一种小软包电池上下料机构的制作方法

1.本实用新型涉及锂电池生产装置领域，具体涉及一种小软包电池上下料机构。


背景技术：

2.锂离子电池是一种二次电池，它有着比能量高、寿命长、无记忆效应等优点被广泛应用在电动汽车、电动三轮车、电动工具以及数码产品等领域。按外形分类，锂离子电池主要有方形电池、圆柱电池以及软包电池。
3.在动力电池的生产过程中，涉及到动力电池的封装工艺、封装后的动力电池烘烤工艺及烘烤后的动力电池灌注工艺等。在动力电池烘烤工艺中，需要将由封装工艺处理且堆叠好的电池一个个地放置于托盘处，再将装满电池的多个托盘进行堆叠而构成托盘模组，最后由机械手将托盘模组放入烘烤箱内进行烘烤处理。但是，对于主要应用于3c锂电池领域中的小软包电池烘烤上下料工序，现有技术中存在以下问题：1.小软包电池手动上料自动化程度低、产能低；2.小软包电池兼容性差、换型成本高；3.上下料机构无通用性，市场常见机构一般为：上料机器人机构和下料机器人机构，此机构成本最贵；或上料机器人机构和下料模组机构，此成本中等。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是提供一种小软包电池上下料机构，该上下料机构实现了小软包电池的高产能、高度自动化，可实现小软包电池的无成本换型，且对电芯的兼容性高、通用性好，成本低且维保便捷。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种小软包电池上下料机构，包括底座、电芯来料输送线、转运平台、电芯上料输送线、电芯移栽机构、夹具垂直移栽机构以及夹具水平移栽机构；
6.所述电芯来料输送线设置于底座的一侧，用于输送待干燥的电芯；所述转运平台、电芯上料输送线、夹具水平移栽机构以及夹具缓存机构均设置于底座上，所述夹具水平移栽机构的一端为放料位，另一端为夹具缓存位；所述转运平台包括一转盘机械手，用于抓取电芯来料输送线输送过来的电芯，并放置于电芯上料输送线上的托盘上；
7.所述底座上设置有安装架，所述电芯移栽机构和夹具垂直移栽机构均安装于所述安装架上，且所述电芯移栽机构位于电芯上料输送线的上方；所述电芯移栽机构用于抓取电芯上料输送线输送过来的电芯，并放置于夹具水平移栽机构上料位的空载夹具上；
8.所述夹具垂直移栽机构为一对，且一对所述夹具垂直移栽机构相对设置，其底部均设置有对应的气缸凸起块；所述一对所述夹具垂直移栽机构用于通过所述气缸凸起块抬起下料位上的堆垛式空载夹具，并露出下层的空载夹具以进行电芯的放料；
9.所述夹具水平移栽机构用于将放料位的满载夹具移栽至夹具缓存位。
10.进一步地，所述电芯来料输送线包括普通电芯来料输送线和测试电芯来料输送线，分别用于输送普通电芯和待检测的电芯。
11.进一步地，所述电芯移栽机构包括水平移动模组和垂直移动模组，所述水平移动模组固定于安装架上，所述垂直移动模组可滑动地设置于水平移动模组上，所述垂直移动模组的底部设置有真空吸盘。
12.进一步地，所述底座上位于电芯上料输送线另一侧的位置设置有电芯缓存架，用于暂存电芯上料输送线输送过来的电芯。
13.进一步地，所述夹具水平移栽机构由一对设置于底座上的滚轮输送线组成，用于将堆垛式空载夹具从夹具缓存位移栽至待放料位。
14.进一步地，还包括一夹具缓存架，所述夹具缓存架设置于所述夹具缓存位的上方。
15.进一步地，所述的一种小软包电池上下料机构还包括一调度机构，所述调度机构用于将放料位的堆垛式满载夹具移栽至烘箱进行烘烤，并将烘烤完成的堆垛式满载夹具移栽至夹具缓存位上。
