CN203871436U - 一种新型自动化化成设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型自动化化成设备,包括机座、化成机构、机械手以及分别设于机座前后两端的上料架和下料架,在所述机座上设有多组化成机构,所述化成机构设于上料架以及下料架之间,在机座上设有横梁,在所述横梁上设有线性线轨,所述机械手设置于线性线轨上实现在上料架、化成机构以及下料架之间来回上下料动作。本实用新型能够有效增加生产的效率以及更加节省人工成本,提高企业的效益,在机械手设置助力机构,可使得使用小动力源实现大动力输出的效果,资源利用更加合理科学,实用性强;可通过调节手轮调整可调托板之间的间距,以适应不同尺寸的锂离子电池的化成加工,使得本实用新型的适用性更佳。
Description
技术领域
本实用新型涉及锂离子电池生产领域,特别涉及一种新型自动化化成设备。
背景技术
软包装锂离子电池的生产过程中,化成工序是非常关键的工序之一,但现有技术中均普遍采用一种简单的化成机对锂离子电池进行化成工序,但是市面上的化成机存在加工效率低,且在化成过程时上下料需要靠依靠人工进行上下料,由于在化成的过程中需要保持一定的温度,因此人体与机械直接,容易对操作员造成损害。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种新型自动化化成设备。
根据本实用新型的一方面,提供了一种新型化成设备的夹具,包括机座、化成机构、机械手以及分别设于机座前后两端的上料架和下料架,在所述机座上设有多组化成机构,所述化成机构设于上料架以及下料架之间,在机座上设有横梁,在所述横梁上设有线性线轨,所述机械手设置于线性线轨上实现在上料架、化成机构以及下料架之间来回上下料动作。
特别的,所述化成机构包括化成主座、多个可调托板、化成压块以及调节传动机构,在所述化成主座上设置有传动丝杆,在所述化成主座上共设有至少四个传动丝杆,所述传动丝杆以两个为一组对称设于化成主座上,所述化成压块的左右两端分别与传动丝杆连接,实现化成压块的平行移动,所述化成压块设于传动丝杆上,且与调节传动机构连动,所述可调托板通过设有同步调节机构 设于所述化成压块与化成主座之间,实现可调托板的同步调节,在所述可调托板之间设有用于承载锂离子电池的承载结构,在所述可调托板的上端部还设置有定位弹性件。
特别的,所述承载结构包括耐温的软性薄膜或可实现升降的调节机构,所述调节机构包括调节顶片、调节活动座以及调节滑轴,所述调节顶片通过设有的调节柱与所述调节活动座连接,所述调节活动座活动设于调节滑轴上,所述调节滑轴与所述可调托板连接,所述调节顶片整体呈“Y”字型,且该调节顶片由两块弹性片组合而成,所述弹性片的一端紧密贴合固定,另一端呈张开状态且形成一张合空间,所述承载结构包括多组调节机构,每组调节结构均装配于同一直线上。
特别的,同步调节机构包括调节手轮、调节连动轴以及安装光轴,所述调节手轮通过调节连动轴与所述安装光轴连动,所述可调托板以等距均匀设于安装光轴上,实现各个可调节托板的同步调节。
特别的,可调托板上设置有用于对软包装锂离子电池接触加热的加热部件以及接线电路板,在所述接线电路板上设置有四个独立的接线端子,所述接线电路板通过设有的可调固定孔设于可调托板上实现可调节设置,或者,所述接线电路板固定于设有的电路板活动座上,所述电路板活动座通过设有的活动轴与所述可调托板连接,所述电路板活动座与所述活动轴活动连接,实现电路板活动座沿活动轴的方向滑动,进而实现接线电路板位置的调整。
特别的,在所述可调托板的上端部还设置有定位弹性件。
特别的,所述调节传动机构包括第一电机/第一伺服电机以及与第一电机/第一传动气缸连接的减速齿轮箱,或者所述调节传动机构包括固定于化成主座上的第一传动气缸,所述传动丝杆通过减速齿轮箱与所述第一电机/第一伺服电 机连接,或者所述化成压块直接与所述第一传动气缸连接。
