CN209467832U - 方形电芯热压机的上下料机械手 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供的方形电芯热压机的上下料机械手，应用于输送线上的电芯自动上料和热压后的电芯自动下料输出，包括机座架，在机座架上侧台面中间设有上料输送线和下料输送线，机座架台面上分别设置有多台前后对称分布的电芯热压机构；该上下料机械手还包括吸盘驱动电机、两个纵梁架、吸盘主横梁和多个电芯上料臂及吸盘；吸盘主横梁的两端分别搭接于两个纵梁架上；多个电芯上料臂及吸盘对称分布于吸盘主横梁两侧、分别将上料输送线上的多个电芯一次性送给至机座架台面两侧成排排列的电芯热压机构任意一侧、并将两侧成排排列的电芯热压机构中任意一侧热压后电芯一次性的同时吸取后放回下料输送线上；有效分配电芯热压前的上料供给和下料后输出，进出有序，有效提高电芯上下料效率。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及电芯的传送技术，尤其涉及方形电芯热压机的上下料机械手。
【背景技术】
锂离子电池以其具有电压高、比能量高、循环使用次数多、存储时间长等特有的性能优势已得到普遍应用，如笔记本电脑、摄像机、移动通讯、电动车等，同时，开发的大容量锂离子电池也已在电动汽车中开始试行，预计将成为21世纪电动汽车的主要动力电源之一，并将在人造卫星、航空航天和储能方面得到应用。面对市场巨大的需求量，对锂离子电池的性能和安全性的要求越来越高，迫使锂电行业技术不断提升。
在锂电池生产中，在卷绕之后，由于动力锂电池内部的极片及隔膜纸结构比较松散，因此，一般还需要对动力锂电池进行热压整形，即电芯在受热的状态下，对电芯本体施加一定的面压并保持一段时间，将松散的卷芯压平，到达设定时间后，再自动升起压板，使电芯变得更加密实、以确保动力锂电池内部结构的结实牢固。经过热压后的电芯，其极片和隔膜贴合更紧密，如果隔膜或极片有涂胶的情况下，经过热压后的电芯极片和隔膜能够粘粘在一起，使得在后续运输和周转过程，能够有效防止电芯极片和和隔膜之间的错位以及隔膜的褶皱，大大提高锂电池的安全性。
但现有常规技术中通常采用一个热压模组加工一个电芯，传送方式简单，热压过程结束后又需要将电芯从热压机构中取出输送到下段工序设备，这种方式生产效率低下，相对成本大且占用生产空间大，严重限制动力电池自动化生产线的排布。
【实用新型内容】
本实用新型提供一种能够实时监控生产参数并可实时调整，自动化程度高，上料和下料分开输送，热压时采用多批次同步送料和下料，送料和下料速度快、准确可控、性能稳定，有效提高电芯热压的送料和下料效率的方形电芯热压机的上下料机械手。
为了实现上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案是：
方形电芯热压机的上下料机械手，应用于输送线上的电芯自动上料和热压后的电芯自动下料输出，包括机座架，在机座架上侧台面中间设有两排并列设置的上料输送线和下料输送线，上料输送线和下料输送线两侧的机座架台面上分别设置有多台前后对称分布且两排排列的电芯热压机构；
该上下料机械手还包括吸盘驱动电机、两个纵梁架、吸盘主横梁和多个电芯上料臂及吸盘；
两个纵梁架并列横跨于机座架台面的上料输送线及下料输送线上、且分别设置于机座架上侧台面两端；
所述吸盘主横梁与上料输送线及下料输送线平行设置且两端分别搭接于两个纵梁架上；
