CN219738330U - 一种电芯加工的教学实训平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电芯加工的教学实训平台，涉及锂电池制造技术领域，包括机台、电芯上料装置、检测装置、加工部、外壳上料装置、输送装置和下料装置；电芯上料装置设有分料机构，分料机构设有至少两个输送带；检测装置位于分料机构的一侧；加工部设有沿周向分布若干个治具的第一转盘，第一转盘的周向依次设置有极片整形装置、垫片安装装置和入壳机构；输送装置包括层叠设置的输送通道和回流带，输送通道与回流带用于输送若干个插接内芯的辅助块并实现辅助块的循环移动；下料装置同时夹取至少两个成品。电芯上料装置、检测装置、加工部、外壳上料装置、输送装置和下料装置均能同时对至少两个的坯料工件进行操作，实现成倍增加装配效率。

Description

一种电芯加工的教学实训平台

技术领域

本实用新型涉及锂电池制造技术领域，特别涉及一种电芯加工的教学实训平台。

背景技术

随着电子技术及新能源产业的迅猛发展，电池产业也是随之迅速发展，其中锂离子圆柱电池是日常生活中普遍使用的一种电池，一般由壳体、壳体内的电芯、电芯两端的绝缘垫片、以及密封在壳体两端的盖板和导电端子组成。目前，锂离子圆柱电池发展趋势是从单极耳的能量型电池发展为双极耳的功率型动力电池，双极耳已经成为未来趋势。一般的，圆柱电池的电芯入壳是通过全自动入壳机来完成的，目前的全自动入壳机仅能单个地完成电芯入壳，装配效率有待提高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种电芯加工的教学实训平台，实现提升加工效率。

根据本实用新型的实施例，提供一种电芯加工的教学实训平台，包括：机台、电芯上料装置、检测装置、加工部、外壳上料装置、输送装置和下料装置；电芯上料装置设于机台上，电芯上料装置设有分料机构，分料机构设有至少两个并列设置的输送带；检测装置位于分料机构的一侧，检测装置同时检测至少两个内芯的外径；加工部设于机台，加工部设有沿周向分布若干个治具的第一转盘，每个治具内可同时安装至少两个内芯，第一转盘的周向依次设置有可同时加工至少两个工件的极片整形装置、垫片安装装置和入壳机构；外壳上料装置包括上料机械手和第二转盘，上料机械手同时拾取至少两个的壳体放置于第二转盘上；输送装置设于电芯上料装置和第一转盘之间，输送装置包括层叠设置的输送通道和回流带，输送通道与回流带用于输送若干个插接内芯的辅助块，回流带与输送通道的送料方向相反并实现辅助块在输送装置内循环移动；下料装置设于输送装置与外壳上料装置之间，下料装置设有用于拾取成品的下料机械手，下料机械手同时夹取至少两个成品。

本实用新型所述的一种电芯加工的教学实训平台至少具有以下有益效果：本实施例设置有机台、电芯上料装置、检测装置、加工部、外壳上料装置、输送装置和下料装置；电芯上料装置设于机台上，电芯上料装置设有分料机构，分料机构设有至少两个并列设置的输送带；检测装置位于分料机构的一侧，检测装置同时检测至少两个内芯的外径；加工部设于机台，加工部设有沿周向分布若干个治具的第一转盘，每个治具内可同时安装至少两个内芯，第一转盘的周向依次设置有可同时加工至少两个工件的极片整形装置、垫片安装装置和入壳机构，利于优化加工效率；外壳上料装置包括上料机械手和第二转盘，上料机械手同时拾取至少两个的壳体放置于第二转盘上；输送装置设于电芯上料装置和第一转盘之间，输送装置包括层叠设置的输送通道和回流带，输送通道与回流带用于输送若干个插接内芯的辅助块，回流带与输送通道的送料方向相反并实现辅助块在输送装置内循环移动；下料装置设于输送装置与外壳上料装置之间，下料装置设有用于拾取成品的下料机械手，下料机械手同时夹取至少两个成品。电芯上料装置、检测装置、加工部、外壳上料装置、输送装置和下料装置均能同时对两个坯料工件进行操作，实现成倍增加装配效率。