特别的,机械手包括移动主座、驱动机构、升降气缸以及机械夹具,所述移动主座的两端部设置于线性线轨上,且移动主座通过驱动机构实现在线性线轨上移动,所述升降气缸固定于移动主座上,且所述升降气缸的输出端与所述机械夹具连接。
特别的,驱动机构包括第二电机以及与第二电机连接的传动链条,所述传动链条设置于线性线轨的侧边,在所述移动主座上设有连动轴,在所述连动轴的两端部均设有与所述传动链条匹配的连接齿,所述第二电机设于机座内。
特别的,机械夹具包括夹具主座以及设于夹具主座上的夹持气缸、助力机构和夹块,在所述夹具主座上设置有多组夹块,所述夹持气缸通过助力机构与所述夹块实现连动,夹具主座上设置有活动压板,所述活动压板与所述夹持气缸连接,所述助力机构包括两组对称设于夹具主座上的上助力组件以及与夹块数量匹配的下助力组件,所述上助力组件包括助力座以及设于助力座上的第一助力弹簧,所述助力座与所述夹具主座固定连接,所述第一助力弹簧分别连接助力座和所述活动压板,所述下助力组件包括第二助力弹簧以及与夹块数量匹配的夹具连接件,所述夹块包括左夹块和右夹块,在所述左夹块和右夹块均套设有第二助力弹簧套,所述左夹块和右夹块的上端部通过夹具连接件连接,在所述活动压板上设置有多个限位通槽,在每个限位通槽上均设有一个下助力组件以及一夹块,所述夹具连接件上设有凸起,所述凸起的长度大于或等于限位通槽的厚度,所述第二助力弹簧的两端分别连接夹具连接件和活动压板。
特别的,左夹块和右夹块的中部通过第一连动杆与夹具主座连接,形成“剪刀状”的交叉结构,在所述左夹块和右夹块的上部分别通过设有的第二连动杆和第三连动杆与设有的第一连接杆和第二连接杆连接,所述第一连接杆和第二 连接杆的另一端通过设有的第四连动杆与活动压板连接,所述夹块通过第一连动杆、第二连动杆、第三连动杆和第四连动杆的配合实现四连杆活动关节结构。
本实用新型的有益效果是:采用自动化机械手的自动上下料工作,能够有效增加生产的效率以及更加节省人工成本,提高企业的效益,在机械手设置助力机构,可使得使用小动力源实现大动力输出的效果,资源利用更加合理科学,实用性强;
化成压块上通过至少四个传动丝杆的同动力源设置,可确保化成压块在推动可调托板横向运动的平行同步移动,避免某一方向的不同步所造成的可调托板不能够紧合而影响化成质量的情况,可通过调节手轮调整可调托板之间的间距,以适应不同尺寸的锂离子电池的化成加工,使得本实用新型的适用性更佳;通过设置用于对软包装锂离子电池接触加热的加热部件,可实现接触式加热,从而提高加热效率,故节省了能源并能够实现高温和高效的加热,可调托板和加热单元可根据需要进行夹持压力、加热温度等的各种设定,这样可以满足各种特定的需求,譬如,可实现压力化成,使电池厚度变薄,外观更平整,硬度得到一定程度的增大;并可方便的实现高温化成,缩短化成时间,使电池的容量和循环一致性以及高温性能均得到提升;
可调托板之间设置有的耐温软性薄膜,解决卧式化成机的锂离子电池的承载问题,能够配合机械手的上料和取料动作。
附图说明
图1为本实用新型的一种新型化成设备结构示意图。
图2为图1的化成机构的正面示意图
图3为图1的化成机构的结构示意图。
图4为图3的化成机构的侧面示意图。
图5为图4中的A区域局部放大示意图。
图6为图1的机械手的结构示意图。
图7为图6的化成机构的正面示意图。
图8为图7中的B区域局部放大示意图。
图9为图8中的另一示意图。
图10为图3的另一实施例的结构示意图。
图11为实施例4/5的化成机构的侧面示意图。
图12为图11的可调托板组合的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。
图1至图12性地显示了根据本实用新型的一种新型自动化化成设备。
实施例1
