CN113871815A - 新型软包注液机 - Google Patents

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CN113871815A
CN113871815A CN202111140346.8A CN202111140346A CN113871815A CN 113871815 A CN113871815 A CN 113871815A CN 202111140346 A CN202111140346 A CN 202111140346A CN 113871815 A CN113871815 A CN 113871815A
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曹昭
陈浩淞
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    • H01M50/60—Arrangements or processes for filling or topping-up with liquids; Arrangements or processes for draining liquids from casings
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

本发明涉及软包电池注液技术领域，尤其是涉及一种新型软包注液机，包括机台，机台上从进料至出料依次设有进料工位、软包电池拍气袋工位、软包电池前称重及扫码工位、软包电池注液工位、软包电池后称重工位、出料工位，从进料工位至出料工位之间设有上下料机械手。本发明按照电池加工步骤将进料工位、软包电池拍气袋工位、软包电池前称重及扫码工位、软包电池注液工位、软包电池后称重工位、出料工位依次设置在机台上，将各工位紧密的结合在一起，减少设备的占据空间，并且在进料工位至出料工位之间设置上下料机械手，减少人工的成本，提高设备的自动化程度，同时提高生产的效率。

Description

新型软包注液机
技术领域
本发明涉及软包电池注液技术领域，尤其是涉及一种新型软包注液机。
背景技术
软包锂电池在生产中需要将电解液注射到气袋中，现有的锂电池一般采用手动注液或者自动注液；由于自动注液的生产方式成品率高，生产速度快，因此被广泛使用。
然而，现有的自动注液机是流水线式生产，生产线的长度大，导致厂房的面积较大，占用太多的生产空间，并且生产空间没有合理利用，不利于降低生产成本。另外，自动注液机在上料及下料的过程还需要人工操作，没有实现全自动化生产。
发明内容
本发明的目的在于提供一种减少占用体积、结构紧凑、生产线短的软包注液机。
新型软包注液机，包括机台，机台上从进料至出料依次设有进料工位、软包电池拍气袋工位、软包电池前称重及扫码工位、软包电池注液工位、软包电池后称重工位、出料工位，从进料工位至出料工位之间设有上下料机械手，上下料机械手于进料工位、软包电池拍气袋工位、软包电池前称重及扫码工位、软包电池注液工位、软包电池后称重工位、出料工位之间移动抓取和放置软包电池，上下料机械手的一侧设有倍速输送拉链带，倍速输送拉链带一端与进料工位连接，倍速输送拉链带另一端与出料连接，软包电池前称重及扫码工位与软包电池后称重工位的侧方均设有不良品输送工位。
进一步的方案：进料工位包括设置在倍速输送拉链带上用于装夹待加工的软包电池的夹具，由倍速输送拉链带将装有待加工的软包电池的夹具输送至上下料机械手，再由上下料机械手将待加工的软包电池输送至软包电池拍气袋工位。
进一步的方案：软包电池拍气袋工位设有拍打机构，拍打机构包括与软包电池前称重及扫码工位连接的输送台、设于输送台上的输送带及驱动输送带的第一电机、设于输送台上的调节支架及设于调节支架上的拍气袋驱动气缸，拍气袋驱动气缸的活塞杆上设有用于挤压软包电池的压板。
进一步的方案：软包电池前称重及扫码工位包括设于输送台侧方的称重台及设于称重台上的称重仪及位于称重仪上方并对准软包电池二维码区的自动扫码器、设于输送台末端的定位机构，上下料机械手将定位机构上拍完气的软包电池抓取输送至称重仪，称重仪对软包电池进行称重，上方的自动扫码器对软包电池进行扫码，不良品通过上下料机械手抓取输送至不良品输送工位。
