電芯封裝設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電池制造設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種電芯封裝設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在傳統(tǒng)的鋰電池的制造生產(chǎn)過程中，電芯的封裝方法通常是:首先采用手工或者半自動化機械將成卷的鋁塑膜分切成片，然后沖制、切片成型，制備形成電芯的包裝殼；然后手工將電芯放入包裝殼中，將包裝殼折疊后包住電芯，并對裝有電芯的包裝殼進行包括頂封和側(cè)封的封裝。在傳統(tǒng)的鋰電池制造過程中，需要手工操作的工序多，并且鋁塑膜成型、裝配、封裝等都是獨立工序，導(dǎo)致電芯的生產(chǎn)過程原材料浪費用、生產(chǎn)效率低、成本高，而且操作不便，裝配精度更難以保證。因此，有必要對現(xiàn)有的電池生產(chǎn)設(shè)備進行改進，提供一種生產(chǎn)效率高、裝配精度高、封裝質(zhì)量好的電芯封裝設(shè)備。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的在于提供一種電芯封裝設(shè)備，該電芯封裝設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計巧妙，將多個工序集成于一個工位上，減小了設(shè)備的體積及占地空間，并且提高了電池封裝質(zhì)量和效率。
[0004]一種電芯封裝設(shè)備，包括旋轉(zhuǎn)工作臺、鋁塑膜上料裝置、下料裝置、用于電芯上料和鋁塑膜成型的電芯上料成型裝置、用于對電芯進行頂封和極耳整形的頂封裝置、以及側(cè)封裝置。旋轉(zhuǎn)工作臺可繞其自身軸線作回轉(zhuǎn)運動。沿所述旋轉(zhuǎn)工作臺的旋轉(zhuǎn)方向依次形成有多個工位，包括鋁塑膜上料工位、鋁塑膜空折工位、電芯上料成型工位、頂封工位、側(cè)封工位以及下料工位，每個工位上均設(shè)置有轉(zhuǎn)盤治具。
[0005]進一步地，頂封裝置包括用于將電芯的一端進行頂封的第一頂封裝置以及用于將電芯的另一端進行頂封的第二頂封裝置。頂封工位包括第一頂封工位和第二頂封工位。
[0006]進一步地，第一頂封裝置與第二頂封裝置結(jié)構(gòu)相同，均包括用于對電芯進行頂封的頂封機構(gòu)和用于對極耳進行校正和整形的極耳整形校正機構(gòu)。頂封機構(gòu)包括用于從電芯的一端進行封裝的頂封塊以及用于驅(qū)動頂封塊的頂封驅(qū)動部。
[0007]進一步地，極耳整形校正機構(gòu)包括用于壓平極耳的整形塊以及用于校正所述極耳的位置的校正塊。
[0008]進一步地，轉(zhuǎn)盤治具包括用于夾緊物料的夾緊裝置、用于驅(qū)動夾緊裝置旋轉(zhuǎn)的治具旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部、以及用于限制夾緊裝置的運動距離的限位氣缸。
[0009]進一步地，電芯上料成型裝置包括用于運送電芯的電芯上料工作線、設(shè)置于電芯上料工作線的一端的電芯上料機械手、以及設(shè)置沿著電芯上料工作線設(shè)置的極耳拉直裝置、CCD檢測裝置、用于翻轉(zhuǎn)極耳的極耳翻轉(zhuǎn)裝置。
[0010]進一步地，極耳拉直裝置包括用于壓緊位于電芯上料工作線上的電芯的電芯壓緊件以及分別位于電芯壓緊件兩端、用于將電芯兩端的極耳往相互遠離的方向拉直的極耳拉直夾具。
[0011]進一步地，電芯上料成型裝置還包括用于檢查所述電芯上料工作線上的電芯的數(shù)量的查漏機械手。
[0012]進一步地，鋁塑膜上料裝置設(shè)置于鋁塑膜上料工位，包括用于放置鋁塑膜原料的卷架、用于鋁塑膜成型的鋁塑膜成型機構(gòu)、鋁塑膜壓料機構(gòu)、鋁塑膜送料機構(gòu)以及鋁塑膜裁切機構(gòu)。鋁塑膜空折工位處設(shè)置有鋁塑膜固定裝置以及與鋁塑膜固定裝置相配合的折殼裝置，固定裝置包括一用于壓緊鋁塑膜的壓塊。折殼裝置包括與水平方向呈一定的傾斜角度的鋁塑膜空折片以及用于控制鋁塑膜空折片在其傾斜平面內(nèi)做往復(fù)運動的鋁塑膜空折驅(qū)動部。
