CN218274686U - 一种电芯组装设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电芯组装设备。本实用新型的电芯组装设备包括电芯上料机构、盖板上料机构、盖板焊接机构、合芯机构、贴胶机构以及电芯下料机构；所述电芯上料机构及所述盖板上料机构与所述盖板焊接机构衔接，上料的待合芯电芯及盖板可转移至所述盖板焊接机构进行焊接；所述合芯机构可对焊接盖板后的待合芯电芯进行合芯，所述贴胶机构可对所述合芯机构合芯后的合芯电芯进行贴胶，所述电芯下料机构可对所述贴胶机构贴胶后的合芯电芯进行下料。本实用新型的电芯组装设备在低空间占用率的集成下，具有高效的物料流转顺性，可实现合芯电芯的全自动模块化生产，生产效率高且生产质量稳定性好，有利于合芯电芯的大规模化生产。

Description

一种电芯组装设备

技术领域

本实用新型涉及电池电芯生产设备技术领域，具体涉及一种电芯组装设备。

背景技术

合芯电芯是将叠片的单次合芯经多片合芯后形成的整体电芯，在合芯电芯的生产过程中，涉及多道工序，其中在单次电芯的合芯生产中即包括盖板刻码、盖板焊接、合芯、贴胶等工序，在整体生产过程中对各工序之间的配合要求高，各工序间的自动化程度将直接影响整体生产效率。

传统的合芯电芯生产过程中通常是半自动化模式，需要人工参与，不仅生产效率低，且生产的合芯电芯质量稳定性差。此外，半自动化模式的生产设备的集成化程度低，空间占用率高，模块化生产能力弱，而且不同工序设备之间的物料转移效率低，无法有效提高生产效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有的合芯电芯生产存在生产效率低、生产质量稳定性的问题，本实用新型提供了一种电芯组装设备。本实用新型的电芯组装设备可实现合芯电芯的高效模块化生产，提高合芯电芯的生产效率以及保障合芯电芯的生产质量。

本实用新型的目的通过如下技术方案实现。

一种电芯组装设备，包括电芯上料机构、盖板上料机构、盖板焊接机构、合芯机构、贴胶机构以及电芯下料机构；

所述电芯上料机构及所述盖板上料机构与所述盖板焊接机构衔接，上料的待合芯电芯及盖板可转移至所述盖板焊接机构进行焊接；所述合芯机构可对焊接盖板后的待合芯电芯进行合芯，所述贴胶机构可对所述合芯机构合芯后的合芯电芯进行贴胶，所述电芯下料机构可对所述贴胶机构贴胶后的合芯电芯进行下料。

在优选的实施例中，所述电芯上料机构及所述盖板上料机构与所述盖板焊接机构之间通过内循环输送系统衔接；

所述内循环输送系统包括内循环输送线以及电芯治具，所述电芯治具可在所述内循环输送线上循环流动；所述电芯上料机构、所述盖板上料机构及所述盖板焊接机构设置在所述内循环输送系统外。

进一步优选的实施例中，所述电芯上料机构与所述内循环输送系统之间设置有上料定位台，所述电芯上料机构可将待合芯电芯上料至所述上料定位台；

还设置有电芯中转组件，所述电芯中转组件可将所述上料定位台处的待合芯电芯转移至所述内循环输送系统上。

进一步优选的实施例中，所述盖板上料机构与所述内循环输送系统之间设置有盖板中转组件，可将上料的盖板转移至所述内循环输送系统上。

进一步优选的实施例中，上述任一项所述的电芯组装设备，所述电芯治具上具有电芯置放位以及盖板缓存位；

还设置有盖板换位组件，所述盖板换位组件可将所述盖板缓存位处的盖板转移至所述电芯置放位处。

在优选的实施例中，上述任一项所述的电芯组装设备，所述盖板上料机构的出料侧设置有盖板刻码机构；所述盖板刻码机构包括刻码机以及刻码转盘，所述刻码转盘上设置有盖板夹具，所述刻码机设置在所述刻码转盘外侧。

