電池烘烤系統的製作方法

2023-07-30 19:45:26

本發明涉及電池機械自動化生產技術領域，特別是涉及一種電池烘烤系統。

背景技術：

隨著社會不斷發展和科技不斷進步，機械化、自動化、標準化生產已經逐漸成為發展趨勢，並逐步代替傳統的手工勞動，為企業的可持續發展注入了新的動力。因此，電池生產企業也需要與時俱進，通過轉型升級，大力發展機械自動化設備以代替傳統的手工勞動，進而提高企業的生產效益，實現企業的可持續發展。

如圖1所示，其為一種軟包電池結構10，軟包電池結構10由圓柱電芯本體11及包裹圓柱電芯本體11的鋁塑膜12組成。在軟包電池結構10的生產過程中，有一道工序是要對其進行燒烤。設計師在機械自動化設計的過程中，需要考慮如何一次性將儘可能多的將軟包電池結構10裝載於料盤中，同時還要考慮如何可能多的將多個料盤放置於烘烤箱內進行烘烤，烘烤完成後，如何將料盤內經過烘烤的軟包電池結構10轉移至特定的治具中，從而提升生產的效率，為企業節約生產的成本。上述問題，均是設計師在機械自動化開發過程中需要解決的實實在在的問題。

技術實現要素：

本發明的目的是克服現有技術中的不足之處，提供一種電池烘烤系統，對電池進行上料、烘烤及下料，實現機械自動化生產，提升生產效率，降低生產成本。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種電池烘烤系統，包括：電池上料流水線、料盤運輸流水線及電池下料流水線，所述電池上料流水線及所述電池下料流水線分別位於所述料盤運輸流水線的兩端的一側邊，所述電池上料流水線、所述料盤運輸流水線及所述電池下料流水線的運輸方向相同；

所述電池烘烤系統還包括烘烤裝置，所述烘烤裝置位於所述料盤運輸流水線的中部的一側邊；

所述電池烘烤系統還包括電池上料機械手，所述電池上料機械手銜接於所述電池上料流水線與所述料盤運輸流水線之間；

所述電池烘烤系統還包括料盤上下料機械手，所述料盤上下料機械手銜接於所述料盤運輸流水線與所述烘烤裝置之間；

所述電池烘烤系統還包括電池下料機械手，所述電池下料機械手銜接於所述料盤運輸流水線與所述電池下料流水線之間；

其中，

所述烘烤裝置包括：料盤堆疊放置架、烘烤升降箱體、烘烤升降驅動部，所述烘烤升降箱體為具一端開口的中空腔體結構，所述烘烤升降驅動部驅動所述烘烤升降箱體，以使得所述料盤堆疊放置架脫離於所述烘烤升降箱體的收容，或使得所述料盤堆疊放置架收容於所述烘烤升降箱體內；

所述料盤運輸流水線上設有電池疊層治具，所述電池疊層治具具有多個依次間隔排列呈「一」字形的電芯本體固定槽，所述電芯本體固定槽為半圓柱體凹槽結構並具有弧形面，多個所述電芯本體固定槽的中心線相互平行、相互間隔且不在同一直線上。

在其中一個實施例中，所述烘烤升降驅動部包括：烘烤升降氣缸、烘烤豎直引導杆、烘烤水平支撐板，所述烘烤升降箱體沿豎直方向升降滑動設於所述烘烤豎直引導杆上，所述烘烤水平支撐板固定於所述烘烤豎直引導杆的一端，所述烘烤升降氣缸安裝於所述烘烤水平支撐板上，所述烘烤升降氣缸的伸縮端與所述烘烤升降箱體連接。

在其中一個實施例中，所述電池烘烤系統還包括抽真空裝置，所述烘烤升降箱體開設有抽真空口，所述抽真空裝置通過所述抽真空口與所述烘烤升降箱體內部貫通。

在其中一個實施例中，所述電池上料機械手包括：電池上料水平驅動部、電池上料豎直驅動部、電池上料吸嘴，所述電池上料水平驅動部驅動所述電池上料豎直驅動部沿水平方向往復移動，所述電池上料豎直驅動部驅動所述電池上料吸嘴沿豎直方向往復升降。

在其中一個實施例中，所述電池上料水平驅動部為電機絲杆驅動。

在其中一個實施例中，所述電池上料豎直驅動部為氣缸驅動。

本發明的電池烘烤系統，通過設置電池上料流水線、料盤運輸流水線、電池下料流水線、烘烤裝置、電池上料機械手、料盤上下料機械手、電池下料機械手，並對各個裝置的結構進行優化，對電池進行上料、烘烤及下料，實現機械自動化生產，提升生產效率，降低生產成本。

