CN208683878U - 新型锂电池干燥系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种新型锂电池干燥系统，包括控制系统、假电池输入线、假电池输出线、扫码NG电池输出线、电池来料线、上料模组、干燥模组、下料模组和电池输出线，所述电池来料线、上料模组、干燥模组、下料模组和电池输出线依次连接，所述假电池输入线、假电池输出线、扫码NG电池输出线均位于靠近上料模组的一端部，所述电池来料线上靠近上料模组的一端部设有扫码装置；与传统的锂电池烘烤系统相比，该方案围绕烘烤核心功能，采用了更为简洁高效的结构方式，显著降低了系统的结构成本，同时也提高了整体的可靠性、稳定性和经济性。

Description

新型锂电池干燥系统

技术领域

本实用新型涉及锂电池加工设备技术领域，具体涉及一种新型锂电池干燥系统。

背景技术

行业内常规锂电池烘烤线都采用于电池放入到夹具中，然后通过搬运系统将夹具运送到单体炉之中进行干燥烘烤，随着真空腔体的体积越大使得制作难度增加，成本增加，而且夹具与单体炉之间通过探针进行连接，容易出现连接不良等问题，生产成本较高；而采用隧道炉形式，使用齿轮链条输送方式并通过非接触式加热干燥，但电池干燥效率低且维护不方便，鉴于此类问题才有本实用新型而产生。

实用新型内容

本实用新型提供一种新型锂电池干燥系统，与传统的锂电池烘烤系统相比，该方案围绕烘烤核心功能，采用了更为简洁高效的结构方式，显著降低了系统的结构成本，同时也提高了整体的可靠性、稳定性和经济性。

为了达成上述目的，采用如下技术方案：

新型锂电池干燥系统，包括控制系统、假电池输入线、假电池输出线、扫码NG电池输出线、电池来料线、上料模组、干燥模组、下料模组和电池输出线，所述电池来料线、上料模组、干燥模组、下料模组和电池输出线依次连接，所述假电池输入线、假电池输出线、扫码NG电池输出线均位于靠近上料模组的一端部，所述电池来料线上靠近上料模组的一端部设有扫码装置，

所述上料模组包括电池上料工位、假电池存放位、第一电池配对位、第一三轴机器人以及位于上料模组和干燥模组衔接处的第一电池合模输送台，所述电池上料工位位于第一电池合模输送台上靠近干燥模组的一端部；

所述下料模组包括电池下料工位、第二电池配对位、第二三轴机器人以及位于干燥模组和下料模组衔接处的第二电池合模输送台，所述电池下料工位位于第二电池合模输送台上靠近干燥模组的一端部；

所述第一电池合模输送台和第二电池合模输送台上均包括用于放置电池组的电池托盘和驱动电池托盘水平往复运动的第一水平移动组件，所述第一电池合模输送台上还包括位于电池托盘一侧的假电池输出托盘以及驱动假电池输出托盘水平往复运动的第二水平移动组件；

所述第一三轴机器人用于将电池从电池来料线、第一电池配对位搬至第一电池合模输送台的电池托盘上，待放置设定的电池数量后，由第一水平移动组件将装满电池组的电池托盘运送至电池上料工位；

所述第二三轴机器人用于将电池组从第二电池合模输送台的电池托盘上依次搬至电池输出线或第二电池配对位；

所述干燥模组包括位于上料模组和下料模组之间的可拆卸式台架、沿可拆卸式台架长度方向依次放置的数个单体干燥箱，所述单体干燥箱包括盖体及上方开口的真空箱体，所述真空箱体内部设有底部发热板以及等间距设置的电池组放置空间；

所述干燥模组还包括用于将单体干燥箱的盖体打开或闭合的自动开关盖机构以及用于将电池上料工位的待烘烤电池组搬至单体干燥箱内或将单体干燥箱内完成烘烤的电池组搬至电池下料工位的龙门模组，所述单体干燥箱的盖体上左右对称设置至少一组盖体耳朵；

所述电池上料工位、假电池存放位、第一电池合模输送台、第一电池配对位均位于第一三轴机器人的工作空间内，所述假电池输入线、假电池输出线、扫码NG电池输出线的一端位于第一三轴机器人的工作空间内，所述电池下料工位、第二电池合模输送台、第二电池配对位均位于第二三轴机器人的工作空间内，所述扫码装置、电池上料工位、电池下料工位、第一电池合模输送台、第二电池合模输送台、假电池存放位、第一电池配对位、第二电池配对位、单体干燥箱、龙门模组以及自动开关盖机构均与所述控制系统电性连接。

