CN102244208B - 电池金属壳的制造方法及其制造设备 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例涉及一种电池金属壳的制造方法及其制造设备,所述电池金属壳的制造方法包括落料、拉伸、切边、定位以及打印步骤,所述定位步骤用于定位电池金属壳体以便于后续打印步骤,所述打印步骤用于在金属壳上打印防爆印记;所述金属壳的制造设备包括冲压设备、含有落料模具、拉伸模具和切边模具的级进模装置、打印机构以及机械手装置。所述本发明实施例电池金属壳的制造方法及其制造设备主要解决了现有的制造工艺方法生产效率低且产品合格率低的问题,达到提高产品的生产效率和成品的合格率,且能保证产品的尺寸精度的目的。

Description

电池金属壳的制造方法及其制造设备
技术领域
本发明实施例涉及一种电池金属壳的制造方法及其制造设备。
背景技术
电池金属壳作为电池的外壳被广泛应用于手机、电脑、电器等电子通信类产品的电池外包装上,电池金属壳的制造方法一般包括落料、拉伸以及切边步骤,在切边步骤完成后,一般还要重新装夹定位该金属壳,在该金属壳表面打上防止金属壳发生膨胀爆炸的防爆印;在切边模具完成切边步骤后,切口位置一般都会留有较多毛刺,通常还需对金属壳进行去除毛刺的工序。由于重新装夹定位金属壳再打上防爆印,易造成金属壳发生变形或表面刮花,不能保证金属壳的尺寸精度,成品的合格率不高,且生产效率较低。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题是:提供一种电池金属壳的制造方法,以提高产品的生产效率和成品的合格率,且能保证产品的尺寸精度。
本发明实施例所要进一步解决的技术问题是:提供一种电池金属壳的制造设备,以提高产品的生产效率和成品的合格率,且能保证产品的尺寸精度。
为解决上述技术问题,本发明实施例采用如下技术方案:一种电池金属壳的制造方法,包括如下步骤:落料步骤:用落料模具以及冲压设备对金属板料进行落料,得料片;
拉伸步骤:用拉伸模具和冲压设备对由机械手装置夹持的料片进行多次拉伸,得到初级壳体;
切边步骤:用切边模具以及冲压设备对由机械手装置夹持的初级壳体进行切边处理,得到不带毛边的次级壳体;
定位步骤:用机械手装置将切边步骤所得的次级壳体推至打印机构的升降组件上后,再用打印机构的升降组件及冲压设备通过垂直抬升的方式,输送到打印机构的打印工位上进行定位;
打印步骤:用打印机构以及冲压设备在定位步骤已输送到打印工位上并定位好的次级壳体的表面打上防止金属壳发生膨胀爆炸的防爆印记,得到成品壳体。
进一步地,所述拉伸步骤具体为:每次拉伸所采用的拉伸模具的拉伸比均不同。
进一步地,所述落料步骤和拉伸步骤中的第Ⅰ次拉伸在同一个冲压行程中一次完成。
进一步地,所述切边步骤包括有:
窄边切边步骤:用窄边切边模具切除所述初级壳体窄边的毛边;
宽边切边步骤:用宽边切边模具切除所述初级壳体宽边的毛边。
另外,本发明实施例还提供一套用于如前述任一项所述的制造方法的电池金属壳的制造设备,该制造设备包括:
冲压设备;
级进模装置,其安装于所述冲压设备上,包括用于落料的落料模具、用于拉伸料片的拉伸模具和用于切除初级壳体毛边的切边模具;以及
打印机构,设置于所述级进模装置上、用于自动在次级壳体上打防爆印记。
进一步地,所述落料模具为在同一冲压行程中完成落料及第I次拉伸的复合冲模。
进一步地,所述切边模具由一副切除所述初级壳体窄边的毛边的窄边切边模具和一副切除所述初级壳体宽边的毛边的宽边切边模具组成。
进一步地,所述制造设备还包括有一套用于自动夹取和传送金属壳半成品的机械手装置,该机械手设置于所述级进模装置上。
进一步地,所述机械手装置包括有用于夹取和传送所述切边处理前的金属壳半成品的主机械手装置,以及用于夹取和传送所述切边处理中和切边处理后的金属壳半成品的副机械手装置,主机械手装置与副机械手装置均安装固定在所述级进模装置上。
进一步地,所述级进模装置还设有一个衔接过渡机构,该衔接过渡机构设置于所述级进模装置上,位于所述拉伸模具与切边模具之间,用于把初级壳体从位于主机械手装置所在的工作平面输送到副机械手装置所在的工作平面。
本发明实施例的有益效果是:通过采用包括落料、拉伸、切边以及打印步骤的这一套电池金属壳的制造工艺方法,以及采用使用该制造工艺方法的一套制造设备,不需使用结构复杂的旋转切边模具而能自动去除电池金属壳的窄边毛边和宽边毛边,利用打印机构对金属壳体进行自动打印,避免在打印印记时因对壳体进行装夹定位使产品被夹变形,或产品表面被刮花,提高了产品的生产效率和成品的合格率,且能保证产品的尺寸精度。
下面结合附图对本发明实施例作进一步的详细描述。
附图说明
图1是本发明实施例电池金属壳制造方法的工艺流程图。
