CN116093446B - 动力电池包胶装置及包胶方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种动力电池包胶装置及包胶方法，该装置包括安装于机架上的输送带、上料组件、胶带供应组件；上料组件包括夹具、用于驱动夹具旋转的旋转电机，夹具转动安装于移动机构的末端，移动机构能驱动夹具升降及横移；胶带供应组件包括料盘、输送辊组、包胶轮，所述料盘上缠绕有胶带，包胶轮位于夹具上方，包胶轮内设置有负压腔，包胶轮周侧设置有若干连通负压腔的吸附口，胶带外端绕过输送辊组后吸附于包胶轮表面；机架上设有用以切断胶带的切断组件，该装置结合控制器进行预先编程，能实现电池的自动上下料、胶带的自动供应及裁断、电池的自动包胶，自动化程度高，包胶的一致性好，能提高包胶效率及包胶质量。

Description

动力电池包胶装置及包胶方法

技术领域

本发明涉及锂电池生产加工技术领域，尤其涉及一种动力电池包胶装置及包胶方法。

背景技术

动力电池是为工具提供动力来源的电源。其中，圆柱形锂电池因为标准化的外形尺寸、非常成熟的生产装备和加工工艺，其广泛应用于动力电池中。柱形电池在生产加工过程中，其极耳一般都留有一定长度，为了使电池极耳表面具有绝缘性及防止电池极耳与电池壳体、外部其他物件接触形成短路或发生导通，需要对柱形电池端部进行包胶纸工序，即将具有绝缘性的胶纸贴设包裹于电池端部的极耳处。

目前，动力电池产线还未做到完全自动化，包胶纸工序需要人工作业，人工作业的方式成本高且效率低下，无法保证每个电池包胶的一致性，胶纸的粘贴质量参差不齐，电池的质量无法得到保证。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本发明的提供一种动力电池包胶装置及包胶方法，以提高包胶效率及包胶质量。

本发明的目的之一是提供一种动力电池包胶装置，包括安装于机架上的输送带、上料组件、胶带供应组件，电池以垂直于输送方向的水平状态于输送带上输送；

所述上料组件包括夹具、用于驱动夹具旋转的旋转电机，所述夹具转动安装于移动机构的末端，所述移动机构能驱动夹具升降及横移；

所述胶带供应组件包括料盘、输送辊组、包胶轮，所述料盘上缠绕有胶带，所述包胶轮位于夹具上方，包胶轮内设置有负压腔，所述负压腔具有负压接口，所述包胶轮周侧设置有若干连通负压腔的吸附口，所述胶带外端绕过输送辊组后吸附于包胶轮表面，所述机架上安装有包胶电机，所述包胶电机与包胶轮连接传动；

所述机架上于包胶轮上方设置有用以切断胶带的切断组件。

在本发明较佳的技术方案中，所述夹具包括同轴设置的两个端部夹板，两个端部夹板对称设置于输送带两侧，所述端部夹板转动安装于移动机构的末端，所述端部夹板与移动机构一一对应设置，其中一个端部夹板与旋转电机连接传动。

在本发明较佳的技术方案中，所述移动机构包括横移座、升降座，所述横移座滑动安装于机架上，所述升降座滑动安装于横移座上，所述横移座上安装有升降气缸，所述升降座连接升降气缸，所述旋转电机安装于升降座上，所述端部夹板外端安装有轴杆，所述轴杆与端部夹板同轴设置，轴杆经轴承座安装于升降座上，所述机架上安装有用以驱动横移座移动的驱动件。

在本发明较佳的技术方案中，所述驱动件为凸轮传动机构，所述凸轮传动机构包括安装于机架上的轨迹凸轮轴、转轴、驱动电机，所述驱动电机与轨迹凸轮轴连接传动，所述转轴上沿轴向间隔安装有驱动臂、摇臂，所述摇臂末端与横移座铰接，所述驱动臂末端安装从动杆，所述从动杆末端与轨迹凸轮轴上的凸轮面贴合。

