CN202585649U - 全自动电芯贴胶机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电池生产设备技术领域，尤其涉及一种全自动电芯贴胶机，贴胶机包括机械部分和用于驱动机械部分的控制部分，控制部分包括传感器和可编程逻辑控制器，机械部分包括主治具回流模块、驱动电机和分别与主治具回流模块连接的左侧烫边保压治具回流模块以及右侧烫边保压治具回流模块。相对于现有技术，本实用新型设备兼容性强，能兼容多种规格产品，而且实现兼容时更换和调试的机构很少，更换品种时间短；能够实现电芯的自动定位、切边、贴哑光胶带(L型胶)、折哑光胶带、滴胶、预折边、烫边保压等功能，一次定位完成电芯同一侧的所有工序，这样定位精度高，且避免了重复定位。

Description

全自动电芯贴胶机

技术领域

本实用新型属于电池生产设备技术领域，尤其涉及一种全自动电芯贴胶机，该贴胶机能够实现电芯的自动定位、切边、贴哑光胶带(L型胶)、折哑光胶带、滴胶、预折边、烫边保压等功能。

背景技术

新能源环保是未来的主流趋势，锂电池是国家极力提倡的新兴行业，因此，作为既环保又高科技含量的锂电池的高效自动化生产具有重要意义。

为了防止锂电池发生安全事故，一般需要把锂电池侧边铝塑膜边缘外露金属贴上哑光胶，以起到绝缘作用，防止短路的发生，并且需要把侧边翻折90°，使其与主体粘合在一起，从而保证电池不超宽，保证电池的能量密度。

目前，软包装锂电池生产线上的贴胶、包胶等工序大多是人工完成，上料一致性较差，且生产效率和自动化程度低，阻碍了电池整体生产效率的提高和生产成本的降低。

有鉴于此，确有必要提供一种高效的全自动电芯贴胶机，以提高电芯生产线的上料一致性和自动化程度、降低产品上市周期和生产成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种高效的全自动电芯贴胶机，以提高电芯生产线的上料一致性和自动化程度、降低产品上市周期和生产成本。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种全自动电芯贴胶机，所述贴胶机包括机械部分和用于驱动所述机械部分的控制部分，所述控制部分包括传感器和可编程逻辑控制器(PLC)，所述机械部分包括主治具回流模块和分别与所述主治具回流模块连接的左侧烫边保压治具回流模块以及右侧烫边保压治具回流模块。所述烫边保压回流模块共含有三个回流夹具，夹具在方型环槽内做往复运动，目的是加快前面电芯侧边胶水的凝固时间。所述该模块的回流夹具的一端夹具电芯侧边端夹具块都含有加热保温功能。

作为本实用新型全自动电芯贴胶机的一种改进，所述主治具回流模块包括并排设立的主治具循环系统和治具回流槽。主治具回流模块通过同步带机构驱动，同步带靠步进电机输送动力。在治具上同步带端，同步带要稍低于治具回流槽顶面；在治具下同步带端，同步带要稍高于治具回流槽顶面。所有治具在特定的治具回流槽采用滑动运动，每做完一个工序转换一个工位，直至做完所有工序。而定位治具则通过治具循环系统回到最初状态，实现治具的连续循环的目的。

作为本实用新型全自动电芯贴胶机的一种改进，所述治具回流槽和主治具循环系统之间依次设有定位机构、电芯右侧定位放置工位、电芯右侧切边工位、电芯右侧贴胶机构、电芯右侧侧面折胶机构、电芯右侧端面折胶机构、电芯右侧滴胶机构、电芯右侧烫边保压机构、电芯左侧定位放置工位、电芯左侧切边工位、电芯左侧贴胶机构、电芯左侧侧面折胶机构、电芯左侧端面折胶机构、电芯左侧滴胶机构、电芯左侧烫边保压工位和出料拉带。

作为本实用新型全自动电芯贴胶机的一种改进，所述定位机构包括导向板、分别设置在所述导向板上的放料拉带和定位拉带、和分别设置在所述导向板两侧的前后预定位机构、前后精确定位机构，所述电芯右侧切边工位位于放料拉带和定位拉带之间。

