CN115275368A - 一种电芯热压上下料装置、电池生产设备及其热压方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及锂电池电芯加工技术领域，特别是一种电芯热压上下料装置及其热压方法，上料中转机构包括底座，底座两侧安装有旋转下压组件，底座中部安装有顶升机构；上下料机构包括支撑座，支撑座通过连接组件与夹紧气缸连接，夹紧气缸通过活动组件配合连接有电芯载具上的固定块，电芯载具包括载具框架，载具框架内侧通过轴承座连接有芯轴，芯轴与压板间固定安装有柔性防粘带；热压机构包括热压框架，热压框架顶端下侧安装有上加热板组件，热压框架底侧安装有下加热板组件，下加热板组件两侧设有旋转夹紧气缸。本发明能够满足在不在下加热板上不开槽的情况下完成上下料，且下加热板可以采用整张板材加工，降低了加工难度和成本。

Description

一种电芯热压上下料装置、电池生产设备及其热压方法

技术领域

本发明涉及锂电池电芯加工技术领域，特别是一种电芯热压上下料装置、电池生产设备及其热压方法。

背景技术

在电池加工过程中，需要将叠好的电芯送至热压系统中加压加热后做成一块完整的电芯，在该过程需要将电芯送至热压平台，加工完成后需要将电芯再次取出放到下一道工序。

目前一般多采用在下加热板上开槽做顶升装置，然后上料机构将电芯送至抬起的顶升装置上，然后顶升块下降顶升块与下加热板形成一个大平面，热压加工完成后，下料则再次从顶升上取下电芯。该方式的最大缺点就是需要在原来下加热板中开槽，这个开槽的宽度、深度以及平面度的精度要求高且在顶升块上下运动时容易发生顶升块和开槽板（下加热板）磕碰的现象，且这种方式会有两条缝的存在，就需要在缝上增设一张柔性防粘带，同时因为电芯加工工艺的要求，需要在与电芯接触面需要涂敷一层陶瓷，由于高精度槽的存在为涂敷带来很大的加工难度，陶瓷容易在磕碰的时候脱落影响热压效果。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种电芯的上下料装置，能够满足在不在下加热板上不开槽的情况下完成上下料，且下加热板可以采用整张板材加工，降低了加工难度和成本。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种电芯热压上下料装置，包括基板和电芯载具，按照电芯加工方向依次在所述基板上设有中转机构、上料中转机构、上下料机构、热压机构与下料中转机构；

所述上料中转机构包括底座，所述底座两侧安装有旋转下压组件，所述底座中部安装有顶升机构；

所述上下料机构包括支撑座，所述支撑座通过丝杆与底板活动连接，所述支撑座通过连接组件与夹紧气缸连接，所述夹紧气缸通过活动组件配合连接所述电芯载具上的固定件；

所述电芯载具包括载具框架，所述载具框架内侧通过轴承座连接有芯轴，所述芯轴螺接有压板，所述芯轴的一端连接有卷簧，所述芯轴与压板间固定安装有柔性防粘带，所述柔性防粘带随着所述顶升机构的往复运动而被拉紧或复位。

作为本发明进一步的方案，所述下料中转机构与上料中转机构结构相同。

作为本发明进一步的方案，热压机构包括热压框架，所述热压框架上侧安装有热压机，所述热压框架顶端下侧安装有上加热板组件，所述热压框架底侧安装有下加热板组件，所述下加热板组件两侧设有旋转夹紧气缸。

作为本发明进一步的方案，所述中转机构上安装有夹爪。

作为本发明进一步的方案，所述夹紧气缸设置于连接组件和电芯载具之间。

作为本发明进一步的方案，所述热压机构设有若干个，且等间距排列。

作为本发明进一步的方案，所述载具框架为中空结构，且上方覆盖有柔性防粘带。

作为本发明进一步的方案，所述中转机构、上料中转机构、上下料机构、热压机构和下料中转机构分别与控制器电性连接。

一种电池生产设备，包括一种电芯热压上下料装置。

一种电芯热压上下料装置的热压方法，具体步骤如下：

将表面设置有柔性防粘带的电芯载具置于中转机构表面，所述中转机构的中部设置有顶升机构，随着所述顶升机构的向上位移使得所述柔性防粘带拉紧，将电芯平整转移至所述柔性防粘带与顶升机构的接触面上；

