CN209526168U - 一种锂电池模组电芯表面预处理设备 - Google Patents

Abstract

一种锂电池模组电芯表面预处理设备，包括电芯等离子清洗工站、设置在所述电芯等离子清洗工站一侧的撕上膜工站、设置在所述撕上膜工站一侧的电芯贴绝缘垫工站。本实用新型可以对电芯表面进行均匀精确的等离子清洗，自动粘贴绝缘垫，并且粘贴的绝缘垫平整不鼓包粘贴位置准确；本实用新型生产效率高，稳定可靠，并且可以兼容一定尺寸范围内的电芯；本实用新型可以在显著提高生产效率的同时，减少人员使用，降低成本。

Description

一种锂电池模组电芯表面预处理设备

技术领域

本实用新型属于自动化技术领域，具体涉及一种锂电池模组电芯表面预处理设备。

背景技术

由于人类对可持续能源和清洁能源的不断追求，传统石化能源已经不能满足人们的需求。新能源电池作为一种清洁的能源，具有高效、洁净、安全、可靠等优点，已成为当今能源开发热点。

随着新能源汽车快速发展，方壳电芯作为最常用的新能源汽车动力模块，被广泛运用与各种新能源电动汽车动力电池模组当中。锂电池模组电芯表面需要等离子清洗，要求清洗均匀与完整，电芯表面需要粘贴绝缘垫，需要保证张贴的平整与精确。因此，设计了一种锂电池模组电芯表面预处理设备。

发明内容

为克服上述现有技术中的不足，本实用新型目的在于提供一种锂电池模组电芯表面预处理设备。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供的技术方案是：一种锂电池模组电芯表面预处理设备，包括电芯等离子清洗工站、设置在所述电芯等离子清洗工站一侧的撕上膜工站、设置在所述撕上膜工站一侧的电芯贴绝缘垫工站；

所述撕上膜工站包括压片机构，所述压片机构上方设置有撕上膜丝杠模组，所述撕上膜丝杠模组上设置有撕上膜夹具，所述压片机构一侧还设置有第一废膜收集盒；

所述电芯贴绝缘垫工站包括绝缘垫料仓，所述绝缘垫料仓一侧设置有撕下膜机构和绝缘垫移载机构，所述绝缘垫移载机构一侧设置有绝缘垫旋转缓存台，所述绝缘垫旋转缓存台一侧设置有电芯运送模组，所述电芯运送模组一侧设置有极性检测模组，所述电芯运送模组与所述极性检测模组之间设置有贴绝缘垫机器人；

所述电芯等离子清洗工站包括取料机器人，所述取料机器人上设置有取电芯夹具，所述取料机器人一侧设置有下表面等离子清洗工位，所述下表面等离子清洗工位一侧设置有两组平行的运送同步带模组，所述运送同步带模组上设置有定位治具，所述运送同步带模组上方设置有工位转换机构和移动等离子清洗机构，所述工位转换机构和移动等离子清洗机构平行设置。

优选的技术方案为：所述取料机器人包括机器人安装架，所述机器人安装架上设置有四轴机器人，所述四轴机器人与一夹具缓冲机构连接，所述夹具缓冲机构上设置有气爪，所述气爪上设置有用于夹取电芯的夹爪；

所述下表面等离子清洗工位包括护罩安装支架，所述护罩安装支架上设置右等离子清洗机，所述等离子清洗机下方设置有清洗机安装支架，所述等离子清洗机上设置有防护罩；

所述移动等离子清洗机构包括安装钢架，所述安装钢架上设置有丝杠模组，所述丝杠模组与第一伺服电机连接，所述丝杠模组上设置有等离子清洗机；

所述工位转换机构包括安装架，所述安装架上设置有纵向移动模组，所述纵向移动模组上设置有横向移动模组，所述横向移动模组上设置有升降气缸，所述升降气缸上设置有夹爪缓冲机构，所述夹爪缓冲机构与一气爪连接，所述气爪上设置有电芯夹爪；

