电芯配对贴胶系统的制作方法

本发明涉及电池生产机械自动化技术领域，特别是涉及一种电芯配对贴胶系统。

背景技术：

随着社会不断发展和科技不断进步，机械化、自动化、标准化生产已经逐渐成为发展趋势，并逐步代替传统的手工劳动，为企业的可持续发展注入了新的动力。因此，电池生产企业也需要与时俱进，通过转型升级，大力发展机械自动化设备以代替传统的手工劳动，进而提高企业的生产效益，实现企业的可持续发展。

如图1所示，其为一种软包电池10的组装步骤示意图，软包电池10包括相互层叠的A类电芯11及B类电芯12。在对软包电池10进行组装前，由于生产的实际情况所限，由上一工序进入到本组装工序的A类电芯11及B类电芯12均套有固定治具13，需要先将A类电芯11及B类电芯12上的固定治具13取下，然后再将A类电芯11及B类电芯12进行翻转，以符合工艺要求的形式将A类电芯11及B类电芯12层叠在一起，最后还要将配对后的A类电芯11及B类电芯12通过胶纸固定在一起。

为了更好实现软包电池10的机械自动化生产，代替传统的人工操作，企业的研发人员需要设计一套设备，实现自动将A类电芯11及B类电芯12从固定治具13中取出，并完成翻转动作，将A类电芯11及B类电芯12层叠在一起，再将A类电芯11及B类电芯12通过胶纸固定在一起。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种电芯配对贴胶系统，将A类电芯及B类电芯从固定治具中取出，并完成翻转动作，将A类电芯及B类电芯层叠在一起，再将A类电芯及B类电芯通过胶纸固定在一起，更好实现机械自动化生产。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种电芯配对贴胶系统，包括：A类电芯取治具装置、B类电芯取治具装置、电芯配对装置、电芯贴胶装置、电芯配对贴胶下料装置；

所述A类电芯取治具装置包括：A类电芯取治具流水线、A类电芯一次翻转机械手、A类电芯取治具机械手、A类电芯二次翻转机械手，所述A类电芯一次翻转机械手、A类电芯取治具机械手、A类电芯二次翻转机械手沿所述A类电芯取治具流水线的流动方向依次设置；

所述B类电芯取治具装置包括：B类电芯取治具流水线、B类电芯翻转机械手、B类电芯取治具机械手，所述B类电芯翻转机械手、B类电芯取治具机械手沿所述B类电芯取治具流水线的流动方向依次设置；

所述电芯配对装置包括：电芯配对转盘、A类电芯配对上料机械手、B类电芯配对上料机械手、AB类电芯配对下料机械手，所述A类电芯配对上料机械手衔接于所述A类电芯取治具流水线与所述电芯配对转盘之间，所述B类电芯配对上料机械手衔接于所述B类电芯取治具流水线与所述电芯配对转盘之间；

所述电芯贴胶装置包括：电芯贴胶转移机械手、电芯顶部贴胶机械手、电芯底部贴胶机械手、电芯左侧贴胶机械手、电芯右侧贴胶机械手，所述电芯顶部贴胶机械手、电芯底部贴胶机械手、电芯左侧贴胶机械手、电芯右侧贴胶机械手沿所述电芯贴胶转移机械手的转移方向依次设置，所述AB类电芯配对下料机械手衔接于所述电芯配对转盘与所述电芯贴胶转移机械手之间；

所述电芯配对贴胶下料装置包括：AB类电芯翻转机械手、AB类电芯下料流水线，所述AB类电芯翻转机械手衔接于所述电芯贴胶转移机械手与所述AB类电芯下料流水线之间。

在其中一个实施例中，所述A类电芯一次翻转机械手、所述A类电芯二次翻转机械手、所述B类电芯翻转机械手、所述AB类电芯翻转机械手的结构相同。

在其中一个实施例中，所述电芯顶部贴胶机械手、所述电芯底部贴胶机械手、所述电芯左侧贴胶机械手、所述电芯右侧贴胶机械手的结构相同。

本发明的电芯配对贴胶系统，通过设置A类电芯取治具装置、B类电芯取治具装置、电芯配对装置、电芯贴胶装置、电芯配对贴胶下料装置，并对各个装置的结构进行优化，将A类电芯及B类电芯从固定治具中取出，并完成翻转动作，将A类电芯及B类电芯层叠在一起，再将A类电芯及B类电芯通过胶纸固定在一起，更好实现机械自动化生产。

