本实用新型涉及一种转运装置,尤其是一种锂离子电池制造过程中的锂电池电芯转运装置,属于动力锂电池制造设备技术领域。
背景技术:
锂离子电池是性能卓越的新一代绿色高能电池,已成为高新技术发展的重点之一。锂离子电池具有以下特点:高电压、高容量、低消耗、无记忆效应、无公害、体积小、内阻小、自放电少、循环次数多。因其上述特点,锂离子电池已应用到移动电话、笔记本电脑、摄像机、数码相机等众多民用及军事领域。
锂电池电芯可分为圆形电芯和方形电芯。对于卷绕式的电芯,方形电芯的生产制造工艺比圆形电芯的制造工艺要困难。因此,可以采用先利用圆形卷针卷绕成圆形电芯,再通过拉扁工序将卷绕好的电芯初拉扁。对于这种电芯制造方法,当将电芯初拉扁后,电芯自然状态下是呈类似于椭圆形的,电芯多个正、负极耳之间的相对位置很容易因为电芯整体的稍微偏转而不能够相互对齐。
技术实现要素:
本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足,提供一种转运装置,将电芯卷绕、拉扁后夹具上的电芯取下并保证电芯各个正负极耳之间的相对位置,另外能够对初拉伸后的电芯进行压扁制成方形电池。
按照本实用新型提供的技术方案,所述转运装置,包括水平运动机构和竖直运动机构;所述竖直运动机构包括能够竖直运动的竖直运动载板,在竖直运动载板上安装水平运动机构,水平运动机构包括能够水平运动的水平运动载板;其特征是:
在所述水平运动载板上侧安装压紧机构,在水平运动载板下侧安装传送机构;
所述压紧机构包括压紧驱动装置,压紧驱动装置的动力输出端连接压板;所述压板包括用于对电芯进行定位固定的小压板和将电芯压扁的大压板;
所述传送机构包括用于水平传输电芯的传送部件、以及驱动传送部件水平传送的传送驱动装置。
进一步的,所述压紧驱动装置包括第一压紧驱动装置和第二压紧驱动装置,第一压紧驱动装置的动力输出端连接小压板,第二压紧驱动装置的动力输出端连接大压板。
进一步的,所述小压板设置在大压板的内部;所述第一压紧驱动装置为一个且位于两个第二压紧驱动装置之间。
进一步的,在所述压板的一侧或两侧设置导向机构,导向机构包括相对滑动设置的导向柱和导向套,导向柱的一端为自由端,另一端连接压板,导向套设置在第一固定板上,第一固定板固定在水平载板上。
进一步的,所述竖直运动载板滑动设置在第三固定板上,竖直运动载板与驱动竖直运动载板上下竖直运动的竖直驱动装置浮动连接。
进一步的,所述水平运动载板滑动设置在竖直运动载板上,水平运动载板与驱动水平运动载板水平运动的水平驱动装置浮动连接。
进一步的,所述传送部件采用传送带,在传送带内部设置承压板。
进一步的,在所述传送部件与下游传送带之间设置传送辅助辊,传送辅助辊通过传送辅助辊固定轴固定至第二固定板。
进一步的,在所述第二固定板上设置用于调节传送带张紧力的张紧装置。
进一步的,在所述竖直运动载板和水平运动载板的运动方向的两侧均设置缓冲器和/或止动螺栓。
本实用新型所述转运装置从夹具中接下电芯时保证了电芯上各个极耳的相对位置的准确度,另外能对电芯进行压扁,以制成方形电芯并转移至下游传送带或者废料盒中。
附图说明
图1为本实用新型所述转运装置的结构示意图。
图2为本实用新型所述转运装置的俯视图。
图3为本实用新型所述转运装置的左视图。
图4为所述大压板和小压板的示意图。
附图标记说明:水平运动载板1、水平运动气缸2、水平导轨3、水平滑块4、第一固定板5、压紧气缸6、导向柱7、导向套8、大压板9、小压板10、连接块11、电芯12、第二固定板13、电机14、主动带轮15、从动带轮16、皮带17、主动轮18、传送带19、从动辊20、承压板21、传送辅助辊22、传送辅助辊固定轴23、第三固定板24、竖直导轨25、竖直滑块26、竖直运动气缸27、竖直运动载板28、第一浮动块29-1、第二浮动块29-2、缓冲器30、止动螺栓31、第一压紧气缸32、第二压紧气缸33。
