CN101587942A - 电池封口机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电池封口机，包括控制单元、可在控制单元控制下旋转的压轮；压轮上设有可吸住钢珠的真空吸孔；压轮可在控制单元控制下沿封口工位上电池的轴向方向往复运动。本发明电池封口机工作时动作过程简单，工作效率高，可自动控制，对电池进行封口时具有较高的一致性。

Description

电池封口机

【技术领域】

本发明涉及电池制造技术，尤其是一种过程简单、效率较高的电池封口机。

【背景技术】

在电池生产过程中，电池在完成注液后，需要采用钢珠对注液孔进行封口，以实现电池的密封。中国专利CN200620014775.5提供了一种电池封口装置，包括工作台、电池夹紧机构、封口机构和钢珠料盒；封口机构由封口气缸和封头组成，电池夹紧机构由底座、底座移位气缸和电池夹紧气缸组成，电池夹紧气缸固定在底座上。工作时，底座先沿水平方向移动使钢珠料盒位于封头下方，封头下行以吸取钢珠，然后封头上行，底座再沿水平方向反向移动使待封口电池位于封头正下方，封头再下行，将钢珠压入待封口电池的注液孔。需要在移动。

这种电池封口装置每一次封口动作包括底座沿水平方向的两次往复运动和封头沿竖直方向的两次往复运动，过程复杂，工作效率低；底座和封头分别要在水平方向、竖直方向两个维度上移动，加大了实现底座和封头相互对准精度要求的难度。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题是提供一种过程简单、效率较高的电池封口机。

为解决上述技术问题，本发明提供一种电池封口机，包括控制单元、可在控制单元控制下旋转的压轮；压轮上设有可吸住钢珠的真空吸孔；压轮可在控制单元控制下沿封口工位上电池的轴向方向往复运动。工作时，在控制单元控制下，真空吸孔吸住钢珠，压轮转动至使钢珠位于封口工位上电池注液孔正上方的位置，然后压轮下压将钢珠压入电池注液孔内，真空吸孔释放钢珠。

为了在将钢珠压入电池注液孔后将钢珠暴露在电池注液孔的部分球面压平，压轮上还可设置可将压入电池注液孔的钢珠整平的整平头。压轮下压将钢珠压入电池注液孔内、真空吸孔释放钢珠后，压轮上行、再转动一定的角度使得整平头位于电池注液孔的正上方，压轮下行、整平头将钢珠整平。

作为优选，真空吸孔和整平头的数目相等，沿压轮旋转的圆周方向，真空吸孔和整平头间隔均匀地交错设置。

本发明电池封口机还可设置与压轮形成传动配合的压轮电机，压轮电机和控制单元电性连接。控制单元控制压轮电机转动，使真空吸孔或整平头处于相应的工作位置。

压轮上还可设置压料头，真空吸孔位于压料头上；整平头的工作面为平面。压料头的设置避免了在压轮本体上形成真空吸孔，降低了压料头本体的复杂程度和加工难度。

本发明电池封口机还可设置机架和下压装置；下压装置包括支架和固定在机架上的动力装置，支架与动力装置的输出轴连接，压轮上设有旋转轴，支架枢接在旋转轴上，压轮电机安装在支架上。

本发明电池封口机还可设置连接杆；支架与动力装置的输出轴之间的连接方式为：支架上设有连接孔，连接杆的一端与输出轴固定连接、另一端穿过连接孔后旋套一个螺帽；在动力装置的输出轴和支架之间，连接杆上套设有弹性部件(可以为弹簧)。这样可以调节钢珠被压入电池注液孔及钢珠被整平的压力大小。

本发明电池封口机还可设置与压轮相适配的取料槽；取料槽设有开口，使得压轮转动至真空吸孔与开口相对时真空吸孔可从取料槽中吸取钢珠。

本发明电池封口机还可设置电池定位装置，电池定位装置包括可将电池固定的第一定位块和第二定位块，第一定位块和第二定位块中至少一个上设有可卡固电池的凹槽。

作为本发明的改进，还可设置与控制单元电性连接的传感器，传感器位于与第一定位块和第二定位块相应的位置。这样，控制单元通过传感器可以感应被第一定位块和第二定位块固定的电池，然后控制单元再控制压轮产生相应的动作。

