CN208923296U - 一种用于方形电池的卧式整板加热装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于方形电池的卧式整板加热装置，其包括至少两组一体式烘烤模组、来料模组、出料模组、开关密封门模组、取电池龙门模组、检测电池模组以及至少两组一体式烘烤模组；所述至少两组一体式烘烤模组的进料口和出料口分别设置来料模组、出料模组，每组一体式烘烤模组的一侧和上方分别滑动设置开关密封门模组、取电池龙门模组，所述检测电池模组位于来料模组的一侧；本实用新型采用四轴机械手上料，取消上料机器人，减少成本；采用加热板形式进行加热，减少夹具设计，极大的节约了成本，兼容性强且换型方便；上料模组和下料模组均采用龙门模式，一次抓取多个电池，取消调度机器人，减少设备难度。
Description
技术领域
本实用新型属于电池加工装置技术领域，具体涉及一种用于方形电池的卧式整板加热装置。
背景技术
锂电池是一种以锂金属或锂合金为负极材料，使用非水电解质溶液的一次电池，与可充电电池锂离子电池跟锂离子聚合物电池是不一样的；由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高，所以，锂电池长期没有得到应用，随着二十世纪末微电子技术的发展，小型化的设备日益增多，对电源提出了很高的要求，锂电池随之进入了大规模的实用阶段。
锂离子二次充电电池一般包括电芯和保护电路板；充电电池去除保护电路板就是电芯，电芯是充电电池中的蓄电部分，电芯的质量直接决定了充电电池的质量。电芯分为方形电芯、软包电芯(又称“聚合物电芯”、“JR”电芯)、圆柱电芯三种。通常手机电池采用的为软包电芯，蓝牙等数码产品多采用软包电芯，动力汽车采用方形电芯，笔记本电脑的电池采用圆柱电芯的串并联组合。
方形锂离子电池在注液烘烤前需去除电芯内的水汽，通过常规的腔体式真空烤箱烘烤，不同的电芯烘烤时间需要24-48小时，同时需要不断的加热、抽真空、充入氮气或干燥气体等多个操作循环，要达到锂电池电芯的干燥效果，需要耗费大量的时间和能源损耗。
现有技术(中国专利，公开号CN204513957U，专利名称为软包锂电池真空烘烤隧道炉)公开了所述真空烘烤隧道炉装置包括左右对置的两个接触式加热机构、左右对置的两个下料缓存夹具，左边的接触式加热机构与左边的下料缓存夹具之间设置有三个依次排列的真空烘烤炉，右边的接触式加热机构与右边的下料缓存夹具之间设置有三个依次排列的真空烘烤炉；所述左右对置的两个接触式加热机构之间设置有上料中转拉带，上料中转拉带上方设置有将上料中转拉带上的电池由平躺变竖立的上料翻转机构，以及夹取上料翻转机构的电池并送入接触式加热机构的上料机械手；所述左右对置的两个下料缓存夹具之间设置有下料中转拉带，下料中转拉带上方设置有夹取下料缓存夹具上的竖立的电池并送至下料中转拉带上方的下料机械手，以及夹取下料机械手的电池并将电池由竖立变平躺放置于下料中转拉带上的下料翻转机构；所述真空烘烤隧道炉装置还包括将左边接触式加热机构内的电池送入左边三个真空烘烤炉内及左边下料缓存夹具内的左抓电池平移机械手，以及将右边接触式加热机构内的电池送入右边三个真空烘烤炉内及右边下料缓存夹具内的右抓电池平移机械手。所述软包锂电池真空烘烤隧道炉还包括前来料拉带和后出料拉带，前来料拉带设置于上料中转拉带一侧，后出料拉带设置于下料中转拉带一侧，前来料拉带和上料中转拉带之间设置有将前来料拉带上的电池送至上料中转拉带的上料中转机械手，后出料拉带和下料中转拉带之间设置有将后出料拉带上的电池送至下料中转拉带的下料中转机械手；其自动化程度低，生产效率不高，产品质量不稳定。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种用于方形电池的卧式整板加热装置，通过机械化的烘烤方式提高了烘烤效率。
