【技术实现步骤摘要】
一种执行圆柱电池制程的自动化生产流水线
[0001]本专利技术属于电池生产制造
，涉及一种执行圆柱电池制程的自动化生产流水线。
技术介绍
[0002]电池制成一直以来都存在不少问题导致早期的相关企业在面对此工艺时采取人工操作，然而人工操作不仅增加了大量的劳动力成本，也同时提高了因人为不当操作造成的失误率，导致产品的良率、生产效率与一致性受到严重影响。在科技与设备的蓬勃发展下，至今已有许多的自动化装置被设计并应用于实际生产，但仍存在许多问题需要被克服，例如效率过低、产品规格不符与装置无法及时发现半成品不合格，导致更多的时间、人力跟生产材料被浪费等。
技术实现思路
[0003]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种执行圆柱电池制程的自动化生产流水线。
[0004]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0005]一种执行圆柱电池制程的自动化生产流水线，主要包括平皮带输送线底座、平皮带输送线、杯型载具、夹爪载具、入壳装置、滚槽装置、负极焊接装置、正极盖帽焊接装置、注液装置、封口装置、蹲...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种执行圆柱电池制程的自动化生产流水线，其特征在于，主要包括平皮带输送线底座(1)、平皮带输送线(2)、杯型载具、夹爪载具(3)、入壳装置(A)、滚槽装置(B)、负极焊接装置、正极盖帽焊接装置(C)、注液装置(D)、封口装置(E)、蹲封装置(F)与装盘装置(G)；所述平皮带输送线底座(1)设置于平皮带输送线(2)下，放置至少一个杯型载具；所述入壳装置(A)、负极焊接装置、滚槽装置(B)、正极盖帽焊接装置(C)、注液装置(D)、封口装置(E)、蹲封装置(F)与装盘装置(G)沿平皮带输送线(2)输送方向依序设置；所述平皮带输送线(2)首先输送装有电芯的杯型载具到入壳装置(A)，然后输送圆柱电池壳依序到达负极焊接装置、滚槽装置(B)、正极盖帽焊接装置(C)、注液装置(D)、封口装置(E)、蹲封装置(F)，最后进入装盘装置(G)以最终制成圆柱电池；所述入壳装置(A)、滚槽装置(B)、正极盖帽焊接装置(C)、封口装置(E)与蹲封装置(F)内均设置至少一个夹爪载具(3)以输送圆柱电池壳于装置内进行加工；所述执行圆柱电池制程的步骤如下：步骤一、入壳装置(A)透过CCD图像传感技术筛选合格的圆柱电池空壳并依序装入负极绝缘垫与电芯，完成入壳的圆柱电池壳会被移载到平皮带输送线(2)上输送至负极焊接装置；步骤二、滚槽装置(B)对圆柱电池壳实施滚槽，并于圆柱电池壳顶部点胶，最后实施高度检测与视觉检测以检测滚槽成果并淘汰不良品，通过检测的圆柱电池壳会被移载至平皮带输送线(2)上送至滚槽装置(B)；步骤三、负极焊接装置对圆柱电池壳实施点底焊接，完成负极焊接的圆柱电池壳会被移载至平皮带输送线(2)上送至正极盖帽焊接装置(C)；步骤四、正极盖帽焊接装置(C)将正极盖帽压在圆柱电池壳内电芯的极耳实施正极盖帽焊接，完成正极盖帽焊接的圆柱电池壳会被移载至平皮带输送线(2)上送至注液装置(D)；步骤五、注液装置(D)会对圆柱电池壳注入电池液，然后透过秤量圆柱电池壳的前后重量以筛选淘汰不良品，通过检测的圆柱电池壳会被移载至平皮带输送线(2)上送至封口装置(E)；步骤六、封口装置(E)会将圆柱电池壳上与极耳焊接好的正极盖帽压入圆柱电池壳中，然后配合电池压模完成圆柱电池壳封口，最后检测圆柱电池的电压与内电阻以淘汰不良品，通过检测的圆柱电池会被移载至平皮带输送线(2)上送至蹲封装置(F)；步骤七、蹲封装置(F)会对圆柱电池的顶部涂上防锈油以执行基本保养，然后对圆柱电池的顶部进行蹲封以确保圆柱电池的高度尺寸符合规范，最后测量圆柱电池高度以淘汰不良品，通过检测的圆柱电池会被移载至平皮带输送线(2)上送至装盘装置(G)；步骤八、装盘装置(G)会将空盒提升至平皮带输送线(2)一侧，然后将平皮带输送线(2)上的圆柱电池推入盒中，至此完成本自动化生产流水线的所有实施步骤。2.根据权利要求1所述的自动化生产流水线，其特征在于，所述夹爪载具(3)包含解锁气缸(301)、两个解锁块(302)、两个销轴(303)与两个夹爪I(304)；所述解锁气缸(301)同一侧有两个伸缩端各自固接解锁块(302)并分别控制；所述解锁块呈U型，开口朝向远离解锁气缸(301)的一端；所述夹爪I(304)由夹爪左臂与夹爪右臂构成，夹爪左臂与夹爪右臂的中央分别与销轴
