CN115642290B - 一种用于软包电池的自动封边装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于软包电池的自动封边装置，涉及电池封边技术领域；包括工作台，工作台上开设有转移槽，工作台的底部设置有真空箱，工作台的一端设置有包装膜卷筒；工作台的侧面设置有转移组件，用于夹持并转移电池；工作台上滑动设置有牵引组件，用于牵引包装膜；工作台的一端上滑动设置有用于限位夹持包装膜的夹持组件；在工作台的侧面设置有点胶组件，点胶组件包括两个点胶筒，用于对包装膜进行点胶和限位；在夹板的上方设置有切膜组件，用于切断包装膜；在真空箱内部设置有夹持升降组件和挤压封边组件；本发明能直接利用卷筒上卷绕的包装膜对软包电池直接进行封边包装，无需提前预备只具有一个封口的包装膜，降低了生产成本。

Description

一种用于软包电池的自动封边装置

技术领域

本发明涉及电池封边技术领域，特别涉及一种用于软包电池的自动封边装置。

背景技术

软包锂电池的能量密度高、体积小、环保的特点得到广泛应用，通常采用铝塑复合包装。在生产软包锂电池时，软包技术是较为重要的制造技术，软包技术具体指的是在锂电池的生产加工时，需要将电解液注入电芯内，然后再将包装电芯的铝塑膜进行封口，即封口是一道至关重要的工序。

现有的软包电池封边作业一般采用真空封边，使用包装膜将电芯进行包装，在包装膜的封口点胶，然后抽出内部空气，压紧后即可完成封边；但现有设备对软包电池进行封边所使用的包装膜只带有一个封口，需将电芯从封口放入包装膜中，然后通过后续处理，以完成封边；这就需要提前制备包装膜；对于直接使用卷筒上的卷膜对软包电池直接进行封边包装，现有技术中没有明确记载。

公告号为CN215141528U的中国专利公开一种软包锂电池点胶封边装置，包括底座、固定柱、调节导向装置、点胶装置、支撑柱、支撑板和固定放置装置，所述固定柱设于底座顶壁端部，所述调节导向装置设于底座上，所述点胶装置设于调节导向装置上，所述支撑柱设于底座远离固定柱的一端上，所述支撑柱为L型结构设置，所述支撑板设于支撑柱顶端侧壁上，所述固定放置装置设于支撑板上。该专利能有效防止水分进入电池，涂胶封边使宽度可以减；从记载的技术方案上看，该专利解决的是如何阻挡水分进入电池，以及减少涂胶边的宽度，没有记载如何使用直接使用卷筒上的卷膜对软包电池直接进行封边包装的技术方案。

发明内容

针对上述技术问题，本发明能直接利用卷筒上卷绕的包装膜对软包电池直接进行封边包装，无需提前预备只具有一个封口的包装膜，降低了生产成本。

本发明所使用的技术方案是：一种用于软包电池的自动封边装置，包括工作台，工作台上开设有转移槽，工作台的底部设置有真空箱，工作台的一端设置有包装膜卷筒；工作台的侧面设置有转移组件，用于夹持并转移电池；在转移槽内滑动设置有两个压盘，压盘与转移槽的壁面之间连接有用于提供弹力的压盘弹簧；工作台上滑动设置有牵引组件，用于牵引包装膜，牵引组件包括滑动设置在工作台两侧的牵引座一，牵引座一上滑动安装有牵引座二，且在牵引座一上固定连接有棘爪齿条；工作台的一端上滑动设置有用于限位夹持包装膜的夹持组件，夹持组件包括滑动安装在工作台上的夹台，以及旋转安装在工作台侧面的转盘，夹台上滑动安装有夹板，夹台上旋转安装有连杆；连杆的一端与转盘旋转连接，转盘的端面上固定连接有棘轮，当牵引座一运动，且棘爪齿条与棘轮啮合时，以驱动棘轮进行单向转动，且使夹台和夹板进行往复滑动，在夹板的底端设置有压轮，在工作台的底部设置有梯形座，压轮在梯形座的挤压推动作用下，使夹板和夹台对包装膜进行牵引；在工作台的侧面设置有点胶组件，点胶组件包括两个点胶筒，用于对包装膜进行点胶和限位；点胶筒的两端上设置有点胶孔，且点胶孔与包装膜的侧面区域对应，在夹板的上方设置有切膜组件，用于切断包装膜；在真空箱内部设置有夹持升降组件和挤压封边组件，夹持升降组件用于在真空箱内部夹持电池电芯，挤压封边组件用于压实封边处理。

