热压机构和切割检测设备的制作方法

文档序号:28774999发布日期:2022-02-08 09:34阅读:75来源:国知局
热压机构和切割检测设备的制作方法

1.本实用新型涉及电池电芯加工技术领域,特别涉及一种热压机构和切割检测设备。


背景技术:

2.当电池电芯附上隔离膜后,需要通过热压装置对电芯施加一定的压力,使电芯与隔离膜充分粘结在一起。在加压过程中,热压装置还需要对电芯进行加热,以使电芯上的粘结胶完全熔融,进而将电芯与隔离膜粘接在一起。现有电芯热压设备通常采用两块热压板对电芯的两面进行加压和加热,且一般先通过加热装置对热压板进行加热,再通过热压板对电芯进行加热。由于热压设备中的加热装置与热压板的接触面积有限,热压板各处的温度不够均匀,在热压板对电芯进行加热的过程中,可能出现电芯上的粘结胶未完全熔融的情况,导致隔离膜与电芯结合不够牢固,影响电池的正常使用。


技术实现要素:

3.鉴于上述现有技术的不足之处,本实用新型提供一种热压机构和切割检测设备,可以在热压过程中使电芯均匀受热,避免电芯与隔离膜贴合不紧密的情况发生。
4.本实施例采取了以下技术方案:
5.一种热压机构,包括:
6.安装架;
7.热压驱动元件,设置在所述安装架上;
8.上压板,设置在所述热压驱动元件的驱动端;
9.下压板,用于放置待热压的电芯,所述下压板设置在所述安装架上,并位于所述下压板的下方;以及
10.加热管,设置在所述上压板中和所述下压板中;
11.其中,所述热压驱动元件用于驱动所述上压板压紧所述下压板,所述上压板中所述加热管的数量为至少两个,并均匀分布在所述上压板中,所述下压板中所述加热管的数量为至少两个,并均匀分布在所述下压板中。
12.进一步的,在所述热压机构中,所述加热管的长度大于或等于对应设置方向上所述上压板的长度,且所述加热管的长度大于或等于对应设置方向上所述下压板的长度。
13.进一步的,在所述热压机构中,所述加热管设置在所述上压板或所述下压板的中部。
14.进一步的,在所述热压机构中,还包括温度控制盒,所述温度控制盒与所有的所述加热管电连接。
15.进一步的,在所述热压机构中,还包括上隔热板和下隔热板,所述上隔热板设置在所述热压驱动元件的驱动端与所述上压板之间,所述下隔热板设置在所述安装架与所述下压板之间。
16.进一步的,在所述热压机构中,还包括上固定板和下固定板,所述上固定板设置在所述热压驱动元件的驱动端与所述上隔热板之间,所述下固定板设置在所述安装架与所述下隔热板之间。
17.进一步的,在所述热压机构中,还包括多个弹性支撑元件,多个所述弹性支撑元件设置在所述上隔热板与所述上固定板之间,或者多个所述弹性支撑元件设置在所述上隔热板与所述上压板之间。
18.进一步的,在所述热压机构中,还包括缓冲器,所述缓冲器设置在所述安装架上,且所述缓冲器位于所述热压驱动元件和所述上压板之间。
19.进一步的,在所述热压机构中,还包括热压上料组件,所述热压上料组件包括热压驱动模组和热压吸附板,所热压吸附板设置在所述热压驱动模组的驱动端,所述热压吸附板上设置有用于吸附所述电芯的吸附孔。
20.一种切割检测设备,包括如以上任意一项所述的热压机构,所述热压检测设备还包括切割机构和检测机构,所述切割机构、所述热压机构和所述检测机构沿电芯流转方向依次设置。
21.相较于现有技术,本实用新型提供的一种热压机构和切割检测设备,其中热压机构可以通过均匀分布的多个加热管对上压板和下压板进行加热,再由上压板和下压板对电芯的上下面进行均匀加热和加压,使电芯粘结胶完全熔融,从而保证隔离膜与电芯牢固结合。
附图说明
22.图1为本实用新型提供的切割检测设备中具体实施例的整体结构示意图。
23.图2为图1所示切割检测设备的内部结构示意图。
24.图3为图2中上料组件的结构示意图。
25.图4为图2中定位组件的结构示意图。
26.图5为图2中精确定位组件的结构示意图。
27.图6为图2中机械手组件的结构示意图。
28.图7为图2中上料机构和切割机构的多工位结构示意图。
29.图8为图7中切割工位的结构示意图。
30.图9为图8中治具组件的结构示意图。
31.图10为图8中压料组件的结构示意图。
32.图11为图8中夹料组件的结构示意图。
33.图12为图2中激光切割组件的结构示意图。
34.图13为图8中角切组件的结构示意图。
35.图14为图2中储料组件的结构示意图。
36.图15为图2中热压上料组件的结构示意图。
37.图16为图2中热压组件的结构示意图。
38.图17为图2中检测上料组件和光学检测组件的结构示意图。
39.图18为图2中检测上料组件的结构示意图。
40.图19为图2中光学检测组件的结构示意图。
41.图20为图17中移动检测平台的结构示意图。
42.图21为图2中厚度检测组件的结构示意图。
