CN115682639A - 一种小软包电池烘烤生产线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种小软包电池烘烤生产线，包括机器人轨道、多个上料机构、多个下料机构、多个干燥炉以及多个夹具。其中，上料机构用于将来料电芯一一放置于夹具中，并将夹具堆叠形成夹具模组，产线机器人用于将上料机构输送过来的夹具模组送入干燥炉中进行烘烤，并将烘烤完成的夹具模组送入到下料机构中；下料机构用于将烘烤完成的夹具模组中的电芯取出并一一下料。本发明的小软包电池烘烤生产线，实现了小软包电池上料、烘烤和下料的高度自动化，大大提高了烘烤工序的产能。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池生产装置领域，具体涉及一种小软包电池烘烤生产线。
背景技术
软包锂电池是在原有钢壳、铝壳、塑壳电池的基础上发展起来的第三代动力锂电池，具有更轻、更薄、循环寿命长、安全性能好、能量密度高、放电平台稳定、功率性能出色、环保无污染等优势。由于锂电池的电解液一般为不含水的有机物，水分的存在对电池性能有极大影响，水分含量过高会导致电池鼓包、报废、品质下降，甚至会导致产品爆炸，因此在锂电池在生产过程中要严格控制其原料的水分含量。
软包锂电池在制作过程中，在注液工序前需要将电芯进行烘烤，以进一步除去电芯内的水分。目前的烘烤工序中，软包锂电池的上下料大多采用人工装填，这大大降低了烘烤产能；并且，由于烘烤后的电芯还需要先进行冷却，才能进行下一步注液工序，在烘烤过程中常由于需要降温导致拥堵现象，极大的影响烘烤产能。
公开号为CN102629698 A(公开日为2012年8月8日)的中国专利公开了一种锂电池自动烘烤生产线，其包含一烘烤炉，烘烤炉包括炉体和贯穿于炉体的输送机构，炉体中依次设置升温区、恒温区和冷却区。在工作时，通过上料机械手、夹具搬运机械手等将电池装载于夹具上，并搬运到烘烤炉内；接着软包锂电池随夹具在输送机构的输送下，依次经过升温区、恒温区和冷却区进行相应处理；烘烤结束后，通过下料机械手把电池从夹具中取出。这种自动烘烤生产线虽然取消了人工上下料、搬运操作，有利于提高烘烤的产能，但是该方案采用输送机构输送夹具依次经过升温区、恒温区的方式进行烘烤，其烘烤的速率和产能有待提高，且很难控制烘烤炉中各区域烘烤环境的一致性；另外，该方案在烘烤时还需要主动冷却，既提高了能耗，又降低了烘烤的产能。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种小软包电池烘烤生产线，该烘烤生产线实现了小软包电池上料、烘烤和下料的高度自动化，大大提高了烘烤工序的产能。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种小软包电池烘烤生产线，包括：
机器人轨道，其上设置有可沿所述机器人轨道滑动的产线机器人；
多个上料机构，分布所述机器人轨道的一侧；
多个下料机构，与所述上料机构一一对应的分布于所述机器人轨道的另一侧；
多个干燥炉，一一对应地分布于所述机器人轨道的两侧；以及
多个夹具；
其中，所述上料机构用于将来料电芯一一放置于夹具中，并将夹具堆叠形成夹具模组，所述产线机器人用于将上料机构输送过来的夹具模组送入干燥炉中进行烘烤，并将烘烤完成的夹具模组送入到下料机构中；所述下料机构用于将烘烤完成的夹具模组中的电芯取出并一一下料。
进一步地，所述夹具模组是由多个夹具叠设在一起形成的；每个所述夹具均包括加热板，所述加热板上用于放置多个电芯；所述加热板的上表面设置有多个加强筋，并贴覆有多孔的铁氟龙布；所述加热板的下表面设置有多个垫块，所述加热板的侧面设置有减重孔和温度检测孔；