[0013]進一步地，旋轉(zhuǎn)工作臺與鋁塑膜上料裝置、電芯上料成型裝置、頂封裝置、側(cè)封裝置相連接的位置分別設(shè)置用于轉(zhuǎn)送物料的機械手。
[0014]本實用新型的電芯封裝設(shè)備具備以下有益效果:
[0015]I)結(jié)構(gòu)設(shè)計巧妙，將多個工序集成于一個工位上，例如將頂封工序和極耳校正整形工序集成于頂封工位上，將電芯上料工序以及折鋁塑膜工序集成于電芯上料整型工位上，減小了設(shè)備的體積以及降低了設(shè)備的操作難度，提高了電芯封裝質(zhì)量和效率；
[0016]2)轉(zhuǎn)盤治具的結(jié)構(gòu)巧妙，使得氣管不會相互纏繞，從而解決了氣管相互纏繞引起的并發(fā)問題；
[0017]3)實現(xiàn)電芯封裝的完全自動化處理，提高了電芯封裝效率。
【附圖說明】
[0018]圖1為一實施例的電芯封裝設(shè)備的立體圖。
[0019]圖2為一實施例的電芯封裝設(shè)備的俯視圖。
[0020]圖3為一實施例的旋轉(zhuǎn)工作臺的立體圖。
[0021]圖4為一實施例的轉(zhuǎn)盤治具的立體圖。
[0022]圖5為一實施例的鋁塑膜上料裝置的立體圖。
[0023]圖6為一實施例的鋁塑膜空折裝置的立體圖。
[0024]圖7為一實施例的電芯上料成型裝置的立體圖。
[0025]圖8為一實施例的電芯上料成型工位的立體圖。
[0026]圖9為圖8中查漏機械手的立體圖。
[0027]圖10為圖8中極耳拉直裝置的立體圖。
[0028]圖11為圖8中極耳翻轉(zhuǎn)裝置的立體圖。
[0029]圖12為一實施例的頂封裝置的立體圖。
[0030]圖13為一實施例的頂封裝置的局部放大圖。
[0031]圖14為一實施例的側(cè)封裝置的立體圖。
【具體實施方式】
[0032]下面將結(jié)合具體實施例及附圖對本實用新型電芯封裝設(shè)備作進一步詳細描述。
[0033]如圖1和圖2所示，一較佳實施例中，本實用新型的電芯封裝設(shè)備包括旋轉(zhuǎn)工作臺I以及沿著旋轉(zhuǎn)工作臺I的旋轉(zhuǎn)方向依次設(shè)置的鋁塑膜上料裝置3、鋁塑膜空折裝置4、電芯上料成型裝置5、頂封裝置、側(cè)封裝置8以及下料裝置。旋轉(zhuǎn)工作臺I與鋁塑膜上料裝置3、鋁塑膜空折裝置4、電芯上料成型裝置5、頂封裝置、側(cè)封裝置8以及下料裝置分別連接的位置均設(shè)置有用于轉(zhuǎn)送物料的機械手。旋轉(zhuǎn)工作臺I可以繞其自身軸線作回轉(zhuǎn)運動，其通過一動力裝置驅(qū)動，使其進行轉(zhuǎn)動。優(yōu)選地，旋轉(zhuǎn)工作臺I每次旋轉(zhuǎn)一個工位。其中，頂封裝置用于將電芯設(shè)置有極耳的兩端分別進行封裝，其包括用于將電芯的一端進行頂封的第一頂封裝置6以及用于將電芯的另一端進行頂封的第二頂封裝置7。
[0034]如圖3所示，沿著旋轉(zhuǎn)工作臺I的方向依次形成有多個工位，包括鋁塑膜上料工位10、鋁塑膜空折工位11、電芯上料成型工位12、第一頂封工位13、第二頂封工位13、側(cè)封工位15以及下料工位16。優(yōu)選地，上述各個工位之間設(shè)置為等間距。在每個工位上設(shè)置有轉(zhuǎn)盤治具2，用于固定物料，例如電芯或包裹了鋁塑膜的電芯。
