CN113839100A - 一种电芯热复合的生产线 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电芯热复合的生产线，包括热复合前运输组件、热复合组件、热复合后运输组件和隔离膜组件，所述热复合前运输组件包括机械手，所述机械手设有可180°翻转的取料夹爪，取料夹爪将待热复合的产品和隔离膜组件输送至热复合组件，所述热复合后运输组件包括取料夹具，所述取料夹具用于从热复合组件的热复合工位夹取隔离膜组件及热复合好的产品，取料夹具将产品输送至下一工位。本发明实现自动化连续生产，电芯热复合后避免压痕，热复合前后产品运输无偏移，提高了运输的安全性，提高了成品的合格率。

Description

一种电芯热复合的生产线
技术领域
本发明涉及锂电池生产设备技术领域，具体涉及一种电芯热复合的生产线。
背景技术
锂电行业的通过热复合（热压）工艺对电芯进行热压整形，对极片之间的隔膜、正极片、负极片进行加热粘合，使电芯紧实，电芯厚度一致，提高装芯合格率，提高电芯使用面积的带电量。
目前市场上对电芯的热复合有多种方式：第一种是对热复合机上的热复合板做避让缺口的设计，以实现夹爪对产品的夹送；第二种是通过阻挡产品以实现夹爪退出热复合机的方式，来实现运送产品到热复合机上；第三种是通过吸附表面隔膜以实现搬运电芯到热复合机上；第四种是通过传送带与传送带相配合运输电芯。
这些结构存在以下缺陷：第一种缺口的存在导致热复合（热压）的平面存在间隙，使产品在热复合后存在受热不均，有压痕等问题；第二种阻挡产品抽离夹取结构，使得产品受到相对摩擦力及阻挡的压力，并且在抽离的过程中及抽离后，产品掉落在热复合平面上，使产品产生相对位移及外力作用等影响；第三种吸附表面隔膜，使得隔膜产生变形褶皱等问题，电芯内部因为受力不均，产生相对摩擦而受损；第四种情况，传送带的起停对电芯造成对齐度影响，传送带与传送带接驳处的间隙，电芯会有下垂撞机的风险。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供了一种电芯热复合的生产线，能有效解决电芯在运输时因上述问题产生的偏移，并且热复合上下压面为整平面，不存在缺口等会产生压痕的问题；实现自动化连续生产，电芯热复合后避免压痕，热复合前后产品运输无偏移，提高了运输的安全性，提高了成品的合格率。
本发明的目的是这样实现的：
一种电芯热复合的生产线，包括热复合前运输组件、热复合组件、热复合后运输组件和隔离膜组件，所述热复合前运输组件包括机械手，所述机械手设有可180°翻转的取料夹爪，取料夹爪将待热复合的产品和隔离膜组件输送至热复合组件，所述热复合后运输组件包括取料夹具，所述取料夹具用于从热复合组件的热复合工位夹取隔离膜组件及热复合好的产品，取料夹具将产品输送至下一工位。
优选的，所述隔离膜组件包括第一隔离膜和隔离膜夹板，两个隔离膜夹板夹住第一隔离膜的两端。
优选的，所述热复合组件包括上压面、下压面和压紧气缸组，所述上压面和下压面相配合，所述压紧气缸组设置在上、下压面的两侧，所述上压面固定设有第二隔离膜，隔离膜组件设置在下压面上方，所述压紧气缸组包括上压紧气缸和下压紧气缸，隔离膜组件的隔离膜夹板通过上压紧气缸和下压紧气缸上下压紧。
优选的，所述取料夹爪包括连接座，所述连接座的两端分别设有用于夹持隔离膜夹板的第一夹爪，所述连接座的中间设有第二夹爪，所述第二夹爪的上下侧中的一侧单爪连接一夹片组件，第二夹爪通过上下对称设置的夹片组件夹持第一隔离膜和待热复合的产品。
优选的，所述夹片组件包括连接板和第一夹片，所述连接板连接第二夹爪的上下侧中的同侧单爪，所述连接板连接多个第一夹片，多个第一夹片间隔均布。
优选的，所述取料夹具包括底板、第三直线模组、第四直线模组，第三夹爪、第四夹爪、升降气缸和张紧气缸，所述底板连接第二直线模组的滑座，第三直线模组对称设置在底板的两端，第四直线模组设在底板中间。
优选的，所述第三直线模组固定在第二安装板上，所述底板上设有直线滑轨，所述第二安装板对应直线滑轨设有滑槽，所述直线滑轨与张紧气缸的移动方向一致，所述张紧气缸固定在底板上，所述张紧气缸位于第二安装板的内侧，所述张紧气缸的伸缩杆连接第二安装板。
