CN215342683U - 一种封装物流线及电芯封装装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种封装物流线及电芯封装装置，封装物流线包括治具、正向输送机构和反向输送机构，治具包括执行机构，正向输送机构上设置有驱动模块，驱动模块与执行机构相适配，驱动模块用于驱动执行机构执行动作，正向输送机构和反向输送机构平行设置，正向输送机构和反向输送机构的输送方向相反，治具移动设置在正向输送机构及反向输送机构上。通过将驱动模块与执行机构分离，一个驱动模块能够参与多个治具的物料封装，从而能够减小驱动模块的数量，降低封装物流线的制造成本以及维护难度，通过设置正向输送机构和反向输送机构，能够实现治具的循环运动，提高治具的利用率。

Description

一种封装物流线及电芯封装装置

技术领域

本实用新型涉及物流线研究领域，特别是一种封装物流线及电芯封装装置。

背景技术

在电芯的制造过程中，需要将裸电芯封装入软质或硬质的壳体内，并进行相应的检测。现有技术中裸电芯封装一般会用到圆盘型的封装物流线，封装物流线上设置有循环运动的治具，裸电芯放置在治具上，裸电芯通过封装物流线在不同的工位之间转移，并在转移过程中进行入壳、顶封、侧封等一系列操作。

治具上设有驱动元件和执行元件，在入壳工序中，需要通过驱动元件驱动执行元件执行动作，将裸电芯装入用于保护裸电芯的软壳或硬壳中。但是随着封装物流线上治具数量的增加，驱动元件的数量也相应增加，这不仅导致封装物流线的成本上升，还使得控制系统和电源系统的接线变得复杂，使封装物流线的维护难度上升。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种封装物流线及电芯封装装置，封装物流线的制造成本能够降低。

根据本实用新型提供的封装物流线，包括治具、正向输送机构和反向输送机构，所述治具包括执行机构，所述正向输送机构上设置有驱动模块，所述驱动模块与所述执行机构相适配，所述驱动模块用于驱动所述执行机构执行动作，所述正向输送机构和所述反向输送机构平行设置，所述正向输送机构和所述反向输送机构的输送方向相反，所述治具移动设置在所述正向输送机构及所述反向输送机构上。

根据本实用新型提供的封装物流线，至少具有如下技术效果：当治具在正向输送机构上运动并到达与驱动模块配对的位置时，驱动模块连接执行机构，驱动模块驱动执行机构封装物料，通过将驱动模块与执行机构分离，一个驱动模块能够参与多个治具的物料封装，从而能够减小驱动模块的数量，降低封装物流线的制造成本以及维护难度，通过设置正向输送机构和反向输送机构，能够实现治具的循环运动，提高治具的利用率。

根据本实用新型的一些实施例，所述驱动模块包括驱动器和连接器，所述连接器设置在所述正向输送机构上，所述驱动器设置在所述连接器上，所述连接器用于驱动所述驱动器与所述执行机构连接或分离。

根据本实用新型的一些实施例，所述驱动器包括第一连接部，所述执行机构包括第二连接部，所述第一连接部和所述第二连接部相适配，所述第一连接部和所述第二连接部用于传递驱动力。

根据本实用新型的一些实施例，所述第二连接部包括棱柱形状的凸起，所述第一连接部包括与所述凸起的形状相适配的沉孔，所述连接器驱动所述凸起与所述沉孔连接或分离。

根据本实用新型的一些实施例，所述治具包括安装台和至少一个治具单元，所述治具单元设置在所述安装台上，所述安装台移动设置在所述正向输送机构及所述反向输送机构上，所述安装台上设置至少一个所述执行机构，所述执行机构与所述治具单元相适配。

根据本实用新型的一些实施例，所述治具包括一个以上所述治具单元，至少两个所述治具单元共用一个所述执行机构。

根据本实用新型的一些实施例，所述治具单元包括底板和盖板，所述执行机构包括可转动的翻折板，所述底板设置在所述安装台上，所述盖板固定设置在所述翻折板上，所述执行机构驱动所述翻折板转动，进而带动所述盖板与所述底板压合。

根据本实用新型的一些实施例，封装物流线包括转运模块，两个所述转运模块分别设置在所述正向输送机构的前后两端，所述治具通过所述转运模块在所述正向输送机构和所述反向输送机构之间进行循环运动。

根据本实用新型的一些实施例，所述正向输送机构和所述反向输送机构在竖直方向上平行设置。

根据本实用新型提供的封装物流线，通过在竖直方向设置正向输送机构和反向输送机构，能够充分地利用空间高度，提高封装物流线的空间利用率，使封装物流线的布局更加紧凑合理。

