一種動(dòng)力鋰電池pack生產(chǎn)線裝備及工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種自動(dòng)化生產(chǎn)線，尤其涉及一種動(dòng)力鋰電池pack生產(chǎn)線裝備及工
ο
【背景技術(shù)】
[0002]隨著新能源的開(kāi)發(fā)和利用，人們對(duì)電池的依賴(lài)程度越來(lái)越加深，尤其是鋰電池具有儲(chǔ)能高、壽命長(zhǎng)、自放電率低等優(yōu)點(diǎn)，在各行業(yè)廣泛使用。
[0003]在鋰電池的使用過(guò)程中，往往需要將小塊的鋰電池塊進(jìn)行裝配，以構(gòu)成一整塊鋰電池(也可以稱(chēng)為PACK鋰電池組)。
[0004]但是現(xiàn)有的整塊鋰電池在生產(chǎn)過(guò)程中，由于自動(dòng)化程度不夠，無(wú)法對(duì)小塊鋰電池的質(zhì)量、極性做出及時(shí)調(diào)整，降低了生產(chǎn)效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種動(dòng)力鋰電池pack生產(chǎn)線裝備及工藝，以滿足對(duì)鋰電池自動(dòng)化裝配、檢測(cè)和焊接，提高了鋰電池生產(chǎn)效率。
[0006]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種動(dòng)力鋰電池pack生產(chǎn)線裝備，包括:電池盒輸送裝置、磁性拾取搬運(yùn)裝置、電池排料裝置、電池裝夾平移裝置、電池組合支架裝配裝置和電池焊片安裝焊接裝置;其中所述電池盒輸送裝置適于將裝有電池的電池盒輸送至磁性拾取搬運(yùn)裝置中的拾取工位;所述磁性拾取搬運(yùn)裝置適于將電池盒中的各電池分別拾取后放置在電池排料裝置中；所述電池裝夾平移裝置適于將電池排料裝置中的電池逐一拾取后，排列至電池組合支架裝配裝置中的裝配工位上，即構(gòu)成電池陣列;所述電池組合支架裝配裝置適于在電池陣列的上、下端面分別安裝上、下支架，以構(gòu)成pack電池組，并將該pack電池組移至電池焊片安裝焊接裝置中；所述電池焊片安裝焊接裝置適于在pack電池組中各電池的正、負(fù)極觸點(diǎn)上分別插入相應(yīng)焊片并焊接，以使pack電池組中各電池形成導(dǎo)電回路。
[0007]進(jìn)一步，所述電池盒輸送裝置包括:輸送機(jī)架，該輸送機(jī)架上設(shè)有皮帶輸送線，位于皮帶輸送線的一側(cè)設(shè)有適于檢測(cè)電池盒進(jìn)入所述拾取工位的光電傳感器;以及在皮帶輸送線的輸送終點(diǎn)還設(shè)有電池盒定位工位。
[0008]進(jìn)一步，所述磁性拾取搬運(yùn)裝置包括:拾取機(jī)架、位于所述拾取工位上部的電池拾取桿，該電池拾取桿由位于拾取機(jī)架上的移動(dòng)機(jī)構(gòu)控制；即當(dāng)電池拾取桿從電池盒中拾取相應(yīng)電池后，由移動(dòng)機(jī)構(gòu)將拾取的電池送至電池排料裝置中。
[0009]進(jìn)一步，所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括:適于使電池拾取桿升或降的電池拾取桿升降氣缸，以及適于將電池拾取桿移動(dòng)至電池排料裝置位置的電池拾取桿平移驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，在該電池拾取桿平移驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上設(shè)有用于檢測(cè)電池拾取桿移動(dòng)至電池排料裝置位置的光電開(kāi)關(guān)組件;所述電池拾取桿的下部為用于吸取電池的永磁結(jié)構(gòu)，所述電池拾取桿的直徑小于電池直徑，且電池拾取桿的個(gè)數(shù)與電池盒中待拾取的電池個(gè)數(shù)相對(duì)應(yīng);各電池拾取桿上橫向套設(shè)有電池分離推桿，該電池分離推桿由推桿氣缸通過(guò)導(dǎo)向軸控制沿電池拾取桿上下移動(dòng)，即當(dāng)電池被電池拾取桿拾取至電池排料裝置位置，電池分離推桿向下移動(dòng)，使電池與電池拾取桿分離后，電池分離推桿向上移動(dòng)以復(fù)位;隨后，所述電池拾取桿移動(dòng)至拾取工位上方，以進(jìn)行下一拾取動(dòng)作。
