CN115377476A - 一种执行圆柱电池制程的自动化生产流水线 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种执行圆柱电池制程的自动化生产流水线,属于电池生产制造技术领域。本自动化生产流水线主要包括平皮带输送线底座、平皮带输送线、杯型载具、夹爪载具、入壳装置、滚槽装置、负极焊接装置、正极盖帽焊接装置、注液装置、封口装置、蹲封装置与装盘装置;圆柱电池制程的依序为入壳、滚槽、负极焊接、正极盖帽焊接、注液、封口、蹲封与装盘;本发明改善了传统制造电池的流程,并整合了圆柱电池制程工艺于自动化生产流水线中,除了可以视圆柱电池壳的加工程度放入平皮带输送线指定位置继续加工外,还设置了检测机构即时检测以淘汰不合格的半成品,实现低人力需求、低生产成本浪费、高生产效率与整齐一致的产品质量。
Description
技术领域
本发明属于电池生产制造技术领域,涉及一种执行圆柱电池制程的自动化生产流水线。
背景技术
电池制成一直以来都存在不少问题导致早期的相关企业在面对此工艺时采取人工操作,然而人工操作不仅增加了大量的劳动力成本,也同时提高了因人为不当操作造成的失误率,导致产品的良率、生产效率与一致性受到严重影响。在科技与设备的蓬勃发展下,至今已有许多的自动化装置被设计并应用于实际生产,但仍存在许多问题需要被克服,例如效率过低、产品规格不符与装置无法及时发现半成品不合格,导致更多的时间、人力跟生产材料被浪费等。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种执行圆柱电池制程的自动化生产流水线。
为达到上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种执行圆柱电池制程的自动化生产流水线,主要包括平皮带输送线底座、平皮带输送线、杯型载具、夹爪载具、入壳装置、滚槽装置、负极焊接装置、正极盖帽焊接装置、注液装置、封口装置、蹲封装置与装盘装置;
所述平皮带输送线底座设置于平皮带输送线下,放置至少一个杯型载具;
所述入壳装置、负极焊接装置、滚槽装置、正极盖帽焊接装置、注液装置、封口装置、蹲封装置与装盘装置沿平皮带输送线输送方向依序设置;
所述平皮带输送线首先输送装有电芯的杯型载具到入壳装置,然后输送圆柱电池壳依序到达负极焊接装置、滚槽装置、正极盖帽焊接装置、注液装置、封口装置、蹲封装置,最后进入装盘装置以最终制成圆柱电池;
所述入壳装置、滚槽装置、正极盖帽焊接装置、封口装置与蹲封装置内均设置至少一个夹爪载具以输送圆柱电池壳于装置内进行加工;
所述执行圆柱电池制程的步骤如下:
步骤一、入壳装置透过CCD图像传感技术筛选合格的圆柱电池空壳并依序装入负极绝缘垫与电芯,完成入壳的圆柱电池壳会被移载到平皮带输送线上输送至负极焊接装置;
步骤二、滚槽装置对圆柱电池壳实施滚槽,并于圆柱电池壳顶部点胶,最后实施高度检测与视觉检测以检测滚槽成果并淘汰不良品,通过检测的圆柱电池壳会被移载至平皮带输送线上送至滚槽装置;
步骤三、负极焊接装置对圆柱电池壳实施点底焊接,完成负极焊接的圆柱电池壳会被移载至平皮带输送线上送至正极盖帽焊接装置;
步骤四、正极盖帽焊接装置将正极盖帽压在圆柱电池壳内电芯的极耳实施正极盖帽焊接,完成正极盖帽焊接的圆柱电池壳会被移载至平皮带输送线上送至注液装置;
步骤五、注液装置会对圆柱电池壳注入电池液,然后透过秤量圆柱电池壳的前后重量以筛选淘汰不良品,通过检测的圆柱电池壳会被移载至平皮带输送线上送至封口装置;
步骤六、封口装置会将圆柱电池壳上与极耳焊接好的正极盖帽压入圆柱电池壳中,然后配合电池压模完成圆柱电池壳封口,最后检测圆柱电池的电压与内电阻以淘汰不良品,通过检测的圆柱电池会被移载至平皮带输送线上送至蹲封装置;
步骤七、蹲封装置会对圆柱电池的顶部涂上防锈油以执行基本保养,然后对圆柱电池的顶部进行蹲封以确保圆柱电池的高度尺寸符合规范,最后测量圆柱电池高度以淘汰不良品,通过检测的圆柱电池会被移载至平皮带输送线上送至装盘装置;
步骤八、装盘装置会将空盒提升至平皮带输送线一侧,然后将平皮带输送线上的圆柱电池推入盒中,至此完成本自动化生产流水线的所有实施步骤。
所述夹爪载具包含解锁气缸、两个解锁块、两个销轴与两个夹爪I;
所述解锁气缸同一侧有两个伸缩端各自固接解锁块并分别控制;
所述解锁块呈U型,开口朝向远离解锁气缸的一端;
所述夹爪I由夹爪左臂与夹爪右臂构成,夹爪左臂与夹爪右臂的中央分别与销轴铰接呈剪刀型,销轴外套有弹性件以使夹爪左臂与夹爪右臂在没有外力时复位,两臂靠近解锁气缸的一端对应解锁气缸中伸缩端带动解锁块两端的延伸处,透过解锁气缸带动解锁块推动夹爪左臂与夹爪右臂旋转以打开夹爪I,并于解锁气缸缩回解锁块时关闭夹爪I。
所述入壳装置进一步地包含环形输送线A、空壳振动盘、空壳移载机构、空壳检测机构、负极绝缘垫冲切机构、负极绝缘垫入壳机构、负极绝缘垫压靠机构、入壳移载机构与分距机构;
至少一组夹爪载具安装于环形输送线A上并编号以区别;
所述平皮带输送线通过入壳移载机构与环形输送线A上的夹爪载具相接;
所述空壳移载机构、空壳检测机构、负极绝缘垫入壳机构、负极绝缘垫压靠机构与入壳移载机构沿夹爪载具输送方向依序设置于环形输送线A的输送路线上;
所述空壳振动盘通过空壳移载机构与设置在环形输送线A上的夹爪载具相接,以将空壳振动盘中的圆柱电池壳移载到夹爪载具中;
所述负极绝缘垫冲切机构通过负极绝缘垫入壳机构与设置在环形输送线A上的夹爪载具相接,以将负极绝缘垫冲切机构冲切出的负极绝缘垫放入夹爪载具内的圆柱电池壳中;
所述分距机构设置在平皮带输送线边缘,靠近入壳移载机构,以将平皮带输送线上的杯型载具在完成移载后分距送出。
所述空壳振动盘利用电磁铁通电与断电的原理控制空壳振动盘,空壳振动盘内的圆柱电池空壳上下震动以调整圆柱电池壳姿势并使其均匀排列送出,供给空壳移载机构所需的圆柱电池空壳。
所述空壳移载机构为一悬臂结构,其包含移载驱动AI、夹爪气缸A与夹爪AII;
所述移载驱动AI作为悬臂结构的末端,固接于夹爪气缸A的上方,移动于空壳振动盘与环形输送线A之间;
所述夹爪AII设置于夹爪气缸A的下方,透过夹爪气缸A控制夹爪AII夹取空壳振动盘提供的圆柱电池空壳,然后移载给环形输送线A上的夹爪载具中,夹爪AII在夹爪载具夹住圆柱电池空壳后释放并复位。
所述空壳检测机构进一步包含马达AI、摇杆A与CCD图像传感器A;
所述摇杆A一端固接马达AI转轴,另一端固接CCD图像传感器A;
所述马达AI控制摇杆A平动,以带动CCD图像传感器A对夹爪载具中的圆柱电池空壳进行多位置检测;
检测不合格的圆柱电池空壳会被淘汰并从夹爪载具中被解锁释放。
所述负极绝缘垫入壳机构为一圆柱结构,包含升降驱动A、变距驱动、旋转模块A与至少两个吸嘴;
所述升降驱动A固接于旋转模块A的上方,侧面固接变距驱动,用于控制固接在变距驱动下方的至少两个吸嘴升降、旋转与变距移动;
所述吸嘴吸取冲切好的负极绝缘垫后,配合升降驱动A、旋转模块A与变距驱动移动至对应位置,透过吸嘴释放使负极绝缘垫掉入圆柱电池壳中,完成负极绝缘垫入壳后复位。
所述负极绝缘垫压靠机构为一平板结构,包含下压气缸A与压头A;
所述下压气缸A作为平板结构的顶部,固接于压头A的上方;
在圆柱电池壳被输送到对应位置后,下压气缸A推动压头A将圆柱电池壳内的负极绝缘垫压至圆柱电池壳底部,完成负极绝缘垫压靠。
所述入壳移载机构为一悬臂结构,包含移载驱动AII、夹爪III气缸A、夹爪AIII、夹爪AIV气缸、夹爪AIV;
所述移载驱动AII作为悬臂结构的末端,固接于夹爪III气缸A与夹爪AIV气缸的上方,移动于环形输送线A、平皮带输送线之间;
所述夹爪AIII固接于夹爪III气缸A下方,透过夹爪III气缸A控制夹爪AIII,从平皮带输送线上的杯型载具中夹取欲入壳之电芯,放入环形输送线A上夹爪载具中的圆柱电池壳内,然后复位;
所述夹爪AIV固接于夹爪AIV气缸下方,透过夹爪AIV气缸控制夹爪AIV,于入壳移载机构复位时从环形输送线A上夹爪载具中夹取已放入电芯的圆柱电池壳,放入平皮带输送线上的杯型载具中。
所述分距机构进一步包含马达AII与螺杆;
所述马达AII沿着平皮带输送线方向设置;
所述螺杆固接马达AII的转轴;
所述马达AII旋转螺杆,将平皮带输送线上的杯型载具等距区隔。
所述滚槽装置进一步地包含环形输送线B、搬运装置B、滚槽机构、点胶机构、高度检测机构与视觉检测装置;
至少一组夹爪载具安装于环形输送线B并编号以区别;
所述平皮带输送线通过搬运装置B与环形输送线B上的夹爪载具相接;
所述搬运装置B、至少一个滚槽机构、至少一个点胶机构、高度检测机构与视觉检测装置沿夹爪载具输送方向依序设置于环形输送线B的输送路线上。
所述搬运装置B为中央支柱并分左右向前展开两臂的悬臂结构,包含两个竖直驱动BI、两个水平驱动BI、至少一个夹爪气缸B与至少一个夹爪BII;
所述两个水平驱动BI分别作为悬臂结构两臂的末端,固接于竖直驱动BI侧方,水平与竖直移动于平皮带输送线与环形输送线B之间;
所述夹爪气缸B固接于竖直驱动BI的下方,夹爪BII设置于夹爪气缸B的下方,透过夹爪气缸B控制夹爪BII从平皮带输送线上杯型载具中夹取欲滚槽之圆柱电池壳至环形输送线B,环形输送线B上的夹爪载具夹住圆柱电池壳后,夹爪BII释放,并在复位时从环形输送线B上的夹爪载具中夹取通过检测的圆柱电池壳放置于平皮带输送线上的杯型载具中。
所述滚槽机构为一方柱中空结构,包含旋转驱动B、竖直驱动BII、下降驱动B、水平驱动BII、支撑头B、滚子、转轴BI、支撑杆BI与顶升驱动BI;
所述下降驱动B作为方柱中空结构的顶部一侧,固接于支撑头B的上方;
所述顶升驱动BI作为方柱中空结构的底部,固接于支撑杆BI的下方,与下降驱动B同侧;
所述下降驱动B配合顶升驱动BI,分别推动支撑头B与支撑杆BI下降与顶升移动以从圆柱电池壳的顶部与底部定位圆柱电池壳;
所述竖直驱动BII作为方柱中空结构的顶部一侧,固接于水平驱动BII的上方,与下降驱动B不同侧;
所述水平驱动BII朝顶升驱动BI方向固接滚子,配合竖直驱动BII控制滚子水平与竖直移动,以到达圆柱电池壳需要被滚槽的位置;
所述旋转驱动B设置于水平驱动BII的下方,驱动设置于支撑杆BI上方的转轴BI旋转;
旋转驱动B配合水平驱动BII,以利用滚子在圆柱电池壳需要被滚槽的位置与深度进行滚槽。
所述点胶机构为一方柱中空结构,包含转轴驱动B、竖直驱动BIII、水平驱动BIII、支撑杆BII、顶升驱动BII、压头驱动B、压头B、点胶模块与转轴BII;
所述压头驱动B作为方柱中空结构的顶部一侧,固接于压头B的上方;
所述顶升驱动BII作为方柱中空结构的底部,固接于支撑杆BII的下方,与压头驱动B同侧;
所述压头驱动B配合顶升驱动BII,分别推动压头B与支撑杆BII下降与顶升移动以从圆柱电池壳的顶部与底部定位圆柱电池壳;
所述竖直驱动BIII作为方柱中空结构的顶部一侧,固接于水平驱动BIII的上方,与压头驱动B不同侧;
所述水平驱动BIII朝压头驱动B方向固接点胶模块,配合竖直驱动BIII控制点胶模块水平与竖直移动,以到达圆柱电池壳需要被点胶的位置;
所述转轴驱动B设置于水平驱动BIII的下方,驱动设置于支撑杆BII上方的转轴BII旋转;
转轴驱动B配合水平驱动BIII,以利用点胶模块在圆柱电池壳需要被点胶的位置进行点胶。
所述高度检测机构为一方柱结构,包含至少一个检测驱动B、至少一个位置传感器B、至少一个滑块B、至少一个压块B、整体竖直驱动B与水平驱动BIV;
所述水平驱动BIV作为方柱结构的底部,设置于整体竖直驱动B下方,驱动高度检测机构整体水平移动;
所述整体竖直驱动B设置于水平驱动BIV上方,驱动除了水平驱动BIV外的整个高度检测机构竖直移动;
所述检测驱动B作为方柱结构的顶部,推动固接其下的滑块B滑动,使得滑块B上固接的压块B在碰到圆柱电池壳顶部后停住,同时设置于位于滑块B上方的位置传感器B检测圆柱电池壳高度是否合格;
检测不合格的空壳会被淘汰并从夹爪载具中被释放。
所述视觉检测装置进一步包含水平驱动BV、CCD图像传感器B与光源B;
所述水平驱动BV固接光源B与CCD图像传感器B,驱动光源B与CCD图像传感器B一起进行水平移动;
所述CCD图像传感器B对夹爪载具中的圆柱电池壳进行视觉检测以检查滚槽结果;
检测不合格的圆柱电池壳会被淘汰并从夹爪载具中被释放。
所述负极焊接装置进一步地包含搬运装置与点焊机构;
所述平皮带输送线通过搬运装置与点焊机构相接;
所述搬运装置从平皮带输送线上将圆柱电池壳搬运至点焊机构,并在负极焊接完成后从点焊机构将圆柱电池壳搬运回平皮带输送线上;
所述点焊机构为一空芯柱状结构,包含电池固定、焊针驱动、下部电极与焊针;
所述电池固定作为柱状结构的侧面,用于自两侧将圆柱电池壳定位于下部电极位置;
所述焊针驱动作为为柱状结构的顶部,固接于焊针的上方,用于推动作为上部电极的焊针自电芯中央小孔插入至圆柱电池壳底部将负极极耳焊接于圆柱电池壳底部。
所述正极盖帽焊接装置包含环形输送线C、搬运装置C、极耳感应机构、正极盖帽振动盘、正极盖帽焊接机构;
至少一组夹爪载具安装于环形输送线C并编号以区别;
所述平皮输送线通过搬运装置C与环形输送线C上的夹爪载具相接;
所述搬运装置C、极耳感应机构与正极盖帽焊接机构沿夹爪载具输送方向依序设置于环形输送线C的输送路线上;
所述正极盖帽振动盘通过正极盖帽焊接机构与设置在环形输送线C上的夹爪载具相接,以将正极盖帽振动盘中的正极盖帽提供给正极盖帽焊接机构完成正极盖帽焊接。
所述搬运装置C为中央支柱并分左右向前展开两臂的悬臂结构,包含两个竖直驱动CI、两个水平驱动CI、至少一个夹爪气缸C与至少一个夹爪CII;
所述两个水平驱动CI分别作为悬臂结构两臂的末端,固接于竖直驱动CI侧方,水平与竖直移动于平皮带输送线与环形输送线C之间;
