CN109309258A - 一种定位封装设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种定位封装设备，包括机架，所述机架上方设有上料单元、多个四轴机械手、四个结构相同的封装子机、切料单元、检测单元、整形单元和下料单元，所述上料单元和下料单元分别在所述机架的左右两侧，所述封装自己分别两两对称设在所述机架的前后两侧，所述切料单元在所述两个封装子机之间，所述检测单元在所述封装子机的右侧，所述整形单元在所述检测单元的右侧，所述下料单元在所述整形单元的右侧，所述四轴机械手分别设在每两个工位之间。与现有技术相比，本发明提供的一种定位封装设备，机械自动化程度高，降低人工成本，能实现对锂电池的封装，气袋切除和检测的一系列加工工序，各个工位之间布局紧凑，节省加工时间。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池生产设备技术领域，具体是一种定位封装设备。
背景技术
在传统锂电池生产过程中，电池装配封装的技术及方法通常是，首先采用手工或者半自动机械将成卷的铝塑膜分切成片，然后冲制、切余边成型，制备包装袋。然后手工将极组放入包装袋，将包装袋折叠包住极组，并将其装入夹具。在人工封切工序中，定位精度低，会增加产品的不良率，同时人工机械定位生产容易导致人员疲劳，工作效率低下。
发明内容
本发明的目的在于提供一种定位封装设备，以解决背景技术中的技术问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种定位封装设备，包括机架，所述机架上方设有上料单元、多个四轴机械手、四个结构相同的封装子机、切料单元、检测单元、整形单元和下料单元，所述上料单元和下料单元分别在所述机架的左右两侧，所述封装自己分别两两对称设在所述机架的前后两侧，所述切料单元在所述两个封装子机之间，所述检测单元在所述封装子机的右侧，所述整形单元在所述检测单元的右侧，所述下料单元在所述整形单元的右侧，所述四轴机械手分别设在每两个工位之间。
所述封装子机包括子机控制面板、主腔体、主腔体运动模组、上密封腔、上密封腔运动集成模块、下密封腔和下密封腔运动集成模块，所述主腔体运动模组在所述主腔体下方，所述主腔体运动模组驱动所述主腔体前后移动；所述主腔体的上方依次设有所述上密封腔和所述上密封腔运动集成模块，所述主腔体的下方依次设有下密封腔和所述下密封腔运动集成模块；所述上密封腔上设有气袋刺刀，所述气袋刺刀与所述主腔体垂直设置。
所述切料单元包括切料底座、挡料机构、放置台和切料机构，所述放置台固定在所述切料底座上，所述挡料机构和切料机构分别在所述放置台的两侧边，所述切料机构与所述切料底座滑动连接，所述切料机构固定在所述切料底座上，所述切料机构下方设有引料管，所述切料机构包括切刀驱动装置、切料固定架、上切刀组件和下切刀组件，所述切刀驱动装置固定在所述切料固定架上，所述上切刀组件和下切刀组件分别在所述切料固定架内且通过导柱连接，所述下切刀组件固定在所述切料固定架下方。
所述上切刀组件包括上切刀固定板和上切刀，所述上切刀垂直固定在所述上切刀固定板侧边，所述下切刀组件包括下切刀固定板和下切刀，所述下切刀垂直固定在所述下切刀固定板侧边，所述上切刀在下切刀上方，所述下切刀固定板内设有落料孔，所述引料管与所述落料孔连通。
所述检测单元包括数个结构相同的重量检测和扫码检测一体式装置。
所述检测单元还包括数个结构相同的IV功率检测装置，所述IV功率检测装置通过导线连接IV检测仪。
所述IV功率检测装置包括检测底座、支撑座、检测机构和定位台，所述支撑座垂直固定在所述检测底座上，所述检测机构与所述支撑座滑动连接，所述检测机构通过导线与IV检测仪接通；所述定位台在所述检测机构下方且与所述检测底座滑动连接，所述定位台下方设有Y轴驱动装置，所述Y轴驱动装置驱动所述定位台在所述底座上前后移动。
