CN112958821A - 一种电芯极耳裁切装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电芯极耳裁切装置，包括：电芯搬运机构，用于输送电芯至工作台；工作台，包括一工作台面，所述工作台面上形成一通道，所述电芯搬运机构通过所述通道将电芯输送至工作台，进行裁切操作；第一极耳裁切机构，可活动地安装于所述通道一侧的工作台台面上，对电芯左侧的极耳进行定位及裁切；第二极耳裁切机构，可活动地安装于所述通道另一侧的工作台台面上，对电芯右侧的极耳进行定位及裁切。本发明的电芯极耳裁切装置采用新型的电芯搬运机构与两组极耳裁切机构相配合，实现了线上裁切，免去了对电芯进行抓取下线后裁切的工序，简化了生产流程，提高了生产效率，占用空间小，流水线对接简单，便于维修和拓展，值得大力推广使用。

Description

一种电芯极耳裁切装置

技术领域

本发明涉及软包电芯生产技术领域，尤其涉及一种电芯极耳裁切装置。

背景技术

在软包电池模组的生产制造过程中，为控制极耳伸出汇流排的长度，需要对堆叠前的电芯正负极耳进行尺寸裁切。现有技术路线为：将输送线上的电芯抓取到极耳裁切专用设备后进行裁切，即离线裁切极耳，极耳裁切前对电芯进行机械靠边定位，导致裁切尺寸精度不高。

为解决现有技术存在的不足，需提出一种新的技术方案，以提高极耳的裁切精度，以及实现线上裁切，以简化工艺流程，提高生产效率。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种电芯极耳裁切装置，该装置采用新型的电芯搬运机构与极耳裁切机构相配合，实现线上裁切，简化了工艺流程，提高了生产效率，且采用视觉定位组件对极耳进行视觉定位，大大提高了裁切精度。

本发明通过以下技术方案予以实现：本发明提供一种电芯极耳裁切装置，包括：

电芯搬运机构，用于输送电芯至工作台；

工作台，包括一工作台面，所述工作台面上形成一通道，所述电芯搬运机构通过所述通道将电芯输送至工作台，进行裁切操作；

第一极耳裁切机构，可活动地安装于所述通道一侧的工作台台面上，对电芯左侧的极耳进行定位及裁切；

第二极耳裁切机构，可活动地安装于所述通道另一侧的工作台台面上，对电芯右侧的极耳进行定位及裁切。

进一步地，所述第一极耳裁切机构和所述第二极耳裁切机构均包括：视觉定位组件、裁切组件、驱动组件和一安装架，所述安装架包括：一顶板、一第一底座和设于所述顶板与第一底座间的一活动板，所述顶板和所述第一底座间通过一支撑部进行固定连接；所述视觉定位组件和所述驱动组件均安装于所述顶板上，所述驱动组件的动力输出端穿过所述顶板连接至所述活动板上；所述裁切组件包括一上刀具和一下刀具，所述上刀具设于所述活动板上，所述下刀具设于所述第一底座上，所述上刀具在所述驱动组件的作用下下降与下刀具合模，实现对电芯极耳的裁切操作。

进一步地，所述裁切组件还包括一压紧组件，所述压紧组件连接于所述活动板的底面上，所述压紧组件包括：一压紧块和若干弹性件，若干弹性件一端连接于所述压紧块顶部，另一端固定于所述活动板的底面上，所述压紧块随所述活动板向下运动将电芯极耳压紧于所述第一底座上。

进一步地，所述下刀具上设有一缺口，所述上刀具适配于所述缺口内；所述第一底座为一中空的壳体，所述第一底座上对应所述缺口的位置设有废料口，所述废料口连通于所述第一底座内的废料盒，所述废料盒可抽拉地装于所述第一底座上。

进一步地，所述驱动组件包括一第五电机和若干直线轴承，所述第五电机安装于所述顶板上，所述第五电机的动力输出端穿过所述顶板后连接于所述活动板上，每一直线轴承安装于所述顶板上，每一直线轴承内装配有一直线导杆，每一所述直线导杆与所述活动板的顶面相固定。

