CN105709996B - 一种旋转式定量喷涂设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种旋转式定量喷涂设备，包括喷涂架、输送机构及喷头，输送机构通过通剂管与喷头连通，喷头包括喷涂罩和剂缸，喷头的后端部安装有传动机构和旋转机构；剂缸的内部设有通孔，通孔内设有活塞，活塞的外侧端与喷涂罩的内壁之间形成空气容腔，其内侧端与剂缸的内壁之间形成储存腔，剂缸的前端部设有限位板，限位板与剂缸的前端部之间形成容置腔；所述喷涂罩的侧壁上沿其周向均布有四个在储存腔压力发生变化时可与容置腔相通的喷涂口。本发明利用储存腔和容置腔内部瞬时压力变化，使得喷涂口瞬间同时喷射，结合旋转机构驱动喷涂罩转动90°配合抹刷将封口剂均匀喷涂于电池钢壳表面，喷涂均匀、连续且封口剂利用率高。

Description

一种旋转式定量喷涂设备

技术领域

本发明涉及电池制造设备技术领域，尤其涉及一种旋转式定量喷涂设备。

背景技术

目前，对电池进行涂封口剂是电池制造技术中的一项重要工序，主要采用三或四工位将封口剂均匀涂覆在电池钢壳的表面，以防止电池漏液和漏气，确保电池质量。现在行业中电池封口剂涂布设备包括针筒和针嘴，针嘴每次动作均对应电池钢壳的表面，通过针筒内活塞的移动实现封口剂经针嘴涂布与钢壳表面，涂布结束后，由于针嘴内残留有一些封口剂，气缸驱动针嘴复位时，针嘴会出现封口剂滴落情况，导致资源浪费，增加成本，且影响操作环境。

中国发明专利201210563471.4公开了一种电池封口剂涂布装置，包括涂布机构、通剂管、剂缸和加热机构，加热机构设置在剂缸的底部，剂缸内灌装有封口剂，剂缸与压缩空气相连通，在压缩空气的作用下，剂缸内的封口剂通过通剂管输送给涂布机构，涂布机构内设有在压缩空气压力变化时可自动调节封口剂流量的开关装置，通过控制好压缩空气的压力，自动调节涂布机构内的封口剂的流量，解决断胶、涂胶不连续等问题。

据申请人反映，该电池封口剂涂布装置虽然通过控制压缩空气的压力，利于优化对封口剂涂布量的可控性，从而实现自动、连续涂胶，但是，由于封口剂从针尾流经针座被压入到针头，经针头流出涂布在电池钢壳上时，起初形成一个相对较集中的点，通过借助钢壳的转动及封口剂的流动性，才使得钢壳的表面上均涂布有封口剂，而在实际生产过程中，带动钢壳转动设备的转速、封口剂的流动性及钢壳表面的光滑度，均是直接影响钢壳表面封口剂涂布均匀性的因素，要做到这几个因素的同步控制比较困难，无法实现封口剂均匀且完整涂布于电池钢壳的表面上且设备整体结构复杂，成本较高。

发明内容

本发明的目的之一是针对现有技术的不足之处，提供一种旋转式定量喷涂设备，通过传动机构驱动喷涂罩伸入至电池钢壳内部，同步驱动活塞推进，利用储存腔和容置腔内部瞬时压力变化，使得喷涂口瞬间同时喷射，结合旋转机构驱动喷涂罩转动90°配合抹刷将封口剂均匀喷涂于电池钢壳表面，喷涂均匀、连续且封口剂利用率高。

本发明的技术解决措施如下：

一种旋转式定量喷涂设备，包括喷涂架、安装在喷涂架下方用于自动调节封口剂流量的输送机构及安装在喷涂架上方用于对电池钢壳进行喷涂封口剂的喷头，输送机构通过通剂管与喷头连通，其特征在于，所述喷头包括外径尺寸与电池钢壳内径尺寸相适配的喷涂罩和置于喷涂罩腔内的剂缸，喷头的后端部安装有驱动喷涂罩相对剂缸左右移动的传动机构和驱动喷涂罩相对剂缸绕其轴线转动90°的旋转机构，该旋转机构固定设置在喷涂罩的后端盖上，传动机构与剂缸固定连接，其与喷涂罩的后端盖相对转动连接；所述剂缸的内部沿其轴向开设有用于盛装封口剂的通孔，通孔内密闭滑动设有活塞，该活塞通过连杆与喷涂罩固定连接，活塞的外侧端与喷涂罩的内壁之间形成空气容腔，其内侧端与剂缸的内壁之间形成一容积可调的储存腔；所述剂缸的前端部设有限位板，限位板与剂缸的前端部之间形成与储存腔相通的容置腔；所述喷涂罩的侧壁上沿其周向均布有四个在储存腔压力发生变化时可与容置腔相通的喷涂口。

