CN209061491U - 一种uv点胶装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种UV点胶装置，包括X轴向驱动组件、Y轴向驱动组件、Z轴向驱动组件、旋转驱动组件及点胶头，Y轴向驱动组件连接于X向轴驱动组件的输出端上；Z轴向驱动组件连接于Y轴向驱动组件的输出端上；旋转驱动组件连接于Z轴向驱动组件的输出端上；点胶头连接于Z轴向驱动组件的输出端上；X轴向驱动组件及Y轴向驱动组件驱动点胶头沿X、Y轴向方向直线运动，Z轴向驱动组件驱动点胶头沿Z轴向方向直线运动，旋转驱动组件驱动点胶头旋转运动，点胶头的胶腔将电芯的铝塑膜边咬合后，沿铝塑膜边直线移动或旋转，在铝塑膜边上涂覆UV胶。本实用新型实现铝塑膜边上下面及外端面上带状胶层的涂覆，有效控制胶层宽度及厚度。

Description

一种UV点胶装置

技术领域

本实用新型涉及机械自动化领域，特别指一种UV点胶装置。

背景技术

锂离子二次充电电池由电芯+保护电路板组成，充电电池去除保护电路板就是电芯了，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；传统的电芯形状结构多为矩形体，在实际生产过程中，为便于有效地配合产品结构及节省空间，目前新出现了一种L状结构的电芯；电芯未生产成型前其侧边有水平向外延伸的铝塑膜，该铝塑膜需要折弯后粘覆于电芯的侧面上，因此在铝塑膜折弯前需要在铝塑膜上涂覆UV胶，以使铝塑膜与电芯相互粘结；同时，铝塑膜边折弯粘附后，其表面需要贴胶片，因此需要在铝塑膜边的上下侧面及外端面同时点胶，电芯生产工艺要求在铝塑膜边上的胶层宽度及厚度必须控制在合理的范围；传统的胶枪采用的是胶嘴出胶点射的结构设计及点胶工艺，该种单点射的点胶方式只能在铝塑膜边上点射胶点，无法形成沿铝塑膜侧边延伸的带状胶层；同时，传统的胶枪只能在铝塑膜边单一侧面点胶，无法满足上述需多侧面点胶的要求；综上，在结构设计上，传统的胶枪无法满足电芯铝塑膜边点胶要求；另外，由于电芯对胶层的宽度及厚度均有要求，且允许的误差范围较小，因此，在点胶头行走点胶过程中，需要保持点胶头与电芯之间的相对间距保持不变，特别地，L状结构的电池相邻两铝塑膜边的连接处有斜角及弧线段，而要保证点胶头在经过斜角及弧线段处时与电芯的相对间距保持不变，这就需要新设计一种用于控制点胶头行走及点胶的工艺，以保证点胶头行走点胶得到的胶层宽度及厚度。

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，提供一种采用内置胶腔，通过咬合铝塑膜边使其上下面及外端面同时被胶腔内的UV胶浸覆，通过移动点胶头即可完成对铝塑膜三面同时点胶，且通过对点胶头行走及点胶控制工艺有效保证胶层宽度及厚度的UV点胶装置。

本实用新型采取的技术方案如下：一种UV点胶装置，包括X轴向驱动组件、Y轴向驱动组件、Z轴向驱动组件、旋转驱动组件、点胶头及电芯，其中，上述X轴向驱动组件设置于支座上，Y轴向驱动组件连接于X向轴驱动组件的输出端上；上述Z轴向驱动组件连接于Y轴向驱动组件的输出端上；上述旋转驱动组件连接于Z轴向驱动组件的输出端上；上述点胶头连接于Z轴向驱动组件的输出端上；X轴向驱动组件及Y轴向驱动组件驱动点胶头沿X轴向及Y轴向方向直线运动，Z轴向驱动组件驱动点胶头沿Z轴向方向直线运动，旋转驱动组件驱动点胶头旋转运动，且旋转组件的旋转中心轴与点胶头的旋转轴在竖直投影面内存在装配半径，旋转中心轴旋转时，旋转轴在竖直投影面内以装配半径圆周运动；

上述电芯为L状结构，电芯的侧部设有向外延伸的第一铝塑膜边、第二铝塑膜边、第三铝塑膜边及第四铝塑膜边；其中，四条铝塑膜边的外端面及上下端面为待点胶部位；相邻两铝塑膜边之间形成有过渡角，第二铝塑膜边及第三铝模边之间形成有过渡圆弧；

上述点胶头内设有胶腔，该胶腔的外侧设有点胶口；点胶头内沿竖直方向分别设有第一胶路及第二胶路，其中，第一胶路与胶腔的上部连通，第二胶路与胶腔的下部连通，UV胶分别经第一胶路及第二胶路导入胶腔内；点胶时，电芯的铝塑膜边经点胶口插入胶腔内，胶腔内的UV胶浸覆在铝塑膜边的外端面及上下端面上，点胶头通过X轴向驱动组件及Y轴向驱动组件控制直线行走时，在四条铝塑膜边上点UV胶，并通过旋转组件控制走过过渡角处，以便对过渡角进行点胶；通过X轴向驱动组件、Y轴向驱动组件及旋转组件同时控制而走过过渡圆弧，以便对过渡圆弧进行点胶。

