一种聚合物锂离子电芯自动抽气封口装置及封口方法与流程

本发明涉及一种封口装置，尤其涉及一种使用方便快捷，生产效率高，产品质量好的聚合物锂离子电芯自动抽气封口装置及封口方法。

背景技术：

目前聚合物锂离子电芯化成后，需要进行抽气封口作业，将电芯里面以及气袋里面的气体全部抽出，完后将气袋边进行热封口、完后将热封边的多余铝塑膜裁切掉，然后再进行后续的测电阻、切、折、烫边等作业。在实际生产中，一台设备只有4个作业工位，基本是一个作业工位对一只电芯依次单独进行抽气、热封口、裁切几个动作的作业，作业完后再依次去进行测电阻、切折烫等作业。所以存在以下问题：1）单独对一个电芯作业时，存在等待上下料等，等待时间浪费；2）一个作业腔体一次只能完成1只电芯作业，效率较低；3）四个腔体，每一个都含有辅助部分，辅助部分重复导致设备空间利用率低下。

技术实现要素：

本发明主要是提供了一种空间利用率高，使用方便快捷，生产效率高，产品封口质量好的聚合物锂离子电芯自动抽气封口装置及封口方法，解决了现有技术中存在的电芯封口操作等待时间长，生产效率和空间利用率低等的技术问题。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种聚合物锂离子电芯自动抽气封口装置，包括流水拉及设于流水拉输入端的水平转轴，在所述水平转轴上夹设有可用于固定若干个电芯的上转板和下转板，上转板和下转板上的电芯通过前级机械手转运至流水拉的输入端上，在流水拉的输出端设有热封平台，在热封平台上滑动连接着可横向摆放着若干个电芯的热封处理室，热封处理室沿移动方向水平向外延伸形成真空室，流水拉输出端上的电芯通过后级机械手转运至热封处理室内，且电芯上的气袋延伸至真空室内，在真空室内设有若干个可将气袋同步封口的热封头。首先将若干个电芯分别放置在上、下转板上，前级机械手先将下转板上的电芯一次性转运至流水拉，流水拉带动电芯前移，同时水平转轴带动上、下转板转动180度，前级机械手再将翻转至下方的上转板上的电芯一次性转运至流水拉上，此时上、下转板上的电芯首尾相接排列在流水拉上，流水拉带动上、下转板上的电芯再次前移至输出端，电芯通过后级机械手一次性转运至热封处理室，且电芯上套装的气袋开口一侧延伸至真空室内，由于与气袋开口相对的真空室内设有热封头，热封处理室上移后，热封头即可对对应的气袋实施封口，多工位联动操作，生产效率高，电芯的存放和封口集中在流水拉的两侧，空间利用率高，过程实现自动化，使用方便快捷，成品一致性好，封口质量高。

作为优选，在所述上转板和下转板上对应的横向排列着若干个电芯容纳槽，电芯对应的设于电芯容纳槽内。每个电芯对应的设置一个电芯容纳槽，便于机械手识别和后续的准确操作。

作为优选，所述上转板和下转板相互平行，上转板和下转板上的对应的电芯极耳水平朝外且方向相反，且上转板上的电芯数量与下转板上的电芯数量相等。上、下转板平行设置且对应的电芯数量相等时，平衡性好，确保水平转轴运行平稳可靠；上、下转板上的电芯极耳方向相反时，可确保流水拉上的电芯极耳方向一致，以保证后续的封口质量。

作为优选，在与所述水平转轴对应的流水拉输出端侧面设有若干个与上转板或下转板上的电芯相对应的定位销，在流水拉的另一侧设有若干个可推动电芯夹持在对应的定位销上的前级推板。定位销和前级推板用于夹持电芯，以确保流水拉上的电芯保持整齐排列，便于机械手识别和后续的准确操作

作为优选，所述热封处理室内的电芯数量为上转板上的电芯数量与下转板上的电芯数量之和。上、下转板上的电芯集中在一起统一进行封口操作，生产效率高。

作为优选，在所述热封处理室与真空室间横设有隔板，在与真空室相对的热封处理室内设有若干个可推动电芯夹持在隔板上的后级推板。热封处理室内的电芯夹持在隔板与后级推板间，确保气袋的多余部分全部位于真空室内，从而保证电芯的封口位置达到极限位，保证了封口的质量。

