CN103985896A - 锂电池全自动双折边成型机和成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及锂电池生产设备技术领域，尤其涉及锂电池全自动双折边成型机和成型方法；所述锂电池全自动双折边成型机包括从前至后依次设置的上料机械手、预热整形机构、双折边机构、热烫机构、冷烫整形机构、称重机构和条形码扫描机构；通过第一组滚轮成型装置、第二组滚轮成型装置、第三组滚轮成型装置和第四组滚轮成型装置的滚轮成型方式，实现锂电池自动双折边成型，有效防止电解液泄露，还可满足产品尺寸要求。

Description

锂电池全自动双折边成型机和成型方法

技术领域

本发明涉及锂电池生产设备技术领域，尤其涉及锂电池全自动双折边成型机和成型方法。

背景技术

软包锂电池是在原有钢壳、铝壳、塑壳电池的基础上发展起来的第三代动力锂电池，以其更轻、更薄、循环寿命长、安全性能好、能量密度高、放电平台稳定、功率性能出色、环保无污染等优势，而广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车、电动工具、电动玩具、太阳能光伏发电系统、风力发电系统、移动通讯基站、大型服务器备用UPS电源、应急照明、便携移动电源及矿山安全设备等多种领域。

在软包锂电池的自动化生产过程中，需要对锂电池折边成型。目前一般只成型为一折边结构，一折边结构容易发生电解液泄露。为此，也有采用成型为双折边的结构，但是现有的双折边结构，使得电池的宽度过宽，无法满足产品尺寸要求。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种锂电池全自动双折边成型机和成型方法，可实现锂电池自动双折边成型，有效防止电解液泄露，还可满足产品尺寸要求。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

锂电池全自动双折边成型机，它包括从前至后依次设置的上料机械手、预热整形机构、双折边机构、热烫机构、冷烫整形机构、称重机构和条形码扫描机构；

所述双折边机构包括可前后移动的电池夹具、可上下移动的切边装置；锂电池夹设于所述电池夹具，切边装置设置于电池夹具上方，电池夹具的左右两侧对称设置有可左右移动的双折边装置；所述双折边装置包括从前至后依次设置第一组滚轮成型装置、第二组滚轮成型装置、第三组滚轮成型装置和第四组滚轮成型装置；

所述第一组滚轮成型装置包括第一组滚轮安装座，第一组滚轮安装座的下排从前至后依次设置有四个第一扁平轮，第一组滚轮安装座的上排从前至后依次设置有三个第一弧面滚轮和一个第一平面滚轮，从前至后依次设置的三个第一弧面滚轮的弧面弧度大小依次变小，所述三个第一弧面滚轮和一个第一平面滚轮的前端均设置有台阶，所述三个第一弧面滚轮和一个第一平面滚轮的台阶与四个第一扁平轮依次相对置；

所述第二组滚轮成型装置包括第二组滚轮安装座，第二组滚轮安装座的上排从前至后依次设置有四个第二平面滚轮，第二组滚轮安装座的下排从前至后依次设置有四个第二台阶平面滚轮，四个第二台阶平面滚轮的前端均设置有台阶，所述四个第二平面滚轮与四个第二台阶平面滚轮的台阶依次相对置；

所述第三组滚轮成型装置包括第三组滚轮安装座，第三组滚轮安装座的上排从前至后依次设置有四个第三平面滚轮，第二组滚轮安装座的下排从前至后也依次设置有四个第三平面滚轮，所述上排和下排的四个第三平面滚轮依次相对置；

所述第四组滚轮成型装置包括第四组滚轮安装座，第四组滚轮安装座的下排从前至后依次设置有四个第四扁平轮，第四组滚轮安装座的上排从前至后依次设置有三个第四弧面滚轮和一个第四平面滚轮，从前至后依次设置的三个第四弧面滚轮的弧面弧度大小依次变小，所述三个第四弧面滚轮和一个第四平面滚轮的前端均设置有台阶，所述三个第四弧面滚轮和一个第四平面滚轮的台阶与四个第四扁平轮依次相对置。

进一步的，所述从前至后依次设置的三个第一弧面滚轮的弧面弧度大小依次为60°、30°和20°。

进一步的，所述从前至后依次设置的三个第四弧面滚轮的弧面弧度大小依次为60°、30°和20°。

进一步的，所述第三组滚轮安装座设置有点胶装置。

进一步的，所述双折边机构还包括折边移动座、底座和移动驱动电机，所述折边移动座轨接于所述底座，所述移动驱动电机驱动所述折边移动座沿所述底座左右移动；所述双折边装置安装于折边移动座。

