一种电池自动翻边封口生产线的制作方法

1.本发明涉及电池加工技术领域，尤其涉及一种电池自动翻边封口生产线。


背景技术：

2.电池加工中，在完成电芯入壳、集流盘焊接及极耳折弯后，还需进行电池的翻边封口与滚槽操作，如此才能完成电池的封装，以便电池投入市场使用。
3.当前，主要采用人工加工的方式对电池的端部进行翻边与封口加工。由于对电池的翻边与封口加工涉及到多个加工工序，在加工过程中通常需要人工将加工中的电池依次转移至不同的设备，难以对电池实现翻边封口的自动化设计，不仅加工效率低下，而且难以确保电池的封口质量，在电池加工转移过程中易对电池造成损伤，严重影响到电池的外观。


技术实现要素：

4.本发明提供一种电池自动翻边封口生产线，用以解决现有的人工加工方式难以对电池实现翻边封口自动加工的问题。
5.本发明提供一种电池自动翻边封口生产线，包括：上料装置、移载装置、翻边封口装置及下料装置；所述上料装置用于进行电池的上料，并将所述电池输送至所述移载装置；所述移载装置的一侧设置有按顺序依次排列的多个翻边封口工位，每个所述翻边封口工位均设置有所述翻边封口装置，多个所述翻边封口装置在依次对所述电池进行多次翻边加工后，再进行封口加工；所述移载装置用于将待加工的所述电池按照各个所述翻边封口工位的排列顺序在各个所述翻边封口工位之间依次转移，并将经过封口处理后的所述电池输送至所述下料装置。
6.根据本发明提供的一种电池自动翻边封口生产线，所述移载装置包括三轴运动机构与机械手；所述机械手安装于所述三轴运动机构的执行末端，所述执行末端能够实现沿x轴、y轴及z轴的三个方向的移动，所述x轴、所述y轴及所述z轴彼此垂直；所述机械手包括横梁与多个第一夹爪；所述横梁的延伸方向为沿所述x轴的方向，多个所述翻边封口工位沿所述x轴的方向依次排布；多个所述第一夹爪沿所述横梁的延伸方向依次间隔设置，并与多个所述翻边封口工位一一对应。
7.根据本发明提供的一种电池自动翻边封口生产线，所述三轴运动机构包括第一直线模组、第一气缸及第二气缸；所述第一直线模组的滑台的滑移方向沿所述x轴的方向，所述第一气缸的伸缩端沿所述y轴的方向移动，所述第一气缸安装于所述第一直线模组的滑台上；所述第一直线模组的滑台上还装有沿所述y轴的方向滑动的第一滑移架，所述第一气缸的伸缩端与所述第一滑移架连接；所述第二气缸安装于所述第一滑移架上，所述第二气缸的伸缩端沿所述z轴的方向移动；所述第一滑移架上还装有沿所述z轴的方向移动的第二滑移架，所述第二滑移架背离所述第一气缸的一端为所述三轴运动机构的执行末端，所述第二滑移架与所述机械手上的横梁连接。
8.根据本发明提供的一种电池自动翻边封口生产线，所述翻边封口装置分为翻边装
置与封口装置；所述翻边装置与所述封口装置依次沿所述x轴的方向排布；所述第一夹爪设置有至少三个，多个所述第一夹爪沿所述横梁的延伸方向依次等间距设置，相邻的两个所述翻边封口工位之间的中心间距等于相邻两个所述第一夹爪之间的间距。
9.根据本发明提供的一种电池自动翻边封口生产线，所述翻边装置与所述封口装置结构相同，均包括：第一伸缩驱动机构、夹紧机构及压头；所述压头具有用于与所述电池的第一端接触的作用面，所述翻边装置上压头的作用面上构造有环形凹槽，以用于对所述电池的第一端进行翻边；所述封口装置上压头的作用面呈平面状，以用于对经过翻边处理后的所述电池的第一端进行封口；所述第一伸缩驱动机构与所述夹紧机构呈上、下相对设置；所述第一伸缩驱动机构的伸缩端与所述压头连接，所述夹紧机构用于夹持于所述电池的第二端。
10.根据本发明提供的一种电池自动翻边封口生产线，所述翻边装置包括多个，并按照对所述电池的第一端进行翻边的顺序依次沿所述x轴的方向排列为第一翻边装置、第二翻边装置、
…
、第n
‑
1翻边装置、第n翻边装置，其中，n为大于等于1的自然数；所述环形凹槽的内槽壁的直径小于所述电池第一端的电池壳的内径，所述环形凹槽的外槽壁的直径大于所述电池第一端的电池壳的外径；所述第n翻边装置上的环形凹槽的槽深大于所述第n
‑
1翻边装置上的环形凹槽的槽深。
11.根据本发明提供的一种电池自动翻边封口生产线，所述夹紧机构包括水平承台、固定夹块及活动夹块；所述固定夹块与所述活动夹块相对安装于所述水平承台上，所述固定夹块与所述活动夹块的相对端面之间形成圆柱形的夹持口，所述夹持口用于对所述电池的第二端夹持定位。
