CN102916215B - 一种凸轮式圆柱电池封口机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种凸轮式圆柱电池封口机，包括机座、轨道传送装置和至少一套封口模装置，轨道传送装置的直线状移送轨道设置于机座的平台上；所述轨道传送装置包括传送驱动装置和一对前、后移送夹手板，该对前、后移送夹手板的对接处分别设置有多个夹送圆柱电池横向移位的夹手柱，机座的平台上分别设有便于前、后移送夹手板横向往复移位的横向直线滑轨，前、后移送夹手板上还分别设有纵向直线滑轨；所述传送驱动装置包括X轴动力源和Y轴动力源；所述封口模装置包括驱动马达、离合器、减速机构、凸轮机构、滑块机构、封口模具、滑柱和下模，下模安装于机座平台的移送轨道上，滑块机构与封口模具相连并沿滑柱滑动，滑柱安装有复位弹簧。

Description

一种凸轮式圆柱电池封口机

【技术领域】

本发明涉及电池的制作设备，具体涉及一种凸轮式圆柱电池封口机。

【背景技术】

圆柱电池生产中，封口是极重要的一环，现有技术中，对电池封口的设备大多采用气液增压缸封口机或冲床式封口机。

气液增压缸封口机，采用气液增压缸及气动机构，对底座上可移动定位的柱式电池进行封口，自动化程度不高，气液增压缸的耗气量大，如果速度上升则用气量大幅增加，对基础设施要求高；同时，采用气液增压缸不易控制气压的大小、增压的行程，不便于控制封口时冲头下压的压力和速度。

冲床式封口机采用两瓣式锁瓦，定位不准确，封口弯曲变形过快，易冲偏电池，封口处易出毛边，封口质量不稳定，且不能提供高度整形装置电池脱模困难，效率比较低。

【发明内容】

本发明提供一种控制方便、机构性能稳定、电池定位准确，有效提高生产效率高，便于调节速度和工序时间的凸轮式圆柱电池封口机。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种凸轮式圆柱电池封口机，包括机座、轨道传送装置和至少二套封口模装置，轨道传送装置的直线状移送轨道设置于机座的平台上，两套以上的封口模装置沿移送轨道依次设置；所述轨道传送装置包括传送驱动装置和一对沿移送轨道两边对称设置的前、后移送夹手板，该对前、后移送夹手板的对接处分别间隔错位的设置有多个夹送圆柱电池横向移位的夹手柱，机座的平台上分别设有便于前、后移送夹手板横向往复移位的横向直线滑轨，前、后移送夹手板上还分别设有便于两者纵向合拢夹紧圆柱电池或纵向分开松开圆柱电池的纵向直线滑轨；所述传送驱动装置包括分别驱动前、后移送夹手板沿横向直线滑轨作往复移位的X轴动力源和分别驱动前、后移送夹手板沿纵向直线滑轨作夹紧或松开动作的Y轴动力源；所述封口模装置包括驱动马达、离合器、减速机构、凸轮机构、滑块机构、封口模具、滑柱和下模，下模安装于机座平台的移送轨道上，滑块机构与封口模具相连并沿滑柱滑动，滑柱上安装有便于封口模具上行复位的复位弹簧，所述驱动马达输出的动力由离合器传送给减速机构，减速机构减速后驱动凸轮机构转动，凸轮机构的凸轮推动滑块机构下端连接的封口模具上下间歇的滑动，对移送至下模上的圆柱电池封口；在移送轨道旁的封口模装置后侧还设有将封口后的圆柱电池整体进行高度调整的高度整形装置；所述机座平台下还设有将封口模装置下模内的圆柱电池顶入封口模具的内模进行封口的顶压气缸；所述下模的模座内设有用于夹持圆柱电池的电池夹头，电池夹头分成为三等份并形成三爪夹头，三爪夹头中心围成一夹持圆柱电池的电池夹持孔，对应的封口模具上设有驱动三爪夹头定位和夹紧的定位夹紧锥套；其中，电池夹头也可分成为二等份、四等份或五等份，其目的都是便于对圆柱电池定位和夹紧。

进一步地，三爪夹头的周向嵌套或穿套有便于三者自张开的弹簧。

进一步地，所述X轴动力源和Y轴动力源均为驱动齿条动作的电机或气缸。

进一步地，所述封口模装置的离合器上还设有对凸轮机构紧急制动的刹车器。

进一步地，所述机座平台上还设有便于圆柱电池夹送的上料电池机械手。

进一步地，所述机座平台上还设有便于圆柱电池夹送的下料电池机械手。

本发明优点：

本发明对圆柱电池的封口可以实现自动化操作，圆柱电池通过顶压气缸送到封口模装置的模具内，即可保证不同高度的圆柱电池与下模相对位置一样，进行初步定位，且顶压气缸可以顶出圆柱电池便于脱模；封口模装置采用电机驱动，封口模具通过凸轮机构传送动力，相比现有的气动动力源控制，很容易控制封口模具封口时封口模具上冲头下压的压力和速度；同时，还可以通过对凸轮机构上凸轮的螺旋线进行设置，使封口模具的冲头在封口保持一定时间段持续的下压力，便于封口时的圆柱电池封口定形。

