一种动力电池高速封装系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种动力电池高速封装系统，包括环形导轨

【技术实现步骤摘要】
一种动力电池高速封装系统


[0001]本技术涉及封装设备
，特别是涉及一种动力电池高速封装系统。

技术介绍

[0002]锂离子电池是一种二次电池，主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌:充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。电池一般采用含有锂元素的材料作为电极，是现代高性能电池的代表。
[0003]传统的锂离子电池封装线体有转盘型和直线型两种布局。
[0004]转盘型一般由分割器或DD马达等驱动一个回转盘或类似机构，若干定位工装沿圆周均匀排布在回转盘或类似机构上。转盘型的特点是各工装间距离固定、运动状态相同，因此各工序只能顺次加工，线体中工艺时间最长的工序，决定了整条产线的效率上限。
[0005]直线型一般由机械手或其它往复机构等驱动电芯顺次到达各工序，有些会将线体中工艺时间较长的工序设置为双工位以提高整体效率。直线型的特点是电芯在各工序间转移时是通过机械手或其它往复机构驱动的，效率虽然不受线体中工艺时间最长的工序制约，但是受驱动机构效率影响，且机构复杂、维护困难、占地面积大。
[0006]环形导轨
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线性电机伺服系统模式的高速封装产线是利用了伺服系统上各动子位置、速度可独立控制的优势，让工艺时间较短的已完成加工的产品可以在轨道上暂停，待下一工位完成加工后，快速移动到该工位，从而提升每个工位的稼动率。且环形导轨
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线性电机伺服系统运行速度快、结构简单、占地面积小。
[0007]目前的锂离子动力电池分圆柱动力、软包动力和方形铝壳动力。其中软包动力电池的未来应用前景非常好，但其整体工艺流程中的封装工序是现阶段的生产效率瓶颈，目前国产动力电池封装产线效率是6ppm，进口封装产线效率是10ppm。由于封装材料铝塑膜的特性决定了封装工艺时间较长，故传统封装线无法突破效率瓶颈，无法实现高速封装。