进一步的方案：定位机构包括固定悬设于输送台上的挡板及设于挡板上的阻挡气缸及设于输送台上用于感应软包电池的第一感应器，第一感应器与阻挡气缸上的电磁阀电性连接。
进一步的方案：软包电池注液工位包括上料配对机构、注液机构、封装机构、下料配对机构，上料配对机构与下料配对机构均包括有底座及设于底座上的滑板及驱动滑板移动的第二电机，在滑板上设有若干个用于软包电池竖立放置的定位夹，上料配对机构与下料配对机构分别位于软包电池前称重及扫码工位与软包电池后称重工位侧方，以实现上下料机械手抓取软包电池；
注液机构包括设于上料配对机构与下料配对机构之间的转盘及设于转盘圆周边缘上并均匀设置的电池夹具、固定悬设于转盘上方用于给电池注液的注液腔体及注液针组，注液腔体两侧设有第一维护提升机构；转盘分别于软包电池前称重及扫码工位和软包电池后称重工位一侧具有上料区和下料区；
封装机构包括封装盒体、设于封装盒体内的定封头及以定封头为对称中心设于封装盒体两侧的若干动封头及固定在封装盒体侧壁上用于驱动动封头的封头驱动气缸，封头驱动气缸数量与动封头的数量一致，封装机构设置有第二维护提升机构。
进一步的方案：转盘的上料区和下料区与软包电池前称重及扫码工位和软包电池后称重工位处于同一轴向。
进一步的方案：软包电池后称重工位包括注液后称重台及设于注液后称重台上的注液后称重仪及设于注液后称重台与不良品输送工位之间的成品输送台。
进一步的方案：不良品输送工位包括支撑架及放置于支撑架上的料盒。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：按照电池加工步骤将进料工位、软包电池拍气袋工位、软包电池前称重及扫码工位、软包电池注液工位、软包电池后称重工位、出料工位依次设置在机台上，将各工位紧密的结合在一起，减少设备的占据空间，并且在进料工位至出料工位之间设置上下料机械手，减少人工的成本，提高设备的自动化程度，同时提高生产的效率。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的立体结构示意图。
图2是本发明去掉外壳后的结构示意图。
图3是本发明中软包电池注液工位的结构示意图。
图4是本发明中软包电池前称重及扫码工位的结构示意图。
图5是本发明中软包电池拍气袋工位的结构示意图。
图6是本发明中上料配对机构或下料配对机构的结构示意图。
图7是本发明中注液机构的结构示意图。
图8是本发明中转盘的结构示意图。
图9是本发明中封装机构的结构示意图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1～2，本发明实施例中，新型软包注液机，包括机台10，机台10上从进料至出料依次设有进料工位11、软包电池拍气袋工位12、软包电池前称重及扫码工位13、软包电池注液工位14、软包电池后称重工位15、出料工位16，从进料工位11至出料工位16之间设有上下料机械手17，上下料机械手17于进料工位11、软包电池拍气袋工位12、软包电池前称重及扫码工位13、软包电池注液工位14、软包电池后称重工位15、出料工位16之间移动抓取和放置软包电池，上下料机械手17的一侧设有倍速输送拉链带18，倍速输送拉链带18一端与进料工位11连接，倍速输送拉链带18另一端与出料连接，软包电池前称重及扫码工位13与软包电池后称重工位15的侧方均设有不良品输送工位19。按照电池加工步骤将进料工位11、软包电池拍气袋工位12、软包电池前称重及扫码工位13、软包电池注液工位14、软包电池后称重工位15、出料工位16依次设置在机台10上，将各工位紧密的结合在一起，减少设备的占据空间。