多个电芯上料臂及吸盘对称分布于吸盘主横梁两侧、形成两排并列分布、分别将上料输送线上的多个电芯一次性送给至机座架台面两侧成排排列的电芯热压机构任意一侧、并将两侧成排排列的电芯热压机构中任意一侧热压后电芯一次性的同时吸取后放回下料输送线上；
所述吸盘主横梁上还设置有用于两排并列分布的电芯上料臂及吸盘同时升起或下降的吸附升降机构；
所述吸盘驱动电机设置于两个纵梁架中的一侧并安装于机座架的台面下侧，两个纵梁架上及其两者之间设有在吸盘驱动电机驱动下、带动吸盘主横梁和多个电芯上料臂及吸盘在两个纵梁架上前后滑动的传动机构。
进一步地，所述传动机构包括联结轴、第一同步带、分别位于两个纵梁架内侧的第二同步带和分别位于两个纵梁架上同时带动吸盘主横梁前后滑动的第三同步带；
所述联结轴设置于机座架的台面下侧、并在联结轴上同轴的安装有与第一同步带配合的第一同步带轮，两个纵梁架的两端分别设有便于第三同步带固定于纵梁架上循环转动的定位同步轮；
两个纵梁架上还分别设有便于两者之间的吸盘主横梁滑动的滑轨，对应的每个滑轨上分别装配有用于吸盘主横梁两端下侧承托连接的滑块，吸盘主横梁两端还分别设有与第三同步带连接的牵引块；
两个纵梁架上一端的定位同步轮还同轴连接有便于驱动定位同步轮及第三同步带转动的第二同步带轮，所述联结轴两端分别设有与两端第二同步带分别配合的第三同步带轮，第二同步带安装于第三同步带轮与第二同步带轮之间，所述吸盘驱动电机通过第一同步带驱动第一同步带轮及联结轴同步转动，联结轴两端的第三同步带轮同时驱动两侧的第二同步带同时转动，两侧的第二同步带分别通过第二同步带轮带动同轴的定位同步轮转动，两侧的定位同步轮同时驱动两个纵梁架上的第三同步带转动，同时带动吸盘主横梁沿滑轨前后移动。
进一步地，所述机座架的台面上侧还分别设有对两个纵梁架内侧的第二同步带进行传动张紧的张紧同步轮。
进一步地，所述吸附升降机构包括安装于吸盘主横梁上的升降气缸和安装多个电芯上料臂及吸盘的升降板，升降气缸推动升降板和多个电芯上料臂及吸盘同时升起或下降。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型的多个电芯上料臂及吸盘对称分布于吸盘主横梁两侧、分别将上料输送线上的多个电芯一次性送给至机座架台面两侧成排排列的电芯热压机构任意一侧、并将两侧成排排列的电芯热压机构中任意一侧热压后电芯一次性的同时吸取后放回下料输送线上；有效分配电芯热压前的上料供给和下料后输出，进出有序，有效提高电芯上下料效率。
而且，两个纵梁架之间的吸盘主横梁跨度有2.8米，通过两个纵梁架上便于吸盘主横梁滑动的滑轨和滑块，吸盘主横梁两端分别设有与第三同步带连接的牵引块，并通过一个吸盘驱动电机，在传动机构传动下，带动吸盘主横梁和多个电芯上料臂及吸盘在两个纵梁架上前后滑动，有效解决了大跨度龙门架式式机械手同步性差的问题，相比传统纵梁架分别有两个动力、采用两个网络伺服电机进行同步控制的双轴驱动，本实用新型采用单电机驱动配合双同步皮带进行驱动，实现同步控制，成本大大降低。
同时，设置的上料输送线和下料输送线，上下料分别采用各自专属的输送线，便于电芯的自动上料传送和热压后的电芯自动下料输出，并通过自动化的控制，实时监控生产参数和实时调整，有效分配电芯热压前上料供给和下料后输出，进出有序，有效提高电芯上下料效率。
【附图说明】
图1是本实用新型主体结构的立体示意图；
图2是本实用新型的立体结构示意图；
图3是本实用新型与输送线及热压机构的转配结构示意图。
【具体实施方式】
