CN114335670A - 一种电池电芯自动化生产线工序流转系统及流转方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池电芯自动化生产线工序流转系统及流转方法，包括：单一方向无限制可控旋转的单向无限制旋转平台，圆周设置多个流转工位，各流转工位单向旋转流转进行电池电芯组件的上料、加工、检测和下料再到上料的单向无限制循环操作；还包括多种电气元件。流转工位包括电芯组件上料工位，用以承接电芯上下料夹爪从上级工序的电芯组件上料，以电芯组件上料工位为基准分别设置第一90度工位、第二90度工位，和第三90度工位，四个工位均布与单向无限制旋转平台的四侧面，四个工位随单向无限制旋转平台单方向旋转。本发明解决了传统的工位往复式循环流转操作，存在工位回转时间的浪费，工序不紧凑，节拍速度较慢，流转效率较低的问题。

Description

一种电池电芯自动化生产线工序流转系统及流转方法

技术领域

本发明涉及电池电芯组装自动化设备技术领域，尤其涉及电池电芯自动化生产线工序流转系统及其流转方法。

背景技术

随着电动汽车的快速发展应用和全世界对于节能环保的要求越来越高，电动汽车行业里的关键部件汽车电池电芯组件需求也越来越高。目前随着各电池电芯厂商对于质量体系的管控越来越完善，电池电芯的生产要求越来越高。

在自动化生产线工序流转环节，常规的操作为各工位往复式循环流转操作，往复式循环流转存在工位回转时间的浪费，工序不紧凑，冗生较多的工序环节，造成节拍速度较慢，流转效率较低。

因此，有必要提供一种电池电芯自动化生产线工序流转系统及其流转方法解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电池电芯自动化生产线工序流转系统，解决传统的工位往复式循环流转操作，存在工位回转时间的浪费，工序不紧凑，节拍速度较慢，流转效率较低的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种电池电芯自动化生产线工序流转系统，包括：

单向无限制旋转平台，单一方向无限制可控旋转，圆周设置多个流转工位，各所述流转工位单向旋转流转进行电池电芯组件的上料、加工、检测和下料再到上料的单向无限制循环操作；

包括多种电气元件。

优选的，单向无限制旋转平台包括两个流转工位。

优选的，单向无限制旋转平台包括四个流转工位。

优选的，流转工位包括电芯组件上料工位，用以承接电芯上下料夹爪从上级工序的电芯组件上料，以所述电芯组件上料工位为基准分别设置第一90度工位、第二90度工位，和第三90度工位，四个工位均布与所述单向无限制旋转平台的四侧面，四个工位随所述单向无限制旋转平台单方向旋转。

优选的，流转工位包括电池电芯正反向同时贴胶工位。

优选的，电池电芯正反向同时贴胶工位的一侧设置电池电芯正向贴胶装置另一侧设置电池电芯反向贴胶装置，所述电池电芯正向贴胶装置和所述电池电芯反向贴胶装置各设置向所述电池电芯正反向同时贴胶工位X轴向移动的X轴驱动模组。

优选的，电池电芯正向贴胶装置包括：

Z轴驱动模组，连接其X轴驱动模组，并通过连接件连接贴胶组件；

贴胶组件，包括Z轴驱动件，Z轴驱动件直接驱动连接极耳贴胶吸盘组件，所述Z轴驱动件还驱动连接一级弹性缓冲组件；

一级弹性缓冲组件，包括弹性结构限位件，与所述Z轴驱动件连接，限制弹性件的向上位移；

导向件，与所述弹性结构限位件在Z轴向上相对活动连接，导向件下部连接电芯主体贴胶吸盘组件，

弹性件，设置于所述弹性结构限位件以下，所述电芯主体贴胶吸盘组件以上，所述弹性件压缩驱动所述电芯主体贴胶吸盘组件向下移动；

非贴胶状态时，所述极耳贴胶吸盘组件与所述电芯主体贴胶吸盘组件的吸盘底面平齐。

优选的，电池电芯反向贴胶装置包括：

Z轴驱动模组，连接其X轴驱动模组，并通过连接件向上连接贴胶组件；

贴胶组件，包括Z轴驱动件，所述Z轴驱动件的上方连接两组一级弹性缓冲组件；

一级弹性缓冲组件，包括弹性结构限位件，连接于所述Z轴驱动件的上方，限制弹性件的向下位移；

两组导向件，与所述弹性结构限位件在Z轴向相对活动连接，两组导向件的上部分别连接电芯主体贴胶吸盘组件和极耳贴胶吸盘组件；

两组弹性件，设置于所述弹性结构限位件以上，所述电芯主体贴胶吸盘组件和所述极耳贴胶吸盘组件以下，两组所述弹性件压缩分别驱动所述电芯主体贴胶吸盘组件和所述极耳贴胶吸盘组件向上移动；

