一种用于PCM板的安装设备及安装方法与流程

一种用于pcm板的安装设备及安装方法
技术领域
1.本发明涉及电池制造的技术领域，具体涉及一种用于pcm板的安装设备及安装方法。


背景技术：

2.随着机械自动化生产应用越来越广泛，21世纪的制造业趋向于实现无人化车间，降低劳动力，实现智能化全自动生产。在电池的自动化生产过程中，传统pcm板焊接工艺有在折弯时容易压伤pcm板上电子元器件的风险，造成电芯的不良率增高。
3.有多种因素均可导致pcm板折弯时压伤电子元器件。其中pcm板的安装位置也是众多因素之一，一旦pcm板的放置出现偏差，就容易导致在折弯时压伤其上的电子元器件。而现在的pcm板的安装还是凭借工人的操作经验，缺少相应的自动化安装设备，导致pcm板折弯时容易接触元器件，造成元器件损坏。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种pcm板的安装设备及安装方法，实现pcm 板的自动安装，可解决电芯与pcm板焊接后折弯时折弯块压伤元器件的风险。
5.为实现上述目的，本发明采用的技术方案是提供一种用于pcm板的安装设备，包括：
6.转盘，其一侧设有多个载具，每个载具对应不同的操作工位，所述转盘适于转动并将载具转移下一工位；每一所述载具均包括电芯安装平台和 pcm板安装组件，所述pcm板安装组件位于所述电芯安装平台的一侧；
7.定位上料机构，设置在上料工位，适于与所述pcm板安装组件连接并对其进行上料操作；
8.折弯机构，设置在折弯工位，所述折弯机构对pcm板的镍片进行折弯操作；
9.下料机构，设在在下料工位，对安装完成的pcm板和电芯进行卸料。
10.进一步地，所述pcm板安装组件包括安装架和定位平台，所述定位平台位于所述安装架上，所述定位平台位于所述电芯安装平台的一侧下方，所述定位平台供pcm板放置安装。
11.进一步地，所述定位上料机构包括升降组件和第一平移组件，所述升降组件位于所述安装架的底端，适于与所述安装架相连接并带动所述定位平台升降；所述第一平移组件位于所述pcm板安装组件的一侧，适于与所述pcm板安装组件相连接并带动所述定位平台在水平方向上移动。
12.进一步地，所述升降组件包括升降动力件和第一连接件，所述安装架的底端设有第二连接件，所述第二连接件适于与所述第一连接件固定连接。
13.进一步地，所述第一平移组件包括第一平移动力件和第一挡块，所述安装架上设有第一抵块，所述第一挡块适于与所述第一抵块抵接并在所述第一平移动力件的驱动下带
动所述定位平台在水平方向上移动。
14.进一步地，所述定位上料机构还包括夹紧机构和第二平移组件，所述夹紧机构适于与所述定位平台相连接并对所述定位平台上的pcm板夹紧安装，所述第二平移组件设置在所述第一平移组件上，所述第二平移组件适于与所述夹紧机构相连接并带动所述夹紧机构移动。
15.进一步地，所述折弯机构包括支撑架、第一折弯组件、第二折弯组件和第三折弯组件，所述第一折弯组件推动pcm镍片使其进行第一次形变；所述第二折弯组件抵接pcm镍片，使得第一次形变后的pcm镍片进行第二次形变；所述第三折弯组件抵接pcm镍片，使得第二次形变后的pcm镍片进行第三次形变。
16.本发明还提供一种pcm板的安装方法，采用权利要求1-8中任意一项所述的安装设备，所述安装方法步骤如下：
17.上料定位，所述定位上料机构动作，在上料工位将pcm板装载到pcm 板安装组件上，使得pcm镍片与电芯上的极耳精准贴合；
18.折弯处理，转盘动作并将在上料工位安装后的pcm板移送到折弯工位，折弯机构动作，对pcm镍片进行折弯操作使其包覆电芯极耳；
19.下料收集，对安装完成的pcm板和电芯进行卸料并收集备用。
20.进一步地，所述上料定位过程采用如下步骤：
21.先下移所述pcm板安装组件，使得所述pcm板安装组件位于电芯安装平台的一侧；
22.再水平移动所述pcm板安装组件，使得所述pcm板安装组件远离电芯安装平台，方便pcm板的定位安装；
