WO2018162719A1 - Formation system, and method for loading a formation system - Google Patents

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WO2018162719A1
WO2018162719A1 PCT/EP2018/055926 EP2018055926W WO2018162719A1 WO 2018162719 A1 WO2018162719 A1 WO 2018162719A1 EP 2018055926 W EP2018055926 W EP 2018055926W WO 2018162719 A1 WO2018162719 A1 WO 2018162719A1
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WO
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formation
contacting
unit
formation chamber
battery cells
Prior art date
Application number
PCT/EP2018/055926
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German (de)
French (fr)
Inventor
Ronny SEIDEL
Original Assignee
Thyssenkrupp System Engineering Gmbh
Thyssenkrupp Ag
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Publication date
Application filed by Thyssenkrupp System Engineering Gmbh, Thyssenkrupp Ag filed Critical Thyssenkrupp System Engineering Gmbh
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/06Lead-acid accumulators
    • H01M10/12Construction or manufacture
    • H01M10/128Processes for forming or storing electrodes in the battery container
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04Processes of manufacture in general
    • H01M4/0438Processes of manufacture in general by electrochemical processing
    • H01M4/044Activating, forming or electrochemical attack of the supporting material
    • H01M4/0445Forming after manufacture of the electrode, e.g. first charge, cycling
    • H01M4/0447Forming after manufacture of the electrode, e.g. first charge, cycling of complete cells or cells stacks
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the invention relates to a formation system for the formation of battery cells, with at least one formation chamber within which a contacting unit for contacting the battery cells for the formation is arranged and a delivery device, arranged on a workpiece carrier battery cells from outside the formation chamber in the clear space of the formation chamber retractable and extendable.
  • the formation designates the first charging and discharging processes of a battery cell immediately after the so-called assembly of the battery cell.
  • a large number of individual battery cells are clamped on special goods carriers or workpiece carriers and retracted into formation chambers where they are acted upon or contacted via spring contact pins against respective contacting units. During this contact the formation takes place, which can take on the order of 12 to 24 hours.
  • the formation chambers are lined up and stacked in an arrangement comparable to a high rack. Also, the startup and retraction of the equipped with the battery cells workpiece carriers in the formation chambers takes place, as usual in the field of high-bay warehouses, with storage and retrieval equipment.
  • the workpiece carrier in the case of the formation, it is necessary that the workpiece carrier, after it has been moved into the clear space of a formation chamber, undergoes a positionally exact loading against the contacting unit.
  • the contacting unit is arranged regularly in an upper region of the contacting cell, so that in this case the workpiece carrier must be delivered vertically upwards against the contacting unit.
  • a separate Zustellaktuatorik is arranged in each formation chamber, which delivers the retracted workpiece carrier against the contacting unit and permanently applied. Accordingly, in this conventional formation plant, this chamber-related infeed actuation is required corresponding to the number of formation chambers provided. This means a corresponding mechanical and control engineering effort.
  • the object of the present invention is to provide a formation system, which takes into account the boundary conditions outlined above and reduces the mechanical and control engineering effort.
  • a formation system for forming battery cells comprising at least one formation chamber within which a contacting unit for contacting the battery cells for the formation is arranged, a multi-axially movable feed device, arranged with the arranged on a workpiece carrier battery cells from outside of the For- mation chamber in the clear space of the formation chamber are retractable and extendable and with the battery cells within the clear space of the formation chamber indirectly via the workpiece carrier in a contacting position against the contacting unit are acted upon.
  • a locking unit which locks the workpiece carrier in the contacting position.
  • the locking unit is a structural unit of the formation chamber.
  • locking unit ensures that the workpiece carrier for the period of formation is held securely and accurately positioned in the contacting position.
  • this creates the prerequisite that the delivery device is not bound to the formation chamber, but can extend out of the clear space of the currently equipped with a workpiece carrier formation chamber and can equip another formation chamber with another workpiece carrier.
  • the locking unit may comprise a latch arrangement which blocks a movement space of the workpiece carrier to the side remote from the contacting unit.
  • an advantageous embodiment of the invention provides that the locking unit can be transferred at least indirectly via the feed device from a locked position to an unlocked position.
  • the feed device enters into operative connection with the latch arrangement in such a way that the latch arrangement releases the movement space of the workpiece carrier to the side remote from the contacting unit.
  • An advantageous embodiment of the invention provides that the feed device has two traversing units which can be moved into the clear space of the formation chamber independently of one another.
  • a first moving part is provided in an advantageous manner, which may have a rather low positioning accuracy and rather is designed to carry the high load of the workpiece carrier.
  • the second moving part can be designed such that it has a high positioning accuracy, but this in conjunction with a nem supporting the load, at least indirectly to the formation chamber.
  • it is provided for the second traversing unit that it acts on the workpiece carrier in the contacting position.
  • the moving part acts on the workpiece carrier along a vertically movable linear guide in the contacting position.
  • the load of the workpiece carrier is delivered via the moving unit and the linear guide to the formation chamber.
  • the object is further achieved by a method for feeding a tool carrier equipped with battery cells into a formation system with a system as described, with the following steps:
  • An advantageous embodiment of the method provides for locking the tool carrier in the contacting position.
  • An advantageous embodiment of the method provides for unlocking of the tool carrier by means of the delivery device.
  • An advantageous embodiment of the method provides for retraction of the tool carrier into the clear space of the formation chamber by means of one of the two moving units.
  • FIG. 1 shows a formation plant by way of example based on a formation chamber and a delivery device
  • Figure 2 is an illustration of the delivery device
  • Figure 3 shows a detail of a locking unit of the delivery device
  • Figures 4 to 9 are respective side views of the formation plant of Figure 1 in different positions of a delivery process of the battery cells.
  • FIG. 1 shows a formation system 10, for which only one formation chamber 12 is shown by way of example.
  • the formation chamber 12 may be formed by a cuboidal volume, wherein the outer boundary may be formed by a support structure 14, which is expediently composed of interconnected profile elements.
  • the cuboidal volume within the formation chamber 12 should be referred to as a clear space.
  • a contacting unit 16 is provided, which is preferably arranged in an upper region of the formation chamber 12.
  • the contacting unit 16 usually comprises a plurality of charging cards and the spring contact pins, via which the contact is made to the poles of the battery cells.
  • the formation system 10 comprises a feed unit 18, which can be moved in several axes.
  • the feed unit 18, as long as it has not yet retracted into the clear space of the formation chamber 12, are moved along an x-axis and along a z-axis on one side of the formation chamber.
  • a formation installation 10 is regularly composed of a multiplicity of formation chambers 12 arranged side by side and stacked one on top of the other.
  • a plurality of mutually parallel, stacked rows are regularly provided, so that in each case passages are formed between these rows, in which the feed unit can move both along the x-axis and the z-axis, to each of the formation chambers 12 with a workpiece carrier to equip and remove the workpiece carrier after the formation of the battery cells.
  • the feed unit 18 is shown in a position in front of the formation chamber 12, that is to say the feed unit 18 or parts thereof are not located in the clear space of the formation chamber 12.
  • the feed unit 18 can comprise two moving units 20 and 30.
  • the first traversing unit 20 may include two telescopic forks 22i and 22 2 aligned parallel to one another and displaceable along the x-axis.