每个加热板的侧面均设有正极触点和负极触点，当多个所述夹具叠设在一起时，相邻的夹具上的正极触点和负极触点相互接触，以使多个夹具的加热板之间导通并形成回路。
进一步地，所述上料机构和下料机构的结构一致；
所述上料机构包括底座、电芯来料输送线、转运平台、电芯上料输送线、电芯移栽机构、夹具垂直移栽机构以及夹具水平移栽机构；
所述电芯来料输送线设置于底座的一侧，用于输送待干燥的电芯；所述转运平台、电芯上料输送线、夹具水平移栽机构以及夹具缓存机构均设置于底座上，所述夹具水平移栽机构的一端为放料位，另一端为夹具缓存位；所述转运平台包括一转盘机械手，用于抓取电芯来料输送线输送过来的电芯，并放置于电芯上料输送线上的托盘上；
所述底座上设置有安装架，所述电芯移栽机构和夹具垂直移栽机构均安装于所述安装架上，且所述电芯移栽机构位于电芯上料输送线的上方；所述电芯移栽机构用于抓取电芯上料输送线输送过来的电芯，并放置于夹具水平移栽机构上料位的空载夹具上；
所述夹具垂直移栽机构用于抬起放料位上的堆垛式空载夹具，并露出下层的空载夹具以进行电芯的放料；
所述夹具水平移栽机构用于将夹具缓存位的堆垛式空载夹具移栽至放料位。
进一步地，所述电芯来料输送线包括普通电芯来料输送线和测试电芯来料输送线，分别用于输送普通电芯和待检测的电芯。
进一步地，所述电芯移栽机构包括电芯水平移栽机构和电芯垂直移栽机构；
所述电芯水平移栽机构包括一伺服电机、一同步杆、一对同步带传动直线模组以及一对安装板，所述一对同步带传动直线模组固定于所述安装架上，所述一对安装板分别与所述同步带传动直线模组的同步带固定连接，并分别滑动连接于所述同步带传动直线模组上的直线导轨上；所述同步杆连接于所述一对同步带传动直线模组之间，并通过所述伺服电机驱动以带动所述一对同步带传动直线模组水平移动；
所述电芯垂直移栽机构包括一对伺服电机、一对直线模组、型材夹爪横梁以及负压吸盘夹爪，所述一对直线模组分别竖直地安装于所述一对安装板上，并由所述一对伺服电机驱动以垂直移动；所述型材夹爪横梁的两端分别连接于所述一对直线模组上，所述负压吸盘夹爪安装于所述型材夹爪横梁的下侧面上。
进一步地，所述夹具垂直移栽机构为一对，且一对所述夹具垂直移栽机构相对设置，其底部均设置有对应的气缸凸起块；所述夹具水平移栽机构由一对设置于底座上的滚轮输送线组成，用于将堆垛式空载夹具从夹具缓存位移栽至待放料位。
进一步地，所述底座上位于电芯上料输送线另一侧的位置设置有电芯缓存架，用于暂存电芯上料输送线输送过来的电芯。
进一步地，所述干燥炉具有多层，每层设置有若干个烘干腔室；所述烘干腔室的侧壁上设置有加热装置，底壁上设有用于固定夹具的固定的夹具底座以及用于向所述夹具供能的探针；所述干燥炉的顶面上设有抽真空接口。
本发明还提供了一种小软包电池的烘烤方法，所述烘烤方法采用所述的烘烤生产线，并包括以下步骤：
S1.普通电芯和测试电芯分别通过上料机构的普通电芯来料输送线和测试电芯来料输送线上料，到达转运平台时，转盘机械手先抓取一个测试电芯放置于电芯上料输送线上的托盘的第一位置，再抓取多个普通电芯放置于托盘的其余位置；
S2.电芯上料输送线带动托盘至电芯移栽机构的下方，电芯移栽机构抓取托盘上的电芯，移动至放料位的堆垛式空载夹具的上方，并将抓取的电芯放置于上层的空载夹具中，直至电芯放满一层夹具；接着，夹具垂直移栽机构抬起满载夹具，电芯移栽机构开始放置下方的空载夹具，直至堆垛式空载夹具全部放满；
S3.产线机器人将上料位的堆垛式满载夹具搬运至干燥炉，并放置于烘干腔室中，然后关闭炉门，抽真空，进行加热；