具体实施方式
下面结合具体附图对本实用新型作进一步说明。
本实用新型所述转运装置包括水平运动机构、压紧机构、传送机构和竖直运动机构。本实用新型所述转运装置主要实现的功能是:首先水平运动机构将设置在其上的压紧机构、传送机构水平伸出,位于水平运动机构中的水平运动载板上部的压紧机构先将电芯固定,原来用于夹持电芯的夹爪松开,然后压紧机构将电芯压扁,随后水平运动机构沿水平方向缩回再沿竖直方向向下,达到与下游传送带齐平的位置;此时,可以根据之前检测出的电芯的优劣情形做出将电芯弃置于废料盒中或者将电芯输送至下游传送带的动作。
如图1~图3所示,所述水平运动机构主要包括水平运动载板1、水平运动气缸2、水平导轨3和水平滑块4;在所述水平运动载板1的上侧设置有压紧机构、下侧设置有传送机构,水平运动载板1的后侧与水平运动气缸2的缸体浮动连接、与水平滑块4固定连接,水平导轨3以及水平运动气缸2的两端均设置在竖直运动机构中的竖直运动载板28上。当水平运动气缸2运动时,带动水平运动载板1沿水平导轨3做水平运动,将水平运动载板1上的压紧机构和传送机构水平伸出。其中水平运动气缸2的缸体浮动连接至水平运动载板1,能够避免由于水平运动气缸2的缸体与水平运动载板1相对固定造成水平运动气缸2运动过程中发生卡死,浮动连接的方式可以如图1中所示,采用第一浮动块29-1的形式,水平运动气缸2的缸体固定连接第一浮动块29-1,第一浮动块29-1间隙卡接在水平运动载板1上,实现水平运动气缸2缸体运动时带动水平运动载板1的运动。
所述压紧机构主要包括第一固定板5、压紧气缸6、导向柱7、导向套8、大压板9和小压板10;所述压紧气缸6分为用于将电芯12压紧便于电芯12的夹具撤退的第一压紧气缸32和用于压扁电芯12的第二压紧气缸33;所述第一固定板5水平设置,并且第一固定板5的一端与水平运动载板1的上侧固定连接,当水平运动机构沿水平位置运动到规定位置,即电芯被夹持的位置时,压紧机构与设置在水平运动载板1下侧的传送机构配合实现对电芯的固定和压扁动作。第一压紧气缸32、第二压紧气缸33、导向套8均设置在第一固定板5上,如图1、图2所示,第一压紧气缸32设置一个且位于两个第二压紧气缸33之间,三个压紧气缸呈直线排列,在此直线的两侧(即每个压紧气缸的两侧)均分别设置有一个导向柱7/导向套8的导向机构,导向柱7设置在导向套8内可与导向套8相对滑动,导向柱7的一端是自由端,另一端连接压板,当压板运动时,给压板运动导向。压紧气缸6的缸体固定至第一固定板5,压紧气缸6的活塞杆通过第一固定板5上的孔与压板固定连接,也可以如图1所示,通过连接块11与第一固定板5固定连接。如图1、图4所示,所述压板包括大压板9和小压板10,小压板10设置在大压板9的内部,大压板9对应位于两侧的第二压紧气缸33,小压板10对应位于中间的第一压紧气缸32,第一压紧气缸32通过连接在其活塞杆上的连接块11实现对小压板10的移动;当第一压紧气缸32的活塞杆运动,小压板10随之上下移动时,位于相应位置的导向柱7/导向套8实现对运动的导向。相应的,第二压紧气缸33通过连接在其活塞杆上的连接块11实现对大压板9的移动,当大压板9移动时,位于两侧的导向柱7/导向套8实现对运动的导向。
