CN116017868A - 一种动力电池fpc覆膜机 - Google Patents

Abstract

本发明适用于FPC覆膜技术领域，提供了一种动力电池FPC覆膜机，包括：下机架、膜片料仓、上料机械手、剥膜机构、取膜中转台、拉膜机构、自动贴膜装置、第一CCD对位贴膜机构、贴合平台、FPC料仓、组合式贴合成品料仓、上下料双联臂、第二CCD对位贴膜机构、上膜NG抛料仓和PLC控制系统，PLC控制系统通过预先编写的操作命令使上下料双联臂的上料爪和下料爪同时完成拾取、转移、复位动作。本发明提供的覆膜机布局合理，贴膜动作流畅，并使贴膜后的成品下料与新的FPC基材上料同步工作，消除了生产过程中空闲等待时间，缩短了生产周期、提高了生产效率。

Description

一种动力电池FPC覆膜机

技术领域

本发明属于FPC覆膜技术领域，尤其涉及一种动力电池FPC覆膜机。

背景技术

在FPC柔性线路板行业中，FPC上膜的主要作用与PCB绿漆类似：

1.保护铜箔不暴露在空气中，避免铜箔的氧化；

2.为后续的表面处理进行覆盖。如不需要镀金的区域用CVL覆盖起来；

3.在后续的SMT中，阻焊作用。

公开号为CN217546445U的实用新型专利公布了一种FPC覆膜机，该覆膜机采用了上下料双连臂，使贴合后的成品下料与新的FPC基材上料同步工作，以消除生产过程中空闲等待时间，但该覆膜机只能针对0～500mm范围内的FPC进行贴膜，目前市场上尺寸在500～1500mm的动力电池FPC,因其需要贴覆的尺寸较大，使得该型号的FPC覆膜机布局不够紧凑、合理，在对动力电池FPC进行贴膜时，各加工工序时间较长或各加工工序之间存在等待时间，使得动力电池FPC贴膜效率不高。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明提供了一种动力电池FPC覆膜机，将动力电池FPC覆膜机进行合理布局，使每道加工工序之间相互衔接，以缩短各加工工序的时间及减少贴膜过程中各加工工序之间的等待时间。

本发明提供的动力电池FPC覆膜机包括下机架和设置在所述下机架上的膜片料仓、上料机械手、剥膜机构、拉膜机构、取膜中转台、自动贴膜装置、第一CCD对位贴膜机构、贴合平台、FPC料仓、组合式贴合成品料仓、上下料双联臂、第二CCD对位贴膜机构、上膜NG抛料仓、PLC控制系统。

所述膜片料仓设置在所述下机架的一侧，用于存储膜片，所述上料机械手设置于所述膜片料仓的上方，用于拾取所述膜片料仓内的膜片，并将膜片输送至所述剥膜机构，所述剥膜机构用于剥离膜片的上膜，所述剥膜机构进膜片的一端与所述膜片料仓输出膜片的一端连接，所述剥膜机构剥离上膜后输出上膜的一端与所述取膜中转台的一端连接，所述取膜中转台与所述剥膜机构连接一端的相对端设置有拉膜机构，所述拉膜机构底部设置有第二滑轨，所述拉膜机构通过所述第二滑轨上的滑块滑至所述剥膜机构输出上膜的一端，将上膜拉至所述取膜中转台上，所述膜片料仓、上料机械手、剥膜机构、取膜中转台、拉膜机构在所述下机架呈一字型排布，与上述一字型排布方向近垂直的方向上设置有第三滑轨，所述第一CCD对位贴膜机构、贴合平台及所述上膜NG抛料仓独立的设置于所述下机架上，并依次分布在所述第三滑轨下方，其中第三滑轨连接有伺服丝杆模组，所述自动贴膜装置设于伺服丝杆模组的大滑座内，用于吸取所述取膜中转台上的上膜，同时将上膜输送至所述贴合平台处，并将其贴覆在动力电池FPC的基材表面，或者将第一CCD对位贴膜机构拍照不合格的上膜抛至上膜NG抛料仓，所述贴合平台下方设置有第四滑轨，所述第四滑轨在长度方向上与所述膜片料仓平行设置，所述第二CCD对位贴膜机构、所述上下料双联臂独立的设置在所述下机架上，并依次分布在所述第四滑轨的上方，所述FPC料仓和所述组合式贴合成品料仓独立的设置在所述上下料双联臂的两侧，所述上下料双联臂设置有上料爪和下料爪，所述PLC控制系统通过预先编写的操作命令使所述上料爪和下料爪同时完成拾取、转移、复位动作。