S4.干燥完毕后，打开炉门，产线机器人将烘烤完成的堆垛式满载夹具取出并搬运至下料机构的夹具缓存位，接着夹具水平移栽机构将堆垛式满载夹具移栽至放料位；然后电芯移栽机构移动至放料位的堆垛式满载夹具的上方，抓取上层夹具中的电芯并放置于电芯下料输送线上的托盘中，且保证托盘的第一位置放置的为测试电芯，其余位置为普通电芯；当上层夹具中的电芯被抓取完后，夹具垂直移栽机构抬起上层的空载夹具，电芯移栽机构开始抓取下方的满载夹具，直至堆垛式满载夹具中的电芯全部被移栽至托盘中；
S5.电芯下料输送线将托盘输送至转运平台，转盘机械手抓取托盘第一位置的测试电芯并放置于测试电芯下料输送线上，抓取其余的普通电芯并放置于普通电芯下料输送线上。
进一步地，步骤S3中，当将堆垛式满载夹具放置于烘干腔室中时，所述夹具通过烘干腔室中的夹具底座固定，且夹具上的触点与烘干腔室中的探针对接，从而导通电路以对夹具中的电芯进行加热。
进一步地，步骤S5中，烘烤生产线开始运行后，对测试电芯下料输送线下料的测试电芯采用全检的方式进行含水率检测；当烘烤生产线运行一段时间后，且检测结果显示测试电芯的含水率处于稳定时，对测试电芯改用抽检的方式进行含水率检测；当抽检结果显示含水率又处于不稳定时，则对测试电芯继续采用全检的方式进行含水率检测。
本发明的有益效果：
1.本发明的小软包电池烘烤生产线，无需进行人工装填，实现了小软包电池上料、烘烤和下料过程的高度自动化，大大提高了烘烤工序的产能，整线的日产能可达到10万支电池。
2.本发明的小软包电池烘烤生产线，其中的夹具水平移栽机构、夹具垂直移栽机构、电芯移栽机构等主要机构均可采用模块化设计，通过高精度移栽及准确配合，可实现高产能；其次，通过电芯移栽机构配合真空吸盘，可实现电芯中心精准定位，且对电芯产品的通用性好，可实现产品的无级零成本换型；再次，上下料过程采用相同的模组机构进行取放料操作，降低了成本，提高了装配及调试效率，降低了维保成本。
3.本发明的小软包电池烘烤生产线，采用多层干燥炉对电芯进行干燥，且每层中均设置多个烘干腔室，夹具放置于烘干腔室中进行加热烘烤；通过这种烘干腔室对电芯进行干燥，更易于控制一致的干燥环境，有利于提高电芯干燥的均匀性；另外，夹具也具有加热的功能，夹具放置在烘干腔室时能够导通电路对电芯加热，能够进一步控制电芯的干燥程度，提升电芯的干燥效果。
4.本发明的小软包电池的烘烤方法，在上下料过程中保证托盘第一位置为测试电芯，而其余位置为普通电芯；这样在经过烘烤之后，只需对托盘上第一位置的测试电芯进行测试即可，从而简化了烘烤后电芯的测试工序，有利于提高产能。
5.本发明的小软包电池的烘烤方法，经过烘烤后的电芯在下料的过程中，电芯会逐渐冷却，因此下料后的电芯无需进行额外的降温、冷却工序，可直接进行注液，因此节约了时间，有利于提高产线的产能。
附图说明
图1是本发明的小软包电池烘烤生产线的结构示意图；
图2是上料机构的结构示意图；
图3是上料机构另一视角的结构示意图；
图4是上料机构的主视图；
图5是电芯水平移栽机构和电芯垂直移栽机构的结构示意图；
图6是电芯水平移栽机构和电芯垂直移栽机构另一视角的结构示意图；
图7是夹具垂直移栽机构的结构示意图；
图8是干燥炉的结构示意图；
图9是图8中A处的放大示意图；
图10是夹具模组的结构示意图；
图11是夹具的结构示意图；
其中：1、机器人轨道；11、产线机器人；
