CN117317382A - 一种锂电池多功能热压下料机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种锂电池多功能热压下料机，包括有电芯输送线、CCD检测机构、进料输送线、进料运输机械手、热压机构、出料运输机械手、出料输送线、电芯搬运机构、提升机构、NG料仓、托盘搬运机构和下料输送线，此下料机配备检测极耳对齐度、抽芯检测和外观检测等功能，提高了针对NG电芯识别的精度，且极耳压板可依据电芯厚度进行调节，大幅度提高了此结构的适配性能。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池生产技术领域，尤其是涉及一种锂电池多功能热压下料机。
背景技术
在锂离子电池生产过程中，极片生产完成后，采用卷绕或者叠片方式将正、负极极片和隔膜组装制造后，再进行铝塑膜包装形成基本的电芯。随后，一般会对电芯进行热压整形，通过对电芯进行热压整形，一方面可以改善锂离子电池的平整度，使电芯厚度满足要求并具有高的一致性；另一方面可以消除隔膜褶皱，赶出电芯内部空气，使隔膜和正负极极片紧密贴个在一起，缩短锂离子扩散距离，降低电池内阻。
现有技术中，电芯热压整形设备的组成结构为：包括上下两个模板，将电芯夹设于两个模板之间，然后上下两个模板合拢，使得电芯受到一定的压力和温度的作用，实现对电芯热压整形的目的。现有的电芯热压整形设备在工作过程中，需要人工将电芯放置入两个模板之间，容易对操作人员造成烫伤。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种锂电池多功能热压下料机，以解决上述技术问题，能够自动对电芯上料热压并对电芯进行短路检测。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种锂电池多功能热压下料机，包括有：
电芯输送线，用于将未热压的电芯输送至进料输送线中；
CCD检测机构，通过CCD视觉检测极耳对齐度、电芯条码读取、抽芯检测和外观检测等功能，完成检测后将检测信息上传至系统；
进料输送线，运输电芯至指定位置，并将电芯顶起；
进料运输机械手，将位于进料输送线上顶起的电芯夹取并移送至热压机构；
热压机构，将电芯进行热压，同时进行短路测试；
出料运输机械手，将完成热压后的电芯从所述热压机构移动至出料输送线；
出料输送线，接收从所述出料搬运机械手传输过来的电芯，并对电芯进行归正；
电芯搬运机构，将电芯从所述出料输送线运输至位于提升机构的托盘中；
提升机构，将放置有电芯的托盘运输至NG料仓或者托盘搬运机构；
NG料仓，设置有四个NG料仓结构、支撑杆、阻挡块和滑动结构，四个NG料仓结构层叠通过所述支撑杆设置，四个NG料仓结构用于储存不同NG类型的电芯，所述滑动结构驱动位于最底部的NG料仓结构移动，所述阻挡块设置于所述滑动结构的一端，用于限制个NG料仓结构移动距离，所述NG料仓结构呈15度倾斜设置，当感应器检测到所述NG料仓结构蓄满时，设备报警提醒人工拿取，所述NG料仓结构包括有料仓支架和滚轮，所述所述料仓支架的内侧设置有两个滑动导向槽，两个滑动导向槽最大的宽度与托盘的宽度匹配，所述滚轮有序设置于所述滑动导向槽的上下两端，用于支撑和导向托盘移动；
托盘搬运机构，将空托盘运输至提升机构以及将放置有电芯的托盘移动至下料输送线中；
下料输送线，用于将放置有电芯的托盘运输输送至下一道工序中。
作为一种优选的技术方案，所述CCD检测机构包括有检测支架、检测相机、检测光源结构和检测压紧结构，检测相机、检测光源结构和检测压紧结构安装于检测支架上，检测光源结构对准检测压紧结构，检测相机位于检测光源结构的上方，检测光源结构包括有光源和光源控制器，光源控制器与光源电连接，检测压紧结构包括有检测压紧气缸、检测电芯压板和检测极耳压板，检测极耳压板安装于检测电芯压板上，检测压紧气缸驱动检测电芯压板移动，光源位于检测电芯压板的上方，且围绕检测电芯压板设置。
作为一种优选的技术方案，所述进料输送线包括有进料输送机构、进料归正机构、进料顶升机构和阻挡定位机构，进料归正机构安装于进料输送机构的一侧，进料顶升机构设置于进料输送机构的下方，且位于进料归正机构的一侧，阻挡定位机构设置于进料顶升机构的一侧，进料输送机构带动电芯移动，当进料归正机构感应到电芯时，阻挡定位机构升起，阻挡电芯移动，进料归正机构将电芯归正定位，进料顶升机构将电芯顶起。
作为一种优选的技术方案，所述进料输送机构包括有进料输送电机、进料传送辊、进料输送皮带、进料输送从动轴、进料输送从动齿轮和进料输送安装座，进料输送从动齿轮安装于进料输送从动轴上，进料输送从动轴转动设置于进料输送安装座上，进料传送辊通过进料输送皮带与进料输送从动齿轮连接，进料输送电机驱动进料输送辊旋转，带动进料输送皮带运输电芯移动，进料归正机构包括有进料归正气缸和进料归正块，进料归正气缸驱动进料归正块移动，进而推动电芯摆正位置，进料顶升机构包括有进料顶升气缸和进料顶升块，进料顶升气缸驱动进料顶升块纵向移动。