进一步地，所述工作台的一端设置有卷筒架，包装膜卷筒可拆卸设置在卷筒架上，包装膜卷筒上卷绕包装膜，在工作台上固定设置有固定支撑台，以及滑动安装有滑台，工作台的底部固定安装有滑台电缸，滑台电缸用于驱动滑台滑动，当滑台滑动并与固定支撑台的一端拼接时，以封堵转移槽，包装膜的宽度大于所述滑台和固定支撑台的宽度，包装膜两侧延伸出滑台和固定支撑台的区域通过牵引组件和夹持组件进行夹持。

进一步地，所述转移组件包括固定安装在工作台侧面的电缸一，电缸一的伸缩杆上固定连接有安装座一，安装座一上固定安装有两个夹持电缸一，夹持电缸一的伸缩杆上固定连接有夹持杆，夹持杆用于夹持电池电芯。

进一步地，所述点胶组件包括固定安装在工作台侧面的电缸二，电缸二的伸缩杆上固定连接有安装座二，安装座二上设置有预备箱，安装座二上固定安装有两个点胶电缸，点胶电缸的伸缩杆上固定连接有点胶支架，点胶支架上旋转安装有点胶筒，点胶支架上还固定设置有连通箱，点胶筒的一端与连通箱连通，连通箱与预备箱之间通过运输管连通。

进一步地，所述牵引组件包括固定安装在工作台一端的电机一，以及旋转安装在工作台两侧的丝杆一，两个丝杆一的一端之间通过皮带结构连接，电机一用于驱动丝杆一转动；牵引座一与丝杆一构成螺旋副，在牵引座一上固定安装有牵引座电缸，牵引座电缸用于驱动牵引座二滑动。

进一步地，所述夹持组件包括与夹台固定连接的支柱一，支柱一上套设有弹簧一，弹簧一连接在支柱一与工作台之间；夹板上固定连接有支柱二，支柱二上套设有弹簧二，弹簧二连接在夹台和支柱二之间；压轮旋转设置在支柱二上。

进一步地，所述真空箱的外侧设置有真空泵，用于对真空箱内部进行抽真空给处理；真空箱的底部滑动安装有挡板，在工作台的侧面固定安装有用于驱动挡板滑动的挡板电缸。

进一步地，所述夹持升降组件包括滑动安装在真空箱内部的升降架，以及旋转安装在真空箱内部的升降丝杆，升降丝杆与升降架构成螺旋副；在升降架上固定安装有两个转移夹板电缸，转移夹板电缸的伸缩杆上固定设置有用于夹持电池电芯的转移夹板。

进一步地，所述挤压封边组件包括固定安装在真空箱内部的封边电缸，封边电缸的伸缩杆上固定安装有封边压架，封边压架具有三边结构，以对包装膜对折的三个边进行挤压封边处理。

进一步地，所述切膜组件包括固定安装在工作台侧面的切断电缸，切断电缸的伸缩杆上固定安装有切断座，切断座上旋转安装有丝杆二，切断座的一端固定设置有丝杆电机，丝杆电机用于驱动丝杆二转动，切断座上滑动设置有切刀，切刀与丝杆二构成螺旋副。

本发明与现有技术相比的有益效果是：（1）本发明无需提前预备只具有一个封口的包装膜，降低了生产成本，直接使用平铺的包装膜对电池进行封边包装；（2）本发明中包装膜和电池电芯通过转移槽进入到真空箱内部时，压盘受电池电芯的挤压进行运动，在压盘弹簧提供的弹力下，压盘会贴靠在包装膜上，即使得包装膜贴合在电池电芯上；（3）本发明中包装膜运动时，预备箱运输封边胶水，即通过运输管运输至连通箱，然后通过连通箱运输至点胶筒，通过点胶孔进行释放；即对包装膜的两侧区域进行点胶处理，同时也对包装膜有限位导向作用。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明工作台的结构示意图。

