在升升至夹具输送流水线上完成极片上料后实现自动合盖后进入焊接工序,即使夹具在夹具回流流水线和夹具输送流水线上实现自动开合盖,有效提升作业效率和开合盖精度;本发明镍片安装装置通过在夹具输送流水线的一侧设置的两组极片安装位,实现对电芯产品正负极片的上料和安装,使电芯产品经过一次设备即完成两处极片的自动上料和安装,避免了因工序转换造成的停机或人工转料,简化了工序,同时有效提升作业效率。
优选的,所述第一极片安装工位和第二极片安装工位相对分布在所述夹具输送流水线的同侧,所述第一极片安装工位和第二极片安装工位均包括极片上料机构、极片安装机械手和极片定位机构,所述极片定位机构包括第一CCD定位机构和第二CCD定位机构,所述第一CCD定位机构位于极片上料机构的上方,所述第二CCD定位机构位于极片安装机械手的下方。所述极片上料机构用于极片的上料,所述第一CCD定位机构用于判断极片上料机构内的极片的状态和数量,当极片处于分散且安装面朝上时,所述极片安装机械手吸取极片并在第二CCD定位机构处进行拍照定位,然后再将其安装至夹具输送流水线上的焊接夹具上或直接安装在电池包上。
优选的,所述极片上料机构包括送料架、送料机构和分料机构,所述送料机构安装在送料架上,所述分料机构位于送料架的一侧,所述分料机构位于送料机构的下方,所述送料机构为磁吸式送料机构或者滚筒式送料机构。所述送料机构将极片输送至分料机构,再由分料机构对极片进行分料,确保所述极片安装机械手吸取的极片状态精准,有效确保作业的安装精度。
作为本发明所述送料机构的优选方案之一磁吸式送料机构,所述磁吸式送料机构包括第一储料仓,所述第一储料仓与送料架之间设有第一送料振动器,所述第一储料仓包括依次设置的第一储料段、第一输送段和出料段,所述第一输送段设有极片挡板,所述第一输送段的上方设有用于吸取极片并将极片移送至出料段上方并松开极片的磁吸结构,所述出料段为倾斜结构出料口。所述第一储料仓用于储料极片,工作时,第一送料振动器启动,使第一储料仓发生振动,第一储料段的极片在振动的作用下振出至第一输送段,第一输送段设置的极片挡板将极片挡止在第一输送段内,第一输送段上方的磁吸结构作用将第一输送段内的极片吸取并移送至出料段的上方后,释放磁力,使极片掉落入出料段,极片沿出料段的倾斜结构出料口掉落至分料机构中。
优选的,所述磁吸结构包括摆动式驱动结构、磁吸固定架和磁吸活动架,所述摆动式驱动结构和磁吸固定架均安装在送料架上,所述磁吸活动架位于第一输送段的上方,所述磁吸固定架位于第一输送段的底部和两侧,所述磁吸活动架的下方通过导杆连接有电磁铁,所述磁吸活动架与导杆滑动连接,所述导杆的顶部穿过磁吸活动架后设置有挡止件,所述导杆上套设有弹性件,所述磁吸活动架的两侧分别连接有摆动式驱动结构。所述摆动式驱动结构包括送料气缸、第一连杆和第二连杆,所述第一连杆和第二连杆平行分布,所述第一连杆和第二连杆的顶端均通过转动件与磁吸活动架的侧部转动连接,所述第二连杆的底部通过转动件与磁吸固定架转动连接,所述第一连杆与第二连杆底部相对应位置处通过转动件与磁吸固定架转动连接,所述第一连杆的底部与所述送料气缸的驱动端连接,所述送料气缸安装在送料架上。所述磁吸结构的驱动源采用摆动式驱动结构,工作时,送料气缸驱动第一连杆沿磁吸固定架转动,第一连杆进而带动磁吸活动架及安装在磁吸活动架下方的电磁铁在第连杆和第二连杆的作用力下一起摆动,首先送料气缸回位驱动杆,驱动电磁铁向下运动吸取极片,在电磁铁吸取极片后,送料气缸再伸出驱动杆,驱动电磁铁逐步向上并向出料段的上方摆动,当电磁铁摆动至出料段的上方后,释放磁力,使极片掉落至出料段。
上述磁吸式送料结构仅适用于有磁性的极片,磁吸式送料结构为一组以上,可一组运行,也可多组同时运行。该磁吸式送料结构通过将第一储料仓分成第一储料段、第一输送段和出料段,并在第一输送段内设置极片挡板,有效确保极片的输送,避免现有技术中连续输送造成需要回收极片的情况,摆动式驱动结构的设置,使电磁铁先向下移动吸到极片,再将吸取极片后的电磁铁逐步向上并向前摆动至出料段的上方,释放磁力,将极片掉落至出料段,该种结构布局精巧,实现一个驱动源进行两个方向的驱动,有效简化结构。
作为本发明所述送料机构的优选方案之二的滚筒式送料机构,所述滚筒式送料机构包括第二储料仓,所述第二储料仓与送料架之间设有第二送料振动器,所述第二储料仓包括第二储料段和第二输送段,所述第二输送段的外端部设有滚筒式出料结构,所述滚筒式出料结构安装在送料架上。所述滚筒式出料结构包括安装在送料架上的滚筒安装架,所述滚筒安装架的上部安装有滚筒,所述滚筒安装架的底部安装有皮带式驱动结构,所述皮带式驱动结构的驱动轮与驱动电机连接,从动轮与滚筒轴连接,所述滚筒上分布有多个呈散射状分布的出料槽,所述出料槽随滚筒一起转动,所述滚筒的外端设有倾斜出料槽,所述倾斜出料槽安装在滚筒上的出料槽下方。
所述滚筒式送料机构的结构设计和布局,采用滚筒式出料结构与第二储料仓中的第二输送段衔接,使极片在第二送料振动器的作用下由第二储料段至第二输送段后,逐步振出至滚筒式出料结构中滚筒上的其中一个出料槽中,极片在出料槽中随滚筒一起转动至外端部掉落至出料槽下方的倾斜出料槽内,再滑落至倾斜出料槽下方的分料机构中,由分料机构进行分料。滚筒式送料机构解决了带磁皮带或上述磁吸式送料结构仅适用于有磁性的极片,无法适用于没有磁性的极片的情况,使送料机构的送料适用范围更广,通用性好。
优选的,所述分料机构包括分料仓、抖动板和抖动气缸,所述抖动气缸通过气缸安装板安装在工作台上,所述抖动气缸的抖动驱动端与抖动板连接,所述分料仓与工作台之间设有导向轴,所述分料仓与导向轴滑动连接,所述导向轴穿过抖动板,所述抖动板与分料仓之间的导向轴上设有导套。所述分料机构的设置,在第一CCD定位机构拍照定位判断极片状态不对时,启动分料机构,分料机构中的抖动气缸作用,驱动分料仓抖动,使位于分料仓内的极片状态发生变化,在极片状态发生变化后极片安装机械手继续吸取极片,为提升作业效率提供了进一步保证。