作为一种优选的技术方案，所述进料运输机械手包括有运输支架、运输纵移机构、伸缩机构、翻转机构和运输横移机构，运输纵移机构安装于运输支架上，运输横移机构驱动运输支架移动，运输纵移机构驱动伸缩机构移动，伸缩机构驱动翻转机构移动，翻转机构夹紧电芯进行翻转。
作为一种优选的技术方案，所述伸缩机构包括有第一伸缩组件、第二伸缩组件和第三伸缩板，第一伸缩组件驱动第二伸缩组件相对第一伸缩组件移动，第二伸缩组件驱动第三伸缩板相对第二伸缩组件移动，第一伸缩组件包括有第一伸缩板、第一伸缩导轨、伸缩电机、伸缩从动轮、伸缩主动轮、伸缩皮带和同步块，伸缩从动轮安装于第一伸缩板，伸缩主动轮通过伸缩皮带与伸缩从动轮，第一伸缩导轨安装于第一伸缩板的底部，同步块安装于伸缩皮带上，且与第二伸缩组件固设，伸缩电机驱动伸缩主动轮旋转，带动伸缩皮带传动，使同步块移动，以带动第二伸缩组件沿第一伸缩导轨移动，第二伸缩组件包括有第二伸缩板、第二伸缩导轨和伸缩气缸，第二伸缩导轨和伸缩气缸安装于第二伸缩板上，伸缩气缸驱动第三伸缩板沿第二伸缩导轨移动。
作为一种优选的技术方案，所述出料输送线包括有包括有出料输送机构、出料归正机构和出料顶升机构，出料归正机构安装于出料输送机构的一侧，出料顶升机构设置于出料输送机构的下方，且位于出料归正机构的一侧，出料输送机构带动电芯移动，出料顶升机构升起，出料运输机械手将热压完成的电芯从热压机构中取出放置于出料顶升机构上，随后出料顶升机构驱动下降，将电芯放置于出料输送机构，出料输送机构驱动带动电芯移动，直至出料归正机构感应到电芯，出料归正机构将电芯归正定位，待电芯搬运机构夹取电芯。
作为一种优选的技术方案，所述电芯搬运机构包括有电芯搬运支架、搬运横移组件、搬运横移安装板、搬运纵移气缸、搬运纵移安装座、搬运旋转气缸、搬运旋转安装座和搬运夹紧组件，搬运横移组件安装于电芯搬运支架上，搬运纵移气缸安装于搬运横移安装板上，搬运旋转气缸安装于搬运纵移安装座上，搬运夹紧组件安装于搬运旋转安装座上，搬运横移组件驱动搬运横移安装板横向移动，搬运纵移气缸驱动搬运纵移安装座纵向移动，搬运旋转气缸驱动搬运旋转安装座旋转，搬运夹紧组件夹紧电芯，搬运横移组件包括有搬运横移电机和搬运横移模组，搬运横移电机驱动搬运横移模组活动，带动搬运横移安装板移动。
作为一种优选的技术方案，所述提升机构包括有提升支架、提升驱动组件、提升皮带、提升定滑轮、提升导轨和提升托盘平台，提升驱动组件和提升导轨分别纵向安装于提升支架的两侧，提升驱动组件包括有提升驱动电机、提升驱动活动块和提升驱动模组，提升驱动活动块与提升驱动模组连接，提升驱动电机驱动提升驱动模组活动，带动提升驱动活动块移动，两个提升定滑轮分别安装于提升支架顶部的两侧，且分别对齐提升驱动组件和提升导轨，提升托盘平台沿提升导轨移动，提升皮带一端固设于提升驱动活动块上，另一端依次穿过两个提升定滑轮后，固设于提升托盘平台上，提升驱动电机驱动提升驱动模组活动，带动提升驱动活动块移动，通过提升皮带的带动下，使提升托盘平台沿提升导轨移动。
作为一种优选的技术方案，所述托盘搬运组件包括有托板搬运支架、空托盘搬运组件和满托盘搬运组件，空托盘搬运组件和满托盘搬运组件安装于托板搬运支架上，且空托盘搬运组件设置于满托盘搬运组件的下方，满托盘搬运组件包括有满托盘横移单元、满托盘横移座、满托盘升降气缸、满托盘纵移座和满托盘夹爪单元，满托盘升降气缸安装于满托盘横移座上，满托盘夹爪单元安装于满托盘纵移座上，满托盘横移单元驱动满托盘横移座移动，满托盘升降气缸驱动满托盘纵移座移动,空托盘搬运组件包括有空托盘横移单元和空托盘夹爪单元，空托盘横移单元驱动空托盘夹爪单元移动，空托盘横移单元包括有空托盘横移模组和空托盘横移电机，空托盘横移电机驱动空托盘横移模组活动。
本发明的有益效果在于：上述锂电池多功能热压下料机具备以下有益效果：
1.此下料机配备检测极耳对齐度、抽芯检测和外观检测等功能，提高了针对NG电芯识别的精度，且极耳压板可依据电芯厚度进行调节，大幅度提高了此结构的适配性能；
2.进料运输机械手和出料运输机械手中采用皮带带动传动轮带动三个夹取块同时旋转，使电芯由水平并排等间距关系变为垂直等间距关系，节省了大量结构及工序，可以一次将多个电芯从进料输送线放置于多层热压机构内，伸缩机构驱动翻转机构移动，大幅度地节省了设备空间；
3.热压机构中设置有多层热压组件，且纵向排列设置，很大程度地节省了客户场地空间，此外热压结构配置了短路测试的功能，在热压的同时完成电芯的短路检测，提高生产效率。
4.NG料仓中设置有多层NG料仓结构，且可智能地识别电芯的NG项，并将其储存至对应的料仓，另NG料仓底部增加滑动结构，当作业员维护下料机内部结构时，可将料仓整体拉出，加大维护空间。
5.提升机构采用提升驱动组件并通过断开型平皮带及滚轮的配合，使提升驱动组件放置于空间较大区域，极大程度地提升了设备维护地便利性。