图3为本发明点胶组件示意图。

图4为本发明切膜组件示意图。

图5为本发明牵引组件的安装示意图。

图6为本发明夹持组件的安装示意图。

图7为本发明压盘安装示意图。

图8为本发明真空箱剖视图。

图9为本发明挤压封边组件示意图。

图10为本发明夹持升降组件示意图。

附图标记：1-卷筒架；2-包装膜卷筒；3-电缸一；4-安装座一；5-夹持电缸一；6-夹持杆；7-工作台；8-皮带结构；9-电机一；10-丝杆一；11-滑台；12-电缸二；13-安装座二；14-预备箱；15-点胶电缸；16-运输管；17-连通箱；18-点胶筒；19-点胶支架；20-切断电缸；21-切断座；22-丝杆二；23-切刀；24-丝杆电机；25-牵引座一；26-牵引座电缸；27-棘爪齿条；28-牵引座二；29-滑台电缸；30-夹板；31-夹台；32-弹簧一；33-支柱一；34-弹簧二；35-支柱二；36-压轮；37-连杆；38-梯形座；39-棘轮；40-转盘；41-压盘；42-压盘弹簧；43-真空箱；44-挡板电缸；45-挡板；46-升降电机；47-升降丝杆；48-真空泵；49-升降架；50-转移夹板电缸；51-转移夹板；52-封边压架；53-封边电缸；701-固定支撑台；702-转移槽；1801-点胶孔。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，如图1、图2、图5和图8所示，工作台7上开设有转移槽702，工作台7的底部设置有真空箱43，工作台7的一端设置有包装膜卷筒2，工作台7的一端设置有卷筒架1，包装膜卷筒2可拆卸设置在卷筒架1上，包装膜卷筒2上卷绕包装膜，在工作台7上固定设置有固定支撑台701，以及滑动安装有滑台11，工作台7的底部固定安装有滑台电缸29，滑台电缸29用于驱动滑台11滑动，当滑台11滑动并与固定支撑台701的一端拼接时，以封堵转移槽702，包装膜的宽度大于所述滑台11和固定支撑台701的宽度，包装膜两侧延伸出滑台11和固定支撑台701的区域通过牵引组件和夹持组件进行夹持。

如图1、图2和图7所示，工作台7的侧面设置有转移组件，用于夹持并转移电池；在转移槽702内滑动设置有两个压盘41，压盘41与转移槽702的壁面之间连接有用于提供弹力的压盘弹簧42；转移组件包括固定安装在工作台7侧面的电缸一3，电缸一3的伸缩杆上固定连接有安装座一4，安装座一4上固定安装有两个夹持电缸一5，夹持电缸一5的伸缩杆上固定连接有夹持杆6，夹持杆6用于夹持电池电芯。

如图2、图5和图6所示，工作台7上滑动设置有牵引组件，用于牵引包装膜，牵引组件包括滑动设置在工作台7两侧的牵引座一25，牵引座一25上滑动安装有牵引座二28，且在牵引座一25上固定连接有棘爪齿条27，工作台7的一端上滑动设置有用于限位夹持包装膜的夹持组件，夹持组件包括滑动安装在工作台7上的夹台31，以及旋转安装在工作台7侧面的转盘40，夹台31上滑动安装有夹板30，夹台31上旋转安装有连杆37；连杆37的一端与转盘40旋转连接，转盘40的端面上固定连接有棘轮39，当牵引座一25运动，且棘爪齿条27与棘轮39啮合时，以驱动棘轮39进行单向转动，且使夹台31和夹板30进行往复滑动，在夹板30的底端设置有压轮36，在工作台7的底部设置有梯形座38，压轮36在梯形座38的挤压推动作用下，使夹板30和夹台31对包装膜进行牵引；牵引组件还包括固定安装在工作台7一端的电机一9，以及旋转安装在工作台7两侧的丝杆一10，两个丝杆一10的一端之间通过皮带结构8连接，电机一9用于驱动丝杆一10转动；牵引座一25与丝杆一10构成螺旋副，在牵引座一25上固定安装有牵引座电缸26，牵引座电缸26用于驱动牵引座二28滑动；夹持组件还包括与夹台31固定连接的支柱一33，支柱一33上套设有弹簧一32，弹簧一32连接在支柱一33与工作台7之间；夹板30上固定连接有支柱二35，支柱二35上套设有弹簧二34，弹簧二34连接在夹台31和支柱二35之间；压轮36旋转设置在支柱二35上。

