CN110112454A - 一种全自动软包蓝牙纽扣电池封装设备及其封装工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电池生产技术领域，特别是涉及一种全自动软包蓝牙纽扣电池封装设备及其封装工艺，该封装设备包括机台、下壳放卷机构、上壳放卷机构、拉膜机构、电芯上料输送装置、冲口机构、冲壳机构、冲点机构、划刀机构、称重机械手、称重机构、NG料盒、上料机械手、合模机构、顶侧封机构、测试机构、裁切机构、下料托板、下料机械手、下料输送装置和喷码扫码机构。该封装设备和封装工艺以多电池连体板料为载体的出料方式，即冲壳时，每张铝塑膜含有多个壳腔，可放置多个电芯，能有效倍速提高生产效率，因而能大大提高了设备的生产效率，降低了人工劳动力，提高了设备自动化程度，并能满足市场的迫切需求。

Description

一种全自动软包蓝牙纽扣电池封装设备及其封装工艺

技术领域

本发明涉及电池生产技术领域，特别是涉及一种全自动软包蓝牙纽扣电池封装设备及其封装工艺。

背景技术

随着数码产品智能化、轻量化、小型化的发展趋势，设计灵活、能量密度高的软包电池已经在智能手机、平板电脑等消费电子产品中得到广泛应用，市场需求平缓增长。可随着穿戴设备、电子烟、无线蓝牙音箱等新兴电子产品的兴起与快速发展，软包蓝牙电池的市场需求高速增长。

软包蓝牙电池的市场需求种类繁多，根据包装外形，主要可分为圆柱形软包蓝牙电池、方型软包蓝牙电池、纽扣式软包蓝牙电池等。在生产过程中，不同种类的软包电池，主要生产步骤、工艺基本相同，但是实现相同工艺的方式可能会存在很大的差异。

封装工艺是软包电池生产制造的主要工艺之一，主要包含冲壳、称重、顶侧封、测试、裁切、喷码、扫码等重要工序。由于软包蓝牙纽扣电池的规格、尺寸相对微小，直径仅有几毫米至十几毫米左右，从而给软包蓝牙纽扣电池的生产制造带来很大的难度，也给自动化生产设备的技术研发带来很大困难。在封装工艺上，受自动化生产设备技术研发困难和市场需求量等因素的影响，传统的软包蓝牙纽扣电池主要采用人工或手动设备进行各工序的产品加工，生产效率低、人工劳动力大、自动化程度低。另外，传统的封装工艺主要以电池单体为生产载体，即冲壳时，每张铝塑膜仅有一个壳腔，可放置一个电芯，生产效率低。

发明内容

本发明的目的之一在于针对现有技术中的不足之处而提供一种全自动软包蓝牙纽扣电池封装设备，该全自动软包蓝牙纽扣电池封装设备能够大大提高生产效率，降低人工劳动力，提高自动化程度。

本发明的目的之二在于针对现有技术中的不足之处而提供一种全自动软包蓝牙纽扣电池封装设备的封装工艺，该全自动软包蓝牙纽扣电池封装设备的封装工艺能够大大提高生产效率，降低人工劳动力，提高自动化程度。

为达到上述目的之一，本发明通过以下技术方案来实现。

提供一种全自动软包蓝牙纽扣电池封装设备，包括机台、设置于所述机台的一端的用于放出铝塑膜的下壳放卷机构和上壳放卷机构、设置于所述机台的另一端的并用于拉动所述下壳放卷机构和所述上壳放卷机构的铝塑膜的拉膜机构、设置于所述下壳放卷机构的一侧的电芯上料输送装置、以及依次设置于所述下壳放卷机构和所述上壳放卷机构所放出的铝塑膜的上方的冲口机构、冲壳机构、冲点机构和划刀机构；

还包括设置于所述电芯上料输送装置的后端部的上方的用于抓取电芯的称重机械手、设置于所述称重机械手的一侧的称重机构和NG料盒、设置于所述称重机构的一侧的上料机械手、设置于所述上料机械手的下方的合模机构、以及依次设置于所述合模机构的后方的顶侧封机构、测试机构、裁切机构、下料托板、下料机械手和下料输送装置；

