CN105173657B - 一种圆柱电池自动排料送料机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种圆柱电池自动排料送料机，属于电池制造技术领域。它解决了现有圆柱电池包装自动化程度低等技术问题。它包括机柜，机柜上设有能够输送电池电芯的送料装置一、能够输送电池外壳的送料装置二和能够将电池电芯装配进入电池外壳的模具结构；送料装置一包括机柜上倾斜设置的长条状的斜板，斜板端部的分离斜台上设有能够将电池电芯顺次分离单个移送的分离机构；送料装置二包括能够容纳电池外壳的料斗，料斗的底部设有能够将料斗内的电池外壳分离选出的升降机构，料斗的上端外侧旁有能将分离出来的电池外壳移送至模具结构后端的滑道，滑道中段设有能将电池外壳底识别并转向的翻转机构。本发明具有自动化程度高的优点。
Description
技术领域
本发明属于电池生产制造技术领域，涉及一种圆柱电池的装配设备，具体是一种圆柱电池自动排料送料机。
背景技术
电池在日常生活中很常见，使用非常广泛，种类也繁多，包括圆柱电池、纽扣电池、软包电池等。圆柱型干电池按照电解质的不同还可分为磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、钴锰混合等不同体系，圆柱电池的外壳通常采用钢壳，电芯为聚合物，具有容量高、输出电压高、良好的充放电循环性能、输出电压稳定、能大电流放电、电化学稳定性能、使用安全等优点，广泛应用于遥控器、灯具、后备能源、电动工具、玩具模型等器件上。在圆柱电池生产过程中经过多种工序后需要对其进行装配和包装，需要将圆柱电池的电芯与外壳套装起来，并在外壳外表套上热缩管，使其从裸电池电芯到既安全又美观的成品，在外壳装配的同时还需要在电芯端部安放绝缘垫。目前市场上多数采用转盘方式对电池电芯进行入壳装配，对设备精准度要求高，设备故障率高，入壳速度较慢，使得入壳装配效率低。
我国专利(公开号：CN102956925A，公开日：2013-03-06)公开了一种锰酸锂塑料壳体圆柱电池及其制备方法，适用于中大型容量的锂离子电池。它是将锰酸锂材料和导电剂、粘结剂等混合而成正极浆料；将石墨和导电剂、粘结剂等混合而成负极浆料，再将正极浆料涂敷在铝箔上制成正极片，负极浆料涂敷在铜箔上制成负极片，然后将正负极片加入特制隔膜卷成圆柱形卷芯，然后将卷芯与塑料壳体、端盖、上极柱、下极柱、内垫片、外垫片和固定螺母进行装配，最后注液化成而制成成品电池。
上述专利提供的圆柱电池制备方法中，将卷芯与塑料壳体装配这一过程没有专业的组装设备，传统人工方法生产效率低，外壳与电芯凭肉眼不容易对准，还容易出现卡壳现象以及电池扭曲变形报废等情况。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述问题，提供一种圆柱电池自动排料送料机，本发明所要解决的技术问题是：如何提高圆柱电池外壳与电芯装配过程中的组装效率和圆柱电池自动排料送料机的自动化程度。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
一种圆柱电池自动排料送料机，其特征在于，所述圆柱电池自动排料送料机包括机柜，所述机柜上设有能够输送电池电芯的送料装置一、能够输送电池外壳的送料装置二和能够将电池电芯装配进入电池外壳的模具结构；所述送料装置一包括机柜上倾斜设置的长条状的斜板，所述斜板斜向上的一端为放料端，另一端为连接端，所述斜板的连接端连接有分离斜台，所述分离斜台上设有能够将电池电芯顺次分离单个移送的分离机构，所述分离机构与所述模具结构之间还依次设有能够调整电池电芯极耳位置的极耳校对装置和能够弯折电池电芯极耳的极耳弯折装置，所述极耳校对装置和极耳弯折装置上方设有气动手指，所述气动手指能够将经分离机构分离出的电池电芯夹持放置到所述极耳校对装置上、将所述极耳校对装置上的电池电芯夹持放置到所述极耳弯折装置上以及将所述极耳弯折装置上的电池电芯夹持放置到所述模具结构上；所述送料装置二包括能够容纳电池外壳的料斗，所述料斗上设有贯穿底板的升降板，所述升降板靠近所述料斗的侧板，所述料斗的上端外侧设有长条状的能够移动电池外壳的传送带，所述传送带沿升降板上端面的长度方向设置，所述升降板下端与升降气缸一相连接且所述升降气缸一能够带动所述升降板上下往复移动并将所述料斗内的电池外壳推送至所述传送带上；所述模具结构包括放置块，所述放置块上开设有长条状的用于放置电池电芯的弧形槽一，所述弧形槽一的两端贯穿所述放置块的端面，所述放置块的端面上固设有装配块，所述装配块上开设有与所述弧形槽一的圆心同轴的圆孔，所述圆孔内壁上具有环形台阶面，所述弧形槽一与圆孔的两端设有气缸一和气缸二，所述气缸一的活塞杆上设有顶杆且所述顶杆正对装配块的圆孔，所述气缸二的活塞杆上设有空心的顶柱且所述顶柱正对放置块的弧形槽一；所述机柜上还设有冲绝缘垫机构，所述模具结构上方设有能够将冲绝缘垫机构冲出的绝缘垫夹持放置到所述弧形槽一中电池电芯端部的机械手。