图2是本发明实施例电池金属壳制造工艺中各个阶段的示意图。
图3是本发明实施例电池金属壳制造设备的安装示意图。
图4是本发明实施例电池金属壳制造设备的立体图一。
图5是本发明实施例电池金属壳制造设备的立体图二。
图6是本发明实施例电池金属壳制造设备的爆炸图。
图7是本发明实施例衔接过渡机构的爆炸图。
图8是本发明实施例切边模具的爆炸图一。
图9是本发明实施例切边模具的爆炸图二。
图10是本发明实施例切边模具的剖面图。
图11是本发明实施例切边模具的窄边切边模具的剖面图。
图12是本发明实施例切边模具的窄边切边模具的凸模的立体图。
图13是本发明实施例切边模具的窄边切边模具的凹模的立体图。
图14是本发明实施例切边模具的窄边切边模具的切刀组件的立体图。
图15是本发明实施例切边模具的窄边切边模具的切刀组件的爆炸图。
图16是本发明实施例切边模具的宽边切边模具的剖面图。
图17是本发明实施例切边模具的宽边切边模具的凸模的立体图。
图18是本发明实施例切边模具的宽边切边模具的凹模的立体图。
图19是本发明实施例主机械手装置的立体图一。
图20是本发明实施例主机械手装置的立体图二。
图21是本发明实施例主机械手装置的爆炸图。
图22是本发明实施例副机械手装置的立体图。
图23是本发明实施例副机械手装置的爆炸图。
图24是本发明实施例打印机构的立体图一。
图25是本发明实施例打印机构的立体图二。
图26是本发明实施例打印机构的爆炸图。
图27是本发明实施例打印机构的剖面图。
具体实施方式
本发明实施例提供一种电池金属壳的制造方法。
参照图1、图2,所述电池金属壳的制造方法包括如下步骤:
落料步骤:用落料模具以及冲压设备对金属板料进行落料,得料片X;
拉伸步骤:用拉伸比不同的拉伸模具和冲压设备对由机械手装置夹持的料片X依次进行多次拉伸,得到初级壳体F;
切边步骤:用切边模具以及冲压设备对由机械手装置夹持的初级壳体进行切边处理,得到不带毛边的次级壳体G;
定位步骤:用机械手装置将切边步骤所得的次级壳体G推至打印机构的升降组件上后,再用打印机构的升降组件及冲压设备通过垂直抬升的方式,输送到打印机构的打印工位上进行定位;
打印步骤:用打印机构以及冲压设备在经定位步骤已输送到打印工位上并定位好的次级壳体G的表面打上防止金属壳发生膨胀爆炸的防爆印记,得到成品壳体H。
在如图1所示的实施方式中,实施所述拉伸步骤时,采用拉伸比不同的拉伸模具和冲压设备对落料步骤所得的料片依次进行第Ⅰ次、第Ⅱ次、第Ⅲ次、第Ⅳ次、第Ⅴ次、第Ⅵ次拉伸步骤,依次得到如图2所示的不同的带毛边的第一壳体A、第二壳体B、第三壳体C、第四壳体D、第五壳体E以及所述初级壳体F。所述落料步骤和拉伸步骤中的第Ⅰ次拉伸程序在同一个冲压行程中一次性完成,即:料片X被冲裁后马上又被拉伸成壳体A。可以理解地,在实际生产制造中,电池金属壳体的拉伸次数可以根据产品的需要及材料的拉伸性能而做适当调整,并不限于本实施方式所列举的6次拉伸,而可以多于或少于6次,只要拉伸后的金属壳体能满足在切边步骤后能达到次级壳体G所要求的尺寸即可。
所述切边步骤包括有窄边切边步骤和宽边切边步骤,用于分别切除初级壳体F上的窄边和宽边毛边;切边模具切除毛边后,得到次级壳体G。
切边步骤后,将次级壳体G推送到打印机构3上,不用装夹次级壳体G,打印机构3的相关部件在液压冲床1的作用下将次级壳体G垂直升起并自动定位在打印工位上,省去了费时的人工装夹和定位操作步骤,大幅提高了产品的生产效率,由于不用装夹定位,次级壳体G的表面不容易被刮花,保证了的成品的尺寸精度,提高了成品的合格率。
定位步骤后,打印机构自动在次级壳体G上打印防爆印,打印完后打印机构3的相关部件将成品壳体H垂直降落推回原位,成品被机械手装置推出打印机构。
如图3所示,本发明实施例还提供一套应用于所述电池金属壳的制造方法的制造设备,包括液压冲床1、安装在液压冲床1上的级进模装置2以及均安装在级进模装置2上的打印机构3和机械手装置4。
所述液压冲床1优选采用立式冲床,包括机座11、工作台12、滑块13、主轴电机14、滚轮15以及控制系统。
如图4至图6所示,所述级进模装置2包括落料模具5、拉伸模具6、切边模具7、衔接过渡机构8以及模架9。
所述模架9包括上模板901、下模板902、导柱903、导套904,上模板901固定在冲床1的滑块13下端,下模板902固定在冲床1的工作台12上。拉伸模具6的上底板66及下底板67分别固定至模架9的上模板901和下模板902上。
所述落料模具装置5为复合冲模,落料模具和第Ⅰ次拉伸模具两套模具合为一体,落料步骤和第Ⅰ次拉伸程序经过一个冲压行程完成,即落料得到料片X后,落料模具5的冲头继续向下运动拉伸得到第一壳体A。