为了便于传送电池，还可设置可将电池运送至第一定位块和第二定位块之间的输送皮带。

作为优选，第一定位块和第二定位块中的至少一个可移动，以便于将电池夹紧固定。

在与第一定位块和第二定位块相应的位置处，输送皮带下可设置垫块。

还可在机架上设置沿封口工位上电池的轴向方向延伸的导轨，支架上设有与导轨相适配的导轮。这样可以进一步保证压轮上下运动的方向性。

本发明的有益效果是：工作时动作过程简单，工作效率高，可自动控制，对电池进行封口时具有较高的一致性。

【附图说明】

下面通过具体实施方式并结合附图，对本发明作进一步的详细说明：

图1是本发明一种具体实施方式的立体示意图；

图2是图1所示电池封口机的立体示意图，为便于清楚示意，移除了门形机架14的外侧竖直支板141和桌形机架25的外侧两个支腿；

图3是图1的主视示意图；

图4是图1中的电池定位装置的俯视示意图；

图5是图3中的局部A的放大示意图；

图6是图1的右视示意图，为便于清楚示意，移除了框架6、电池定位装置和电池输送装置。

【具体实施方式】

图1-图6示出了本发明电池封口机的一种具体实施方式。

如图1和图2所示，该电池封口机包括控制单元(附图中未示出)、压轮11、压轮电机9(为步进电机)、整体机架、下压装置、电池定位装置和电池输送装置。

整体机架包括水平设置的用于安装电池输送装置的框架6、跨越框架6两侧设置的一桌形机架25以及门形机架14，桌形机架25的水平板面上设有开孔，以便工作时压轮11和压轮电机9能够穿越开孔做竖直方向的往返运动，门形机架14的两个竖板141的下端固定在该桌形机架25上。

如图1、图2、图3和图5所示，压轮11的上间隔均匀地交错设有8个压料头22、8个整平头23，相邻的压料头22和整平头23之间的距离相等；压料头22上设有真空吸孔46，真空吸孔46与真空系统连通，真空吸孔46的孔口向内凹陷形成能容纳部分钢珠的结构以便于将钢珠吸得更加牢固；整平头23的工作面为平面。压料头22和整平压头23相等间隔的分布在压轮11的圆周上(相邻的压料头22和整平头23在压轮11外圆周上相差45°)，压轮11转动带动其上的压料头22、整平压头23转动，将二者交替的送至处于其正下方的被定位的电池1的注液孔处；压轮11设有旋转轴41，压轮11内部设有空腔45，空腔45与设于旋转轴41上的真空接口8连通，所述压料头22上的真空吸孔46与空腔45是相通的，当真空接口8连接抽真空设备时，使得压料头22上的真空吸孔46形成真空吸力，通过该吸力将钢珠21吸牢压料头22上，压轮11转动过程中钢珠21不会从压料头22上脱落。压轮电机9通过连轴器与压轮11的旋转轴41连接为压轮11转动提供动力。

下压装置包括支架12和固定在门形机架14上的动力装置15(动力装置15可以为汽缸或者液缸)，动力装置15的输出轴穿过门形机架14的水平板面后与连接杆43(参见图6)连接，支架12的水平板面上设有连接孔，连接杆43的下端为螺纹端，该螺纹端穿过连接孔后旋套一个螺帽；在门形机架14的水平板面和支架12的水平板面之间，连接杆43上套设有弹簧13，通过调节弹簧13的压缩量可以调整压料头22或整平头23施加在待封口电池1上的压力大小，避免下压钢珠21的力度过小造成封口不完全或电池1受力过大而被压坏。压轮11的旋转轴枢接在支架12上，与压轮11形成传动配合的压轮电机9安装在支架12上。支架12上还设有盛放钢珠的取料槽10，结合图1、图2、图3和图5，取料槽10上部是敞开的，取料槽10的左侧(朝向压轮11的一侧)设有开口，该开口与压轮11的外周圆弧面相适配使得取料槽10的钢珠不会从该开口漏出。当动力装置15的输出轴沿竖直方向运动时，支架12可以带动压轮11和压轮电机9沿竖直方向运动。

如图1、图2和图4所示，电池定位装置包括第一定位块7、第二定位块4和定位块3及驱动装置5(驱动装置5可以为汽缸或者液缸)。第二定位块4、定位块3和驱动装置5固定在框架6上，第二定位块4、定位块3二者之间保留一定的间隙，该间隙的下半部分(即图4中该间隙朝向纸面下端的部分)为下底边宽上底边窄的梯形、与梯形上底边相接的该间隙下半部分的宽度(该宽度由待封口电池1的径向尺寸决定，可根据电池型号的不同进行相应调整)一定。第一定位块7与驱动装置5连接，第一定位块7可在驱动装置5的驱动下沿图4中的水平方向往复运动，第一定位块7朝向第二定位块4的一面设有V字形凹槽，第二定位块4上与该V字形凹槽相对的部位为一凸出平面，当待封口电池1位于该V字形凹槽位置处时第一定位块7在驱动装置5的驱动下朝向第二定位块4运动、第一定位块7的V字形凹槽可与第二定位块4一起将待封口电池1夹紧固定(此时待封口电池1的位置即封口工位，封口工位位于压轮11的正下方)。第一定位块7、第二定位块4和定位块3的上述结构可以将电池1稳固地夹紧，防止电池1在夹紧中产生打滑现象。

如图1、图2和图4所示，电池输送装置为架设在框架6上的皮带2，以及驱动皮带2运转的皮带轮和动力装置。

如图3所示，在与第一定位块7和第二定位块4相应的位置处，在输送皮带2下框架6上设有垫块20。当第一定位块7的V字形凹槽与第二定位块4一起将待封口电池1夹紧固定时，被夹紧的待封口电池1位于垫块20，压料头22或整平头23在待封口电池1上施压时，垫块20对待封口电池1起到支撑作用。