43.其中,100、底座;200、防护罩;300、操作台;400、净化洁净单元;10、上料机构;11、上料传送带;12、上料组件;121、上料驱动模组;122、吸盘架;123、扫码枪;13、定位组件;131、定位相机;132、摄像光源;14、精确定位组件;141、定位槽;142、精确定位相机;143、精确定位光源;144、定位感应传感器;15、机械手组件;151、上料机械手;152、上料吸附板;16、上料工位;
44.20、切割机构;21、治具组件;211、安装座;2111、废料槽;212、治具;2121、吸附孔;213、废料毛刷;214、切割感应传感器;22、激光切割组件;221、切割驱动模组;222、激光切割头;223、激光器;224、光路系统;23、夹料组件;231、夹料驱动模组;232、夹料驱动件;233、夹爪;24、压料组件;241、压料驱动模组;242、压料板;25、角切组件;251、角切驱动模组;252、角切驱动件;253、切爪;2531、第一活动件;2532、第二活动件;254、切刀;26、切割工位;27、储料组件;271、储料台;272、储料感应器;273、满料感应器;
45.30、热压机构;31、热压上料组件;311、热压吸附板;312、热压上料驱动模组;32、热压机;321、安装架;322、上压板;323、下压板;324、加热管;325、热压驱动元件;326、温度控制盒;327、缓冲器;328、热压感应器;329、上隔热板;3210、下隔热板;3211、上固定板;3212、下固定板;
46.40、检测机构;41、检测上料组件;411、上料架;412、检测上料驱动模组;413、旋转驱动元件;414、检测上料吸附板;42、光学检测组件;421、相机安装架;422、第一检测相机;423、第二检测相机;424、第三检测相机;425、移动检测平台;4251、吸附台;4252、平台模组;4253、凹槽;426、翻转组件;43、厚度检测组件;431、支撑架;432、底板;433、检测板;434、检测驱动元件;435、位移传感器;436、配重砝码;437、滑轮组;
47.50、下料机构;51、下料传送带;52、缓存传送带。
具体实施方式
48.为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型,在没有进一步叙述的情况下,一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。
49.在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“底”、“内”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,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,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实用新型的限制。
50.在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“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实用新型中的具体含义。
51.请参阅图1和图2,本实施例公开一种切割检测设备,其包括底座100,底座100上设置有上料机构10、切割机构20、热压机构30、检测机构40和下料机构50,且上料机构10、切割
机构20、热压机构30、检测机构40和下料机构50沿电芯流转方向依次设置在底座100上。
52.需要说明的是,本实施例针对的待加工的电芯(具体为电芯的正负极片)表面覆盖有隔离膜,隔离膜的作用是隔离正负极板,防止电池内部正负极短路,可使离子通过,并具保持电解液的功能。因此需要隔离膜的尺寸大于电芯表面的尺寸,即对电芯附上隔离膜时,需要隔离膜的边缘超出电芯表面的边缘。并在后续加工过程中需要切除电芯表面多余的隔离膜,同时需要对加工后的电芯的质量进行检测,保证电芯的质量合格。
53.并且,本实用新型中的切割检测设备并不仅仅局限于本实施例公开的内容,其可包括上料机构10、切割机构20、热压机构30、检测机构40和下料机构50中的一个或多个。例如,在另一实施例中,切割检测设备可包括切割机构20、热压机构30和检测机构40。同时,上料机构10、切割机构20、热压机构30、检测机构40和下料机构50,其用途也不限于切割检测设备,还可单独使用或者单独用于其它设备,或者也可以组合使用或者组合用于其它设备。例如,在另一实施例中,切割机构20、热压机构30和检测机构40可一起用于其它设备中。
54.在切割检测设备中,底座100用于承载设备的各个部件,并且在底座100的内部可以存放各类辅助装置,如电源、工控机等。同时,切割检测设备还可在底座100上设置防护罩200、操作台300和净化洁净单元400等外部组件。