(303)铰接呈剪刀型，销轴(303)外套有弹性件以使夹爪左臂与夹爪右臂在没有外力时复位，两臂靠近解锁气缸(301)的一端对应解锁气缸(301)中伸缩端带动解锁块(302)两端的延伸处，透过解锁气缸(301)带动解锁块(302)推动夹爪左臂与夹爪右臂旋转以打开夹爪I(304)，并于解锁气缸(301)缩回解锁块(302)时关闭夹爪I(304)。3.根据权利要求1所述的自动化生产流水线，其特征在于，所述入壳装置(A)进一步地包含环形输送线A(4)、空壳振动盘(A8)、空壳移载机构(A1)、空壳检测机构(A2)、负极绝缘垫冲切机构(A3)、负极绝缘垫入壳机构(A4)、负极绝缘垫压靠机构(A5)、入壳移载机构(A6)与分距机构(A7)；至少一组夹爪载具(3)安装于环形输送线A(4)上并编号以区别；所述平皮带输送线(2)通过入壳移载机构(A1)与环形输送线A(4)上的夹爪载具(3)相接；所述空壳移载机构(A1)、空壳检测机构(A2)、负极绝缘垫入壳机构(A4)、负极绝缘垫压靠机构(A5)与入壳移载机构(A6)沿夹爪载具(3)输送方向依序设置于环形输送线A(4)的输送路线上；所述空壳振动盘(A8)通过空壳移载机构(A1)与设置在环形输送线A(4)上的夹爪载具(3)相接，以将空壳振动盘(A8)中的圆柱电池壳移载到夹爪载具(3)中；所述负极绝缘垫冲切机构(A3)通过负极绝缘垫入壳机构(A4)与设置在环形输送线A(4)上的夹爪载具(3)相接，以将负极绝缘垫冲切机构(A3)冲切出的负极绝缘垫放入夹爪载具(3)内的圆柱电池壳中；所述分距机构(A7)设置在平皮带输送线(2)边缘，靠近入壳移载机构(A6)，以将平皮带输送线(2)上的杯型载具在完成移载后分距送出。4.根据权利要求3所述的自动化生产流水线，其特征在于，所述空壳振动盘(A8)利用电磁铁通电与断电的原理控制空壳振动盘(A8)，空壳振动盘(A8)内的圆柱电池空壳上下震动以调整圆柱电池壳姿势并使其均匀排列送出，供给空壳移载机构(A1)所需的圆柱电池空壳。5.根据权利要求3所述的自动化生产流水线，其特征在于，所述空壳移载机构(A1)为一悬臂结构，其包含移载驱动AI(A101)、夹爪气缸A(A102)与夹爪AII(A103)；所述移载驱动AI(A101)作为悬臂结构的末端，固接于夹爪气缸A(A102)的上方，移动于空壳振动盘(A8)与环形输送线A(4)之间；所述夹爪AII(A103)设置于夹爪气缸A(A102)的下方，透过夹爪气缸A(A102)控制夹爪AII(A103)夹取空壳振动盘(A8)提供的圆柱电池空壳，然后移载给环形输送线A(4)上的夹爪载具(3)中，夹爪AII(A103)在夹爪载具(3)夹住圆柱电池空壳后释放并复位。6.根据权利要求3所述的自动化生产流水线，其特征在于，所述空壳检测机构(A2)进一步包含马达AI(A201)、摇杆A(A202)与CCD图像传感器A(A203)；所述摇杆A(A202)一端固接马达AI(A201)转轴，另一端固接CCD图像传感器A(A203)；所述马达AI(A201)控制摇杆A(A202)平动，以带动CCD图像传感器A(A203)对夹爪载具(3)中的圆柱电池空壳进行多位置检测；检测不合格的圆柱电池空壳会被淘汰并从夹爪载具(3)中被解锁释放。7.根据权利要求3所述的自动化生产流水线，其特征在于，所述负极绝缘垫入壳机构