本发明提供的动力电池FPC覆膜机，整个设备布局合理，贴膜动作流畅，不拖泥带水，同时采用PLC控制系统控制对尺寸范围为500～1500mm的动力电池FPC进行贴膜，并使贴合后的成品下料与新的动力电池FPC基材上料同步工作，消除生产过程中空闲等待时间，缩短生产周期、提高生产效率。

附图说明

图1为本发明提供的动力电池FPC覆膜机下机架的内部俯视图；

图2为本发明提供的动力电池FPC覆膜机外部结构示意图；

图3为上下料双联臂结构示意图；

图4为组合式贴合成品料仓结构示意图；

图5为自动贴膜装置结构示意图；

图6为贴合平台结构图；

图7为膜片料仓、上料机械手、剥膜机构、拉膜机构和取膜中转台的装配示意图。

附图标记

1-下机架；2-膜片料仓；21-第一膜片料仓；22-第二膜片料仓；23-第三膜片料仓；24-升降平台；3-上料机械手；4-剥膜机构；5-拉膜机构；6-取膜中转台；7-自动贴膜装置；71-升降机构；72-动力机构；73-贴覆头；74-旋转马达；8-第一CCD对位贴膜机构；9-贴合平台；10-FPC料仓；11-组合式贴合成品料仓；111-合格品仓；112-缺陷品仓；12-上下料双联臂；121-上料爪；122-下料爪；13-第二CCD对位贴膜机构；14-上膜NG抛料仓；16-上机架；161-第一滑轨；162-第二滑轨；163-第三滑轨；164-第四滑轨；17-人机交互界面。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参考图1至图7，本发明提供的动力电池FPC覆膜机包括下机架1和设置在所述下机架1上的膜片料仓2、上料机械手3、剥膜机构4、拉膜机构5、取膜中转台6、自动贴膜装置7、第一CCD对位贴膜机构8、贴合平台9、FPC料仓10、组合式贴合成品料仓11、上下料双联臂12、第二CCD对位贴膜机构13、上膜NG抛料仓14、PLC控制系统。

所述膜片料仓2设置在所述下机架1的一侧，用于存储膜片，所述上料机械手3设置于所述膜片料仓2的上方，用于拾取所述膜片料仓2内的膜片，并将膜片输送至所述剥膜机构4，所述剥膜机构4用于剥离膜片的上膜，所述剥膜机构4进膜片的一端与所述膜片料仓2输出膜片的一端连接，所述剥膜机构4剥离上膜后输出上膜的一端与所述取膜中转台6的一端连接，所述取膜中转台6与所述剥膜机构4连接一端的相对端设置有拉膜机构5，所述拉膜机构5底部设置有第二滑轨162，所述拉膜机构5通过所述第二滑轨162上的滑块滑至所述剥膜机构4输出上膜的一端，将上膜拉至所述取膜中转台6上，所述膜片料仓2、上料机械手3、剥膜机构4、取膜中转台6、拉膜机构5在所述下机架1呈一字型排布，与上述一字型排布方向近垂直的方向上设置有第三滑轨163，所述第一CCD对位贴膜机构8、贴合平台9及所述上膜NG抛料仓14独立的设置于所述下机架1上，并依次分布在所述第三滑轨163下方，其中第三滑轨163连接有伺服丝杆模组，所述自动贴膜装置7设于伺服丝杆模组的大滑座内，用于吸取所述取膜中转台6上的上膜，同时将上膜输送至所述贴合平台9处，并将其贴覆在长度范围在500～1500mm动力电池FPC的基材表面，或者将第一CCD对位贴膜机构8拍照不合格的上膜抛至上膜NG抛料仓14，所述贴合平台9下方设置有第四滑轨164，所述第四滑轨164在长度方向上与所述膜片料仓2平行设置，所述第二CCD对位贴膜机构13、所述上下料双联臂12独立的设置在所述下机架1上，并依次分布在所述第四滑轨164的上方，所述FPC料仓10和所述组合式贴合成品料仓11独立的设置在所述上下料双联臂12的两侧，所述上下料双联臂12设置有上料爪121和下料爪122，所述PLC控制系统通过预先编写的操作命令使所述上料爪121和下料爪122同时完成拾取、转移、复位动作。