拉伸模具6包括第一拉伸模具组件61、第二拉伸模具组件62、第三拉伸模具组件63、第四拉伸模具组件64、第五拉伸模具组件65、上底板66、下底板67以及杠杆机构68。底板66及下底板67均固定至模架9的相应位置上。所述第一拉伸模具组件61、第二拉伸模具组件62、第三拉伸模具组件63、第四拉伸模具组件64和第五拉伸模具组件65分别依次用于进行第Ⅱ次、第Ⅲ次、第Ⅳ次、第Ⅴ次以及第Ⅵ次拉伸程序,分别生成所述第二壳体B、第三壳体C、第四壳体D、第五壳体E以及初级壳体F。所述杠杆机构68起升降作用,用于升降拉伸模具6上的相应的升降部件,其包括传动杆固定板681、传动杆682、杠杆683、支撑杆684以及支撑底座685;传动杆固定板681固定在模架9的上模板901上,支撑底座685固定在下模板902上;杠杆683的一端利用销钉与支撑杆684铰接,另一端也利用销钉与拉伸模具61的相应的升降部件相连接,杠杆683的中部则利用销钉与传动杆682的底部相铰接,而传动杆682的顶部则铰接在传动杆固定板681上。
参照图7,所述衔接过渡机构8包括固定座801、引导柱802、托板803、楔柱804、斜块805、滑块806、基座807、垫板808以及滑块复位弹簧(图中未显示),所述固定座801固定在上固定板66上,所述引导柱802固定在固定座801上,所述楔柱804安装在上底板66上,所述斜块设有转轴孔8051、与楔柱804相配合的引导面8052,所述滑块806设有转轴孔,所述托板803安装在滑块806的前端,而滑块806与斜块805借助于一转轴相铰接,所述基座807含有滑槽8071、固定孔8072,而所述滑块806滑设安装在该滑槽8071上,所述垫板808设有支撑壳体的支撑端面8081、安装孔8082,所述基座807借助于其上的固定孔8072孔安装在垫板808的固定孔8082上,垫板808固定在下模板902上。工作时,机械手装置41把拉伸工序完成的初级壳体F夹送到托板803的端面上后,上模板901带动上固定板66进而带动引导柱802和楔柱804向下运动,引导柱802先插入初级壳体F带动壳体向下运动,同时,楔柱804向下运动与斜块805的引导面8052相配合推动斜块805带动滑块805向后运动,固定在滑块805上的托板803随滑块805后撤,使得引导柱802带动壳体继续向下运动而不产生干涉,初级壳体F被引导柱推送至垫板808的支撑端面8081上后,被机械手装置4固定以备后续切边步骤使用,推送到位后,上模板901向上运动复位带动引导柱802复位,楔柱804脱离斜块805后,斜块805不再受力,发生形变的滑块复位弹簧复位带动斜块805、滑块806以及托板803复位。所述衔接过渡机构8用于拉伸步骤和切边步骤之间的把壳体从拉伸模具6上衔接传送到切边模具7上。
参照图8,所述切边模具7包括一副窄边切边模具71、一副宽边切边模具72以及两副杠杆组件73、上底板74以及下底板75。
参照图9至图15,窄边切边模具71包括有楔柱组件711、凸模组件712、凹模组件713以及切刀组件714。
所述楔柱组件711包括楔柱7111、楔柱固定块7112以及封盖7113,所述楔柱7111的一端具有凸起部71111以及凹口71112,其利用封盖7113琐固在楔柱固定块7112上,而楔柱固定块7112固定在上底板74上,而上底板74固定在级进模装置2的上模座901上。
所述凸模组件712包括凸模7121、拉杆7122以及弹簧7123;所述凸模7121设有楔柱孔71211、切刀固定孔71212、弹簧孔71213以及拉杆孔71214;所述拉杆7122为T型杆,其下方设有连接孔71221;弹簧7123借助于拉杆7122安装在弹簧孔71213内。
所述凹模组件713包括凹模7131、滑杆7132、凹模基座7133、垫板7134以及滑块7135;凹模7131设有楔柱孔71311、走刀槽71312、导轨71313、限位槽71314、滑杆孔71315、固定孔、71316以及用于引导金属壳体的导正槽71317,所述凹模7131借助于固定孔71316固定在凹模基座7133上,所述滑杆孔71315供所述滑杆7132穿设于其中,凸模7121滑设在凹模7131的导轨71313上,而所述限位槽71314的宽带大于拉杆7122的宽带以便于凸模7121在导轨71313上往复滑动而不产生干涉;安装时,拉杆7122分别穿过凸模7121的拉杆孔71214和限位槽71214并利用该连接孔71221套设在穿入滑杆孔71314中的弹簧7132上,从而连接凸模7121和凹模7131。所述凹模基座7133设有凹模固定孔71331、连接孔71332、楔柱孔71333、滑轨71334以及开槽71335,其利用其上的连接孔71332固定在垫板7134上,所述滑轨71334供所述滑块7135滑设安装于其上,所述开槽71335供Z型杠杆734穿设于其中与滑块7135相连接;所述垫板7134设有杠杆支架71341、销孔71342、固定孔71343以及连接孔71344,固定孔71343用于固定凹模基座7133,垫板7134利用连接孔71344固定在下底板75上,该下底板75则固定在下模座902上。滑块7135设有支撑端面71351、杠杆孔71352,该支撑端面71351用于支撑壳体,该杠杆孔71352用于连接Z型杠杆734。
