CN106848119B - 顶盖封口机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种顶盖封口机构，包括转动轴、顶盖下压组件、电芯顶升组件、电芯固定转盘、电芯顶盖压合转盘。顶盖下压组件包括顶盖下压凸轮及顶盖压杆，电芯顶盖压合转盘上设有电芯卡座，顶盖压杆沿竖直方向升降滑动设于转动轴上，顶盖压杆一端抵持于顶盖下压凸轮，另一端与电芯卡座对应；电芯顶升组件包括电芯顶升凸轮及电芯顶杆，电芯固定转盘上设有电芯收容块，电芯顶杆沿竖直方向升降滑动设于转动轴上，电芯顶杆一端抵持于电芯顶升凸轮，另一端与电芯收容块对应。顶盖封口机构既可以配合前一工序转盘式对圆柱电芯上料，又可以配合后一工序转盘式对圆柱电芯下料，更好的将顶盖压合于电芯本体上，实现机械自动化生产。

Description

顶盖封口机构

技术领域

本发明涉及电池机械自动化生产领域，特别是涉及一种顶盖封口机构。

背景技术

随着社会不断发展和科技不断进步，机械自动化生产已经成为发展趋势，并逐渐代替传统的手工劳动，为企业可持续发展注入新的动力源。因此，电池生产制造企业也需要与时俱进，通过转型升级，积极推进技术改造，大力发展机械自动化生产，从而提高企业的“智造”水平，实现企业的可持续发展。

如图1所示，其为一种圆柱电芯10的结构图，圆柱电芯10包括电芯本体11及与电芯本体11连接的顶盖12，在生产组装的过程中，需要将顶盖12压合于电芯本体11中，以完成密封。为了更好实现电池的机械自动化生产，设计师需要设计一套自动封口机构，自动完成将顶盖12压合于电芯本体11中。

在自动封口机构的前一工位，其是通过转盘转动的形式将圆柱电芯10上料于自动封口机构中，在自动封口机构的后一工位，也是通过转盘转动的形式对圆柱电芯10进行下料。

因此，如何设计一套顶盖自动封口机构，既可以配合前一工序对圆柱电芯10的上料，又可以配合后一工序对圆柱电芯10的下料，同时还可以更好的将顶盖12压合于电芯本体11上，这是企业的研发人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种顶盖封口机构，既可以配合前一工序转盘式对圆柱电芯上料，又可以配合后一工序转盘式对圆柱电芯下料，更好的将顶盖压合于电芯本体上，实现机械自动化生产。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种顶盖封口机构，包括：转动轴、顶盖下压组件、电芯顶升组件、电芯固定转盘、电芯顶盖压合转盘，所述电芯顶盖压合转盘及所述电芯固定转盘固定套接于所述转动轴上；

所述顶盖下压组件包括顶盖下压凸轮及顶盖压杆，所述电芯顶盖压合转盘上设有电芯卡座，所述顶盖压杆沿竖直方向升降滑动设于所述转动轴上，所述顶盖压杆一端抵持于所述顶盖下压凸轮，另一端与所述电芯卡座对应；

所述电芯顶升组件包括电芯顶升凸轮及电芯顶杆，所述电芯固定转盘上设有电芯收容块，所述电芯顶杆沿竖直方向升降滑动设于所述转动轴上，所述电芯顶杆一端抵持于所述电芯顶升凸轮，另一端与所述电芯收容块对应；

所述电芯卡座与所述电芯收容块对应；

所述顶盖下压凸轮及所述电芯顶升凸轮分别固定设于所述转动轴的两端，所述电芯顶盖压合转盘及所述电芯固定转盘位于所述顶盖下压凸轮和所述电芯顶升凸轮之间，所述顶盖压杆、电芯顶杆、电芯顶盖压合转盘及电芯固定转盘与所述转动轴同步旋转。

在其中一个实施例中，所述顶盖压杆与所述顶盖下压凸轮抵持的一端设有压杆滚轮。

在其中一个实施例中，所述电芯顶杆与所述电芯顶升凸轮抵持的一端设有顶杆滚轮。

在其中一个实施例中，所述压杆滚轮为圆柱体结构。

在其中一个实施例中，所述顶杆滚轮为圆柱体结构。

顶盖封口机构通过设置转动轴、顶盖下压组件、电芯顶升组件、电芯固定转盘、电芯顶盖压合转盘，并对各个结构进行优化设计，既可以配合前一工序转盘式对圆柱电芯上料，又可以配合后一工序转盘式对圆柱电芯下料，更好的将顶盖压合于电芯本体上，实现机械自动化生产。

