CN209626362U - 四合一成型机 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种四合一成型机，其包括上料机构、治具回流机构、切边机构、折边机构、滴胶机构及烫压机构；治具回流机构具有第一传输路径；上料机构用于电芯的上料，其与第一传输路径的上料端连接；第一传输路径对电芯的一边进行整形，第一传输路径上分别设有切边机构、折边机构、滴胶机构和烫压机构。本申请通过上料机构、治具回流机构、切边机构、折边机构、滴胶机构及烫压机构的合理布局设置，实现电芯的自动上料、切边、折边、滴胶及烫压工序，各个工序之间连续性好，使得电芯整形过程流畅，进而提升了电芯的成型效率。

Description

四合一成型机

技术领域

本实用新型涉及锂电池自动化生产技术领域，具体的涉及一种四合一成型机。

背景技术

在锂电池的生产过中，需要对电芯的侧边进行切边、折边以及烫边保压，以使得电芯成型；而现有技术中，电芯切边折边烫边需要采用多台设备分别进行处理，工序的连续性差，成型效率较低，进而影响锂离子电池的生产效率。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种四合一成型机。

一种四合一成型机包括：上料机构，其用于电芯的上料；

治具回流机构，其具有第一传输路径，上料机构与第一传输路径的上料端连接；第一传输路径对电芯的一边进行整形，其中第一传输路径上分别设有切边机构、折边机构、滴胶机构和烫压机构。

根据本实用新型一实施方式，其还包括下料机构；下料机构用于成型后的电芯的下料；

治具回流机构还具有第二传输路径，第二传输路径的下料端与下料机构连接；第二传输路径对电芯的另一边进行整形，其中第二传输路径上分别设有切边机构、折边机构、滴胶机构和烫压机构。

根据本实用新型一实施方式，其还包括第一定位机构；第一定位机构设于第一传输路径上，其用于电芯整形前的定位。

根据本实用新型一实施方式，其还包括第二定位机构；第二定位机构设于上料机构的上方，其用于电芯于上料前的定位。

根据本实用新型一实施方式，治具回流机构包括第一传输机构、中转机构以及第二传输机构；第一传输机构设置于第一传输路径上，第二传输机构设于第二传输路径上，中转机构分别与第一传输路径的下料端和第二传输路径的上料端连接，中转机构改变电芯的加工方向。

根据本实用新型一实施方式，折边机构包括折角机构以及一折机构；折角机构以及一折机构依次沿着治具回流机构的传输方向依次排列。

根据本实用新型一实施方式，折边机构还包括一折热烫机构；折角机构、一折机构以及一折热烫机构沿着治具回流机构的传输方向依次排列。

根据本实用新型一实施方式，烫压机构包括二折机构以及二折热烫机构；二折机构以及二折热烫机构沿着治具回流机构的传输方向依次排列。

根据本实用新型一实施方式，烫压机构还包括冷烫机构；二折机构、二折热烫机构以及冷烫机构沿着治具回流机构的传输方向依次排列。

根据本实用新型一实施方式，烫压机构还包括滚折机构；滚折机构位于二折机构以及二折热烫机构之间。

同现有技术相比，本申请通过上料机构、治具回流机构、切边机构、折边机构、滴胶机构及烫压机构的合理布局设置，实现电芯的自动上料、切边、折边、滴胶及烫压工序，各个工序之间连续性好，使得电芯整形过程流畅，进而提升了电芯的成型效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本实施例中四合一成型机的结构示意图。

附图标记说明：

1、上料机构；11、入料拉带；12、上料机器人；13、上料NG位；2、治具回流机构；21、第一传输机构22、中转机构23、第二传输机构231、电芯换向机构；3、切边机构；4、折边机构；41、折角机构42、一折机构43、一折热烫机构；5、滴胶机构；6、烫压机构；61、二折机构62、二折热烫机构63、冷烫机构64、滚折机构；7、下料机构；71、下料机器人72、托盘回收系统73、下料NG位73；8、第一定位机构；81、左右定位模块82、治具开合模块；9、第二定位机构10、下料前精烫机构101、下料件102、下料精烫机构。

具体实施方式

以下将以图式揭露本实用新型的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本实用新型。也就是说，在本实用新型的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后......)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及″第一″、″第二″等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本实用新型，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有″第一″、″第二″的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