[0035]如圖4所示，轉(zhuǎn)盤治具2包括用于夾緊物料的夾緊裝置21、用于驅(qū)動夾緊裝置旋轉(zhuǎn)的治具旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部22、以及用于限制夾緊裝置的運動跨度的限位氣缸23。其中夾緊裝置21包括一可翻轉(zhuǎn)的托板211以及設(shè)置于托板上的夾具212。優(yōu)選地，托板211上設(shè)置有兩個夾具212，可同時夾住固定兩個電芯或包裹有鋁塑膜的電芯。夾具212大致形成為長方形板狀，橫跨在托板211上，其中間位置形成有一供放置及夾緊電芯或包裹有鋁塑膜的電芯的凹槽。托板與上述治具旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部22相連接，由治具旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部22驅(qū)動托板211旋轉(zhuǎn)，從而使夾緊在夾具212的電芯或包裹有鋁塑膜的電芯翻轉(zhuǎn)。另外，轉(zhuǎn)盤治具與旋轉(zhuǎn)工作臺或其他裝置連接所用的氣管設(shè)置于托板的框架內(nèi)部，使得在轉(zhuǎn)盤治盤在旋轉(zhuǎn)工作臺上旋轉(zhuǎn)或翻轉(zhuǎn)時氣管不會相互纏繞，從而解決了氣管相互纏繞引起的并發(fā)問題。
[0036]如圖5所示，鋁塑膜上料裝置3與旋轉(zhuǎn)工作臺I的鋁塑膜上料工位10相連接，用于將鋁塑膜分切后轉(zhuǎn)送至旋轉(zhuǎn)工作臺I的鋁塑膜上料工位10。鋁塑膜上料裝置3包括卷架31、鋁塑膜拉緊裝置32、用于鋁塑膜成型的鋁塑膜成型機構(gòu)33、鋁塑膜壓料機構(gòu)34、鋁塑膜送料機構(gòu)35、鋁塑膜裁切機構(gòu)36以及鋁塑膜上料機械手37。鋁塑膜裁切機構(gòu)可采用現(xiàn)有技術(shù)，包括上切刀、與上切刀相配合的下切刀、以及用于限制切割鋁塑膜長度的限位氣缸。工作時，首先鋁塑膜原料卷繞于卷架31上，通過馬達帶動卷架31旋轉(zhuǎn)，鋁塑膜拉緊裝置32將鋁塑膜拉緊送至鋁塑膜成型機構(gòu)33 ;然后經(jīng)過鋁塑膜成型機構(gòu)33初次成型后，將鋁塑膜送至鋁塑膜壓料機構(gòu)34進行二次壓制；然后進入鋁塑膜送料機構(gòu)35傳送至鋁塑膜裁切機構(gòu)36 ;最后鋁塑膜裁切機構(gòu)36將鋁塑膜裁切分割適應(yīng)電芯尺寸的獨立的鋁塑膜，通過鋁塑膜上料機械手37送至旋轉(zhuǎn)工作臺I的鋁塑膜上料工位10的轉(zhuǎn)盤治具2上。其中，鋁塑膜上料機械手可采用設(shè)置有吸嘴系統(tǒng)的機械手，采用吸嘴系統(tǒng)吸放鋁塑膜，不容易對鋁塑膜造成損傷。
[0037]如圖6所示，鋁塑膜空折裝置4設(shè)置于所述鋁塑膜空折工位11處的鋁塑膜固定裝置41以及與鋁塑膜固定裝置相配合的折殼裝置42，用于將鋁塑膜折出折邊，以更好地確定下一工序中在鋁塑膜中的位置。固定裝置41包括一用于壓緊并固定鋁塑膜空折工位11上的鋁塑膜的壓塊411。折殼裝置42包括與水平方向呈一定的傾斜角度的鋁塑膜空折片421以及用于控制鋁塑膜空折片421在其傾斜平面內(nèi)做往復(fù)運動的鋁塑膜空折驅(qū)動部422。
[0038]圖7為電芯上料成型裝置的立體結(jié)構(gòu)圖，圖8為電芯上料成型工位的立體結(jié)構(gòu)圖。電芯上料成型裝置5與旋轉(zhuǎn)工作臺I的電芯上料成型工位12相連接，用于將電芯運送至旋轉(zhuǎn)工作臺I的電芯上料成型工位12，并且將電芯送入上一工序折成包裝殼形式的鋁塑膜中包裹成型。電芯上料成型裝置5包括用于運送電芯的電芯上料工作線51、電芯上料機械手52、以及沿著電芯上料工作線51的運動方向設(shè)置的查漏機械手53、極耳拉直裝置54、C⑶檢測裝置55、極耳翻轉(zhuǎn)裝置56。其中，電芯上料機械手52設(shè)置于電芯上料工作線51遠離旋轉(zhuǎn)工作臺I的一端。在電芯上料工作線51遠離旋轉(zhuǎn)工作臺I的一端還設(shè)置有第一電芯料盤57和第二電芯料盤58。第二電芯料盤58與電芯上料工作線51遠離旋轉(zhuǎn)工作臺I的一端相連接，第一電芯料盤57用于盛放多個排列整齊的電芯，電芯上料機械手52從第一電芯料盤57吸取電芯轉(zhuǎn)移至第二電芯料盤58。電芯上料機械手電芯從第二電芯料盤轉(zhuǎn)送至電芯上料工作線上的電芯治