CN205406643U - 一种软包电芯模组的生产线 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种软包电芯模组的生产线，包括依次布置的进料工位、堆码工位、极耳整平工位、极耳焊接工位，所述进料工位提供待处理的电芯；所述堆码工位包括移料机构、测试整平机构、分选机构、NG出料机构、堆叠移料机构、堆叠料槽机构、支架供料机构、泡棉垫供料机构；所述极耳整平工位包括第一传送机构、第一定位压紧机构、整平机构、整平移动机构；所述极耳焊接工位包括第二传送机构、第二定位压紧机构、测距压紧机构、测距压紧移动机构、点焊机构。该生产线能自动完成堆码、整平、焊接等工序，使得软包电芯模组的生产效率和生产精度更高。

Description

一种软包电芯模组的生产线

技术领域

本实用新型涉及软包电芯模组生产领域，特别涉及一种软包电芯模组的生产线。

背景技术

软包电池是聚合物电池的另一种叫法，与锂离子电池相比，具有体积小、重量轻、比能量高、安全性高、设计灵活等多种优点。现在尤其在汽车供电上使用较多，已逐渐形成产业化，但是软包电池生产工艺复杂，尤其电芯制备工艺现在多由人工进行，精度差效率低，不利于大规模生产。

各项生产工艺中，1、现有的电芯与支架的堆叠工序均采用人工方式进行，耗时长，人员劳动强度大，且在堆叠中易发生漏放，错放等情况，造成返工或者电芯短路等诸多问题，同时人工放置电芯位置不一致，模组成型后整体外形不美观。2、现有的极耳整平工艺整平时人工采用垫板对极耳进行敲击整平，力度小则整平不到位，力度大极耳产生塑性变形，甚至导致下方跨接片变形，且模组需人工搬运至整平工作台，劳动强度大，安全性差。3、现有模组焊接采用将激光焊头架设在X/Y移动平台上进行焊接，焊接位置由人工根据红外对点完成，由于设备精度、人为误差及模组本身外形存在的误差导致焊接面高度不一致，焊接一致性差，易产生虚焊，焊穿等缺陷。且模组需人工搬运至焊接平台，劳动强度大，安全性差。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种软包电芯模组的生产线，自动完成堆码、整平、焊接等工序，使得软包电芯模组的生产效率和生产精度更高。

本实用新型要解决的技术问题之一是这样实现的：

一种软包电芯模组的生产线，包括依次布置的进料工位、堆码工位、极耳整平工位、极耳焊接工位，所述进料工位提供待处理的电芯；

所述堆码工位包括移料机构、测试整平机构、分选机构、NG出料机构、堆叠移料机构、堆叠料槽机构、支架供料机构、泡棉垫供料机构，所述移料机构从进料工位中取出电芯并移动电芯依次经过测试整平机构、分选机构的处理，所述测试整平机构对电芯的性能参数进行测量并且对电芯的极耳和前沿进行整平，所述分选机构根据所述测试整平机构所测的参数将电芯从接料位送至堆叠进料位或NG出料位，所述NG出料机构从NG出料位拾取电芯并移出生产线，所述堆叠移料机构从堆叠进料位、支架供料机构、泡棉垫供料机构分别取出电芯、支架、泡棉垫并移动到堆叠料槽机构堆码为电芯模组；

所述极耳整平工位包括第一传送机构、第一定位压紧机构、整平机构、整平移动机构，所述第一传送机构将盖装好跨接片的电芯模组传送到第一定位压紧机构，所述第一定位压紧机构对电芯模组进行定位并固定位置，所述整平机构在整平移动机构的控制下将电芯模组的所有极耳压弯并整平，使所述极耳与所述跨接片贴合；

所述极耳焊接工位包括第二传送机构、第二定位压紧机构、测距压紧机构、测距压紧移动机构、点焊机构，所述第二传送机构将电芯模组传送到第二定位压紧机构，所述第二定位压紧机构对电芯模组进行定位并固定位置，所述测距压紧机构在测距压紧移动机构的控制下将电芯模组的所有极耳与所述跨接片压紧并测量所述每一极耳的竖直焊接位置，所述点焊机构测量所述每一极耳的水平焊接位置并结合所述竖直焊接位置完成焊接工作。

进一步地，所述进料工位为自动升降进料机构，所述自动升降进料机构包括进料平台和备料平台，所述进料平台上并排布置有能横向移动的第一进料位和第二进料位，所述备料平台上并排布置有能横向移动第一备料位和第二备料位，所述各进料位和各备料位能放置料盒，所述各进料位和各备料位底部都设有供料盒滑动的滚道，所述料盒能在进料位和备料位间来回切换，所述各进料位上均设有第一电芯托板，所述第一电芯托板与由伺服电机带动的丝杆相连，电芯在料盒中随所述第一电芯托板提升至由传感器限定的进料高度。