通过所述顶升机构的向下位移使得所述柔性防粘带复位，以使得所述电芯进入所述电芯载具的内部，以便后续热压。

由于本发明采用如上技术方案，本发明具有的优点和积极效果是：

1、中转机构将电芯转移至上料中转机构上的电芯载具上，由上下料机构依次从上料中转机构、热压机构转运至下料中转机构，完成热压工序；

2、通过顶升机构与电芯载具的协同作用可以接住夹爪上的电芯，顶升机构与底座不需要很高的开槽精度；

3、下加热板组件采用整板结构，可以保证电芯热压的精度，同时也解决了涂覆层加工难的技术问题；

4、本发明具有使用便捷高效、实用性好的特点。

附图说明

图1是本发明一种电芯热压上下料装置的结构示意图。

图2是上下料机构的结构示意图。

图3是电芯载具的结构示意图。

图4是上料中转机构的结构示意图。

图5是热压机构的结构示意图。

图中：1、中转机构，2、上料中转机构，3、上下料机构，4、下料中转机构，5、热压机构，6、底板，7、输送链，8、支撑座，9、连接组件，10、夹紧气缸，11、活动组件，12、柔性防粘带，13、固定块，14、载具框架，15、轴承座，16、芯轴，17、压板，18、卷簧，19、底座，20、旋转下压组件，21、顶升机构，22、旋转夹紧气缸，23、热压框架，24、热压机，25、上加热板组件，26、下加热板组件。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，本发明一种电芯热压上下料装置，包括基板和电芯载具，其特征是：按照电芯加工方向依次在所述基板上设有中转机构1、上料中转机构2、上下料机构3、热压机构5与下料中转机构4；

由上述描述可知，由中转机构1将电芯放置在上料中转机构2上后，由上下料机构3将电芯移至热压机构5上进行热压，热压完成后由上下料机构3将电芯移至下料中转机构4上进行下一工序。

如图4所示，所述上料中转机构2包括底座19，所述底座19两侧安装有旋转下压组件20，所述底座19中部安装有顶升机构21；

由上述描述可知，旋转下压组件20用于将电芯载具下压后夹紧，避免电芯载具移动，顶升机构21用于接住中转机构1上的电芯，因此顶升机构21与底座19不需要很高的开槽精度。

如图2和图3所示，所述上下料机构3包括支撑座8，所述支撑座8通过丝杆与底板6活动连接，所述支撑座8通过连接组件9与夹紧气缸10连接，所述夹紧气缸10通过活动组件11配合连接所述电芯载具上的固定件13；所述电芯载具包括载具框架14，所述载具框架14内侧通过轴承座15连接有芯轴16，所述芯轴16螺接有压板17，所述芯轴16的一端连接有卷簧18，所述芯轴16与压板17间固定安装有柔性防粘带12，所述柔性防粘带12随着所述顶升机构21的往复运动而被拉紧或复位；

由上述描述可知，支撑座8可以通过丝杆在底板6上做往复移动，当需要将电芯载具放置在底座19上时，夹紧气缸10运行收回活动组件11，电芯载具便能与活动组件11分离，当需要将电芯载具夹起，夹紧气缸10运行伸长活动组件11并抵住活动组件11，电芯载具便能与活动组件11一起运动；柔性防粘带12固定在芯轴16与压板17之间，芯轴16的两端贯穿轴承座15并在一端安装卷簧18，卷簧18可以拉动柔性防粘带12，使柔性防粘带12处于平整状态；工作时可以通过卷轴的扭力调整电芯载具两侧的扭力相等。

作为本发明进一步的方案，所述下料中转机构4与上料中转机构2结构相同。由上述描述可知，下料中转机构4与上料中转机构2结构相同，作用不再赘述。

作为本发明进一步的方案，如图5所示，热压机构5包括热压框架23，所述热压框架23上侧安装有热压机24，所述热压框架23顶端下侧安装有上加热板组件25，所述热压框架23底侧安装有下加热板组件26，所述下加热板组件26两侧设有旋转夹紧气缸22。由上述描述可知，下加热板组件26采用整板的方式可以保证精度，也可以避免有两条缝的存在，同时不会带来涂覆层加工难的问题。

作为本发明进一步的方案，所述中转机构1上安装有夹爪，所述夹爪的大小与电芯载具适配。由上述描述可知，夹爪用于衔接上一工序的电芯，并将电芯转移至上料中转机构2上。

作为本发明进一步的方案，所述底板6与输送链7连接。作为本发明进一步的方案，所述夹紧气缸10设置于连接组件9和电芯载具之间。由上述描述可知，底板6可以通过输送链7做往复运动，从而上下料机构3可以将电芯依次从上料中转机构2上转运至热压机构5、下料中转机构4上；夹紧气缸10位于连接组件9的正下方具有良好的稳定性，避免在夹取电芯后出现抖动或掉落现象，实用性好。

作为本发明进一步的方案，所述热压机构5有若干个，且等间距排列。由上述描述可知，等间距排列的多个热压机构5便于上料中转机构2转运电芯，实用性好。

作为本发明进一步的方案，所述载具框架14为中空结构，且上方覆盖有柔性防粘带12。由上述描述可知，中空结构的载具框架14在放置在底座19上时，顶升机构可以顺畅的将柔性防粘带12顶升，实用性好。

作为本发明进一步的方案，所述中转机构1、上料中转机构2、上下料机构3、热压机构5和下料中转机构4分别与控制器电性连接。由上述描述可知，中转机构1、上料中转机构2、上下料机构3、热压机构5和下料中转机构4分别将电信号发送给控制器，控制器控制各个部件按照程序工作，使用便捷高效。

本发明的一种电芯热压上下料装置可以组建成电池生产设备，由中转机构1、上料中转机构2、上下料机构3、热压机构5和下料中转机构4的依次对电芯加工便可以生产出电池产品。

