CN107863483A - 圆柱型电池正极耳擦拭装置 - Google Patents

圆柱型电池正极耳擦拭装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种圆柱型电池正极耳擦拭装置，属于电池生产技术领域，包括电池传送机构、擦拭机构和定位导向机构，电池传送机构包括进料拉线和出料拉线；擦拭机构包括擦拭料槽和两条分设于擦拭料槽两侧的擦拭纸带，擦拭料槽的入口端设有用于放卷擦拭纸带的放卷组件，擦拭料槽的出口端设有用于收卷擦拭纸带的收卷组件，擦拭纸带通过放卷组件和收卷组件拉紧；定位导向机构设置于擦拭料槽槽口两侧，用于对擦拭纸带定位导向并使穿过的擦拭纸带密贴正极耳两侧面。本发明提供的圆柱型电池正极耳擦拭装置，不仅保证了正极耳两侧面擦拭的均匀性，提高擦拭的效果，而且不会出现打皱正极耳的情况，避免后序激光焊接造成缺陷。

Description

圆柱型电池正极耳擦拭装置
技术领域
本发明属于电池生产技术领域，更具体地说，是涉及一种圆柱型电池正极耳擦拭装置。
背景技术
注液是圆柱型电池的重要工序，注液机因密封圈下压至滚槽后壳口进行注液，圆柱电池正极耳浸泡在电解液内，注液后电解液会残留在正极极耳表面。目前，圆柱型电池主要采用激光焊接,因正极极耳表面有电解液液体残留与结晶，且电解液成分较复杂，表面不洁净，导致激光焊接不良率高达2％，焊接不良率较高，需要进行擦拭。现有擦拭方法主要有手动人工擦拭或机械擦拭，而机械式擦拭因擦拭机构只进行单次清洁，擦拭效果不明显，同时因上下动作易打皱极耳，导致激光焊接时出现焊接不良的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种圆柱型电池正极耳擦拭装置，以解决现有技术中存在的采用机械进行正极耳擦拭效果差、易打皱的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种圆柱型电池正极耳擦拭装置，包括：
电池传送机构，所述电池传送机构包括用于输送待擦拭电池的进料拉线和用于输送擦拭后的电池的出料拉线；
擦拭机构，设置于所述进料拉线和所述出料拉线之间，包括用于所述电池通过的擦拭料槽和分设于所述擦拭料槽两侧用于擦拭通过的所述电池的正极耳的擦拭纸带，所述擦拭料槽的入口端设有用于放卷所述擦拭纸带的放卷组件，所述擦拭料槽的出口端设有用于收卷所述擦拭纸带的收卷组件，所述擦拭纸带通过所述放卷组件和所述收卷组件拉紧且使所述擦拭纸带的擦拭面与用于擦拭的所述电池的正极耳密贴；
定位导向机构，设置于所述擦拭料槽槽口两侧，用于定位导向所述擦拭纸带并使穿过的所述擦拭纸带的擦拭面密贴于所述电池的正极耳的两侧面。
进一步地，所述定位导向机构包括两排对称设于所述擦拭料槽的槽口之上的定位导向柱组，每排所述定位导向柱组均包括至少两个用于压紧所述擦拭纸带的压紧轮、至少一个用于导入从所述放卷组件放卷的所述擦拭纸带的导入轮和至少一个用于向所述收卷组件传递所述擦拭纸带的导出轮，所述导入轮设置于所述擦拭料槽的入口端，所述导出轮设置于所述擦拭料槽的出口端，所述压紧轮位于所述导入轮和所述导出轮之间，所述导入轮和所述导出轮的轮径均小于所述压紧轮的轮径，相对的两个所述导出轮的最小间距和相对的两个所述导入轮的最小间距均大于相对的所述压紧轮的最小间距。
进一步地，所述放卷组件包括用于缠绕擦拭前的所述擦拭纸带的放卷转轮和用于驱动所述放卷转轮转动的放卷驱动器；所述收卷组件包括用于收卷擦拭后的所述擦拭纸带的收卷转轮和用于驱动所述收卷转轮转动的收卷驱动器。
进一步地，所述进料拉线和所述出料拉线的输送方向相互平行且方向相反，所述进料拉线和所述擦拭料槽之间设有用于使所述电池换向的换向料槽。