如图3和图4所示，在工作台7的侧面设置有点胶组件，点胶组件包括两个点胶筒18，用于对包装膜进行点胶和限位；点胶筒18的两端上设置有点胶孔1801，且点胶孔1801与包装膜的侧面区域对应，在夹板30的上方设置有切膜组件，用于切断包装膜；点胶组件还包括固定安装在工作台7侧面的电缸二12，电缸二12的伸缩杆上固定连接有安装座二13，安装座二13上设置有预备箱14，安装座二13上固定安装有两个点胶电缸15，点胶电缸15的伸缩杆上固定连接有点胶支架19，点胶支架19上旋转安装有点胶筒18，点胶支架19上还固定设置有连通箱17，点胶筒18的一端与连通箱17连通，连通箱17与预备箱14之间通过运输管16连通；切膜组件还包括固定安装在工作台7侧面的切断电缸20，切断电缸20的伸缩杆上固定安装有切断座21，切断座21上旋转安装有丝杆二22，切断座21的一端固定设置有丝杆电机24，丝杆电机24用于驱动丝杆二22转动，切断座21上滑动设置有切刀23，切刀23与丝杆二22构成螺旋副。

如图8、图9和图10所示，在真空箱43内部设置有夹持升降组件和挤压封边组件，夹持升降组件用于在真空箱43内部夹持电池电芯，挤压封边组件用于压实封边处理；真空箱43的外侧设置有真空泵48，用于对真空箱43内部进行抽真空给处理；真空箱43的底部滑动安装有挡板45，在工作台7的侧面固定安装有用于驱动挡板45滑动的挡板电缸44；夹持升降组件包括滑动安装在真空箱43内部的升降架49，以及旋转安装在真空箱43内部的升降丝杆47，升降丝杆47与升降架49构成螺旋副；在升降架49上固定安装有两个转移夹板电缸50，转移夹板电缸50的伸缩杆上固定设置有用于夹持电池电芯的转移夹板51；挤压封边组件包括固定安装在真空箱43内部的封边电缸53，封边电缸53的伸缩杆上固定安装有封边压架52，封边压架52具有三边结构，以对包装膜对折的三个边进行挤压封边处理。

本发明工作原理：本装置在工作时，包装膜的自由端位于夹板30和夹台31之间，需要牵引组件对包装膜进行牵引，即电机一9工作，丝杆一10转动，牵引座一25滑动，当棘爪齿条27与棘轮39啮合时，转盘40转动，且在连杆37作用下，夹台31滑动，又在梯形座38对压轮36的挤压推动作用下，夹板30朝夹台31所在方向运动，并将包装膜进行夹持，进而携带包装膜的自由端运动，形成牵引，夹台31是做往复滑动，在回程时，夹板30与夹台31分离，即不会对包装膜进行夹持，此时包装膜的自由端延伸出夹板30和夹台31之间，牵引座一25继续运动，棘爪齿条27与棘轮39脱离啮合，当包装膜位于牵引座一25和牵引座二28之间时，牵引座电缸26控制牵引座二28运动，使牵引座二28和牵引座一25对包装膜进行夹持，然后牵引包装膜，使的包装膜平铺在滑台11和固定支撑台701上，在夹台31回程时，棘爪齿条27与棘轮39啮合，不会使得棘轮39转动。