本发明的工作原理为：

步骤一，上下料机构3将电芯载具放置在上料中转机构2上，旋转下压气缸20锁住电芯载具，顶升机构21将柔性防粘带12顶起，卷簧18拉紧柔性防粘带12；由上述描述可知，顶升机构21将柔性防粘带12顶起后，卷簧18将柔性防粘带12拉紧，使得柔性防粘带12处于紧绷状态，以便待电芯放置在柔性防粘带12上后，柔性防粘带12由于不平整而导致电芯倾斜，从而影响热压工序的加工精度；

步骤二，中转机构1通过爪夹将电芯从上游转运至柔性防粘带12上；

步骤三，顶升机构21下降，旋转下压气缸20松开电芯载具，卷簧18拉紧柔性防粘带12；由上述描述可知，顶升机构21下降，电芯顺势下坠，而通过卷簧18对柔性防粘带12的拉紧作用可以再次将电芯提起，支撑电芯处于悬空状态，便于上下料机构3的转运；

步骤四，上下料机构3将电芯载具放置于热压机构5内，旋转夹紧气缸22工作锁住电芯载具后完成热压工序；由上述描述可知，电芯放置于下加热板组件26上后，旋转夹紧气缸22将电芯载具锁住，避免电芯载具滑动致使电芯热压出现偏差，影响热压精度；

步骤五，上下料机构3将电芯载具从热压机构5内转移至下料中转机构4上，完成电芯热压上下料工序。由上述描述可知，下料中转机构4与上料中转机构2结构相同，当电芯载具放置到下料中转机构4上后，旋转下压组件20用于将电芯载具下压后夹紧，后序设备将电芯夹取，上下料机构3将电芯载具夹取转移至初始位置，以此往复工作。

本发明能够满足在不在下加热板上不开槽的情况下完成上下料，且下加热板可以采用整张板材加工，降低了加工难度和成本。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域熟练技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对本实施方式作出多种变更或修改，而不背离本发明的原理和实质，本发明的保护范围仅由所附权利要求书限定。

Claims (10)

1.一种电芯热压上下料装置，包括基板和电芯载具，其特征是：按照电芯加工方向依次在所述基板上设有中转机构（1）、上料中转机构（2）、上下料机构（3）、热压机构（5）与下料中转机构（4）；

所述上料中转机构（2）包括底座（19），所述底座（19）两侧安装有旋转下压组件（20），所述底座（19）中部安装有顶升机构（21）；

所述上下料机构（3）包括支撑座（8），所述支撑座（8）通过丝杆与底板（6）活动连接，所述支撑座（8）通过连接组件（9）与夹紧气缸（10）连接，所述夹紧气缸（10）通过活动组件（11）配合连接所述电芯载具上的固定件（13）；

所述电芯载具包括载具框架（14），所述载具框架（14）内侧通过轴承座（15）连接有芯轴（16），所述芯轴（16）螺接有压板（17），所述芯轴（16）的一端连接有卷簧（18），所述芯轴（16）与压板（17）间固定安装有柔性防粘带（12），所述柔性防粘带（12）随着所述顶升机构（21）的往复运动而被拉紧或复位。

2.根据权利要求1所述的一种电芯热压上下料装置，其特征是：所述下料中转机构（4）与上料中转机构（2）结构相同。

3.根据权利要求1所述的一种电芯热压上下料装置，其特征是：热压机构（5）包括热压框架（23），所述热压框架（23）上侧安装有热压机（24），所述热压框架（23）顶端下侧安装有上加热板组件（25），所述热压框架（23）底侧安装有下加热板组件（26），所述下加热板组件（26）两侧设有旋转夹紧气缸（22）。

4.根据权利要求1所述的一种电芯热压上下料装置，其特征是：所述中转机构（1）上安装有夹爪。

5.根据权利要求1所述的一种电芯热压上下料装置，其特征是：所述夹紧气缸（10）设置于连接组件（9）和电芯载具之间。

6.根据权利要求1所述的一种电芯热压上下料装置，其特征是：所述热压机构（5）设有若干个，且等间距排列。

7.根据权利要求1所述的一种电芯热压上下料装置，其特征是：所述载具框架（14）为中空结构，且上方覆盖有柔性防粘带（12）。

8.根据权利要求1所述的一种电芯热压上下料装置，其特征是：所述中转机构（1）、上料中转机构（2）、上下料机构（3）、热压机构（5）和下料中转机构（4）分别与控制器电性连接。

9.一种电池生产设备，包括上述权利要求1-8任一项所述的一种电芯热压上下料装置。

10.一种电芯热压上下料装置的热压方法，其特征是：具体步骤如下：

将表面设置有柔性防粘带的电芯载具置于中转机构表面，所述中转机构的中部设置有顶升机构，随着所述顶升机构的向上位移使得所述柔性防粘带拉紧，将电芯平整转移至所述柔性防粘带与顶升机构的接触面上；

通过所述顶升机构的向下位移使得所述柔性防粘带复位，以使得所述电芯进入所述电芯载具的内部，以便后续热压。

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