本实用新型所采用的技术方案是：
一种用于方形电池的卧式整板加热装置，其包括至少两组一体式烘烤模组、来料模组、出料模组、开关密封门模组、取电池龙门模组、检测电池模组以及至少两组一体式烘烤模组；所述至少两组一体式烘烤模组的进料口和出料口分别设置来料模组、出料模组，每组一体式烘烤模组的一侧和上方分别滑动设置开关密封门模组、取电池龙门模组，所述检测电池模组位于来料模组的一侧；每组所述一体式烘烤模组包括连续排列的若干个真空加热烘箱，每个所述真空加热烘箱的内壁四周以及底面均设置有发热板，且内壁四周的发热板为双层，所述发热板与内壁四周之间还设置有反光板。
本实用新型的特点还在于：
所述真空加热烘箱包括箱体和密封门，所述密封门设置在箱体的顶部用于密封箱体；所述密封门朝向箱体的一面设置反光板，所述真空加热烘箱内壁反光板通过玻纤固定，所述密封门与箱体之间设置O型密封圈密封。
所述密封门正面相对的两侧边沿设置有支撑条，另外两侧的端面设置有与开关密封门模组匹配的夹持耳；所述密封门背面的边沿设置有导向套，所述支撑条上设置有与导向套匹配的定位销。
所述真空加热烘箱还设置有真空组件，所述真空组件设置在箱体的外侧用于通过对箱体内部抽真空实现电池在真空环境下加热；所述真空组件包括真空计以及真空挡板阀，所述真空计和真空挡板阀连接。
所述检测电池模组包括检测电池输入模组和电池测试模组，所述检测电池输入模组通过扫码枪扫描电池的生产信息将有误的电池筛出来料模组，所述电池测试模组抽检待烘烤和/或烘烤后的电池的水含量。
所述来料模组包括来料线、上料机械手以及来料电池平移模组；所述来料线的输出端与至少两组一体式烘烤模组的进料口连接；所述上料机械手位于至少两组一体式烘烤模组的进料口之间，所述来料电池平移模组位于至少两组一体式烘烤模组的进料口上。
所述出料模组包括出料线、出料电池平移模组、下料机械手、烘烤NG输出线；所述出料线位于至少两组一体式烘烤模组的出料口之间，所述出料电池平移模组位于至少两组一体式烘烤模组的出料口上，所述下料机械手设置在出料线的一侧，所述下料机械手位于至少两组一体式烘烤模组的出料口，所述烘烤NG输出线至少两组一体式烘烤模组的出料口一侧。
所述取电池龙门模组包括机架组件和龙门机械手，所述机架组件设置两个并且分别设置在每组一体式烘烤模组的两侧，所述龙门机械手的两端与两侧的机架组件滑动连接。
所述开关密封门模组包括支撑架、X轴平移组件、Z轴升降组件、取密封门机构以及气缸，所述支撑架平行于每组一体式烘烤模组的一侧，所述X轴平移组件沿支撑架滑动设置，所述Z轴升降组件设置在X轴平移组件上，所述取密封门机构套设在Z轴升降组件上，所述气缸设置在Z轴升降组件上用于带动密封门组件做伸缩运动。
与现有技术相比，本实用新型采用一体式烘烤模组，极大地节约了生产成本，一体式烘烤模组兼容性更强，换型更方便；一体式烘烤模组采用真空加热烘箱，并且在真空加热烘箱的内壁四周设置反光板，能够将向外散失的热量反射至电池，从而能够减少烘箱内的热量的散失，提高电池的烘烤效率，以及提高烘箱烘烤的均匀性；此外，本实用新型还设置检测电池模组，能够追踪电池的生产信息，避免电池生产工序出错，从而减少次品率，并且，能够通过抽检待烘烤的电池的水含量确定烘烤参数，从而提高烘烤质量；另外，本实用新型采用四轴机械手上料，取消上料机器人，减少成本。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供一种用于方形电池的卧式整板加热装置的结构示意图；