在本发明较佳的技术方案中，所述机架上安装有横向滑轨，所述横向滑轨上设置有横向滑块，所述横向滑块固定安装在横移座上，所述横移座上安装有竖向滑轨，所述竖向滑轨上设置有竖向滑块，所述竖向滑块固定安装在升降座上。

在本发明较佳的技术方案中，所述切断组件包括激光头、横移气缸，所述激光头的出光端朝向包胶轮周侧面，所述激光头安装于横移气缸的末端，所述激光头与机架滑动配合。

在本发明较佳的技术方案中，所述输送辊组包括送带电机、主动辊、若干从动辊，所述送带电机与主动辊连接传动，其中，胶带的胶面所绕过的从动辊的外表面设置有齿面部，胶带的非胶面与包胶轮吸附贴合。

在本发明较佳的技术方案中，所述主动辊包括第一轴、第二轴、第三轴，所述第一轴与送带电机连接传动，所述第二轴、第三轴对称设置于第一轴下方，所述第一轴与第二轴、第三轴经齿轮啮合传动，所述第二轴、第三轴上沿轴线交错设置有输送齿部，所述第二轴、第三轴上的输送齿部相互配合形成输送部，所述胶带绕过输送部。

在本发明较佳的技术方案中，所述输送带上间隔安装有若干用于承托电池的运输块，所述运输块上开设有用以放置电池的横槽，所述横槽端部贯穿运输块侧壁。

本发明的目的之二是提供一种包胶方法，基于上述的动力电池包胶装置实现，包括以下步骤：

S1：输送带将电池送至包胶工位；

S2：移动机构带动的夹具移动至电池位置并夹持电池；

S3：移动机构带动电池上升，使电池需要包胶的端部与包胶轮贴合；

S4：切断组件动作将包胶轮上的胶带切断；

S5：旋转电机驱动夹具带着电池旋转，包胶电机驱动包胶轮反向旋转，使包胶轮上的被切下的那段胶带粘贴包裹在电池端部。

本发明的有益效果为：

通过输送带实现电池的输送，通过移动机构配合夹具实现电池的包胶上下料，通过胶带供应组件供应胶带，通过切断组件切断胶带，旋转电机驱动夹具带着电池旋转，包胶电机驱动包胶轮反向旋转，能使胶带粘贴缠绕包裹于电池端部；本装置结合控制器进行预先编程，能实现电池的自动上下料、胶带的自动供应及裁断、电池的自动包胶，自动化程度高，包胶的一致性好，能提高包胶效率及包胶质量。

附图说明

图1是本装置的结构示意图。

图2是胶带供应组件与切断组件的结构示意图。

图3是电池贴合包胶轮时的结构状态示意图。

附图标记：

1、机架；2、输送带；3、运输块；4、电池；5、上料组件；501、端部夹板；502、轴杆；503、升降座；504、横移座；505、转轴；506、摇臂；507、驱动臂；508、从动杆；509、升降气缸；6、胶带供应组件；601、料盘；602、第一轴；603、第二轴；604、第三轴；605、输送齿部；606、从动辊；607、包胶轮；608、包胶电机；609、送带电机；7、切断组件；701、横移气缸；702、激光头；703、横轨；704、横移块；8、胶带。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然附图中显示了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本发明可能采用术语”第一”、“第二”、“第三”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，第一信息也可以被称为信息，类似地，信息也可以被称为第一信息。由此，限定有“第一”、”第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例1

动力电池是为工具提供动力来源的电源。其中，圆柱形锂电池因为标准化的外形尺寸、非常成熟的生产装备和加工工艺，其广泛应用于动力电池中。柱形电池在生产加工过程中，其极耳一般都留有一定长度，为了使电池极耳表面具有绝缘性及防止电池极耳与电池壳体、外部其他物件接触形成短路或发生导通，需要对柱形电池端部进行包胶纸工序，即将具有绝缘性的胶纸贴设包裹于电池端部的极耳处。

目前，动力电池产线还未做到完全自动化，包胶纸工序需要人工作业，人工作业的方式成本高且效率低下，无法保证每个电池包胶的一致性，胶纸的粘贴质量参差不齐，电池的质量无法得到保证。

