CN104505531A - 一种圆柱电池自动装配机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种圆柱电池自动装配机，包括机架，以及设置在机架上由步进电机控制分割器带动旋转的分度盘，所述分度盘圆周上根据分割器的分割角度设置了吸附待装配圆柱电池的卡槽，还包括围绕分度盘设置并依次配合工作的进料槽、极耳定位装置、极耳整形装置、滚槽装置、涂胶装置、焊盖帽装置、注液装置、不合格品出料装置、压盖帽装置、自动封口机和成品出料装置，该圆柱电池自动装配机集成了圆柱电池装配工序中的进料、极耳定位、极耳整形、滚槽、涂胶、焊盖帽、注液、不合格品出料、压盖帽、自动封口和成品出料等多个工序，实现对圆柱电池的全自动装配，整个设备只需要一人进行监控操作，节省了成本和时间，大大提高了生产效率。

Description

一种圆柱电池自动装配机

技术领域

 本发明涉及电池装配设备，特别涉及一种自动滚槽、焊盖帽、注液、压盖帽和封口的圆柱电池自动装配机。

背景技术

圆柱电池的装配流程包括滚槽、焊盖帽、注液、压盖帽和封口等，目前多数的电池装配生产线中，每一个装配步骤都由单独的组装设备完成，每一台设备需要配一个劳动力，且每个装配步骤完成后进入下一步骤时的放料、收料需要大量的时间摆放，半成品电池在车间中也占用很大的空间，生产效率低，效益不好，不利于企业的发展。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题是提供一种全自动化高效率的圆柱电池自动装配机。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：一种圆柱电池自动装配机，包括机架，以及设置在机架上的注液装置，所述注液装置包括海拔泵以及连接海拔泵用于等分电解液的注液分容器以及供一端连接于注液分容器，另一端带有注液针头的导管插入的注液针架，所述注液分容器等分电解液后分别通过注液针头注入电池电芯内。

还包括设置在机架上的进料槽和由步进电机控制分割器带动旋转用于将待装配电池输送到每一工位的分度盘，所述分度盘圆周上根据分割器的分割角度设置了吸附待装配圆柱电池的卡槽；所述进料槽通过马达传送皮带整齐排列运送待装配圆柱电池，进料槽末端连接分度盘，运送至进料槽末端的待装配圆柱电池被逐一吸入分度盘的卡槽内并旋转运送至逐一后续工位。

还包括设置于注液装置前一工位的焊盖帽装置，所述焊盖帽装置包括通过振动分选整齐排列盖帽的振动盘，连接振动盘的下料槽，以及吸附下料槽末端的盖帽并将盖帽前推与分度盘的该位置上的圆柱电池的正极极耳焊接的精密焊机和将焊接完的盖帽推向电池外侧的推盖帽气缸。

还包括设置于进料槽之后的滚槽装置，所述滚槽装置包括装有滚头模具用于压紧圆柱电池的上顶气缸和装有带动圆柱电池旋转的定位模具的下顶马达，以及装有滚刀从侧面切入使电池形成一道凹槽的侧动气缸和设置于与滚刀相对位置上的扶正定位机构，所述扶正定位机构设有可伸缩并带有与电池外径相同的防止滚槽时电池变形的弧口。

还包括设置于滚槽装置的下一工位的涂胶装置，所述涂胶装置包括由步进电机带动的使圆柱电池旋转的第二转轴和连接沥青桶控制一定份量的沥青注入电池内侧的由滚槽形成的凹槽对应的凸起位置的精密涂胶泵。