所述切刀组件714包括切刀7141、导正芯7142、连接杆7143、弹力胶7144以及插销7155;所述切刀7141含有刀座71411、切割面71412以及位于中部的用于安装连接杆7143的安装孔71413,切刀7141利用刀座71411安装固定在凸模7121的切刀固定孔71212内;所述导正芯7142包括用于套设在连接杆7143上的连杆滑槽71422、插销滑槽71422以及上端面71423,所述导正芯7142的上端面71423与切刀7141的切割面71412相抵接;所述连接杆为T型杆,其底部设有销孔71431,连接杆7143安装在切刀7141的安装孔71413内,其分别穿过弹力胶7144、切刀7141和导正芯7142后,在销孔71431上安装插销7155或焊接铁块使四者形成一体,四者的轴心线重合,且导正芯7142与切刀7141相抵接,所述导正芯7142的连杆滑槽71422的宽度大于连接芯7143的宽度,使得切刀7141与导正芯7142可相互左右移动以便于切除壳体窄边即壳体的左右边的毛边。
参照图9、图10以及图16至图18,宽边切边模具72与窄边切边模具72相似,其包括楔柱组件721、凸模组件722、凹模组件723以及切刀724。
所述楔柱组件721包括楔柱7211、楔柱固定块7212以及封盖7213,所述楔柱7211的一端具有凸起部72111以及凹口72112,其利用封盖7213琐固在楔柱固定块7212上,而楔柱固定块7212也固定在上底板74上。
所述凸模组件722包括凸模7221、拉杆7222以及弹簧7223;所述凸模7221设有楔柱孔72211、切刀固定孔72212、弹簧孔72213以及拉杆孔72214;所述拉杆7222为T型杆,其下方设有连接孔72221;弹簧7223借助于拉杆7222安装在弹簧孔72213内。所述切刀724安装固定在凸模7221的切刀固定孔72212内。
所述凹模组件723包括凹模7231、滑杆7232、凹模基座7233、垫板7234以及滑块7235;凹模7231设有导正孔72311、走刀槽72312、导轨72313、限位槽72314、滑杆孔72315、固定孔72316以及楔柱孔72317,所述凹模7231借助于固定孔72316固定在凹模基座7233上,所述滑杆孔72315供所述滑杆7232穿设于其中,凸模7221滑设在凹模7231的导轨72313上,而所述限位槽72314的宽带大于拉杆7222的宽带以便于凸模7221在导轨72313上往复滑动而不产生干涉;安装时,拉杆7222分别穿过凸模7221的拉杆孔72214和限位槽72314并利用拉杆7222的连接孔72221套设在穿入滑杆孔72314中的弹簧7232上,从而连接凸模7221和凹模7231。所述凹模基座7233设有凹模固定孔72331、连接孔72332、滑轨72333以及开槽72334,其利用其上的连接孔72332固定在垫板7234上,所述滑轨72333供所述滑块7235滑设安装于其上,所述开槽72334供Z型杠杆734穿设于其中与滑块7235相连接;所述垫板7234设有杠杆支架72341、销孔72342、固定孔72343以及连接孔72344,固定孔72343用于固定凹模基座7233,垫板7234利用连接孔72344也固定在下底板75上。滑块7235设有支撑端面72351、杠杆孔72352,该支撑端面72351用于支撑壳体,该杠杆孔72352用于连接Z型杠杆734。
参照图9,所述杠杆组件73包括固定板731、衔接件732、销钉733、Z型杠杆734以及传动杆735;所述传动杆735一端与所述Z型杠杆734铰接,另一端借助于衔接件732与固定板731滑动连接,而该固定板731固定在上模座901上并跟随上模座901上下运动。所述Z型杠杆734用在窄边切边模具上时,其一端与所述滑块7135的杠杆孔71352相卡接,另一端利用销钉与所述传动杆735铰接,其中部还利用另一销钉与垫板7134相铰接;同理,所述Z型杠杆734用在宽边切边模具上时,其一端与所述滑块7235的杠杆孔72352相卡接,另一端利用销钉与所述传动杆735铰接,其中部还利用另一销钉与垫板7234相铰接。