进一步地，所述测试整平机构通过能上下运动的测试铜块对电芯的极耳和电芯的前沿部分进行整平，且所述测试铜块接触极耳时能检测极耳内阻；

所述分选机构包括皮带移位机构和移料定位机构，所述移料定位机构在皮带移位机构的控制下往返于接料位、NG出料位、堆叠进料位，所述移料定位机构包括底座、横轴固定块、横轴移动块、纵轴固定块、纵轴移动块，所述横轴固定块和纵轴固定块固定连接于底座，所述横轴移动块和纵轴移动块移动连接于底座，电芯放置于所述底座上，所述横轴固定块和横轴移动块通过夹紧电芯而定位横向位置，所述纵轴固定块和纵轴移动块通过夹紧电芯而定位纵向位置；

所述NG出料机构包括电芯拾取机构、气缸移栽机构和平带传送机构，所述电芯拾取机构通过真空拾放电芯，所述电芯拾取机构由气缸移栽机构控制往返于平带传送机构和NG出料位，所述平带传送机构将电芯传送出生产线；

所述堆叠移料机构包括真空拾取机构和支架夹取机构，所述真空拾取机构往返于堆叠进料位、泡棉垫供料机构和堆叠料槽机构并通过真空拾放电芯或泡棉垫，所述支架夹取机构包括固定板、两平行压条、两相对夹爪和夹料传感器，所述两平行压条位于固定板纵向两侧能上下移动压紧支架，所述两相对夹爪位于固定板横向两侧能相对移动嵌入支架相对应的卡槽中，所述夹料传感器用于检测支架夹取是否成功，所述支架夹取机构往返于支架供料机构和堆叠料槽机构；

所述堆叠料槽机构包括定位料槽、升降平台、压紧气缸、移位滑轨、料槽翻转气缸、横移平台和横移滑轨，所述定位料槽通过限制电芯或支架的边缘进行定位并保证电芯和支架整齐排列，所述升降平台位于定位料槽内部通过电机驱动丝杆上下移动，所述移位滑轨能带动压紧气缸往返于非干涉位与定位料槽上部，所述压紧气缸能向下压紧定位料槽中的电芯模组且气缸压力能高低压切换，所述定位料槽下部铰接于横移平台，所述料槽翻转气缸两端分别铰接于定位料槽和横移平台并通过伸缩驱动定位料槽在水平向和竖直向之间翻转，所述横移平台架设于横移滑轨上实现移动；

所述支架供料机构包括支架料槽，所述支架料槽内部设有支架托板，所述支架托板与由伺服电机带动的丝杆相连，支架在支架料槽中随所述支架托板提升至由传感器限定的进料高度，所述支架料槽的顶部两侧设有尖形卡爪，所述尖形卡爪能相向运动插入被拾取支架与相邻支架的间隙中；

所述泡棉垫供料机构包括泡棉垫料槽，所述泡棉垫料槽内部设有泡棉垫托板，所述泡棉垫托板由交叉升降机构驱动升降，泡棉垫在泡棉垫料槽中随所述泡棉垫托板提升至由传感器限定的进料高度。

进一步地，所述支架供料机构的支架料槽为两个，还包括支架料槽滑轨，所述两支架料槽并排滑动设置于所述支架料槽滑轨之上。

进一步地，所述泡棉垫供料机构的泡棉垫料槽为两个，还包括泡棉垫料槽滑轨，所述两泡棉垫料槽并排滑动设置于所述泡棉垫料槽滑轨之上。

进一步地，所述堆叠移料机构还包括移动横梁，所述分选机构的堆叠出料位、支架供料机构的支架出料位、泡棉垫供料机构的泡棉垫出料位和定位料槽均在同一直线上且位于移动横梁下方，所述真空拾取机构和支架夹取机构设于所述移动横梁上，所述定位料槽在所述堆叠出料位和所述支架出料位的中点位置，所述真空拾取机构到所述支架夹取机构的距离为所述堆叠出料位到所述支架出料位的距离的一半。

进一步地，所述第一传送机构为滚筒输送线，通过滚筒转动输送电芯模组；

所述第一定位压紧机构包括升降定位块和夹紧定位板，所述升降定位块位于滚筒输送线上用于固定电芯模组的前端，所述夹紧定位板位于滚筒输送线的两侧用于固定电芯模组的两侧；

所述整平移动机构架设于所述第一传送机构上方，包括横移伺服系统和纵移伺服系统，所述整平机构与横移伺服系统相连实现横向移动，所述横移伺服系统设置于纵移伺服系统上实现纵向移动，所述纵移伺服系统沿第一传送机构方向布置；

所述整平机构包括整平滚轮、升降机构和位移传感器，所述整平滚轮通过滚动接触极耳使极耳弯曲贴合于跨接片，所述升降机构连接整平滚轮和整平移动机构，驱动所述整平滚轮上下运动接触并压弯极耳，所述位移传感器能检测整平机构的位移数据。