图2是本实用新型实施例提供一种用于方形电池的卧式整板加热装置中真空加热烘箱的内部结构示意图；
图3是本实用新型实施例提供一种用于方形电池的卧式整板加热装置中烤箱的整体结构示意图；
图4是本实用新型实施例提供一种用于方形电池的卧式整板加热装置中真空加热烘箱的剖视图
图5是本实用新型实施例提供一种用于方形电池的卧式整板加热装置中密封门的主视图；
图6是本实用新型实施例提供一种用于方形电池的卧式整板加热装置中密封门的后视图；
图7是本实用新型实施例提供一种用于方形电池的卧式整板加热装置中开关密封门模组的结构示意图；
图8是图7中A处的局部方法图；
图9是本实用新型实施例提供一种用于方形电池的卧式整板加热装置中来料模组的结构示意图；
图10是本实用新型实施例提供一种用于方形电池的卧式整板加热装置中出料模组的结构示意图。
其中，1.一体式烘烤模组，11.真空加热烘箱，111.发热板，1111.加强筋，112.反光板，113.箱体，114.密封门，115.玻纤，116.真空组件，1131.加强筋，1132.航空插头，1141.支撑条，1142.夹持耳，1143.导向套，1144.定位销，1145.O型密封圈；
2.来料模组，21.来料线，22.上料机械手，23.来料电池平移模组；
3.出料模组，31.出料线，32.出料电池平移模组，33.下料机械手；
4.开关密封门模组，41.支撑轨道，42.X轴平移组件，43.Z轴升降组件，44.取密封门机构，45.气缸；
5.取电池龙门模组；
6.检测电池模组，61.扫码枪，62.检测电池输入模组，63.NG电池输出模组，64.抽检电池模组。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型实施例提供一种用于方形电池的卧式整板加热装置，如图1所示，其包括至少两组一体式烘烤模组1，来料模组2，出料模组3，开关密封门模组4，取电池龙门模组5以及检测电池模组6；所述至少两组一体式烘烤模组1的进料口和出料口分别设置来料模组2，出料模组3，每组一体式烘烤模组1的一侧和上方分别滑动设置开关密封门模组4，取电池龙门模组5，所述检测电池模组6位于来料模组2的一侧；这样，通过设置检测电池模组6，能够追踪电池的生产信息，避免电池生产工序出错，从而减少次品率，并且，能够通过抽检待烘烤和/或烘烤后的电池的水含量，进一步确定烘烤参数，从而提高烘烤质量。
传统的用于方形电池的卧式整板加热装置，包括左右对置的两个接触式加热机构、左右对置的两个下料缓存夹具，左边的接触式加热机构与左边的下料缓存夹具之间设置有三个依次排列的真空烘烤炉，右边的接触式加热机构与右边的下料缓存夹具之间设置有三个依次排列的真空烘烤炉；所述左右对置的两个接触式加热机构之间设置有上料中转拉带，上料中转拉带上方设置有将上料中转拉带上的电池由平躺变竖立的上料翻转机构，以及夹取上料翻转机构的电池并送入接触式加热机构的上料机械手；所述左右对置的两个下料缓存夹具之间设置有下料中转拉带，下料中转拉带上方设置有夹取下料缓存夹具上的竖立的电池并送至下料中转拉带上方的下料机械手，以及夹取下料机械手的电池并将电池由竖立变平躺放置于下料中转拉带上的下料翻转机构；所述真空烘烤隧道炉装置还包括将左边接触式加热机构内的电池送入左边三个真空烘烤炉内及左边下料缓存夹具内的左抓电池平移机械手，以及将右边接触式加热机构内的电池送入右边三个真空烘烤炉内及右边下料缓存夹具内的右抓电池平移机械手。所述软包锂电池真空烘烤隧道炉还包括前来料拉带和后出料拉带，前来料拉带设置于上料中转拉带一侧，后出料拉带设置于下料中转拉带一侧，前来料拉带和上料中转拉带之间设置有将前来料拉带上的电池送至上料中转拉带的上料中转机械手，后出料拉带和下料中转拉带之间设置有将后出料拉带上的电池送至下料中转拉带的下料中转机械手；