55.防护罩200可选用镶嵌钣金和亚克力的铝型材防护罩,并可套设在上料机构10、切割机构20、热压机构30、检测机构40和下料机构50的外部,用于起到防护作用。操作台300可设置在防护罩200的侧面,便于操作人员通过操作台300操作设备运转。净化洁净单元400可设置在防护罩200的顶部,并连通防护罩200的内部,对加工过程产生的烟雾粉尘等进行净化。
56.在防护罩200的内部,上料机构10用于对待加工的电芯进行上料,使电芯输送到切割机构20;切割机构20用于对电芯进行加工,切除电芯上多余的隔离膜;切割完成后的电芯被送往热压机构30,且热压机构30用于对电芯进行热压,即高温压合,使隔离膜贴合在电芯上;检测机构40用于接收热压完成后的电芯,并对电芯的质量进行检测;最后,检测合格后的电芯通过下料机构50进行下料。上述的电芯流转方向即电芯依次经过上料机构10、切割机构20、热压机构30、检测机构40和下料机构50的方向,设计人员可根据设备紧凑化的原则对各机构的位置进行对应设计,本实用新型对此不做限定。
57.在具体的实施例中,上料机构10可包括上料传送带11和上料组件12。上料传送带11用于将待加工的电芯依次输送到上料组件12的下方,便于上料组件12抓取或吸取电芯,其设置方式可采用常规的皮带传送方式,本实用新型对此不做赘述。
58.请参阅图3,上料组件12包括上料驱动模组121和吸盘架122,且吸盘架122设置在上料驱动模组121的驱动端。上料驱动模组121包括x轴模组、y轴模组和z轴模组(本实施例中定义图2中上料传送带11的输送方向为x轴方向)三个方向上的直线模组,使上料驱动模组121可以驱动吸盘架122沿x、y、z轴三个方向移动。吸盘架122的底部设置有吸盘,且吸盘的数量可以设置为多个,可通过多个吸盘稳定地吸住电芯。
59.同时,上料组件12还可包括扫码枪123,扫码枪123也设置在上料驱动模组121的驱动端,且扫码枪123可设置在吸盘架122的上方。扫码枪123包括扫描镜头,且电芯上可设置记录电芯信息的二维码,可通过扫码镜头对电芯上的二维码进行扫描,从而确认电芯信息,便于后续的数字化质量管理。
60.进一步的,上料机构10还包括定位组件13,定位组件13设置在上料传送带11的上方,用于在上料组件12吸取电芯上料前,确定电芯的位置。请参阅图4,定位组件13可由相机131和光源132组成,相机131和光源132均可固定在防护罩200上,且光源132的数量可以设置为一对,从而提供拍摄时的对射光源,使得相机131能清楚地对电池电芯进行拍照。相机131拍摄电池电芯的轮廓后,由控制单元计算电池电芯中心位置,并将位置信息发送给上料组件12,确保上料组件12精确吸取电池电芯。
61.更进一步的,上料机构10还包括精确定位组件14,精确定位组件14用于对上料组件12吸取的电芯进行精确定位,以便后续进行准确切割。请参阅图5,精确定位组件14包括定位槽141、精确定位相机142和精确定位光源143,精确定位相机142位于定位槽141的下方,并对准定位槽141的槽底;定位槽141的槽底采用透明材料,如玻璃;精确定位光源143设置在定位槽141上,用于提供光源。在对电芯进行精确定位时,首先通过上料组件12将上料传送带11上的电芯吸取到定位槽141中,然后精确定位相机142通过透明玻璃拍摄电芯轮廓边,并由控制单元计算两条电芯轮廓线焦点,精确定位电芯的位置。
62.并且,精确定位组件14还可包括定位感应传感器144,定位感应传感器144设置在定位槽141上,可通过定位感应传感器144判断是否有电芯放置于定位槽141中,并在感应到有电芯进入定位槽141时,即控制精确定位相机142对电芯进行拍照定位。
63.为了将精确定位后的电芯送到切割机构20,上料组件12还可包括机械手组件15,请参阅图6,机械手组件15包括上料机械手151和上料吸附板152,上料机械手151设置在精确定位组件14旁侧,上料吸附板152则设置在上料机械手151的驱动端,且上料吸附板152连接真空发生器,可通过负压吸取电芯。当电芯精确定位完成后,上料机械手151驱动上料吸附板152吸取电芯,并将电芯送入切割机构20进行切割。
64.此外,请参阅图7,为了提高上料效率,上料机构10中可以设置多个上料工位16,每一个上料工位16均包括对应的一上料组件12、一定位组件13、一上料精确定位组件14和一机械手组件15。在本实施例中,上料工位16的数量设置为两个,且两个上料工位16可沿上料传送带11的输送方向,对称设置在底座100的两侧。