根据本实用新型所述的一种电芯加工的教学实训平台，分料机构与检测装置之间设有换向机，换向机旋转带动内芯变换方向。

根据本实用新型所述的一种电芯加工的教学实训平台，检测装置设有传感器和可移动的夹紧块，夹紧块夹持内芯后传感器检测夹紧块的位置实现内芯的尺寸检测。

根据本实用新型所述的一种电芯加工的教学实训平台，长极片整形装置包括沿第一转盘周向布置的长极片定位机构、长极片夹直机构、长极片折弯机构和长极片压平机构，短极片整形装置包括短极片折弯机构和短极片压平机构。

根据本实用新型所述的一种电芯加工的教学实训平台，上料机械手设有若干个拾取部，拾取部中设有至少两个同时容纳壳体的仓位。

根据本实用新型所述的一种电芯加工的教学实训平台，还设有与电芯上料装置相邻而设的废料去除装置，废料去除装置设有废料盘和可同时拾取至少两个内芯的废料机械手，废料机械手从输送装置上拾取不及格的内芯。

根据本实用新型所述的一种电芯加工的教学实训平台，输送通道上靠近废料去除装置的一端设有可活动的定位块，辅助块侧壁设有可插接定位块的定位槽，定位块插入于定位槽定位辅助块并通过废料机械手拾取不及格的内芯。

根据本实用新型所述的一种电芯加工的教学实训平台，输送通道与回流带的两端设有用于把辅助块放置于回流带的升降装置。

根据本实用新型所述的一种电芯加工的教学实训平台，电芯上料装置与检测装置之间设有用于夹持并运送内芯的第一递送机械手，输送通道与第一转盘之间设有第二递送机械手，第一递送机械手、第二递送机械手和废料机械手均设有实现可升降及平移递送内芯的往复机构。

根据本实用新型所述的一种电芯加工的教学实训平台，往复机构设有正交设置并相互活动连接的固定导轨和活动导轨，活动导轨沿垂直于固定导轨长度的方向滑动。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步地说明；

图1为本实用新型实施例中一种电芯加工的教学实训平台的俯视图；

图2为本实用新型实施例中电芯上料装置和废料去除装置的局部视图；

图3为本实用新型实施例中外壳上料装置的轴测视图；

图4为本实用新型实施例中加工部的轴测视图；

图5为本实用新型实施例中输送装置的轴测视图；

图6为本实用新型实施例中定位块与辅助块插接的示意图；

图7为本实用新型实施例中输送装置的剖视图；

图8为本实用新型实施例中检测装置的轴测视图；

图9为本实用新型实施例中短极片折弯机构的轴测视图；

图10为本实用新型实施例中入壳机构的轴测视图。

附图标记：

机台100；壳体101；内芯102；

电芯上料装置200；分料机构210；输送带220；换向机221；活动块222；输送机230；废料去除装置240；废料盘241；废料机械手242；容置器243；夹爪244；第一递送机械手250；第二递送机械手260；固定导轨270；活动导轨280；

检测装置300；夹紧块310；夹紧缸311；感应片312；传感器320；

加工部400；第一转盘410；治具411；固定件412；长极片定位机构420；长极片夹直机构421；长极片折弯机构422；长极片压平机构423；短极片折弯机构424；短极片压平机构425；插针426；压接件427；

垫片安装装置430；垫片检测装置431；入壳机构440；压块441；顶块442；

外壳上料装置500；上料机械手510；拾取部511；仓位512；第二转盘520；容置槽521；牵引块522；外壳输送线530；

输送装置600；辅助块601；定位槽602；限位块603；插销604；压块605；回流带610；定位块620；滚轮621；输送通道630；升降装置640；推料块650；