如图1至9所示,根据本实用新型的一方面,提供了一种新型化成设备,包括机座001、化成机构002、机械手003以及分别设于机座001前后两端的上料架004和下料架005,在所述机座001上设有多组化成机构002,所述化成机构002设于上料架004以及下料架005之间,每组化成机构002均包括化成主座006、多个可调托板007、化成压块008以及调节传动机构,该调节传动机构包括第一电机009以及与第一电机009连接的减速齿轮箱010,在所述化成主座006上共设有四个传动丝杆011,所述传动丝杆011以两个为一组对称设于化成主座006上,所述化成压块008的左右两端分别与传动丝杆011连接,且与所述传动丝杆011连动,实现化成压块008的平行移动,所述传动丝杆011通过减速齿轮箱010与所述第一电机009连接,所述可调托板007通过设有同 步调节机构设于所述化成压块008与化成主座006之间,实现可调托板007的同步调节,其中,上述的同步调节机构包括调节手轮012、调节连动轴013以及安装光轴014,所述调节手轮012通过调节连动轴013与所述安装光轴014连动,所述可调托板007以等距均匀设于安装光轴014上,实现各个可调节托板的同步调节,在所述可调托板007之间通过设有耐温的软性薄膜015相互连接,可调托板007上设置有用于对软包装锂离子电池接触加热的加热部件以及接线电路板,在所述接线电路板上设置有四个独立的接线端子,所述接线电路板通过设有的可调固定孔设于可调托板007上,实现可调节设置;另外在所述可调托板007的上端部还设置有定位弹性件016,定位弹性件016可对加工的锂离子电池起到定位的作用。
在机座001上设有横梁019,在所述横梁019上设有线性线轨020,机械手003包括移动主座017、驱动机构、升降气缸018以及机械夹具,所述移动主座017的两端部设置于线性线轨020上,且移动主座017通过驱动机构实现在线性线轨020上移动,上述的驱动机构包括第二电机(图中未示)以及与第二电机连接的传动链条021,所述传动链条021设置于线性线轨020的侧边,在所述移动主座017上设有连动轴022,在所述连动轴022的两端部均设有与所述传动链条021匹配的连接齿023,所述第二电机设于机座001内,实现在上料架004、化成机构002以及下料架005之间来回上下料动作,机械夹具包括夹具主座024以及设于夹具主座024上的夹持气缸025、助力机构和夹块026,在所述夹具主座024上设置有多组夹块026,所述升降气缸018固定于移动主座017上,且所述升降气缸018的输出端与所述夹具主座024连接,在夹具主座024上设置有活动压板027,所述活动压板027与所述夹持气缸025连接,所述助力机构包括两组对称设于夹具主座024上的上助力组件028以及与夹块026 数量匹配的下助力组件029,所述上助力组件028包括助力座030以及设于助力座030上的第一助力弹簧031,所述助力座030与所述夹具主座024固定连接,所述第一助力弹簧031分别连接助力座030和所述活动压板027,所述下助力组件029包括第二助力弹簧032以及与夹块026数量匹配的夹具连接件033,所述夹块026包括左夹块036和右夹块037,在所述左夹块036和右夹块037均套设有第二助力弹簧032套,所述左夹块036和右夹块037的上端部通过夹具连接件033连接,在所述活动压板027上设置有多个限位通槽034,在每个限位通槽034上均设有一个下助力组件029以及一夹块026,所述夹具连接件033上设有凸起035,所述凸起035的长度大于或等于限位通槽034的厚度,所述第二助力弹簧032的两端分别连接夹具连接件033和活动压板027。
特别的是,如图9所示,所述左夹块036和右夹块037的中部通过第一连动杆038与夹具主座连接,形成“剪刀状”的交叉结构,在所述左夹块036和右夹块037的上部分别通过设有的第二连动杆039和第三连动杆040与设有的第一连接杆041和第二连接杆042连接,所述第一连接杆041和第二连接杆042的另一端通过设有的第四连动杆043与活动压板连接,所述夹块通过第一连动杆038、第二连动杆039、第三连动杆040和第四连动杆043的配合实现四连杆活动关节结构。