进一步地，所述第二传送机构为滚筒输送线，通过滚筒转动输送电芯模组；

所述第二定位压紧机构包括升降定位块和夹紧定位板，所述升降定位块位于滚筒输送线上用于固定电芯模组的前端，所述夹紧定位板位于滚筒输送线的两侧用于固定电芯模组的两侧；

所述测距压紧移动机构包括两主伺服移动系统和两副伺服移动系统，两主伺服移动系统分别对称设于第二传送机构的两侧，所述两副伺服移动系统分别设于两主伺服移动系统上，所述主伺服移动系统带动副伺服移动系统沿第二传送机构方向运动，所述副伺服移动系统带动测距压紧机构上下运动；

所述测距压紧机构包括压紧块、升降机构和测距传感器，所述升降机构连接压紧块和副伺服移动系统，驱动所述压紧块上下运动接触并压紧极耳，所述测距传感器测量极耳与跨接片接触点的高度；

所述点焊机构包括六轴机械手、激光焊接头和视觉相机，所述视觉相机和激光焊接头均设置于六轴机械手上，所述视觉相机从电芯模组上部进行拍摄测量。

进一步地，在所述测试整平机构和所述分选机构之间还设有翻转机构，所述翻转机构包括夹持机构、夹持气缸、笔形气缸、翻转气缸，所述夹持机构通过夹持气缸施力夹紧电芯，所述笔形气缸驱动所述夹持机构移动到非干涉位置，所述翻转气缸驱动所述夹持机构翻转180度。

进一步地，所述移料机构包括三个真空吸盘、三个升降气缸和移位驱动，所述三个真空吸盘一一对应设置于测试整平机构、翻转机构、分选机构接料位的上方并由所述移位驱动控制往返于相邻机构，所述真空吸盘通过升降气缸与移位驱动连接。

本实用新型的优点在于：

1、自动线自动控制，有效避免人工堆叠时电芯的漏放和错放，同时整体模组的直线度和整体美观性提高。单一电芯条形码与堆叠后的模组数据绑定，可轻松查询任一模组任一位置电芯数据，保证了模组质量的可追溯性。

2、通过位移传感器的检测，保证整平位置的准确性。整平过程采用静压滚动式整平，对电池模组无冲击，极耳无变形，整平效果一致，提高了后道焊接工序的合格率。

3、通过视觉相机的拍摄，保证焊接时焊缝位置的准确性。六轴机械手运动轨迹与位移传感器的检测距离数据的对接，保证焊接时激光焦距的一致性，保证了焊接质量。

4、堆叠后的模组由设备自行翻转并送出，整平和焊接后的模组由设备自行传出，相对原人工搬运更安全同时也降低了人工劳动强度。

5、生产线自动化程度极高，大幅提高生产效率，减少人工成本。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型的进料工位和堆码工位示意图。

图2为本实用新型的极耳整平工位和极耳焊接工位示意图。

图3为本实用新型的进料机构示意图。

图4为本实用新型堆码工位局部图(拆去测试整平机构和翻转机构)。

图5为本实用新型的测试整平机构和翻转机构示意图。

图6为本实用新型的NG出料机构示意图。

图7为本实用新型的堆叠移料机构示意图。

图8为本实用新型的堆叠料槽机构示意图。

图9为本实用新型的支架供料机构示意图。

图10为本实用新型的泡面垫供料机构示意图。

图11为本实用新型的第一传送机构和第一定位压紧机构(或第二传送机构和第二定位压紧机构)示意图。

图12为本实用新型的整平机构和整平移动机构示意图。

图13为本实用新型的测距压紧机构和测距压紧移动机构示意图。

图14为本实用新型的点焊机构示意图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型的一种软包电芯模组的生产线，包括依次布置的进料工位1、堆码工位2、极耳整平工位3、极耳焊接工位4，所述进料工位1提供待处理的电芯；

所述堆码工位2包括移料机构21、测试整平机构22、分选机构23、NG出料机构24、堆叠移料机构25、堆叠料槽机构26、支架供料机构27、泡棉垫供料机构28，所述移料机构21从进料工位1中取出电芯并移动电芯依次经过测试整平机构22、分选机构23的处理，所述测试整平机构22对电芯的性能参数进行测量并且对电芯的极耳和前沿进行整平，所述分选机构23根据所述测试整平机构22所测的参数将电芯从接料位231送至堆叠进料位232或NG出料位233，所述NG出料机构24从NG出料位233拾取电芯并移出生产线，所述堆叠移料机构25从堆叠进料位231、支架供料机构27、泡棉垫供料机构28分别取出电芯、支架、泡棉垫并移动到堆叠料槽机构26堆码为电芯模组。测试整平机构22和分选机构23筛选出电压内阻不良的电芯，保证了在装配模组时，电芯都是良品。

所述极耳整平工位3包括第一传送机构31、第一定位压紧机构32、整平机构33、整平移动机构34，所述第一传送机构31将盖装好跨接片的电芯模组传送到第一定位压紧机构32，所述第一定位压紧机构32对电芯模组进行定位并固定位置，所述整平机构33在整平移动机构34的控制下将电芯模组的所有极耳压弯并整平，使所述极耳与所述跨接片贴合，为激光焊接做前期准备。