在优选的实施例中，上述任一项所述的电芯组装设备，所述合芯机构包括两个合芯模块，所述合芯模块上具有电芯夹紧组件，且所述的两个合芯模块可相向翻转。

在优选的实施例中，上述任一项所述的电芯组装设备，设置有合芯上料组件；所述合芯上料组件可将由所述盖板焊接机构完成盖板焊接的合芯电芯转移至所述合芯机构。

在优选的实施例中，上述任一项所述的电芯组装设备，所述贴胶机构包括捆胶转盘、贴底胶组件以及贴侧胶组件；所述捆胶转盘上设置有电芯夹具，所述贴底胶组件以及所述贴侧胶组件分布在所述捆胶转盘外侧。

在优选的实施例中，上述任一项所述的电芯组装设备，设置有上贴胶组件，所述上贴胶组件可将合芯电芯从所述合芯机构转移至所述贴胶机构。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点和有益效果：

本实用新型的电芯组装设备，集成设置电芯上料机构、盖板上料机构、盖板焊接机构、合芯机构、贴胶机构以及电芯下料机构，可实现合芯电芯的盖板焊接、合芯以及贴胶等的全自动模块化生产，生产效率高且生产质量稳定性好，有利于合芯电芯的大规模化生产。

其中，电芯上料机构、盖板上料机构以及盖板焊接机构之间通过内循环输送系统实现物料转移衔接，可确保电芯上料机构与盖板焊接机构之间及盖板上料机构与盖板焊接机构之间的物料转移顺畅性，且提高电芯治具的流转使用效率；而且，设置有包括电芯中转组件、盖板换位组件、合芯上料组件以及上贴胶组件的多功能搬运系统。从而，整体设备在低空间占用率的集成下，具有高效的物料流转顺性。

附图说明

图1为具体实施例中本实用新型的电芯组装设备的立体结构示意图；

图2为具体实施例中本实用新型的电芯组装设备的俯视结构示意图；

图3为内循环输送系统的结构示意图；

图4为电芯治具的结构示意图；

图5为合芯机构的结构示意图；

图6为捆胶转盘的结构示意图；

图7为盖板刻码机构的结构示意图；

图8为多功能搬运系统的结构示意图；

附图标注：1-电芯上料机构，2-上料定位台，3-盖板上料机构，4-盖板刻码机构，41-刻码机，42-刻码转盘，43-盖板治具，5-盖板中转组件，6-内循环输送系统，61-内循环输送线，611-导轨轨道，612-治具平移模组，62-电芯治具，621-电芯置放位，622-盖板缓存位，623-电芯夹紧块，624-连接片盖板压块，7-盖板焊接机构，8-多功能搬运系统，80-多动子直线电机，81-电芯中转组件，82-盖板换位组件，83-合芯上料组件，84-上贴胶组件，9-合芯机构，91-合芯模块，911-电芯夹紧组件，912-翻转底板，10-贴胶机构，101-捆胶转盘，102-贴底胶组件，103-贴侧胶组件，104-电芯夹具，11-电芯下料机构，12-保护盖更换机构，13-焊印除尘机构，14-焊印检测机构，15-焊印贴胶机构，16-缓存配对拉带，17-内循环NG拉带，18-捆胶NG拉带，19-扫码NG拉带，20-单次合芯，21-盖板，22-连接片，23-合芯电芯，24-上料小车。

具体实施方式

以下结合具体实施例及附图对本实用新型的技术方案作进一步详细的描述，但本实用新型的保护范围及实施方式不限于此。

在具体的实施例描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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，或者该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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结构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，更不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本实用新型的电芯组装设备，可完成将由连接片22连接两个单次合芯20的待合芯电芯与盖板21的焊接，以及将焊接盖板21后的待合芯电芯合并成完整的合芯电芯23并贴胶固定，整体生产过程中可实现全自动化、高精准作业，生产的合芯电芯23质量稳定性好。

