软包锂电池冷热压夹具化成自动生产线制造技术

软包锂电池冷热压夹具化成自动生产线，包括机架、热压夹具化成单元、冷压成形夹具单元、充放电化成控制单元、电池上下料单元、移栽机械手单元、生产流程控制检测单元、安全报警单元以及控制器；所述热压夹具化成单元、所述充放电化成控制单元均沿机架轴向布置在其表面，每一套热压夹具化成单元对应一套充放电化成控制单元，移栽机械手单元的移动范围覆盖整个加工工位；生产流程控制检测单元、安全报警单元以及中央控制器均安装在机架上。本发明专利技术的有益效果是：电池周转，加压，加温，化成，冷却成形，数据采集集合在一套系统里面进行，减少工序之间的中转流程，结合原先两个工序为一道工序，提升了生产效率，保证电池的一致性，实现自动的流水线。

【技术实现步骤摘要】
软包锂电池冷热压夹具化成自动生产线
本专利技术涉及一种软包锂电池冷热压夹具化成自动生产线。
技术介绍
在软包锂电池的生产工艺中，化成，热压，冷压是锂电池成形过程中三个重要的工序。化成是对锂电池内部活性进行激活以保证其具有良好的充放电性能、循环寿命，热压夹具化成对软包锂电池的上述性能提高更加明显，冷压成形对电池外观有更好作用。在现有软包锂电池生产设备与工序中，锂电池的热压化成、冷压定形都是分开实施的，这样就需要不同的设备或者夹具工装，分为三个工序进行制造，这样人工搬运操作的工作量较大，生产效率也很低，设备投资大，占地面积大。应用本专利技术专利的设备可以做到减少上述不足，提高生产效率，减少时间及投入成本。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提出了一种软包锂电池冷、热压夹具化成自动生产设备，该设备将锂电池的化成、热压、冷压三个工序集中在同一设备中，缩短简化各工序之间时间和流程，电池放置在电池托盘中通过自动流水线和电池抓手，实现自动化无人化操作，避免人工操作的软包锂电池冷热压夹具化成自动生产线。本专利技术所述的软包锂电池冷热压夹具化成自动生产线，其特征在于：包括机架、热压夹具化成单元、冷压成形夹具单元、充放电化成控制单元、电池上下料单元、移栽机械手单元、生产流程控制检测单元、安全报警单元以及控制器；所述机架的一端设有加工工位；所述热压夹具化成单元、所述充放电化成控制单元均沿机架轴向布置在其表面，并且每一套热压夹具化成单元对应一套充放电化成控制单元；所述冷压成形夹具单元、所述电池上下料单元以及所述移栽机械手单元设置在机架的加工工位处，并且所述移栽机械手单元的移动范围覆盖整个加工工位；所述生产流程控制检测单元、安全报警单元以及中央控制器均安装在所述机架上；所述生产流程控制检测单元与所述中央控制器双向通信，所述安全报警单元与所述中央控制器的相应的信号输出端电连；所述热压夹具化成单元包括用于提供驱动力的第一伺服电机、对伺服电机的驱动力进行比例调整的第一减速电机、第一齿轮箱、将转动转换为水平方向移动的第一滚珠丝杆螺母副、对所述第一层压板水平支撑的第一导向杆、若干块对电池进行隔断与加压的第一层压板、对第一伺服电机所驱动的层板产生的压力进行计量的第一压力检测组件以及用于加热的加热控制组件，所述第一伺服电机的输出轴与所述第一减速电机的输入轴轴接