16.进一步地，所述的一种小软包电池上下料机构还包括一护罩组件，所述护罩组件安装于所述底座上，并将所述转运平台、电芯上料输送线、电芯移栽机构、夹具垂直移栽机构以及夹具水平移栽机构罩在其内部。
17.本实用新型的有益效果：
18.1.本实用新型的小软包电池上下料机构，其夹具水平移栽机构、夹具垂直移栽机构、电芯移栽机构等主要机构均可采用模块化设计，通过高精度移栽及准确配合，可实现高产能。
19.2.本实用新型的小软包电池上下料机构，通过电芯移栽机构配合真空吸盘，可实现电芯中心精准定位，且对电芯产品的通用性好，可实现产品的无级零成本换型。
20.3.本实用新型的小软包电池上下料机构，采用相同的模组机构进行取放料操作，降低了成本，提高了装配及调试效率，降低了维保成本。
附图说明
21.图1是本实用新型的小软包电池上下料机构的结构示意图；
22.图2是图1中的小软包电池上下料机构另一视角的结构示意图；
23.图3是图1中的小软包电池上下料机构的主视图；
24.图4是一对夹具垂直移栽机构的结构示意图；
25.其中：1、底座；2、护罩组件；3、普通电芯来料输送线；4、测试电芯来料输送线；5、转盘机械手；6、电芯上料输送线；7、安装架；8、电芯移栽机构；9、夹具垂直移栽机构；10、气缸凸起块；11、电芯缓存架；12、夹具水平移栽机构；13、夹具缓存架。
具体实施方式
26.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。
27.如背景技术所述，目前对于主要应用于3c锂电池领域中的小软包电池烘烤上下料工序，现有技术中存在以下问题：小软包电池手动上料自动化程度低、产能低；小软包电池兼容性差换型成本高；上下料机构无通用性，市场常见机构一般为：上料机器人机构和下料机器人机构，此机构成本最贵；或上料机器人机构和下料模组机构，此成本中等。
28.针对这一技术问题，本实用新型提供了一种小软包电池上下料机构，包括底座1、电芯来料输送线、转运平台、电芯上料输送线6、电芯移栽机构8、夹具垂直移栽机构9以及夹具水平移栽机构12。
29.请参见图1-3，转运平台、电芯上料输送线6、电芯移栽机构8、夹具垂直移栽机构9以及夹具水平移栽机构12均设置于底座1上，底座1上安装有护罩组件2，其将所述转运平台、电芯上料输送线6、电芯移栽机构8、夹具垂直移栽机构9以及夹具水平移栽机构12罩在其内部。
30.电芯来料输送线设置于底座1的一侧，用于输送待干燥的电芯。本实用新型中，电芯来料输送线包括普通电芯来料输送线3和测试电芯来料输送线4，分别用于输送普通电芯和待检测的电芯，其中普通电芯经过上料、烘烤、下料后，进入下一工序，而待检测的电芯经过上料、烘烤、下料后，需要对其进行破碎并进行含水量测试。
31.转运平台包括一转盘机械手5，其用于抓取电芯来料输送线输送过来的电芯，并放置于电芯上料输送线6上的托盘上。本实施例中，电芯上料输送线6上的托盘可同时放置24个电芯，转盘机械手5首先从测试电芯来料输送线4上抓取一电芯并放置在托盘的第一个位置，再分别从普通电芯来料输送线3上抓取23个电芯放置在托盘的其余位置。
32.底座1上设置有安装架7，电芯移栽机构8和夹具垂直移栽机构9均安装于安装架7上，且电芯移栽机构8位于电芯上料输送线6的上方。本实用新型中，电芯移栽机构8和夹具垂直移栽机构9均采用模组机构，例如可利用丝杠和同步带、齿轮齿条，配合线性滑轨搭建模组，再配上伺服电机或者步进电机，来实现直线运动。相比于上下料机器人，这种模组结构不仅通用性好，而且成本低、维保便捷。