进一步的，所述双折边装置和折边移动座之间设置有弹性装置。

进一步的，所述双折边机构还包括夹具驱动电机，夹具驱动电机驱动所述电池夹具前后移动。

进一步的，所述双折边机构还包括移动柱梁、柱梁驱动电机和切边气缸，柱梁驱动电机驱动所述移动柱梁前后移动，切边气缸安装于移动柱梁，切边气缸驱动连接所述切边装置。

锂电池全自动双折边成型方法，它包括以下步骤：

第一步，上料机械手将锂电池自动上料至预热整形机构；

第二步，预热整形机构对锂电池的两边进行加热压平，完成整形；

第三步，完成整形后的锂电池被送入双折边机构的电池夹具上，切边装置上下移动完成对锂电池的切边；

第四步，电池夹具带动锂电池进入第一组滚轮成型装置，三个第一弧面滚轮和一个第一平面滚轮的台阶与四个第一扁平轮依次相对置所形成的成型装置将锂电池的两边成型为90°折边；

第五步，电池夹具带动锂电池进入第二组滚轮成型装置，四个第二平面滚轮与四个第二台阶平面滚轮的台阶依次相对置所形成的成型装置将锂电池两边的90°折边压平成型为0°折边；

第六步，电池夹具带动锂电池进入第三组滚轮成型装置，第三组滚轮成型装置的上排和下排的四个第三平面滚轮依次相对置所形成的成型装置将锂电池两边的0°折边进一步压扁，完成一折边成型；

第七步，电池夹具带动锂电池进入第四组滚轮成型装置，三个第四弧面滚轮和一个第四平面滚轮的台阶与四个第四扁平轮依次相对置所形成的成型装置将锂电池两边的一折边成型为90°折边，该折边贴紧锂电池侧面，完成双折边成型；

第八步，完成双折边成型的锂电池被送入热烫机构，热烫机构对双折边进行热烫；

第九步，锂电池被送入称重机构进行称重，对符合重量要求和不符合重量要求的锂电池进行分类；

第十步，符合重量要求的锂电池被送入条形码扫描机构进行条形码扫描，完成锂电池成品记录。

进一步的，在第六步完成一折边成型后，对折边进行点胶，然后再进行第七步；在第八步对双折边进行热烫后，使用冷烫整形机构对双折边进行冷烫整形，然后再进行第九步。

本发明有益效果为：本发明所述的锂电池全自动双折边成型机和方法，通过第一组滚轮成型装置、第二组滚轮成型装置、第三组滚轮成型装置和第四组滚轮成型装置的滚轮成型方式，实现锂电池自动双折边成型，有效防止电解液泄露，还可满足产品尺寸要求。

