CN203134901U - 软包锂电池全自动五合一成型机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了软包锂电池全自动五合一成型机，涉及软包锂电池生产领域。该软包锂电池全自动五合一成型机包括物料传送机构、封装平台、封装机构、压料机构和机械手；物料传送机构用于传送物料和成型品，封装平台设于物料传送机构两侧，用于放置及定位物料以准备封装；封装机构和压料机构架设于封装平台上方，封装机构用于对物料进行封装成型，压料机构用于压住物料以防封装过程中发生物料位移；机械手架设于物料传送机构和封装平台的上方，可实现同时自动上下料。

Description

软包锂电池全自动五合一成型机

技术领域

本实用新型涉及一种电池封装成型机，特别是涉及软包锂电池生产领域的软包锂电池全自动五合一成型机。 

背景技术

电池的使用过程是一个不断充电放电的过程，电芯内部在不断的进行动态的电化学反应，电芯内部存有多用有机溶剂和遇水、氧等能迅速分解产生大量氢氟酸的电解质锂盐，一旦电芯内部电解质锂盐含量过高，电芯电性能会发生损耗，严重影响电芯的使用。由于内部有机溶剂的存在，必须要求软包装材料能够抵挡有机溶剂的溶胀、溶解、吸收等。使用这种高阻隔性的软包装材料将聚合物锂离子电芯极片、电解液与外部环境完全隔绝，使其内部处于真空、无氧、无水的环境，才能保证聚合物锂离子电芯的高性能使用要求，有这层包装的存在，电芯才能正常使用，若此包装失效即封装效果差，电芯使用寿命即终止，导致报废。 

而传统转盘式封装设备没有好的封装平台机构，容易造成电池放置位置移位从而影响封装精度；而且机械化程度不高，在上下料时都需要大量的人员操作，效率低、成本高。 

实用新型内容

    本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供可自动上下料，封装精度高，生产效率高，生产成本低的软包锂电池全自动五合一成型机。 

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：软包锂电池全自动五合一成型机，该软包锂电池全自动五合一成型机包括物料传送机构、封装平台、封装机构、压料机构和机械手；物料传送机构用于传送物料和成型品，封装平台设于物料传送机构两侧，用于放置及定位物料以准备封装；封装机构和压料机构架设于封装平台上方，封装机构用于对物料进行封装成型，压料机构用于压住物料以防封装过程中发生物料位移；机械手架设于两封装机构之间、物料传送机构和封装平台的上方，可实现同时自动上下料。 

其中，封装平台包括支撑架、底板、物料放置台、直线轴承、导柱、升降气缸、气袋托板、定位挡条、导杆气缸和电池推块；底板架设于支撑架上；物料放置台通过若干直线轴承和导柱连接底板，用于放置物料；导柱穿设于直线轴承内，作为升降活动零件；升降气缸安设于底板和物料放置台之间，作为封装平台升降的动力；气袋托板架设于物料放置台前，用于承托物料的气袋部分；气袋托板与物料放置台之间留有一空隙；定位挡条设于物料放置台与气袋托板之间，用于物料的电芯部分停靠；导杆气缸安设于物料放置台，导杆气缸的伸出部连接有电池推块，导杆气缸驱动电池推块来推动物料的电芯部分至定位挡条。 

其中，机械手包括底架、伺服马达、联轴器、轴承座、丝杆、丝杆螺母座、固定架、滑台气缸、摆台气缸、摆臂、连接架、吸盘安装块和吸盘；底架一端设有伺服马达；底架另一端设有轴承座，用于承托丝杆；丝杆一端通过联轴器联接伺服马达的输出轴，联轴器用于把伺服马达的动力传到丝杆并使丝杆转动，丝杆另一端穿设于轴承座；丝杆螺母套设于丝杆并在丝杆旋转的驱动下沿丝杆的方向作直线移动；固定架固定于丝杆螺母座，用于固定连接丝杆螺母座和滑台气缸；滑台气缸安设于固定架底部，可以上下滑动，作为升降装置；摆台气缸安设于滑台气缸底部，可以旋转180度；摆臂安设于摆台气缸底部，用于安装连接架并且随摆台气缸转动而转动从而交换两侧工位的物料；摆臂两端均设有两连接架；吸盘安装块安设于各连接架上，用于安装和更换吸盘；吸盘安设于吸盘安装块底部，用于吸附物料。 