所述自动开关盖机构包括左右对称设置的一组盖体水平移动组件和盖体提升组件，所述每个盖体水平移动组件均包括固定于可拆卸式台架上的第一平行导轨、与第一平行导轨平行设置的第一齿条、通过滑块与第一平行导轨滑动连接的机架、固设于机架下端面的第一齿轮以及第一驱动电机，所述第一驱动电机的驱动端连接第一齿轮的齿轮轴；所述盖体提升组件固定于机架上，所述第一齿条位于第一平行导轨之间，所述第一驱动电机驱动第一齿轮沿着第一齿条运动进而带动盖体提升组件水平运动。

所述盖体提升组件包括固定于机架上的导向支撑装置、通过导向支撑装置固定于机架顶端的盖体升降板和第二驱动电机，所述第二驱动电机的驱动端连接盖体升降板，所述升降板上设有一组与盖体耳朵对应的C型块，所述C型块的下端面固定于盖体升降板上，所述C型块的上端面用于支撑盖体耳朵以抬起盖体，所述C型块的中部为盖体避让位。

所述龙门模组包括一组分别位于可拆卸式台架两侧并沿长度方向延伸设置的龙门机架、设置于龙门机架上的一组第二平行导轨、沿所述第二平行导轨水平往复运动的龙门架、通过升降机构固定于龙门架上的夹取机械手以及驱动龙门架沿第二平行导轨水平往复运动的龙门架水平驱动组件。

所述龙门架水平驱动组件包括固定于龙门机架上的第二齿条，所述第二齿条平行于第二平行导轨，所述龙门架上左右对称设有一组与第二齿条对应的第二齿轮，所述两个第二齿轮通过同步轴连接，还包括驱动同步轴转动的第三驱动电机。

所述第一水平移动组件包括一组水平直线导轨以及第一驱动气缸，所述第一驱动气缸的驱动端通过移动块与电池托盘固定连接且带动电池托盘水平移动。

所述第二水平移动组件包括第二驱动气缸，所述第二驱动气缸的驱动端通过移动块与假电池输出托盘固定连接且带动水平移动。

所述第一三轴机器人先将假电池从假电池输入线搬至第一电池配对位，然后由第一三轴机器从电池来料线上夹取电池与假电池配对后，搬至第一电池合模输送台的电池托盘上。

所述龙门模组将假电池从烘烤完成的单体干燥箱内夹取至假电池输出托盘，再由第一三轴机器人搬至假电池输出线。

所述上料模组、下料模组、干燥模组均可向左右扩展为两组以上。

采用上述技术方案，具有如下技术效果：

1、作为干燥系统核心部分的烘烤干燥炉采用标准化、模块化的单体干燥箱设计，极大提升了系统的可扩展性，同时也提高了系统的可维护性。

2、与传统的锂电池烘烤系统相比，该方案围绕烘烤核心功能，通过控制系统控制龙门模组搬运电池组，采用了更为简洁高效的结构方式，显著降低了系统的结构成本，同时也提高了整体的可靠性、稳定性和经济性。

3、该方案围绕烘烤核心功能，大幅简化了外围配套设备，从而更为有效地控制整体系统的长度、宽度和高度，进而显著节约了场地空间，减少所需干燥空间的体积，能够实现更为节约化的生产需求。

4、该方案采用流水式的供料和出料方式，各工作设备由控制系统控制独立自主运行，无需复杂的调度逻辑，从而显著降低了整个系统的系统复杂度和耦合度，提高了系统的可靠性和稳定性。

附图说明

图1为本实用新型一种新型锂电池干燥系统的结构示意图；

图2为图1中A处的放大结构示意图；

图3为图1中B处的放大结构示意图；

图4为图1中C处的放大结构示意图；

图5为本实用新型一种新型锂电池干燥系统另一角度的结构示意图；

图6为图5中D处的放大结构示意图；

图中：上料模组-1；电池上料工位-11；假电池输出托盘-12；第一电池配对位-13；第一三轴机器人-14；第一电池合模输送台-15；电池托盘-16；干燥模组-2；可拆卸式台架-21；单体干燥箱-22；盖体-221；盖体耳朵-222；自动开关盖机构-23；第一平行导轨-231；导向支撑装置-232；盖体升降板-233；C型块-234；盖体避让位-235；龙门模组-24；龙门机架-241；第二平行导轨-242；龙门架-243；夹取机械手-244；第二齿条-245；下料模组-3；电池下料工位-31；第二电池配对位-32；第二三轴机器人-33；第二电池合模输送台-34。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不是用于限制本实用新型。

