電芯制造設備及在多個工位之間進行電芯轉移的方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種電池加工設備，尤其涉及一種電芯制造設備。
【背景技術】
[0002]現有的電芯制造設備，比如，疊片機，通常包括一機架和設置在該機架上的一疊片臺、一卷繞機構、一貼膠機構、一取電芯機構及一電芯抓取機構，該疊片機可通過該電芯抓取機構在該卷繞機構、該貼膠機構以及該取電芯機構之間進行電芯的轉移。一般地，分別承擔各項功能的結構部分是按電芯加工的制程，呈流水線地進行排布。現有的這種流水線排布方式，分布較為分散，相互間間隔較大，從而存在設備占用空間較大以及加工效率較低等問題。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題在于克服上述現有技術所存在的不足，而提出一種電芯制造設備及在電芯制造設備上的多個工位之間進行電芯轉移的方法，可以使設備占用空間較小并且可以提高加工效率。
本發明針對上述技術問題提出一種電芯制造設備，包括:
一機架；
一電芯抓取機構，其具有一夾電芯中心和一翻轉中心，該夾電芯中心是能夠前后移動及上下移動并能夠在豎直面圍繞該翻轉中心翻轉地設置在該機架上，用以在多個工位之間進行電芯的轉移；
一卷繞機構，其設置在該機架上，用以對電芯進行卷繞處理，該卷繞機構能夠在一電芯翻轉工位與該電芯抓取機構進行配合，以使被該電芯抓取機構抓取的電芯能夠轉由被該卷繞機構抓取以及使被該卷繞機構抓取的電芯能夠轉由被該電芯抓取機構抓取；
一貼膠機構，其是位于該電芯抓取機構的行走路線的頂側地設置在該機架上，其位于該卷繞機構的下游，用以對電芯進行貼膠帶處理，該貼膠機構能夠在一電芯貼膠帶工位與該電芯抓取機構進行配合，以對被該電芯抓取機構攜帶的電芯進行貼膠帶處理；以及一取電芯機構，其是位于該電芯抓取機構的行走路線的后側地設置在該機架上，其位于該貼膠機構的下游，用以將成品電芯取走，該取電芯機構能夠在一成品電芯取走工位與該電芯抓取機構進行配合，以使成品電芯能夠被該取電芯機構從該電芯抓取機構上取走；其中，該電芯翻轉工位與成品電芯取走工位之間的前后間距的一半是小于等于該電芯抓取機構的夾電芯中心與翻轉中心之間的間距的。
[0004]在一些實施例中，該電芯抓取機構包括:
一抓持單元，用以抓取電芯，前述的夾電芯中心是由該抓持單元所定義的；
一翻轉單元，用以固定該抓持單元并帶動該抓持單元在豎直面進行0-180度范圍的翻轉，前述的翻轉中心是由該翻轉單元所定義的；
一上下移動單元，用以固定該翻轉單元并帶動該翻轉單元上下移動；以及一水平移動單元，其是能夠前后移動地固定在該機架上，用以固定該上下移動單元并帶動該上下移動單元前后移動。
[0005]在一些實施例中，該抓持單元包括固定地設置該翻轉單元上的一下手爪和與該下手爪相配合的一上手爪，該上手爪能夠相對該下手爪做張開/閉合的動作，前述的夾電芯中心是由該下手爪和上手爪的夾取電芯的中心位置所定義的。
[0006]在一些實施例中，該下手爪呈梳齒狀，具有并行地間隔開的多個手指。
[0007]在一些實施例中，該上手爪是由氣缸驅動并由多個導桿來上下導向的。
[0008]在一些實施例中，該翻轉單元設有與該抓持單元相配合的一翻轉軸和用以驅動該翻轉軸的一減速機，其中該減速機為軸心中空的一空心的減速機，該翻轉軸是穿設在該空心的減速機的軸心處；前述的翻轉中心是由翻轉軸的軸心所定義的。
[0009]在一些實施例中，該上下移動單元包括上下延伸的一豎直導軌、可上下移動裝設在該豎直導軌上的一豎直滑塊以及用以驅動該豎直滑塊動作的一豎直驅動裝置；其中該翻轉單元是固定在該豎直滑塊上；該水平移動單元包括前后延伸的一水平導軌、可前后移動裝設在該水平導軌上的一水平滑塊以及用以驅動該水平滑塊動作的一水平驅動裝置；其中該上下移動單元是固定在該水平滑塊上。