下料装置700；下料机械手710；成品盘720。

具体实施方式

本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

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。

参照图1至图10，本实用新型的实施例提供了一种电芯加工的教学实训平台，包括机台100、电芯上料装置200、检测装置300、加工部400、外壳上料装置500、输送装置600和下料装置700。电芯上料装置200设于机台100上，参照图2，电芯上料装置200设有分料机构210，还设有与分料机构210连接的输送机230，输送机230用于往分料机构210输送未经加工的内芯102，分料机构210设有至少两个并列设置的输送带，内芯102从输送机230上掉落于两个并列设置的输送带，实现多个内芯102的同时上料，提高效率。可选地，在输送带上设有可移动的活动块222，活动块222沿输送带的宽度方向移动，活动块222上具有一次可通过一个内芯102的通孔，通过活动块222在两个输送带上移动，把内芯102分别放置于不同的输送带上，实现均匀上料。

检测装置300位于分料机构210的一侧，检测装置300同时检测至少两个内芯102的外径。参照图8，检测装置300可同时容纳至少两个内芯102，检测装置300内设有传感器320和可移动的夹紧块310，夹紧块310位于内芯102的两侧并进行开合活动，传感器320设于检测装置300的外侧，同时夹紧块310上设有感应片312，传感器320通过检测感应片312的位置判断夹紧块310的位置，夹紧块310夹持内芯102后传感器320检测夹紧块310的位置判断内芯102是否满足尺寸要求，实现内芯102的尺寸检测和对不及格品的识别。可以理解的是，由于感应片312具有一定的宽度，因此传感器320对感应片312具有一定的检测范围，当内芯102的尺寸不符合预设的标准，感应片312将脱离传感器320的检测范围，进而测出不及格的工件。可选地，分料机构210与检测装置300之间设有换向机221，换向机221旋转带动内芯102变换方向，从而便于第一递送机械手250夹持内芯102到检测装置300上。可选地，换向机221可同时带动至少两个的内芯102进行旋转。

可选地，参照图2，还设有与电芯上料装置200相邻而设的废料去除装置240，废料去除装置240设有废料盘241和可同时拾取至少两个内芯102的废料机械手242，废料机械手242从输送装置600上拾取不及格的内芯102。可选地，废料盘241上设有若干个用于暂存不及格内芯102的容置器243。

加工部400设于机台100，加工部400设有沿周向分布若干个治具411的第一转盘410，每个治具411内可同时安装至少两个内芯102，具体地，在同一治具411内至少装设有两个固定件412，固定件412为可旋转安装于治具411内，可旋转的固定件412用于在加工过程中变换内芯102的方向，便于对极片进行加工。固定件412具有容纳内芯102的空腔。参照图4，第一转盘410沿周向依次设置有可同时加工至少两个工件的极片整形装置、垫片安装装置430和入壳机构440，利于优化加工效率。具体地，长极片整形装置包括沿第一转盘410周向布置的长极片定位机构420、长极片夹直机构421、长极片折弯机构422和长极片压平机构423，短极片整形装置包括短极片折弯机构424和短极片压平机构425。参照图9，短极片折弯机构424设有相互插接配合的插针426和压接件427，压接件427和插针426倾斜于第一转盘410的盘面并沿其长度方向平移滑动，压接件427和插针426分别通过气缸带动并从短极片的两侧伸出，并且压接件427的端部压触与插针426的侧壁，实现对内芯102上短极片的折弯定型。类似的，长极片折弯机构422具有相似的结构实现对内芯102上长极片的整形。参照图4，长极片压平机构423具有至少两个沿竖直方向活动的压头，压头压触于长极片实现整形操作。

参照图1，垫片安装装置430位于长极片夹直机构421和短极片折弯机构424之间，可选地，垫片安装装置430设置有至少两个，实现对多个内芯102安装垫片，同时垫片安装装置430的下游处还设有可同时检测至少两个垫片的垫片检测装置431300，用于检测垫片是否安装到位。可选地，入壳机构440位于第一转盘410和第二转盘520衔接的部位，入壳机构440设有至少两个压块605441可同时实现多个壳体101与内芯102的压合加工。参照图10，压块605441位于固定件412的上部，在固定件412的下部设有支撑内芯102的顶块442。需要说明的是，第二转盘520的位于第一转盘410之上，第二转盘520把壳体101输送到位于入壳机构440内的内芯102上部，通过位于壳体101上部的压块605441沿竖直方向把壳体101压入到内芯102中，完成内芯102与壳体101的装配操作。

