一种磁悬浮生产输送线和电芯组装生产系统的制作方法

本发明涉及电芯制造技术领域，具体而言，涉及一种磁悬浮生产输送线和电芯组装生产系统。

背景技术：

在现有技术中，对于电芯的组装主要通过方形铝壳组装线来实现，现有方形铝壳组装线主要是通过传送带等常规输送手段作为生产输送线，效率低，当产能需求增大的时候，只能通过增加整线设备来提高，导致占地面积多，需要增加的操作人员也多，成本相对较大。

有鉴于此，设计制造出一种能够快速输送电芯，速度快、精度高，整线效率高的磁悬浮生产输送线就显得尤为重要。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种磁悬浮生产输送线，能够快速输送电芯，速度快、精度高，整线效率高。

本发明的另一目的在于提供一种电芯组装生产系统，生产线输送速度快，生产效率高。

本发明是采用以下的技术方案来实现的。

在一方面，本发明提供了一种磁悬浮生产输送线，包括悬浮导轨、磁悬浮动子、磁悬浮定子和悬浮托盘，所述悬浮托盘设置在所述磁悬浮动子上，所述磁悬浮定子沿所述悬浮导轨的延伸方向设置在所述悬浮导轨的底部，所述磁悬浮动子活动设置在所述悬浮导轨上并位于所述磁悬浮定子的上方，用于在所述磁悬浮定子的驱动下沿所述悬浮导轨运动。

进一步地，所述悬浮导轨包括导轨基底和设置在所述导轨基底两侧的承载轨，所述磁悬浮定子铺设在所述导轨基底上，所述磁悬浮动子的底部设置有滚动连接机构，所述滚动连接机构滚动设置在所述承载轨上。

进一步地，每个所述承载轨包括基座和承载板，所述基座设置在所述导轨基底的两侧，所述承载板设置在所述基座的上方并由所述基座向内延伸，所述滚动连接机构滚动设置在所述承载板上。

进一步地，所述滚动连接机构包括第一承载滚轮，所述第一承载滚轮转动设置在所述磁悬浮动子的底部的两侧，并滚动设置在所述承载板远离所述导轨基底的一侧表面。

进一步地，所述滚动连接机构还包括延伸支撑件和第二承载滚轮，所述延伸支撑件设置在所述磁悬浮动子的底部并向着靠近所述导轨基底的方向延伸，所述第二承载滚轮转动设置在所述延伸支撑件的底部，并滚动设置在所述承载板靠近所述导轨基底的一侧表面。

进一步地，所述磁悬浮生产输送线还包括传送组件和升降搬运组件，所述悬浮托盘可拆卸地设置在所述磁悬浮动子上，所述传送组件设置在所述悬浮导轨的下方，所述升降搬运组件设置在所述悬浮导轨的一侧，用于将所述悬浮托盘从所述磁悬浮动子上搬运至所述传送组件。

进一步地，所述升降搬运组件包括搬运机械手、升降架和升降盘，所述升降架设置在所述悬浮导轨的一侧，所述升降盘活动设置在所述升降架上并能够沿所述升降架升降，所述搬运机械手设置在所述升降架的上方并向着所述悬浮导轨延伸，用于将所述悬浮托盘从所述磁悬浮动子上搬运至所述升降盘，所述升降盘用于将所述悬浮托盘搬运至所述传送组件。

进一步地，所述传送组件包括输送底座和设置在所述输送底座上的倍速链条，所述倍速链条用于输送所述悬浮托盘。

进一步地，所述悬浮导轨呈环形设置。

在另一方面，本发明提供了一种电芯组装生产系统，包括电芯处理设备和前述的磁悬浮生产输送线，磁悬浮生产输送线，包括悬浮导轨、磁悬浮动子、磁悬浮定子和悬浮托盘，所述悬浮托盘设置在所述磁悬浮动子上，所述磁悬浮定子沿所述悬浮导轨的延伸方向设置在所述悬浮导轨的底部，所述磁悬浮动子活动设置在所述悬浮导轨上并位于所述磁悬浮定子的上方，用于在所述磁悬浮定子的驱动下沿所述悬浮导轨运动。所述电芯处理设备与所述磁悬浮生产输送线连接，用于处理所述悬浮托盘上承载的电芯。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的一种磁悬浮生产输送线，通过在悬浮导轨的底部设置磁悬浮定子，并在悬浮导轨上活动设置磁悬浮动子，磁悬浮动子悬浮在磁悬浮定子上并在磁悬浮定子的驱动下沿所述悬浮导轨运动，而电芯装载在磁悬浮动子的悬浮托盘上，跟随磁悬浮动子运动，实现对电芯的快速输送。相较于现有技术，本发明提供的磁悬浮生产输送线，通过磁悬浮原理实现对电芯的输送，快速、准确，能够快速地件电芯输送至预定电动，速度快、精度高，使得生产线的效率大大提高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明第一实施例提供的磁悬浮生产输送线在第一视角下的结构示意图；