附图说明

图1是本发明的示意框图。

图2是本发明的双折边机构的结构示意图。

图3是本发明的双折边装置的结构示意图。

图4是本发明的第一弧面滚轮与第一扁平轮相对置的结构示意图。

图5是本发明的锂电池经第一组滚轮成型装置成型后的结构示意图。

图6是本发明的锂电池经第二组滚轮成型装置成型后的结构示意图。

图7是本发明的锂电池经第三组滚轮成型装置成型后的结构示意图。

图8是本发明的锂电池经第四组滚轮成型装置成型后的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1至图3所示，本发明所述锂电池全自动双折边成型机，其结构为：它包括从前至后依次设置的上料机械手1、预热整形机构2、双折边机构3、热烫机构4、冷烫整形机构5、称重机构6和条形码扫描机构7；所述双折边机构3包括可前后移动的电池夹具32、可上下移动的切边装置31；锂电池8夹设于所述电池夹具32，切边装置31设置于电池夹具32上方，电池夹具32的左右两侧对称设置有可左右移动的双折边装置30；所述双折边装置30包括从前至后依次设置第一组滚轮成型装置33、第二组滚轮成型装置34、第三组滚轮成型装置35和第四组滚轮成型装置36；所述第一组滚轮成型装置33包括第一组滚轮安装座330，第一组滚轮安装座330的下排从前至后依次设置有四个第一扁平轮331，第一组滚轮安装座330的上排从前至后依次设置有三个第一弧面滚轮332和一个第一平面滚轮333，从前至后依次设置的三个第一弧面滚轮332的弧面弧度大小依次变小，有利于避免在锂电池8上产生刮痕，所述三个第一弧面滚轮332和一个第一平面滚轮333的前端均设置有台阶（台阶如图4中标记335所示位置），所述三个第一弧面滚轮332和一个第一平面滚轮333的台阶与四个第一扁平轮331依次相对置；所述第二组滚轮成型装置34包括第二组滚轮安装座340，第二组滚轮安装座340的上排从前至后依次设置有四个第二平面滚轮342，第二组滚轮安装座340的下排从前至后依次设置有四个第二台阶平面滚轮341，四个第二台阶平面滚轮341的前端均设置有台阶，所述四个第二平面滚轮342与四个第二台阶平面滚轮341的台阶依次相对置；所述第三组滚轮成型装置35包括第三组滚轮安装座350，第三组滚轮安装座350的上排从前至后依次设置有四个第三平面滚轮352，第二组滚轮安装座340的下排从前至后也依次设置有四个第三平面滚轮352，所述上排和下排的四个第三平面滚轮352依次相对置；所述第四组滚轮成型装置36包括第四组滚轮安装座360，第四组滚轮安装座360的下排从前至后依次设置有四个第四扁平轮361，第四组滚轮安装座360的上排从前至后依次设置有三个第四弧面滚轮362和一个第四平面滚轮363，从前至后依次设置的三个第四弧面滚轮362的弧面弧度大小依次变小，所述三个第四弧面滚轮362和一个第四平面滚轮363的前端均设置有台阶，所述三个第四弧面滚轮362和一个第四平面滚轮363的台阶与四个第四扁平轮361依次相对置。

优选的，所述从前至后依次设置的三个第一弧面滚轮332的弧面弧度大小依次为60°、30°和20°（弧面如图4中标号334所示位置），三个第一弧面滚轮332的弧面弧度依次变小，最后一个第一平面滚轮333的弧度则为0°，实现将锂电池8两边成型为90°折边的目的，该角度范围仅为较好的实施方式。进一步的，所述从前至后依次设置的三个第四弧面滚轮362的弧面弧度大小依次为60°、30°和20°，最后一个第四平面滚轮363的弧度则为0°，实现将锂电池8完成双折边成型的目的，该角度范围仅为较好的实施方式。进一步的，所述第三组滚轮安装座350设置有点胶装置，可对完成一折边成型后的锂电池8的对折边进行点胶，胶水在进行双折边时对折边进行粘连，使得双折边更紧密牢固的连接在一起，更好的防止电解液泄露。进一步的，所述双折边机构3还包括折边移动座37、底座38和移动驱动电机39，所述折边移动座37轨接于所述底座38，所述移动驱动电机39驱动所述折边移动座37沿所述底座38左右移动；所述双折边装置30安装于折边移动座37，该结构简单紧凑，可带动双折边装置30往锂电池8两边靠近进行折边。进一步的，所述双折边装置30和折边移动座37之间设置有弹性装置40，使得折边过程较为柔和，避免造成对锂电池8的损伤。进一步的，所述双折边机构3还包括夹具驱动电机40，夹具驱动电机40驱动所述电池夹具32前后移动，便于带动锂电池8进入双折边装置30进行折边，结构紧凑有效。进一步的，所述双折边机构3还包括移动柱梁50、柱梁驱动电机70和切边气缸60，柱梁驱动电机70驱动所述移动柱梁50前后移动，切边气缸60安装于移动柱梁50，切边气缸60驱动连接所述切边装置31，可调整切边装置31至适当位置进行切边。

本发明所述的锂电池全自动双折边成型机，通过第一组滚轮成型装置33、第二组滚轮成型装置34、第三组滚轮成型装置35和第四组滚轮成型装置36的滚轮成型方式，实现锂电池8自动双折边成型，有效防止电解液泄露，还可满足产品尺寸要求，其工作过程见下面的成型方法描述。

本发明所示锂电池全自动双折边成型方法，它包括以下步骤：

第一步，上料机械手1将锂电池8自动上料至预热整形机构2；

第二步，预热整形机构2对锂电池8的两边进行加热压平，完成整形，实现对来料上翘或不规则的两边进行整形；

第三步，完成整形后的锂电池8被送入双折边机构3的电池夹具32上，切边装置31上下移动完成对锂电池8的切边；

第四步，电池夹具32带动锂电池8进入第一组滚轮成型装置33，三个第一弧面滚轮332和一个第一平面滚轮333的台阶与四个第一扁平轮331依次相对置所形成的成型装置将锂电池8的两边成型为90°折边，效果如图5所示；