还包括设置于所述下料输送装置的上方的喷码扫码机构。

所述电芯上料输送装置包括设置于所述下壳放卷机构的一侧的上料输送轨道、以及设置于所述上料输送轨道上的并能沿所述上料输送轨道滑动的电芯上料平台。

所述电芯上料平台开设有若干个用于放置电芯的电芯槽。

所述冲口机构包括设置于所述下壳放卷机构和所述上壳放卷机构所放出的铝塑膜的上方的第一支撑架、固定于所述第一支撑架上的两个第一电机、以及分别与所述两个第一电机驱动连接的两个冲口模具；

所述两个冲口模具分别对应设置于所述下壳放卷机构和所述上壳放卷机构所放出的铝塑膜的上方。

所述冲壳机构包括设置于所述下壳放卷机构和所述上壳放卷机构所放出的铝塑膜的上方的第二支撑架、固定于所述第二支撑架上的两个第二电机、以及分别与所述两个第二电机驱动连接的两个冲壳模具；

所述两个冲壳模具分别对应设置于所述下壳放卷机构和所述上壳放卷机构所放出的铝塑膜的上方。

所述冲点机构包括设置于所述下壳放卷机构和所述上壳放卷机构所放出的铝塑膜的上方的第三支撑架、固定于所述第三支撑架上的两个第三电机、以及分别与所述两个第三电机驱动连接的两个冲点模具；

所述两个冲点模具分别对应设置于所述下壳放卷机构和所述上壳放卷机构所放出的铝塑膜的上方。

所述划刀机构包括设置于所述上壳放卷机构所放出的铝塑膜的上方的第四支撑架、固定于所述第四支撑架上的第四电机、以及与所述第四电机驱动连接的滚刀；

所述滚刀对应设置于所述上壳放卷机构所放出的铝塑膜的上方。

所述下料输送装置包括下料输送轨道、以及设置于所述下料输送轨道上的并能沿所述下料输送轨道滑动的下料平台。

所述喷码扫码机构包括设置于所述下料输送轨道的上方的第五支撑架、以及设置于所述第五支撑架上的喷码扫码器。

为达到上述目的之二，本发明通过以下技术方案来实现。

提供一种全自动软包蓝牙纽扣电池封装设备的封装工艺，它包括以下步骤：

步骤一、拉膜准备：人工将下壳放卷机构和上壳放卷机构放出的铝塑膜穿入各工序的机构至拉模机构，通过拉模机构拉动铝塑膜，可完成铝塑膜在各工序间的输送；

步骤二、放置电芯：人工将待封装的电芯放置到电芯上料输送装置；

步骤三、运行：下壳放卷机构和上壳放卷机构，与电芯上料输送装置同步运行；

步骤四、冲口工序：冲口机构通过电机驱动冲口模具完成冲口工序；

步骤五、冲壳工序：然后拉模机构拉动铝塑膜输送至冲壳机构，冲壳机构通过电机驱动冲壳模具完成冲壳工序；

步骤六、冲点工序：完成冲壳后，铝塑膜输送至冲点机构，冲点机9通过电机驱动冲点模具完成冲点工序；

步骤七、切断上壳工序：拉模机构将铝塑膜拉至划刀机构，划刀机构切断上壳的铝塑膜；

步骤八、称重工序：电芯上料输送装置移动到上料工位，称重机械手将电芯抓取至称重机构完成称重工序；

步骤九、移除不良电芯和上料：称重之后，称重机械手将称重不良的电芯抓取到NG料盒，上料机械手将称重合格的电芯抓取到下壳的壳腔内；

步骤十、合模工序：上料机械手将划刀机构划切出的上壳抓取到下壳的合模工位，通过合模机构完成合模，同时上料机械手与合模机构紧压热封上壳与下壳放卷机构放出的铝塑膜的四个角，避免拉模时上下膜错位；