优选地，所述的第一铝塑膜边、第二铝塑膜边、第三铝塑膜边及第四铝塑膜边的上端面胶宽及下端面胶宽为0.39mm-0.41mm；上端面胶厚、下端面胶厚及外端面胶宽为50µm-110µm，外端面胶厚与铝塑膜边厚度相同。

优选地，所述的X轴向驱动组件包括X直线模组、X直线电机及X滑座，其中上述X直线模组设置于支座上，X直线电机设置于X直线模组的一端，且输出端与X直线模组内的丝杆连接，并驱动丝杆旋转运动；上述X滑座可滑动地嵌设在X直线模组上，且其通过丝杆座与X直线模组内的丝杆连接，X直线电机通过丝杆及丝杆座驱动X滑座沿X轴向方向直线滑动；上述Y轴向驱动组件包括Y直线模组、Y直线电机及Y滑座，其中，上述Y直线模组设置于X滑座上并沿垂直于X直线模组方向设置；上述Y直线电机设置于Y直线模组的一端，且输出端与Y直线模组内的丝杆连接，并驱动丝杆旋转运动；上述Y滑座可滑动地嵌设在Y直线模组上，且通过丝杆座与Y直线模组内的丝杆连接，Y直线电机通过丝杆及丝杆座驱动Y滑座沿Y轴向方向直线运动；上述Z轴向驱动组件包括Z直线模组、Z直线电机及Z滑座，其中，上述Z直线模组沿竖直方向连接于Y滑座的一侧；上述Z直线电机设置于Z直线模组的上端，且其输出端与Z直线模组内的丝杆连接，并驱动丝杆旋转运动；上述Z滑座沿竖直方向可滑动地嵌设在Z直线模组上，并通过丝杆座与Z直线模组内的丝杆连接，Z直线电机通过丝杆及丝杆座驱动Z滑座沿Z轴方向直线运动。

优选地，所述的旋转驱动组件包括旋转电机及旋转支座，其中，上述旋转电机设置于Z滑座的一侧，且输出端朝下设置；上述旋转支座设置于旋转电机的下部，且与旋转电机的输出端连接；旋转支座的侧部连接有点胶枪，点胶枪的一侧连接有胶筒，胶筒内存放的UV胶经点胶枪导入连接于点胶枪下部的点胶头内，并经第一胶路及第二胶路流入胶腔内。

优选地，所述的旋转电机的旋转中心轴与点胶头的旋转轴在竖直方向不同轴，且在竖直投影面内的距离为装配半径。

优选地，所述的过渡角包括二个相等的角，点胶头由X轴向驱动组件及Y轴向驱动组件同步驱动点胶头移动，使点胶头相对于电芯单条铝塑膜边直线移动，点胶头移动至过渡角处时，旋转驱动组件控制点胶头旋转过渡角，X轴向驱动组件及Y轴向驱动组件驱动点胶头完成过渡角斜边处点胶后，旋转驱动组件再次驱动点胶头旋转过渡角，X轴向驱动组件及Y轴向驱动组件驱动点胶头对下一条铝塑膜边进行点胶。

优选地，所述的过渡圆弧包括圆弧段及连接于圆弧段两端的直线段，两直线段分别与第二铝塑膜边及第三铝塑膜边连接；点胶头经旋转驱动组件控制由第二铝塑膜边旋转至一直线段方向，并经X轴向驱动组件及Y轴向驱动组件同步控制完成一直线段的点胶；再通过旋转驱动组件、X轴向驱动组件及Y轴向驱动组件同时驱动点胶头行走，以便使点胶头的胶腔内咬合的铝塑膜边宽度保持不变，完成圆弧段上的点胶；旋转驱动组件控制点胶头旋转至另一直线段方向，经X轴向驱动组件及Y轴向驱动组件驱动点胶头，完成另一直线段上的点胶。

优选地，所述的旋转轴在竖直投影面内装配半径所在的圆通过CCD拍照标定多个Mark点位置，并由多个Mark点位置拟合而成，得到装配半径的大小及圆心的图像位置，通过九点标定算法得到点胶头旋转轴的CCD图像与X轴向驱动组件及Y轴向驱动组件之间的映射关系，即X=rcosθ，Y=rsinθ。

优选地，所述的电芯的铝塑膜边轮廓及其过渡角和过渡圆弧通过CCD拍照标定，得到点胶头需旋转角度及点胶头在过渡圆弧处旋转的起始位置及结束位置；点胶头的旋转轴的当前位置及起始角度通过运动控制卡获取；点胶头在过渡角处由一条边旋转至另一条边时，旋转组件的旋转中心轴及点胶头的旋转轴需要同步旋转的角度由CCD图像标定得到，且通过CCD图像与X轴向驱动组件及Y轴向驱动组件之间的映射关系得到X轴向驱动组件及Y轴向驱动组件驱动点胶头在X轴向及Y轴向运动的距离，从而控制点胶头在过渡角处的行走；点胶头在过渡圆弧处点胶时，过渡圆弧圆弧段的两端即为在CCD图像上点胶头的运动的起始位置和结束位置，通过在圆弧段上取多个位置点，相邻两位置点之间的旋转角度通过CCD标定得到，即得到点胶头由起始位置移动至下一位置时旋转中心轴及旋转轴的旋转角度，且通过CCD图像与X轴向驱动组件及Y轴向驱动组件之间的映射关系得到X轴向驱动组件及Y轴向驱动组件驱动点胶头在X轴向及Y轴向方向的运动距离，点胶头逐次在圆弧段上的取点上运动，完成在圆弧段处的行走及点胶。