在包装膜平铺后，电缸二12控制安装座二13下降，点胶筒18位于包装膜上表面，点胶电缸15控制点胶支架19运动，使得点胶筒18在包装膜上运动，即对包装膜上位于两个点胶筒18之间的两侧区域进行点胶处理；将电池电芯置于夹持杆6之间，通过夹持电缸一5控制夹持杆6运动并对电池电芯进行夹持；然后通过电缸一3工作，控制电池电芯向下运动，电池电芯接触到包装膜时，牵引座二28和牵引座一25不再夹持包装膜的自由端，且同时切断电缸20控制切断座21下降，切断座21挤压推动下方的夹板30，使夹板30与夹台31对包装膜形成夹持固定，然后丝杆电机24驱动丝杆二22转动，切刀23沿着切断座21的侧面滑动，并对包装膜进行切断处理；电池电芯继续下降，即推动包装膜一起向下运动，在包装膜运动时，预备箱14运输封边胶水，即通过运输管16运输至连通箱17，然后通过连通箱17运输至点胶筒18，通过点胶孔1801进行释放；即对包装膜的两侧区域进行点胶处理；包装膜和电池电芯通过转移槽702进入到真空箱43内部，压盘41受电池电芯的挤压进行运动，在压盘弹簧42提供的弹力下，压盘41会贴靠在包装膜上，即使得包装膜贴合在电池电芯上。

但电池电芯和覆盖在电池电芯上的包装膜位于真空箱43内部时，转移夹板电缸50控制转移夹板51滑动并对电池电芯进行夹持，然后上方的夹持杆6释放电池电芯，利用转移夹板51夹持电池电芯继续运动，通过升降电机46驱动升降丝杆47转动，以使升降架49运动；当电池电芯运动至两个封边压架52之间，通过封边电缸53控制封边压架52运动，利用两个封边压架52对包装膜的三个未封闭的边进行压紧封边处理，同时，真空泵48对真空箱43内部进行抽真空处理，防止封边时，在电池内残存气泡，顶部的转移槽702通过滑台11进行封堵，即通过滑台电缸29控制滑台11滑动，滑台11与固定支撑台701一端拼接时，完成封堵，在封边结束后，挡板电缸44控制挡板45滑动，即打开真空箱43的底部，处理好的电池从真空箱43下方进行释放，然后再通过上述流程继续进行封边处理。

Claims (6)

1.一种用于软包电池的自动封边装置，包括工作台（7），工作台（7）上开设有转移槽（702），工作台（7）的底部设置有真空箱（43），工作台（7）的一端设置有包装膜卷筒（2），其特征在于：工作台（7）的侧面设置有转移组件，用于夹持并转移电池；在转移槽（702）内滑动设置有两个压盘（41），压盘（41）与转移槽（702）的壁面之间连接有用于提供弹力的压盘弹簧（42）；工作台（7）上滑动设置有牵引组件，用于牵引包装膜，牵引组件包括滑动设置在工作台（7）两侧的牵引座一（25），牵引座一（25）上滑动安装有牵引座二（28），且在牵引座一（25）上固定连接有棘爪齿条（27）；工作台（7）的一端上滑动设置有用于限位夹持包装膜的夹持组件，夹持组件包括滑动安装在工作台（7）上的夹台（31），以及旋转安装在工作台（7）侧面的转盘（40），夹台（31）上滑动安装有夹板（30），夹台（31）上旋转安装有连杆（37）；连杆（37）的一端与转盘（40）旋转连接，转盘（40）的端面上固定连接有棘轮（39），牵引座一（25）滑动，当棘爪齿条（27）与棘轮（39）啮合时，转盘（40）转动，在连杆（37）作用下，夹台（31）滑动，在梯形座（38）对压轮（36）的挤压推动作用下，夹板（30）朝夹台（31）所在方向运动，并对包装膜进行夹持，且携带包装膜的自由端运动，形成牵引，在连杆（37）的连接作用下，夹台（31）做往复滑动；在回程时，夹板（30）与夹台（31）分离，不再对包装膜进行夹持，包装膜的自由端延伸出夹板（30）和夹台（31）之间；

在工作台（7）的侧面设置有点胶组件，点胶组件包括两个点胶筒（18），用于对包装膜进行点胶和限位；点胶筒（18）的两端上设置有点胶孔（1801），且点胶孔（1801）与包装膜的侧面区域对应，在夹板（30）的上方设置有切膜组件，用于切断包装膜；在真空箱（43）内部设置有夹持升降组件和挤压封边组件，夹持升降组件用于在真空箱（43）内部夹持电池电芯，挤压封边组件用于压实封边处理；