第五步，电池夹具32带动锂电池8进入第二组滚轮成型装置34，四个第二平面滚轮342与四个第二台阶平面滚轮341的台阶依次相对置所形成的成型装置将锂电池8两边的90°折边压平成型为0°折边，效果如图6所示；

第六步，电池夹具32带动锂电池8进入第三组滚轮成型装置35，第三组滚轮成型装置35的上排和下排的四个第三平面滚轮352依次相对置所形成的成型装置将锂电池8两边的0°折边进一步压扁，完成一折边成型，效果如图7所示；完成一折边成型还可进行热整形，使得厚度完全满足要求；

第七步，电池夹具32带动锂电池8进入第四组滚轮成型装置36，三个第四弧面滚轮362和一个第四平面滚轮363的台阶与四个第四扁平轮361依次相对置所形成的成型装置将锂电池8两边的一折边成型为90°折边，该折边贴紧锂电池8侧面，完成双折边成型，效果如图8所示；

第八步，完成双折边成型的锂电池8被送入热烫机构4，热烫机构4对双折边进行热烫，防止双折边变形反弹；

第九步，锂电池8被送入称重机构6进行称重，对符合重量要求和不符合重量要求的锂电池8进行分类；

第十步，符合重量要求的锂电池8被送入条形码扫描机构7进行条形码扫描，完成锂电池8成品记录。

进一步的，在第六步完成一折边成型后，对折边进行点胶，然后再进行第七步，胶水在进行双折边时对折边进行粘连，使得双折边更紧密牢固的连接在一起，更好的防止电解液泄露；在第八步对双折边进行热烫后，使用冷烫整形机构5对双折边进行冷烫整形，可对胶水进行冷却，然后再进行第九步。

本发明所述的锂电池全自动双折边成型方法，通过第一组滚轮成型装置33、第二组滚轮成型装置34、第三组滚轮成型装置35和第四组滚轮成型装置36的滚轮成型方式，实现锂电池8自动双折边成型，有效防止电解液泄露，还可满足产品尺寸要求，双折边宽度±0.05mm~±0.1mm，完全符合产品尺寸要求。其工作过程见下面的成型方法描述。

以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (10)

1.锂电池全自动双折边成型机，其特征在于：它包括从前至后依次设置的上料机械手（1）、预热整形机构（2）、双折边机构（3）、热烫机构（4）、冷烫整形机构（5）、称重机构（6）和条形码扫描机构（7）；

所述双折边机构（3）包括可前后移动的电池夹具（32）、可上下移动的切边装置（31）；锂电池（8）夹设于所述电池夹具（32），切边装置（31）设置于电池夹具（32）上方，电池夹具（32）的左右两侧对称设置有可左右移动的双折边装置（30）；所述双折边装置（30）包括从前至后依次设置第一组滚轮成型装置（33）、第二组滚轮成型装置（34）、第三组滚轮成型装置（35）和第四组滚轮成型装置（36）；

所述第一组滚轮成型装置（33）包括第一组滚轮安装座（330），第一组滚轮安装座（330）的下排从前至后依次设置有四个第一扁平轮（331），第一组滚轮安装座（330）的上排从前至后依次设置有三个第一弧面滚轮（332）和一个第一平面滚轮（333），从前至后依次设置的三个第一弧面滚轮（332）的弧面弧度大小依次变小，所述三个第一弧面滚轮（332）和一个第一平面滚轮（333）的前端均设置有台阶，所述三个第一弧面滚轮（332）和一个第一平面滚轮（333）的台阶与四个第一扁平轮（331）依次相对置；

所述第二组滚轮成型装置（34）包括第二组滚轮安装座（340），第二组滚轮安装座（340）的上排从前至后依次设置有四个第二平面滚轮（342），第二组滚轮安装座（340）的下排从前至后依次设置有四个第二台阶平面滚轮（341），四个第二台阶平面滚轮（341）的前端均设置有台阶，所述四个第二平面滚轮（342）与四个第二台阶平面滚轮（341）的台阶依次相对置；

所述第三组滚轮成型装置（35）包括第三组滚轮安装座（350），第三组滚轮安装座（350）的上排从前至后依次设置有四个第三平面滚轮（352），第二组滚轮安装座（340）的下排从前至后也依次设置有四个第三平面滚轮（352），所述上排和下排的四个第三平面滚轮（352）依次相对置；