[0010]進(jìn)一步，所述鋰電池排料裝置包括:第一、第二電池定位排列機(jī)構(gòu)，所述第一電池定位排列機(jī)構(gòu)與第二電池定位排列機(jī)構(gòu)呈L型連接方式;各電池拾取桿適于將若干電池送至第一電池定位排列機(jī)構(gòu)的第一輸送通道中，該輸送通道的側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有滑孔;一電池輸送機(jī)構(gòu)適于帶動(dòng)一撥片在該滑孔內(nèi)帶動(dòng)電池移動(dòng)，以將第一輸送通道中的電池推入第二電池定位排列機(jī)構(gòu)的第二輸送通道中；所述第二輸送通道一側(cè)設(shè)有電池檢測(cè)機(jī)構(gòu)，在第二輸送通道的起始處還設(shè)有電池頂料機(jī)構(gòu)，該第二輸送通道的末端還設(shè)有電池極性翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和故障電池剔除機(jī)構(gòu);所述電池檢測(cè)機(jī)構(gòu)適于檢測(cè)第二輸送通道中電池質(zhì)量;所述動(dòng)力鋰電池pack生產(chǎn)線裝備中的控制模塊適于在電池檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)電池質(zhì)量后，將故障電池在第二輸送通道中的排列位置進(jìn)行標(biāo)定，當(dāng)電池頂料機(jī)構(gòu)將故障電池及極性相反的電池逐一頂至第二輸送通道末端時(shí)，分別通過(guò)故障電池剔除機(jī)構(gòu)將故障電池剔除，以及通過(guò)電池極性翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)翻轉(zhuǎn)電池極性。
[0011]進(jìn)一步，所述電池極性翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括:電池旋轉(zhuǎn)位，該電池旋轉(zhuǎn)位對(duì)接于第二輸送通道的出口處；當(dāng)需要調(diào)換電池極性時(shí)，該電池旋轉(zhuǎn)位由翻轉(zhuǎn)電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)180°，并將調(diào)換極性后的電池通過(guò)電池裝夾平移裝置進(jìn)行拾取;所述故障電池剔除機(jī)構(gòu)位于電池旋轉(zhuǎn)位的下部，且該故障電池剔除機(jī)構(gòu)包括:用于支撐電池旋轉(zhuǎn)位中電池的撐桿，當(dāng)故障電池進(jìn)入電池旋轉(zhuǎn)位后，該撐桿縮回，故障電池掉落且從撐桿下方的滑道滑出；所述翻轉(zhuǎn)電機(jī)及用于驅(qū)動(dòng)撐桿的撐桿氣缸均由控制模塊控制。
[0012]進(jìn)一步，所述電池檢測(cè)機(jī)構(gòu)位于第二輸送通道的側(cè)壁上，且適于通過(guò)檢測(cè)定位機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)沿該輸送通道移動(dòng);所述電池檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括上、下檢測(cè)頭，以及適于驅(qū)動(dòng)上、下檢測(cè)頭夾持各電池正、負(fù)極觸點(diǎn)的電池檢測(cè)氣缸裝置，所述上、下檢測(cè)頭適于檢測(cè)各被測(cè)電池中故障電池，并將檢測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送至控制模塊。