所述定位治具包括治具固定尼龙块，所述治具固定尼龙块上设置有横向定位气缸和纵向定位气缸，所述横向定位气缸和纵向定位气缸上分别设置有横向定位块和纵向定位块，所述治具固定尼龙块上还设置有电芯检测传感器。

优选的技术方案为：所述绝缘垫料仓包括料仓切换无杆气缸，所述料仓切换无杆气缸上设置有两个料仓，所述料仓上设置有防粘连气缸，所述料仓内设置有顶升电缸；

所述绝缘垫移载机构包括移载直线电机模组，所述移载直线电机模组上设置有两组升降气缸，所述升降气缸上设置吸盘组，所述吸盘组与所述升降气缸之间设置有吸盘缓冲机构；

所述撕下膜机构包括竖直设置的滑台气缸，所述滑台气缸上设置有旋转气缸，所述旋转气缸上设置有气爪，所述滑台气缸的一侧设置有缓冲台盒第二废膜收集盒；

所述贴绝缘垫机器人包括机器人安装底座，所述机器人安装底座上设置有四轴机器人，所述四轴机器人上设置有吸盘组；

所述电芯运送模组包括丝杠模组，所述丝杠模组上设置有第一尼龙治具，所述第一尼龙治具上设置有第一定位气缸，所述第一定位气缸一侧设置有检测传感器；

所述绝缘垫旋转缓存台包括旋转气缸，所述旋转气缸上设置有第二尼龙治具，所述第二尼龙治具上设置有第二定位气缸；

所述极性检测模组包括安装底座，所述安装底座上设置有直线气缸，所述直线气缸上设置有检测电极。

优选的技术方案为：所述撕上膜夹具包括滑台气缸，所述滑台气缸上设置有气爪；所述压片机构包括安装架，所述安装架上设置有直线气缸，所述直线气缸上设置有压片夹具。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有的优点是：

本实用新型可以对电芯表面进行均匀精确的等离子清洗，自动粘贴绝缘垫，并且粘贴的绝缘垫平整不鼓包粘贴位置准确；本实用新型生产效率高，稳定可靠，并且可以兼容一定尺寸范围内的电芯；本实用新型可以在显著提高生产效率的同时，减少人员使用，降低成本。

附图说明

图1为本发明的总体结构示意图。

图2为本发明的电芯等离子清洗示意图。

图3为本发明的电芯等离子清洗取料机器人与取料夹具示意图。

图4为本发明的电芯等离子清洗下表面等离子清洗示意图。

图5为本发明的电芯等离子清洗定位治具示意图。

图6为本发明的电芯等离子清洗移动等离子清洗机构示意图。

图7为本发明的电芯等离子清洗工位转换机构示意图。

图8为本发明的贴绝缘垫工站示意图。

图9为本发明的贴绝缘垫机构中的绝缘垫料仓示意图。

图10为本发明的贴绝缘垫移载机构示意图。

图11为本发明的贴绝缘垫撕下膜机构示意图。

图12为本发明的贴绝缘垫机器人示意图。

图13为本发明的贴绝缘垫电芯输送机构示意图。

图14为本发明的贴绝缘垫旋转缓存台机构示意图。

图15为本发明的贴绝缘垫极性检测机构示意图。

图16为本发明的撕上膜工站示意图。

图17为本发明的撕上膜工站撕上膜夹具示意图。

图18为本发明的撕上膜工站压片机构示意图。

以上附图中，撕上膜工站1，第一废膜收集盒101，撕上膜丝杠模组102，撕上膜夹具103，压片机构104，电芯贴绝缘垫工站2，绝缘垫料仓201，绝缘垫移载机构202，贴绝缘垫机器人203，电芯运送模组204，绝缘垫旋转缓存台205，撕下膜机构206，极性检测模组207， 电芯等离子清洗工站3，取料机器人301，取电芯夹具302，下表面等离子清洗工位303，定位治具304，运送同步带模组305，工位转换机构306，移动等离子清洗机构307。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅图1~图18。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