  • the telescopic forks 22 ⁇ 22 2 are adapted to grip a pallet-like carrier element or to receive and this both to move in the aisles between rows and stacked formation chambers 12, as retract in the clear space of each formation chamber 12th
  • the second displacement unit 30 is initially also displaceable along the x-axis, so that it can also, when it is positioned in front of a formation chamber 12, enter the clear space of the respective formation chamber 12. Furthermore, the second displacement unit 30 is also displaceable along the z-axis, as will be described later. Furthermore, the formation chamber 12 comprises a linear guide 50, which is preferably also arranged in the clear space of the formation chamber 12. In the case of the preferred embodiment of the contacting unit 16 arranged in an upper region of the formation chamber 12, the linear guide 50 is a vertical guide which is movable at least over a partial height of the formation chamber 12. About the linear guide 50, a lifting table 52 is guided vertically movable. FIG.
  • the second moving part 30 comprises three drives 32, 34, 38.
  • a piston-cylinder unit 32 may be provided, which is operated pneumatically, hydraulically or electromechanically and via which the second displacement unit 30 can be driven along the x-axis.
  • a trained as an electrically driven spindle gear drive 34 may be provided which drives a vertically extendable lifting ram 36 to move over the lifting ram 36 the lifting table 52 in the vertical direction, that is along the linear guide 50.
  • a drive 38 may be provided, which may also be embodied as an electrically driven spindle gear and which can transfer a locking pawl 40 from a locked position to an unlocked position. It is provided that the locking pawl 40 is pivotally supported on the linear guide 50 and with respect to the lifting table 52 can take the locked or unlocked position. Furthermore, a locked position can be understood to mean a blocking of a vertical movement of the lifting table 52 to vertically below. For a locking of the lifting table 52 forms a locking pin 54, which projects into the linear guide 50 and the vertically extending movement space overlaps with the movement space of the locking pawl 40.
  • FIG 3 A detail of the locking pawl 40, whose interaction with the locking pin 54 of the lifting table 52 and the unlocking by the drive 38 of the second moving part 30 is shown in FIG 3.
  • Figure 3a is a locked position of the lifting table 52, which in this position in a vertical upper position is shown, and in the figure 3b), an unlocked position of the lifting table 52 is shown, wherein the lifting table 52, however, is still shown in the vertically upper position.
  • the locking pawl 40 is preferably pivotably articulated about a pivot axis S on the linear guide 50.
  • a locking cam 42 is arranged, which can take over the pivoting of the locking pawl 40 at least two positions.
  • the locking pawl 40 is acted upon by spring means 44 in the shown, that is the locked, position.
  • the drive 38 of the second moving part 30 can move or pivot the locking pawl 40 from the locked position to the unlocked position, as shown in FIG. 3b).
  • the drive 38 has a vertically extendable lifting ram 46 which can engage at least indirectly under the end remote from the pivot axis S end of the locking pawl 40 and pivots the locking pawl 40 in the present counterclockwise direction via an extension movement.
  • the locking cam 42 moves out of the range of movement of the locking pin 54 of the lifting table 52, so that the locking pin 54 is released to the bottom vertically and the lifting table 52 can perform a movement along the linear guide 50.
  • the lifting table 52 is raised at least minimally, for example 1 mm to 3 mm, vertically via the drive 34 in order to release the locking cam 42 of the locking pawl 40 and the locking pin 54 of the lifting table 52 from one another.
  • the locking pawl 40, the spring means 44, the locking cam 42 and the locking pin 54 may be collectively referred to as a locking unit 28.
  • FIGS. 4 to 9 show side views of a formation installation 10 in different positions.
  • FIG. 4 shows a first position of a feed operation of battery cells 102 clamped on a workpiece carrier 100 in order to supply them to a formatting process.
  • the workpiece carrier 100 is held on a support member 104, which may for example have the dimensions of a standard Euro-pallet and may be made of aluminum.
  • a support member 104 which may for example have the dimensions of a standard Euro-pallet and may be made of aluminum.
  • the workpiece carrier 100 is received in the position shown by the telescopic forks 22 ⁇ 22 2 of the first moving part 20 and placed in front of the formation chamber 12 to be retracted into this. It is preferably provided that there is no objective connection between the feed unit 18 and the formation chamber 12 in this position.
  • FIG. 5 shows a further position of a Zustellvorgangs in which the workpiece carrier is retracted 100 in the clear space of the formation chamber 12 via the telescopic forks 22 ⁇ 22. 2 In this position, the battery cells 102 have no contact with the contacting unit 16. Furthermore, the second moving part 30 has been retracted into the clear space of the formation chamber 12. 6 shows a further position of a Zustellvorgangs in which the workpiece holder was lowered 100 via the telescopic forks 22 ⁇ , 22 2, so that the work piece carrier 100, there is a support surface in the formation chamber 12 for conditioning and is here about carried from the formation chamber 12th In addition, the second moving unit 30 comes to rest on a contact surface 24 of the formation chamber 12. Following this, the telescopic forks 22 ⁇ drive, 22 2 free from the workpiece carrier 100 and finally out of the sparse room of the formation chamber.
  • FIG. 7 shows a further position of a feed process, in which the workpiece carrier 100 has been lifted by way of the second moving unit 30 and thus is acted upon by the contacting unit 16.
  • the lifting takes place via the drive 34 and the drive thereof vertically extendable lifting punch 36.
  • a transmission element 26 is provided for indirect transmission of the lifting movement of the Hubstempels 36 on a cantilever 56 of the lifting table 52. It is expedient in this case if the surface of the power transmission from the lifting ram 36 or the transmission element 26 on the cantilever 56 is arranged substantially vertically aligned with the surface of the power transmission of the second moving part 30 on the contact surface of the formation chamber 12.
  • the lifting table 52 and the locking pawl 40 have assumed the locked position described in connection with FIG. In this locked position, the battery cells 102 are acted upon by the lifting table 52 and the workpiece carrier 100 against the contacting unit 16.
  • the feed unit 18 is now able according to the invention to equip further formation chambers 12 with workpiece carriers 100 or to extend the workpiece carriers 10 from the formation chamber 12 after the formation has taken place. According to the invention, this possibility is realized in that the second moving unit 30 can act on the workpiece carriers 100 against the contacting unit 16 and the formation chamber 12 is able via the locking unit 28 to hold the workpiece carrier 100 in the contacted position for the formation process or arrest. After that, the delivery unit 18 is free again for other assembly operations.
  • FIG. 8 shows a further position of a feed process in which lift table 52 is further locked in a vertically upper position with respect to formation chamber 12 and battery cells 102 are contacted against contacting unit 16 and feed unit 18 is completely extended out of the clear space of formation cell 12 ,
  • the workpiece carrier 100 and thus also the battery cells 102 are in a contacting position with respect to the contacting unit 16 and the formation process of the battery cells 102 can be carried out, which may take on the order of 12 to 24 hours.
  • FIG. 9 shows a further position of a feed operation, in which the second moving unit 30 has again been moved into the clear space of the formation chamber 12 in order to remove the workpiece carrier 100 from the formation chamber 12 after the formation of the battery cells 102.