本发明提供的动力电池FPC覆膜机，整个设备布局合理，贴膜动作流畅，不拖泥带水，同时采用PLC控制系统控制对尺寸范围为500～1500mm的动力电池FPC进行贴膜，并使贴合后的成品下料与新的动力电池FPC基材上料同步工作，以消除生产过程中空闲等待时间，缩短生产周期、提高生产效率。

用于贴覆动力电池FPC的膜片包括上膜和底膜，FPC覆膜即将膜片的上膜撕下，并将其贴覆到动力电池FPC基材上，所述覆膜机开始工作时，人工将一叠FPC基材放入设备的FPC料仓10内，将一叠或几叠膜片放入膜片料仓2内，膜片料仓2的升降平台的升降轴上升送料，上料机械手3自动从膜片料仓2里面取出一片膜片并送给剥膜机构4，剥膜机构4将膜片的上膜撕下，并将膜片的底膜往下送到设置在所述下机架1下方的底膜框内，拉膜机构5移动过来夹住上膜往取膜中转台6上拉，这样完成一个撕膜动作；自动贴膜装置7移到取膜中转平台6上取走撕好的上膜，接着把上膜旋转90度，移动到贴合平台9的上方，在移动过程中第一CCD对位贴膜机构8对上膜拍照并校正位置,为贴膜做准备，如果拍照的上膜NG，自动贴膜装置7移到上膜NG抛料仓14上方并把上膜放到上膜NG抛料仓14内，而后重复之前的动作，重新回去取膜拍照；在以上动作开始的同时，另一边的FPC料仓10的升降轴上升送料，上下料双联臂12的上料爪121从FPC料仓10内取出一片FPC基材并将其搬到贴合平台9上，贴合平台9移动经过所述第二CCD对位贴膜机构13的位置时，所述第二CCD对位贴膜机构13对FPC基材进行拍照定位，最后移到贴合位，自动贴膜装置7将上膜压合到FPC基材上，这样完成一个贴合动作；贴合完成后贴合平台9再移动到第二CCD对位贴膜机构13的检测位置，第二CCD对位贴膜机构13对贴膜后的FPC基材精度进行拍照检测，贴膜后的产品经过检测后，移动至上下料双联臂12下方的下料爪122位置，而在此之前上下料双联臂12的上料爪121在等待的这段时间内，预先从FPC料仓10内取出一片FPC基材，上下料双联臂12的下料爪122将贴合好的FPC基材从贴合平台9上取出，上下料双连臂12的上料爪121和下料爪122一起移动，下料爪122把贴膜后的FPC基材下料到组合式贴合成品料仓11的同时，上料爪121将从FPC料仓取出的FPC基材放至贴合平台9上，以进行一个贴膜动作；另外，根据第二CCD对位贴膜机构13对贴膜后的FPC基材精度进行拍照检测的结果，贴膜后的FPC基材被分为合格品和缺陷品，组合式贴合成品料仓11相应的设置有供合格品存放的合格品仓111和缺陷品仓112，第二CCD对位贴膜机构13拍照检测合格的合格品会被放至合格品仓111内，对于第二CCD对位贴膜机构13拍照检测不合格的缺陷品，贴合平台9的电机反转皮带线会移动一定距离使得缺陷品被放至缺陷品仓112中，以和贴膜后的合格品仓111错开。

本实施例中，所述膜片料仓2包括相互独立设置的第一膜片料仓21、第二膜片料仓22和第三膜片料仓23，每个料仓下方设置有升降平台24，所述升降平台24由步进电机驱动，用于提升膜片,实现自动上料。