所述传送机构主要包括第二固定板13、电机14、主动带轮15、从动带轮16、皮带17、主动轮18、传送带19、从动辊20和承压板21;所述第二固定板13是个U型固定板,U型内部设置电机14、主动轮18、传送带19、从动辊20和承压板21,第二固定板13的U型底边即图1中第二固定板13的左侧固定连接至水平运动载板1的下侧,电机14带动主动带轮15,主动带轮15通过皮带17将动力传动至从动带轮16,主动轮18与从动带轮16键连接,至此实现电机14带动主动带轮15转动,主动带轮15通过皮带17将动力传送至从动带轮16,从动带轮16带动主动轮18转动,主动轮18与从动辊20上套覆有传送带19,主动轮18带动传送带19使传送带19上的电芯12能够水平运动;在所述传送带19的内部设置有承压板21,其配合压紧机构中的压板实现对电芯12的固定定位和压扁。
此外,还可以在传送带19的传动方向,齐平于传送带19的水平位置外侧设置传送辅助辊22,传送辅助辊22通过传送辅助辊固定轴23固定至第二固定板13。当传送带19运行时,传送辅助辊22同步转动,电芯12经过传送辅助辊22到达下游的传送带上,这样,在电芯12运输时,传送辅助辊22位于传送带19和下游传送带之间,减小了传送带19与下游传送带之间的水平间距,实现当电芯12做的比较薄时,也能有效传输,防止因为传送带19与下游传送带之间水平间距较大,部分已从传送带19上输出并悬空没有到达下游传送带的电芯12由于重力向下弯曲而造成的运输中的电芯12的弯折或破损,有效保证了电芯12的质量。为了有效的实现减小传送带19和下游传送带之间水平方向的距离差,传送辅助辊22的直径比带动传送带19运动的主动轮18的直径小。
再者,在所述第二固定板13上设置用于调节传送带19张紧力的张紧装置。
最后,可以在传送带19的外侧设置光电传感器以检测电芯12是否存在,以发送信息给控制系统做出报警或其他处理。
如图3所示,所述竖直运动机构主要包括第三固定板24、竖直导轨25、竖直滑块26、竖直运动气缸27和竖直运动载板28;所述第三固定板24呈竖直布置,其上固定有两条竖直布置的竖直导轨25,竖直滑块26与竖直导轨25滑动配合并且与竖直运动载板28固定连接,在第三固定板24上的两条竖直导轨25的中间设置有竖直运动气缸27,竖直运动气缸27的缸体与竖直运动载板28浮动连接(防止限位太多,导致气缸运动过程中卡死,浮动连接的方式可以如图1中所示,竖直运动气缸27的缸体与第二浮动块29-2连接,第二浮动块29-2与竖直运动载板28卡接),当竖直运动气缸27运动时带动竖直运动载板28沿导轨25的方向运动,从而带动水平运动机构、压紧机构和传送机构均上下运动。
为了有效的控制气缸的运动,在水平运动气缸2、竖直运动气缸27的运动方向的两侧均设置有缓冲器30做软限位、止动螺栓31做硬限位。
本实用新型所述转运装置的工作过程:水平运动气缸2沿水平导轨3水平运动,带动与其浮动连接的水平运动载板1做水平运动,当水平运动载板1运动到电芯12的被夹持位置,水平运动载板1上侧的压紧机构中的位于中间的第一压紧气缸32带动与其连接的小压板10向下运动,与位于水平运动载板1下侧的传送机构中传送带19内的承压板21配合实现对电芯12的定位固定,此时电芯12的夹具撤去,位于两侧的第二压紧气缸33通过大压板9配合承压板21将电芯12压扁;随后,水平运动气缸2沿水平导轨3反向运动回原来位置,竖直运动气缸27运动,带动竖直运动载板28以及其上的压紧机构、传送机构和水平运动机构竖直运动到与下游传送带齐平的位置。此时,如果控制系统认为当前电芯12是废品,那么直接使用电机14带动传送带19运转,传送带19上的电芯12会掉入设置在下方的废料盒中;如果控制系统认为当前电芯12是好的,那么水平运动气缸2水平方向运动,将传送机构水平运动到与下游传送带相邻的位置,电机14带动传送带19将电芯12传送到下游传送带中去。