  • the illustrated position of the Zustellvorgangs take the lift table 52 and the locking pawl 40 described in connection with the figure 3b) unlocked position to each other by the locking pawl 40 is pivoted via the drive 38 in the counterclockwise direction and released from the locking pin 54 of the lifting table 52 becomes.

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Abstract

The invention relates to a formation system for the formation of battery cells, comprising a formation chamber inside which a contacting unit for making contact with the battery cells for the formation is arranged, and a feeding device which allows battery cells, which are placed on a workpiece holder, to be moved from outside the formation chamber into the empty space in the formation chamber and be removed therefrom.

Description

FORMATIONSANLAGE UND VERFAHREN ZUM LADEN EINE FORMATIONSANLAGE  FORMATION PLANT AND METHOD FOR LOADING A FORMATION PLANT
Die Erfindung betrifft eine Formationsanlage zur Formation von Batteriezellen, mit zumindest einer Formationskammer innerhalb der eine Kontaktierungseinheit zur Kontaktierung der Batterie- zellen für die Formation angeordnet ist und einer Zustellvorrichtung, mit der auf einem Werkstückträger angeordnete Batteriezellen von außerhalb der Formationskammer in den lichten Raum der Formationskammer einfahrbar und ausfahrbar sind. The invention relates to a formation system for the formation of battery cells, with at least one formation chamber within which a contacting unit for contacting the battery cells for the formation is arranged and a delivery device, arranged on a workpiece carrier battery cells from outside the formation chamber in the clear space of the formation chamber retractable and extendable.
Die Formation bezeichnet die ersten Lade- und Entladevorgänge einer Batteriezelle unmittelbar im Anschluss an die sogenannte Assemblierung der Batteriezelle. Zur Formation werden ein Viel- zahl einzelner Batteriezellen auf speziellen Warenträgern oder auch Werkstückträger gespannt und in Formationskammern eingefahren und dort über Federkontaktstifte gegen jeweilige Kon- taktierungseinheiten beaufschlagt beziehungsweise kontaktiert. Während dieser Kontaktierung erfolgt die Formation, die in einer Größenordnung von 12 bis 24 Stunden dauern kann. Die Formationskammern sind in einer Anordnung aufgereiht und gestapelt, die mit einem Hochregalla- ger vergleichbar ist. Auch das Anfahren und das Einfahren der mit den Batteriezellen bestückten Werkstückträgern in die Formationskammern erfolgt, wie im Bereich von Hochregallagern üblich, mit Regalbediengeräten. Allerdings ist es im Falle der Formation erforderlich, dass der Werkstückträger, nachdem er in den lichten Raum einer Formationskammer eingefahren wurde, eine positionsgenaue Beaufschlagung gegen die Kontaktierungseinheit erfährt. Die Kontaktierungs- einheit ist regelmäßig in einem oberen Bereich der Kontaktierungszelle angeordnet, so dass in diesem Fall der Werkstückträger nach vertikal oben gegen die Kontaktierungseinheit zugestellt werden muss. Herkömmlich wird dies dadurch realisiert, dass in jeder Formationskammer eine eigene Zustellaktuatorik angeordnet ist, die den eingefahrenen Werkstückträger gegen die Kontaktierungseinheit zustellt und dauerhaft beaufschlagt. Bei dieser herkömmlichen Formationsan- läge wird demnach diese kammerbezogene Zustellaktuatorik entsprechend der Anzahl der vorgesehenen Formationskammern benötigt. Dies bedeutet einen entsprechenden mechanischen und steuerungstechnischen Aufwand.  The formation designates the first charging and discharging processes of a battery cell immediately after the so-called assembly of the battery cell. For formation, a large number of individual battery cells are clamped on special goods carriers or workpiece carriers and retracted into formation chambers where they are acted upon or contacted via spring contact pins against respective contacting units. During this contact the formation takes place, which can take on the order of 12 to 24 hours. The formation chambers are lined up and stacked in an arrangement comparable to a high rack. Also, the startup and retraction of the equipped with the battery cells workpiece carriers in the formation chambers takes place, as usual in the field of high-bay warehouses, with storage and retrieval equipment. However, in the case of the formation, it is necessary that the workpiece carrier, after it has been moved into the clear space of a formation chamber, undergoes a positionally exact loading against the contacting unit. The contacting unit is arranged regularly in an upper region of the contacting cell, so that in this case the workpiece carrier must be delivered vertically upwards against the contacting unit. Conventionally, this is realized in that a separate Zustellaktuatorik is arranged in each formation chamber, which delivers the retracted workpiece carrier against the contacting unit and permanently applied. Accordingly, in this conventional formation plant, this chamber-related infeed actuation is required corresponding to the number of formation chambers provided. This means a corresponding mechanical and control engineering effort.
Ausgehend hiervon besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin eine Formationsanlage bereitzustellen, die den zuvor skizzierten Randbedingungen Rechnung trägt und den mechani- sehen und steuerungstechnischen Aufwand reduziert.  Proceeding from this, the object of the present invention is to provide a formation system, which takes into account the boundary conditions outlined above and reduces the mechanical and control engineering effort.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Formationsanlage zur Formation von Batteriezellen, umfassend zumindest eine Formationskammer innerhalb der eine Kontaktierungseinheit zur Kontaktierung der Batteriezellen für die Formation angeordnet ist, eine mehrachsig bewegliche Zustellvorrichtung, mit der auf einem Werkstückträger angeordnete Batteriezellen von außerhalb der For- mationskammer in den lichten Raum der Formationskammer einfahrbar und ausfahrbar sind und mit der die Batteriezellen innerhalb des lichten Raumes der Formationskammer mittelbar über den Werkstückträger in eine Kontaktierungsstellung gegen die Kontaktierungseinheit beaufschlagbar sind. The object is achieved by a formation system for forming battery cells, comprising at least one formation chamber within which a contacting unit for contacting the battery cells for the formation is arranged, a multi-axially movable feed device, arranged with the arranged on a workpiece carrier battery cells from outside of the For- mation chamber in the clear space of the formation chamber are retractable and extendable and with the battery cells within the clear space of the formation chamber indirectly via the workpiece carrier in a contacting position against the contacting unit are acted upon.