附图说明

图1为一种软包电池的组装步骤示意图；

图2为本发明一实施例的电芯配对贴胶系统的结构图；

图3为AB类电芯翻转机械手的结构图；

图4为图3所示的AB类电芯翻转机械手另一视角的结构图；

图5为电芯顶部贴胶机械手的结构图；

图6为图5所示的电芯顶部贴胶机械手另一视角的结构图；

图7为图5所示的电芯顶部贴胶机械手在A处的放大图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图2所示，其为本发明一实施例的电芯配对贴胶系统20的结构图。电芯配对贴胶系统20包括：A类电芯取治具装置1000、B类电芯取治具装置2000、电芯配对装置3000、电芯贴胶装置4000、电芯配对贴胶下料装置5000。

A类电芯取治具装置1000用于对A类电芯进行上料、取治具、翻转，B类电芯取治具装置2000用于对B类电芯进行上料、取治具、翻转，电芯配对装置3000用于将A类电芯与B类电芯进行层叠配对，电芯贴胶装置4000用于对层叠后的A类电芯与B类电芯进行贴胶纸，电芯配对贴胶下料装置5000用于对贴胶纸后的A类电芯与B类电芯翻转成竖直状态并下料。

A类电芯取治具装置1000包括：A类电芯取治具流水线1100、A类电芯一次翻转机械手1200、A类电芯取治具机械手1300、A类电芯二次翻转机械手1400。A类电芯一次翻转机械手1200、A类电芯取治具机械手1300、A类电芯二次翻转机械手1400沿A类电芯取治具流水线1100的流动方向依次设置。

B类电芯取治具装置2000包括：B类电芯取治具流水线2100、B类电芯翻转机械手2200、B类电芯取治具机械手2300。B类电芯翻转机械手2200、B类电芯取治具机械手2300沿B类电芯取治具流水线2100的流动方向依次设置。

电芯配对装置3000包括：电芯配对转盘3100、A类电芯配对上料机械手3200、B类电芯配对上料机械手3300、AB类电芯配对下料机械手3400。A类电芯配对上料机械手3200衔接于A类电芯取治具流水线1100与电芯配对转盘3100之间，B类电芯配对上料机械手3300衔接于B类电芯取治具流水线2100与电芯配对转盘3100之间。

电芯贴胶装置4000包括：电芯贴胶转移机械手4100、电芯顶部贴胶机械手4200、电芯底部贴胶机械手4300、电芯左侧贴胶机械手4400、电芯右侧贴胶机械手4500。电芯顶部贴胶机械手4200、电芯底部贴胶机械手4300、电芯左侧贴胶机械手4400、电芯右侧贴胶机械手4500沿电芯贴胶转移机械手4100的转移方向依次设置，AB类电芯配对下料机械手3400衔接于电芯配对转盘3100与电芯贴胶转移机械手4100之间。

电芯配对贴胶下料装置5000包括：AB类电芯翻转机械手5100、AB类电芯下料流水线5200。AB类电芯翻转机械手5100衔接于电芯贴胶转移机械手4100与AB类电芯下料流水线5200之间。

电芯配对贴胶系统20的工作原理如下：

A类电芯取治具流水线1100上放置有套有治具的A类电芯，A类电芯取治具流水线1100运输套有治具的A类电芯并依次经过A类电芯一次翻转机械手1200、A类电芯取治具机械手1300、A类电芯二次翻转机械手1400，A类电芯一次翻转机械手1200将套有治具的A类电芯翻转180度，使得治具朝上，A类电芯朝下，A类电芯取治具机械手1300将治具从A类电芯中取出，A类电芯二次翻转机械手1400将A类电芯再次翻转180度，将A类的朝向重新复位；

B类电芯取治具流水线2100上放置有套有治具的B类电芯，B类电芯取治具流水线2100运输套有治具的B类电芯依次经过B类电芯翻转机械手2200、B类电芯取治具机械手2300，B类电芯翻转机械手2200将套有治具的B类电芯翻转180度，使得治具朝上，B类电芯朝下，B类电芯取治具机械手2300将治具从B类电芯中取出；

