电芯合芯机的制作方法

本发明属于电池生产设备，尤其涉及一种电芯合芯机。

背景技术：

1、请参看图1至图2，软连接焊接后的带膜电芯，包括两个电芯本体11和一个顶盖12，两个电芯本体11的各一个阴极耳11a和各一个阳极耳11b均已焊接在顶盖12的阴极柱上和阳极柱上。两个电芯本体11的各一个大面与顶盖12之间分别夹着一张绝缘膜13，两个电芯本体11分开平摊在顶盖12的两边，两个电芯本体11的各一个大面分别压在一张绝缘膜13上，两张绝缘膜13在电芯本体11的宽度方向上两边均缩进窄过电芯本体11的圆角位，两张绝缘膜13在电芯本体11的高度方向上均高过电芯本体11的高度约一个电芯本体11的厚度加3mm，两张绝缘膜13在与两个电芯本体11的底面的对齐处均预先压制有一条易于被折弯的横向贯通的折弯线13a。焊接后首先需要合芯将两个电芯本体连同绝缘膜13绕顶盖12相对翻转叠合起来，请参看图3。对带膜电芯10的搬运和合芯要求为：不能改变两个电芯本体11和绝缘膜13的相对位置和贴合关系，也不能扭转和推拉阴极耳11a、阳极耳11b和绝缘膜13。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提用于一种电芯合芯机，其搬运装置的带膜电芯机械手能够无损抓取带膜电芯，以从外部拉线上将软连接焊接后的带膜电芯搬运到合芯装置上；合芯装置能够从顶盖两边分别夹持住电芯本体和绝缘膜绕顶盖相向翻转折合，同时夹住顶盖下移，以及撑持住极耳不动，使两边的电芯本体和绝缘膜绕顶盖相向翻转折合，且在翻转过程中使两边的电芯本体和绝缘膜持续地向顶盖靠近，能避免因顶盖移位或者阴极耳、阳极耳被扭转、被推拉而损坏阴极耳、阳极耳的问题；合芯后，搬运装置的合芯电芯机械手再将合芯后的电芯安全地搬运下本电芯合芯机。

2、本发明是这样实现的，一种电芯合芯机，包括：

3、合芯装置，用于将两个电芯本体连同两张绝缘膜绕顶盖相对翻转叠合起来；所述合芯装置包括一个合芯支架、一个合芯平移机构、两个合芯翻转机构、两个电芯本体夹持机构、两对四个绝缘膜夹持机构、一个顶盖夹持机构和两个极耳撑持机构；

4、所述合芯平移机构设置在所述合芯支架的顶部；所述合芯平移机构包括左右两个合芯平移驱动模组和设有第二开口的前后两块合芯平移滑板，两个所述合芯平移驱动模组能驱动两块所述合芯平移滑板水平前后直线移动；

5、两个所述合芯翻转机构分别以掉头180°的姿态固定在两块所述合芯平移滑板上相对的前后两侧；每个所述合芯翻转机构包括合芯翻转驱动模组和合芯翻转架，

6、所述电芯本体夹持机构居中固定在所述合芯翻转架上，用于放置电芯本体连同绝缘膜并夹住电芯本体；

7、一对两个所述绝缘膜夹持机构居外固定在所述合芯翻转架上，用于夹住延伸出电芯本体底面外的绝缘膜的位于外侧的两个角；

8、所述顶盖夹持机构用于夹住顶盖并使顶盖下沉；

9、两个所述极耳撑持机构用于从顶盖两端外伸入分别撑持住阳极耳和阴极耳；

10、一个所述顶盖夹持机构和两个所述极耳撑持机构均固定在所述合芯支架下，均位于两个所述第二开口之间且所述顶盖夹持机构居中，两个所述极耳撑持机构位于所述顶盖夹持机构的左右两边；以及，

11、搬运装置，包括搬运支架、带膜电芯搬运机构和合芯电芯搬运机构，所述带膜电芯搬运机构用于将软连接焊接后的带膜电芯搬运至所述合芯装置，所述合芯电芯搬运机构将合芯后的电芯搬运下机。