实施例一

本实用新型的电芯组装设备，请参阅图1和图2所示，包括电芯上料机构1、盖板上料机构3、盖板焊接机构7、合芯机构9、贴胶机构10以及电芯下料机构11。

其中，电芯上料机构1包括移动设置在直线模组上的机械手，盖板上料机构3包括移动设置在线性导轨上的盖板料盘以及转移机械手，电芯上料机构1可进行待合芯电芯的上料，盖板上料机构3可进行盖板21的上料，可选的，盖板上料机构3进料侧采用上料小车24进行盖板料的上料前运输转移。且电芯上料机构1及盖板上料机构3与盖板焊接机构7衔接，由电芯上料机构1和盖板上料机构3分别上料的待合芯电芯及盖板21可转移至盖板焊接机构7处并由盖板焊接机构7进行焊接。

在优选的实施例中，电芯上料机构1及盖板上料机构3与盖板焊接机构7之间通过内循环输送系统6衔接。具体的，请参阅图3所示，内循环输送系统6包括内循环输送线61以及电芯治具62，其中，内循环输送线61包括前后相对设置的两条导轨轨道611以及左右相对设置的两个治具平移模组612，导轨轨道611与治具平移模组612之间相互衔接，构成封闭的循环输送线；电芯治具62设置在内循环输送线61上，可在导轨轨道611上滑行移动，并可在治具平移模组612移动或移动转换于导轨轨道611与治具平移模组612之间，从而实现在内循环输送线61上循环流动。而电芯上料机构1、盖板上料机构3及盖板焊接机构7分布设置在内循环输送系统6外，由电芯上料机构1、盖板上料机构3可分别向内循环输送系统6上料输送待合芯电芯以及盖板21，而盖板焊接机构7可将循环输送至该机构对应的工位处的待合芯电芯及盖板进行焊接组装，从而完成盖板焊接。

具体的，设置有电芯中转组件81，该电芯中转组件81包括可移动的电芯机械手，该电芯中转组件81的电芯机械手移动作业于电芯上料机构1与内循环输送系统6之间，可将电芯上料机构1上料的待合芯电芯转移至内循环输送系统6的电芯治具62上。

在一些优选的实施例中，电芯上料机构1与内循环输送系统6之间设置有上料定位台2，电芯上料机构1上料时可将待合芯电芯上料至上料定位台2进行初步定位置放，而电芯中转组件81可从上料定位台2处精准抓取待合芯电芯并转移至内循环输送系统6上，实现待合芯电芯的精准上料。

进一步的，在盖板上料机构3与内循环输送系统6之间设置有盖板中转组件5，该盖板中转组件5包括可移动的盖板机械手，该盖板中转组件5的盖板机械手移动作业于盖板上料机构3的出料端与内循环输送系统6之间，可将盖板上料机构3上料的盖板21转移至内循环输送系统6的电芯治具62上。

其中，请参阅图4所示，电芯治具62上具有电芯置放位621以及盖板缓存位622。具体的，在电芯置放位621的外侧设置有电芯定位块，以及可向电芯置放位621联动合拢的电芯夹紧块623和连接片盖板压块624。电芯夹紧块623和连接片盖板压块624均以左右分布设置的两个为一组，电芯置放位621具体包括对应于待合芯电芯的两个单次合芯20的两个单次置放位，各单次置放位外均配套设置有相应的电芯定位块以及一组电芯夹紧块623，而一组连接片盖板压块624对应于两个单次置放位之间。

待合芯电芯转移上料至电芯治具62上时，两个单次合芯20对应定位置放于两个单次置放位上，而连接两个单次合芯20的连接片22定位于两个单次置放位之间并对应于连接片盖板压块624。待合芯电芯随电芯治具进行转移过程中，电芯夹紧块623和连接片盖板压块624联动合拢进行合夹时，同组的两个电芯夹紧块623从左右端合拢对相应的单次合芯20进行夹持，而同组的两个连接片盖板压块624从左右合拢并下压，对前后连接两个单次合芯20的连接片22进行压紧。