12.根据本发明提供的一种电池自动翻边封口生产线，所述夹紧机构还包括第二伸缩驱动机构及液压阻尼器；所述第二伸缩驱动机构与所述液压阻尼器均安装于所述水平承台上，所述第二伸缩驱动机构的伸缩端与所述活动夹块远离所述固定夹块的一侧边连接；所述液压阻尼器沿所述第二伸缩驱动机构的伸缩方向设置，所述液压阻尼器的阻尼端伸向所述活动夹块靠近所述固定夹块的一侧边。
13.根据本发明提供的一种电池自动翻边封口生产线，还包括：扫码装置、视觉检测装置及短路检测装置；所述扫码装置、所述视觉检测装置及所述短路检测装置依次设置于所述翻边封口装置至所述下料装置之间；所述扫码装置用于扫描所述电池的侧壁上的条码，以识别所述电池的身份信息；所述视觉检测装置用于对所述电池的翻边封口的加工质量进行视觉检测；所述短路检测装置用于对所述电池进行短路检测；还包括：进料输送线、出料输送线及不合格产品箱；所述上料装置与所述进料输送线连接，所述进料输送线上用于输送待加工的电池；所述下料装置分别与所述出料输送线及所述不合格产品箱连接，所述出料输送线上用于输送经过所述视觉检测装置的视觉检测及所述短路检测装置的短路检测后筛选的合格的电池产品，所述不合格产品箱用于存放经过所述视觉检测装置的视觉检测及所述短路检测装置的短路检测后筛选的不合格的电池产品。
14.根据本发明提供的一种电池自动翻边封口生产线，所述上料装置与所述下料装置结构相同，均包括：第二直线模组、第三伸缩驱动机构及第二夹爪；所述第三伸缩驱动机构安装于所述第二直线模组的滑台上，所述第三伸缩驱动机构的伸缩端竖直朝下设置，并与所述第二夹爪连接。
15.本发明提供的一种电池自动翻边封口生产线，通过设置上料装置、移载装置、翻边封口装置及下料装置，基于移载装置的移载作用，可确保上料装置的上料作业、各个翻边封口工位上翻边封口装置的翻边封口作业及下料装置的下料作业同步进行，实现了对电池的翻边封口的自动加工，大幅度提高了加工效率，相比于现有的手动加工方式而言，还有利于确保对电池的翻边封口的加工质量。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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的附图。
17.图1是本发明提供的一种电池自动翻边封口生产线的结构示意图；图2是本发明提供的上料装置的结构示意图；图3是本发明提供的移载装置的结构示意图之一；图4是本发明提供的移载装置的结构示意图之二；图5是本发明提供的翻边封口装置的结构示意图；图6是本发明提供的翻边装置上的压头对电池的第一端进行翻边加工的结构示意图；图7是本发明提供的封口装置上的压头对电池的第一端进行封口加工的结构示意图；附图标记：1：上料装置；
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2：移载装置；
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3：翻边封口装置；4：下料装置；
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5：进料输送线；
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6：出料输送线；7：不合格产品箱；
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8：电池；
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9：机柜；11：第二直线模组； 12：第三伸缩驱动机构；
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13：第二夹爪；14：转接架；
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15：滑移架；
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16：位移传感器；21：三轴运动机构； 22：机械手；