为能进一步了解本实用新型的内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

参照图1，图1为本实施例中四合一成型机的结构示意图。本实施例中四合一成型机包括上料机构1、治具回流机构2、切边机构3、折边机构4、滴胶机构5、烫压机构6以及下料机构7。上料机构1用于待成型电芯的上料；下料机构7用于成型后的电芯的下料。治具回流机构2具有第一传输路径和第二传输路径，上料机构1与第一传输路径的上料端连接，第二传输路径的下料端与下料机构7连接；第一传输路径对电芯的一边进行整形，第二传输机构对电芯的另一边进行整形，其中，第一传输路径和第二传输路径上分别设有切边机构3、折边机构4、滴胶机构5和烫压机构6，切边机构3、折边机构4、滴胶机构5和烫压机构6分别对电芯进行切边、折边、滴胶及烫压工序，以完成电芯的整形。

通过上料机构1、治具回流机构2、切边机构3、折边机构4、滴胶机构5、烫压机构6以及下料机构7的合理布局设置，实现电芯的自动上料、切边、折边、滴胶、烫压及下料工序，各个工序之间连续性好，使得整个电芯整形过程流畅，提升了电芯的成型效率。

复参照图1，进一步，上料机构1包括入料拉带11以及上料机器人12。上料机器人12位于入料拉带11与第一传输路径的上料端之间，其中入料拉带11的出料端与上料机器人12相对。本实施例中的入料拉带11可采用皮带式传输线，带成型的电芯由皮带传输线移动至靠近第一传输路径上料端的位置后，而后由上料机器人12进行上料。本实施例中上料机器人12可采用四轴或六轴机器人，其可对电芯进行吸附上料。

待成型的电芯放置于入料拉带11的入料端，而后在入料拉带11的牵引下移动至入料拉带11的出料端，上料机器人12吸附待成型的电芯，并移动至位于第一传输路径上料端的回流治具上，回流治具夹持住待成型的电芯。

可以理解的是治具回流机构2具有回流治具，回流治具用于电芯的承载及夹持，上料机器人12上料电芯于回流治具内。回流治具可于第一传输路径和第二传输路径上进行循环移动，多个回流治具均匀分布于第一传输路径和第二传输路径上，每一回流治具内可对应上料一电芯，进而使得多个电芯同时于第一传输路径和第二传输路径上进行移动，四合一成型机可同时对多个电芯进行整形，以提升效率。

复参照图1，更进一步，治具回流机构2包括第一传输机构21、中转机构22以及第二传输机构23。第一传输机构21设置于第一传输路径上，第二传输机构23设置于第二传输路径上，中转机构22分别与第一传输路径的下料端和第二传输路径的上料端连接，中转机构22改变电芯的加工方向。

第一传输机构21用于驱动回流治具于第一传输路径上移动，第二传输机构23用于驱动回流治具于第二传输路径上移动，中转机构22用于转移第一传输路径的回流治具内的电芯至第二传输路径的回流治具内，并改变电芯的加工方向。优选的，第一传输路径和第二传输路径并排设置，第一传输路径的下料端与第二传输路径的上料端正对，第一传输路径的上料端与第二传输路径的下料端正对。本实施例中的第一传输路径和第二传输路径可采用导轨。中转机构22位于第一传输路径的下料端与第二传输路径的上料端之间，并分别与第一传输路径的下料端以及第二传输路径的上料端正对。优选的，中转机构22的数量为两个，另一中转机构22位于第一传输路径的上料端与第二传输路径的下料端之间，并分别与第一传输路径的上料端以及第二传输路径的下料端正对，该中转机构22用于移动第二传输路径下料端的回流治具至第一传输路径的上料端，使得已经下料电芯的回流治具重新循环至第一传输路径的上料端，再次承载上料机器人12上料的电芯。

本实施例中的第一传输机构21可采用单轴机械手，具体的，第一传输机构21为三个依次设置的单轴机械手，三个单轴机械手依次首尾相连，相邻两个单轴机械手相互配合驱动回流治具于第一传输路径上移动。单轴机械手上设置有气缸以及与气缸输出端连接的卡位，例如，卡位可采用与回流治具相适配的卡板结构。在驱动时，气缸驱动卡位卡住回流治具，单轴机械手再驱动气缸移动，同步带动回流治具于第一传输路径上移动。第二传输机构23的结构以及作动原理与第一传输机构21一致，此处不再赘述。中转机构22也可采用单轴机械手、气缸及卡位的配合，此处不再赘述。

优选的，第一传输机构21和第二传输机构23均设于第一传输路径以及第二传输路径相对的内侧。两组切边机构3、折边机构4、滴胶机构5和烫压机构6分别设于第一传输路径以及第二传输路径相背的外侧；其中一切边机构3、折边机构4、滴胶机构5和烫压机构6沿着第一传输路径的传输方向依次排列；另一切边机构3、折边机构4、滴胶机构5和烫压机构6沿着第二传输路径的传输方向依次排列。第一传输机构21和第二传输机构23分别迁移第一传输路径和第二传输路径上的回流治具，进而对电芯进行移动。