方形电芯热压机的上下料机械手，如图1至图3所示，应用于输送线上的电芯自动上料和热压后的电芯自动下料输出，包括机座架1，在机座架1上侧台面中间设有两排并列设置的上料输送线2和下料输送线3，上料输送线2和下料输送线3两侧的机座架1台面上分别设置有多台前后对称分布且两排排列的电芯热压机构4。
继续如图1至图3所示，该上下料机械手还包括吸盘驱动电机5、两个纵梁架6、吸盘主横梁7和多个电芯上料臂及吸盘8；两个纵梁架6并列横跨于机座架1台面的上料输送线2及下料输送线3上、且分别设置于机座架1上侧台面两端；吸盘主横梁7与上料输送线2及下料输送线3平行设置且两端分别搭接于两个纵梁架6上；多个电芯上料臂及吸盘8对称分布于吸盘主横梁7两侧、形成两排并列分布、分别将上料输送线2上的多个电芯一次性送给至机座架1台面两侧成排排列的电芯热压机构4任意一侧、并将两侧成排排列的电芯热压机构4中任意一侧热压后电芯一次性的同时吸取后放回下料输送线3上。
如图1和图2所示，在吸盘主横梁7上还设置有用于两排并列分布的电芯上料臂及吸盘8同时升起或下降的吸附升降机构9，该吸附升降机构9包括安装于吸盘主横梁上的升降气缸90和安装多个电芯上料臂及吸盘8的升降板91，升降气缸90推动升降板91和多个电芯上料臂及吸盘8同时升起或下降；在吸盘驱动电机5设置于两个纵梁架6中的一侧并安装于机座架1的台面下侧，两个纵梁架6上及其两者之间设有在吸盘驱动电机5驱动下、带动吸盘主横梁7和多个电芯上料臂及吸盘8在两个纵梁架6上前后滑动的传动机构10。
继续如图1和图2所示，该传动机构10包括联结轴100、第一同步带101、分别位于两个纵梁架6内侧的第二同步带102和分别位于两个纵梁架6上同时带动吸盘主横梁7前后滑动的第三同步带103；联结轴100设置于机座架1的台面下侧、并在联结轴100上同轴的安装有与第一同步带101配合的第一同步带轮104，两个纵梁架6的两端分别设有便于第三同步带103固定于纵梁架6上循环转动的定位同步轮105；在机座架1的台面上侧还分别设有对两个纵梁架6内侧的第二同步带102进行传动张紧的张紧同步轮106。
继续如图1和图2所示，两个纵梁架6上还分别设有便于两者之间的吸盘主横梁7滑动的滑轨107，对应的每个滑轨107上分别装配有用于吸盘主横梁7两端下侧承托连接的滑块108，吸盘主横梁7两端还分别设有与第三同步带103连接的牵引块70；两个纵梁架6上一端的定位同步轮105还同轴连接有便于驱动定位同步轮105及第三同步带103转动的第二同步带轮109，该联结轴100两端分别设有与两端第二同步带102分别配合的第三同步带轮110，第二同步带102安装于第三同步带轮110与第二同步带轮109之间，吸盘驱动电机5通过第一同步带101驱动第一同步带轮104及联结轴100同步转动，联结轴100两端的第三同步带轮110同时驱动两侧的第二同步带102同时转动，两侧的第二同步带102分别通过第二同步带轮109带动同轴的定位同步轮105转动，两侧的定位同步轮105同时驱动两个纵梁架6上的第三同步带103转动，同时带动吸盘主横梁7沿滑轨107前后移动。
该方形电芯热压机的上下料机械手对应的上下料方法，包括以下步骤：
步骤一，上料输送线2将转移过来的多个电芯依次有序的输送，并呈一排线状排列；
步骤二，吸盘驱动电机5通过传动机构10带动吸盘主横梁7和两排并列的电芯上料臂及吸盘8在两个纵梁架6上滑动；
步骤三，一排与机座架1台面同侧排列的电芯热压机构4相对应的电芯上料臂及吸盘8，移动至上料输送线2正上方时，吸附升降机构9驱动该排电芯上料臂及吸盘8同时下降，到位后同时吸附上料输送线2上的多个电芯后，吸附升降机构9驱动该排电芯上料臂及吸盘8吸附的电芯同时升起；