上述技术方案中，物料传送机构包括支架、同步轮、皮带托板、同步带和轨道；同步轮架设于支架两端，用于带动与同步带互相啮合以带动皮带传送物料；皮带托板架设于支架上，用于承托同步带放置物料的部分；同步带架设于皮带托板上并与同步轮相啮合组成传动装置，用于传送物料；轨道架设于皮带托板两侧，用于传送物料的导向。 

上述技术方案中，封装机构包括调节架、支柱、安装板、封装气缸、直线轴承、导柱、上封头底座、上封头、下封头底座、下封头和发热体；调节架用于调节封装机构的高度，支柱架设于调节架上，安装板安设于支柱顶部，封装气缸和若干直线轴承都固设于安装板上，导柱穿设于直线轴承内，上封头底座通过一连接块连接于导柱底部和封装气缸的伸出部，上封头安设于上封头底座，下封头底座固设于上封头底座下方，下封头安设于下封头底座并与上封头对齐，上封头与上封头底座之间和下封头与下封头底座之间都设有发热体，发热体把发出的热量传送给上封头和下封头，用于热压封装。 

上述技术方案中，压料机构包括安装支架、压料气缸、直线轴承、导柱和压板，压料气缸和若干直线轴承安设于安装支架，导柱穿设于直线轴承内并穿过安装支架，压料气缸的活动部件和导柱的底部都连接压板，压板用于对物料进行靠压限位。 

上述技术方案中，封装平台设有感应装置，感应装置设于物料放置台与气袋托板之间，用于感应物料放置的位置是否异常。 

上述技术方案中，上述技术方案中，机械手还包括叶片式旋转气缸和限位螺丝，叶片式旋转气缸安设于连接架与吸盘安装块之间，可以旋转180度，用于调整物料放置的方向；限位螺丝安设于吸盘安装块与吸盘之间，用于调整吸盘吸附的方向以适应不同形状的物料。 

本实用新型的有益效果是：上述构造的软包锂电池全自动五合一成型机，实现了同时自动上下料、高精度物料定位和高精度自动封装的效果，而且还有可调节功能，能够适应不同生产需要来作出相应的调节，生产效率高，机械化及自动化程度高，生产成本低，能满足众多软包锂电池生产厂家的需求。 

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。 

图2是本实用新型的物料传送机构的结构示意图。 

图3是本实用新型的封装平台的结构示意图。 

图4是本实用新型的封装机构的结构示意图。 

图5是本实用新型的压料机构的结构示意图。 

图6是本实用新型的机械手的结构示意图。 

图中，1、物料传送机构；2、封装平台；3、封装机构；4、压料机构；5、机械手； 100、直线轴承；200、导柱；101、支架；102、同步轮；103、皮带托板；104、同步带；105、轨道；201、支撑架；202、底板；203、物料放置台；204、升降气缸；205、气袋托板；206、定位挡条；207、导杆气缸；208、电池推块；209、感应装置；301、调节架；302、支柱；303、安装板；304、封装气缸；305、上封头底座；306、上封头；307、下封头底座；308、下封头；309、发热体；401、安装支架；402、压料气缸；403、压板；501、底架；502、伺服马达；503、联轴器；504、轴承座；505、丝杆；506、丝杆螺母座；507、固定架；508、滑台气缸；509、摆台气缸；510、摆臂；511、连接架；512、吸盘安装块；513、吸盘；514、叶片式旋转气缸；515、限位螺丝。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。 

如图1所示，该软包锂电池全自动五合一成型机包括物料传送机构1、封装平台2、封装机构3、压料机构4和机械手5；物料传送机构1用于传送物料和成型品，封装平台2设于物料传送机构1两侧，用于放置及定位物料以准备封装；封装机构3和压料机构4架均设于两侧的封装平台2上方，封装机构3用于对物料进行封装成型，压料机构4用于压住物料以防封装过程中发生物料位移；机械手5架设于物料传送机构1和封装平台2的上方，可实现同时自动上下料。 

如图2所示，物料传送机构1包括支架101、同步轮102、皮带托板103、轨道105和同步带104；同步轮102架设于支架101两端，用于带动与同步带104互相啮合以带动皮带传送物料；皮带托板103架设于支架101上，用于承托同步带104放置物料的部分；轨道105架设于皮带托板103两侧，用于传送物料的导向；同步带104架设于皮带托板103上并与同步轮102相啮合组成传动装置，用于承放和传送物料。 