23.最后使pcm板安装组件复位，使得pcm镍片与电芯的极耳贴合。
24.进一步地，所述折弯处理过程采用如下步骤：
25.第一次折弯，对pcm镍片进行第一次折弯，使得pcm镍片边缘翘起；
26.第二次折弯，对翘起的pcm镍片进行初次抵压，使得pcm镍片折弯后包覆电芯极耳；
27.第三次折弯，对包覆电芯极耳的pcm镍片再次抵压，使得包覆电芯极耳的pcm镍片压紧。
28.本发明的有益效果在于：
29.1、定位上料机构实现pcm板的上料过程中的自动化精准定位安装，折弯机构可采用分布折弯的操作步骤，可以避免电芯与pcm板焊接后折弯时折弯块压伤元器件的风险，实现pcm板的自动安装，提高安装效率。
30.2、定位平台先由底部升降组件下拉脱离电芯，然后第一平移组件在水平方向上动作，将定位平台拉出电芯极耳覆盖区域，然后再由机械手或其它相应的上料设备将pcm板上料到定位平台上，实现pcm板的上料过程中的自动化精准定位安装，便于下一步的折弯工艺，可以避免电芯与pcm板焊接后折弯时折弯块压伤元器件的风险。
31.3、pcm板安装组件还包括夹紧机构和第二平移组件，夹紧机构包括上下两个夹爪，上下两个夹爪分别与定位平台的上下面抵接夹紧。第二平移组件动作，带动夹紧机构移动，此时夹紧机构从定位平台上移开，定位平台上的放置槽露出，pcm板安装到位后恰好位于放置槽内。第二平移组件动作，夹紧机构复位，此时夹紧机构对安装后的pcm板进行夹紧定位，方便下一工序的加工。
32.4、第一折弯组件动作推动pcm镍片发生第一次形变；然后第二折弯组件动作推动pcm镍片发生第二次形变，使pcm板焊盘的镍片折弯并包裹电芯极耳；最后第三折弯组件动作推动pcm镍片发生第三次形变，保证焊盘镍片折弯后与极耳紧贴，实现pcm板的折弯安装。采用上述的折弯机构，解决了电芯与pcm板焊接后折弯时折弯块压伤元器件的风险。
附图说明
33.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
34.图1为本发明实施例提供的一种用于pcm板的安装设备的立体图；
35.图2为本发明实施例提供的一种用于pcm板的安装设备的另一视角立体图；
36.图3为本发明实施例提供的一种定位上料机构的初始状态立体图；
37.图4为本发明实施例提供的一种定位上料机构的初始状态侧视图；
38.图5为本发明实施例提供的一种定位上料机构的第一动作状态立体图；
39.图6为本发明实施例提供的一种定位上料机构的第二动作状态侧视图；
40.图7为本发明实施例提供的一种定位上料机构的第三动作状态侧视图；
41.图8为本发明实施例提供的一种折弯机构的立体图；
42.图9为图8中a部分的放大图；
43.图10为本发明实施例提供的折弯机构的初始状态示意图；
44.图11为pcm镍片第一次形变示意图；
45.图12为pcm镍片第二次形变示意图；
46.图13为pcm镍片第三次形变示意图。
47.附图标记说明：
48.10、定位上料机构；1、pcm板安装组件；11、安装架；111、第一安装部；112、第二安装部；113、第一抵块；114、第二抵块；12、定位平台； 13、第二连接件；131、连接块；2、升降组件；21、升降动力件；22、第一连接件；221、连接槽；23、竖直导向滑轨；3、第一平移组件；31、第一平移动力件；32、第一挡块；33、第一水平导向滑轨；4、夹紧机构；41、拉簧；42、压簧；5、第二平移组件；51、第二平移动力件；52、第二挡块； 53、第二水平导向滑轨；6、转盘；61、载具；611、电芯安装平台；70、折弯机构；7、第一折弯组件；71、顶升动力件；72、顶升件；73、第一导向滑轨；8、第二折弯组件；81、斜推动力件；82、斜推件；821、安装块； 8211、安装槽；822、滚轮；83、调整板；831、调节滑槽；9、第三折弯组件；91、下压动力件；92、下压件；20、支撑架；30、pcm镍片；40、极耳。
具体实施方式
49.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