作为改进，所述传动机构包括与活塞相对设置在喷涂罩的后端盖上的气缸和第一安装架，气缸通过气缸安装座固定安装于喷涂架上，第一安装架的一端固定支撑气缸，另一端穿过喷涂罩与剂缸的后端部固定相连，气缸的活塞杆端部连接旋转板，喷涂罩的后端盖上对应设有与旋转板相匹配的定位槽。

作为改进，所述喷涂罩的后端盖上对称设有与定位槽同心设置的弧形限位槽，第一安装架置于该限位槽内。

作为改进，所述旋转机构包括旋转电机和第二安装架，旋转电机安装于第二安装架上，第二安装架的端部与喷涂罩的后端盖固定连接。

作为改进，所述剂缸通过支杆与限位板固定连接，活塞每推进一次使得储存腔内的容积变化量与容置腔内封口剂容积变化量相等，其中，容置腔的容积始终保持不变，为定量。

其中，喷涂罩的内径为D，容置腔的宽度为L，剂缸内部的通孔内径为d，活塞每推进一次的行程为l，则满足：L/l＝d²/D²，且储存腔内的容积变化量为一个钢壳需要涂封口剂的用量，利于实现定量喷涂。

作为改进，所述通剂管的一端排布在剂缸内，且其流量口设置在储存腔的一侧与该储存腔相通，通剂管的另一端依次穿过剂缸的后端部、空气容腔及喷涂罩的后端盖与输送机构相连通。

作为改进，所述喷涂罩的后端盖上设有与所述定位槽同心设置的弧形滑槽，通剂管置于该滑槽内。

作为改进，所述活塞的侧壁宽度大于流量口的开口尺寸，活塞沿通孔密闭滑动实现该流量口的打开或关闭。

工作时，活塞沿剂缸的内壁滑动至设定行程时，活塞每推进一次刚好将所述流量口完全堵住，保证剂缸内部的封口剂容量保持定值，实现封口剂定量喷涂。

作为改进，所述喷涂罩的前端部沿其侧壁周向设有环形缓存槽，喷涂口均设置在该缓存槽内。

作为改进，所述喷涂口的两侧均设有抹刷，抹刷随喷涂罩旋转而绕喷涂罩的轴线相应转动，该过程中抹刷将相应喷涂口局部喷射的封口剂沿电池钢壳表面涂抹均匀，提高喷涂均匀性和效率。

本发明中缓存槽的尺寸与电池钢壳待涂封口剂宽度相匹配，缓存槽给经喷涂口流出的封口剂以导流作用，使得封口剂在缓存槽区域内流动，有效避免封口剂沿喷涂罩的外侧壁四处流动，提高喷涂质量，且最大程度上提高封口剂的利用率，此外，经每个喷涂口瞬间喷射出的封口剂在相应的缓存槽内形成一局部覆盖面，其与电池钢壳表面接触面积大，喷涂更均匀且效率高，进一步提高封口剂喷涂均匀性。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明通过传动机构驱动喷涂罩伸入至电池钢壳内部，同步驱动活塞推进的同时使得喷涂口位置也同步发生改变与容置腔相通，利用储存腔和容置腔内部瞬时压力变化，使得喷涂口瞬间同时喷射，配合旋转机构驱动喷涂罩转动90°并结合抹刷将相应喷涂口喷射的封口剂均匀喷涂于电池钢壳表面，同时，该旋转喷头结合输送机构与传动机构的配合作用，对旋转喷头一次的封口剂喷涂量实现两级自动、定量控制，整个过程快速完成对定量喷射的封口剂进行自动、连续喷涂均匀且对封口剂进行最大化的充分利用；