(A4)为一圆柱结构，包含升降驱动A(A401)、变距驱动(A402)、旋转模块A(A403)与至少两个吸嘴(A404)；所述升降驱动A(A401)固接于旋转模块A(A403)的上方，侧面固接变距驱动(A402)，用于控制固接在变距驱动(A402)下方的至少两个吸嘴(A404)升降、旋转与变距移动；所述吸嘴(A404)吸取冲切好的负极绝缘垫后，配合升降驱动A(A401)、旋转模块A(A403)与变距驱动(A402)移动至对应位置，透过吸嘴(A404)释放使负极绝缘垫掉入圆柱电池壳中，完成负极绝缘垫入壳后复位。8.根据权利要求3所述的自动化生产流水线，其特征在于，所述负极绝缘垫压靠机构(A5)为一平板结构，包含下压气缸A(A501)与压头A(A502)；所述下压气缸A(A501)作为平板结构的顶部，固接于压头A(A502)的上方；在圆柱电池壳被输送到对应位置后，下压气缸A(A501)推动压头A(A502)将圆柱电池壳内的负极绝缘垫压至圆柱电池壳底部，完成负极绝缘垫压靠。9.根据权利要求3所述的自动化生产流水线，其特征在于，所述入壳移载机构(A6)为一悬臂结构，包含移载驱动AII(A601)、夹爪III气缸A(A602)、夹爪AIII(A603)、夹爪AIV气缸(A604)、夹爪AIV(A605)；所述移载驱动AII(A601)作为悬臂结构的末端，固接于夹爪III气缸A(A602)与夹爪AIV气缸(A604)的上方，移动于环形输送线A(4)、平皮带输送线(2)之间；所述夹爪AIII(A603)固接于夹爪III气缸A(A602)下方，透过夹爪III气缸A(A602)控制夹爪AIII(A603)，从平皮带输送线(2)上的杯型载具中夹取欲入壳之电芯，放入环形输送线A(4)上夹爪载具(3)中的圆柱电池壳内，然后复位；所述夹爪AIV(A605)固接于夹爪AIV气缸(A604)下方，透过夹爪AIV气缸(A604)控制夹爪AIV(A605)，于入壳移载机构(A6)复位时从环形输送线A(4)上夹爪载具(3)中夹取已放入电芯的圆柱电池壳，放入平皮带输送线(2)上的杯型载具中。10.根据权利要求3所述的自动化生产流水线，其特征在于，所述分距机构(A7)进一步包含马达AII(A701)与螺杆(A702)；所述马达AII(A701)沿着平皮带输送线(2)方向设置；所述螺杆(A702)固接马达AII(A701)的转轴；所述马达AII(A701)旋转螺杆(A702)，将平皮带输送线(2)上的杯型载具等距区隔。11.根据权利要求1所述的自动化生产流水线，其特征在于，所述滚槽装置(B)进一步地包含环形输送线B(5)、搬运装置B(B1)、滚槽机构(B2)、点胶机构(B3)、高度检测机构(B4)与视觉检测装置(B5)；至少一组夹爪载具(3)安装于环形输送线B(5)并编号以区别；所述平皮带输送线(2)通过搬运装置B(B1)与环形输送线B(5)上的夹爪载具(3)相接；所述搬运装置B(B1)、至少一个滚槽机构(B2)、至少一个点胶机构(B3)、高度检测机构(B4)与视觉检测装置(B5)沿夹爪载具(3)输送方向依序设置于环形输送线B(5)的输送路线上。12.根据权利要求11所述的自动化生产流水线，其特征在于，所述搬运装置B(B1)为中央支柱并分左右向前展开两臂的悬臂结构，包含两个竖直驱动BI(B101)、两个水平驱动BI(B102)、至少一个夹爪气缸B(B103)与至少一个夹爪BII(B104)；
所述两个水平驱动BI(B102)分别作为悬臂结构两臂的末端，固接于竖直驱动BI(B101)侧方，水平与竖直移动于平皮带输送线(2)与环形输送线B(5)之间；所述夹爪气缸B(B103)固接于竖直驱动BI(B101)的下方，夹爪BII(B104)设置于夹爪气缸B(B103)的下方，透过夹爪气缸B(B103)控制夹爪BII(B104)从平皮带输送线(2)上杯型载具中夹取欲滚槽之圆柱电池壳至环形输送线B(5)，环形输送线B(5)上的夹爪载具(3)夹住圆柱电池壳后，夹爪BII(B104)释放，并在复位时从环形输送线B(5)上的夹爪载具(3)中夹取通过检测的圆柱电池壳放置于平皮带输送线(2)上的杯型载具中。13.