如图3所示，封装平台2包括支撑架201、底板202、物料放置台203、直线轴承100、导柱200、升降气缸204、气袋托板205、定位挡条206、导杆气缸207和电池推块208；底板202架设于支撑架201上；物料放置台203通过4套直线轴承100和导柱200连接底板202并与底板202大小对齐，用于放置物料；导柱200穿设于直线轴承100内，使物料放置台203具有升降能力；升降气缸204安设于底板202和物料放置台203之间，升降气缸204底部连接底板202，升降气缸204的伸出部连接物料放置台203；气袋托板205架设于物料放置台203前，用于承托物料的气袋部分；气袋托板205与物料放置台203之间留有一空隙；定位挡条206设于物料放置台203与气袋托板205之间并沿物料放置台203边设置，用于物料的电芯部分停靠；定位装置安设于物料放置台203，用于对物料进行定位；导杆气缸207安设于物料放置台203，导杆气缸207的伸出部连接有电池推块208，导杆气缸207驱动电池推块208来推动物料的电芯部分至定位挡条206。 

如图3所示，封装平台2设有感应装置209，感应装置209设于物料放置台203与气袋托板205之间，用于感应物料放置的位置是否异常，然后使封装机构3禁止作业，以免把物料压坏。 

如图4所示，封装机构3包括调节架301、支柱302、安装板303、封装气缸304、直线轴承100、导柱200、上封头底座305、上封头306、下封头底座307、下封头308和发热体309；调节架301用于调节封装机构3的高度，两支柱302各立设于两调节架301上，安装板303安设于支柱302顶部，封装气缸304和直线轴承100都固设于安装板303上，导柱200穿设于直线轴承100内，上封头底座305通过一连接块连接于导柱200底部和封装气缸304的伸出部，上封头306安设于上封头底座305，下封头底座308固设于图3中气袋托板205与物料放置台203的空隙下方，下封头308安设于下封头底座307上并与上封头307对齐，下封头308紧贴图3中封装平台2的定位挡条206，而且下封头308顶部与定位挡条206平齐，上封头306与上封头底座305之间和下封头308与下封头底座307之间都设有发热体309，发热体309通过通电发热把热量传给上封头306和下封头308，用于热压封装。 

如图5所示，压料机构4包括安装支架401、压料气缸402、直线轴承100、导柱200和压板403，压料气缸402和直线轴承100安设于安装支架101，导柱200穿设于直线轴承100内并穿过安装支架401，压料气缸402的活动部件和导柱200的底部都连接压板403，压板403用于对物料进行靠压定位。 

如图6所示，机械手5包括底架501、伺服马达502、联轴器503、轴承座504、丝杆505、丝杆螺母座506、固定架507、滑台气缸508、摆台气缸509、摆臂510、连接架511、吸盘安装块512和吸盘513；底架501架设于上述两封装机构3的安装板303之间；底架501一端设有伺服马达502，底架501另一端设有轴承座504；轴承座504用于承托丝杆505；丝杆505一端通过联轴器503联接伺服马达502的输出轴，联轴器503用于把伺服马达502的动力传到丝杆505并使丝杆505转动，丝杆505另一端穿设于轴承座504；丝杆螺母座506套设于丝杆505可在丝杆505转动的带动下沿丝杆505的方向平移；固定架507固定于丝杆螺母座506，固定连接丝杆螺母座506和滑台气缸508，用于让滑台气缸508及下面部分能随丝杆螺母座506平移；滑台气缸508安设于固定架507底部，可以上下滑动，作为升降装置；摆台气缸509安设于滑台气缸508底部，可以旋转180度；摆臂510安设于摆台气缸509底部，用于安装连接架511并且能随摆台气缸509同步转动从而调换两侧工位的物料；摆臂510两端均设有对称的两连接架511，各连接架511上安装有吸盘安装块512，用于安装和更换吸盘513；吸盘513安设于吸盘安装块512底部，用于吸附物料。 

如图6所示，机械手5还包括叶片式旋转气缸514和限位螺丝515，叶片式旋转气缸514安设于连接架511与吸盘安装块512之间，可以旋转180度，用于调整物料放置的方向；限位螺丝515安设于吸盘安装块512与吸盘513之间，用于调整吸盘513吸附的方向以适应不同形状的物料。 

在使用本实用新型时，物料传送机构1将待封装物料传送到封装平台2之间的相应位置，机械手5中伺服马达502通过驱动联轴器503来带动丝杆505转动，丝杆505的转动带动丝杆螺母座506随丝杆505方向的平移，从而带动滑台气缸508及其以下部分的平移，当使摆台气缸509的旋转中心平移到待封装物料位置与物料放置台203的中间，滑台气缸508伸出，吸盘513接触物料后将物料吸住，滑台气缸509收回，物料被吸离物料传送机构1，然后摆台气缸509旋转180度，此时摆臂510两侧的吸盘513位置交换，使物料由物料传送机构1上方的位置换到物料放置台203上方的位置，滑台气缸下降并卸下物料到物料放置台203，最后滑台气缸508上升到原位，至此完成物料的上料。其中在摆台气缸509旋转后，可根据需要决定是否使叶片式旋转气缸514进行旋转，以调整物料放置的方向。 