实施例：如图1所示，一种锂电池模组电芯表面预处理设备，包括电芯等离子清洗工站3、设置在电芯等离子清洗工站3一侧的撕上膜工站1、设置在撕上膜工站1一侧的电芯贴绝缘垫工站2。

如图8所示，电芯贴绝缘垫工站2包括绝缘垫料仓201，绝缘垫料仓201一侧设置有撕下膜机构206和绝缘垫移载机构202，绝缘垫移载机构202一侧设置有绝缘垫旋转缓存台205，绝缘垫旋转缓存台205一侧设置有电芯运送模组204，电芯运送模组204一侧设置有极性检测模组207，电芯运送模组204与极性检测模组207之间设置有贴绝缘垫机器人203；

如图9所示，绝缘垫料仓201包括料仓切换无杆气缸，料仓切换无杆气缸上设置有两个料仓，料仓上设置有防粘连气缸，料仓内设置有顶升电缸；

如图10所示，绝缘垫移载机构202包括移载直线电机模组，移载直线电机模组上设置有两组升降气缸，升降气缸上设置吸盘组，吸盘组与升降气缸之间设置有吸盘缓冲机构；

如图11所示，撕下膜机构206包括竖直设置的滑台气缸，滑台气缸上设置有旋转气缸，旋转气缸上设置有气爪，滑台气缸的一侧设置有缓冲台盒第二废膜收集盒；

如图12所示，贴绝缘垫机器人203包括机器人安装底座，机器人安装底座上设置有四轴机器人，四轴机器人上设置有吸盘组；

如图13所示，电芯运送模组204包括丝杠模组，丝杠模组上设置有第一尼龙治具，第一尼龙治具上设置有第一定位气缸，第一定位气缸一侧设置有检测传感器；

如图14所示，绝缘垫旋转缓存台205包括旋转气缸，旋转气缸上设置有第二尼龙治具，第二尼龙治具上设置有第二定位气缸；

如图15所示，极性检测模组207包括安装底座，安装底座上设置有直线气缸，直线气缸上设置有检测电极。

原理：绝缘垫料仓是负责绝缘垫上料的机构，拥有双料仓，在人工上料的过程中不会影响机器取料。在一个料仓的绝缘垫用光后，无杆气缸会将另一个料仓切换到取料工位，料仓底部安装由导轨滑块，气缸可以轻易推动。取料的过程中，料仓上安装的放沾连气缸可以固定住下面的绝缘垫，保证取料的过程中不会同时取走两块绝缘垫，取走一块绝缘垫后，顶升电缸会将下面的绝缘垫顶升到取料位置，如图9所示。绝缘垫的移载机构将料仓中的绝缘取出放置在撕下膜机构的缓冲台上，滑台气缸、旋转气缸与气爪动作，将膜撕掉并投入废膜收集盒中，如图10与图11所示。下膜撕掉以后绝缘垫移载模组在通过吸盘组将绝缘垫从缓存台上转移到旋转缓存台上，旋转缓存台在放料后定位气缸动作，将绝缘垫定位，然后缓存台旋转180度，如图10、14所示。电芯由上一站到达运送模组的治具中后，治具定位气缸动作，将电芯准确定位在电芯治具中，模组运动到极性检测位置，极性检测气缸伸出，检测电极贴至电芯电极上进行绝缘垫检测，如图8、15所示。极性检测完成后模组运动到贴绝缘垫位置，如图13所示。贴绝缘垫机器人先在缓存台上取绝缘垫，然后将绝缘垫准确的贴至电芯上如图8、图12、图14所示。

如图2所示，电芯等离子清洗工站3包括取料机器人301，取料机器人301上设置有取电芯夹具302，取料机器人301一侧设置有下表面等离子清洗工位303，下表面等离子清洗工位303一侧设置有两组平行的运送同步带模组305，运送同步带模组305上设置有定位治具304，运送同步带模组305上方设置有工位转换机构306和移动等离子清洗机构307，工位转换机构306和移动等离子清洗机构307平行设置。