，所述第一减速电机的输出轴通过第一齿轮箱与第一滚珠丝杆副的滚珠螺母固接；所述第一层压板套在所述第一导向杆上，并且所述第一层压板与所述第一导向杆间隙配合，实现所述第一层压板沿第一导向杆轴向滑移；所述第一压力检测组件夹在所述第一层压板与第一滚珠丝杆副之间；所述加热控制组件设置在所述第一压力控制组件上；所述充放电装置包括用于对聚合物软包电池通电的充放电驱动板、连接导线、电源以及安装框架，所述充放电驱动板和电源安装在所述安装框架上，其中充放电驱动板的供电端通过所述连接导线、所述接触探针与聚合物软包电池的极耳电连；所述电源的供电端与所述充放电驱动板的充电端电连，实现对电池进行充放电的供电模块；所述冷压夹具化成单元包括用于提供驱动力的第二伺服电机、对第二伺服电机的驱动力进行比例调整的第二减速电机、第二齿轮箱、将转动转换为水平方向移动的第二滚珠丝杆螺母副、对所述第二层压板水平支撑的第二导向杆、若干块对电池进行隔断与加压的第二层压板、对伺服电机所驱动的层板产生的压力进行计量的第二压力检测组件、用于对电池降温冷却的风冷机构以及用于对第二层压板降温的水冷机构，所述第二伺服电机的输出轴与所述第二减速电机的输入轴轴接，所述第二减速电机的输出轴通过第二齿轮箱与第二滚珠丝杆副的滚珠螺母固接；所述第二层压板套在所述第二导向杆上，并且所述第二层压板与所述第二导向杆间隙配合，实现所述第二层压板沿第二导向杆轴向滑移；所述第二压力检测组件夹在所述第二层压板与第二滚珠丝杆副之间；所述水冷机构包括能与外界水源连通的水管以及用于控制水管流量的控制阀，水管的表面与相应的第二层压板表面贴合，保证每块第二层压板上均对应一段水管，所述控制阀设置在水管上；所述风冷机构包括挡板、换型丝杆、托板组件以及风机组件，所述挡板与第二层压板一一对应，并且挡板贴覆在相应的第二层压板表面，并通过固定在机架上的电池托板支撑，相邻两挡板之间设有用于放入电池的间隙；所述换型丝杆与所述挡板螺接，实现相邻挡板之间间隙的调整；所述风机组件装在机架的冷压夹具化成单元工位上，并且风机组件的出风口对准挡板；所述移栽机械手单元包括水平移动机构、垂直升降机构、电池夹紧机构以及移栽底座，所述水平移动机构包括用于提供水平驱动力的第二伺服电机、用于传递水平驱动力的齿条、供电池夹紧机构沿机架轴向水平滑动的水平导轨以及用于安装垂直升降机构的移栽安装架，所述第二伺服电机安装在所述移栽底座上，并且所述第二伺服电机的输出齿轮与所述齿条啮合，所述齿条与所述移栽安装架固接，且所述齿条与所述水平导轨滑动连接；所述垂直升降机构包括用于提供垂直驱动力的第三伺服电机以及用于传递垂直驱动力的丝杆，所述第三伺服电机安装在所述移栽安装架上，所述第三伺服电机的输出轴与所述丝杆的一端固接，所述丝杆与所述电池夹紧机构螺接；所述电池夹紧机构包括用于夹取电池的电池夹爪以及用于安装电池夹爪的夹爪安装板，所述夹爪安装板与所述丝杆螺接，所述夹爪安装板的底部沿其轴向装有一列电池夹爪，且电池夹爪的排布方向与热压夹具化成单元的第一层压板排布方向一致；所述电池上下料单元包括托盘拆码垛及输送单元、倍速链输送机单元、托盘上下料机械手单元、电池扫码旋转单元、不良电池单元、水车上下料机械手单元以及电池中转水车