所述整形单元包括数个结构相同的双侧整形装置，所述双侧整形装置包括整形底座、左热压机构、右热压机构和输送机构，所述左热压机构、右热压机构和输送机构分别固定在所述整形底座上，所述输送机构在所述左热压机构和右热压机构之间，所述左热压机构和右热压机构结构相同且对称设在所述输送机构的左右两侧，所述左热压机构包括左侧固定架、左侧上热压组件和左侧下热压组件，所述左侧上热压组件在所述左侧下热压组件上方且位置对应，所述左侧上热压组件滑动连接在所述左侧固定架上方，所述左侧下热压组件固定在所述左侧固定架下方。
所述左侧上热压组件包括上压活动架、上压块和上热压驱动气缸，所述上压块通过上压活动架与所述左侧固定架滑动连接，所述上热压驱动气缸固定在所述左侧固定架上方且与所述上压活动架驱动连接，所述上压块连接发热装置和温度传感器；所述左侧下热压组件包括下压固定座和下压块，所述下压块固定在所述下压固定座上方，所述下压块连接发热装置和温度传感器，所述下压块端面与所述输送支撑板端面在同一水平面。
与现有技术相比，本发明提供的一种定位封装设备，机械自动化程度高，降低人工成本，工作效率高，能实现对锂电池的封装，气袋切除和检测的一系列加工工序，各个工位之间布局紧凑，节省加工时间，机架上的四轴机械手通过智能工业控制***控制,有效保证每个工位之间的操作的精度，确保生产的产品的质量，提高了产品的一致性和降低了产品的不良率。
附图说明
图1：一种定位封装设备立体结构示意图；
图2：一种定位封装设备俯视图；
图3：封装自己立体结构示意图；
图4：上密封腔内部结构示意图；
图5：切料单元立体结构示意图；
图6：切料单元侧视图；
图7：IV功率检测装置结构示意图；
图8：IV功率检测装置侧视图；
图9：双侧整形装置立体结构示意图；
图10：左热压机构结构示意图；
图11：输送机构结构示意图。
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。
具体实施1：请参阅图1和图2，本发明实施例中，一种定位封装设备，包括机架1，所述机架1上方设有上料单元2、多个四轴机械手3、四个结构相同的封装子机4、切料单元5、检测单元6、整形单元和下料单元10，所述上料单元2和下料单元10分别在所述机架1的左右两侧，所述封装自己分别两两对称设在所述机架1的前后两侧，所述切料单元5在所述两个封装子机4之间，所述检测单元6在所述封装子机4的右侧，所述整形单元在所述检测单元6的右侧，所述下料单元10在所述整形单元的右侧，所述四轴机械手3分别设在每两个工位之间。
所述上料单元2上设有工业相机进行定位拍照，再由机械手3将拍照后的锂电池移送到下一工位。
请参阅图3和图4，所述封装子机4包括子机控制面板401、主腔体402、主腔体运动模组403、上密封腔404、上密封腔运动集成模块405、下密封腔406和下密封腔运动集成模块407，所述主腔体运动模组403在所述主腔体402下方，所述主腔体运动模组403驱动所述主腔体402前后移动；所述上密封腔运动集成模块405与所述上密封腔404驱动连接，控制所述上密封腔404上下运动。所述下密封腔运动集成模块407与所述下密封腔406驱动连接，控制所述下密封腔406上下运动。
所述主腔体402的上方依次设有所述上密封腔404和所述上密封腔运动集成模块405，所述主腔体402的下方依次设有下密封腔406和所述下密封腔运动集成模块407；所述上密封腔404上设有气袋刺刀408，所述气袋刺刀408与所述主腔体402垂直设置。所述上密封腔404内设有上热封刀409，所述上密封腔404和下密封腔406分别连接有真空导管，所述真空导管分别与真空罐连接，在生产中，锂电池放置在主腔体402内，通过主腔体运动模组403将主腔体402移动到上密封腔404和下密封腔406之间，然后上密封腔404和下密封腔406往主腔体402方向贴合，使整个腔体内部与外部隔绝，再将腔体内空气抽走，气袋刺刀408将锂电池的气袋扎破，再通过上热封刀409对锂电池进行热封作业。