作为本实用新型全自动电芯贴胶机的一种改进，所述电芯右侧贴胶机构和电芯左侧贴胶机构均包括胶纸支撑机构、依次位于所述胶纸支撑机构下方的过渡辊、第一胶纸定位机构、调节装置和拉料轮，以及依次位于胶纸支撑机构下方的取胶与贴胶机械手、辅助取胶机械手、移动机构和第二胶纸定位机构。双面劈尖剥基材的取哑光胶方式大大降低了取胶时出现气泡、起皱等缺陷。哑光胶形式为L型胶，这与现行的贴一型胶也有一定的改进，进一步降低了端面漏金属的风险性。

作为本实用新型全自动电芯贴胶机的一种改进，所述电芯右侧侧面折胶机构和电芯左侧侧面折胶机构均包括相互匹配的下压机构、上顶机构以及位于所述下压机构、上顶机构后部的楔形块，所述下压机构上设有真空吸嘴。

作为本实用新型全自动电芯贴胶机的一种改进，所述电芯右侧滴胶机构和电芯左侧滴胶机构均包括点胶头、用于移动点胶头的点胶头移动装置和位于所述点胶头下方的千分尺调节装置，以及位于所述千分尺调节装置下方的折边机构。

所述自动滴胶机构将成熟的点胶机技术运用到电池行业。该机构采用空气压力控制针头出胶量，针筒前后运动位置靠伺服电机控制，针筒上下运动位置靠气缸控制。滴胶工艺相对双面胶工艺而言，避免了电芯超宽的风险性，是锂电池行业工艺的一大进步。也使电芯实现了人工操作到机械自动化的转化，大大提高产能与降低生产成本。

作为本实用新型全自动电芯贴胶机的一种改进，所述电芯右侧滴胶机构和电芯左侧定位放置工位之间设有第一运料机械手。

作为本实用新型全自动电芯贴胶机的一种改进，所述电芯左侧定位放置工位和电芯左侧切边工位之间设有第二运料机械手。

作为本实用新型全自动电芯贴胶机的一种改进，所述电芯左侧滴胶机构侧边设有第三运料机械手，所述定位机构侧边设有第四运料机械手。

机械手靠气缸、吸盘作为动力源，负责搬运电芯，实现整机自动化的连续性。

相对于现有技术，本实用新型自动贴胶机有三个比较明显的优点：

一是设备兼容性强，能兼容多种规格产品，而且实现兼容时更换和调试的机构很少，更换品种时间短；

二是该贴胶机能够实现电芯的自动定位、切边、贴哑光胶带(L型胶)、折哑光胶带、滴胶、预折边、烫边保压等功能，一次定位完成电芯同一侧的所有工序，这样定位精度高，且避免了重复定位；

三是工序细化，从而提高了产能，同时简化了设备机构，方便了设备维护管理，而且，本实用新型实现了自动化，大大提高了产能与速度，降低了生产成本。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型及其有益技术效果进行详细说明，其中：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中定位机构的俯视图；

图3是本实用新型中贴胶机构的主视图；

图4是本实用新型中电芯侧面折胶机构的主视图；

图5是本实用新型中电芯侧面折胶机构的侧视图；

图6是本实用新型中滴胶机构的主视图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型一种全自动电芯贴胶机，所述贴胶机包括机械部分和用于驱动所述机械部分的控制部分，所述控制部分包括传感器和可编程逻辑控制器(PLC)，所述机械部分包括主治具回流模块26和分别与所述主治具回流模块26连接的左侧烫边保压治具回流模块27以及右侧烫边保压治具回流模块28。烫边保压回流模块共含有三个回流夹具，夹具在方型环槽内做往复运动，目的是加快前面电芯侧边胶水的凝固时间。所述该模块的回流夹具的一端夹具电芯侧边端夹具块都含有加热保温功能。

其中，所述主治具回流模块26包括并排设立的主治具循环系统22和治具回流槽25。主治具回流模块26通过同步带机构驱动，同步带靠步进电机输送动力。在治具上同步带端，同步带要稍低于治具回流槽25顶面；在治具下同步带端，同步带要稍高于治具回流槽25顶面。所有治具在特定的治具回流槽25采用滑动运动，每做完一个工序转换一个工位，直至做完所有工序。而定位治具则通过治具循环系统回到最初状态，实现治具的连续循环的目的。