所述夹爪气缸C固接于竖直驱动CI的下方,夹爪CII设置于夹爪气缸C的下方,透过夹爪气缸C控制夹爪CII从平皮带输送线上杯型载具中夹取欲正极盖帽焊接之圆柱电池壳至环形输送线C,环形输送线C上的夹爪载具夹住圆柱电池壳后,夹爪CII释放,并在复位时从环形输送线C上的夹爪载具中夹取完成正极盖帽焊接的圆柱电池壳放置于平皮带输送线上的杯型载具中。
所述极耳感应机构分上下两部,下部为空心柱状结构,包含旋转驱动C、方轴C、解锁驱动C、滑块C、拨叉、顶杆C、摆杆C与夹爪CIII,上部则包含遮断传感器;
所述旋转驱动C作为下部空心柱底部,固接于方轴C的下方;
所述滑块C为中空结构,滑块C下部内有方孔,用于方轴C从顶部插入,滑块C上部可在解锁驱动C解锁时透过拨叉同步滑块C下部以配合旋转驱动C转动;
所述解锁驱动C作为下部空心柱侧边,拨叉固接于其上方,未解锁时,拨叉位于滑块的中空区域,使得滑块C下部空转而不同步滑块C上部,解锁时推动拨叉沿方轴C方向移动以同步滑块C上部,带动固接于滑块C上方的顶杆C同步移动并旋转;
所述摆杆C设置于顶杆C的上方,控制设置在摆杆C上方的夹爪CIII夹住圆柱电池壳并配合旋转驱动C旋转;
所述遮断传感器的遮断部设置于圆柱电池极耳的位置,当圆柱电池壳被旋转的时候,极耳会先遮断遮断传感器,当传感器一被导通,则极耳已被旋转到需求位置。
所述正极盖帽振动盘利用电磁铁通电与断电的原理控制正极盖帽振动盘内的正极盖帽上下跳动以调整正极盖帽的正反面并使其均匀排列,可以连续不间断地供给正极盖帽焊接机构所需的正极电池盖帽。
所述正极盖帽焊接机构为空心柱状结构,包含正极盖帽接块、正极盖帽料道、电磁铁、传感器C、支撑块C、滑杆C、马达C、偏心轮C、偏心摇杆C、气缸C、导向杆C、电池压块C、极耳压块C、激光通道、激光焊接机;
所述正极盖帽料道作为柱状结构的一侧,设置于正极盖帽接块的上方,提供来自正极盖帽振动盘的正极盖帽;
所述传感器C固接于正极盖帽接块侧面,感测正极盖帽接块前方是否有障碍物,当正极盖帽到达正极盖帽接块前方时,传感器C会触发,控制嵌于正极盖帽接块内的电磁铁磁化以吸住正极盖帽;
所述马达C作为柱状结构的底部,驱动设置于其上方之偏心轮C旋转,以带动固接在偏心轮C内的偏心摇杆C转动,使得铰接在偏心摇杆C上的滑杆C水平移动,带动固接在滑杆C的正极盖帽接块磁吸正极盖帽靠近正极极耳;
所述支撑块C设置在正极盖帽接块的底部,对应着极耳压块C下的电池压块C,支撑块C与电池压块C相配合,用于固定圆柱电池;
所述气缸C设置于电池压块C的两侧,推动固接的导向杆C以带动固接于导向杆C另一端的极耳压块C,配合支撑块C与电池压块C压住圆柱电池外壳,同时极耳压块C压住极耳到正极盖帽上;
所述激光通道位于极耳压块C的后面下方,对应着欲执行焊接处,内设有激光焊接机,圆柱电池壳在极耳与正极盖帽被压在一起后配合激光焊接机进行正极盖帽焊接。
所述注液装置进一步包含环形输送线D、秤重机构I、注液托盘移载机构、注液机构、秤重机构II;
至少一个注液托盘移载机构安装于环形输送线D并编号以区别;
所述平皮带输送线通过秤重机构I与秤重机构II与环形输送线D上的注液托盘移载机构相接;
所述秤重机构I、注液机构与秤重机构II沿注液托盘移载机构输送方向依序设置于环形输送线D的输送路线上。
所述秤重机构I进一步包含机械手I与至少一个电子秤I;
所述机械手I设置于平皮带输送线、秤重机构I与环形输送线D之间,逐一从平皮带输送线上将欲注液之圆柱电池壳移载到秤重机构I,透过电子秤I纪录初始重量,然后再从秤重机构I将圆柱电池壳移载到注液托盘移载机构上。
所述注液托盘移载机构为平台结构,包含注液托盘、马达D、伺服电机D、倍速链、顶升定位D、阻挡气缸D、滑块D与导轨D;
所述注液托盘设置有至少一个槽位并逐一编号以区别;
所述马达D绞接倍速链以水平移动注液托盘;
所述伺服电机D固接滑块D,滑块D设置并滑动于导轨D之上,以垂直移动注液托盘;
所述顶升定位D与阻挡气缸D分别设置于平台结构的底部与侧边,用来限制注液托盘的移动边界。
所述注液机构为平台结构,包含至少一个注液嘴、至少一个注液控制器、水平驱动D、竖直驱动D、至少一个靠近驱动D;
所述注液控制器作为平台结构的顶端,通过导管与注液嘴连接,配合同时作为平台结构顶端的水平驱动D、竖直驱动D带动平台结构水平与竖直移动;
所述靠近驱动D作为平台结构底部,下方固接注液嘴;
注液托盘被送到指定注液位置后,靠近驱动D带动注液嘴移动并靠近圆柱电池壳,然后注入电池液。
所述秤重机构II进一步包含机械手II与至少一个电子秤II;
所述机械手II设置于平皮带输送线、秤重机构II与环形输送线D之间,逐一从环形输送线D上注液托盘移载机构中将完成注液之圆柱电池壳移载到秤重机构II,透过电子秤II纪录最后重量,重量合格的圆柱电池壳会被机械手II从秤重机构II移载到平皮带输送线上的杯型载具中;
检测不合格的圆柱电池壳会在机械手II下次转移圆柱电池壳上电子秤II时被踢除。
所述封口装置进一步地包含环形输送线E、搬运装置E、正极预压机构、正极压入机构、正极一封机构、正极二封机构、电测模块、成品下料机构;
至少一组夹爪载具安装于环形输送线E并编号以区别;
所述平皮输送线通过搬运装置E与环形输送线E上的夹爪载具相接;
所述搬运装置E、正极预压机构、正极压入机构、至少一个正极一封机构、至少一个正极二封机构、电测模块与成品下料机构沿夹爪载具输送方向依序设置于环形输送线E的输送路线上。
所述搬运装置E为中央支柱并分左右向前展开两臂的悬臂结构,包含两个竖直驱动EI、两个水平驱动EI、至少一个夹爪气缸E与至少一个夹爪EII;
所述两个水平驱动EI分别作为悬臂结构两臂的末端,固接于竖直驱动EI侧方,水平与竖直移动于平皮带输送线、平皮带输送线与环形输送线E之间;
所述夹爪气缸E固接于竖直驱动EI的下方,夹爪EII设置于夹爪气缸E的下方,透过夹爪气缸E控制夹爪EII从平皮带输送线上杯型载具中夹取欲封口之圆柱电池壳至环形输送线E,环形输送线E上的夹爪载具夹住圆柱电池壳后,夹爪EII释放。
所述正极预压机构为一平台结构,分两侧以对中央圆柱电池壳进行正极预压,靠近正极盖帽一侧包含转轴气缸E、转轴E、弹簧E与压滚E,靠近极耳一侧包含支撑块气缸E与支撑块E;
所述正极压入机构为一平台结构,分三侧以对中央圆柱电池壳进行正极压入,靠近正极盖帽一侧包含挡块气缸E与挡块E,圆柱电池壳上方一侧包含压头气缸E与压头E,靠近极耳一侧包含盖帽推块气缸、盖帽推块E、极耳推块气缸E、极耳推块E;
所述支撑块气缸E固接支撑块E,支撑块E的支撑点对应极耳下部;
所述转轴气缸E固接转轴E,压滚E于靠近圆柱电池壳一端固接转轴E,弹簧E两端固接转轴气缸E与转轴E;
所述支撑块气缸E推动支撑块E抵住正极极耳的一侧后,转轴气缸E推动转轴E,并配合弹簧E同步固接在转轴E一端的压滚E旋转以将正极盖帽自正极极耳的另一侧压倒,完成正极预压;
所述极耳推块气缸E近极耳一端固接极耳推块E,极耳推块E的推点对应极耳下部;
所述盖帽推块气缸近极耳一端固接盖帽推块E,固接于极耳推块E的上方;
所述挡块气缸E近正极盖帽一端固接挡块E,挡块E的挡点对应正极盖帽上部;
所述压头气缸E近圆柱电池壳顶部一端固接压头E,压头E的压点对应圆柱电池壳顶部;
所述挡块气缸E推动挡块E限制正极盖帽一侧的移动边界,极耳推块气缸E推动极耳推块E使极耳折叠,然后盖帽推块气缸推动盖帽推块E将正极盖帽推动到圆柱电池壳上方,最后由压头气缸E推动压头E将盖帽压入圆柱电池外壳,完成正极压入。
所述正极一封机构为柱状结构,包含伺服压机EI、盖帽压头EI、一封压模与电池固定EI;
所述正极二封机构为柱状结构,包含伺服压机EII、盖帽压头EII、二封压模与电池固定EII;
所述一封压模与二封压模的模型不同,分别用于将圆柱电池壳顶部初步压平与将压平的圆柱电池壳顶部内围压深;
所述伺服压机EI作为柱状结构的顶部,固接于盖帽压头EI的上方;
所述一封压模包覆着盖帽压头EI;
所述电池固定EI作为柱状结构的底部,自圆柱电池壳两侧固定圆柱电池壳;
所述伺服压机EI推动盖帽压头EI带动一封压模向下压,配合电池固定EI固定圆柱电池壳完成电池正极一封;
所述伺服压机EII作为柱状结构的顶部,固接于盖帽压头EII的上方;
所述二封压模包覆着盖帽压头EII;
所述电池固定EII作为柱状结构的底部,自圆柱电池壳两侧固定圆柱电池壳;
所述伺服压机EII推动盖帽压头EII带动二封压模向下压,配合电池固定EII固定圆柱电池壳完成电池正极二封。
所述电测模块进一步包括探针驱动I、探针I、探针驱动II与探针II;
所述探针驱动I作为电测模块顶部朝圆柱电池壳正极方向固接探针I,而探针驱动II作为电测模块底部朝圆柱电池壳负极方向固接探针II;
所述探针驱动I和探针驱动II在圆柱电池到达指定位置后,推动探针I和探针II分别接触电池的顶部与底部以检测电池有无电压及内电组;
检测不合格的圆柱电池会被淘汰并从夹爪载具中被释放。
所述成品下料机构为悬臂结构,包含夹爪气缸EII、至少一个夹爪EIII、旋转驱动E、转轴E、皮带E与升降驱动E;
所述升降驱动E作为悬臂结构底部,驱动整个悬臂升降移动;
所述转轴E作为悬臂结构顶部,一侧固接夹爪气缸EII,另一侧套上皮带E以同步设置于下方的旋转驱动E旋转;
至少一个夹爪EIII固接于夹爪气缸EII的下方;
所述夹爪气缸EII控制夹爪EIII夹取圆柱电池,配合旋转驱动E与皮带E将圆柱电池旋转90度后,释放夹爪EIII以放置圆柱电池于平皮带输送线。
所述蹲封装置进一步地包含环形输送线F、移载机构F、涂油机构、蹲封机构、高度检测机构;
至少一组夹爪载具安装于环形输送线F并编号以区别;
所述平皮输送线通过移载机构F与环形输送线F上的夹爪载具相接;
所述移载机构F、至少一个涂油机构、至少一个蹲封机构、高度检测机构沿夹爪载具输送方向依序设置于环形输送线F的输送路线上。
所述移载机构F为悬臂结构,包含夹爪气缸FII、至少一个夹爪FIII、旋转驱动F、转轴F、皮带F与升降驱动FI;
所述升降驱动FI作为悬臂结构底部,驱动整个悬臂升降移动;
所述转轴F作为悬臂结构顶部,一侧固接夹爪气缸FII,另一侧套上皮带F以同步设置于下方的旋转驱动F旋转;
所述至少一个夹爪FIII固接于夹爪气缸FII的下方;
所述夹爪气缸FII控制夹爪FIII于上料时,从平皮带输送线夹取圆柱电池后,配合旋转驱动F与皮带F将圆柱电池旋转90度,最后由环形输送线F上的夹爪载具夹住圆柱电池,同时夹爪FIII释放,完成上料;
所述夹爪气缸FII控制夹爪FIII于下料时,从环形输送线F上的夹爪载具中夹取圆柱电池后,配合旋转驱动F与皮带F将圆柱电池旋转90度,最后释放夹爪FIII以放置圆柱电池于平皮带输送线,完成下料。
所述涂油机构为悬臂结构,包含升降驱动FII、涂油治具气缸、进油接头、涂油治具;
所述涂油治具气缸作为悬臂结构的顶部,推动固接于下方的涂油治具进行涂油;
所述涂油治具固接于涂油治具气缸下方,侧部固接进油接头以供给防锈油来清除电池正极端带有强腐蚀性的电解液并执行电池保养;
所述升降驱动FII作为悬臂结构的底部,控制整个悬臂升降移动。
所述蹲封机构为柱状结构,包含伺服压机F、盖帽压头F、蹲封压模与电池固定F;
所述伺服压机F作为柱状结构的顶部,固接于盖帽压头F的上方;
所述蹲封压模包覆着盖帽压头F;
所述电池固定F作为柱状结构的底部,自圆柱电池两侧固定圆柱电池;
所述伺服压机F推动盖帽压头F带动蹲封压模向下压,配合电池固定F固定圆柱电池壳完成电池蹲封。
所述高度检测机构为板状结构,包含压头气缸F、压头F、滑动板气缸F、滑动板F、位置传感器F;
所述压头气缸F作为板状结构顶部,控制设置于下方的压头F固定圆柱电池;
所述压头F为夹板结构,用来从圆柱电池的顶部与底部架住以固定圆柱电池;
所述位置传感器F安装于滑动板气缸F下方,利用滑动板气缸F移动滑动板F以对圆柱电池进行高度检测。
所述装盘装置进一步包含空盒提升机构、电池入盒机构;
所述空盒提升机构为柱状结构,包含L型载座、载座气缸、升降驱动G与销轴G;
所述电池入盒机构进一步包含电池推板气缸与电池推板模块;
所述空盒提升机构上方为平皮带输送线,配合设置于平皮带输送线旁的电池入盒机构完成电池入盒;
所述电池推板气缸固接电池推板模块;
所述升降驱动G作为柱状结构底部,铰接销轴G以控制设置于上方的L型载座升降移动;
所述载座气缸固接L型载座,控制L型载座适当倾斜以保证电池盒不倾倒。
所述电池推板模块进一步包含L型顶板、延伸板、滑块G与连杆;
所述延伸板设于L型顶板顶部,L型顶板的两侧底部分别与连杆的一端铰接,连杆的另一端固接滑块G;
所述电池推板气缸驱动L型顶板下降时,连杆的一端同时下降,连杆的另一端则驱动滑块G水平运动,进而带动延伸板推动在平皮带输送线的圆柱电池入盒。
本发明改善了传统制造电池的流程,并整合了圆柱电池制程工艺于自动化生产流水线中,除了可以视圆柱电池壳的加工程度放入平皮带输送线指定位置继续加工外,还设置了检测机构即时检测以淘汰不合格的半成品,实现低人力需求、低生产成本浪费、高生产效率与整齐一致的产品质量。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述,并且在某种程度上,基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的,或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作优选的详细描述,其中:
图1为本发明实施例中一种执行圆柱电池制程的自动化生产流水线的流程图;
图2为本发明实施例中夹爪载具的结构示意图;
图3为本发明实施例中入壳装置的结构示意图;
图4为本发明实施例中负极绝缘垫冲切机构的结构示意图;
图5为本发明实施例中空壳移载机构的结构示意图;
图6中(a)为本发明实施例中空壳检测机构的结构示意图,(b)为(a)的上视图;