参照图9至图11、图16,工作时,机械手装置的夹手将初级壳体F传送到窄边切边模具71的滑块7135的支撑端面71351上,首先由上模座901带动传动杆735向下运动,而传动杆735向下运行使Z型杠杆734撬动安装在凹模基座7133上的滑块7135向上滑动,滑块7135的支撑端面71351把初级壳体F垂直托送到导正槽71317的位置并套在导正芯7142上使初级壳体F处在切割位置上;紧接着,跟随上模座901运动的楔柱7111继续向下插入凸模7121中,凸模7121受楔柱7111的作用力向X轴正方向即向右平动带动切刀7141向右平动进而切除初级壳体F右边的毛边,楔柱7111继续下行又带动凸模7121向左平动,使得切刀7141把左边的毛边也切除掉;然后楔柱7111所上模座901向上运动复位,带动凸模7121以及切刀7141复位。同时上模座901带动传动杆735进而带动Z形杠杆734复位,使得壳体被滑块7135带回原位;感应装置感应信号,并经控制系统控制机械手装置工作,夹手把刚切除左右毛边的初级壳体F夹送到宽边切边模具72的滑块7235的支撑端面72351上以进行前后毛边的切边工序。
同理,首先由上模座901带动传动杆735向下运动,而传动杆735向下运行使Z型杠杆734撬动安装在凹模基座7233上的滑块7235向上滑动,滑块7235的支撑端面72351把切除左右毛边的初级壳体F垂直托送到凹模7231的导正孔72311的位置并使其处在切割位置上;紧接着,跟随上模座901运动的楔柱7211继续向下插入凸模7221中,凸模7221受楔柱7211的作用力向前平动带动切刀724向前平动进而切除初级壳体F前边的毛边,楔柱7211继续下行又带动凸模7221向后平动,使得切刀724把后边的毛边也切除掉;得到次级壳体G,然后楔柱7211所上模座901向上运动复位,带动凸模7221以及切刀724复位。同时上模座901带动传动杆735进而带动Z形杠杆734复位,使得次级壳体G被滑块7235带回原位;次级壳体G再被机械手传送到打印机构3进行打防爆印的工序。 
参照图6,所述机械手装置4安装在级进模装置2上,机械手装置4包括主机械手装置41和副机械手装置42,主机械手装置41用于落料和拉伸步骤中的夹取传送电池金属壳,副机械手装置42主要用于将拉伸步骤后的置于衔接过渡机构8将初级壳体F夹取传送到切边模具上,以及将切边后的次级壳体G传送到打印机构3上进行打印防爆印记。把初级壳体G从位于主机械手装置41所在的工作平面输送到副机械手装置42所在的工作平面使用的是衔接过渡机构8。
参照图19至图21,所述主机械手装置41包括夹手组件411、滑块412、导轨413、导轨垫板414、气缸组件415、气缸416组件以及气缸组件417。
所述夹手组件411包括左夹手支架4111、左夹手4112、右夹手支架4113、右夹手4114、支架座4115以及活动连杆4116;所述左夹手4112和右夹手4114形成一对夹手,左夹手支架4111开有凹槽41111、滑道41112以及固定孔41113,凹槽41111位于左夹手支架4111是的中部位置,滑道41112用于安装左夹手4112,相应地,右夹手支架4113开有凹槽41131、滑道41132、固定孔41133以及凹槽41134;左夹手4112和右夹手4114分别滑设在左夹手支架4111的滑道41112和右夹手支架4113的滑道41132内,并用螺钉分别固定在固定孔41113和固定孔41123内;而左夹手支架4111和右夹手支架4113则通过一活动连杆4116相连接,该活动连杆4116的一端与凹槽41111铰接,另一端则与凹槽41131相铰接。所述支架座4115设有两道相互平行且沿X轴轴向的支架滑槽41151,左夹手支架4111和右夹手支架4113分别滑动安装在支架机座4115的支架滑槽41151内;支架座4115中部还设有用于容置和定位所述活动连杆4116的凹槽41152,该活动连杆4116可在凹槽41152内转动,借助于该活动连杆4116在凹槽内的转动,主机械手装置1的左夹手4112和右夹手4114相向运动或相反运动分别能够达到夹紧或松卸工件的目的;支架座4115的底部还设有用于安装在滑块412的T形滑轨41153。
所述滑块412包括有U形槽416、位于上部的X轴滑槽417以及下部的T形槽4123,支架座4115的T形滑轨41153滑设安装在滑块412的X轴滑槽417内。所述导轨413设有Y轴滑槽4131,而滑块412滑设安装在导轨413的Y轴滑槽4131内。所述导轨413安装固定在导轨垫板414上,而导轨垫板414则固定在模架9的下模板902上。
参照图19至图21,所述气缸415组件包括气缸4151、气缸支座4152、连接件4153、连接件4154,气缸4151固定在气缸支座4152上,而气缸支座4152则固定安装在右夹手支架4113上,连接件4153的一端与气缸4151的活塞杆固定,一端则与连接件4154固定,而连接件4154与右夹手支架4113连接固定,其安装在右夹手支架4113的凹槽41134内。