附图说明

图1为一种圆柱电芯的结构图；

图2为本发明一实施例的顶盖封口机构的结构图；

图3为图2所示的顶盖封口机构的电芯卡座的结构图；

图4为图2所示的顶盖封口机构的顶盖压杆的结构图；

图5为图2所示的顶盖封口机构的电芯顶杆的结构图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图2所示，顶盖封口机构3000包括：转动轴3100、顶盖下压组件3200、电芯顶升组件3300、电芯固定转盘3400、电芯顶盖压合转盘3500。电芯顶盖压合转盘3500及电芯固定转盘3400固定套接于转动轴3100上。

顶盖下压组件3200包括顶盖下压凸轮3210及顶盖压杆3220，电芯顶盖压合转盘3500上设有电芯卡座3510，顶盖压杆3220沿竖直方向升降滑动设于转动轴3100上，顶盖压杆3220一端抵持于顶盖下压凸轮3210，另一端与电芯卡座3510对应。

电芯顶升组件3300包括电芯顶升凸轮3310及电芯顶杆3320，电芯固定转盘3400上设有电芯收容块3410，电芯顶杆3320沿竖直方向升降滑动设于转动轴3100上，电芯顶杆3320一端抵持于电芯顶升凸轮3310，另一端与电芯收容块3410对应。

电芯卡座3510与电芯收容块3410对应。前一工位对应设有与电芯收容块3410的结构相同的电芯卡位块，电芯收容块3410与电芯卡位块分别通过电芯固定转盘3400和前一工位转盘的转动形成相切式配合。

顶盖下压凸轮3210及电芯顶升凸轮3310分别固定设于转动轴3100的两端，电芯顶盖压合转盘3500及电芯固定转盘3400位于顶盖下压凸轮3210和电芯顶升凸轮3310之间，顶盖压杆3220、电芯顶杆3320、电芯顶盖压合转盘3500及电芯固定转盘3400与转动轴3100同步旋转。

顶盖封口机构3000的工作原理如下：

电芯收容块3410与前一工位的电芯卡位块分别通过电芯固定转盘3400和前一工位转盘的转动形成相切式配合，于是，电芯便可以由前一工位的电芯卡位块转移至电芯收容块3410处；

电芯转移至电芯收容块3410后，在转动轴3100的转动下，顶盖压杆3220、电芯顶杆3320、电芯顶盖压合转盘3500、电芯固定转盘3400同步旋转；

由于电芯顶升凸轮3310固定而不跟随转动轴3100转动，电芯顶杆3320的一端沿着电芯顶升凸轮3310的凸轮面滑动，将电芯固定转盘3400中电芯收容块3410处的电芯顶出，电芯在电芯顶杆3320的作用下由电芯收容块3410进入到电芯卡座3510中；

同时，由于顶盖下压凸轮3210固定而不跟随转动轴3100转动，顶盖压杆3220的一端沿着顶盖下压凸轮3210的凸轮面滑动，顶盖压杆3220的另一端下压并到达电芯卡座3510中，从而将电芯卡座3510中的电芯的顶盖下压，促使顶盖与电芯本体压合形成一个整体；

转动轴3100继续转动，顶盖压杆3220上升离开电芯卡座3510，电芯顶杆3320下降离开电芯卡座3510，而电芯卡座3510内的电芯则跟随电芯顶杆3320重新回位到电芯收容块3410中，并由电芯收容块3410将电芯转移至下一个工位中。

要特别说明的是，顶盖压杆3220、电芯顶杆3320、电芯顶盖压合转盘3500及电芯固定转盘3400与转动轴3100同步旋转，而电芯顶升凸轮3310与顶盖下压凸轮3210则固定不跟随转动轴3100转动，于是，电芯顶杆3320与顶盖压杆3220便可以实现上升或下降，电芯顶杆3320将电芯顶入电芯卡座3510中，顶盖压杆3220对电芯上的顶盖进行压合，完成压合后，电芯顶杆3320及顶盖压杆3220分别复位，电芯随之回位并进入下一个工位。顶盖压杆3220、电芯顶杆3320、电芯顶盖压合转盘3500及电芯固定转盘3400与转动轴3100同步旋转，转动轴3100转动一周，便可以对一个电芯完成上料、压合、下料，转动轴3100不断转动，便可以源源不断的对电芯进行上料、压合、下料。

要说明的是，设置电芯卡座3510，电芯卡座3510为圆筒体结构，将电芯收容于电芯卡座3510，电芯卡座3510将电芯侧面包裹住，防止在对顶盖压合时电芯由于受力不均而发生变形。

如图3及图4所示，进一步的，电芯卡座3510包括：电芯套筒3511及三瓣体结构3512。电芯套筒3511为两端开口的中空筒体，三瓣体结构3512收容于电芯套筒3511内，三瓣体结构3512由三片弧形包边3513围绕组成圆筒体。顶盖压杆3220的一端具有压顶盖凸柱3221及电芯包裹凸环3222，压顶盖凸柱3221位于电芯包裹凸环3222内。