图7为本发明实施例中负极绝缘垫入壳机构的结构示意图;
图8为本发明实施例中负极绝缘垫压靠机构的结构示意图;
图9为本发明实施例中入壳移载机构的结构示意图;
图10为本发明实施例中分距机构的结构示意图;
图11为本发明实施例中滚槽装置的结构示意图;
图12(a)为本发明实施例中搬运装置B的结构示意图,(b)为(a)的右视图;
图13(a)为本发明实施例中滚槽机构的结构示意图,(b)为(a)的侧视图;
图14(a)为本发明实施例中点胶机构的结构示意图,(b)为(a)的侧视图;
图15为本发明实施例中高度检测机构的结构示意图;
图16为本发明实施例中视觉检测装置的结构示意图;
图17为本发明实施例中正极盖帽焊接装置的结构示意图;
图18(a)为本发明实施例中搬运装置C的结构示意图,(b)为(a)的右视图;
图19为本发明实施例中极耳感应机构的结构示意图,(a)为极耳感应机构上部,(b)为(a)的左视图,(c)为极耳感应机构下部,(d)为(c)的左视图;
图20为本发明实施例中正极盖帽焊接机构的结构示意图,(a)为正极盖帽焊接机构上视图,(b1)为(a)之中偏心摇杆一端到滑杆的局部放大图,(b2)为(b1)的左视图,(c)为正极盖帽焊接机构左视图,(d)为之(a)之中极耳压块与电池压块一端的局部放大图,(d1)为极耳压块与电池压块间激光通道的结构示意图,(d2)为极耳压块与电池压块一端的结构示意图;
图21为本发明实施例中注液装置与封口装置的结构示意图;
图22为本发明实施例中注液托盘移载机构的结构示意图;
图23为本发明实施例中注液机构的结构示意图;
图24为本发明实施例中搬运装置E的结构示意图;
图25为本发明实施例中正极预压机构的结构示意图;
图26为本发明实施例中正极压入机构的结构示意图;
图27为本发明实施例中正极一封机构的结构示意图;
图28为本发明实施例中正极二封机构的结构示意图;
图29为本发明实施例中电测模块的结构示意图;
图30为本发明实施例中成品下料机构的结构示意图;
图31为本发明实施例中蹲封装置与装盘装置的结构示意图;
图32为本发明实施例中移载机构F的结构示意图;
图33为本发明实施例中涂油机构的结构示意图;
图34为本发明实施例中蹲封机构的结构示意图;
图35为本发明实施例中高度检测机构的结构示意图;
图36为本发明实施例中空盒提升机构的结构示意图;
图37(a)为本发明实施例中电池入盒机构的结构示意图,(b)为本发明实施例中电池推板模块的结构示意图。
附图标记:
1-平皮带输送线底座、2-平皮带输送线、
3-夹爪载具、301-解锁气缸、302-解锁块、303-销轴、304-夹爪I、
4-环形输送线A、5-环形输送线B、6-环形输送线C、7-环形输送线D、8-环形输送线E、9-环形输送线F、
A-入壳装置、A1-空壳移载机构、A101-移载驱动AI、A102-夹爪气缸A、A103-夹爪AII、A2-空壳检测机构、A201-马达AI、A202-摇杆A、A203-CCD图像传感器A、A3-负极绝缘垫冲切机构、A4-负极绝缘垫入壳机构、A401-升降驱动A、A402-变距驱动、A403-旋转模块A、A404-吸嘴、A5-负极绝缘垫压靠机构、A501-下压气缸A、A502-压头A、A6-入壳移载机构、A601-移载驱动AII、A602-夹爪III气缸A、A603-夹爪AIII、A604-夹爪AIV气缸、A605-夹爪AIV、A7-分距机构、A701-马达AII、A702-螺杆、A8-空壳振动盘、
B-滚槽装置、B1-搬运装置B、B101-竖直驱动BI、B102-水平驱动BI、B103-夹爪气缸B、B104-夹爪BII、B2-滚槽机构、B201-旋转驱动B、B202-竖直驱动BII、B203-下降驱动B、B204-水平驱动BII、B205-支撑头B、B206-滚子、B207-转轴BI、B208-支撑杆BI、B209-顶升驱动BI、B3-点胶机构、B301-转轴驱动B、B302-竖直驱动BIII、B303-水平驱动BIII、B304-支撑杆BII、B305-顶升驱动BII、B306-压头驱动B、B307-压头B、B308-点胶模块、B309-转轴BII、B4-高度检测机构、B401-检测驱动B、B402-位置传感器B、B403-滑块B、B404-压块B、B405-整体竖直驱动B、B406-水平驱动BIV、B5-视觉检测装置、B501-水平驱动BV、B502-CCD图像传感器B、B503-光源B、
C-正极盖帽焊接装置、C1-搬运装置C、C101-竖直驱动CI、C102-水平驱动CI、C103-夹爪气缸C、C104-夹爪CII、C2-极耳感应机构、C201-旋转驱动C、C202-方轴C、C203-解锁驱动C、C204-滑块C、C205-拨叉、C206-顶杆C、C207-摆杆C、C208-夹爪CIII、C209-遮断传感器、C3-正极盖帽振动盘、C4-正极盖帽焊接机构、C401-正极盖帽接块、C402-正极盖帽料道、C403-电磁铁、C404-传感器C、C405-支撑块C、C406-滑杆C、C407-马达C、C408-偏心轮C、C409-偏心摇杆C、C410-气缸C、C411-导向杆C、C412-电池压块C、C413-极耳压块C、C414-激光通道、
D-注液装置、D1-秤重机构I、D101-机械手I、D102-电子秤I、D2-注液托盘移载机构、D201-注液托盘、D202-马达D、D203-伺服电机D、D204-倍速链、D205-顶升定位D、D206-阻挡气缸D、D207-滑块D、D208-导轨D、D3-注液机构、D301-注液嘴、D302-注液控制器、D303-水平驱动D、D304-竖直驱动D、D305-靠近驱动D、D4-秤重机构II、D401-机械手II、D402-电子秤II
E-封口装置、E1-搬运装置E、E101-竖直驱动EI、E102-水平驱动EI、E103-夹爪气缸E、E104-夹爪EII、E2-正极预压机构、E201-转轴气缸E、E202-转轴E、E203-弹簧E、E204-压滚E、E205-支撑块气缸E、E206-支撑块E、E3-正极压入机构、E301-挡块气缸E、E302-挡块E、E303-压头气缸E、E304-压头E、E305-盖帽推块气缸、E306-盖帽推块E、E307-极耳推块气缸E、E308-极耳推块E、E4-正极一封机构、E401-伺服压机EI、E402-盖帽压头EI、E403-一封压模、E404-电池固定EI、E5-正极二封机构、E501-伺服压机EII、E502-盖帽压头EII、E503-二封压模、E504-电池固定EII、E6-电测模块、E601-探针驱动I、E602-探针I、E603-探针驱动II、E604-探针II、E7-成品下料机构、E701-夹爪气缸EII、E702-夹爪EIII、E703-旋转驱动E、E704-转轴E、E705-皮带E、E706-升降驱动E、
F-蹲封装置、F1-移载机构F、F101-夹爪气缸FII、F102-夹爪FIII、F103-旋转驱动F、F104-转轴F、F105-皮带F、F106-升降驱动FI、F2-涂油机构、F201-升降驱动FII、F202-涂油治具气缸、F203-进油接头、F204-涂油治具、F3-蹲封机构、F301-伺服压机F、F302-盖帽压头F、F303-蹲封压模、F304-电池固定F、F4-高度检测机构、F401-压头气缸F、F402-压头F、F403-滑动板气缸F、F404-滑动板F、F405-位置传感器F、
G-装盘装置、G1-空盒提升机构、G101-L型载座、G102-载座气缸、G103-升降驱动G、G104-销轴G、G2-电池入盒机构、G201-电池推板气缸、G202-电池推板模块、G20201-L型顶板、G20202-延伸板、G20203-滑块G、G20204-连杆G。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是,以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
其中,附图仅用于示例性说明,表示的仅是示意图,而非实物图,不能理解为对本发明的限制;为了更好地说明本发明的实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸;对本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件;在本发明的描述中,需要理解的是,若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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组件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明,不能理解为对本发明的限制,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的具体含义。
请参阅图1,为一种执行圆柱电池制程的自动化生产流水线,主要包括平皮带输送线底座(1)、平皮带输送线(2)、杯型载具、夹爪载具(3)、入壳装置(A)、滚槽装置(B)、负极焊接装置、正极盖帽焊接装置(C)、注液装置(D)、封口装置(E)、蹲封装置(F)与装盘装置(G);
所述平皮带输送线底座(1)设置于平皮带输送线(2)下,放置至少一个杯型载具;
所述入壳装置(A)、负极焊接装置、滚槽装置(B)、正极盖帽焊接装置(C)、注液装置(D)、封口装置(E)、蹲封装置(F)与装盘装置(G)沿平皮带输送线(2)输送方向依序设置;
所述平皮带输送线(2)首先输送装有电芯的杯型载具到入壳装置(A),然后输送圆柱电池壳依序到达负极焊接装置、滚槽装置(B)、正极盖帽焊接装置(C)、注液装置(D)、封口装置(E)、蹲封装置(F),最后进入装盘装置(G)以最终制成圆柱电池;
所述入壳装置(A)、滚槽装置(B)、正极盖帽焊接装置(C)、封口装置(E)与蹲封装置(F)内均设置至少一个夹爪载具(3)以输送圆柱电池壳于装置内进行加工;
所述执行圆柱电池制程的步骤如下:
步骤一、入壳装置(A)透过CCD图像传感技术筛选合格的圆柱电池空壳并依序装入负极绝缘垫与电芯,完成入壳的圆柱电池壳会被移载到平皮带输送线(2)上输送至负极焊接装置;
步骤二、滚槽装置(B)对圆柱电池壳实施滚槽,并于圆柱电池壳顶部点胶,最后实施高度检测与视觉检测以检测滚槽成果并淘汰不良品,通过检测的圆柱电池壳会被移载至平皮带输送线(2)上送至滚槽装置(B);
步骤三、负极焊接装置对圆柱电池壳实施点底焊接,完成负极焊接的圆柱电池壳会被移载至平皮带输送线(2)上送至正极盖帽焊接装置(C);
步骤四、正极盖帽焊接装置(C)将正极盖帽压在圆柱电池壳内电芯的极耳实施正极盖帽焊接,完成正极盖帽焊接的圆柱电池壳会被移载至平皮带输送线(2)上送至注液装置(D);
步骤五、注液装置(D)会对圆柱电池壳注入电池液,然后透过秤量圆柱电池壳的前后重量以筛选淘汰不良品,通过检测的圆柱电池壳会被移载至平皮带输送线(2)上送至封口装置(E);
步骤六、封口装置(E)会将圆柱电池壳上与极耳焊接好的正极盖帽压入圆柱电池壳中,然后配合电池压模完成圆柱电池壳封口,最后检测圆柱电池的电压与内电阻以淘汰不良品,通过检测的圆柱电池会被移载至平皮带输送线(2)上送至蹲封装置(F);
步骤七、蹲封装置(F)会对圆柱电池的顶部涂上防锈油以执行基本保养,然后对圆柱电池的顶部进行蹲封以确保圆柱电池的高度尺寸符合规范,最后测量圆柱电池高度以淘汰不良品,通过检测的圆柱电池会被移载至平皮带输送线(2)上送至装盘装置(G);
步骤八、装盘装置(G)会将空盒提升至平皮带输送线(2)一侧,然后将平皮带输送线(2)上的圆柱电池推入盒中,至此完成本自动化生产流水线的所有实施步骤。
请参阅图2,所述夹爪载具(3)包含解锁气缸(301)、两个解锁块(302)、两个销轴(303)与两个夹爪I(304);
所述解锁气缸(301)同一侧有两个伸缩端各自固接解锁块(302)并分别控制;
所述解锁块呈U型,开口朝向远离解锁气缸(301)的一端;
所述夹爪I(304)由夹爪左臂与夹爪右臂构成,夹爪左臂与夹爪右臂的中央分别与销轴(303)铰接呈剪刀型,销轴(303)外套有弹性件以使夹爪左臂与夹爪右臂在没有外力时复位,两臂靠近解锁气缸(301)的一端对应解锁气缸(301)中伸缩端带动解锁块(302)两端的延伸处,透过解锁气缸(301)带动解锁块(302)推动夹爪左臂与夹爪右臂旋转以打开夹爪I(304),并于解锁气缸(301)缩回解锁块(302)时关闭夹爪I(304)。
请参阅图3,所述入壳装置(A)进一步地包含环形输送线A(4)、空壳振动盘(A8)、空壳移载机构(A1)、空壳检测机构(A2)、负极绝缘垫冲切机构(A3)、负极绝缘垫入壳机构(A4)、负极绝缘垫压靠机构(A5)、入壳移载机构(A6)与分距机构(A7);
至少一组夹爪载具(3)安装于环形输送线A(4)上并编号以区别;
所述平皮带输送线(2)通过入壳移载机构(A1)与环形输送线A(4)上的夹爪载具(3)相接;
所述空壳移载机构(A1)、空壳检测机构(A2)、负极绝缘垫入壳机构(A4)、负极绝缘垫压靠机构(A5)与入壳移载机构(A6)沿夹爪载具(3)输送方向依序设置于环形输送线A(4)的输送路线上;
所述空壳振动盘(A8)通过空壳移载机构(A1)与设置在环形输送线A(4)上的夹爪载具(3)相接,以将空壳振动盘(A8)中的圆柱电池壳移载到夹爪载具(3)中;
所述负极绝缘垫冲切机构(A3)通过负极绝缘垫入壳机构(A4)与设置在环形输送线A(4)上的夹爪载具(3)相接,以将负极绝缘垫冲切机构(A3)冲切出的负极绝缘垫放入夹爪载具(3)内的圆柱电池壳中;
所述分距机构(A7)设置在平皮带输送线(2)边缘,靠近入壳移载机构(A6),以将平皮带输送线(2)上的杯型载具在完成移载后分距送出。