待成型的电芯先被上料机构1上料至第一传输路径上料端的回流治具上；而后在第一传输机构21的带动下电芯依次经过切边机构3、折边机构4、滴胶机构5和烫压机构6，上述机构分别对电芯的一边依次进行切边、折边、滴胶及烫压工序，进行电芯一边的整形，完成一边整形的电芯移动至第一传传输路径的下料端；之后，电芯被一中转机构22移动至第二传输路径的上料端；而后在第二传输机构23的带动下电芯依次经过切边机构3、折边机构4、滴胶机构5和烫压机构6，上述机构分别对电芯的另一边依次进行切边、折边、滴胶及烫压工序，进行电芯另一边的整形，完成另一边整形的电芯移动至第二传输路径的下料端；最后由下料机构7下料完成整形的成型电芯，而回流治具被另一中转机构22移动至第一传输路径的上料端，下一个待成型的电芯被上料机构1上料至该回流治具。

两个中转机构22以及并排设置的第一传输路径和第二传输路径，共同形成″口″字型的回流传输线，其余的切边机构3、折边机构4、滴胶机构5和烫压机构6围绕上述回流传输线进行合理的布局，依次对电芯的两侧边先后进行切边、折边、滴胶及烫压工序，整个整形工序过程流畅，效率高，且占地面积小。

复参照图1，更进一步，第二传输机构23具有电芯换向机构231。电芯换向机构231面向第二传输路径的上料端，其用于中转机构22传输电芯的换向至第二传输路径时的定位及限位。值得说明的是，电芯在第一传输路径上完成一边的整形后传输至第二传输路径时，只是通过中转机构22对电芯进行平移作动即可完成换向。因为第一传输路径以及第二传输路径是并排设置，在第一传输路径上完成一边整形的电芯平移后，其另一侧边刚好面向第二传输路径上设置的各个整形机构，如此即可实现换向，整个过程中电芯是随着回流治具一起移动的，电芯本身是不用换向的，而本电芯换向机构231的设置，是为了辅助配合中转机构22转移承载电芯的回流治具能流畅且准确的移动至第二传输机构23上，保证整个整形工序顺畅进行。具体而言，电芯换向机构231是驱动件驱动限位板对回流治具进行限位，使得中转机构22迁移过来的回流治具可正对移动至第二传输路径的导轨上，本实施例中的驱动件可采用气缸。

切边机构3用于电芯多余裙边的切除，具体而言，其可采用驱动件与切刀的配合实现裙边的切除，也可采用切边机，此处不再赘述。

复参照图1，更进一步，折边机构4包括折角机构41以及一折机构42。折角机构41以及一折机构42依次沿着第一传输路径的传输方向依次排列。

电芯的多余裙边切除完成后，电芯被第一传输机构21传至折角机构41进行电芯折角，使得电芯的裙边弯折，折角完成后，电芯被第一传输机构21传输至一折机构42，使得折起的裙边折至180度，也即对折角后的裙边进行压边，使得该折角的边沿被折叠180度。本实施例中的折角机构41可采用折角机，此处不再赘述。

优选的，一折机构42包括驱动件、丝杆件及折边组件，丝杆件分别与驱动件及折边组件连接，驱动件为电机，其驱动丝杆件带动折边组件移动至回流治具旁；折边组件包括上下位并排设置的两组滚轮，通过滚轮上设置不同大小的倒角完成电芯裙边180的折叠，例如，上排的一组滚轮的倒角的大小由左向右依次增大，而下排一组滚轮的倒角的大小由左向右依次减小。优选的，上下两组滚轮之间的距离可调。

优选的，折边机构4还包括一折热烫机构43。折角机构41、一折机构42以及一折热烫机构43沿着第一传输路径的传输方向依次排列。电芯的裙边折叠180度后被第一传输机构21传输至一折热烫机构43，一折热烫机构43对折叠后的裙边进行烫压，使得折叠裙边规整，便于后续工序。本实施例中的一折热烫机构43可采用热烫机，此处不再赘述。

一折热烫机构43对折叠后的裙边烫压后，电芯被第一传输机构21移送至滴胶机构5，由滴胶机构5对折叠后的裙边进行滴胶，以便于后续工序中折叠裙边的黏合。具体而言，滴胶机构5的滴胶可采用点胶机实现，此处不再赘述。