其原理如下：本圆柱电池自动排料送料机用于电池电芯与电池外壳的自动化入壳装配，生产完成的电池电芯需要套设金属的电池外壳以提高保护强度和安全性，电池电芯通过人工按照正反顺序放置到斜板的放料端，利用自身重力在倾斜的斜板上向前滚动，通过分离机构将电池电芯分离开来，使之能够一个一个有序前进，电池电芯两端均具有极耳，其中一端的极耳从电池电芯端部的中心伸出，另一端的极耳从电池电芯端部的边缘伸出，通过极耳校对装置使每个电池电芯上位于电池电芯端部边缘的极耳都能够处于同一位置，本技术方案中使该极耳位于最低点，再通过极耳弯折装置对该极耳进行弯折，然后将电池电芯移送至模具结构上准备装配，极耳校对装置、极耳弯折装置以及模具结构上的电池外壳移动是通过气动手指完成的；生产完成的电池外壳放置到料斗中，通过升降板上升下降往复移动将料斗中的电池外壳从传送带一侧推送至传送带上，传送带带动电池外壳向前移送通过能将电池外壳底部识别并转向的翻转机构和导槽后，最终达到装配块的圆孔端部；机械手将冲绝缘垫机构冲出的绝缘垫夹持放置到弧形槽一中电池电芯端部的极耳上；气缸一带动顶杆向圆孔移动，顶杆将位于装配块和顶杆之间的电池外壳推送到圆孔中，靠近圆孔外端的圆孔内壁上具有环形台阶面，电池外壳的端面能够抵靠在该环形台阶面上；气缸二带动顶柱向弧形槽移动，顶柱内部空心且外端部具有开口，顶柱能够抵靠在弧形槽上电池电芯的端部边缘，并且使位于电池电芯的端部中间的极耳伸入到顶筒内，顶柱将位于放置块弧形槽上的电池电芯推送到圆孔中，电池电芯能够通过圆孔进入到电池外壳中，从而实现电池电芯与电池外壳的入壳装配。
本圆柱电池自动排料送料机还采用PLC控制系统和触摸屏人机界面；通过触摸屏人机界面可方便对本圆柱电池自动排料送料机进行操控，本圆柱电池自动排料送料机各部件紧密配合动作精准、运行可靠、操作简单、维护方便、自动化程度高、大大提高了电池电芯与电池外壳的组装效率。
在上述的圆柱电池自动排料送料机中，所述分离机构包括架设在所述分离斜台上方且间隔设置的分离板一和分离板二，所述分离板一所在的平面与分离斜台的台面相垂直且所述分离板一与能够带动分离板一朝向分离斜台的台面往复移动的气缸三相连接，所述分离板二所在的平面与分离斜台的台面相垂直且所述分离板二与能够带动分离板二朝向分离斜台的台面往复移动的气缸四相连接，所述分离板一与斜板之间还设有横跨在所述分离斜台上方的档杆，所述档杆与分离斜台的台面之间具有间隙。分离板一和分离板二之间的间隔距离等于一个电池电芯的直径，档杆与分离斜台的台面之间的间隙略大于一个电池电芯的直径；档杆的作用是为了防止电池电芯的堆积，档杆与分离斜台的间距有限，每次只能经过一个电池电芯，便于电池分离。分离板一和分离板二能够分别独立动作，分离板一上升，分离板二下降时，电池电芯向前滚动，分离板二阻挡电池电芯继续滚动，使得分离板一与分离板二之间具有一个电池电芯，然后分离板一下降，隔离后面的电池电芯，之后分离板二上升，使分离板一与分离板二之间隔离出来的电池电芯能够单独向前移动，最后分离板一上升，分离板二下降重复动作，从而实现电池电芯的移动分离。
在上述的圆柱电池自动排料送料机中，所述分离斜台位置较低的端部设有一个通槽，所述通槽的长度方向与所述分离斜台的宽度方向一致，所述通槽的两端分别设有活塞杆朝向所述通槽的气缸五和气缸六，所述气缸五的活塞杆上设有顶尖，所述气缸六的活塞杆上设有顶筒，所述顶尖和顶筒能够分别在气缸五和气缸六的带动下沿所述通槽的长度方向往复移动。根据需要设定气缸五与气缸六的位置及动作，通过顶尖与顶筒对电池电芯两端相向夹持推进，保证了所有电池电芯在斜板宽度方向上的位置保持一致，从而使后续机械手的夹持位置以及放置位置都精准无误。
在上述的圆柱电池自动排料送料机中，所述极耳校对装置包括两个间隔并排平行设置的滚筒，两个滚筒之间的间隔距离小于电池电芯的直径，两个滚筒均通过皮带一与电机一相连且在电机一带动下能够转动，所述气动手指位于所述滚筒的上方，所述滚筒的下方还设有感应器一，所述感应器一位于滚筒的一端且所述感应器一能够感应位于电池电芯端部边缘的极耳。当气动手指将通槽内的电池电芯夹持到两个滚筒上后，电机一带动两个滚筒转动，通过摩擦力使得滚筒上的电池电芯也转动，位于电池电芯端部边缘的极耳转动至最低点时，感应器一能够感应到，滚筒停止转动，从而使得每一个电池电芯端部边缘的极耳均位于靠下的位置，保证一致性，从而便于后续的极耳弯折。