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210：第一直线模组；211：第一气缸；
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212：第二气缸；
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213：第一滑移架；214：第二滑移架；
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220：横梁；
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221：第一夹爪；31：翻边封口台架； 32：第一伸缩驱动机构；
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33：夹紧机构；34：压头；
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330：水平承台；
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331：固定夹块；332：活动夹块；
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333：第二伸缩驱动机构；
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334：液压阻尼器；340：作用面；
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341：环形凹槽；
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301：翻边装置；302：封口装置。
具体实施方式
18.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明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。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。
19.下面结合图1至图7描述本发明的一种电池自动翻边封口生产线。
20.如图1所示，本实施例提供一种电池自动翻边封口生产线，包括：上料装置1、移载装置2、翻边封口装置3及下料装置4；上料装置1用于进行电池8的上料，并将电池8输送至移载装置2；移载装置2的一侧设置有按顺序依次排列的多个翻边封口工位，每个翻边封口工位均设置有翻边封口装置3，多个翻边封口装置3在依次对电池8进行多次翻边加工后，再进行封口加工；移载装置2用于将待加工的电池8按照各个翻边封口工位的排列顺序在各个翻边封口工位之间依次转移，并将经过封口处理后的电池8输送至下料装置4。
21.具体地，本实施例通过设置上料装置、移载装置、翻边封口装置及下料装置，基于移载装置的移载作用，可确保上料装置的上料作业、各个翻边封口工位上翻边封口装置的翻边封口作业及下料装置的下料作业同步进行，实现了对电池的翻边封口的自动加工，大幅度提高了加工效率，相比于现有的手动加工方式而言，还有利于确保对电池的翻边封口的加工质量。
22.在此应指出的是，本实施例所示的翻边封口装置3至下料装置4之间还依次设有扫码装置、视觉检测装置及短路检测装置；扫码装置用于扫描电池的侧壁上的条码，以识别电池的身份信息；视觉检测装置用于对电池的翻边封口的加工质量进行视觉检测；短路检测装置用于对经过翻边封口处理后的电池进行短路检测；上料装置1与进料输送线5连接，进料输送线5上用于输送待加工的电池8；下料装置4分别与出料输送线6及不合格产品箱7连接，出料输送线6上用于输送经过视觉检测装置的视觉检测及短路检测装置的短路检测后筛选的合格的电池产品，不合格产品箱7用于存放经过视觉检测装置的视觉检测及短路检测装置的短路检测后筛选的不合格的电池产品。其中，本实施例所示的电池自动翻边封口生产线设置于机柜9上，扫码装置、视觉检测装置及短路检测装置在图1中未具体示意出。
23.优选地，本实施例可采用安装于多自由度机械臂上的夹爪装置对电池进行自动化地上料与下料。