如图3所示，取料机器人301包括机器人安装架，机器人安装架上设置有四轴机器人，四轴机器人与一夹具缓冲机构连接，夹具缓冲机构上设置有气爪，气爪上设置有用于夹取电芯的夹爪；

如图4所示，下表面等离子清洗工位303包括护罩安装支架，护罩安装支架上设置右等离子清洗机，等离子清洗机下方设置有清洗机安装支架，等离子清洗机上设置有防护罩；

如图6所示，移动等离子清洗机构307包括安装钢架，安装钢架上设置有丝杠模组，丝杠模组与第一伺服电机连接，丝杠模组上设置有等离子清洗机；

如图7所示，工位转换机构306包括安装架，安装架上设置有纵向移动模组，纵向移动模组上设置有横向移动模组，横向移动模组上设置有升降气缸，升降气缸上设置有夹爪缓冲机构，夹爪缓冲机构与一气爪连接，气爪上设置有电芯夹爪；

如图5所示，定位治具304包括治具固定尼龙块，治具固定尼龙块上设置有横向定位气缸和纵向定位气缸，横向定位气缸和纵向定位气缸上分别设置有横向定位块和纵向定位块，治具固定尼龙块上还设置有电芯检测传感器。

原理：取料机器人通过取电芯夹具抓取电芯，将电芯移动到下表面等离子清洗上方，通过机器人动作按顺序清理电芯表面，如图2、图3、图4所示。等离子清洗完成后机器人将电芯放置到运送同步带模组上的定位治具上，定位治具上的两个定位气缸将电芯定位到准确位置，如图5所示。运送模组有两组，通过交替运行增加生产效率，如图2所示。运送模组将电芯运送至移动等离子清洗机构下方，丝杆模组带动等离子清洗机按顺序对电芯进行清洗，如图2、图6所示。等离子清洗完成后，工位转换机构的夹具从运送模组上取走电芯，将电芯放置在撕下膜工站的运送模组上的治具中，如图7、图8所示。

如图16所示，撕上膜工站1包括压片机构104，压片机构104上方设置有撕上膜丝杠模组102，撕上膜丝杠模组102上设置有撕上膜夹具103，压片机构104一侧还设置有第一废膜收集盒101；

如图17所示，撕上膜夹具103包括滑台气缸，滑台气缸上设置有气爪；

如图18所示，压片机构104包括安装架，安装架上设置有直线气缸，直线气缸上设置有压片夹具。

原理：绝缘垫粘贴完成后，电芯输送机构将电芯输送到撕掉上膜工位，如图7、图16所示。压片机构动作压住绝缘垫，防止撕上膜的过程中绝缘垫也一起撕掉，如图18、图16所示。撕上膜丝杠模组带动撕上膜夹具至撕上膜工位，夹具将上膜撕掉，然后把废膜投入到废膜收集盒中，压片机构复位，电芯表面预处理完成，如图16、图17所示。

本实用新型可以对电芯表面进行均匀精确的等离子清洗，自动粘贴绝缘垫，并且粘贴的绝缘垫平整不鼓包粘贴位置准确；本实用新型生产效率高，稳定可靠，并且可以兼容一定尺寸范围内的电芯；本实用新型可以在显著提高生产效率的同时，减少人员使用，降低成本。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (4)

1.一种锂电池模组电芯表面预处理设备，其特征在于：包括电芯等离子清洗工站、设置在所述电芯等离子清洗工站一侧的撕上膜工站、设置在所述撕上膜工站一侧的电芯贴绝缘垫工站；