进一步地,所述镍片点焊装置可夹持并翻转不同宽度的治具,包括机架、设置在机架上的滑板、与滑板连接的可调夹持机构、设置在机架上并可驱使可调夹持机构上下移动的升降气缸、以及可调夹持机构连接并可驱使治具翻转的翻转组件,所述可调夹持机构用于夹紧治具,所述可调夹持机构包括与滑板滑动连接的第一夹持臂、与滑板滑动连接的第二夹持臂、以及控制第一夹持臂、第二夹持臂相互收紧与松开的夹持气缸,所述夹持气缸具有两个输出轴,夹持气缸的两个输出轴分别与第一夹持臂、第二夹持臂连接,所述第一夹持臂和第二夹持臂分别顶在治具两端部从而夹紧治具。
优选的,所述升降气缸的输出端与所述滑板连接,所述滑板上设置有第一滑轨和第二滑轨,所述第一夹持臂上设置有沿所述第一滑轨移动的第一滑块,所述第二夹持臂上设置有沿所述第二滑轨移动的第二滑块;所述第一夹持臂上设置有第一夹持块,所述第二夹持臂上设置有第二夹持块,所述第一夹持块和第二夹持块分别顶在治具两端部从而夹紧治具;所述第一夹持块与第一夹持臂转动连接,所述第一夹持块由翻转组件驱使转动,所述第二夹持块与第二夹持臂转动连接。
优选的,所述翻转组件包括与第一夹持臂连接的翻转气缸、与翻转气缸的输出轴连接的齿条、与齿条啮合连接的齿轮,所述齿轮与所述第一夹持块刚性连接;所述第一夹持块上设置有第一凸起,所述第二夹持块上设置有第二凸起,所述第一凸起与第二凸起相向设置;所述机架设置在横移模组上。
进一步地,所述电芯上料套纤维管装置包括用于上料电芯的套纤维管输送带、用于抓取纤维管并将纤维管套在电芯上的套管机、用于输送完成套管的电芯的套纤维管送料带,所述送料带具有用于承托电芯的上层网格和用于装载废料的下层抽屉;所述电芯套膜装置包括用于运送电芯的套膜输送带、套膜机、用于输送完成套膜的电芯的套膜送料带;所述套膜热缩装置包括预加热组件、加热组件、冷却组件;所述不良分拣装置包括隔热机构、用于运送电芯的不良分拣输送带、设置在不良分拣输送带上用于检测不良品的不良品检测机;所述点胶机对镍片点焊处进行点胶并粘贴隔热板,人工进行端子插入,导线整理、端子焊接、以及焊点检测;外壳镭雕机对产品外壳进行镭雕;三轴点胶机进行插端子涂胶;外壳打螺丝机包括用于对外壳及主机壳打螺丝机构、翻转机构、装左机壳机构、以及左机壳打螺丝机构;成品检测装置包括检测机、NG通道和OK通道,人工进行外观包装。
本发明相较于现有技术的有益效果是:
本发明的18650电池包PACK自动化生产线,自动化程度高、人工成本低、生产效率高、电池品质高,并且可以兼容不同型号电池的生产加工。同系列产品的互换性:对同系列产品采用同一平台作业,只需部分更换工位/夹具即可生产;换线时间的快捷性:各种产品夹具更换采用快速换接模式;不同系列产品类型兼容性:对于不同系列产品,需更换部分机构配件、工装治具,物料托盘、人工切换相关设备匹配的控制程序,可实现兼容。
附图说明
图1为本发明一实施例中18650电池包PACK自动化生产线的结构图。
图2为本发明一实施例中18650电池包PACK自动化生产线的结构图。
图3为本发明一实施例中电芯升降式储料机构的结构图。
图4为本发明一实施例中储料仓组件的结构图。
图5为本发明一实施例中储料仓组件的结构图。
图6为本发明一实施例中储料仓组件的结构图。
图7为本发明一实施例中电芯升降式储料机构的侧视图。
图8为本发明一实施例中储料机械手的结构图。
图9为本发明一实施例中取料机械手的结构图。
图10为本发明一实施例中电芯上料入支架装置的三维结构图。
图11为本发明一实施例中电芯上料入支架装置的俯视图。
图12为本发明一实施例中上支架扣合机构的结构图。
图13为本发明一实施例中支架固定机构的结构图。
图14为本发明一实施例中下料机构的结构图。
图15为本发明一实施例中传送带的结构图。
图16为本发明一实施例中镭雕机的结构图。
图17为本发明一实施例中电芯极性检测机构的结构图。
图18为本发明一实施例中治具导轨回流输送机构的分解图。
图19为本发明一实施例中治具导轨回流输送机构的局部结构图。
图20为本发明一实施例中治具定位组件的结构图。
图21为本发明一实施例中下层导轨的结构图。
图22为本发明一实施例中治具的结构图。
图23为本发明一实施例中治具的结构图。
图24为本发明一实施例中第一升降机的结构图。
图25为本发明一实施例中电芯上料入支架机构的结构图。
图26为本发明一实施例中电芯上料入支架机构的俯视图。
图27为本发明一实施例中电芯上料入支架机构的局部结构图。
图28为图27中A区域的放大图。
图29为本发明一实施例中仓壁的结构图。
图30为本发明一实施例中治具台的结构图。
图31为本发明一实施例中镍片安装装置的整体结构示意图。
图32为图31中极片上料机构的结构示意图。
图33为图32中送料机构的结构示意图。
图34为图32中分料机构的结构示意图。
图35为图31中开盖机构的结构示意图。
图36为图31中合盖机构与夹具的位置关系示意图。
图37为图36中合盖机构的结构示意图。
图38为本发明一实施例中镍片安装装置中滚筒式送料结构的结构示意图。
图39为本发明一实施例中镍片点焊装置的结构图。
图40为本发明一实施例中镍片点焊装置的结构图。
图41为本发明一实施例中镍片点焊装置的结构图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员理解,下面将结合具体实施例及附图对本发明作进一步详细描述。
请参考图1-41,本发明实施例包括:
一种18650电池包PACK自动化生产线,包括依次连接的电芯上料套纤维管装置z1、电芯套膜装置z2、套膜热缩装置z3、不良分拣装置z4、电芯测试分组装置z5、电芯上料入支架装置z6、镍片安装装置z7、镍片点焊装置z8、点胶机z9、外壳镭雕机z10、三轴点胶机z11、外壳打螺丝机z12、成品检测装置z13。
电芯测试分组装置z5包括并排设置的多组电芯升降式储料机构以及电芯测试机,电芯升降式储料机构包括储料仓组件b1、用于将外部电芯放入储料仓组件b1内的储料机械手b2、以及用于将储料仓组件b1内电芯取出的取料机械手b3,储料仓组件b1包括储料仓支柱b4、与储料仓支柱b4连接的储料仓安装板b5、设置在储料仓安装板b5上且顶部和底部均为敞口的至少一个储料腔室b6,储料腔室b6包括两块侧板b7,储料腔室b6内设置有活动托板b8、与活动托板b8连接的托板丝杆b9、为活动托板b8提供固定运动轨迹的的托板导轨b10、以及驱使托板丝杆b9转动以带动活动托板b8上下移动的托板电机b11。
储料腔室b6有多个且多个储料腔室b6并排排列。
储料机械手b2包括将外部电芯放入储料腔室b6内的储料执行端b12、和驱使储料执行端b12在多个储料腔室b6间横向移动的储料模组b13,储料模组b13包括储料电机和储料导轨。储料执行端b12包括与储料模组连接的储料升降气缸b15、与储料升降气缸b15连接的储料纵向移动气缸b16、以及用于抓取电芯的储料磁铁b17。储料执行端b12还包括储料错位机构,储料错位机构包括与储料纵向移动机构连接的储料安装板b18、固定在储料安装板b18上的错位气缸b19、以及由错位气缸b19推动且外形呈阶梯状的纵向错位调整块b20。
取料机械手b3包括用于将储料腔室b6内电芯取出的取料执行端b21、和驱使取料执行端b21在多个储料腔室b6间横向移动的取料模组b22,取料模组b22包括取料电机和取料导轨。取料执行端b21包括与取料模组连接的取料错位气缸b23、与取料错位气缸b23连接的取料升降气缸b24、与取料升降气缸b24连接的取料磁铁b25。
本实施例的电芯升降式储料机构,主要结构分为储料仓组件、储料料机械手及取料机械手。其中储料料机械手将已经完成测试分档作业的电芯送至相应档位的储料腔室,由储料腔室储存电芯,直到储料数量达到预设的取料数量后,通过取料机械手从储料仓中取出至下一工位。
储料仓支柱悬挂至机台大板上以实现储料仓组件的固定,储料仓支柱底部连接储料仓安装板,储料仓安装板上承托有多个储料腔室,这里选择了一款5个储料仓的机构进行示意,实际根据分档需要可以增加或减少储料仓数量。
储料仓由一个带有多个连续等距V型槽的活动托板支撑储料腔室内的电芯,底板V型槽间距与电芯直径相等,使电芯稳定地放置在槽内,保证取料、储料的稳定。通过托板电机驱动托板丝杆推动活动托板沿着托板导轨竖直上下的运动,随着储料数量的变化,调整活动托板的高度,使储料机械手、取料机械手的工作高度保持不变。
储料腔室侧面有两个侧板,侧板内的间距为兼容储料的电芯最大长度,一般制作为73mm间距,可储存市面上主流的700及以下长度的电芯,也可以根据需要做成更大间距,兼容更长的电芯。储料仓内有两个储料仓长度调节板b14,根据储料仓内需要储存的电池直径不同,更换储料仓长度调节板及图三中的活动托板为不同长度的储料仓长度调节板及不同V型槽间距的活动托板使储料腔室能够兼容不同直径的电池。
储料机械手由储料模组驱动储料执行端进行横移动作,取料机械手由储料模组驱动取料执行端进行横移动作,两个机械手在空间上相互交错,可以同时移动,同时抓取,同时放料。整体动作节拍合理、快速。
储料执行端由储料升降气缸进行上下动作,使储料磁铁能上下移动,伸入储料腔室中放料,储料纵向移动气缸驱动储料磁铁前后移动,在抓取与放料两个位置进行反复运动,储料错位机构可变更储料磁铁伸出放料的位置,使放入储料腔室中的电池上下两排之间在电池径向相互错开半颗电池,保证电池放置位置准确。
取料执行端由取料升降气缸进行上下动作,使取料磁铁能上下移动,伸入储料仓中取料,取料错位机构是两次取料时,取料位置在电池径向相互错开半颗电池,适应储料仓中的电池摆放状态,保证取料准确。
电芯上料入支架装置,用于将电芯插入到下支架上并扣合上支架,包括运送上支架与下支架的支架回流输送机构d1、沿支架回流输送机构d1流动方向依次设置并与支架回流输送机构d1相接的支架上料机构d2、电芯上料入下支架机构d3、上支架扣合机构d4、支架固定机构d5、以及下料机构d6,支架上料机构d2用于上支架与下支架上料至支架回流输送机构d1,电芯上料入下支架机构d3用于将电芯插入到下支架上,上支架扣合机构d4用于将上支架扣合在电芯上表面,支架固定机构d5通过螺丝锁紧上支架与下支架以制得产品,下料机构d6用于将产品从支架回流输送机构d1中卸下。
支架上料机构d2包括传输上支架和下支架的传送带d7、以及将传送带d7上的上支架和下支架抓取到支架回流输送机构d1的支架机械手d8。
支架回流输送机构d1包括用于装载支架的治具a1、用于运送治具a1的上层导轨a2、用于运送治具a1并位于上层导轨a2下方的下层导轨a3、连接上层导轨a2和下层导轨a3的第一升降机a4和第二升降机a5,第一升降机a4旁设置有第一推治具气缸a6,第一推治具气缸a6用于将第一升降机a4内治具a1推送到上层导轨a2内,第二升降机a5旁设置有阻挡块a7,上层导轨a2上设置有治具定位组件a8。
上层导轨a2包括两根相互平行的型材a9、以及设置在型材a9上的导轨a10,治具定位组件a8包括固定在型材a9上的定位气缸a11、与定位气缸a11输出端连接的定位连杆a12、以及设置在定位连杆a12端部的定位轴承a13,治具a1底部设置有与导轨a10套接的匚形块a14,治具a1侧壁设置有与阻挡块a7配合的缓冲挡块a15、以及与定位轴承a13配合的定位半圆槽a16,第一治具定位组件a8位于第一升降机a4旁,第二治具定位组件a8位于第二升降机a5旁,下层导轨a3包括架体a17、设置在架体a17上并相互平行的两根皮带a18、以及驱使皮带a18转动的电机a19,第一升降机a4包括升降气缸a20、与升降气缸a20输出端连接的升降板a21、与升降板a21连接的直线轴承a22、固定升降气缸a20缸体和直线轴承的支撑架a24、设置在支撑架a24上的缓震器a25、以及设置在升降板a21上的吸附嘴a23。