所述进料槽和滚槽装置之间以及涂胶装置和焊盖帽装置之间都设置了调整极耳的极耳定位装置和极耳整形装置；

所述极耳定位装置包括极耳位置光纤感应装置和由步进电机带动的用于旋转圆柱电池的第一转轴；所述极耳整形装置包括整形夹子和带动整形夹子将正极耳夹直的整形气缸。

所述焊盖帽装置的后续工位还依次设置了不合格品出料装置、压盖帽装置、自动封口机和成品出料装置；

所述不合格品出料装置包括带有磁性控制的夹口的夹料气缸；

所述压盖帽装置包括两个将被推向外侧的盖帽进行对位的对位气缸以及将盖帽压入电池电芯的压盖帽气缸；

完成压盖帽的电池运送至封口机的入料槽。

所述封口机出料口连接成品出料装置，所述成品出料装置包括放置电池盒的台面以及将成排电池推进电池盒的推料气缸。

还包括控制从进料槽成品出料装置动作的控制箱。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

本发明提供一种圆柱电池自动装配机，集成了圆柱电池装配工序中的进料、极耳定位、极耳整形、滚槽、涂胶、极耳定位、极耳整形、焊盖帽、注液、不合格品出料、压盖帽、自动封口和成品出料等多个工序，实现对圆柱电池的全自动装配，整个设备只需要一人进行监控操作，节省了成本和时间，大大提高了生产效率。

附图说明

图1为本发明圆柱电池自动装配机结构示意图；

图2为本发明圆柱电池自动装配机部分结构示意图；

图3为本发明圆柱电池自动装配机压盖帽装置部分结构示意图

图4为本发明圆柱电池自动装配机滚槽装置的部分结构示意图；

图5为本发明圆柱电池自动装配机滚槽装置的部分结构放大示意图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图以及实施例对本发明进行进一步详细描述。

如图1～5所示，一种圆柱电池自动装配机，包括机架1和设置在机架1上的控制箱14，还包括设置在机架1上并受控制箱14控制的进料槽3、极耳定位装置4、极耳整形装置5、滚槽装置6、涂胶装置7、极耳定位装置4、极耳整形装置5、焊盖帽装置8、注液装置9、不合格品出料装置10、压盖帽装置11、自动封口机12和成品出料装置13，上述电池装配装置均围绕设置在机架1上由步进电机控制分割器分割成90等份旋转的分度盘2，分度盘2圆周边缘上设置了根据分割器将其分割成90等份中的每等份设置一个卡槽21，所述卡槽21上设置了磁性机构，可吸附靠近的待装配圆柱电池，分度盘2每动一次就旋转转盘的九十分之一角度，即一个卡槽21的位置， 分度盘将待装配电池运送至各个工位中进行装配，实现圆柱电池的自动化装配生产。

首先，进料槽3包括由马达传送的皮带，皮带循环运动将操作员放入的待装配圆柱电池整齐排列，进料槽3的末端连接分度盘2，待装配的圆柱电池被运送到进料槽3的末端时，被逐一吸入分度盘2的卡槽21内，并随分度盘2的旋转运送至极耳定位装置4。

待装配圆柱电池被运送到极耳定位装置4，极耳定位装置4包括感应极耳位置的光纤感应装置和由步进电机带动的用于旋转圆柱电池的第一转轴，感应装置感应极耳的位置，并将极耳的位置信息传送给控制箱14，控制箱发出控制信号控制第一转轴，第一转轴开始带动圆柱电池旋转，直至旋转到正对感应装置的方向上，即完成对极耳的定位；

分度盘2带动圆柱电池进入极耳整形装置5，极耳整形装置5包括整形夹子和带动整形夹子将正极耳夹直的整形气缸，整形夹子由两块平直的夹片组成，在整形气缸的带动下对圆柱电池的正极耳进行压夹，通过压夹的方式将正极耳夹直。

进行极耳整形后的圆柱电池在分度盘2的带动下进入滚槽装置6，如图4、5所示，所述滚槽装置6包括装有滚头模具61用于压紧圆柱电池的上顶气缸62和装有带动圆柱电池旋转的定位模具的下顶马达，以及装有滚刀从侧面切入使电池形成一道凹槽的侧动气缸63和设置于与滚刀相对位置上的扶正定位机构64，所述扶正定位机构64设有可伸缩并带有与电池外径相同的防止滚槽时电池变形的弧口65。对圆柱电池进行滚槽时，扶正定位机构64的弧口65扶住圆柱电池的侧边，上顶气缸62带动滚头模具61下压，与圆柱电池嵌合，侧动气缸63带动滚刀靠近圆柱电池，下顶马达带动圆柱电池旋转，在旋转的过程中，滚刀沿电池的侧边滚出一条凹槽，该滚出装置6全方位围绕圆柱电池，在滚槽过程中避免了电池受力不均匀造成变形的问题。