进一步地，所述视觉定位组件通过一竖直的安装板固定于所述顶板上，所述视觉定位组件包括一CCD相机和一光源，所述CCD相机设于所述光源的上方，所述光源上设有相机镜头透过孔。

进一步地，所述工作台上还设有两调节组件，两调节组件分别连接于所述第一极耳裁切机构和第二极耳裁切机构，所述第一极耳裁切机构和所述第二裁切机构在两调节组件的作用下在工作台上实现X轴或Y轴移动；

进一步的，每一调节组件包括：第一电机、第二电机、运动X轴、运动Y轴、X轴滑块和Y轴滑块，所述X轴滑块顶部与所述第一极耳裁切机构或第二极耳裁切机构的第一底座相固定，底部滑动连接于所述运动X轴上；所述Y轴滑块顶部固定于所述运动X轴上，底部滑动连接于所述运动Y轴上，所述运动Y轴固定于所述工作台上；所述第一电机的动力输出端连接于所述X轴滑块，所述第二电机的动力输出端连接于所述Y轴滑块。

进一步地，所述电芯搬运机构包括：一第二底座和若干传输支架，所述第二底座上设有第三电机、两导轨、传送带组件，每一所述传输支架包括一滑动座和一连接于所述滑动座上的电芯支架，所述第三电机固定于所述第二底座一端，所述第三电机的动力输出端连接于所述传送带组件上，所述滑动座与所述传送带组件的传送带相连接，所述传输支架在所述第三电机的作用下沿两导轨滑动。

进一步地，每一所述电芯支架包括一底板和设于所述底板上的若干支撑架，一第四电机固定于所述滑动座上，所述第四电机的伸缩轴端连接至所述底板上；每一所述支撑架的左右端部设有凹部，所述凹部上设有吸盘，两相邻支撑架的两凹部间形成电芯放置位。

采用上述方案，本发明提供一种电芯极耳裁切装置，其具有以下有益效果：

(1)本极耳裁切装置设有视觉定位组件，在裁切前对极耳进行视觉定位，大大提高了裁切的精准度，极耳裁切偏差低于0.5mm达到了高精度生产的要求。

(2)采用新型的电芯搬运机构与两组极耳裁切机构相配合，实现了线上裁切，免去了对电芯进行抓取下线后裁切的工序，简化了生产流程，提高了生产效率。

(3)利用上、下刀模合模对极耳进行裁切的方式，相比现有技术的切割刀转动切割，极耳裁切后的毛刺大大减少，毛刺低于0.1mm，提高了电芯产品的品质。

附图说明

图1为本发明电芯极耳裁切装置的整体示意图。

图2为本发明电芯极耳裁切装置装配于生产线上的示意图。

图3为本发明中的第一极耳裁切机构(第二极耳裁切机构)的第一方位的示意图。

图4为本发明中的第一极耳裁切机构(第二极耳裁切机构)的第二方位的示意图。

图5为本发明中的电芯搬运机构的示意图。

附图中的附图标记如下：

10-第一极耳裁切机构 20-第二极耳裁切机构 30-电芯搬运机构，

40-工作台 50-电芯 42-通道

21-视觉定位组件 22-裁切组件 23-驱动组件

24-安装架 241-顶板 242-第一底座

243-活动板 244-支撑部 221-上刀具

222-下刀具 223-压紧组件 2231-压紧块

2232-弹性件 235-第五电机 234-直线轴承

233-直线导杆 210-安装板 211-CCD相机

212-光源 60-调节组件 63-运动X轴

64-运动Y轴 65-X轴滑块 66-Y轴滑块

245-废料盒 31-第二底座 32-传输支架

33-第三电机 34-两导轨 35-传送带组件

36-第四电机 321-滑动座 322-电芯支架

41-工作台面

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。

本发明采用电芯搬运机构与工作台相配合的电芯搬运方式，及新型的极耳裁切机构，实现了自动上料，及对极耳的正负极极耳进行在线定位和裁切操作，无需将电芯抓取至生产线下再进行裁切，减少了生产工序，提高了生产效率，且设置视觉定位机构，大大提高了裁切精度，保证了产品质量。