复参照图1，更进一步，烫压机构6包括二折机构61以及二折热烫机构62。二折机构61以及二折热烫机构62沿着第一传输路径的传输方向依次排列。

电芯的折叠后的裙边滴胶后移动至二折机构61进行再次弯折，二折机构61弯折裙边90度，以使该裙边贴紧电芯的侧面，通过二折热烫机构62使得弯折90度的裙边压合于电芯的侧面，并使得胶水融化扩散，裙边得以定型。

优选的，烫压机构6还包括冷烫机构63。二折机构61、二折热烫机构62以及冷烫机构63依次沿着第一传输路径的传输方向依次排列。冷烫机构63可使得胶水凝固，并使得裙边完整定型，裙边定型后，即可完成电芯的一侧边的整形工作，获得半成型的电芯。本实施例中的二折热烫机构62以及冷烫机构63的数量均为两个，两个二折热烫机构62并排设置，两个冷烫机构63并排设置，如此设置，以便更好的进行电芯侧边的整形固定。本实施例中的冷烫机构可采用冷烫机，此处不再赘述。

优选的，烫压机构6还包括滚折机构64。滚折机构64位于二折机构61以及二折热烫机构62之间。具体而言，滚折机构64具有驱动件及滚轮，驱动件可驱动滚轮滚动。二折机构61弯折裙边90度之后，通过滚折机构64的滚轮在裙边的外表面进行滚动，使得该裙边更为紧密的贴附在电芯的侧面，并进一步使得裙边的胶水扩散。

复参照图1，更进一步，完成一侧边整形的电芯通过中转机构22移动至第二传输路径上的回流治具，由沿着第二传输路径传输方向依次设置的切边机构3、折角机构41、一折机构42、一折热烫机构43、滴胶机构5、二折机构61、滚折机构64、两个并排的二折热烫机构62、两个并排的冷烫机构63，分别对电芯另一侧边进行切边、折角、180度折叠、热烫、滴胶、90度折叠、滚折、热烫及冷烫等工序，完成电芯另一侧边的整形，进而完成整个电芯的整形，获得成型的电芯。

复参照图1，更进一步，下料机构7包括下料机器人71以及托盘回收系统72。下料机器人71位于下料精烫机构102与托盘回收系统72之间，其转移下料精烫机构102精烫完成的电芯至托盘回收系统72进行回收。本实施例中下料机器人71可采用四轴或六轴机器人。

优选的，下料机器人71上集成有CCD影像识别系统，其能对电芯进行精确吸附抓取，并能对电芯进行影像检测。

优选的，下料机构7还包括下料NG位73。下料NG位73设于下料机器人71的一侧，当下料机器人71的CCD影像识别系统识别到有明显变形的电芯时，会把电芯移动至下料NG位73，以备后续处理。

复参照图1，更进一步，本实施例中的四合一成型机还包括第一定位机构8。第一定位机构8位于第一传输路径的一侧，其用于电芯切边前的定位，在电芯进行切边工序前，对电芯进行精确定位，以保证切边以及后续的折边、滴胶和烫压工序的准确的进行。

优选的，第一定位机构8包括左右定位模块81以及治具开合模块82。治具开合模块82以及左右定位模块81依次沿着第一传输路径的传输方向设置。其中，左右定位模块81具有左定位模块以及右定位模块，定位时，左定位模块以及右定位模块分别位于电芯相对的两侧，也即是电芯的左侧与右侧，左定位模块包括多行程气缸及推板，多行程气缸带动推板对电芯左侧定位，右定位模块包括单轴机械手及推板，单轴机械手带动推板对电芯的右侧定位，优选的，两个用于定位的推板的背面均设置有弹簧，通过该弹簧与多行程气缸或单轴机械手连接，以避免定位时硬性推力对电芯造成损坏。治具开合模块82包括拉开部以及压紧部，拉开部包括单轴器械手及卡位，单轴机械手驱动卡位移动至回流治具的开合位，卡位卡住开合位，而后单轴机械手再驱动卡位上拉即可打开回流治具的夹持部，此时，左右定位模块81对电芯进行精确定位。压紧部包括气缸及压块，气缸驱动压块抵住回流治具的开合位，并下压，使得回流治具的夹持部夹持住已经定位完成的电芯。

第一定位机构8对回流治具内的电芯进行精确定位后，待成型的电芯被第一传输机构21传输至切边机构3进行切边。可以理解的是锂电池的外形尺寸具有精确的要求，为了使得锂电池的外形尺寸达到设计要求，锂电池的裙边有一个预设长度，即是本实施例中的电芯的裙边，切边机构3用于切除锂离子电池裙边的多余部分，以使得电芯的裙边达到预设的长度，且需要保证切边的边缘平整。第一定位机构8的设置，使得电芯可精确的定位于回流治具内的既定位置，切边机构3才能准确的根据准确的预设长度切除电芯裙边多余的部分。