所述治具回流槽25和主治具循环系统22之间的侧边依次设有定位机构2、电芯右侧定位放置工位4、电芯右侧切边工位5、电芯右侧贴胶机构6、电芯右侧侧面折胶机构7、电芯右侧端面折胶机构8、电芯右侧滴胶机构9、电芯右侧烫边保压机构11、电芯左侧定位放置工位12、电芯左侧切边工位14、电芯左侧贴胶机构15、电芯左侧侧面折胶机构16、电芯左侧端面折胶机构17、电芯左侧滴胶机构18、电芯左侧烫边保压工位20和出料拉带23，以上部件均安装在机架24上。

如图2所示，所述定位机构包括导向板29、分别设置在所述导向板29上的放料拉带30和定位拉带31、和分别设置在所述导向板29两侧的前后预定位机构32、前后精确定位机构33，所述电芯右侧切边工位位5于放料拉带30和定位拉带31之间。

如图3所示，所述电芯右侧贴胶机构6和电芯左侧贴胶机构15均包括胶纸支撑机构34、依次位于所述胶纸支撑机构34下方的过渡辊35、第一胶纸定位机构36、调节装置37和拉料轮38，以及依次位于胶纸支撑机构34下方的取胶与贴胶机械手39、辅助取胶机械手40、移动机构51和第二胶纸定位机构41。

如图4和图5所示，所述电芯右侧侧面折胶机构7和电芯左侧侧面折胶机构16均包括相互匹配的下压机构42、上顶机构43以及位于所述下压机构42、上顶机构43后部的楔形块44，所述下压机构42上设有真空吸嘴45。

如图6所示，所述电芯右侧滴胶机构9和电芯左侧滴胶机构18均包括点胶头46、用于移动点胶头46的点胶头移动装置47和位于所述点胶头46下方的千分尺调节装置48，以及位于所述千分尺调节装置48下方的折边机构53。。所述自动滴胶机构将成熟的点胶机技术运用到电池行业。该机构采用空气压力控制针头出胶量，针筒前后运动位置靠伺服电机控制，针筒上下运动位置靠气缸控制。滴胶工艺相对双面胶工艺而言，避免了电芯超宽的风险性，是锂电池行业工艺的一大进步。也使电芯实现了人工操作到机械自动化的转化，大大提高产能与降低生产成本。

所述电芯右侧滴胶机构9和电芯左侧定位放置工位12之间设有第一机械手10。

所述电芯左侧定位放置工位12和电芯左侧切边工位14之间设有第二机械手13。所述电芯左侧滴胶机构侧边设有第三运料机械手19，所述定位机构侧边设有第四运料机械手50，机械手靠气缸、吸盘作为动力源，负责搬运电芯，实现整机自动化的连续性。

本实用新型的工作原理是：

请参阅图1和图2，首先人工先把电芯放在放料拉带30上，感应装置感应电芯到位后放料拉带30停止，通过第四运料机械手50(包括X、Y、Z三个方向)把电芯放到定位拉带31上。通过前后精确定位机构33把电池定好位后，由第四运料机械手50把电芯放到电芯右侧定位放置工位4上的带夹紧机构的通用治具上，然后治具夹紧电芯。接着由主治具循环系统22上的推料气缸装置推动带有电芯的治具在治具回流槽25内作直线运动，到达电芯右侧切边工位5上进行精切电池右侧边，之后循环治具流到序号电芯右侧贴胶机构6，电芯贴黑色哑光胶。贴好哑光胶后，循环治具流到电芯右侧侧面折胶机构7上进行侧边折胶，完成后流到电芯右侧端面折胶工位8进行端面折胶。紧接着流到电芯右侧滴胶机构9进行侧边滴胶以及预热，然后治具松开，第一运料机械手10把电芯放到电芯右侧烫边保压工位11上的烫边保压治具中夹紧电芯，经过大约8秒钟的环形循环后，烫边保压夹具松开电芯，由第二运料机械手13把电芯放到电芯左侧定位放置工位12上的带夹紧机构的通用治具上夹紧定位，接着由主治具循环系统22上的推料气缸装置推动带有电芯的治具在治具回流槽25内作直线运动，到达电芯左侧切边工位14上进行精切电池左侧边，之后循环治具流到电芯左侧贴胶机构15上电芯贴黑色哑光胶。贴好哑光胶后，循环治具流到电芯左侧侧面折胶工位16上进行侧边折胶，完成后流到电芯左侧端面折胶工位17进行端面折胶。紧接着流到电芯左侧滴胶机构18进行侧边滴胶以及预热，然后夹紧治具松开。之后的动作分开两步同时走，一步是由主治具循环系统22上的拉料气缸装置将通用治具拉到同步带上实现通用治具循环回流；另一步是由第三运料机械手19把电芯放到电芯左侧烫边保压工位20上的烫边保压治具中夹紧电芯，经过大约8秒钟的环形循环后，烫边保压夹具松开电芯，由出料机械手21把全部工序都做好的电芯放到出料拉带23上流走。以上就完成了从头到尾的一个动作循环。