6.进料输送线和出料输送线，分别具有输送，归正，定位等功能，很大程度地提升了输送线的运输定位精度；此外输送线配备顶升机构，可将各个电芯同时托举至半空，以方便进料运输机械手或者出料运输机械手抓取。
7.电芯搬运组件中的搬运钩爪采用浮动防呆夹爪，当夹爪下降时发生碰撞，可立即自动抬升，起到防撞功能；另夹爪气缸和压料气缸均配有集装式减压阀，有效地避免了因气压太大导致气缸输出力太大从而压伤电芯的问题。
8.托盘搬运机构中设置了空托盘搬运组件和满托盘搬运组件，分别配置横移模组及夹爪组件，实现托盘全自动工位转换功能；且空托盘夹爪采用可调式分体夹爪，从而适用更多的托盘，大幅度提高了此结构的适配性能。
附图说明
图1为本发明涉及的锂电池多功能热压下料机的结构示意图；
图2为本发明涉及的CCD检测机构的结构示意图；
图3为本发明涉及的进料输送线的结构示意图；
图4为本发明涉及的进料运输机械手的结构示意图；
图5为本发明涉及的伸缩机构的结构示意图；
图6为本发明涉及的翻转机构的结构示意图；
图7为本发明涉及的夹取组件的结构示意图；
图8为本发明涉及的皮带张紧单元的结构示意图；
图9为本发明涉及的热压机构的结构示意图；
图10为本发明涉及的热压组件的结构示意图；
图11为本发明涉及的出料输送线的结构示意图；
图12为本发明涉及的电芯搬运机构的结构示意图；
图13为本发明涉及的提升机构的结构示意图；
图14为本发明涉及的NG料仓的结构示意图；
图15为本发明涉及的托盘搬运机构的结构示意图。
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。
如图1所示，一种锂电池多功能热压下料机，包括有：
上料输送线1，用于将未热压的电芯输送至进料输送线2中；
CCD检测机构2，通过CCD视觉检测极耳对齐度、电芯条码读取、抽芯检测和外观检测等功能，完成检测后将检测信息上传至系统；
进料输送线3，运输电芯至指定位置，并将电芯顶起；
进料运输机械手4，将位于进料输送线3上顶起的电芯夹取并移送至热压机构5；
热压机构5，将电芯进行热压，同时进行短路测试；
出料运输机械手7，将完成热压后的电芯从热压机构5移动至出料输送线6；
出料输送线6，接收从出料搬运机械手7传输过来的电芯，并对电芯进行归正；
电芯搬运机构8，将电芯从出料输送线6运输至位于提升机构9的托盘中；
提升机构9，将放置有电芯的托盘运输至NG料仓10或者托盘搬运机构11；
如图14所示，NG料仓10，设置有四个NG料仓结构101、支撑杆102、阻挡块104和滑动结构103，四个NG料仓结构101层叠通过支撑杆102设置，四个NG料仓结构101用于储存不同NG类型的电芯，滑动结构103驱动位于最底部的NG料仓结构101移动，进而带动整个NG料仓10移动，以便于将整个NG料仓10移动至设备边缘，便于操作人员将NG电芯取出，阻挡块104设置于滑动结构103的一端，用于限制个NG料仓结构10移动距离，NG料仓结构101呈15度倾斜设置，当感应器检测到NG料仓结构101蓄满时，设备报警提醒人工拿取，NG料仓结构101包括有料仓支架1011和滚轮1013，料仓支架1011的内侧设置有两个滑动导向槽1012，两个滑动导向槽1012最大的宽度与托盘的宽度匹配，滚轮1013有序设置于滑动导向槽1012的上下两端，设置于上端的滚轮1013用于导向托盘移动，设置于下端的滚轮1013用于支撑托盘移动，使托盘可以沿滑动导向槽1012快速移动；
托盘搬运机构11，将空托盘运输至提升机构9以及将放置有电芯的托盘移动至下料输送线12中；
下料输送线12，用于将放置有电芯的托盘运输输送至下一道工序中。
如图2所示，CCD检测机构2包括有检测支架21、检测相机22、检测光源结构23和检测压紧结构24，检测相机22、检测光源结构23和检测压紧结构24安装于检测支架21上，检测光源结构23对准检测压紧结构24，检测相机22位于检测光源结构23的上方，检测光源结构23包括有光源231和光源控制器232，光源控制器232与光源231电连接，检测压紧结构24包括有检测压紧气缸241、检测电芯压板242和检测极耳压板243，检测极耳压板243安装于检测电芯压板242上，检测压紧气缸241驱动检测电芯压板242移动，光源231位于检测电芯压板242的上方，且围绕检测电芯压板242设置，能够为检测相机22提供稳定的光源。