步骤十一、顶侧封工序：完成合模之后，拉模机构拉动铝塑膜输送至顶侧封机构完成顶侧封工序；

步骤十二、测试工序：完成顶侧封工序之后，铝塑膜输送至测试机构，以检测电池内部是否出现短路现象；

步骤十三、裁切工序：完成测试工序之后，拉模机构拉动产品至裁切机构，裁切机构将铝塑膜裁切成多电池连体板料，电池连体板料承载在下料托板上；

步骤十四、喷码扫码工序：完成裁切之后，下料机械手将电池连体板料抓取至下料输送装置，下料输送装置带动产品输送至喷码扫码机构完成喷码扫码功能，然后下料输送装置将产品输送至下道工序，即完成所述全自动软包蓝牙纽扣电池封装设备的封装工艺。

本发明的有益效果：

(1)本发明提供的一种全自动软包蓝牙纽扣电池封装设备，包括机台、下壳放卷机构、上壳放卷机构、拉膜机构、电芯上料输送装置、冲口机构、冲壳机构、冲点机构、划刀机构、称重机械手、称重机构、NG料盒、上料机械手、合模机构、顶侧封机构、测试机构、裁切机构、下料托板、下料机械手、下料输送装置和喷码扫码机构。该全自动软包蓝牙纽扣电池封装设备采用整机一出多的设计思路，以多电池连体板料为载体的出料方式，即冲壳时，每张铝塑膜含有多个壳腔，可放置多个电芯，能有效倍速提高生产效率。该封装设备克服了软包蓝牙纽扣电池全自动化封装设备技术研发难的困境，有效地大大提高了设备的生产效率，降低了人工劳动力，提高了设备自动化程度，并能满足市场的迫切需求。

(2)本发明提供的一种全自动软包蓝牙纽扣电池封装设备，具有结构简单，生产成本低，并能适用于大规模生产的特点。

(3)本发明提供的一种全自动软包蓝牙纽扣电池封装设备的封装工艺，采用整机一出多的设计思路，以多电池连体板料为载体的出料方式，即冲壳时，每张铝塑膜含有多个壳腔，可放置多个电芯，能有效倍速提高生产效率。该封装设备的封装工艺克服了软包蓝牙纽扣电池全自动化封装设备技术研发难的困境，有效地大大提高了设备的生产效率，降低了人工劳动力，提高了设备自动化程度，并能满足市场的迫切需求。

附图说明

图1是本发明的一种全自动软包蓝牙纽扣电池封装设备的第一视角的结构示意图。

图2是本发明的一种全自动软包蓝牙纽扣电池封装设备的第二视角的结构示意图。

图3是本发明的一种全自动软包蓝牙纽扣电池封装设备的第三视角的结构示意图。

图4是本发明的一种全自动软包蓝牙纽扣电池封装设备在隐藏了上料机械手后的第一视角的结构示意图。

图5是本发明的一种全自动软包蓝牙纽扣电池封装设备在隐藏了上料机械手后的第二视角的结构示意图。

图6是本发明的一种全自动软包蓝牙纽扣电池封装设备的封装工艺在对电芯加工的示意图。

附图标记：

机台1；

铝塑膜2；

下壳放卷机构3；

上壳放卷机构4；

拉膜机构5；

电芯上料输送装置6、上料输送轨道61、电芯上料平台62、电芯槽63；

冲口机构7、第一支撑架71、第一电机72；

冲壳机构8、第二支撑架81、第二电机82；

冲点机构9、第三支撑架91、第三电机92；

划刀机构10、第四支撑架101、第四电机102；

称重机械手11；

称重机构12；

NG料盒13；

上料机械手14；

合模机构15；

顶侧封机构16；

测试机构17；

裁切机构18；

下料托板19；

下料机械手20；

下料输送装置21、下料输送轨道211、下料平台212；

喷码扫码机构22、第五支撑架221、喷码扫码器222；

A指示冲点机构加工的部位，主要用于上下壳合模对位；

B指示冲壳机构加工的部位，为气袋囊；

C指示冲口机构加工的部位，为注液口；

D指示冲壳机构加工的部位，为上壳壳腔或下壳壳腔；

E指示冲口机构加工的部位，为极耳避空位。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

其中，本发明提及的第一、第二、第三、第四、前、后的顺序和方位词，只是为了更好地描述具体的结构，但并不能用于限定本发明的结构。

其中，本发明提及的NG料盒中的NG是指不合格。

实施例1。

本实施例的一种全自动软包蓝牙纽扣电池封装设备，如图1至图6所示，包括机台1、设置于机台1的一端的用于放出铝塑膜2的下壳放卷机构3和上壳放卷机构4、设置于机台1的另一端的并用于拉动下壳放卷机构3和上壳放卷机构4的铝塑膜2的拉膜机构5、设置于下壳放卷机构3的一侧的电芯上料输送装置6、以及依次设置于下壳放卷机构3和上壳放卷机构4所放出的铝塑膜2的上方的冲口机构7、冲壳机构8、冲点机构9和划刀机构10。

