CN209607830U - 一种极耳折弯机及电芯封装设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种极耳折弯机及电芯封装设备，属于锂电池生产领域。该极耳折弯机包括折弯装置，折弯装置包括位于折弯工位的折弯组件和至少一组压板组件，压板组件设置于折弯组件的侧边，折弯组件包括折弯板和第一驱动部，折弯板安装于第一驱动部的驱动端，第一驱动部带动折弯板在第一轴向上运动，以折弯折弯工位处的电芯模组上的极耳，第一轴向与待折弯的极耳的延伸面垂直；压板组件包括按压板和第二驱动部，按压板安装于第二驱动部的驱动端，第二驱动部带动按压板压靠已折弯的极耳。该极耳折弯机能够自动折弯极耳，满足了大批量生产的要求，提高了生产效率。

Description

一种极耳折弯机及电芯封装设备

技术领域

本实用新型属于锂电池生产领域，涉及一种极耳折弯机及电芯封装设备。

背景技术

随着锂电池产业的快速发展，电池的应用也越来越广泛，因此急需对电池进行自动化生产，以满足日益增长的电池数量的要求。软包电池作为锂电池的一个重要分支，由于其安全性能好、重量轻、电池容量大、循环性能好、内阻小、设计灵活等多重优势广泛应用于3C产品、新能源汽车、无人机、储能等下游市场中。在进行动力软包锂电池生产中，有一道将电池极耳折弯的工序。

在传统的生产线中由人工来完成折极耳的工作，这种方式效率低，操作速度慢，不利于快速大批量生产。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种极耳折弯机，能够自动折弯极耳，满足了大批量生产的要求，提高了生产效率。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现：

第一方面，本实用新型提供了一种极耳折弯机，该极耳折弯机包括折弯装置，折弯装置包括位于折弯工位的折弯组件和至少一组压板组件，压板组件设置于折弯组件的侧边，其中：

折弯组件包括折弯板和第一驱动部，折弯板安装于第一驱动部的驱动端，第一驱动部带动折弯板在第一轴向上运动，以折弯折弯工位处的电芯模组上的极耳，第一轴向与待折弯的极耳的延伸面垂直；

压板组件包括按压板和第二驱动部，按压板安装于第二驱动部的驱动端，第二驱动部带动按压板压靠已折弯的极耳。

通过折弯组件将极耳折弯，压板组件按压住折弯后的极耳，从而实现极耳折弯的自动化，实现大批量生产，提高了极耳的折弯效率。

可选的，极耳折弯机还包括用于承载电芯模组的电芯模组承载台以及固定机构，固定机构对电芯模组承载台上承载的电芯模组进行固定。

通过设置电芯模组承载台及固定机构，实现折弯工位中电芯模组的固定，使得极耳折弯更精确。

可选的，电芯模组承载台为固定设置在折弯工位的承载台；

或者，

电芯模组承载台为输送机构，用于将极耳待折弯的电芯模组输送至折弯工位。

电芯模组承载台既可以为固定设置在折弯工位的承载台，也可以为输送机构，使得对极耳折弯机的选择性更强。

可选的，压板组件还包括浮动支座，按压板通过弹性装置与浮动支座传动连接。

通过在按压板和浮动支座之间设置弹性装置，使得按压板对极耳按压时的压力适中，从而避免压伤极耳。

可选的，折弯板的端部为圆角设计。

通过将折弯板的端部设计为圆角，避免了在折弯板折弯极耳时刮伤极耳。

可选的，按压板的按压端形成内凹式凹槽，内凹式凹槽大小和极耳折弯后的折弯部相适配，按压板按压折弯后的极耳时，内凹式凹槽卡扣并按压极耳的折弯部。

通过将按压板按压端内凹式凹槽，使得按压板能够更牢固地按压极耳。

可选的，极耳折弯机还包括压平装置，压平装置位于折弯装置的后道工位，压平装置包括压平组件和第三驱动部，第三驱动部驱动压平组件对折弯处理后的极耳进行压平处理。

通过设置压平装置，对极耳进一步压平，保证极耳能够平整地压在汇流排上。

可选的，压平组件包括压块，第三驱动部包括至少一个气缸，气缸的驱动端驱动后压靠于压块的第一面，以对压块的第二面的折弯处理后的极耳进行压平处理；

气缸为一个，气缸的驱动端与压块的中心点相对设置；

气缸为至少两个，各个气缸均匀分布，且各个气缸的驱动端均与压块的第一面相对设置。

可选的，极耳折弯机还包括检测装置，检测装置位于压平装置的前道工位和/或后道工位，检测装置包括相机和光源，相机以及光源均与检测工位处折弯处理后的待检测的极耳相对设置，光源为极耳提供光照，相机摄取极耳的图像。