(2)旋转喷头中利用活塞的移动行程定量控制封口剂一次喷涂的容量，活塞每推进一次其恰好将通剂管的流量口关闭，结合喷涂口的结构设计使得当容置腔内压力不变时，封口剂则无法从喷涂口中喷射，喷涂结束后，喷涂罩复位，喷涂口同步移动被剂缸侧壁密闭封住，此时通剂管的流量口打开，自动向储存腔内输送封口剂直至其内部充满停止，从而实现一推一喷，定量、连续喷涂；

(3)利用在喷涂罩的外侧壁设置的缓存槽，结合喷涂口的结构设计，给经喷涂口流出的封口剂以导流、缓存的作用，使得封口剂在缓存槽区域内流动，有效防止封口剂沿喷涂罩的外侧壁四处流动，提高喷涂质量和封口剂的利用率，经每个喷涂口瞬间喷射出的封口剂在相应的缓存槽内形成一局部覆盖面，其与电池钢壳表面接触面积大，喷涂更均匀且效率高；

综上所述，本发明具有涂布均匀、连续，封口剂利用率高，喷头移动过程平稳，定位准确等优点。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中喷头的内部结构示意图；

图3为本发明中传动机构与旋转机构的结构示意图；

图4为本发明中活塞推进工作时的示意图；

图5为图4中C处的放大示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明。

实施例一

如图1所示，本发明提供一种旋转式定量喷涂设备，包括喷涂架1、安装在喷涂架1下方用于自动调节封口剂流量的输送机构2及安装在喷涂架1上方用于对电池钢壳进行喷涂封口剂的可旋转喷头3，所述输送机构2通过通剂管4与喷头3连通，如图2所示，喷头3包括外径尺寸与电池钢壳内径尺寸相适配的喷涂罩5和置于喷涂罩5腔内的剂缸6，喷头3的后端部安装有驱动喷涂罩5相对剂缸6左右移动的传动机构7和驱动喷涂罩5相对剂缸6绕其轴线转动90°的旋转机构8，该旋转机构8固定设置在喷涂罩5的后端盖51上，传动机构7与剂缸6固定连接，其与喷涂罩5的后端盖51相对转动连接；所述剂缸6的内部沿其轴向开设有用于盛装封口剂的通孔61，通孔61内密闭滑动设有活塞9，该活塞9通过连杆10与喷涂罩5固定连接，活塞9的外侧端91与喷涂罩5的内壁之间形成一与外部大气相通的空气容腔11，其内侧端92与剂缸6的内壁之间形成一容积可调的储存腔12；所述剂缸6的前端部设有限位板13，限位板13与剂缸6的前端部62之间形成与储存腔12相通的容置腔14；所述喷涂罩5的侧壁上沿其周向均布有四个在储存腔12压力发生变化时可与容置腔14相通的喷涂口52。

如图3所示，所述传动机构7包括与活塞9相对设置在喷涂罩5的后端盖51上的气缸71和第一安装架72，气缸71通过气缸安装座73固定安装于喷涂架1上，第一安装架72的一端固定支撑气缸71，另一端穿过喷涂罩5与剂缸6的后端部63固定相连，气缸71的活塞9杆端部连接旋转板74，喷涂罩5的后端盖51上对应设有与旋转板74相匹配的定位槽511。

所述喷涂罩5的后端盖51上对称设有与定位槽511同心设置的弧形限位槽512，第一安装架72置于该限位槽512内。

所述旋转机构8包括旋转电机81和第二安装架82，旋转电机81安装于第二安装架82上，第二安装架82的端部与喷涂罩5的后端盖51固定连接。

本实施例中，所述喷涂罩5的后端盖51上设有与所述定位槽511同心设置的弧形滑槽513，通剂管4置于该滑槽513内，避免喷涂罩5转动时，通剂管4与其发生干涉。

所述剂缸6通过支杆15与限位板13固定连接，其中，容置腔14的容积始终保持不变，为定量，储存腔12与容置腔14形成一密闭空间，其内部压力变化仅与储存腔12内的容积变化相关，使得活塞9每推进一次使得储存腔12内的容积变化量与容置腔14内封口剂容积变化量相等。