在A类电芯配对上料机械手3200的作用下，将A类电芯取治具流水线1100上的A类电芯夹夹取至电芯配对转盘3100上，电芯配对转盘3100带动A类电芯转动并到达B类电芯配对上料机械手3300处，B类电芯配对上料机械手3300夹取B类电芯取治具流水线2100上的B类电芯夹取至电芯配对转盘3100的A类电芯之上，从而实现电芯的层叠配对，并在AB类电芯配对下料机械手3400的作用下，将已经实现配对的A类电芯及B类电芯转移至下一工位的电芯贴胶转移机械手4100中；

电芯贴胶转移机械手4100带动已经实现配对的A类电芯及B类电芯依次经过电芯顶部贴胶机械手4200、电芯底部贴胶机械手4300、电芯左侧贴胶机械手4400、电芯右侧贴胶机械手4500，电芯顶部贴胶机械手4200、电芯底部贴胶机械手4300、电芯左侧贴胶机械手4400、电芯右侧贴胶机械手4500分别对配对后的A类电芯及B类电芯的顶部、底部、左侧、右侧进行贴胶，从而实现A类电芯及B类电芯的固定；

AB类电芯翻转机械手5100对完成贴胶后的A类电芯及B类电芯翻转90度，使得A类电芯及B类电芯由平躺状态翻转成竖直状态，为下一工序的生产作好准备，同时将A类电芯及B类电芯转移至AB类电芯下料流水线5200中。

要说明的是，A类电芯取治具机械手1300与B类电芯取治具机械手2300的结构相同，A类电芯取治具机械手1300具有取治具竖直升降气缸及设于取治具竖直升降气缸伸缩端的取治具气嘴，取治具竖直升降气缸驱动取治具气嘴下降并到达固定治具13处，取治具气嘴吸取固定治具13，并在取治具竖直升降气缸的作用下上升，从而实现固定治具13与A类电芯11及B类电芯12的分离。

要说明的是，A类电芯配对上料机械手3200、B类电芯配对上料机械手3300、AB类电芯配对下料机械手3400的结构相同，在此，A类电芯配对上料机械手3200、B类电芯配对上料机械手3300、AB类电芯配对下料机械手3400可采用现有技术的机械手结构，只要能够实现将电芯夹取，并带动电芯竖直升降、水平位移，完成电芯的转移，均可采用。

要说明的是，电芯贴胶转移机械手4100可采用现有技术的机械手结构，只要能够实现将电芯夹取，并带动电芯竖直升降、水平位移，完成电芯的转移，均可采用。

要说明的是，A类电芯一次翻转机械手1200、A类电芯二次翻转机械手1400、B类电芯翻转机械手2200、AB类电芯翻转机械手5100的结构相同。

如图3及图4所示，其为AB类电芯翻转机械手5100在两个不同视角状态下的结构图。具体的，AB类电芯翻转机械手5100包括：电芯翻转水平固定座5110、电芯翻转水平驱动部5120、电芯翻转水平滑板5130、电芯翻转竖直固定座5140、电芯翻转竖直驱动部5150、电芯翻转竖直滑板5160、电芯翻转旋转驱动部5170、电芯翻转张夹驱动部5180、电芯翻转夹爪5190。

电芯翻转水平滑板5130滑动设于电芯翻转水平固定座上5110，电芯翻转水平驱动部5120驱动电芯翻转水平滑板5130沿水平方向往复滑动，电芯翻转竖直固定座5140固定于电芯翻转水平滑板5130上，电芯翻转竖直滑板5160滑动设于电芯翻转竖直固定座5140上，电芯翻转竖直驱动部5150驱动电芯翻转竖直滑板5160沿竖直方向往复升降，电芯翻转旋转驱动部5170安装于电芯翻转竖直滑板5160上，电芯翻转旋转驱动部5170驱动电芯翻转张夹驱动部5180旋转，电芯翻转张夹驱动部5180驱动电芯翻转夹爪5190张合。

AB类电芯翻转机械手5100的工作原理如下：

电芯翻转水平驱动部5120驱动电芯翻转水平滑板5130沿水平方向往复滑动，电芯翻转竖直驱动部5150驱动电芯翻转竖直滑板5160沿竖直方向往复升降，从而实现电芯翻转夹爪5190在水平方向及竖直方向的位置调整；