其外，上下料机械手17包括Y轴向上料移动机械手170、Y轴向下料移动机械手171、第一X轴向移动机械手172、第二X轴向移动机械手173和第三X轴向移动机械手174，其中，Y轴向上料移动机械手170连接于进料工位11与软包电池拍气袋工位12之间，用于将进料工位11上的软包电池送至软包电池拍气袋工位12上，Y轴向下料移动机械手171连接于软包电池后称重工位15与出料工位16之间，用于将加工好的软包电池从软包电池后称重工位15送至出料工位16上。第一X轴向移动机械手172连接于不良品输送工位19与软包电池注液工位14，用于将拍完气后的软包电池送至软包电池前称重及扫码工位13，并将合格的送至软包电池注液工位14，将不合格的软包电池送至软包电池前称重及扫码工位13侧方的不良品输送工位19；第二X轴向移动机械手173设于软包电池注液工位14上，用于将软包电池送至指定位置进行注液，第三X轴向移动机械手174连接于软包电池注液工位14与软包电池后称重工位15侧方的不良品输送工位19，用于将注液完成的软包电池送至软包电池后称重工位15上，将不合格的软包电池送至软包电池后称重工位15侧方的不良品输送工位19。
具体的，进料工位11包括设置在倍速输送拉链带18上用于装夹待加工的软包电池的夹具110，由倍速输送拉链带18将装有待加工的软包电池的夹具110输送至Y轴向上料移动机械手170下方，再由Y轴向上料移动机械手170下方将待加工的软包电池输送至软包电池拍气袋工位12上。由人工将待加工的软包电池放置夹具110上，通过倍速输送拉链将夹具110送至Y轴向上料移动机械手170下方，由Y轴向上料移动机械手170下方将待加工的软包电池输送至软包电池拍气袋工位12上，通过Y轴向上料移动机械手170上料，提高设备的生产效率。
其中，请参阅图5，软包电池拍气袋工位12设有拍打机构120，拍打机构120包括与软包电池前称重及扫码工位13连接的输送台121、设于输送台121上的输送带122及驱动输送带122的第一电机123、设于输送台121上的调节支架124及设于调节支架124上的拍气袋驱动气缸125，拍气袋驱动气缸125的活塞杆上设有用于挤压软包电池的压板126，其外，在输送台121上设有用于感应软包电池并与拍气袋驱动气缸125的电磁阀电信连接的的第二感应器127。当Y轴向上料移动机械手170将夹具110上的软包电池送至输送台121时，由输送带122将软包电池送至拍气袋驱动气缸125下方，当第二感应器127感应到软包电池后，拍气袋驱动气缸125的电磁打开，使得拍气袋驱动气缸125推动压板126下移，对软包电池进行拍气，拍完气后，输送带122继续往下输送软包电池，直到流至输送台121末端的定位机构128。
其中，定位机构128包括固定悬设于输送台121上的挡板1280及设于挡板1280上的阻挡气缸1281及设于输送台121上用于感应软包电池的第一感应器1282，第一感应器1282与阻挡气缸1281上的电磁阀电性连接。当第一感应器1282感应到软包电池时，使得阻挡气缸1281上的电磁阀打开，阻挡气缸1281在挡板1280的长度方向移动，进而阻挡软包电池继续往下流动，此时，第一X轴向移动机械手172将输送带122上的软包电池抓取送至软包电池前称重及扫码工位13。
具体的，请参阅图4，软包电池前称重及扫码工位13包括设于输送台121侧方的称重台130及设于称重台130上的称重仪131及位于称重仪131上方并对准软包电池二维码区的自动扫码器132，第一X轴向移动机械手172将输送带122上拍完气的软包电池抓取输送至称重仪131，称重仪131对软包电池进行称重，上方的自动扫码器132对软包电池进行扫码，不良品通过第一X轴向移动机械手172抓取输送至不良品输送工位19，合格的软包电池通过第一X轴向移动机械手172抓取送至软包电池注液工位14的上料区。其中，自动扫码器132固定在第一X轴向移动机械手172的固定架上的，并且与第一X轴向移动机械手172的移动和取料不产生冲突。
具体的，请参阅图3、图6、图7、图8和图9，软包电池注液工位14包括上料配对机构140、注液机构141、封装机构142、下料配对机构143，上料配对机构140与下料配对机构143均包括有底座1401及设于底座1401上的滑板1402及驱动滑板1402移动的第二电机1403，在滑板1402上设有四个用于软包电池竖立放置的定位夹1404，上料配对机构140与下料配对机构143分别位于软包电池前称重及扫码工位13与软包电池后称重工位15侧方，以实现上下料机械手17抓取软包电池，其中，在底座1401顶部设有两条导轨14010，且滑板1402滑设在两条导轨14010上，并且由皮带14011带动滑板1402在导轨14010来回滑动。设置可移动的滑板1402，便于第二X轴向移动机械手173抓取软包电池放置注液机构141上。