Durch die erfindungsgemäße Formationsanlage fällt das Erfordernis weg, für jede Formationskammer eine eigene Zustellaktuatorik bereitstellen zu müssen. Vielmehr ergibt sich erfindungsgemäß der Vorteil, dass für jeden Gang zwischen beidseitig aufgereihten und aufgestapelten Formationszellen lediglich eine Zustellvorrichtung vorgehalten werden muss, die die Werkstückträger in die Formationskammern einfährt und unmittelbar anschließend den jeweiligen Werk- stückträger gegen die Kontaktierungseinheit zustellt und beaufschlagt. As a result of the formation plant according to the invention, there is no longer the need to provide a separate Zustellaktuatorik for each formation chamber. On the contrary, according to the invention, there is the advantage that only one feed device must be provided for each path between formation cells stacked and stacked on both sides, which feeds the workpiece carriers into the formation chambers and immediately delivers and loads the respective workpiece carrier against the contacting unit.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass eine Verriegelungseinheit vorgesehen ist, die den Werkstückträger in der Kontaktierungsstellung verriegelt. Bevorzugt ist die Verriegelungseinheit eine Baueinheit der Formationskammer. Durch die Verriegelungseinheit ist gewährleistet, dass der Werkstückträger für den Zeitraum der Formation sicher und positionsgenau in der Kontaktierungsstellung gehalten ist. Insbesondere ist hierdurch die Voraussetzung geschaffen, dass die Zustellvorrichtung nicht an die Formationskammer gebunden ist, sondern sich aus dem lichten Raum der gerade mit einem Werkstückträger bestückten Formationskammer ausfahren kann und eine weitere Formationskammer mit einem weiteren Werkstückträger bestücken kann. In konkreter Ausgestaltung kann die Verriegelungseinheit eine Klinkenanordnung umfassen, die einen Bewegungsraum des Werkstückträgers zu der von Kontaktierungseinheit abgewandten Seite versperrt.  An advantageous embodiment of the invention provides that a locking unit is provided which locks the workpiece carrier in the contacting position. Preferably, the locking unit is a structural unit of the formation chamber. By locking unit ensures that the workpiece carrier for the period of formation is held securely and accurately positioned in the contacting position. In particular, this creates the prerequisite that the delivery device is not bound to the formation chamber, but can extend out of the clear space of the currently equipped with a workpiece carrier formation chamber and can equip another formation chamber with another workpiece carrier. In a concrete embodiment, the locking unit may comprise a latch arrangement which blocks a movement space of the workpiece carrier to the side remote from the contacting unit.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Verriegelungseinheit zumindest mittelbar über die Zustellvorrichtung von einer verriegelten Stellung in eine entriegelte Stellung überführbar ist. Hierdurch ist es möglich die Verriegelungseinheit konstruktiv einfach auszuge- stalten, da auf eine aufwändige Mechanik und Steuerung zur Entriegelung verzichtet werden kann. Bevorzugt tritt die Zustellvorrichtung derart mit der Klinkenanordnung in eine Wirkverbindung, dass die Klinkenanordnung den Bewegungsraum des Werkstückträgers zu der von Kontaktierungseinheit abgewandten Seite wieder freigibt.  An advantageous embodiment of the invention provides that the locking unit can be transferred at least indirectly via the feed device from a locked position to an unlocked position. This makes it possible to construct the locking unit structurally simple, as can be dispensed with an elaborate mechanism and control for unlocking. Preferably, the feed device enters into operative connection with the latch arrangement in such a way that the latch arrangement releases the movement space of the workpiece carrier to the side remote from the contacting unit.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Zustellvorrichtung zwei unab- hängig voneinander in den lichten Raum der Formationskammer einfahrbare Verfahreinheiten aufweist. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise eine erste Verfahreinheit bereitgestellt, die eine eher geringe Positioniergenauigkeit haben kann und vielmehr auf das Tragen der hohen Last des Werkstückträgers ausgelegt ist. Die zweite Verfahreinheit kann demgegenüber dahingehend ausgelegt, dass sie eine hohe Positioniergenauigkeit aufweist, dies allerdings in Verbindung mit ei- nem Abstützen der Traglast zumindest mittelbar an der Formationskammer. Bevorzugt ist für die zweite Verfahreinheit vorgesehen, dass sie den Werkstückträger in die Kontaktierungsstellung beaufschlagt. In konkreter Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Verfahreinheit den Werkstückträger entlang einer vertikal beweglichen Linearführung in die Kontaktierungsstellung beaufschlagt. Hier wird die Traglast des Werkstückträgers über die Verfahreinheit und die Linearführung an die Formationskammer abgegeben. An advantageous embodiment of the invention provides that the feed device has two traversing units which can be moved into the clear space of the formation chamber independently of one another. As a result, a first moving part is provided in an advantageous manner, which may have a rather low positioning accuracy and rather is designed to carry the high load of the workpiece carrier. The second moving part, on the other hand, can be designed such that it has a high positioning accuracy, but this in conjunction with a nem supporting the load, at least indirectly to the formation chamber. Preferably, it is provided for the second traversing unit that it acts on the workpiece carrier in the contacting position. In a concrete embodiment, it can be provided that the moving part acts on the workpiece carrier along a vertically movable linear guide in the contacting position. Here, the load of the workpiece carrier is delivered via the moving unit and the linear guide to the formation chamber.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Verfahren zum Zustellen eines mit Batteriezellen bestückten Werkzeugträgers in eine Formationsanlage mit einer Anlage wie beschrieben, mit den Schritten:  The object is further achieved by a method for feeding a tool carrier equipped with battery cells into a formation system with a system as described, with the following steps:
· Einfahren des Werkzeugträgers in den lichten Raum der Formationskammer mittels der Zu- stellvorrichtung; · Retraction of the tool carrier into the clear space of the formation chamber by means of the attachment device;
Kontaktieren der Batteriezellen mittelbar über den Werkstückträger in die Kontaktierungsstellung gegen die Kontaktierungseinheit mittels der Zustellvorrichtung. Contact the battery cells indirectly via the workpiece carrier in the contacting position against the contacting unit by means of the feed device.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht ein Verriegeln des Werkzeugträgers in der Kontaktierungsstellung vor.  An advantageous embodiment of the method provides for locking the tool carrier in the contacting position.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht ein Entriegeln des Werkzeugträgers mittels der Zustellvorrichtung vor.  An advantageous embodiment of the method provides for unlocking of the tool carrier by means of the delivery device.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht ein Einfahren des Werkzeugträgers in den lichten Raum der Formationskammer mittels einer der beiden Verfahreinheiten vor.  An advantageous embodiment of the method provides for retraction of the tool carrier into the clear space of the formation chamber by means of one of the two moving units.
Die Erfindung wird nachfolgend mit weiteren Merkmalen, Einzelheiten und Vorteilen anhand der beigefügten Figuren erläutert. Die Figuren illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung. Hierin zeigen The invention is explained below with further features, details and advantages with reference to the accompanying figures. The figures illustrate only exemplary embodiments of the invention. Show here
Figur 1 eine Formationsanlage exemplarisch anhand einer Formationskammer und einer Zustellvorrichtung;  1 shows a formation plant by way of example based on a formation chamber and a delivery device;
Figur 2 eine Darstellung der Zustellvorrichtung; Figure 2 is an illustration of the delivery device;
Figur 3 eine Detailierung einer Verriegelungseinheit der Zustellvorrichtung und Figure 3 shows a detail of a locking unit of the delivery device and
Figuren 4 bis 9 jeweilige Seitenansichten der Formationsanlage gemäß Figur 1 in verschiedenen Stellungen eines Zustellvorgangs der Batteriezellen. Figures 4 to 9 are respective side views of the formation plant of Figure 1 in different positions of a delivery process of the battery cells.