非贴胶状态时，所述极耳贴胶吸盘组件与所述电芯主体贴胶吸盘组件的吸盘顶面平齐。

优选的，单向无限制旋转平台包括：

底座，用于安装万能旋转接头，

万能旋转接头，用于单向无限制旋转，万能旋转接头包括旋转部件和非旋转部件，所述非旋转部件的下部设置气源进口和电能输入端，所述旋转部件上设置气源出口和电能输出端，

单向无限制旋转平台组件，所述单向无限制旋转平台组件包括旋转驱动马达，流转工位，流转工位上至少设置驱动气缸和传感器装置，所述气源出口和所述电能输出端连通所述旋转驱动马达、驱动气缸和传感器装置。

本发明的目的还在于提供一种电池电芯自动化生产线工序流转系统流转方法，解决传统的工位往复式循环流转操作方法，存在工位回转时间的浪费，工序不紧凑，节拍速度较慢，流转效率较低的问题。

一种电池电芯自动化生产线工序流转系统流转方法，基于上述的电池电芯自动化生产线工序流转系统，流转方法包括以下步骤：

步骤1、一侧上料流转工位承接电芯上下料夹爪从上级工序的电芯组件上料，该上料流转工位的传感器装置检测到工件，传输信号至控制系统，控制系统驱动执行部件驱动气缸对工件进行固定，并驱动旋转驱动马达动作使该流转工位向下一工位流转；

步骤2、步骤1中的上料流转工位流转至电池电芯正反向同时贴胶工位，电池电芯正向贴胶装置和电池电芯反向贴胶装置各自顺延X轴驱动模组驱动至电池电芯正反向同时贴胶工位对该工位上的电芯组件进行正向反向同时贴胶；

步骤3、步骤2中贴胶完毕后电池电芯正反向同时贴胶工位流转至检测和分流工位进行检测和分流；

步骤4、空载的流转工位再次旋转至上料流转工位重复步骤1的动作，进行新一轮的顺序单向工序流转。

与相关技术相比较，本发明具有如下有益效果：

本发明通过合理结构和步骤设计，通过单向无限制旋转平台，及个流转工位的圆周优化设置，使各流转工位单向无限制旋转进行工序的连续流转，工序衔接紧密，减少工位回转时间的浪费，节拍速度提升，流转效率高。

附图说明

图1为本发明单向无限制旋转平台的结构示意图；

图2为为本发明的侧面结构示意图；

图3为图2中A-A向剖视图；

图4为本单向无限制旋转平台四工位俯视示意图；

图5为本发明电池电芯自动化生产线工序流转系统的结构示意图；

图6为本发明电池电芯正向贴胶装置的结构示意图；

图7为图6中II部局部放大示意图；

图8为本发明电池电芯反向贴胶装置的结构示意图；

图中标号：

1、Z轴驱动模组，2、连接架，

3、贴胶组件，301气缸安装板，302、滑台气缸，303、贴胶装置连接板，304、大吸盘组件，305、弹簧限位块，306、通孔，308、限位端帽，309、小吸盘导向板，3091、导向容置槽，310、第一弹簧组件，311、小吸盘组件，

4、单向无限制旋转平台，401、旋转贴胶等高台，402、旋转焊接台，403、滑环安装座，404、森瑞普滑环，405、导线管，406、导线槽，407、单向无限制旋转平台组件，4071、平台安装座，4072、马达，4073、旋转组件，4074、旋转平板，

5、电芯组件工位，501、宽行气缸，502、感应装置，5022、上舜限位开关，5023、感应开关安装板，503、电芯限位块，504、电芯压块，505、第一电芯组件工位，