所述极耳焊接工位4包括第二传送机构41、第二定位压紧机构42、测距压紧机构43、测距压紧移动机构44、点焊机构45，所述第二传送机构41将电芯模组传送到第二定位压紧机构42，所述第二定位压紧机构42对电芯模组进行定位并固定位置，所述测距压紧机构43在测距压紧移动机构44的控制下将电芯模组的所有极耳与所述跨接片压紧并测量所述每一极耳的竖直焊接位置，所述点焊机构45测量所述每一极耳的水平焊接位置并结合所述竖直焊接位置完成焊接工作。测距压紧机构43在压紧的同时进行竖直焊接位置的测量，稳定却确定极耳位置，确保焊接精确。

如图3所示，进料工位1为自动升降进料机构，自动升降进料机构包括进料平台11和备料平台12，进料平台11上并排布置有能横向移动的第一进料位111和第二进料位112，备料平台12上并排布置有能横向移动第一备料位121和第二备料位122，各进料位和各备料位能放置料盒13，各进料位和各备料位底部都设有供料盒滑动的第一滚道131，料盒13能在进料位和备料位间来回切换，各进料位上均设有第一电芯托板1111，第一电芯托板1111与由伺服电机带动的丝杆相连，电芯在料盒13中随所述第一电芯托板1111提升至由传感器限定的进料高度。进料平台11和备料平台12通过料位的切换能实现满料盒和空料盒的快速替换，而电芯托板1111等则使得电芯能在料盒13中升降，确保电芯及时处于抓取位置，连贯完成进料工作。

如图4和图5所示，所述测试整平机构22通过能上下运动的测试铜块221对电芯的极耳和电芯的前沿部分进行整平，且所述测试铜块221接触极耳时能检测极耳内阻。使用测试铜块进行整平的同时，还可使铜块连接内阻仪来测试内阻。

所述分选机构23包括皮带移位机构234和移料定位机构235，所述移料定位机构235在皮带移位机构234的控制下往返于接料位231、堆叠进料位232、NG出料位233，接料位231在皮带移位机构234的中间，两端分别为NG出料位233和堆叠进料位232，所述移料定位机构235包括底座2351、横轴固定块2352、横轴移动块2353、纵轴固定块2354、纵轴移动块2355，所述横轴固定块2352和纵轴固定块2354固定连接于底座2351，所述横轴移动块2353和纵轴移动块2355移动连接于底座2351，电芯放置于所述底座2351上，所述横轴固定块2352和横轴移动块2353通过夹紧电芯而定位横向位置，所述纵轴固定块2354和纵轴移动块2355通过夹紧电芯而定位纵向位置。横轴固定块2352靠住电芯一极耳的外侧，横轴移动块2353则顶推电芯另一极耳的外侧，实现横向定位，纵轴固定块2354靠住电芯两极耳中间的前端面，纵轴移动块2355则顶推电芯尾端面的中部，实现纵向定位。

如图6所示，所述NG出料机构24包括电芯拾取机构241、气缸移栽机构242和平带传送机构243，所述电芯拾取机构241通过真空拾放电芯，所述电芯拾取机构241由气缸移栽机构242控制往返于平带传送机构243和NG出料位233，所述平带传送机构243将电芯传送出生产线。

如图7所示，所述堆叠移料机构25包括真空拾取机构251和支架夹取机构252，所述真空拾取机构251往返于堆叠进料位231、泡棉垫供料机构28和堆叠料槽机构26并通过真空拾放电芯或泡棉垫，电芯和泡棉垫中部实心可使用真空系统吸取，所述支架夹取机构252包括固定板2521、两平行压条2522、两相对夹爪2523和夹料传感器2524，所述两平行压条2522位于固定板2521纵向两侧能上下移动压紧支架，所述两相对夹爪2523位于固定板2521横向两侧能相对移动嵌入支架相对应的卡槽中，先由压条2522压紧支架，再由夹爪2523嵌入卡槽，使支架的夹取稳固牢靠，所述夹料传感器2524用于检测支架夹取是否成功，所述支架夹取机构252往返于支架供料机构27和堆叠料槽机构26。

如图8所示，所述堆叠料槽机构26包括定位料槽261、升降平台262、压紧气缸263、移位滑轨264、料槽翻转气缸265、横移平台266和横移滑轨267，所述定位料槽261通过限制电芯或支架的边缘进行定位并保证电芯和支架整齐排列，所述升降平台262位于定位料槽261内部通过电机驱动丝杆上下移动，用以保证接取定位料槽261内部接料的高度，所述移位滑轨264能带动压紧气缸263往返于非干涉位与定位料槽上部，确保在堆叠的过程中不会发生干涉，所述压紧气缸263能向下压紧定位料槽261中的电芯模组且气缸压力能高低压切换，先低压压紧后高压压紧，确保电芯模组的填充合格，所述定位料槽261下部铰接于横移平台266，所述料槽翻转气缸265两端分别铰接于定位料槽261和横移平台266并通过伸缩驱动定位料槽261在水平向和竖直向之间翻转，所述横移平台266架设于横移滑轨267上实现移动，横移平台266移向前侧设备外部，方便人工操作压条扣紧电芯模组，料槽翻转气缸265驱动定位料槽261向后侧翻转，方便电芯模组推出料槽。

