CN105932219B - 一种铝壳电池注氦打钉设备及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铝壳电池注氦打钉设备及其方法，该设备包括基座、真空密封腔体、水平导杆、电池治具、治具气缸、注氦机构、打钉机构以及密封腔体抽真空装置；该方法为电池上料‑放置密封胶钉‑合闭真空密封腔体‑电池内部抽真空和注氦‑压入密封胶钉‑取出电池。本发明的铝壳电池注氦打钉设备和方法，通过在密闭腔体内对电池和密封腔体分别抽真空，利用压强差将氦气注入电池壳体内，并在负压的环境下将密封胶钉压入电池注液口中，保证了铝壳电池从真空密封腔体2内取出后，电池内部为负压，在流转到下一工序的过程中，保证注入电池壳体内的氦不会泄漏而达到测量标准的目的。

Description

一种铝壳电池注氦打钉设备及其方法

技术领域

本发明属于铝壳电池技术领域，具体地说是指一种铝壳电池注氦打钉设备及其方法。

背景技术

目前，随着环保问题的日益严峻，环保电动车被更多的人接受，环保电动车的普及，有着积极的意义。因此，大容量铝壳动力电池的需求量也越来越大，电池的安全问题也会越来越被重视，其中氦检做为一种检测方法被广泛应用。如果在电池内部无法注入高纯度氦气，或者注入氦气后不能完全密封在壳体内部，电池在后面的氦检过程中达不到安全要求，产品质量得不到保证。因此,如何在电池内部注入高纯度氦气并被密封在壳体内部，一直困扰着整个行业的生产企业。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种铝壳电池注氦打钉设备及其方法，以实现在电池内部能够注入高纯度氦气并将氦气密封在壳体内部的目的。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种铝壳电池注氦打钉设备，包括基座、设于基座上的真空密封腔体、水平导杆、电池治具和与电池治具连接的治具气缸，真空密封腔体的密封板套装于水平导杆上，电池治具设于密封板的内侧，治具气缸安装于密封板的外侧上，在密封板内侧上方安装有密封胶钉定位支撑架；

还包括安装于基座上驱动密封板移动的密封板驱动机构；

还包括安装于真空密封腔体顶部从电池内部抽真空并往电池内部注氦气的注氦机构和将密封胶钉压入注氦口的打钉机构。

还包括安装于基座上对真空密封腔体内抽真空的密封腔体抽真空装置。

优选的，上述密封板驱动机构包括一安装架、置于安装架内上方的右气缸和置于安装架内下方的左气缸，左气缸与基座左侧连接，右气缸与密封板连接。

优选的，上述密封胶钉定位支撑架高于电池注氦口。

优选的，在真空密封腔体的顶部设有固定架，上述注氦机构包括安装于固定架上的注氦气缸和连接于注氦气缸上的注氦杆，注氦杆向下穿入真空密封腔体内，在注氦杆上连接有真空接口和氦气接口。

优选的，上述打钉机构包括安装于固定架上的压钉气缸和连接于压钉气缸上的压钉顶杆，压钉顶杆向下穿入真空密封腔体内。

优选的，上述注氦杆和压钉顶杆并排排列。

一种铝壳电池注氦打钉方法，其特征在于：包括以下步骤：

一、通过机械手将二次补电解液后的铝壳电池放置入电池治具中，真空密封腔体呈打开状态，电池内部和真空密封腔体内气体压强相同；

二、在密封胶钉定位支撑架上放置入密封胶钉；

三、密封板驱动机构工作拉动密封板运动，密封板沿水平导杆向真空密封腔体运动，合闭真空密封腔体，使电池置于真空密封腔体内部；

四、治具气缸工作驱动电池治具向左移动，使电池注氦口与注氦杆对齐；

五、注氦机构的注氦气缸工作，向下带动注氦杆压入注氦口中，真空接口接通，对电池内部抽真空；

六、密封腔体抽真空装置对真空密封腔体内抽真空，抽真空后的真空密封腔体内气体压强大于抽真空后的电池内部气体压强；

七、真空接口关闭，氦气接口接通，对电池内部注入氦气，注入氦气后的电池内部气体压强与抽真空后的真空密封腔体内气体压强相同；

八、注氦完成后，注氦气缸回复位置，向上带动注氦杆脱离注氦口；

九、治具气缸工作驱动电池治具向右移动，使电池注氦口与压钉顶杆对齐；

十、打钉机构的压钉气缸工作，向下带动压钉顶杆将密封胶钉定位支撑架上的密封胶钉压入电池注氦口。

十一、密封板驱动机构驱动密封板打开，取出注氦打钉后的电池。

本发明具有以下显著效果：

本发明的铝壳电池注氦打钉设备结构设计合理，通过采用上述结构和铝壳电池注氦打钉方法，通过在密闭腔体内对电池和密封腔体分别抽真空，利用压强差将氦气注入电池壳体内，并在负压的环境下将密封胶钉压入电池注液口中，保证了铝壳电池从真空密封腔体2内取出后，电池内部为负压，在流转到下一工序的过程中，保证注入电池壳体内的氦不会泄漏而达到测量标准的目的。