通过设置检测装置，能够实时检测极耳折弯方向及折弯程度，保证极耳的折弯效果。

第二方面，本实用新型提供了一种电芯封装设备，用于将电芯封装成电芯模组，电芯封装设备包括上述的极耳折弯机、极耳焊接装置、电芯检测装置和电芯输送装置。

通过在电芯封装设备中设置极耳折弯机，使得电芯封装工艺实现全自动化，大大提高了电芯封装的生产效率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本实用新型。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

图1是本实用新型极耳折弯机的结构示意图；

图2是本实用新型折弯装置的结构示意图；

图3是本实用新型折弯装置的局部示意图；

图4是本实用新型折弯装置的仰视图；

图5是本实用新型折弯装置的折弯组件示意图；

图6是本实用新型折弯装置的压板组件示意图；

图7是本实用新型所涉及的电芯模组示意图；

图8是本实用新型压平装置的结构示意图。

图中：100、支座；200、输送机构；300、折弯装置；400、压平装置；500、检测装置；301、压板组件；302、折弯组件；303、固定机构；304、固定板；305、龙门支架；306、安装背板；3011、按压板；3012、按压面一；3013、按压面二；3014、弹性装置；3015、第二驱动A；3016、浮动支座；3017、第二驱动B；3021、折弯板；3022、圆角；3023、第一驱动A；3024、筋板；3025、第一驱动B；401、电芯模组放置区；402、压平组件；403、第三驱动部。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在软包锂电池自动化包装设备的生产线上，有将电芯的极耳折弯并压在汇流排上的步骤，在传统的工序中，采用的是人工操作，人为将极耳压在汇流排上。人为操作效率低，速度慢，不利于快速大批量生产。

本实用新型为了提高效率并且便于产线的自动化生产，提供了一种极耳折弯机，可以快速将极耳折弯并压平在汇流排上，达到生产线的自动化生产要求，提高了生产效率。下面结合附图对极耳折弯机的结构进行举例说明。

请参考图1，本实用新型实施例的极耳折弯机包括折弯装置300、压平装置400和检测装置500中的至少一个，折弯装置300用于对电芯模组的极耳进行折弯处理，压平装置400用于对折弯装置300折弯处理后的极耳进行压平处理，检测装置500则用于检测极耳的折弯方向及折弯程度。

在实际运行时，当电芯模组位于折弯装置300的位置处时，第一驱动部和第二驱动部对电芯模组的极耳进行折弯处理，当电芯模组位于压平装置400的位置处时，第三驱动部对电芯模组的极耳进行压平处理，当电芯模组位于检测装置500的位置处时，检测装置500对极耳进行检测。

请参考图3、图4和图5，本实用新型实施例的折弯装置300包括位于折弯工位的折弯组件302和至少一组压板组件301，压板组件301设置于折弯组件302的侧边，其中，折弯组件302包括折弯板3021和第一驱动部，折弯板3021安装于第一驱动部的驱动端，第一驱动部带动折弯板3021在第一轴向上运动，以折弯折弯工位处的电芯模组上的极耳，第一轴向与待折弯的极耳的延伸面垂直；压板组件301包括按压板3011和第二驱动部，按压板3011安装于第二驱动部的驱动端，第二驱动部带动按压板3011压靠已折弯的极耳。

需要注意的是，本实用新型实施例中的压板组件301设置有两组，在一组压板组件301发生故障时，可以启动另一组压板组件301，提高了极耳压弯机的生产效率，另外本实施例将两组压板组件301分别设置于折弯组件302两侧，在极耳折弯时，其折弯顺序也更加灵活可变。

在一种可能的实现方式中，折弯装置300还可以包括有安装架，折弯组件302和压板组件301均通过连接件安装于安装架上，本实施例中第一驱动部包括第一驱动A3023和第一驱动B3025，第二驱动部包括第二驱动A3015和第二驱动B3017，第一驱动A3023、第一驱动B3025、第二驱动A3015和第二驱动B3017可以是通过伺服电机带动的运动模组，当然也可以为行程可调节的气缸或者电缸。

