刀片电池高精度堆叠设备及堆叠方法技术

本发明专利技术公开了一种刀片电池高精度堆叠设备及堆叠方法，包括电芯上料线、电芯上料提升机、电芯下料提升机、电芯下料线、不合格品下料机构、堆叠机器人、堆叠系统、缓存台和下线机器人；堆叠机器人包括堆叠机器人手臂和若干组堆叠取料装置；堆叠系统包括机台、堆叠装置和压装装置，堆叠装置包括堆叠治具和宽度对中机构，堆叠治具设有U型块，通过宽度对中机构推动电芯移动并以U型块的内侧面为定位基准面对齐；通过压装装置以U型块的上表面和内底面为基准将上层电芯和下层电芯压紧。本发明专利技术结构设计巧妙，能够在满足生产节拍的情况下，控制上下两层电芯堆叠后长度、宽度和高度方向上的一致性，且整个堆叠过程能够实现自动化、连续化、智能化。智能化。智能化。

【技术实现步骤摘要】
刀片电池高精度堆叠设备及堆叠方法


[0001]本专利技术涉及电池组装
，特别涉及一种刀片电池高精度堆叠设备及堆叠方法。

技术介绍

[0002]随着锂电池的发展，刀片电池由于其优异的性能已逐渐广泛应用，刀片电池需要将多个电芯上下堆叠到一起。电芯生产过程中必然存在尺寸公差，电芯堆叠过程中如果XYZ三个维度的定位一致性差，会导致产生产的电池模组尺寸偏差较大，造成汇流排虚焊、模组结构强度不合格等一系列质量问题，更严重可能造成电池自燃等一系列安全问题。
[0003]虽然市面上已经有一些成熟的刀片电池在装车使用，但是现有的堆叠设备不能保证电池堆叠后各个电芯在长度、宽度和高度方向的尺寸一致性。