所述膜片料仓2包括第一膜片料仓21、第二膜片料仓22和第三膜片料仓23，三个膜片料仓相互独立设置，使得本发明提供的覆膜机可以贴覆最大尺寸为1500mm的动力电池FPC。

步进电机一般应用于转速较低的场合，相对伺服电机成本较低，所述膜片料仓2采用步进电机驱动，在能够满足驱动动力的同时，有效的降低了制造成本。

膜片料仓2的一侧设置有第一滑轨161,所述上料机械手3的一端设置有滑块，所述上料机械手3通过滑块与所述第一滑轨161的滑动将膜片拾取并将其传送至设置在所述下机架1上的剥膜平台41上。

所述剥膜机构4设置在所述剥膜平台41上，用于将膜片的上膜与底膜撕开；所述拉膜机构5设置在所述取膜中转台6的后侧，用于撕取膜片的上膜并把上膜传动至所述取膜中转台6上。

上料机械手3设置在膜片料仓2的外侧，并与设置在下机架1上的第一滑轨161连接，用于将膜片拾取并将其传送至设置在下机架1上的剥膜平台41上，在本实施例中，上料机械手3通过真空吸附方式，在真空泵的作用下抽离上料机械手3与膜片之间的空气形成真空连接状态，以完成拾取膜片动作，随着上料机械手3的运动将膜片转送至剥膜平台41后，真空泵对上料机械手3与膜片之间充气，上料机械手3与膜片之间的真空连接状态解除，上料机械手3完成转送动作后复位。

进一步的，剥膜机构4包括一个压辊，压辊由一个驱动电机控制旋摆，用于压紧及剥开膜片的底膜；拉膜机构5设置在取膜中转台6的后侧，用于拾取膜片上撕下来的上膜，并把上膜传动至取膜中转台6上，在使用过程中拉膜机构5将上膜由剥离平台拉至取膜中转台6上。

进一步的，取膜中转台6设于一伺服丝杆模组内大滑座上，滑座设于所述第三滑轨163上，取膜中转台6可由伺服丝杆模组驱动做横向与纵向滑动；取膜中转台6表面产生真空，吸附上膜，在滑动过程中避免上膜产生偏移；所述第三滑轨163的一端与自动贴膜装置7连接，用于拾取取膜中转台6上的上膜并将其旋转传送至贴合平台9贴覆于FPC基材上。

具体的，所述动力电池FPC料基材的长度范围为500～1500mm。

所述自动贴膜装置7包括升降机构71、动力机构72、贴覆头73和旋转马达74，所述贴覆头73位于所述动力机构72的末端，用以吸附上膜，并可带动上膜进行旋转；所述升降机构71与所述动力机构72相连，用于驱动所述贴覆头73升降，所述升降机构71设置于所述丝杆模组上，通过所述丝杆模组驱动自动贴膜装置7水平移动。通过自动贴膜装置7拾取贴腹膜后在动力机构驱动下升降机构71带动拾取的贴腹膜上升并向贴合平台9移动，并在自动贴膜装置7内动力机构驱动下升降机构71下降，带动贴覆膜下降并在贴覆头的作用下贴覆于FPC基材上，并在旋转马达74的作用下旋转一定角度，在本实施例中贴覆头设置有电热棒，通过热压方式将上膜贴覆到动力电池FPC基材表面。

所述上下料双联臂12包括上料爪121和下料爪122，所述上料爪121用于拾取所述FPC料仓10上的动力电池FPC基材，并将其转移至贴合平台9上，所述下料爪122用于自动将贴膜后的动力电池FPC基材送至所述组合式贴合成品料仓11。

进一步的，所述组合式贴合成品料仓11包括合格品仓111和缺陷品仓112，所述合格品仓111和缺陷品仓112位于所述下机架1上表面，且所述合格品仓111与所述缺陷品仓112与电机连接。