本发明具体提供一种电芯极耳裁切装置，请参阅图1-4，该电芯极耳裁切装置包括：第一极耳裁切机构10、第二极耳裁切机构20、电芯搬运机构30和工作台40。所述电芯搬运机构30用于输送电芯50至工作台上。所述工作台40包括一工作台面41，所述工作台面41上形成一通道42，所述电芯搬运机构30通过所述通道42将电芯50输送到位。所述第一极耳裁切机构10设于所述通道42一侧的工作台面41上，对电芯50左侧的极耳进行裁切；所述第二极耳裁切机构20设于所述通道42另一侧的工作台面41上，对电芯50右侧的极耳进行裁切。

具体的，所述第一极耳裁切机构10和所述第二极耳裁切机构20均包括：视觉定位组件21、裁切组件22、驱动组件23和一安装架24，所述安装架24用于安装所述视觉定位组件21、裁切组件22和确定组件23。具体的，所述安装架24包括：一顶板241、一第一底座242和所述顶板241与第一底座242间的一活动板243，所述顶板241和所述第一底座242间通过一支撑部244进行固定连接。所述视觉定位组件21和所述驱动组件23均安装于所述顶板241上，所述驱动组件23的动力输出端穿过所述顶板241连接至所述活动板243上，所述活动板243在所述驱动组件23的作用下在所述顶板241和所述第一底座242间移动。所述裁切组件22包括一上刀具221和一下刀具222，所述上刀具221设于所述活动板243上，所述下刀具222设于所述第一底座242上。在所述驱动组件23的作用下，所述上刀具221随所述活动板243运动，其下降时与下刀具222合模，实现对电芯极耳的裁切操作。优选的，所述裁切组件22还包括一压紧组件223，所述压紧组件223连接于所述活动板243的底面上，所述压紧组件223包括：一压紧块2231和若干弹性件2232，若干弹性件2232一端连接于所述压紧块2231顶部，另一端固定于所述活动板243的底面上，所述压紧块2231随所述活动板243向下运动将电芯极耳压紧于所述第一底座242上。更优选的，本实施例中所述弹性件2232包括：一滑杆(未标示)和一压紧弹簧(未标示)，所述滑杆一端通过一套筒可滑动地穿过所述活动板243后，与所述压紧块2231相固定，所述压紧弹簧套于所述滑杆的一端上，并置于所述压紧块2231和所述活动板243之间。当所述活动板243在所述驱动组件23的作用下下降时，所述压紧块2231在其带动下下降，接触电芯极耳，所述活动板243继续下降，上刀具221和下刀具222合模时，所述压紧弹簧处于压缩状态，对极耳进一步压紧，防止其易位，保证了裁切的精确度。值得一提的是，所述弹性件2232的设置，使得所述压紧块2231对极耳的压紧具有一定弹性，防止将极耳压坏。

进一步的，所述驱动组件23包括一第五电机235和若干直线轴承234，所述第五电机235安装于所述顶板241上，所述第五电机235的动力输出轴穿过所述顶板241后连接于所述活动板243上。每一直线轴承234安装于所述顶板241上，每一直线轴承234内装配有一直线导杆233，每一所述直线导杆233与所述活动板243的顶面相固定。本实施例中设有4组直线轴承及直线导杆组件，分别两两对称设于所述顶板241上。所述活动板241在所述第五电机235的作用下，沿4个直线轴承234进行竖直的升降运动。