根据本实用新型提供的电芯封装装置，包括本实用新型提供的封装物流线，电芯封装装置还包括裸电芯上料模块、铝膜放卷模块、铝膜上料模块。

根据本实用新型提供的电芯封装装置，至少具有如下技术效果：通过使用本实用新型提供的封装物流线，能够减少驱动模块的数量，从而降低电芯封装装置的制造成本以及维护难度，封装物流线能够回流治具，从而实现治具的有效利用。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型提供的封装物流线实施例的轴测示意图；

图2是图1中A区域的局部放大图；

图3是图1中B区域的局部放大图；

图4是根据本实用新型提供的电芯封装装置实施例的示意图。

附图标记：

正向输送机构11、反向输送机构12、

治具单元2、执行机构21、第二连接部211、导向头2111、翻折板212、底板22、盖板23、

驱动器31、第一连接部311、连接器32、基座321、滑台322、

提升机41、安装台51、

铝膜放卷模块101、铝膜裁切模块102、铝膜冲坑模块103、中转平台104、铝膜上料模块105、封装物流线106、裸电芯上料模块107、铝膜顶切模块108、裸电芯上料机械手109、顶封模块110、侧封模块111、后处理物流线112、绝缘检测模块113、角封模块114、喷码模块115、成品检测模块116。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

根据本实用新型提供的封装物流线，包括治具、正向输送机构11和反向输送机构12，治具包括执行机构21，正向输送机构11上设置有驱动模块，驱动模块与执行机构21相适配，驱动模块用于驱动执行机构21执行动作，正向输送机构11和反向输送机构12平行设置，正向输送机构11和反向输送机构12的输送方向相反，治具移动设置在正向输送机构11及反向输送机构12上。

封装物流线用于电芯封装时，治具沿着正向输送机构11移动，将驱动模块所在的位置称为入壳工位，当治具移动至入壳工位，驱动模块连接执行机构21，驱动模块驱动执行机构21执行动作从而完成裸电芯入壳。入壳后驱动模块与执行机构21分离，正向输送机构11输送当前的治具前往下一工位，下一个治具进入入壳工位。在此，以正向输送机构11的输送路线作为正向输送机构11的基准线，以反向输送机构12的输送路线作为反向输送机构12的基准线。若基准线为一根线段，平行设置指正向输送机构11的基准线与反向输送机构12的基准线相平行，且两基准线之间沿垂直于基准线的方向间隔一定的距离。若基准线为多段线或曲线，则以基准线确定基准平面，平行设置指正向输送机构11的基准平面与反向输送机构12的基准平面相平行，且两基准平面之间沿基准平面的法线方向间隔一定的距离。

传统的电芯封装物流线中，驱动模块一般直接设置在治具上，因此驱动模块的数量与治具的数量相对应，随着治具数量的增加，驱动模块的数量也会不断增加。这不仅导致了封装物流线的成本的上升，也增大了驱动模块的维护复杂度。

根据本实用新型提供的封装物流线，通过将驱动模块与执行机构21分离，一个驱动模块能够参与多个治具的物料封装，从而能够降低封装物流线的制造成本。通过设置反向输送机构12，能够回流走完所有工序后的治具，实现治具的自动重复利用。

可以理解的是，封装物流线既可以用于电芯的封装，也可以用于其它产品的封装。

在一些实施例中，治具包括安装台51和至少一个治具单元2，治具单元2设置在安装台51上，安装台51移动设置在正向输送机构11及反向输送机构12上，安装台51上设置至少一个执行机构21，执行机构21与治具单元2相适配。可以理解的是，治具可以包括一个以上治具单元2，每个治具单元2承载一个裸电芯，从而能够同时将多个裸电芯封装为电芯。在一些实施例中，治具包括一个以上治具单元2，至少两个治具单元2共用一个执行机构21。例如在图3的实施例中，治具上设有两排治具单元2，每排治具单元2配置一个执行机构21，两个执行机构21分别与封装物流线两侧的两个驱动模块相对应。

无论采用怎样的设置方式，由于驱动模块与执行机构21分离，因此能够保证封装物流线设置的驱动模块的数量远小于所有治具的执行机构21的数量之和，从而实现减少驱动模块的目的。