如图9所示，所述支架供料机构27包括支架料槽271，所述支架料槽271内部设有支架托板2711，所述支架托板2711与由伺服电机带动的丝杆相连，支架在支架料槽271中随所述支架托板2711提升至由传感器限定的进料高度，所述支架料槽的顶部两侧设有尖形卡爪2712，所述尖形卡爪2712能相向运动插入被拾取支架与相邻支架的间隙中，保证支架夹取时相邻两支架的分离。

如图10所示，所述泡棉垫供料机构28包括泡棉垫料槽281，所述泡棉垫料槽281内部设有泡棉垫托板2811，所述泡棉垫托板2811由交叉升降机构2812驱动升降，泡棉垫在泡棉垫料槽281中随所述泡棉垫托板2811提升至由传感器限定的进料高度，交叉升降机构2812满足泡棉垫料槽281的高度需求且结构简单可靠。

如图9和图10所示，所述支架供料机构27的支架料槽271为两个，支架供料机构27还包括支架料槽滑轨272，所述两支架料槽271并排滑动设置于所述支架料槽滑轨272之上。所述泡棉垫供料机构28的泡棉垫料槽281为两个，泡棉垫供料机构28还包括泡棉垫料槽滑轨282，所述两泡棉垫料槽281并排滑动设置于所述泡棉垫料槽滑轨282之上。支架料槽271和泡棉垫料槽281各有两套，交替使用，增加生产效率。

如图7所示，所述堆叠移料机构25还包括移动横梁253，所述分选机构23的堆叠出料位231、支架供料机构27的支架出料位273、泡棉垫供料机构28的泡棉垫出料位283和定位料槽26均在同一直线上且位于移动横梁253下方，所述真空拾取机构251和支架夹取机构252设于所述移动横梁253上，定位料槽26在堆叠出料位231和支架出料位271的中点位置，真空拾取机构251到支架夹取机构252的距离为堆叠出料位231和支架出料位271的一半，这就保证当真空拾取机构251在堆叠出料位231上方时，支架夹取机构252位于定位料槽26上方，而当支架夹取机构252在支架出料位271上方时，真空拾取机构251在定位料槽26上方，可实现交替放料。

如图11所示，所述第一传送机构31和第二传送机构41都为滚筒输送线，通过滚筒转动输送电芯模组。

所述第一定位压紧机构32和第二定位压紧机构42都包括升降定位块321和夹紧定位板322，所述升降定位块321位于滚筒输送线上用于固定电芯模组的前端，所述夹紧定位板位于滚筒输送线的两侧用于固定电芯模组的两侧。

如图12所示，所述整平移动机构34架设于所述第一传送机构31上方，包括横移伺服系统341和纵移伺服系统342，所述整平机构33与横移伺服系统341相连实现横向移动，所述横移伺服系统341设置于纵移伺服系统342上实现纵向移动，所述纵移伺服系统342沿第一传送机构31方向布置。

所述整平机构33包括整平滚轮331、升降机构332和位移传感器333，所述整平滚轮331通过滚动接触极耳使极耳弯曲贴合于跨接片，所述升降机构332连接整平滚轮331和整平移动机构34，驱动所述整平滚轮331上下运动接触并压弯极耳，从前到后通过静压滚动式整平完成焊接前准备，所述位移传感器333能检测整平机构33的位移数据。

如图13所示，所述测距压紧移动机构44包括两主伺服移动系统441和两副伺服移动系统442，两主伺服移动系统441分别对称设于第二传送机构41的两侧，所述两副伺服移动系统442分别设于两主伺服移动系统441上，所述主伺服移动系统441带动副伺服移动系统442沿第二传送机构41方向运动，所述副伺服移动系统442带动测距压紧机构43上下运动，较佳实施例中，两侧各一套主副伺服移动系统，增加了测距压紧的效率。

所述测距压紧机构43包括压紧块431、升降机构432和测距传感器433，所述升降机构432连接压紧块431和副伺服移动系统442，驱动所述压紧块431上下运动接触并压紧极耳，所述测距传感器433测量极耳与跨接片接触点的高度。

如图14所示，所述点焊机构45包括六轴机械手451、激光焊接头452和视觉相机453，所述视觉相机453和激光焊接头452均设置于六轴机械手451上，所述视觉相机453从电芯模组上部进行拍摄测量。

如图5所示，在所述测试整平机构22和所述分选机构23之间还设有翻转机构29，所述翻转机构包括夹持机构291、夹持气缸292、笔形气缸293、翻转气缸294，所述夹持机构291通过夹持气缸292施力夹紧电芯，所述笔形气缸293驱动所述夹持机构291移动到非干涉位置，所述翻转气缸294驱动所述夹持机构291翻转180度，翻转机构29确保该设备可匹配不同批次不同面的电芯，通过PLC实现对是否翻转的控制。