2、上料机构；21、底座；211、护罩组件；212、安装架；213、电芯缓存架；214、夹具缓存架；221、普通电芯来料输送线；222、测试电芯来料输送线；23、转盘机械手；24、电芯上料输送线；25、电芯水平移栽机构；251、伺服电机；252、同步杆；253、同步带传动直线模组；254、安装板；26、电芯垂直移栽机构；261、伺服电机；262、直线模组；263、型材夹爪横梁；264、负压吸盘夹爪；27、夹具垂直移栽机构；271、气缸凸起块；272、直线模组；28、夹具水平移栽机构；
3、下料机构；
4、干燥炉；41、烘干腔室；42、炉门；43、夹具底座；44、探针；
5、夹具；51、加热板；52、加强筋；53、铁氟龙布；54、垫块；55、减重孔；56、正极触点；57、负极触点；
6、锂电池。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
如背景技术所述，软包锂电池在制作过程中，在注液工序前需要将电芯进行烘烤，以进一步除去电芯内的水分。目前的烘烤工序中，软包锂电池的上下料大多采用人工装填，这大大降低了烘烤产能；并且，由于烘烤后的电芯还需要先进行冷却，才能进行下一步注液工序，在烘烤过程中常由于需要降温导致拥堵现象，极大的影响烘烤产能。
针对这一技术问题，本发明提供了提供了一种小软包电池烘烤生产线，请参见图1，所述烘烤生产线包括机器人轨道1、多个上料机构2、多个下料机构3、多个干燥炉4以及多个夹具5。
具体的，机器人轨道1为一滑动导轨，其上设置有可沿所述机器人轨道1滑动的产线机器人11。产线机器人11为一自动化的机械手，其具备自动抓料和放料的功能。可以理解，在机器人轨道1上还设置有各类感应器，该感应器可以与所述产线机器人11配合，对产线机器人11的位置信息进行反馈，以实现产线机器人11的自动化移动。
所述上料机构2和下料机构3的数量相等，且一一对应的分布于所述机器人轨道1的两侧。上料机构2和下料机构3的数目可根据实际烘烤产能进行设置，优选为多个，例如可以为5个、6个、8个等。上料机构2和下料机构3的结构相同，下面以上料机构2为例进行具体阐述。
请参见图2-4，上料机构2包括底座21、电芯来料输送线、转运平台、电芯上料输送线24、电芯移栽机构、夹具垂直移栽机构27以及夹具水平移栽机构28。其中，转运平台、电芯上料输送线24、电芯移栽机构、夹具垂直移栽机构27以及夹具水平移栽机构28均设置于底座21上，底座21上安装有护罩组件211，其将所述转运平台、电芯上料输送线24、电芯移栽机构、夹具垂直移栽机构27以及夹具水平移栽机构28罩在其内部。
电芯来料输送线设置于底座21的一侧，用于输送待干燥的电芯。本发明中，电芯来料输送线包括普通电芯来料输送线221和测试电芯来料输送线222，分别用于输送普通电芯和测试电芯，其中普通电芯经过上料、烘烤、下料后，进入下一工序，而测试电芯经过上料、烘烤、下料后，需要对其进行破碎并进行含水量测试。
转运平台包括一转盘机械手23，其用于抓取电芯来料输送线输送过来的电芯，并放置于电芯上料输送线24上的托盘上。本实施例中，电芯上料输送线24上的托盘可同时放置24个电芯，转盘机械手23首先从测试电芯来料输送线222上抓取一测试电芯并放置在托盘的第一个位置，再分别从普通电芯来料输送线221上抓取23个普通电芯放置在托盘的其余位置。
底座21上设置有安装架212，电芯移栽机构和夹具垂直移栽机构27均安装于安装架212上，且电芯移栽机构位于电芯上料输送线24的上方。本发明中，电芯移栽机构和夹具垂直移栽机构27均采用模组机构，例如可利用丝杠和同步带、齿轮齿条，配合线性滑轨搭建模组，再配上伺服电机或者步进电机，来实现直线运动。相比于上下料机器人，这种模组结构不仅通用性好，而且成本低、维保便捷。