65.请参阅图2和图8,在具体的实施例中,切割机构20包括治具组件21、激光切割组件22、夹料组件23和压料组件24。治具组件21用于放置并固定电芯;激光切割组件22设置在治具组件21的上方,用于切除电芯上多余的隔离膜;夹料组件23设置在治具组件21的一侧,用于夹紧电芯上的隔离膜;压料组件24设置在治具组件21的另一侧,用于夹紧电芯。并且,切割机构20还可包括角切组件25,角切组件25设置在治具组件21的侧方,用于切除电芯拐角处多余的隔离膜。
66.其中,请参阅图9,治具组件21可包括安装座211和治具212。且安装座211的中部形成废料槽2111,废料槽2111用于收集切割后形成的废料;治具212设置在安装座211上,并位于废料槽2111的槽口边上,且治具212上设置有吸附孔2121,吸附孔2121可连通真空发生器,并通过真空吸力将电芯吸附在治具212上。同时治具组件21还可包括废料毛刷213,废料毛刷213设置在安装座211上,用于刷下角切组件25切下的废料。
67.并且,治具组件21还可包括切割感应传感器214,切割感应传感器214设置在在安装座211上,其用于判断治具212上是否有放置电芯。当切割感应传感器214感应到治具212上存在电芯时,角切组件25和激光切割组件22即开始对电芯上的隔离膜进行切割。
68.请参阅图10,压料组件24可包括压料驱动模组241和压料板242,压料板242设置在压料驱动模组241的驱动端,使压料驱动模组241可驱动压料板242向下压住电芯,使电芯被压紧在治具212上,防止切割过程中电芯隔离膜和电芯的位置发生变化,影响切割效果。压料驱动模组241具体可包括直线模组、下压气缸和前伸气缸,下压气缸设在直线模组的驱动端,前伸气缸设置在下压气缸的驱动端,压料板242设置在前伸气缸的驱动端。
69.在压紧过程中,前伸气缸和直线模组实现压料板242沿水平方向的位移,下压气缸实现压料板242的向下压紧。当然,压料驱动模组241也可以采用其它方式实现压料板242的下压,例如采用其它驱动元件替换直线模组和气缸,本实用新型对此不做限定。
70.请参阅图11,夹料组件23可包括夹料驱动模组231、夹料驱动件232和夹爪233,夹爪233设置在夹料驱动件232的驱动端,夹料驱动件232设置在夹料驱动模组231的驱动端。夹料驱动模组231可驱动夹爪233沿水平方向进行移动,夹料驱动件232可驱动夹爪233松开或夹紧。
71.在夹紧过程中,首先夹爪233松开,夹料驱动模组231驱动夹爪233移动,使电芯隔离膜进入夹爪233的中部,然后夹料驱动件232可驱动夹爪233夹紧电芯隔离膜,防止切割过程中电芯隔离膜因摆动而影响切割效果。夹料驱动模组231可选用直线模组,夹料驱动件232可选用气缸,或者也可采用其它驱动方式实现夹爪233的夹紧和松开,本实用新型对此不做限定。
72.请参阅图12,激光切割组件22可包括切割驱动模组221和激光切割头222,激光切割头222设置在切割驱动模组221的驱动端。激光切割头222为激光激光切割头222,可发出激光对电芯上的隔离膜进行切割。并且,激光切割组件22还包括激光器223和光路系统224,通过激光器223产生激光,然后再通过光路系统224将激光传输给激光切割头222。切割驱动模组221包括x轴模组、y轴模组和z轴模组三个方向上的直线模组,使得切割驱动组件可驱动激光切割头222沿x、y、z轴三个方向移动,并按预先绘好的图形与电池电芯进行相对运动,准确地切除电芯上多余的隔离膜。同时激光切割还具有适应不同尺寸及不同形状的异形电芯的优点,有效地降低切割成本。
73.由于异形电池电芯可能存在尺寸较小的拐角,此时若采用激光切割,对其精度要求较高,会导致成本升高。因此可通过角切组件25对电芯拐角处多余的隔离膜进行切割,提高切割精度。在具体的实施例中,请参阅图13,角切组件25可包括角切驱动模组251、角切驱动件252、切爪253和切刀254,角切驱动件252设置在角切驱动模组251的驱动端,切爪253设置在在角切驱动件252的驱动端,切刀254设置在切爪253的切割端。
74.其中,切爪253包括第一活动件2531和第二活动件2532,且第一活动件2531和第二活动件2532彼此活动连接。角切驱动件252可以驱动第一活动件2531和第二活动件2532之间相对旋转或相对平移,使第一活动件2531和第二活动件2532彼此分离或接触。例如,角切驱动件252可选用气缸,可在气缸活塞杆的端部设置推块,并在推块上开设两个彼此倾斜设置的滑槽,使第一活动件2531和第二活动件2532可以分别在两个滑槽内滑动,并限制第一活动件2531和第二活动件2532只能在竖直方向上进行位移。当气缸活塞杆在前推和后移的过程中,第一活动件2531和第二活动件2532被推块推动,使得第一活动件2531和第二活动件2532沿竖直方向贴合或分开。当然,也可以采用其它方式实现第一活动件2531和第二活动件2532的活动接触,例如第一活动件2531固定不动,通过气缸推动第二活动件2532移动,