如图4所示，所述移料机构21包括三个真空吸盘211、三个升降气缸212和移位驱动213，所述三个真空吸盘211一一对应设置于测试整平机构22、翻转机构29、分选机构23接料位231的上方并由所述移位驱动213控制往返于相邻机构，所述真空吸盘211通过升降气缸212与移位驱动213连接。较佳实施例中，各个机构沿直线排布，而真空吸盘211也沿直线架设于机构上方的直线移位驱动213上，各个真空吸盘211同时前进运动或后退运动，联动往返于各机构间，实现各个机构上处理电芯的同时移位，极大提高工作效率，而连接升降气缸213则为确保真空吸盘先下降吸料后提升移料，防止干扰也保证吸料稳定准确。

本实用新型一种软包电芯模组的生产线的工作原理为：

自动升降进料机构的进料平台有第一进料位和第二进料位，两个进料位可通过气缸切换位置，进料位上的料盒中电芯吸取完后可切换另一进料位继续工作。备料平台上的第一备料位放置满料盒、第二备料位不放置料盒，先将第二备料位与进料位对接通过滚道拖出空料盒，然后切换第一备料位与进料位对接放入满料盒，实现快速料盒更换。第一进料位和第二进料位工作下方设有第一电芯托板，采用伺服电机连接丝杆托起料盒中的电芯，自动上升至传感器限定高度，当前电芯被吸取后下方电芯自动上升，以确保下方电芯依次上升至抓取位置，完成料盒中所有电芯的抓取。

电芯从料盒中移动到测试整平机构进行处理，通过气缸驱动测试铜块对电芯的极耳和电芯的前沿部分进行整平，同时对电芯的正负极和性能参数进行判断和检测；然后通过可控编程器设定数量在翻转机构进行翻转，夹持气缸控制夹持机构夹取电芯，笔形气缸将机构移动至非干涉位后，翻转气缸带动夹持气缸将电芯翻转180度；分选机构将合格电芯移动至堆叠进料位，将不合格电芯移动至NG出料位，由NG出料机构中的平带传送机构传出人工收取；电芯从堆叠进料位由真空拾取机构吸取并放置于堆叠料槽机构，支架放置于支架供料机构内，支架被支架托板托起至传感器限定高度，真空拾取机构在将电芯放置于堆叠料槽机构的同时，支架夹取机构夹取支架，当真空拾取机构吸取堆叠进料位的电芯时，支架夹取机构将支架放置于堆叠料槽机构内，依次交替。泡棉垫供料机构放置泡棉垫，在堆叠指定数量电芯后，真空拾取机构当次工作不抓取电芯而抓取泡棉垫放置于堆叠料槽机构内；当堆叠至指定数量电芯/支架后，压紧气缸通过移位滑轨进至定位料槽上端，压紧气缸可切换气缸压力，电芯模组内部放置有泡棉垫等填充物，需在一定压力下成型，压紧气缸先低压通过位移传感器判断填充物放置是否足量，后高压判定填充物是否放置过量，压紧后压紧气缸通过移位滑轨退至非干涉位置；堆叠料槽机构整体通过横移滑轨向前移动至设备外部，由人工安装模组固定条，完成后，堆叠料槽机构移动至设备内部并向后翻转90度，由堆叠料槽机构的升降平台将电芯模组推出至后方输出，待电芯模组传出后，堆叠料槽机构翻转90度返回初始状态并移动至设定位置进行下一个工作循环。

电芯模组先由人工装配跨接片，并稍微压弯极耳，之后将电芯模组传入第一传送机构，并由其传送到第一定位压紧机构，升降定位块升起固定电芯模组的前端，夹紧定位板夹紧固定电芯模组的两侧，横移伺服系统和纵移伺服系统先带动整平机构在电芯模组上方运动，位移传感器通过跨接片间隙之间的高度落差，判定每个极耳和跨接片需整平的起始确定坐标，根据测得的坐标移动将整平机构移动至整平位置，气缸驱动整平滚轮下压，横移伺服系统和纵移伺服系统带动整平机构来回运动，完成极耳的整平，完成后升降定位块下降使电芯模组传送至下一设备。

电芯模组从极耳焊接工位进入第二传送机构，由第二传送机构传送到第二定位压紧机构，定位并夹紧，机械手带着视觉相机移动，对模组的跨接片位置进行拍摄，通过拍摄的数据判断水平焊接位置，测距压紧机构根据水平焊接位置移动到位，压紧块下压将极耳与跨接片压紧，测距传感器随测距压紧移动机构移动，检测跨接片各位置的高度得出竖直焊接位置，通知六轴机械手并启动焊接，六轴机械手根据水平焊接位置和竖直焊接位置实时改变焊接头高度完成单个极耳的焊接。重复以上过程，完成整个电池模组的焊接，完成后升降定位块下降使电芯模组传送出自动线。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本实用新型的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本实用新型的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本实用新型的权利要求所保护的范围内。