上下料双联臂12包括上料爪121和下料爪122，上料爪121用于拾取FPC料仓10上的FPC基材并将其转移至贴合平台9上，下料爪122用于自动将贴好上膜的基材送至组合式贴合成品料仓11,其中，所述组合式贴合成品料仓11底部固定安装在下机架1上表面并与电机连接，所述组合式贴合成品料仓11包括合格品仓111和缺陷品仓112，所述合格品仓111和缺陷品仓112相通；在使用过程中，合格品在下料爪122的抓取、转移操作下被投入合格品仓111中待操作人员收取，当有缺陷品时，贴合平台9的电机反转皮带线会移动一定距离，使得缺陷品被放至缺陷品仓112中，以和合格品仓111错开。

FPC覆膜机还包括用于控制覆膜机工作的PLC控制系统，PLC控制系统通过预先编写操作命令使上下料双联臂12的上料爪121和下料爪122同时完成拾取、转移、复位动作；使得整机动作节拍不受其他因素影响，以解决现有技术中其中有一环节整机暂停进行调试而导致的生产节奏慢、产程长的问题。

进一步的，所述PLC控制系统包括人机交互界面17，所述PLC控制系统的控制信号的信号输入端与所述人机交互界面17电路连接，所述PLC控制系统的控制信号输出端与所述剥膜机构4、拉膜机构5、取膜中转台6、自动贴膜装置7、第一CCD对位贴膜机构8、贴合平台9、组合式贴合成品料仓11、上下料双联臂12、和第二CCD对位贴膜机构13电连接。

进一步的，所述覆膜机还包括上机架16，所述上机架16与所述下机架1固定连接；上机架16与下机架1连接形成封闭空间，降低灰尘颗粒对覆膜效果的影响。

本发明提供的动力电池FPC覆膜机，整个设备布局合理，贴膜动作流畅，不拖泥带水，同时采用PLC控制系统控制对尺寸范围为500～1500mm的动力电池FPC进行贴膜，并使贴合后的成品下料与新的动力电池FPC基材上料同步工作，以消除生产过程中空闲等待时间，缩短生产周期、提高生产效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种动力电池FPC覆膜机，其特征在于，包括：下机架(1)和设置在所述下机架(1)上的膜片料仓(2)、上料机械手(3)、剥膜机构(4)、拉膜机构(5)、取膜中转台(6)、自动贴膜装置(7)、第一CCD对位贴膜机构(8)、贴合平台(9)、FPC料仓(10)、组合式贴合成品料仓(11)、上下料双联臂(12)、第二CCD对位贴膜机构(13)、上膜NG抛料仓(14)、PLC控制系统；

所述膜片料仓(2)设置在所述下机架(1)的一侧，用于存储膜片，所述上料机械手(3)设置于所述膜片料仓(2)的上方，用于拾取所述膜片料仓(2)内的膜片，并将膜片输送至所述剥膜机构(4)，所述剥膜机构(4)用于剥离膜片的上膜，所述剥膜机构(4)进膜片的一端与所述膜片料仓(2)输出膜片的一端卡接，所述剥膜机构(4)剥离上膜后输出上膜的一端与所述取膜中转台(6)的一端连接，所述取膜中转台(6)与所述剥膜机构(4)连接一端的相对端设置有拉膜机构(5)，所述拉膜机构(5)底部设置有第二滑轨(162)，所述拉膜机构(5)通过所述第二滑轨(162)上的滑块滑至所述剥膜机构(4)输出上膜的一端，将上膜拉至所述取膜中转台(6)上，所述膜片料仓(2)、上料机械手(3)、剥膜机构(4)、取膜中转台(6)、拉膜机构(5)在所述下机架(1)呈一字型排布，与上述一字型排布方向近垂直的方向上设置有第三滑轨(163)，所述第一CCD对位贴膜机构(8)、贴合平台(9)及所述上膜NG抛料仓(14)依次分布在所述第三滑轨(163)下方，其中第三滑轨(163)连接有伺服丝杆模组，所述自动贴膜装置(7)设于伺服丝杆模组的大滑座内，用于吸取所述取膜中转台(6)上的上膜，同时将上膜输送至所述贴合平台(9)处，并将其贴覆在长度范围在500～1500mm动力电池FPC的基材表面，或者将第一CCD对位贴膜机构(8)拍照不合格的上膜抛至上膜NG抛料仓(14)，所述贴合平台(9)下方设置有第四滑轨(164)，所述第四滑轨(164)在长度方向上与所述膜片料仓(2)平行设置，所述第二CCD对位贴膜机构(13)、所述上下料双联臂(12)独立的设置在所述下机架(1)上，并依次分布在所述第四滑轨(164)的上方，所述FPC料仓(10)和所述组合式贴合成品料仓(11)独立的设置在所述上下料双联臂(12)的两侧，所述上下料双联臂(12)设置有上料爪(121)和下料爪(122)，所述PLC控制系统通过预先编写的操作命令使所述上料爪(121)和下料爪(122)同时完成拾取、转移、复位动作。

