CN102716946B - 折弯装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种折弯装置，包括折弯机和与电池夹具，所述的折弯机包括平台、设置在平台之上的电池定位装置、夹持装置和弯折装置；所述的电池夹具包括电池衬板和盖板，所述的电池衬板可分离地固定设置在夹具台上，在所述的电池衬板上设置有多个呈直线布列的电池容纳槽，所述的电池容纳槽侧部和底部分别形成有弹性定位装置；所述的盖板可分离地固定设置在电池衬板之上。本发明中的折弯装置，其电池衬板采用多块电池同时精确定位机构，利用弹性定位装置可有效保证产品质量的统一性。

Description

折弯装置

技术领域

本发明涉及电池封装技术领域，特别是涉及一种锂离子聚合物电池PACK过程中的折弯装置。

背景技术

锂离子电池具有电压高、比能量高、循环使用次数多、存储时间长等优点，不仅在便携式电子设备上得到广泛应用，而且也广泛应用于电动汽车、电动自行车以及电动工具等大中型电动设备方面，是目前各大电池厂家发展的主要方向。

其中的聚合物锂离子电池相对于方形和圆形锂离子电池来说具有更好的外型灵活性，所以它被更多地应用于各种追求美观时尚的电子设备中，这样就对聚合物锂离子电池外型尺寸的精确性提出了更高的要求。聚合物锂离子电池在进入市场前，为了避免产品在使用过程中因使用不当引起的短路、过充、过放，而导致产品发热、起火、爆炸，以及容量损失、电池失效，必须对电芯进行保护、包装，使其满足客户要求。

聚合物锂离子电池生产工序中，保护板折弯是将电池保护板的FLEX（弯曲）软板的特定位置弯折为客户指定角度的重要工序，折弯不到位或折弯位置偏差将会直接影响客户是否能顺利地将电池成品装配进所应用的电子设备产品中去。

现阶段单凭人工借助简单工装夹具，对保护板进行弯折，已不再能够满足其外观、性能、尺寸要求和产量要求，寻求高效率，一致性好，外观、性能、尺寸稳定的保护板折弯装置已迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种自动化的折弯装置。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种折弯装置，包括折弯机和与电池夹具，所述的折弯机包括平台1、设置在平台之上的电池定位装置、夹持装置和弯折装置，其中，所述的电池定位装置包括固定设置在平台之上的夹具台支架21和设置在夹具台支架顶部的夹具台22；所述的夹持装置包括与平台固定连接的下压板支架31、可在驱动下相对于下压板支架滑动的下压板30、与平台固定连接的上压板支架36和可在驱动下相对于上压板支架滑动的上压板35，所述的弯折装置包括固定设置在平台之上的旋转驱动机构和可旋转地固定在支座上且与所述的旋转驱动机构可传动连接的折弯轴；所述的电池夹具包括电池衬板和盖板，所述的电池衬板可分离地固定设置在夹具台上，在所述的电池衬板上设置有多个呈直线布列的电池容纳槽，所述的电池容纳槽侧部和底部分别形成有弹性定位装置；所述的盖板可分离地固定设置在电池衬板之上。

所述可分离地固定设置为在两部件上分别设置固定销钉和固定孔以及对应地设置有可相吸附的磁铁。

所述的折弯轴上固定设置有限位块，在所述的支座上固定设置有与所述的限位块对应的限位座。

所述的下压板支架设置在夹具台下方，其与夹具台相迎面形成有斜坡，所述的下压板可前后移动地设置在斜坡之上。

所述的上下夹板与电池保护板的折弯部相错开的部分对应地开设有U形槽。

所述的折弯轴与电池保护板的折弯部对应处固定连接或一体形成有折弯板。

在所述的电池容纳槽左右两侧边板体中间凹陷地形成有扣槽。

所述的底部的弹性定位装置为手动定位装置，所述的手动定位定位装置包括设置在电池衬板底部侧边处板体上的腔体，所述的腔体与电池容纳槽间设置有通孔；设置在腔体内且其端部可自通孔延伸至通孔内部的定位块；设置在腔体内部并迫使所述的定位块端部向电池容纳槽内部伸出的弹簧，以及两端延伸出电池衬板两侧之外并可与所述的定位块发生干涉并带动所述的定位块前后移动的推杆，以及将所述的腔体封闭的盖板。