当用于电芯的封装工艺时，在一些实施例中，治具单元2包括底板22和盖板23，执行机构21包括可转动的翻折板212，底板22设置在安装台51上，盖板23固定设置在翻折板212上，执行机构21驱动翻折板212转动，进而带动盖板23与底板22压合。

例如如图3的实施例所示，执行机构21包括位于两个治具单元2中间的一个主动支座和位于治具单元2的两侧的两个从动支座，翻折板212架设在主动支座和从动支座之间。底板22和盖板23上预先设有用于封装的铝膜，裸电芯放在底板22上，驱动模块与主动支座连接，驱动模块驱动翻折板212转动，翻折板212带动盖板23翻折盖在底板22上，从而使得铝膜包住裸电芯，实现裸电芯入壳。

当然，以上仅为对治具的布置方式的示例性介绍，治具可以以其它方式进行布设。执行机构21所执行的动作可以根据实际需要的不同进行设置，例如推动、翻折、压合等，执行机构21的具体结构也会随执行动作的不同相应地发生变化，例如将翻折板212替换为推杆、压板或者其它能够实现执行功能的结构。

根据本实用新型的一些实施例，驱动模块包括驱动器31和连接器32，连接器32设置在正向输送机构11上，驱动器31设置在连接器32上，连接器32用于驱动驱动器31与执行机构21连接或分离。

在一些实施例中，连接器32包括基座321和滑台322，基座321设置在正向输送机构11上，滑台322可移动地设置在基座321上，驱动器31设置在滑台322上，滑台322驱动驱动器31与执行机构21连接或分离。

在一些实施例中，驱动器31沿竖直方向上下移动，能够减小当驱动器31与执行机构21分离时的占用面积，提高封装物流线的空间利用率，从而使封装物流线的结构更加紧凑合理。

可以理解的是，连接器32可以选用气动滑台，气动滑台具有两个位置状态，当气动滑台位于第一个位置状态时，驱动器31与执行机构21分离，驱动时气动滑台通气切换至第二个位置状态，驱动器31与执行机构21连接，驱动完成后，气动滑台通气回到第一个位置状态。

当然，连接器32也可以采用其它的形式实现驱动器31与执行机构21的连接或分离。例如连接器32采用液压缸、电动缸及其它类似器件，驱动器31设置在连接器32上，连接器32带动驱动器31靠近或远离执行机构21，从而实现两者的连接或分离。或者连接器32采用电磁铁、电磁离合器及其它类似器件，通过器件的开断控制驱动器31的移动。

根据本实用新型的一些实施例，驱动器31包括第一连接部311，执行机构21包括第二连接部211，第一连接部311和第二连接部211相适配，第一连接部311和第二连接部211用于传递驱动力。

在一些实施例中，第二连接部211包括棱柱形状的凸起，第一连接部311包括与凸起的形状相适配的沉孔，连接器32驱动凸起与沉孔连接或分离。当凸起插入沉孔时，凸起的侧面与沉孔配合，从而能够在驱动器31与执行机构21之间传递扭矩。在图2所示的实施例中，凸起的端部还设置有球形的导向头2111，导向头2111使第一连接部311和第二连接部211能够更顺畅地连接。

可以理解的是，第一连接部311和第二连接部211的形态可以根据设计需要具体变化，例如在一些实施例中，第一连接部311是齿轮，而第二连接部211设为与齿轮适配的齿条，通过齿轮传动结构传递驱动力。或者在一些实施例中，第一连接部311和/或第二连接部211设为电磁铁，通过磁力实现非接触式的驱动力传递。此时，驱动模块与执行机构21的连接为非接触式连接。

根据本实用新型的一些实施例，封装物流线包括转运模块，两个转运模块分别设置在正向输送机构11的前后两端，治具通过转运模块在正向输送机构11和反向输送机构12之间进行循环运动。可以理解的是，前后两端由正向输送机构11的输送方向定义，前端指正向输送机构11的输送起点，后端指正向输送机构11的输送终点，正向输送机构11和反向输送机构12的输送方向相反，因此两者的前后两端相反。

在一些实施例中，正向输送机构11和反向输送机构12在竖直方向上平行设置。现有的封装物流线一般采用转盘形式的输送机构，通过将输送机构的首尾相接实现治具的回流，但是这样的设置方式只利用了平面空间，使得封装物流线的占用面积过大。通过将正向输送机构11和反向输送机构12竖直布置，能够有效地利用竖直方向的空间，减小封装物流线的占用面积。