在上述的圆柱电池自动排料送料机中，所述极耳弯折装置包括放置台，所述放置台上开设有能够放置电池电芯的弧形槽二，所述弧形槽二的内端设有弯折座，所述弯折座上具有一块正对于所述弧形槽二的弯折板，所述弯折板上具有与所述弧形槽二的内端面相对的弯折面，所述弯折面为从弯折板上端向弯折板侧面延伸的弧形面。气动手指将电池电芯夹持放置到放置台的弧形槽二中，在这一过程中，位于电池电芯端部边缘的极耳会与弧形槽二内端的弯折板相干涉，由于电池电芯端部边缘的极耳已经调整至电池电芯端部边缘的最低点位置，在其下移至弧形槽二中时，极耳受到弯折面挤压变形，使极耳向电池电芯的中心轴弯折。本技术方案中通过调整弯折座与放置台之间的距离，还能够调节弯折的角度。
在上述的圆柱电池自动排料送料机中，所述机柜上固设有安装板，所述气动手指包括夹紧气缸、平移气缸和升降气缸二，所述安装板上设有能够左右滑动的滑块，所述平移气缸的壳体与所述安装板固连，所述平移气缸的活塞杆与所述滑块固连，所述升降气缸二的壳体与所述滑块固连，所述夹紧气缸的壳体与所述升降气缸二的活塞杆固连，所述夹紧气缸的夹爪朝下设置。升降气缸二带动夹紧气缸下降，通过夹紧气缸的夹爪夹取电池电芯，通过升降气缸二带动上升，再通过平移气缸的推动使其向左移动至模具前端，升降气缸二下降，夹爪松开，完成移送过程，利用多组气缸相互配合，高效准确的完成移送。
在上述的圆柱电池自动排料送料机中，所述升降气缸二的活塞杆上固设有横向的安装条，所述安装条上平行间隔设有三个所述夹紧气缸，所述夹紧气缸之间的间距与所述通槽和极耳校对装置之间的间距以及所述极耳校对装置和模具结构之间的间距相对应。
在上述的圆柱电池自动排料送料机中，所述装配块的圆孔上靠近放置块的一端为内端，另一端为外端，所述圆孔内壁上具有由圆孔内端至圆孔外端内径逐渐减小的锥形面一，所述锥形面一从所述圆孔内端延伸至所述圆孔中部的内壁上，靠近所述圆孔外端的圆孔内径大于所述锥形面一与所述环形台阶面之间的圆孔内径。
在上述的圆柱电池自动排料送料机中，所述传送带的末端设有检测传送带上电池外壳的开口朝向的感应器二，所述传送带末端的一侧设有推送气缸，所述推送气缸的活塞杆上固设有推块，所述传送带末端的另一侧设有转盘，所述转盘中部开设有长条状的且能够容纳一个电池外壳的方孔，所述转盘与能够带动转盘转动的电机二相连；所述推块与所述方孔的一端正相对，所述方孔的另一端设有能够将电池外壳向前移送的输送通道。传送带末端的感应器二能够感应电池外壳的开口方向，如果电池外壳封闭的底部朝向感应器二，侧感应器二能够感应，需要调整方向，否侧能顺利通过。推送气缸带动推块将传送带上的电池外壳沿传送带宽度推出转盘的方孔中，如果是需要调整方向的电池外壳，电机二带动转盘转动180°，使得电池外壳换向，推块推动下一个电池外壳进入转盘的方孔时能够将方孔中的电池外壳顶出；如果电池外壳的开口方向正确，侧在推块的推动下，电池外壳直接通过转盘的方孔，从而完成电池外壳的换向调整，实现电池外壳开口朝向的一致性。
在上述的圆柱电池自动排料送料机中，所述模具结构的端部设有输出通道，所述输送通道位于所述气缸一的下方，所述输出通道的一端与收料盒相连通，所述输出通道的另一端设有推出气缸，所述推出气缸的活塞杆上连接推送块，所述推送块能够在推出气缸的带动下沿着输出通道往复移动。
与现有技术相比，本发明结合多个机构同时连续动作，全自动完成圆柱电池的电池外壳与电池电芯的分选和装配，具有结构简单，占地面积小，动作精准、运行可靠、自动化程度高、效率高等优点。
附图说明
图1是本圆柱电池自动排料送料机的动作流程示意图。
图2是本圆柱电池自动排料送料机的立体结构示意图一。
图3是本圆柱电池自动排料送料机送料装置一的部分放大结构示意图。
图4是本圆柱电池自动排料送料机中模具结构的使用结构示意图。
图5是本圆柱电池自动排料送料机分离机构、极耳校对装置和极耳弯折装置的使用状态示意图。
图6是本圆柱电池自动排料送料机的输出通道处的局部放大结构示意图。
图7是本圆柱电池自动排料送料机的立体结构示意图二。
图8是本圆柱电池自动排料送料机中送料装置二局部放大结构示意图。
图9是本本圆柱电池自动排料送料机模具结构的立体结构示意图。
图10是本圆柱电池自动排料送料机模具结构的剖视结构示意图。