进一步地，所述换向料槽的入口处设有用于将所述电池推送入所述换向料槽的第一推料机构，所述擦拭料槽的入口处设有用于将所述电池推送入所述擦拭料槽的第二推料机构。
进一步地，所述第一推料机构包括第一推料块以及用于驱动所述第一推料块向平行于所述换向料槽的输送方向往复运动的第一推料驱动器；所述第二推料机构包括第二推料块以及用于驱动所述第二推料块向平行于所述擦拭料槽的输送方向往复运动的第二推料驱动器。
进一步地，所述第一推料块与推送的所述电池接触的一侧面上具有与所述电池的弧面相匹配的第一弧形凹槽，所述第二推料块与推送的所述电池接触的一侧面上具有与所述电池的弧面相匹配的第二弧形凹槽。
进一步地，所述换向料槽的入口处设有用于感应所述电池进入所述换向料槽的第一感应器。
进一步地，所述擦拭料槽的入口处设有第二感应器以及旋转驱动组件，所述旋转驱动组件与所述第二感应器连接并根据所述第二感应器感应的信号矫正所述电池使所述电池正极耳的两个侧面与所述电池的输送方向平行。
进一步地，所述擦拭料槽的内壁设有用于防止所述电池旋转的磁铁。
本发明提供的圆柱型电池正极耳擦拭装置的有益效果在于：与现有技术相比，本发明圆柱型电池正极耳擦拭装置，通过两条擦拭纸带同时对多个电池的正极耳的两侧面进行擦拭，由于擦拭纸带的运动方向与通过擦拭料槽的电池的运动方向相同，每一个电池在向前移动的同时，也被单向通过的擦拭纸带多次单向擦拭，也即擦拭纸带从正极耳的一端向另一端擦拭，而不会出现往复式擦拭及上下擦拭正极耳的动作，这种擦拭方式不仅保证了正极耳两侧面擦拭的均匀性，提高擦拭的效果，而且也不会出现上下动作打皱正极耳的情况，避免了后序激光焊接造成缺陷。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的圆柱型电池正极耳擦拭装置的主视结构示意图；
图2为本发明实施例提供的圆柱型电池正极耳擦拭装置的立体结构示意图一；
图3为本发明实施例提供的圆柱型电池正极耳擦拭装置的立体结构示意图二；
图4为本发明实施例提供的圆柱型电池正极耳擦拭装置的立体结构示意图三。
其中，图中各附图标记：
1-工作台；2-擦拭纸带；3-擦拭料槽；4-进料拉线；5-电池；6-第一推料机构；61-第一推料驱动器；62-第一弧形凹槽；7-换向料槽；8-第二推料机构；81-第二推料驱动器；82-第二弧形凹槽；9-第二感应器；10-定位导向机构；101-导入轮；102-压紧轮；103-导出轮；11-正极耳；12-收卷组件。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请一并参阅图1至图4，现对本发明提供的圆柱型电池正极耳擦拭装置进行说明。所述圆柱型电池正极耳擦拭装置，包括电池传送机构，包括用于输送待擦拭电池5的进料拉线4和用于输送擦拭后的电池5的出料拉线；
擦拭机构，设置于所述进料拉线4和所述出料拉线之间，包括用于所述电池5通过的擦拭料槽3和两条分设于所述擦拭料槽3两侧用于擦拭通过的所述电池5的正极耳11的擦拭纸带2，所述擦拭料槽3的入口端设有用于放卷所述擦拭纸带2的放卷组件，所述擦拭料槽3的出口端设有用于收卷所述擦拭纸带2的收卷组件12，所述擦拭纸带2通过所述放卷组件和所述收卷组件12拉紧且使所述擦拭纸带2的擦拭面与用于擦拭的所述电池的正极耳密贴；
定位导向机构10，设置于所述擦拭料槽3两侧槽口之上，用于对所述擦拭纸带2定位导向并使穿过的所述擦拭纸带2密贴所述正极耳11两侧。