请参阅图5和图6，所述切料单元5包括切料底座501、挡料机构502、放置台503和切料机构504，所述放置台503固定在所述切料底座501上，所述挡料机构502和切料机构504分别在所述放置台503的两侧边，所述切料机构504与所述切料底座501滑动连接，所述切料机构504固定在所述切料底座501上，所述切料机构504下方设有引料管505，所述切料机构504包括切刀驱动装置504-1、切料固定架504-2、上切刀组件504-3和下切刀组件504-4，所述切刀驱动装置504-1固定在所述切料固定架504-2上，所述上切刀组件504-3和下切刀组件504-4分别在所述切料固定架504-2内且通过导柱连接，所述下切刀组件504-4固定在所述切料固定架504-2下方。
所述上切刀组件504-3包括上切刀固定板504-3-1和上切刀504-3-2，所述上切刀504-3-2垂直固定在所述上切刀固定板504-3-1侧边，所述下切刀组件504-4包括下切刀固定板504-4-1和下切刀504-4-2，所述下切刀504-4-2垂直固定在所述下切刀固定板504-4-1侧边，所述上切刀504-3-2在下切刀504-4-2上方，所述下切刀固定板504-4-1内设有落料孔504-4-3，所述引料管505与所述落料孔504-4-3连通。将密封完成锂电池通过机械手3定位放置在放置台503上，锂电池的气袋放置在下切刀504-4-2上，上切刀504-3-2在切刀驱动装置504-1的驱动下向下运动将多余气袋切除，废料掉落到引料管505内。
所述挡料机构502包括托板502-1、支撑板502-2和X轴直线驱动模组502-3，所述X轴直线驱动模组502-3固定在所述支撑板502-2下方且与所述支撑板502-2驱动连接，所述托板502-1固定在所述支撑板502-2上且与所述支撑板502-2垂直，所述托板502-1在所述放置台503上方。所述托板502-1内有集料槽502-1-1，由于锂电池密封后多余的气袋是扎破的，会有部分电解液会残留在电池上，在机械手3的移动过程中产生振动会将电解液滴落到托板502-1上，集料槽502-1-1用于收纳锂电池上滴落的残余的电解液。
所述检测单元6包括两个结构相同的重量检测和扫码检测一体式装置7。对封装完成的锂电池进行重量的检测和扫码录入，对检测不合格的进行***登记，待下料单元10进行区分下料。
所述检测单元6还包括两个结构相同的IV功率检测装置8，所述IV功率检测装置8通过导线连接IV检测仪。
请参阅图7和图8，所述IV功率检测装置8包括检测底座801、支撑座802、检测机构803和定位台804，所述支撑座802垂直固定在所述检测底座801上，所述检测机构803与所述支撑座802滑动连接，所述检测机构803通过导线与IV检测仪接通；所述定位台804在所述检测机构803下方且与所述检测底座801滑动连接，所述定位台804下方设有Y轴驱动装置805，所述Y轴驱动装置805驱动所述定位台804在所述底座上前后移动。
所述检测机构803包括检测固定架803-1、第一驱动气缸803-2、第一检测部803-3和第二检测部803-4，所述第一检测部803-3和第二检测部803-4固定在所述检测固定架803-1上，所述第一检测部803-3在所述第二检测部803-4后端，所述检测固定架803-1在所述支撑座802的一侧且与所述支撑座802滑动连接，所述第一驱动气缸803-2固定在所述支撑座802的另一侧且与所述检测固定架803-1驱动连接。所述第一检测部803-3和第二检测部803-4分别通过导线与IV检测仪接通。
将锂电池通过机械手3放置在定位台804上，通过Y轴驱动装置805驱动所述定位台804往检测机构803方向位移，所述第一驱动气缸803-2驱动所述检测固定件上下位移，将所述第一检测部803-3和第二检测部803-4分别与定位台804上的锂电池接触进行数据测试，再通过IV检测仪进行数据分析，将检测不良产品的条码进行区分，待下料单元10进行分类整理。