该全自动软包蓝牙纽扣电池封装设备还包括设置于电芯上料输送装置6的后端部的上方的用于抓取电芯的称重机械手11、设置于称重机械手11的一侧的称重机构12和NG料盒13、设置于称重机构12的一侧的上料机械手14、设置于上料机械手14的下方的合模机构15、以及依次设置于合模机构15的后方的顶侧封机构16、测试机构17、裁切机构18、下料托板19、下料机械手20和下料输送装置21；其中，测试机构17用于检测电池内部是否出现短路现象，用于将铝塑膜裁切成多电池连体板料。

该全自动软包蓝牙纽扣电池封装设备还包括设置于下料输送装置21的上方的喷码扫码机构22。

本实施例中，电芯上料输送装置6包括设置于下壳放卷机构3的一侧的上料输送轨道61、以及设置于上料输送轨道61上的并能沿上料输送轨道61滑动的电芯上料平台62。

本实施例中，电芯上料平台62开设有若干个用于放置电芯的电芯槽63。

本实施例中，冲口机构7包括设置于下壳放卷机构3和上壳放卷机构4所放出的铝塑膜2的上方的第一支撑架71、固定于第一支撑架71上的两个第一电机72、以及分别与两个第一电机72驱动连接的两个冲口模具；其中，两个冲口模具分别对应设置于下壳放卷机构3和上壳放卷机构4所放出的铝塑膜2的上方。

本实施例中，冲壳机构8包括设置于下壳放卷机构3和上壳放卷机构4所放出的铝塑膜2的上方的第二支撑架81、固定于第二支撑架81上的两个第二电机82、以及分别与两个第二电机82驱动连接的两个冲壳模具；其中，两个冲壳模具分别对应设置于下壳放卷机构3和上壳放卷机构4所放出的铝塑膜2的上方。

本实施例中，冲点机构9包括设置于下壳放卷机构3和上壳放卷机构4所放出的铝塑膜2的上方的第三支撑架91、固定于第三支撑架91上的两个第三电机92、以及分别与两个第三电机92驱动连接的两个冲点模具；其中，两个冲点模具分别对应设置于下壳放卷机构3和上壳放卷机构4所放出的铝塑膜2的上方。

本实施例中，划刀机构10包括设置于上壳放卷机构4所放出的铝塑膜2的上方的第四支撑架101、固定于第四支撑架101上的第四电机102、以及与第四电机102驱动连接的滚刀；其中，滚刀设置于上壳放卷机构4所放出的铝塑膜2的上方。

本实施例中，下料输送装置21包括下料输送轨道211、以及设置于下料输送轨道211上的并能沿下料输送轨道211滑动的下料平台212。完成裁切之后，下料机械手20将电池板料抓取至下料平台212。

