CN108746784A - 一种锂电池电芯极柱面铣削设备 - Google Patents

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周道芳
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Abstract

本发明公开了一种锂电池电芯极柱面铣削设备，包括龙门机构梯形丝杠机构与电主轴，所述龙门机构一侧设置有X轴方向夹持机构，所述X轴方向夹持机构另一端设置有X轴方向定位机构，所述X轴方向夹持机构一侧设置有Y轴方向夹持机构，所述Y轴方向夹持机构另一端设置有Y轴方向定位机构，所述龙门机构上端设置有Z轴方向定位机构，所述龙门机构下端设置有除尘设备，所述龙门机构内侧设置有伺服电机A，该种锂电池电芯极柱面铣削设备，不仅可以提高产品质量，保证质量稳定；而且提高劳动生产率；改善操作工人的劳动条件；产品周期明确，易于控制产品产量；可缩短产品改型换代的周期，减少相应的设备投资；可实现产品批量自动化。

Description

一种锂电池电芯极柱面铣削设备
技术领域
本发明涉及汽车动力电池技术领域，尤其是涉及一种锂电池电芯极柱面铣削设备。
背景技术
随着工业现代化进程的脚步迈进，自动化技术日趋成熟，对各种设备和机构更是要求自动化。在全球重点发展电动车、储能电池等新能源产业的今天，锂电池做为公认的理想储能元件，得到了更高的关注。无论是从国家能源安全，还是从我国汽车工业可持续发展角度看，锂电池作为汽车新能源，都将是汽车产业跨越式发展和提升国际竞争力的需要，电芯是锂电池的核心储能零件。
由于生产和组装等工艺的失误，锂电池在模组装配过程中会产生不合格品，但电芯在极柱面铣平达到相应标准后可以重复利用，人工将电芯极柱面铣平利用的方法显然不符合自动化生产的标准，效率低下，不符合发展的需要。电芯极柱面铣削设备的使用大大改善了生产工艺，效率上完全满足生产需求，不仅加快了锂电池行业的发展进程，真正意义上实现了可持续发展的要求。锂电池自动化生产是汽车动力电池生产的基本方式，对于提高生产率，保证产品质量，降低工人作业强度等方面都有着重要的保障。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种锂电池电芯极柱面铣削设备，从而解决上述问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种锂电池电芯极柱面铣削设备，包括龙门机构梯形丝杠机构与电主轴，所述龙门机构一侧设置有X轴方向夹持机构，所述X轴方向夹持机构另一端设置有X轴方向定位机构，所述X轴方向夹持机构一侧设置有Y轴方向夹持机构，所述Y轴方向夹持机构另一端设置有Y轴方向定位机构，所述龙门机构上端设置有Z轴方向定位机构，所述龙门机构下端设置有除尘设备，所述龙门机构内侧设置有伺服电机A，所述伺服电机A一端设置有梯形丝杠机构，所述梯形丝杠机构另一端设置有伺服电机B，所述伺服电机B一侧设置有电缸，所述梯形丝杠机构上端设置有电主轴，所述电主轴顶部设置有直角双刃铣刀，所述电主轴一侧连接冷风枪，所述直角双刃铣刀、冷风枪与电主轴均设置在防尘罩内部，所述防尘罩一侧设置有寻址装置。
作为本发明的一种优选技术方案，所述电缸与电主轴转动连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述伺服电机A、伺服电机B均与西门子PLC电气控制***电性连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述伺服电机B与梯形丝杠机构转动连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述西门子PLC电气控制***分别与电芯温度检测***、平面度检测***、冷却***电性连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述伺服电机A、伺服电机B分别通过梯形丝杠机构与电主轴转动连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该种锂电池电芯极柱面铣削设备，不仅可以提高产品质量，保证质量稳定；而且提高劳动生产率；改善操作工人的劳动条件；产品周期明确，易于控制产品产量；可缩短产品改型换代的周期，减少相应的设备投资；可实现产品批量自动化，也可以实现产品混流共线生产；自动化可塑性强，结构科学合理，使用安全方便，为人们提供了很大的帮助。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明的设备平面视图；
图2为本发明的Y轴方向夹持机构示意图；
图3为本发明的龙门及Z轴方向压紧机构示意图；
图4为本发明的伺服电机带动梯形丝杆机构示意图；
图5为本发明的电主轴带铣刀机构示意图；