如图3所示，进料输送线3包括有进料输送机构31、进料归正机构32、进料顶升机构33和阻挡定位机构34，进料归正机构32安装于进料输送机构31的一侧，进料顶升机构33设置于进料输送机构31的下方，且位于进料归正机构32的一侧，阻挡定位机构34设置于进料顶升机构33的一侧，进料输送机构31带动电芯a移动，当进料归正机构32感应到电芯时，阻挡定位机构34升起，阻挡电芯a移动，进料归正机构32将电芯归正定位，进料顶升机构33将电芯a顶起，待进料运输机械手4抓取。进料输送机构31包括有进料输送电机311、进料传送辊312、进料输送皮带315、进料输送从动轴313、进料输送从动齿轮314和进料输送安装座316，进料输送从动齿轮314安装于进料输送从动轴313上，进料输送从动轴315转动设置于进料输送安装座316上，进料传送辊312通过进料输送皮带315与进料输送从动齿轮314连接，进料输送电机311驱动进料输送辊312旋转，带动进料输送皮带315运输电芯a移动，进料归正机构32包括有进料归正气缸321和进料归正块322，进料归正气缸321驱动进料归正块322移动，进而推动电芯a摆正位置，进料顶升机构33包括有进料顶升气缸331和进料顶升块332，进料顶升气缸331驱动进料顶升块332纵向移动，用于将电芯a顶起。
如图4所示，进料运输机械手4的结构与出料运输机械手7的结构相同，此处以进料运输机械手4举例进行说明，对于出料运输机械手7不再赘述，进料运输机械手4包括有运输支架41、运输纵移机构42、伸缩机构43、翻转机构44和运输横移机构45，运输纵移机构42安装于运输支架41上，运输横移机构45驱动运输支架41移动，运输纵移机构42驱动伸缩机构43移动，伸缩机构43驱动翻转机构44移动，翻转机构44夹紧电芯a进行翻转。
具体的，运输纵移机构42包括有运输纵移电机421、运输纵移模组422、运输纵移导轨423和运输纵移座424，运输纵移导轨423安装于运输支架41上，运输纵移电机421驱动运输纵移模组422活动，带动运输纵移座424沿运输纵移导轨423移动，进而带动伸缩机构43纵向移动，运输纵移模组422为丝杆驱动模组。
如图5所示，伸缩机构43包括有第一伸缩组件431、第二伸缩组件432和第三伸缩板433，第一伸缩组件431驱动第二伸缩组件432相对第一伸缩组件431移动，第二伸缩组件432驱动第三伸缩板433相对第二伸缩组件432移动，第一伸缩组件431包括有第一伸缩板4315、第一伸缩导轨(图中未显示)、伸缩电机4311、伸缩从动轮4313、伸缩主动轮(图中未显示)、伸缩皮带4312和同步块4314，伸缩从动轮4313安装于第一伸缩板4315，伸缩主动轮通过伸缩皮带4312与伸缩从动轮4313，第一伸缩导轨安装于第一伸缩板4315的底部，同步块4313安装于伸缩皮带4312上，且与第二伸缩组件432固设，伸缩电机4311驱动伸缩主动轮旋转，带动伸缩皮带4312传动，使同步块4314移动，以带动第二伸缩组件432沿第一伸缩导轨移动，第二伸缩组件432包括有第二伸缩板4321、第二伸缩导轨4323和伸缩气缸4322，第二伸缩导轨4323和伸缩气缸4322安装于第二伸缩板4321上，伸缩气缸4322驱动第三伸缩板433沿第二伸缩导轨4323移动。
如图6所示，翻转机构44包括有水平检测传感器444、夹取组件442、翻转驱动组件443和基板441，多个夹取组件442安装于基板441上，夹取组件442夹取电芯a，翻转驱动组件443驱动夹取组件442翻转，从而实现将电芯a进行翻转，水平检测传感器444安装于基板441的上端，且对齐夹取组件442，用于识别夹取组件442是否完成翻转。
请参考图7所示，夹取组件442包括有气缸安装座4421、夹取气缸4422、夹取安装板4423和夹取块4424，气缸安装座4423安装于基板441上，夹取气缸4422安装于气缸安装座4421上，夹取块4424安装于夹取安装板4423上，夹取气缸4422驱动两个夹取安装板4423相互移动，以带动两个夹取块4424相互移动，从而实现夹取或者松开电芯a。
请结合图6和图8所示，翻转驱动组件443包括翻转电机安装座4431、翻转电机4432、减速机4433、翻转皮带4435、从动轮4434、主动轮(图中未显示)和皮带张紧单元4436，翻转电机安装座4431安装于第三伸缩板433，翻转电机4432安装于翻转电机安装座4431上，翻转电机4432通过减速机4433与主动轮连接，主动轮通过翻转皮带4435与从动轮4434连接，从动轮4434与气缸安装座4431固设，皮带张紧单元4436安装于基板441上，且与翻转皮带4436连接。皮带张紧单元4436包括有张紧轴安装板44361、张紧轴调节板44362、张紧轮轴44363和张紧轮44364，张紧轴安装板44361安装于基板441上，张紧轮调节板44362可拆卸设置于张紧轴安装板44361上，张紧轮轴363安装于张紧轮调节板44362上，张紧轮44364转动设置于张紧轮轴44363上，能够根据翻转皮带4435的张紧程度调节张紧轮调节板44362的位置，从而实现调整张紧轮44364的位置，以调整翻转皮带4435的张紧力。
当上述带电芯翻转的夹取机构需要夹紧电芯时，夹取气缸4422驱动两个夹取安装板4423相互靠近，以带动两个夹取块4424相互靠近，以夹紧电芯a，当需要翻转电芯a时，翻转电机4432驱动主动轮旋转，通过翻转皮带4435带动从动轮4434转动，从带使气缸安装座4431同步转动，以带动夹取气缸4422夹紧的电芯a翻转，待水平检测传感器444识别到夹取安装板4423与基板441保持平齐时，水平检测传感器444反馈至控制系统，控制系统控制翻转电机4432停止，以完成一次翻转。