请参阅图3,所述空壳振动盘(A8)利用电磁铁通电与断电的原理控制空壳振动盘(A8),空壳振动盘(A8)内的圆柱电池空壳上下震动以调整圆柱电池壳姿势并使其均匀排列送出,供给空壳移载机构(A1)所需的圆柱电池空壳。
请参阅图3与图5,所述空壳移载机构(A1)为一悬臂结构,其包含移载驱动AI(A101)、夹爪气缸A(A102)与夹爪AII(A103);
所述移载驱动AI(A101)作为悬臂结构的末端,固接于夹爪气缸A(A102)的上方,移动于空壳振动盘(A8)与环形输送线A(4)之间;
所述夹爪AII(A103)设置于夹爪气缸A(A102)的下方,透过夹爪气缸A(A102)控制夹爪AII(A103)夹取空壳振动盘(A8)提供的圆柱电池空壳,然后移载给环形输送线A(4)上的夹爪载具(3)中,夹爪AII(A103)在夹爪载具(3)夹住圆柱电池空壳后释放并复位。
请参阅图3与图6,所述空壳检测机构(A2)进一步包含马达AI(A201)、摇杆A(A202)与CCD图像传感器A(A203);
所述摇杆A(A202)一端固接马达AI(A201)转轴,另一端固接CCD图像传感器A(A203);
所述马达AI(A201)控制摇杆A(A202)平动,以带动CCD图像传感器A(A203)对夹爪载具(3)中的圆柱电池空壳进行多位置检测;
检测不合格的圆柱电池空壳会被淘汰并从夹爪载具(3)中被解锁释放。
请参阅图7,所述负极绝缘垫入壳机构(A4)为一圆柱结构,包含升降驱动A(A401)、变距驱动(A402)、旋转模块A(A403)与至少两个吸嘴(A404);
所述升降驱动A(A401)固接于旋转模块A(A403)的上方,侧面固接变距驱动(A402),用于控制固接在变距驱动(A402)下方的至少两个吸嘴(A404)升降、旋转与变距移动;
所述吸嘴(A404)吸取冲切好的负极绝缘垫后,配合升降驱动A(A401)、旋转模块A(A403)与变距驱动(A402)移动至对应位置,透过吸嘴(A404)释放使负极绝缘垫掉入圆柱电池壳中,完成负极绝缘垫入壳后复位。
请参阅图8,所述负极绝缘垫压靠机构(A5)为一平板结构,包含下压气缸A(A501)与压头A(A502);
所述下压气缸A(A501)作为平板结构的顶部,固接于压头A(A502)的上方;
在圆柱电池壳被输送到对应位置后,下压气缸A(A501)推动压头A(A502)将圆柱电池壳内的负极绝缘垫压至圆柱电池壳底部,完成负极绝缘垫压靠。
请参阅图3与图9,所述入壳移载机构(A6)为一悬臂结构,包含移载驱动AII(A601)、夹爪III气缸A(A602)、夹爪AIII(A603)、夹爪AIV气缸(A604)、夹爪AIV(A605);
所述移载驱动AII(A601)作为悬臂结构的末端,固接于夹爪III气缸A(A602)与夹爪AIV气缸(A604)的上方,移动于环形输送线A(4)、平皮带输送线(2)之间;
所述夹爪AIII(A603)固接于夹爪III气缸A(A602)下方,透过夹爪III气缸A(A602)控制夹爪AIII(A603),从平皮带输送线(2)上的杯型载具中夹取欲入壳之电芯,放入环形输送线A(4)上夹爪载具(3)中的圆柱电池壳内,然后复位;
所述夹爪AIV(A605)固接于夹爪AIV气缸(A604)下方,透过夹爪AIV气缸(A604)控制夹爪AIV(A605),于入壳移载机构(A6)复位时从环形输送线A(4)上夹爪载具(3)中夹取已放入电芯的圆柱电池壳,放入平皮带输送线(2)上的杯型载具中。
请参阅图3与图10,所述分距机构(A7)进一步包含马达AII(A701)与螺杆(A702);
所述马达AII(A701)沿着平皮带输送线(2)方向设置;
所述螺杆(A702)固接马达AII(A701)的转轴;
所述马达AII(A701)旋转螺杆(A702),将平皮带输送线(2)上的杯型载具等距区隔。
请参阅图11,所述滚槽装置(B)进一步地包含环形输送线B(5)、搬运装置B(B1)、滚槽机构(B2)、点胶机构(B3)、高度检测机构(B4)与视觉检测装置(B5);
至少一组夹爪载具(3)安装于环形输送线B(5)并编号以区别;
所述平皮带输送线(2)通过搬运装置B(B1)与环形输送线B(5)上的夹爪载具(3)相接;
所述搬运装置B(B1)、至少一个滚槽机构(B2)、至少一个点胶机构(B3)、高度检测机构(B4)与视觉检测装置(B5)沿夹爪载具(3)输送方向依序设置于环形输送线B(5)的输送路线上。
请参阅图11与图12,所述搬运装置B(B1)为中央支柱并分左右向前展开两臂的悬臂结构,包含两个竖直驱动BI(B101)、两个水平驱动BI(B102)、至少一个夹爪气缸B(B103)与至少一个夹爪BII(B104);
所述两个水平驱动BI(B102)分别作为悬臂结构两臂的末端,固接于竖直驱动BI(B101)侧方,水平与竖直移动于平皮带输送线(2)与环形输送线B(5)之间;
所述夹爪气缸B(B103)固接于竖直驱动BI(B101)的下方,夹爪BII(B104)设置于夹爪气缸B(B103)的下方,透过夹爪气缸B(B103)控制夹爪BII(B104)从平皮带输送线(2)上杯型载具中夹取欲滚槽之圆柱电池壳至环形输送线B(5),环形输送线B(5)上的夹爪载具(3)夹住圆柱电池壳后,夹爪BII(B104)释放,并在复位时从环形输送线B(5)上的夹爪载具(3)中夹取通过检测的圆柱电池壳放置于平皮带输送线(2)上的杯型载具中。
请参阅图13,所述滚槽机构(B2)为一方柱中空结构,包含旋转驱动B(B201)、竖直驱动BII(B202)、下降驱动B(B203)、水平驱动BII(B204)、支撑头B(B205)、滚子(B206)、转轴BI(B207)、支撑杆BI(B208)与顶升驱动BI(B209);
所述下降驱动B(B203)作为方柱中空结构的顶部一侧,固接于支撑头B(B205)的上方;
所述顶升驱动BI(B209)作为方柱中空结构的底部,固接于支撑杆BI(B208)的下方,与下降驱动B(B203)同侧;
所述下降驱动B(B203)配合顶升驱动BI(B209),分别推动支撑头B(B205)与支撑杆BI(B208)下降与顶升移动以从圆柱电池壳的顶部与底部定位圆柱电池壳;
所述竖直驱动BII(B202)作为方柱中空结构的顶部一侧,固接于水平驱动BII(B204)的上方,与下降驱动B(B203)不同侧;
所述水平驱动BII(B204)朝顶升驱动BI(B209)方向固接滚子(B206),配合竖直驱动BII(B202)控制滚子(B206)水平与竖直移动,以到达圆柱电池壳需要被滚槽的位置;
所述旋转驱动B(B201)设置于水平驱动BII(B204)的下方,驱动设置于支撑杆BI(B208)上方的转轴BI(B207)旋转;
旋转驱动B(B201)配合水平驱动BII(B204),以利用滚子(B206)在圆柱电池壳需要被滚槽的位置与深度进行滚槽。
请参阅图14,所述点胶机构(B3)为一方柱中空结构,包含转轴驱动B(B301)、竖直驱动BIII(B302)、水平驱动BIII(B303)、支撑杆BII(B304)、顶升驱动BII(B305)、压头驱动B(B306)、压头B(B307)、点胶模块(B308)与转轴BII(B309);
所述压头驱动B(B306)作为方柱中空结构的顶部一侧,固接于压头B(B307)的上方;
所述顶升驱动BII(B305)作为方柱中空结构的底部,固接于支撑杆BII(B304)的下方,与压头驱动B(B306)同侧;
所述压头驱动B(B306)配合顶升驱动BII(B305),分别推动压头B(B307)与支撑杆BII(B304)下降与顶升移动以从圆柱电池壳的顶部与底部定位圆柱电池壳;
所述竖直驱动BIII(B302)作为方柱中空结构的顶部一侧,固接于水平驱动BIII(B303)的上方,与压头驱动B(B306)不同侧;
所述水平驱动BIII(B303)朝压头驱动B(B306)方向固接点胶模块(B308),配合竖直驱动BIII(B302)控制点胶模块(B308)水平与竖直移动,以到达圆柱电池壳需要被点胶的位置;
所述转轴驱动B(B301)设置于水平驱动BIII(B303)的下方,驱动设置于支撑杆BII(B304)上方的转轴BII(B309)旋转;
转轴驱动B(B301)配合水平驱动BIII(B303),以利用点胶模块(B308)在圆柱电池壳需要被点胶的位置进行点胶。
请参阅图11与图15,所述高度检测机构(B4)为一方柱结构,包含至少一个检测驱动B(B401)、至少一个位置传感器B(B402)、至少一个滑块B(B403)、至少一个压块B(B404)、整体竖直驱动B(B405)与水平驱动BIV(B406);
所述水平驱动BIV(B406)作为方柱结构的底部,设置于整体竖直驱动B(B405)下方,驱动高度检测机构(B4)整体水平移动;
所述整体竖直驱动B(B405)设置于水平驱动BIV(B406)上方,驱动除了水平驱动BIV(B406)外的整个高度检测机构(B4)竖直移动;
所述检测驱动B(B401)作为方柱结构的顶部,推动固接其下的滑块B(B403)滑动,使得滑块B(B403)上固接的压块B(B404)在碰到圆柱电池壳顶部后停住,同时设置于位于滑块B(B403)上方的位置传感器B(B402)检测圆柱电池壳高度是否合格;
检测不合格的空壳会被淘汰并从夹爪载具(3)中被释放。
请参阅图11与图16,所述视觉检测装置(B5)进一步包含水平驱动BV(B501)、CCD图像传感器B(B502)与光源B(B503);
所述水平驱动BV(B501)固接光源B(B503)与CCD图像传感器B(B502),驱动光源B(B503)与CCD图像传感器B(B502)一起进行水平移动;
所述CCD图像传感器B(B502)对夹爪载具(3)中的圆柱电池壳进行视觉检测以检查滚槽结果;
检测不合格的圆柱电池壳会被淘汰并从夹爪载具(3)中被释放。
请参阅图1,所述负极焊接装置进一步地包含搬运装置与点焊机构;
所述平皮带输送线(2)通过搬运装置与点焊机构相接;
所述搬运装置从平皮带输送线(2)上将圆柱电池壳搬运至点焊机构,并在负极焊接完成后从点焊机构将圆柱电池壳搬运回平皮带输送线(2)上;
所述点焊机构为一空芯柱状结构,包含电池固定、焊针驱动、下部电极与焊针;
所述电池固定作为柱状结构的侧面,用于自两侧将圆柱电池壳定位于下部电极位置;
所述焊针驱动作为为柱状结构的顶部,固接于焊针的上方,用于推动作为上部电极的焊针自电芯中央小孔插入至圆柱电池壳底部将负极极耳焊接于圆柱电池壳底部。
请参阅图17,所述正极盖帽焊接装置(C)包含环形输送线C(6)、搬运装置C(C1)、极耳感应机构(C2)、正极盖帽振动盘(C3)、正极盖帽焊接机构(C4);
至少一组夹爪载具(3)安装于环形输送线C(6)并编号以区别;
所述平皮输送线(2)通过搬运装置C(C1)与环形输送线C(6)上的夹爪载具(3)相接;
所述搬运装置C(C1)、极耳感应机构(C2)与正极盖帽焊接机构(C4)沿夹爪载具(3)输送方向依序设置于环形输送线C(6)的输送路线上;
所述正极盖帽振动盘(C3)通过正极盖帽焊接机构(C4)与设置在环形输送线C(6)上的夹爪载具(3)相接,以将正极盖帽振动盘(C3)中的正极盖帽提供给正极盖帽焊接机构(C4)完成正极盖帽焊接。
请参阅图17与图18,所述搬运装置C(C1)为中央支柱并分左右向前展开两臂的悬臂结构,包含两个竖直驱动CI(C101)、两个水平驱动CI(C102)、至少一个夹爪气缸C(C103)与至少一个夹爪CII(C104);
所述两个水平驱动CI(C102)分别作为悬臂结构两臂的末端,固接于竖直驱动CI(C101)侧方,水平与竖直移动于平皮带输送线(2)与环形输送线C(6)之间;
所述夹爪气缸C(C103)固接于竖直驱动CI(C101)的下方,夹爪CII(C104)设置于夹爪气缸C(C103)的下方,透过夹爪气缸C(C103)控制夹爪CII(C104)从平皮带输送线(2)上杯型载具中夹取欲正极盖帽焊接之圆柱电池壳至环形输送线C(6),环形输送线C(6)上的夹爪载具(3)夹住圆柱电池壳后,夹爪CII(C104)释放,并在复位时从环形输送线C(6)上的夹爪载具(3)中夹取完成正极盖帽焊接的圆柱电池壳放置于平皮带输送线(2)上的杯型载具中。
请参阅图19,所述极耳感应机构(C2)分上下两部,下部为空心柱状结构,包含旋转驱动C(C201)、方轴C(C202)、解锁驱动C(C203)、滑块C(C204)、拨叉(C205)、顶杆C(C206)、摆杆C(C207)与夹爪CIII(C208),上部则包含遮断传感器(C209);
所述旋转驱动C(C201)作为下部空心柱底部,固接于方轴C(C202)的下方;
所述滑块C(C204)为中空结构,滑块C(C204)下部内有方孔,用于方轴C(C202)从顶部插入,滑块C(C204)上部可在解锁驱动C(C203)解锁时透过拨叉(C205)同步滑块C(C204)下部以配合旋转驱动C(C201)转动;
所述解锁驱动C(C203)作为下部空心柱侧边,拨叉(C205)固接于其上方,未解锁时,拨叉(C205)位于滑块的中空区域,使得滑块C(C204)下部空转而不同步滑块C(C204)上部,解锁时推动拨叉(C205)沿方轴C(C202)方向移动以同步滑块C(C204)上部,带动固接于滑块C(C204)上方的顶杆C(C206)同步移动并旋转;
所述摆杆C(C207)设置于顶杆C(C206)的上方,控制设置在摆杆C(C207)上方的夹爪CIII(C208)夹住圆柱电池壳并配合旋转驱动C(C201)旋转;
所述遮断传感器(C209)的遮断部设置于圆柱电池极耳的位置,当圆柱电池壳被旋转的时候,极耳会先遮断遮断传感器(C209),当传感器一被导通,则极耳已被旋转到需求位置。