针对上述问题，本实施例提供一种动力电池包胶装置，以提高包胶效率及包胶质量。

如图1-3所示，一种动力电池包胶装置，包括安装于机架1上的输送带2、上料组件5、胶带供应组件6，电池4以垂直于输送方向的水平状态于输送带2上输送，所述输送带2用于输送电池4，上料组件5用于将输送带2上的电池4送至包胶位置，胶带供应组件6用于供应胶带8并配合上料组件5共同对电池4端部进行包胶。

在本实施例中，所述上料组件5包括夹具、用于驱动夹具旋转的旋转电机，所述夹具转动安装于移动机构的末端，所述移动机构能驱动夹具升降及横移，通过移动机构夹具能横移至输送带2夹取电池4，并能夹持电池4使电池4上升至胶带供应组件6处进行包胶。

在本实施例中，所述胶带供应组件6包括料盘601、输送辊组、包胶轮607，所述料盘601上缠绕有胶带8，所述包胶轮607位于夹具上方，包胶轮607内设置有负压腔，所述负压腔具有负压接口，负压接口连接负压发生设备，所述包胶轮607周侧设置有若干连通负压腔的吸附口，所述胶带8外端绕过输送辊组后吸附于包胶轮607表面，所述机架1上安装有包胶电机608，所述包胶电机608与包胶轮607连接传动；料盘601上的胶带8经输送辊组导送后送至包胶轮607，包胶轮607通过周侧的吸附口吸附胶带8的非胶面，从而固定胶带8，使胶带8的胶面朝外，上料组件5将电池4送上来后，电池4与包胶轮607贴合，使胶带8粘贴在电池4上，此时，旋转电机驱动夹具带着电池4旋转，包胶电机608驱动包胶轮607反向旋转，因粘力大于吸附力，包胶轮607上的胶带8会粘贴缠绕包裹在电池4端部，从而完成包胶。

在本实施例中，所述机架1上于包胶轮607上方设置有用以切断胶带8的切断组件7，切断组件7能将胶带8裁切成段，该段胶带8最终会包裹在电池4端部。

示例性的，在实际应用中，为了稳定的输送电池4，所述输送带2上间隔安装有若干用于承托电池4的运输块3，所述运输块3上开设有用以放置电池4的横槽，所述横槽端部贯穿运输块3侧壁。

在本实施例中，所述夹具包括同轴设置的两个端部夹板501，两个端部夹板501对称设置于输送带2两侧，端部夹板501能共同配合夹持电池4的端部，所述端部夹板501转动安装于移动机构的末端，所述端部夹板501与移动机构一一对应设置，其中一个端部夹板501与旋转电机连接传动，两侧的移动机构同步动作。

在本实施例中，所述移动机构包括横移座504、升降座503，所述横移座504滑动安装于机架1上，所述升降座503滑动安装于横移座504上，所述横移座504上安装有升降气缸509，所述升降座503连接升降气缸509，所述旋转电机安装于升降座503上，所述端部夹板501外端安装有轴杆502，所述轴杆502与端部夹板501同轴设置，轴杆502经轴承座安装于升降座503上，所述机架1上安装有用以驱动横移座504移动的驱动件。

示例性的，在实际应用中，所述驱动件为凸轮传动机构，所述凸轮传动机构包括安装于机架1上的轨迹凸轮轴、转轴505、驱动电机，所述驱动电机与轨迹凸轮轴连接传动，所述转轴505上沿轴向间隔安装有驱动臂507、摇臂506，所述摇臂506末端与横移座504铰接，所述驱动臂507末端安装从动杆508，所述从动杆508末端与轨迹凸轮轴上的凸轮面贴合，通过轨迹凸轮轴的旋转，使凸轮面经从动杆508带动转轴505旋转，从而使转轴505上的摇臂506驱动横移座504横移。

示例性的，在实际应用中，为了部件能够稳定的滑动，所述机架1上安装有横向滑轨，所述横向滑轨上设置有横向滑块，所述横向滑块固定安装在横移座504上，所述横移座504上安装有竖向滑轨，所述竖向滑轨上设置有竖向滑块，所述竖向滑块固定安装在升降座503上。