本实用新型UV点胶装置的点胶工艺，包括如下工艺步骤：

S1、旋转标定：通过CCD拍照标定点胶头的旋转轴由旋转中心轴带动同步旋转时的多个Mark点，由多个Mark点拟合成圆，形成该圆的CCD图像，得到圆心的图像位置以及装配半径r；

S2、旋转轴与X、Y轴向运动映射：通过九点标定算法步骤S1中点胶头旋转轴的CCD图像与X轴向驱动组件及Y轴向驱动组件之间的映射关系，即X=rcosθ，Y=rsinθ；

S3、电芯铝塑膜图像标定：通过CCD拍照标定电芯四条铝塑膜边的轮廓以及过渡角及过渡圆弧，确定点胶头在过渡角及过渡圆弧处移动时需要旋转的角度以及旋转起始位置和结束位置；

S4、点胶头咬合电芯：点胶头经X轴向驱动组件、Y轴向驱动组件及Z轴向驱动组件驱动，使电芯的铝塑膜边从点胶头胶腔的缺口水平插入胶腔内，胶腔内的UV胶浸覆在铝塑膜边的上下侧面及外端面上；通过激光测高使得铝塑膜边上下侧面与缺口上下侧壁的距离相等；

S5、铝塑膜边点胶：利用步骤S3中得到的铝塑膜边轮廓图像信息，通过步骤S2中点胶头的旋转轴与X轴向驱动组件及Y轴向驱动组件之间的映射关系，通过X轴向驱动组件及Y轴向驱动组件驱动点胶头相对电芯的铝塑膜边直线运动，使电芯铝塑膜上下侧面及外端面涂覆UV胶；

S6、过渡角点胶及运动控制：步骤S4中点胶头移动至过渡角处时，旋转驱动组件通过步骤S3得到的旋转角度控制点胶头旋转，同时X轴向驱动组件及Y轴向驱动组件利用步骤S2中旋转轴与X、Y轴向映射关系，得到的沿X轴向及Y轴向移动距离，控制点胶头作直线差补运动，以保证点胶头在旋转过程中电芯的铝塑膜边被胶腔咬合的宽度保持不变；

S7、过渡圆弧点胶及运动控制：步骤S4中的点胶头移动至过渡圆弧处时，步骤S3中得到的过渡圆弧的CCD扫描图像分割为多个位置点，相邻两位置点之间的旋转角度通过CCD标定得到，即得到点胶头15由起始位置移动至下一位置时旋转中心轴及旋转轴的旋转角度，旋转组件带动点胶头旋转该旋转角度；再通过步骤S2中旋转轴与X、Y轴向运动映射关系得到X轴向驱动组件及Y轴向驱动组件驱动点胶头在X轴向及Y轴向方向作直线差补运动，以便保证点胶头旋转时胶腔咬合电芯的宽度保持不变；点胶头经旋转组件、X轴向驱动组件及Y轴向驱动组件控制，逐次在圆弧段上的多个取点上运动，完成在圆弧段处的行走及点胶。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型针对现有技术存在的缺陷和不足自主研发设计了一种采用内置胶腔，通过咬合铝塑膜边使其上下面及外端面同时被胶腔内的UV胶浸覆，通过移动点胶头即可完成对铝塑膜三面同时点胶，且通过对点胶头行走及点胶控制工艺有效保证胶层宽度及厚度的UV点胶装置及其点胶工艺。本实用新型针对电芯铝塑膜点胶的工艺要求独创性的设计有点胶头，该点胶头不同于传统的点胶嘴胶嘴朝下设计的结构，在内部设有胶腔，胶腔的一侧开有缺口，该缺口高度大于铝塑膜厚度，以便铝塑膜从该缺口插入胶腔内；同时，点胶头内竖直间隔地设置有第一胶路及第二胶路，胶筒内储存的UV胶进入点胶枪内并经第一胶路及第二胶路流入胶腔内，由于UV自身的粘稠性能，其在胶腔内不会经缺口流出，采用上述结构的点胶头在点胶过程中只需通过胶腔一侧的缺口将电芯的铝塑膜边咬合在胶腔内，使胶腔内的UV胶浸覆在铝塑膜边的上下侧面及外端面上，点胶时只需沿铝塑膜侧边方向直线移动点胶头即可同时完成三个侧面的覆胶，使铝塑膜边上形成带状的胶层结构；为保证铝塑膜上下两侧面的胶层厚度一致，可采用激光测距方式控制Z轴向驱动组件驱动点胶头在竖直方向上移动使铝塑膜上下侧面与缺口上下侧壁之间的间距保持相同；特别地，针对L状电芯的相邻两铝塑膜边之间存在过度角及过度圆弧的情况，上述独创性的点胶头点胶过程中经过过度角及过度圆弧时，需要进行一次或多次旋转动作，而在旋转过程中点胶头与铝塑膜之间相互的间距必然会发生变化，这就会导致铝塑膜边上粘附的胶层宽度不一，为此，本实用新型采用的点胶头行走及点胶工艺为点胶头旋转过程中通过X轴向驱动组件及Y轴向驱动组件控制点胶头与旋转运动协同动作，以实时保证点胶头与铝塑膜边相对间距不变，即铝塑膜边被胶腔咬合的宽度不变；但是，在实际控制过程中，由于旋转电机的旋转中心轴及点胶头的旋转轴在竖直投影面内存在一个装配半径（实际装配过程中无法完全保证旋转中心轴与旋转轴同轴），因此在控制点胶头运动时需要将装配半径因素计算在内；具体地，本实用新型的点胶头行走及点胶工艺包括旋转标定、旋转轴与X、Y轴向运动映射、电芯铝塑膜图像标定、点胶头咬合电芯、铝塑膜边点胶、过渡角点胶及运动控制及过渡圆弧点胶及运动控制等，通过旋转标定确定装配半径，并通过九点标定算法将装配半径代入，得到点胶头旋转轴的CCD图像与X、Y轴向的运动映射关系；通过电芯铝塑膜图像标定得到铝塑膜轮廓、过度角及过度圆弧等CCD图像信息；电芯被胶腔咬合，且通过激光测距控制上下高度与缺口内壁等距后；在通过X轴向驱动组件及Y轴向驱动组件驱动点胶头直线运动完成单条铝塑膜边上的点胶；在过度角处时，通过电芯铝塑膜边的CCD图像信息，通过旋转驱动组件控制点胶头旋转过度角，同时地，通过旋转轴与X、Y轴向运动映射关系X轴向驱动组件及Y轴向驱动组件反向控制点胶头在水平面内作直线差补运动，使铝塑膜被咬合宽度保持不变；点胶头在过度圆弧处点胶时，将过度圆弧标定多个位置点，同过度角处控制方式，进行多个位置点的直线差补运动，直至点胶头通过过度圆弧。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图之一。