请参阅图17,所述正极盖帽振动盘(C3)利用电磁铁通电与断电的原理控制正极盖帽振动盘(C3)内的正极盖帽上下跳动以调整正极盖帽的正反面并使其均匀排列,可以连续不间断地供给正极盖帽焊接机构(C4)所需的正极电池盖帽。
请参阅图20,所述正极盖帽焊接机构(C4)为空心柱状结构,包含正极盖帽接块(C401)、正极盖帽料道(C402)、电磁铁(C403)、传感器C(C404)、支撑块C(C405)、滑杆C(C406)、马达C(C407)、偏心轮C(C408)、偏心摇杆C(C409)、气缸C(C410)、导向杆C(C411)、电池压块C(C412)、极耳压块C(C413)、激光通道(C414)、激光焊接机;
所述正极盖帽料道(C402)作为柱状结构的一侧,设置于正极盖帽接块(C401)的上方,提供来自正极盖帽振动盘(C3)的正极盖帽;
所述传感器C(C404)固接于正极盖帽接块(C401)侧面,感测正极盖帽接块(C401)前方是否有障碍物,当正极盖帽到达正极盖帽接块(C401)前方时,传感器C(C404)会触发,控制嵌于正极盖帽接块(C401)内的电磁铁(C403)磁化以吸住正极盖帽;
所述马达C(C407)作为柱状结构的底部,驱动设置于其上方之偏心轮C(C408)旋转,以带动固接在偏心轮C(C408)内的偏心摇杆C(C409)转动,使得铰接在偏心摇杆C(C409)上的滑杆C(C406)水平移动,带动固接在滑杆C(C406)的正极盖帽接块(C401)磁吸正极盖帽靠近正极极耳;
所述支撑块C(C405)设置在正极盖帽接块(C401)的底部,对应着极耳压块C(C413)下的电池压块C(C412),支撑块C(C405)与电池压块C(C412)相配合,用于固定圆柱电池;
所述气缸C(C410)设置于电池压块C(C412)的两侧,推动固接的导向杆C(C411)以带动固接于导向杆C(C411)另一端的极耳压块C(C413),配合支撑块C(C405)与电池压块C(C412)压住圆柱电池外壳,同时极耳压块C(C413)压住极耳到正极盖帽上;
所述激光通道(C414)位于极耳压块C(C413)的后面下方,对应着欲执行焊接处,内设有激光焊接机,圆柱电池壳在极耳与正极盖帽被压在一起后配合激光焊接机进行正极盖帽焊接。
请参阅图21,所述注液装置(D)进一步包含环形输送线D(7)、秤重机构I(D1)、注液托盘移载机构(D2)、注液机构(D3)、秤重机构II(D4);
至少一个注液托盘移载机构(D2)安装于环形输送线D(7)并编号以区别;
所述平皮带输送线(2)通过秤重机构I(D1)与秤重机构II(D4)与环形输送线D(7)上的注液托盘移载机构(D2)相接;
所述秤重机构I(D1)、注液机构(D3)与秤重机构II(D4)沿注液托盘移载机构(D2)输送方向依序设置于环形输送线D(7)的输送路线上。
请参阅图21,所述秤重机构I(D1)进一步包含机械手I(D101)与至少一个电子秤I(D102);
所述机械手I(D101)设置于平皮带输送线(2)、秤重机构I(D1)与环形输送线D(7)之间,逐一从平皮带输送线(2)上将欲注液之圆柱电池壳移载到秤重机构I(D1),透过电子秤I(D102)纪录初始重量,然后再从秤重机构I(D1)将圆柱电池壳移载到注液托盘移载机构(D2)上。
请参阅图21与图22,所述注液托盘移载机构(D2)为平台结构,包含注液托盘(D201)、马达D(D202)、伺服电机D(D203)、倍速链(D204)、顶升定位D(D205)、阻挡气缸D(D206)、滑块D(D207)与导轨D(D208);
所述注液托盘(D201)设置有至少一个槽位并逐一编号以区别;
所述马达D(D202)绞接倍速链(D204)以水平移动注液托盘(D201);
所述伺服电机D(D203)固接滑块D(D207),滑块D(D207)设置并滑动于导轨D(D208)之上,以垂直移动注液托盘(D201);
所述顶升定位D(D205)与阻挡气缸D(D206)分别设置于平台结构的底部与侧边,用来限制注液托盘(D201)的移动边界。
请参阅图23,所述注液机构(D3)为平台结构,包含至少一个注液嘴(D301)、至少一个注液控制器(D302)、水平驱动D(D303)、竖直驱动D(D304)、至少一个靠近驱动D(D305);
所述注液控制器(D302)作为平台结构的顶端,通过导管与注液嘴(D301)连接,配合同时作为平台结构顶端的水平驱动D(D303)、竖直驱动D(D304)带动平台结构水平与竖直移动;
所述靠近驱动D(D305)作为平台结构底部,下方固接注液嘴(D301);
注液托盘(D201)被送到指定注液位置后,靠近驱动D(D305)带动注液嘴(D301)移动并靠近圆柱电池壳,然后注入电池液。
请参阅图21,所述秤重机构II(D4)进一步包含机械手II(D401)与至少一个电子秤II(D402);
所述机械手II(D401)设置于平皮带输送线(2)、秤重机构II(D4)与环形输送线D(7)之间,逐一从环形输送线D(7)上注液托盘移载机构(D2)中将完成注液之圆柱电池壳移载到秤重机构II(D4),透过电子秤II(D402)纪录最后重量,重量合格的圆柱电池壳会被机械手II(D401)从秤重机构II(D4)移载到平皮带输送线(2)上的杯型载具中;
检测不合格的圆柱电池壳会在机械手II(D401)下次转移圆柱电池壳上电子秤II(D402)时被踢除。
请参阅图21,所述封口装置(E)进一步地包含环形输送线E(8)、搬运装置E(E1)、正极预压机构(E2)、正极压入机构(E3)、正极一封机构(E4)、正极二封机构(E5)、电测模块(E6)、成品下料机构(E7);
至少一组夹爪载具(3)安装于环形输送线E(8)并编号以区别;
所述平皮输送线(2)通过搬运装置E(E1)与环形输送线E(8)上的夹爪载具(3)相接;
所述搬运装置E(E1)、正极预压机构(E2)、正极压入机构(E3)、至少一个正极一封机构(E4)、至少一个正极二封机构(E5)、电测模块(E6)与成品下料机构(E7)沿夹爪载具(3)输送方向依序设置于环形输送线E(8)的输送路线上。
请参阅图21与图24,所述搬运装置E(E1)为中央支柱并分左右向前展开两臂的悬臂结构,包含两个竖直驱动EI(E101)、两个水平驱动EI(E102)、至少一个夹爪气缸E(E103)与至少一个夹爪EII(E104);
所述两个水平驱动EI(E102)分别作为悬臂结构两臂的末端,固接于竖直驱动EI(E101)侧方,水平与竖直移动于平皮带输送线(2)、平皮带输送线(2)与环形输送线E(8)之间;
所述夹爪气缸E(E103)固接于竖直驱动EI(E101)的下方,夹爪EII(E104)设置于夹爪气缸E(E103)的下方,透过夹爪气缸E(E103)控制夹爪EII(E104)从平皮带输送线(2)上杯型载具中夹取欲封口之圆柱电池壳至环形输送线E(8),环形输送线E(8)上的夹爪载具(3)夹住圆柱电池壳后,夹爪EII(E104)释放。
请参阅图25,所述正极预压机构(E2)为一平台结构,分两侧以对中央圆柱电池壳进行正极预压,靠近正极盖帽一侧包含转轴气缸E(E201)、转轴E(E202)、弹簧E(E203)与压滚E(E204),靠近极耳一侧包含支撑块气缸E(E205)与支撑块E(E206);
请参阅图26,所述正极压入机构(E3)为一平台结构,分三侧以对中央圆柱电池壳进行正极压入,靠近正极盖帽一侧包含挡块气缸E(E301)与挡块E(E302),圆柱电池壳上方一侧包含压头气缸E(E303)与压头E(E304),靠近极耳一侧包含盖帽推块气缸(E305)、盖帽推块E(E306)、极耳推块气缸E(E307)、极耳推块E(E308);
所述支撑块气缸E(E205)固接支撑块E(E206),支撑块E(E206)的支撑点对应极耳下部;
所述转轴气缸E(E201)固接转轴E(E202),压滚E(E204)于靠近圆柱电池壳一端固接转轴E(E202),弹簧E(E203)两端固接转轴气缸E(E201)与转轴E(E202);
所述支撑块气缸E(E205)推动支撑块E(E206)抵住正极极耳的一侧后,转轴气缸E(E201)推动转轴E(E202),并配合弹簧E(E203)同步固接在转轴E(E202)一端的压滚E(E204)旋转以将正极盖帽自正极极耳的另一侧压倒,完成正极预压;
所述极耳推块气缸E(E307)近极耳一端固接极耳推块E(E308),极耳推块E(E308)的推点对应极耳下部;
所述盖帽推块气缸(E305)近极耳一端固接盖帽推块E(E306),固接于极耳推块E(E308)的上方;
所述挡块气缸E(E301)近正极盖帽一端固接挡块E(E302),挡块E(E302)的挡点对应正极盖帽上部;
所述压头气缸E(E303)近圆柱电池壳顶部一端固接压头E(E304),压头E(E304)的压点对应圆柱电池壳顶部;
所述挡块气缸E(E301)推动挡块E(E302)限制正极盖帽一侧的移动边界,极耳推块气缸E(E307)推动极耳推块E(E308)使极耳折叠,然后盖帽推块气缸(E305)推动盖帽推块E(E306)将正极盖帽推动到圆柱电池壳上方,最后由压头气缸E(E303)推动压头E(E304)将盖帽压入圆柱电池外壳,完成正极压入。
请参阅图27,所述正极一封机构(E4)为柱状结构,包含伺服压机EI(E401)、盖帽压头EI(E402)、一封压模(E403)与电池固定EI(E404);
请参阅图28,所述正极二封机构(E5)为柱状结构,包含伺服压机EII(E501)、盖帽压头EII(E502)、二封压模(E503)与电池固定EII(E504);
所述一封压模(E403)与二封压模(E503)的模型不同,分别用于将圆柱电池壳顶部初步压平与将压平的圆柱电池壳顶部内围压深;
所述伺服压机EI(E401)作为柱状结构的顶部,固接于盖帽压头EI(E402)的上方;
所述一封压模(E403)包覆着盖帽压头EI(E402);
所述电池固定EI(E404)作为柱状结构的底部,自圆柱电池壳两侧固定圆柱电池壳;
所述伺服压机EI(E401)推动盖帽压头EI(E402)带动一封压模(E403)向下压,配合电池固定EI(E404)固定圆柱电池壳完成电池正极一封;
所述伺服压机EII(E501)作为柱状结构的顶部,固接于盖帽压头EII(E502)的上方;
所述二封压模(E503)包覆着盖帽压头EII(E502);
所述电池固定EII(E504)作为柱状结构的底部,自圆柱电池壳两侧固定圆柱电池壳;
所述伺服压机EII(E501)推动盖帽压头EII(E502)带动二封压模(E503)向下压,配合电池固定EII(E504)固定圆柱电池壳完成电池正极二封。
请参阅图21与图29,所述电测模块(E6)进一步包括探针驱动I(E601)、探针I(E602)、探针驱动II(E603)与探针II(E604);
所述探针驱动I(E601)作为电测模块(E6)顶部朝圆柱电池壳正极方向固接探针I(E602),而探针驱动II(E603)作为电测模块(E6)底部朝圆柱电池壳负极方向固接探针II(E604);
所述探针驱动I(E601)和探针驱动II(E603)在圆柱电池到达指定位置后,推动探针I(E602)和探针II(E604)分别接触电池的顶部与底部以检测电池有无电压及内电组;
检测不合格的圆柱电池会被淘汰并从夹爪载具(3)中被释放。
请参阅图21与图30,所述成品下料机构(E7)为悬臂结构,包含夹爪气缸EII(E701)、至少一个夹爪EIII(E702)、旋转驱动E(E703)、转轴E(E704)、皮带E(E705)与升降驱动E(E706);
所述升降驱动E(E706)作为悬臂结构底部,驱动整个悬臂升降移动;
所述转轴E(E704)作为悬臂结构顶部,一侧固接夹爪气缸EII(E701),另一侧套上皮带E(E705)以同步设置于下方的旋转驱动E(E703)旋转;
至少一个夹爪EIII(E702)固接于夹爪气缸EII(E701)的下方;
所述夹爪气缸EII(E701)控制夹爪EIII(E702)夹取圆柱电池,配合旋转驱动E(E703)与皮带E(E705)将圆柱电池旋转90度后,释放夹爪EIII(E702)以放置圆柱电池于平皮带输送线(2)。
请参阅图31,所述蹲封装置(F)进一步地包含环形输送线F(9)、移载机构F(F1)、涂油机构(F2)、蹲封机构(F3)、高度检测机构(F4);
至少一组夹爪载具(3)安装于环形输送线F(9)并编号以区别;
所述平皮输送线(2)通过移载机构F(F1)与环形输送线F(9)上的夹爪载具(3)相接;
所述移载机构F(F1)、至少一个涂油机构(F2)、至少一个蹲封机构(F3)、高度检测机构(F4)沿夹爪载具(3)输送方向依序设置于环形输送线F(9)的输送路线上。
请参阅图31与图32,所述移载机构F(F1)为悬臂结构,包含夹爪气缸FII(F101)、至少一个夹爪FIII(F102)、旋转驱动F(F103)、转轴F(F104)、皮带F(F105)与升降驱动FI(F106);
所述升降驱动FI(F106)作为悬臂结构底部,驱动整个悬臂升降移动;
所述转轴F(F104)作为悬臂结构顶部,一侧固接夹爪气缸FII(F101),另一侧套上皮带F(F105)以同步设置于下方的旋转驱动F(F103)旋转;
所述至少一个夹爪FIII(F102)固接于夹爪气缸FII(F101)的下方;
所述夹爪气缸FII(F101)控制夹爪FIII(F102)于上料时,从平皮带输送线(2)夹取圆柱电池后,配合旋转驱动F(F103)与皮带F(F105)将圆柱电池旋转90度,最后由环形输送线F(9)上的夹爪载具(3)夹住圆柱电池,同时夹爪FIII(F102)释放,完成上料;
所述夹爪气缸FII(F101)控制夹爪FIII(F102)于下料时,从环形输送线F(9)上的夹爪载具(3)中夹取圆柱电池后,配合旋转驱动F(F103)与皮带F(F105)将圆柱电池旋转90度,最后释放夹爪FIII(F102)以放置圆柱电池于平皮带输送线(2),完成下料。
