CN202763573U - 电芯自动上下料装置及使用该装置的自动化极耳裁切设备 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及电芯极耳加工装置，特别涉及电芯自动上下料装置和使用该装置的自动化极耳裁切设备。其中电芯自动上下料装置包括用于夹持及放松电芯或电芯夹具的夹持机构，还包括用于带动所述夹持机构沿横向往复运动、并能够在移动过程中定点停止的水平移动装置，水平移动装置是沿产品输送方向水平并由伺服电机驱动的丝杠螺母机构。电芯自动上下料装置还包括用于带动所述夹持机构沿竖直方向往复运动的竖向移动装置，竖向移动装置包括沿竖直方向伸缩的升降气缸、沿竖直方向设置的导柱和导向移动装配在导柱上的夹持机构安装架。通过夹持机构及水平移动装置，该装置能够实现产品的自动上下料，节省人力，提高了自动化程度和生产效率。

Description

电芯自动上下料装置及使用该装置的自动化极耳裁切设备
技术领域
本实用新型涉及电芯极耳加工装置，特别涉及电芯自动上下料装置和使用该装置的自动化极耳裁切设备。
背景技术
在锂离子动力电池生产行业中，电芯极片叠好后需要利用焊接技术将极片预焊，以保证焊接质量和最终焊接尺寸，然后进行裁切，最后将裁切后的极片与盖板进行最终焊接。极耳预焊、极耳裁切、极耳终焊是整个电池生产过程中自动化程度较低、生产节拍较慢的工序，极耳裁切工序处于上述三个工序的中间环节。目前预焊后极耳裁切的方式有手工裁剪、半自动裁切机裁切两种方式。手工焊接一般采用剪刀、手动裁纸机等工具进行，效率低、费时费力且不能保证裁剪精度；半自动裁切机能够提高裁切效率和裁切精度，例如申请号为201120074431.4的中国专利公开的一种多层电芯锂离子电池的极耳裁切装置，包括电芯夹具和刀台，电芯夹具用来固定及定位电芯，刀台上设有切刀并由气缸带动，裁切过程需要人工在电芯夹具上上下料，然后送入对应刀台的裁切位置由切刀完成裁切动作。但是采用手工上下料方式，不能和前后工序进行自动化衔接，自动化程度低，并影响了整个电池生产线的生产效率。在目前输送带、输送辊等传送技术及电控技术已经非常成熟的情况下，在这些技术的基础上开发一种自动化上下料的电芯自动上下料装置将会很大程度地提高自动化程度及生产效率。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种能够实现自动化上下料的电芯自动上下料装置，同时提供一种自动化程度高的使用该装置的自动化极耳裁切设备。
本实用新型电芯自动上下料装置所采用的技术方案是：电芯自动上下料装置，包括用于夹持及放松电芯或电芯夹具的夹持机构，所述夹持机构包括收拢时能够将电芯或电芯夹具夹紧且张开时能够将电芯或电芯夹具放松的夹爪和驱动夹爪张开及收拢的驱动机构；所述电芯自动上下料装置还包括能够带动所述夹持机构沿产品输送方向水平移动、并能够在移动过程中定点停止的水平移动装置。
采用夹持机构及水平移动装置能够实现电芯产品或装有电芯产品的电芯夹具的夹持以及移位，并通过定点停止将产品放置到所需裁切位置，加工完成后，再夹持产品移出裁切位置并释放。与现有技术相比，通过该装置能够实现产品的自动上下料，节省人力，提高了自动化程度，能够提高整个电池生产线的生产效率。
所述水平移动装置是沿产品输送方向水平设置并由伺服电机驱动的丝杠螺母机构。采用丝杠螺母机构及伺服电机可以实现容易地实现位移控制及定点停止，且结构紧凑、技术成熟、易于检修。