所述通剂管4的一端排布在剂缸6内，且其流量口41设置在储存腔12的一侧与该储存腔12相通，通剂管4的另一端依次穿过剂缸6的后端部63、空气容腔11及喷涂罩5的后端盖51与输送机构2相连通。而且排布在剂缸6内的通剂管4的周围环设有加热件16，实现对封口剂进行隔管加热，并利用剂缸6对其进行保温，提高封口剂的流动性。其中，活塞9的侧壁宽度大于流量口41的开口尺寸，活塞9沿通孔61密闭滑动实现该流量口41的打开或关闭。

本发明中，所述输送机构2包括盛装有封口剂的密闭的罐体21，罐体21上方设有用于将其与压缩空气连通的进气管22，通剂管4伸入罐体21内部，通过控制压缩空气压力变化进而控制经通剂管4自动输送给喷头3的封口剂的流量，实现一级流量自动、定量控制。

此外，如图4所示，喷涂罩5的内径为D，容置腔14的宽度为L，剂缸6内部的通孔61内径为d，活塞9每推进一次的行程为l，则满足：L/l＝d²/D²，且储存腔12内的容积变化量为一个钢壳需要涂封口剂的用量，实现二级喷涂量自动控制。工作时，活塞9沿剂缸6的内壁滑动至设定行程时，活塞9每推进一次刚好将所述流量口41完全堵住，保证剂缸6内部的封口剂容量保持定值，实现封口剂定量喷涂。

本实施例中，所述喷涂罩5的前端部沿其侧壁周向设有环形缓存槽53，喷涂口52均设置在该缓存槽53内，且喷涂口52的两侧均设有抹刷54，抹刷54随喷涂罩5旋转而绕喷涂罩5的轴线相应转动，该过程中抹刷54将相应喷涂口52局部喷射的封口剂沿电池钢壳表面涂抹均匀，提高喷涂均匀性和效率。其中，如图5所示，喷涂口52为锥形结构，其位于喷涂罩5的外壁部分的内径尺寸大于位于喷涂罩5的内壁部分的内径尺寸，且喷涂口52均可相对剂缸6的外壁密闭滑动，在喷涂罩5相对剂缸6移动时，喷涂罩5上的四个喷涂口52同步移动，在其与容置腔14连通的瞬间，由于压力作用下，其内部的封口剂经喷涂口52瞬间增速，沿其开口方向发散式喷涂，扩大喷涂面积。

喷涂口52的结构设计结合缓存槽53的导流和缓存作用，使得封口剂在缓存槽53区域内流动，有效防止封口剂沿喷涂罩5的外侧壁四处流动，提高喷涂质量和封口剂的利用率，进而避免封口剂滴胶情况出现，同时，经每个喷涂口52瞬间喷射出的封口剂在相应的缓存槽53内形成一局部覆盖面，其与电池钢壳表面接触面积大，喷涂更均匀且效率高。

工作过程如下：

通过传动机构7驱动喷涂罩5相对剂缸6移动同步带动活塞9沿剂缸6的内壁向前推进，四个喷涂口52的位置随喷涂罩5移动同步发生改变与容置腔14内部相通，此时，活塞9每推进一次其恰好将通剂管4的流量口41关闭，封口剂盛装机构停止向储存腔12内输送封口剂，同时，储存腔12的容积相对减小，而容置腔14内的压力同步增大，使得容置腔14内部的封口剂经四个喷涂口52瞬间同时喷射，完成对电池钢壳表面进行连续喷涂，该过程中喷涂罩5的前端部具有定位导向作用，使得喷涂罩5的外壁沿电池钢壳内壁相对滑动；然后，旋转机构8驱动喷涂罩5沿顺时针或逆时针旋转90°，此时，喷涂罩5上的四个喷涂口52绕喷涂罩5轴线相应转动并配合抹刷54，使其转动一次即完成对电池钢壳表面的涂布，喷涂过程快速、高效。喷涂结束后，喷涂罩5复位，喷涂口52同步移动被剂缸6侧壁密闭封住，此时通剂管4的流量口41打开，输送机构2自动向储存腔12内输送封口剂直至其内部充满停止，整个过程通过输送机构2的流量自动控制及活塞9的移动行程定量控制封口剂一次喷涂的容量，实现一推一喷，定量喷涂。