[0013]進(jìn)一步，所述電池組合支架裝配裝置包括:裝配機(jī)架，以及分別設(shè)于裝配機(jī)架內(nèi)兩側(cè)的上、下支架輸送機(jī)構(gòu);所述裝配機(jī)架的上部設(shè)有支架拾取機(jī)構(gòu)，該支架拾取機(jī)構(gòu)包括:獨(dú)立升降控制的上、下支架拾取爪;所述上、下支架拾取爪吊裝在一層板上，所述支架拾取機(jī)構(gòu)的頂部安裝有用于驅(qū)動(dòng)該層板向上支架輸送機(jī)構(gòu)側(cè)或向下支架輸送機(jī)構(gòu)側(cè)移動(dòng)的支架驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu);所述下支架拾取爪先從下支架輸送機(jī)構(gòu)中拾取一下支架，放置于裝配工位上，所述電池裝夾平移裝置將夾持的電池依次排列放置在下支架上的各電池安裝位中，即構(gòu)成電池陣列；所述上支架拾取爪再?gòu)纳现Ъ茌斔蜋C(jī)構(gòu)中拾取一上支架安放至電池陣列上端面，以構(gòu)成pack電池組。
[0014]進(jìn)一步，所述裝配機(jī)架的下部設(shè)有pack電池組頂升機(jī)構(gòu)；所述pack電池組頂升機(jī)構(gòu)包括:用作所述裝配工位的pack電池組放置平臺(tái)，以及控制該pack電池組放置平臺(tái)升降的頂升氣缸，所述頂升氣缸的底部還設(shè)有適于將pack電池組移動(dòng)至電池焊片安裝焊接裝置中pack電池組接收工位下方的電池組平移機(jī)構(gòu)；即當(dāng)pack電池組移動(dòng)至pack電池組接收工位下方后，所述控制模塊適于控制頂升氣缸升起，使當(dāng)pack電池組位于pack電池組接收工位。
[0015]進(jìn)一步，所述電池焊片安裝焊接裝置包括:三個(gè)焊片安裝工位、一補(bǔ)焊工位、設(shè)于pack電池組接收工位處的第一夾爪，以及設(shè)于相應(yīng)工位的第二、第三、第四和第五夾爪;所述第一至第五夾爪均連于一連桿上，該連桿下部設(shè)有用于分別控制各夾爪上、下及左、右移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)氣缸，三個(gè)焊片安裝工位上分別放置有相應(yīng)自動(dòng)斷料切斷機(jī)構(gòu)和電焊機(jī)，以及所述電池焊片安裝焊接裝置還包括在焊片時(shí)用于調(diào)整pack電池組焊片位置或焊片焊接位置的若干平移機(jī)構(gòu);所述第一夾爪適于將pack電池組搬運(yùn)至第一焊片安裝工位，且放置在第一平移平臺(tái)上;第一自動(dòng)斷料切斷機(jī)構(gòu)適于在位于pack電池組中間部的各排電池的正極觸點(diǎn)上分別插入焊片并焊接，即完成第一焊片安裝工序;第二夾爪適于在第一焊片安裝工序完畢后，將pack電池組搬運(yùn)至第二焊片安裝工位，且放置在第二平移平臺(tái)上;第二自動(dòng)斷料切斷機(jī)構(gòu)適于在位于pack電池組的兩側(cè)排電池的正極觸點(diǎn)上分別插入焊片并焊接;之后，所述第三夾爪將pack電池組翻轉(zhuǎn)，再次放置在第二平移平臺(tái)上，并在兩側(cè)排電池的負(fù)極觸點(diǎn)上分別插入焊片并焊接，即完成第二焊片安裝工序;第三夾爪適于在第二焊片安裝工序完畢后，將pack電池組搬運(yùn)至第三焊片安裝工位，且放置在第三平移平臺(tái)上;第三自動(dòng)斷料切斷機(jī)構(gòu)適于在位于pack電池組