50.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
51.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
52.此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
53.实施例1
54.参照图1和2，作为本发明实施例提供的一种用于pcm板的安装设备，包括转盘6、定位上料机构10、折弯机构70和下料机构，转盘6一侧设有多个载具61，每个载具61对应不同的操作工位，转盘6适于转动并将载具 61转移下一工位；每一载具61均包括电芯安装平台611和pcm板安装组件 1，pcm板安装组件1位于电芯安装平台611的一侧；定位上料机构10设置在上料工位，适于与pcm板安装组件1连接并对其进行上料操作；折弯机构70设置在折弯工位，折弯机构70对pcm板的镍片进行折弯操作；下料机构设在在下料工位，对安装完成的pcm板和电芯进行卸料。定位上料机构10实现pcm板的上料过程中的自动化精准定位安装，折弯机构70可采用分布折弯的操作步骤，可以避免电芯与pcm板焊接后折弯时折弯块压伤元器件的风险，实现pcm板的自动安装，提高安装效率。
55.具体地，参照图3-图7，pcm板安装组件1包括安装架11和定位平台 12，定位平台12位于安装架11上，定位平台12位于电芯安装平台611的一侧下方，定位平台12供pcm板放置安装。定位上料机构10包括升降组件2和第一平移组件3，升降组件2位于安装架11的底端，适于与安装架11相连接并带动定位平台12升降；第一平移组件3位于pcm板安装组件1 的一侧，适于与pcm板安装组件1相连接并带动定位平台12在水平方向上移动。
56.定位平台12先由底部升降组件2下拉脱离电芯，然后第一平移组件3 在水平方向上动作，将定位平台12拉出电芯极耳40覆盖区域，然后再由机械手或其它相应的上料设备将pcm板上料到定位平台12上，实现pcm板的上料定位过程，便于下一步的折弯工艺，可以避免电芯与pcm板焊接后折弯时折弯块压伤元器件的风险。
57.具体地，升降组件2包括升降动力件21和第一连接件22，安装架11 的底端设有第二连接件13，第二连接件13适于与第一连接件22固定连接。本实施例中，升降动力件21采用气缸，第一连接件22采用连接槽221，第二连接件13采用连接块131，连接块131适于卡接嵌入在连接槽221内。连接槽221设置成倒t型槽，顶端设有开口，连接块131设置成圆柱体形状，连接块131的顶端通过设置的连接杆连接。作为优选，连接块131可滑动连接于连接杆。由于转盘6周向上设有多个工位，转盘6上设有多个 pcm安装组件，设备工作时，转盘6可转动一个工位，此时每个pcm板安装组件1上的第二连接件13恰好可卡接到连接槽221内，实现两者的固定连接。随着转盘6的再次转动，上一个第二连接件13又可以从连接槽221内滑出，下一个第二连接件13卡接到连接槽221内。
对安装后的pcm板进行夹紧定位，方便下一工序的加工。
67.安装架11上设有弹性拉紧机构，弹性拉紧机构连接夹紧机构4并适于对移动后的夹紧机构4进行复位。本实施例中弹性拉紧机构采用拉簧41，拉簧41一端固定在第二安装部112上，另一端固定在夹紧机构4上，拉簧 41对夹紧机构4始终有弹力的作用，避免夹紧机构4松动，方便夹持定位。第二平移组件5还包括第二水平导向滑轨53，第二水平导向滑轨53设置在第二安装部112上，夹紧机构4滑动连接于第二水平导向滑轨53。
68.在上料工位的操作步骤主要分以下几步进行：
69.第一步，转盘6转动带动pcm板安装组件1移动到上料工位，此时pcm 板安装组件1上的第二连接件13与升降组件2上的第一连接件22连接；
70.第二步，升降动力件21件动作，带动pcm板安装组件1整体下移，使得pcm板安装组件1上的定位平台12下移与转盘6上的电芯脱离；
