锂电电芯绝缘防护膜的激光除膜设备的制作方法

本技术涉及一种锂电电芯绝缘防护膜的激光除膜设备。

背景技术：

1、为保证锂电电芯的安全性，会在生产制作过程中包裹一层绝缘防护膜，避免电芯与金属铝壳直接接触造成短路。如图1所示，为锂电电芯外形示意图。锂电电芯表面可分为上面、下面、左面、右面、前面、后面共六个面，上面与下面相对，左面与右相对，前面与后面相对。其中左面、右面安装有凸起的极，上面、下面、前面、后面被pet与丙烯酸材质的绝缘防护膜完全覆盖，左面、右面部分覆盖，但由于绝缘防护膜粘性好，其完整快速去除就十分困难。直接采用人工或机械刮铲等直接接触去除方式会导致加工效率低、表面残留物多、损伤电芯表面铝材等缺点。

2、鉴于目前的除膜方法无法满足生产需要，急需研发锂电电芯绝缘防护膜的激光除膜装置。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种锂电电芯绝缘防护膜的激光除膜设备。

2、本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

3、锂电电芯绝缘防护膜的激光除膜设备，特点是：包含电池进出轴、机架和激光改性模组，在机架上沿着y轴方向均布有至少一个电池进出轴，在机架上沿着x轴负方向的一侧安装有激光改性模组；

4、电池进出轴包括电池进出x轴直线运动平台和治具，电池进出x轴直线运动平台可驱动上方的治具沿着x轴方向移动；

5、治具包括治具底座，在治具底座上沿着x轴负方向的一侧为第一定位模组，在治具底座上沿着x轴正方向的一侧为第二定位模组；

6、第一定位模组从下往上依次包括治具下立架和治具上立架，治具下立架安装在治具底座上，治具上立架在治具上立架x轴直线运动平台的驱动下在治具下立架上沿着x轴方向移动，在治具下立架的上方内侧设置有x轴直线移载架，在x轴直线移载架的内侧设置有z轴直线移载架，安装在治具下立架底部且沿着y轴方向两侧的治具x轴直线运动平台可驱动x轴直线移载架在治具下立架上沿着x轴方向移动，安装在治具下立架底部中间位置的治具顶升机构可驱动z轴直线移载架在x轴直线移载架内侧沿着z轴方向移动，在z轴直线移载架上的顶部沿着y轴方向的两侧均安装有电芯承载架，在治具上立架上的顶部内侧中间位置安装有旋转夹取组件；

7、第二定位模组包括安装在治具底座上的导向支撑架，在导向支撑架上沿着y轴方向的两侧均安装有电芯旋转夹持电机立架，安装在电芯旋转夹持电机立架外侧的导向支撑架上的电机立架y轴驱动模组可驱动电芯旋转夹持电机立架在导向支撑架上沿着y轴方向移动，在电芯旋转夹持电机立架的顶部外侧安装有电芯旋转夹持电机，且在其中一个电芯旋转夹持电机上安装有旋转锁定机构。

8、进一步地，还包含人工撕膜位，人工撕膜位位于机架沿着y轴正方向的一侧。

9、进一步地，在电芯承载架上从内至外依次安装有电芯定位机构和电芯导向机构，在导向支撑架上沿着y轴方向且靠近中间的位置通过侧支架安装有电芯定位机构，在导向支撑架上沿着y轴方向的两侧均通过侧支架安装有电芯导向机构。

10、进一步地，电芯定位机构包括电芯定位气缸和电芯定位板，电芯定位气缸可驱动内侧的电芯定位板沿着x轴方向移动；电芯导向机构包括电芯导向气缸和电芯导向板，电芯导向气缸可驱动内侧的电芯导向板沿着x轴方向移动，且在电芯导向板的内侧沿着y轴方向均匀的安装有若干个导向轮。

11、进一步地，在治具上立架上的顶部中间位置安装有极柱防护立架，在极柱防护立架上安装有极柱防护机构，极柱防护机构包括极柱防护x轴气缸、极柱防护z轴气缸和极柱防护罩，极柱防护x轴气缸可驱动极柱防护z轴气缸沿着x轴方向移动，极柱防护z轴气缸可驱动上方的极柱防护罩沿着z轴方向移动。

12、进一步地，在一侧的电芯旋转夹持电机立架的顶部安装有扫码机构，在电芯旋转夹持电机内侧的夹持头上安装有压力传感器。

13、进一步地，旋转夹取组件包括夹取旋转电机、夹爪气缸、上夹爪和下夹爪，夹取旋转电机安装在治具上立架上的顶部内侧中间位置，夹取旋转电机可驱动沿着x轴正方向一侧的夹爪气缸旋转运动，夹爪气缸沿着x轴正方向的一侧分别安装有相互配合使用的上夹爪和下夹爪，在上夹爪和下夹爪之间的夹爪气缸上安装有传感器；在上夹爪的顶部中间位置安装有双向气缸，在双向气缸沿着x轴方向两侧的驱动端上均安装有夹紧板，在夹紧板的底部安装有夹紧条。

14、进一步地，激光改性模组包括振镜龙门架、振镜y轴直线运动平台、振镜z轴直线运动平台和扫描振镜，安装在振镜龙门架上的振镜y轴直线运动平台可驱动振镜z轴直线运动平台沿着y轴方向移动，振镜z轴直线运动平台可驱动扫描振镜沿着z轴方向移动，且在扫描振镜上的一侧还安装有激光测距仪和集尘装置。

15、本实用新型与现有技术相比具有显著的优点和有益效果，具体体现在以下方面：

16、①本实用新型采用激光对绝缘防护膜照射的方式使绝缘防护膜的温度上升而发生改性，使其粘性降低而便于脱落，然后由人工清洁绝缘防护膜及结构胶，激光改性的效率高，人工撕膜后电芯表面残留结构胶少，容易擦去，且不会对电芯表面铝材造成伤害，解决了人工或机械刮铲等直接接触去除方式加工效率低、表面残留物多、损伤电芯表面铝材等问题；