图2为本发明第一实施例提供的磁悬浮生产输送线在第二视角下的结构示意图；

图3为本发明第一实施例提供的磁悬浮生产输送线在第三视角下的结构示意图；

图4为本发明第一实施例提供的磁悬浮生产输送线在第四视角下的结构示意图；

图5为本发明第二实施例提供的电芯生产组装系统的结构示意图。

图标：100-磁悬浮生产输送线；110-悬浮导轨；111-导轨基底；113-承载轨；115-基座；117-承载板；119-挡板；130-磁悬浮动子；150-磁悬浮定子；160-传送组件；161-输送底座；163-倍速链条；170-悬浮托盘；171-安装定位柱；180-升降搬运组件；181-搬运机械手；183-升降架；185-升降盘；190-滚动连接机构；191-第一承载滚轮；193-延伸支撑件；195-第二承载滚轮；200-电芯组装生产系统；210-方形卷绕机；230-热压机；250-极耳预焊机；270-连接片焊接机；280-盖板焊接合芯包胶机；290-包膜入壳机。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

正如背景技术中所公开的，现有技术中，生产线上的电芯的输送通常是采用传送带或者倍速链等常规输送手段，其输送效率低下，且输送精度低，对生产线效率的提高造成阻碍，需要提高产能时只能通过增加整线设备来提高，导致设备占地面积大，操作人员增多，进而导致成本陡升。本发明提供的磁悬浮生产输送线，将磁悬浮原理应用于生产线，通过磁悬浮定子和动子之间的磁力作用带动托盘中的电芯运动，由于磁力作用完全精确可控，使得电芯的运动不仅速度快，而且精度高，能够准确到达指定位置。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例中的特征可以相互组合。

第一实施例

结合参见图1和图2，本实施例提供了一种磁悬浮生产输送线100，应用磁悬浮原理，能够快速输送电芯，速度快、精度高，提升整线效率高。

本实施例提供的磁悬浮生产输送线100，包括悬浮导轨110、磁悬浮动子130、磁悬浮定子150和悬浮托盘170，悬浮托盘170设置在磁悬浮动子130上，磁悬浮定子150沿悬浮导轨110的延伸方向设置在悬浮导轨110的底部，磁悬浮动子130活动设置在悬浮导轨110上并位于磁悬浮定子150的上方，用于在磁悬浮定子150的驱动下沿悬浮导轨110运动。

在本实施例中，磁悬浮生产输送线100为方形铝壳生产线，在磁悬浮生产输送线100的两侧和周围分别设置有多个分别实现不同作业环节的电芯处理设备，分别实现卷绕、热压、极耳预焊、连接片预焊、盖板焊接合芯包胶和包膜入壳处理，各个作业环节的电芯处理设备和处理原理与现有技术中的作业环节一致，在此不作详细叙述。

在本实施例中，磁悬浮定子150也呈条状并铺设在悬浮导轨110的底部，其分布形状与悬浮导轨110相配合，并与外部电源/电网实现电连接，在通电情况下，磁悬浮定子150产生交替的磁场，在磁场的作用下，磁悬浮动子130受到向上的磁力，并且能够向前高速运动，其具体原理可参见磁悬浮原理，在此不详细叙述。

悬浮导轨110包括导轨基底111和设置在导轨基底111两侧的承载轨113，磁悬浮定子150铺设在导轨基底111上，磁悬浮动子130的底部设置有滚动连接机构190，滚动连接机构190滚动设置在承载轨113上。具体地，承载轨113与导轨基底111的截面呈凹字型结构，导轨基底111下部间隔设置有支撑架，或者当导轨基底111承载能力足够大时仅在下部的两端设置支撑架即可。

每个承载轨113包括基座115和承载板117，基座115设置在导轨基底111的两侧，承载板117设置在基座115的上方并由基座115向内延伸，滚动连接机构190滚动设置在承载板117上。具体地，基座115和承载板117一体设置，承载板117与基座115之间呈7字型结构，承载板117向着导轨基底111的中心超出基座115至5-15cm，方便承载滚动连接机构190。

在本实施例中，承载板117的外侧边缘还设置有挡板119，挡板119向上延伸，避免意外情况时滚动连接机构190向外脱出，保证输送安全。

滚动连接机构190包括第一承载滚轮191、延伸支撑件193和第二承载滚轮195，第一承载滚轮191转动设置在磁悬浮动子130的底部的两侧，并滚动设置在承载板117远离导轨基底111的一侧表面。延伸支撑件193设置在磁悬浮动子130的底部并向着靠近导轨基底111的方向延伸，第二承载滚轮195转动设置在延伸支撑件193的底部，并滚动设置在承载板117靠近导轨基底111的一侧表面。