本发明提供的圆柱型电池正极耳擦拭装置，与现有技术相比，(本发明圆柱型电池正极耳擦拭装置，通过两条擦拭纸带2同时对多个电池的正极耳的两侧面进行擦拭，由于擦拭纸带2的运动方向与通过擦拭料槽3的电池的运动方向相同，每一个电池在向前移动的同时，也被单向通过的擦拭纸带2多次单向擦拭，也即擦拭纸带2从正极耳的一端向另一端擦拭，而不会出现往复式擦拭及上下擦拭正极耳11的动作，这种擦拭方式不仅保证了擦拭的均匀性，而且也不会出现上下动作打皱正极耳的情况，也避免了对后序激光焊接造成缺陷。
因此，本发明的有益效果是：(1)可对多个电池的正极耳同时多次擦拭，提高擦拭的效果和擦拭的效率；(2)由于对多个电池的正极耳同时多次进行自动擦拭，减少人员设置，降低劳动成本；(3)采用擦拭纸带2进行擦拭，擦拭纸带2与正极耳接触面积大，擦拭效果和擦拭效率均大大提高。
另外，在本实施例中，设有用于支撑进料拉线4、擦拭料槽3、出料拉线的工作台1。
进一步地，请一并参阅1图至图4，作为本发明提供的圆柱型电池正极耳擦拭装置的一种具体实施方式，所述定位导向机构10包括两排对称分设于所述擦拭料槽3的槽口之上的定位导向柱组，每排所述定位导向柱组均包括至少两个用于压紧所述擦拭纸带2的压紧轮102、至少一个用于导入从所述放卷组件放卷的所述擦拭纸带2的导入轮101和至少一个用于向所述收卷组件传递所述擦拭纸带2的导出轮103，所述导入轮101设置于所述擦拭料槽3的入口端，所述导出轮103设置于所述擦拭料槽3的出口端，所述压紧轮102位于所述导入轮101和所述导出轮103之间，所述导入轮101和所述导出轮103的轮径均小于所述压紧轮102的轮径，相对的两个所述导出轮103的最小间距和相对的两个所述导入轮101的最小间距均大于相对的所述压紧轮102的最小间距。
其中，擦拭机构处于电池的擦拭区域，擦拭纸带2材质为无尘纸带,要求其吸电解液性能良好,其柔韧性良好；已擦拭纸带2通过收卷转轮收回,未擦拭纸带2缠绕在放卷转轮上准备进行擦拭,擦拭纸带2在与正极耳11密贴时吸收残留在正极耳11表面的电解液,擦拭纸带2按要求需拉直保证张力合格,同时两侧的擦拭纸带2需设置为“>-<”型，其作用如下:a.“<”型设置，进入擦拭区域，两侧的擦拭纸带2从张开状态逐渐与电池的正极耳11密贴，可避免擦拭纸带2带电时打偏电池；b.”“-”设计使擦拭纸带2与正极耳11擦拭面积增大,增强擦拭效果；c.擦拭纸带2“>”型，使擦拭后的电池正极耳11逐渐与电池分离，避免电池电芯格耳打偏与电芯滞留。本发明实施例，通过擦拭料槽3两侧一一对应的导入轮101、压紧轮102和导出轮103对擦拭纸带2进行定位和导向，使擦拭纸带2与通过的正极耳11的两侧面平行，且呈处“>-<”型进出，利于导入、压紧和导出，保证电池顺利通过。
进一步地，所述擦拭料槽3的槽深小于等于擦拭电池的正极耳11所在的端面，擦拭纸带2的下边沿与正极耳11所在的端面接触，擦拭纸带2的宽度要大于或等于所述正极耳11的高度，擦拭纸带2的宽度以等于正极耳11的高度为最佳。
其中，导入轮101、压紧轮102和导出轮103均为圆柱形，各轮高度相等且与擦拭纸带2的宽度相等，对擦拭纸带2起到导向、定位、压紧和涨紧的作用，其中，图1中的箭头示出的是电池运动的方向及擦拭纸带2运动的方向。各轮均与擦拭料槽3的槽口转动连接，转动连接的方式，这里具体列举一个实例，在槽口上固定相应的销轴，各轮与销轴转动连接，转动连接的各轮可以减少与擦拭纸带2的摩擦力。本实施例中，如图1所示，两侧的压紧轮102分别有六个，其中一侧的压紧轮102的轮径大于另一侧压紧轮102的轮径，当然两侧的压紧轮102的轮径可以相等，位于两端的导入轮101和导出轮103固定位置相比压紧轮102的固定位置靠外，也利于擦拭纸带2分开。由于两侧的压紧轮102分别有六个，在这一段上能够排列多个擦拭电池，当然，在其他的实施例中，压紧轮102的个数可以分别为4个、5个、7个、8个、12个等，在此不再列举。