图中，1、机柜；2、料架；3、分离斜台；4、安装架；5、送料装置一；51、斜板；52、放料端；53、连接端；6、送料装置二；61、料斗；62、升降板；63、侧板；64、传送带；65、升降气缸一；66、推送气缸；67、感应器二；68、推块；69、转盘；6a、方孔；6b、电机二；6c、输送通道；7、模具结构；71、放置块；72、弧形槽一；73、装配块；74、圆孔；75、环形台阶面；76、锥形面一；8、极耳弯折装置；81、放置台；82、弧形槽二；83、弯折座；84、弯折板；85、弧形面；9、极耳校对装置；91、滚筒；92、皮带一；93、电机一；94、感应器一；10、分离机构；101、分离板一；102、分离板二；103、档杆；12、气动手指；121、安装板；122、平移气缸；123、夹紧气缸；124、升降气缸二；125、滑块；126、安装条；13、冲绝缘垫机构；14、气缸一；15、气缸二；16、气缸三；17、气缸四；18、气缸五；19、气缸六；20、顶尖；21、顶筒；22、顶杆；23、顶柱；24、机械手；25、通槽；26、电池外壳；27、电池电芯；28、输出通道；29、推出气缸；30、推送块；31、收料盒。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
本圆柱电池自动排料送料机适用于圆柱电池的半成品装配生产，特别是18650圆柱电池的生产，电池电芯27需要套设金属的电池外壳26以提高保护强度和安全性，实施例中的圆柱电池自动排料送料机用于电池外壳26与电池电芯27的装配，同时在电芯的端部还要设置绝缘垫，本圆柱电池自动排料送料机的工作原理包括以下四个部分：
1、电池电芯的进料
①、电池电芯的移送分离：如图1、图2和图3所示，电池电芯27两端均具有极耳，其中一端的极耳从电池电芯27端部的中心伸出，另一端的极耳从电池电芯27端部的边缘伸出。在机柜1上倾斜设有长条状的斜板51，斜板51的宽度大于电池电芯27的长度，斜板51斜向上的一端为放料端52，另一端为连接端53，斜板51的连接端53连接有分离斜台3，分离斜台3上设有分离机构10；人工将电池电芯27按照一定顺序摆放在斜板51上，并且保证电池电芯27极耳位于电池电芯27端部中心的一端朝向斜板51的外侧，电池电芯27极耳位于电池电芯27端部边缘的一端朝向斜板51的内侧，电池电芯27能够从斜板51放置端沿斜板51长度方向向斜板51连接端53滚动，达到分离斜台3的分离机构10处，该分离机构10包括架设在该分离斜台3上方且间隔设置的分离板一101和分离板二102，分离板一101和分离板二102之间的间隔距离等于一个电池电芯27的直径，分离板一101所在的平面与分离斜台3的台面相垂直且分离板一101能够在气缸三16的带动下向分离斜台3的台面往复移动，分离板二102所在的平面也与分离斜台3的台面相垂直且分离板二102能够在气缸四17的带动下向分离斜台3的台面往复移动，分离板一101与斜板51之间还设有横跨在分离斜台3上方的档杆103，该档杆103与分离斜台3的台面之间的间隙略大于一个电池电芯27的直径。
档杆103的作用是为了防止电池电芯27的堆积，档杆103与分离斜台3的间距有限，每次只能经过一个电池电芯27，便于电池分离。分离板一101和分离板二102能够分别独立动作，分离板一101上升，分离板二102下降时，电池电芯27向前滚动，分离板二102阻挡电池电芯27继续滚动，使得分离板一101与分离板二102之间具有一个电池电芯27，然后分离板一101下降，隔离后面的电池电芯27，之后分离板二102上升，使分离板一101与分离板二102之间隔离出来的电池电芯27能够单独向前移动，最后分离板一101上升，分离板二102下降重复动作，从而实现电池电芯27的移动分离。
②、电池电芯的位置调整：如图5所示，分离斜台3的端部设有一个通槽25，分离出来的电池电芯27能够进入该通槽25中，电池电芯27在摆放以及移动过程中可能会在斜板51宽度方向上产生偏移，不能保证其位置的一致性，因此需要对其进行位置调整，通槽25的长度与斜板51宽度方向一致，通槽25的两端分别设有顶尖20和顶筒21，顶尖20与气缸五18的活塞杆相连且能够在气缸五18的带动下沿通槽25长度方向往复移动，顶筒21与气缸六19的活塞杆相连且能够在气缸六19的带动下沿通槽25长度方向往复移动，顶尖20位于斜板51的内侧且能够抵靠在通槽25内电池电芯27的端部中间，顶筒21是具有开口的空心结构，顶筒21位于斜板51的外侧且能够抵靠在通槽25内电池电芯27的端部边缘，根据需要设定气缸五18与气缸六19的位置及动作，通过顶尖20与顶筒21对电池电芯27两端相向夹持推进，保证了所有电池电芯27在斜板51宽度方向上的位置保持一致。从而使后续机械手24的夹持位置以及放置位置都精准无误。
③、电池电芯的极耳校对：如图3和图5所示，机柜1上设有电池电芯27的极耳校对装置9，包括两个间隔并排平行设置的滚筒91，两个滚筒91之间的间隔距离小于电池电芯27的直径，两个滚筒91均通过皮带一92与电机一93相连并在电机一93带动下能够转动，气动手指12设置在滚筒91上方，该气动手指12能够将通槽25内的电池电芯27夹持到两个滚筒91上，并使电池电芯27位于两个滚筒91之间；两个滚筒91的下方还设有感应器一94，感应器一94位于本极耳校对装置9内侧，感应器一94能够感应位于电池电芯27端部边缘的极耳。
