锂电池负极组装机
技术领域
本发明涉及锂电池制备的技术领域,具体涉及锂电池负极的制备,尤其涉及一种自动化送料、整形和组装的锂电池负极组装机。
背景技术
锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。由于工作电压高、体积小、质量轻、能量高、无污染、自放电小、循环寿命长,锂电池广泛应用于电动工具、电动汽车、军事装备、航空航天等多个领域。随着社会需求的增长和锂电池负极材料易氧化的特性,企业对锂电池的生产提出了更高的要求。
目前,锂电池负极的整形和组装都是手工结合半自动设备完成的,组装效率低,整形质量难以保证,产量和质量不能满足客户需求,降低企业的市场竞争力,而且组装环境恶劣,对人体健康不利。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足,提供一种可实现锂电池负极的自动送料、整形和组装,可改善生产环境,提高生产效率,并降低生产成本和劳动力强度的锂电池负极组装机。
本发明的上述目的是通过如下方案予以实现的:
一种锂电池负极组装机,包括工作台,工作台上依次设有钢壳送料装置、锂片送切装置、锂片移送装置、负极整形装置、钢壳移送装置和负极滚压装置,所有装置与主控电路连接。
上述钢壳送料装置由振动盘和钢壳送料通道连接构成。
上述锂片切送装置包括支架,支架一侧安装有锂片进料盘,支架上依次设有送锂片结构和切锂片结构,送锂片结构与切锂片结构相对设置,即是切锂片结构位于送锂片结构的行进方向上;
上述送锂片结构包括送锂片气缸、送锂片滑座、送锂片滑轨、第一压锂块气缸固定板、第一压锂块气缸和第一压锂块,送锂片滑轨安装在支架上;送锂片滑轨上设有送锂片滑座,送锂片滑座的底部设有送锂片气缸,送锂片滑座上设有第一压锂块气缸固定板,第一压锂块气缸固定板与送锂片滑座为垂直设置,第一压锂块气缸固定板朝向切锂片结构的一侧设有第一压锂块,第一压锂块气缸固定板的另一侧(背向切锂片结构的一侧)设有第一压锂块气缸;
上述切锂片结构包括第二压锂块气缸、第二压锂块、切刀气缸、切锂片基座、切锂片立板、切刀滑座和切刀;切锂片基座固定安装在支架上,并且与送锂片滑座等高,切锂片基座上垂直设有切锂片立板,切锂片立板上顺着送锂片结构行进的方向依次设有第二压锂块和切刀滑座,第二压锂块上设有第二压锂块气缸,切刀滑座的上端设有切刀气缸,切刀滑座下端设有切刀;
上述锂片送切装置中,锂片进料盘和送锂片结构之间,以及送锂片结构和切锂片结构之间均设有锂片通道;
上述锂片送切装置的工作原理为:首先将锂片材料加入锂片进料盘中,通过锂片通道送到送锂片结构,第一压锂块气缸推动第一压锂块向下压住锂片,送锂片气缸推动送锂片滑座沿着送锂片滑轨前进,将锂片送到切锂片机构,第二压锂块气缸推动第二压锂块向下压住锂片,切刀气缸推动切刀在切刀滑座上向下运动,将锂片切成固定长度的负极片。
上述锂片移送装置包括底板,底板上设有滑轨,滑轨上设有可左右移动的滑块,滑块上依次设有下整形气缸和下整形块,底板的一端设有锂片移送气缸;
上述锂片移送装置的工作过程为:锂片切送装置将锂片切好所需长度,锂片移送装置的下整形块在下整形气缸的作用下吸气,将切好的锂片吸住,并且锂片向下凹,锂片移送气缸通过推动滑块移动,从而将锂片送入负极整形装置。
上述负极整形装置包括整形底板,整形底板上垂直安装着两块整形立板和一块入锂片立板,两块整形立板呈等距设置在入锂片立板的两侧;