此外，注液机构141包括设于上料配对机构140与下料配对机构143之间的转盘1410及设于转盘1410圆周边缘上并均匀设置的电池夹具1411、固定悬设于转盘1410上方用于给电池注液的注液腔体1412及四组注液针组1413，注液腔体1412两侧设有第一维护提升机构1414；其中，第一维护提升机构1414包括连接板14140及分别设于连接板14140两端的竖杆14141及固定穿设于连接板14140且活塞连杆与注液腔体1412固定连接的第一提升气缸14142及固定在注液腔体1412的导向板14143，竖杆14141于远离连接板14140的一端可滑动穿过导向板14143并与机台10固定连接。其外，在转盘1410的底部设有驱动转盘1410旋转的私服电机（图中未显示），电池夹具1411设有四个用于固定软包电池的槽口14110。当转盘1410上装有软包电池的电池夹具1411旋转至注液腔体1412下方时，第一维护提升机构1414上的第一提升气缸14142下移至电池夹具1411，注液腔体1412压紧电池夹具1411，使得注液针组1413对电池夹具1411内的软包电池进行注液，注液完成后，第一提升气缸14142带动注液腔体1412上移，转盘1410转动，将完成注液的软包电池转动至封装机构142。
其中，封装机构142包括封装盒体1420、设于封装盒体1420内的定封头1421及以定封头1421为对称中心设于封装盒体1420两侧的若干动封头1422及固定在封装盒体1420侧壁上用于驱动动封头1422的封头驱动气缸1423，封头驱动气缸1423数量与动封头1422的数量一致，动封头1422和封头驱动气缸1423的数量均为四个，封装机构142设置有第二维护提升机构1424。此外，第二维护提升机构1424包括设于封装盒体1420上方且固定现在机台10上的第二提升气缸14240及设于第二提升气缸14240的活塞连杆并与封装盒体1420连接的连接杆14241。当转盘1410将完成注液的软包电池转动至封装盒体1420下方，第二提升气缸14240驱动封装盒体1420下移，压紧电池夹具1411，使得定封头1421压住软包电池的注液口，此时，四个封头驱动气缸1423分别带动动封头1422压向定封头1421，完成软包电池的封装，完成封装后，转盘1410再次转动，带动电池夹具1411移动至下料区，使得第三X轴向移动机械手174将完成封装的软包电池送至软包电池后称重工位15上。
优选的，转盘1410的上料区和下料区与软包电池前称重及扫码工位13和软包电池后称重工位15处于同一轴向，无需在转盘1410上下料工位上增加Y轴方向的上下料机械手17，节省设备空间。
进一步的，软包电池后称重工位15包括注液后称重台（图中未显示）及设于注液后称重台（图中未显示）上的注液后称重仪（图中未显示）及设于注液后称重台（图中未显示）与不良品输送工位19之间的成品输送台150。其中，成品输送台150设置有成品输送带122和驱动成品输送带122的第三电机，在成品输送带122的末端设有用于防止软包电池流出成品输送带122的定位板。第三X轴向移动机械手174将转盘1410的下料区上完成封装的软包电池送至注液后称重台（图中未显示）上的注液后称重仪（图中未显示）进行称重，第三X轴向移动机械手174将合格的产品送至成品输送台150上，由成品输送台150送至Y轴向下料移动机械手171下方，再由Y轴向下料移动机械手171将成品的软包电池送至由倍速输送拉链带18从进料工位11处流下来的夹具110内，再由人工下料，而重量不足的由第三X轴向移动机械手174将其送至不良品输送工位19上。
此外，请参阅图4，不良品输送工位19包括支撑架190及放置于支撑架190上的料盒191，支撑架190固定在机台10上。设置不良品输送工位19可以回收不合格的产品，减少良品和不良品的混合，避免不良品的流出，提高生产的质量。