，所述托盘拆码垛及输送单元、倍速链输送机单元、托盘上下料机械手单元、电池扫码旋转单元、不良电池工位、水车上下料机械手单元、电池中转水车以及控制器均装在所述机架上，各个单元均与所述生产流程控制检测单元信号连接；所述托盘拆码垛及输送单元包括用于拆分多层托盘的托盘拆码垛机、对托盘进行输送的滚筒输送机、托盘定位组件以及托盘阻挡组件，所述托盘拆码垛机包括托盘抬升气缸组件、托盘夹抓气缸组件和托盘拆码气缸组件，所述托盘抬升气缸组件、托盘夹抓气缸组件和托盘拆码气缸组件均安装在机架的托盘拆码垛及输送工位处，所述托盘抬升气缸组件的活塞杆沿竖直方向往复运动，托盘抬升气缸组件的活塞杆的端部与所述托盘夹抓气缸组件固接，并且托盘夹抓气缸组件的活塞杆沿水平方向往复运动，托盘夹抓气缸组件的活塞杆的末端配有用于插入托盘底部的卡爪；所述托盘拆码气缸组件布置在托盘旁的机架上，并且所述托盘拆码气缸组件的动作部覆盖在托盘处；所述托盘抬升气缸组件、托盘夹抓气缸组件和托盘拆码气缸组件的控制端均与所述生产流程控制检测单元的相应信号输出端电连；所述滚筒输送机包括第一减速电机和链条滚筒件，所述减速电机安装在机架上，所述链条滚筒件包括若干滚筒以及传动链条，所述滚筒通过相应的转轴安装在机架上，并且滚筒通过传动链条连接，其中一个滚筒与第一减速电机的输出轴固接；链条滚筒件输出端设置在托盘拆码垛机处，输入端延伸到所述倍速链输送机单元的倍速链处，所述第一减速电机的控制端与所述生产流程控制检测单元的相应信号引脚电连；所述托盘定位组件包括托盘定位气缸和托盘检测传感器，所述托盘定位气缸安装在托盘拆码垛及本文档来自技高网...

【技术保护点】
软包锂电池冷热压夹具化成自动生产线，其特征在于：包括机架、热压夹具化成单元、冷压成形夹具单元、充放电化成控制单元、电池上下料单元、移栽机械手单元、生产流程控制检测单元、安全报警单元以及控制器；所述机架的一端设有加工工位；所述热压夹具化成单元、所述充放电化成控制单元均沿机架轴向布置在其表面，并且每一套热压夹具化成单元对应一套充放电化成控制单元；所述冷压成形夹具单元、所述电池上下料单元以及所述移栽机械手单元设置在机架的加工工位处，并且所述移栽机械手单元的移动范围覆盖整个加工工位；所述生产流程控制检测单元、安全报警单元以及中央控制器均安装在所述机架上；所述生产流程控制检测单元与所述中央控制器双向通信，所述安全报警单元与所述中央控制器的相应的信号输出端电连；所述热压夹具化成单元包括用于提供驱动力的第一伺服电机、对伺服电机的驱动力进行比例调整的第一减速电机、第一齿轮箱、将转动转换为水平方向移动的第一滚珠丝杆螺母副、对所述第一层压板水平支撑的第一导向杆、若干块对电池进行隔断与加压的第一层压板、对第一伺服电机所驱动的层板产生的压力进行计量的第一压力检测组件以及用于加热的加热控制组件，所述第一伺服电机的输出轴与所述第一减速电机的输入轴轴接，所述第一减速电机的输出轴通过第一齿轮箱与第一滚珠丝杆副的滚珠螺母固接；所述第一层压板套在所述第一导向杆上，并且所述第一层压板与所述第一导向杆间隙配合，实现所述第一层压板沿第一导向杆轴向滑移；所述第一压力检测组件夹在所述第一层压板与第一滚珠丝杆副之间；所述加热控制组