如图4所示，运输横移机构45包括有运输横移电机451、运输横移模组452、运输横移导轨453和运输横移底座454，运输横移导轨453安装于运输横移底座454上，运输横移电机451驱动运输横移模组452活动，带动运输支架41沿运输横移导轨453移动，运输横移模组452为丝杆驱动模组。
如图9所示，热压机构5，包括有支撑框架51、热压驱动组件52、行程缩减组件54和热压组件53，多个热压组件53和行程缩减组件安装于支撑框架51上，在本实施例中，热压组件53设置有三个，但是可以根据实际生产需求设置热压组件53的数量，热压驱动组件52安装于支撑框架51的顶部，用于驱动热压组件53进行热压。
具体的，支撑框架51包括有顶板512、底座511和导杆513，导杆513的一端固设于底座511上，多个热压组件53和行程缩减组件54安装于顶板512与底座511之间，多个热压组件53和行程缩减组件54沿导杆513移动。
具体的，行程缩减组件54包括有压力活动板541、压力传动板542、导轨543、滑块545和滑动气缸544，导轨543安装于压力活动板541的上端面，滑块545沿导轨543移动，压力传动板542固设于滑块545上，滑动气缸544驱动压力传动板542沿导轨543移动，压力传动板542、导轨543和滑块545整体厚度为120mm，能够使热压驱动组件52的移动行程减少120mm，此移动行程能够根据具体生产需求改变。
如图10所示，热压组件53包括有上热压单元531、下热压单元532、反推单元533、短路测试单元534和极耳支撑单元535，反推单元533安装于上热压单元531与下热压单元532之间，反推单元533设置有两个，短路测试单元534安装于上热压单元531的一侧，极耳支撑单元535安装于下热压单元532的一侧，短路测试单元534与极耳支撑单元535对齐，电芯放置于上热压单元531与下热压单元532之间进行热压，耳支撑单元535支撑电芯极耳，短路测试单元534对电芯进行短路测试。
具体的，上热压单元531包括有上压板5312和连接板5311，上压板5312安装于连接板5311的下端，下热压单元532包括有下压板5322和活动板5321，下压板5322安装于活动板5321的上端，上压板5312和下压板5322的表面进行喷涂铁氟龙处理，能够避免热压完成后电芯粘于上压板5312或者下压板5322的表面，位于最上端的上热压单元531中的连接板5311安装于压力活动板541的下端，其余连接板5311安装于位于该上热压单元531上方的下热压单元532的活动板5321上。
具体的，短路测试单元534包括有测试气缸5341、测试调压阀5342、弹性安装结构5343和极耳压板5344，测试调压阀5342与测试气缸5341连通，用于调整测试气缸5241的压力，极耳压板5344安装于弹性安装结构5343上，测试气缸5341驱动弹性安装结构5343移动，使极耳压板5344能够压紧极耳并对极耳进行短路测试，弹性安装结构5343包括有连接板53436、安装板53431、限位杆53432、安装导杆53434和弹簧53435，限位杆53432和安装导杆53434的下端固设于安装板53431上，且穿置于连接板53436上，限位杆53432的上端设置有限位块53433，弹簧53435穿置于安装导杆53434中，其两端分别与连接板53436和安装板53431抵接，测试气缸5341驱动连接板53436移动，直至极耳压板5344与极耳接触，极耳压板5344接触后受阻，测试气缸5341持续驱动，使弹簧53435压缩，以保护极耳。
具体的，极耳支撑单元535包括有支撑安装板5351、极耳支撑气缸5352和极耳支撑板5353，支撑安装板5351安装于下压板5322的一侧，极耳支撑气缸5352安装于支撑安装板5351上支撑安装板5351为隔热板，避免下压板5322产生的热量影响极耳支撑气缸5352正常驱动，极耳支撑气缸5352驱动极耳支撑板5353移动。
请继续参考图9所示，反推单元533包括有反推气缸5331和反推调压阀5332，反推气缸5331安装于下热压单元532上，且其输出端与上热压单元531连接，反推调压阀5332与反推气缸5331连接，用于调整反推气缸5331的推力，反推气缸5331的推力等于位于上热压单元531上所有的重力。
当需要放置电芯时，反推气缸5331驱动，驱动上热压单元531上升，使上热压单元531与下热压单元532之间的间隙打开，将电芯放置入下热压单元532的上方，反推气缸5331复位对电芯进行预压，滑动气缸544驱动压力传动板542沿导轨543移动，使压力传动板542移动至顶板512的下方，热压驱动组件52驱动，推动顶板512向下移动，对电芯输出压力，当热压驱动组件52输出的压力完成传递至电芯后，反推气缸5331驱动，以抵消位于上热压单元531上所有的重力，使对热压驱动组件52对所有电芯的压力都相同。