上述整形立板上设有上整形结构和左右整形结构:所述上整形结构包括上整形固定板、上整形气缸和上整形块,上整形固定板安装在整形立板上部,上整形固定板上端设有上整形气缸,上整形固定板下端设有上整形块;所述左右整形结构包括左右整形块、左右整形轴承、左右整形杠杆、左右整形气缸和左右整形气缸固定块均为两个,以上整形固定板为中心呈左右对称分布,左右整形气缸的上端通过左右整形气缸固定块安装在整形底板上部,左右整形气缸的下端通过转轴活动连接有左右整形杠杆,左右整形杠杆通过左右整形轴承与左右整形块连接;
上述入锂片立板上设有整形棒,所述整形棒安装于入锂片立板上上整形块的正下方,整形棒上设有入锂片气缸;
上述负极整形装置的工作原理为:下整形气缸动作将锂片送入整形棒进行下整形,左右整形气缸动作带动左右整形片进行锂片的左右整形,左右整形完毕后左右气缸收回,上整形气缸开始动作对锂片进行上整形,如此完成了锂片的全部整形。
上述钢壳移送装置由上底板、下底板和连接上下底板的立板连接构成,上底板上设有移钢壳滑座、取钢壳滑座、用于取送钢壳并将钢壳装到指定工位上的移钢壳结构和用于从指定工位上把钢壳取走的取钢壳结构,移钢壳滑座和取钢壳滑座并列设置,移钢壳结构设置在移钢壳滑座上,取钢壳结构设置在取钢壳滑座上;
上述移钢壳结构包括移钢壳夹子、移钢壳夹子气缸、移钢壳气缸和移钢壳夹子固定板;移钢壳夹子固定板安装在移钢壳滑座上,移钢壳气缸安装在移钢壳夹子固定板的一端,移钢壳夹子通过移钢壳夹子气缸安装在移钢壳夹子固定板的另一端;移钢壳夹子气缸推动移钢壳夹子夹紧钢壳,移钢壳气缸通过带动移钢壳夹子固定板移动,实现取钢壳、送钢壳并将钢壳装到指定工位上的动作;
上述取钢壳结构包括取钢壳夹子、取钢壳夹子气缸、取钢壳气缸和取钢壳夹子固定板,取钢壳夹子固定板安装在取钢壳滑座上,取钢壳气缸安装在取钢壳夹子固定板的一端,取钢壳夹子通过取钢壳夹子气缸安装在取钢壳夹子固定板的另一端;取钢壳夹子气缸推动取钢壳夹子夹紧钢壳,取钢壳气缸通过带动取钢壳夹子固定板移动,实现从指定工位上把钢壳取走的动作;
上述下底板上设有滑轨,滑轨上设有滑块;
上述立板的下端安装在下底板的滑块上,上端与上底板的底面连接,立板上安装有移送气缸,移送气缸推动立板在下底板的滑轨上滑动,从而控制移钢壳结构和取钢壳结构在左右方向上的移动。
上述负极滚压装置包括滚压底板,滚压底板的一侧垂直安装有滚压立板,滚压立板上设有滚压马达,滚压马达前端连接有滚压棒,滚压棒和滚压马达中间还设有卸载壳气缸,滚压棒和卸载壳气缸间设有推板,滚压棒的上方设有滚压轮,滚压轮安装在滚压立板上,滚压轮上连接有滚压气缸,滚压棒下方设有料斗,料斗安装在滚压立板上;滚压马达旋转带动滚压棒旋转,滚压气缸推出将滚压轮压到钢壳上面完成滚压,最后卸载壳气缸推动推板将滚压完毕的钢壳推入料斗。
上述锂电池负极组装机的工作过程如下所示:
锂片材料加入锂片进料盘中,钢壳放入振动盘中;
启动主控电路,钢壳送料装置的振动盘启动,钢壳被慢慢送入钢壳送料通道;同时,锂片进料盘中的锂片材料通过锂片通道送到送锂片结构中,第一压锂块气缸动作,第一压锂块压住锂片,送锂片气缸推动送锂片滑座沿着送锂片滑轨向前送锂片;第二压锂块气缸推动第二压锂块再压住锂片,切刀气缸动作,推动切刀在切刀滑座上向下运动,将锂片切成固定长度的负极用锂片;锂片移送装置的下整形块在下整形气缸的作用下吸气,将切好的锂片吸住,锂片移送气缸动作将锂片送入整形工位的正下方;下整形气缸动作将锂片送入整形棒进行下整形,左右整形气缸动作带动左右整形块进行锂片的左右整形,左右整形完毕后左右整形气缸收回;上整形气缸开始动作带动上整形块对锂片进行上整形,如此完成了锂片的全部整形;