在电芯还未进入到电芯卡座3510内时，三片弧形包边3513相互远离处于张开状态，这样方便电芯进入到电芯卡座3510内。当电芯进入到电芯卡座3510内时，顶盖压杆3220也同时进入到电芯卡座3510内，在电芯包裹凸环3222的作用下将三片弧形包边3513紧压并相互靠近，从而对电芯的侧面进行严实包裹。紧接着，顶盖压杆3220再下降一点距离，压顶盖凸柱3221对顶盖进行压合，完成压合后，顶盖压杆3220上升，电芯包裹凸环3222离开三瓣体结构3512，三片弧形包边3513在弹簧力的作用下复位并处于相互远离的张开状态，于是电芯便可以跟随电芯顶杆3320回位。更进一步的，压顶盖凸柱3221开设有顶盖收容槽3223，顶盖收容槽3223内设有橡胶垫，在压合时，电芯的顶盖便可以收容于顶盖收容槽3223内，提高了压合的稳定性，而橡胶垫的使用而可以防止在压合时对顶盖的表面造成损伤。

如图4及图5所示，顶盖压杆3220与顶盖下压凸轮3210抵持的一端设有压杆滚轮3224，电芯顶杆3320与电芯顶升凸轮3310抵持的一端设有顶杆滚轮3321，通过设置压杆滚轮3224可以使得顶盖压杆3220的一端更顺畅的沿着凸轮面滑动，同理，通过设置顶杆滚轮3321可以使得电芯顶杆3320的一端更顺畅的沿着凸轮面滑动。在本实施例中，压杆滚轮3224为圆柱体结构，顶杆滚轮3321为圆柱体结构。

进一步的，电芯顶升组件3300还包括顶升套筒3330，顶升套筒3330为中空腔体结构，顶升套筒3330内滑动设有升降滑块3331，电芯顶杆3320穿设于顶升套筒3330并与升降滑块3331固定连接，顶升套筒3330的侧壁开设有升降引导槽3332，顶杆滚轮3321穿设升降引导槽3332与升降滑块3331固定连接。通过在顶升套筒3330内设置升降滑块3331，再通过升降滑块3331带动电芯顶杆3320作升降运动，升降滑块3331与顶升套筒3330的内壁抵持，可以防止电芯顶杆3320在升降时发生摆动。而顶杆滚轮3321穿设升降引导槽3332与升降滑块3331固定连接，升降引导槽3332对顶杆滚轮3321具有引导的作用，可以更好的使得滚轮3321带动电芯顶杆3320作直线升降运动。

顶盖封口机构3000通过设置转动轴3100、顶盖下压组件3200、电芯顶升组件3300、电芯固定转盘3400、电芯顶盖压合转盘3500，并对各个结构进行优化设计，既可以配合前一工序转盘式对圆柱电芯上料，又可以配合后一工序转盘式对圆柱电芯下料，更好的将顶盖压合于电芯本体上，实现机械自动化生产。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对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，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种顶盖封口机构，包括：转动轴、顶盖下压组件、电芯顶升组件、电芯固定转盘、电芯顶盖压合转盘，所述电芯顶盖压合转盘及所述电芯固定转盘固定套接于所述转动轴上；其特征在于，

所述顶盖下压组件包括顶盖下压凸轮及顶盖压杆，所述电芯顶盖压合转盘上设有电芯卡座，所述顶盖压杆沿竖直方向升降滑动设于所述转动轴上，所述顶盖压杆一端抵持于所述顶盖下压凸轮，另一端与所述电芯卡座对应；

所述电芯顶升组件包括电芯顶升凸轮及电芯顶杆，所述电芯固定转盘上设有电芯收容块，所述电芯顶杆沿竖直方向升降滑动设于所述转动轴上，所述电芯顶杆一端抵持于所述电芯顶升凸轮，另一端与所述电芯收容块对应；

所述电芯卡座与所述电芯收容块对应；

所述顶盖下压凸轮及所述电芯顶升凸轮分别固定设于所述转动轴的两端，所述电芯顶盖压合转盘及所述电芯固定转盘位于所述顶盖下压凸轮和所述电芯顶升凸轮之间，所述顶盖压杆、电芯顶杆、电芯顶盖压合转盘及电芯固定转盘与所述转动轴同步旋转。

2.根据权利要求1所述的顶盖封口机构，其特征在于，所述顶盖压杆与所述顶盖下压凸轮抵持的一端设有压杆滚轮。

3.根据权利要求1所述的顶盖封口机构，其特征在于，所述电芯顶杆与所述电芯顶升凸轮抵持的一端设有顶杆滚轮。

4.根据权利要求2所述的顶盖封口机构，其特征在于，所述压杆滚轮为圆柱体结构。

5.根据权利要求3所述的顶盖封口机构，其特征在于，所述顶杆滚轮为圆柱体结构。