当气动手指12将通槽25内的电池电芯27夹持到两个滚筒91上后，电机带动两个滚筒91转动，通过摩擦力使得滚筒91上的电池电芯27也转动，位于电池电芯27端部边缘的极耳转动至最低点时，感应器一94能够感应到，滚筒91停止转动，从而使得每一个电池电芯27端部边缘的极耳均位于靠下的位置，保证一致性，从而便于后续的极耳弯折。
④、电池电芯的极耳弯折：如图3和图5所示，机柜1上设有极耳弯折装置8，包括放置台81，放置台81上开设有能够放置电池电芯27的弧形槽二82，弧形槽二82的内端设有弯折座83，弯折座83上具有一块正对于弧形槽的弯折板84，弯折板84上具有与弧形槽二82的内端面相对的弯折面，弯折面为从弯折板84上端向弯折面延伸的弧形面85，弯折座83与放置台81之间的距离还能够调节。
气动手指12将电池电芯27夹持放置到放置台81的弧形槽二82中，在这一过程中，位于电池电芯27端部边缘的极耳会与弧形槽二82内端的弯折板84相干涉，由于电池电芯27端部边缘的极耳已经调整至电池电芯27端部边缘的最低点位置，在其下移至弧形槽二82时，极耳受到弯折面挤压变形，使极耳向电池电芯27的中心轴弯折。本技术方案中通过调整弯折座83与放置台81之间的距离，还能够调节弯折的角度。
⑤、电池电芯移送至模具：电池电芯27的极耳弯折后再通过气动手指12夹持电池电芯27放置到电池圆柱电池自动排料送料机的入壳模具中。
如图3所示，上述结构中，机柜1上固设有安装板121，气动手指12包括夹紧气缸123、平移气缸122和升降气缸二124，安装板121上设有能够左右滑动的滑块125，平移气缸122的壳体与安装板121固连，平移气缸122的活塞杆与滑块125固连，升降气缸二124的壳体与滑块125固连，夹紧气缸123的壳体与升降气缸二124的活塞杆固连，夹紧气缸123的夹爪朝下设置。升降气缸二124带动夹紧气缸123下降，通过夹紧气缸123的夹爪夹取电池电芯27，通过升降气缸二124带动上升，再通过平移气缸122的推动使其向左移动至模具前端，升降气缸二124下降，夹爪松开，完成移送过程，利用多组气缸相互配合，高效准确的完成移送。本实施例中升降气缸二124的活塞杆上固设有横向的安装条126，安装条126上平行间隔设有三个夹紧气缸123，夹紧气缸123之间的间距与通槽25和极耳校对装置9之间的间距以及极耳校对装置9和模具结构7之间的间距相对应。
经过上述五个步骤使得电池电芯27在经过极耳弯折加工后，顺次精准的进入装配模具中以便与电池外壳26实现装配。
2、电池外壳的进料
①、顺次上料：如图2、图7和图8所示，机柜1上设有一个能够容纳电池外壳26的料斗61，料斗61上侧具有开口，料斗61底部的底板表面向一侧倾斜，底板较低的一侧设有贯穿底板的升降板62，该升降板62紧贴料斗61的侧板63且能够上升下降往复移动，升降板62下端与升降气缸一65相连接，升降板62上端能够向上推送料斗61内的电池外壳26，料斗61的上端外侧设有长条状的传送带64，传送带64沿升降板62上端面的长度方向设置，升降板62上升能够将电池外壳26从传送带64一侧推送至该传送带64上，传送带64另一侧设有防止电池外壳26从传送带64上掉落的挡板一，升降板62往复升降，源源不断的将料斗61内的电池外壳26移送至传送带64上，传送带64通过电机带动将电池外壳26向前移送。
传送带64的表面中部沿传送带64的长度方向开设有凹槽，电池外壳26纵向落入凹槽上，随凹槽向前移动，这样能够防止电池外壳26滚动掉落。料斗61的上端还设有挡板二，该挡板二倾斜设置在升降板62上方，挡板二由传送带64至料斗61正上方斜向上设置，挡板二的下端还具有弯向挡板一的折板，折板与传送带64的上表面平行间隔设置，折板与传送带64的上表面之间的距离略大于电池外壳26的直径。升降板62上电池外壳26如果不能够沿传送带64长度方向进入传送带64的凹槽中，就会在挡板二的干涉下落入料斗61中，通过折板限位作用防止电池外壳26跑偏、倾斜或堆积。