在本实施例中，第一承载滚轮191为四个，四个第一承载滚轮191两两相对地设置在磁悬浮动子130的底部的两侧，并滚动抵持在承载板117的上表面，从而能够支撑磁悬浮动子130运动。此外，延伸支撑件193和第二承载滚轮195也为四个，四个延伸支撑件193分别设置在磁悬浮动子130的底部四个顶角处，四个第二承载滚轮195一一对应地转动设置在四个延伸支撑件193的底部，并滚动抵持在承载板117的下表面。第一承载滚轮191和第二承载滚轮195分别滚动抵持在承载板117的上表面和下表面，从而实现了对磁悬浮动子130的限位，避免在竖直方向上磁悬浮动子130发生振动或者脱落，而在磁悬浮定子150产生的磁场作用下，磁悬浮动子130向前或向后运动，第一承载滚轮191和第二承载滚轮195作滚动运动，从而实现悬浮托盘170的快速输送。

在本实施例中，第一承载滚轮191和第二承载滚轮195分别滚动抵持在承载板117的上下表面，在本发明其他较佳的实施例中，第一承载滚轮191和第二承载滚轮195中择一滚动抵持在承载板117上，另一个与承载板117间隙配合。具体地，当磁悬浮定子150提供的向上的磁力大于磁悬浮动子130、悬浮托盘170和电芯的重力时，第二承载滚轮195抵持在承载板117上，防止磁悬浮动子130继续向上运动；当磁悬浮定子150提供的向上的磁力小于磁悬浮动子130、悬浮托盘170和电芯的重力时，第一承载滚轮191抵持在承载板117上，从而起到支撑作用。

结合参见图3和图4，进一步地，磁悬浮生产输送线100还包括传送组件160和升降搬运组件180，悬浮托盘170可拆卸地设置在磁悬浮动子130上，传送组件160设置在悬浮导轨110的下方，升降搬运组件180设置在悬浮导轨110的一侧，用于将悬浮托盘170从磁悬浮动子130上搬运至传送组件160。

在本实施例中，磁悬浮动子130的顶部设置有安装定位柱171，悬浮托盘170定位放置在安装定位柱171上。具体地，悬浮托盘170的底部设置有定位凹槽，定位凹槽与安装定位柱171相配合，从而避免输送过程中悬浮托盘170从磁悬浮动子130上脱落，在搬运时，升降搬运组件180可直接向上取下悬浮托盘170并转运至下方的传送组件160。

升降搬运组件180包括搬运机械手181、升降架183和升降盘185，升降架183设置在悬浮导轨110的一侧，升降盘185活动设置在升降架183上并能够沿升降架183升降，搬运机械手181设置在升降架183的上方并向着悬浮导轨110延伸，用于将悬浮托盘170从磁悬浮动子130上搬运至升降盘185，升降盘185用于将悬浮托盘170搬运至传送组件160。

在本实施中，搬运机械手181与常规的机械手的结构一致，其能够将悬浮托盘170向上取下，并转运至升降盘185中，升降盘185在升降架183的带动下向下运动至传送组件160上，将悬浮托盘170转运至传送组件160。具体地，升降架183中设置有升降气缸，通过升降气缸带动升降盘185升降。升降盘185的中部设置有让位通槽，悬浮托盘170放置在升降盘185中并下降至传送组件160时，传送组件160能够通过让位通槽直接接触悬浮托盘170的底部，从而将悬浮托盘170从升降盘185中转运至传送组件160。

传送组件160包括输送底座161和设置在输送底座161上的倍速链条163，倍速链条163用于输送悬浮托盘170。具体地，倍速链能够通过让位通槽直接作用于悬浮托盘170的底部，从而将悬浮托盘170从升降盘185上转运至输送底座161上。

在本实施例中，悬浮导轨110包括直线部分和环线部分，直线部分的悬浮导轨110通过前述的传送组件160和升降搬运组件180实现悬浮托盘170的循环利用，而环线部分的悬浮导轨110呈环形设置，电芯处理设备设置在悬浮导轨110的周围，通过环形设置的悬浮导轨110实现悬浮托盘170的循环利用，直线部分和环线部分的悬浮导轨110之间的悬浮托盘170通过机械手转运，其具体转运结构可参见现有的转运机械手。

综上所述，本实施例提供了一种磁悬浮生产输送线100，将磁悬浮原理应用于生产线，通过磁悬浮定子150和动子之间的磁力作用带动托盘中的电芯运动，由于磁力作用完全精确可控，使得电芯的运动不仅速度快，而且精度高，能够准确到达指定位置。