所述撕上膜工站包括压片机构，所述压片机构上方设置有撕上膜丝杠模组，所述撕上膜丝杠模组上设置有撕上膜夹具，所述压片机构一侧还设置有第一废膜收集盒；

所述电芯贴绝缘垫工站包括绝缘垫料仓，所述绝缘垫料仓一侧设置有撕下膜机构和绝缘垫移载机构，所述绝缘垫移载机构一侧设置有绝缘垫旋转缓存台，所述绝缘垫旋转缓存台一侧设置有电芯运送模组，所述电芯运送模组一侧设置有极性检测模组，所述电芯运送模组与所述极性检测模组之间设置有贴绝缘垫机器人；

所述电芯等离子清洗工站包括取料机器人，所述取料机器人上设置有取电芯夹具，所述取料机器人一侧设置有下表面等离子清洗工位，所述下表面等离子清洗工位一侧设置有两组平行的运送同步带模组，所述运送同步带模组上设置有定位治具，所述运送同步带模组上方设置有工位转换机构和移动等离子清洗机构，所述工位转换机构和移动等离子清洗机构平行设置。

2.根据权利要求1所述的一种锂电池模组电芯表面预处理设备，其特征在于：所述取料机器人包括机器人安装架，所述机器人安装架上设置有四轴机器人，所述四轴机器人与一夹具缓冲机构连接，所述夹具缓冲机构上设置有气爪，所述气爪上设置有用于夹取电芯的夹爪；

所述下表面等离子清洗工位包括护罩安装支架，所述护罩安装支架上设置右等离子清洗机，所述等离子清洗机下方设置有清洗机安装支架，所述等离子清洗机上设置有防护罩；

所述移动等离子清洗机构包括安装钢架，所述安装钢架上设置有丝杠模组，所述丝杠模组与第一伺服电机连接，所述丝杠模组上设置有等离子清洗机；

所述工位转换机构包括安装架，所述安装架上设置有纵向移动模组，所述纵向移动模组上设置有横向移动模组，所述横向移动模组上设置有升降气缸，所述升降气缸上设置有夹爪缓冲机构，所述夹爪缓冲机构与一气爪连接，所述气爪上设置有电芯夹爪；

所述定位治具包括治具固定尼龙块，所述治具固定尼龙块上设置有横向定位气缸和纵向定位气缸，所述横向定位气缸和纵向定位气缸上分别设置有横向定位块和纵向定位块，所述治具固定尼龙块上还设置有电芯检测传感器。

3.根据权利要求1所述的一种锂电池模组电芯表面预处理设备，其特征在于：所述绝缘垫料仓包括料仓切换无杆气缸，所述料仓切换无杆气缸上设置有两个料仓，所述料仓上设置有防粘连气缸，所述料仓内设置有顶升电缸；

所述绝缘垫移载机构包括移载直线电机模组，所述移载直线电机模组上设置有两组升降气缸，所述升降气缸上设置吸盘组，所述吸盘组与所述升降气缸之间设置有吸盘缓冲机构；

所述撕下膜机构包括竖直设置的滑台气缸，所述滑台气缸上设置有旋转气缸，所述旋转气缸上设置有气爪，所述滑台气缸的一侧设置有缓冲台盒第二废膜收集盒；

所述贴绝缘垫机器人包括机器人安装底座，所述机器人安装底座上设置有四轴机器人，所述四轴机器人上设置有吸盘组；

所述电芯运送模组包括丝杠模组，所述丝杠模组上设置有第一尼龙治具，所述第一尼龙治具上设置有第一定位气缸，所述第一定位气缸一侧设置有检测传感器；

所述绝缘垫旋转缓存台包括旋转气缸，所述旋转气缸上设置有第二尼龙治具，所述第二尼龙治具上设置有第二定位气缸；

所述极性检测模组包括安装底座，所述安装底座上设置有直线气缸，所述直线气缸上设置有检测电极。

4.根据权利要求1所述的一种锂电池模组电芯表面预处理设备，其特征在于：所述撕上膜夹具包括滑台气缸，所述滑台气缸上设置有气爪；所述压片机构包括安装架，所述安装架上设置有直线气缸，所述直线气缸上设置有压片夹具。