另外，本发明具体实施中采用两套封口模装置并排设置于轨道传送装置的直线状移送轨上，前工位的第一套封口模装置可以对圆柱电池的钢壳进行初弯曲，后工位的第二套封口模装置，可以对圆柱电池的钢壳进行二次弯曲并将钢壳封口完全封好，采用两套封口模装置使钢壳逐渐被弯曲，使圆柱电池表面无伤痕、电池盖帽不发生变形；整个设备给操作非常简便，而且不会损伤电池，生产效率高。

【附图说明】

图1为本发明的爆炸结构示意图；

图2为图1中的A部放大结构示意图；

图3为本发明主体结构的正视立体结构示意图；

图4为本发明主体结构的侧视立体结构示意图；

图5为本发明封口模装置的部分爆炸结构放大示意图；

图6为本发明封口模装置的立体结构放大示意图。

【具体实施方式】

一种凸轮式圆柱电池封口机，如图1至图6所示，包括机座1、轨道传送装置2和两套封口模装置3，轨道传送装置2的直线状移送轨道设置于机座1的平台上，两套封口模装置3沿移送轨道依次设置；轨道传送装置2包括传送驱动装置20和一对沿移送轨道两边对称设置的前、后移送夹手板(21、22)，该对前、后移送夹手板(21、22)的对接处分别间隔错位的设置有多个夹送圆柱电池(图中未示)横向移位的夹手柱23，机座1的平台上分别设有便于前、后移送夹手板(21、22)横向往复移位的横向直线滑轨24，前、后移送夹手板(21、22)上还分别设有便于两者纵向合拢夹紧圆柱电池或纵向分开松开圆柱电池的纵向直线滑轨25；传送驱动装置20包括分别驱动前、后移送夹手板(21、22)沿横向直线滑轨24作往复移位的X轴动力源26和分别驱动前、后移送夹手板(21、22)沿纵向直线滑轨25作夹紧或松开动作的Y轴动力源27，X轴动力源26和Y轴动力源27均为驱动前、后移送夹手板(21、22)动作的气缸。

继续如图1至图6所示，每套封口模装置3包括驱动马达30、离合器31、减速机构32、凸轮机构33、滑块机构34、封口模具35、滑柱36和下模37，下模37安装于机座1平台的移送轨道上，滑块机构34与封口模具35相连并沿滑柱36滑动，滑柱36上安装有便于封口模具35上行复位的复位弹簧38，在离合器31上还设有对凸轮机构33紧急制动的刹车器39；通过两套封口模装置3并排设置于轨道传送装置2的直线状移送轨上，前工位的第一套封口模装置3可以对圆柱电池的钢壳进行初弯曲，后工位的第二套封口模装置3，可以对圆柱电池的钢壳进行二次弯曲并将钢壳封口完全封好，采用两套封口模装置使钢壳逐渐被弯曲，使圆柱电池表面无伤痕、电池盖帽不发生变形。

继续如图1至图6所示，在机座1平台下还设有将封口模装置3下模37内的圆柱电池顶入封口模具35的内模进行封口的顶压气缸4，通过顶压气缸4保证不同高度的圆柱电池与下模37的相对位置一样，对圆柱电池进行初步定位；另外，在轨道传送装置2移送轨道旁的封口模装置3后侧还设有将封口后的圆柱电池整体进行高度调整的高度整形装置5，通过高度整形装置5，将封口后的圆柱电池压紧，使圆柱电池的高度整体保持一致。在机座1平台上还设有便于圆柱电池夹送的上料电池机械手6，在机座1平台上还设有便于圆柱电池夹送的下料电池机械手7。

如图2所示，封口模装置3下模37的模座内设有用于夹持圆柱电池a的电池夹头370，电池夹头370分成为三等份并形成三爪夹头，三爪夹头中心围成一夹持圆柱电池的电池夹持孔371，对应的封口模具35上设有驱动三爪夹头(电池夹头370)进行定位和夹紧的定位夹紧锥套350，三爪夹头电池夹头370的周向穿套连接三者并便于三者自张开的弹簧(图中未示)。

工作原理简述：

工作时，通过上料电池机械手6将圆柱电池，夹入机座1的平台上轨道传送装置2的直线状移送轨上；接着，前、后移送夹手板(21、22)及其上的夹手柱23，在传送驱动装置20中Y轴动力源27的气缸驱动下，分别沿纵向直线滑轨25纵向合拢夹紧圆柱电池；然后，前、后移送夹手板(21、22)又在传送驱动装置20中X轴动力源26的气缸驱动下，分别沿横向直线滑轨24作横向的一步进给运动；接着，前、后移送夹手板(21、22)及其上的夹手柱23纵向分开松开圆柱电池，并且前、后移送夹手板(21、22)沿横向直线滑轨24在横向方向上后退一步后，夹紧后续上传和前序送给的圆柱电池一起向前进给运动。