技术实现思路

[0008]本技术的目的是提供一种动力电池高速封装系统，以解决上述现有技术存在的问题，采用环形导轨
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线性电机伺服系统，结构紧凑，每个动子独立控制，从而带动工装让轨道上的各加工工位均达到最大稼动率，能够高速完成动力电池封装。
[0009]为实现上述目的，本技术提供了如下方案：
[0010]本技术提供一种动力电池高速封装系统，包括环形导轨
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线性电机伺服系统、壳上料工位、切顶边工位、切侧边工位、入极组工位、侧封工位、顶封工位和下料工位，环形导轨
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线性电机伺服系统包括环形导轨、电机定子、电机动子、动子滑座，各个工位按工艺顺序排布在环形导轨的外周，所述电机定子沿所述环形导轨排布有一周，所述动子滑座设置有多个，所述动子滑座通过滑轮与所述环形导轨滑动连接，所述电机动子设置于所述动子滑座的底部，所述动子滑座的顶部设置有电芯夹持工装，所述壳上料工位将已冲坑的两片
电池壳放入到电芯夹持工装，由所述电芯夹持工装定位夹持两片电池壳并依次进入其他工位进行封装作业。
[0011]优选地，所述电芯夹持工装包括底座、固定板、翻转板、齿轮、齿条和翻转气缸，所述固定板和所述翻转板设置于所述底座的顶部，所述固定板设置于所述环形导轨外周的一侧，所述翻转板设置于所述环形导轨内圈的一侧，所述固定板和所述翻转板对称设置，所述固定板和所述翻转板的顶端面均设置有吸盘，所述齿条设置于所述固定板和所述翻转板之间，所述齿轮啮合于所述齿条的顶部，所述底座上设置有与所述齿轮轴铰接的支撑板，所述外固定板通过连接板与所述齿轮轴连接，所述齿条与所述翻转气缸连接，由所述翻转气缸带动所述齿条横向动作，所述齿条横向动作带动所述齿轮转动，所述齿轮转动时所述齿轮轴随动，进而带动与所述齿轮轴连接的所述翻转板翻转。
[0012]优选地，所述动力电池高速封装系统中包括有一个壳上料工位、一个所述切顶边工位、一个所述切侧边工位、两个所述入极组工位、两个所述顶封工位、两个所述侧封工位和一个所述下料工位。
[0013]优选地，所述上料工位包括上料机架和运壳机械手，所述上料机架上设置有横移导轨，所述横移导轨上设置有一由横移气缸驱动的横移滑板，所述横移滑板上设置有带有吸盘的运壳机械手，所述运壳机械手通过升降气缸控制升降。
[0014]优选地，所述切顶边工位包括切顶边机架和纵向滑轨，所述切顶边机架的底部与所述纵向滑轨滑动连接，所述切顶边机架能够沿着所述纵向滑轨内外移动，所述切顶边机架朝向所述环形导轨的一侧相对设置有上切刀一和下切刀一，所述切顶边机架上还设置有控制上切刀一上下动作的切顶边驱动电机和控制所述下切刀一上下动作的切顶边驱动气缸，所述上切刀一和所述下切刀一相向动作啮合对所述电芯夹持工装传递过来的电池壳顶边进行切除。
[0015]优选地，所述切侧边工位包括两个横向相对的设置切侧边机架和横向滑轨，两个所述切侧边机架的架体开设有供所述电芯夹持工装通过的通道，两个所述切侧边机架的底部与所述横向滑轨滑动连接，实现两个所述切侧边机架的横向距离调节，两个所述切侧边机架的内侧均设置有上切刀二和下切刀二，两个所述切侧边机架上还设置有控制上切刀二上下动作的切侧边驱动电机和控制所述下切刀二上下动作的切侧边驱动气缸，所述上切刀二和所述下切刀二相向动作啮合对所述电芯夹持工装传递过来的电池壳的两侧边进行切除。
[0016]优选地，所述入极组工位包括前机架、后机架、前归正机构和后归正机构，所述前归正机构通过导轨滑块组与所述前机架滑动连接，并通过升降气缸驱动升降；所述后归正机构通过导轨滑块组与所述后机架滑动连接，并通过升降气缸驱动升降；
[0017]所述后归正机构包括相对设置的两个定位夹爪，两个所述定位夹爪用于定位电芯的侧面，两个所述定位夹爪通过电芯侧定位气缸控制横向开合，两个所述定位夹爪通过电芯后定位气缸控制前后移动；
[0018]所述前归正机构包括控制整个机构前后移动的电芯前定位气缸、极耳前定位块、极耳归正块和极耳压块，所述极耳前定位块设置有两个，所述极耳前定位块设置于机构的前端顶部，所述极耳前定位块的顶部设置有极耳定位台，每个所述极耳前定位块的顶部两侧分别设置一极耳归正块，两对所述极耳归正块由极耳归正气缸控制开合实现正、负极耳