盖板缓存位622具体位于电芯置放位621的外侧，盖板21转移上料至电芯治具62时，首先被定位置放于电芯置放位621上，并空载待合芯电芯或盛载待合芯电芯的电芯治具62在内循环输送系统6上进行流转。进一步的，在该电芯组装设备上还设置有盖板换位组件82，盖板换位组件82包括可移动的盖板吸附机械手，待进入盖板焊接机构7进行焊接前，盖板换位组件82的盖板吸附机械手可动作并将盖板缓存位622处的盖板21转移至电芯置放位621处，使盖板21与待合芯电芯上的连接片22精准叠放。

盖板焊接机构7对应内循环输送系统6的位置处为焊接工位。盖板焊接机构7包括激光焊枪，激光焊枪布置在内循环输送系统6的焊接工位处。盖板21完成换位并与待合芯电芯上的连接片22完成精准叠放后，随电芯治具62继续流转处至焊接工位处时，可由激光焊枪完成激光焊接。

其中，在激光焊枪的焊接头上罩设有以防止非焊接部位不被污染的保护盖。进一步的，在焊接工位外设置有保护盖更换机构12，该保护盖更换机构12包括保护盖缓存架以及保护盖更换机械手，可实现激光焊枪的焊接头上保护盖的自动更换。

在一些优选的实施例中，在内循环输送系统6外、位于盖板焊接机构7的出料端侧设置有焊印除尘机构13、焊印检测机构14、焊印贴胶机构15，其中焊印除尘机构13包括除尘吹风器或真空吸尘装置，焊印检测机构14可选但不限于检测相机，焊印贴胶机构15包括贴胶机，由焊印除尘机构13、焊印检测机构14、焊印贴胶机构15可分别对完成盖板焊接的待合芯电芯的焊印位置进行除尘、检测以及贴保护胶。此外，在另外一些优选的实施例中，内循环输送系统6外、位于盖板焊接机构7的进料端侧设置有缓存配对拉带16，可对盖板21与待合芯电芯的配对NG产品进行上料配对缓存。

完成盖板21焊接后的待合芯电芯即可转移至合芯机构9处，由合芯机构9对焊接盖板后的待合芯电芯进行合芯。具体的，该电芯组装设备还设置有合芯上料组件83，合芯上料组件83包括可移动的电芯机械手，该合芯上料组件83的电芯机械手移动作业于合芯机构9与内循环输送系统6之间，可将的待盖板焊接机构7完成盖板焊接的待合芯电芯从内循环输送系统6转移至合芯机构9处。

在优选的实施例中，请参阅图5所示，合芯机构9包括前后相对设置的两个合芯模块91，各合芯模块91上具有电芯夹紧组件911，且两个合芯模块91可相向翻转。

具体的，合芯模块91包括可翻转的翻转底板912，翻转底板912上具有与单次合芯20对应的单次置放位，电芯夹紧组件911包括可相互合拢的布设在单次置放位的外周的夹紧块。合芯时，待合芯电芯的两个单次合芯20分别对应置放在两个合芯模块91的单次置放位上，连接片22对应位于两个合芯模块91之间，两个合芯模块91上的电芯夹紧组件911分别夹紧待合芯电芯的两个单次合芯20，而后来两个合芯模块91相向翻转合拢，即可使两个单次合芯20完成合芯。进一步的，可设置有连接片顶升机构，该连接片顶升机构包括可升降的设置在两个合芯模块91之间的升降台，合芯时，连接片22对应置放于升降台上并可随升降台进行升降，在合芯过程中连接片22可随合芯模块91的翻转而被升降台带动进行升降，以适应两个单次合芯20的合芯张力，避免连接片22与单次合芯20的连接脱落。