Claims (10)

1.一种软包电芯模组的生产线，其特征在于：包括依次布置的进料工位、堆码工位、极耳整平工位、极耳焊接工位，所述进料工位提供待处理的电芯；

所述堆码工位包括移料机构、测试整平机构、分选机构、NG出料机构、堆叠移料机构、堆叠料槽机构、支架供料机构、泡棉垫供料机构，所述移料机构从进料工位中取出电芯并移动电芯依次经过测试整平机构、分选机构的处理，所述测试整平机构对电芯的性能参数进行测量并且对电芯的极耳和前沿进行整平，所述分选机构根据所述测试整平机构所测的参数将电芯从接料位送至堆叠进料位或NG出料位，所述NG出料机构从NG出料位拾取电芯并移出生产线，所述堆叠移料机构从堆叠进料位、支架供料机构、泡棉垫供料机构分别取出电芯、支架、泡棉垫并移动到堆叠料槽机构堆码为电芯模组；

所述极耳整平工位包括第一传送机构、第一定位压紧机构、整平机构、整平移动机构，所述第一传送机构将盖装好跨接片的电芯模组传送到第一定位压紧机构，所述第一定位压紧机构对电芯模组进行定位并固定位置，所述整平机构在整平移动机构的控制下将电芯模组的所有极耳压弯并整平，使所述极耳与所述跨接片贴合；

所述极耳焊接工位包括第二传送机构、第二定位压紧机构、测距压紧机构、测距压紧移动机构、点焊机构，所述第二传送机构将电芯模组传送到第二定位压紧机构，所述第二定位压紧机构对电芯模组进行定位并固定位置，所述测距压紧机构在测距压紧移动机构的控制下将电芯模组的所有极耳与所述跨接片压紧并测量所述每一极耳的竖直焊接位置，所述点焊机构测量所述每一极耳的水平焊接位置并结合所述竖直焊接位置完成焊接工作。

2.根据权利要求1所述的一种软包电芯模组的生产线，其特征在于：所述进料工位为自动升降进料机构，所述自动升降进料机构包括进料平台和备料平台，所述进料平台上并排布置有能横向移动的第一进料位和第二进料位，所述备料平台上并排布置有能横向移动第一备料位和第二备料位，所述各进料位和各备料位能放置料盒，所述各进料位和各备料位底部都设有供料盒滑动的滚道，所述料盒能在进料位和备料位间来回切换，所述各进料位上均设有第一电芯托板，所述第一电芯托板与由伺服电机带动的丝杆相连，电芯在料盒中随所述第一电芯托板提升至由传感器限定的进料高度。

3.根据权利要求1所述的一种软包电芯模组的生产线，其特征在于：所述测试整平机构通过能上下运动的测试铜块对电芯的极耳和电芯的前沿部分进行整平，且所述测试铜块接触极耳时能检测极耳内阻；

所述分选机构包括皮带移位机构和移料定位机构，所述移料定位机构在皮带移位机构的控制下往返于接料位、NG出料位、堆叠进料位，所述移料定位机构包括底座、横轴固定块、横轴移动块、纵轴固定块、纵轴移动块，所述横轴固定块和纵轴固定块固定连接于底座，所述横轴移动块和纵轴移动块移动连接于底座，电芯放置于所述底座上，所述横轴固定块和横轴移动块通过夹紧电芯而定位横向位置，所述纵轴固定块和纵轴移动块通过夹紧电芯而定位纵向位置；

所述NG出料机构包括电芯拾取机构、气缸移栽机构和平带传送机构，所述电芯拾取机构通过真空拾放电芯，所述电芯拾取机构由气缸移栽机构控制往返于平带传送机构和NG出料位，所述平带传送机构将电芯传送出生产线；

所述堆叠移料机构包括真空拾取机构和支架夹取机构，所述真空拾取机构往返于堆叠进料位、泡棉垫供料机构和堆叠料槽机构并通过真空拾放电芯或泡棉垫，所述支架夹取机构包括固定板、两平行压条、两相对夹爪和夹料传感器，所述两平行压条位于固定板纵向两侧能上下移动压紧支架，所述两相对夹爪位于固定板横向两侧能相对移动嵌入支架相对应的卡槽中，所述夹料传感器用于检测支架夹取是否成功，所述支架夹取机构往返于支架供料机构和堆叠料槽机构；

所述堆叠料槽机构包括定位料槽、升降平台、压紧气缸、移位滑轨、料槽翻转气缸、横移平台和横移滑轨，所述定位料槽通过限制电芯或支架的边缘进行定位并保证电芯和支架整齐排列，所述升降平台位于定位料槽内部通过电机驱动丝杆上下移动，所述移位滑轨能带动压紧气缸往返于非干涉位与定位料槽上部，所述压紧气缸能向下压紧定位料槽中的电芯模组且气缸压力能高低压切换，所述定位料槽下部铰接于横移平台，所述料槽翻转气缸两端分别铰接于定位料槽和横移平台并通过伸缩驱动定位料槽在水平向和竖直向之间翻转，所述横移平台架设于横移滑轨上实现移动；