物料被放置到物料放置台203上后，压料机构4的压料气缸402驱动压板403下降把物料的电芯部分压住，随后封装平台2的导杆气缸207驱动电池推块208推动物料移动到定位挡条206前并靠停，然后升降气缸204带动物料放置台203下降，使电芯边接触下封头308面，至此完成封装准备工作。当物料放置异常，放到定位挡条206外时，感应装置209感应异常，会使封装机构3停止作业，以此来保护物料不被压坏。 

开始封装时，封装机构3的上封头在封装气缸304的伸出部驱动下和导柱200的导向下精确地压在物料的电芯边上与下封头共同给电芯边加压，同时通过发热体309传送给上封头306和下封头308的热量对电芯边加热，达到工艺要求时间后，上封头306收回，至此完成封装。 

封装完成后，机械手5的滑台气缸508移动到物料传送机构1上的物料放置处与需要下料的封装平台2中间，滑台气缸508伸出，吸盘513接触物料后将两侧的物料和成型品吸住，滑台气缸508收回，物料被吸离物料传送机构1，成型品被吸离封装平台2，然后摆台气缸509旋转180度，此时摆臂510两侧的吸盘513位置交换，从而物料与成型品的位置也交换，滑台气缸508下降并卸下物料到物料放置台203，把成型品卸下到物料传送机构1中的同步带104上，同步轮102带动同步带104把成型品带走，最后滑台气缸508收回到原位，至此完成成型品下料及物料上料。 

以上的实施例只是在于说明而不是限制本实用新型，故凡依本实用新型专利申请范围所述的方法所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。 

Claims (6)

1.软包锂电池全自动五合一成型机，其特征在于：包括物料传送机构、封装平台、封装机构、压料机构和机械手，所述封装平台设于所述物料传送机构两侧，所述封装机构和所述压料机构架设于所述封装平台上方，所述机械手架设于所述物料传送机构和所述封装平台的上方；

所述封装平台包括支撑架、底板、物料放置台、直线轴承、导柱、升降气缸、气袋托板、定位挡条、导杆气缸和电池推块，所述底板架设于所述支撑架上，所述物料放置台通过若干所述直线轴承和所述导柱连接所述底板，所述导柱穿设于所述直线轴承内，所述升降气缸安设于所述底板和所述物料放置台之间，所述气袋托板架设于所述物料放置台前，所述气袋托板与所述物料放置台之间留有一空隙，所述定位挡条设于所述物料放置台与所述气袋托板之间，所述导杆气缸安设于所述物料放置台，所述导杆气缸的伸出部连接有所述电池推块；

所述机械手包括底架、伺服马达、联轴器、轴承座、丝杆、丝杆螺母座、固定架、滑台气缸、摆台气缸、摆臂、连接架、吸盘安装块和吸盘，所述底架一端设有所述伺服马达，所述底架另一端设有所述轴承座，所述丝杆一端通过所述联轴器联接所述伺服马达的输出轴，所述丝杆另一端穿设于所述轴承座，所述丝杆螺母座套设于所述丝杆，所述固定架固定连接所述丝杆螺母座，所述滑台气缸安设于所述固定架底部，所述摆台气缸安设于所述滑台气缸底部，所述摆臂安设于所述摆台气缸底部，所述摆臂两端均设有两所述连接架，所述连接架上安装有所述吸盘安装块，所述吸盘安设于所述吸盘安装块底部。

2.根据权利要求1所述的软包锂电池全自动五合一成型机，其特征在于：所述物料传送机构包括支架、同步轮、皮带托板、同步带和轨道。

3.根据权利要求1所述的软包锂电池全自动五合一成型机，其特征在于：所述封装机构包括调节架、支柱、安装板、封装气缸、直线轴承、导柱、上封头底座、上封头、下封头底座、下封头和发热体。

4.根据权利要求1所述的软包锂电池全自动五合一成型机，其特征在于：所述压料机构包括安装支架、压料气缸、直线轴承、导柱和压板。

5.根据权利要求1所述的软包锂电池全自动五合一成型机，其特征在于：所述封装平台设有感应装置。

6.根据权利要求1所述的软包锂电池全自动五合一成型机，其特征在于：所述机械手设有叶片式旋转气缸和限位螺丝。

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