参照图3，外壳上料装置500包括上料机械手510和第二转盘520，上料机械手510同时拾取至少两个的壳体101放置于第二转盘520上，可选地，外壳上料装置500设有对上料机械手510输送壳体101的外壳输送线530，外壳输送线530优选为直线式输送带。可选地，上料机械手510设有若干个拾取部511，拾取部511沿圆周方向设置，在本申请中优选设置四个拾取部511，利于增加对工件的容量。可选地，拾取部511中设有至少两个同时容纳壳体101的仓位512，仓位512凹陷于拾取部511中，并且仓位512内设有用于吸附壳体101的磁铁块。同时，在上料机械手510的一侧设有牵引块522，牵引块522的端部处于上料机械手510远离外壳输送线530的一侧，牵引块522上设有磁铁块，牵引块522可穿过拾取部511吸取位于外壳输送线530上的壳体101并往后移动，使壳体101吸附于拾取部511的仓位512中，实现上料机械手510的取料。可选地，在第二转盘520的周向边缘上设有若干个容纳壳体101的容置槽521，并且容置槽521至少两个为一组，实现多个的壳体101同时上料，利于提升效率。

输送装置600设于电芯上料装置200和第一转盘410之间，输送装置600包括层叠设置的输送通道630和回流带610，回流带610位于输送通道630的底部，利于节省机台100表面的空间，输送通道630与回流带610用于输送若干个插接内芯102的辅助块601，回流带610与输送通道630的送料方向相反并实现辅助块601在输送装置600内循环移动，实现对内芯102的持续输送。可选地，回流带610选用平带输送机230构，通过皮带带动辅助块601进行移动。可选地，参照图5，相邻两个的辅助块601互相抵接，并且每个辅助块601上至少容纳两个内芯102，实现多个工件的同时输送和上料。可选地，参照图1，在输送通道630上靠近第一递送机械手250的一端设有推料块650，推料块650在输送通道630上平移滑动，并且在气缸的带动下推料块650抵接并推动位于输送通道630端部的辅助块601并实现多个辅助块601对内芯102的平移输送。参照图6，输送通道630上靠近废料去除装置240的一端设有可活动的定位块620，定位块620沿输送通道630的宽度方向插接于辅助块601，辅助块601侧壁设有可插接定位块620的定位槽602，定位块620插入于定位槽602定位辅助块601并通过废料机械手242拾取不及格的内芯102。具体地，在定位槽602内设有两个插销604，在定位块620上设有抵接于插销604侧壁的滚轮621，并且滚轮621位于两个插销604之间，滚轮621插入于定位槽602内并压触于插销604对辅助块601进行定位。进一步地，参照图7，在输送通道630上与定位块620相对的另一侧设有压块605441，压块605441亚处于辅助块601的另一侧，实现对辅助块601定位时的支撑，使辅助块601的位置进一步确定，实现良好的定位精度。可选地，定位块620和压块605441均使用气缸进行驱动。可选地，输送通道630与回流带610的两端设有用于把辅助块601放置于回流带610的升降装置640，实现辅助块601在输送通道630和回流带610上循环输送。

下料装置700设于输送装置600与外壳上料装置500之间，下料装置700设有用于拾取成品的下料机械手710和成品盘720，成品盘720中可插接若干个成品工件，下料机械手710同时夹取至少两个成品，实现多个工件的同时输送实现优化效率。电芯上料装置200、检测装置300、加工部400、外壳上料装置500、输送装置600和下料装置700均能同时对两个坯料工件进行操作，实现成倍增加装配效率。

参照图1，电芯上料装置200与检测装置300之间设有用于夹持并运送内芯102的第一递送机械手250，输送通道630与第一转盘410之间设有第二递送机械手260，第二机械手把内芯102从输送通道630上放置于第一转盘410，第一递送机械手250、第二递送机械手260和废料机械手242均设有实现可升降及平移递送内芯102的往复机构。可选地，参照图2，往复机构设有正交设置并相互活动连接的固定导轨270和活动导轨280，活动导轨280沿垂直于固定导轨270长度的方向滑动。可选地，固定导轨270沿水平方向布置，活动导轨280沿竖直方向布置，在固定导轨270上设有十字滑块，十字滑块同时穿设固定导轨270和活动导轨280，实现两者的滑动连接。可以理解的是，第一递送机械手250、第二递送机械手260和废料机械手242均设有拾取工件的夹爪244，夹爪244可通过水平设置和竖直设置的气缸实现同步驱动，或可通过电机带动进行沿水平方向和竖直方向的复合运动，进而实现对工件的输送。