电芯上料入下支架机构d3包括用于输送电芯的输送带c1、设置在输送带c1末端并用于将电芯逐个落料的落料仓c2、用于放置支架的治具c15、位于落料仓c2旁并用于将落料仓c2内电芯推出落料仓c2外的第一推料气缸c3、用于夹持并翻转由第一推料气缸c3推出落料仓c2的电芯的翻转电机c4、位于翻转电机c4上方并推动经过翻转的电芯的第二推料气缸c5、用于将电芯插入到治具c15内支架上的插芯气缸c6。
输送带包括输送架c7、设置在输送架c7上的皮带c8、驱使皮带c8转动的皮带电机c9,落料仓c2位于输送架c7末端,落料仓c2由仓壁c10与皮带c8围闭而成,仓壁c10与输送架c7固定连接,仓壁c10外形是顶表面和前表面为敞口的空心长方体,仓壁c10的后表面下部挖设有贯穿开窗c11,第一推料气缸c3的推杆可将电芯从落料仓c2经由贯穿开窗c11推至翻转电机c4。
仓壁c10顶表面覆盖有斜面板,第一推料气缸c3缸体、第二推料气缸c5缸体、插芯气缸c6缸体、翻转电机c4机身均安装固定在安装架c12上,安装架c12与输送架c7固定连接,翻转电机c4输出端连接有第一弧形吸附块c13,插芯气缸c6输出端连接有第二弧形吸附块c14,治具c15放置在治具台上,治具台可沿X轴和Y轴方向移动。
上支架扣合机构d4包括压在上支架表面的上支架压板、以及驱使上支架压板下压的扣合气缸,支架固定机构d5为打螺丝机。
支架回流输送机构d1上还连接有镭雕机d9,镭雕机d9对下支架进行镭雕。
支架回流输送机构d1上还连接有电芯极性检测机构d10,电芯极性检测机构d10对电芯极性进行检测。
本实施例的电芯上料入支架装置,人工放置电芯及支架,支架随传送带往前输送,由支架机械手搬运支架到支架回流输送机构上的治具上,治具步距移动,治具被拉出与并与待插入电芯对准,由第二推料气缸和插芯气缸联合作用下插入到治具内的支架中,插入电芯后将治具送回到支架回流输送机构,然后由人工将电池包上支架放到电芯上相应位置,操作员按压启动后镭雕机镭雕二维码在支架上,治具步距至上支架扣合机构处,扣合气缸将上支架压紧在下支架上,电芯极性检测机构由CCD视觉检测电芯极性是否正确,支架固定机构打螺丝,由机械手自动打螺丝固定上支架,下料机构为线尾机构,从治具中拿出电池包完成下料。相较于传统的现有设备,本设备有效提高加工效率、设备综合利用率,并提高自动化程度,有效节省人工,本设计电芯上料入支架装置做到了单机多功能综合,只需要一人上料即可,仅需通过人工将上支架覆盖在电芯表面即可,上支架的下压压紧动作仍由设备完成,不再需要人工进行。
电芯上料入支架机构,能够对电芯进行翻转然后插入到支架中,加工效率高,能有效节省人工和提高自动化程度,同时可快速切换不同型号的电池包及相关治具,比较传统功能单一设备,换线更快捷。具体的,电芯在输送带中传送,当电芯到达输送带末端时进入到落料仓中,由于落料仓内部空间仅能供一个电芯通行,故电芯逐个进入到落料仓中;当电芯到达落料仓底部时,第一推料气缸推动电芯并将电芯推出落料仓,被推出落料仓外的电芯由第一弧形吸附块固定,并在翻转电机的作用下转动90°,调整治具台的XY轴位置,使得治具上的支架与该电芯对准,然后该电芯在第二推料气缸和插芯气缸联合作用下插入到支架中,以完成电芯入支架作业。
镍片安装装置z7包括工作台100,所述工作台100顶部设有夹具输送流水线200,所述夹具输送流水线200的一侧设有两组极片安装工位,所述夹具输送流水线200上设有夹具合盖机构210,所述夹具合盖机构210位两组极片安装工位的后边,所述工作台100内部设有夹具回流流水线300和夹具升降机构400,所述夹具升降机构400位于夹具回流流水线300的末端,所述夹具回流流水线300上设有夹具开盖机构310,将空夹具放置在夹具回流流水线300上由夹具开盖机构310开盖后输送至流水线末端,由夹具升降机构400将夹具上升至夹具输送流水线200上,将电芯产品放入开盖后的夹具上,电芯产品随夹具一起由夹具输送流水线200输送至第一极片安装工位和第二极片安装工位依次进行第一极片和第二极片的自动安装后继续输送至夹具盒盖机构进行夹具合盖。本发明镍片安装装置通过在工作台100顶部设置夹具流水线,在工作台100内部设置夹具回流流水线300,并在夹具输送流水线200上设置夹具合盖机构210,在夹具回流流水线300上设置夹具开盖机构310,且在夹具回流流水线300的末端设置有用于将夹具从夹具回流流水线300上上升至夹具输送流水线200上的升降机构,使夹具能够实现在夹具回流流水线300上自动开盖、并在升升至夹具输送流水线200上完成极片上料后实现自动合盖后进入焊接工序,即使夹具在夹具回流流水线300和夹具输送流水线200上实现自动开合盖,有效提升作业效率和开合盖精度;本发明镍片安装装置通过在夹具输送流水线200的一侧设置的两组极片安装位,实现对电芯产品正负极片的上料和安装,使电芯产品经过一次设备即完成两处极片的自动上料和安装,避免了因工序转换造成的停机或人工转料,简化了工序,同时有效提升作业效率。
所述第一极片安装工位和第二极片安装工位相对分布在所述夹具输送流水线200的同侧,所述第一极片安装工位和第二极片安装工位均包括极片定位机构500、极片上料机构600和极片安装机械手700,所述极片定位机构500包括第一CCD定位机构510和第二CCD定位机构520,所述第一CCD定位机构510位于极片上料机构600的上方,所述第二CCD定位机构520位于极片安装机械手700的下方。所述极片上料机构600用于极片的上料,所述第一CCD定位机构510用于判断极片上料机构600内的极片的状态和数量,当极片处于分散且安装面朝上时,所述极片安装机械手700吸取极片并在第二CCD定位机构520处进行拍照定位,然后再将其安装至夹具输送流水线200上的焊接夹具上或直接安装在电池包上。