从而实现第一活动件2531和第二活动件2532的活动连接等等,本实用新型对此不做限定。
75.定义第一活动件2531和第二活动件2532活动接触的部位为切割端,切刀254可设置在第一活动件2531或第二活动件2532的切割端上,并优选将切刀254的数量设置为一对,分别设置在第一活动件2531和第二活动件2532的切割端上。在本实施例中,角切驱动件252用于驱动第一活动件2531和第二活动件2532之间相对旋转,使两切刀254贴合,从而切下隔离膜;角切驱动模组251则可驱动角切驱动件252和切爪253沿水平方向移动,使切爪253通过切刀254对电芯上的隔离膜进行切割。
76.并且,在角切过程中,切爪253和切刀254穿过废料毛刷213对电芯进行切割,并在切刀254切完隔离膜后,角切驱动模组251可驱动切爪253向治具组件21的外侧移动,使得切刀254或切爪253上可能残留的废料被废料毛刷213刷下,避免残留的废料影响下次的切割效果。
77.因此,本实施例中的切割机构20可通过治具组件21固定待切割的电芯,然后通过压料组件24压紧电芯上的隔离膜,保证隔离膜与电芯之间的贴合,以及通过夹料组件23夹紧电芯外的隔离膜,防止其在切割过程中发生摆动,影响切割效果。然后切割机构20再通过激光切割组件22对电芯进行激光切割,使切割形状可以丰富多变,以适应不同类型的异形电池电芯。同时,还可通过角切组件25辅助激光切割组件22进行小尺寸拐角的切割,进一步提高切割的精度。
78.此外,请继续参阅图7,在切割机构20中可设置多个切割工位26,通过多个切割工位26同时进行工作,提高对电芯的切割效率。在本实施例中,切割工位26的数量可设置为四个,每一切割工位26均包括一治具组件21、一夹料组件23、一压料组件24和一角切组件25,同时每两个切割工位26共用一激光切割组件22。四个切割工位26可以矩形阵列的方式设置在两个上料工位之间,且每一上料工位对应与其靠近的两个切割工位26。本实施例中的设置方式可以提高切割效率,并有效利用设备空间,使其符合紧凑化的设计原则。
79.进一步的,请继续参阅图2,切割机构20还包括储料组件27,储料组件27设置在切割机构20的出料端,可通过机械手组件15将切割完成后的电芯,从治具组件21中取出并送往储料组件27,由储料组件27进行存储。
80.具体的,请参阅图14,储料组件27可包括储料台271、储料感应器272和满料感应器273,储料感应器272设置在储料台271上,用于感应储料台271上是否放有电芯,满料感应器273也设置在储料台271上,用于感应储料台271上是否已经堆满电芯,并在满料感应器273感应到储料台271上已经堆满电芯时,满料感应器273发送相应信号至设备的控制单元,由控制单元控制上料机构10及切割机构20暂停运行。
81.此外,储料组件27的数量也可设置为多个,以对应不同的切割工位26。在本实施例中,请继续参阅图7,储料组件27的数量设置为两个,设置方式与两个上料工位相同,也是分别位于底座100的两侧,且每个储料组件27对应该侧的两个切割工位26,可通过机械手组件15将两个切割工位26中切割完成后的电芯取出,并送到储料组件27进行存储;或者,也可以略过存储的步骤,直接将切割完成后的电芯送往热压机构30。
82.请继续参阅图2,热压机构30包括热压机32,热压机32用于对切割后的电芯进行高温压合,不仅可以使电芯上的隔离膜与电芯贴合,还可以消除隔离膜切除过程产生的毛边,提高产品的良品率。同时,热压机构还包括热压上料组件31,热压上料组件31用于对热压机
32进行上料,具体为热压上料组件31吸取或抓取储料组件27中的电芯,并将电芯送入热压机32中。
83.在具体的实施例中,请参阅图15,热压上料组件31包括热压吸附板311和热压上料驱动模组312,热压吸附板311设置在热压上料驱动模组312的驱动端,且热压吸附板311上设置有热压吸附孔,热压吸附孔连通真空发生器,可以通过负压吸附电芯;且热压吸附孔的数量可以设置为多个,以更稳定地对电芯进行吸附。热压上料驱动模组312包括x轴模组、y轴模组和z轴模组三个方向上的直线模组,可驱动热压吸附板311沿x、y、z轴三个方向进行移动,准确地将电芯送入热压机32中。
84.请参阅图16,热压机32包括安装架321、上压板322、下压板323、加热管324和热压驱动元件325,热压驱动元件325设置在安装架321上,上压板322设置在热压驱动元件325的驱动端,下压板323设置在安装架321上,且下压板323位于上压板322的下方。热压驱动元件325可驱动上压板322沿竖直方向(即上压板322朝向下压板323的方向)进行移动,使上压板322压紧/远离下压板323。当电芯放在下压板323上时,通过上压板322和下压板323即可对电芯进行上下两面(即电芯的正反两面)的压合。