附图说明

附图1是本发明初始工作状态主视内部结构示意图；

附图2是本发明注氦工作状态主视内部结构示意图；

附图3是本发明打钉工作状态主视内部结构示意图；

附图4是本发明密封板驱动机构主视结构示意图。

附图符号说明：

1基座 2真空密封腔体 21密封板 3水平导杆 4电池治具 5治具气缸 6密封胶钉定位支撑架 7密封板驱动机构 71安装架 72右气缸 73左气缸 8注氦机构 80固定架 81注氦气缸 82注氦杆 83真空接口84氦气接口 9打钉机构 91压钉气缸 92压钉顶杆。

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1～4所示，一种铝壳电池注氦打钉设备，包括基座1、真空密封腔体2、水平导杆3、电池治具4、治具气缸5、注氦机构8、打钉机构9以及密封腔体抽真空装置。其中，真空密封腔体2、水平导杆3和密封腔体抽真空装置分别设于基座1上，真空密封腔体2右侧设有密封板21，密封板21套装于水平导杆3上，在基座1上还安装有密封板驱动机构7，密封板驱动机构7驱动密封板21向左移动合闭真空密封腔体2、向右移动打开真空密封腔体2；电池治具4设于密封板21的内侧，治具气缸5安装于密封板21的外侧上，电池治具4与治具气缸5连接，二次补液后的电池放置于电池治具4上，治具气缸5驱动电池治具4左右移动；在密封板21内侧上方安装有密封胶钉定位支撑架6，为了保证密封胶钉顺利压入注氦口，密封胶钉定位支撑架6高于电池注氦口；注氦机构8用于从电池内部抽真空并往电池内部注氦气，打钉机构9用于将密封胶钉压入注氦口中，密封腔体抽真空装置用于对真空密封腔体2内抽真空。

本实施例中，在真空密封腔体2的顶部设有固定架80，注氦机构8包括安装于固定架80上的注氦气缸81和连接于注氦气缸81上的注氦杆82，注氦杆82向下穿入真空密封腔体2内，在注氦杆82上连接有真空接口83和氦气接口84，真空接口83与外部真空发生装置连接，氦气接口84与外部氦气源连接。当密封板驱动机构7驱动密封板21向左移动合闭真空密封腔体2时，电池同时置于真空密封腔体2内部，同时，治具气缸5工作驱动电池治具4向左移动，使电池注氦口与注氦杆82对齐；需往电池内部注氦气时，注氦机构8的注氦气缸81工作，向下带动注氦杆82压入注氦口中，然后，接通真空接口83，对电池内部抽真空；同时，密封腔体抽真空装置对真空密封腔体2内抽真空，抽真空后的真空密封腔体2内气体压强大于抽真空后的电池内部气体压强；接着，

关闭真空接口83，接通氦气接口84，对电池内部注入氦气，使注入氦气后的电池内部气体压强与抽真空后的真空密封腔体2内气体压强相同，从而完成电池的注氦工作。

打钉机构9包括安装于固定架80上的压钉气缸91和连接于压钉气缸91上的压钉顶杆92，压钉顶杆92向下穿入真空密封腔体2内。电池注氦完成后，注氦气缸81回复位置，向上带动注氦杆82脱离注氦口；随即，治具气缸5工作驱动电池治具4向后移动，使电池注氦口与压钉顶杆92对齐；打钉机构9的压钉气缸91工作，向下带动压钉顶杆92将密封胶钉定位支撑架6上的密封胶钉压入电池注氦口中，从而在最短时间内将密封胶钉压入电池注氦口中，使电池在真空压强与电池内部压强相同的真空环境下快速完成对电池的密封，真空密封腔体2打开后，实现了电池内部为负压，保证了氦气在后续工序的激光密封焊接前的纯度，保证氦检安全过关。为了保证打钉机构9能够快速进行打钉，注氦杆82和压钉顶杆92并排排列。

密封板驱动机构7包括一安装架71、置于安装架71内上方的右气缸72和置于安装架71内下方的左气缸73，左气缸73与基座1左侧连接，右气缸72与密封板21连接。密封板驱动机构7拉动密封板21合闭真空密封腔体2时，右气缸72先工作向左回缩，然后，左气缸73再带动安装架71和右气缸72向左回缩，直至密封板21合闭真空密封腔体2；需打开密封板时，左气缸73先带动安装架71和右气缸72向右伸出，然后，右气缸72再工作向右伸出。采用双气缸驱动密封板21移动，为设备增加了空间，大大方便机械手机构对电池进行上料和下料，实现自动化生产，提高生产效率。