电芯翻转夹爪5190在电芯翻转张夹驱动部5180的驱动下将电芯夹取，然后在电芯翻转旋转驱动部5170的作用下进行翻转。

特别的，电芯翻转夹爪5190包括相互靠近或远离第一翻转夹片5191及第二翻转夹片5192，第一翻转夹片5191具有一条直线形杆体，第二翻转夹片5192具有两条直线形杆体，直线形杆体上贴有弹性缓冲胶条5193。具有一条直线形杆体的第一翻转夹片5191与具有两条直线形杆体的第二翻转夹片5192相互靠近，三条直线形杆体即可实现对电芯的稳定夹取，而无需采取四条或更多条直线形杆体对电芯进行夹取，节省了材料的应用，可在一定程度上降低成本。在对电芯进行夹取时，直线形杆体上贴有弹性缓冲胶条5193，可以有效减少对电芯表面的压力，防止电芯表面受损，提高了产品的生产品质。

在本实施例中，电芯翻转水平固定座5110上设有电芯翻转水平滑轨5111，电芯翻转水平滑板5130通过电芯翻转水平滑轨5111滑动设于电芯翻转水平固定座5110上。通过设置电芯翻转水平滑轨5111，可以提高电芯翻转水平滑板5130运动时的稳定性。

在本实施例中，电芯翻转竖直固定座5140上设有电芯翻转竖直滑轨5141，电芯翻转竖直滑板5160通过电芯翻转竖直滑轨5141滑动设于电芯翻转竖直固定座5140上。通过设置电芯翻转竖直滑轨5141，可以提高电芯翻转竖直滑板5160运动时的稳定性。

在本实施例中，电芯翻转水平驱动部5120、电芯翻转竖直驱动部5150、电芯翻转张夹驱动部5180均为气缸驱动结构。在本实施例中，电芯翻转旋转驱动部5170为电机驱动结构。

要说明的是，电芯顶部贴胶机械手4200、电芯底部贴胶机械手4300、电芯左侧贴胶机械手4400、电芯右侧贴胶机械手4500的结构相同。

如图5所示，其为电芯顶部贴胶机械手4200的结构图。具体的，电芯顶部贴胶机械手4200包括：电芯贴胶固定装置4210、胶纸放卷装置4220、切胶纸装置4230、贴胶纸装置4240。

电芯贴胶固定装置4210用于对电芯进行水平移动、旋转、固定，方便贴胶纸装置4240对电芯进行准确、稳定贴胶，胶纸放卷装置4220用于对整卷的胶纸进行放卷成直线状态，切胶纸装置4230用于将胶纸切断，贴胶纸装置4240将切断后有胶纸贴附于电芯上。

电芯贴胶固定装置4210包括：电芯贴胶底座4211、电芯贴胶水平驱动部4212、电芯贴胶水平滑板4213、电芯贴胶旋转驱动部4214、电芯贴胶固定治具4215、电芯贴胶支撑架4216、电芯贴胶竖直升降部4217、电芯贴胶固定压块4218。电芯贴胶水平滑板4213滑动设于电芯贴胶底座4211上，电芯贴胶水平驱动部4212驱动电芯贴胶水平滑板4213沿水平方向往复滑动，电芯贴胶旋转驱动部4214安装于电芯贴胶水平滑板4213上，电芯贴胶旋转驱动部4214驱动电芯贴胶固定治具4215旋转，电芯贴胶竖直升降部4217安装于电芯贴胶支撑架4216上，电芯贴胶竖直升降部4217驱动电芯贴胶固定压块4218沿竖直方向往复升降以靠近或远离电芯贴胶固定治具4215。

在本实施例中，电芯贴胶水平驱动部4212为电机丝杆驱动结构，电芯贴胶旋转驱动部4214为电机结构，电芯贴胶竖直升降部4217为气缸结构。

请同时参阅图6，其为图5所示的电芯顶部贴胶机械手4200另一视角的结构图。胶纸放卷装置4220包括：胶纸放卷轮4221、胶纸放卷升降驱动部4222、胶纸放卷固胶组件4223。胶纸放卷升降驱动部4222驱动胶纸放卷固胶组件4223沿竖直方向往复升降，胶绕放卷固胶组件4223包括沿竖直方向依次排布的第一固胶夹4223a、第二固胶夹4223b及第三固胶夹4223c。

在本实施例中，胶纸放卷升降驱动部4222为电机丝杆驱动结构。

如图7所示，其为图5所示的电芯顶部贴胶机械手4200在A处的放大图。切胶纸装置4230包括：切胶纸水平横向驱动部4231、切胶纸水平纵向驱动部4232、切胶纸刀具4233。切胶纸水平横向驱动部4231驱动切胶纸刀具4233沿水平横向往复滑动，切胶纸水平纵向驱动部4232驱动切胶纸刀具4233沿水平纵向往复滑动。