85.加热管324设置在上压板322中和下压板323中,并在压合过程中对上压板322和下压板323进行加热,使得电芯上的粘结胶完全熔融。加热管324可设置为两组,每组包括至少两个加热管324,且两组加热管324分别设置在上压板322中和下压板323中,并使每组加热管324均匀排布,使得电芯的上下两面被均匀加热,以达到良好的热压效果。
86.进一步的,加热管324的长度大于或等于对应设置方向上上压板322的长度,且加热管324的长度大于或等于对应设置方向上下压板323的长度。加热管324的设置方向即加热管插入上压板322或下压板323的方向,并且加热管324从设置方向完全贯穿上压板322和下压板323,使得上压板322和下压板323在该方向上受热程度一致,避免出现受热不均匀的情况。
87.并且,加热管324设置在上压板322或下压板323的中部,上压板322或下压板323的中部是指沿竖直方向(本实施例中z轴方向)上的中部。例如,使加热管324离上压板322(或下压板323)的上表面和下表面的距离相等,使上压板322整体能均匀受热,尽可能的保证上压板322的加热面温度一致,避免出现过热或者温度不够的情况。
88.同时,热压机32还包括温度控制盒326,温度控制盒326设置在安装架321上,并与加热管324电连接。通过温度控制盒326能够调整加热管的加热管324的加热温度,提高热压机32的适应性,使其可以热压不同类型和材质的电池电芯。
89.进一步的,热压机32还包括上隔热板329和下隔热板3210,上隔热板329设置在热压驱动元件325的驱动端与上压板322之间,下隔热板3210设置在安装架321与下压板323之间。上隔热板329和下隔热板3210能起到隔热作用,防止上压板322和下压板323的热量传递到热压机32的其它部位,影响热压机32的正常工作或导致热压机32损坏。
90.并且,热压机32还包括上固定板3211和下固定板3212,上固定板3211设置在热压驱动元件325的驱动端与上隔热板329之间,下固定板3212设置在安装架321与下隔热板3210之间。上固定板3211和下固定板3212能起到固定作用,方便将上压板322和下压板323分别固定到热压驱动元件325的驱动端和安装架321上。
91.为了避免热压过程损坏电芯,可在上隔热板329与上固定板3211之间设置多个弹
性支撑元件(图中未示出),或者可将多个弹性支撑元件设置在上隔热板329与上压板322之间。弹性支撑元件可使用弹簧,并通过弹簧的弹力缓冲上压板322对电芯的压力。并且,当电芯的表面平整,但是整体厚度不一致时,多个弹性支撑元件能提供上压板322偏转的空间,使得上压板322能更好的贴合电芯的表面,以达到更均匀的加压及加热的效果。
92.热压机32还可包括缓冲器327,缓冲器327设置在安装架321上,并位于热压驱动元件325与上压板322之间。缓冲器327用于缓冲热压驱动元件325受到的压力,防止热压驱动元件325受压过大导致损坏。缓冲器327可选用液压缓冲器、气压缓冲器等缓冲元件,热压驱动元件325可以选用气缸、液压缸或电机等驱动元件。同时,在安装架321上还可设置热压感应器328,通过热压感应器328感应下压板323上是否存在电芯,并在感应到电芯存在时,热压机32即开始工作并热压电芯及隔离膜。
93.因此在热压机构30具体的工作过程中,热压上料组件31将电芯送到下压板323上,然后热压驱动元件325即驱动上压板322向下压板323方向移动,使得电芯两侧分别被上压板322和下压板323压紧。同时,温度控制盒326可以控制加热管324的温度,使其以设定温度进行加热,保证良好的热压效果。
94.此外,由于热压过程耗时较长,为减少生产线的等待时间,在热压组机构30中可以设置多个热压机32,由多个热压机32连续进行热压工作,提高热压效果,同时一个热压上料组件31对应多个热压机32。在本实施例中,请结合图2,在底座100上设置两排热压机32和两组热压上料组件31,使一组热压上料组件31对应一排热压机32,且一组热压上料组件31还与一组存料组件对应,使得前后工位有序对应,工作流程可有序进行。并且,本实施例中每一排包括3个热压机32,可以依次对3组电芯进行热压,有效地提高热压效率。
95.热压完成后,可通过检测机构40对电芯的质量进行检测,及时剔除不合格的产品,提高良品率。在具体的实施例中,请参阅图17,检测机构40包括光学检测组件42,光学检测组件42用于检测电池电芯的隔离膜对齐度和极耳对齐度。并且,检测机构40还可以包括检测上料组件41,检测上料组件41用于吸取或抓取热压完成后的电芯,并将其送入光学检测组件42,