其没有公开本实施例中的一体式烘烤模组1，如图2-6所示，所述一体式烘烤模组1包括连续排列的若干个真空加热烘箱11，每个所述真空加热烘箱11的内壁四周以及底面均设置有发热板111，且内壁四周的发热板111为双层，所述发热板111与内壁四周之间还设置有反光板112。
所述真空加热烘箱11包括箱体113和密封门114，所述密封门114设置在箱体113的顶部用于密封箱体113；所述密封门114朝向箱体113的一面设置反光板112，所述真空加热烘箱11内壁反光板通过玻纤115固定，所述密封门114与箱体113之间设置O型密封圈1145密封；
反光板112起到反射作用，可以减少热量的散失；另外，由于密封门114采用铝板制成，也可以直接对密封门114的背面进行抛光打磨，形成反光板112。
玻纤115一般采用绿玻纤。
所述密封门114正面相对的两侧边沿设置有支撑条1141，另外两侧的端面设置有与开关密封门模组匹配的夹持耳1142；所述密封门114背面的边沿设置有导向套1143，所述支撑条1141上设置有与导向套1143匹配的定位销1144。
密封门114两侧端面设置的夹持耳1142用于与开关密封门模组4配合，以打开和盖合密封门114，开关密封门模组4拿取真空加热烘箱11的密封门114并将该密封门114放置在相邻的真空加热烘箱11上，密封门114正面相对的两侧边沿设置的支撑条1141，用于使叠放的密封门114之间存在间隙，便于开关密封门模组4的操作，密封门114背面的导向套1143和正面的定位销1145匹配设置，便于多个密封门114的叠放。
所述真空加热烘箱11还设置有真空组件116，所述真空组件116设置在箱体的外侧用于通过对箱体内部抽真空实现电池在真空环境下加热；所述真空组件116包括真空计1161以及真空挡板阀1162，所述真空计1161和真空挡板阀1162连接。
所述箱体113的外侧均匀设置有多个加强筋1131，所述箱体113的外侧还设置有航空插头1132用于与电源连接。
由此可见，本实施例的一体式烘烤模组1和现有技术中的接触式加热机构完全不同，本实施例中的一体式烘烤模组1兼容性更强，换型更方便；一体式烘烤模组采用真空加热烘箱，并且在真空加热烘箱的内壁四周设置反光板，能够将向外散失的热量反射至电池，从而能够减少烘箱内的热量的散失，提高电池的烘烤效率，以及提高烘箱烘烤的均匀性，而现有技术中的接触式加热机构并不能实现这些功能。
如图9所示，所述检测电池模组6包括检测电池输入模组62和电池测试模组，上料机械手22夹取电池经过扫码枪61时，扫码枪61扫描电池的生产信息，控制器控制上料机械手22将有误的电池经NG电池输出模组63筛出来料模组2，所述电池测试模组6抽检待烘烤和/或烘烤后的电池的水含量，在来料模组2与一体式烘烤模组1之间设置有抽检电池模组64。
其中，扫码枪61设置在来料线21靠近一体式烘烤模组1的一端；进料时，扫码枪61扫描电池二维码，上料机械手22将检测电池输入模组62上的检测电池送入干燥箱内，出料时，出料机械手32将检测电池取出，送入含水量检测平台，确定电池参数是否达标，达标后，即出料，另扫码枪61扫面电池的二维码获取该电池的生产信息，从而确定该电池是否应该进入烘烤工序，若发现该电池之前的工序没有完成，即将有误的电池经NG电池输出模组筛出来料模组2。
所述来料模组包括来料线21，上料机械手22以及来料电池平移模组23；所述来料线21的输出端与至少两组一体式烘烤模组11的进料口连接；所述上料机械手22位于至少两组一体式烘烤模组11的进料口之间，所述来料电池平移模组23位于至少两组一体式烘烤模组11的进料口之间。