在本实施例中，切胶纸水平横向驱动部4231及切胶纸水平纵向驱动部4232均为气缸结构。

贴胶纸装置4240包括：贴胶纸水平驱动部4241、压胶纸水平驱动部4242、固胶纸水平驱动部4243、贴胶纸水平滑动平台4244、压胶纸滚轮4245、固胶块4246。贴胶纸水平驱动部4241驱动贴胶纸水平滑动平台4244沿水平方向往复滑动，压胶纸水平驱动部4242安装于贴胶纸水平滑动平台4244上并驱动压胶纸滚轮4245沿水平方向往复滑动，固胶纸水平驱动部4243安装于贴胶纸水平滑动平台4244上并驱动固胶块4246沿水平方向往复滑动。

在本实施例中，贴胶纸水平驱动部4241、压胶纸水平驱动部4242、固胶纸水平驱动部4243均为气缸结构。

电芯顶部贴胶机械手4200的工作原理如下：

将需要贴胶的电芯放置于电芯贴胶固定治具4215中，电芯贴胶竖直升降部4217驱动电芯贴胶固定压块4218沿竖直方向下降将电芯压住以防止其移动，电芯贴胶水平驱动部4212驱动电芯贴胶水平滑板4213沿水平方向移动，以使得电芯贴胶固定治具4215中的电芯靠近贴胶纸装置4240；

胶纸放卷升降驱动部4222驱动胶纸放卷固胶组件4223沿竖直方向下降，将胶纸放卷轮4221中的胶纸拉扯至贴胶纸装置4240处；

切胶纸水平横向驱动部4231及切胶纸水平纵向驱动部4232驱动切胶纸刀具4233，对胶纸放卷固胶组件4223处的胶纸进行切割；

贴胶纸水平驱动部4241驱动贴胶纸水平滑动平台4244沿水平方向移动，以使得压胶纸滚轮4245及固胶块4246靠近胶纸放卷固胶组件4223处的胶纸，固胶块4246将胶纸吸住并在固胶纸水平驱动部4243的驱动下将胶纸贴附于电芯的表面，紧接着，压胶纸滚轮4245在压胶纸水平驱动部4242的驱动下将胶纸完整贴附于电芯的表面；

各个动作部件复位，在电芯贴胶旋转驱动部4214的作用下电芯贴胶固定治具4215旋转一个角度，实现对电芯另外一侧的贴胶纸。

要说明的是，胶绕放卷固胶组件4223包括沿竖直方向依次排布的第一固胶夹4223a、第二固胶夹4223b及第三固胶夹4223c，三个固胶夹可以将胶纸分成两段，当切胶纸刀具4233将第一固胶夹4223a与第二固胶夹4223b之间的胶纸切断并贴附于电芯的表面后，胶纸放卷升降驱动部4222继续驱动胶绕放卷固胶组件4223下降，使得第二固胶夹4223b及第三固胶夹4223c之间的胶纸到达切胶位置处，切胶纸刀具4233再对第二固胶夹4223b及第三固胶夹4223c之间的胶纸进行切割，这样，胶纸放卷升降驱动部4222的一次下降过程中便可实现胶纸的两次分割，有效提高了贴胶纸的效率。

还要说明的是，切胶纸刀具4233分别由切胶纸水平横向驱动部4231及切胶纸水平纵向驱动部4232驱动，首先，切胶纸水平横向驱动部4231驱动切胶纸刀具4233作横向运动，切胶纸刀具4233将胶纸割出一个小口，然后切胶纸水平纵向驱动部4232再驱动切胶纸刀具4233作纵向运动，将胶纸完全切断，这样便可快速、稳定的胶纸割断。

本发明的电芯配对贴胶系统20，通过设置A类电芯取治具装置1000、B类电芯取治具装置2000、电芯配对装置3000、电芯贴胶装置4000、电芯配对贴胶下料装置5000，并对各个装置的结构进行优化，将A类电芯及B类电芯从固定治具中取出，并完成翻转动作，将A类电芯及B类电芯层叠在一起，再将A类电芯及B类电芯通过胶纸固定在一起，更好实现机械自动化生产。

以上所述实施方式仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。