在一种可能的实现方式中，结合图2、图3、图4，安装架可以为龙门支架305，折弯组件302和压板组件301均通过固定板304安装在龙门支架305下方，在固定板304的上表面及下表面分别设置有第二驱动B3017和第一驱动B3025。

在一种可能的实现方式中，第二驱动B3017可以包括伺服电机、丝杠、固定套设于丝杠上的连接块（图中未示出），连接块与固定板304固定连接，从而带动固定板304在龙门支架305下方横向移动，进而实现固定板304下方的折弯组件302和压板组件301在龙门支架305下方的横向位移。

在固定板304的下表面设置有第一驱动B3025，该第一驱动B3025也包括伺服电机、丝杠、固定套设于丝杠上的连接块（图中未示出），与第二驱动B3017不同的是，连接块与固定板304下方的折弯组件302固定连接，该第一驱动B3025驱动折弯组件302单独在龙门支架305下方横向移动。

需要注意的是，本实用新型实施例中的安装架可以是由数块单独的安装板固定连接而成，当然也可以是一块完整的工件，这里对安装架的安装及组成不多加限制，因安装架或工艺要求的不同，对折弯组件302和压板组件301的安装方式也会存在不同，也即并不局限于通过固定板304来安装折弯组件302和压板组件301。

图5为折弯组件302的结构示意图，折弯板3021和第一驱动A3023通过筋板3024安装在第一驱动A3023的驱动端，折弯板3021在该第一驱动A3023的带动下沿第一驱动A3023的驱动方向运动。

值得注意的是，第一驱动A3023的驱动方向与待折弯的极耳的延伸方向平行，第一驱动A3023将折弯板3021送至或远离极耳折弯区，配合第一驱动B3025的控制，完成极耳的折弯。

图6为压板组件301的结构示意图，按压板3011在第二驱动A3015的带动下沿第二驱动A3015的运动方向运动，第二驱动A3015的驱动方向与折弯后的极耳折痕相垂直，第二驱动A3015控制按压板3011按压或远离折弯后的极耳。

为了提高极耳折弯机的折弯精确度，就需要控制电芯模组的位置精度，所以本实用新型实施例的极耳折弯机还可以包括电芯模组承载台以及固定机构，固定机构可以对电芯模组承载台上承载的电芯模组进行固定。

需要注意的是，该电芯模组承载台可以为固定设置在折弯工位的承载台，也可以为输送机构200，该输送机构200可以为由步进电机带动的输送带、也可以为电驱动或液压驱动的步进梁、当然也可以为搬运机器人等，只要能实现电芯模组的输送即可，并不局限于特定的机构。

当电芯模组承载台为输送机构200时，请参考图1，该极耳折弯机还可以包括支座100，输送机构200用于输送电芯模组，输送机构200、折弯装置300均安装在支座100上，且折弯装置300位于输送机构200一侧，通过输送机构200即可实现对电芯模组的输送，继而结合固定机构303实现电芯模组的固定。

请参考图2和图4，固定机构303可以通过安装背板306安装于安装架也即本实施例的龙门支架305上，其中，安装背板306固定安装于龙门支架305上，位于固定板304的上方。值得注意的是，安装背板306与龙门支架305并不局限于此种组装方式，安装背板306也可以与龙门支架305一体成型。

由于极耳的材料不同，其折弯效果也自然会存在差别，为了保证极耳的折弯效果，使折弯后的极耳能够平整地压在汇流排上，本实用新型实施例的极耳折弯机还可以包括压平装置400，请参考图8，该压平装置400位于折弯装置300的后道工位，压平装置400包括压平组件402和第三驱动部403，第三驱动部403驱动压平组件402对折弯处理后的极耳进行压平处理。极耳在折弯装置300这一工位完成折弯后，由输送机构200输送至压平装置400，由压平装置400对极耳进一步压平，保证极耳能够平整地压在汇流排上。