所述极片上料机构600包括送料架610、送料机构620和分料机构630,所述送料机构620安装在送料架610上,所述分料机构630位于送料架610的一侧,所述分料机构630位于送料机构620的下方,所述送料机构620为磁吸式送料机构620或者滚筒式送料机构620。所述送料机构620将极片输送至分料机构630,再由分料机构630对极片进行分料,确保所述极片安装机械手700吸取的极片状态精准,有效确保作业的安装精度。
所述磁吸式送料机构620包括第一储料仓621,所述第一储料仓621与送料架610之间设有第一送料振动器622,所述第一储料仓621包括依次设置的第一储料段6211、第一输送段6212和出料段6213,所述第一输送段6212设有极片挡板6239,所述第一输送段6212的上方设有用于吸取极片并将极片移送至出料段6213上方并松开极片的磁吸结构623,所述出料段6213为倾斜结构出料口。所述第一储料仓621用于储料极片,工作时,第一送料振动器622启动,使第一储料仓621发生振动,第一储料段6211的极片在振动的作用下振出至第一输送段6212,第一输送段6212设置的极片挡板6239将极片挡止在第一输送段6212内,第一输送段6212上方的磁吸结构623作用将第一输送段6212内的极片吸取并移送至出料段6213的上方后,释放磁力,使极片掉落入出料段6213,极片沿出料段6213的倾斜结构出料口掉落至分料机构630中。
所述磁吸结构623包括摆动式驱动结构、磁吸固定架6234和磁吸活动架6235,所述摆动式驱动结构和磁吸固定架6234均安装在送料架610上,所述磁吸活动架6235位于第一输送段6212的上方,所述磁吸固定架6234位于第一输送段6212的底部和两侧,所述磁吸活动架6235的下方通过导杆连接有电磁铁6238,所述磁吸活动架6235与导杆滑动连接,所述导杆的顶部穿过磁吸活动架6235后设置有挡止件6236,所述导杆上套设有弹性件6237,所述磁吸活动架6235的两侧分别连接有摆动式驱动结构。所述摆动式驱动结构包括送料气缸6231、第一连杆6232和第二连杆6233,所述第一连杆6232和第二连杆6233平行分布,所述第一连杆6232和第二连杆6233的顶端均通过转动件与磁吸活动架6235的侧部转动连接,所述第二连杆6233的底部通过转动件与磁吸固定架6234转动连接,所述第一连杆6232与第二连杆6233底部相对应位置处通过转动件与磁吸固定架6234转动连接,所述第一连杆6232的底部与所述送料气缸6231的驱动端连接,所述送料气缸6231安装在送料架610上。所述磁吸结构623的驱动源采用摆动式驱动结构,工作时,送料气缸6231驱动第一连杆6232沿磁吸固定架6234转动,第一连杆6232进而带动磁吸活动架6235及安装在磁吸活动架6235下方的电磁铁6238在第连杆和第二连杆6233的作用力下一起摆动,首先送料气缸6231回位驱动杆,驱动电磁铁6238向下运动吸取极片,在电磁铁6238吸取极片后,送料气缸6231再伸出驱动杆,驱动电磁铁6238逐步向上并向出料段6213的上方摆动,当电磁铁6238摆动至出料段6213的上方后,释放磁力,使极片掉落至出料段6213。
上述磁吸式送料结构仅适用于有磁性的极片,磁吸式送料结构为一组以上,可一组运行,也可多组同时运行。该磁吸式送料结构通过将第一储料仓621分成第一储料段6211、第一输送段6212和出料段6213,并在第一输送段6212内设置极片挡板6239,有效确保极片的输送,避免现有技术中连续输送造成需要回收极片的情况,摆动式驱动结构的设置,使电磁铁6238先向下移动吸到极片,再将吸取极片后的电磁铁6238逐步向上并向前摆动至出料段6213的上方,然后释放磁力,将极片掉落至出料段6213,该种结构布局精巧,实现一个驱动源进行两个方向的驱动,有效简化结构。
所述分料机构630包括分料仓631、抖动板633和抖动气缸635,所述抖动气缸635通过气缸安装板安装在工作台100上,所述抖动气缸635的抖动驱动端与抖动板633连接,所述分料仓631与工作台100之间设有导向轴634,所述分料仓631与导向轴634滑动连接,所述导向轴634穿过抖动板633,所述抖动板633与分料仓631之间的导向轴634上设有导套632。所述分料机构630的设置,在第一CCD定位机构510拍照定位判断极片状态不对时,启动分料机构630,分料机构630中的抖动气缸635作用,驱动分料仓631抖动,使位于分料仓631内的极片状态发生变化,待极片状态发生变化后,由极片安装机械手继续吸取极片,为提升作业效率提供了进一步保证。
所述夹具开盖机构310包括开盖气缸311,所述开盖气缸311的底部设有用于使夹具开盖的两个开盖斜板312,所述开盖斜板312的底部设有滚动轴承313,当夹具在夹具回流流水线300上输送至所述夹具开盖机构310时,所述夹具开盖机构310上的开盖气缸311启动,带动位于开盖气缸311底部的两个开盖斜板312在夹具内向外移动,使夹具开盖,所述开盖斜板312上的滚动轴承313与夹具滑动连接。