12、进一步的，所述搬运装置的带膜电芯搬运机构包括带膜电芯平移模组、带膜电芯升降模组和带膜电芯机械手，所述带膜电芯平移模组水平固定在所述搬运支架上，所述带膜电芯升降模组竖直固定在所述带膜电芯平移模组的输出端，所述带膜电芯机械手竖直固定在所述带膜电芯升降模组的输出端；

13、所述合芯电芯搬运机构包括合芯电芯平移模组、合芯电芯升降模组和合芯电芯机械手，所述合芯电芯平移模组水平固定在所述搬运支架上，所述合芯电芯升降模组竖直固定在所述合芯电芯平移模组的输出端，所述合芯电芯机械手竖直固定在所述合芯电芯升降模组的输出端。

14、进一步的，所述带膜电芯机械手包括夹爪驱动件和左右间隔分布的两个抓取单元，每个所述抓取单元均包括电芯吸盘、电芯吸盘驱动件、绝缘膜吸盘和前后间隔设置的两个抓取夹爪；所述夹爪驱动件的前、后动力输出端分别与前后两个所述抓取夹爪固定连接，所述夹爪驱动件能带动两个所述抓取夹爪相向运动以夹住两个电芯本体；所述电芯吸盘固定在所述电芯吸盘驱动件的输出端，所述电芯吸盘驱动件能带动所述电芯吸盘下降吸住电芯本体的大面；所述绝缘膜吸盘设置在所述电芯吸盘的侧边，用于吸住延伸出电芯本体底面外的绝缘膜。

15、进一步的，所述带膜电芯机械手还包括带膜电芯机械手安装板，所述抓取单元还包括绝缘膜吸盘支架和物料传感器，所述绝缘膜吸盘支架的顶端固定在所述带膜电芯机械手安装板上，所述绝缘膜吸盘固定在所述绝缘膜吸盘支架的底端，所述物料传感固定在所述电芯吸盘的外侧面上，用于检测所述抓取夹爪是否夹取有电芯本体。

16、进一步的，所述合芯支架包括合芯支架底板、合芯支架立柱和合芯支架面板，所述合芯支架底板安装于外部机台，所述合芯支架立柱底端固定在所述合芯支架底板上，所述合芯支架面板固定在所述合芯支架立柱顶端上，所述合芯支架面板中心部开设有第一开口用于安装所述顶盖夹持机构和极耳撑持机构，所述合芯支架面板相对的两侧边上还安装有合芯平移行程开关。

17、进一步的，所述合芯平移机构还包括两块合芯平移驱动模组安装板、两个合芯平移驱动凸轮、四个合芯平移驱动凸轮副、两个合芯平移滑组、四个合芯翻转限位件和四个合芯平移感应片；两块所述合芯平移驱动模组安装板和两个所述合芯平移滑组的两条滑轨均固定在所述合芯支架上，两个所述合芯平移驱动模组固定在两块所述合芯平移驱动模组安装板上，两个所述合芯平移驱动凸轮固定在两个所述合芯平移驱动模组的输出端，各两个所述合芯平移驱动凸轮副配合两个所述合芯平移驱动凸轮，两块所述合芯平移滑板固定在两个所述合芯平移滑组的滑块上；各两个所述合芯翻转限位件固定在两块所述合芯平移滑板上，用于限制所述合芯翻转架翻转的最低位置；四个所述合芯平移感应片固定在两块所述合芯平移滑板的四个外角上，与所述合芯平移行程开关配合用于限制所述合芯平移滑板的滑动范围。

18、进一步的，每个所述合芯翻转机构还包括合芯翻转驱动模组支架、合芯翻转传动系、两块合芯翻转支承板和合芯翻转角度开关组，所述合芯翻转驱动模组支架与所述合芯翻转支承板固定在所述合芯平移滑板的一个外角上，两块所述合芯翻转支承板固定在所述合芯平移滑板的另两个外角上居两头，所述合芯翻转驱动模组固定在所述合芯翻转驱动模组支架上，所述合芯翻转传动系与所述合芯翻转驱动模组的输出端传动连接，所述合芯翻转架架设在两块所述合芯翻转支承板上，与所述合芯翻转传动系的输出端固定连接；所述合芯翻转角度开关组的感应片和开关分别安装在所述合芯翻转支承板上和所述合芯翻转架上，用于感应并控制所述合芯翻转架的转动角度。