此外，在一些优选的实施例中，在内循环输送系统6与合芯机构9之间设置有内循环NG拉带17，可对盖板焊接机构7焊接的NG产品进行缓存。

完成合芯后的合芯电芯23可被转移至贴胶机构10处，由贴胶机构10对合芯机构9合芯后的合芯电芯23进行贴胶。具体的，该电芯组装设备还设置有上贴胶组件84，上贴胶组件84包括可移动的合芯电芯夹，该合芯电芯夹移动作业于合芯机构9与贴胶机构10之间，可将合芯机构9合芯后的合芯电芯23从合芯机构9处转移至贴胶机构10处。

而且，合芯电芯23的贴胶包括对与连接片22所在边相对的底边进行贴底胶，以及对相对位于底边两侧的两侧边进行贴侧胶，从而使整体合芯电芯23结构稳定。在优选的实施例中，请参阅图6所示，贴胶机构10包括捆胶转盘101、贴底胶组件102以及贴侧胶组件103。

其中，捆胶转盘101上设置有电芯夹具104，该电芯夹具104可设置在捆胶转盘101上并可在外动力作用下进行开夹，且该电芯夹具104的夹爪对合芯电芯23进行夹持后可使合芯电芯23的底边和侧边露出以便进行贴胶；贴底胶组件102以及贴侧胶组件103依次分布在捆胶转盘101外侧，贴底胶组件102包括胶带放卷料盘以及可移动伸缩的贴胶头，贴侧胶组件103包括胶带放卷料盘以及左右相向分布设置且可同步合拢的贴胶头，可对合芯电芯23的两侧边完成同步贴胶。

进行贴胶时，合芯电芯23转移至捆胶转盘101的电芯夹具104上，并随捆胶转盘101依次转移至贴底胶组件102以及贴侧胶组件103对应的工位处，依次进行贴底胶和贴侧胶。而且，捆胶转盘101对应各工位处均设置有电芯夹具104，各贴胶工位处的工作可同步进行。

电芯下料机构11包括移动设置在直线模组上的机械手，且该电芯下料机构11与贴胶机构10衔接，由贴胶机构10完成贴胶后的合芯电芯23可由电芯下料机构11进行转移下料。

此外，在一些优选的实施例中，在贴胶机构10与电芯下料机构11之间设置有捆胶NG拉带18，可对贴胶机构10贴胶的NG产品进行缓存。

实施例二

本实施例与实施例一相同，进一步的，请再参阅图1所示，本实施例的电芯组装设备中，在盖板上料机构3的出料侧设置有盖板刻码机构4，可对盖板上料机构3上料的盖板21进行刻码。

具体的，该盖板刻码机构4设置在盖板中转组件5与盖板上料机构3的出料侧之间，盖板上料机构3上料后的盖板21经盖板刻码机构4刻码后，由盖板中转组件5转移至内循环输送系统6上，再流转至由盖板焊接机构7焊接组装在待合芯电芯上。合芯电芯上组装的盖板21具有刻码，使每个合芯电芯均具有对应的识别标记，进而使生产的每个合芯电芯均可被追溯生产来源，可方便进行产品的质量溯源，把控生产质量，从而保证生产的每个合芯电芯的产品质量。

在优选的实施例中，请参阅图7所示，盖板刻码机构4包括刻码机41以及刻码转盘42。其中刻码机41设置在刻码转盘42的外侧，刻码转盘42上设置有盖板治具43。生产时，由盖板上料机构3上料的盖板21转移至刻码转盘42的盖板治具43上，盖板治具43上的盖板21随刻码转盘42转移至刻码机41对应的刻码工位处，即可由刻码机41进行刻码。其中，刻码机41可选但不限于激光刻码机。

进一步的，请再参阅图1和图2所示，在另外一些优选的实施例中，在电芯下料机构11对应的下料工位处设置有扫码NG拉带19，下料前，可对合芯电芯23上的盖板21的刻码进行扫码检测，而其中扫码NG拉带19则可对扫码NG产品进行缓存。