如图10所示，所述出料模组3包括出料线31，出料电池平移模组32，下料机械手33，烘烤NG输出线；所述出料线31位于至少两组一体式烘烤模组1的出料口之间，所述电池平移模组32位于至少两组一体式烘烤模组1的出料口上，所述下料机械手33设置在出料线31的一侧，所述下料机械手33位于至少两组一体式烘烤模组1的出料口，所述烘烤NG输出线至少两组一体式烘烤模组1的出料口一侧。
所述烘烤NG输出线用于判定并筛选出烘烤不合格的电池。
如图9所示，所述取电池龙门模组5包括机架组件和龙门机械手，所述机架组件设置两个并且分别设置在每组一体式烘烤模组1的两侧，所述龙门机械手的两端与两侧的机架组件滑动连接。
龙门模组不限与单层，厂房允许可以设置多层，提供单位面积厂房利用率。
如图7-8所示，所述开关密封门模组4包括支撑架41，X轴平移组件42，Z轴升降组件43，取密封门机构44以及气缸45，所述支撑架41平行于每组一体式烘烤模组的一侧，所述X轴平移组件42沿支撑架滑动设置，所述Z轴升降组件43设置在X轴平移组件42上，所述取密封门机构44套设在Z轴升降组件43上，所述气缸45设置在Z轴升降组件43上用于带动密封门组件44做伸缩运动。
开关密封门模组4工作过程：X轴平移组件42工作，使开关密封门模组4沿支撑架41移动至真空加热烘箱11处，Z轴升降组件43工作，使取密封门机构44与密封门114的夹持耳1142对齐，并且向密封门114移动夹持密封门114的夹持耳1142，Z轴升降组件43工作，取密封门机构44取走密封门114，之后，X轴平移组件42工作，开关密封门模组4沿支撑架41移动至相邻的下一个真空加热烘箱11，Z轴升降组件43工作，取密封门机构44将夹持密封门114靠近相邻的密封门114，取密封门机构44的伸缩气缸工作，将密封门114推出取密封门机构44，此时，位于上方的密封门114背面的导向套1143与位于下方的密封门114正面的定位销1144匹配，实现密封门112的叠放。
本实用新型实施例的工作过程为：
电池来料→检测电池模组6的扫码枪61扫描待烘烤电池的生产信息(筛选出扫码NG的电池)→上料机械手22抓取电池至一体式烘烤模组1的电池输送平台，同时，电池测试模组在每个真空加热烘箱11内抽取一个检测电池，进行水含量测试)→一体式烘烤模组1的电池输送平台→取电池龙门模组5的龙门机械手抓取整排电池放入真空加热烘箱11→放满真空加热烘箱11后，开关密封门模组4取密封门114封闭真空加热烘箱11→加热，抽真空→烘烤完成后，开关密封门模组4取走密封门114，将密封门114叠放在相邻真空加热烘箱11的密封门114上，取电池龙门模组5的龙门机械手再次抽取检测电池至电池测试模组，再次检测烘烤后的检测电池的水含量→检测结果OK，取电池龙门模组5的龙门机械手将电池至一体式烘烤模组1的出料口(如果检测结果NG，逆向从新放回检测电池，该真空加热烘箱11重新烘烤)→直至检测结果OK，取电池龙门模组5的龙门机械手将电池至一体式烘烤模组1的出料口，下料机械手33取电池放置到出料线31上。
采用上述方案，与现有技术相比，本实用新型采用一体式烘烤模组，极大地节约了生产成本，一体式烘烤模组兼容性更强，换型更方便；一体式烘烤模组1采用真空加热烘箱11，并且在真空加热烘箱11的内壁四周设置反光板112，能够阻挡热量以热辐射的形式逸散，从而能够减少烘箱内的热量的散失，提高电池的烘烤效率，以及提高烘箱烘烤的均匀性；此外，本实用新型还设置检测电池模组6，能够追踪电池的生产信息，避免电池生产工序出错，从而减少次品率，并且，能够通过抽检待烘烤的电池的水含量确定烘烤参数，从而提高烘烤质量；另外，本实用新型采用四轴机械手上料，取消上料机器人，减少成本。