所述夹具合盖机构210为两个,分别位于夹具输送流水线200的两侧,当上料、安装第一极片和第二极片后的夹具输送至夹具合盖机构210时,由夹具合盖机构210启动将夹具合盖,合盖后的夹具继续由夹具输送流水线200输送至下一工位。具体地,所述夹具合盖机构210包括合盖气缸211,所述合盖气缸211的顶部设有合盖块212,所述合盖块212通过活动销钉213安装在夹具输送流水线200的两侧,所述合盖块212的外端设有合盖滚珠轴承215,所述合盖块212的内端侧设有合盖块底座214,所述合盖气缸211的底部通过活动销钉与气缸底座216转动连接,所述气缸底座216安装在工作台100上。
本发明镍片安装装置的工作过程和原理:
首先,将空夹具放置在夹具回流流水线300上,当空夹具在夹具回流流水线300上被输送至夹具开盖机构310所在工位时,夹具开盖机构310启动对空夹具进行开盖;开盖后的空夹具在夹具回流流水线300上继续向前输送至夹具升降机构400工位时,由夹具升降机构400启动向上输送空夹具至工作台100上方的夹具输送流水线200上,然后将夹具内放置产品,再由夹具输送流水线200输送夹具;
当夹具被输送至第一极片安装工位时,由第一极片安装工位上的极片上料机构600进行输送极片,在极片上料机构600输送极片的过程中,由极片定位机构500中的第一CCD定位机构510对极片上料机构600输送的极片状态的数量进行判断,当极片处于分散且安装面朝上时,极片安装机械手700启动吸取极片并将极片移动至第二CCD定位机构520处进行拍照定位,再将极片安装至夹具输送流水线200上的夹具内的产品上;
安装有极片的夹具由夹具输送流水线向前继续输送,当输送至第二极片安装工位时,由第二极片安装工位上的极片上料机构600进行输送极片,在极片上料机构600输送极片的过程中,由极片定位机构500中的第一CCD定位机构510对极片上料机构600输送的极片状态的数量进行判断,当极片处于分散且安装面朝上时,极片安装机械手700启动吸取极片并将极片移动至第二CCD定位机构520处进行拍照定位,再将极片安装至夹具输送流水线200上的夹具内的产品上;
在产品完成极片的上料和安装后,由夹具输送流水线200继续向前输送至夹具合盖机构210所在位置,夹具合盖机构210启动使夹具合盖,夹具输送流水线200继续向前输送夹具至下一工序。
本发明镍片安装装置极片上料机构500的工作过程和原理:
第一储料仓621用于储存极片,工作时,第一送料振动器622启动,使第一储料仓621发生振动,第一储料段6211的极片在振动的作用下振出至第一输送段6212,第一输送段6212设置的极片挡板6239将极片挡止在第一输送段6212内,第一输送段6212上方的磁吸结构623作用将第一输送段6212内的极片吸取并移送至出料段6213的上方后,释放磁力,使极片掉落入出料段6213,极片沿出料段6213的倾斜结构出料口掉落至分料机构630中。
镍片点焊装置z8可夹持并翻转不同宽度的治具,包括机架1、设置在机架1上的滑板2、与滑板2连接的可调夹持机构、设置在机架1上并可驱使可调夹持机构上下移动的升降气缸3、以及可调夹持机构连接并可驱使治具翻转的翻转组件,可调夹持机构用于夹紧治具,可调夹持机构包括与滑板2滑动连接的第一夹持臂4、与滑板2滑动连接的第二夹持臂5、以及控制第一夹持臂4、第二夹持臂5相互收紧与松开的夹持气缸6,夹持气缸6具有两个输出轴,夹持气缸6的两个输出轴分别与第一夹持臂4、第二夹持臂5连接,第一夹持臂4和第二夹持臂5分别顶在治具两端部从而夹紧治具。
升降气缸3的输出端与滑板2连接,滑板2上设置有第一滑轨7和第二滑轨8,第一夹持臂4上设置有沿第一滑轨7移动的第一滑块9,第二夹持臂5上设置有沿第二滑轨8移动的第二滑块10。
第一夹持臂4上设置有第一夹持块11,第二夹持臂5上设置有第二夹持块12,第一夹持块11和第二夹持块12分别顶在治具两端部从而夹紧治具。
第一夹持块11与第一夹持臂4转动连接,第一夹持块11由翻转组件驱使转动,第二夹持块12与第二夹持臂5转动连接。
翻转组件包括与第一夹持臂4连接的翻转气缸13、与翻转气缸13的输出轴连接的齿条14、与齿条14啮合连接的齿轮15,齿轮15与第一夹持块11刚性连接。
第一夹持块11上设置有第一凸起16,第二夹持块12上设置有第二凸起17,第一凸起16与第二凸起17相向设置。
机架1设置在横移模组18上。
本实施例的镍片点焊装置,具备宽度调节能力,能够适用于不同规格的治具,无需更换不同的翻转机构就能实现不同规格治具的适配,省时省力,具有很好的经济性。具体的,电池的底部需要安装治具A、电池顶部放置镍片及治具B,升降气缸输出端下行,带动可调夹持机构下行,夹持气缸收紧,可调夹持机构夹持治具B,然后升降气缸输出端上升,带动可调夹持机构上升,上升到位后,翻转组件对治具B进行180度翻转,翻转动作完成后,横移模组横向移动可调夹持机构,将治具B与电池对准,升降气缸输出端下行,带动可调夹持机构下行,将翻转后治具B与当前工位的电池和镍片进行对位合盖。合盖完成后,夹持气缸撑开,可调夹持机构松开治具B,升降气缸输出端上升,横移模组带动可调夹持机构横向移动回位,至此镍片点焊装置就完成一次作业循环。
电芯上料套纤维管装置z1包括用于上料电芯的套纤维管输送带z14、用于抓取纤维管并将纤维管套在电芯上的套管机z15、用于输送完成套管的电芯的套纤维管送料带z16,送料带具有用于承托电芯的上层网格和用于装载废料的下层抽屉;电芯套膜装置z2包括用于运送电芯的套膜输送带z17、套膜机z18、用于输送完成套膜的电芯的套膜送料带z19;套膜热缩装置z3包括预加热组件z20、加热组件z21、冷却组件z22;不良分拣装置z4包括隔热机构z23、用于运送电芯的不良分拣输送带z24、设置在不良分拣输送带z24上用于检测不良品的不良品检测机z25;点胶机z9对镍片点焊处进行点胶并粘贴隔热板,人工进行端子插入,导线整理、端子焊接、以及焊点检测;外壳镭雕机z10对产品外壳进行镭雕;三轴点胶机z11进行插端子涂胶;外壳打螺丝机z12包括用于对外壳及主机壳打螺丝机构、翻转机构、装左机壳机构、以及左机壳打螺丝机构;成品检测装置z13包括检测机、NG通道和OK通道,人工进行外观包装。