本实用新型的工作流程为:先将待加工的锂离子电池放置于上料架004上,再启动本实用新型,第二电机带动传动链条021转到,通过连动轴022上设有的连接齿023与传动链条021的啮合,实现移动主座017沿着线性线轨020的移动动作,当移动主座017到达上料架004上方时,升降气缸018启动,带动夹具主座024下降,在夹具主座024下降的过程中,夹持气缸025启动将活动压板027压下,随着活动压板027的下降,设于活动压板027上的限位通槽034 与夹具连接件033的凸起035相互作用,使得左夹块036和右夹块037获得向下的作用力,并逐渐张开,特别的是在活动压板027压下使左夹块036和右夹块037张开的过程中,第一助力弹簧031的设置可为压下活动压板027提供较大的往下压力,可抵消设置于左夹块036和右夹块037上的第二助力弹簧032往上的力,实现小动力气缸带动夹具的启动,增加资源利用率,当左夹块036和右夹块037到达锂离子电池位置时,夹持气缸025停止工作,第一助力弹簧031带动活动压板027上升复位,第二助力弹簧032失去第一助力弹簧031和夹持气缸025的向下压力也进行复位,使得左夹块036和右夹块037闭合实现夹紧锂离子电池动作,此时凸起035位于限位通槽034的中部或者中上部,左夹块036和右夹块037夹持锂离子电池的力依靠第二助力弹簧032的弹性力实现;完成取料动作后,升降气缸018启动带哦那个夹具主座024上升,在第二电机带动下将锂离子电池运输至化成机构002的上方,并重复上述动作进行下料,使得锂离子电池能够掉落软性薄膜015上,通过定位弹性件016可对加工的锂离子电池起到定位,实现化成机构002的承载以及化成机构002的上料动作功能,当完成化成机构002的上料动作后,第一电机009启动,通过设有的减速齿轮箱010为传动丝杆011提供同步的动力源,传动丝杠带动化成压块008对可调托板007进行压紧,使得锂离子电池能够与设置于可调托板007上的加热部件以及接线端子连接,进行化成工序,其中可调托板007之间的距离可通过调节手轮012进行调整,以适应不同尺寸的锂离子电池的使用,同样接线电路板亦可通过可调固定孔配合锂离子电池大小而进行位置的调整,完成化成工序后第一电机009带动传动丝杆011动作使得化成压块008以及可调托板007复位,机械手003再次将锂离子电池夹紧并运送至下料架005实现下料动作,需要说明的在本实用新型上设置有多组化成机构002,上述的工作步骤可根据 实际的情况而进行设定,可先进行锂离子电池运送至化成机构002上,再同时进行化成工序,亦可分步进行上料和化成工序。
本实用新型的有益效果是:采用自动化机械手003的自动上下料工作,能够有效增加生产的效率以及更加节省人工成本,提高企业的效益,在机械手003设置助力机构,可使得使用小动力源实现大动力输出的效果,资源利用更加合理科学,实用性强;
化成压块008上通过至少四个传动丝杆011的同动力源设置,可确保化成压块008在推动可调托板007横向运动的平行同步移动,避免某一方向的不同步所造成的可调托板007不能够紧合而影响化成质量的情况,可通过调节手轮012对可调托板007之间的间距的调整,以适应不同尺寸的锂离子电池的化成加工,使得本实用新型的适用性更佳;通过设置用于对软包装锂离子电池接触加热的加热部件,可实现接触式加热,从而提高加热效率,故节省了能源并能够实现高温和高效的加热,可调托板007和加热单元可根据需要进行夹持压力、加热温度等的各种设定,这样可以满足各种特定的需求,譬如,可实现压力化成,使电池厚度变薄,外观更平整,硬度得到一定程度的增大;并可方便的实现高温化成,缩短化成时间,使电池的容量和循环一致性以及高温性能均得到提升;