Die Figur 1 zeigt eine Formationsanlage 10, für die exemplarisch nur eine Formationskammer 12 dargestellt ist. Die Formationskammer 12 kann durch ein quaderförmiges Volumen gebildet sein, wobei die äußere Begrenzung durch eine Tragstruktur 14 gebildet werden kann, die sich zweckmäßigerweise aus miteinander verbundenen Profilelementen zusammensetzt. Das quaderförmige Volumen innerhalb der Formationskammer 12 soll als lichter Raum bezeichnet werden. Es ist eine Kontaktierungseinheit 16 vorgesehen, die bevorzugt in einem oberen Bereich der Formationskammer 12 angeordnet ist. Die Kontaktierungseinheit 16 umfasst in der Regel mehrere Ladekarten und die Federkontaktstifte, über die der Kontakt zu den Polen der Batteriezellen hergestellt wird. Weiterhin umfasst die Formationsanlage 10 eine Zustelleinheit 18, die in mehreren Achsen verfahren werden kann. Zunächst kann die Zustelleinheit 18, solange sie noch nicht in den lichten Raum der Formationskammer 12 eingefahren ist, entlang einer x-Achse und entlang einer z-Achse an einer Seite der Formationskammer verfahren werden. Wie einleitend bereits beschrieben, setzt sich eine Formationsanlage 10 regelmäßig aus einer Vielzahl nebeneinander gereihter und aufeinander gestapelter Formationskammern 12 zusammen. Außerdem sind regel- mäßig mehrere parallel zueinander positionierte, gestapelte Reihen vorgesehen, so dass zwischen diesen Reihen jeweils Gänge entstehen, in denen die Zustelleinheit sowohl entlang der x- Achse als auch der z-Achse verfahren kann, um jede der Formationskammern 12 mit einem Werkstückträger zu bestücken und nach erfolgter Formation der Batteriezellen den Werkstückträger zu entnehmen. FIG. 1 shows a formation system 10, for which only one formation chamber 12 is shown by way of example. The formation chamber 12 may be formed by a cuboidal volume, wherein the outer boundary may be formed by a support structure 14, which is expediently composed of interconnected profile elements. The cuboidal volume within the formation chamber 12 should be referred to as a clear space. A contacting unit 16 is provided, which is preferably arranged in an upper region of the formation chamber 12. The contacting unit 16 usually comprises a plurality of charging cards and the spring contact pins, via which the contact is made to the poles of the battery cells. Furthermore, the formation system 10 comprises a feed unit 18, which can be moved in several axes. First, the feed unit 18, as long as it has not yet retracted into the clear space of the formation chamber 12, are moved along an x-axis and along a z-axis on one side of the formation chamber. As already described in the introduction, a formation installation 10 is regularly composed of a multiplicity of formation chambers 12 arranged side by side and stacked one on top of the other. In addition, a plurality of mutually parallel, stacked rows are regularly provided, so that in each case passages are formed between these rows, in which the feed unit can move both along the x-axis and the z-axis, to each of the formation chambers 12 with a workpiece carrier to equip and remove the workpiece carrier after the formation of the battery cells.
In der Figur 1 ist die Zustelleinheit 18 in einer Position vor der Formationskammer 12 dargestellt, das heißt die Zustelleinheit 18 beziehungsweise Teile von ihr befinden sich nicht in dem lichten Raum der Formationskammer 12. Die Zustelleinheit 18 kann zwei Verfahreinheiten 20 und 30 umfassen. Die erste Verfahreinheit 20 kann in einer möglichen Ausgestaltung zwei parallel zueinander ausgerichtete und entlang der x-Achse verschiebbare Teleskopgabeln 22i und 222 bein- halten. Wie später noch beschrieben wird, sind die Teleskopgabeln 22^ 222 dazu geeignet ein palettenartiges Trägerelement zu greifen beziehungsweise aufzunehmen und dieses sowohl in den Gängen zwischen gereihten und gestapelten Formationskammern 12 zu bewegen, als auch in den lichten Raum jeder Formationskammer 12 einzufahren. In FIG. 1, the feed unit 18 is shown in a position in front of the formation chamber 12, that is to say the feed unit 18 or parts thereof are not located in the clear space of the formation chamber 12. The feed unit 18 can comprise two moving units 20 and 30. In one possible refinement, the first traversing unit 20 may include two telescopic forks 22i and 22 2 aligned parallel to one another and displaceable along the x-axis. As will be described later, the telescopic forks 22 ^ 22 2 are adapted to grip a pallet-like carrier element or to receive and this both to move in the aisles between rows and stacked formation chambers 12, as retract in the clear space of each formation chamber 12th
Die zweite Verfahreinheit 30 ist zunächst ebenfalls entlang der x-Achse verschiebbar, so dass sie ebenfalls, wenn sie vor einer Formationskammer 12 positioniert ist, in den lichten Raum der jeweiligen Formationskammer 12 einfahren kann. Weiterhin ist die zweite Verfahreinheit 30 ebenfalls entlang der z-Achse verschiebbar, wie dies später noch beschrieben wird. Weiterhin umfasst die Formationskammer 12 eine Linearführung 50, die bevorzugt ebenfalls in dem lichten Raum der Formationskammer 12 angeordnet ist. Im Fall der bevorzugten Ausgestaltung der in einem oberen Bereich der Formationskammer 12 angeordneten Kontaktierungseinheit 16 handelt es sich bei der Linearführung 50 um eine Vertikalführung, die zumindest über eine Teilhöhe der Formationskammer 12 beweglich ist. Über die Linearführung 50 ist ein Hubtisch 52 vertikalbeweglich geführt. Die Figur 2 zeigt eine Darstellung der zweiten Verfahreinheit 30, der Linearführung 50 und des über die Linearführung 50 hohenverschieblichen Hubtisches 52. Zweck besserer Darstellung sind Teile der Tragstruktur 14 ausgeblendet. Es kann vorgesehen sein, dass die zweite Verfahreinheit 30 drei Antriebe 32, 34, 38 umfasst. Zunächst kann eine Kolben-Zylinder-Einheit 32 vorgesehen sein, die pneumatisch, hydraulisch oder elektromechanisch betrieben ist und über die die zweite Verfahreinheit 30 entlang der x-Achse angetrieben werden kann. Dann kann ein als elektrisch angetriebenes Spindelgetriebe ausgebildeter Antrieb 34 vorgesehen sein, der einen vertikal ausfahrbaren Hubstempel 36 antreibt, um über den Hubstempel 36 den Hubtisch 52 in vertikaler Richtung, das heißt entlang der Linearführung 50, zu verfahren. Schließlich kann ein Antrieb 38 vorgesehen sein, der ebenfalls als elektrisch angetriebenes Spindelgetriebe ausgeführt sein kann und der eine Verriegelungsklinke 40 aus einer verriegelten Stellung in eine unverriegelte Stellung überführen kann. Hierbei ist vorgesehen, dass die Verriegelungsklinke 40 an der Linearführung 50 schwenkbar gehalten ist und bezüglich des Hubtisches 52 die verriegelte oder die unverriegelte Stellung einnehmen kann. Weiterhin kann unter einer verriegelten Stel- lung ein Sperren einer vertikalen Bewegung des Hubtisches 52 nach vertikal unten verstanden werden. Für eine Verriegelung bildet der Hubtisch 52 einen Sperrzapfen 54 aus, der in die Linearführung 50 hineinragt und dessen vertikal verlaufender Bewegungsraum sich mit dem Bewegungsraum der Verriegelungsklinke 40 überschneidet. The second displacement unit 30 is initially also displaceable along the x-axis, so that it can also, when it is positioned in front of a formation chamber 12, enter the clear space of the respective formation chamber 12. Furthermore, the second displacement unit 30 is also displaceable along the z-axis, as will be described later. Furthermore, the formation chamber 12 comprises a linear guide 50, which is preferably also arranged in the clear space of the formation chamber 12. In the case of the preferred embodiment of the contacting unit 16 arranged in an upper region of the formation chamber 12, the linear guide 50 is a vertical guide which is movable at least over a partial height of the formation chamber 12. About the linear guide 50, a lifting table 52 is guided vertically movable. FIG. 2 shows an illustration of the second moving part 30, the linear guide 50 and the lifting table 52 which can be displaced vertically via the linear guide 50. For better illustration, parts of the support structure 14 are hidden. It can be provided that the second moving part 30 comprises three drives 32, 34, 38. First, a piston-cylinder unit 32 may be provided, which is operated pneumatically, hydraulically or electromechanically and via which the second displacement unit 30 can be driven along the x-axis. Then, a trained as an electrically driven spindle gear drive 34 may be provided which drives a vertically extendable lifting ram 36 to move over the lifting ram 36 the lifting table 52 in the vertical direction, that is along the linear guide 50. Finally, a drive 38 may be provided, which may also be embodied as an electrically driven spindle gear and which can transfer a locking pawl 40 from a locked position to an unlocked position. It is provided that the locking pawl 40 is pivotally supported on the linear guide 50 and with respect to the lifting table 52 can take the locked or unlocked position. Furthermore, a locked position can be understood to mean a blocking of a vertical movement of the lifting table 52 to vertically below. For a locking of the lifting table 52 forms a locking pin 54, which projects into the linear guide 50 and the vertically extending movement space overlaps with the movement space of the locking pawl 40.