所述夹持机构设置在能够带动所述夹持机构沿竖直方向运动的竖向移动装置上。竖向移动装置可以将产品先提升，再移动，移动到设定位置后再下落，因而能够更好地适应各种产品、设备结构，降低对电芯输送装置及电芯自动上下料装置的位置安装要求。
所述竖向移动装置包括沿竖直方向伸缩的升降气缸、沿竖直方向设置的导柱和导向移动装配在导柱上的夹持机构安装架。气缸采用高压气体进行控制，安全清洁，导柱具有良好的导向性能且强度高，能够为夹持机构安装架提供良好的导向。
所述夹持机构包括伸缩方向沿产品输送方向水平且两侧设有伸缩杆的双向气缸，所述双向气缸两侧的伸缩杆上相对设置有两只能够在双向气缸收缩时夹紧电芯或电芯夹具的夹爪，所述夹持机构沿横向方向与对应的自动化极耳裁切设备上的电芯输送装置及裁切装置的裁切位置相适应地设置有两组。采用夹爪和双向气缸能够容易地实现产品的夹紧，沿产品输送方向水平两组夹持机构能够同步实现上下料，在一个夹爪夹持待加工产品的同时，另一个夹爪能够夹紧加工好的产品，再通过移动将待加工的产品从电芯输送装置上移动到裁切位置，将加工好的产品从到裁切位置移动到另一侧的电芯输送装置上。
本实用新型自动化极耳裁切设备所采用的技术方案是：包括电芯自动上下料装置，所述电芯自动上下料装置包括用于夹持及放松电芯或电芯夹具的夹持机构，所述夹持机构包括收拢时能够将电芯或电芯夹具夹紧且张开时能够将电芯或电芯夹具放松的夹爪和驱动夹爪张开及收拢的驱动机构；所述电芯自动上下料装置还包括能够带动所述夹持机构沿产品输送方向水平移动、并能够在移动过程中定点停止的水平移动装置。所述夹持机构设置在能够带动所述夹持机构沿竖直方向运动的竖向移动装置上，所述竖向移动装置包括沿竖直方向伸缩的升降气缸、沿竖直方向设置的导柱和导向移动装配在导柱上的夹持机构安装架。所述水平移动装置是沿产品输送方向水平设置并由伺服电机驱动的丝杠螺母机构；所述夹持机构包括伸缩方向沿产品输送方向水平且两侧设有伸缩杆的双向气缸，所述双向气缸两侧的伸缩杆上相对设置有两只能够在双向气缸收缩时夹紧电芯或电芯夹具的夹爪，所述夹持机构沿横向方向与对应的自动化极耳裁切设备上的电芯输送装置及裁切装置的裁切位置相适应地设置有两组。所述自动化极耳裁切设备包括极耳裁切装置，所述电芯自动上下料装置的夹爪能够定点停止在与所述极耳裁切装置的裁切位置处。所述电芯自动上下料装置沿产品输送方向的两侧分别设置有能够在上下料时暂停的电芯输送装置，以使所述电芯自动上下料装置能够利用夹爪从所述电芯输送装置上夹持电芯或电芯夹具进行上下料。
本实用新型自动化极耳裁切设备的有益效果：采用上述结构的自动化极耳裁切设备，电芯自动上下料装置能够与电芯输送装置、极耳裁切装置在控制装置的控制下协同配合，使夹爪能同时完成待加工产品的上料和加工好的产品的下料，并控制极耳裁切装置对上料的产品进行极耳裁切加工，从而能够与前后工序进行自动化衔接，提升了整个电池生产线的生产效率。
附图说明
图1：本实用新型电芯自动上下料装置及使用该装置的自动化极耳裁切设备实施例的立体结构示意图；
图2：本实用新型电芯自动上下料装置及使用该装置的自动化极耳裁切设备实施例的俯视图；
图3：本实用新型电芯自动上下料装置的立体结构示意图；
图4：本实用新型电芯自动上下料装置的主视图。
图中各附图标记名称为：1电芯自动上下料装置，2极耳裁切装置，3电芯输送装置，4控制装置，5电芯夹具，6导柱，7夹持机构安装架，8双向气缸，9夹爪，10升降气缸，11丝杠螺母机构，12电芯。
具体实施方式