可调托板007之间设置有的耐温软性薄膜015,解决卧式化成机的锂离子电池的承载问题,能够配合机械手003的上料和取料动作。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于,所述的调节传动机构采用的是第一伺服电机作为实现化成压块008的平行移动的动力源,可增加调整的精度,其他均与实施例1一样,同时达到了实施例1所达到的效果。
实施例3
本实施例与实施例1的区别在于,如图10所示,调节传动机构包括固定于化成主座上的第一传动气缸045,所述化成压块008直接与所述第一传动气缸045连接,在化成压块与可调托板007之间设有一缓冲装置044,采用第一传动气缸可节省机械的成本,缓冲装置044的设置可保护可调托板007的正常工作,其他均与实施例1一样,同时达到了实施例1所达到的效果。
实施例4
本实施例与实施例1的区别在于,如图11和图12所示,承载结构包括可实现升降的调节机构,所述调节机构包括调节顶片046、调节活动座047以及调节滑轴048,所述调节顶片046通过设有的调节柱049与所述调节活动座047连接,所述调节活动座047活动设于调节滑轴048上,所述调节滑轴048与所述可调托板007连接,所述调节顶片046整体呈“Y”字型,且该调节顶片046由两块弹性片组合而成,所述弹性片的一端紧密贴合固定,另一端呈张开状态且形成一张合空间050,如图12所示,在每两个可调托板007之间设有多组调节机构,每组调节结构均装配于同一直线上,多个调节顶片046了形成承载锂离子电池的空间,且配合调节活动座047以及调节滑轴048,实现对调节顶片046位置的上下调节,进而实现调整锂离子电池极耳的位置,使其能够与接线电路板051的接线端子接触,如此可使得本实用新型适用于各种锂离子电池的化成,增强其实用性,另外,调节顶片046由两个弹性片组合而行,且形成一定的张开空间,如此当每两个可调托板007受力进行对锂离子电池进行化成时,调节顶片046的张开端怎会受到可调托板007的力收缩,对锂离子电池起到一定的固定作用,实现实施例1中的软性薄膜的承载功能,其他均与实施例1一样,同时达到了实施例1所达到的效果。
实施例5
本实施例与实施例1的区别在于,如图12所示,所述接线电路板051固定于设有的电路板活动座052上,所述电路板活动座052通过设有的活动轴053与所述可调托板007连接,所述电路板活动座052与所述活动轴053活动连接,实现电路板活动座052沿活动轴053的方向滑动,进而实现接线电路板051位置的调整,如此可对不同种类的锂离子电池进行化成,使本实用新型的实用性更好,其他均与实施例1一样,同时达到了实施例1所达到的效果。
最后应当说明的是,以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对本实用新型保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。
Claims (9)
1.一种新型自动化化成设备,其特征在于,包括机座、化成机构、机械手以及分别设于机座前后两端的上料架和下料架,在所述机座上设有多组化成机构,所述化成机构设于上料架以及下料架之间,在机座上设有横梁,在所述横梁上设有线性线轨,所述机械手设置于线性线轨上实现在上料架、化成机构以及下料架之间来回上下料动作,所述化成机构包括化成主座、多个可调托板、化成压块以及调节传动机构,在所述化成主座上设置有传动丝杆,在所述化成主座上共设有至少四个传动丝杆,所述传动丝杆以两个为一组对称设于化成主座上,所述化成压块的左右两端分别与传动丝杆连接,实现化成压块的平行移动,所述化成压块设于传动丝杆上,且与调节传动机构连动,所述可调托板通过设有同步调节机构设于所述化成压块与化成主座之间,实现可调托板的同步调节,在所述可调托板之间设有用于承载锂离子电池的承载结构,在所述可调托板的上端部还设置有定位弹性件。