本发明的电芯移栽机构包括电芯水平移栽机构25和电芯垂直移栽机构26。具体的，请参见图5-6，电芯水平移栽机构25包括一伺服电机251、一同步杆252、一对同步带传动直线模组253以及一对安装板254；其中所述一对同步带传动直线模组253固定于所述安装架212上，所述一对安装板254分别与所述同步带传动直线模组253的同步带固定连接，并分别滑动连接于所述同步带传动直线模组253上的直线导轨上；所述同步杆252连接于所述一对同步带传动直线模组253之间，并通过所述伺服电机251驱动以带动所述一对同步带传动直线模组253水平移动。
请参见图5-6，所述电芯垂直移栽机构26包括一对伺服电机261、一对直线模组262、型材夹爪横梁263以及负压吸盘夹爪264，其中，所述一对直线模组262分别竖直地安装于所述一对安装板254上，并由所述一对伺服电机261驱动以垂直移动；所述型材夹爪横梁263的两端分别连接于所述一对直线模组262上，所述负压吸盘夹爪264安装于所述型材夹爪横梁263的下侧面上。通过负压吸盘夹爪264吸取电芯，不仅可实现电芯中心的精准定位，且对电芯产品的通用性好，可实现产品的无级零成本换型。
优选地，底座21上位于电芯上料输送线24另一侧的位置设置有电芯缓存架213，当空载夹具数量不足时，电芯移栽机构可将电芯上料输送线24上的电芯放置于电芯缓存架213上暂存。
夹具水平移栽机构28的一端为放料位，另一端为夹具缓存位。电芯移栽机构抓取电芯上料输送线24输送过来的电芯，并放置于夹具水平移栽机构28放料位的空载夹具上。
由于夹具水平移栽机构28从夹具缓存位移栽到放料位的夹具为堆垛式空载夹具，电芯移栽机构进行放料时，需要将上方的堆垛式夹具抬起，露出下层空载夹具，并保证具有安全的取放料高度。请参见图7，本发明中，夹具垂直移栽机构27为一对，且一对夹具垂直移栽机构27相对固定设置于安装架212上。夹具垂直移栽机构27为直线模组272机构，其底部设置有由气缸驱动以进行伸缩的气缸凸起块271。在工作时，夹具垂直移栽机构27先下降至夹具附近的高度，然后其底部的气缸驱动气缸凸起块271伸出，从而使得一对气缸凸起块271插入到下料位上的夹具中，然后夹具垂直移栽机构27上升并带动气缸凸起块271托起上方的堆垛式夹具，露出下层的空载夹具，从而可以进行后续电芯的放料。
夹具水平移栽机构28由一对设置于底座21上的滚轮输送线组成，用于将空载堆垛式夹具从夹具缓存位移栽至放料位。优选地，在夹具缓存位的上方还设置有夹具缓存架214，用于暂存空载夹具。
本发明的夹具模组即为堆垛式夹具，其是由多个夹具5叠设在一起形成的。请参见图10-11，每个所述夹具5均包括加热板51，所述加热板51上用于放置多个电芯。本实施例中，每个电芯包括两块加热板51，且两块加热板51通过导线连通。所述加热板51的上表面设置有多个加强筋52，并贴覆有多孔的铁氟龙布53，铁氟龙布53的设置增加了摩擦，并使加热温度更加均匀。所述加热板51的下表面设置有多个垫块54，侧面设置有减重孔55和温度检测孔。
另外，每个加热板51的侧面均设有正极触点56和负极触点57，当多个所述夹具5叠设在一起时，相邻的夹具5上的正极触点56和负极触点57相互接触，以使多个夹具5的加热板51之间导通并形成回路。
请参见图8-9，干燥炉4的数量也为多个，且一一对应地分布于所述机器人轨道1的两侧。干燥炉4优选地设置在产线的后端，且还在在产线的末端预留一个或多个干燥炉4备用。
本发明中，所述干燥炉4具有多层，每层设置有若干个烘干腔室41，且设置有炉门42。本实施例中，干燥炉4为三层，且每层分为左右两组烘干腔室41。所述烘干腔室41的侧壁上设置有加热装置，底壁上设有用于固定夹具的固定的夹具底座43以及用于向所述夹具供能的探针44，当将堆垛式满载夹具放置于烘干腔室41中时，所述夹具通过烘干腔室41中的夹具底座43固定，且夹具上的触点与烘干腔室41中的探针44对接，从而导通电路以对夹具中的电芯进行加热。另外，干燥炉4的顶面上设有抽真空接口，在烘烤的时候，通过抽真空保持干燥炉4中处于负压环境，能够及时将烘烤的水分排出，有利于提高干燥的效果。