如图11所示，出料输送线6包括有包括有出料输送机构61、出料归正机构62和出料顶升机构63，出料归正机构62安装于出料输送机构61的一侧，出料顶升机构63设置于出料输送机构61的下方，且位于出料归正机构62的一侧，出料输送机构61带动电芯a移动，出料顶升机构63升起，出料运输机械手7将热压完成的电芯从热压机构5中取出放置于出料顶升机构63上，随后出料顶升机构63驱动下降，将电芯a放置于出料输送机构61，出料输送机构61驱动带动电芯移动，直至出料归正机构62感应到电芯，出料归正机构62将电芯归正定位，待电芯搬运机构8夹取电芯。出料输送机构61包括有出料输送电机611、出料传送辊612、出料输送皮带615、出料输送从动轴613、出料输送从动齿轮614和出料输送安装座616，出料输送从动齿轮614安装于出料输送从动轴613上，出料输送从动轴615转动设置于出料输送安装座616上，出料传送辊612通过出料输送皮带615与出料输送从动齿轮614连接，出料输送电机611驱动出料输送辊612旋转，带动出料输送皮带615运输电芯a移动，出料归正机构62包括有出料归正气缸621和出料归正块622，出料归正气缸621驱动出料归正块622移动，进而推动电芯a摆正位置，出料顶升机构63包括有出料顶升气缸631和出料顶升块632，出料顶升气缸631驱动出料顶升块632纵向移动，用于将电芯a顶起。
如图8所示，电芯搬运机构8包括有电芯搬运支架81、搬运横移组件82、搬运横移安装板83、搬运纵移气缸84、搬运纵移安装座85、搬运旋转气缸86、搬运旋转安装座87和搬运夹紧组件88，搬运横移组件82安装于电芯搬运支架81上，搬运纵移气缸84安装于搬运横移安装板83上，搬运旋转气缸86安装于搬运纵移安装座85上，搬运夹紧组件88安装于搬运旋转安装座87上，搬运横移组件82驱动搬运横移安装板83横向移动，搬运纵移气缸84驱动搬运纵移安装座85纵向移动，搬运旋转气缸86驱动搬运旋转安装座87旋转，搬运夹紧组件88夹紧电芯。搬运横移组件82包括有搬运横移电机821和搬运横移模组822，搬运横移电机821驱动搬运横移模组822活动，带动搬运横移安装板83移动，搬运横移模组822为丝杆驱动模组，搬运夹紧组件88包括有搬运夹爪气缸881、搬运夹爪安装座882、搬运感应器887、搬运压紧结构883和搬运钩爪884，搬运压紧结构883和搬运钩爪884安装于搬运夹爪安装座882上，搬运夹爪气缸881驱动两个搬运夹爪安装座882相对移动，从而使搬运钩爪884抓紧电芯a，搬运压紧结构883包括有搬运压紧气缸885和搬运压紧块886，搬运压紧气缸885驱动搬运压紧块886移动，从而将电芯a压紧至搬运钩爪884上，搬运感应器887安装于搬运夹爪气缸881上，用于感应电芯a是否位于搬运夹爪气缸881的下方。
如图13所示，提升机构9包括有提升支架91、提升驱动组件92、提升皮带93、提升定滑轮94、提升导轨95和提升托盘平台96，提升驱动组件92和提升导轨95分别纵向安装于提升支架91的两侧，提升驱动组件92包括有提升驱动电机921、提升驱动活动块923和提升驱动模组922，提升驱动活动块923与提升驱动模组922连接，提升驱动电机921驱动提升驱动模组922活动，带动提升驱动活动块923移动，提升驱动模组922为丝杆驱动模组，两个提升定滑轮94分别安装于提升支架91顶部的两侧，且分别对齐提升驱动组件92和提升导轨95，提升托盘平台96沿提升导轨95移动，提升皮带93一端固设于提升驱动活动块923上，另一端依次穿过两个提升定滑轮94后，固设于提升托盘平台96上，提升驱动电机921驱动提升驱动模组922活动，带动提升驱动活动块923移动，通过提升皮带93的带动下，使提升托盘平台96沿提升导轨95移动。
如图15所示，托盘搬运组件11包括有托板搬运支架111、空托盘搬运组件113和满托盘搬运组件112，空托盘搬运组件113和满托盘搬运组件112安装于托板搬运支架111上，且空托盘搬运组件113设置于满托盘搬运组件112的下方，满托盘搬运组件112包括有满托盘横移单元1121、满托盘横移座1122、满托盘升降气缸1123、满托盘纵移座1124和满托盘夹爪单元1125，满托盘升降气缸1123安装于满托盘横移座1122上，满托盘夹爪单元1125安装于满托盘纵移座1124上，满托盘横移单元1121驱动满托盘横移座1122移动，满托盘升降气缸1123驱动满托盘纵移座1124移动，满托盘横移单元1121包括有满托盘横移模组11212和满托盘横移电机11211，满托盘横移电机11211驱动满托盘横移模组11212活动，满托盘横移模组11212为丝杆驱动模组，满托盘夹爪单元1125包括有满托盘夹爪气缸11251、满托盘夹爪11252和夹爪垫块11253，夹爪垫块11253安装于满托盘夹爪11252上，满托盘夹爪气缸11251驱动两个满托盘夹爪11252相互靠近，从而将装有电芯的托盘夹紧。