Eine Detailierung der Verriegelungsklinke 40, deren Wechselwirkung mit dem Sperrzapfen 54 des Hubtisches 52 und der Entriegelung durch den Antrieb 38 der zweiten Verfahreinheit 30 zeigt die Figur 3. In Figur 3a) ist eine verriegelte Stellung des Hubtisches 52, der in dieser Stellung in einer vertikal oberen Stellung gehalten wird, und in der Figur 3b) ist eine entriegelte Stellung des Hubtisches 52 gezeigt, wobei der Hubtisch 52 allerdings weiterhin in der vertikal oberen Stellung dargestellt ist. Die Verriegelungsklinke 40 ist bevorzugt um eine Schwenkachse S an der Linear- führung 50 schwenkbar angelenkt. An der Verriegelungsklinke 40 ist eine Sperrnocke 42 angeordnet, die über die Verschwenkung der Verriegelungsklinke 40 zumindest zwei Stellungen einnehmen kann. Weiterhin wird die Verriegelungsklinke 40 über Federmittel 44 in die gezeigte, das heißt die verriegelte, Stellung beaufschlagt. Auf der von der Schwenkachse S abgewandten Seite kann der Antrieb 38 der zweiten Verfahreinheit 30 die Verriegelungsklinke 40 von der verriegel- ten Stellung in die entriegelte Stellung bewegen beziehungsweise verschwenken, wie dies in der Figur 3b) gezeigt ist. Hierzu weist der Antrieb 38 einen vertikal ausfahrbaren Hubstempel 46 auf, der zumindest mittelbar unter das von der Schwenkachse S abgewandte Ende der Verriegelungsklinke 40 greifen kann und über eine Ausfahrbewegung die Verriegelungsklinke 40 vorliegend entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkt. Infolge dieser Schwenkbewegung bewegt sich die Sperrnocke 42 aus dem Bewegungsraum des Sperrzapfens 54 des Hubtisches 52 heraus, sodass der Sperrzapfen 54 nach vertikal unten freigegeben ist und der Hubtisch 52 eine Verfahrbewegung entlang der Linearführung 50 ausführen kann. Für dieses Entriegeln ist es zweckmäßig, wenn der Hubtisch 52 zumindest minimal, beispielsweise 1 mm bis 3 mm, über den Antrieb 34 vertikal angehoben wird, um den Sperrnocken 42 der Verriegelungsklinke 40 und den Sperr- zapfen 54 des Hubtisches 52 gegeneinander freizustellen. Die Verriegelungsklinke 40, die Federmittel 44, die Sperrnocke 42 und der Sperrzapfen 54 können zusammenfassend als eine Verriegelungseinheit 28 bezeichnet werden. A detail of the locking pawl 40, whose interaction with the locking pin 54 of the lifting table 52 and the unlocking by the drive 38 of the second moving part 30 is shown in FIG 3. In Figure 3a) is a locked position of the lifting table 52, which in this position in a vertical upper position is shown, and in the figure 3b), an unlocked position of the lifting table 52 is shown, wherein the lifting table 52, however, is still shown in the vertically upper position. The locking pawl 40 is preferably pivotably articulated about a pivot axis S on the linear guide 50. At the locking pawl 40, a locking cam 42 is arranged, which can take over the pivoting of the locking pawl 40 at least two positions. Furthermore, the locking pawl 40 is acted upon by spring means 44 in the shown, that is the locked, position. On the side remote from the pivot axis S, the drive 38 of the second moving part 30 can move or pivot the locking pawl 40 from the locked position to the unlocked position, as shown in FIG. 3b). For this purpose, the drive 38 has a vertically extendable lifting ram 46 which can engage at least indirectly under the end remote from the pivot axis S end of the locking pawl 40 and pivots the locking pawl 40 in the present counterclockwise direction via an extension movement. As a result of this pivotal movement, the locking cam 42 moves out of the range of movement of the locking pin 54 of the lifting table 52, so that the locking pin 54 is released to the bottom vertically and the lifting table 52 can perform a movement along the linear guide 50. For this unlocking, it is expedient if the lifting table 52 is raised at least minimally, for example 1 mm to 3 mm, vertically via the drive 34 in order to release the locking cam 42 of the locking pawl 40 and the locking pin 54 of the lifting table 52 from one another. The locking pawl 40, the spring means 44, the locking cam 42 and the locking pin 54 may be collectively referred to as a locking unit 28.
Die Figuren 4 bis 9 zeigen Seitenansichten einer Formationsanlage 10 in verschiedenen Stellungen. Die Figur 4 zeigt eine erste Stellung eines Zustellvorgangs von auf einem Werkstückträger 100 gespannten Batteriezellen 102, um diese einem Formatierungsvorgang zuzuführen. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der Werkstückträger 100 auf einem Trägerelement 104 gehalten ist, das beispielsweise die Maße einer Standard-Euro-Palette haben kann und das aus Aluminium sein kann. Im Folgenden wird lediglich auf den Werkstückträger 100 Bezug genommen, ohne die darauf gespannten Batteriezellen 102 und das Trägerelement 104 in jedem Fall wiederholt zu erwähnen. Der Werkstückträger 100 ist in der gezeigten Stellung von den Teleskopgabeln 22^ 222 der ersten Verfahreinheit 20 aufgenommen und vor der Formationskammer 12 platziert, um in diese eingefahren werden zu können. Bevorzugt ist vorgesehen, dass in dieser Stellung keine gegenständliche Verbindung zwischen der Zustelleinheit 18 und der Formationskammer 12 besteht. FIGS. 4 to 9 show side views of a formation installation 10 in different positions. FIG. 4 shows a first position of a feed operation of battery cells 102 clamped on a workpiece carrier 100 in order to supply them to a formatting process. Furthermore, it can be provided that the workpiece carrier 100 is held on a support member 104, which may for example have the dimensions of a standard Euro-pallet and may be made of aluminum. In the following, only the workpiece carrier 100 will be referred to, without repeatedly mentioning the battery cells 102 and the carrier element 104 clamped on it in each case. The workpiece carrier 100 is received in the position shown by the telescopic forks 22 ^ 22 2 of the first moving part 20 and placed in front of the formation chamber 12 to be retracted into this. It is preferably provided that there is no objective connection between the feed unit 18 and the formation chamber 12 in this position.