所述气缸组件416包括气缸4161、气缸支座4162、连接件4163、连接件4164,气缸4161固定在气缸支座4162上,而气缸支座4162则固定安装在滑块412上,连接件4163的一端与气缸4161的活塞杆固定,一端则与连接件4164固定,而连接件4164与支架座4115连接固定。
所述气缸组件417包括气缸4171、气缸支座4172、连接件4173,气缸4171固定在气缸支座4172上,而气缸支座4172则固定安装在导轨垫板414上,连接件4173的一端与气缸4171的活塞杆固定,而连接件4173卡接固定在滑块412上。
工作时,当感应装置感应信号后,控制系统控制汽缸4151启动工作带动连接件4154进而带动右夹手支架4113及其右夹手4114向X轴正方向运动,同时由于活动连杆4116的存在,其受力拉动左夹手支架4111及其左夹手4112相左运动,左夹手4112和右夹手4114即可夹紧工件。同理,若汽缸4151启动工作带动右夹手支架4113及其右夹手4114向X轴负方向运动,同时活动连杆4116受力推动左夹手支架4111及其左夹手4112运动,即可松卸工件。相似地,汽缸4161启动工作带动支架座4115在滑块412的T形槽孔417内向X轴负方向运动,即带动夹紧工件的左夹手4112和右夹手4114向X轴负方向运动,从而把工件夹送移动到下一工位。同理,若汽缸4161启动工作带动连接件4164进而带动支架座4115整体向X轴正方向运动,即带动松卸工件后的左夹手4112和右夹手4114回复原位。相似地,汽缸4171启动工作带动滑块412整体向Y轴正方向运动,从而把支架座4115及其上的左夹手支架4111及其左夹手4112和右夹手支架4113及其右夹手4114送回原位。同理,汽缸4171启动工作带动滑块412整体向Y轴负方向运动,从而把支架座4115及其上的左夹手支架4111及其左夹手4112和右夹手支架4113及其右夹手4114拉出工件的传送路径以避免夹手和工件相互干涉。
参照图22至图23,所述副机械手42装置包括夹手组件421、滑块422、导轨423、气缸组件424、楔块组件425以及弹簧组件426。
所述夹手组件421包括支架4254、拨手4212、左夹手424、右夹手426以及支架座4215。所述支架4254设有凹槽42541、固定孔42542以及滑槽42543,其形如“工”字形,凹槽42541用于与气缸组件4212相连接,拨手4212和左夹手424滑设在滑槽42543内并用螺钉固定在支架4254上的固定孔42542内;支架座4215为T型块,其上设有滑槽42151,而支架4254滑动安装于该滑槽42151内。
所述滑块422为T型块,其上设有X轴滑槽4221以及卡槽4222,所述支架座4215滑动安装在X轴滑槽4221内。
所述导轨423设有Y轴滑槽4231,而滑块422滑动安装在所述Y轴滑槽4231上。
所述气缸组件424含有气缸4241、气缸支座4242、以及连接件4243,气缸4241借助于气缸支座4242固定在所述滑块422的卡槽4222内,连接件4243一端连接固定在气缸4241的活塞杆上,另一固定在所述支架4254的凹槽42541内,此时气缸4241的活塞杆产生推力使左夹手424和右夹手426处于夹紧壳体的状态,设此位置为X轴初始位置;
所述楔块组件425包括楔柱4251、楔柱固定块4252、楔块4253、楔块支座4254、楔块转轴4255;所述楔块支座4254与滑块422相连接固定,其用于带动滑块422在导轨423的Y轴滑槽4231上滑动,楔块支座4254设有转轴孔42541、插销固定孔42542;所述楔块4253设有转轴孔42531和设有预定斜度的引导面42532,楔块4253利用楔块转轴4255与楔块支座4254相连接;所述楔柱4251含有插接面42511、凹槽42512,该插接面42511与所述引导面42532相配合,楔柱4251利用楔柱固定块4252固定在上模板901上。
所述弹簧组件426包括插销4261、弹簧4262、弹簧固定柱4263,插销4261插设在楔块支座4254的插销固定孔42542内,插销4261两端安装有弹簧4262,弹簧4262一端与插销4261连接固定,另一端与弹簧固定柱4263连接固定,而弹簧固定柱4263则固定在垫板上,弹簧4262安装时有预紧力,使得楔块支座4254连同滑块422在未工作时被弹簧4262拉紧,设此位置为Y轴方向上的初始位置。