图2为本实用新型的立体结构示意图之二。

图3为本实用新型旋转中心轴及旋转轴在竖直方向投影及旋转关系示意图。

图4为本实用新型点胶头横截面结构示意图。

图5为本实用新型电芯结构示意图。

图6为本实用新型电芯铝塑膜边胶层结构示意图。

图7为本实用新型在过度角及过度圆弧处旋转及位置点分割示意图。

图8为本实用新型点胶及行走控制的工艺步骤示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步描述：

如图1至图7所示，本实用新型采取的技术方案如下：一种UV点胶装置，包括X轴向驱动组件、Y轴向驱动组件、Z轴向驱动组件、旋转驱动组件、点胶头15及电芯0，其中，上述X轴向驱动组件设置于支座1上，Y轴向驱动组件连接于X向轴驱动组件的输出端上；上述Z轴向驱动组件连接于Y轴向驱动组件的输出端上；上述旋转驱动组件连接于Z轴向驱动组件的输出端上；上述点胶头15连接于Z轴向驱动组件的输出端上；X轴向驱动组件及Y轴向驱动组件驱动点胶头15沿X轴向及Y轴向方向直线运动，Z轴向驱动组件驱动点胶头15沿Z轴向方向直线运动，旋转驱动组件驱动点胶头15旋转运动，且旋转组件的旋转中心轴01与点胶头的旋转轴02在竖直投影面内存在装配半径r，旋转中心轴01旋转时，旋转轴02在竖直投影面内以装配半径r圆周运动；

上述电芯0为L状结构，电芯0的侧部设有向外延伸的第一铝塑膜边a、第二铝塑膜边b、第三铝塑膜边c及第四铝塑膜边d；其中，四条铝塑膜边的外端面及上下端面为待点胶部位；相邻两铝塑膜边之间形成有过渡角e，第二铝塑膜边b及第三铝模边之间形成有过渡圆弧f；

上述点胶头15内设有胶腔19，该胶腔19的外侧设有点胶口18；点胶头15内沿竖直方向分别设有第一胶路16及第二胶路17，其中，第一胶路16与胶腔19的上部连通，第二胶路17与胶腔19的下部连通，UV胶分别经第一胶路16及第二胶路17导入胶腔19内；点胶时，电芯0的铝塑膜边经点胶口18插入胶腔19内，胶腔19内的UV胶浸覆在铝塑膜边的外端面及上下端面上，点胶头15通过X轴向驱动组件及Y轴向驱动组件控制直线行走时，在四条铝塑膜边上点UV胶，并通过旋转组件控制走过过渡角e处，以便对过渡角e进行点胶；通过X轴向驱动组件、Y轴向驱动组件及旋转组件同时控制而走过过渡圆弧f，以便对过渡圆弧f进行点胶。

第一铝塑膜边a、第二铝塑膜边b、第三铝塑膜边c及第四铝塑膜边d的上端面胶宽W1及下端面胶宽W2为0.39mm-0.41mm；上端面胶厚t1、下端面胶厚t2及外端面胶宽t3为50µm-110µm，外端面胶厚与铝塑膜边厚度相同。