件设置在所述第一压力控制组件上；所述充放电装置包括用于对聚合物软包电池通电的充放电驱动板、连接导线、电源以及安装框架，所述充放电驱动板和电源安装在所述安装框架上，其中充放电驱动板的供电端通过所述连接导线、所述接触探针与聚合物软包电池的极耳电连；所述电源的供电端与所述充放电驱动板的充电端电连，实现对电池进行充放电的供电模块；所述冷压夹具化成单元包括用于提供驱动力的第二伺服电机、对第二伺服电机的驱动力进行比例调整的第二减速电机、第二齿轮箱、将转动转换为水平方向移动的第二滚珠丝杆螺母副、对所述第二层压板水平支撑的第二导向杆、若干块对电池进行隔断与加压的第二层压板、对伺服电机所驱动的层板产生的压力进行计量的第二压力检测组件、用于对电池降温冷却的风冷机构以及用于对第二层压板降温的水冷机构，所述第二伺服电机的输出轴与所述第二减速电机的输入轴轴接，所述第二减速电机的输出轴通过第二齿轮箱与第二滚珠丝杆副的滚珠螺母固接；所述第二层压板套在所述第二导向杆上，并且所述第二层压板与所述第二导向杆间隙配合，实现所述第二层压板沿第二导向杆轴向滑移；所述第二压力检测组件夹在所述第二层压板与第二滚珠丝杆副之间；所述水冷机构包括能与外界水源连通的水管以及用于控制水管流量的控制阀，水管的表面与相应的第二层压板表面贴合，保证每块第二层压板上均对应一段水管，所述控制阀设置在水管上；所述风冷机构包括挡板、换型丝杆、托板组件以及风机组件，所述挡板与第二层压板一一对应，并且挡板贴覆在相应的第二层压板表面，并通过固定在机架上的电池托板支撑，相邻两挡板之间设有用于放入电池的间隙；所述换型丝杆与所述挡板螺接，实现相邻挡板之间间隙的调整；所述风机组件装在机架的冷压夹具化成单元工位上，并且风机组件的出风口对准挡板；所述移栽机械手单元包括水平移动机构、垂直升降机构、电池夹紧机构以及移栽底座，所述水平移动机构包括用于提供水平驱动力的第二伺服电机、用于传递水平驱动力的齿条、供电池夹紧机构沿机架轴向水平滑动的水平导轨以及用于安装垂直升降机构的移栽安装架，所述第二伺服电机安装在所述移栽底座上，并且所述第二伺服电机的输出齿轮与所述齿条啮合，所述齿条与所述移栽安装架固接，且所述齿条与所述水平导轨滑动连接；所述垂直升降机构包括用于提供垂直驱动力的第三伺服电机以及用于传递垂直驱动力的丝杆，所述第三伺服电机安装在所述移栽安装架上，所述第三伺服电机的输出轴与所述丝杆的一端固接，所述丝杆与所述电池夹紧机构螺接；所述电池夹紧机构包括用于夹取电池的电池夹爪以及用于安装电池夹爪的夹爪安装板，所述夹爪安装板与所述丝杆螺接，所述夹爪安装板的底部沿其轴向装有一列电池夹爪，且电池夹爪的排布方向与热压夹具化成单元的第一层压板排布方向一致；所述电池上下料单元包括托盘拆码垛及输送单元、倍速链输送机单元、托盘上下料机械手单元、电池扫码旋转单元、不良电池单元、水车上下料机械手单元以及电池中转水车，所述托盘拆码垛及输送单元、倍速链输送机单元、托盘上下料机械手单元、电池扫码旋转单元、不良电池工位、水车上下料机械手单元、电池中转水车以及控制器均装在所述机架上，各个单元均与所述控制器信号连接；所述托盘拆码垛及输送单元包括用于拆分多层托盘的托盘拆码垛机、对托盘...