根据权利要求11所述的自动化生产流水线，其特征在于，所述滚槽机构(B2)为一方柱中空结构，包含旋转驱动B(B201)、竖直驱动BII(B202)、下降驱动B(B203)、水平驱动BII(B204)、支撑头B(B205)、滚子(B206)、转轴BI(B207)、支撑杆BI(B208)与顶升驱动BI(B209)；所述下降驱动B(B203)作为方柱中空结构的顶部一侧，固接于支撑头B(B205)的上方；所述顶升驱动BI(B209)作为方柱中空结构的底部，固接于支撑杆BI(B208)的下方，与下降驱动B(B203)同侧；所述下降驱动B(B203)配合顶升驱动BI(B209)，分别推动支撑头B(B205)与支撑杆BI(B208)下降与顶升移动以从圆柱电池壳的顶部与底部定位圆柱电池壳；所述竖直驱动BII(B202)作为方柱中空结构的顶部一侧，固接于水平驱动BII(B204)的上方，与下降驱动B(B203)不同侧；所述水平驱动BII(B204)朝顶升驱动BI(B209)方向固接滚子(B206)，配合竖直驱动BII(B202)控制滚子(B206)水平与竖直移动，以到达圆柱电池壳需要被滚槽的位置；所述旋转驱动B(B201)设置于水平驱动BII(B204)的下方，驱动设置于支撑杆BI(B208)上方的转轴BI(B207)旋转；旋转驱动B(B201)配合水平驱动BII(B204)，以利用滚子(B206)在圆柱电池壳需要被滚槽的位置与深度进行滚槽。14.根据权利要求11所述的自动化生产流水线，其特征在于，所述点胶机构(B3)为一方柱中空结构，包含转轴驱动B(B301)、竖直驱动BIII(B302)、水平驱动BIII(B303)、支撑杆BII(B304)、顶升驱动BII(B305)、压头驱动B(B306)、压头B(B307)、点胶模块(B308)与转轴BII(B309)；所述压头驱动B(B306)作为方柱中空结构的顶部一侧，固接于压头B(B307)的上方；所述顶升驱动BII(B305)作为方柱中空结构的底部，固接于支撑杆BII(B304)的下方，与压头驱动B(B306)同侧；所述压头驱动B(B306)配合顶升驱动BII(B305)，分别推动压头B(B307)与支撑杆BII(B304)下降与顶升移动以从圆柱电池壳的顶部与底部定位圆柱电池壳；所述竖直驱动BIII(B302)作为方柱中空结构的顶部一侧，固接于水平驱动BIII(B303)的上方，与压头驱动B(B306)不同侧；所述水平驱动BIII(B303)朝压头驱动B(B306)方向固接点胶模块(B308)，配合竖直驱动BIII(B302)控制点胶模块(B308)水平与竖直移动，以到达圆柱电池壳需要被点胶的位置；所述转轴驱动B(B301)设置于水平驱动BIII(B303)的下方，驱动设置于支撑杆BII
(B304)上方的转轴BII(B309)旋转；转轴驱动B(B301)配合水平驱动BIII(B303)，以利用点胶模块(B308)在圆柱电池壳需要被点胶的位置进行点胶。15.根据权利要求11所述的自动化生产流水线，其特征在于，所述高度检测机构(B4)为一方柱结构，包含至少一个检测驱动B(B401)、至少一个位置传感器B(B402)、至少一个滑块B(B403)、至少一个压块B(B404)、整体竖直驱动B(B405)与水平驱动BIV(B406)；所述水平驱动BIV(B406)作为方柱结构的底部，设置于整体竖直驱动B(B405)下方，驱动高度检测机构(B4)整体水平移动；所述整体竖直驱动B(B405)设置于水平驱动BIV(B406)上方，驱动除了水平驱动BIV(B406)外的整个高度检测机构(B4)竖直移动；所述检测驱动B(B401)作为方柱结构的顶部，推动固接其下的滑块B(B403)滑动，使得滑块B(B403)上固接的压块B(B404)在碰到圆柱电池壳顶部后停住，同时设置于位于滑块B(B403)上方的位置传感器B(B402)检测圆柱电池壳高度是否合格；检测不合格的空壳会被淘汰并从夹爪载具(3)中被释放。16.