Die Figur 5 zeigt eine weitere Stellung eines Zustellvorgangs, in der der Werkstückträger 100 in den lichten Raum der Formationskammer 12 über die Teleskopgabeln 22^ 222 eingefahren wurde. In dieser Stellung haben die Batteriezellen 102 keinen Kontakt zu der Kontaktierungseinheit 16. Weiterhin ist die zweite Verfahreinheit 30 in den lichten Raum der Formationskammer 12 eingefahren worden. Die Figur 6 zeigt eine weitere Stellung eines Zustellvorgangs, in der der Werkstückträger 100 über die Teleskopgabeln 22\, 222 abgesenkt wurde, so dass der Werkstückträger 100 auf einer Ablagefläche in der Formationskammer 12 zu Anlage kommt und hierüber von der Formationskammer 12 getragen wird. Zudem kommt die zweite Verfahreinheit 30 auf einer Anlagefläche 24 der Formationskammer 12 zur Anlage. Im Anschluss hieran fahren die Teleskopgabeln 22\, 222 von dem Werkstückträger 100 frei und schließlich aus dem lichtem Raum der Formationskammer heraus. 5 shows a further position of a Zustellvorgangs in which the workpiece carrier is retracted 100 in the clear space of the formation chamber 12 via the telescopic forks 22 ^ 22. 2 In this position, the battery cells 102 have no contact with the contacting unit 16. Furthermore, the second moving part 30 has been retracted into the clear space of the formation chamber 12. 6 shows a further position of a Zustellvorgangs in which the workpiece holder was lowered 100 via the telescopic forks 22 \, 22 2, so that the work piece carrier 100, there is a support surface in the formation chamber 12 for conditioning and is here about carried from the formation chamber 12th In addition, the second moving unit 30 comes to rest on a contact surface 24 of the formation chamber 12. Following this, the telescopic forks 22 \ drive, 22 2 free from the workpiece carrier 100 and finally out of the sparse room of the formation chamber.
Die Figur 7 zeigt eine weitere Stellung eines Zustellvorgangs, in der der Werkstückträger 100 über die zweite Verfahreinheit 30 angehoben wurde und somit gegen die Kontaktierungseinheit 16 beaufschlagt wird. Das Anheben erfolgt über den Antrieb 34 und den hiervon angetriebenen vertikal ausfahrbaren Hubstempel 36. Bevorzugt ist ein Übertragungselement 26 zur mittelbaren Übertragung der Hubbewegung des Hubstempels 36 auf einen Kragarm 56 des Hubtisches 52 vorgesehen. Zweckmäßig ist hierbei, wenn die Fläche der Kraftübertragung von dem Hubstempel 36 oder dem Übertragungselement 26 auf dem Kragarm 56 im Wesentlichen vertikal fluchtend zu der Fläche der Kraftübertragung der zweiten Verfahreinheit 30 auf die Anlagefläche der Formationskammer 12 angeordnet ist. Hierdurch ist sichergestellt, dass keine oder zumindest nur geringe Kippmomente auf die zweite Verfahreinheit 30 eingeleitet werden und nicht an die Zustelleinheit 18 weitergegeben werden. In der in Figur 7 gezeigten Stellung des Zustellvorgangs haben der Hubtisch 52 und die Verriegelungsklinke 40 die im Zusammenhang mit der Figur 3a) beschriebene verriegelte Stellung eingenommen. In dieser verriegelten Stellung werden die Batteriezellen 102 über den Hubtisch 52 und den Werkstückträger 100 gegen die Kontaktierungseinheit 16 beaufschlagt. Die Zustelleinheit 18 ist nun erfindungsgemäß in der Lage weitere Formationskammern 12 mit Werkstückträgern 100 zu bestücken oder die Werkstückträger 10 aus der Formationskammer 12 nach erfolgter Formation auszufahren. Diese Möglichkeit ist erfin- dungsgemäß dadurch realisiert, dass die zweite Verfahreinheit 30 die Werkstückträger 100 gegen die Kontaktierungseinheit 16 beaufschlagen kann und die Formationskammer 12 über die Verriegelungseinheit 28 in der Lage ist, den Werkstückträger 100 in der kontaktierten Stellung für den Vorgang der Formation zu halten beziehungsweise zu arretieren. Hiernach ist die Zustelleinheit 18 wieder für andere Bestückungsvorgänge frei. FIG. 7 shows a further position of a feed process, in which the workpiece carrier 100 has been lifted by way of the second moving unit 30 and thus is acted upon by the contacting unit 16. The lifting takes place via the drive 34 and the drive thereof vertically extendable lifting punch 36. Preferably, a transmission element 26 is provided for indirect transmission of the lifting movement of the Hubstempels 36 on a cantilever 56 of the lifting table 52. It is expedient in this case if the surface of the power transmission from the lifting ram 36 or the transmission element 26 on the cantilever 56 is arranged substantially vertically aligned with the surface of the power transmission of the second moving part 30 on the contact surface of the formation chamber 12. This ensures that no or at least only slight tilting moments are introduced to the second moving part 30 and are not passed on to the delivery unit 18. 7, the lifting table 52 and the locking pawl 40 have assumed the locked position described in connection with FIG. In this locked position, the battery cells 102 are acted upon by the lifting table 52 and the workpiece carrier 100 against the contacting unit 16. The feed unit 18 is now able according to the invention to equip further formation chambers 12 with workpiece carriers 100 or to extend the workpiece carriers 10 from the formation chamber 12 after the formation has taken place. According to the invention, this possibility is realized in that the second moving unit 30 can act on the workpiece carriers 100 against the contacting unit 16 and the formation chamber 12 is able via the locking unit 28 to hold the workpiece carrier 100 in the contacted position for the formation process or arrest. After that, the delivery unit 18 is free again for other assembly operations.
Die Figur 8 zeigt eine weitere Stellung eines Zustellvorgangs, in der Hubtisch 52 weiterhin gegenüber der Formationskammer 12 in einer vertikal oberen Position verriegelt ist und die Batteriezellen 102 gegen die Kontaktierungseinheit 16 kontaktiert sind und die Zustelleinheit 18 vollständig aus dem lichten Raum der Formationszelle 12 ausgefahren ist. In diesem Zustand befindet sich der Werkstückträger 100 und damit auch die Batteriezellen 102 in einer Kontaktierungsstellung bezüglich der Kontaktierungseinheit 16 und es kann der Formationsvorgang der Batteriezellen 102 durchgeführt werden, welcher in der Größenordnung von 12 bis 24 Stunden dauern kann. FIG. 8 shows a further position of a feed process in which lift table 52 is further locked in a vertically upper position with respect to formation chamber 12 and battery cells 102 are contacted against contacting unit 16 and feed unit 18 is completely extended out of the clear space of formation cell 12 , In this state, the workpiece carrier 100 and thus also the battery cells 102 are in a contacting position with respect to the contacting unit 16 and the formation process of the battery cells 102 can be carried out, which may take on the order of 12 to 24 hours.