完成滚槽后的圆柱电池进入涂胶装置7，所述涂胶装置7包括由步进电机带动的使圆柱电池旋转的第二转轴和连接沥青桶（91）控制一定份量的沥青注入电池内侧的由滚槽形成的凹槽对应的凸起位置的精密涂胶泵。精密涂胶泵的针头下压靠近圆柱电池内侧滚槽形成的凹槽在圆柱电池内部形成的凸起的位置上，第二转轴带动电池旋转，则精密涂胶泵均匀的在圆柱电池内部涂上一圈沥青。

本发明在涂胶装置7和焊盖帽装置8之间再次设置了极耳定位装置4和极耳整形装置5，在滚槽装置6和涂胶装置7的装配过程中，可能会影响圆柱电池正极极耳的方向和形状，对圆柱电池进行涂胶之后再次对其正极极耳进行定位和整形以保证圆柱电池进入焊盖帽装置8时，其正极极耳的位置和形状的正确性，保证在接下来的装配流程中的精确度和保证装配的合格率。

再次定位整形后的圆柱电池进入焊盖帽装置8，所述焊盖帽装置包括依次连接的振动盘81、下料槽82、精密焊机83和推盖帽气缸，所述振动盘81通过振动将盘中的盖帽分选并整齐排列，然后通过下料槽82运送至精密焊机83进行焊接，精密焊机83连接于下料槽82的底部，包括吸附下料槽82底部的盖帽并将吸附住的盖帽往前推送的磁棒，被往前推送的盖帽与被运送至该位置上的圆柱电池的正极极耳接触连接精密焊机83的正负极焊铜，将正极极耳和盖帽焊接在一起，然后推盖帽气缸将焊接完的盖帽向圆柱电池的外侧推倒。

接着分度盘2将完成焊盖帽的电池运送至注液装置9的工位上，注液装置9包括海拔泵和两个注液分容器92，每个注液分容器分为8等份，通过导管连接海拔泵，还包括设置于分度盘2上方的注液针架93，所述注液针架对应分度盘2上卡槽21的位置设置了16个通孔，可容一端连接分容器92，另一端设有注液针头的导管插入向分度盘2的卡槽21上的圆柱电池注液。海拔泵中的电解液通过两个分容器92分配并从16个针头中输出，分度盘2上的电池逐一通过，每个圆柱电池的电芯注入16次电解液后即完成注液工序。

所述不合格品出料装置10包括带有磁性控制的夹口的夹料气缸；将滚槽坏料、未焊盖帽、焊盖帽不良、注液不良等不合格品的挑出。

合格的圆柱电池被分度盘运送至压盖帽装置11，如图3所示，所述压盖帽装置11包括两个将被推向外侧的盖帽进行对位的对位气缸111以及将盖帽压入电池电芯的压盖帽气缸112；对位气缸111将圆柱电池被推向外侧的盖帽翻回对准圆柱电池电芯，然后压盖帽气缸112下压，将盖帽压入圆柱电池电芯内。

完成压盖帽的电池运送至封口机12的入料槽121；封口机12将圆柱电池外壳围绕盖帽向内压卷进行封口，然后通过出料口将完成封口的成品圆柱电池送至成品出料装置13，所述成品出料装置13包括放置电池盒132的台面133以及将成排电池推进电池盒的推料气缸134，封口机的出料口整齐排列成品圆柱电池，成品圆柱电池运送至末端时，推料气缸134将整排电池推进电池盒132内，推完一排后退出，出料口继续向其末端输送成品圆柱电池，推料气缸134继续将第二排电池推进电池盒132内，依次循环，直至装完整盒圆柱电池后更换电池盒132再继续对成品电池进行装盒。