空托盘搬运组件113包括有空托盘横移单元1131和空托盘夹爪单元1132，空托盘横移单元1131驱动空托盘夹爪单元1132移动，空托盘横移单元1131包括有空托盘横移模组11312和空托盘横移电机11311，空托盘横移电机11311驱动空托盘横移模组11312活动，空托盘横移模组11312为丝杆驱动模组，空托盘夹爪单元1132包括有空托盘横移座1133、空托盘夹爪导轨1134、空托盘夹爪气缸1137、空托盘夹爪安装座1135和空托盘夹爪1136，空托盘横移单元1131驱动空托盘横移座1133移动，两个空托盘夹爪气缸1137和两个空托盘夹爪导轨1134安装于空托盘横移座1133，空托盘夹爪气缸1137驱动空托盘夹爪安装座1135沿空托盘夹爪导轨1134移动，空托盘夹爪1136可拆卸安装于空托盘夹爪安装座1135，从而实现调节空托盘夹爪1136之间的距离。
以上所述实施例，只是本发明的较佳实例，并非来限制本发明的实施范围，故凡依本发明申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明专利申请范围内。
Claims (10)
1.一种锂电池多功能热压下料机，其特征在于，包括有：
电芯输送线，用于将未热压的电芯输送至进料输送线中；
CCD检测机构，通过CCD视觉检测极耳对齐度、电芯条码读取、抽芯检测和外观检测等功能，完成检测后将检测信息上传至系统；
进料输送线，运输电芯至指定位置，并将电芯顶起；
进料运输机械手，将位于进料输送线上顶起的电芯夹取并移送至热压机构；
热压机构，将电芯进行热压，同时进行短路测试；
出料运输机械手，将完成热压后的电芯从所述热压机构移动至出料输送线；
出料输送线，接收从所述出料搬运机械手传输过来的电芯，并对电芯进行归正；
电芯搬运机构，将电芯从所述出料输送线运输至位于提升机构的托盘中；
提升机构，将放置有电芯的托盘运输至NG料仓或者托盘搬运机构；
NG料仓，设置有四个NG料仓结构、支撑杆、阻挡块和滑动结构，四个NG料仓结构层叠通过所述支撑杆设置，四个NG料仓结构用于储存不同NG类型的电芯，所述滑动结构驱动位于最底部的NG料仓结构移动，所述阻挡块设置于所述滑动结构的一端，用于限制个NG料仓结构移动距离，所述NG料仓结构呈15度倾斜设置，当感应器检测到所述NG料仓结构蓄满时，设备报警提醒人工拿取，所述NG料仓结构包括有料仓支架和滚轮，所述所述料仓支架的内侧设置有两个滑动导向槽，两个滑动导向槽最大的宽度与托盘的宽度匹配，所述滚轮有序设置于所述滑动导向槽的上下两端，用于支撑和导向托盘移动；
托盘搬运机构，将空托盘运输至提升机构以及将放置有电芯的托盘移动至下料输送线中；
下料输送线，用于将放置有电芯的托盘运输输送至下一道工序中。
2.根据权利要求1所述的锂电池多功能热压下料机，其特征在于，所述CCD检测机构包括有检测支架、检测相机、检测光源结构和检测压紧结构，检测相机、检测光源结构和检测压紧结构安装于检测支架上，检测光源结构对准检测压紧结构，检测相机位于检测光源结构的上方，检测光源结构包括有光源和光源控制器，光源控制器与光源电连接，检测压紧结构包括有检测压紧气缸、检测电芯压板和检测极耳压板，检测极耳压板安装于检测电芯压板上，检测压紧气缸驱动检测电芯压板移动，光源位于检测电芯压板的上方，且围绕检测电芯压板设置。
3.根据权利要求1所述的锂电池多功能热压下料机，其特征在于，所述进料输送线包括有进料输送机构、进料归正机构、进料顶升机构和阻挡定位机构，进料归正机构安装于进料输送机构的一侧，进料顶升机构设置于进料输送机构的下方，且位于进料归正机构的一侧，阻挡定位机构设置于进料顶升机构的一侧，进料输送机构带动电芯移动，当进料归正机构感应到电芯时，阻挡定位机构升起，阻挡电芯移动，进料归正机构将电芯归正定位，进料顶升机构将电芯顶起。
4.根据权利要求1所述的锂电池多功能热压下料机，其特征在于，所述进料输送机构包括有进料输送电机、进料传送辊、进料输送皮带、进料输送从动轴、进料输送从动齿轮和进料输送安装座，进料输送从动齿轮安装于进料输送从动轴上，进料输送从动轴转动设置于进料输送安装座上，进料传送辊通过进料输送皮带与进料输送从动齿轮连接，进料输送电机驱动进料输送辊旋转，带动进料输送皮带运输电芯移动，进料归正机构包括有进料归正气缸和进料归正块，进料归正气缸驱动进料归正块移动，进而推动电芯摆正位置，进料顶升机构包括有进料顶升气缸和进料顶升块，进料顶升气缸驱动进料顶升块纵向移动。
5.根据权利要求1所述的锂电池多功能热压下料机，其特征在于，所述进料运输机械手包括有运输支架、运输纵移机构、伸缩机构、翻转机构和运输横移机构，运输纵移机构安装于运输支架上，运输横移机构驱动运输支架移动，运输纵移机构驱动伸缩机构移动，伸缩机构驱动翻转机构移动，翻转机构夹紧电芯进行翻转。