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”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”、“第三”、“第四”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”、“第三”、“第四”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”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,除非另有明确的限定,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。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种18650电池包PACK自动化生产线,其特征在于,包括依次连接的电芯上料套纤维管装置(z1)、电芯套膜装置(z2)、套膜热缩装置(z3)、不良分拣装置(z4)、电芯测试分组装置(z5)、电芯上料入支架装置(z6)、镍片安装装置(z7)、镍片点焊装置(z8)、点胶机(z9)、外壳镭雕机(z10)、三轴点胶机(z11)、外壳打螺丝机(z12)、成品检测装置(z13)。
2.根据权利要求1所述的18650电池包PACK自动化生产线,其特征在于,所述电芯测试分组装置(z5)包括并排设置的多组电芯升降式储料机构以及电芯测试机,所述电芯升降式储料机构包括储料仓组件(b1)、用于将外部电芯放入储料仓组件(b1)内的储料机械手(b2)、以及用于将储料仓组件(b1)内电芯取出的取料机械手(b3),所述储料仓组件(b1)包括储料仓支柱(b4)、与储料仓支柱(b4)连接的储料仓安装板(b5)、设置在储料仓安装板(b5)上且顶部和底部均为敞口的至少一个储料腔室(b6),所述储料腔室(b6)包括两块侧板(b7),所述储料腔室(b6)内设置有活动托板(b8)、与活动托板(b8)连接的托板丝杆(b9)、为活动托板(b8)提供固定运动轨迹的的托板导轨(b10)、以及驱使所述托板丝杆(b9)转动以带动所述活动托板(b8)上下移动的托板电机(b11)。
3.根据权利要求1所述的18650电池包PACK自动化生产线,其特征在于,所述电芯上料入支架装置(z6)用于将电芯插入到下支架上并扣合上支架,包括运送上支架与下支架的支架回流输送机构(d1)、沿所述支架回流输送机构(d1)流动方向依次设置并与所述支架回流输送机构(d1)相接的支架上料机构(d2)、电芯上料入下支架机构(d3)、上支架扣合机构(d4)、支架固定机构(d5)、以及下料机构(d6),所述支架上料机构(d2)用于上支架与下支架上料至所述支架回流输送机构(d1),所述电芯上料入下支架机构(d3)用于将电芯插入到下支架上,所述上支架扣合机构(d4)用于将上支架扣合在电芯上表面,所述支架固定机构(d5)通过螺丝锁紧上支架与下支架以制得产品,所述下料机构(d6)用于将产品从所述支架回流输送机构(d1)中卸下。
4.根据权利要求3所述的18650电池包PACK自动化生产线,其特征在于,所述支架上料机构(d2)包括传输上支架和下支架的传送带(d7)、以及将传送带(d7)上的上支架和下支架抓取到所述支架回流输送机构(d1)的支架机械手(d8);所述支架回流输送机构(d1)包括用于装载支架的治具(a1)、用于运送治具(a1)的上层导轨(a2)、用于运送治具(a1)并位于上层导轨(a2)下方的下层导轨(a3)、连接上层导轨(a2)和下层导轨(a3)的第一升降机(a4)和第二升降机(a5),所述第一升降机(a4)旁设置有第一推治具气缸(a6),所述第一推治具气缸(a6)用于将所述第一升降机(a4)内治具(a1)推送到上层导轨(a2)内,所述第二升降机(a5)旁设置有阻挡块(a7),所述上层导轨(a2)上设置有治具定位组件(a8);所述上层导轨(a2)包括两根相互平行的型材(a9)、以及设置在型材(a9)上的导轨(a10),所述治具定位组件(a8)包括固定在型材(a9)上的定位气缸(a11)、与定位气缸(a11)输出端连接的定位连杆(a12)、以及设置在定位连杆(a12)端部的定位轴承(a13),所述治具(a1)底部设置有与导轨(a10)套接的匚形块(a14),所述治具(a1)侧壁设置有与阻挡块(a7)配合的缓冲挡块(a15)、以及与定位轴承(a13)配合的定位半圆槽(a16),所述第一治具定位组件(a8)位于所述第一升降机(a4)旁,所述第二治具定位组件(a8)位于所述第二升降机(a5)旁,所述下层导轨(a3)包括架体(a17)、设置在架体(a17)上并相互平行的两根皮带(a18)、以及驱使皮带(a18)转动的电机(a19),所述第一升降机(a4)包括升降气缸(a20)、与升降气缸(a20)输出端连接的升降板(a21)、与升降板(a21)连接的直线轴承(a22)、固定升降气缸(a20)缸体和直线轴承的支撑架(a24)、设置在支撑架(a24)上的缓震器(a25)、以及设置在升降板(a21)上的吸附嘴(a23)。