②、电池外壳方向调整：如图8所示，电池电芯27与电池外壳26的装配是将电池电芯27从电池外壳26的一端开口处插进电池外壳26内，电池外壳26的一端是封闭的，另一端是具有开口的，在本圆柱电池自动排料送料机中，需要保证电池外壳26开口朝向的一致性，才能保证后续装配的连续性和高效性。传送带64的末端一侧设有推送气缸66，推送气缸66的活塞杆上固设有推块68，推块68能够将传送带64上的电池外壳26沿传送带64宽度推出，传送带64的末端另一侧设有转盘69，转盘69中部开设有长条状的且能够容纳一个电池外壳26的方孔6a，转盘69与电机二6b通过皮带二相连，电机二6b能够带动转盘69转动，推块68能够将传送带64上的电池外壳26推进转盘69的方孔6a中。传送带64末端设有能够检测达到传送带64末端的电池外壳26开口朝向的感应器二67，如果电池外壳26的开口方向正确，侧在推块68的推动下，电池外壳26直接通过转盘69的方孔6a，如果电池外壳26的开口方向相反，推块68推动电池外壳26进入转盘69的方孔6a，电机带动转盘69转动180°，使得电池外壳26换向，推块68推动下一个电池外壳26进入转盘69的方孔6a时能够将方孔6a中的电池外壳26顶出。
③、电池外壳移送至模具：调整好后的电池外壳26通过输送通道6c移动至模具结构7处，该输送通道6c两侧均具有侧板63，上侧具有盖板，保证电池外壳26移动的准确性和精准度，放置跑偏、堆积和堵塞通道。
经过上述三个步骤使得电池外壳26顺次精准的进入装配模具中以便与电池电芯27实现装配。
3、绝缘垫冲压进料
①、冲绝缘垫：如图2所示，机柜1上固设有料架2和安装架4，料架2上设有电机三和能够绕自身轴线转动的料盘，电机三能够带动料盘转动，料盘上缠绕有绝缘垫料带，安装架4上设有供绝缘垫料带绕接穿过的滚轮和具有通孔的冲压板，冲压板固设在安装架4的侧板63上且冲压板与安装架4的侧板63之间具有供绝缘垫料带穿过的间隙，安装架4上还设有冲压气缸，冲压气缸的活塞杆上连接有冲压杆，冲压杆穿过安装架4的侧板63并与冲压板上的通孔一端正相对，冲压气缸能够带动冲压杆往复移动并从冲压板与安装架4侧板63之间的绝缘垫料带上冲出绝缘垫。
②将绝缘垫移送至电池电芯的端部：冲压板的通孔另一端设有推动气缸，推动气缸的活塞杆上固设有低压吸附块，低压吸附块具有朝向冲压板的通孔的吸附孔，低压吸附块能够通过吸附孔将冲压板通孔内冲出的绝缘垫吸附在低压吸附块上，推动气缸带动低压吸附块向前移动，安装架4上还设有能够将低压吸附块上的绝缘垫夹持移送至装配模具上的电池电芯27端部的机械手24。冲压气缸在冲压板的通孔上冲压出绝缘垫利用机械手24移送到电池电芯27的端部，并放置在弯折的极耳上，最终随电池电芯27推送至电池外壳26内，实现装配。
经过上述两个流程自动化冲出绝缘垫，并放置在弯折的极耳上，最终随电池电芯27推送至电池外壳26内，实现装配。
4、装配
上述电池电芯27的进料、电池外壳26的进料和绝缘垫冲压进料三个流程同步进行，然后在模具结构7中实现装配，具体来说，如图2、图4、图9和图10所示，模具结构7包括放置块71，放置块71上开设有长条状的用于放置电池电芯27的弧形槽一72，弧形槽一72的两端贯穿放置块71的端面，放置块71的端面上固设有装配块73，装配块73上开设有与弧形槽一72的圆心同轴的圆孔74，圆孔74内壁上具有环形台阶面75，弧形槽一72与圆孔74的两端设有气缸一14和气缸二15，气缸一14的活塞杆上设有顶杆22且顶杆22正对装配块73的圆孔74，气缸二15的活塞杆上设有空心的顶柱23且顶柱23正对放置块71的弧形槽一72；传送带64带动电池外壳26向前移送并最终达到装配块73的圆孔74端部，气动手指12将电池电芯27夹持放置到模具结构7的弧形槽上，机械手24将冲绝缘垫机构13冲出的绝缘垫夹持放置到弧形槽一72中电池电芯27端部的极耳上；气缸一14带动顶杆22向圆孔74移动，顶杆22将位于装配块73和顶杆22之间的电池外壳26推送到圆孔74中，靠近圆孔74外端的圆孔74内壁上具有环形台阶面75，电池外壳26的端面能够抵靠在该环形台阶面75上；气缸二15带动顶柱23向弧形槽移动，顶柱23内部空心且外端部具有开口，顶柱23能够抵靠在弧形槽上电池电芯27的端部边缘，并且使位于电池电芯27的端部中间的极耳伸入到顶筒21内，顶柱23将位于放置块71弧形槽上的电池电芯27推送到圆孔74中，电池电芯27能够通过圆孔74进入到电池外壳26中，从而实现电池电芯27与电池外壳26的入壳装配。