工作时,上模板901向下运动带动楔柱4251向下运动,楔柱4251接触到楔块4253时,感应装置感应信号,并经控制系统控制气缸4241启动工作,气缸4241的活塞杆产生拉力带动支架4254向X轴正方向运动,支架4254又带动支架座4215向X轴正方向运动,使得左夹手424和右夹手426松卸壳体;楔柱4251继续向下运动,由于插接面42511和引导面42532的相互作用力,楔块4253被楔柱4251挤压沿Y轴负方向运动,楔块4253连同楔块支座4254带动滑块422、支架座4215以及支架4254同时沿Y轴负方向运动,以便于拨手4212、左夹手424以及右夹手426在复位运动时不与工位上的壳体发生干涉现象;冲压完成后,楔柱4251跟随上模板901向上做复位运动,楔柱4251脱离楔块4253时,楔块4253、楔块支座4254以及滑块422由于受到弹簧4262的拉力自动复位,紧接着,感应装置感应信号,并经控制系统控制气缸4241启动工作,气缸4241的活塞杆产生推力带动支架4254向X轴负方向运动,支架4254又带动支架座4215向X轴负方向运动,使得左夹手424和右夹手426回到夹紧壳体的初始位置。
参照图24至图27,打防印机构3包括打印组件31、滑槽组件32、升降组件33以及杠杆组件34。
所述打印组件31包括打印针311、打印针固定件312、滑块313、导向杆314、导向块315、气缸316、气缸上固定座317、气缸下固定座318以及打印支架319,打印针11固定在打印针固定件312上,而打印针固定件312固定在滑块313上,导向杆314一端固定在滑块313上,另一端滑动插设于导向块315的导向孔内,气缸316借助于气缸上固定座317和气缸下固定座318被固定在打印支架319上,气缸316的活塞杆与滑块313固定,滑块313借助于气缸316的活塞杆的推动或拉动在打印支架319上滑动,同时滑块313利用导向杆314进行导向,滑块313带动打印针311进行打印。
所述滑槽组件32包括滑槽321、滑槽盖322、滑槽垫板323、打印支架固定板324以及限位件325,所述滑槽321含有滑道3211、位于滑道3211底部的固定孔3212、滑槽321侧面的固定孔3213、以及位于滑槽底端的对接槽3214,壳体经切边工艺完成切边后被机械手装置4的副机械手装置42传送到滑槽321的滑道3211内,滑槽盖22盖在滑槽321上以用于遮挡灰尘杂质落入滑槽321的滑道3211内,其上设有燕尾槽,而所述限位件325插设在所述燕尾槽内,该限位件325用于防止壳体在滑槽321内滑动造成堆积现象而堵塞滑道3211;滑槽垫板323用于固定所述滑槽321,滑槽321利用其上的固定孔3212与滑槽垫板323用螺钉锁固;所述打印支架固定板324用于固定所述打印支架319,打印支架319用螺钉固定,而所述打印支架固定板324固定在所述固定孔3212上。
所述升降组件33包括升降支架331、升降滑块332、卸料件333、导正芯334以及支撑托板335,升降支架331设有开槽3311、滑轨3312、导正芯固定孔3313以及固定孔3314,升降支架331借助于固定孔3314并利用螺钉锁固于滑槽321侧面的固定孔3213上;所述升降滑块332设有支撑臂3321、杠杆卡槽3322、固定孔3323,该升降滑块332滑动安装在所述滑轨3312内,所述卸料件333设有卡槽3331、导正孔3332,所述卸料件333利用其上的卡槽3331安装卡固在升降滑块332的支撑臂3321上并随升降滑块332升降运动;所述支撑托板335设有支撑面3331及固定孔3332,所述支撑面3331与滑道3211的底端平面处于同一水平面,使得壳体经由滑道3211能顺利被推动到支撑面3331上,支撑面3331用于支撑托起由滑槽321内传送过来的壳体以便进行打防爆印,支撑托板335利用其上的固定孔3332安装固定在升降滑块332的固定孔3323上并随升降滑块332升降运动,而壳体被传送到支撑面上后随支撑托板335升降运动;该支撑托板335同时被置于所述滑槽321的对接槽3214内,使得壳体能输送到升降组件33上,能够随支撑托板335升降;所述导正芯334安装固定在升降支架331的导正芯固定孔3313内。
所述杠杆组件34包括杠杆341、杠杆支撑板342、销钉343、传动杆344、固定板345以及连杆346,所述杠杆341一端与所述升降滑块332的杠杆卡槽3322卡接,另一端利用销钉345与所述传动杆344铰接,其中部还利用另一个销钉343与所述杠杆支撑板342铰接,该杠杆支撑板342形如U型,其上有用于安装所述销钉343的销钉孔,杠杆支撑板342利用其上的固定孔并借助于螺钉安装固定在升降支架331的固定孔3314上;所述传动杆344一端与所述杠杆341铰接,另一端借助于连杆347与固定板346滑动连接,而该固定板346固定在上模板901上并跟随上模板901上下运动。