19、进一步的，所述合芯翻转架包括合芯翻转架底板、两块合芯翻转架支板和两条合芯翻转架转轴，两块所述合芯翻转架支板固定在所述合芯翻转架底板的两端；两条所述合芯翻转架转轴各固定在两块所述合芯翻转架支板的顶部上，用于架设在两块所述合芯翻转支承板上，其中一条所述合芯翻转架转轴还用于连接所述合芯翻转传动系的输出端。

20、进一步的，所述电芯本体夹持机构包括电芯本体夹持驱动件、两个电芯本体夹持支架、两个电芯本体夹持平移滑组、两个电芯本体夹钳和两个电芯托架，每个所述电芯托架又包括多个电芯托架承载面和多个电芯托架夹爪缺口；所述电芯本体夹持驱动件固定在所述合芯翻转架底板上，所述电芯本体夹持支架呈l型，其具有水平连接端以及竖向连接端，两个所述水平连接端与所述电芯本体夹持驱动件的两个动力输出端固定连接，其两个所述竖向连接端与两个所述电芯本体夹持平移滑组的滑块固定连接，两个所述电芯托架和两个所述电芯本体夹持平移滑组的两条滑轨固定在所述合芯翻转架底板上，两个所述电芯本体夹钳固定在两个所述电芯本体夹持平移滑组的两个滑块上，多个所述电芯托架承载面用于承载电芯本体，多个所述电芯托架夹爪缺口凹陷于所述电芯托架承载面，用于摆放电芯本体时避让抓取电芯的夹爪，所述电芯本体夹持驱动件能驱动两个所述电芯本体夹钳闭合，以夹住摆放在所述电芯托架上的电芯本体。

21、进一步的，所述绝缘膜夹持机构包括绝缘膜夹持平移安装板、绝缘膜夹持平移支架、绝缘膜夹持平移驱动件、绝缘膜夹持平移滑组、绝缘膜夹持驱动件和两个绝缘膜夹钳；所述绝缘膜夹持平移安装板固定在所述合芯翻转架底板的外侧边，所述绝缘膜夹持平移驱动件固定在所述合芯翻转架底板下，所述绝缘膜夹持平移滑组的滑轨固定在所述绝缘膜夹持平移安装板上，其长度方向与所述合芯翻转架底板的长度方向垂直，所述绝缘膜夹持平移支架固定在所述绝缘膜夹持平移驱动件的活动端和所述绝缘膜夹持平移滑组的滑块上，所述绝缘膜夹持驱动件固定在所述绝缘膜夹持平移支架上，所述绝缘膜夹钳固定在所述绝缘膜夹持驱动件的输出端，所述绝缘膜夹持驱动件能驱动两个所述绝缘膜夹钳闭合，以夹住绝缘膜，所述绝缘膜夹持平移驱动件能驱动所述绝缘膜夹持平移支架带着所述绝缘膜夹持驱动件连同两个所述绝缘膜夹钳沿与所述合芯翻转架底板的长度方向的垂直方向移动。

22、进一步的，所述顶盖夹持机构包括顶盖夹持机构安装件、顶盖夹持升降驱动模组、顶盖夹持升降架、顶盖夹持驱动件、两个顶盖夹持滑组、两个顶盖夹持支架、两个顶盖夹钳、两根顶盖托板支柱和顶盖托板；所述顶盖夹持机构安装件固定在所述合芯支架面板的第一开口内居中，所述顶盖夹持升降驱动模组固定在所述顶盖夹持机构安装件上，所述顶盖夹持升降架固定在所述顶盖夹持升降驱动模组的输出端，所述顶盖夹持驱动件、两个所述顶盖夹持滑组的两根滑轨和两根所述顶盖托板支柱的底端均固定在所述顶盖夹持升降架的顶部，两个所述顶盖夹持支架固定在所述顶盖夹持驱动件的动力输出端与两个所述顶盖夹持滑组的两个滑块上，两个所述顶盖夹钳固定在两个所述顶盖夹持支架上，所述顶盖托板固定在两根所述顶盖托板支柱的顶端，所述顶盖夹持驱动件能驱动两个所述顶盖夹持支架带着两个所述顶盖夹钳闭合，以夹住摆放在所述顶盖托板上的电芯顶盖。