以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种用于方形电池的卧式整板加热装置，其特征在于，其包括来料模组、出料模组、开关密封门模组、取电池龙门模组、检测电池模组以及至少两组一体式烘烤模组；所述至少两组一体式烘烤模组的进料口和出料口分别设置来料模组、出料模组，每组一体式烘烤模组的一侧和上方分别滑动设置开关密封门模组、取电池龙门模组，所述检测电池模组位于来料模组的一侧；每组所述一体式烘烤模组包括连续排列的若干个真空加热烘箱。
2.根据权利要求1所述的一种用于方形电池的卧式整板加热装置，其特征在于，所述真空加热烘箱包括箱体和密封门，所述密封门设置在箱体的顶部用于密封箱体；所述密封门朝向箱体的一面设置反光板，所述真空加热烘箱内壁面设置有反光板，所述反光板通过玻纤固定，反光板外侧设置有加热板，所述密封门与箱体之间密封连接。
3.根据权利要求2所述的一种用于方形电池的卧式整板加热装置，其特征在于，所述密封门正面相对的两侧边沿设置有支撑条，另外两侧的端面设置有与开关密封门模组匹配的夹持耳；所述密封门背面的边沿设置有导向套，所述支撑条上设置有与导向套匹配的定位销。
4.根据权利要求3所述的一种用于方形电池的卧式整板加热装置，其特征在于，所述真空加热烘箱还设置有真空组件，所述真空组件设置在箱体的外侧用于通过对箱体内部抽真空实现电池在真空环境下加热；所述真空组件包括真空计以及真空挡板阀，所述真空计和真空挡板阀连接。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种用于方形电池的卧式整板加热装置，其特征在于，所述检测电池模组包括检测电池输入模组和电池测试模组，所述电池测试模组抽检待烘烤和/或烘烤后的电池的水含量。
6.根据权利要求5所述的一种用于方形电池的卧式整板加热装置，其特征在于，所述来料模组包括来料线、上料机械手以及来料电池平移模组；所述来料线的输出端与至少两组一体式烘烤模组的进料口连接；所述上料机械手位于至少两组一体式烘烤模组的进料口之间，所述来料电池平移模组位于至少两组一体式烘烤模组的进料口之间。
7.根据权利要求6所述的一种用于方形电池的卧式整板加热装置，其特征在于，所述出料模组包括出料线、出料电池平移模组、下料机械手；所述出料线位于至少两组一体式烘烤模组的出料口之间，所述出料电池平移模组位于至少两组一体式烘烤模组的出料口上，所述下料机械手设置在出料线的一侧，所述下料机械手位于至少两组一体式烘烤模组的出料口，所述检测电池模组设置于出料模组。
8.根据权利要求7所述的一种用于方形电池的卧式整板加热装置，其特征在于，所述取电池龙门模组包括机架组件和龙门机械手，所述机架组件设置两个并且分别设置在每组一体式烘烤模组的两侧，所述龙门机械手的两端与两侧的机架组件滑动连接。
9.根据权利要求8所述的一种用于方形电池的卧式整板加热装置，其特征在于，所述取电池龙门模组至少设置一层。
10.根据权利要求9所述的一种用于方形电池的卧式整板加热装置，其特征在于，所述开关密封门模组包括支撑架、X轴平移组件、Z轴升降组件、取密封门机构以及气缸，所述支撑架平行于每组一体式烘烤模组的一侧，所述X轴平移组件沿支撑架滑动设置，所述Z轴升降组件设置在X轴平移组件上，所述取密封门机构套设在Z轴升降组件上，所述气缸设置在Z轴升降组件上用于带动密封门组件做伸缩运动。
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