X轴向驱动组件包括X直线模组2、X直线电机3及X滑座4，其中上述X直线模组2设置于支座1上，X直线电机3设置于X直线模组2的一端，且输出端与X直线模组2内的丝杆连接，并驱动丝杆旋转运动；上述X滑座4可滑动地嵌设在X直线模组2上，且其通过丝杆座与X直线模组2内的丝杆连接，X直线电机3通过丝杆及丝杆座驱动X滑座4沿X轴向方向直线滑动；上述Y轴向驱动组件包括Y直线模组5、Y直线电机6及Y滑座7，其中，上述Y直线模组5设置于X滑座4上并沿垂直于X直线模组2方向设置；上述Y直线电机6设置于Y直线模组5的一端，且输出端与Y直线模组5内的丝杆连接，并驱动丝杆旋转运动；上述Y滑座7可滑动地嵌设在Y直线模组5上，且通过丝杆座与Y直线模组5内的丝杆连接，Y直线电机6通过丝杆及丝杆座驱动Y滑座7沿Y轴向方向直线运动；上述Z轴向驱动组件包括Z直线模组8、Z直线电机9及Z滑座10，其中，上述Z直线模组8沿竖直方向连接于Y滑座7的一侧；上述Z直线电机9设置于Z直线模组8的上端，且其输出端与Z直线模组8内的丝杆连接，并驱动丝杆旋转运动；上述Z滑座10沿竖直方向可滑动地嵌设在Z直线模组8上，并通过丝杆座与Z直线模组8内的丝杆连接，Z直线电机9通过丝杆及丝杆座驱动Z滑座10沿Z轴方向直线运动。

旋转驱动组件包括旋转电机11及旋转支座12，其中，上述旋转电机11设置于Z滑座10的一侧，且输出端朝下设置；上述旋转支座12设置于旋转电机11的下部，且与旋转电机11的输出端连接；旋转支座12的侧部连接有点胶枪13，点胶枪13的一侧连接有胶筒14，胶筒14内存放的UV胶经点胶枪13导入连接于点胶枪13下部的点胶头15内，并经第一胶路16及第二胶路17流入胶腔19内。

旋转电机11的旋转中心轴01与点胶头15的旋转轴02在竖直方向不同轴，且在竖直投影面内的距离为装配半径r。

过渡角e包括二个相等的角，点胶头15由X轴向驱动组件及Y轴向驱动组件同步驱动点胶头15移动，使点胶头15相对于电芯0单条铝塑膜边直线移动，点胶头15移动至过渡角处时，旋转驱动组件控制点胶头15旋转过渡角e，X轴向驱动组件及Y轴向驱动组件驱动点胶头15完成过渡角e斜边处点胶后，旋转驱动组件再次驱动点胶头15旋转过渡角e，X轴向驱动组件及Y轴向驱动组件驱动点胶头15对下一条铝塑膜边进行点胶。

过渡圆弧f包括圆弧段及连接于圆弧段两端的直线段，两直线段分别与第二铝塑膜边b及第三铝塑膜边c连接；点胶头15经旋转驱动组件控制由第二铝塑膜边b旋转至一直线段方向，并经X轴向驱动组件及Y轴向驱动组件同步控制完成一直线段的点胶；再通过旋转驱动组件、X轴向驱动组件及Y轴向驱动组件同时驱动点胶头15行走，以便使点胶头15的胶腔19内咬合的铝塑膜边宽度保持不变，完成圆弧段上的点胶；旋转驱动组件控制点胶头15旋转至另一直线段方向，经X轴向驱动组件及Y轴向驱动组件驱动点胶头15，完成另一直线段上的点胶。

旋转轴02在竖直投影面内装配半径r所在的圆通过CCD拍照标定多个Mark点位置，并由多个Mark点位置拟合而成，得到装配半径r的大小及圆心的图像位置，通过九点标定算法得到点胶头15旋转轴02的CCD图像与X轴向驱动组件及Y轴向驱动组件之间的映射关系，即X=rcosθ，Y=rsinθ。

电芯01的铝塑膜边轮廓及其过渡角e和过渡圆弧f通过CCD拍照标定，得到点胶头15需旋转角度及点胶头15在过渡圆弧f处旋转的起始位置及结束位置；点胶头15的旋转轴02的当前位置及起始角度通过运动控制卡获取；点胶头15在过渡角e处由一条边旋转至另一条边时，旋转组件的旋转中心轴01及点胶头15的旋转轴02需要同步旋转的角度由CCD图像标定得到，且通过CCD图像与X轴向驱动组件及Y轴向驱动组件之间的映射关系得到X轴向驱动组件及Y轴向驱动组件驱动点胶头15在X轴向及Y轴向运动的距离，从而控制点胶头15在过渡角e处的行走；点胶头15在过渡圆弧f处点胶时，过渡圆弧f圆弧段的两端即为在CCD图像上点胶头15的运动的起始位置和结束位置，通过在圆弧段上取多个位置点，相邻两位置点之间的旋转角度通过CCD标定得到，即得到点胶头15由起始位置移动至下一位置时旋转中心轴01及旋转轴02的旋转角度，且通过CCD图像与X轴向驱动组件及Y轴向驱动组件之间的映射关系得到X轴向驱动组件及Y轴向驱动组件驱动点胶头15在X轴向及Y轴向方向的运动距离，点胶头15逐次在圆弧段上的取点上运动，完成在圆弧段处的行走及点胶。

如图8所示，本实用新型UV点胶装置的点胶工艺，包括如下工艺步骤：

S1、旋转标定：通过CCD拍照标定点胶头的旋转轴由旋转中心轴带动同步旋转时的多个Mark点，由多个Mark点拟合成圆，形成该圆的CCD图像，得到圆心的图像位置以及装配半径r；

S2、旋转轴与X、Y轴向运动映射：通过九点标定算法步骤S1中点胶头旋转轴的CCD图像与X轴向驱动组件及Y轴向驱动组件之间的映射关系，即X=rcosθ，Y=rsinθ；