作为更优选，在靠近所述隔板的真空室内滑动连接着可切断气袋的切刀。电芯封口完成后通过切刀一次性切除封口线外多余的气袋，一个工位实现多工序操作，节约生产成本。

一种聚合物锂离子电芯自动抽气封口方法，包括如下顺序步骤：

1）将电芯放置在可沿水平转轴转动的上转板和下转板上对应的电芯容纳槽内；

2）前级机械手一次性将下转板上的所有电芯转运至流水拉的输入端上；

3）水平转轴转动180度，上转板转动在下变为下转板，下转板转动在上变为上转板；

4）与步骤3）同步，前级推板启动，使各电芯夹持在对应的定位销上，然后前级推板）复位；

5）启动流水拉，带动电芯朝向流水拉输出端方向移动一个工位后流水拉停止；

6）重复步骤2）和步骤4），启动流水拉，带动两个工位的电芯输送至流水拉输出端；

7）重复步骤1）至步骤6）；

8）与步骤7）同步，后级机械手一次性将流水拉输出端上的所有电芯转运至热封处理室内，且电芯上套装的气袋延伸至真空室内；

9）后级推板启动，使各电芯夹持在热封处理室与真空室间的隔板上；

10）关闭真空室进行抽真空作业；

11）热封处理室带动电芯前移，热封头对热封处理室内的各电芯同步封口；

12）热封处理室带动电芯复位，切刀横向滑动一次性对气袋进行切边；

13）后级机械手一次性将热封处理室内的所有电芯转运至流水拉输出端，启动流水拉转运至下个工位。

作为优选，在所述执行步骤9）后，再通过排针刺破延伸至真空室内的各个气袋。通过排针刺破延伸至真空室内的气袋，利于气袋内的气体顺利的快速排出。

作为优选，在所述流水拉的输入端和输出端上，以及热封处理室内分别设有红外传感器，流水拉根据红外传感器检测信号执行启动或关闭，前级推板和后级推板根据红外传感器检测信号执行前移或复位。通过红外传感器实现自动控制，简单可靠。

因此，本发明的一种聚合物锂离子电芯自动抽气封口装置及封口方法具有下述优点：上、下转板上的电芯分两次转运至流水拉，流水拉再统一带动电芯前移至输出端后再经机械手一次性转运至热封处理室，热封处理室上移后电芯一次性完成封口，多工位联动操作，生产效率高，电芯的存放和封口集中在流水拉的两侧，空间利用率高，通过红外传感器实现全程自动化，方便快捷，省时省力，成品一致性好，封口质量易于保证。

附图说明：

图1是本发明一种聚合物锂离子电芯自动抽气封口装置的结构示意图。

具体实施方式：

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：

如图1所示，本发明的一种聚合物锂离子电芯自动抽气封口装置，包括流水拉1及位流水拉1输入端左侧的水平转轴2，在水平转轴2上夹设固定着上转板3和下转板4，上转板3和下转板4相互平行且大小形状相同，水平转轴2夹设在两者的中部，在上转板和下转板上均横向排列着四个电芯容纳槽11，每个电芯容纳槽11内均存放着一个聚合物锂离子的电芯5，上转板3上的对应的电芯5极耳水平朝左，下转板4上的对应的电芯5极耳水平朝右，上转板3和下转板4上的电芯5先后通过前级机械手一次性转运至流水拉1的输入端上，在与水平转轴2相邻的流水拉1侧面排列着四对定位销12与定位销12相对的流水拉1另一侧装有四个可推动电芯5夹持在对应的定位销12上的前级推板13。在流水拉1的输出端左侧固定着一个热封平台6，在热封平台6上垂直于流水拉1方向滑动连接着热封处理室7，热封处理室7沿移动方向水平向外延伸形成真空室8，两者通过隔板14分隔而成，流水拉1输出端上的八个电芯5通过后级机械手一次性转运至热封处理室7内，且八个电芯5平行于流水拉1的传动方向排列，电芯5上的气袋9横搭在隔板14的上方并延伸至真空室8内，在与隔板14相对的热封处理室7装有八个可推动电芯5夹持在隔板14上的后级推板15，在与隔板14相对的真空室8内装有四个可将八个气袋9同步封口的热封头10，在靠近隔板14的真空室8内又滑动连接着可切断气袋9的切刀16。

8．一种聚合物锂离子电芯自动抽气封口方法，包括如下顺序步骤：

1）将八个电芯5放置在可沿水平转轴2转动的上转板3和下转板4上对应的八个电芯容纳槽11内；

2）前级机械手一次性将下转板4上的四个电芯5转运至流水拉1的输入端上；

3）水平转轴2转动180度，上转板3转动在下变为下转板4，下转板4转动在上变为上转板3；

4）与步骤3）同步，前级推板13启动，使四个电芯5夹持在对应的定位销12上，然后前级推板13复位；

5）启动流水拉1，带动四个电芯5朝向流水拉1输出端方向移动一个工位后流水拉1停止；

6）重复步骤2）和步骤4），启动流水拉1，带动两个工位的八个电芯5输送至流水拉1输出端；

7）重复步骤1）至步骤6）；

8）与步骤7）同步，后级机械手一次性将流水拉1输出端上的八个电芯5转运至热封处理室7内，且八个电芯5上套装的气袋9延伸至真空室8内；

9）后级推板15启动，使八个电芯5夹持在热封处理室7与真空室8间的隔板14上；

10）再通过排针刺破延伸至真空室8内的八个气袋9，关闭真空室8进行抽真空作业；

11）热封处理室7带动八个电芯5前移，热封头10对八个电芯5同步封口；

12）热封处理室7带动电芯5后移复位，切刀16横向滑动一次性对封口线外的气袋9进行切边；

13）后级机械手一次性将热封处理室7内的八个电芯5转运至流水拉1输出端，启动流水拉1转运至下个工位。

在流水拉1的输入端和输出端上，以及热封处理室7内分别装有红外传感器，流水拉1根据红外传感器检测信号执行启动或关闭，前级推板13和后级推板15根据红外传感器检测信号执行前移或复位。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明的构思作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。