锂电池全自动包装设备制造技术

本发明专利技术公开了一种锂电池全自动包装设备，该设备的电芯封装单元包括直线且可循环传送夹具机构的步进送料机构，该步进送料机构上设有负压对接机构，该负压对接机构包括对应于步进送料机构上每一工作步距的固定接口，以及对应于步进送料机构每一工作步距的可直线往复运动的活动接口，各活动接口由一驱动装置驱动沿直线往复运动，固定接口和活动接口均与负压源对接，该夹具机构上的夹具接口可对接于固定接口或活动接口，夹具机构移动时，活动接口与夹具接口同步移动并对接，夹具机构停止移动时，夹具接口与固定接口对接。该负压对接机构用于使夹具机构保持持续的负压吸料状态。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池装配封装设备，具体是指一种将铝塑膜和电芯自动装配封装成电池的自动化机械。
技术介绍
在传统锂电池生产过程中，电池装配封装的技术及方法通常是，首先采用手工或者半自动机械将成卷的铝塑膜分切成片，然后冲制、切余边成型，制备包装袋。然后手工将极组放入包装袋，将包装袋折叠包住极组，并将其装入夹具。再将该夹具连同电芯转入顶封、侧封机完成顶侧边的封装。由于手工操作多，成型、装配、封装都是独立工序，导致电池生产过程原材料浪费多、生产率低、成本高，而且操作不便，装配精度更难以保证。中国专利技术 专利CN200910207976. 5公开了一种电池装配封装设备，包括铝塑膜成型制片单元(即铝塑膜成型单元)、装配封装单元(即电芯封装单元)、极组入料单元(即进料单元)及辅助单元(即出料单元)。依次实现将铝塑膜冲制成型，极组(即电芯)的送入，及两者的自动装配组合，然后将包装袋顶边、侧边封装粘合，并对封装产品进行测试区分，能有效提高电池生产线的自动化水平，具有操作方便，生产效率高，产品性能可靠，生产成本低，废料少的优点。但是，该电池装配封装设备的装配封装单元为绕圆形平台分布的加工位，这种圆形分布结构虽然结构较紧凑，但是在生产大型电池时，装配封装单元的布局空间较大，需要超大的圆形平台，国内普通的凸轮分割器无法满足该要求，成本太高；另外，要使承载电芯和包装袋的翻转对折机构(即夹具机构)的表面时刻保持吸持力，就要需使翻转对折机构始终与负压源对接，这对不停移动的翻转对折机构来说存在较大的实现困难。且随着电池技术的发展，对封装精度的要求越来越高，因而有必要对该电池装配封装设备做进一步改进，以满足更高加工精度的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种锂电池全自动包装设备。为实现上述目的，本专利技术提供了锂电池全自动包装设备，包括 铝塑膜成型单元，用于将铝塑膜冲制成包装壳并分切成片，该铝塑膜成型单元包括依次设置的铝塑膜放卷机构、冲制成型包装壳的冲壳机构、牵引铝塑膜前移的牵引机构、以及裁切铝塑膜的裁切机构； 进料单元，用于将电芯送入包装壳； 电芯封装单元，用于将电芯封装于包装壳内，该电芯封装单元连接于铝塑膜成型单元尾部，包括用于承载包装壳的夹具机构，传送夹具机构的步进送料机构，以及沿步进送料机构依次设置的入壳机构、顶封机构和侧封机构； 其中，所述步进送料机构为直线步进传送，且可循环传送所述夹具机构，该步进送料机构上还设有负压对接机构，用于使夹具机构保持持续的负压吸料状态，该负压对接机构包括对应于步进送料机构上每一工作步距的固定接口，以及对应于步进送料机构每一工作步距的可直线往复运动的活动接口，各活动接口由一驱动装置驱动沿直线往复运动，固定接口和活动接口均与负压源对接，该夹具机构上的夹具接口可对接于固定接口或活动接口，夹具机构移动时，活动接口与夹具接口同步移动并对接，夹具机构停止移动时，夹具接口与固定接口对接。在一些实施方式中，铝塑膜成型单元还包括位于冲壳机构之前的切口机构，用于对铝塑膜进行预切口。在冲壳之前对铝塑膜切开一段后，可以消除铝塑膜被拉过紧所产生的应力，防止铝塑膜冲壳后变形。在一些实施方式中，铝塑膜成型单元还包括位于冲壳机构之前的对铝塑膜进行除尘的除尘机构。消除灰尘对电池品质的不良影响。在一些实施方式中，铝塑膜成型单元还包括位于裁切机构之后的对铝塑膜进行热 压整形的热压平台。热压平台将冲壳并裁切后的铝塑膜再进行一次热压，以保持铝塑膜的平整及包装区的形状，进一步提高了包装品质。在一些实施方式中，进料单元包括拉带、CXD扫描分选机构、定位平台、入料机械手和入壳机械手，进料单兀用于上料电芯并将电芯送入包装壳。(XD扫描分选机构用于分选出不合格的电芯，以免后续造成浪费，定位平台用于电芯入壳前的定位，提高了封装精度。在一些实施方式中，电芯封装单元还包括位于入壳机构之前的折壳机构和顶切机构，用于将包装壳折合并切平齐顶边。进一步提高了封装精度。在一些实施方式中，电芯封装单元还包括位于侧封机构之后的角封机构，对电池角进行热封整形。