71.第三步，第一平移动力件31动作，带动定位平台12在水平方向上移动，使得定位平台12远离电芯极耳40覆盖区域；
72.第四步，第二平移动力件51动作，带动夹紧机构4移动，此时夹紧机构4从定位平台12上移开，定位平台12上的放置槽露出，pcm板在机械手或其他上料机构的动作下安装到位，恰好位于放置槽内；
73.第五步，进行上述步骤的逆过程，定位平台12复位，pcm板安装到位，转盘6转动，将上料完成的pcm板运送到折弯工位进行下一步操作。
74.进一步地，参照图8和9，折弯机构70包括支撑架20、第一折弯组件 7、第二折弯组件8和第三折弯组件9，第一折弯组件7推动pcm镍片30使其进行第一次形变；第二折弯组件8抵接pcm镍片30，使得第一次形变后的pcm镍片30进行第二次形变；第三折弯组件9抵接pcm镍片30，使得第二次形变后的pcm镍片30进行第三次形变。
75.具体地，第一折弯组件7包括顶升动力件71和顶升件72，顶升动力件 71推动顶升件72，顶升件72推动pcm镍片30使其进行第一次形变；第二折弯组件8包括斜推动力件81和斜推件82，斜推动力件81设置在支撑架 20上，斜推动力件81的输出轴端设有斜推件82，斜推件82抵接pcm镍片 30，使得第一次形变后的pcm镍片30进行第二次形变；第三折弯组件9包括下压动力件91和下压件92，下压动力件91设置在支撑架20上，下压动力件91的输出轴端设有下压件92，下压件92抵接pcm镍片30，使得第二次形变后的pcm镍片30进行第三次形变。参照图10-图13，本实施例的实施过程为，顶升动力件71动作带动顶升件72推动pcm镍片30发生第一次形变；然后斜推动力件81动作带动斜推件82推动pcm镍片30发生第二次形变，使pcm板焊盘的镍片折弯并包裹电芯极耳40；最后下压动力件91动作带动下压件92推动pcm镍片30发生第三次形变，保证焊盘镍片折弯后与极耳40紧贴，实现pcm板的折弯安装。采用上述的折弯机构70，解决了电芯与pcm板焊接后折弯时折弯块压伤元器件的风险。
76.具体地，顶升件72、斜推件82和下压件92均设有多个，与多个pcm 镍片30对应设置，使pcm镍片30折弯并包裹对应的电芯极耳40。本实施例中顶升动力件71、斜推动力件81和下压动力件91均采用现有技术中的气缸。转盘6上设有pcm板定位机构，转盘6一侧设有pcm板上料工位，转盘6转动倒pcm板上料工位时，pcm定位机构对自动上料的pcm进行定位安装。安装完成后转盘6转动倒折弯工位，折弯机构70对pcm镍片30进行折弯作业。第一折弯组件7包括第一导向滑轨73，顶升件72滑动连接于第一导向滑轨73。本实施例中，顶升动力件
71采用气缸，pcm板定位机构上设有顶升件72和第一导向滑轨73，顶升件72可沿第一导向滑轨73滑动连接，pcm板定位机构上设有定位平台12，pcm板放置在定位平台12上且被夹紧机构4夹持固定，pcm板上的pcm镍片30伸出定位平台12，可被顶升件72抵接发生第一次形变。
77.进一步地，第二折弯组件8还包括角度调整件，斜推动力件81一侧安装在调整件上，调整件适于对斜推动力件81的安装角度进行调整，方便斜推件82精准抵接pcm镍片30。
78.具体地，参照图8，角度调整件包括调整板83，调整板83上设有调节滑槽831，斜推动力件81一端活动连接在支撑架20上，另一端设有安装柱，安装柱适于在调节滑槽831内滑动，安装柱适于锁定在调整板83上。采用上述的结构设置，直接调整安装柱在调节滑槽831内的位置即可实现斜推动力件81的角度调整，当位置调整好后，直接通过螺栓等紧固件将安装柱锁紧固定。本实施例中，调节滑槽831为弧形的通槽。斜推动力件81在支撑架20上的连接点与调节滑槽831的每一处的距离均相等。采用上述结构设置，只需在斜推动力件81的端部进行转动，即只需沿着调节滑槽831滑动调节柱，即可实现斜推动力件81的任意角度调整，调节方便。