S3、电芯铝塑膜图像标定：通过CCD拍照标定电芯四条铝塑膜边的轮廓以及过渡角及过渡圆弧，确定点胶头在过渡角及过渡圆弧处移动时需要旋转的角度以及旋转起始位置和结束位置；

S4、点胶头咬合电芯：点胶头经X轴向驱动组件、Y轴向驱动组件及Z轴向驱动组件驱动，使电芯的铝塑膜边从点胶头胶腔的缺口水平插入胶腔内，胶腔内的UV胶浸覆在铝塑膜边的上下侧面及外端面上；通过激光测高使得铝塑膜边上下侧面与缺口上下侧壁的距离相等；

S5、铝塑膜边点胶：利用步骤S3中得到的铝塑膜边轮廓图像信息，通过步骤S2中点胶头的旋转轴与X轴向驱动组件及Y轴向驱动组件之间的映射关系，通过X轴向驱动组件及Y轴向驱动组件驱动点胶头相对电芯的铝塑膜边直线运动，使电芯铝塑膜上下侧面及外端面涂覆UV胶；

S6、过渡角点胶及运动控制：步骤S4中点胶头移动至过渡角处时，旋转驱动组件通过步骤S3得到的旋转角度控制点胶头旋转，同时X轴向驱动组件及Y轴向驱动组件利用步骤S2中旋转轴与X、Y轴向映射关系，得到的沿X轴向及Y轴向移动距离，控制点胶头作直线差补运动，以保证点胶头在旋转过程中电芯的铝塑膜边被胶腔咬合的宽度保持不变；

S7、过渡圆弧点胶及运动控制：步骤S4中的点胶头移动至过渡圆弧处时，步骤S3中得到的过渡圆弧的CCD扫描图像分割为多个位置点，相邻两位置点之间的旋转角度通过CCD标定得到，即得到点胶头15由起始位置移动至下一位置时旋转中心轴及旋转轴的旋转角度，旋转组件带动点胶头旋转该旋转角度；再通过步骤S2中旋转轴与X、Y轴向运动映射关系得到X轴向驱动组件及Y轴向驱动组件驱动点胶头在X轴向及Y轴向方向作直线差补运动，以便保证点胶头旋转时胶腔咬合电芯的宽度保持不变；点胶头经旋转组件、X轴向驱动组件及Y轴向驱动组件控制，逐次在圆弧段上的多个取点上运动，完成在圆弧段处的行走及点胶。

进一步，本实用新型设计了一种采用内置胶腔，通过咬合铝塑膜边使其上下面及外端面同时被胶腔内的UV胶浸覆，通过移动点胶头即可完成对铝塑膜三面同时点胶，且通过对点胶头行走及点胶控制工艺有效保证胶层宽度及厚度的UV点胶装置及其点胶工艺。本实用新型针对电芯铝塑膜点胶的工艺要求独创性的设计有点胶头，该点胶头不同于传统的点胶嘴胶嘴朝下设计的结构，在内部设有胶腔，胶腔的一侧开有缺口，该缺口高度大于铝塑膜厚度，以便铝塑膜从该缺口插入胶腔内；同时，点胶头内竖直间隔地设置有第一胶路及第二胶路，胶筒内储存的UV胶进入点胶枪内并经第一胶路及第二胶路流入胶腔内，由于UV自身的粘稠性能，其在胶腔内不会经缺口流出，采用上述结构的点胶头在点胶过程中只需通过胶腔一侧的缺口将电芯的铝塑膜边咬合在胶腔内，使胶腔内的UV胶浸覆在铝塑膜边的上下侧面及外端面上，点胶时只需沿铝塑膜侧边方向直线移动点胶头即可同时完成三个侧面的覆胶，使铝塑膜边上形成带状的胶层结构；为保证铝塑膜上下两侧面的胶层厚度一致，可采用激光测距方式控制Z轴向驱动组件驱动点胶头在竖直方向上移动使铝塑膜上下侧面与缺口上下侧壁之间的间距保持相同；特别地，针对L状电芯的相邻两铝塑膜边之间存在过度角及过度圆弧的情况，上述独创性的点胶头点胶过程中经过过度角及过度圆弧时，需要进行一次或多次旋转动作，而在旋转过程中点胶头与铝塑膜之间相互的间距必然会发生变化，这就会导致铝塑膜边上粘附的胶层宽度不一，为此，本实用新型采用的点胶头行走及点胶工艺为点胶头旋转过程中通过X轴向驱动组件及Y轴向驱动组件控制点胶头与旋转运动协同动作，以实时保证点胶头与铝塑膜边相对间距不变，即铝塑膜边被胶腔咬合的宽度不变；但是，在实际控制过程中，由于旋转电机的旋转中心轴及点胶头的旋转轴在竖直投影面内存在一个装配半径（实际装配过程中无法完全保证旋转中心轴与旋转轴同轴），因此在控制点胶头运动时需要将装配半径因素计算在内；具体地，本实用新型的点胶头行走及点胶工艺包括旋转标定、旋转轴与X、Y轴向运动映射、电芯铝塑膜图像标定、点胶头咬合电芯、铝塑膜边点胶、过渡角点胶及运动控制及过渡圆弧点胶及运动控制等，通过旋转标定确定装配半径，并通过九点标定算法将装配半径代入，得到点胶头旋转轴的CCD图像与X、Y轴向的运动映射关系；通过电芯铝塑膜图像标定得到铝塑膜轮廓、过度角及过度圆弧等CCD图像信息；电芯被胶腔咬合，且通过激光测距控制上下高度与缺口内壁等距后；在通过X轴向驱动组件及Y轴向驱动组件驱动点胶头直线运动完成单条铝塑膜边上的点胶；在过度角处时，通过电芯铝塑膜边的CCD图像信息，通过旋转驱动组件控制点胶头旋转过度角，同时地，通过旋转轴与X、Y轴向运动映射关系X轴向驱动组件及Y轴向驱动组件反向控制点胶头在水平面内作直线差补运动，使铝塑膜被咬合宽度保持不变；点胶头在过度圆弧处点胶时，将过度圆弧标定多个位置点，同过度角处控制方式，进行多个位置点的直线差补运动，直至点胶头通过过度圆弧。