中間部的各排電池的負(fù)極觸點(diǎn)上分別插入焊片并焊接，SP完成第三焊片安裝工序;第四夾爪適于在完成第三焊片安裝工序，將pack電池組搬運(yùn)至補(bǔ)焊工位且放置在第四平移平臺(tái)上后，對(duì)焊點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)焊，即完成補(bǔ)焊工序;第五夾爪適于完成補(bǔ)焊工序?qū)ack電池組搬運(yùn)至傳送帶，該傳送帶一側(cè)還設(shè)有用于焊接pack電池組BMS引線的焊錫機(jī)。
[0016]又一方面，本發(fā)明還提供了一種動(dòng)力鋰電池pack生產(chǎn)線工藝。
[0017]所述動(dòng)力鋰電池pack生產(chǎn)線裝備包括:電池盒輸送裝置、磁性拾取搬運(yùn)裝置、電池排料裝置、電池裝夾平移裝置、電池組合支架裝配裝置和電池焊片安裝焊接裝置。
[0018]所述動(dòng)力鋰電池pack生產(chǎn)線工藝包括如下步驟:步驟S1，通過(guò)電池盒輸送裝置將裝有電池的電池盒輸送至磁性拾取搬運(yùn)裝置中的拾取工位;步驟S2，通過(guò)磁性拾取搬運(yùn)裝置將電池盒中的各電池分別拾取后放置在電池排料裝置中；步驟S3，通過(guò)電池裝夾平移裝置將電池排料裝置中的電池逐一拾取后，排列至電池組合支架裝配裝置中的裝配工位上，即構(gòu)成電池陣列；步驟S4，通過(guò)電池組合支架裝配裝置在電池陣列的上、下端面分別安裝上、下支架，以構(gòu)成pack電池組，并將該pack電池組移至電池焊片安裝焊接裝置中；以及步驟S5，通過(guò)電池焊片安裝焊接裝置在pack電池組中各電池的正、負(fù)極觸點(diǎn)上分別插入相應(yīng)焊片并焊接，以使pack電池組中各電池形成導(dǎo)電回路。
[0019]進(jìn)一步，所述電池盒輸送裝置包括:輸送機(jī)架，該輸送機(jī)架上設(shè)有皮帶輸送線，位于皮帶輸送線的一側(cè)設(shè)有適于檢測(cè)電池盒進(jìn)入所述拾取工位的光電傳感器;以及在皮帶輸送線的輸送終點(diǎn)還設(shè)有電池盒定位工位。
[0020]進(jìn)一步，所述磁性拾取搬運(yùn)裝置包括:拾取機(jī)架、位于所述拾取工位上部的電池拾取桿，該電池拾取桿由位于拾取機(jī)架上的移動(dòng)機(jī)構(gòu)控制；即當(dāng)電池拾取桿從電池盒中拾取相應(yīng)電池后，由移動(dòng)機(jī)構(gòu)將拾取的電池送至電池排料裝置中。
[0021]進(jìn)一步，所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括:適于使電池拾取桿升或降的電池拾取桿升降氣缸，以及適于將電池拾取桿移動(dòng)至電池排料裝置位置的電池拾取桿平移驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，在該電池拾取桿平移驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上設(shè)有用于檢測(cè)電池拾取桿移動(dòng)至電池排料裝置位置的光電開(kāi)關(guān)組件;所述電池拾取桿的下部為用于吸取電池的永磁結(jié)構(gòu)，所述電池拾取桿的直徑小于電池直徑，且電池拾取桿的個(gè)數(shù)與電池盒中待拾取的電池個(gè)數(shù)相對(duì)應(yīng);各電池拾取桿上橫向套設(shè)有電池分離推桿，該電池分離推桿由推桿氣缸通過(guò)導(dǎo)向軸控制沿電池拾取桿上下移動(dòng)，即當(dāng)電池被電池拾取桿拾取至電池排料裝置位置，電池分離推桿向下移動(dòng)，使電池與電池拾取桿分離后，電池分離推桿向上移動(dòng)以復(fù)位;隨后，所述電池拾取桿移動(dòng)至拾取工位上方，以進(jìn)行下一拾取動(dòng)作。
[0022]進(jìn)一步，所