请参阅图33,所述涂油机构(F2)为悬臂结构,包含升降驱动FII(F201)、涂油治具气缸(F202)、进油接头(F203)、涂油治具(F204);
所述涂油治具气缸(F202)作为悬臂结构的顶部,推动固接于下方的涂油治具(F204)进行涂油;
所述涂油治具(F204)固接于涂油治具气缸(F202)下方,侧部固接进油接头(F203)以供给防锈油来清除电池正极端带有强腐蚀性的电解液并执行电池保养;
所述升降驱动FII(F201)作为悬臂结构的底部,控制整个悬臂升降移动。
请参阅图34,所述蹲封机构(F3)为柱状结构,包含伺服压机F(F301)、盖帽压头F(F302)、蹲封压模(F303)与电池固定F(F304);
所述伺服压机F(F301)作为柱状结构的顶部,固接于盖帽压头F(F302)的上方;
所述蹲封压模(F303)包覆着盖帽压头F(F302);
所述电池固定F(F304)作为柱状结构的底部,自圆柱电池两侧固定圆柱电池;
所述伺服压机F(F301)推动盖帽压头F(F302)带动蹲封压模(F303)向下压,配合电池固定F(F304)固定圆柱电池壳完成电池蹲封。
请参阅图35,所述高度检测机构(F4)为板状结构,包含压头气缸F(F401)、压头F(F402)、滑动板气缸F(F403)、滑动板F(F404)、位置传感器F(F405);
所述压头气缸F(F401)作为板状结构顶部,控制设置于下方的压头F(F402)固定圆柱电池;
所述压头F(F402)为夹板结构,用来从圆柱电池的顶部与底部架住以固定圆柱电池;
所述位置传感器F(F405)安装于滑动板气缸F(F403)下方,利用滑动板气缸F(F403)移动滑动板F(F404)以对圆柱电池进行高度检测。
请参阅图31,所述装盘装置(G)进一步包含空盒提升机构(G1)、电池入盒机构(G2);
请参阅图36,所述空盒提升机构(G1)为柱状结构,包含L型载座(G101)、载座气缸(G102)、升降驱动G(G103)与销轴G(G104);
请参阅图37,所述电池入盒机构(G2)进一步包含电池推板气缸(G201)与电池推板模块(G202);
请参阅图31与图36,所述空盒提升机构(G1)上方为平皮带输送线(2),配合设置于平皮带输送线(2)旁的电池入盒机构(G2)完成电池入盒;
所述电池推板气缸(G201)固接电池推板模块(G202);
所述升降驱动G(G103)作为柱状结构底部,铰接销轴G(G104)以控制设置于上方的L型载座(G101)升降移动;
所述载座气缸(G102)固接L型载座(G101),控制L型载座(G101)适当倾斜以保证电池盒不倾倒。
请参阅图37,所述电池推板模块(G202)进一步包含L型顶板(G20201)、延伸板(G20202)、滑块G(G20203)与连杆(G20204);
所述延伸板(G20202)设于L型顶板(G20201)顶部,L型顶板(G20201)的两侧底部分别与连杆(G20204)的一端铰接,连杆(G20204)的另一端固接滑块G(G20203);
请参阅图31与图37,所述电池推板气缸(G201)驱动L型顶板(G20201)下降时,连杆(G20204)的一端同时下降,连杆(G20204)的另一端则驱动滑块G(G20203)水平运动,进而带动延伸板(G20202)推动在平皮带输送线(2)的圆柱电池入盒。
本发明改善了传统制造电池的流程,并整合了圆柱电池制程工艺于自动化生产流水线中,除了可以视圆柱电池壳的加工程度放入平皮带输送线指定位置继续加工外,还设置了检测机构即时检测以淘汰不合格的半成品,实现低人力需求、低生产成本浪费、高生产效率与整齐一致的产品质量。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (40)
1.一种执行圆柱电池制程的自动化生产流水线,其特征在于,主要包括平皮带输送线底座(1)、平皮带输送线(2)、杯型载具、夹爪载具(3)、入壳装置(A)、滚槽装置(B)、负极焊接装置、正极盖帽焊接装置(C)、注液装置(D)、封口装置(E)、蹲封装置(F)与装盘装置(G);
所述平皮带输送线底座(1)设置于平皮带输送线(2)下,放置至少一个杯型载具;
所述入壳装置(A)、负极焊接装置、滚槽装置(B)、正极盖帽焊接装置(C)、注液装置(D)、封口装置(E)、蹲封装置(F)与装盘装置(G)沿平皮带输送线(2)输送方向依序设置;
所述平皮带输送线(2)首先输送装有电芯的杯型载具到入壳装置(A),然后输送圆柱电池壳依序到达负极焊接装置、滚槽装置(B)、正极盖帽焊接装置(C)、注液装置(D)、封口装置(E)、蹲封装置(F),最后进入装盘装置(G)以最终制成圆柱电池;
所述入壳装置(A)、滚槽装置(B)、正极盖帽焊接装置(C)、封口装置(E)与蹲封装置(F)内均设置至少一个夹爪载具(3)以输送圆柱电池壳于装置内进行加工;
所述执行圆柱电池制程的步骤如下:
步骤一、入壳装置(A)透过CCD图像传感技术筛选合格的圆柱电池空壳并依序装入负极绝缘垫与电芯,完成入壳的圆柱电池壳会被移载到平皮带输送线(2)上输送至负极焊接装置;
步骤二、滚槽装置(B)对圆柱电池壳实施滚槽,并于圆柱电池壳顶部点胶,最后实施高度检测与视觉检测以检测滚槽成果并淘汰不良品,通过检测的圆柱电池壳会被移载至平皮带输送线(2)上送至滚槽装置(B);
步骤三、负极焊接装置对圆柱电池壳实施点底焊接,完成负极焊接的圆柱电池壳会被移载至平皮带输送线(2)上送至正极盖帽焊接装置(C);
步骤四、正极盖帽焊接装置(C)将正极盖帽压在圆柱电池壳内电芯的极耳实施正极盖帽焊接,完成正极盖帽焊接的圆柱电池壳会被移载至平皮带输送线(2)上送至注液装置(D);
步骤五、注液装置(D)会对圆柱电池壳注入电池液,然后透过秤量圆柱电池壳的前后重量以筛选淘汰不良品,通过检测的圆柱电池壳会被移载至平皮带输送线(2)上送至封口装置(E);
步骤六、封口装置(E)会将圆柱电池壳上与极耳焊接好的正极盖帽压入圆柱电池壳中,然后配合电池压模完成圆柱电池壳封口,最后检测圆柱电池的电压与内电阻以淘汰不良品,通过检测的圆柱电池会被移载至平皮带输送线(2)上送至蹲封装置(F);
步骤七、蹲封装置(F)会对圆柱电池的顶部涂上防锈油以执行基本保养,然后对圆柱电池的顶部进行蹲封以确保圆柱电池的高度尺寸符合规范,最后测量圆柱电池高度以淘汰不良品,通过检测的圆柱电池会被移载至平皮带输送线(2)上送至装盘装置(G);
步骤八、装盘装置(G)会将空盒提升至平皮带输送线(2)一侧,然后将平皮带输送线(2)上的圆柱电池推入盒中,至此完成本自动化生产流水线的所有实施步骤。
2.根据权利要求1所述的自动化生产流水线,其特征在于,所述夹爪载具(3)包含解锁气缸(301)、两个解锁块(302)、两个销轴(303)与两个夹爪I(304);
所述解锁气缸(301)同一侧有两个伸缩端各自固接解锁块(302)并分别控制;
所述解锁块呈U型,开口朝向远离解锁气缸(301)的一端;
所述夹爪I(304)由夹爪左臂与夹爪右臂构成,夹爪左臂与夹爪右臂的中央分别与销轴(303)铰接呈剪刀型,销轴(303)外套有弹性件以使夹爪左臂与夹爪右臂在没有外力时复位,两臂靠近解锁气缸(301)的一端对应解锁气缸(301)中伸缩端带动解锁块(302)两端的延伸处,透过解锁气缸(301)带动解锁块(302)推动夹爪左臂与夹爪右臂旋转以打开夹爪I(304),并于解锁气缸(301)缩回解锁块(302)时关闭夹爪I(304)。
3.根据权利要求1所述的自动化生产流水线,其特征在于,所述入壳装置(A)进一步地包含环形输送线A(4)、空壳振动盘(A8)、空壳移载机构(A1)、空壳检测机构(A2)、负极绝缘垫冲切机构(A3)、负极绝缘垫入壳机构(A4)、负极绝缘垫压靠机构(A5)、入壳移载机构(A6)与分距机构(A7);
至少一组夹爪载具(3)安装于环形输送线A(4)上并编号以区别;
所述平皮带输送线(2)通过入壳移载机构(A1)与环形输送线A(4)上的夹爪载具(3)相接;
所述空壳移载机构(A1)、空壳检测机构(A2)、负极绝缘垫入壳机构(A4)、负极绝缘垫压靠机构(A5)与入壳移载机构(A6)沿夹爪载具(3)输送方向依序设置于环形输送线A(4)的输送路线上;
所述空壳振动盘(A8)通过空壳移载机构(A1)与设置在环形输送线A(4)上的夹爪载具(3)相接,以将空壳振动盘(A8)中的圆柱电池壳移载到夹爪载具(3)中;
所述负极绝缘垫冲切机构(A3)通过负极绝缘垫入壳机构(A4)与设置在环形输送线A(4)上的夹爪载具(3)相接,以将负极绝缘垫冲切机构(A3)冲切出的负极绝缘垫放入夹爪载具(3)内的圆柱电池壳中;
所述分距机构(A7)设置在平皮带输送线(2)边缘,靠近入壳移载机构(A6),以将平皮带输送线(2)上的杯型载具在完成移载后分距送出。
4.根据权利要求3所述的自动化生产流水线,其特征在于,所述空壳振动盘(A8)利用电磁铁通电与断电的原理控制空壳振动盘(A8),空壳振动盘(A8)内的圆柱电池空壳上下震动以调整圆柱电池壳姿势并使其均匀排列送出,供给空壳移载机构(A1)所需的圆柱电池空壳。
5.根据权利要求3所述的自动化生产流水线,其特征在于,所述空壳移载机构(A1)为一悬臂结构,其包含移载驱动AI(A101)、夹爪气缸A(A102)与夹爪AII(A103);
所述移载驱动AI(A101)作为悬臂结构的末端,固接于夹爪气缸A(A102)的上方,移动于空壳振动盘(A8)与环形输送线A(4)之间;
所述夹爪AII(A103)设置于夹爪气缸A(A102)的下方,透过夹爪气缸A(A102)控制夹爪AII(A103)夹取空壳振动盘(A8)提供的圆柱电池空壳,然后移载给环形输送线A(4)上的夹爪载具(3)中,夹爪AII(A103)在夹爪载具(3)夹住圆柱电池空壳后释放并复位。
6.根据权利要求3所述的自动化生产流水线,其特征在于,所述空壳检测机构(A2)进一步包含马达AI(A201)、摇杆A(A202)与CCD图像传感器A(A203);
所述摇杆A(A202)一端固接马达AI(A201)转轴,另一端固接CCD图像传感器A(A203);
所述马达AI(A201)控制摇杆A(A202)平动,以带动CCD图像传感器A(A203)对夹爪载具(3)中的圆柱电池空壳进行多位置检测;
检测不合格的圆柱电池空壳会被淘汰并从夹爪载具(3)中被解锁释放。
7.根据权利要求3所述的自动化生产流水线,其特征在于,所述负极绝缘垫入壳机构(A4)为一圆柱结构,包含升降驱动A(A401)、变距驱动(A402)、旋转模块A(A403)与至少两个吸嘴(A404);
所述升降驱动A(A401)固接于旋转模块A(A403)的上方,侧面固接变距驱动(A402),用于控制固接在变距驱动(A402)下方的至少两个吸嘴(A404)升降、旋转与变距移动;
所述吸嘴(A404)吸取冲切好的负极绝缘垫后,配合升降驱动A(A401)、旋转模块A(A403)与变距驱动(A402)移动至对应位置,透过吸嘴(A404)释放使负极绝缘垫掉入圆柱电池壳中,完成负极绝缘垫入壳后复位。
8.根据权利要求3所述的自动化生产流水线,其特征在于,所述负极绝缘垫压靠机构(A5)为一平板结构,包含下压气缸A(A501)与压头A(A502);
所述下压气缸A(A501)作为平板结构的顶部,固接于压头A(A502)的上方;
在圆柱电池壳被输送到对应位置后,下压气缸A(A501)推动压头A(A502)将圆柱电池壳内的负极绝缘垫压至圆柱电池壳底部,完成负极绝缘垫压靠。
9.根据权利要求3所述的自动化生产流水线,其特征在于,所述入壳移载机构(A6)为一悬臂结构,包含移载驱动AII(A601)、夹爪III气缸A(A602)、夹爪AIII(A603)、夹爪AIV气缸(A604)、夹爪AIV(A605);
所述移载驱动AII(A601)作为悬臂结构的末端,固接于夹爪III气缸A(A602)与夹爪AIV气缸(A604)的上方,移动于环形输送线A(4)、平皮带输送线(2)之间;
所述夹爪AIII(A603)固接于夹爪III气缸A(A602)下方,透过夹爪III气缸A(A602)控制夹爪AIII(A603),从平皮带输送线(2)上的杯型载具中夹取欲入壳之电芯,放入环形输送线A(4)上夹爪载具(3)中的圆柱电池壳内,然后复位;
所述夹爪AIV(A605)固接于夹爪AIV气缸(A604)下方,透过夹爪AIV气缸(A604)控制夹爪AIV(A605),于入壳移载机构(A6)复位时从环形输送线A(4)上夹爪载具(3)中夹取已放入电芯的圆柱电池壳,放入平皮带输送线(2)上的杯型载具中。
10.根据权利要求3所述的自动化生产流水线,其特征在于,所述分距机构(A7)进一步包含马达AII(A701)与螺杆(A702);
所述马达AII(A701)沿着平皮带输送线(2)方向设置;
所述螺杆(A702)固接马达AII(A701)的转轴;
所述马达AII(A701)旋转螺杆(A702),将平皮带输送线(2)上的杯型载具等距区隔。
11.根据权利要求1所述的自动化生产流水线,其特征在于,所述滚槽装置(B)进一步地包含环形输送线B(5)、搬运装置B(B1)、滚槽机构(B2)、点胶机构(B3)、高度检测机构(B4)与视觉检测装置(B5);
至少一组夹爪载具(3)安装于环形输送线B(5)并编号以区别;
所述平皮带输送线(2)通过搬运装置B(B1)与环形输送线B(5)上的夹爪载具(3)相接;
所述搬运装置B(B1)、至少一个滚槽机构(B2)、至少一个点胶机构(B3)、高度检测机构(B4)与视觉检测装置(B5)沿夹爪载具(3)输送方向依序设置于环形输送线B(5)的输送路线上。
12.根据权利要求11所述的自动化生产流水线,其特征在于,所述搬运装置B(B1)为中央支柱并分左右向前展开两臂的悬臂结构,包含两个竖直驱动BI(B101)、两个水平驱动BI(B102)、至少一个夹爪气缸B(B103)与至少一个夹爪BII(B104);