Die Figur 9 zeigt eine weitere Stellung eines Zustellvorgangs, in der die zweite Verfahreinheit 30 erneut in den lichten Raum der Formationskammer 12 eingefahren wurde, um den Werkstückträger 100 nach erfolgter Formation der Batteriezellen 102 aus der Formationskammer 12 zu ent- nehmen. In der gezeigten Stellung des Zustellvorgangs nehmen der Hubtisch 52 und die Verriegelungsklinke 40 die im Zusammenhang mit der Figur 3b) beschriebene entriegelte Stellung zueinander ein und zwar indem die Verriegelungsklinke 40 über den Antrieb 38 im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt wird und von dem Sperrzapfen 54 des Hubtisches 52 freigestellt wird. Bezugszeichenliste FIG. 9 shows a further position of a feed operation, in which the second moving unit 30 has again been moved into the clear space of the formation chamber 12 in order to remove the workpiece carrier 100 from the formation chamber 12 after the formation of the battery cells 102. In the illustrated position of the Zustellvorgangs take the lift table 52 and the locking pawl 40 described in connection with the figure 3b) unlocked position to each other by the locking pawl 40 is pivoted via the drive 38 in the counterclockwise direction and released from the locking pin 54 of the lifting table 52 becomes. LIST OF REFERENCE NUMBERS
10 Formationsanlage 10 formation plant
12 Formationskammer12 formation chamber
14 Tragstruktur 14 supporting structure
16 Kontaktierungseinheit 16 contacting unit
18 Zustelleinheit 18 delivery unit
20 Verfahreinheit  20 positioning unit
22 Teleskopgabel 22 telescopic fork
24 Anlagefläche 24 contact surface
26 Übertragungselement 26 transmission element
28 Verriegelungseinheit28 locking unit
30 Verfahreinheit 30 positioning unit
32 Kolben-Zylinder-Einheit 32 piston-cylinder unit
34 Antrieb 34 drive
36 Hubstempel  36 lifting rams
38 Antrieb  38 drive
40 Verriegelungsklinke 40 locking pawl
42 Sperrnocke 42 locking cam
44 Federmittel  44 spring means
46 Hubstempel  46 lifting pistons
50 Linearführung  50 linear guide
52 Hubtisch  52 lift table
54 Sperrzapfen  54 locking pin
56 Kragarm  56 cantilever
100 Werkstückträger 100 workpiece carriers
102 Batteriezellen 102 battery cells
104 Trägerelement  104 carrier element

Claims

Patentansprüche claims
1. Formationsanlage (10) zur Formation von Batteriezellen (102), umfassend 1. Formation plant (10) for the formation of battery cells (102), comprising
zumindest eine Formationskammer (12) innerhalb der eine Kontaktierungseinheit (16) zur Kontaktierung der Batteriezellen (102) für die Formation angeordnet ist,  at least one formation chamber (12) is arranged within the one contacting unit (16) for contacting the battery cells (102) for the formation,
eine mehrachsig bewegliche Zustellvorrichtung (18), mit der auf einem Werkstückträger (100) angeordnete Batteriezellen (102) von außerhalb der Formationskammer (12) in den lichten Raum der Formationskammer (12) einfahrbar und ausfahrbar sind und mit der die Batteriezellen (102) innerhalb des lichten Raumes der Formationskammer (12) mittelbar über den Werkstückträger (100) in eine Kontaktierungsstellung gegen die Kontaktierungseinheit (16) beaufschlagbar sind.  a multiaxially movable feed device (18), with the on a workpiece carrier (100) arranged battery cells (102) from outside the formation chamber (12) in the clear space of the formation chamber (12) are retractable and extendable and with the battery cells (102) within of the clear space of the formation chamber (12) indirectly via the workpiece carrier (100) in a contacting position against the contacting unit (16) are acted upon.
2. Formationsanlage (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verriegelungseinheit (28) vorgesehen ist, die den Werkstückträger (100) in der Kontaktierungsstellung verriegelt.  2. formation system (10) according to claim 1, characterized in that a locking unit (28) is provided which locks the workpiece carrier (100) in the contacting position.
3. Formationsanlage (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungseinheit (28) zumindest mittelbar über die Zustellvorrichtung (18) von einer verriegelten Stellung in eine entriegelte Stellung überführbar ist.  3. formation system (10) according to claim 2, characterized in that the locking unit (28) at least indirectly via the feed device (18) from a locked position into an unlocked position can be transferred.
4. Formationsanlage (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zustellvorrichtung (18) zwei unabhängig voneinander in den lichten Raum der Formationskammer (12) einfahrbare Verfahreinheiten (20, 30) aufweist.  4. formation system (10) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the feed device (18) has two independently in the clear space of the formation chamber (12) retractable traversing units (20, 30).
5. Formationsanlage (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine der beiden Verfahreinheiten (20, 30) den Werkstückträger (100) in die Kontaktierungsstellung beaufschlagt.  5. formation system (10) according to claim 4, characterized in that one of the two traversing units (20, 30) acts on the workpiece carrier (100) in the contacting position.
6. Formationsanlage (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahreinheit (30) den Werkstückträger (100) entlang einer vertikal beweglichen Linearführung (50) in die Kontaktierungsstellung beaufschlagt.  6. formation system (10) according to claim 5, characterized in that the positioning unit (30) acts on the workpiece carrier (100) along a vertically movable linear guide (50) in the contacting position.
7. Verfahren zum Zustellen eines mit Batteriezellen (102) bestückten Werkzeugträgers (100) in eine Formationsanlage (12) mit einer Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit den Schritten:  7. Method for feeding a tool carrier (100) equipped with battery cells (102) into a formation system (12) having a system according to one of claims 1 to 6, comprising the steps:
• Einfahren des Werkzeugträgers (100) in den lichten Raum der Formationskammer (12) mittels der Zustellvorrichtung (18);  • Retraction of the tool carrier (100) in the clear space of the formation chamber (12) by means of the feed device (18);
• Kontaktieren der Batteriezellen (102) mittelbar über den Werkstückträger (100) in die Kontaktierungsstellung gegen die Kontaktierungseinheit (16) mittels der Zustellvor- richtung (18). • contacting the battery cells (102) indirectly via the workpiece carrier (100) in the Contacting position against the contacting unit (16) by means of the Zustellvor- direction (18).
8. Verfahren nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch Verriegeln des Werkzeugträgers (100) in der Kontaktierungsstellung.  8. The method according to claim 7, characterized by locking the tool carrier (100) in the contacting position.
9. Verfahren nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch Entriegeln des Werkzeugträgers (100) mittels der Zustellvorrichtung (18).  9. The method according to claim 8, characterized by unlocking the tool carrier (100) by means of the feed device (18).
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, gekennzeichnet durch Einfahren des Werkzeugträgers (100) in den lichten Raum der Formationskammer (12) mittels einer der beiden Verfahreinheiten (20, 30).  10. The method according to any one of claims 7 to 9, characterized by retracting the tool carrier (100) in the clear space of the formation chamber (12) by means of one of the two traversing units (20, 30).
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