其中，定位机构动作顺序如下：

请参阅图2，首先人工先把电芯放在放料拉带30上，在拉带送料过程中通过导向板29对电芯进行导向，当感应装置感应电芯到位后PLC发出指令，让序号放料拉带30停止运行，然后前后预定位机构32同时动作进行电芯预定位，接着拉带间的第四运料机械手50把预定位好的电芯放到定位拉带31的初始状态时运动的预定位置上，电池极耳边与电芯右侧切边工位接触，感应装置感应电芯到位后PLC发出指令，定位拉带31停止运动，前后精确定位机构33同时动作进行电芯定位，然后由第四运料机械手50把电芯放到电池右侧定位放置工位4上进行最终定位。

贴胶机构动作顺序：

请参阅图3，首先，在整个动作过程中，左右两个拉料轮38始终做反方向的运动(因为它们中各装有一个限扭矩的弹簧机构，能够使它们在电机的作用下始终做旋转运动，当第二胶纸定位机构41夹紧时它们也在旋转，但此时基材52不会被收入)。

送胶时，第一胶纸定位机构36松开，第二胶纸定位机构41夹紧，移动机构51上的劈尖带动胶顺着过渡棍35(共10个)带向右移动，移动长度为一根哑光胶带的长度(此时哑光胶带在真空的吸嘴正下方约5-10mm处)。一边送胶，调节装置37不停地上下运动，调节张力，防止胶带变型。

取胶时，第一胶纸定位机构36夹紧，当第二胶纸定位机构41松开，取胶与贴胶机械手39的执行机构向下移动，真空的吸嘴下表面贴在哑光胶带上吸住；辅助取胶机械手40的小滚轮将哑光胶带压在真空的吸嘴上，压力作用点为离哑光胶带右侧约3-4mm处(实际的位置可以根据需要来调节)。

完成上述动作以后，第一胶纸定位机构36夹紧，第二胶纸定位机构41松开，移动机构51上的劈尖以某一速度向右移动，移动的距离为一根哑光胶带的长度。至此，完成了取胶动作。

贴胶：完成了取胶动作后，取胶与贴胶机械手39的执行末端先向前移动一段距离，再向下移动一段距离，从而到达电池相应的贴胶部位进行贴胶。

侧面折胶机构动作顺序：

请参阅图4和图5，本折胶机构主要由楔形块44、下压机构42与上顶机构43组成，共同完成侧面折胶动作。

下压机构42中的真空吸嘴42在气缸的推力下向下运动，将带有一微型凸台的真空吸嘴42的下表面贴在贴有哑光胶带的电池铝塑膜上表面。

上顶机构43中的压块在气缸的推力下向上运动，将贴有哑光胶带的铝塑膜压在真空吸嘴45的下表面上，此时，真空吸盘将上表面吸住。

上顶机构43中的压块在下压机构42中的气缸作用下向下收回，楔形块44在气缸的推力作用下斜向上运动，将哑光胶带贴在电池的下侧。

最后，楔形块44在气缸的推力作用下收回，上顶机构43中的压块在气缸的推力下向上运动，再次将铝塑膜压紧。至此，完成了整个折胶动作。

至此至终，楔形块44在气缸的推力作用、以及弹簧力作用下始终沿着折胶轨迹曲面做柔性折胶往复动作。

滴胶机构动作顺序：

请参阅图6，动作流程主要有点胶与预折边两个动作：

点胶：针对不同产品型号，Y方向通过调节千分尺调节装置48确定滴胶上方的正确位置；当感应有料时，PLC发出指令驱动点胶头46中的可调行程气缸往下运动，在点胶头移动机构47的驱动下完成滴胶动作，然后复位。