所述支架供料机构包括支架料槽，所述支架料槽内部设有支架托板，所述支架托板与由伺服电机带动的丝杆相连，支架在支架料槽中随所述支架托板提升至由传感器限定的进料高度，所述支架料槽的顶部两侧设有尖形卡爪，所述尖形卡爪能相向运动插入被拾取支架与相邻支架的间隙中；

所述泡棉垫供料机构包括泡棉垫料槽，所述泡棉垫料槽内部设有泡棉垫托板，所述泡棉垫托板由交叉升降机构驱动升降，泡棉垫在泡棉垫料槽中随所述泡棉垫托板提升至由传感器限定的进料高度。

4.根据权利要求3所述的一种软包电芯模组的生产线，其特征在于：所述支架供料机构的支架料槽为两个，还包括支架料槽滑轨，所述两支架料槽并排滑动设置于所述支架料槽滑轨之上。

5.根据权利要求3所述的一种软包电芯模组的生产线，其特征在于：所述泡棉垫供料机构的泡棉垫料槽为两个，还包括泡棉垫料槽滑轨，所述两泡棉垫料槽并排滑动设置于所述泡棉垫料槽滑轨之上。

6.根据权利要求3所述的一种软包电芯模组的生产线，其特征在于：所述堆叠移料机构还包括移动横梁，所述分选机构的堆叠出料位、支架供料机构的支架出料位、泡棉垫供料机构的泡棉垫出料位和定位料槽均在同一直线上且位于移动横梁下方，所述真空拾取机构和支架夹取机构设于所述移动横梁上，所述定位料槽在所述堆叠出料位和所述支架出料位的中点位置，所述真空拾取机构到所述支架夹取机构的距离为所述堆叠出料位到所述支架出料位的距离的一半。

7.根据权利要求1所述的一种软包电芯模组的生产线，其特征在于：所述第一传送机构为滚筒输送线，通过滚筒转动输送电芯模组；

所述第一定位压紧机构包括升降定位块和夹紧定位板，所述升降定位块位于滚筒输送线上用于固定电芯模组的前端，所述夹紧定位板位于滚筒输送线的两侧用于固定电芯模组的两侧；

所述整平移动机构架设于所述第一传送机构上方，包括横移伺服系统和纵移伺服系统，所述整平机构与横移伺服系统相连实现横向移动，所述横移伺服系统设置于纵移伺服系统上实现纵向移动，所述纵移伺服系统沿第一传送机构方向布置；

所述整平机构包括整平滚轮、升降机构和位移传感器，所述整平滚轮通过滚动接触极耳使极耳弯曲贴合于跨接片，所述升降机构连接整平滚轮和整平移动机构，驱动所述整平滚轮上下运动接触并压弯极耳，所述位移传感器能检测整平机构的位移数据。

8.根据权利要求1所述的一种软包电芯模组的生产线，其特征在于：所述第二传送机构为滚筒输送线，通过滚筒转动输送电芯模组；

所述第二定位压紧机构包括升降定位块和夹紧定位板，所述升降定位块位于滚筒输送线上用于固定电芯模组的前端，所述夹紧定位板位于滚筒输送线的两侧用于固定电芯模组的两侧；

所述测距压紧移动机构包括两主伺服移动系统和两副伺服移动系统，两主伺服移动系统分别对称设于第二传送机构的两侧，所述两副伺服移动系统分别设于两主伺服移动系统上，所述主伺服移动系统带动副伺服移动系统沿第二传送机构方向运动，所述副伺服移动系统带动测距压紧机构上下运动；

所述测距压紧机构包括压紧块、升降机构和测距传感器，所述升降机构连接压紧块和副伺服移动系统，驱动所述压紧块上下运动接触并压紧极耳，所述测距传感器测量极耳与跨接片接触点的高度；

所述点焊机构包括六轴机械手、激光焊接头和视觉相机，所述视觉相机和激光焊接头均设置于六轴机械手上，所述视觉相机从电芯模组上部进行拍摄测量。

9.根据权利要求1所述的一种软包电芯模组的生产线，其特征在于：在所述测试整平机构和所述分选机构之间还设有翻转机构，所述翻转机构包括夹持机构、夹持气缸、笔形气缸、翻转气缸，所述夹持机构通过夹持气缸施力夹紧电芯，所述笔形气缸驱动所述夹持机构移动到非干涉位置，所述翻转气缸驱动所述夹持机构翻转180度。

10.根据权利要求9所述的一种软包电芯模组的生产线，其特征在于：所述移料机构包括三个真空吸盘、三个升降气缸和移位驱动，所述三个真空吸盘一一对应设置于测试整平机构、翻转机构、分选机构接料位的上方并由所述移位驱动控制往返于相邻机构，所述真空吸盘通过升降气缸与移位驱动连接。