所述的定位块包括基部和相对于所述的基部底部向前延伸形成的块状顶舌，形成在基部与电池容纳槽相同侧的山峰状凸起，以及形成在基部与顶舌相背侧的弹簧容纳腔；所述的推杆的截面为方形结构，所述的推杆与所述的凸起对应的设置有山谷状凹穴。

所述的底部的和/或侧部的弹性定位装置为弹簧定位装置，所述的弹簧定位装置包括形成在电池容纳槽相邻侧板体上的容纳腔，所述的容纳腔与电池容纳槽相对侧开设有通孔；设置在容纳腔内部且其前端部自通孔延伸至电池容纳槽内的定位块；设置在定位块背部与容纳腔间用以顶持所述的定位块前端向电池容纳槽内部突出的弹簧，以及将所述的容纳腔上部开口封闭的盖板。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明中的折弯装置，其电池衬板采用多块电池同时精确定位机构，利用弹性定位装置可有效保证产品质量的统一性，同时折弯机采用上下压板受驱动后夹持保护板的折弯板，并利用夹持形成准确的折弯点，保证折弯点的位置统一，然后借助旋转气缸驱动同时对多个产品进行同步弯折，提高了弯折效率。同时在下上压板及折弯轴上与折弯部对应处设置避让结构或增加接触面的板状结构，可有效提高折弯过程的质量统一性，即折弯轴、上下压板机构设计都极大地满足的多个产品同时折弯的需求，不仅提高折弯效率，还保证了最终产品外观、性能、尺寸要求。

附图说明

图1所示为本发明的折弯机的斜视示意图；

图2所示为本发明的折弯机的正视图；

图3所示为本发明的折弯机的侧视图；

图4所示为本发明的激光焊接夹具分解结构示意图；

图5所示为本发明的激光焊接夹具的电池衬板结构斜视图；

图6所示为本发明的激光焊接夹具的电池衬板结构正视图；

图7所示为图6所示A部局部结构放大示意图；

图8所示为本发明的激光焊接夹具的手动弹性定位装置顶持块结构示意图；

图9所示为手动弹性定位装置的顶持块装配态结构示意图；

图10所示为本发明的激光焊接夹具的盖板结构示意图。

图11所示为本发明的上压板结构示意图；

图12所示为本发明的折弯轴结构示意图；

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-3所示，本发明的90度折弯系统包括折弯机和电池夹具，其中所述的折弯机包括平台1、设置在平台之上的电池定位装置、夹持装置和弯折装置，其中，所述的电池定位装置包括固定设置在平台之上的夹具台支架21和设置在夹具台支架顶部的夹具台22，在所述的夹具台上设置有用以固定电池夹具的固定结构，所述的固定结构可以为卡嵌槽或者与夹具对应的定位销孔和吸附磁铁等结构；所述的夹持装置包括与平台固定连接的下压板支架31、通过气缸支架固定设置在平台上的下压板驱动气缸32、可在所述的下压板驱动气缸的驱动下相对下压板支架前后滑动的下压板30、与平台固定连接的上压板支架36、通过气缸支架固定设置在平台之上的上压板驱动气缸37、可在所述的上压板驱动气缸的驱动下相对上压板支架前后滑动的上压板35，所述的上下压板设置在电池夹具露出保护板的一侧，并且在其行程终点正好与保护板相接触并借助上下两压板的夹持定位折弯点。所述的弯折装置包括固定设置在平台之上的旋转驱动机构、可旋转地水平固定在支座上且与所述的旋转驱动机构可传动连接的折弯轴4，所述的旋转驱动机构设置在夹具的一侧并与折弯轴位于同一轴线之上。其中为增强操作性，所述的平台有机架稳固支撑，同时还在机架支撑腿地步设置有脚轮，以便于提高整体移动性。

优选地，所述的平台为防静电工作台，防静电工作台在普通工作台基础上表面粘贴一层防静电胶皮，其可有效防止产品跌落与金属接触短路或因短路发生造成的各种安全事故，比如起火、烧伤、烫伤；同时也可防止产品跌落硬碰撞造成不良。

具体地说，所述的上、下压板支架为与所述的平台固定连接两个支撑侧板，所述的上压板设置在该支撑侧板上部，所述的下压板设置在支撑侧板的下部。当然此处也可采用分开设置的支撑侧板结构，即上下压板分别设置两组支撑侧板。