17、②本实用新型巧妙运用了绝缘防护膜对一定波长激光的透射性，使激光直接作用至压敏胶层，使压敏胶升温而发生改性，最终粘性降低而极大降低了绝缘防护膜的去除难度；

18、③本实用新型使得绝缘防护膜表层材料不被熔化、气化等物理损伤，锂电电芯表面温升小于70℃，锂电电芯铝材不受损伤；

19、④本实用新型的改性三轴模组可快速地在空间上选择锂电电芯的加工面，从而高效地对锂电电芯6个面进行改性。

20、本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型具体实施方式了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

技术特征：

1.锂电电芯绝缘防护膜的激光除膜设备，包含电池进出轴(1)、机架(3)和激光改性模组(4)，在所述机架(3)上沿着y轴方向均布有至少一个电池进出轴(1)，在所述机架(3)上沿着x轴负方向的一侧安装有激光改性模组(4)；

2.根据权利要求1所述的锂电电芯绝缘防护膜的激光除膜设备，其特征在于：还包含人工撕膜位(2)，所述人工撕膜位(2)位于机架(3)沿着y轴正方向的一侧。

3.根据权利要求1所述的锂电电芯绝缘防护膜的激光除膜设备，其特征在于：在所述电芯承载架(13)上从内至外依次安装有电芯定位机构(16)和电芯导向机构(17)，在所述导向支撑架(18)上沿着y轴方向且靠近中间的位置通过侧支架(26)安装有电芯定位机构(16)，在所述导向支撑架(18)上沿着y轴方向的两侧均通过侧支架(26)安装有电芯导向机构(17)。

4.根据权利要求3所述的锂电电芯绝缘防护膜的激光除膜设备，其特征在于：所述电芯定位机构(16)包括电芯定位气缸和电芯定位板，所述电芯定位气缸可驱动内侧的电芯定位板沿着x轴方向移动；所述电芯导向机构(17)包括电芯导向气缸和电芯导向板，所述电芯导向气缸可驱动内侧的电芯导向板沿着x轴方向移动，且在所述电芯导向板的内侧沿着y轴方向均匀的安装有若干个导向轮。

5.根据权利要求1所述的锂电电芯绝缘防护膜的激光除膜设备，其特征在于：在所述治具上立架(14)上的顶部中间位置安装有极柱防护立架(22)，在所述极柱防护立架(22)上安装有极柱防护机构(24)，所述极柱防护机构(24)包括极柱防护x轴气缸、极柱防护z轴气缸和极柱防护罩，所述极柱防护x轴气缸可驱动极柱防护z轴气缸沿着x轴方向移动，所述极柱防护z轴气缸可驱动上方的极柱防护罩沿着z轴方向移动。

6.根据权利要求1所述的锂电电芯绝缘防护膜的激光除膜设备，其特征在于：在一侧的所述电芯旋转夹持电机立架(20)的顶部安装有扫码机构(23)，在所述电芯旋转夹持电机(21)内侧的夹持头上安装有压力传感器(25)。

7.根据权利要求1所述的锂电电芯绝缘防护膜的激光除膜设备，其特征在于：所述旋转夹取组件(15)包括夹取旋转电机(27)、夹爪气缸(28)、上夹爪(29)和下夹爪(30)，所述夹取旋转电机(27)安装在治具上立架(14)上的顶部内侧中间位置，所述夹取旋转电机(27)可驱动沿着x轴正方向一侧的夹爪气缸(28)旋转运动，所述夹爪气缸(28)沿着x轴正方向的一侧分别安装有相互配合使用的上夹爪(29)和下夹爪(30)，在所述上夹爪(29)和下夹爪(30)之间的夹爪气缸(28)上安装有传感器(34)；在所述上夹爪(29)的顶部中间位置安装有双向气缸(31)，在所述双向气缸(31)沿着x轴方向两侧的驱动端上均安装有夹紧板(32)，在所述夹紧板(32)的底部安装有夹紧条(33)。

8.根据权利要求1所述的锂电电芯绝缘防护膜的激光除膜设备，其特征在于：所述激光改性模组(4)包括振镜龙门架、振镜y轴直线运动平台(35)、振镜z轴直线运动平台(36)和扫描振镜(37)，安装在所述振镜龙门架上的振镜y轴直线运动平台(35)可驱动振镜z轴直线运动平台(36)沿着y轴方向移动，所述振镜z轴直线运动平台(36)可驱动扫描振镜(37)沿着z轴方向移动，且在所述扫描振镜(37)上的一侧还安装有激光测距仪(38)和集尘装置(39)。

技术总结
本技术涉及锂电电芯绝缘防护膜的激光除膜设备，特点是：包含电池进出轴、机架和激光改性模组，在机架上沿着Y轴方向均布有至少一个电池进出轴，在机架上沿着X轴负方向的一侧安装有激光改性模组。本技术采用激光对绝缘防护膜照射的方式使绝缘防护膜的温度上升而发生改性，使其粘性降低而便于脱落，然后由人工清洁绝缘防护膜及结构胶，激光改性的效率高，人工撕膜后电芯表面残留结构胶少，容易擦去，且不会对电芯表面铝材造成伤害，解决了人工或机械刮铲等直接接触去除方式加工效率低、表面残留物多、损伤电芯表面铝材等问题。

技术研发人员：赵裕兴,李焕然,徐海宾,陈繁浩
受保护的技术使用者：苏州德龙激光股份有限公司
技术研发日：20240126
技术公布日：2024/9/23