本实用新型的实施例只是介绍其具体实施方式，不在于限制其保护范围。本行业的技术人员在本实施例的启发下可以作出某些修改，故凡依照本实用新型专利范围所做的等效变化或修饰，均属于本实用新型专利权利要求范围内。

Claims (9)

1.一种UV点胶装置，其特征在于：包括X轴向驱动组件、Y轴向驱动组件、Z轴向驱动组件、旋转驱动组件、点胶头（15）及电芯（0），其中，上述X轴向驱动组件设置于支座（1）上，Y轴向驱动组件连接于X向轴驱动组件的输出端上；上述Z轴向驱动组件连接于Y轴向驱动组件的输出端上；上述旋转驱动组件连接于Z轴向驱动组件的输出端上；上述点胶头（15）连接于Z轴向驱动组件的输出端上；X轴向驱动组件及Y轴向驱动组件驱动点胶头（15）沿X轴向及Y轴向方向直线运动，Z轴向驱动组件驱动点胶头（15）沿Z轴向方向直线运动，旋转驱动组件驱动点胶头（15）旋转运动，且旋转组件的旋转中心轴（01）与点胶头的旋转轴（02）在竖直投影面内存在装配半径（r），旋转中心轴（01）旋转时，旋转轴（02）在竖直投影面内以装配半径（r）圆周运动；

上述电芯（0）为L状结构，电芯（0）的侧部设有向外延伸的第一铝塑膜边（a）、第二铝塑膜边（b）、第三铝塑膜边（c）及第四铝塑膜边（d）；其中，四条铝塑膜边的外端面及上下端面为待点胶部位；相邻两铝塑膜边之间形成有过渡角（e），第二铝塑膜边（b）及第三铝模边之间形成有过渡圆弧（f）；

上述点胶头（15）内设有胶腔（19），该胶腔（19）的外侧设有点胶口（18）；点胶头（15）内沿竖直方向分别设有第一胶路（16）及第二胶路（17），其中，第一胶路（16）与胶腔（19）的上部连通，第二胶路（17）与胶腔（19）的下部连通，UV胶分别经第一胶路（16）及第二胶路（17）导入胶腔（19）内；点胶时，电芯（0）的铝塑膜边经点胶口（18）插入胶腔（19）内，胶腔（19）内的UV胶浸覆在铝塑膜边的外端面及上下端面上，点胶头（15）通过X轴向驱动组件及Y轴向驱动组件控制直线行走时，在四条铝塑膜边上点UV胶，并通过旋转组件控制走过过渡角（e）处，以便对过渡角（e）进行点胶；通过X轴向驱动组件、Y轴向驱动组件及旋转组件同时控制而走过过渡圆弧（f），以便对过渡圆弧（f）进行点胶。

2.根据权利要求1所述的一种UV点胶装置，其特征在于：所述的第一铝塑膜边（a）、第二铝塑膜边（b）、第三铝塑膜边（c）及第四铝塑膜边（d）的上端面胶宽（W1）及下端面胶宽（W2）为0.39mm-0.41mm；上端面胶厚（t1）、下端面胶厚（t2）及外端面胶宽（t3）为50µm-110µm，外端面胶厚与铝塑膜边厚度相同。

3.根据权利要求2所述的一种UV点胶装置，其特征在于：所述的X轴向驱动组件包括X直线模组（2）、X直线电机（3）及X滑座（4），其中上述X直线模组（2）设置于支座（1）上，X直线电机（3）设置于X直线模组（2）的一端，且输出端与X直线模组（2）内的丝杆连接，并驱动丝杆旋转运动；上述X滑座（4）可滑动地嵌设在X直线模组（2）上，且其通过丝杆座与X直线模组（2）内的丝杆连接，X直线电机（3）通过丝杆及丝杆座驱动X滑座（4）沿X轴向方向直线滑动；上述Y轴向驱动组件包括Y直线模组（5）、Y直线电机（6）及Y滑座（7），其中，上述Y直线模组（5）设置于X滑座（4）上并沿垂直于X直线模组（2）方向设置；上述Y直线电机（6）设置于Y直线模组（5）的一端，且输出端与Y直线模组（5）内的丝杆连接，并驱动丝杆旋转运动；上述Y滑座（7）可滑动地嵌设在Y直线模组（5）上，且通过丝杆座与Y直线模组（5）内的丝杆连接，Y直线电机（6）通过丝杆及丝杆座驱动Y滑座（7）沿Y轴向方向直线运动；上述Z轴向驱动组件包括Z直线模组（8）、Z直线电机（9）及Z滑座（10），其中，上述Z直线模组（8）沿竖直方向连接于Y滑座（7）的一侧；上述Z直线电机（9）设置于Z直线模组（8）的上端，且其输出端与Z直线模组（8）内的丝杆连接，并驱动丝杆旋转运动；上述Z滑座（10）沿竖直方向可滑动地嵌设在Z直线模组（8）上，并通过丝杆座与Z直线模组（8）内的丝杆连接，Z直线电机（9）通过丝杆及丝杆座驱动Z滑座（10）沿Z轴方向直线运动。