钢壳移送装置的移送气缸动作,将移钢壳夹子气缸和取钢壳夹子气缸分别拖到钢壳送料机构的轨道末端和整形棒处,移钢壳气缸和取钢壳气缸再伸出,入锂片气缸动作将整形完毕的负极装入空钢壳,移钢壳气缸动作推动移钢壳夹子气缸前行,移钢壳夹子气缸推动移钢壳夹子夹紧钢壳,同时,取钢壳气缸动作推动取钢壳夹子气缸前行,取钢壳夹子气缸推动取钢壳夹子夹住已装入负极的钢壳,移钢壳气缸和取钢壳气缸均复位;移送气缸推出,将移钢壳气缸推到负极整形装置一侧,将取钢壳气缸推到负极滚压机构处;移钢壳气缸和取钢壳气缸再伸出,入锂片气缸动作将整形完毕的负极装入空钢壳,取钢壳夹子气缸将装入负极的钢壳放到滚压棒上,移钢壳气缸和取钢壳气缸均缩回;滚压马达旋转带动滚压棒旋转,滚压气缸推出将滚压轮压到钢壳上面完成滚压,最后卸载壳气缸推动推板将滚压完毕的钢壳推入料斗。
如此循环往复即实现锂电池负极的自动化整形和组装。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
1.本发明解决了手工组装锂电池负极速度慢、效率低的问题,具有组装质量好、效率高的优点,改善了作业环境,节约了成本;
2.本发明的锂电池负极组装机,其结构合理,组装负极时,先送入锂片,再对锂片进行剪切,将剪切好的锂片送入整形工位,再对锂片进行下整形、左右整形和上整形,然后装入钢壳,并将装入负极的钢壳送到滚压位置进行滚压,最后将滚压完成的钢壳输送下料,从而实现对锂电池负极的自动送料、整形和组装。
附图说明
图1为本发明锂电池负极组装机的立体结构示意图;
图2为本发明锂电池负极组装机的俯视状态示意图;
图3为本发明锂电池负极组装机中钢壳送料装置的正面结构示意图;
图4为本发明锂电池负极组装机中锂片送切装置的正面结构示意图;
图5为本发明锂电池负极组装机中锂片移送装置的正面结构示意图;
图6为本发明锂电池负极组装机中负极整形装置的正面结构示意图;
图7为本发明锂电池负极组装机中钢壳移送装置的正面结构示意图;
图8为本发明锂电池负极组装机中负极滚压装置的正面结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步地描述,但具体实施例并不对本发明做任何限定。
如图1~8所示,本发明的锂电池负极组装机,包括工作台7,工作台7上依次设有钢壳送料装置1、锂片送切装置2、锂片移送装置3、负极整形装置4、钢壳移送装置5和负极滚压装置6,所有装置与主控电路连接。
上述钢壳送料装置1由振动盘11和钢壳送料通道12连接构成。
上述锂片切送装置2包括支架21,支架一侧安装有锂片进料盘22,支架上依次设有送锂片结构和切锂片结构,送锂片结构与切锂片结构相对设置,即是切锂片结构位于送锂片结构的行进方向上;送锂片结构包括送锂片气缸230、送锂片滑座231、送锂片滑轨232、第一压锂块气缸固定板233、第一压锂块气缸234和第一压锂块235,送锂片滑轨232安装在支架21上,送锂片滑轨232上设有送锂片滑座231,送锂片滑座231的底部设有送锂片气缸230,送锂片滑座231上设有第一压锂块气缸固定板233,第一压锂块气缸固定板233与送锂片滑座231为垂直设置,第一压锂块气缸固定板233朝向切锂片结构的一侧设有第一压锂块235,第一压锂块气缸固定板233的另一侧(背向切锂片结构的一侧)设有第一压锂块气缸234;切锂片结构包括第二压锂块气缸240、第二压锂块241、切刀气缸242、切锂片基座243、切锂片立板244、切刀滑座245和切刀246,切锂片基座243固定安装在支架21上,并且与送锂片滑座231等高,切锂片基座243上垂直设有切锂片立板244,切锂片立板244上顺着送锂片结构行进的方向依次设有第二压锂块241和切刀滑座245,第二压锂块241上设有第二压锂块气缸240,切刀滑座245的上端设有切刀气缸242,切刀滑座245下端设有切刀246;锂片进料盘和送锂片结构之间,以及送锂片结构和切锂片结构之间均设有锂片通道;