如图6所示，模具结构7的端部设有输出通道28，输送通道6c位于气缸一14的下方，输出通道28的一端与收料盒31相连通，输出通道28的另一端设有推出气缸29，推出气缸29的活塞杆上连接推送块30，推送块30能够在推出气缸29的带动下沿着输出通道28往复移动；上述顶杆22具有磁性，电池外壳26采用钢壳，顶杆22在气缸一14的带动下向后移动，顶杆22的磁性能够对电池外壳26产生引力，从而将装配好的电池从本模具结构7中拉出来完使之落入输出通道28中，推出气缸29带动推送块30推送输出通道28中装配好的电池，使之进入收料盒31，完成整个装配过程。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了1、机柜；2、料架；3、分离斜台；4、安装架；5、送料装置一；51、斜板；52、放料端；53、连接端；6、送料装置二；61、料斗；62、升降板；63、侧板；64、传送带；65、升降气缸一；66、推送气缸；67、感应器二；68、推块；69、转盘；6a、方孔；6b、电机二；6c、输送通道；7、模具结构；71、放置块；72、弧形槽一；73、装配块；74、圆孔；75、环形台阶面；76、锥形面一；8、极耳弯折装置；81、放置台；82、弧形槽二；83、弯折座；84、弯折板；85、弧形面；9、极耳校对装置；91、滚筒；92、皮带一；93、电机一；94、感应器一；10、分离机构；101、分离板一；102、分离板二；103、档杆；12、气动手指；121、安装板；122、平移气缸；123、夹紧气缸；124、升降气缸二；125、滑块；126、安装条；13、冲绝缘垫机构；14、气缸一；15、气缸二；16、气缸三；17、气缸四；18、气缸五；19、气缸六；20、顶尖；21、顶筒；22、顶杆；23、顶柱；24、机械手；25、通槽；26、电池外壳；27、电池电芯；28、输出通道；29、推出气缸；30、推送块；31、收料盒等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
Claims (10)
1.一种圆柱电池自动排料送料机，其特征在于，圆柱电池自动排料送料机包括机柜(1)，所述机柜(1)上设有能够输送电池电芯(27)的送料装置一(5)、能够输送电池外壳(26)的送料装置二(6)和能够将电池电芯(27)装配进入电池外壳(26)的模具结构(7)；所述送料装置一(5)包括机柜(1)上倾斜设置的长条状的斜板(51)，所述斜板(51)斜向上的一端为放料端(52)，另一端为连接端(54)，所述斜板(51)的连接端(54)连接有分离斜台(3)，所述分离斜台(3)上设有能够将电池电芯(27)顺次分离单个移送的分离机构(10)，所述分离机构(10)与所述模具结构(7)之间还依次设有能够调整电池电芯(27)极耳位置的极耳校对装置(9)和能够弯折电池电芯(27)极耳的极耳弯折装置(8)，所述极耳校对装置(9)和极耳弯折装置(8)上方设有气动手指(12)，所述气动手指(12)能够将经分离机构(10)分离出的电池电芯(27)夹持放置到所述极耳校对装置(9)上、将所述极耳校对装置(9)上的电池电芯(27)夹持放置到所述极耳弯折装置(8)上以及将所述极耳弯折装置(8)上的电池电芯(27)夹持放置到所述模具结构(7)上；所述送料装置二(6)包括能够容纳电池外壳(26)的料斗(61)，所述料斗(61)上设有贯穿底板的升降板(62)，所述升降板(62)靠近所述料斗(61)的侧板(63)，所述料斗(61)的上端外侧设有长条状的能够移动电池外壳(26)的传送带(64)，所述传送带(64)沿升降板(62)上端面的长度方向设置，所述升降板(62)下端与升降气缸一(65)相连接且所述升降气缸一(65)能够带动所述升降板(62)上下往复移动并将所述料斗(61)内的电池外壳(26)推送至所述传送带(64)上；所述模具结构(7)包括放置块(71)，所述放置块(71)上开设有长条状的用于放置电池电芯(27)的弧形槽一(72)，所述弧形槽一(72)的两端贯穿所述放置块(71)的端面，所述放置块(71)的端面上固设有装配块(73)，所述装配块(73)上开设有与所述弧形槽一(72)的圆心同轴的圆孔(74)，所述圆孔(74)内壁上具有环形台阶面(75)，所述弧形槽一(72)与圆孔(74)的两端设有气缸一(14)和气缸二(15)，所述气缸一(14)的活塞杆上设有顶杆(22)且所述顶杆(22)正对装配块(73)的圆孔(74)，所述气缸二(15)的活塞杆上设有空心的顶柱(23)且所述顶柱(23)正对放置块(71)的弧形槽一(72)；所述机柜(1)上还设有冲绝缘垫机构(13)，所述模具结构(7)上方设有能够将冲绝缘垫机构(13)冲出的绝缘垫夹持放置到所述弧形槽一(72)中电池电芯(27)端部的机械手(24)。
2.根据权利要求1所述的一种圆柱电池自动排料送料机，其特征在于，所述分离机构(10)包括架设在所述分离斜台(3)上方且间隔设置的分离板一(101)和分离板二(102)，所述分离板一(101)所在的平面与分离斜台(3)的台面相垂直且所述分离板一(101)与能够带动分离板一(101)朝向分离斜台(3)的台面往复移动的气缸三(16)相连接，所述分离板二(102)所在的平面与分离斜台(3)的台面相垂直且所述分离板二(102)与能够带动分离板二(102)朝向分离斜台(3)的台面往复移动的气缸四(17)相连接，所述分离板一(101)与斜板(51)之间还设有横跨在所述分离斜台(3)上方的档杆(103)，所述档杆(103)与分离斜台(3)的台面之间具有间隙。