进一步的，所述视觉定位组件21通过一竖直的安装板210固定于所述顶板241上，所述视觉定位组件21包括一CCD相机211和一光源212，所述CCD相机211设于所述光源212的上方，所述光源212上设有相机镜头透过孔，所述光源212对下方的电芯进行照亮，提高CCD相机211的拍照清晰度。所述CCD相机211用于拍摄电芯极耳的照片，并通过网络上传于图片处理系统中，图片处理系统通过对照片进行数据分析，计算出电芯极耳的准确位置坐标，并将该坐标信息发送至调节组件60，调节组件60根据该坐标信息调节所述第一极耳裁切机构(第二极耳裁切机构)的X、Y轴位置，使其到达准确的位置，而后执行对极耳的裁切操作。所述视觉定位组件21的设置，使得极耳的裁切位置更加精确，大大提高裁切精度。具体的，工作台40上设有两组调节组件60，两组调节组件分别连接于所述第一极耳裁切机构10和第二极耳裁切机构20，所述第一极耳裁切机构10和所述第二裁切机构20在两调节组件的作用下根据极耳的位置在工作台40上进行X轴或Y轴移动，以到达准确的裁切位置。优选的，每一调节组件60包括：第一电机(未图示)、第二电机(未图示)、运动X轴63、运动Y轴64、X轴滑块65和Y轴滑块66，所述X轴滑块65顶部与所述第一极耳裁切机构10或第二极耳裁切机构20的底座相固定，底部滑动连接于所述运动X轴63上；所述Y轴滑块66顶部固定于所述运动X轴63上，底部滑动连接于所述运动Y轴64上，所述运动Y轴64固定于所述工作台40上；所述第一电机的动力输出端连接于所述X轴滑块65，所述第二电机的动力输出端连接于所述Y轴滑块66，由此实现对第一极耳裁切机构10和第二极耳裁切机构20沿X轴和Y轴的位置调节。可以预见的，本实施例中的调节组件也可以采用现有技术中的其他结构或方式，只要能实现对所述第一极耳裁切机构10和第二极耳裁切机构20的X轴、Y轴的调节即可满足需求，也应属于本发明的保护范围内。

另外，值得一提的是，本实施例中，所述下刀具222上设有一缺口(未图示)，所述缺口为一方形，合模时所述上刀具221适配于所述缺口内。所述第一底座242为一中空的壳体，所述第一底座242上对应所述缺口的位置设有废料口(未图示)，所述废料口连通于所述第一底座242内的废料盒245，所述废料盒245为一抽屉，其可抽拉地装于所述第一底座242上，用于收集裁切下来的极耳废料，而后统一进行处理，为生产提供了方便。

另外，如图5所示，本发明的电芯搬运机构30采用一全新的设计，其与本实施例中的工作台40相配合，电芯搬运效率大大提高，且占用空间小，提高了本装置的灵活性能和工作效率。具体的，所述电芯搬运机构30包括：一第二底座31和若干传输支架32，所述第二底座31上设有第三电机33、两导轨34、传送带组件35，每一所述传输支架32包括：一滑动座321和一连接于所述滑动座321上的电芯支架322，所述第三电机33固定于所述第二底座31一端，两导轨34沿所述第二底座31的长度方向设置，所述传送带组件35的一主动轮设于所述第二底座31的一端，从动轮设于所述第二底座31的另一端，两轮间设置传送带。所述第三电机33为一步进电机，所述第三电机33的动力输出端连接于所述传送带组件35的主动轴上，带动所述传动带在两轮间转动。所述滑动座321与所述传送带组件35的传送带相连接，所述传输支架32在所述第三电机33的作用下沿两导轨34滑动，实现对传输支架32上放置的电芯的搬运。优选的，每一所述电芯支架322包括一水平的底板和设于所述底板上的若干支撑架，一第四电机36固定于所述滑动座321上，所述第四电机36的伸缩轴端连接至所述底板底部，本实施例中所述第四电机36为一直线式步进电机，所述第四电机36的设置，使得所述若干支撑架可进行升降，以调整所述电芯支架322上的电芯高度，使其与两极耳裁切机构相匹配。优选的，每一所述支撑架的左右端部设有凹部，两相邻支撑架的凹部形成电芯的放置位。更优选的，所述凹部上设有若干吸盘，当电芯放入后通过吸盘将电芯吸附，提高了电芯在所述支撑架上的稳定性，使其不易掉落，该吸盘连通于真空管道，并通过电磁阀进行控制真空的开启和关闭。其中所述支撑架可活动地安装于所述底板上，以便根据电芯的大小随时调节两支撑架间的距离，满足多尺寸电芯的搬运要求。