根据权利要求11所述的自动化生产流水线，其特征在于，所述视觉检测装置(B5)进一步包含水平驱动BV(B501)、CCD图像传感器B(B502)与光源B(B503)；所述水平驱动BV(B501)固接光源B(B503)与CCD图像传感器B(B502)，驱动光源B(B503)与CCD图像传感器B(B502)一起进行水平移动；所述CCD图像传感器B(B502)对夹爪载具(3)中的圆柱电池壳进行视觉检测以检查滚槽结果；检测不合格的圆柱电池壳会被淘汰并从夹爪载具(3)中被释放。17.根据权利要求1所述的自动化生产流水线，其特征在于，所述负极焊接装置进一步地包含搬运装置与点焊机构；所述平皮带输送线(2)通过搬运装置与点焊机构相接；所述搬运装置从平皮带输送线(2)上将圆柱电池壳搬运至点焊机构，并在负极焊接完成后从点焊机构将圆柱电池壳搬运回平皮带输送线(2)上；所述点焊机构为一空芯柱状结构，包含电池固定、焊针驱动、下部电极与焊针；所述电池固定作为柱状结构的侧面，用于自两侧将圆柱电池壳定位于下部电极位置；所述焊针驱动作为为柱状结构的顶部，固接于焊针的上方，用于推动作为上部电极的焊针自电芯中央小孔插入至圆柱电池壳底部将负极极耳焊接于圆柱电池壳底部。18.根据权利要求1所述的自动化生产流水线，其特征在于，所述正极盖帽焊接装置(C)包含环形输送线C(6)、搬运装置C(C1)、极耳感应机构(C2)、正极盖帽振动盘(C3)、正极盖帽焊接机构(C4)；至少一组夹爪载具(3)安装于环形输送线C(6)并编号以区别；所述平皮输送线(2)通过搬运装置C(C1)与环形输送线C(6)上的夹爪载具(3)相接；所述搬运装置C(C1)、极耳感应机构(C2)与正极盖帽焊接机构(C4)沿夹爪载具(3)输送方向依序设置于环形输送线C(6)的输送路线上；所述正极盖帽振动盘(C3)通过正极盖帽焊接机构(C4)与设置在环形输送线C(6)上的夹爪载具(3)相接，以将正极盖帽振动盘(C3)中的正极盖帽提供给正极盖帽焊接机构(C4)
完成正极盖帽焊接。19.根据权利要求18所述的自动化生产流水线，其特征在于，所述搬运装置C(C1)为中央支柱并分左右向前展开两臂的悬臂结构，包含两个竖直驱动CI(C101)、两个水平驱动CI(C102)、至少一个夹爪气缸C(C103)与至少一个夹爪CII(C104)；所述两个水平驱动CI(C102)分别作为悬臂结构两臂的末端，固接于竖直驱动CI(C101)侧方，水平与竖直移动于平皮带输送线(2)与环形输送线C(6)之间；所述夹爪气缸C(C103)固接于竖直驱动CI(C101)的下方，夹爪CII(C104)设置于夹爪气缸C(C103)的下方，透过夹爪气缸C(C103)控制夹爪CII(C104)从平皮带输送线(2)上杯型载具中夹取欲正极盖帽焊接之圆柱电池壳至环形输送线C(6)，环形输送线C(6)上的夹爪载具(3)夹住圆柱电池壳后，夹爪CII(C104)释放，并在复位时从环形输送线C(6)上的夹爪载具(3)中夹取完成正极盖帽焊接的圆柱电池壳放置于平皮带输送线(2)上的杯型载具中。20.根据权利要求18所述的自动化生产流水线，其特征在于，所述极耳感应机构(C2)分上下两部，下部为空心柱状结构，包含旋转驱动C(C201)、方轴C(C202)、解锁驱动C(C203)、滑块C(C204)、拨叉(C205)、顶杆C(C206)、摆杆C(C207)与夹爪CIII(C208)，上部则包含遮断传感器(C209)；所述旋转驱动C(C201)作为下部空心柱底部，固接于方轴C(C202)的下方；所述滑块C(C204)为中空结构，滑块C(C204)下部内有方孔，用于方轴C(C202)从顶部插入，滑块C(C204)上部可在解锁驱动C(C203)解锁时透过拨叉(C205)同步滑块C(C204)下部以配合旋转驱动C(C201)转动；所述解锁驱动C(C203)作为下部空心柱侧边，拨叉(C205)固接于其上方，未解锁时...
【专利技术属性】
技术研发人员：李昱东，
申请(专利权)人：苏州瀚川智能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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