第二实施例

参见图5，本实施例提供了一种电芯组装生产系统200，包括电芯处理设备和前述的磁悬浮生产输送线100，其中磁悬浮生产输送线100的基本结构和原理及产生的技术效果和第一实施例相同，为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考第一实施例中相应内容。

磁悬浮生产输送线100包括悬浮导轨110、磁悬浮动子130、磁悬浮定子150和悬浮托盘170，悬浮托盘170设置在磁悬浮动子130上，磁悬浮定子150沿悬浮导轨110的延伸方向设置在悬浮导轨110的底部，磁悬浮动子130活动设置在悬浮导轨110上并位于磁悬浮定子150的上方，用于在磁悬浮定子150的驱动下沿悬浮导轨110运动。电芯处理设备与磁悬浮生产输送线100连接，用于处理悬浮托盘170上承载的电芯。

在本实施例中，悬浮导轨110包括直线部分和环线部分，直线部分设置在前端，环线部分设置在后端，方便放置不同的电芯处理设备。

在本实施例中，电芯处理设备包括方形卷绕机210、热压机230、极耳预焊机250、连接片焊接机270、盖板焊接合芯包胶机280和包膜入壳机290，其中方形卷绕机210、热压机230和极耳预焊机250设置在直线部分，连接片焊接机270、盖板焊接合芯包胶机280和包膜入壳机290设置在环线部分。

本实施例提供的电芯组装生产系统200总共分为6个作业环节，分别是卷绕、热压、极耳预焊、连接片焊接、盖板焊接合芯包胶和包膜入壳处理，悬浮导轨110上可同时运行多个悬浮托盘170，悬浮导轨110上的悬浮托盘170之间具有防撞结构。其具体输送过程如下：方形卷绕机210制造出a\b电芯后通过输送通道将a\b电芯输送到悬浮导轨110上的磁悬浮动子130上的悬浮托盘170上，其中悬浮导轨110为并行设置的两列，提高生产效率。

两列悬浮导轨110上的悬浮托盘170分别盛放a/b电芯后通过热压机230工作区域，上料机械手臂从悬浮托盘170中取得a/b电芯后，将电芯放在热压力中进行热压，热压结束后，下料机械手臂将电芯放回悬浮托盘170中继续往前输送。

热压后，两列悬浮托盘170盛放a/b电芯通过极耳预焊机250工作区域，上料机械手臂从悬浮托盘170中取得a/b电芯后，将电芯放在极耳预焊机250中进行极耳预焊，焊接结束后，下料机械手臂将电芯放回悬浮托盘170中继续往前输送。

极耳预焊后，前后两列悬浮托盘170盛放a/b电芯通过前后两排转运机械手臂转移到轨道上时，先将a/b电芯进行预连接。上料手臂从悬浮托盘170中取出预连接后的a/b电芯将其放置于连接片焊接机270区域的环状轨道的悬浮托盘170中，悬浮托盘170盛放预连接后的a/b电芯在连接片焊接机270区域进行连接片的焊接，焊接后的电芯延环状轨道逆时针运动到下料机械手臂处，被机械手臂转移至盖板焊接合芯包胶机280处的环形悬浮轨道中进行盖板合芯包胶处理，最后送入包膜入壳机290处的环形悬浮轨道中进行包膜入壳处理。

需要说明的是，卷绕、热压、极耳预焊三个环节中，悬浮导轨110呈直线，且每列导轨上下两排设置，当悬浮托盘170到达该段导轨末端时，上排悬浮托盘170，经过升降搬运组件180到达下层传送组件160，传送组件160为传统倍速链输送线，用来回流悬浮托盘170至导轨的起始端，在悬浮导轨110的起始端设置有升降搬运组件180，供悬浮托盘170回到悬浮导轨110。此外，在连接片焊接机270、盖板焊接合芯包胶机280、包膜入壳机290等三个高速机使用的是环形磁悬浮线，悬浮输送托盘在环形磁悬浮线循环移动，多个工位同时动作，从而提高整线的生产效率。直线悬浮线和环形悬浮线之间的传输通过组装机器上的抓取机械手来实现。同时，环形悬浮线之间是通过直线过渡悬浮导轨110实现电芯的传递的，这些导轨之间的连接结构可以参考现有的生产线的结构。

综上所述，本实施例提供的电芯组装生产系统200，悬浮托盘170沿着悬浮导轨110高速高精度转移，且可在任意位置准确停止定位。每个悬浮托盘170有唯一编号，可分别设定目标位置、速度、加减速，且悬浮输送托盘间智能防撞控制。方形铝壳组装线使用悬浮输送线，整线效率高，同样产能情况下，需求产线少，占地面积小。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。