在圆柱电池向前进给过程中，封口模装置3下模37的模座内的电池夹头370常态下在弹簧张力作用下，电池夹持孔371处于自张开状态；当圆柱电池进入前工位的第一套封口模装置3下模37的模座内后，顶压气缸4将圆柱电池顶入第一套封口模装置3封口模具35的内模中，第一套封口模装置3驱动马达30输出的动力由离合器31传送给减速机构32，减速机构32减速后驱动凸轮机构33转动，凸轮机构33的凸轮推动滑块机构34下端连接的封口模具35及其上的定位夹紧锥套350一起下滑，当封口模具35的定位夹紧锥套350下端外缘接触到三爪夹头(电池夹头370)时，由于三爪夹头上部为锥形，在与连接三爪夹头内部的弹簧相互作用下，首先对电池夹持孔371内的圆柱电池进行夹紧和定心，然后封口模具35上冲头接触到圆柱电池口部的电池盖帽，对圆柱电池的钢壳进行初弯曲；当圆柱电池移动到后工位的第二套封口模装置3下模37的模座内后，再对圆柱电池的钢壳进行二次弯曲，并将钢壳封口完全封好。当封口模装置3出现故障时，封口模装置3的离合器31上还设有对凸轮机构33紧急制动的刹车器39，控制封口模装置3停止动作。

经过两套封口模装置3封口后的圆柱电池，移送至直线状移送轨道的高度整形装置5下方，通过高度整形装置5将封口后的圆柱电池压紧保持高度整体一致，再由下料电池机械手7从机座1的平台夹出。

以上所述实施例，只是本发明的较佳实例，并非来限制本发明实施范围，如X轴动力源和Y轴动力源也可采用电机带动齿轮齿条组，轨道传送装置也可采用传送带控制；故凡依本发明申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明专利申请范围内。

Claims (6)

1.一种凸轮式圆柱电池封口机，包括机座、轨道传送装置和至少两套封口模装置，轨道传送装置的直线状移送轨道设置于机座的平台上，两套以上的封口模装置沿移送轨道依次设置；其特征在于：

所述轨道传送装置包括传送驱动装置和一对沿移送轨道两边对称设置的前、后移送夹手板，该对前、后移送夹手板的对接处分别间隔错位的设置有多个夹送圆柱电池横向移位的夹手柱，机座的平台上分别设有便于前、后移送夹手板横向往复移位的横向直线滑轨，前、后移送夹手板上还分别设有便于两者纵向合拢夹紧圆柱电池或纵向分开松开圆柱电池的纵向直线滑轨；所述传送驱动装置包括分别驱动前、后移送夹手板沿横向直线滑轨作往复移位的X轴动力源和分别驱动前、后移送夹手板沿纵向直线滑轨作夹紧或松开动作的Y轴动力源；

所述封口模装置包括驱动马达、离合器、减速机构、凸轮机构、滑块机构、封口模具、滑柱和下模，下模安装于机座平台的移送轨道上，滑块机构与封口模具相连并沿滑柱滑动，滑柱上安装有便于封口模具上行复位的复位弹簧，所述驱动马达输出的动力由离合器传送给减速机构，减速机构减速后驱动凸轮机构转动，凸轮机构的凸轮推动滑块机构下端连接的封口模具上下间歇的滑动，对移送至下模上的圆柱电池封口；

在移送轨道旁的封口模装置后侧还设有将封口后的圆柱电池整体进行高度调整的高度整形装置；

所述机座平台下还设有将封口模装置下模内的圆柱电池顶入封口模具的内模进行封口的顶压气缸；

所述下模的模座内设有用于夹持圆柱电池的电池夹头，电池夹头分成为三等份并形成三爪夹头，三爪夹头中心围成一夹持圆柱电池的电池夹持孔，对应的封口模具上设有驱动三爪夹头定位和夹紧的定位夹紧锥套。

2.根据权利要求1所述的一种凸轮式圆柱电池封口机，其特征在于：所述三爪夹头的周向嵌套或穿套有便于三者自张开的弹簧。

3.根据权利要求1所述的一种凸轮式圆柱电池封口机，其特征在于：所述X轴动力源和Y轴动力源均为驱动齿条动作的电机或气缸。

4.根据权利要求1所述的一种凸轮式圆柱电池封口机，其特征在于：所述封口模装置的离合器上还设有对凸轮机构紧急制动的刹车器。

5.根据权利要求1所述的一种凸轮式圆柱电池封口机，其特征在于：所述机座平台上还设有便于圆柱电池夹送的上料电池机械手。

6.根据权利要求1所述的一种凸轮式圆柱电池封口机，其特征在于：所述机座平台上还设有便于圆柱电池夹送的下料电池机械手。