的居中归正；两个所述极耳前定位块的顶部均设置有所述极耳压块，所述极耳压块由定位块伸缩气缸控制前后移动，由定位块升降气缸控制升降，所述定位伸缩气缸动作使所述极耳压块伸出到极耳顶部后，所述定位块升降气缸控制两所述极耳压块下降将极耳压在所述极耳前定位块的定位台上。
[0019]优选地，每个所述侧封工位包括两个横向相对的设置侧封机架和横向滑轨，两个所述侧封机架的架体开设有供所述电芯夹持工装通过的通道，两个所述侧封机架的底部与所述横向滑轨滑动连接，实现两个所述侧封机架的横向距离调节，两个所述侧封机架的内侧均设置有上封头一和下封头一，所述上封头一和所述下封头一均通过滚珠丝杠组一驱动，所述上封本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种动力电池高速封装系统，其特征在于：包括环形导轨
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线性电机伺服系统、壳上料工位、切顶边工位、切侧边工位、入极组工位、侧封工位、顶封工位和下料工位，环形导轨
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线性电机伺服系统包括环形导轨、电机定子、电机动子、动子滑座，各个工位按工艺顺序排布在环形导轨的外周，所述电机定子沿所述环形导轨排布有一周，所述动子滑座设置有多个，所述动子滑座通过滑轮与所述环形导轨滑动连接，所述电机动子设置于所述动子滑座的底部，所述动子滑座的顶部设置有电芯夹持工装，所述壳上料工位将已冲坑的两片电池壳放入到电芯夹持工装，由所述电芯夹持工装定位夹持两片电池壳并依次进入其他工位进行封装作业。2.根据权利要求1所述的动力电池高速封装系统，其特征在于：所述电芯夹持工装包括底座、固定板、翻转板、齿轮、齿条和翻转气缸，所述固定板和所述翻转板设置于所述底座的顶部，所述固定板设置于所述环形导轨外周的一侧，所述翻转板设置于所述环形导轨内圈的一侧，所述固定板和所述翻转板对称设置，所述固定板和所述翻转板的顶端面均设置有吸盘，所述齿条设置于所述固定板和所述翻转板之间，所述齿轮啮合于所述齿条的顶部，所述底座上设置有与所述齿轮轴铰接的支撑板，所述固定板通过连接板与所述齿轮轴连接，所述齿条与所述翻转气缸连接，由所述翻转气缸带动所述齿条横向动作，所述齿条横向动作带动所述齿轮转动，所述齿轮转动时所述齿轮轴随动，进而带动与所述齿轮轴连接的所述翻转板翻转。3.根据权利要求1所述的动力电池高速封装系统，其特征在于：所述动力电池高速封装系统中包括有一个壳上料工位、一个所述切顶边工位、一个所述切侧边工位、两个所述入极组工位、两个所述顶封工位、两个所述侧封工位和一个所述下料工位。4.根据权利要求1所述的动力电池高速封装系统，其特征在于：所述上料工位包括上料机架和运壳机械手，所述上料机架上设置有横移导轨，所述横移导轨上设置有一由横移气缸驱动的横移滑板，所述横移滑板上设置有带有吸盘的运壳机械手，所述运壳机械手通过升降气缸控制升降。5.根据权利要求1所述的动力电池高速封装系统，其特征在于：所述切顶边工位包括切顶边机架和纵向滑轨，所述切顶边机架的底部与所述纵向滑轨滑动连接，所述切顶边机架能够沿着所述纵向滑轨内外移动，所述切顶边机架朝向所述环形导轨的一侧相对设置有上切刀一和下切刀一，所述切顶边机架上还设置有控制上切刀一上下动作的切顶边驱动电机和控制所述下切刀一上下动作的切顶边驱动气缸，所述上切刀一和所述下切刀一相向动作啮合对所述电芯夹持工装传递过来的电池壳顶边进行切除。6.根据权利要求1所述的动力电池高速封装系统，其特征在于：所述切侧边工位包括两个横向相对的设置切侧边机架和横向滑轨，两个所述切侧边机架的架体开设有供所述电芯夹持工装通过的通道，两个所述切侧边机架的底部与所述横向滑轨滑动连接，实现两个所述切侧边机架的横向距离调节，两个所述切侧边机架的内侧均设置有上切刀二和下切刀二，两个所述切侧边机架上还设置有控制上切刀二上下动作的切侧边驱动电机和控制所述下切刀二上下动作的切侧边驱动气缸，所述上切刀二和所述下切刀二相向动作啮合对所述电芯夹持工装传递过来的电池壳的两侧边进行切除。7.根据权利要求1所述的动力电池高速封装系...

【专利技术属性】
技术研发人员：惠福增，
申请(专利权)人：天津昊宸智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：