96.其中,请参阅图18,检测上料组件41可包括上料架411、检测上料驱动模组412、旋转驱动元件413和检测上料吸附板414,检测上料驱动模组412设置在上料架411上,旋转驱动元件413设置在检测上料驱动模组412的驱动端,检测上料吸附板414设置在旋转驱动元件413的驱动端。
97.检测上料驱动模组412包括x轴模组、y轴模组和z轴模组三个方向上的直线模组,其可驱动旋转驱动元件413和检测上料吸附板414沿x、y、z轴三个方向进行移动;旋转驱动元件413可选用旋转气缸,其可驱动检测上料吸附板414以气缸活塞杆为中心进行旋转(如图17中所示的检测上料吸附板414旋转状态),旋转驱动元件413的作用是方便检测上料驱动模组412从不同侧进行上料下料;检测上料吸附板414上设置有吸附孔,且吸附孔连通真空发生器,可利用负压吸附电芯。
98.热压上料组件31、热压机32、检测上料组件41和光学检测组件42可沿底座100的一侧至另一侧(上料传送带11输送方向)依次设置。具体实施时,热压上料组件31从热压机32的外侧进行上料,而检测上料组件41可从热压机32内侧进行取料,并通过旋转驱动元件413旋转检测上料吸附板414,将电芯送入更内侧的光学检测组件42进行光学检测,通过上述布
局,有效地利用了设备空间。
99.请参阅图19,光学检测组件42包括相机安装架421、第一检测相机422、第二检测相机423、移动检测平台425(在图17中示出)和翻转组件426。第一检测相机422和第二检测相机423可分别安装在相机安装架421的不同位置(沿y轴方向进行设置)上,且第一检测相机422用于对电芯的正面隔离膜对齐度进行拍照检测,第二检测相机423用于对电芯的反面隔离膜对齐度进行拍照检测。检测时,电芯放置在移动检测平台425上,移动检测平台425可在底座100上移动,并根据拍摄需要移动至第一检测相机422或第二检测相机423的拍照位置。翻转组件426可以设置在底座100上,并可翻转移动检测平台425上的电芯。
100.其中,请参阅图20,移动检测平台425包括吸附台4251和平台模组4252,平台模组4252设置在底座100上,吸附台4251设置在平台模组4252上,平台模组4252可驱动吸附台4251沿y轴方向移动,同时吸附台4251连通真空发生器,可通过负压将电芯吸附在吸附台4251上。
101.翻转组件426包括翻转驱动模组、翻转驱动件和翻转夹爪,翻转夹爪设置在翻转驱动件的驱动端,翻转驱动件设置在翻转模组的驱动端,且吸附台4251上设置有便于翻转夹爪夹持电芯的凹槽4253,翻转夹爪可进入凹槽4253后再将电芯夹住。翻转时,首先翻转驱动模组驱动翻转夹爪接近电芯并将电芯进行夹紧,再通过翻转驱动模组抬升电芯,然后通过翻转驱动件驱动电芯翻转,再通过翻转驱动模组降下电芯,实现电芯翻转过程。
102.翻转驱动模组可包括x轴模组、y轴模组和z轴模组等三个方向上的直线模组,使翻转夹爪可沿xyz三个方向进行移动。同时翻转驱动模组还包括旋转模组,旋转模组可设置在x轴模组、y轴模组或z轴模组上,而翻转夹爪设置在旋转模组上,使翻转夹爪可进行旋转,从而翻转电芯。翻转驱动件则用于驱动翻转夹爪夹紧/松开电芯。
103.第一检测相机422用于拍摄电芯正面的各个检测点,然后通过分析各个检测点的图像,判断各个检测点处的隔离膜对齐度是否在预设的误差范围内。当电芯尺寸较大时,可通过多个第一检测相机422,分别对不同的检测点进行拍照检测。在本实施例中,第一检测相机422的数量可设置为三个,每个第一检测相机422对应电芯上的一处检测点,并依次判断各个检测点的隔离膜对齐度是否合格。若判断合格,则电芯进入一下工序;若判断不合格,则对电芯进行记录,并通过检测上料组件41或其它搬运组件将电芯送入次品盒中。同理,第二检测相机423用于拍摄电芯反面的各检测点,第二检测相机423的数量也可设置为多个,并在本实施例中数量为3个。
104.进一步的,光学检测组件42还包括第三检测相机424,第三检测相机424也设置在相机安装架421上,其用于对电芯的极耳对齐度进行拍照检测,同时移动检测平台425还可移动到第三检测相机424的拍照位置,使第三检测相机424可对电芯进行拍照。并且,在本实施例中,第三检测相机424的数量可设置为两个,可分别对电芯的两个极耳进行拍照检测,再分别判断两个极耳的对齐度是否符合要求。
105.在本实施例中,第一检测相机422、第二检测相机423和第三检测相机424可沿y轴方向依次设置在底座100上,并通过移动检测平台425将电芯依次到第一检测相机422、第二检测相机423和第三检测相机424的检测位置进行检测。或者,第一检测相机422、第二检测相机423和第三检测相机424彼此间的方位也可进行更改,例如采用不并排的设置方式或者采用上下不同位置的设置方式等,本实用新型对此不做限定。