本发明利用以上电芯极耳裁切装置对电芯极耳进行裁切的步骤如下：

首先，启动电芯搬运机构30将电芯50输送至工作台40上，本发明中的工作台40上可容纳4个电芯放置位，即可以依次对4个电芯进行极耳裁切操作。两裁切机构的视觉定位组件21对电芯搬运机构30上的第一个电芯放置位上的电芯极耳进行拍照，并将照片发送至图片处理软件，图片处理软件通过分析计算得出该电芯极耳的准确X、Y坐标值，并将该坐标值发送至调节组件60，两裁切机构的调节组件60分别控制其沿X、Y轴运动，使电芯的极耳置于所述下刀具222的准确位置上，而后第五电机235运行，带动上刀具221下降，直至与下刀具222合模，完成对电芯极耳的裁切。值得注意的是，第一极耳裁切机构10和第二极耳裁切机构20可同时对电芯的左右侧极耳进行裁切，节约了裁切时间，提高了工作效率。第一个电芯放置位上的电芯完成极耳裁切后，两裁切机构的调节组件60分别控制其沿X轴移动至电芯搬运机构的下一电芯放置位，而后重复以上操作，直至将四个电芯放置位上的电芯极耳裁切完成。而后电芯搬运机构30运行，将裁切完的电芯搬运至下一工序进行处理，同时将后面的四个电芯搬运至工作台上，重复以上步骤，完成极耳裁切操作。

本发明的电芯极耳裁切装置还包括一控制装置，所述控制装置与所述第一、第二、第三、第四、第五电机、及CCD相机和图像处理软件通信连接，用于控制其运行，实现电芯的输送到位、对电芯极耳的位置定位及对两电芯极耳裁切机构的位置调节，以精准完成对极耳的裁切操作。本实施例中所述控制装置与各个电机及CCD相机和图像处理软件的通信连接均采用现有技术实现，只要能实现所述控制装置与各部件的通信连接及对其的运行控制即满足需求。

综上所述，本发明的电芯极耳裁切装置可实现线上对极耳的裁切操作，且设有视觉定位组件在裁切前对电芯的极耳位置进行精确定位，然后通过调节组件调节两极耳裁切机构的位置，实现对极耳的精准裁切，极耳裁切偏差低于0.5mm。且采用上下刀具裁切的模式裁切后极耳的毛刺低于0.1mm，大大提高了产品的质量，达到高标准生产的要求。本发明的电芯极耳裁切装置采用新型的电芯搬运机构与两组极耳裁切机构相配合合，实现了线上裁切，免去了对电芯进行抓取下线后裁切的工序，简化了生产流程，提高了生产效率，占用空间小，流水线对接简单，便于维修和拓展，值得大力推广使用。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电芯极耳裁切装置，其特征在于，包括：