本实用新型自动化极耳裁切设备的一个实施例如图1~图4所示，包括电芯自动上下料装置1，电芯自动上下料装置1包括用于夹持及放松电芯夹具5的夹持机构，电芯夹具5内装夹有电芯12，所述的夹持机构包括伸缩方向沿产品输送方向水平且两侧设有伸缩杆的双向气缸8，双向气缸8两侧的伸缩杆上相对设置有两只能够在双向气缸8收缩时夹紧电芯夹具5的夹爪9，所述双向气缸8和夹爪9沿产品输送方向与对应的自动化极耳裁切设备上的电芯输送装置3及裁切装置的裁切位置相适配地设置有两组。电芯自动上下料装置1还包括用于带动夹持机构沿产品输送方向移动、并能够在移动过程中定点停止的水平移动装置，所述水平移动装置是沿产品输送方向水平设置并由伺服电机驱动的丝杠螺母机构11。电芯自动上下料装置1还包括用于带动夹持机构沿竖直方向运动的竖向移动装置，该竖向移动装置包括沿竖直方向伸缩的升降气缸10、沿竖直方向设置的导柱6和导向移动装配在导柱6上的夹持机构安装架7。自动化极耳裁切设备还包括极耳裁切装置2，所述电芯自动上下料装置1的夹爪9的一个定点停止位置与极耳裁切装置2的裁切位置对应。电芯自动上下料装置1沿产品输送方向的两侧分别设置有电芯输送装置3，电芯自动上下料装置1能够利用夹爪9从电芯输送装置3上夹持电芯夹具5进行上下料。
本实用新型电芯自动上下料装置的一个实施例如图3、图4所示，包括用于夹持及放松电芯夹具5的夹持机构，电芯夹具5内装夹有电芯12，夹持机构包括伸缩方向沿产品输送方向水平且两侧设有伸缩杆的双向气缸8，双向气缸8两侧的伸缩杆上相对设置有两只能够在双向气缸8收缩时夹紧电芯夹具5的夹爪9，所述双向气缸8和夹爪9沿产品输送方向与对应的自动化极耳裁切设备上的电芯输送装置3及裁切装置的裁切位置相适配地设置有两组。电芯自动上下料装置1还包括用于带动夹持机构沿产品输送方向移动、并能够在移动过程中定点停止的水平移动装置，所述水平移动装置是沿产品输送方向水平设置并由伺服电机驱动的丝杠螺母机构11。电芯自动上下料装置1还包括用于带动夹持机构沿竖直方向运动的竖向移动装置，该竖向移动装置包括沿竖直方向伸缩的升降气缸10、沿竖直方向设置的导柱6和导向移动装配在导柱6上的夹持机构安装架7。
生产时，装夹有电芯12的电芯夹具5从上一工序输送到电芯输送装置3上并由电芯输送装置3带动输送到安装有电芯自动上下料装置1的左侧，自动化极耳裁切设备通过传感器、接近开关等感测到待加工产品后通过控制装置4使电芯输送装置3停止转动，然后控制升降气缸10上升，丝杠螺母机构11的伺服电机驱动夹持机构安装架7及其上的左侧夹爪向左运动到电芯输送装置3上的电芯夹具5位置，接着双向气缸8两侧的伸缩杆伸长使左侧夹爪打开，之后升降气缸10下降，双向气缸8两侧的伸缩杆收缩使左侧夹爪夹紧电芯夹具5，升降气缸10上升，丝杠螺母机构11的伺服电机驱动夹持机构安装架7及夹持的电芯夹具5向右运动到极耳裁切装置2的裁切位置停止，左侧夹爪下降并打开放下电芯夹具5，极耳裁切装置2根据其裁切工作台上的电芯位置，由控制装置控制4控制进行裁切动作，裁切完成后，右侧的夹爪再以类似动作夹持电芯夹具5移动到右侧电芯输送装置3上并释放，控制装置4感测到裁切好的产品后控制电芯输送装置3重新转动。完成第一个产品的加工后，电芯自动上下料装置1能够与电芯输送装置3、极耳裁切装置2在控制装置4的控制下协同配合，在双侧夹爪9同步动作中同时完成待加工产品的上料和加工好的产品的下料，并控制极耳裁切装置2对上料的产品进行极耳裁切加工，从而能够与前后工序进行自动化衔接，提升了整个电池生产线的生产效率。