铝壳电池的注氦打钉方法包括以下步骤：电池上料-放置密封胶钉-合闭真空密封腔体-电池内部抽真空和注氦-压入密封胶钉-取出电池。

具体组装方法如下：

一、通过机械手将二次补电解液后的铝壳电池放置入电池治具4中，真空密封腔体2呈打开状态，电池内部和真空密封腔体2内气体压强相同；

二、在密封胶钉定位支撑架6上放置入密封胶钉；

三、密封板驱动机构7工作拉动密封板21运动，密封板21沿水平导杆3向真空密封腔体2运动，合闭真空密封腔体2，使电池置于真空密封腔体2内部；

四、治具气缸5工作驱动电池治具4向左移动，使电池注氦口与注氦杆82对齐；

五、注氦机构8的注氦气缸81工作，向下带动注氦杆82压入注氦口中，真空接口接通，对电池内部抽真空；

六、密封腔体抽真空装置对真空密封腔体2内抽真空，抽真空后的真空密封腔体2内气体压强大于抽真空后的电池内部气体压强；

七、真空接口关闭，氦气接口84接通，对电池内部注入氦气，注入氦气后的电池内部气体压强与抽真空后的真空密封腔体2内气体压强相同；

八、注氦完成后，注氦气缸81回复位置，向上带动注氦杆82脱离注氦口；

九、治具气缸5工作驱动电池治具4向右移动，使电池注氦口与压钉顶杆92对齐；

十、打钉机构9的压钉气缸91工作，向下带动压钉顶杆92将密封胶钉定位支撑架6上的密封胶钉压入电池注氦口。

十一、密封板驱动机构7驱动密封板21打开，取出注氦打钉后的电池。

本发明的铝壳电池注氦打钉设备结构设计合理，通过采用上述结构和铝壳电池注氦打钉方法，通过在密闭腔体内对电池和密封腔体分别抽真空，利用压强差将氦气注入电池壳体内，并在负压的环境下将密封胶钉压入电池注液口中，保证了铝壳电池从真空密封腔体2内取出后，电池内部为负压，在流转到下一工序的过程中，保证注入电池壳体内的氦不会泄漏而达到测量标准的目的。

上述实施例为本发明实现的优选方案，并非限定性穷举，在相同构思下本发明还可以有其他变换形式。需要说明的是，在不脱离本发明发明构思的前提下，任何显而易见的替换均在本发明保护范围之内。

Claims (5)

1.一种铝壳电池注氦打钉设备，其特征在于：包括基座（1）、设于基座上的真空密封腔体（2）、水平导杆（3）、电池治具（4）和与电池治具连接的治具气缸（5），真空密封腔体的密封板(21)套装于水平导杆上，电池治具设于密封板的内侧，治具气缸安装于密封板的外侧上，在密封板内侧上方安装有密封胶钉定位支撑架（6）；

还包括安装于基座上驱动密封板移动的密封板驱动机构（7）;

还包括安装于真空密封腔体顶部从电池内部抽真空并往电池内部注氦气的注氦机构（8）和将密封胶钉压入注氦口的打钉机构（9），在真空密封腔体的顶部设有固定架（80），所述注氦机构包括安装于固定架上的注氦气缸（81）和连接于注氦气缸上的注氦杆（82），注氦杆向下穿入真空密封腔体内，在注氦杆上连接有真空接口（83）和氦气接口（84）；所述打钉机构包括安装于固定架上的压钉气缸（91）和连接于压钉气缸上的压钉顶杆（92），压钉顶杆向下穿入真空密封腔体内；

还包括安装于基座上对真空密封腔体内抽真空的密封腔体抽真空装置。

2.根据权利要求1所述的铝壳电池注氦打钉设备，其特征在于：密封板驱动机构包括一安装架（71）、置于安装架内上方的右气缸（72）和置于安装架内下方的左气缸（73），左气缸与基座左侧连接，右气缸与密封板连接。

3.根据权利要求1所述的铝壳电池注氦打钉设备，其特征在于：所述密封胶钉定位支撑架高于电池注氦口。

4.根据权利要求1所述的铝壳电池注氦打钉设备，其特征在于：所述注氦杆和压钉顶杆并排排列。

5.一种铝壳电池注氦打钉方法，其特征在于：包括以下步骤：

一、通过机械手将二次补电解液后的铝壳电池放置入电池治具中，真空密封腔体呈打开状态，电池内部和真空密封腔体内气体压强相同；

二、在密封胶钉定位支撑架上放置入密封胶钉；

三、密封板驱动机构工作拉动密封板运动，密封板沿水平导杆向真空密封腔体运动，合闭真空密封腔体，使电池置于真空密封腔体内部；

四、治具气缸工作驱动电池治具向左移动，使电池注氦口与注氦杆对齐；

五、注氦机构的注氦气缸工作，向下带动注氦杆压入注氦口中，真空接口接通，对电池内部抽真空；

六、密封腔体抽真空装置对真空密封腔体内抽真空，抽真空后的真空密封腔体内气体压强大于抽真空后的电池内部气体压强；

七、真空接口关闭，氦气接口接通，对电池内部注入氦气，注入氦气后的电池内部气体压强与抽真空后的真空密封腔体内气体压强相同；

八、注氦完成后，注氦气缸回复位置，向上带动注氦杆脱离注氦口；

九、治具气缸工作驱动电池治具向右移动，使电池注氦口与压钉顶杆对齐；

十、打钉机构的压钉气缸工作，向下带动压钉顶杆将密封胶钉定位支撑架上的密封胶钉压入电池注氦口;

十一、密封板驱动机构驱动密封板打开，取出注氦打钉后的电池。