优选的，所述第三直线模组的滑座设有第三夹爪，所述第三夹爪夹持隔离膜组件的隔离膜夹板，所述第四直线模组的滑座连接升降气缸，所述升降气缸的伸缩杆连接第四夹爪，所述第四夹爪夹持第一隔离膜和第一隔离膜上的热复合好的产品。
优选的，所述第四夹爪的单爪连接第二夹片，通过第二夹片上下夹持第一隔离膜和第一隔离膜上的热复合好的产品的中部。
优选的，所述隔离膜夹板上设有第一夹取点A、第二夹取点B和第三夹取点C。
本发明的有益效果是：
本发明能有效解决电芯在运输时因各种问题产生的偏移，采用隔离膜组件作为产品的运输工具，热复合上下压面为整平面，不存在缺口等会产生压痕的问题；实现自动化连续生产，电芯热复合后避免压痕，热复合前后产品运输无偏移，提高了运输的安全性，提高了成品的合格率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为热复合前运输组件的结构示意图。
图3为取料夹爪夹取产品的结构示意图。
图4为取料夹爪未翻转的结构示意图（此时产品在第一隔离膜的下方）。
图5为取料夹爪翻转180°的结构示意图（此时产品在第一隔离膜的上方）。
图6为热复合组件的结构示意图。
图7为热复合后运输组件的结构示意图。
图8为取料夹具输送至下一工位的结构示意图。
图9为图7中取料夹具的结构示意图。
图10为图8中取料夹具的结构示意图。
图11为隔离膜组件的结构示意图。
其中：热复合组件1；上压面1.1；下压面1.2；上压紧气缸1.3；下压紧气缸1.4；第二隔离膜1.5；
取料夹爪2；连接座2.1；第一夹爪2.2；第二夹爪2.3；夹片组件2.4；连接板2.4.1；第一夹片2.4.2；
载料台3；隔离膜组件4；第一隔离膜4.1；隔离膜夹板4.2；产品5；第一直线模组6；取料夹具7；第二直线模组8；
取料夹具7；底板7.1；第三直线模组7.2；第四直线模组7.3；第三夹爪7.4；第四夹爪7.5；升降气缸7.6；张紧气缸7.7；直线滑轨7.8；第一安装板7.9；第二安装板7.10；滑槽7.11；第二夹片7.12。
具体实施方式
参见图1-11，本发明涉及一种电芯热复合的生产线，包括热复合前运输组件、热复合组件1、热复合后运输组件和隔离膜组件4，热复合前运输组件和热复合后运输组件位于热复合组件1的两侧或同侧，所述热复合前运输组件包括机械手和载料台3，所述机械手设有取料夹爪2，所述载料台3用于放置待热复合的产品5，所述载料台3由第一直线模组6从上一工位输送过来，取料夹爪2将待热复合的产品5和隔离膜组件4输送至热复合组件1，
所述热复合后运输组件包括取料夹具7和第二直线模组8，所述取料夹具7用于从热复合组件1的热复合工位夹取隔离膜组件4及热复合好的产品5，取料夹具7由第二直线模组8输送至下一工位。
所述隔离膜组件4包括第一隔离膜4.1和隔离膜夹板4.2，两个隔离膜夹板4.2夹住第一隔离膜的两端，
所述热复合组件1包括上压面1.1、下压面1.2和压紧气缸组，所述上压面1.1和下压面1.2相配合，所述压紧气缸组设置在上、下压面1.1、1.2的两侧，所述上压面1.1固定设有第二隔离膜1.5，隔离膜组件4设置在下压面1.2上方，所述压紧气缸组包括上压紧气缸1.3和下压紧气缸1.4，隔离膜组件4的隔离膜夹板4.2通过上压紧气缸1.3和下压紧气缸1.4上下压紧。
所述取料夹爪2包括连接座2.1，所述连接座2.1的两端分别设有用于夹持隔离膜夹板4.2的第一夹爪2.2，所述连接座2.1的中间设有第二夹爪2.3，所述第二夹爪2.3的上下侧中的一侧单爪连接一夹片组件2.4，第二夹爪2.3通过上下对称设置的夹片组件2.4同时夹持第一隔离膜4.1和待热复合的产品5，第二夹爪2.3固定产品，防止取料夹爪2在运送产品及翻转180°过程中产品掉落，所述夹片组件2.4包括连接板2.4.1和第一夹片2.4.2，所述连接板2.4.1连接第二夹爪2.3的上下侧中的同侧单爪，所述连接板2.4.1连接多个第一夹片2.4.2，多个第一夹片2.4.2间隔均布，第一夹片2.4.2防止取料夹爪在翻转过程中产品5产生位置偏移。