在一些实施例中，转运模块包括提升机41。例如如图1的实施例所示，提升机41包括可升降的托盘，当治具运行到正向输送机构11的后端时，治具移动至托盘上，托盘下降从而将治具转移至反向输送机构12，当治具运行到反向输送机构12的后端时，治具移动至托盘上，托盘上升从而将治具转移至正向输送机构11。

可以理解的是，封装物流线并不一定包括转运模块，也可以通过外部的机械手或者其它装置实现治具在正向输送机构11和反向输送机构12之间的传递，封装物流线的转运模块也并不限定于提升机41。

根据本实用新型提供的电芯封装装置，包括本实用新型提供的封装物流线106，电芯封装装置还包括裸电芯上料模块107、铝膜放卷模块101、铝膜上料模块105。

根据本实用新型提供的电芯封装装置，通过使用本实用新型提供的封装物流线106，能够减少驱动模块的数量，从而降低电芯封装装置的制造成本。

电芯封装装置还可以包括其它模块，例如在一些实施例中，电芯封装装置还包括铝膜裁切模块102、铝膜冲坑模块103、中转平台104、铝膜顶切模块108、裸电芯上料机械手109、顶封模块110、侧封模块111、绝缘检测模块113、角封模块114、喷码模块115和成品检测模块116。

铝膜放卷模块101接驳铝膜卷料，对铝膜进行清洁、除静电，随后将铝膜送入铝膜裁切模块102，铝膜裁切模块102将铝膜裁切成段，铝膜冲坑模块103将铝膜用模具冲出与裸电芯大小相适应的凹槽。冲坑后的铝膜移动至中转平台4，完成铝膜的备料。

铝膜上料模块105通过机械手抓取中转平台4的铝膜，并放至位于封装物流线106上的治具上。

裸电芯上料模块107将裸电芯输送至封装装置的入壳工位，完成裸电芯的准备。

封装物流线106输送治具依次经过铝膜顶切模块108、入壳模块109、顶封模块110、侧封模块111。铝膜顶切模块108顶切铝膜，裸电芯上料机械手109抓取裸电芯放入铝膜的凹槽中，随后封装物流线106的驱动模块驱动执行机构21翻折治具单元2，铝膜压住裸电芯。顶封模块110、侧封模块111分别对翻折后的电芯进行顶封和侧封。

随后电芯从封装物流线106移至后处理物流线112，电芯依次经过绝缘检测模块113、角封模块114、喷码模块115，绝缘检测模块113对铝膜、电芯的极耳进行绝缘检测，角封模块114对检测后的电芯进行角封，喷码模块115为电芯喷涂识别码。

最后电芯来到成品检测模块116，成品检测模块116对电芯进行最终检测，判断是否为不合格品。

下面参考图1、图2、图3以一个具体的实施例详细描述根据本实用新型提供的封装物流线。值得理解的是，下述描述仅是示例性说明，而不是对实用新型的具体限制。

在本实施例中，封装物流线用于封装电芯，封装原料为铝膜。

封装物流线包括正向输送机构11、反向输送机构12、提升机41和治具。

治具包括治具单元2、执行机构21和安装台51，治具单元2用于承载进行封装的物料，一个治具包括四个治具单元2，治具单元2以两列的布局阵列地设置在安装台51上，治具单元2包括底板22、盖板23。安装台51上设置两个执行机构21，同一列的两个治具单元2共用一个执行机构21，执行机构21包括可转动的翻折板212，底板22设置在安装台51上，盖板23设置在翻折板212上，翻折板212能够带动盖板23和底板22相对合拢或打开。执行机构21还包括位于两个治具单元2中间的一个主动支座和位于治具单元2的两侧的两个从动支座，翻折板212架设在主动支座和从动支座之间。主动支座的下方设置有第二连接部211，第二连接部211包括棱柱形状的凸起，凸起的端部设置有球形的导向头2111。

正向输送机构11和反向输送机构12为直线型输送机构，正向输送机构11和反向输送机构12在竖直方向上平行设置，提升机41设置在正向输送机构11的前后两端，正向输送机构11和反向输送机构12的输送方向相反。治具通过安装台51安放在正向输送机构11及反向输送机构12上，正向输送机构11带动治具沿电芯的生产工序前进，治具组到达正向输送机构11的后端后，正向输送机构11后端一侧的提升机41承接治具并将治具转移至下层的反向输送机构12，反向输送机构12带动治具回流，治具到达反向输送机构12的后端后，反向输送机构12后端一侧的提升机41承接治具并将治具转移至上层的正向输送机构11。