进一步地，压平组件402可以包括压块，第三驱动部403可以包括至少一个气缸，气缸的驱动端驱动后压靠于压块的第一面，以对压块的第二面的折弯处理后的极耳进行压平处理；气缸为一个，气缸的驱动端与压块的中心点相对设置；气缸为至少两个，各个气缸均匀分布，且各个气缸的驱动端均与压块的第一面相对设置。

进一步地，为了能够随时检测极耳折弯方向及折弯程度，本实用新型实施例的极耳折弯机还可以包括检测装置500，检测装置500可以位于压平装置400的前道工位和/或后道工位，检测装置500包括相机和光源，相机以及光源均与检测工位处折弯处理后的待检测的极耳相对设置，光源为极耳提供光照，相机摄取极耳的图像，并将图像上传至处理单元进行分析极耳折弯方向及程度，使极耳折弯可视化。

压板组件301的按压板3011在按压折弯后的极耳时，如果按压力度控制得不好，很容易压伤极耳，为了避免这种现象发生，请参考图6，本实用新型实施例中的压板组件301还包括浮动支座3016，该浮动支座3016具有盲槽，按压板3011一端自盲槽伸入浮动支座3016，并通过弹性装置3014与浮动支座3016相连，按压板3011的另一端则自盲槽伸出浮动支座3016，通过弹性装置3014的设置，可以控制按压力度，从而避免压伤极耳，本实施例的弹性装置3014为弹簧，但实际应用中，只要具有此效果，弹性装置3014并不局限于弹簧。

压板组件301的按压板3011在按压折弯后的极耳时，在保证不压伤极耳的情况下，如何提高按压板3011和折弯后极耳的贴合度，以增加按压牢固程度也是需要考虑的一个问题，因此，在一种可能的实现方式中，按压板3011底部可以具有内凹式凹槽，该内凹式凹槽和极耳折弯后的折弯部相适配，按压板3011按压折弯后的极耳时，内凹式凹槽卡扣并按压极耳的折弯部，该内凹式凹槽具有按压面一3012和按压面二3013，按压面一3012和按压面二3013延伸后相交其夹角为钝角，值得注意的是，该钝角的角度范围为90°～110°。

为了避免折弯板3021在折弯极耳的过程中对极耳产生刮伤，本实施例中可以在折弯板3021的端部设置圆角3022，利用该圆角3022来折弯极耳可以避免对极耳产生刮伤。

在一种可能的实现方式中，本实用新型实施例在支座100与折弯装置300连接处，设置有供折弯装置300向输送机构200靠近或远离的滑轨，相应地，在折弯装置300上也设置有与滑轨相适配的滑块，如此设置，使得折弯装置300与输送机构200的距离可调，也就是折弯装置300与电芯模组承载台的距离可调，使得本实用新型能够适应不同尺寸的电芯极耳的折弯，兼容性更强。

值得注意的是，本实用新型实施例中的第一驱动部、第二驱动部、第三驱动部可以是通过伺服电机带动的运动模组，当然也可以为行程可调节的气缸或者电缸，这里对此不作过多限定。

请参考图7中的电芯模组，其中箭头1至6分别指向了第一极耳折弯区1、第二极耳折弯区2、第三极耳折弯区3、第四极耳折弯区4、第五极耳折弯区5、第六极耳折弯区6，每个极耳折弯区包括两片极耳，以第一极耳折弯区1为例，其包括第一极耳11和第二极耳12，当然图7只是提供一种规格的电芯模组，本实用新型的极耳折弯机并不局限于该规格。

下面结合图7所示的电芯模组来介绍本实用新型的折弯装置300的动作原理：第二驱动B3017使折弯组件302和压板组件301运动到第一极耳折弯区附近，第一驱动A3023驱动折弯板3021运动至第一极耳11的外侧，第一驱动B3025使折弯板3021沿龙门支架305横向移动一个位移，将第一极耳11折弯，随后，第一驱动A3023使折弯板3021远离第一极耳折弯区1，第二驱动A3015带动按压板3011向靠近折弯后第一极耳11的方向移动，直至按压住折弯后的第一极耳11，同时第一驱动B3025驱动折弯板3021移动至第二极耳12附近，第一驱动A3023驱动折弯板3021运动至第二极耳12的外侧，第一驱动B3025驱动折弯板3021沿龙门支架305横向移动一个位移，将第二极耳12折弯，同时第二驱动A3015带动按压板3011向远离折弯后第一极耳11的方向移动，以便折弯后第二极耳12 实现与折弯后的第一极耳11的对折。