【技术特征摘要】
1.软包锂电池冷热压夹具化成自动生产线，其特征在于：包括机架、热压夹具化成单元、冷压成形夹具单元、充放电化成控制单元、电池上下料单元、移栽机械手单元、生产流程控制检测单元、安全报警单元以及控制器；所述机架的一端设有加工工位；所述热压夹具化成单元、所述充放电化成控制单元均沿机架轴向布置在其表面，并且每一套热压夹具化成单元对应一套充放电化成控制单元；所述冷压成形夹具单元、所述电池上下料单元以及所述移栽机械手单元设置在机架的加工工位处，并且所述移栽机械手单元的移动范围覆盖整个加工工位；所述生产流程控制检测单元、安全报警单元以及中央控制器均安装在所述机架上；所述生产流程控制检测单元与所述中央控制器双向通信，所述安全报警单元与所述中央控制器的相应的信号输出端电连；所述热压夹具化成单元包括用于提供驱动力的第一伺服电机、对伺服电机的驱动力进行比例调整的第一减速电机、第一齿轮箱、将转动转换为水平方向移动的第一滚珠丝杆螺母副、对所述第一层压板水平支撑的第一导向杆、若干块对电池进行隔断与加压的第一层压板、对第一伺服电机所驱动的层板产生的压力进行计量的第一压力检测组件以及用于加热的加热控制组件，所述第一伺服电机的输出轴与所述第一减速电机的输入轴轴接，所述第一减速电机的输出轴通过第一齿轮箱与第一滚珠丝杆副的滚珠螺母固接；所述第一层压板套在所述第一导向杆上，并且所述第一层压板与所述第一导向杆间隙配合，实现所述第一层压板沿第一导向杆轴向滑移；所述第一压力检测组件夹在所述第一层压板与第一滚珠丝杆副之间；所述加热控制组件设置在所述第一压力控制组件上；所述充放电装置包括用于对聚合物软包电池通电的充放电驱动板、连接导线、电源以及安装框架，所述充放电驱动板和电源安装在所述安装框架上，其中充放电驱动板的供电端通过所述连接导线、所述接触探针与聚合物软包电池的极耳电连；所述电源的供电端与所述充放电驱动板的充电端电连，实现对电池进行充放电的供电模块；所述冷压夹具化成单元包括用于提供驱动力的第二伺服电机、对第二伺服电机的驱动力进行比例调整的第二减速电机、第二齿轮箱、将转动转换为水平方向移动的第二滚珠丝杆螺母副、对所述第二层压板水平支撑的第二导向杆、若干块对电池进行隔断与加压的第二层压板、对伺服电机所驱动的层板产生的压力进行计量的第二压力检测组件、用于对电池降温冷却的风冷机构以及用于对第二层压板降温的水冷机构，所述第二伺服电机的输出轴与所述第二减速电机的输入轴轴接，所述第二减速电机的输出轴通过第二齿轮箱与第二滚珠丝杆副的滚珠螺母固接；所述第二层压板套在所述第二导向杆上，并且所述第二层压板与所述第二导向杆间隙配合，实现所述第二层压板沿第二导向杆轴向滑移；所述第二压力检测组件夹在所述第二层压板与第二滚珠丝杆副之间；所述水冷机构包括能与外界水源连通的水管以及用于控制水管流量的控制阀，水管的表面与相应的第二层压板表面贴合，保证每块第二层压板上均对应一段水管，所述控制阀设置在水管上；所述风冷机构包括挡板、换型丝杆、托板组件以及风机组件，所述挡板与第二层压板一一对应，并且挡板贴覆在相应的第二层压板表面，并通过固定在机架上的电池托板支撑，相邻两挡板之间设有用于放入电池的间隙；所述换型丝杆与所述挡板螺接，实现相邻挡板之间间隙的调整；所述风机组件装在机架的冷压夹具化成单元工位上，并且风机组件的出风口对准挡板；所述移栽机械手单元包括水平移动机构、垂直升降机构、电池夹紧机构以及移栽底座，所述水平移动机构包括用于提供水平驱动力的第二伺服电机、用于传递水平驱动力的齿条、供电池夹紧机构沿机架轴向水平滑动