图中：1、龙门机构；2、X轴方向夹持机构；3、Y轴方向夹持机构；4、Y轴方向定位机构；5、X轴方向定位机构；6、Z轴方向定位机构；7、除尘设备；8、伺服电机A；9、伺服电机B；10、电缸；11、直角双刃铣刀；12、防尘罩；13、寻址装置；14、冷风枪；15、梯形丝杠机构；16、电主轴。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种锂电池电芯极柱面铣削设备，包括龙门机构1梯形丝杠机构15与电主轴16，龙门机构1一侧设置有X轴方向夹持机构2，X轴方向夹持机构2另一端设置有X轴方向定位机构5，X轴方向夹持机构2一侧设置有Y轴方向夹持机构3，Y轴方向夹持机构3另一端设置有Y轴方向定位机构4，龙门机构1上端设置有Z轴方向定位机构6，龙门机构1下端设置有除尘设备7，龙门机构1内侧设置有伺服电机A8，伺服电机A8一端设置有梯形丝杠机构15，梯形丝杠机构15另一端设置有伺服电机B9，伺服电机B9一侧设置有电缸10，梯形丝杠机构15上端设置有电主轴16，电主轴16顶部设置有直角双刃铣刀11，电主轴16一侧连接冷风枪14，直角双刃铣刀11、冷风枪14与电主轴16均设置在防尘罩12内部，防尘罩12一侧设置有寻址装置13。
电缸10与电主轴16转动连接，伺服电机A8、伺服电机B9均与西门子PLC电气控制***电性连接，伺服电机B9与梯形丝杠机构15转动连接，西门子PLC电气控制***分别与电芯温度检测***、平面度检测***、冷却***电性连接，伺服电机A8、伺服电机B9分别通过梯形丝杠机构15与电主轴16转动连接。
具体原理：使用时，龙门架处于原始状态，用插销固定住，作业员依次将电芯抓取放置在平台上，以X、Y轴方向的定位面为基准靠住，极柱面朝下方并露出空间，供铣刀铣削；X轴方向三轴气缸打开，对电芯X轴方向进行夹持；Y轴方向气缸通过滑轨带动夹持机构对电芯宽度方向进行夹持；将龙门机构1通过滑轨推到限定位置，并用插销固定住，龙门架上的气缸打开，通过导杆和直线轴承对各电芯Z方向进行压紧；伺服电机A8带动梯形丝杠机构15将电主轴16往Y轴方向移动，直到极柱铣削平面Y方向位置；伺服电机B9带动梯形丝杠机构15将电主轴16往X轴方向移动，直到极柱铣削平面X方向位置；电缸10带动配有直角双刃铣刀11的电主轴16结构往电芯极柱面Z方向进给，通过位移检测，将铣刀移到既给位置；电芯温度检测合格、寻址***确认通过后，启动电主轴16对电芯极柱面进行铣削，铣削过程中除尘与冷风枪同时作业，平面度及位移检测实时监控，一次性铣削多个电芯；铣削结束后将电主轴16移到起始位置，X、Y、Z轴方向对电芯夹紧的气缸缩回，龙门移到原始位置并用插销固定住，将铣削好的各个电芯依次取出并放置在指定料框里；电气控制***采用西门子PLC，各机构及气缸元件配有相关的光电感应器，伺服电机带动机构作业，在作业位置配有接近开关，保证原点限位，维修位置还配有安全光栅确保作业安全，通过PLC控制从而确保***有序的运行，从而使整套***更加稳定、可靠。
该种锂电池电芯极柱面铣削设备，不仅可以提高产品质量，保证质量稳定；而且提高劳动生产率；改善操作工人的劳动条件；产品周期明确，易于控制产品产量；可缩短产品改型换代的周期，减少相应的设备投资；可实现产品批量自动化，也可以实现产品混流共线生产；自动化可塑性强，结构科学合理，使用安全方便，为人们提供了很大的帮助。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种锂电池电芯极柱面铣削设备，包括龙门机构（1）梯形丝杠机构（15）与电主轴（16），其特征在于，所述龙门机构（1）一侧设置有X轴方向夹持机构（2），所述X轴方向夹持机构（2）另一端设置有X轴方向定位机构（5），所述X轴方向夹持机构（2）一侧设置有Y轴方向夹持机构（3），所述Y轴方向夹持机构（3）另一端设置有Y轴方向定位机构（4），所述龙门机构（1）上端设置有Z轴方向定位机构（6），所述龙门机构（1）下端设置有除尘设备（7），所述龙门机构（1）内侧设置有伺服电机A（8），所述伺服电机A（8）一端设置有梯形丝杠机构（15），所述梯形丝杠机构（15）另一端设置有伺服电机B（9），所述伺服电机B（9）一侧设置有电缸（10），所述梯形丝杠机构（15）上端设置有电主轴（16），所述电主轴（16）顶部设置有直角双刃铣刀（11），所述电主轴（16）一侧连接冷风枪（14），所述直角双刃铣刀（11）、冷风枪（14）与电主轴（16）均设置在防尘罩（12）内部，所述防尘罩（12）一侧设置有寻址装置（13）。
2.根据权利要求1所述的一种锂电池电芯极柱面铣削设备，其特征在于，所述电缸（10）与电主轴（16）转动连接。
3.根据权利要求1所述的一种锂电池电芯极柱面铣削设备，其特征在于，所述伺服电机A（8）、伺服电机B（9）均与西门子PLC电气控制***电性连接。
4.根据权利要求1所述的一种锂电池电芯极柱面铣削设备，其特征在于，所述伺服电机B（9）与梯形丝杠机构（15）转动连接。
5.根据权利要求3所述的一种锂电池电芯极柱面铣削设备，其特征在于，所述西门子PLC电气控制***分别与电芯温度检测***、平面度检测***、冷却***电性连接。
6.根据权利要求1所述的一种锂电池电芯极柱面铣削设备，其特征在于，所述伺服电机A（8）、伺服电机B（9）分别通过梯形丝杠机构（15）与电主轴（16）转动连接。
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