请参阅图9到图11，所述整形单元包括两个结构相同的双侧整形装置9，所述双侧整形装置9包括整形底座901、左热压机构902、右热压机构903和输送机构904，所述左热压机构902、右热压机构903和输送机构904分别固定在所述整形底座901上，所述输送机构904在所述左热压机构902和右热压机构903之间，所述左热压机构902和右热压机构903结构相同且对称设在所述输送机构904的左右两侧，所述左热压机构902包括左侧固定架902-1、左侧上热压组件902-2和左侧下热压组件902-3，所述左侧上热压组件902-2在所述左侧下热压组件902-3上方且位置对应，所述左侧上热压组件902-2滑动连接在所述左侧固定架902-1上方，所述左侧下热压组件902-3固定在所述左侧固定架902-1下方。
所述左侧上热压组件902-2包括上压活动架902-2-1、上压块902-2-3和上热压驱动气缸902-2-2，所述上压块902-2-3通过上压活动架902-2-1与所述左侧固定架902-1滑动连接，所述上热压驱动气缸902-2-2固定在所述左侧固定架902-1上方且与所述上压活动架902-2-1驱动连接，所述上压块902-2-3连接发热装置和温度传感器；所述左侧下热压组件902-3包括下压固定座902-3-1和下压块902-3-2，所述下压块902-3-2固定在所述下压固定座902-3-1上方，所述下压块902-3-2连接发热装置和温度传感器，所述下压块902-3-2端面与所述输送支撑板904-1端面在同一水平面。
所述输送机构904包括输送支撑板904-1、传送皮带904-2、主动轮904-5、从动轮904-4和输送电机904-6，所述输送支撑板904-1对称固定在所述传送皮带904-2的两侧，所述输送电机904-6通过主动轮904-5和从动轮904-4驱动所述传送皮带904-2做送料运动。所述传送皮带904-2上等距设有数个结构相同的推料板904-3，所述推料板904-3垂直固定在所述传送皮带904-2上。将锂电池放置在输送支撑板904-1上，通过传送皮带904-2的传动带动推料板904-3的运动，从而推料板904-3将锂电池往热压机构方向推送。
所述下料单元10上设有下料机械手1001和四条下料输送带1002，所述下料输送带1002分别包括重量不合格输送带、扫码不合格输送带、IV功率检测不合格输送带和合格输送带。
工作流程：
1)锂电池从上料单元2由机械手3移送到封装子机4的主腔体402内，通过主腔体运动模组403将主腔体402移动到上密封腔404和下密封腔406之间，然后上密封腔404和下密封腔406往主腔体402方向贴合，使整个腔体内部与外部隔绝，再将腔体内空气抽走，气袋刺刀408将锂电池的气袋扎破，再通过上热封刀409对锂电池进行封装作业。
2)将封装完成的锂电池通过另一机械手3移送到切料单元5，将锂电池通过机械手3定位放置在下切刀504-4-2上，上切刀504-3-2在切刀驱动装置504-1的驱动下向下运动将多余气袋切除，废料掉落到引料管505内再统一收集整理。
3)将完成气袋切除的锂电池通过机械手3移送到重量检测和扫码检测一体式装置7。对封装完成的锂电池进行重量的检测和扫码录入，对检测不合格的进行***登记，待下料单元10进行区分下料。
4)将称重扫码完成的锂电池移送到整形单元的输送支撑板904-1上，通过传送皮带904-2上的推料板904-3将锂电池往热压机构方向推送，锂电池被输送到左热压机构902的左侧下压块902-3-2和右热压机构903的右侧下压块902-3-2上，左侧上压块和右侧上压块向下运动，对锂电池的侧边进行同时热压整形。
5)将整形完成的锂电池通过下料单元10的机械手3进行分类移送在不同的下料输送带。
与现有技术相比，本发明提供的一种定位封装设备，机械自动化程度高，降低人工成本，工作效率高，能实现对锂电池的封装，气袋切除和检测的一系列加工工序，各个工位之间布局紧凑，节省加工时间，机架上的四轴机械手通过智能工业控制***控制,有效保证每个工位之间的操作的精度，确保生产的产品的质量，提高了产品的一致性和降低了产品的不良率。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于前述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是前述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (9)
