[实用新型]软包动力锂软包电池电机传动式热冷压化成夹具设备

摘要

软包动力锂软包电池电机传动式热冷压化成夹具设备，包括机架、入料平台、上下料机械抓手、冷压成型夹具、多套热压化成夹具、若干充放电电源、安全报警模块以及中央控制器，入料平台、冷压成型夹具、热压化成夹具依次沿机架的长度方向排布在机架中层；充放电电源安装在机架底层，每套热压化成夹具均对应一套充放电电源；上下料机械抓手设置在机架上层，上下料机械抓手运动行程覆盖热压化成夹具；入料平台、上下料机械抓手、冷压成型夹具、多套热压化成夹具、充放电电源以及安全报警模块均与中央控制器电连。本实用新型有益效果为将锂电池化成、热压、冷压三个工序集中在同一设备中可缩短时间、降低设备投资、提高生产效率，提高软包电池品质。

主权项

软包动力锂软包电池电机传动式热冷压化成夹具设备，其特征在于：包括机架、入料平台、上下料机械抓手、冷压成型夹具、多套热压化成夹具、若干充放电电源、安全报警模块以及中央控制器，所述入料平台、冷压成型夹具、热压化成夹具依次沿所述机架的长度方向排布在机架的中层，并且所述入料平台的软包电池摆放方向、所述冷压成型夹具的摆放方向以及热压化成夹具的电池摆放方向一致，并且用于摆放的软包电池的格挡一一对应；所述充放电电源安装在机架的底层，并且每套所述热压化成夹具均对应一套充放电电源；所述上下料机械抓手设置在所述机架的上层，并且上下料机械抓手的运动行程覆盖整个热压化成夹具或者整个机架上层的工作区；所述入料平台、上下料机械抓手、冷压成型夹具、多套热压化成夹具、若干充放电电源以及安全报警模块均与所述中央控制器电连；所述入料平台包括用于夹在软包电池两侧保持软包电池垂直的电池档板、用于承载软包电池的下支撑板、用于调整下支撑板纵向位置的高度调节螺丝、用于保证软包电池始终处于垂直状态的定位气缸、用于扶正软包电池气包的电池导向块以及用于提供整体支撑的安装框架，所述电池档板垂直安装在安装框架的上层，其中相邻两电池挡板之间留有用于垂直放置软包电池的间隙，并且每块电池挡板的两端均装有电池导向块，同侧相邻两电池导向块之间的导向间隙从上到下渐减；所述下支撑板水平设置在所述电池挡板的正下方，并且下支撑板的两端部设有用于螺接高度调节螺丝的螺纹孔；所述高度调节螺丝底部与所述安装框架的底部安装板固接，并保持高度调节螺丝垂直布置，其中所述高度调节螺丝的自由端穿入下支撑板的螺纹孔后与之螺接；所述定位气缸安装在所述安装框架上，所述定位气缸的运动轨迹为直线往复运行，且运动方向与电池挡板布置方向垂直，所述定位气缸的输出端安装与电池挡板平行的扶正板，所述扶正板位于最外端的电池挡板之外，并且扶正板的高度大于所述电池挡板的高度；所述上下料机械手包括用于提供水平方向移动的水平移动机构、用于提供纵向移动的垂直升降机构和用于抓取软包电池的电池紧机构，所述水平移动机构包括用于提供驱动力的第一伺服电机、用于传递驱动力的齿轮齿条组件、用于水平导向的支撑导轨以及用于安装第一伺服电机的电机安装架，所述支撑导轨沿所述机架长度方向水平架设在机架上层，并且支撑轨道跨越整个机架上层的工作区或者只覆盖热压化成夹具的工作区；所述第一伺服电机通过电机安装架悬挂于支撑导轨上，并且电机安装架与支撑导轨滑动连接；所述齿轮齿条组件包括光杆、齿轮以及齿条，所述光杆架设在所述电机安装架上，二者转动连接，所述光杆通过装于其上的皮带轮与所述第一伺服电机的输出轴皮带传动连接，实现二者同步转动；所述光杆的两端同轴固装齿轮；所述支撑导轨上沿其轴向安装能与齿轮啮合的齿条，实现电机安装架与支撑导轨的滑动连接；所述垂直升降机构包括用于提供纵向驱动力的第二伺服电机以及用于传递纵向驱动力的垂直丝杆，所述第二伺服电机安装在所述电机安装架上；所述垂直丝杆的上部光杆段与所述第二伺服电机的输出轴固连，所述垂直丝杆的下部螺纹段与所述电池夹紧机构螺接，实现电池夹紧机构沿垂直丝杆轴向上下移动；所述电池夹紧机构包括用于驱动夹爪夹紧的抓取气缸、用于夹紧电池的电池夹爪以及用于安装夹爪的夹爪安装座，所述抓取气缸安装在所述夹爪安装座上；所述夹爪安装座的下端安装面上均匀安装若干电池夹爪；所述电池夹爪包括两个夹板夹头、夹持弹簧以及连接板，两个夹板夹头为一组形成用于夹持软包电池的夹子，并且两个夹板夹头之间设有连接板和夹持弹簧，并且所述