完成第一折弯区1极耳的折弯后，第二驱动B3017驱动折弯组件302和压板组件301沿龙门支架305横向移动至第二折弯区2附近，重复在第一折弯区的动作，其他折弯区的动作在此不做赘述。需要注意的是，折弯装置300对各折弯区的折弯顺序并不受上述顺序的限制。

在实际使用中，折弯装置300的设置数量可以随生产节奏改变，例如，当需要提高生产节奏的时候，可以设置两个折弯工位，以提高生产效率。

另一方面，本实用新型提供了一种电芯封装设备，用于将电芯封装成电芯模组，电芯封装设备包括上述任一实施例所涉及的极耳折弯机、极耳焊接装置、电芯检测装置和电芯输送装置。通过在电芯封装设备中设置极耳折弯机，使得电芯封装工艺实现全自动化，大大提高了电芯封装的生产效率。

需要补充说明的是，除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接。另外，文中所讲的“至少一个”包括一个、两个或两个以上。

本领域技术人员在考虑说明书及实践后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未发明的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种极耳折弯机，其特征在于，所述极耳折弯机包括折弯装置，所述折弯装置包括位于折弯工位的折弯组件和至少一组压板组件，所述压板组件设置于所述折弯组件的侧边，其中：

所述折弯组件包括折弯板和第一驱动部，所述折弯板安装于所述第一驱动部的驱动端，所述第一驱动部带动所述折弯板在第一轴向上运动，以折弯所述折弯工位处的电芯模组上的极耳，所述第一轴向与待折弯的极耳的延伸面垂直；

所述压板组件包括按压板和第二驱动部，所述按压板安装于所述第二驱动部的驱动端，所述第二驱动部带动所述按压板压靠已折弯的极耳。

2.根据权利要求1所述的极耳折弯机，其特征在于，所述极耳折弯机还包括用于承载电芯模组的电芯模组承载台以及固定机构，所述固定机构对所述电芯模组承载台上承载的电芯模组进行固定。

3.根据权利要求2所述的极耳折弯机，其特征在于，所述电芯模组承载台为固定设置在所述折弯工位的承载台；

或者，

所述电芯模组承载台为输送机构，用于将极耳待折弯的电芯模组输送至所述折弯工位。

4.根据权利要求1所述的极耳折弯机，其特征在于，所述压板组件还包括浮动支座，所述按压板通过弹性装置与所述浮动支座传动连接。

5.根据权利要求1所述的极耳折弯机，其特征在于，所述折弯板的端部为圆角设计。

6.根据权利要求1所述的极耳折弯机，其特征在于，所述按压板的按压端形成内凹式凹槽，所述内凹式凹槽和极耳折弯后的折弯部相适配，所述按压板按压折弯后的极耳时，所述内凹式凹槽卡扣并按压所述极耳的折弯部。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的极耳折弯机，其特征在于，所述极耳折弯机还包括压平装置，所述压平装置位于所述折弯装置的后道工位，所述压平装置包括压平组件和第三驱动部，所述第三驱动部驱动所述压平组件对折弯处理后的极耳进行压平处理。

8.根据权利要求7所述的极耳折弯机，其特征在于，所述压平组件包括压块，所述第三驱动部包括至少一个气缸，所述气缸的驱动端驱动后压靠于所述压块的第一面，以对所述压块的第二面的折弯处理后的极耳进行压平处理；

所述气缸为一个，所述气缸的驱动端与所述压块的中心点相对设置；

所述气缸为至少两个，各个所述气缸均匀分布，且各个气缸的驱动端均与所述压块的第一面相对设置。

9.根据权利要求7所述的极耳折弯机，其特征在于，所述极耳折弯机还包括检测装置，所述检测装置位于所述压平装置的前道工位和/或后道工位，所述检测装置包括相机和光源，所述相机以及所述光源均与检测工位处折弯处理后的待检测的极耳相对设置，所述光源为所述极耳提供光照，所述相机摄取所述极耳的图像。

10.一种电芯封装设备，其特征在于，所述电芯封装设备用于将电芯封装成电芯模组，所述电芯封装设备包括如权利要求1-9中任一所述的极耳折弯机、极耳焊接装置、电芯检测装置和电芯输送装置。