所述取料夹具7包括底板7.1、第三直线模组7.2、第四直线模组7.3，第三夹爪7.4、第四夹爪7.5、升降气缸7.6和张紧气缸7.7，所述底板7.1连接第二直线模组8的滑座，第三直线模组7.2对称设置在底板7.1的两端，第四直线模组7.3通过第一安装板7.9固定在底板7.1中间上，第四直线模组7.3与第三直线模组7.2平行，所述第三直线模组7.2固定在第二安装板7.10上，所述底板7.1上设有直线滑轨7.8，所述第二安装板7.10对应直线滑轨7.8设有滑槽7.11，所述第三直线模组7.2的滑座设有第三夹爪7.4，所述第三夹爪7.4夹持隔离膜组件4的隔离膜夹板4.2，所述第四直线模组7.3的滑座连接升降气缸7.6，所述升降气缸7.6的伸缩杆连接第四夹爪7.5，所述第四夹爪7.5夹持第一隔离膜4.1和第一隔离膜4.1上的热复合好的产品5，所述第四夹爪7.5的单爪连接第二夹片7.12，通过第二夹片7.12上下夹持第一隔离膜4.1和第一隔离膜4.1上的热复合好的产品5的中部，所述张紧气缸7.7固定在底板7.1上，所述张紧气缸7.7位于第二安装板7.10的内侧，所述张紧气缸7.7的伸缩杆连接第二安装板7.10，通过张紧气缸7.7的伸缩杆伸缩来调节两个第三夹爪7.4之间的距离，从而控制第一隔离膜4.1的松紧。
所述隔离膜夹板4.2上设有第一夹取点A、第二夹取点B和第三夹取点C。
当热复合前运输组件和热复合后运输组件位于热复合组件1的两侧时，取料夹爪2的第一夹爪2.2在第一夹取点A进行夹取，压紧气缸组在第二夹取点B进行压紧，取料夹具7的第三夹爪7.4在第三夹取点C进行夹取。隔离膜夹板的夹取顺序为：初始状态，压紧气缸组夹取第二夹取点B→取料及上料状态，取料夹爪2夹取第一夹取点A→热复合状态，压紧气缸组夹取第二夹取点B→热复合后，取料夹具夹取第三夹取点C→回到初始状态，压紧气缸组夹取第二夹取点B。
当热复合前运输组件和热复合后运输组件位于热复合组件1的同侧时，取料夹爪2的第一夹爪2.2在第一夹取点A进行夹取，压紧气缸组在第二夹取点B进行压紧，取料夹具7的第三夹爪7.4在第一夹取点A进行夹取。隔离膜夹板的夹取顺序为：初始状态，压紧气缸组夹取第二夹取点B→取料及上料状态，取料夹爪2夹取第一夹取点A→热复合状态，压紧气缸组夹取第二夹取点B→热复合后，取料夹具夹取第一夹取点A→回到初始状态，压紧气缸组夹取第二夹取点B。
一种电芯热复合的生产工艺：
包括以下步骤：
S1、取料夹爪2的第一夹爪从热复合组件1中夹取隔离膜组件，将隔离膜组件放置在待热复合的产品5上方，第二夹爪夹取第一隔离膜和第一隔离膜下方的待热复合的产品5；若隔离膜夹板为单面定位（夹取点在单面）时，取料夹爪2夹取隔离膜组件后需翻转180°后再放在产品5的上方，保证取料夹爪的第一夹爪与夹取点相对应；若隔离膜夹板为双面定位（夹取点在两面）时，此步骤中取料夹爪则不需要翻转180°；
S2、取料夹爪退出取料位后，取料夹爪旋转180°，待热复合的产品处于第一隔离膜的上方；
S3、取料夹爪将第一隔离膜和第一隔离膜上的产品5输送至热复合组件的热复合工位，压紧气缸组夹紧隔离膜夹板，取料夹爪退回到原位，此时产品5位于第一隔离膜和第二隔离膜之间，热复合组件对产品进行热复合；
S4、热复合后，热复合后运输组件的取料夹具7前往热复合工位，第三夹爪夹取隔离膜夹板，第四夹爪夹住产品和第一隔离膜，将产品5输送至下一工位。当取料夹具7到达下一工位时，升降气缸伸长，第四夹爪带动产品和第一隔离膜的中部向上托起，张紧气缸随动收缩，第一隔离膜处于松散状态，产品两端与第一隔离膜两端产生间隙，下一工位的夹具直接夹取产品5的两端；产品5取走后，升降气缸退回到原位，第四夹爪松开，张紧气缸伸长，第一隔离膜处于紧绷状态，将紧绷的第一隔离膜输送至热复合组件由压紧气缸组压紧，等待取料夹爪下一次夹取。