6、现场输送线，7、NG输送线，

b、电池电芯正向贴胶装置，b1、正向贴胶X轴驱动模组，

c、电池电芯反向贴胶装置，c1、反向贴胶X轴驱动模组。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

第一实施例

请结合参阅图1至图8所示，本申请的第一实施例提供的电池电芯自动化生产线工序流转系统，包括单向无限制旋转平台4，单向无限制旋转平台4包括旋转贴胶等高台401，所述旋转贴胶等高台401上部设置旋转焊接台402，所述旋转焊接台402连接滑环安装座403，所述滑环安装座403安装设置森瑞普滑环404，所述森瑞普滑环404上部连接导线管405，所述导线管405下部设置导线槽406，森瑞普滑环404的连接线直接穿入所述导线管405内部，通气管通过所述导线槽406穿入所述导线管405内部，进行供气和供电。导线管405的上部设置单向无限制旋转平台组件407，所述单向无限制旋转平台组件407包括平台安装座4071，平台安装座底4071部连接驱动马达4072，马达4072驱动连接旋转组件4073，所述旋转组件4073旋转驱动旋转平板4074，旋转平板4074设置于所述平台安装座4071上，旋转平板4074的两侧或四侧设置电芯组件工位5。电芯组件工位5设置宽行气缸501、感应装置502、电芯限位块503和电芯压块504等，宽行气缸501用于调节电芯限位块503和电芯压块504使其对电芯定位，感应装置502包括感应条5021和上舜限位开关5022，上舜限位开关5022安装于感应开关安装板5023上，感应条5021采集到感应信号，检测工位有料，宽型气缸501动作带动电芯压块压紧电芯，旋转平台动作旋转至下一工位，如此顺序循环。从所述导线管405引出的旋转同步的接线端和通气管连接所述马达4072、宽行气缸501和感应装置502等电气元件，接线和气管在供电供气的同时随各电芯组件工位同步旋转，可以单向无限制旋转，不会产生绕线的问题。

本实施例无需走外接明线和供气管路，通过森瑞普滑环下部固定接线、接气，密封转换为上部转子的旋转接线、接气，采用独特结构设计将气路和线路进行中心管道输送，通过导线管直接穿出将气源供气和电源供电无绕线传输至单向无限制旋转平台组件的各供气缸和阀体等执行电气部件，执行各旋转、检测及其他动作或传感传输，避免了单向无限制旋转平台旋转过程中的绕线问题，实现单方向无限制旋转。

在其他具体实施例中，旋转平板4074的四侧连接四个电芯组件工位5，第一电芯组件工位505承接电芯上下料夹爪从上级工序的电芯组件上料，所述电芯组件工位5上设置感应装置502和电芯压块504，将电芯组件按压到位，单向无限制旋转平台4旋转经过第一90度工位，再同向旋转到第二90度工位，第二90度工位的一侧设置电池电芯正向贴胶装置a另一侧设置电池电芯反向贴胶装置b，经过电池电芯的正反向贴胶工序，单向无限制旋转平台4同向旋转至检测工位，然后达标的电芯组件流转至现场输送线6，检测不达标的电芯组件流转至NG输送线7。在上述第一组电芯组件流转至第二90度工位或在下个工位时，单向无限制旋转平台4同向旋转的空工位会流转至最初的第一电芯组件工位505处，进行二次抓取上料，进入下一轮工序流转，每一组电芯组件的流转衔接时间都为一个旋转工位的流转时间，节奏紧凑，大大缩短生产线节拍，提高生产效率。

在其他具体实施例中，所述电池电芯正向贴胶装置b包括X轴驱动模组b1，正向贴胶X轴驱动模组b1连接如图6和7所示的Z轴驱动模组1，Z轴驱动模组1上设置连接架2，Z轴驱动模组驱动连接架2在Z轴向运动。连接架2连接贴胶组件3。具体的，包括气缸安装板301，气缸安装板301的一侧安装滑台气缸302，滑台气缸302的滑板外侧连接贴胶装置连接板303，所述贴胶装置连接板303的底部连接大吸盘组件304，Z轴驱动模组1向下驱动到位后，滑台气缸302驱动贴胶装置连接板303进而驱动大吸盘组件304在Z轴向运动。所述贴胶装置连接板303还连接一级弹性缓冲组件，具体的，一级弹性缓冲组件包括贴胶装置连接板303的上部外侧连接的两个弹簧限位块305，所述弹簧限位块305设置Z轴向的通孔，所述通孔内连接导向柱307，所述导向柱307的上端设置限位端帽308，下端连接小吸盘导向板309，所述小吸盘导向板309为L型，所述小吸盘导向板309的内侧对应两个导向柱307设置两个导向容置槽3091，所述导向容置槽3091的截面尺寸大于所述弹簧限位块305的同向截面尺寸。所述导向容置槽305内的导向柱307上套设第一弹簧组件(未示出，具体可参见图8的310标号理解)。导向柱307的下端连接小吸盘导向板309的底板，小吸盘导向板309的底板连接小吸盘组件311。自然状态时，小吸盘组件311的吸附底面和大吸盘组件304的吸附底面平齐，便于吸附整体式待贴胶带，减少漏气的发生，吸附力大，为后续落差式整体粘贴提供基础。