本发明还提供了一种采用上述烘烤生产线对电芯进行烘烤的方法，具体过程如下：
S1.普通电芯和测试电芯分别通过上料机构的普通电芯来料输送线和测试电芯来料输送线上料，到达转运平台时，转盘机械手先抓取一个测试电芯放置于电芯上料输送线上的托盘的第一位置，再抓取多个普通电芯放置于托盘的其余位置。
本发明步骤S1中，将电芯分为普通电芯和测试电芯，并分别通过普通电芯来料输送线和测试电芯来料输送线进行上料，再放置于托盘上的特定位置，这样再经过烘烤下料后，只需检测托盘上第一位置的测试电芯的含水率，测试电芯的含水率即可反映出该批电芯的含水率水平。因此本发明的这种方法在保证电芯含水率的前提下，简化了烘烤后电芯的测试工序，有利于提高产能。
S2.夹具水平移栽机构将堆垛式空载夹具从夹具缓存位移栽至放料位，电芯上料输送线带动托盘至电芯移栽机构的下方；电芯移栽机构垂直移栽至电芯的上方，通过负压吸盘夹爪将电芯吸牢；与此同时夹具垂直移栽机构将堆垛式夹具托起并与下层空载夹具保持安全取料高度，电芯移栽机构将抓取的电芯水平移栽至空载夹具的上方，并进行放料；后续夹具垂直移栽机构依次将堆垛式夹具抬起，电芯移栽机构依次循环放料，直至堆垛式夹具呈满载状态。
本发明步骤S2中，通过电芯水平移栽机构、电芯垂直移栽机构、夹具水平移栽机构、夹具垂直移栽机构的相互配合，实现了将托盘中的电芯移栽至堆垛式夹具中，其中通过这类移栽机构采用模块化设计，能够实现高精度移栽及准确配合，有利于加快上下料速度、提高产能；另外，通过设置电芯缓存架和夹具缓存架，可以暂存电芯和夹具，因此提高了上下料的顺畅性，有利于进一步提升产能。S3.产线机器人将上料位的堆垛式满载夹具搬运至干燥炉，并放置于烘干腔室中，然后关闭炉门，抽真空，进行加热。
本发明步骤S3中，干燥炉具有多层，每层具有一个或多个腔室，每个腔室的侧壁中均设置有加热装置，因此更容易控制单个腔室中的加热环境，使其各区域保持温度一致，便于控制烘烤的程度。其次，烘干腔室中设置有为夹具供能的探针，当夹具放置于烘干腔室时，所述探针与夹具上的触点接触以接通电源，从而可以额外对夹具中的电芯进行加热，如此能够达到更好的烘烤效果。另外，在关闭炉门后进行抽真空，使干燥炉中处于负压环境，能够及时将烘烤的水分排出，有利于提高干燥的效果。
S4.干燥完毕后，打开炉门，产线机器人将烘烤完成的堆垛式满载夹具取出并搬运至下料机构的夹具缓存位，接着夹具水平移栽机构将堆垛式满载夹具移栽至放料位；然后电芯移栽机构移动至放料位的堆垛式满载夹具的上方，通过负压吸盘夹爪吸取夹具中的电芯，与此同时夹具垂直移栽机构将堆垛式夹具托起并与下层夹具保持安全取料高度；接着，电芯移栽机构将抓取的电芯水平移栽至电芯下料输送线的上方进行放料，且保证托盘的第一位置放置的为测试电芯，其余位置为普通电芯；当夹具中的电芯被抓取完后，夹具垂直移栽机构抬起上层的空载夹具，电芯移栽机构开始抓取下方的满载夹具，直至堆垛式满载夹具下料至空载状态；接着，产线机器人将堆垛式空载夹具移栽至夹具缓存架上。
本发明步骤S4中，下料采用和上料相反的顺序进行。其中，堆垛式夹具中的电芯先被下料至电芯下料输送线上的托盘中，再被转盘机械手下料至普通电芯下料输送线和测试电芯下料输送线上。在此过程中，烘烤后的电芯会逐渐冷却。因此采用本发明的方法，下料后的电芯无需进行额外的降温、冷却工序，可直接进行注液，因此节约了时间，有利于更进一步提高产线的产能。