本实施例中，喷码扫码机构22包括设置于下料输送轨道211的上方的第五支撑架221、以及设置于第五支撑架221上的喷码扫码器222。

实施例2。

本实施例的一种全自动软包蓝牙纽扣电池封装设备的封装工艺，它包括如下步骤：

步骤一、拉膜准备：人工将下壳放卷机构3和上壳放卷机构4放出的铝塑膜2穿入各工序的机构至拉模机构5，通过拉模机构5拉动铝塑膜2，可完成铝塑膜2在各工序间的输送；

步骤二、放置电芯：人工将待封装的电芯放置到电芯上料输送装置6的电芯上料平台62；

步骤三、运行：下壳放卷机构3和上壳放卷机构4，与电芯上料输送装置6同步运行；

步骤四、冲口工序：冲口机构7通过第一电机72驱动冲口模具完成冲口工序；

步骤五、冲壳工序：接着拉模机构5拉动铝塑膜2输送至冲壳机构8，冲壳机构8通过第二电机82驱动冲壳模具完成冲壳工序；

步骤六、冲点工序：完成冲壳后，铝塑膜2输送至冲点机构9，冲点机构9通过第三电机92驱动冲点模具完成冲点工序；

步骤七、切断上壳工序：拉模机构5将铝塑膜2拉至划刀机构10，划刀机构10带动滚刀滑动切断上壳的铝塑膜；

步骤八、称重工序：电芯上料输送装置6将电芯上料平台62移动到上料工位，称重机械手11将电芯抓取至称重机构12完成称重工序；

步骤九、移除不良电芯和上料：称重之后，称重机械手11将称重不良的电芯抓取到NG料盒13，上料机械手14将称重合格的电芯抓取到下壳的壳腔内；

步骤十、合模工序：上料机械手14将划刀机构10划切出的上壳抓取到下壳的合模工位，通过合模机构15完成合模，同时上料机械手14与合模机构15紧压热封上壳与下壳放卷机构3放出的铝塑膜的四个角，避免拉模时上下膜错位；

步骤十一、顶侧封工序：完成合模之后，拉模机构5拉动铝塑膜2输送至顶侧封机构16完成顶侧封工序；

步骤十二、测试工序：完成顶侧封工序之后，铝塑膜2输送至测试机构17，以检测电池内部是否出现短路现象；

步骤十三、裁切工序：完成测试工序之后，拉模机构5拉动产品至裁切机构18，裁切机构18将铝塑膜2裁切成多电池连体板料，电池连体板料承载在下料托板19上；

步骤十四、喷码扫码工序：完成裁切之后，下料机械手20将电池连体板料抓取至下料输送装置21的下料平台212，下料平台212带动产品输送至喷码扫码机构22完成喷码扫码功能，然后下料平台212将产品输送至下道工序，即完成所述全自动软包蓝牙纽扣电池封装设备的封装工艺。

最后应当说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种全自动软包蓝牙纽扣电池封装设备，其特征在于：包括机台、设置于所述机台的一端的用于放出铝塑膜的下壳放卷机构和上壳放卷机构、设置于所述机台的另一端的并用于拉动所述下壳放卷机构和所述上壳放卷机构的铝塑膜的拉膜机构、设置于所述下壳放卷机构的一侧的电芯上料输送装置、以及依次设置于所述下壳放卷机构和所述上壳放卷机构所放出的铝塑膜的上方的冲口机构、冲壳机构、冲点机构和划刀机构；

还包括设置于所述电芯上料输送装置的后端部的上方的用于抓取电芯的称重机械手、设置于所述称重机械手的一侧的称重机构和NG料盒、设置于所述称重机构的一侧的上料机械手、设置于所述上料机械手的下方的合模机构、以及依次设置于所述合模机构的后方的顶侧封机构、测试机构、裁切机构、下料托板、下料机械手和下料输送装置；

还包括设置于所述下料输送装置的上方的喷码扫码机构。

2.根据权利要求1所述的一种全自动软包蓝牙纽扣电池封装设备，其特征在于：所述电芯上料输送装置包括设置于所述下壳放卷机构的一侧的上料输送轨道、以及设置于所述上料输送轨道上的并能沿所述上料输送轨道滑动的电芯上料平台。

3.根据权利要求2所述的一种全自动软包蓝牙纽扣电池封装设备，其特征在于：所述电芯上料平台开设有若干个用于放置电芯的电芯槽。

4.根据权利要求1所述的一种全自动软包蓝牙纽扣电池封装设备，其特征在于：所述冲口机构包括设置于所述下壳放卷机构和所述上壳放卷机构所放出的铝塑膜的上方的第一支撑架、固定于所述第一支撑架上的两个第一电机、以及分别与所述两个第一电机驱动连接的两个冲口模具；

所述两个冲口模具分别对应设置于所述下壳放卷机构和所述上壳放卷机构所放出的铝塑膜的上方。

5.根据权利要求1所述的一种全自动软包蓝牙纽扣电池封装设备，其特征在于：所述冲壳机构包括设置于所述下壳放卷机构和所述上壳放卷机构所放出的铝塑膜的上方的第二支撑架、固定于所述第二支撑架上的两个第二电机、以及分别与所述两个第二电机驱动连接的两个冲壳模具；