在本实施例中，所述切断组件7包括激光头702、横移气缸701，所述激光头702的出光端朝向包胶轮607周侧面，所述激光头702安装于横移气缸701的末端，所述激光头702与机架1滑动配合，通过横移气缸701的伸缩带动激光头702横移，从而实现对胶带8的切断。示例性的，在实际应用中，为了激光头702能够稳定的滑动，所述机架1上安装有横轨703，所述横轨703上滑动设置有横移块704，所述激光头702安装在横移块704上。

在本实施例中，所述输送辊组包括送带电机609、主动辊、若干从动辊606，所述送带电机609与主动辊连接传动，其中，胶带8的胶面所绕过的从动辊606的外表面设置有齿面部，通过齿面部配合胶带8的胶面能够降低接触面积，避免胶带8粘在从动辊606上，胶带8的非胶面与包胶轮607吸附贴合。

在本实施例中，所述主动辊包括第一轴602、第二轴603、第三轴604，所述第一轴602与送带电机609连接传动，所述第二轴603、第三轴604对称设置于第一轴602下方，所述第一轴602与第二轴603、第三轴604经齿轮啮合传动，所述第二轴603、第三轴604上沿轴线交错设置有输送齿部605，所述第二轴603、第三轴604上的输送齿部605相互配合形成输送部，所述胶带8绕过输送部，输送齿部605能够降低接触面积，避免胶带8粘在轴上。送带时，通过送带电机609驱动第一轴602旋转，第一轴602驱动第二轴603、第三轴604共同旋转，此时，输送齿部605会带动胶带8移动以实现胶带8的供应。

在本实施例中，为了实现自动化，本装置还包括控制器，输送带2、移动机构、切断组件7、旋转电机、包胶电机608、送带电机609均与装置的控制器连接，以根据控制器的预先编程，实现电池4包胶的自动化操作。

实施例2

该实施例仅描述与实施例1的不同之处，其余技术特征与上述实施例相同。进一步地，提供一种包胶方法，该包胶方法基于实施例1的动力电池包胶装置实现。

具体包括以下步骤：

S1：输送带2将电池4送至包胶工位；

S2：移动机构带动的夹具移动至电池4位置并夹持电池4；

S3：移动机构带动电池4上升，使电池4需要包胶的端部与包胶轮607贴合；

S4：切断组件7动作将包胶轮607上的胶带8切断；

S5：旋转电机驱动夹具带着电池4旋转，包胶电机608驱动包胶轮607反向旋转，使包胶轮607上的被切下的那段胶带8粘贴缠绕包裹在电池4端部。

在本实施例中，输送带2于包胶工位旁侧设置有第一感应器，机架1上于包胶轮607下端旁侧设置有第二感应器，所述第一感应器、第二感应器、输送带2、移动机构、切断组件7、旋转电机、包胶电机608、送带电机609均与装置的控制器连接，以根据预先编程，实现自动化的控制。

在本实施例中，在步骤S1中，输送带2将电池4送至包胶工位后会触发第一感应器，第一感应器反馈电信号给控制器，控制器控制移动机构做出相应动作。

在本实施例中，在在步骤S3中，电池4与包胶轮607贴合后，会触发第二感应器，第二感应器反馈电信号给控制器，控制器控制先将胶带8切断，随后控制旋转电机、包胶电机608做出相应动作。

在本实施例中，在步骤S5完成之后，即完成了电池4的包胶，随后，控制器控制移动机构带动电池4下降，将电池4放在输送带2上，此时，会触发第一感应器，第一感应器反馈电信号给控制器，控制器控制夹具松开电池4，然后，控制器控制移动机构复位，随后，控制器控制输送带2将完成包胶的电池4输出。

本方法实现了电池4的自动上下料、胶带8的自动供应及裁断、电池4的自动包胶，自动化程度高，包胶的一致性好，能提高包胶效率及包胶质量。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“水平方向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位（旋转90度或处于其他方位），并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、”第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

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，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (7)