在上述实施例中，水平移动装置采用了由伺服电机驱动的丝杠螺母机构，在本实用新型的其他实施例中，也可以采用液压缸、气压缸配合行程开关的方式，通过行程开关控制液压缸、气压缸的伸缩实现定点停止；实施例中竖向移动装置采用的升降气缸也可以采用伸缩方向沿竖向设置的液压缸、伺服电机配合丝杠螺母机构、齿轮齿条、凸轮等结构，可以实现同样的升降效果。产品的夹持机构也可采用上述双向气缸外的其他方式，例如将两侧夹爪沿上下料方向呈直线布置并通过转轴铰接在夹紧结构安装架上，再各自另外设置小型气缸铰接在夹爪上使夹爪能够在小型气缸的带动下围绕转轴在水平面内相对运动夹紧或者相背运动放松，由于该方式夹爪是在水平面运动，且放松时与产品输送方向平行，因此可以不使用竖向升降装置，直接实现产品在输送方向上的转移。

Claims (10)

1.电芯自动上下料装置，其特征在于：包括用于夹持及放松电芯或电芯夹具的夹持机构，所述夹持机构包括收拢时能够将电芯或电芯夹具夹紧且张开时能够将电芯或电芯夹具放松的夹爪和驱动夹爪张开及收拢的驱动机构；所述电芯自动上下料装置还包括能够带动所述夹持机构沿产品输送方向水平移动、并能够在移动过程中定点停止的水平移动装置。
2.根据权利要求1所述的电芯自动上下料装置，其特征在于：所述水平移动装置是沿产品输送方向水平设置并由伺服电机驱动的丝杠螺母机构。
3.根据权利要求1或2所述的电芯自动上下料装置，其特征在于：所述夹持机构设置在能够带动所述夹持机构沿竖直方向运动的竖向移动装置上。
4.根据权利要求3所述的电芯自动上下料装置，其特征在于：所述竖向移动装置包括沿竖直方向伸缩的升降气缸、沿竖直方向设置的导柱和导向移动装配在导柱上的夹持机构安装架。
5.根据权利要求4所述的电芯自动上下料装置，其特征在于：所述夹持机构包括伸缩方向沿产品输送方向水平且两侧设有伸缩杆的双向气缸，所述双向气缸两侧的伸缩杆上相对设置有两只能够在双向气缸收缩时夹紧电芯或电芯夹具的夹爪，所述夹持机构沿横向方向与对应的自动化极耳裁切设备上的电芯输送装置及裁切装置的裁切位置相适应地设置有两组。
6.自动化极耳裁切设备，包括电芯自动上下料装置，其特征在于：所述电芯自动上下料装置包括用于夹持及放松电芯或电芯夹具的夹持机构，所述夹持机构包括收拢时能够将电芯或电芯夹具夹紧且张开时能够将电芯或电芯夹具放松的夹爪和驱动夹爪张开及收拢的驱动机构；所述电芯自动上下料装置还包括能够带动所述夹持机构沿产品输送方向水平移动、并能够在移动过程中定点停止的水平移动装置。
7.根据权利要求6所述的自动化极耳裁切设备，其特征在于：所述夹持机构设置在能够带动所述夹持机构沿竖直方向运动的竖向移动装置上，所述竖向移动装置包括沿竖直方向伸缩的升降气缸、沿竖直方向设置的导柱和导向移动装配在导柱上的夹持机构安装架。
8.根据权利要求7所述的自动化极耳裁切设备，其特征在于：所述水平移动装置是沿产品输送方向水平设置并由伺服电机驱动的丝杠螺母机构；所述夹持机构包括伸缩方向沿产品输送方向水平且两侧设有伸缩杆的双向气缸，所述双向气缸两侧的伸缩杆上相对设置有两只能够在双向气缸收缩时夹紧电芯或电芯夹具的夹爪，所述夹持机构沿横向方向与对应的自动化极耳裁切设备上的电芯输送装置及裁切装置的裁切位置相适应地设置有两组。
9.根据权利要求6~8任意一项所述的自动化极耳裁切设备，其特征在于：所述自动化极耳裁切设备包括极耳裁切装置，所述电芯自动上下料装置的夹爪能够定点停止在与所述极耳裁切装置的裁切位置处。
10.根据权利要求9所述的自动化极耳裁切设备，其特征在于：所述电芯自动上下料装置沿产品输送方向的两侧分别设置有能够在上下料时暂停的电芯输送装置，以使所述电芯自动上下料装置能够利用夹爪从所述电芯输送装置上夹持电芯或电芯夹具进行上下料。
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