附圖說明

圖1為一種軟包電池結構的結構圖；

圖2為本發明一實施例的電池烘烤系統的結構圖；

圖3為圖2所示的電池烘烤系統的烘烤裝置的結構圖；

圖4為圖2所示的電池烘烤系統的其中一局部結構圖；

圖5為圖2所示的電池烘烤系統的另一局部結構圖；

圖6為圖4在A處的放大圖；

圖7為圖4在B處的放大圖；

圖8為圖5在C處的放大圖；

圖9為圖2所示的電池烘烤系統的料盤上下料機械手的結構圖。

具體實施方式

為了便於理解本發明，下面將參照相關附圖對本發明進行更全面的描述。附圖中給出了本發明的較佳實施方式。但是，本發明可以以許多不同的形式來實現，並不限於本文所描述的實施方式。相反地，提供這些實施方式的目的是使對本發明的公開內容理解的更加透徹全面。

需要說明的是，當元件被稱為「固定於」另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是「連接」另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術語「垂直的」、「水平的」、「左」、「右」以及類似的表述只是為了說明的目的，並不表示是唯一的實施方式。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬於本發明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本發明的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施方式的目的，不是旨在於限制本發明。本文所使用的術語「及/或」包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。

如圖2所示，一種電池烘烤系統20，其包括：電池上料流水線100、料盤運輸流水線200、電池下料流水線300、烘烤裝置400、電池上料機械手500、料盤上下料機械手600、電池下料機械手700。

電池上料流水線100及電池下料流水線300分別位於料盤運輸流水線200的兩端的一側邊，電池上料流水線100、料盤運輸流水線200及電池下料流水線300的運輸方向相同。烘烤裝置400位於料盤運輸流水線200的中部一側邊，電池上料機械手500銜接於電池上料流水線100與料盤運輸流水線200之間，料盤上下料機械手600銜接於料盤運輸流水線200與烘烤裝置400之間，電池下料機械手700銜接於料盤運輸流水線200與電池下料流水線300之間。

電池上料流水線100用於對電池進行運輸上料，並在電池上料機械手500的作用下將電池上料流水線100上的電池轉移至料盤運輸流水線200中；料盤運輸流水線200對已經裝載有電池的料盤進行運輸上料，並在料盤上下料機械手600的作用下，將料盤運輸流水線200中的料盤轉移至烘烤裝置400中，同時還在料盤上下料機械手600的作用下，將烘烤裝置400中已經烘烤後裝載有電池的料盤再次轉移至料盤運輸流水線200中；電池下料流水線300用於對電池進行運輸下料，在電池下料機械手700的作用下，將料盤運輸流水線200中料盤內的電池轉移至電池下料流水線300上。

如圖3所示，要說明的是，烘烤裝置400包括：料盤堆疊放置架410、烘烤升降箱體420、烘烤升降驅動部430。烘烤升降箱體420為具一端開口的中空腔體結構，烘烤升降驅動部430驅動烘烤升降箱體420，以使得料盤堆疊放置架410脫離於烘烤升降箱體420的收容，或使得料盤堆疊放置架410收容於烘烤升降箱體420內。

烘烤裝置400用於對電池進行烘烤，料盤上下料機械手600將料盤運輸流水線200中的裝載有電池的料盤轉移至料盤堆疊放置架410中，料盤一層層堆疊放置於料盤堆疊放置架410中，當料盤堆疊放置架410裝載滿料盤後，烘烤升降驅動部430驅動烘烤升降箱體420下降，將料盤堆疊放置架410進行封閉，封閉完成後對料盤內的電池進行烘烤，烘烤完成後，烘烤升降驅動部430驅動烘烤升降箱體420上升，料盤堆疊放置架410露出於烘烤升降箱體420外，料盤上下料機械手600再次將料盤堆疊放置架410內的料盤轉移至料盤運輸流水線200中。要說明的是，電池烘烤系統20還包括抽真空裝置，烘烤升降箱體420開設有抽真空口422，抽真空裝置通過抽真空口422與烘烤升降箱體420內部貫通。在烘烤裝置400對電池進行烘烤前，先對烘烤升降箱體420的內部進行抽真空操作，進一步提升了電池烘烤的品質。

進一步的，烘烤升降驅動部430包括：烘烤升降氣缸431、烘烤豎直引導杆432、烘烤水平支撐板433。烘烤升降箱體420沿豎直方向升降滑動設於烘烤豎直引導杆432上，烘烤水平支撐板433固定於烘烤豎直引導杆432的一端，烘烤升降氣缸431安裝於烘烤水平支撐板433上，烘烤升降氣缸431的伸縮端與烘烤升降箱體420連接。通過設置烘烤豎直引導杆432，可以使得烘烤升降箱體420更加順暢、更加平穩的沿著烘烤豎直引導杆432在豎直方向往復升降。