对电池进行角封可进一步提高封装质量及外观美感度。在一些实施方式中，出料单元包括分切机构、短路测试机构、分拣机构、喷码机构和扫码机构。用于检测封装后的电池是否存在短路，并将不良品分拣出，对良品喷码扫码。本专利技术的有益效果在于本方案中步进送料机构为直线且循环的传送方式，因此，相比现有技术中的电池装配封装设备，不需要设置凸轮分割器便实现了大型电池的生产；夹具机构移动时，负压对接机构的活动接口与夹具接口对接，当夹具机构停止移动时，则由其固定接口与夹具接口对接，使夹具机构实现了持续的吸持力，确保了包装壳定位的精度，提闻了电芯的包装精度。附图说明图I是本专利技术锂电池全自动包装设备的结构框图。图2是本专利技术的放卷机构结构示意图。图3是本专利技术的切口机构结构示意图。图4是本专利技术的除尘机构结构示意图。图5是本专利技术的冲壳机构结构示意图。图6是本专利技术的牵引机构结构示意图。图7是本专利技术的裁切机构结构示意图。图8是本专利技术的接料平台结构示意图。图9是本专利技术热压平台的下平台结构示意图。图10是本专利技术热压平台的热压上模结构示意图。图11是本专利技术上料单元的定位平台结构示意图。图12是本专利技术的夹具机构结构示意图。图13是图12中夹具机构的齿轮、齿条结构示意图。图14是本专利技术步进送料机构的夹具升降装置结构示意图。图15是本专利技术的负压对接机构结构示意图。图16是本专利技术的折壳机构结构示意图。图17是本专利技术的顶封机构结构示意图。 图18是本专利技术的侧封机构结构示意图。图19是本专利技术的角封机构结构示意图。具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步的说明。参考图I所示的锂电池全自动包装设备的结构框图。该锂电池全自动包装设备包括铝塑膜成型单元、进料单元、电芯封装单元和出料单元。铝塑膜成型单元包括依次设置的铝塑膜放卷机构、对铝塑膜进行预切口的切口机构、对铝塑膜进行除尘的除尘机构、冲制成型包装壳的冲壳机构、牵引铝塑膜前移的牵引机构、裁切铝塑膜的裁切机构、对铝塑膜进行热压整形的热压平台，以及将裁切后的铝塑膜送入热压平台的移料机械手。该铝塑膜成型单元用于将铝塑膜冲制成型并分切成片。参考图2所示的放卷机构示意图，放卷机构包括气胀轴1110、与气胀轴平行设置的过辊(未图示)和电机1120，电机1120驱动气胀轴1110转动，该放卷机构用于将气胀轴1110上的铝塑膜施加一定的张力并放料。参考图3所示的切口机构示意图，切口机构包括切刀1210和驱动切刀1210切割动作的横向驱动装置和竖向驱动装置，各驱动装置的动力源优选为气缸(1220，1240)，传动组件优选为导轨副1230和/或导杆1250。该切口机构用于将铝塑膜切出缺口，以消除拉伸应力。参考图4所示的除尘机构示意图，除尘机构包括上下夹持招塑膜的滚动刷1310、与气源相连的吹风口 1320和与负压源相连的吸尘口 1330，对通过其间的铝塑膜除尘。参考图5所示的冲壳机构示意图，冲壳机构包括模架1410，设于模架1410上的上模1420、下模1430、分别驱动上模和下模升降运动的驱动装置，上模驱动装置的动力源优选为伺服电机1440，下模驱动装置的动力源可以是气缸、液压缸或气液增压缸1450，该冲壳机构的上模14本文档来自技高网...

【技术保护点】
锂电池全自动包装设备，包括铝塑膜成型单元，用于将铝塑膜冲制成包装壳并分切成片，该铝塑膜成型单元包括依次设置的铝塑膜放卷机构、冲制成型包装壳的冲壳机构、牵引铝塑膜前移的牵引机构、以及裁切铝塑膜的裁切机构；进料单元，用于将电芯送入包装壳；电芯封装单元，用于将电芯封装于包装壳内，该电芯封装单元连接于铝塑膜成型单元尾部，包括用于承载包装壳的夹具机构，传送夹具机构的步进送料机构，以及沿步进送料机构依次设置的入壳机构、顶封机构和侧封机构；其特征在于：所述步进送料机构为直线步进传送，且可循环传送所述夹具机构，该步进送料机构上还设有负压对接机构，用于使夹具机构保持持续的负压吸料状态，该负压对接机构包括对应于步进送料机构上每一工作步距的固定接口，以及对应于步进送料机构每一工作步距的可直线往复运动的活动接口，各活动接口由一驱动装置驱动沿直线往复运动，固定接口和活动接口均与负压源对接，该夹具机构上的夹具接口可对接于固定接口或活动接口，夹具机构移动时，活动接口与夹具接口同步移动并对接，夹具机构停止移动时，夹具接口与固定接口对接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：喻世民，于广伟，丁茂青，张杰，
申请(专利权)人：东莞市鸿宝锂电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：