进一步地，请参阅图1至图4，作为本发明提供的圆柱型电池正极耳擦拭装置的一种具体实施方式，所述放卷组件包括用于缠绕擦拭前的所述擦拭纸带2的放卷转轮和用于驱动所述放卷转轮转动的放卷驱动器；所述收卷组件包括用于收卷擦拭后的所述擦拭纸带2的收卷转轮和用于驱动所述收卷转轮转动的收卷驱动器。
进一步地，参阅图1至图4，作为本发明提供的圆柱型电池正极耳擦拭装置的一种具体实施方式，所述放卷驱动器和所述收卷驱动器均为伺服电机或步进电机，且均与整个装置的控制机构相连。通过控制机构，控制擦拭纸带2收/放卷的收放速度及张力，达到更好的擦拭效果和擦拭效率。
进一步地，请参阅图1至图4，作为本发明提供的圆柱型电池正极耳擦拭装置的一种具体实施方式，所述进料拉线4和所述出料拉线的输送方向相互平行且方向相反，所述进料拉线4和所述擦拭料槽3之间设有用于使所述电池换向的换向料槽7。通过本实施例，改变了电池的输送方向，使所述电池从进料拉线进入，经换向料槽进入擦拭料槽，从出料拉线送出。本实施例中，所述擦拭料槽3的中心线与所述出料拉线的中心线重合，擦拭料槽3内无拉线，可防止因拉线带动电池导柱正极耳位置变动，造成正极耳打偏的问题，影响擦拭的效果。
进一步地，请参阅图1至图4，作为本发明提供的圆柱型电池正极耳擦拭装置的一种具体实施方式，所述换向料槽7的入口处设有用于将所述电池推送入所述换向料槽7的第一推料机构6，所述擦拭料槽3的入口处设有用于将所述电池推送入所述擦拭料槽3的第二推料机构8。
进一步地，参阅图1至图4，作为本发明提供的圆柱型电池正极耳擦拭装置的一种具体实施方式，所述第一推料机构6包括第一推料块以及用于驱动所述第一推料块向平行于所述换向料槽7的输送方向往复运动以推动所述电池在所述换向料槽7内向前移动的第一推料驱动器61；所述第二推料机构8包括第二推料块以及用于驱动所述第二推料块向平行于所述擦拭料槽3的输送方向往复运动的第二推料驱动器81。其中，推料驱动器优选为气缸，通过气缸杆的伸缩实现往复运动，推料块可拆卸连接于气缸杆的端部。
进一步地，请参阅图1至图4，作为本发明提供的圆柱型电池正极耳擦拭装置的一种具体实施方式，所述第一推料块与推送的所述电池接触的一侧面上具有与所述电池的弧面相匹配的第一弧形凹槽62，所述第二推料块与推送的所述电池接触的一侧面上具有与所述电池的弧面相匹配的第二弧形凹槽82。采用弧形凹槽，与电池有较大的接触面积，可稳定可靠的推移电池，避免将电池推偏，增加矫正正极耳的难度。
进一步地，请参阅图1至图4，作为本发明提供的圆柱型电池正极耳擦拭装置的一种具体实施方式，所述换向料槽7的入口处设有用于感应所述电池进入所述换向料槽7的第一感应器。
进一步地，作为本发明提供的圆柱型电池正极耳擦拭装置的一种具体实施方式，所述擦拭料槽3的入口处设有用于感应所述电池的正极耳位置的第二感应器9以及用于矫正所述电池至擦拭位置的旋转驱动组件，所述旋转驱动组件与所述第二感应器9连接并根据所述第二感应器9感应的信号矫正所述电池使所述电池正极耳的两个侧面与所述电池的输送方向平行。
本实施例中，已完成注液的待擦拭电芯，通过机械手放入进料拉线4，输送至换向料槽7的入口处，第一感应器感应到电池通过后，第一推料驱动器61启动，推料块伸出将电池向前推进，然后收回，下一个电池输送到位，第一推料驱动器61往复运动，一个一个地将电池推入换向料槽7。由于电池进入擦拭料槽后，电池的正极耳的两侧面要与擦拭纸带的擦拭面相贴才能进行擦拭，如果正极耳的两侧面与电池的输送方向不平行，出现偏斜的情况，就会影响擦拭的效果，也即不能将正极耳的两侧面擦拭干净，因此，当电池到达擦拭料槽3的入口处后，第二感应器9感应到正极耳的位置状态，反馈到控制机构，进行信号分析比较，当检测到正极耳的两侧面与电池的输送方向(或擦拭纸带的擦拭面)不平行时，控制机构向旋转驱动组件发出指令，旋转驱动组件动作，纠正正极耳，使正极耳的两个侧面分别与两侧的擦拭纸带的擦拭面平行。