請一併參閱圖4及圖6，要說明的是，料盤運輸流水線200上設有電池疊層治具210，電池疊層治具210具有多個依次間隔排列呈「一」字形的電芯本體固定槽211，電芯本體固定槽211為半圓柱體凹槽結構並具有弧形面，多個電芯本體固定槽211的中心線相互平行、相互間隔且不在同一直線上。

可知，在電池上料機械手500的作用下，將電池從電池上料流水線100上料於料盤運輸流水線200中，由於電池疊層治具210的特殊結構設置，一個電池疊層治具210可以放置多個電池，電芯本體固定槽211與圓柱體電芯的結構相適應，鋁塑膜則放置於電芯本體固定槽211之外。一個電池疊層治具210可以放置多個電池，烘烤裝置400一次性可以對多個電池進行烘烤，從而提高了烘烤的效率。同時，結合料盤堆疊放置架410的特徵結構設置，料盤堆疊放置架410一次可以堆疊多個料盤，進一步提高了烘烤的效率。

請一併參閱圖4及圖7，要說明的是，電池上料流水線100上設有上電池固定治具110，上電池固定治具110具有電芯本體收容槽111及鋁塑膜收容槽112，電芯本體收容槽111為半圓柱體凹槽結構並具有弧形面，鋁塑膜收容槽112為方形體凹槽結構並具有平整面，電芯本體收容槽111與鋁塑膜收容槽112相互貫通。可知，電芯本體收容槽111的半圓柱體凹槽結構及弧形面，可以很好適應電芯本體的圓柱結構，使得電芯本體可以更好放置於電芯本體收容槽111而不會發生晃動，鋁塑膜則被放置於鋁塑膜收容槽112內，由於鋁塑膜收容槽112的方形體凹槽結構及平整面，使得鋁塑膜可以被平整放置於鋁塑膜收容槽112內，保證了電池在運輸過程中的平穩性。

請一併參閱圖5及圖8，要說明的是，電池下料流水線300上設有下電池固定治具310，下電池固定治具310具有電芯本體固定座311及設於電芯本體固定座311上的兩片鋁塑膜豎直定位片312，鋁塑膜豎直定位片312為平板狀「U」形結構，兩片鋁塑膜豎直定位片312之間形成鋁塑膜定位槽313，鋁塑膜豎直定位片312上開設有取放缺口314。被烘烤後的電池在電池下料機械手700的作用下被轉移至電池下料流水線300的下電池固定治具310中，由於下電池固定治具310具有兩片鋁塑膜豎直定位片312，使得鋁塑膜可以沿著豎直方向被放置，進而使得鋁塑膜由於烘烤所產生的熱量可以被及時散發出去。另一方面，鋁塑膜豎直定位片312上開設有取放缺口314，取放缺口314的開設，可以使得電池可以被順暢的下料於下電池固定治具310中，同時也可以使得電池可以被順暢的從下電池固定治具310中取出。

在本實施例中，電池上料機械手500包括：電池上料水平驅動部510、電池上料豎直驅動部520、電池上料吸嘴530。電池上料水平驅動部510驅動電池上料豎直驅動部520沿水平方向往復移動，電池上料豎直驅動部520驅動電池上料吸嘴530沿豎直方向往復升降。電池上料吸嘴530在電池上料水平驅動部510及電池上料豎直驅動部520的共同作用下，實現水平及豎直方向的位置，對電池進行吸取轉移。電池上料水平驅動部510為電機絲杆驅動，電池上料豎直驅動部520為氣缸驅動。

如力9所示，進一步的，料盤上下料機械手600包括：水平滑動引導軌道610、料盤運輸支撐座620、料盤豎直升降驅動部630、料盤水平移動驅動部640、料盤夾爪650。料盤運輸支撐座620沿水平方向滑動設於水平滑動引導軌道610上，料盤運輸支撐座620上安裝有水平滑動驅動電機621，水平滑動驅動電機621的輸出端設有齒輪622，水平滑動引導軌道610設有於齒輪622嚙合的直線型齒條。料盤豎直升降驅動部630安裝於料盤運輸支撐座620上，料盤豎直升降驅動部630驅動料盤水平移動驅動部640沿豎直方向往復升降，料盤水平移動驅動部640驅動料盤夾爪650沿水平方向往復位移。料盤豎直升降驅動部630與料盤水平移動驅動部640共同作用，使得料盤夾爪650可以在豎直方向與水平方向進行位置調節，對料盤進行轉移。

本發明的電池烘烤系統20，通過設置電池上料流水線100、料盤運輸流水線200、電池下料流水線300、烘烤裝置400、電池上料機械手500、料盤上下料機械手600、電池下料機械手700，並對各個裝置的結構進行優化，對電池進行上料、烘烤及下料，實現機械自動化生產，提升生產效率，降低生產成本。

以上所述實施方式僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本發明專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保護範圍。因此，本發明專利的保護範圍應以所附權利要求為準。