所述工作台（7）的一端设置有卷筒架（1），包装膜卷筒（2）可拆卸设置在卷筒架（1）上，包装膜卷筒（2）上卷绕包装膜，在工作台（7）上固定设置有固定支撑台（701），以及滑动安装有滑台（11），工作台（7）的底部固定安装有滑台电缸（29），滑台电缸（29）用于驱动滑台（11）滑动，当滑台（11）滑动并与固定支撑台（701）的一端拼接时，以封堵转移槽（702），包装膜的宽度大于所述滑台（11）和固定支撑台（701）的宽度，包装膜两侧延伸出滑台（11）和固定支撑台（701）的区域通过牵引组件和夹持组件进行夹持；

所述牵引组件包括固定安装在工作台（7）一端的电机一（9），以及旋转安装在工作台（7）两侧的丝杆一（10），两个丝杆一（10）的一端之间通过皮带结构（8）连接，电机一（9）用于驱动丝杆一（10）转动；牵引座一（25）与丝杆一（10）构成螺旋副，在牵引座一（25）上固定安装有牵引座电缸（26），牵引座电缸（26）用于驱动牵引座二（28）滑动；

所述夹持组件包括与夹台（31）固定连接的支柱一（33），支柱一（33）上套设有弹簧一（32），弹簧一（32）连接在支柱一（33）与工作台（7）之间；夹板（30）上固定连接有支柱二（35），支柱二（35）上套设有弹簧二（34），弹簧二（34）连接在夹台（31）和支柱二（35）之间；压轮（36）旋转设置在支柱二（35）上；

所述挤压封边组件包括固定安装在真空箱（43）内部的封边电缸（53），封边电缸（53）的伸缩杆上固定安装有封边压架（52），封边压架（52）具有三边结构，以对包装膜对折的三个边进行挤压封边处理。

2.根据权利要求1所述的一种用于软包电池的自动封边装置，其特征在于：所述转移组件包括固定安装在工作台（7）侧面的电缸一（3），电缸一（3）的伸缩杆上固定连接有安装座一（4），安装座一（4）上固定安装有两个夹持电缸一（5），夹持电缸一（5）的伸缩杆上固定连接有夹持杆（6），夹持杆（6）用于夹持电池电芯。

3.根据权利要求1所述的一种用于软包电池的自动封边装置，其特征在于：所述点胶组件包括固定安装在工作台（7）侧面的电缸二（12），电缸二（12）的伸缩杆上固定连接有安装座二（13），安装座二（13）上设置有预备箱（14），安装座二（13）上固定安装有两个点胶电缸（15），点胶电缸（15）的伸缩杆上固定连接有点胶支架（19），点胶支架（19）上旋转安装有点胶筒（18），点胶支架（19）上还固定设置有连通箱（17），点胶筒（18）的一端与连通箱（17）连通，连通箱（17）与预备箱（14）之间通过运输管（16）连通。

4.根据权利要求1所述的一种用于软包电池的自动封边装置，其特征在于：所述真空箱（43）的外侧设置有真空泵（48），用于对真空箱（43）内部进行抽真空处理；真空箱（43）的底部滑动安装有挡板（45），在工作台（7）的侧面固定安装有用于驱动挡板（45）滑动的挡板电缸（44）。

5.根据权利要求1所述的一种用于软包电池的自动封边装置，其特征在于：所述夹持升降组件包括滑动安装在真空箱（43）内部的升降架（49），以及旋转安装在真空箱（43）内部的升降丝杆（47），升降丝杆（47）与升降架（49）构成螺旋副；在升降架（49）上固定安装有两个转移夹板电缸（50），转移夹板电缸（50）的伸缩杆上固定设置有用于夹持电池电芯的转移夹板（51）。

6.根据权利要求1所述的一种用于软包电池的自动封边装置，其特征在于：所述切膜组件包括固定安装在工作台（7）侧面的切断电缸（20），切断电缸（20）的伸缩杆上固定安装有切断座（21），切断座（21）上旋转安装有丝杆二（22），切断座（21）的一端固定设置有丝杆电机（24），丝杆电机（24）用于驱动丝杆二（22）转动，切断座（21）上滑动设置有切刀（23），切刀（23）与丝杆二（22）构成螺旋副。

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