本发明中未具体介绍的功能模块均可采用现有技术中的成熟功能模块, 例如控制箱、封口机等；其中输出的控制程序为常用程序。

以上为本发明的其中具体实现方式，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，这些显而易见的替换形式均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种圆柱电池自动装配机，其特征在于：包括机架（1），以及设置在机架（1）上的注液装置（9），所述注液装置（9）包括海拔泵以及连接海拔泵用于等分电解液的注液分容器（92）以及供一端连接于注液分容器（92），另一端带有注液针头的导管插入的注液针架（93），所述注液分容器（92）等分电解液后分别通过注液针头注入电池电芯内。

2.根据权利要求1所述的圆柱电池自动装配机，其特征在于：还包括设置在机架（1）上的进料槽（3）和由步进电机控制分割器带动旋转用于将待装配电池输送到每一工位的分度盘（2），所述分度盘（2）圆周上根据分割器的分割角度设置了吸附待装配圆柱电池的卡槽（21）；所述进料槽（3）通过马达传送皮带整齐排列运送待装配圆柱电池，进料槽（3）末端连接分度盘（2），运送至进料槽（3）末端的待装配圆柱电池被逐一吸入分度盘（2）的卡槽（21）内并旋转运送至逐一后续工位。

3.根据权利要求2所述的圆柱电池自动装配机，其特征在于：还包括设置于注液装置（9）前一工位的焊盖帽装置（8），所述焊盖帽装置（8）包括通过振动分选整齐排列盖帽的振动盘（81），连接振动盘（81）的下料槽（82），以及吸附下料槽末端的盖帽并将盖帽前推与分度盘（2）的该位置上的圆柱电池的正极极耳焊接的精密焊机（83）和将焊接完的盖帽推向电池外侧的推盖帽气缸。

4.根据权利要求3所述的圆柱电池自动装配机，其特征在于：还包括设置于进料槽（3）之后的滚槽装置（6），所述滚槽装置（6）包括装有滚头模具（61）用于压紧圆柱电池的上顶气缸（62）和装有带动圆柱电池旋转的定位模具的下顶马达，以及装有滚刀从侧面切入使电池形成一道凹槽的侧动气缸（63）和设置于与滚刀相对位置上的扶正定位机构（64），所述扶正定位机构（64）设有可伸缩并带有与电池外径相同的防止滚槽时电池变形的弧口（65）。

5.根据权利要求4所述的圆柱电池自动装配机，其特征在于：还包括设置于滚槽装置（6）的下一工位的涂胶装置（7），所述涂胶装置（7）包括由步进电机带动的使圆柱电池旋转的第二转轴和连接沥青桶（91）控制一定份量的沥青注入电池内侧的由滚槽形成的凹槽对应的凸起位置的精密涂胶泵。

6.根据权利要求5所述的圆柱电池自动装配机，其特征在于：所述进料槽（3）和滚槽装置（6）之间以及涂胶装置（7）和焊盖帽装置（8）之间都设置了调整极耳的极耳定位装置（4）和极耳整形装置（5）；

所述极耳定位装置（4）包括极耳位置光纤感应装置和由步进电机带动的用于旋转圆柱电池的第一转轴；所述极耳整形装置（5）包括整形夹子和带动整形夹子将正极耳夹直的整形气缸。

7.根据权利要求6所述的圆柱电池自动装配机，其特征在于：所述焊盖帽装置的后续工位还依次设置了不合格品出料装置（10）、压盖帽装置（11）、自动封口机（12）和成品出料装置（13）；

所述不合格品出料装置（10）包括带有磁性控制的夹口的夹料气缸；

所述压盖帽装置（11）包括两个将被推向外侧的盖帽进行对位的对位气缸（111）以及将盖帽压入电池电芯的压盖帽气缸（112）；

完成压盖帽的电池运送至封口机（12）的入料槽（121）。

8.根据权利要求7所述的圆柱电池自动装配机，其特征在于：所述封口机（12）出料口连接成品出料装置（13），所述成品出料装置（13）包括放置电池盒（132）的台面（133）以及将成排电池推进电池盒的推料气缸（134）。

9.根据权利要求8所述的圆柱电池自动装配机，其特征在于：还包括控制从进料槽（3）到成品出料装置（13）动作的控制箱（14）。