23、进一步的，所述极耳撑持机构包括极耳撑持机构支架、极耳撑持机构安装板、极耳撑持平移滑组、极耳撑持平移驱动件、极耳撑持平移滑板、极耳撑持开合驱动件、两个极耳撑持臂和两个极耳撑持指；左右两个所述极耳撑持机构也固定在所述合芯支架面板的第一开口内居所述顶盖夹持机构的两端，所述极耳撑持机构支架固定在所述合芯支架面板下，所述极耳撑持机构安装板固定在所述极耳撑持机构支架上，所述极耳撑持平移驱动件和所述极耳撑持平移滑组的滑轨均固定在所述极耳撑持机构安装板上，所述极耳撑持平移滑板固定在与所述极耳撑持平移驱动件的输出端和所述极耳撑持平移滑组的滑块上，所述极耳撑持开合驱动件固定在所述极耳撑持平移滑板上，两个所述极耳撑持臂的底端固定在所述极耳撑持开合驱动件的输出端，两个所述极耳撑持指分别固定在两个所述极耳撑持臂的顶端，所述极耳撑持开合驱动件能驱动两个所述极耳撑持臂带着两个所述极耳撑持指张开，以撑持住电芯本体的阳极耳或阴极耳，所述极耳撑持平移驱动件能够驱动所述极耳撑持平移滑板带着所述极耳撑持开合驱动件连同两个所述极耳撑持臂和两个所述极耳撑持指靠进电芯顶盖上以便撑持住电芯本体的阳极耳或阴极耳。

24、本发明的有益效果在于：

25、本发明的搬运装置的带膜电芯搬运机构的带膜电芯机械手包括夹爪驱动件和左右间隔分布的两个抓取单元，每个抓取单元均包括电芯吸盘、电芯吸盘驱动件、绝缘膜吸盘和前后间隔设置的两个抓取夹爪。夹爪驱动件能带动两个抓取夹爪夹住电芯本体，电芯吸盘驱动件能带动电芯吸盘下降吸住电芯本体的大面；绝缘膜吸盘用于吸住伸出电芯本体底面外的绝缘膜。本发明的电芯吸盘可吸起电芯本体，绝缘膜吸盘能吸起绝缘膜，抓取夹爪可伸到电芯本体下方，夹住电芯本体，不会改变两个电芯本体、顶盖和绝缘膜的原有相对位置和贴合关系，也不会扭转和推拉阴极耳、阳极耳和绝缘膜，能够无损抓取带膜电芯，以从外部拉线上将软连接焊接后的带膜电芯搬运到合芯装置上；合芯后，本发明的搬运装置的合芯电芯搬运机构的合芯电芯机械手可以再将合芯后的电芯安全地搬运下本电芯合芯机。

26、本发明的电芯合芯装置包括两个合芯平移机构、两个合芯翻转机构、两个电芯本体夹持机构、两对四个绝缘膜夹持机构、一个顶盖夹持机构和两个极耳撑持机构，该合芯装置可以将两个电芯本体连同两张绝缘膜绕顶盖相对翻转叠合起来。

27、并且，在电芯本体和绝缘膜翻转的过程中，电芯本体夹持机构可以夹住两个电芯本体，绝缘膜夹持机构可以夹住绝缘膜，顶盖夹持机构可以夹住顶盖，从而能保证电芯本体、绝缘膜和顶盖三者在翻转过程中不会发生松动，且在翻转过程中使两边的电芯本体和绝缘膜持续地向顶盖靠近，同时，极耳撑持机构可对极耳起到撑持作用，以避免在合芯过程中极耳被扭转、被推拉；可见，采用本发明的合芯装置解决了在电芯合芯过程中，可能存在的松动，和极耳被扭转、被推拉而损坏极耳的问题。