步骤四，吸盘驱动电机5，再通过传动机构10带动吸盘主横梁7和一排电芯上料臂及吸盘8吸附的电芯，向同侧排列的电芯热压机构4移动，到位后，吸附升降机构9驱动该排电芯上料臂及吸盘8的电芯同时下降，到位后将多个电芯分别放置于同侧排列的每个电芯热压机构4内，然后，吸附升降机构9驱动该排电芯上料臂及吸盘8升起，吸盘驱动电机5再次通过传动机构10带动吸盘主横梁7和一排电芯上料臂及吸盘8后移退位，电芯热压机构4同时工作对电芯热压整形；
步骤五，吸盘驱动电机5再次通过传动机构10带动吸盘主横梁7后移退位的同时，上料输送线2再次将转移过来的多个电芯依次有序的呈一排线状排列，吸盘主横梁7另一侧一排排列的电芯上料臂及吸盘8，移动至上料输送线2正上方时，吸附升降机构9驱动另一排电芯上料臂及吸盘8同时下降，到位后同时吸附上料输送线2上的多个电芯后，吸附升降机构9驱动另一排电芯上料臂及吸盘8吸附的电芯同时升起；
步骤六，吸盘驱动电机5，再通过传动机构10带动吸盘主横梁7和另一排电芯上料臂及吸盘8吸附的电芯，向另一侧排列的电芯热压机构4移动，到位后，吸附升降机构9驱动另一排电芯上料臂及吸盘8的电芯同时下降，到位后将多个电芯分别放置于另一侧排列的每个电芯热压机构4内，然后，吸附升降机构9驱动该排电芯上料臂及吸盘8升起，吸盘驱动电机5再次通过传动机构10带动吸盘主横梁7和另一排电芯上料臂及吸盘8后移退位，电芯热压机构4同时工作对电芯热压整形；
步骤七，吸盘驱动电机5通过传动机构10带动吸盘主横梁7不断后移退位，并将吸盘主横梁7对侧一排电芯上料臂及吸盘8，再次伸入步骤五中热压整形电芯后的电芯热压机构4中，吸附升降机构9驱动电芯上料臂及吸盘8同时下降，到位后同时吸附热压整形后电芯升起，并在吸盘驱动电机5驱动下移动至下料输送线3正上方，吸附升降机构9驱动电芯上料臂及吸盘8同时下降，将多个热压整形后的电芯放置于下料输送线3上有序输出；
步骤八，吸盘驱动电机5再次通过传动机构10带动吸盘主横梁7移动，再次通过电芯上料臂及吸盘8升降来吸附上料输送线2上呈一排线状排列的多个电芯，并再次放入步骤四中进行热压整形；
步骤九，吸盘驱动电机5通过传动机构10带动吸盘主横梁7不断后移退位，并将吸盘主横梁7另一排的电芯上料臂及吸盘8，再次伸入步骤六中热压整形电芯后的电芯热压机构4中，吸附升降机构9驱动电芯上料臂及吸盘8同时下降，到位后同时吸附热压整形后电芯升起，并在吸盘驱动电机5驱动下移动至下料输送线3正上方，吸附升降机构9驱动电芯上料臂及吸盘8同时下降，将多个热压整形后的电芯放置于下料输送线3上有序输出；
以上步骤，连续不断的进行，将上料输送线2送给的电芯连续的上料和将热压整形后下料至下料输送线3上输出。
工作时，上下料分别采用各自专属的上料输送线2和下料输送线3，便于电芯的自动上料传送和热压后的电芯自动下料输出，并通过自动化的控制，实时监控生产参数和实时调整，有效分配电芯热压前上料供给和下料后输出。
而且，多个电芯上料臂及吸盘8对称分布于吸盘主横梁7两侧、分别将上料输送线2上的多个电芯一次性送给至机座架1台面两侧成排排列的电芯热压机构4任意一侧、并将两侧成排排列的电芯热压机构4中任意一侧热压后电芯一次性的同时吸取后放回下料输送线3上，有效提高电芯上下料效率。
而且，两个纵梁架6之间的吸盘主横梁7跨度有2.8米，通过两个纵梁架6上便于吸盘主横梁7滑动的滑轨107和滑块108，吸盘主横梁7两端分别设有与第三同步带103连接的牵引块70，并通过一个吸盘驱动电机5，在传动机构10传动下，带动吸盘主横梁7和多个电芯上料臂及吸盘8在两个纵梁架6上前后滑动，有效解决了大跨度龙门架式式机械手同步性差的问题，相比传统纵梁架6分别有两个动力、采用两个网络伺服电机进行同步控制的双轴驱动，本实用新型采用单电机驱动配合双同步皮带进行驱动，实现同步控制，成本大大降低。