上述锂片送切装置的工作原理为:首先将锂片材料加入锂片进料盘22中,通过锂片通道送到送锂片结构,第一压锂块气缸234推动第一压锂块235向下压住锂片,送锂片气缸230推动送锂片滑座231沿着送锂片滑轨232前进,将锂片送到切锂片机构,第二压锂块气缸240推动第二压锂块241向下压住锂片,切刀气缸242推动切刀246在切刀滑座245上向下运动,将锂片切成固定长度的负极片。
上述锂片移送装置3包括底板31,底板31上设有滑轨32,滑轨32上设有可左右移动的滑块33,滑块33上依次设有下整形气缸34和下整形块35,底板31的一端设有锂片移送气缸36;
上述锂片移送装置的工作过程为:锂片切送装置2将锂片切好所需长度,锂片移送装置3的下整形块35在下整形气缸34的作用下吸气,将切好的锂片吸住,并且锂片向下凹,锂片移送气缸36通过推动滑块33移动,从而将锂片送入负极整形装置4。
上述负极整形装置4包括整形底板41,整形底板上垂直安装着两块整形立板42和一块入锂片立板43,两块整形立板42呈等距设置在入锂片立板43的两侧,整形立板42上设有上整形结构和左右整形结构;所述上整形结构包括上整形固定板421、上整形气缸422和上整形块423,上整形固定板421安装在整形立板42上部,上整形固定板421上端设有上整形气缸422,上整形固定板421下端设有上整形块423;所述左右整形结构包括左右整形块424、左右整形轴承425、左右整形杠杆426、左右整形气缸427和左右整形气缸固定块428均为两个,以上整形固定板421为中心呈左右对称分布,左右整形气缸427的上端通过左右整形气缸固定块428安装在整形立板42上部,左右整形气缸427的下端通过转轴活动连接有左右整形杠杆426,左右整形杠杆426通过左右整形轴承425与左右整形块424连接;所述整形棒431安装于入锂片立板43上上整形块423的正下方,整形棒431上设有入锂片气缸432。
上述负极整形装置的工作原理为:下整形气缸34动作将锂片送入整形棒431进行下整形,左右整形气缸427动作带动左右整形块424进行锂片的左右整形,左右整形完毕后左右整形气缸427收回,上整形气缸422开始动作对锂片进行上整形,如此完成了锂片的全部整形。
上述钢壳移送装置5由上底板51、下底板52和连接上下底板的立板53连接构成,上底板51上设有移钢壳滑座54、取钢壳滑座55、用于取送钢壳并将钢壳装到指定工位上的移钢壳结构和用于从指定工位上把钢壳取走的取钢壳结构,移钢壳滑座54和取钢壳滑座55并列设置,移钢壳结构设置在移钢壳滑座54上,取钢壳结构设置在取钢壳滑座55上。
上述移钢壳结构包括移钢壳夹子571、移钢壳夹子气缸572、移钢壳气缸573和移钢壳夹子固定板574,移钢壳夹子固定板574安装在移钢壳滑座54上,移钢壳气缸573安装在移钢壳夹子固定板574的一端,移钢壳夹子571通过移钢壳夹子气缸572安装在移钢壳夹子固定板574的另一端;移钢壳夹子气缸572推动移钢壳夹子571夹紧钢壳,移钢壳气缸573通过带动移钢壳夹子固定板574移动,实现取钢壳、送钢壳并将钢壳装到指定工位上的动作。