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)

1.一种电芯加工的教学实训平台，其特征在于，包括：

机台；

电芯上料装置，设于所述机台上，所述电芯上料装置设有分料机构，所述分料机构设有至少两个并列设置的输送带；

检测装置，位于所述分料机构的一侧，所述检测装置通过夹持的方式同时检测至少两个内芯的外径；

加工部，设于所述机台，所述加工部设有沿周向分布若干个治具的第一转盘，每个所述治具内可同时装设至少两个所述内芯，所述第一转盘的周向依次设置有可同时加工至少两个工件的长极片整形装置、短极片整形装置、垫片安装装置和入壳机构；

外壳上料装置，包括上料机械手和第二转盘，所述上料机械手每次拾取至少两个的壳体放置于所述第二转盘上；

输送装置，设于所述电芯上料装置和所述第一转盘之间，所述输送装置包括层叠设置的输送通道和回流带，所述输送通道与所述回流带用于输送若干个插接所述内芯的辅助块，所述回流带与所述输送通道的送料方向相反并实现所述辅助块在所述输送装置内循环移动；

下料装置，设于所述输送装置与所述外壳上料装置之间，所述下料装置设有用于拾取成品的下料机械手，所述下料机械手同时夹取至少两个成品。

2.根据权利要求1所述的一种电芯加工的教学实训平台，其特征在于：所述分料机构与所述检测装置之间设有换向机，所述换向机旋转带动所述内芯变换方向。

3.根据权利要求1所述的一种电芯加工的教学实训平台，其特征在于：所述检测装置设有传感器和可移动的夹紧块，所述夹紧块夹持所述内芯后所述传感器检测所述夹紧块的位置实现所述内芯的尺寸检测。

4.根据权利要求1所述的一种电芯加工的教学实训平台，其特征在于：所述长极片整形装置包括沿所述第一转盘周向布置的长极片定位机构、长极片夹直机构、长极片折弯机构和长极片压平机构，所述短极片整形装置包括短极片折弯机构和短极片压平机构。

5.根据权利要求1所述的一种电芯加工的教学实训平台，其特征在于：所述上料机械手设有若干个拾取部，所述拾取部中设有至少两个同时容纳所述壳体的仓位。

6.根据权利要求1所述的一种电芯加工的教学实训平台，其特征在于：还设有与所述电芯上料装置相邻而设的废料去除装置，所述废料去除装置设有废料盘和可同时拾取至少两个所述内芯的废料机械手，所述废料机械手从所述输送装置上拾取不及格的所述内芯。

7.根据权利要求6所述的一种电芯加工的教学实训平台，其特征在于：所述输送通道上靠近所述废料去除装置的一端设有可活动的定位块，所述辅助块侧壁设有可插接所述定位块的定位槽，所述定位块插入于所述定位槽定位所述辅助块并通过所述废料机械手拾取不及格的所述内芯。

8.根据权利要求6所述的一种电芯加工的教学实训平台，其特征在于：所述输送通道与所述回流带的两端设有实现所述辅助块循环输送的升降装置。

9.根据权利要求6所述的一种电芯加工的教学实训平台，其特征在于：所述电芯上料装置与所述检测装置之间设有用于夹持并运送所述内芯的第一递送机械手，所述输送通道与所述第一转盘之间设有第二递送机械手，所述第一递送机械手、所述第二递送机械手和所述废料机械手均设有实现可升降及平移递送所述内芯的往复机构。

10.根据权利要求9所述的一种电芯加工的教学实训平台，其特征在于：所述往复机构设有正交设置并相互活动连接的固定导轨和活动导轨，所述活动导轨沿垂直于所述固定导轨长度的方向滑动。