以上所述实施例只是为本实用新型的较佳实施例，并非以此限制本实用新型的实施范围，除了具体实施例中列举的情况外，凡依本实用新型之形状、构造及原理所作的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围内。
Claims (4)
1.方形电芯热压机的上下料机械手，应用于输送线上的电芯自动上料和热压后的电芯自动下料输出，包括机座架，在机座架上侧台面中间设有两排并列设置的上料输送线和下料输送线，上料输送线和下料输送线两侧的机座架台面上分别设置有多台前后对称分布且两排排列的电芯热压机构；其特征在于：
该上下料机械手还包括吸盘驱动电机、两个纵梁架、吸盘主横梁和多个电芯上料臂及吸盘；
两个纵梁架并列横跨于机座架台面的上料输送线及下料输送线上、且分别设置于机座架上侧台面两端；
所述吸盘主横梁与上料输送线及下料输送线平行设置且两端分别搭接于两个纵梁架上；
多个电芯上料臂及吸盘对称分布于吸盘主横梁两侧、形成两排并列分布、分别将上料输送线上的多个电芯一次性送给至机座架台面两侧成排排列的电芯热压机构任意一侧、并将两侧成排排列的电芯热压机构中任意一侧热压后电芯一次性的同时吸取后放回下料输送线上；
所述吸盘主横梁上还设置有用于两排并列分布的电芯上料臂及吸盘同时升起或下降的吸附升降机构；
所述吸盘驱动电机设置于两个纵梁架中的一侧并安装于机座架的台面下侧，两个纵梁架上及其两者之间设有在吸盘驱动电机驱动下、带动吸盘主横梁和多个电芯上料臂及吸盘在两个纵梁架上前后滑动的传动机构。
2.根据权利要求1所述的方形电芯热压机的上下料机械手，其特征在于，所述传动机构包括联结轴、第一同步带、分别位于两个纵梁架内侧的第二同步带和分别位于两个纵梁架上同时带动吸盘主横梁前后滑动的第三同步带；
所述联结轴设置于机座架的台面下侧、并在联结轴上同轴的安装有与第一同步带配合的第一同步带轮，两个纵梁架的两端分别设有便于第三同步带固定于纵梁架上循环转动的定位同步轮；
两个纵梁架上还分别设有便于两者之间的吸盘主横梁滑动的滑轨，对应的每个滑轨上分别装配有用于吸盘主横梁两端下侧承托连接的滑块，吸盘主横梁两端还分别设有与第三同步带连接的牵引块；
两个纵梁架上一端的定位同步轮还同轴连接有便于驱动定位同步轮及第三同步带转动的第二同步带轮，所述联结轴两端分别设有与两端第二同步带分别配合的第三同步带轮，第二同步带安装于第三同步带轮与第二同步带轮之间，所述吸盘驱动电机通过第一同步带驱动第一同步带轮及联结轴同步转动，联结轴两端的第三同步带轮同时驱动两侧的第二同步带同时转动，两侧的第二同步带分别通过第二同步带轮带动同轴的定位同步轮转动，两侧的定位同步轮同时驱动两个纵梁架上的第三同步带转动，同时带动吸盘主横梁沿滑轨前后移动。
3.根据权利要求2所述的方形电芯热压机的上下料机械手，其特征在于，所述机座架的台面上侧还分别设有对两个纵梁架内侧的第二同步带进行传动张紧的张紧同步轮。
4.根据权利要求1所述的方形电芯热压机的上下料机械手，其特征在于，所述吸附升降机构包括安装于吸盘主横梁上的升降气缸和安装多个电芯上料臂及吸盘的升降板，升降气缸推动升降板和多个电芯上料臂及吸盘同时升起或下降。
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