3.根据权利要求1或2所述的一种圆柱电池自动排料送料机，其特征在于，所述分离斜台(3)位置较低的端部设有一个通槽(25)，所述通槽(25)的长度方向与所述分离斜台(3)的宽度方向一致，所述通槽(25)的两端分别设有活塞杆朝向所述通槽(25)的气缸五(18)和气缸六(19)，所述气缸五(18)的活塞杆上设有顶尖(20)，所述气缸六(19)的活塞杆上设有顶筒(21)，所述顶尖(20)和顶筒(21)能够分别在气缸五(18)和气缸六(19)的带动下沿所述通槽(25)的长度方向往复移动。
4.根据权利要求1或2所述的一种圆柱电池自动排料送料机，其特征在于，所述极耳校对装置(9)包括两个间隔并排平行设置的滚筒(91)，两个滚筒(91)之间的间隔距离小于电池电芯(27)的直径，两个滚筒(91)均通过皮带一(92)与电机一(93)相连且在电机一(93)带动下能够转动，所述气动手指(12)位于所述滚筒(91)的上方，所述滚筒(91)的下方还设有感应器一(94)，所述感应器一(94)位于滚筒(91)的一端且所述感应器一(94)能够感应位于电池电芯(27)端部边缘的极耳。
5.根据权利要求1或2所述的一种圆柱电池自动排料送料机，其特征在于，所述极耳弯折装置(8)包括放置台(81)，所述放置台(81)上开设有能够放置电池电芯(27)的弧形槽二(82)，所述弧形槽二(82)的内端设有弯折座(83)，所述弯折座(83)上具有一块正对于所述弧形槽二(82)的弯折板(84)，所述弯折板(84)上具有与所述弧形槽二(82)的内端面相对的弯折面，所述弯折面为从弯折板(84)上端向弯折板(84)侧面延伸的弧形面(85)。
6.根据权利要求1或2所述的一种圆柱电池自动排料送料机，其特征在于，所述机柜(1)上固设有安装板(121)，所述气动手指(12)包括夹紧气缸(123)、平移气缸(122)和升降气缸二(124)，所述安装板(121)上设有能够左右滑动的滑块(125)，所述平移气缸(122)的壳体与所述安装板(121)固连，所述平移气缸(122)的活塞杆与所述滑块(125)固连，所述升降气缸二(124)的壳体与所述滑块(125)固连，所述夹紧气缸(123)的壳体与所述升降气缸二(124)的活塞杆固连，所述夹紧气缸(123)的夹爪朝下设置。
7.根据权利要求6所述的一种圆柱电池自动排料送料机，其特征在于，分离斜台(3)的端部设有一个通槽(25)，所述升降气缸二(124)的活塞杆上固设有横向的安装条(126)，所述安装条(126)上平行间隔设有三个所述夹紧气缸(123)，所述夹紧气缸(123)之间的间距与所述通槽(25)和极耳校对装置(9)之间的间距以及所述极耳校对装置(9)和模具结构(7)之间的间距相对应。
8.根据权利要求1或2所述的一种圆柱电池自动排料送料机，其特征在于，所述装配块(73)的圆孔(74)上靠近放置块(71)的一端为内端，另一端为外端，所述圆孔(74)内壁上具有由圆孔(74)内端至圆孔(74)外端内径逐渐减小的锥形面一(76)，所述锥形面一(76)从所述圆孔(74)内端延伸至所述圆孔(74)中部的内壁上，靠近所述圆孔(74)外端的圆孔(74)内径大于所述锥形面一(76)与所述环形台阶面(75)之间的圆孔(74)内径。
9.根据权利要求1或2所述的一种圆柱电池自动排料送料机，其特征在于，所述传送带(64)的末端设有检测传送带(64)上电池外壳(26)的开口朝向的感应器二(67)，所述传送带(64)末端的一侧设有推送气缸(66)，所述推送气缸(66)的活塞杆上固设有推块(68)，所述传送带(64)末端的另一侧设有转盘(69)，所述转盘(69)中部开设有长条状的且能够容纳一个电池外壳(26)的方孔(6a)，所述转盘(69)与能够带动转盘(69)转动的电机二(6b)相连；所述推块(68)与所述方孔(6a)的一端正相对，所述方孔(6a)的另一端设有能够将电池外壳(26)向前移送的输送通道(6c)。
10.根据权利要求1或2所述的一种圆柱电池自动排料送料机，其特征在于，所述模具结构(7)的端部设有输出通道(28)，所述输送通道(6c)位于所述气缸一(14)的下方，所述输出通道(28)的一端与收料盒(31)相连通，所述输出通道(28)的另一端设有推出气缸(29)，所述推出气缸(29)的活塞杆上连接推送块(30)，所述推送块(30)能够在推出气缸(29)的带动下沿着输出通道(28)往复移动。
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