所述两个冲壳模具分别对应设置于所述下壳放卷机构和所述上壳放卷机构所放出的铝塑膜的上方。

6.根据权利要求1所述的一种全自动软包蓝牙纽扣电池封装设备，其特征在于：所述冲点机构包括设置于所述下壳放卷机构和所述上壳放卷机构所放出的铝塑膜的上方的第三支撑架、固定于所述第三支撑架上的两个第三电机、以及分别与所述两个第三电机驱动连接的两个冲点模具；

所述两个冲点模具分别对应设置于所述下壳放卷机构和所述上壳放卷机构所放出的铝塑膜的上方。

7.根据权利要求1所述的一种全自动软包蓝牙纽扣电池封装设备，其特征在于：所述划刀机构包括设置于所述上壳放卷机构所放出的铝塑膜的上方的第四支撑架、固定于所述第四支撑架上的第四电机、以及与所述第四电机驱动连接的滚刀；

所述滚刀对应设置于所述上壳放卷机构所放出的铝塑膜的上方。

8.根据权利要求1所述的一种全自动软包蓝牙纽扣电池封装设备，其特征在于：所述下料输送装置包括下料输送轨道、以及设置于所述下料输送轨道上的并能沿所述下料输送轨道滑动的下料平台。

9.根据权利要求8所述的一种全自动软包蓝牙纽扣电池封装设备，其特征在于：所述喷码扫码机构包括设置于所述下料输送轨道的上方的第五支撑架、以及设置于所述第五支撑架上的喷码扫码器。

10.权利要求1至9任意一项所述的一种全自动软包蓝牙纽扣电池封装设备的封装工艺，其特征在于：它包括以下步骤：

步骤一、拉膜准备：人工将下壳放卷机构和上壳放卷机构放出的铝塑膜穿入各工序的机构至拉模机构，通过拉模机构拉动铝塑膜，可完成铝塑膜在各工序间的输送；

步骤二、放置电芯：人工将待封装的电芯放置到电芯上料输送装置；

步骤三、运行：下壳放卷机构和上壳放卷机构，与电芯上料输送装置同步运行；

步骤四、冲口工序：冲口机构通过电机驱动冲口模具完成冲口工序；

步骤五、冲壳工序：然后拉模机构拉动铝塑膜输送至冲壳机构，冲壳机构通过电机驱动冲壳模具完成冲壳工序；

步骤六、冲点工序：完成冲壳后，铝塑膜输送至冲点机构，冲点机9通过电机驱动冲点模具完成冲点工序；

步骤七、切断上壳工序：拉模机构将铝塑膜拉至划刀机构，划刀机构切断上壳的铝塑膜；

步骤八、称重工序：电芯上料输送装置移动到上料工位，称重机械手将电芯抓取至称重机构完成称重工序；

步骤九、移除不良电芯和上料：称重之后，称重机械手将称重不良的电芯抓取到NG料盒，上料机械手将称重合格的电芯抓取到下壳的壳腔内；

步骤十、合模工序：上料机械手将划刀机构划切出的上壳抓取到下壳的合模工位，通过合模机构完成合模，同时上料机械手与合模机构紧压热封上壳与下壳放卷机构放出的铝塑膜的四个角，避免拉模时上下膜错位；

步骤十一、顶侧封工序：完成合模之后，拉模机构拉动铝塑膜输送至顶侧封机构完成顶侧封工序；

步骤十二、测试工序：完成顶侧封工序之后，铝塑膜输送至测试机构，以检测电池内部是否出现短路现象；

步骤十三、裁切工序：完成测试工序之后，拉模机构拉动产品至裁切机构，裁切机构将铝塑膜裁切成多电池连体板料，电池连体板料承载在下料托板上；

步骤十四、喷码扫码工序：完成裁切之后，下料机械手将电池连体板料抓取至下料输送装置，下料输送装置带动产品输送至喷码扫码机构完成喷码扫码功能，然后下料输送装置将产品输送至下道工序，即完成所述全自动软包蓝牙纽扣电池封装设备的封装工艺。