结合图1-6，新型锂电池干燥系统，包括控制系统、假电池输入线、假电池输出线、扫码NG电池输出线、电池来料线、上料模组1、干燥模组2、下料模组3和电池输出线，电池来料线、上料模组1、干燥模组2、下料模组3和电池输出线依次连接，假电池输入线、假电池输出线、扫码NG电池输出线均位于靠近上料模组的一端部，电池来料线上靠近上料模组的一端部设有扫码装置，上料模组1包括电池上料工位11、假电池输出托盘12、第一电池配对位13、第一三轴机器人14以及位于上料模组1和干燥模组2衔接处的第一电池合模输送台15，电池上料工位11位于第一电池合模输送台15上靠近干燥模组2的一端部；下料模组3包括电池下料工位31、第二电池配对位32、第二三轴机器人33以及位于干燥模组2和下料模组3衔接处的第二电池合模输送台34，电池下料工位31位于第二电池合模输送台34上靠近干燥模组2的一端部；第一电池合模输送台15和第二电池合模输送台34上均包括用于放置电池组的电池托盘16和驱动电池托盘16水平往复运动的第一水平移动组件，第一电池合模输送台15上还包括位于电池托盘16一侧的假电池输出托盘12以及驱动假电池输出托盘12水平往复运动的第二水平移动组件；第一三轴机器人14用于将电池从电池来料线、第一电池配对位13搬至第一电池合模输送台15的电池托盘16上，待放置设定的电池数量后，由第一水平移动组件将装满电池组的电池托盘16运送至电池上料工位11；第二三轴机器人33用于将电池组从第二电池合模输送台34的电池托盘16上依次搬至电池输出线或第二电池配对位32；干燥模组2包括位于上料模组1和下料模组3之间的可拆卸式台架21、沿可拆卸式台架21长度方向依次放置的数个单体干燥箱22，单体干燥箱22包括盖体221及上方开口的真空箱体，真空箱体内部设有底部发热板以及等间距设置的电池组放置空间；干燥模组2还包括用于将单体干燥箱22的盖体221打开或闭合的自动开关盖机构23以及用于将电池上料工位11的待烘烤电池组搬至单体干燥箱22内或将单体干燥箱22内完成烘烤的电池组搬至电池下料工位31的龙门模组24，单体干燥箱的盖体221上左右对称设置至少一组盖体耳朵222；电池上料工位11、假电池输出托盘12、第一电池合模输送台15、第一电池配对位13均位于第一三轴机器人14的工作空间内，假电池输入线、假电池输出线、扫码NG电池输出线的一端位于第一三轴机器人14的工作空间内，电池下料工位31、第二电池合模输送台34、第二电池配对位32均位于第二三轴机器人33的工作空间内，扫码装置、电池上料工位11、电池下料工位31、第一电池合模输送台15、第二电池合模输送台34、假电池输出托盘12、第一电池配对位13、第二电池配对位32、单体干燥箱22、龙门模组24以及自动开关盖机构23均与控制系统电性连接。

本申请的新型锂电池干燥系统，包括模块化的标准干燥炉腔、可拆卸式台架、独立开关盖机构及配套电气线/管路等，实现锂电池干燥去水分功能，全程实时可监控。

1、模块化的标准干燥炉腔，兼容大多数规格的方形铝壳电池，并且采用模块化设计思路，整个干燥模组可以根据生产需要快速扩展或收缩。内部元器件，如发热板均实现标准化设计，通用性强，维护、更换方便。

2、可拆卸式台架，可拆卸式设计，能够快速扩展或收缩。

3、独立开关盖机构，采用提升、平移的方式实现开盖功能，两个动作分别由伺服电机驱动来实现，保证控制精度。

4、锂电池合模输送台，将合模成组的锂电池输送出去，方便龙门模组抓取。

5、电池配对位，将待干燥的锂电池或水含量测试假电池匹配成两支一对，方便后续取放。本实施例中，如图3、6所示，自动开关盖机构23包括左右对称设置的一组盖体水平移动组件和盖体提升组件，每个盖体水平移动组件均包括固定于可拆卸式台架21上的第一平行导轨231、与第一平行导轨231平行设置的第一齿条、通过滑块与第一平行导轨231滑动连接的机架、固设于机架下端面的第一齿轮以及第一驱动电机，第一驱动电机的驱动端连接第一齿轮的齿轮轴；盖体提升组件固定于机架上，第一齿条位于第一平行导轨231之间，第一驱动电机驱动第一齿轮沿着第一齿条运动进而带动盖体提升组件水平运动。