[0010]在一些實施例中，該電芯制造設備還包括一疊片臺，其是設置在該機架上并位于該卷繞機構的上游，用以進行極片的疊置處理，該疊片臺能夠在一電芯疊極片工位與該電芯抓取機構進行配合，以使疊放好的電芯能夠被該電芯抓取機構從該疊放臺上抓取走；其中該卷繞機構是能夠從旁側進入/退出該電芯抓取機構與該疊片臺相配合的行走路線的。
[0011]本發明針對上述技術問題還提出一種在電芯制造設備上的多個工位之間進行電芯轉移的方法，該電芯制造設備包括相互配合的一卷繞機構、一貼膠機構、一取電芯機構及一電芯抓取機構，該電芯制造設備可通過該電芯抓取機構在該卷繞機構、該貼膠機構以及該取電芯機構之間進行電芯的轉移，該方法包括:使該卷繞機構位于上游；使該電芯抓取機構具有一夾電芯中心和一翻轉中心，該夾電芯中心能夠如后移動及上下移動并能夠在豎直面圍繞該翻轉中心進行翻轉；使該貼膠機構位于該卷繞機構的下游并位于該電芯抓取機構的行走路線的頂側；使該電芯抓取機構能夠在一電芯翻轉工位與該卷繞機構相配合、在一電芯貼膠帶工位與該貼膠機構相配合以及在一成品電芯取走工位與該取電芯機構相配合，其中，該電芯翻轉工位與成品電芯取走工位之間的前后間距的一半是小于等于該電芯抓取機構的夾電芯中心與翻轉中心之間的間距的。
[0012]在一些實施例中，該電芯制造設備還包括一疊片臺，該方法還包括:使該疊片臺位于該卷繞機構的上游；使該疊片臺能夠在一電芯疊極片工位與該電芯抓取機構進行配合，以使疊放好的電芯能夠被該電芯抓取機構從該疊放臺上抓取走并進而轉移到該卷繞機構。
[0013]與現有技術相比，本發明的電芯制造設備及在電芯制造設備上的多個工位之間進行電芯轉移的方法，通過巧妙地設計電芯抓取機構與卷繞機構、貼膠機構及取電芯機構之間的配合關系，可以使設備占用空間較小并且可以提高加工效率。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發明電芯制造設備的原理性示意圖。
[0015]圖2是本發明電芯制造設備中電芯抓取機構的示意圖。
[0016]圖3是圖2所示電芯抓取機構的俯視圖。
[0017]圖4是本發明電芯抓取機構中抓持單元與翻轉單元組合的示意圖。
[0018]圖5是圖4所示抓持單元與翻轉單元組合的側視圖。
[0019]圖6是圖4所示抓持單元與翻轉單元組合的俯視圖。
[0020]圖7是本發明在電芯制造設備上的多個工位之間進行電芯轉移的方法的流程圖。
[0021]其中，附圖標記說明如下:
91疊片臺、92切刀、93挑隔膜機構、94卷繞機構、95電芯抓取機構、96貼膠機構、97取電芯機構；
951抓持單元、952翻轉單元、953上下移動單元、954水平移動單元9511下手爪、9512上手爪、9513氣缸、9514導柱、9515安裝架、9518手指9521翻轉軸9522空心的減速機
200隔膜、400電芯、AO夾電芯中心翻轉空間、Al卷繞空間、ZO夾電芯中心、Zl翻轉中心
Pl電芯疊極片工位、P2電芯翻轉工位、P3電芯貼膠帶工位、P4成品電芯取走工位
【具體實施方式】
[0022]以下結合本說明書的附圖，對本發明的較佳實施例予以進一步地詳盡闡述。
[0023]參見圖1，圖1是本發明電芯制造設備的原理性示意圖。本發明的電芯制造設備包括一機架(圖未示)和裝設在該機架上的若干功能機構。這些功能機構大致包括:位于最上游的一疊片臺91、與該疊片臺91相配合的一切刀92、位于該疊片臺91下游的一挑隔膜機構93、位于該挑隔膜機構93下游的一卷繞機構94、與該卷繞機構94相配合的一電芯抓取機構95、位于該卷繞機構94下游的一貼膠機構96以及位于最下游的一取電芯機構97。
[0024]其中，疊片臺91用以進行極片的疊置處理，正極片、負極片交替地疊置在該疊片臺91上，正極片與負極片之間間隔有絕緣隔膜200。該疊片臺91能夠在一電芯疊極片工位Pl與該電芯抓取機構95進行配合，以使疊放好的電芯(圖未示)能夠被該電芯抓取機構95從該疊放臺91上抓取走。
[0025]該切刀92用以將疊片臺91上的絕緣隔膜200切斷。
[0026]該挑隔膜機構93用以在絕緣隔膜200被切刀92切斷后保持必要的張力。
[0027]