2.根据权利要求1所述的一种动力电池FPC覆膜机，其特征在于，所述膜片料仓(2)包括相互独立设置的第一膜片料仓(21)、第二膜片料仓(22)和第三膜片料仓(23)，各膜片料仓下方设置有升降平台(24)，所述升降平台(24)由步进电机驱动，用于提升膜片,实现膜片的自动上料。

3.根据权利要求1所述的一种动力电池FPC覆膜机，其特征在于，所述剥膜机构(4)的下部设置有剥膜平台(41)，所述膜片料仓(2)的一侧设置有第一滑轨(161),所述上料机械手(3)的一端设置有滑块，所述上料机械手(3)通过滑块沿所述第一滑轨(161)移动，将膜片拾取并将其传送至剥膜平台(41)上。

4.根据权利要求1所述的一种动力电池FPC覆膜机，其特征在于，所述取膜中转台(6)设于一伺服丝杆模组内大滑座上，所述取膜中转台(6)由所述伺服丝杆模组驱动作横向与纵向滑动。

5.根据权利要求1所述的一种动力电池FPC覆膜机，其特征在于，所述第三滑轨(163)设置在所述拉膜机构(5)的上方，所述第三滑轨(163)的一端与所述自动贴膜装置(7)连接，所述自动贴膜装置(7)用于拾取所述取膜中转台(6)上的上膜并将其旋转传送至贴合平台(9)，使上膜贴覆于所述动力电池FPC基材上。

6.根据权利要求1所述的一种动力电池FPC覆膜机，其特征在于，所述自动贴膜装置(7)包括升降机构(71)、动力机构(72)、贴覆头(73)和旋转马达(74)，所述贴覆头(73)位于所述动力机构(72)的末端，用以吸附上膜，并可带动上膜进行旋转；所述升降机构(71)与所述动力机构(72)相连，用于驱动所述贴覆头(73)升降，所述升降机构(71)设置于丝杆模组上，通过丝杆模组驱动自动贴膜装置(7)水平移动。

7.根据权利要求1所述的一种动力电池FPC覆膜机，其特征在于，所述上料爪(121)用于拾取所述FPC料仓(10)内的动力电池FPC基材并将其转移至贴合平台(9)上，所述下料爪(122)自动将贴膜后的FPC基材送至所述组合式贴合成品料仓(11)。

8.根据权利要求1所述的一种动力电池FPC覆膜机，其特征在于，所述组合式贴合成品料仓(11)包括合格品仓(111)和缺陷品仓(112)，所述合格品仓(111)和缺陷品仓(112)位于所述下机架(1)上表面，且所述合格品仓(111)与所述缺陷品仓(112)分别与电机连接。

9.根据权利要求1所述的一种动力电池FPC覆膜机，其特征在于，所述PLC控制系统包括人机交互界面(17)，所述PLC控制系统的控制信号的信号输入端与所述人机交互界面(17)电路连接，所述PLC控制系统的控制信号的输出端与所述上料机械手(3)、剥膜机构(4)、拉膜机构(5)、取膜中转台(6)、自动贴膜装置(7)、第一CCD对位贴膜机构(8)、贴合平台(9)、组合式贴合成品料仓(11)、上下料双联臂(12)、和第二CCD对位贴膜机构(13)电连接。

10.根据权利要求1所述的一种动力电池FPC覆膜机，其特征在于，所述覆膜机还包括上机架(16)，所述上机架(16)与所述下机架(1)固定连接。

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