参见图6，门形机架14上设有沿待封口电池1的轴向方向(即图6中纸面的竖直方向)延伸的导轨44，支架12上设有与导轨44相适配的导向卡槽19，导向卡槽19卡套在导轨44上，这样可以进一步保证压轮11上下运动的方向性。

在与第一定位块7和第二定位块4相应的位置处，还设有传感器(附图中未示出)，当待封口电池1位于封口工位时该传感器被待封口电池1触发。

控制单元与皮带2的动力装置、传感器、驱动装置5、动力装置15和压轮电机9电性连接。

该电池封口机工作过程如下：

待封口电池1置于皮带2上，机器启动前压轮11上的一个压料头22的位于封口工位的正上方。启动后控制单元控制皮带2的动力装置工作使皮带2沿图4中纸面由下向上运动，皮带2上的电池1也按相同的方向运动；当有电池1达到封口工位时该电池1激发传感器，传感器将感应信号传递到控制单元，控制单元控制皮带2的动力装置工作使皮带2停止运行，控制单元控制驱动装置5工作，驱动装置5驱动第一定位块7向第二定位块4运动直至第一定位块7的V字形凹槽与第二定位块4一起将待封口电池1夹紧固定；然后，控制单元控制动力装置15工作，压轮11向下运动一定距离，压料头22上真空吸孔46上的钢珠21被压入待封口电池1的注液孔内，压轮11上提到原来位置，控制单元控制压轮电机9工作使压轮11沿图3和图5的逆时针方向转动45度，此时整平头23位于封口工位的正上方，控制单元控制动力装置15工作使压轮11再次下压、整平头23对钢珠21进行整平、然后压轮11再次上提至原来位置，控制单元控制压轮电机9工作使压轮11沿图3和图5的逆时针方向再转动45度，此时下一个压料头22位于封口工位的正上方，一个工作周期结束；然后，进入下一个工作周期，控制单元控制皮带2的动力装置工作使皮带2沿图4中纸面由下向上运动......。如此往复。

本发明电池封口机实现了全自动化的电池封口操作，大大提高了效率和封口质量，实现了封口的一致性。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (13)

1、一种电池封口机，其特征在于：包括控制单元、可在所述控制单元控制下旋转的压轮；所述压轮上设有可吸住钢珠的真空吸孔；所述压轮可在所述控制单元控制下沿封口工位上电池的轴向方向往复运动。

2、根据权利要求1所述的电池封口机，其特征在于：所述压轮上设有可将压入电池注液孔的钢珠整平的整平头。

3、根据权利要求2所述的电池封口机，其特征在于：所述真空吸孔和整平头的数目相等；沿所述压轮旋转的圆周方向，所述真空吸孔和整平头间隔均匀地交错设置。

4、根据权利要求1所述的电池封口机，其特征在于：包括与所述压轮形成传动配合的压轮电机，所述压轮电机和控制单元电性连接。

5、根据权利要求1所述的电池封口机，其特征在于：所述压轮上设有压料头，所述真空吸孔位于压料头上；所述整平头的工作面为平面。

6、根据权利要求1所述的电池封口机，其特征在于：包括机架和下压装置；所述下压装置包括支架和固定在所述机架上的动力装置，所述支架与所述动力装置的输出轴连接，所述压轮上设有旋转轴，所述支架枢接在所述旋转轴上，所述压轮电机安装在所述支架上。

7、根据权利要求6所述的电池封口机，其特征在于：包括连接杆；所述支架与所述动力装置的输出轴之间的连接方式为：所述支架上设有连接孔，所述连接杆的一端与所述输出轴固定连接、另一端穿过所述连接孔后旋套一个螺帽；在所述动力装置的输出轴和支架之间，所述连接杆上套设有弹性部件。

8、根据权利要求1所述的电池封口机，其特征在于：包括与所述压轮相适配的取料槽；所述取料槽设有开口，使得所述压轮转动至所述真空吸孔与所述开口相对时所述真空吸孔可从所述取料槽中吸取钢珠。

9、根据权利要求1、2、3、4、5、6、7或8所述的电池封口机，其特征在于：包括电池定位装置，所示电池定位装置包括可将电池固定的第一定位块和第二定位块，所述第一定位块和第二定位块中至少一个上设有可卡固电池的凹槽。

10、根据权利要求9所述的电池封口机，其特征在于：包括与所述控制单元电性连接的传感器，所述传感器位于与所述第一定位块和第二定位块相应的位置。

11、根据权利要求9所述的电池封口机，其特征在于：包括可将电池运送至所述第一定位块和第二定位块之间的输送皮带。

12、根据权利要求11所述的电池封口机，其特征在于：在与所述第一定位块和第二定位块相应的位置处，所述输送皮带下设有垫块。

13、根据权利要求6所述的电池封口机，其特征在于：所述机架上设有沿封口工位上电池的轴向方向延伸的导轨，所述支架上设有与所述导轨相适配的导轮。

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