所述两个水平驱动BI(B102)分别作为悬臂结构两臂的末端,固接于竖直驱动BI(B101)侧方,水平与竖直移动于平皮带输送线(2)与环形输送线B(5)之间;
所述夹爪气缸B(B103)固接于竖直驱动BI(B101)的下方,夹爪BII(B104)设置于夹爪气缸B(B103)的下方,透过夹爪气缸B(B103)控制夹爪BII(B104)从平皮带输送线(2)上杯型载具中夹取欲滚槽之圆柱电池壳至环形输送线B(5),环形输送线B(5)上的夹爪载具(3)夹住圆柱电池壳后,夹爪BII(B104)释放,并在复位时从环形输送线B(5)上的夹爪载具(3)中夹取通过检测的圆柱电池壳放置于平皮带输送线(2)上的杯型载具中。
13.根据权利要求11所述的自动化生产流水线,其特征在于,所述滚槽机构(B2)为一方柱中空结构,包含旋转驱动B(B201)、竖直驱动BII(B202)、下降驱动B(B203)、水平驱动BII(B204)、支撑头B(B205)、滚子(B206)、转轴BI(B207)、支撑杆BI(B208)与顶升驱动BI(B209);
所述下降驱动B(B203)作为方柱中空结构的顶部一侧,固接于支撑头B(B205)的上方;
所述顶升驱动BI(B209)作为方柱中空结构的底部,固接于支撑杆BI(B208)的下方,与下降驱动B(B203)同侧;
所述下降驱动B(B203)配合顶升驱动BI(B209),分别推动支撑头B(B205)与支撑杆BI(B208)下降与顶升移动以从圆柱电池壳的顶部与底部定位圆柱电池壳;
所述竖直驱动BII(B202)作为方柱中空结构的顶部一侧,固接于水平驱动BII(B204)的上方,与下降驱动B(B203)不同侧;
所述水平驱动BII(B204)朝顶升驱动BI(B209)方向固接滚子(B206),配合竖直驱动BII(B202)控制滚子(B206)水平与竖直移动,以到达圆柱电池壳需要被滚槽的位置;
所述旋转驱动B(B201)设置于水平驱动BII(B204)的下方,驱动设置于支撑杆BI(B208)上方的转轴BI(B207)旋转;
旋转驱动B(B201)配合水平驱动BII(B204),以利用滚子(B206)在圆柱电池壳需要被滚槽的位置与深度进行滚槽。
14.根据权利要求11所述的自动化生产流水线,其特征在于,所述点胶机构(B3)为一方柱中空结构,包含转轴驱动B(B301)、竖直驱动BIII(B302)、水平驱动BIII(B303)、支撑杆BII(B304)、顶升驱动BII(B305)、压头驱动B(B306)、压头B(B307)、点胶模块(B308)与转轴BII(B309);
所述压头驱动B(B306)作为方柱中空结构的顶部一侧,固接于压头B(B307)的上方;
所述顶升驱动BII(B305)作为方柱中空结构的底部,固接于支撑杆BII(B304)的下方,与压头驱动B(B306)同侧;
所述压头驱动B(B306)配合顶升驱动BII(B305),分别推动压头B(B307)与支撑杆BII(B304)下降与顶升移动以从圆柱电池壳的顶部与底部定位圆柱电池壳;
所述竖直驱动BIII(B302)作为方柱中空结构的顶部一侧,固接于水平驱动BIII(B303)的上方,与压头驱动B(B306)不同侧;
所述水平驱动BIII(B303)朝压头驱动B(B306)方向固接点胶模块(B308),配合竖直驱动BIII(B302)控制点胶模块(B308)水平与竖直移动,以到达圆柱电池壳需要被点胶的位置;
所述转轴驱动B(B301)设置于水平驱动BIII(B303)的下方,驱动设置于支撑杆BII(B304)上方的转轴BII(B309)旋转;
转轴驱动B(B301)配合水平驱动BIII(B303),以利用点胶模块(B308)在圆柱电池壳需要被点胶的位置进行点胶。
15.根据权利要求11所述的自动化生产流水线,其特征在于,所述高度检测机构(B4)为一方柱结构,包含至少一个检测驱动B(B401)、至少一个位置传感器B(B402)、至少一个滑块B(B403)、至少一个压块B(B404)、整体竖直驱动B(B405)与水平驱动BIV(B406);
所述水平驱动BIV(B406)作为方柱结构的底部,设置于整体竖直驱动B(B405)下方,驱动高度检测机构(B4)整体水平移动;
所述整体竖直驱动B(B405)设置于水平驱动BIV(B406)上方,驱动除了水平驱动BIV(B406)外的整个高度检测机构(B4)竖直移动;
所述检测驱动B(B401)作为方柱结构的顶部,推动固接其下的滑块B(B403)滑动,使得滑块B(B403)上固接的压块B(B404)在碰到圆柱电池壳顶部后停住,同时设置于位于滑块B(B403)上方的位置传感器B(B402)检测圆柱电池壳高度是否合格;
检测不合格的空壳会被淘汰并从夹爪载具(3)中被释放。
16.根据权利要求11所述的自动化生产流水线,其特征在于,所述视觉检测装置(B5)进一步包含水平驱动BV(B501)、CCD图像传感器B(B502)与光源B(B503);
所述水平驱动BV(B501)固接光源B(B503)与CCD图像传感器B(B502),驱动光源B(B503)与CCD图像传感器B(B502)一起进行水平移动;
所述CCD图像传感器B(B502)对夹爪载具(3)中的圆柱电池壳进行视觉检测以检查滚槽结果;
检测不合格的圆柱电池壳会被淘汰并从夹爪载具(3)中被释放。
17.根据权利要求1所述的自动化生产流水线,其特征在于,所述负极焊接装置进一步地包含搬运装置与点焊机构;
所述平皮带输送线(2)通过搬运装置与点焊机构相接;
所述搬运装置从平皮带输送线(2)上将圆柱电池壳搬运至点焊机构,并在负极焊接完成后从点焊机构将圆柱电池壳搬运回平皮带输送线(2)上;
所述点焊机构为一空芯柱状结构,包含电池固定、焊针驱动、下部电极与焊针;
所述电池固定作为柱状结构的侧面,用于自两侧将圆柱电池壳定位于下部电极位置;
所述焊针驱动作为为柱状结构的顶部,固接于焊针的上方,用于推动作为上部电极的焊针自电芯中央小孔插入至圆柱电池壳底部将负极极耳焊接于圆柱电池壳底部。
18.根据权利要求1所述的自动化生产流水线,其特征在于,所述正极盖帽焊接装置(C)包含环形输送线C(6)、搬运装置C(C1)、极耳感应机构(C2)、正极盖帽振动盘(C3)、正极盖帽焊接机构(C4);
至少一组夹爪载具(3)安装于环形输送线C(6)并编号以区别;
所述平皮输送线(2)通过搬运装置C(C1)与环形输送线C(6)上的夹爪载具(3)相接;
所述搬运装置C(C1)、极耳感应机构(C2)与正极盖帽焊接机构(C4)沿夹爪载具(3)输送方向依序设置于环形输送线C(6)的输送路线上;
所述正极盖帽振动盘(C3)通过正极盖帽焊接机构(C4)与设置在环形输送线C(6)上的夹爪载具(3)相接,以将正极盖帽振动盘(C3)中的正极盖帽提供给正极盖帽焊接机构(C4)完成正极盖帽焊接。
19.根据权利要求18所述的自动化生产流水线,其特征在于,所述搬运装置C(C1)为中央支柱并分左右向前展开两臂的悬臂结构,包含两个竖直驱动CI(C101)、两个水平驱动CI(C102)、至少一个夹爪气缸C(C103)与至少一个夹爪CII(C104);
所述两个水平驱动CI(C102)分别作为悬臂结构两臂的末端,固接于竖直驱动CI(C101)侧方,水平与竖直移动于平皮带输送线(2)与环形输送线C(6)之间;
所述夹爪气缸C(C103)固接于竖直驱动CI(C101)的下方,夹爪CII(C104)设置于夹爪气缸C(C103)的下方,透过夹爪气缸C(C103)控制夹爪CII(C104)从平皮带输送线(2)上杯型载具中夹取欲正极盖帽焊接之圆柱电池壳至环形输送线C(6),环形输送线C(6)上的夹爪载具(3)夹住圆柱电池壳后,夹爪CII(C104)释放,并在复位时从环形输送线C(6)上的夹爪载具(3)中夹取完成正极盖帽焊接的圆柱电池壳放置于平皮带输送线(2)上的杯型载具中。
20.根据权利要求18所述的自动化生产流水线,其特征在于,所述极耳感应机构(C2)分上下两部,下部为空心柱状结构,包含旋转驱动C(C201)、方轴C(C202)、解锁驱动C(C203)、滑块C(C204)、拨叉(C205)、顶杆C(C206)、摆杆C(C207)与夹爪CIII(C208),上部则包含遮断传感器(C209);
所述旋转驱动C(C201)作为下部空心柱底部,固接于方轴C(C202)的下方;
所述滑块C(C204)为中空结构,滑块C(C204)下部内有方孔,用于方轴C(C202)从顶部插入,滑块C(C204)上部可在解锁驱动C(C203)解锁时透过拨叉(C205)同步滑块C(C204)下部以配合旋转驱动C(C201)转动;
所述解锁驱动C(C203)作为下部空心柱侧边,拨叉(C205)固接于其上方,未解锁时,拨叉(C205)位于滑块的中空区域,使得滑块C(C204)下部空转而不同步滑块C(C204)上部,解锁时推动拨叉(C205)沿方轴C(C202)方向移动以同步滑块C(C204)上部,带动固接于滑块C(C204)上方的顶杆C(C206)同步移动并旋转;
所述摆杆C(C207)设置于顶杆C(C206)的上方,控制设置在摆杆C(C207)上方的夹爪CIII(C208)夹住圆柱电池壳并配合旋转驱动C(C201)旋转;
所述遮断传感器(C209)的遮断部设置于圆柱电池极耳的位置,当圆柱电池壳被旋转的时候,极耳会先遮断遮断传感器(C209),当传感器一被导通,则极耳已被旋转到需求位置。
21.根据权利要求18所述的自动化生产流水线,其特征在于,所述正极盖帽振动盘(C3)利用电磁铁通电与断电的原理控制正极盖帽振动盘(C3)内的正极盖帽上下跳动以调整正极盖帽的正反面并使其均匀排列,可以连续不间断地供给正极盖帽焊接机构(C4)所需的正极电池盖帽。
22.根据权利要求18所述的自动化生产流水线,其特征在于,所述正极盖帽焊接机构(C4)为空心柱状结构,包含正极盖帽接块(C401)、正极盖帽料道(C402)、电磁铁(C403)、传感器C(C404)、支撑块C(C405)、滑杆C(C406)、马达C(C407)、偏心轮C(C408)、偏心摇杆C(C409)、气缸C(C410)、导向杆C(C411)、电池压块C(C412)、极耳压块C(C413)、激光通道(C414)、激光焊接机;
所述正极盖帽料道(C402)作为柱状结构的一侧,设置于正极盖帽接块(C401)的上方,提供来自正极盖帽振动盘(C3)的正极盖帽;
所述传感器C(C404)固接于正极盖帽接块(C401)侧面,感测正极盖帽接块(C401)前方是否有障碍物,当正极盖帽到达正极盖帽接块(C401)前方时,传感器C(C404)会触发,控制嵌于正极盖帽接块(C401)内的电磁铁(C403)磁化以吸住正极盖帽;
所述马达C(C407)作为柱状结构的底部,驱动设置于其上方之偏心轮C(C408)旋转,以带动固接在偏心轮C(C408)内的偏心摇杆C(C409)转动,使得铰接在偏心摇杆C(C409)上的滑杆C(C406)水平移动,带动固接在滑杆C(C406)的正极盖帽接块(C401)磁吸正极盖帽靠近正极极耳;
所述支撑块C(C405)设置在正极盖帽接块(C401)的底部,对应着极耳压块C(C413)下的电池压块C(C412),支撑块C(C405)与电池压块C(C412)相配合,用于固定圆柱电池;
所述气缸C(C410)设置于电池压块C(C412)的两侧,推动固接的导向杆C(C411)以带动固接于导向杆C(C411)另一端的极耳压块C(C413),配合支撑块C(C405)与电池压块C(C412)压住圆柱电池外壳,同时极耳压块C(C413)压住极耳到正极盖帽上;
所述激光通道(C414)位于极耳压块C(C413)的后面下方,对应着欲执行焊接处,内设有激光焊接机,圆柱电池壳在极耳与正极盖帽被压在一起后配合激光焊接机进行正极盖帽焊接。
23.根据权利要求1所述的自动化生产流水线,其特征在于,所述注液装置(D)进一步包含环形输送线D(7)、秤重机构I(D1)、注液托盘移载机构(D2)、注液机构(D3)、秤重机构II(D4);
至少一个注液托盘移载机构(D2)安装于环形输送线D(7)并编号以区别;
所述平皮带输送线(2)通过秤重机构I(D1)与秤重机构II(D4)与环形输送线D(7)上的注液托盘移载机构(D2)相接;
所述秤重机构I(D1)、注液机构(D3)与秤重机构II(D4)沿注液托盘移载机构(D2)输送方向依序设置于环形输送线D(7)的输送路线上。
24.根据权利要求23所述的自动化生产流水线,其特征在于,所述秤重机构I(D1)进一步包含机械手I(D101)与至少一个电子秤I(D102);
所述机械手I(D101)设置于平皮带输送线(2)、秤重机构I(D1)与环形输送线D(7)之间,逐一从平皮带输送线(2)上将欲注液之圆柱电池壳移载到秤重机构I(D1),透过电子秤I(D102)纪录初始重量,然后再从秤重机构I(D1)将圆柱电池壳移载到注液托盘移载机构(D2)上。
25.根据权利要求23所述的自动化生产流水线,其特征在于,所述注液托盘移载机构(D2)为平台结构,包含注液托盘(D201)、马达D(D202)、伺服电机D(D203)、倍速链(D204)、顶升定位D(D205)、阻挡气缸D(D206)、滑块D(D207)与导轨D(D208);
所述注液托盘(D201)设置有至少一个槽位并逐一编号以区别;
所述马达D(D202)绞接倍速链(D204)以水平移动注液托盘(D201);
所述伺服电机D(D203)固接滑块D(D207),滑块D(D207)设置并滑动于导轨D(D208)之上,以垂直移动注液托盘(D201);
所述顶升定位D(D205)与阻挡气缸D(D206)分别设置于平台结构的底部与侧边,用来限制注液托盘(D201)的移动边界。