对于夹持结构，为提高夹持机构运行的平稳性，所述的上、下压板两侧分别对应地与上下压板支架两侧间设置有导轨滑块结构，利用气缸推动上下压板沿上下压板支架滑动，同时在导轨滑块的末端设置限位结构，可使上下压板刚好将保护板折弯部夹持而不发生错位。同时，因为保护板上设置有电路器件，为防止折弯时保护板上的电路器件与下压板发生干涉，优选地，所述的下压板支架延伸至或设置在夹具台下方或下方外侧，同时所述的下压板支架与夹具台的相应侧形成斜坡结构，所述的下压板设置在斜坡之上，即下压板的沿倾斜方向前后移动，这样可有效提高下压板下部的空间，避免保护板与下压板发生干涉。

如图4-12所示，本发明的电池夹具包括电池衬板5和盖板6，所述的电池衬板5可分离地固定设置在夹具台上，在所述的电池衬板上设置有多个电池容纳槽，所述的电池容纳槽可将电池卡持定位并使其极耳及保护板伸出以便进行弯折操作，所述的电池容纳槽侧部和底部分别形成有弹性定位装置，利用弹性定位装置可使得电池的放置和取出过程更加顺畅且提高电池容纳槽对电池卡持定位的准确性。所述的盖板6可分离地固定设置在电池衬板之上，其与电池衬板固定连接后即将电池压在电池容纳槽内部，使其保持位置的唯一性。

如图所示，所述的电池衬板5可分离地固定设置在夹具台上，所述的电池衬板5包括形成在所述的电池衬板上的呈一行布局的8个电池容纳槽51，形成在下表面并与所述的夹具台定位销和磁铁对应设置的定位孔和磁铁，形成在上表面两侧用以固定连接盖板的定位销52和磁铁53，以及设置在电池容纳槽右侧的弹簧定位装置7和设置在电池容纳槽底部的手动定位装置8。其中，所述的电池容纳槽51由前挡边、左右侧边和底部档边局限而成，所述的前挡边与极耳对应处开设有允许极耳水平伸出的缺口。同时在两个所述电池容纳槽之间的形成有分割块，所述的电池容纳槽稍大于电池，一般由电池容纳槽尺寸由电池结构设计最大尺寸确定，以便取放和定位。其中，在所述的电池容纳槽左右两侧边中间凹陷地形成有扣槽54以便于将电池取出。

如图所示，所述的弹簧定位装置7包括形成在电池容纳槽右侧板体上的容纳腔71，所述的容纳腔与电池容纳槽相对侧开设有通孔；设置在容纳腔内部且其两侧外端部自通孔延伸至电池容纳槽内的定位块72；设置在定位块72背部与容纳腔间用以支撑所述的定位块两侧向外突出的弹簧73，以及将所述的容纳腔上部开口封闭的盖板74。

具体地说，所述的定位块72包括活动块和形成在活动块上下两侧边的两个片状或杆状顶持部，所述的顶持部可匹配地穿过所述的通孔进入电池容纳槽内部而活动块被限位在容纳腔内，同时，在所述的活动块背部两侧形成有弹簧容纳腔以安装弹簧。利用顶持部的可前后移动性，可实现安装电池时便捷，在安装完成后顶持部在弹簧的推力下将电池贴紧电池容纳槽的左侧，提高定位准确性。同时，为提高定位的精度，所述的弹簧定位装置分别设置在扣槽上下两处，且所述的顶持部端部为弧面结构，减小顶持部端部与电池的接触面积，可减少接触对定位精度的影响，同时弧面结构还减少了在放取过程中电池与尖锐结构发生磕碰划伤等意外。

如图所示，所述的手动定位定位装置8包括设置在电池衬板底部侧边处板体上的腔体81，所述的腔体与电池容纳槽相对侧形成有通孔；设置在腔体内并其端部可自通孔延伸至通孔内部的定位块82，设置在腔体内部并迫使所述的定位块端部向电池容纳槽内部伸出的弹簧83，以及可与所述的定位块发生干涉并带动所述的定位块前后移动的推杆84和将所述的腔体81封闭的盖板89。