1.一种包胶方法，其特征在于：

使用动力电池包胶装置进行包胶；

所述动力电池包胶装置包括安装于机架上的输送带、上料组件、胶带供应组件，电池以垂直于输送方向的水平状态于输送带上输送；

所述上料组件包括夹具、用于驱动夹具旋转的旋转电机，所述夹具转动安装于移动机构的末端，所述移动机构能驱动夹具升降及横移；

所述胶带供应组件包括料盘、输送辊组、包胶轮，所述料盘上缠绕有胶带，所述包胶轮位于夹具上方，包胶轮内设置有负压腔，所述负压腔具有负压接口，所述包胶轮周侧设置有若干连通负压腔的吸附口，所述胶带外端绕过输送辊组后吸附于包胶轮表面，所述机架上安装有包胶电机，所述包胶电机与包胶轮连接传动；

所述机架上于包胶轮上方设置有用以切断胶带的切断组件；

所述夹具包括同轴设置的两个端部夹板，两个端部夹板对称设置于输送带两侧，所述端部夹板转动安装于移动机构的末端，所述端部夹板与移动机构一一对应设置，其中一个端部夹板与旋转电机连接传动；

所述输送辊组包括送带电机、主动辊、若干从动辊，所述送带电机与主动辊连接传动，其中，胶带的胶面所绕过的从动辊的外表面设置有齿面部，胶带的非胶面与包胶轮吸附贴合；

包胶方法包括以下步骤：

S1：输送带将电池送至包胶工位；

S2：移动机构带动的夹具移动至电池位置并夹持电池；

S3：移动机构带动电池上升，使电池需要包胶的端部与包胶轮贴合；

S4：切断组件动作将包胶轮上的胶带切断；

S5：旋转电机驱动夹具带着电池旋转，包胶电机驱动包胶轮反向旋转，使包胶轮上的被切下的那段胶带粘贴包裹在电池。

2.根据权利要求1所述的包胶方法，其特征在于：所述移动机构包括横移座、升降座，所述横移座滑动安装于机架上，所述升降座滑动安装于横移座上，所述横移座上安装有升降气缸，所述升降座连接升降气缸，所述旋转电机安装于升降座上，所述端部夹板外端安装有轴杆，所述轴杆与端部夹板同轴设置，轴杆经轴承座安装于升降座上，所述机架上安装有用以驱动横移座移动的驱动件。

3.根据权利要求2所述的包胶方法，其特征在于：所述驱动件为凸轮传动机构，所述凸轮传动机构包括安装于机架上的轨迹凸轮轴、转轴、驱动电机，所述驱动电机与轨迹凸轮轴连接传动，所述转轴上沿轴向间隔安装有驱动臂、摇臂，所述摇臂末端与横移座铰接，所述驱动臂末端安装从动杆，所述从动杆末端与轨迹凸轮轴上的凸轮面贴合。

4.根据权利要求2所述的包胶方法，其特征在于：所述机架上安装有横向滑轨，所述横向滑轨上设置有横向滑块，所述横向滑块固定安装在横移座上，所述横移座上安装有竖向滑轨，所述竖向滑轨上设置有竖向滑块，所述竖向滑块固定安装在升降座上。

5.根据权利要求1所述的包胶方法，其特征在于：所述切断组件包括激光头、横移气缸，所述激光头的出光端朝向包胶轮周侧面，所述激光头安装于横移气缸的末端，所述激光头与机架滑动配合。

6.根据权利要求1所述的包胶方法，其特征在于：所述主动辊包括第一轴、第二轴、第三轴，所述第一轴与送带电机连接传动，所述第二轴、第三轴对称设置于第一轴下方，所述第一轴与第二轴、第三轴经齿轮啮合传动，所述第二轴、第三轴上沿轴线交错设置有输送齿部，所述第二轴、第三轴上的输送齿部相互配合形成输送部，所述胶带绕过输送部。

7.根据权利要求1所述的包胶方法，其特征在于：所述输送带上间隔安装有若干用于承托电池的运输块，所述运输块上开设有用以放置电池的横槽，所述横槽端部贯穿运输块侧壁。