S5.电芯下料输送线将托盘输送至转运平台，转盘机械手抓取托盘第一位置的测试电芯并放置于测试电芯下料输送线上，抓取其余的普通电芯并放置于普通电芯下料输送线上。下料的测试电芯经过检测合格后，其余普通电芯进入下一工序进行注液操作。
本发明步骤S5中，当烘烤生产线开始运行后，对测试电芯下料输送线下料的测试电芯采用全检的方式进行含水率检测；当烘烤生产线运行一段时间后，且检测结果显示测试电芯的含水率处于稳定时，对测试电芯改用抽检的方式进行含水率检测；当抽检结果显示含水率又处于不稳定时，则对测试电芯继续采用全检的方式进行含水率检测。采用这种方式，在保证电芯烘烤质量的基础上，大大减小了损毁的电芯的数量。
本实施例的小软包电池烘烤生产线，整线产能为每天可达到10万支电池，烘烤时间为1.5h，单个夹具可装载360只电池，日产能可达115200，大大提高了电芯的烘烤产能。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (10)
1.一种小软包电池烘烤生产线，其特征在于，包括：
机器人轨道，其上设置有可沿所述机器人轨道滑动的产线机器人；
多个上料机构，分布所述机器人轨道的一侧；
多个下料机构，与所述上料机构一一对应的分布于所述机器人轨道的另一侧；
多个干燥炉，一一对应地分布于所述机器人轨道的两侧；以及
多个夹具；
其中，所述上料机构用于将来料电芯一一放置于夹具中，并将夹具堆叠形成夹具模组，所述产线机器人用于将上料机构输送过来的夹具模组送入干燥炉中进行烘烤，并将烘烤完成的夹具模组送入到下料机构中；所述下料机构用于将烘烤完成的夹具模组中的电芯取出并一一下料。
2.根据权利要求1所述的一种小软包电池烘烤生产线，其特征在于，所述夹具模组是由多个夹具叠设在一起形成的；每个所述夹具均包括加热板，所述加热板上用于放置多个电芯；所述加热板的上表面设置有多个加强筋，并贴覆有多孔的铁氟龙布；所述加热板的下表面设置有多个垫块，所述加热板的侧面设置有减重孔和温度检测孔；
每个加热板的侧面均设有正极触点和负极触点，当多个所述夹具叠设在一起时，相邻的夹具上的正极触点和负极触点相互接触，以使多个夹具的加热板之间导通并形成回路。
3.根据权利要求1所述的一种小软包电池烘烤生产线，其特征在于，所述上料机构和下料机构的结构一致；
所述上料机构包括底座、电芯来料输送线、转运平台、电芯上料输送线、电芯移栽机构、夹具垂直移栽机构以及夹具水平移栽机构；
所述电芯来料输送线设置于底座的一侧，用于输送待干燥的电芯；所述转运平台、电芯上料输送线、夹具水平移栽机构以及夹具缓存机构均设置于底座上，所述夹具水平移栽机构的一端为放料位，另一端为夹具缓存位；所述转运平台包括一转盘机械手，用于抓取电芯来料输送线输送过来的电芯，并放置于电芯上料输送线上的托盘上；
所述底座上设置有安装架，所述电芯移栽机构和夹具垂直移栽机构均安装于所述安装架上，且所述电芯移栽机构位于电芯上料输送线的上方；所述电芯移栽机构用于抓取电芯上料输送线输送过来的电芯，并放置于夹具水平移栽机构上料位的空载夹具上；
所述夹具垂直移栽机构用于抬起放料位上的堆垛式空载夹具，并露出下层的空载夹具以进行电芯的放料；
所述夹具水平移栽机构用于将夹具缓存位的堆垛式空载夹具移栽至放料位。
4.如权利要求3所述的一种小软包电池烘烤生产线，其特征在于，所述电芯来料输送线包括普通电芯来料输送线和测试电芯来料输送线，分别用于输送普通电芯和待检测的电芯。
5.如权利要求3所述的一种小软包电池烘烤生产线，其特征在于，所述电芯移栽机构包括电芯水平移栽机构和电芯垂直移栽机构；