的水平导轨以及用于安装垂直升降机构的移栽安装架，所述第二伺服电机安装在所述移栽底座上，并且所述第二伺服电机的输出齿轮与所述齿条啮合，所述齿条与所述移栽安装架固接，且所述齿条与所述水平导轨滑动连接；所述垂直升降机构包括用于提供垂直驱动力的第三伺服电机以及用于传递垂直驱动力的丝杆，所述第三伺服电机安装在所述移栽安装架上，所述第三伺服电机的输出轴与所述丝杆的一端固接，所述丝杆与所述电池夹紧机构螺接；所述电池夹紧机构包括用于夹取电池的电池夹爪以及用于安装电池夹爪的夹爪安装板，所述夹爪安装板与所述丝杆螺接，所述夹爪安装板的底部沿其轴向装有一列电池夹爪，且电池夹爪的排布方向与热压夹具化成单元的第一层压板排布方向一致；所述电池上下料单元包括托盘拆码垛及输送单元、倍速链输送机单元、托盘上下料机械手单元、电池扫码旋转单元、不良电池单元、水车上下料机械手单元以及电池中转水车，所述托盘拆码垛及输送单元、倍速链输送机单元、托盘上下料机械手单元、电池扫码旋转单元、不良电池工位、水车上下料机械手单元、电池中转水车以及控制器均装在所述机架上，各个单元均与所述控制器信号连接；所述托盘拆码垛及输送单元包括用于拆分多层托盘的托盘拆码垛机、对托盘进行输送的滚筒输送机、托盘定位组件以及托盘阻挡组件，所述托盘拆码垛机包括托盘抬升气缸组件、托盘夹抓气缸组件和托盘拆码气缸组件，所述托盘抬升气缸组件、托盘夹抓气缸组件和托盘拆码气缸组件均安装在机架的托盘拆码垛及输送工位处，所述托盘抬升气缸组件的活塞杆沿竖直方向往复运动，托盘抬升气缸组件的活塞杆的端部与所述托盘夹抓气缸组件固接，并且托盘夹抓气缸组件的活塞杆沿水平方向往复运动，托盘夹抓气缸组件的活塞杆的末端配有用于插入托盘底部的卡爪；所述托盘拆码气缸组件布置在托盘旁的机架上，并且所述托盘拆码气缸组件的动作部覆盖在托盘处；所述托盘抬升气缸组件、托盘夹抓气缸组件和托盘拆码气缸组件的控制端均与所述控制器的相应信号输出端电连；所述滚筒输送机包括第一减速电机和链条滚筒件，所述减速电机安装在机架上，所述链条滚筒件包括若干滚筒以及传动链条，所述滚筒通过相应的转轴安装在机架上，并且滚筒通过传动链条连接，其中一个滚筒与第一减速电机的输出轴固接；链条滚筒件输出端设置在托盘拆码垛机处，输入端延伸到所述倍速链输送机单元的倍速链处，所述第一减速电机的控制端与所述控制器的相应信号引脚电连；所述托盘定位组件包括托盘定位气缸和托盘检测传感器，所述托盘定位气缸安装在托盘拆码垛及输送工位处垂直布置的安装架上，并与之滑动连接；所述托盘定位气缸的移动端配有用于安装托盘检测传感器的托架，所述托盘检测传感器的探测头指向托盘；所述托盘定位气缸的控制端与所述控制器的相应的信号引脚电连，所述托盘检测传感器的信号输出端与所述控制器的相应信号输入端电连；所述托盘阻挡组件包括气缸、直线导轨及阻挡板，所述直线导轨垂直安装在托盘相邻的机架上，并且所述气缸安装在所述直线导轨上，并与之滑动连接，所述气缸上配有用于阻挡托盘的阻挡板；所述的倍速链输送机单元包括负责传送托盘的倍速链输送机、托盘定位单元、中转输送滚筒和托盘等待单元，所述倍速链输送机包括第二减速电机、倍速链和倍速链型材，所述倍速链通过所述倍速链型材安装在所述机架上，其中所述倍速链的一端延伸在电...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹骥，曹政，
申请(专利权)人：浙江杭可科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33