1.一种定位封装设备，其特征在于：包括机架，所述机架上方设有上料单元、多个四轴机械手、四个结构相同的封装子机、切料单元、检测单元、整形单元和下料单元，所述上料单元和下料单元分别在所述机架的左右两侧，所述封装自己分别两两对称设在所述机架的前后两侧，所述切料单元在所述两个封装子机之间，所述检测单元在所述封装子机的右侧，所述整形单元在所述检测单元的右侧，所述下料单元在所述整形单元的右侧，所述四轴机械手分别设在每两个工位之间。
2.根据权利要求1所述的一种定位封装设备，其特征在于：所述封装子机包括子机控制面板、主腔体、主腔体运动模组、上密封腔、上密封腔运动集成模块、下密封腔和下密封腔运动集成模块，所述主腔体运动模组在所述主腔体下方，所述主腔体运动模组驱动所述主腔体前后移动；所述主腔体的上方依次设有所述上密封腔和所述上密封腔运动集成模块，所述主腔体的下方依次设有下密封腔和所述下密封腔运动集成模块；所述上密封腔上设有气袋刺刀，所述气袋刺刀与所述主腔体垂直设置。
3.根据权利要求1所述的一种定位封装设备，其特征在于：所述切料单元包括数个结构相同的切除装置，所述切除装置包括切料底座、挡料机构、放置台和切料机构，所述放置台固定在所述切料底座上，所述挡料机构和切料机构分别在所述放置台的两侧边，所述切料机构与所述切料底座滑动连接，所述切料机构固定在所述切料底座上，所述切料机构下方设有引料管，所述切料机构包括切刀驱动装置、切料固定架、上切刀组件和下切刀组件，所述切刀驱动装置固定在所述切料固定架上，所述上切刀组件和下切刀组件分别在所述切料固定架内且通过导柱连接，所述下切刀组件固定在所述切料固定架下方。
4.根据权利要求3所述的一种定位封装设备，其特征在于：所述上切刀组件包括上切刀固定板和上切刀，所述上切刀垂直固定在所述上切刀固定板侧边，所述下切刀组件包括下切刀固定板和下切刀，所述下切刀垂直固定在所述下切刀固定板侧边，所述上切刀在下切刀上方，所述下切刀固定板内设有落料孔，所述引料管与所述落料孔连通。
5.根据权利要求1所述的一种定位封装设备，其特征在于：所述检测单元包括数个结构相同的重量检测和扫码检测一体式装置。
6.根据权利要求5所述的一种定位封装设备，其特征在于：所述检测单元还包括数个结构相同的IV功率检测装置，所述IV功率检测装置通过导线连接IV检测仪。
7.根据权利要求6所述的一种定位封装设备，其特征在于：所述IV功率检测装置包括检测底座、支撑座、检测机构和定位台，所述支撑座垂直固定在所述检测底座上，所述检测机构与所述支撑座滑动连接，所述检测机构通过导线与IV检测仪接通；所述定位台在所述检测机构下方且与所述检测底座滑动连接，所述定位台下方设有Y轴驱动装置，所述Y轴驱动装置驱动所述定位台在所述底座上前后移动。
8.根据权利要求1所述的一种定位封装设备，其特征在于：所述整形单元包括数个结构相同的双侧整形装置，所述双侧整形装置包括整形底座、左热压机构、右热压机构和输送机构，所述左热压机构、右热压机构和输送机构分别固定在所述整形底座上，所述输送机构在所述左热压机构和右热压机构之间，所述左热压机构和右热压机构结构相同且对称设在所述输送机构的左右两侧，所述左热压机构包括左侧固定架、左侧上热压组件和左侧下热压组件，所述左侧上热压组件在所述左侧下热压组件上方且位置对应，所述左侧上热压组件滑动连接在所述左侧固定架上方，所述左侧下热压组件固定在所述左侧固定架下方。
9.根据权利要求8所述的一种定位封装设备，其特征在于：所述左侧上热压组件包括上压活动架、上压块和上热压驱动气缸，所述上压块通过上压活动架与所述左侧固定架滑动连接，所述上热压驱动气缸固定在所述左侧固定架上方且与所述上压活动架驱动连接，所述上压块连接发热装置和温度传感器；所述左侧下热压组件包括下压固定座和下压块，所述下压块固定在所述下压固定座上方，所述下压块连接发热装置和温度传感器，所述下压块端面与所述输送支撑板端面在同一水平面。
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