电芯搬运机构，用于输送电芯至工作台；

工作台，包括一工作台面，所述工作台面上形成一通道，所述电芯搬运机构通过所述通道将电芯输送至工作台，进行裁切操作；

第一极耳裁切机构，可活动地安装于所述通道一侧的工作台台面上，对电芯左侧的极耳进行定位及裁切；

第二极耳裁切机构，可活动地安装于所述通道另一侧的工作台台面上，对电芯右侧的极耳进行定位及裁切。

2.根据权利要求1所述的电芯极耳裁切装置，其特征在于，所述第一极耳裁切机构和所述第二极耳裁切机构均包括：视觉定位组件、裁切组件、驱动组件和一安装架，所述安装架包括：一顶板、一第一底座和设于所述顶板与第一底座间的一活动板，所述顶板和所述第一底座间通过一支撑部进行固定连接；所述视觉定位组件和所述驱动组件均安装于所述顶板上，所述驱动组件的动力输出端穿过所述顶板连接至所述活动板上；所述裁切组件包括一上刀具和一下刀具，所述上刀具设于所述活动板上，所述下刀具设于所述第一底座上，所述上刀具在所述驱动组件的作用下下降与下刀具合模，实现对电芯极耳的裁切操作。

3.根据权利要求2所述的电芯极耳裁切装置，其特征在于，所述裁切组件还包括一压紧组件，所述压紧组件连接于所述活动板的底面上，所述压紧组件包括：一压紧块和若干弹性件，若干弹性件一端连接于所述压紧块顶部，另一端固定于所述活动板的底面上，所述压紧块随所述活动板向下运动将电芯极耳压紧于所述第一底座上。

4.根据权利要求2所述的电芯极耳裁切装置，其特征在于，所述下刀具上设有一缺口，所述上刀具适配于所述缺口内；所述第一底座为一中空的壳体，所述第一底座上对应所述缺口的位置设有废料口，所述废料口连通于所述第一底座内的废料盒，所述废料盒可抽拉地装于所述第一底座上。

5.根据权利要求2所述的电芯极耳裁切装置，其特征在于，所述驱动组件包括一第五电机和若干直线轴承，所述第五电机安装于所述顶板上，所述第五电机的动力输出端穿过所述顶板后连接于所述活动板上，每一直线轴承安装于所述顶板上，每一直线轴承内装配有一直线导杆，每一所述直线导杆与所述活动板的顶面相固定。

6.根据权利要求2所述的电芯极耳裁切装置，其特征在于，所述视觉定位组件通过一竖直的安装板固定于所述顶板上，所述视觉定位组件包括一CCD相机和一光源，所述CCD相机设于所述光源的上方，所述光源上设有相机镜头透过孔。

7.根据权利要求1所述的电芯极耳裁切装置，其特征在于，所述工作台上还设有两调节组件，两调节组件分别连接于所述第一极耳裁切机构和第二极耳裁切机构，所述第一极耳裁切机构和所述第二裁切机构在两调节组件的作用下在工作台上实现X轴或Y轴移动。

8.根据权利要求7所述的电芯极耳裁切装置，其特征在于，每一调节组件包括：第一电机、第二电机、运动X轴、运动Y轴、X轴滑块和Y轴滑块，所述X轴滑块顶部与所述第一极耳裁切机构或第二极耳裁切机构的第一底座相固定，底部滑动连接于所述运动X轴上；所述Y轴滑块顶部固定于所述运动X轴上，底部滑动连接于所述运动Y轴上，所述运动Y轴固定于所述工作台上；所述第一电机的动力输出端连接于所述X轴滑块，所述第二电机的动力输出端连接于所述Y轴滑块。

9.根据权利要求1所述的电芯极耳裁切装置，其特征在于，所述电芯搬运机构包括：一底座和若干传输支架，所述底座上设有第三电机、两导轨、传送带组件，每一所述传输支架包括一滑动座和一连接于所述滑动座上的电芯支架，所述第三电机固定于所述底座一端，所述第三电机的动力输出端连接于所述传送带组件上，所述滑动座与所述传送带组件的传送带相连接，所述传输支架在所述第三电机的作用下沿两导轨滑动。

10.根据权利要求9所述的电芯极耳裁切装置，其特征在于，每一所述电芯支架包括一底板和设于所述底板上的若干支撑架，一第四电机固定于所述滑动座上，所述第四电机的伸缩轴端连接至所述底板上；每一所述支撑架的左右端部设有凹部，所述凹部上设有吸盘，两相邻支撑架的两凹部间形成电芯放置位。

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