以上所述，仅为发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种旋转式定量喷涂设备，包括喷涂架（1）、安装在喷涂架（1）下方用于自动调节封口剂流量的输送机构（2）及安装在喷涂架（1）上方用于对电池钢壳进行喷涂封口剂的喷头（3），输送机构（2）通过通剂管（4）与喷头（3）连通，其特征在于，所述喷头（3）包括外径尺寸与电池钢壳内径尺寸相适配的喷涂罩（5）和置于喷涂罩（5）腔内的剂缸（6），喷头（3）的后端部安装有驱动喷涂罩（5）相对剂缸（6）左右移动的传动机构（7）和驱动喷涂罩（5）相对剂缸（6）绕其轴线转动90°的旋转机构（8），该旋转机构（8）固定设置在喷涂罩（5）的后端盖（51）上，传动机构（7）与剂缸（6）固定连接，其与喷涂罩（5）的后端盖（51）相对转动连接；所述剂缸（6）的内部沿其轴向开设有用于盛装封口剂的通孔（61），通孔（61）内密闭滑动设有活塞（9），该活塞（9）通过连杆（10）与喷涂罩（5）固定连接，活塞（9）的外侧端（91）与喷涂罩（5）的内壁之间形成空气容腔（11），其内侧端（92）与剂缸（6）的内壁之间形成一容积可调的储存腔（12）；所述剂缸（6）的前端部（62）设有限位板（13），限位板（13）与剂缸（6）的前端部（62）之间形成与储存腔（12）相通的容置腔（14）；所述喷涂罩（5）的侧壁上沿其周向均布有四个在储存腔（12）压力发生变化时可与容置腔（14）相通的喷涂口（52）；

所述喷涂罩（5）的前端部沿其侧壁周向设有环形缓存槽（53），喷涂口（52）均设置在该缓存槽（53）内；所述喷涂口（52）的两侧均设有抹刷（54）。

2.如权利要求1所述的一种旋转式定量喷涂设备，其特征在于，所述传动机构（7）包括与活塞（9）相对设置在喷涂罩（5）的后端盖（51）上的气缸（71）和第一安装架（72），气缸（71）通过气缸安装座（73）固定安装于喷涂架（1）上，第一安装架（72）的一端固定支撑气缸（71），另一端穿过喷涂罩（5）与剂缸（6）的后端部（63）固定相连，气缸（71）的活塞杆端部连接旋转板（74），喷涂罩（5）的后端盖（51）上对应设有与旋转板（74）相匹配的定位槽（511）。

3.如权利要求2所述的一种旋转式定量喷涂设备，其特征在于，所述喷涂罩（5）的后端盖（51）上对称设有与定位槽（511）同心设置的弧形限位槽（512），第一安装架（72）置于该限位槽（512）内。

4.如权利要求1所述的一种旋转式定量喷涂设备，其特征在于，所述旋转机构（8）包括旋转电机（81）和第二安装架（82），旋转电机（81）安装于第二安装架（82）上，第二安装架（82）的端部与喷涂罩（5）的后端盖（51）固定连接。

5.如权利要求1所述的一种旋转式定量喷涂设备，其特征在于，所述剂缸（6）通过支杆（15）与限位板（13）固定连接，活塞（9）每推进一次使得储存腔（12）内的容积变化量与容置腔（14）内封口剂容积变化量相等。

6.如权利要求2所述的一种旋转式定量喷涂设备，其特征在于，所述通剂管（4）的一端排布在剂缸（6）内，且其流量口（41）设置在储存腔（12）的一侧与该储存腔（12）相通，通剂管（4）的另一端依次穿过剂缸（6）的后端部（63）、空气容腔（11）及喷涂罩（5）的后端盖（51）与输送机构（2）相连通。

7.如权利要求6所述的一种旋转式定量喷涂设备，其特征在于，所述喷涂罩（5）的后端盖（51）上设有与所述定位槽（511）同心设置的弧形滑槽（513），通剂管（4）置于该滑槽（513）内。

8.如权利要求6所述的一种旋转式定量喷涂设备，其特征在于，所述活塞（9）的侧壁宽度大于流量口（41）的开口尺寸，活塞（9）沿通孔（61）密闭滑动实现该流量口（41）的打开或关闭。