具体地说，所述的腔体81形成在每个电池容纳槽底部中心处，所述的定位块包括基部86和相对于所述的基部底部向前延伸形成的块状顶舌85，形成在基部86与电池容纳槽相同侧的山峰状凸起87，以及形成在基部与顶舌相背侧的弹簧容纳腔88。所述的推杆84的截面为方形结构，其两端分别延伸出电池衬板两侧之外并在两端部形成定位帽，所述的推杆与所述的定位块对应处形成有与凸起87对应的山谷状凹穴80，所述的凸起匹配地嵌入凹穴中或两者相错开，即拉动推杆左右移动可使得凸起嵌入凹穴中或者两者相错开，通过两种状态的切换以及弹簧的顶持作用，可以使得所述的顶舌可自开口处伸出或者缩回，在凸起嵌入凹穴中时，当顶舌将电池定位后两者之间仍有余量，即电池的定位操作依靠弹簧完成，推杆的作用是对弹簧的一个锁定操作以便于弹簧安装和取下的便利性。

其中，所述的弹性定位装置并不局限于上述的两种结构，可以采用在电池容纳槽侧壁上固定设置弹性材料如海绵、板簧等，同时在底部也可采用弹簧定位结构，或者电池容纳槽的侧部采用手动弹性定位结构等这些变形都在本发明的保护范围之内。

如图10所示，所述的盖板9包括贯穿所述的盖板并与所述的电池容纳槽对应的喷涂孔91，与所述的电池衬板上的定位销和磁铁对应设置的定位孔92和磁铁93，同时在与所述的盖板的内边与所述的极耳上下对应处形成有斜槽94，斜槽可以增加折弯位置上方的空间，同时斜槽也便于直接观察或者拍摄折弯点状况，进而得到准确的质量反馈。

本发明的夹具在使用时，首先将所述的推杆位置使得凸起和凹穴错开，顶舌位于被推杆限位的位置，然后将电池依次放置在电池容纳槽之内，弹簧定位装置顶持电池使其与电池容纳槽的左侧边贴合，放完之后推动推杆使定位块的凸起和凹穴位于可嵌合位置以解除推杆对定位块的限制，定位块在弹簧的作用下推动电池向内移动，两个弹性定位装置使得电池保持在唯一的定位位置，有效保证位置的精确度，从而确保折弯点的统一。即，首先用点接触而后用块状推进，更能保证定位过程中不会发生卡住等现象，电池自动定位完成后即可驱动上下压板动作将保护板夹持。

由于本发明的折弯机采用同时可容纳多块电池的电池夹具，利用高效夹具将多块焊接有保护板的电池一起定位在夹具上并一次弯折，可有效提高折弯效率。因为电池的均匀间隔设置，也就导致保护板的实际需要弯折动作的弯折部的间隔设置，为提高上下夹板对保护板折弯处的夹持效果，如图11所示，所述的上下夹板对应地开设有U形槽38，只有在保护板的弯折部对应处形成夹持而避开保护板结构，可有效提高夹持的稳定性，同时也可避免折弯时保护板受力而导致连接点收到破坏。

所述的折弯轴两端通过轴承水平地设置在折弯轴支座上，所述的折弯轴支座固定设置在平台之上并位于夹具外侧。如图12所示，为增大折弯轴与所述的保护板折弯部的接触面积，所述的折弯轴与保护板的折弯部对应处对应地固定连接或一体形成有折弯板41，所述的折弯板增大了与折弯部的接触面积，可有效保证在其受驱动转动时折弯部发生弯折的位置统一性。

其中，所述的旋转驱动机构优选为旋转气缸，当然采用电机也可实现本发明之效果。为提高折弯精准度，所述的折弯轴上设置有限位块，在折弯轴支座上设置有匹配的、位置上下可调的限位座，所述的限位座可局限限位块的位置籍以提高对弯折角度的控制性，同时借助限位块的位置设置，还可对弯折部进行小于90°任意角度的弯折。