正向输送机构11上设置有驱动模块，两个驱动模块对称地设置在正向输送机构11的两侧，一个驱动模块对应一个执行机构21。驱动模块包括驱动器31和连接器32，连接器32为气动滑台，连接器32包括基座321和滑台322，基座321设置在正向输送机构11上，滑台322可移动地设置在基座321上，驱动器31设置在滑台322上，滑台322驱动驱动器31沿竖直方向移动。驱动器31包括第一连接部311，第一连接部311包括与第二连接部211的形状相适配的沉孔，连接器32驱动凸起与沉孔连接或分离。

治具在正向输送机构11和反向输送机构12之间进行循环运动，治具到达驱动模块所在位置时，驱动模块与执行机构21连接，驱动模块驱动翻折板212转动，使盖板23和底板22压合。压合完成后，驱动模块与执行机构21分离，治具沿正向输送机构11继续行进。

根据本实用新型实施例的封装物流线，通过采用以上的设计，至少可以实现这样一些功能：通过将驱动模块与执行机构21分离，一个驱动模块能够负责多个治具的物料封装，从而能够降低封装物流线的制造成本，由于驱动模块的数量减小，封装物流线的接线复杂度以及维护难度也有所下降。通过设置反向输送机构12，能够回流走完所有工序后的治具，实现治具的自动重复利用，并且由于采用竖直的设置方式，封装物流线能够充分地利用空间资源，使封装物流线的布局紧凑合理。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种封装物流线，其特征在于，包括：

治具，所述治具包括执行机构(21)；

正向输送机构(11)，所述正向输送机构(11)上设置有驱动模块，所述驱动模块与所述执行机构(21)相适配，所述驱动模块用于驱动所述执行机构(21)执行动作；

反向输送机构(12)，所述正向输送机构(11)和所述反向输送机构(12)平行设置，所述正向输送机构(11)和所述反向输送机构(12)的输送方向相反，所述治具移动设置在所述正向输送机构(11)及所述反向输送机构(12)上。

2.根据权利要求1所述的封装物流线，其特征在于：所述驱动模块包括驱动器(31)和连接器(32)，所述连接器(32)设置在所述正向输送机构(11)上，所述驱动器(31)设置在所述连接器(32)上，所述连接器(32)用于驱动所述驱动器(31)与所述执行机构(21)连接或分离。

3.根据权利要求2所述的封装物流线，其特征在于：所述驱动器(31)包括第一连接部(311)，所述执行机构(21)包括第二连接部(211)，所述第一连接部(311)和所述第二连接部(211)相适配，所述第一连接部(311)和所述第二连接部(211)用于传递驱动力。

4.根据权利要求3所述的封装物流线，其特征在于：所述第二连接部(211)包括棱柱形状的凸起，所述第一连接部(311)包括与所述凸起的形状相适配的沉孔，所述连接器(32)驱动所述凸起与所述沉孔连接或分离。

5.根据权利要求1所述的封装物流线，其特征在于：所述治具包括安装台(51)和至少一个治具单元(2)，所述治具单元(2)设置在所述安装台(51)上，所述安装台(51)移动设置在所述正向输送机构(11)及所述反向输送机构(12)上，所述安装台(51)上设置至少一个所述执行机构(21)，所述执行机构(21)与所述治具单元(2)相适配。

6.根据权利要求5所述的封装物流线，其特征在于：所述治具包括一个以上所述治具单元(2)，至少两个所述治具单元(2)共用一个所述执行机构(21)。

7.根据权利要求5或6所述的封装物流线，其特征在于：所述治具单元(2)包括底板(22)和盖板(23)，所述执行机构(21)包括可转动的翻折板(212)，所述底板(22)设置在所述安装台(51)上，所述盖板(23)固定设置在所述翻折板(212)上，所述执行机构(21)驱动所述翻折板(212)转动，进而带动所述盖板(23)与所述底板(22)压合。

8.根据权利要求1所述的封装物流线，其特征在于：封装物流线包括转运模块，两个所述转运模块分别设置在所述正向输送机构(11)的前后两端，所述治具通过所述转运模块在所述正向输送机构(11)和所述反向输送机构(12)之间进行循环运动。

9.根据权利要求1或8所述的封装物流线，其特征在于：所述正向输送机构(11)和所述反向输送机构(12)在竖直方向上平行设置。

10.一种电芯封装装置，其特征在于：电芯封装装置包括权利要求1至9任一项所述的封装物流线，电芯封装装置还包括裸电芯上料模块(7)、铝膜放卷模块(1)、铝膜上料模块(5)。

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