24.如图2所示，本实施例所示的上料装置1与下料装置4结构相同，上料装置1包括：第二直线模组11、第三伸缩驱动机构12及第二夹爪13；第三伸缩驱动机构12安装于第二直线模组11的滑台上，第三伸缩驱动机构12的伸缩端竖直朝下设置，并与第二夹爪13连接。
25.具体地，本实施例所示的第二直线模组11的一侧边设有转接架14，转接架14与第二直线模组11的滑台连接。第三伸缩驱动机构12可以采用本领域所公知的气缸，气缸固定安装于转接架14上，气缸的轴向沿竖直方向设置。在转接架14上装有可竖直升降的滑移架15，气缸的伸缩端与滑移架15连接，在滑移架15上安装有第二夹爪13，第二夹爪13的夹持端竖直朝下设置，以便从电池的上端对电池的侧壁实施夹持。
26.在此应指出的是，在转接架14上还装有竖直布置的位移传感器16，位移传感器16的检测端伸向滑移架15，从而可基于位移传感器16所检测到的数据，对第三伸缩驱动机构12的伸缩端移动的行程进行精确地控制。
27.与此同时，在第二夹爪13上还设有光电开关，光电开关用于对第二夹爪13的夹持端的电池进行探测，在电池位于第二夹爪13的夹持端时，光电开关会动作并及时将信号反馈至第二夹爪13，第二夹爪13对电池实施夹持动作。
28.如图3至图4所示，本实施例所示的移载装置2包括三轴运动机构21与机械手22；机
械手22安装于三轴运动机构21的执行末端，执行末端能够实现沿x轴、y轴及z轴的三个方向的移动，所述x轴、所述y轴及所述z轴彼此垂直；机械手22包括横梁220与多个第一夹爪221，横梁220的延伸方向为沿所述x轴的方向，多个翻边封口工位沿所述x轴的方向依次排布；多个第一夹爪221沿横梁220的延伸方向依次间隔设置，并与多个翻边封口工位一一对应。
29.具体地，本实施例所示的三轴运动机构21包括第一直线模组210、第一气缸211及第二气缸212。其中，第一直线模组210的滑台的滑移方向沿x轴的方向，第一气缸211的伸缩端沿y轴的方向移动，第一气缸211安装于第一直线模组210的滑台上。第一直线模组210的滑台上还装有沿y轴的方向滑动的第一滑移架213，第一气缸211的伸缩端与第一滑移架213连接。其中，第一直线模组210的一侧边还配设有浮轨，浮轨沿x轴的方向设置，第一直线模组210的滑台还滑动安装于浮轨上。基于浮轨的设计，可确保第一直线模组210的滑台受力的平衡性，由浮轨辅助第一直线模组210的滑台沿着x轴的方向移动。
30.与此同时，第二气缸212安装于第一滑移架213上，第二气缸212的伸缩端沿z轴的方向移动。在第一滑移架213上还装有沿z轴方向移动的第二滑移架214，第二气缸212的伸缩端与第二滑移架214连接。第二滑移架214背离第一气缸211的一端作为三轴运动机构21的执行末端，且第二滑移架214与机械手22上的横梁220的中部连接。
31.优选地，本实施例所示的翻边封口装置3包括翻边装置301与封口装置302，翻边装置301与封口装置302依次沿x轴的方向排布；第一夹爪221设置有至少三个，多个第一夹爪221沿横梁220的延伸方向依次等间距设置，相邻的两个翻边封口工位之间的中心间距等于相邻两个第一夹爪221之间的间距。
32.如此，在实际作业中，在三轴运动机构21的驱动下，机械手22上的第一个第一夹爪221可从上料装置1上取料，将取料的电池移载至翻边装置301上，在此过程中，机械手22上的第二个第一夹爪221从翻边装置301上取料，并将完成翻边加工的电池移载至封口装置302，同时，机械手22上的第三个第一夹爪221从封口装置302上取料，并将完成封口加工的电池移载至下一个工位，以便下料装置4进行下料操作，或者在对电池进行扫码与视觉检测后，进入下料操作。
33.在此应指出的是，本实施例所示的第一夹爪221上设有光电开关，光电开关与第一夹爪221通讯连接。光电开关用于对第一夹爪221的夹持端所夹持的电池进行探测，在电池位于第一夹爪221的夹持端时，光电开关会动作并及时将信号反馈至第一夹爪221，第一夹爪221对电池实施夹持动作。