所要说明的是，在机台10上设置有控制中心100，该新型软包注液机的元器件都是由控制中心控制100，并且控制中心100设置有PLC控制模块。
综上所述本发明按照电池加工步骤将进料工位11、软包电池拍气袋工位12、软包电池前称重及扫码工位13、软包电池注液工位14、软包电池后称重工位15、出料工位16依次设置在机台10上，将各工位紧密的结合咋一起，减少设备的占据空间，并且在进料工位11至出料工位16之间设置上下料机械手17，减少人工的成本，提高设备的自动化程度，同时提高生产的效率。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (9)

1.新型软包注液机，包括机台，其特征在于，机台上从进料至出料依次设有进料工位、软包电池拍气袋工位、软包电池前称重及扫码工位、软包电池注液工位、软包电池后称重工位、出料工位，从进料工位至出料工位之间设有上下料机械手，上下料机械手于进料工位、软包电池拍气袋工位、软包电池前称重及扫码工位、软包电池注液工位、软包电池后称重工位、出料工位之间移动抓取和放置软包电池，上下料机械手的一侧设有倍速输送拉链带，倍速输送拉链带一端与进料工位连接，倍速输送拉链带另一端与出料连接，软包电池前称重及扫码工位与软包电池后称重工位的侧方均设有不良品输送工位。
2.根据权利要求1所述的新型软包注液机，其特征在于，进料工位包括设置在倍速输送拉链带上用于装夹待加工的软包电池的夹具，由倍速输送拉链带将装有待加工的软包电池的夹具输送至上下料机械手，再由上下料机械手将待加工的软包电池输送至软包电池拍气袋工位。
3.根据权利要求2所述的新型软包注液机，其特征在于，软包电池拍气袋工位设有拍打机构，拍打机构包括与软包电池前称重及扫码工位连接的输送台、设于输送台上的输送带及驱动输送带的第一电机、设于输送台上的调节支架及设于调节支架上的拍气袋驱动气缸，拍气袋驱动气缸的活塞杆上设有用于挤压软包电池的压板。
4.根据权利要求3所述的新型软包注液机，其特征在于，软包电池前称重及扫码工位包括设于输送台侧方的称重台及设于称重台上的称重仪及位于称重仪上方并对准软包电池二维码区的自动扫码器、设于输送台末端的定位机构，上下料机械手将定位机构上拍完气的软包电池抓取输送至称重仪，称重仪对软包电池进行称重，上方的自动扫码器对软包电池进行扫码，不良品通过上下料机械手抓取输送至不良品输送工位。
5.根据权利要求4所述的新型软包注液机，其特征在于，定位机构包括固定悬设于输送台上的挡板及设于挡板上的阻挡气缸及设于输送台上用于感应软包电池的第一感应器，第一感应器与阻挡气缸上的电磁阀电性连接。
6.根据权利要求5所述的新型软包注液机，其特征在于，软包电池注液工位包括上料配对机构、注液机构、封装机构、下料配对机构，上料配对机构与下料配对机构均包括有底座及设于底座上的滑板及驱动滑板移动的第二电机，在滑板上设有若干个用于软包电池竖立放置的定位夹，上料配对机构与下料配对机构分别位于软包电池前称重及扫码工位与软包电池后称重工位侧方，以实现上下料机械手抓取软包电池；
注液机构包括设于上料配对机构与下料配对机构之间的转盘及设于转盘圆周边缘上并均匀设置的电池夹具、固定悬设于转盘上方用于给电池注液的注液腔体及注液针组，注液腔体两侧设有第一维护提升机构；转盘分别于软包电池前称重及扫码工位和软包电池后称重工位一侧具有上料区和下料区；
封装机构包括封装盒体、设于封装盒体内的定封头及以定封头为对称中心设于封装盒体两侧的若干动封头及固定在封装盒体侧壁上用于驱动动封头的封头驱动气缸，封头驱动气缸数量与动封头的数量一致，封装机构设置有第二维护提升机构。
7.根据权利要求6所述的新型软包注液机，其特征在于，转盘的上料区和下料区与软包电池前称重及扫码工位和软包电池后称重工位处于同一轴向。
8.根据权利要求1所述的新型软包注液机，其特征在于，软包电池后称重工位包括注液后称重台及设于注液后称重台上的注液后称重仪及设于注液后称重台与不良品输送工位之间的成品输送台。
9.根据权利要求1所述的新型软包注液机，其特征在于，不良品输送工位包括支撑架及放置于支撑架上的料盒。
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