79.作为可变实施例，也可在调整板83上设有安装柱，在斜推动力件81 的机体上设有调节滑槽831。角度调整件还可以采用升降气缸，斜推动力件 81一端活动连接在所述支撑架20上，另一端铰接有升降气缸。
80.进一步地，斜推件82包括安装块821和滚轮822，安装块821供滚轮 822安装，安装块821固定在斜推动力件81的输出轴端，滚轮822转动连接于安装块821，滚轮822适于抵接pcm镍片30。
81.具体地，参照图9，安装块821上开设有安装槽8211，滚轮822位于所述安装槽8211内且与安装槽8211侧壁转动连接。滚动转动连接于安装块821，通过滚轮822的转动作用，可以减小其与pcm镍片30抵接时的阻力，可以有效避免其直接抵接pcm镍片30导致其压伤损坏。
82.作为可变实施例，滚轮822通过连接轴直接转动连接在安装块821上也可实现上述功能，此时安装块821无需开设安装槽8211。
83.进一步地，参照图10，顶升件72和下压件92在竖直方向上错位设置，顶升件72所在竖直方向穿过pcm镍片30且不穿过电芯的极耳40，下压件92所在的竖直方向穿过电芯的极耳40。采用上述的位置设置，可以使得顶升件72和下压件92高效配合，实现pcm镍片30的分步变形，方便其折弯后与极耳40紧贴。
84.实施例2
85.参照图1-图9，本发明实施例提供一种pcm板的安装方法，采用实施例1所述的安装设备，所述安装方法步骤如下：
86.上料定位，所述定位上料机构10动作，在上料工位将pcm板装载到pcm 板安装组件1上，使得pcm镍片30与电芯上的极耳40精准贴合；折弯处理，转盘6动作并将在上料工位安装后的pcm板移送到折弯工位，折弯机构70动作，对pcm镍片30进行折弯操作使其包覆电芯极耳40；下料收集，对安装完成的pcm板和电芯进行卸料并收集备用。
87.进一步地，在上料定位过程中采用如下步骤：先下移所述pcm板安装组件1，使得所述pcm板安装组件1位于电芯安装平台611的一侧；再水平移动所述pcm板安装组件1，使得所述pcm板安装组件1远离电芯安装平台 611，方便pcm板的定位安装；最后使pcm板安装组件1
复位，使得pcm镍片30与电芯的极耳40贴合。
88.具体地，第一步，转盘6转动带动pcm板安装组件1移动到上料工位，此时pcm板安装组件1上的第二连接件13与升降组件2上的第一连接件22 连接；第二步，升降动力件21件动作，带动pcm板安装组件1整体下移，使得pcm板安装组件1上的定位平台12下移与转盘6上的电芯脱离；第三步，第一平移动力件31动作，带动定位平台12在水平方向上移动，使得定位平台12远离电芯极耳40覆盖区域；第四步，第二平移动力件51动作，带动夹紧机构4移动，此时夹紧机构4从定位平台12上移开，定位平台12 上的放置槽露出，pcm板在机械手或其他上料机构的动作下安装到位，恰好位于放置槽内；第五步，进行上述步骤的逆过程，定位平台12复位，pcm 板安装到位，转盘6转动，将上料完成的pcm板运送到折弯工位进行下一步操作。
89.进一步地，所述折弯处理过程采用如下步骤：第一次折弯，对pcm镍片30进行第一次折弯，使得pcm镍片30边缘翘起；第二次折弯，对翘起的pcm镍片30进行初次抵压，使得pcm镍片30折弯后包覆电芯极耳40；第三次折弯，对包覆电芯极耳40的pcm镍片30再次抵压，使得包覆电芯极耳40的pcm镍片30压紧。
90.具体地，参照图10-图13，顶升动力件71动作带动顶升件72推动pcm 镍片30发生第一次形变；然后斜推动力件81动作带动斜推件82推动pcm 镍片30发生第二次形变，使pcm板焊盘的镍片折弯并包裹电芯极耳40；最后下压动力件91动作带动下压件92推动pcm镍片30发生第三次形变，保证焊盘镍片折弯后与极耳40紧贴，实现pcm板的折弯安装。采用上述的折弯机构70，解决了电芯与pcm板焊接后折弯时折弯块压伤元器件的风险。
91.本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。