26.根据权利要求23所述的自动化生产流水线,其特征在于,所述注液机构(D3)为平台结构,包含至少一个注液嘴(D301)、至少一个注液控制器(D302)、水平驱动D(D303)、竖直驱动D(D304)、至少一个靠近驱动D(D305);
所述注液控制器(D302)作为平台结构的顶端,通过导管与注液嘴(D301)连接,配合同时作为平台结构顶端的水平驱动D(D303)、竖直驱动D(D304)带动平台结构水平与竖直移动;
所述靠近驱动D(D305)作为平台结构底部,下方固接注液嘴(D301);
注液托盘(D201)被送到指定注液位置后,靠近驱动D(D305)带动注液嘴(D301)移动并靠近圆柱电池壳,然后注入电池液。
27.根据权利要求23所述的自动化生产流水线,其特征在于,所述秤重机构II(D4)进一步包含机械手II(D401)与至少一个电子秤II(D402);
所述机械手II(D401)设置于平皮带输送线(2)、秤重机构II(D4)与环形输送线D(7)之间,逐一从环形输送线D(7)上注液托盘移载机构(D2)中将完成注液之圆柱电池壳移载到秤重机构II(D4),透过电子秤II(D402)纪录最后重量,重量合格的圆柱电池壳会被机械手II(D401)从秤重机构II(D4)移载到平皮带输送线(2)上的杯型载具中;
检测不合格的圆柱电池壳会在机械手II(D401)下次转移圆柱电池壳上电子秤II(D402)时被踢除。
28.根据权利要求1所述的自动化生产流水线,其特征在于,所述封口装置(E)进一步地包含环形输送线E(8)、搬运装置E(E1)、正极预压机构(E2)、正极压入机构(E3)、正极一封机构(E4)、正极二封机构(E5)、电测模块(E6)、成品下料机构(E7);
至少一组夹爪载具(3)安装于环形输送线E(8)并编号以区别;
所述平皮输送线(2)通过搬运装置E(E1)与环形输送线E(8)上的夹爪载具(3)相接;
所述搬运装置E(E1)、正极预压机构(E2)、正极压入机构(E3)、至少一个正极一封机构(E4)、至少一个正极二封机构(E5)、电测模块(E6)与成品下料机构(E7)沿夹爪载具(3)输送方向依序设置于环形输送线E(8)的输送路线上。
29.根据权利要求28所述的自动化生产流水线,其特征在于,所述搬运装置E(E1)为中央支柱并分左右向前展开两臂的悬臂结构,包含两个竖直驱动EI(E101)、两个水平驱动EI(E102)、至少一个夹爪气缸E(E103)与至少一个夹爪EII(E104);
所述两个水平驱动EI(E102)分别作为悬臂结构两臂的末端,固接于竖直驱动EI(E101)侧方,水平与竖直移动于平皮带输送线(2)、平皮带输送线(2)与环形输送线E(8)之间;
所述夹爪气缸E(E103)固接于竖直驱动EI(E101)的下方,夹爪EII(E104)设置于夹爪气缸E(E103)的下方,透过夹爪气缸E(E103)控制夹爪EII(E104)从平皮带输送线(2)上杯型载具中夹取欲封口之圆柱电池壳至环形输送线E(8),环形输送线E(8)上的夹爪载具(3)夹住圆柱电池壳后,夹爪EII(E104)释放。
30.根据权利要求28所述的自动化生产流水线,其特征在于:
所述正极预压机构(E2)为一平台结构,分两侧以对中央圆柱电池壳进行正极预压,靠近正极盖帽一侧包含转轴气缸E(E201)、转轴E(E202)、弹簧E(E203)与压滚E(E204),靠近极耳一侧包含支撑块气缸E(E205)与支撑块E(E206);
所述正极压入机构(E3)为一平台结构,分三侧以对中央圆柱电池壳进行正极压入,靠近正极盖帽一侧包含挡块气缸E(E301)与挡块E(E302),圆柱电池壳上方一侧包含压头气缸E(E303)与压头E(E304),靠近极耳一侧包含盖帽推块气缸(E305)、盖帽推块E(E306)、极耳推块气缸E(E307)、极耳推块E(E308);
所述支撑块气缸E(E205)固接支撑块E(E206),支撑块E(E206)的支撑点对应极耳下部;
所述转轴气缸E(E201)固接转轴E(E202),压滚E(E204)于靠近圆柱电池壳一端固接转轴E(E202),弹簧E(E203)两端固接转轴气缸E(E201)与转轴E(E202);
所述支撑块气缸E(E205)推动支撑块E(E206)抵住正极极耳的一侧后,转轴气缸E(E201)推动转轴E(E202),并配合弹簧E(E203)同步固接在转轴E(E202)一端的压滚E(E204)旋转以将正极盖帽自正极极耳的另一侧压倒,完成正极预压;
所述极耳推块气缸E(E307)近极耳一端固接极耳推块E(E308),极耳推块E(E308)的推点对应极耳下部;
所述盖帽推块气缸(E305)近极耳一端固接盖帽推块E(E306),固接于极耳推块E(E308)的上方;
所述挡块气缸E(E301)近正极盖帽一端固接挡块E(E302),挡块E(E302)的挡点对应正极盖帽上部;
所述压头气缸E(E303)近圆柱电池壳顶部一端固接压头E(E304),压头E(E304)的压点对应圆柱电池壳顶部;
所述挡块气缸E(E301)推动挡块E(E302)限制正极盖帽一侧的移动边界,极耳推块气缸E(E307)推动极耳推块E(E308)使极耳折叠,然后盖帽推块气缸(E305)推动盖帽推块E(E306)将正极盖帽推动到圆柱电池壳上方,最后由压头气缸E(E303)推动压头E(E304)将盖帽压入圆柱电池外壳,完成正极压入。
31.根据权利要求28所述的自动化生产流水线,其特征在于:
所述正极一封机构(E4)为柱状结构,包含伺服压机EI(E401)、盖帽压头EI(E402)、一封压模(E403)与电池固定EI(E404);
所述正极二封机构(E5)为柱状结构,包含伺服压机EII(E501)、盖帽压头EII(E502)、二封压模(E503)与电池固定EII(E504);
所述一封压模(E403)与二封压模(E503)的模型不同,分别用于将圆柱电池壳顶部初步压平与将压平的圆柱电池壳顶部内围压深;
所述伺服压机EI(E401)作为柱状结构的顶部,固接于盖帽压头EI(E402)的上方;
所述一封压模(E403)包覆着盖帽压头EI(E402);
所述电池固定EI(E404)作为柱状结构的底部,自圆柱电池壳两侧固定圆柱电池壳;
所述伺服压机EI(E401)推动盖帽压头EI(E402)带动一封压模(E403)向下压,配合电池固定EI(E404)固定圆柱电池壳完成电池正极一封;
所述伺服压机EII(E501)作为柱状结构的顶部,固接于盖帽压头EII(E502)的上方;
所述二封压模(E503)包覆着盖帽压头EII(E502);
所述电池固定EII(E504)作为柱状结构的底部,自圆柱电池壳两侧固定圆柱电池壳;
所述伺服压机EII(E501)推动盖帽压头EII(E502)带动二封压模(E503)向下压,配合电池固定EII(E504)固定圆柱电池壳完成电池正极二封。
32.根据权利要求28所述的自动化生产流水线,其特征在于,所述电测模块(E6)进一步包括探针驱动I(E601)、探针I(E602)、探针驱动II(E603)与探针II(E604);
所述探针驱动I(E601)作为电测模块(E6)顶部朝圆柱电池壳正极方向固接探针I(E602),而探针驱动II(E603)作为电测模块(E6)底部朝圆柱电池壳负极方向固接探针II(E604);
所述探针驱动I(E601)和探针驱动II(E603)在圆柱电池到达指定位置后,推动探针I(E602)和探针II(E604)分别接触电池的顶部与底部以检测电池有无电压及内电组;
检测不合格的圆柱电池会被淘汰并从夹爪载具(3)中被释放。
33.根据权利要求28所述的自动化生产流水线,其特征在于,所述成品下料机构(E7)为悬臂结构,包含夹爪气缸EII(E701)、至少一个夹爪EIII(E702)、旋转驱动E(E703)、转轴E(E704)、皮带E(E705)与升降驱动E(E706);
所述升降驱动E(E706)作为悬臂结构底部,驱动整个悬臂升降移动;
所述转轴E(E704)作为悬臂结构顶部,一侧固接夹爪气缸EII(E701),另一侧套上皮带E(E705)以同步设置于下方的旋转驱动E(E703)旋转;
至少一个夹爪EIII(E702)固接于夹爪气缸EII(E701)的下方;
所述夹爪气缸EII(E701)控制夹爪EIII(E702)夹取圆柱电池,配合旋转驱动E(E703)与皮带E(E705)将圆柱电池旋转90度后,释放夹爪EIII(E702)以放置圆柱电池于平皮带输送线(2)。
34.根据权利要求1所述的自动化生产流水线,其特征在于,所述蹲封装置(F)进一步地包含环形输送线F(9)、移载机构F(F1)、涂油机构(F2)、蹲封机构(F3)、高度检测机构(F4);
至少一组夹爪载具(3)安装于环形输送线F(9)并编号以区别;
所述平皮输送线(2)通过移载机构F(F1)与环形输送线F(9)上的夹爪载具(3)相接;
所述移载机构F(F1)、至少一个涂油机构(F2)、至少一个蹲封机构(F3)、高度检测机构(F4)沿夹爪载具(3)输送方向依序设置于环形输送线F(9)的输送路线上。
35.根据权利要求34所述的自动化生产流水线,其特征在于,所述移载机构F(F1)为悬臂结构,包含夹爪气缸FII(F101)、至少一个夹爪FIII(F102)、旋转驱动F(F103)、转轴F(F104)、皮带F(F105)与升降驱动FI(F106);
所述升降驱动FI(F106)作为悬臂结构底部,驱动整个悬臂升降移动;
所述转轴F(F104)作为悬臂结构顶部,一侧固接夹爪气缸FII(F101),另一侧套上皮带F(F105)以同步设置于下方的旋转驱动F(F103)旋转;
所述至少一个夹爪FIII(F102)固接于夹爪气缸FII(F101)的下方;
所述夹爪气缸FII(F101)控制夹爪FIII(F102)于上料时,从平皮带输送线(2)夹取圆柱电池后,配合旋转驱动F(F103)与皮带F(F105)将圆柱电池旋转90度,最后由环形输送线F(9)上的夹爪载具(3)夹住圆柱电池,同时夹爪FIII(F102)释放,完成上料;
所述夹爪气缸FII(F101)控制夹爪FIII(F102)于下料时,从环形输送线F(9)上的夹爪载具(3)中夹取圆柱电池后,配合旋转驱动F(F103)与皮带F(F105)将圆柱电池旋转90度,最后释放夹爪FIII(F102)以放置圆柱电池于平皮带输送线(2),完成下料。
36.根据权利要求34所述的自动化生产流水线,其特征在于,所述涂油机构(F2)为悬臂结构,包含升降驱动FII(F201)、涂油治具气缸(F202)、进油接头(F203)、涂油治具(F204);
所述涂油治具气缸(F202)作为悬臂结构的顶部,推动固接于下方的涂油治具(F204)进行涂油;
所述涂油治具(F204)固接于涂油治具气缸(F202)下方,侧部固接进油接头(F203)以供给防锈油来清除电池正极端带有强腐蚀性的电解液并执行电池保养;
所述升降驱动FII(F201)作为悬臂结构的底部,控制整个悬臂升降移动。
37.根据权利要求34所述的自动化生产流水线,其特征在于,所述蹲封机构(F3)为柱状结构,包含伺服压机F(F301)、盖帽压头F(F302)、蹲封压模(F303)与电池固定F(F304);
所述伺服压机F(F301)作为柱状结构的顶部,固接于盖帽压头F(F302)的上方;
所述蹲封压模(F303)包覆着盖帽压头F(F302);
所述电池固定F(F304)作为柱状结构的底部,自圆柱电池两侧固定圆柱电池;
所述伺服压机F(F301)推动盖帽压头F(F302)带动蹲封压模(F303)向下压,配合电池固定F(F304)固定圆柱电池壳完成电池蹲封。
38.根据权利要求34所述的自动化生产流水线,其特征在于,所述高度检测机构(F4)为板状结构,包含压头气缸F(F401)、压头F(F402)、滑动板气缸F(F403)、滑动板F(F404)、位置传感器F(F405);
所述压头气缸F(F401)作为板状结构顶部,控制设置于下方的压头F(F402)固定圆柱电池;
所述压头F(F402)为夹板结构,用来从圆柱电池的顶部与底部架住以固定圆柱电池;
所述位置传感器F(F405)安装于滑动板气缸F(F403)下方,利用滑动板气缸F(F403)移动滑动板F(F404)以对圆柱电池进行高度检测。
39.根据权利要求1所述的自动化生产流水线,其特征在于,所述装盘装置(G)进一步包含空盒提升机构(G1)、电池入盒机构(G2);
所述空盒提升机构(G1)为柱状结构,包含L型载座(G101)、载座气缸(G102)、升降驱动G(G103)与销轴G(G104);
所述电池入盒机构(G2)进一步包含电池推板气缸(G201)与电池推板模块(G202);
所述空盒提升机构(G1)上方为平皮带输送线(2),配合设置于平皮带输送线(2)旁的电池入盒机构(G2)完成电池入盒;
所述电池推板气缸(G201)固接电池推板模块(G202);
所述升降驱动G(G103)作为柱状结构底部,铰接销轴G(G104)以控制设置于上方的L型载座(G101)升降移动;
所述载座气缸(G102)固接L型载座(G101),控制L型载座(G101)适当倾斜以保证电池盒不倾倒。
40.根据权利要求39所述的自动化生产流水线,其特征在于:
所述电池推板模块(G202)进一步包含L型顶板(G20201)、延伸板(G20202)、滑块G(G20203)与连杆(G20204);
所述延伸板(G20202)设于L型顶板(G20201)顶部,L型顶板(G20201)的两侧底部分别与连杆(G20204)的一端铰接,连杆(G20204)的另一端固接滑块G(G20203);
所述电池推板气缸(G201)驱动L型顶板(G20201)下降时,连杆(G20204)的一端同时下降,连杆(G20204)的另一端则驱动滑块G(G20203)水平运动,进而带动延伸板(G20202)推动在平皮带输送线(2)的圆柱电池入盒。
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