33.具体的，本实用新型的电芯移栽机构8包括水平移动模组和垂直移动模组，其中水平移动模组固定于安装架7上，而垂直移动模组可滑动地设置于水平移动模组上，水平移动模组和垂直移动模组相互配合，实现了三轴移动。在垂直移动模组的底部设置有真空吸盘，通过真空吸盘吸取电芯，不仅可实现电芯中心的精准定位，且对电芯产品的通用性好，可实现产品的无级零成本换型。
34.夹具水平移栽机构12的一端为放料位，另一端为夹具缓存位。电芯移栽机构8抓取电芯上料输送线6输送过来的电芯，并放置于夹具水平移栽机构12上料位的空载夹具上。
35.由于夹具水平移栽机构12从夹具缓存位移栽到上料位的夹具为堆垛式空载夹具，电芯移栽机构8进行放料时，需要将上方的堆垛式夹具抬起，露出下层空载夹具，并保证具有安全的取放料高度。请参见图4，本实用新型中，夹具垂直移栽机构9为一对，且一对夹具垂直移栽机构9相对固定设置于安装架7上。夹具垂直移栽机构9为直线模组机构，其底部设置有由气缸驱动以进行伸缩的气缸凸起块10。在工作时，夹具垂直移栽机构9先下降至夹具附近的高度，然后其底部的气缸驱动气缸凸起块10伸出，从而使得一对气缸凸起块10插入到下料位上的夹具中，然后夹具垂直移栽机构9上升并带动气缸凸起块10托起上方的堆垛式夹具，露出下层的空载夹具，从而可以进行后续电芯的放料。
36.夹具水平移栽机构12由一对设置于底座1上的滚轮输送线组成，用于将空载堆垛式夹具从夹具缓存位移栽至放料位。优选地，在夹具缓存位的上方还设置有夹具缓存架13，用于暂存空载夹具。
37.优选地，底座1上位于电芯上料输送线6另一侧的位置设置有电芯缓存架11，当空
载夹具数量不足时，电芯移栽机构8可将电芯上料输送线6上的电芯放置于电芯缓存架11上暂存。
38.此外，本实用新型的小软包电池上下料机构还包括一调度机构(图未示)，该调度机构可将放料位的堆垛式满载夹具移栽至烘箱进行烘烤，并将烘烤完成的堆垛式满载夹具移栽至夹具缓存位上。所述调度机构可为叉车或调度机器人。
39.本实用新型的小软包电池上下料机构，可实现电芯的上料和下料，具体过程如下：
40.上料：通过夹具水平移栽机构12将空载堆垛式夹具从夹具缓存位移栽至放料位，电芯上料输送线6将电芯移栽至电芯移栽机构8的正下方，电芯移栽机构8垂直移栽至电芯的上方，通过真空吸盘将电芯吸牢；与此同时夹具垂直移栽机构9将堆垛式夹具托起并与下层空载夹具保持安全取料高度，电芯移栽机构8将抓取的电芯水平移栽至空载夹具的上方，并进行放料；后续夹具垂直移栽机构9依次将堆垛式托盘抬起，电芯移栽机构8依次循环放料，待堆垛式夹具呈满载状态，调度机器人将满载夹具移栽至烘箱进行烘烤。
41.下料：通过夹具水平移栽机构12将烘烤完成的堆垛式满载夹具从夹具缓存位移栽至下料位，电芯移栽机构8移栽至电芯上方，通过真空吸盘将电芯吸牢，与此同时夹具垂直移栽机构9将堆垛式夹具托起并与下层夹具保持安全取料高度，电芯移栽机构8抓取烘烤后的电芯水平并移栽至电芯上料输送线6上方进行放料；后续夹具垂直移栽机构9依次将堆垛式夹具抬起，电芯移栽机构8依次循环下料，待堆垛式满载夹具下料至空载状态，调度机器人将堆垛式空载夹具移栽至夹具缓存架13。
42.以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。