工作时,机械手装置42的拨手4212预先将次级壳体G拨到滑槽321的滑道3211内,后续的刚被切边后的次级壳体G壳体被陆续送进滑道3211内,当次级壳体G被送到支撑托板335的支撑面3331后,同时上模板901的运动带动传动杆344向下运动,传动杆344将杠杆341的一端下压而杠杆341的另一端被翘起,进而带动升降滑块332连同支撑托板335和次级壳体G升到预定高度,此时次级壳体G被托到打印位置以进行定位步骤,次级壳体G被套在导正芯334上,利用导正芯334插入次级壳体G内部以对其进行定位,由于支撑托板335和导正芯335的共同作用力使得次级壳体G被自动定位,免去了对次级壳体G进行重新装夹定位,避免了打印时次级壳体G发生较大变形和表面刮花,保证了成品的尺寸精度,提高了成品的合格率。随后,感应装置感应信号,并经控制系统控制气缸316启动工作,气缸316的活塞杆带动打印针311向Y轴正方向迅速运动,打印针311在次级壳体G上打下防爆印记后,气缸316的活塞杆带动打印针311向Y轴负方向运动迅速退回原位,而上模板901在冲压完成后随之向上运动复位,进而带动传动杆344上移使得杠杆341复位,杠杆341带动升降滑块332下降,升降滑块332利用其上的卸料件333拨动已打防爆印的成品壳体H向下运动以脱离导正芯334,进而使成品壳体H随同支撑托板335回复原位,利用拨手4212拨来的即将进行打印的次级壳体G把刚打印完成的成品壳体H推出支撑托板335的支撑面3331到旁边的位置,而即将打印的次级壳体G则被停留在支撑面3331上以便于继续重复打印步骤。
以上所述是本发明的具体实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通式技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种电池金属壳的制造方法,其特征在于,包括如下步骤:
入料步骤:将金属板料送入安装有级进模装置的冲压设备,所述级进模装置包括有用于落料的落料模具、用于拉伸料片的拉伸模具和用于切除初级壳体毛边的切边模具;
落料步骤:用落料模具以及冲压设备对金属板料进行落料,得料片;
拉伸步骤:用拉伸模具和冲压设备对由机械手装置夹持的料片进行多次拉伸,得到初级壳体;
切边步骤:用切边模具以及冲压设备对由机械手装置夹持的初级壳体进行切边处理,得到不带毛边的次级壳体;
定位步骤:用机械手装置将切边步骤所得的次级壳体推至打印机构的升降组件上后,再用打印机构的升降组件及冲压设备通过垂直抬升的方式,输送到打印机构的打印工位上进行定位;
打印步骤:用打印机构以及冲压设备在定位步骤已输送到打印工位上并定位好的次级壳体的表面打上防止金属壳发生膨胀爆炸的防爆印记,得到成品壳体;
其中,所述落料步骤和拉伸步骤中的第1次拉伸在同一个冲压行程中一次完成。
2.如权利要求1所述的制造方法,其特征在于,所述拉伸步骤具体为:每次拉伸所采用的拉伸模具的拉伸比均不同。
3.如权利要求1所述的制造方法,其特征在于:所述切边步骤包括有:
窄边切边步骤:用窄边切边模具切除所述初级壳体窄边的毛边;
宽边切边步骤:用宽边切边模具切除所述初级壳体宽边的毛边。
4.一种如权利要求1~3中任一项所述的制造方法的电池金属壳的制造设备,其特征在于,该制造设备包括:
冲压设备;
级进模装置,其安装于所述冲压设备上,包括用于落料的落料模具、用于拉伸料片的拉伸模具和用于切除初级壳体毛边的切边模具;以及
打印机构,设置于所述级进模装置上、用于自动在次级壳体上打防爆印记。
5.如权利要求4所述的制造设备,其特征在于,所述落料模具为在同一冲压行程中完成落料及第1次拉伸的复合冲模。
6.如权利要求4所述的制造设备,其特征在于:所述切边模具由一副切除所述初级壳体窄边的毛边的窄边切边模具和一副切除所述初级壳体宽边的毛边的宽边切边模具组成。
7.如权利要求4所述的制造设备,其特征在于:所述制造设备还包括有一套用于自动夹取和传送料片、初级壳体和次级壳体的机械手装置,该机械手设置于所述级进模装置上。
8.如权利要求7所述的制造设备,其特征在于:所述机械手装置包括有用于夹取和传送所述切边处理前的料片和初级壳体的主机械手装置,以及用于夹取和传送所述切边处理中和切边处理后的次级壳体的副机械手装置,主机械手装置与副机械手装置均安装固定在所述级进模装置上。
9.如权利要求8所述的制造设备,其特征在于:所述级进模装置还设有一个衔接过渡机构,该衔接过渡机构设置于所述级进模装置上,位于所述拉伸模具与切边模具之间,用于把初级壳体从位于主机械手装置所在的工作平面输送到副机械手装置所在的工作平面。
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