5.根据权利要求4所述的18650电池包PACK自动化生产线,其特征在于,所述电芯上料入下支架机构(d3)包括用于输送电芯的输送带(c1)、设置在输送带(c1)末端并用于将电芯逐个落料的落料仓(c2)、用于放置支架的治具(c15)、位于落料仓(c2)旁并用于将落料仓(c2)内电芯推出落料仓(c2)外的第一推料气缸(c3)、用于夹持并翻转由第一推料气缸(c3)推出落料仓(c2)的电芯的翻转电机(c4)、位于翻转电机(c4)上方并推动经过翻转的电芯的第二推料气缸(c5)、用于将电芯插入到治具(c15)内支架上的插芯气缸(c6);所述输送带包括输送架(c7)、设置在输送架(c7)上的皮带(c8)、驱使皮带(c8)转动的皮带电机(c9),所述落料仓(c2)位于输送架(c7)末端,所述落料仓(c2)由仓壁(c10)与皮带(c8)围闭而成,所述仓壁(c10)与输送架(c7)固定连接,所述仓壁(c10)外形是顶表面和前表面为敞口的空心长方体,所述仓壁(c10)的后表面下部挖设有贯穿开窗(c11),所述第一推料气缸(c3)的推杆可将电芯从落料仓(c2)经由贯穿开窗(c11)推至翻转电机(c4)。
6.根据权利要求1所述的18650电池包PACK自动化生产线,其特征在于,所述镍片安装装置(z7)包括工作台,所述工作台顶部设有夹具输送流水线,所述夹具输送流水线的一侧设有两组极片安装工位,所述夹具输送流水线上设有夹具合盖机构,所述夹具合盖机构位两组极片安装工位的后边,所述工作台内部设有夹具回流流水线和夹具升降机构,所述夹具升降机构位于夹具回流流水线的末端,所述夹具回流流水线上设有夹具开盖机构,将空夹具放置在夹具回流流水线上由夹具开盖机构开盖后输送至流水线末端,由夹具升降机构将夹具上升至夹具输送流水线上,将电芯产品放入开盖后的夹具上,电芯产品随夹具一起由夹具输送流水线输送至第一极片安装工位和第二极片安装工位依次进行第一极片和第二极片的自动安装后继续输送至夹具盒盖机构进行夹具合盖。
7.根据权利要求6所述的18650电池包PACK自动化生产线,其特征在于,每组极片安装工位均包括极片上料机构、极片安装机械手和极片定位机构,所述极片定位机构包括第一CCD定位机构和第二CCD定位机构,所述第一CCD定位机构位于极片上料机构的上方,所述第二CCD定位机构位于极片安装机械手的下方;所述极片上料机构包括送料架、送料机构和分料机构,所述送料机构安装在送料架上,所述分料机构位于送料架的一侧,所述分料机构位于送料机构的下方,所述送料机构为磁吸式送料机构或者滚筒式送料机构;所述磁吸式送料机构包括第一储料仓,所述第一储料仓与送料架之间设有第一送料振动器,所述第一储料仓包括依次设置的第一储料段、第一输送段和出料段,所述第一输送段设有极片挡板,所述第一输送段的上方设有用于吸取极片并将极片移送至出料段上方并松开极片的磁吸结构,所述出料段为倾斜结构出料口。
8.根据权利要求1所述的18650电池包PACK自动化生产线,其特征在于,所述镍片点焊装置(z8)可夹持并翻转不同宽度的治具,包括机架(1)、设置在机架(1)上的滑板(2)、与滑板(2)连接的可调夹持机构、设置在机架(1)上并可驱使可调夹持机构上下移动的升降气缸(3)、以及可调夹持机构连接并可驱使治具翻转的翻转组件,所述可调夹持机构用于夹紧治具,所述可调夹持机构包括与滑板(2)滑动连接的第一夹持臂(4)、与滑板(2)滑动连接的第二夹持臂(5)、以及控制第一夹持臂(4)、第二夹持臂(5)相互收紧与松开的夹持气缸(6),所述夹持气缸(6)具有两个输出轴,夹持气缸(6)的两个输出轴分别与第一夹持臂(4)、第二夹持臂(5)连接,所述第一夹持臂(4)和第二夹持臂(5)分别顶在治具两端部从而夹紧治具。
9.根据权利要求1所述的18650电池包PACK自动化生产线,其特征在于,所述升降气缸(3)的输出端与所述滑板(2)连接,所述滑板(2)上设置有第一滑轨(7)和第二滑轨(8),所述第一夹持臂(4)上设置有沿所述第一滑轨(7)移动的第一滑块(9),所述第二夹持臂(5)上设置有沿所述第二滑轨(8)移动的第二滑块(10);所述第一夹持臂(4)上设置有第一夹持块(11),所述第二夹持臂(5)上设置有第二夹持块(12),所述第一夹持块(11)和第二夹持块(12)分别顶在治具两端部从而夹紧治具;所述第一夹持块(11)与第一夹持臂(4)转动连接,所述第一夹持块(11)由翻转组件驱使转动,所述第二夹持块(12)与第二夹持臂(5)转动连接;所述翻转组件包括与第一夹持臂(4)连接的翻转气缸(13)、与翻转气缸(13)的输出轴连接的齿条(14)、与齿条(14)啮合连接的齿轮(15),所述齿轮(15)与所述第一夹持块(11)刚性连接;所述第一夹持块(11)上设置有第一凸起(16),所述第二夹持块(12)上设置有第二凸起(17),所述第一凸起(16)与第二凸起(17)相向设置;所述机架(1)设置在横移模组(18)上。
10.根据权利要求1所述的18650电池包PACK自动化生产线,其特征在于,所述电芯上料套纤维管装置(z1)包括用于上料电芯的套纤维管输送带(z14)、用于抓取纤维管并将纤维管套在电芯上的套管机(z15)、用于输送完成套管的电芯的套纤维管送料带(z16),所述送料带具有用于承托电芯的上层网格和用于装载废料的下层抽屉;所述电芯套膜装置(z2)包括用于运送电芯的套膜输送带(z17)、套膜机(z18)、用于输送完成套膜的电芯的套膜送料带(z19);所述套膜热缩装置(z3)包括预加热组件(z20)、加热组件(z21)、冷却组件(z22);所述不良分拣装置(z4)包括隔热机构(z23)、用于运送电芯的不良分拣输送带(z24)、设置在不良分拣输送带(z24)上用于检测不良品的不良品检测机(z25);所述点胶机(z9)对镍片点焊处进行点胶并粘贴隔热板,人工进行端子插入,导线整理、端子焊接、以及焊点检测;外壳镭雕机(z10)对产品外壳进行镭雕;三轴点胶机(z11)进行插端子涂胶;外壳打螺丝机(z12)包括用于对外壳及主机壳打螺丝机构、翻转机构、装左机壳机构、以及左机壳打螺丝机构;成品检测装置(z13)包括检测机、NG通道和OK通道,人工进行外观包装。
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