夹持弹簧的两端分别与同侧的夹板夹头固接；所述抓取气缸的动力输出端穿过连接板与夹板夹头相连；电池夹爪的排布与热压化成夹具上用于放置软包电池的电池放置格挡一一对应；所述热压化成夹具包括用于提供驱动力的第三伺服电机、对第三伺服电机的驱动力进行比例调整的第一减速电机、第一齿轮箱、将转动转换为水平方向移动的第一滚珠丝杆螺母副、若干块对电池进行隔断并加热加压的第一层压板、对所述第一层压板水平支撑的第一导向杆以及对第一伺服电机所驱动的层板产生的压力进行计量的第一压力检测组件，所述第三伺服电机的输出轴与所述第一减速电机的输入轴轴接，所述第一减速电机的输出轴通过第一齿轮箱与第一滚珠丝杆副的滚珠螺母固接；所述第一层压板垂直套在所述第一导向杆上，并且所述第一层压板与所述第一导向杆间隙配合，实现所述第一层压板沿第一导向杆轴向滑移，相邻两第一层压板之间的间隙作为用于放置软包电池的电池放置格挡；所述第一压力检测组件夹在所述第一层压板与第一滚珠丝杆副之间；所述第一层压板包括第一夹具铝板、第一铝板支撑件、加热板、第一导向套、第一温度传感器以及用于与软包电池极耳接触的接触探针所述第一夹具铝板的表面各贴覆一块加热板，所述第一夹具铝板的两侧边各安装一套第一铝板支撑件，并且所述第一铝板支撑件的上端安装用于套在第一导向杆上的第一导向套；所述第一温度传感器安装在所述第一夹具铝板内部；所述接触探针安装在第一夹具铝板的两侧边；所述冷压成型夹具包括用于提供驱动力的第四伺服电机、对第四伺服电机的驱动力进行比例调整的第二减速电机、第二齿轮箱、将转动转换为水平方向移动的第二滚珠丝杆螺母副、若干块对电池进行隔断与加压的冷压板、对所述冷压板水平支撑的第二导向杆、对伺服电机所驱动的层板产生的压力进行计量的第二压力检测组件、用于对冷压板降温的水冷机构，所述第四伺服电机的输出轴与所述第二减速电机的输入轴轴接，所述第二减速电机的输出轴通过第二齿轮箱与第二滚珠丝杆副的滚珠螺母固接；所述冷压板套在所述第二导向杆上，并且所述冷压板与所述第二导向杆间隙配合，实现所述冷压板沿第二导向杆轴向滑移；所述第二压力检测组件夹在所述冷压板与第二滚珠丝杆副之间；所述冷压板包括冷却压板、第二铝板支撑件、第二导向套以及第二温度传感器，所述冷却压板的内部分布若干用于通冷却水的贯通孔，所述贯通孔相互连通；所述冷却压板的两侧边各安装一套第二铝板支撑件，并且所述第二铝板支撑件的上端安装用于套在第二导向杆上的第二导向套；所述第二温度传感器安装在所述冷却压板内部；所述水冷机构包括能与外界水源连通的水管以及用于控制水管流量的控制阀，水管与冷压板的贯通孔连通，所述控制阀设置在水管上；所述充放电装置包括机箱、用于对软包电池进行充放电的充放电驱动板、连接导线、设置在机箱内的可变条件的独立的多路通道锂电池循环电源模块以及散热风扇，所述充放电驱动板和多路通道锂电池循环电源模块安装在所述机箱上，其中所述充放电驱动板的供电端通过所述连接导线、所述接触探针与聚合物软包电池的极耳电连；所述多路通道锂电池循环电源模块的供电端与所述充放电驱动板的充电端电连，实现对软包电池进行充放电的供电模块；所述散热风扇设置在装在机箱上，并且散热风扇的出风口对准充放电驱动板以及化成功率驱动板；所述中央控制器包括自动生产流程控制模块、温度控制模块、加压保压模块、上下料控制模块、充放电循环控制模块、数据处理模块以及报警控制模块，所述自动生产流程控制单元的信号输入端与人机交互界面的信号输出端电连，所述自动生产流程控制单元的信号输出端、所述温度控制单元的信号输入端、加压保压单元的信号输入端以及充放电循环控制单元的信号输入端分别与数据处理单元的相应信号输入端电连，所述数据处理单元的信号输出端分别与上下料控制模块的第一伺服电机控制端、第二伺服电机控制端、抓取气缸的控制端、入料平台的定位气缸控制端以及报警控制模块的信号输入端电连，所述报警控制模块的信号输出端与所述安全报警模块的报警器信号输入端电连；所述温度控制单元的信号输出端分别与所述热压化成夹具的第三伺服电机控制端、所述冷压成型夹具的第四伺服电机控制端、所述散热风扇的控制端以及水冷机构的控制阀控制端电连；所述加压保压单元的信号输入端分别与所述热压化成夹具的第一压力检测组件的信号输出端、所述冷压成型夹具的第二压力检测组件的信号输出端信号双向连接。