4.根据权利要求3所述的一种UV点胶装置，其特征在于：所述的旋转驱动组件包括旋转电机（11）及旋转支座（12），其中，上述旋转电机（11）设置于Z滑座（10）的一侧，且输出端朝下设置；上述旋转支座（12）设置于旋转电机（11）的下部，且与旋转电机（11）的输出端连接；旋转支座（12）的侧部连接有点胶枪（13），点胶枪（13）的一侧连接有胶筒（14），胶筒（14）内存放的UV胶经点胶枪（13）导入连接于点胶枪（13）下部的点胶头（15）内，并经第一胶路（16）及第二胶路（17）流入胶腔（19）内。

5.根据权利要求4所述的一种UV点胶装置，其特征在于：所述的旋转电机（11）的旋转中心轴（01）与点胶头（15）的旋转轴（02）在竖直方向不同轴，且在竖直投影面内的距离为装配半径（r）。

6.根据权利要求5所述的一种UV点胶装置，其特征在于：所述的过渡角（e）包括二个相等的角，点胶头（15）由X轴向驱动组件及Y轴向驱动组件同步驱动点胶头（15）移动，使点胶头（15）相对于电芯（0）单条铝塑膜边直线移动，点胶头（15）移动至过渡角处时，旋转驱动组件控制点胶头（15）旋转过渡角（e），X轴向驱动组件及Y轴向驱动组件驱动点胶头（15）完成过渡角（e）斜边处点胶后，旋转驱动组件再次驱动点胶头（15）旋转过渡角（e），X轴向驱动组件及Y轴向驱动组件驱动点胶头（15）对下一条铝塑膜边进行点胶。

7.根据权利要求6所述的一种UV点胶装置，其特征在于：所述的过渡圆弧（f）包括圆弧段及连接于圆弧段两端的直线段，两直线段分别与第二铝塑膜边（b）及第三铝塑膜边（c）连接；点胶头（15）经旋转驱动组件控制由第二铝塑膜边（b）旋转至一直线段方向，并经X轴向驱动组件及Y轴向驱动组件同步控制完成一直线段的点胶；再通过旋转驱动组件、X轴向驱动组件及Y轴向驱动组件同时驱动点胶头（15）行走，以便使点胶头（15）的胶腔（19）内咬合的铝塑膜边宽度保持不变，完成圆弧段上的点胶；旋转驱动组件控制点胶头（15）旋转至另一直线段方向，经X轴向驱动组件及Y轴向驱动组件驱动点胶头（15），完成另一直线段上的点胶。

8.根据权利要求7所述的一种UV点胶装置，其特征在于：所述的旋转轴（02）在竖直投影面内装配半径（r）所在的圆通过CCD拍照标定多个Mark点位置，并由多个Mark点位置拟合而成，得到装配半径（r）的大小及圆心的图像位置，通过九点标定算法得到点胶头（15）旋转轴（02）的CCD图像与X轴向驱动组件及Y轴向驱动组件之间的映射关系，即X=rcosθ，Y=rsinθ。

9.根据权利要求8所述的一种UV点胶装置，其特征在于：所述的电芯（0）的铝塑膜边轮廓及其过渡角（e）和过渡圆弧（f）通过CCD拍照标定，得到点胶头（15）需旋转角度及点胶头（15）在过渡圆弧（f）处旋转的起始位置及结束位置；点胶头（15）的旋转轴（02）的当前位置及起始角度通过运动控制卡获取；点胶头（15）在过渡角（e）处由一条边旋转至另一条边时，旋转组件的旋转中心轴（01）及点胶头（15）的旋转轴（02）需要同步旋转的角度由CCD图像标定得到，且通过CCD图像与X轴向驱动组件及Y轴向驱动组件之间的映射关系得到X轴向驱动组件及Y轴向驱动组件驱动点胶头（15）在X轴向及Y轴向运动的距离，从而控制点胶头（15）在过渡角（e）处的行走；点胶头（15）在过渡圆弧（f）处点胶时，过渡圆弧（f）圆弧段的两端即为在CCD图像上点胶头（15）的运动的起始位置和结束位置，通过在圆弧段上取多个位置点，相邻两位置点之间的旋转角度通过CCD标定得到，即得到点胶头（15）由起始位置移动至下一位置时旋转中心轴（01）及旋转轴（02）的旋转角度，且通过CCD图像与X轴向驱动组件及Y轴向驱动组件之间的映射关系得到X轴向驱动组件及Y轴向驱动组件驱动点胶头（15）在X轴向及Y轴向方向的运动距离，点胶头（15）逐次在圆弧段上的取点上运动，完成在圆弧段处的行走及点胶。