6.根据权利要求5所述的锂电池多功能热压下料机，其特征在于，所述伸缩机构包括有第一伸缩组件、第二伸缩组件和第三伸缩板，第一伸缩组件驱动第二伸缩组件相对第一伸缩组件移动，第二伸缩组件驱动第三伸缩板相对第二伸缩组件移动，第一伸缩组件包括有第一伸缩板、第一伸缩导轨、伸缩电机、伸缩从动轮、伸缩主动轮、伸缩皮带和同步块，伸缩从动轮安装于第一伸缩板，伸缩主动轮通过伸缩皮带与伸缩从动轮，第一伸缩导轨安装于第一伸缩板的底部，同步块安装于伸缩皮带上，且与第二伸缩组件固设，伸缩电机驱动伸缩主动轮旋转，带动伸缩皮带传动，使同步块移动，以带动第二伸缩组件沿第一伸缩导轨移动，第二伸缩组件包括有第二伸缩板、第二伸缩导轨和伸缩气缸，第二伸缩导轨和伸缩气缸安装于第二伸缩板上，伸缩气缸驱动第三伸缩板沿第二伸缩导轨移动。
7.根据权利要求1所述的锂电池多功能热压下料机，其特征在于，所述出料输送线包括有包括有出料输送机构、出料归正机构和出料顶升机构，出料归正机构安装于出料输送机构的一侧，出料顶升机构设置于出料输送机构的下方，且位于出料归正机构的一侧，出料输送机构带动电芯移动，出料顶升机构升起，出料运输机械手将热压完成的电芯从热压机构中取出放置于出料顶升机构上，随后出料顶升机构驱动下降，将电芯放置于出料输送机构，出料输送机构驱动带动电芯移动，直至出料归正机构感应到电芯，出料归正机构将电芯归正定位，待电芯搬运机构夹取电芯。
8.根据权利要求1所述的锂电池多功能热压下料机，其特征在于，所述电芯搬运机构包括有电芯搬运支架、搬运横移组件、搬运横移安装板、搬运纵移气缸、搬运纵移安装座、搬运旋转气缸、搬运旋转安装座和搬运夹紧组件，搬运横移组件安装于电芯搬运支架上，搬运纵移气缸安装于搬运横移安装板上，搬运旋转气缸安装于搬运纵移安装座上，搬运夹紧组件安装于搬运旋转安装座上，搬运横移组件驱动搬运横移安装板横向移动，搬运纵移气缸驱动搬运纵移安装座纵向移动，搬运旋转气缸驱动搬运旋转安装座旋转，搬运夹紧组件夹紧电芯，搬运横移组件包括有搬运横移电机和搬运横移模组，搬运横移电机驱动搬运横移模组活动，带动搬运横移安装板移动。
9.根据权利要求1所述的锂电池多功能热压下料机，其特征在于，所述提升机构包括有提升支架、提升驱动组件、提升皮带、提升定滑轮、提升导轨和提升托盘平台，提升驱动组件和提升导轨分别纵向安装于提升支架的两侧，提升驱动组件包括有提升驱动电机、提升驱动活动块和提升驱动模组，提升驱动活动块与提升驱动模组连接，提升驱动电机驱动提升驱动模组活动，带动提升驱动活动块移动，两个提升定滑轮分别安装于提升支架顶部的两侧，且分别对齐提升驱动组件和提升导轨，提升托盘平台沿提升导轨移动，提升皮带一端固设于提升驱动活动块上，另一端依次穿过两个提升定滑轮后，固设于提升托盘平台上，提升驱动电机驱动提升驱动模组活动，带动提升驱动活动块移动，通过提升皮带的带动下，使提升托盘平台沿提升导轨移动。
10.根据权利要求1所述的锂电池多功能热压下料机，其特征在于，所述托盘搬运组件包括有托板搬运支架、空托盘搬运组件和满托盘搬运组件，空托盘搬运组件和满托盘搬运组件安装于托板搬运支架上，且空托盘搬运组件设置于满托盘搬运组件的下方，满托盘搬运组件包括有满托盘横移单元、满托盘横移座、满托盘升降气缸、满托盘纵移座和满托盘夹爪单元，满托盘升降气缸安装于满托盘横移座上，满托盘夹爪单元安装于满托盘纵移座上，满托盘横移单元驱动满托盘横移座移动，满托盘升降气缸驱动满托盘纵移座移动,空托盘搬运组件包括有空托盘横移单元和空托盘夹爪单元，空托盘横移单元驱动空托盘夹爪单元移动，空托盘横移单元包括有空托盘横移模组和空托盘横移电机，空托盘横移电机驱动空托盘横移模组活动。
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|---|---|---|---|---|
| CN118387596A (zh) * | 2024-05-16 | 2024-07-26 | 惠州市汇恒自动化科技有限公司 | 一种软包圆柱锂电池自动上下料设备及其生产线 |
| CN119305991A (zh) * | 2024-12-18 | 2025-01-14 | 深圳大宇精雕科技有限公司 | 一种自动上下料设备 |
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| CN120854686A (zh) * | 2025-09-22 | 2025-10-28 | 深圳研赛自动化设备有限公司 | 一种锂电池电芯自动带帽装置及其电芯组装机 |
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2023
- 2023-09-08 CN CN202311163632.5A patent/CN117317382A/zh active Pending
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