34.与此同时，移载装置在实现待加工的电池在两个相邻的翻边封口工位进行移载时，移载装置上的第一夹爪221先伸向其中一个翻边封口工位，以对电池的中部进行夹持，然后，三轴运动机构21控制第一夹爪221先沿z轴的方向上升预设高度，再控制第一夹爪221沿y轴的方向回缩第一预设距离，再控制第一夹爪221沿着x轴的方向横移第二预设距离，以将电池移动至相邻的另一个翻边封口工位对应的位置。接着，三轴运动机构21控制第一夹爪221沿y轴的方向伸出第一预设距离，再控制第一夹爪221沿z轴的方向下降预设高度，以将待加工的电池在另一个翻边封口工位放置好，以便进行电池的加工作业。
35.如图5所示，本实施例所示的翻边装置301与封口装置302结构相同，翻边装置301包括：第一伸缩驱动机构32、夹紧机构33及压头34；第一伸缩驱动机构32与夹紧机构33呈上、下相对设置；第一伸缩驱动机构32的伸缩端与压头34连接，夹紧机构33用于夹持于电池
的第二端。其中，第一伸缩驱动机构32可以为本领域所公知的气缸，压头34具有用于与电池的第一端接触的作用面340。
36.在此应指出的是，本实施例所示的第一伸缩驱动机构32可以为本领域所公知的气缸或者丝杠驱动机构。为了精确地控制压头34对电池的第一端施加的作用力，本实施例可通过设置测距传感器对压头34移动的行程进行控制，并通过设置压力传感器对压头34向电池的第一端施加的压力进行控制。其中，测距传感器与压力传感器分别与第一伸缩驱动机构32通讯连接。
37.进一步地，本实施例所示的翻边封口装置3包括翻边封口台架31，第一伸缩驱动机构32与夹紧机构33安装于翻边封口台架31上。
38.与此同时，本实施例所示的夹紧机构33包括水平承台330、固定夹块331及活动夹块332。固定夹块331与活动夹块332相对安装于水平承台330上，固定夹块331与活动夹块332的相对端面之间形成圆柱形的夹持口，所述夹持口用于对电池的第二端实现夹持定位。
39.其中，固定夹块331与活动夹块332的相对夹持面上均设有注塑层，可有效防止固定夹块331与活动夹块332之间的夹持口对电池造成夹持损伤。
40.进一步地，本实施例可在水平承台330上安装第二伸缩驱动机构333，第二伸缩驱动机构333的伸缩端与活动夹块332远离固定夹块331的一侧边连接，从而可通过第二伸缩驱动机构333控制夹持口对电池实施夹持或者解除对电池的夹持。其中，第二伸缩驱动机构333可以为本领域所公知的气缸。
41.进一步地，本实施例还在水平承台330上装有液压阻尼器334，液压阻尼器334沿第二伸缩驱动机构333的伸缩方向设置，液压阻尼器334的阻尼端伸向活动夹块332靠近固定夹块331的一侧边。液压阻尼器334可对活动夹块332进行行程控制，防止夹紧机构33对电池造成夹持损伤。
42.如图6所示，本实施例所示的翻边装置上压头34的作用面340上构造有环形凹槽341。在第一伸缩驱动机构32驱动压头34朝向电池的第一端运动时，环形凹槽341可直接跟电池的第一端契合，随着环形凹槽341的继续移动，环形凹槽341的槽壁面与槽底面可对电池的第一端进行挤压，直至电池的第一端可在环形凹槽341的作用下发生弯折。其中，环形凹槽341的内槽壁的直径小于电池第一端的电池壳的内径，环形凹槽341的外槽壁的直径大于电池第一端的电池壳的外径。
43.在此应指出的是，本实施例所示的翻边装置可设置多个，并按照对电池的第一端进行翻边的顺序依次沿所述x轴的方向排列为第一翻边装置、第二翻边装置、
…
、第n
‑
1翻边装置、第n翻边装置，其中，n为大于等于1的自然数，第一翻边装置、第二翻边装置、
…
、第n
‑
1翻边装置、第n翻边装置依次设置于各个翻边封口工位。
44.为了确保对电池的第一端的翻边效果，本实施例具体设置第n翻边装置上的环形凹槽的槽深大于所述第n
‑
1翻边装置上的环形凹槽的槽深。如此，在沿着各个翻边封口工位的排序方向上，各个翻边装置上压头的环形凹槽341的槽深逐渐增大。因此，各个工位的翻边装置可对电池的第一端依次进行第一次翻边处理、第二次翻边处理，
…
，第n次翻边处理。在对电池的第一端依次进行第n次翻边处理后，可使得电池的第一端朝向电池的内侧实现180
°
翻折。
45.如图7所示，在封口装置中，由于封口装置上压头的作用面340呈平面状，在第一伸
缩驱动机构32驱动压头34朝向电池的第一端运动时，可对经过翻边处理后的电池的第一端进行封口处理。
46.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。