复参照图1，更进一步，本实施例中四合一成型机还包括第二定位机构9。第二定位机构9设于上料机构1的上料位的上方，其用于电芯于上料前的定位。本实施例中第二定位机构9设于入料拉带11的出料端的上方，待成型的电芯移动至入料拉带11的出料端时，第二定位机构9从上方对电芯进行定位，并传递定位信息至上料机器人，使得上料机器人12可准确的对待成型的电芯进行夹持。本实施例中的第二定位机构9为CCD影像系统。

优选的，第二定位机构9集成于上料机器人12的吸附端，同样可达到定位吸附功能。

优选的，第二定位机构9的CCD影像系统也具有检测功能，当第二定位机构9检测出待成型的电芯具有明显缺陷时，例如，表面有明确的划痕，上料机器人12会移送待成型的电芯至设于上料机器人12一侧的上料NG位13上。

复参照图1，更进一步，本实施例中的四合一成型机还包括下料前精烫机构10。下料前精烫机构10包括下料件101以及下料精烫机构102。下料件101的两端分别与第二传输路径的下料端以及下料精烫机构102正对。下料件101用于转移第二传输路径下料端上的电芯至下料精烫机构102，由下料精烫机构102对电芯进行精烫，即在冷烫之后的二次热烫，以使得电芯的整形的完全。下料件101可采用单轴机器人。

上所述仅为本实用新型的实施方式而已，并不用于限制本实用新型。对于本领域技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原理的内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本实用新型的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种四合一成型机，其特征在于，包括：

上料机构(1)，其用于电芯的上料；

治具回流机构(2)，其具有第一传输路径，所述上料机构(1)与所述第一传输路径的上料端连接；所述第一传输路径对所述电芯的一边进行整形，其中第一传输路径上分别设有切边机构(3)、折边机构(4)、滴胶机构(5)和烫压机构(6)。

2.根据权利要求1所述的四合一成型机，其特征在于，其还包括下料机构(7)；所述下料机构(7)用于成型后的电芯的下料；

所述治具回流机构(2)还具有第二传输路径，所述第二传输路径的下料端与所述下料机构(7)连接；所述第二传输路径对所述电芯的另一边进行整形，其中第二传输路径上分别设有切边机构(3)、折边机构(4)、滴胶机构(5)和烫压机构(6)。

3.根据权利要求1或2所述的四合一成型机，其特征在于，其还包括第一定位机构(8)；所述第一定位机构(8)设于所述第一传输路径上，其用于所述电芯整形前的定位。

4.根据权利要求1或2所述的四合一成型机，其特征在于，其还包括第二定位机构(9)；所述第二定位机构(9)设于所述上料机构(1)的上方，其用于所述电芯于上料前的定位。

5.根据权利要求2所述的四合一成型机，其特征在于，所述治具回流机构(2)包括第一传输机构(21)、中转机构(22)以及第二传输机构(23)；所述第一传输机构(21)设置于所述第一传输路径上，所述第二传输机构(23)设于所述第二传输路径上，所述中转机构(22)分别与所述第一传输路径的下料端和所述第二传输路径的上料端连接，所述中转机构(22)改变所述电芯的加工方向。

6.根据权利要求1或2所述的四合一成型机，其特征在于，所述折边机构(4)包括折角机构(41)以及一折机构(42)；所述折角机构(41)以及一折机构(42)依次沿着所述治具回流机构(2)的传输方向依次排列。

7.根据权利要求6所述的四合一成型机，其特征在于，所述折边机构(4)还包括一折热烫机构(43)；所述折角机构(41)、一折机构(42)以及一折热烫机构(43)沿着所述治具回流机构(2)的传输方向依次排列。

8.根据权利要求1或2所述的四合一成型机，其特征在于，所述烫压机构(6)包括二折机构(61)以及二折热烫机构(62)；所述二折机构(61)以及二折热烫机构(62)沿着所述治具回流机构(2)的传输方向依次排列。

9.根据权利要求8所述的四合一成型机，其特征在于，所述烫压机构(6)还包括冷烫机构(63)；所述二折机构(61)、二折热烫机构(62)以及冷烫机构(63)沿着所述治具回流机构(2)的传输方向依次排列。

10.根据权利要求8所述的四合一成型机，其特征在于，所述烫压机构(6)还包括滚折机构(64)；所述滚折机构(64)位于所述二折机构(61)以及二折热烫机构(62)之间。