预折边：滴胶完毕后，折边机构53中的折边热楔形块在气缸的带动下沿着滑槽做轨迹运动，完成预折边动作。加热温度在0到200℃内可调节。

总之，本实用新型全自动电芯贴胶机，是结合新型的贴U型胶以及滴快干胶水而特别设计的，整机采用一次定位方式，治具循环回流的作业方式，把以前较复杂的单工位分解成两个以上的简单工位，动作简单化，产能也提升了一个档次。对比以往设备，把三合一设备与包胶设备集成到同一台设备中，在一定程度上节约了空间与成本。

相对于现有技术，本实用新型自动贴胶机有三个比较明显的优点：一是设备兼容性强，能兼容多种规格产品，而且实现兼容时更换和调试的机构很少，更换品种时间短；二是一次定位完成电芯同一侧的所有工序，这样定位精度高，且避免了重复定位；三是工序细化，从而提高了产能，同时简化了设备机构，方便了设备维护管理。

需要说明的是，根据上述说明书的揭示和阐述，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些等同修改和变更也应当在本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (10)

1.一种全自动电芯贴胶机，其特征在于：所述贴胶机包括机械部分和用于驱动所述机械部分的控制部分，所述控制部分包括传感器和可编程逻辑控制器(PLC)，所述机械部分包括主治具回流模块和分别与所述主治具回流模块连接的左侧烫边保压治具回流模块以及右侧烫边保压治具回流模块。

2.根据权利要求1所述的全自动电芯贴胶机，其特征在于：所述主治具回流模块包括并排设立的主治具循环系统和治具回流槽。

3.根据权利要求2所述的全自动电芯贴胶机，其特征在于：所述治具回流槽和主治具循环系统之间依次设有定位机构、电芯右侧定位放置工位、电芯右侧切边工位、电芯右侧贴胶机构、电芯右侧侧面折胶机构、电芯右侧端面折胶机构、电芯右侧滴胶机构、电芯右侧烫边保压机构、电芯左侧定位放置工位、电芯左侧切边工位、电芯左侧贴胶机构、电芯左侧侧面折胶机构、电芯左侧端面折胶机构、电芯左侧滴胶机构、电芯左侧烫边保压工位和出料拉带。

4.根据权利要求3所述的全自动电芯贴胶机，其特征在于：所述定位机构包括导向板、分别设置在所述导向板上的放料拉带和定位拉带、和分别设置在所述导向板两侧的前后预定位机构、前后精确定位机构，所述电芯右侧切边工位位于放料拉带和定位拉带之间。

5.根据权利要求3所述的全自动电芯贴胶机，其特征在于：所述电芯右侧贴胶机构和电芯左侧贴胶机构均包括胶纸支撑机构、依次位于所述胶纸支撑机构下方的过渡辊、第一胶纸定位机构、调节装置和拉料轮，以及依次位于胶纸支撑机构下方的取胶与贴胶机械手、辅助取胶机械手、移动机构和第二胶纸定位机构。

6.根据权利要求3所述的全自动电芯贴胶机，其特征在于：所述电芯右侧侧面折胶机构和电芯左侧侧面折胶机构均包括相互匹配的下压机构、上顶机构以及位于所述下压机构、上顶机构后部的楔形块，所述下压机构上设有真空吸嘴。

7.根据权利要求3所述的全自动电芯贴胶机，其特征在于：所述电芯右侧滴胶机构和电芯左侧滴胶机构均包括点胶头、用于移动点胶头的点胶头移动装置和位于所述点胶头下方的千分尺调节装置，以及位于所述千分尺调节装置下方的折边机构。

8.根据权利要求3所述的全自动电芯贴胶机，其特征在于：所述电芯右侧滴胶机构和电芯左侧定位放置工位之间设有第一运料机械手。

9.根据权利要求3所述的全自动电芯贴胶机，其特征在于：所述电芯左侧定位放置工位和电芯左侧切边工位之间设有第二运料机械手。

10.根据权利要求3所述的全自动电芯贴胶机，其特征在于：所述电芯左侧滴胶机构侧边设有第三运料机械手，所述定位机构侧边设有第四机械手。

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