本实施例中，如图6所示，盖体提升组件包括固定于机架上的导向支撑装置232、通过导向支撑装置232固定于机架顶端的盖体升降板233和第二驱动电机，第二驱动电机的驱动端连接盖体升降板233，盖体升降板233上设有一组与盖体耳朵222对应的C型块234，C型块234的下端面固定于盖体升降板233上，C型块的上端面用于支撑盖体耳朵以抬起盖体，C型块的中部为盖体避让位235。

本实施例中，如图3所示，龙门模组24包括一组分别位于可拆卸式台架两侧并沿长度方向延伸设置的龙门机架241、设置于龙门机架241上的一组第二平行导轨242、沿所述第二平行导轨242水平往复运动的龙门架243、通过升降机构固定于龙门架243上的夹取机械手244以及驱动龙门架243沿第二平行导轨242水平往复运动的龙门架水平驱动组件。

本实施例中，如图3所示，龙门架水平驱动组件包括固定于龙门机架241上的第二齿条245，第二齿条245平行于第二平行导轨242，龙门架243上左右对称设有一组与第二齿条245对应的第二齿轮，两个第二齿轮通过同步轴连接，还包括驱动同步轴转动的第三驱动电机。

本实施例中，第一水平移动组件包括一组水平直线导轨以及第一驱动气缸，第一驱动气缸的驱动端通过移动块与电池托盘16固定连接且带动电池托盘16水平移动。

本实施例中，第二水平移动组件包括第二驱动气缸，第二驱动气缸的驱动端通过移动块与假电池输出托盘12固定连接且带动假电池输出托盘12水平移动。

本实施例中，第一三轴机器人14先将假电池从假电池输入线搬至第一电池配对位13，然后由第一三轴机器14从电池来料线上夹取电池与假电池配对后，搬至第一电池合模输送台15的电池托盘16上。

本实施例中，龙门模组24将假电池从烘烤完成的单体干燥箱22内夹取至假电池输出托盘12，再由第一三轴机器人14搬至假电池输出线，由人工测试含水量信息。

优选地，如图1所示，上料模组1、下料模组3为左右对称的两组，每组上料模组1、下料模组3均对应两组干燥模组2。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型保护范围之内。

Claims (10)

1.新型锂电池干燥系统，包括控制系统、假电池输入线、假电池输出线、扫码NG电池输出线、电池来料线、上料模组、干燥模组、下料模组和电池输出线，所述电池来料线、上料模组、干燥模组、下料模组和电池输出线依次连接，所述假电池输入线、假电池输出线、扫码NG电池输出线均位于靠近上料模组的一端部，所述电池来料线上靠近上料模组的一端部设有扫码装置，其特征在于，

所述上料模组包括电池上料工位、假电池存放位、第一电池配对位、第一三轴机器人以及位于上料模组和干燥模组衔接处的第一电池合模输送台，所述电池上料工位位于第一电池合模输送台上靠近干燥模组的一端部；

所述下料模组包括电池下料工位、第二电池配对位、第二三轴机器人以及位于干燥模组和下料模组衔接处的第二电池合模输送台，所述电池下料工位位于第二电池合模输送台上靠近干燥模组的一端部；

所述第一电池合模输送台和第二电池合模输送台上均包括用于放置电池组的电池托盘和驱动电池托盘水平往复运动的第一水平移动组件，所述第一电池合模输送台上还包括位于电池托盘一侧的假电池输出托盘以及驱动假电池输出托盘水平往复运动的第二水平移动组件；

所述第一三轴机器人用于将电池从电池来料线、第一电池配对位搬至第一电池合模输送台的电池托盘上，待放置设定的电池数量后，由第一水平移动组件将装满电池组的电池托盘运送至电池上料工位；