实施例三

本实施例与实施例一或实施例二相同，进一步的，请再参阅图1、图2和图8所示所示，本实施例的电芯组装设备中，电芯中转组件81、盖板换位组件82、合芯上料组件83以及上贴胶组件84设置在多动子直线电机80，构成多功能搬运系统8。

其中多动子直线电机80具体可以为四动子电机，电芯中转组件81、盖板换位组件82、合芯上料组件83以及上贴胶组件84依据作业位置沿多动子直线电机80依次排开，以线性搬运系统的构造集成在整体设备上，确保具有高效的物料流转顺性的同时，使整体设备的空间占用率更低。

以上实施例仅为本实用新型的较优实施例，仅在于对本实用新型的技术方案作进一步详细的描述，但上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例，本实用新型的保护范围及实施方式不限于此，任何未脱离本实用新型精神实质及原理上所做的变更、组合、删除、替换或修改等均将包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电芯组装设备，其特征在于，包括电芯上料机构、盖板上料机构、盖板焊接机构、合芯机构、贴胶机构以及电芯下料机构；

所述电芯上料机构及所述盖板上料机构与所述盖板焊接机构衔接，上料的待合芯电芯及盖板可转移至所述盖板焊接机构进行焊接；所述合芯机构可对焊接盖板后的待合芯电芯进行合芯，所述贴胶机构可对所述合芯机构合芯后的合芯电芯进行贴胶，所述电芯下料机构可对所述贴胶机构贴胶后的合芯电芯进行下料。

2.根据权利要求1所述的电芯组装设备，其特征在于，所述电芯上料机构及所述盖板上料机构与所述盖板焊接机构之间通过内循环输送系统衔接；

所述内循环输送系统包括内循环输送线以及电芯治具，所述电芯治具可在所述内循环输送线上循环流动；所述电芯上料机构、所述盖板上料机构及所述盖板焊接机构设置在所述内循环输送系统外。

3.根据权利要求2所述的电芯组装设备，其特征在于，所述电芯上料机构与所述内循环输送系统之间设置有上料定位台，所述电芯上料机构可将待合芯电芯上料至所述上料定位台；

还设置有电芯中转组件，所述电芯中转组件可将所述上料定位台处的待合芯电芯转移至所述内循环输送系统上。

4.根据权利要求2所述的电芯组装设备，其特征在于，所述盖板上料机构与所述内循环输送系统之间设置有盖板中转组件，可将上料的盖板转移至所述内循环输送系统上。

5.根据权利要求2-4任一项所述的电芯组装设备，其特征在于，所述电芯治具上具有电芯置放位以及盖板缓存位；

还设置有盖板换位组件，所述盖板换位组件可将所述盖板缓存位处的盖板转移至所述电芯置放位处。

6.根据权利要求1所述的电芯组装设备，其特征在于，所述盖板上料机构的出料侧设置有盖板刻码机构；所述盖板刻码机构包括刻码机以及刻码转盘，所述刻码转盘上设置有盖板夹具，所述刻码机设置在所述刻码转盘外侧。

7.根据权利要求1所述的电芯组装设备，其特征在于，所述合芯机构包括两个合芯模块，所述合芯模块上具有电芯夹紧组件，且所述的两个合芯模块可相向翻转。

8.根据权利要求1所述的电芯组装设备，其特征在于，设置有合芯上料组件；所述合芯上料组件可将由所述盖板焊接机构完成盖板焊接的合芯电芯转移至所述合芯机构。

9.根据权利要求1所述的电芯组装设备，其特征在于，所述贴胶机构包括捆胶转盘、贴底胶组件以及贴侧胶组件；所述捆胶转盘上设置有电芯夹具，所述贴底胶组件以及所述贴侧胶组件分布在所述捆胶转盘外侧。

10.根据权利要求1所述的电芯组装设备，其特征在于，设置有上贴胶组件，所述上贴胶组件可将合芯电芯从所述合芯机构转移至所述贴胶机构。

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