2.根据权利要求1所述的一种新型自动化化成设备,其特征在于,所述承载结构包括耐温的软性薄膜或可实现升降的调节机构,所述调节机构包括调节顶片、调节活动座以及调节滑轴,所述调节顶片通过设有的调节柱与所述调节活动座连接,所述调节活动座活动设于调节滑轴上,所述调节滑轴与所述可调托板连接,所述调节顶片整体呈“Y”字型,且该调节顶片由两块弹性片组合而成,所述弹性片的一端紧密贴合固定,另一端呈张开状态且形成一张合空间,所述承载结构包括多组调节机构,每组调节结构均装配于同一直线上。
3.根据权利要求1所述的一种新型自动化化成设备,其特征在于,所述同步调节机构包括调节手轮、调节连动轴以及安装光轴,所述调节手轮通过调节连动轴与所述安装光轴连动,所述可调托板以等距均匀设于安装光轴上,实现 各个可调节托板的同步调节。
4.根据权利要求1所述的一种新型自动化化成设备,其特征在于,所述可调托板上设置有用于对软包装锂离子电池接触加热的加热部件以及接线电路板,在所述接线电路板上设置有四个独立的接线端子,所述接线电路板通过设有的可调固定孔设于可调托板上实现可调节设置,或者,所述接线电路板固定于设有的电路板活动座上,所述电路板活动座通过设有的活动轴与所述可调托板连接,所述电路板活动座与所述活动轴活动连接,实现电路板活动座沿活动轴的方向滑动,进而实现接线电路板位置的调整。
5.根据权利要求1所述的一种新型自动化化成设备,其特征在于,所述调节传动机构包括第一电机/第一伺服电机以及与第一电机/第一传动气缸连接的减速齿轮箱,或者所述调节传动机构包括固定于化成主座上的第一传动气缸,所述传动丝杆通过减速齿轮箱与所述第一电机/第一伺服电机连接,或者所述化成压块直接与所述第一传动气缸连接。
6.根据权利要求1所述的一种新型自动化化成设备,其特征在于,所述机械手包括移动主座、驱动机构、升降气缸以及机械夹具,所述移动主座的两端部设置于线性线轨上,且移动主座通过驱动机构实现在线性线轨上移动,所述升降气缸固定于移动主座上,且所述升降气缸的输出端与所述机械夹具连接。
7.根据权利要求6所述的一种新型自动化化成设备,其特征在于,所述驱动机构包括第二电机以及与第二电机连接的传动链条,所述传动链条设置于线性线轨的侧边,在所述移动主座上设有连动轴,在所述连动轴的两端部均设有与所述传动链条匹配的连接齿,所述第二电机设于机座内。
8.根据权利要求6所述的一种新型自动化化成设备,其特征在于,所述机械夹具包括夹具主座以及设于夹具主座上的夹持气缸、助力机构和夹块,在所 述夹具主座上设置有多组夹块,所述夹持气缸通过助力机构与所述夹块实现连动,所述夹具主座上设置有活动压板,所述活动压板与所述夹持气缸连接,所述助力机构包括两组对称设于夹具主座上的上助力组件以及与夹块数量匹配的下助力组件,所述上助力组件包括助力座以及设于助力座上的第一助力弹簧,所述助力座与所述夹具主座固定连接,所述第一助力弹簧分别连接助力座和所述活动压板,所述下助力组件包括第二助力弹簧以及与夹块数量匹配的夹具连接件,所述夹块为四连杆结构的夹爪,且包括左夹块和右夹块,在所述左夹块和右夹块均套设有第二助力弹簧,所述左夹块和右夹块的上端部通过夹具连接件连接,在所述活动压板上设置有多个限位通槽,在每个限位通槽上均设有一个下助力组件以及一夹块,所述夹具连接件上设有凸起,所述凸起的长度大于或等于限位通槽的厚度,所述第二助力弹簧的两端分别连接夹具连接件和活动压板。
9.根据权利要求8所述的一种新型自动化化成设备,其特征在于,所述左夹块和右夹块的中部通过第一连动杆与夹具主座连接,形成“剪刀状”的交叉结构,在所述左夹块和右夹块的上部分别通过设有的第二连动杆和第三连动杆与设有的第一连接杆和第二连接杆连接,所述第一连接杆和第二连接杆的另一端通过设有的第四连动杆与活动压板连接,所述夹块通过第一连动杆、第二连动杆、第三连动杆和第四连动杆的配合实现四连杆活动关节结构。
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