所述第四组滚轮成型装置（36）包括第四组滚轮安装座（360），第四组滚轮安装座（360）的下排从前至后依次设置有四个第四扁平轮（361），第四组滚轮安装座（360）的上排从前至后依次设置有三个第四弧面滚轮（362）和一个第四平面滚轮（363），从前至后依次设置的三个第四弧面滚轮（362）的弧面弧度大小依次变小，所述三个第四弧面滚轮（362）和一个第四平面滚轮（363）的前端均设置有台阶，所述三个第四弧面滚轮（362）和一个第四平面滚轮（363）的台阶与四个第四扁平轮（361）依次相对置。

2.根据权利要求1所述的锂电池全自动双折边成型机，其特征在于：所述从前至后依次设置的三个第一弧面滚轮（332）的弧面弧度大小依次为60°、30°和20°。

3.根据权利要求1所述的锂电池全自动双折边成型机，其特征在于：所述从前至后依次设置的三个第四弧面滚轮（362）的弧面弧度大小依次为60°、30°和20°。

4.根据权利要求1所述的锂电池全自动双折边成型机，其特征在于：所述第三组滚轮安装座（350）设置有点胶装置。

5.根据权利要求1所述的锂电池全自动双折边成型机，其特征在于：所述双折边机构（3）还包括折边移动座（37）、底座（38）和移动驱动电机（39），所述折边移动座（37）轨接于所述底座（38），所述移动驱动电机（39）驱动所述折边移动座（37）沿所述底座（38）左右移动；所述双折边装置（30）安装于折边移动座（37）。

6.根据权利要求5所述的锂电池全自动双折边成型机，其特征在于：所述双折边装置（30）和折边移动座（37）之间设置有弹性装置（40）。

7.根据权利要求1所述的锂电池全自动双折边成型机，其特征在于：所述双折边机构（3）还包括夹具驱动电机（40），夹具驱动电机（40）驱动所述电池夹具（32）前后移动。

8.根据权利要求1所述的锂电池全自动双折边成型机，其特征在于：所述双折边机构（3）还包括移动柱梁（50）、柱梁驱动电机（70）和切边气缸（60），柱梁驱动电机（70）驱动所述移动柱梁（50）前后移动，切边气缸（60）安装于移动柱梁（50），切边气缸（60）驱动连接所述切边装置（31）。

9.锂电池全自动双折边成型方法，其特征在于，它包括以下步骤：

第一步，上料机械手（1）将锂电池（8）自动上料至预热整形机构（2）；

第二步，预热整形机构（2）对锂电池（8）的两边进行加热压平，完成整形；

第三步，完成整形后的锂电池（8）被送入双折边机构（3）的电池夹具（32）上，切边装置（31）上下移动完成对锂电池（8）的切边；

第四步，电池夹具（32）带动锂电池（8）进入第一组滚轮成型装置（33），三个第一弧面滚轮（332）和一个第一平面滚轮（333）的台阶与四个第一扁平轮（331）依次相对置所形成的成型装置将锂电池（8）的两边成型为90°折边；

第五步，电池夹具（32）带动锂电池（8）进入第二组滚轮成型装置（34），四个第二平面滚轮（342）与四个第二台阶平面滚轮（341）的台阶依次相对置所形成的成型装置将锂电池（8）两边的90°折边压平成型为0°折边；

第六步，电池夹具（32）带动锂电池（8）进入第三组滚轮成型装置（35），第三组滚轮成型装置（35）的上排和下排的四个第三平面滚轮（352）依次相对置所形成的成型装置将锂电池（8）两边的0°折边进一步压扁，完成一折边成型；

第七步，电池夹具（32）带动锂电池（8）进入第四组滚轮成型装置（36），三个第四弧面滚轮（362）和一个第四平面滚轮（363）的台阶与四个第四扁平轮（361）依次相对置所形成的成型装置将锂电池（8）两边的一折边成型为90°折边，该折边贴紧锂电池（8）侧面，完成双折边成型；

第八步，完成双折边成型的锂电池（8）被送入热烫机构（4），热烫机构（4）对双折边进行热烫；

第九步，锂电池（8）被送入称重机构（6）进行称重，对符合重量要求和不符合重量要求的锂电池（8）进行分类；

第十步，符合重量要求的锂电池（8）被送入条形码扫描机构（7）进行条形码扫描，完成锂电池（8）成品记录。

10.根据权利要求9所述的锂电池全自动双折边成型方法，其特征在于：在第六步完成一折边成型后，对折边进行点胶，然后再进行第七步；在第八步对双折边进行热烫后，使用冷烫整形机构（5）对双折边进行冷烫整形，然后再进行第九步。