如图8所示，电池电芯反向贴胶装置c与电池电芯正向贴胶装置b的不同之处在于，电池电芯反向贴胶装置c的反向贴胶X轴驱动模组c1设置在单向无限制旋转平台4的另一侧，Z轴驱动模组1和贴胶组件3的连接方向和驱动方向为反向倒置。具体的，连接架2设置于Z轴驱动模组1的上方，贴胶组件3连接于连接件2的上方，小吸盘组件311和大吸盘组件304分别设置于贴胶组件3的最上方，Z轴驱动模组1和滑台气缸302的贴胶驱动动作都为向上推进将胶带贴至位于上部的电芯的背面。

具体的，Z轴驱动模组1上部设置连接架2，Z轴驱动模组1带动连接架2在Z轴向运动。连接架2的上部连接贴胶组件3。具体的，每一个贴胶组件3包括气缸安装板301，气缸安装板301的一侧安装滑台气缸302，滑台气缸302的滑板外侧连接贴胶装置连接板303，所述贴胶装置连接板303的顶部连接导向柱安装板312，导向柱安装板312上设置两个Z轴向通孔，通孔内设置两根导向柱307，导向柱307的下端设置限位端帽308，内侧导向柱307的上端部设置大吸盘组件304，外侧导向柱304的上端部设置小吸盘组件311，每个导向柱304上都套设第一弹簧组件310。自然状态时，小吸盘组件311的吸附顶面和大吸盘组件304的吸附顶面平齐，便于吸附整体式待贴胶带，减少漏气的发生，吸附力大，为后续落差式整体粘贴提供基础。

当待贴胶的电芯组件被单向无限制旋转平台4流转至第二90度工位时，电池电芯正向贴胶装置b和电池电芯反向贴胶装置c同时有各自的X轴驱动模组驱动至第二90度工位，对待贴胶电芯组件进行正反同时贴胶。正反贴胶同步进行对正反向贴胶的压力进行反向对冲、抵消，减小单向无限制旋转平台各电芯组件工位的受力，设备运行更平稳，稳定性高。同时，工序节奏紧凑，大大缩短生产线节拍，提高生产效率。

需要说明的是，电池电芯反向贴胶装置与电池电芯正向贴胶装置中部分组件的名称一致，故在图中使用相同标号，相同标号的不同视图中的各部件可参考理解，但各自图中标号的标示，并不影响该标号在另一图中相同标号的单独表达。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电池电芯自动化生产线工序流转系统，其特征在于，包括：

单向无限制旋转平台，单一方向无限制可控旋转，圆周设置多个流转工位，各所述流转工位单向旋转流转进行电池电芯组件的上料、加工、检测和下料再到上料的单向无限制循环操作；

包括多种电气元件。

2.根据权利要求1所述的一种电池电芯自动化生产线工序流转系统，其特征在于，所述单向无限制旋转平台包括两个流转工位。

3.根据权利要求1所述的一种电池电芯自动化生产线工序流转系统，其特征在于，所述单向无限制旋转平台包括四个流转工位。

4.根据权利要求1所述的一种电池电芯自动化生产线工序流转系统，其特征在于，所述流转工位包括电芯组件上料工位，用以承接电芯上下料夹爪从上级工序的电芯组件上料，以所述电芯组件上料工位为基准分别设置第一90度工位、第二90度工位，和第三90度工位，四个工位均布与所述单向无限制旋转平台的四侧面，四个工位随所述单向无限制旋转平台单方向旋转。