技术实现思路

[0004]本专利技术主要解决的技术问题是提供一种刀片电池高精度堆叠设备，结构设计巧妙，能够在满足生产节拍的情况下，控制上下两层电芯堆叠后长度方向、宽度方向和高度方向上的一致性，且整个堆叠过程能够实现自动化、连续化、智能化。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种刀片电池高精度堆叠设备，包括电芯上料线、电芯上料提升机、电芯下料提升机、电芯下料线、不合格品下料机构、堆叠机器人、堆叠系统、缓存台和下线机器人；所述电芯上料线与所述电芯上料提升机对接，所述电芯下料提升机与所述电芯下料线对接；所述堆叠机器人包括堆叠机器人手臂和安装于所述堆叠机器人手臂的端部的若干组堆叠取料装置，所述堆叠取料装置包括取料座和安装于所述取料座的取料组件、长度对中机构和浮动机构，通过取料组件吸取电芯，通过长度对中机构将上层电芯和下层电芯从长度方向对齐，通过浮动机构使得上层电芯在宽度方向能够移动；所述堆叠系统包括机台和设于所述机台的堆叠装置和压装装置，所述堆叠装置包括堆叠治具和宽度对中机构，所述堆叠治具设有U型块，通过所述宽度对中机构推动电芯移动并以所述U型块的内侧面为定位基准面对齐；通过所述压装装置以U型块的上表面和内底面为基准将上层电芯和下层电芯压紧；通过下线机器人将压装后的电芯放置到电芯下料提升机。
[0006]进一步地说，所述堆叠取料装置还包括安装座和取料板，所述安装座通过Y向直线导轨安装于所述取料座的下方，所述取料板固定于安装柱的上端，所述取料板固定于所述安装柱的下端，所述浮动机构与所述取料座连接，所述长度对中机构安装于所述安装座的下表面。
[0007]进一步地说，所述取料组件包括取料吸盘和支撑块，所述支撑块和所述取料吸盘
安装于所述取料板的下表面。
[0008]进一步地说，所述长度对中机构包括长度对中驱动单元和成组对称设置的长度对中夹爪，所述长度对中夹爪固定于所述长度对中驱动单元的输出端，所述长度对中夹爪为类L型夹板，通过长度对中驱动单元驱动长度对中夹爪靠近或远离。
[0009]进一步地说，所述长度对中夹爪的内侧面为台阶面，所述台阶面包括上内侧面和下内侧面，所述下内侧面凸出于所述上内侧面。
[0010]进一步地说，所述浮动机构包括浮动气缸，所述安装座的中间位置设有孔位，所述孔位内安装导套，所述导套的中间腔是口径从上到下减缩的腔体，所述浮动气缸的推杆的端部为锥形面，所述推杆的端部能够插入所述导套。
[0011]进一步地说，所述堆叠治具包括治具板和设于所述治具板的多个电芯工装，每一所述电芯工装皆包括所述U型块和底座，所述U型块和所述底座皆固定于所述治具板的正上方，且所述U型块位于所述底座的两端。
[0012]进一步地说，所述宽度对中机构包括宽度对中驱动单元、连接板和多组宽度对中组件，所述宽度对中驱动单元的输出端与所述连接板或其中一组宽度对中组件连接，宽度对中组件间隔固定于所述连接板，每一所述宽度对中组件皆包括宽度对中连接块和宽度对中压头，所述宽度对中压头位于所述宽度对中连接块的同一侧。
[0013]进一步地说，所述宽度对中压头包括压板和安装于所述压板的下固定压头和上浮动压头，所述下固定压头位于所述上浮动压头的正下方，所述上浮动压头能够沿电芯的宽度方向活动。
[0014]进一步地说，所述压装装置包括压装平移驱动机构和多组压装机构，所述压装机构包括压装头和压装头升降驱动单元，通过所述压装平移驱动机构驱动所述压装机构平移，通过压装头升降驱动单元驱动压装头升降。
[0015]进一步地说，所述压装平移驱动机构包括压装直线模组、压装伺服电机和压装连接杆，压装连接杆的两端分别连接两压装直线模组，压装机构安装于所述压装直线模组，通过压装伺服电机驱动压装机构沿所述压装直线模组平移。
[0016]进一步地说，下线机器人包括下线机器人手臂和安装于所述下线机器人手臂的端部的下料夹取装置，所述下料夹取装置包括夹取驱动气缸和成组的下料夹爪，通过所述夹取驱动气缸驱动下料夹爪靠近或远离实现对电芯的抓取与否。
[0017]本专利技术还提供了一种采用所述的刀片电池高精度堆叠设备的堆叠方法，包括如下步骤：步骤一：电芯放置于上料提升机，堆叠机器人手臂驱动堆叠取料装置取料，取料组件抓取住电芯，并定义该电芯为下层电芯，堆叠机器人手臂将下层电芯移动并放置于堆叠治具并通过U型块初定位；步骤二：堆叠机器人手臂驱动叠取料装置取料，取料组件抓取住电芯，并定义该电芯为上层电芯，取料的同时，长度对中机构将上层电芯进行长度方向的对中，并移动至下层电芯的正上方；步骤三：浮动机构向上移动，安装座带动上层电芯能够沿电芯宽度方向浮动，同时宽度对中机构推动上层电芯和下层电芯沿电芯宽度方向平移，并以U型块的一内侧面为基准面靠齐，之后将长度对中机构松开，上层电芯落至下层电芯的正上方；
步骤四：压装装置移动至上层电芯的正上方并下压，压合后上层电芯和下层电芯的总高度由U型块的深度确定；步骤五：下线机器人将步骤四压合后的电芯移动至下料提升机。
[0018]本专利技术的有益效果是：本专利技术包括电芯上料线、电芯上料提升机、电芯下料提升机、电芯下料线、不合格品下料机构、堆叠机器人、堆叠系统、缓存台和下线机器人，堆叠机器人包括堆叠机器人手臂和若干组堆叠取料装置，堆叠取料装置包括取料座、取料组件、长度对中机构和浮动机构，通过取料组件吸取电芯，通过长度对中机构将上层电芯和下层电芯从长度方向对齐，通过浮动机构使得上层电芯在宽度方向能够移动；堆叠系统包括机台、堆叠装置和压装装置，堆叠装置包括堆叠治具和宽度对中机构，堆叠治具设有U型块，通过宽度对中机构推动电芯移动并以U型块的内侧面为定位基准面对齐；通过压装装置以U型块的上表面和下底面为基准将上层电芯和下层电芯压紧保证压装后的各电芯模组的高度一致，因此本结构设计巧妙，能够在满足生产节拍的情况下，控制上下两层电芯堆叠后长度方向、宽度方向和高度方向上的一致性；再者，本专利技术结构精简，采用的各机构性能稳定，能够实现电芯堆叠过程的自动化、智能化和连续性。
[0019]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
[0020]图1是本专利技术的结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种刀片电池高精度堆叠设备，其特征在于：包括电芯上料线（200）、电芯上料提升机（300）、电芯下料提升机（400）、电芯下料线（500）、不合格品下料机构（600）、堆叠机器人（10）、堆叠系统（20）、缓存台（700）和下线机器人（800）；所述电芯上料线与所述电芯上料提升机对接，所述电芯下料提升机与所述电芯下料线对接；所述堆叠机器人包括堆叠机器人手臂（30）和安装于所述堆叠机器人手臂的端部的若干组堆叠取料装置（40），所述堆叠取料装置包括取料座（401）和安装于所述取料座的取料组件（402）、长度对中机构（403）和浮动机构（404），通过取料组件吸取电芯（100），通过长度对中机构将上层电芯和下层电芯从长度方向对齐，通过浮动机构使得上层电芯在宽度方向能够移动；所述堆叠系统包括机台（50）和设于所述机台的堆叠装置（60）和压装装置（70），所述堆叠装置包括堆叠治具（601）和宽度对中机构（602），所述堆叠治具设有U型块（6011），通过所述宽度对中机构推动电芯移动并以所述U型块的内侧面为定位基准面对齐；通过所述压装装置以U型块的上表面和内底面为基准将上层电芯和下层电芯压紧；通过下线机器人将压装后的电芯放置到电芯下料提升机。2.根据权利要求1所述的刀片电池高精度堆叠设备，其特征在于：所述堆叠取料装置还包括安装座（405）和取料板（406），所述安装座通过Y向直线导轨（4051）安装于所述取料座的下方，所述取料板固定于安装柱（407）的上端，所述取料板固定于所述安装柱的下端，所述浮动机构与所述取料座连接，所述长度对中机构安装于所述安装座的下表面。3.根据权利要求2所述的刀片电池高精度堆叠设备，其特征在于：所述取料组件包括取料吸盘（4021）和支撑块（4022），所述支撑块和所述取料吸盘安装于所述取料板的下表面。4.根据权利要求2所述的刀片电池高精度堆叠设备，其特征在于：所述长度对中机构包括长度对中驱动单元（4031）和成组对称设置的长度对中夹爪（4032），所述长度对中夹爪固定于所述长度对中驱动单元的输出端，所述长度对中夹爪为类L型夹板，通过长度对中驱动单元驱动长度对中夹爪靠近或远离。5.根据权利要求2所述的刀片电池高精度堆叠设备，其特征在于：所述浮动机构包括浮动气缸（4041），所述安装座的中间位置设有孔位，所述孔位内安装导套（4042），所述导套的中间腔是口径从上到下减缩的腔体，所述浮动气缸的推杆（40...

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：江苏烽禾升智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：