所述第二三轴机器人用于将电池组从第二电池合模输送台的电池托盘上依次搬至电池输出线或第二电池配对位；

所述干燥模组包括位于上料模组和下料模组之间的可拆卸式台架、沿可拆卸式台架长度方向依次放置的数个单体干燥箱，所述单体干燥箱包括盖体及上方开口的真空箱体，所述真空箱体内部设有底部发热板以及等间距设置的电池组放置空间；

所述干燥模组还包括用于将单体干燥箱的盖体打开或闭合的自动开关盖机构以及用于将电池上料工位的待烘烤电池组搬至单体干燥箱内或将单体干燥箱内完成烘烤的电池组搬至电池下料工位的龙门模组，所述单体干燥箱的盖体上左右对称设置至少一组盖体耳朵；

所述电池上料工位、假电池存放位、第一电池合模输送台、第一电池配对位均位于第一三轴机器人的工作空间内，所述假电池输入线、假电池输出线、扫码NG电池输出线的一端位于第一三轴机器人的工作空间内，所述电池下料工位、第二电池合模输送台、第二电池配对位均位于第二三轴机器人的工作空间内，所述扫码装置、电池上料工位、电池下料工位、第一电池合模输送台、第二电池合模输送台、假电池存放位、第一电池配对位、第二电池配对位、单体干燥箱、龙门模组以及自动开关盖机构均与所述控制系统电性连接。

2.根据权利要求1所述的新型锂电池干燥系统，其特征在于，所述自动开关盖机构包括左右对称设置的一组盖体水平移动组件和盖体提升组件，所述每个盖体水平移动组件均包括固定于可拆卸式台架上的第一平行导轨、与第一平行导轨平行设置的第一齿条、通过滑块与第一平行导轨滑动连接的机架、固设于机架下端面的第一齿轮以及第一驱动电机，所述第一驱动电机的驱动端连接第一齿轮的齿轮轴；所述盖体提升组件固定于机架上，所述第一齿条位于第一平行导轨之间，所述第一驱动电机驱动第一齿轮沿着第一齿条运动进而带动盖体提升组件水平运动。

3.根据权利要求2所述的新型锂电池干燥系统，其特征在于，所述盖体提升组件包括固定于机架上的导向支撑装置、通过导向支撑装置固定于机架顶端的盖体升降板和第二驱动电机，所述第二驱动电机的驱动端连接盖体升降板，所述升降板上设有一组与盖体耳朵对应的C型块，所述C型块的下端面固定于盖体升降板上，所述C型块的上端面用于支撑盖体耳朵以抬起盖体，所述C型块的中部为盖体避让位。

4.根据权利要求1所述的新型锂电池干燥系统，其特征在于，所述龙门模组包括一组分别位于可拆卸式台架两侧并沿长度方向延伸设置的龙门机架、设置于龙门机架上的一组第二平行导轨、沿所述第二平行导轨水平往复运动的龙门架、通过升降机构固定于龙门架上的夹取机械手以及驱动龙门架沿第二平行导轨水平往复运动的龙门架水平驱动组件。

5.根据权利要求4所述的新型锂电池干燥系统，其特征在于，所述龙门架水平驱动组件包括固定于龙门机架上的第二齿条，所述第二齿条平行于第二平行导轨，所述龙门架上左右对称设有一组与第二齿条对应的第二齿轮，所述两个第二齿轮通过同步轴连接，还包括驱动同步轴转动的第三驱动电机。

6.根据权利要求1所述的新型锂电池干燥系统，其特征在于，所述第一水平移动组件包括一组水平直线导轨以及第一驱动气缸，所述第一驱动气缸的驱动端通过移动块与电池托盘固定连接且带动电池托盘水平移动。

7.根据权利要求1所述的新型锂电池干燥系统，其特征在于，所述第二水平移动组件包括第二驱动气缸，所述第二驱动气缸的驱动端通过移动块与假电池输出托盘固定连接且带动水平移动。

8.根据权利要求1所述的新型锂电池干燥系统，其特征在于，所述第一三轴机器人先将假电池从假电池输入线搬至第一电池配对位，然后由第一三轴机器从电池来料线上夹取电池与假电池配对后，搬至第一电池合模输送台的电池托盘上。

9.根据权利要求1所述的新型锂电池干燥系统，其特征在于，所述龙门模组将假电池从烘烤完成的单体干燥箱内夹取至假电池输出托盘，再由第一三轴机器人搬至假电池输出线。

10.根据权利要求1-9任一项所述的新型锂电池干燥系统，其特征在于，所述上料模组、下料模组、干燥模组均可向左右扩展为两组以上。