上述取钢壳结构包括取钢壳夹子581、取钢壳夹子气缸582、取钢壳气缸583和取钢壳夹子固定板584,取钢壳夹子固定板584安装在取钢壳滑座55上,取钢壳气缸583安装在取钢壳夹子固定板584的一端,取钢壳夹子581通过取钢壳夹子气缸582安装在取钢壳夹子固定板584的另一端;取钢壳夹子气缸582推动取钢壳夹子581夹紧钢壳,取钢壳气缸583通过带动取钢壳夹子固定板584移动,实现从指定工位上把钢壳取走的动作。
上述下底板52上设有滑轨,滑轨上设有滑块521;
上述立板53的下端安装在下底板52的滑块521上,上端与上底板51的底面连接,立板53上安装有移送气缸531,移送气缸531推动立板53在下底板52的滑轨上滑动,从而控制移钢壳结构和取钢壳结构在左右方向上的移动。
上述负极滚压装置6包括滚压底板61,滚压底板61的一侧垂直安装滚压立板62,滚压立板上设有滚压马达63,滚压马达前端连接有滚压棒64,滚压棒和滚压马达中间还设有卸载壳气缸65,滚压棒64和卸载壳气缸65间设有推板69,滚压棒的上方设有滚压轮66,滚压轮66安装在滚压立板62上,滚压轮66上连接有滚压气缸67,滚压棒64下方设有料斗68,料斗68安装在滚压立板62上。滚压马达63旋转带动滚压棒64旋转,滚压气缸67推出将滚压轮66压到钢壳上面完成滚压,最后卸载壳气缸65推动推板69将滚压完毕的钢壳推入料斗68。
上述锂电池负极组装机的工作过程如下所示:
锂片材料加入锂片进料盘22中,钢壳放入振动盘11中;
启动主控电路,钢壳送料装置1的振动盘11启动,钢壳被慢慢送入钢壳送料通道12;同时,锂片进料盘22中的锂片材料通过锂片通道送到送锂片结构中,第一压锂块气缸234动作,第一压锂块235压住锂片,送锂片气缸230推动送锂片滑座231沿着送锂片滑轨232向前送锂片;第二压锂块气缸240推动第二压锂块241再压住锂片,切刀气缸242动作,推动切刀246在切刀滑座245上向下运动,将锂片切成固定长度的负极用锂片;锂片移送装置3的下整形块35在下整形气缸34的作用下吸气,将切好的锂片吸住,锂片移送气缸36动作将锂片送入整形工位的正下方;下整形气缸34动作将锂片送入整形棒431进行下整形,左右整形气缸427动作带动左右整形块424进行锂片的左右整形,左右整形完毕后左右整形气缸427收回。上整形气缸422开始动作带动上整形块423对锂片进行上整形,如此完成了锂片的全部整形;钢壳移送装置5的移送气缸531动作,将移钢壳夹子气缸572和取钢壳夹子气缸582分别拖到钢壳送料机构的轨道末端和整形棒431处,移钢壳气缸573和取钢壳气缸583再伸出,入锂片气缸432动作将整形完毕的负极装入空钢壳,移钢壳气缸573动作推动移钢壳夹子气缸572前行,移钢壳夹子气缸572推动移钢壳夹子571夹紧钢壳,同时,取钢壳气缸583动作推动取钢壳夹子气缸582前行,取钢壳夹子气缸582推动取钢壳夹子581夹住已装入负极的钢壳,移钢壳气缸573和取钢壳气缸583均复位;移送气缸531推出,将移钢壳气缸573推到负极整形装置4一侧,将取钢壳气缸583推到负极滚压机构6处;移钢壳气缸573和取钢壳气缸583再伸出,入锂片气缸432动作将整形完毕的负极装入空钢壳,取钢壳夹子气缸582将装入负极的钢壳放到滚压棒64上,移钢壳气缸573和取钢壳气缸583均缩回;滚压马达63旋转带动滚压棒64旋转,滚压气缸67推出将滚压轮66压到钢壳上面完成滚压,最后卸载壳气缸65推动推板69将滚压完毕的钢壳推入料斗68。
如此循环往复即实现锂电池负极的自动化整形和组装。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进。