所述电芯水平移栽机构包括一伺服电机、一同步杆、一对同步带传动直线模组以及一对安装板，所述一对同步带传动直线模组固定于所述安装架上，所述一对安装板分别与所述同步带传动直线模组的同步带固定连接，并分别滑动连接于所述同步带传动直线模组上的直线导轨上；所述同步杆连接于所述一对同步带传动直线模组之间，并通过所述伺服电机驱动以带动所述一对同步带传动直线模组水平移动；
所述电芯垂直移栽机构包括一对伺服电机、一对直线模组、型材夹爪横梁以及负压吸盘夹爪，所述一对直线模组分别竖直地安装于所述一对安装板上，并由所述一对伺服电机驱动以垂直移动；所述型材夹爪横梁的两端分别连接于所述一对直线模组上，所述负压吸盘夹爪安装于所述型材夹爪横梁的下侧面上。
6.如权利要求3所述的一种小软包电池烘烤生产线，其特征在于，所述夹具垂直移栽机构为一对，且一对所述夹具垂直移栽机构相对设置，其底部均设置有对应的气缸凸起块；所述夹具水平移栽机构由一对设置于底座上的滚轮输送线组成，用于将堆垛式空载夹具从夹具缓存位移栽至待放料位。
7.如权利要求3所述的一种小软包电池烘烤生产线，其特征在于，所述底座上位于电芯上料输送线另一侧的位置设置有电芯缓存架，用于暂存电芯上料输送线输送过来的电芯。
8.如权利要求1所述的一种小软包电池烘烤生产线，其特征在于，所述干燥炉具有多层，每层设置有若干个烘干腔室；所述烘干腔室的侧壁上设置有加热装置，底壁上设有用于固定夹具的固定的夹具底座以及用于向所述夹具供能的探针；所述干燥炉的顶面上设有抽真空接口。
9.一种小软包电池的烘烤方法，其特征在于，所述烘烤方法采用权利要求1-8任一项所述的烘烤生产线，并包括以下步骤：
S1.普通电芯和测试电芯分别通过上料机构的普通电芯来料输送线和测试电芯来料输送线上料，到达转运平台时，转盘机械手先抓取一个测试电芯放置于电芯上料输送线上的托盘的第一位置，再抓取多个普通电芯放置于托盘的其余位置；
S2.电芯上料输送线带动托盘至电芯移栽机构的下方，电芯移栽机构抓取托盘上的电芯，移动至放料位的堆垛式空载夹具的上方，并将抓取的电芯放置于上层的空载夹具中，直至电芯放满一层夹具；接着，夹具垂直移栽机构抬起满载夹具，电芯移栽机构开始放置下方的空载夹具，直至堆垛式空载夹具全部放满；
S3.产线机器人将上料位的堆垛式满载夹具搬运至干燥炉，并放置于烘干腔室中，然后关闭炉门，抽真空，进行加热；
S4.干燥完毕后，打开炉门，产线机器人将烘烤完成的堆垛式满载夹具取出并搬运至下料机构的夹具缓存位，接着夹具水平移栽机构将堆垛式满载夹具移栽至放料位；然后电芯移栽机构移动至放料位的堆垛式满载夹具的上方，抓取上层夹具中的电芯并放置于电芯下料输送线上的托盘中，且保证托盘的第一位置放置的为测试电芯，其余位置为普通电芯；当上层夹具中的电芯被抓取完后，夹具垂直移栽机构抬起上层的空载夹具，电芯移栽机构开始抓取下方的满载夹具，直至堆垛式满载夹具中的电芯全部被移栽至托盘中；
S5.电芯下料输送线将托盘输送至转运平台，转盘机械手抓取托盘第一位置的测试电芯并放置于测试电芯下料输送线上，抓取其余的普通电芯并放置于普通电芯下料输送线上。
10.根据权利要求9所述的一种小软包电池的烘烤方法，其特征在于，步骤S5中，烘烤生产线开始运行后，对测试电芯下料输送线下料的测试电芯采用全检的方式进行含水率检测；当烘烤生产线运行一段时间后，且检测结果显示测试电芯的含水率处于稳定时，对测试电芯改用抽检的方式进行含水率检测；当抽检结果显示含水率又处于不稳定时，则对测试电芯继续采用全检的方式进行含水率检测。
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