106.此外,为了提高光学检测效率。检测机构40中检测上料组件41和光学检测组件42的数量也可设置为多个,同时也可使一个检测上料组件41对应多个光学检测组件42。在本实施例中,请结合图2和图18,检测上料组件41设置为两个,可分别设置在同一上料架411的两侧,并分别与两排热压机32对应。请结合图2和图19,光学检测组件42也可设置为两组,两组光学检测组件42位于两个检测上料组件41之间,且两个光学组件中的检测相机设置在同一相机安装架421的两侧,从而合理且有效地利用设备的空间。
107.更进一步的,检测机构40还包括厚度检测组件43。检测上料组件41还用于吸取待检测的电芯至所述厚度检测组件43,厚度检测组件43用于对电芯进行厚度检测。在本实施例中,厚度检测组件43的检测流程设置在光学检测组件42的检测流程之后,当然在其它实施例中,厚度检测组件43和光学检测组件42的检测流程也可以调换或者同时进行。检测上料组件41可以通过加长检测上料驱动模组412的驱动范围,以方便对厚度检测组件43进行上料;或者还可以再设置另一组上料架411、检测上料驱动模组412、旋转驱动元件413和检测上料吸附板414,通过另一组组件对厚度检测组件43进行上料。
108.请参阅图21,厚度检测组件43可包括支撑架431、底板432、检测板433、检测驱动元件434和位移传感器435。底板432设置在支撑架431上,并位于支撑架431的底部,用于放置待检测的电芯;检测板433设置在底板432的上方,用于压紧电芯;检测驱动元件434设置在支撑架431上,且检测板433设置在检测驱动元件434的驱动端;位移传感器435也设置在支撑架431上,并用于分别检测有电芯时及无电芯时检测板433压紧底板432移动的距离,从而推导出电芯的厚度。
109.其中,底板432和检测板433均可选用大理石板,并且检测板433上设置有配重砝码436,通过配重砝码可以增加检测板433的重量,并使电芯每次都以恒定的重量受压,保证每次电芯的受压程度一致,位移传感器435的检测结果更加精准。在支撑架431上还可设置滑轮组437,检测驱动元件434可通过滑轮组437驱动检测板433移动,从而可以改变检测驱动元件434的驱动方向或驱动力矩。
110.位移传感器435可选用高精度接触式位移传感器,并将检测板433用于压紧底板432的面定义为检测面,位移传感器435的检测探头设置在检测板433上,并露出检测板433的检测面。在检测过程中,位移传感器435需要检测在底板432没有放置电芯或放置电芯的两种情况。检测驱动元件434驱动检测板433压紧底板432时,位移传感器435的探头可随着检测板433移动并分别接触底板432或电池电芯,并通过算出位移传感器435的探头在直接接触底板432时测得的位移数据,与位移传感器435的探头在接触电芯时测得的位移数据的差值,即可得到电芯的厚度,进而判断电芯的厚度是否合格。若判断合格,则电芯进入一下工序;若判断不合格,则对电芯进行记录,并通过检测上料组件41或其它搬运组件将电芯送入次品盒中。
111.此外,为了提高检测效率,检测机构40中厚度检测组件43的数量也可设置为多个,同时一个检测上料组件41可以对应多个厚度检测组件43。在本实施例中,请继续参阅图2,厚度检测组件43设置为两排,分别设置在底座100的两侧。每一排的数量设置为两个,并且每一排厚度检测组件43对应一个检测上料组件41。同时,本实施例中厚度检测组件43的检测顺序在光学检测之后,因此两排厚度检测组件43可以分别设置在两排热压组件的后方,不仅提高了电芯的厚度检测效率,还可以合理利用设备空间。
112.下料机构50包括下料传送带51,当电芯检测完成后,可以通过检测上料组件41将电芯输送到下料传送带51上,由下料传送带51将电芯送往料仓或下一工位。当然,还可以设置其它搬运组件,通过该搬运组件将检测完成的电芯搬运到下料传送带51上。
113.并且,下料机构50还包括缓存传送带52,且缓存传送带52可与下料传送带51并排设置。如果后端设备发生故障,可以先将检测完成的电芯放置于缓存传送带52上,等后端设备正常工作后再转移到下料传送带51上。
114.综上所述,本实用新型结合了激光加工工艺和传统刀切工艺,对电池电芯隔离膜进行切割,切割适应性强的同时保证了切割精度。且本实用新型集成了电芯热压、光学检测和厚度检测,从电池电芯流入到加工检测完成的电池电芯流出,整个过程实现了自动化,不需要人工参与,对称结构设计又可双向同时加工和检测,极大的提高了生产效率,降低了制造成本。
115.可以理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变,而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
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