除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电芯热复合的生产线，其特征在于：包括热复合前运输组件、热复合组件（1）、热复合后运输组件和隔离膜组件（4），所述热复合前运输组件包括机械手，所述机械手设有可180°翻转的取料夹爪（2），取料夹爪（2）将待热复合的产品（5）和隔离膜组件（4）输送至热复合组件（1），所述热复合后运输组件包括取料夹具（7），所述取料夹具（7）用于从热复合组件（1）的热复合工位夹取隔离膜组件（4）及热复合好的产品（5），取料夹具（7）将产品输送至下一工位。
2.根据权利要求1所述的一种电芯热复合的生产线，其特征在于：所述隔离膜组件（4）包括第一隔离膜（4.1）和隔离膜夹板（4.2），两个隔离膜夹板（4.2）夹住第一隔离膜的两端。
3.根据权利要求2所述的一种电芯热复合的生产线，其特征在于：所述热复合组件（1）包括上压面（1.1）、下压面（1.2）和压紧气缸组，所述上压面（1.1）和下压面（1.2）相配合，所述压紧气缸组设置在上、下压面（1.1、1.2）的两侧，所述上压面（1.1）固定设有第二隔离膜（1.5），隔离膜组件（4）设置在下压面（1.2）上方，所述压紧气缸组包括上压紧气缸（1.3）和下压紧气缸（1.4），隔离膜组件（4）的隔离膜夹板（4.2）通过上压紧气缸（1.3）和下压紧气缸（1.4）上下压紧。
4.根据权利要求2所述的一种电芯热复合的生产线，其特征在于：所述取料夹爪（2）包括连接座（2.1），所述连接座（2.1）的两端分别设有用于夹持隔离膜夹板（4.2）的第一夹爪（2.2），所述连接座（2.1）的中间设有第二夹爪（2.3），所述第二夹爪（2.3）的上下侧中的一侧单爪连接一夹片组件（2.4），第二夹爪（2.3）通过上下对称设置的夹片组件（2.4）夹持第一隔离膜（4.1）和待热复合的产品（5）。
5.根据权利要求4所述的一种电芯热复合的生产线，其特征在于：所述夹片组件（2.4）包括连接板（2.4.1）和第一夹片（2.4.2），所述连接板（2.4.1）连接第二夹爪（2.3）的上下侧中的同侧单爪，所述连接板（2.4.1）连接多个第一夹片（2.4.2），多个第一夹片（2.4.2）间隔均布。
6.根据权利要求1所述的一种电芯热复合的生产线，其特征在于：所述取料夹具（7）包括底板（7.1）、第三直线模组（7.2）、第四直线模组（7.3），第三夹爪（7.4）、第四夹爪（7.5）、升降气缸（7.6）和张紧气缸（7.7），所述底板（7.1）连接第二直线模组（8）的滑座，第三直线模组（7.2）对称设置在底板（7.1）的两端，第四直线模组（7.3）设在底板（7.1）中间。
7.根据权利要求6所述的一种电芯热复合的生产线，其特征在于：所述第三直线模组（7.2）固定在第二安装板（7.10）上，所述底板（7.1）上设有直线滑轨（7.8），所述第二安装板（7.10）对应直线滑轨（7.8）设有滑槽（7.11），所述直线滑轨（7.8）与张紧气缸（7.7）的移动方向一致，所述张紧气缸（7.7）固定在底板（7.1）上，所述张紧气缸（7.7）位于第二安装板（7.10）的内侧，所述张紧气缸（7.7）的伸缩杆连接第二安装板（7.10）。
8.根据权利要求6所述的一种电芯热复合的生产线，其特征在于：所述第三直线模组（7.2）的滑座设有第三夹爪（7.4），所述第三夹爪（7.4）夹持隔离膜组件（4）的隔离膜夹板（4.2），所述第四直线模组（7.3）的滑座连接升降气缸（7.6），所述升降气缸（7.6）的伸缩杆连接第四夹爪（7.5），所述第四夹爪（7.5）夹持第一隔离膜（4.1）和第一隔离膜（4.1）上的热复合好的产品（5）。
9.根据权利要求8所述的一种电芯热复合的生产线，其特征在于：所述第四夹爪（7.5）的单爪连接第二夹片（7.12），通过第二夹片（7.12）上下夹持第一隔离膜（4.1）和第一隔离膜（4.1）上的热复合好的产品（5）的中部。
10.根据权利要求2所述的一种电芯热复合的生产线，其特征在于：所述隔离膜夹板（4.2）上设有第一夹取点A、第二夹取点B和第三夹取点C。
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