5.根据权利要求4所述的一种电池电芯自动化生产线工序流转系统，其特征在于，所述流转工位包括电池电芯正反向同时贴胶工位。

6.根据权利要求5所述的一种电池电芯自动化生产线工序流转系统，其特征在于，所述电池电芯正反向同时贴胶工位的一侧设置电池电芯正向贴胶装置另一侧设置电池电芯反向贴胶装置，所述电池电芯正向贴胶装置和所述电池电芯反向贴胶装置各设置向所述电池电芯正反向同时贴胶工位X轴向移动的X轴驱动模组。

7.根据权利要求6所述的一种电池电芯自动化生产线工序流转系统，其特征在于，所述电池电芯正向贴胶装置包括：

Z轴驱动模组，连接其X轴驱动模组，并通过连接件连接贴胶组件；

贴胶组件，包括Z轴驱动件，Z轴驱动件直接驱动连接极耳贴胶吸盘组件，所述Z轴驱动件还驱动连接一级弹性缓冲组件；

一级弹性缓冲组件，包括弹性结构限位件，与所述Z轴驱动件连接，限制弹性件的向上位移；

导向件，与所述弹性结构限位件在Z轴向上相对活动连接，导向件下部连接电芯主体贴胶吸盘组件，

弹性件，设置于所述弹性结构限位件以下，所述电芯主体贴胶吸盘组件以上，所述弹性件压缩驱动所述电芯主体贴胶吸盘组件向下移动；

非贴胶状态时，所述极耳贴胶吸盘组件与所述电芯主体贴胶吸盘组件的吸盘底面平齐。

8.根据权利要求6所述的一种电池电芯自动化生产线工序流转系统，其特征在于，所述电池电芯反向贴胶装置包括：

Z轴驱动模组，连接其X轴驱动模组，并通过连接件向上连接贴胶组件；

贴胶组件，包括Z轴驱动件，所述Z轴驱动件的上方连接两组一级弹性缓冲组件；

一级弹性缓冲组件，包括弹性结构限位件，连接于所述Z轴驱动件的上方，限制弹性件的向下位移；

两组导向件，与所述弹性结构限位件在Z轴向相对活动连接，两组导向件的上部分别连接电芯主体贴胶吸盘组件和极耳贴胶吸盘组件；

两组弹性件，设置于所述弹性结构限位件以上，所述电芯主体贴胶吸盘组件和所述极耳贴胶吸盘组件以下，两组所述弹性件压缩分别驱动所述电芯主体贴胶吸盘组件和所述极耳贴胶吸盘组件向上移动；

非贴胶状态时，所述极耳贴胶吸盘组件与所述电芯主体贴胶吸盘组件的吸盘顶面平齐。

9.根据权利要求1所述的一种电池电芯自动化生产线工序流转系统，其特征在于，所述单向无限制旋转平台包括：

底座，用于安装万能旋转接头，

万能旋转接头，用于单向无限制旋转，万能旋转接头包括旋转部件和非旋转部件，所述非旋转部件的下部设置气源进口和电能输入端，所述旋转部件上设置气源出口和电能输出端，

单向无限制旋转平台组件，所述单向无限制旋转平台组件包括旋转驱动马达，流转工位，流转工位上至少设置驱动气缸和传感器装置，所述气源出口和所述电能输出端连通所述旋转驱动马达、驱动气缸和传感器装置。

10.一种电池电芯自动化生产线工序流转系统流转方法，其特征在于，基于权利要求1至9任一项所述的电池电芯自动化生产线工序流转系统，流转方法包括以下步骤：

步骤1、一侧上料流转工位承接电芯上下料夹爪从上级工序的电芯组件上料，该上料流转工位的传感器装置检测到工件，传输信号至控制系统，控制系统驱动执行部件驱动气缸对工件进行固定，并驱动旋转驱动马达动作使该流转工位向下一工位流转；

步骤2、步骤1中的上料流转工位流转至电池电芯正反向同时贴胶工位，电池电芯正向贴胶装置和电池电芯反向贴胶装置各自顺延X轴驱动模组驱动至电池电芯正反向同时贴胶工位对该工位上的电芯组件进行正向反向同时贴胶；

步骤3、步骤2中贴胶完毕后电池电芯正反向同时贴胶工位流转至检测和分流工位进行检测和分流；

步骤4、空载的流转工位再次旋转至上料流转工位重复步骤1的动作，进行新一轮的顺序单向工序流转。

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