在具体进行弯折时，首先将定位有电池的夹具固定设置在夹具台上并使保护板的弯折部对应地位于折弯轴的折弯板下部；然后控制系统控制上下压板动作将保护板的折弯部的折弯点处稳固夹持，继而控制系统控制旋转气缸动作，旋转气缸驱动折弯轴旋转，折弯轴迫使折弯部自上下压板的夹持点发生弯折，当弯折到45°左右时，此时弯折点已经确定同时为避免保护板与下压板发生干涉，控制系统控制下压板驱动气缸动作将下压板撤回，其中该步骤中对时间点控制可采用延时继电器或者位置传感器等来实现其在45°左右时控制下压板退回；折弯继续直至设置在折弯轴上的限位台被限位座限位，折弯结束，控制系统控制上压板撤回，将夹具取下即可完成该组电池保护板的折弯操作。该方法控制流畅效率高，且中间利用时间控制或者位置控制将下压板退回，可有效避免可能产生的干涉，提高产品质量，保证机器的平稳运行，而该方法的采用，可以使得该弯折操作可以满足弯折角度小于180°时多种工况的弯折。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，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，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种折弯装置，其特征在于,包括折弯机和电池夹具，所述的折弯机包括平台（1）、设置在平台之上的电池定位装置、夹持装置和弯折装置，其中，所述的电池定位装置包括固定设置在平台之上的夹具台支架（21）和设置在夹具台支架顶部的夹具台（22）；所述的夹持装置包括与平台固定连接的下压板支架（31）、可在驱动下相对于下压板支架滑动的下压板（30）、与平台固定连接的上压板支架（36）和可在驱动下相对于上压板支架滑动的上压板（35），所述的弯折装置包括固定设置在平台之上的旋转驱动机构和可旋转地固定在支座上且与所述的旋转驱动机构可传动连接的折弯轴；

所述的电池夹具包括电池衬板和盖板，所述的电池衬板可分离地固定设置在夹具台上，在所述的电池衬板上设置有多个呈直线布列的电池容纳槽，所述的电池容纳槽侧部和底部分别形成有弹性定位装置；所述的盖板可分离地固定设置在电池衬板之上。

2.如权利要求1所述的折弯装置，其特征在于，所述可分离地固定设置为在两部件上分别设置固定销钉和固定孔以及对应地设置有可相吸附的磁铁。

3.如权利要求1或2所述的折弯装置，其特征在于,所述的折弯轴上固定设置有限位块，在所述的支座上固定设置有与所述的限位块对应的限位座。

4.如权利要求1或2所述的折弯装置，其特征在于,所述的下压板支架设置在夹具台下方，其与夹具台相迎面形成有斜坡，所述的下压板可前后移动地设置在斜坡之上。

5.如权利要求1或2所述的折弯装置，其特征在于,所述的上压板、下压板与电池保护板的折弯部相错开的部分对应地开设有U形槽。

6.如权利要求1或2所述的折弯装置，其特征在于,所述的折弯轴与电池保护板的折弯部对应处固定连接或一体形成有折弯板。

7.如权利要求1或2所述的折弯装置，其特征在于,在所述的电池容纳槽左右两侧边板体中间凹陷地形成有扣槽。

8.如权利要求1或2所述的折弯装置，其特征在于,所述的底部的弹性定位装置为手动定位装置，所述的手动定位定位装置包括设置在电池衬板底部侧边处板体上的腔体，所述的腔体与电池容纳槽间设置有通孔；设置在腔体内且其端部可自通孔延伸至通孔内部的定位块；设置在腔体内部并迫使所述的定位块端部向电池容纳槽内部伸出的弹簧，以及两端延伸出电池衬板两侧之外并可与所述的定位块发生干涉并带动所述的定位块前后移动的推杆，以及将所述的腔体封闭的盖板。

9.如权利要求8所述的折弯装置，其特征在于,所述的定位块包括基部和相对于所述的基部底部向前延伸形成的块状顶舌，形成在基部与电池容纳槽相同侧的山峰状凸起，以及形成在基部与顶舌相背侧的弹簧容纳腔；所述的推杆的截面为方形结构，所述的推杆与所述的凸起对应的设置有山谷状凹穴。

10.如权利要求1或2所述的折弯装置，其特征在于,所述的底部的和/或侧部的弹性定位装置为弹簧定位装置，所述的弹簧定位装置包括形成在电池容纳槽相邻侧板体上的容纳腔，所述的容纳腔与电池容纳槽相对侧开设有通孔；设置在容纳腔内部且其前端部自通孔延伸至电池容纳槽内的定位块；设置在定位块背部与容纳腔间用以顶持所述的定位块前端向电池容纳槽内部突出的弹簧，以及将所述的容纳腔上部开口封闭的盖板。

Images