其中，旋转驱动组件包括设置于所述擦拭料槽3一侧的主动定位轮组以及设置于所述擦拭料槽3另一侧的从动定位轮；第二感应器9设置于擦拭料槽3入口处的正上方，第二感应器9与固定于所述擦拭料槽3外侧的支架可拆卸式连接，本实施例中，第二感应器9与支架通过销钉可拆卸式连接。
进一步地，请参阅图1至图4，作为本发明提供的圆柱型电池正极耳擦拭装置的一种具体实施方式，所述擦拭料槽3的内壁设有用于防止所述电池旋转的磁铁。其中，优选为电磁铁，电磁铁对进入擦拭料槽3经过纠偏的电池有一定的吸附作用，防止电池被下一个进入的电池推动而随机转动，使正极耳发生偏离。从出料拉线送出的经擦拭的电池进入下一个激光焊接工序进行焊接。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.圆柱型电池正极耳擦拭装置，其特征在于，包括：
电池传送机构，所述电池传送机构包括用于输送待擦拭电池的进料拉线和用于输送擦拭后的电池的出料拉线；
擦拭机构，设置于所述进料拉线和所述出料拉线之间，包括用于所述电池通过的擦拭料槽和分设于所述擦拭料槽两侧用于擦拭通过的所述电池的正极耳的擦拭纸带，所述擦拭料槽的入口端设有用于放卷所述擦拭纸带的放卷组件，所述擦拭料槽的出口端设有用于收卷所述擦拭纸带的收卷组件，所述擦拭纸带通过所述放卷组件和所述收卷组件拉紧且使所述擦拭纸带的擦拭面与用于擦拭的所述电池的正极耳密贴；
定位导向机构，设置于所述擦拭料槽槽口两侧，用于定位导向所述擦拭纸带并使穿过的所述擦拭纸带的擦拭面密贴于所述电池的正极耳的两侧面。
2.如权利要求1所述的圆柱型电池正极耳擦拭装置，其特征在于：所述定位导向机构包括两排对称设于所述擦拭料槽的槽口之上的定位导向柱组，每排所述定位导向柱组均包括至少两个用于压紧所述擦拭纸带的压紧轮、至少一个用于导入从所述放卷组件放卷的所述擦拭纸带的导入轮和至少一个用于向所述收卷组件传递所述擦拭纸带的导出轮，所述导入轮设置于所述擦拭料槽的入口端，所述导出轮设置于所述擦拭料槽的出口端，所述压紧轮位于所述导入轮和所述导出轮之间，所述导入轮和所述导出轮的轮径均小于所述压紧轮的轮径，相对的两个所述导出轮的最小间距和相对的两个所述导入轮的最小间距均大于相对的所述压紧轮的最小间距。
3.如权利要求1所述的圆柱型电池正极耳擦拭装置，其特征在于：所述放卷组件包括用于缠绕擦拭前的所述擦拭纸带的放卷转轮和用于驱动所述放卷转轮转动的放卷驱动器；所述收卷组件包括用于收卷擦拭后的所述擦拭纸带的收卷转轮和用于驱动所述收卷转轮转动的收卷驱动器。
4.如权利要求1-3中任一项所述的圆柱型电池正极耳擦拭装置，其特征在于：所述进料拉线和所述出料拉线的输送方向相互平行且方向相反，所述进料拉线和所述擦拭料槽之间设有用于使所述电池换向的换向料槽。
5.如权利要求4所述的圆柱型电池正极耳擦拭装置，其特征在于：所述换向料槽的入口处设有用于将所述电池推送入所述换向料槽的第一推料机构，所述擦拭料槽的入口处设有用于将所述电池推送入所述擦拭料槽的第二推料机构。
6.如权利要求5所述的圆柱型电池正极耳擦拭装置，其特征在于：所述第一推料机构包括第一推料块以及用于驱动所述第一推料块向平行于所述换向料槽的输送方向往复运动的第一推料驱动器；所述第二推料机构包括第二推料块以及用于驱动所述第二推料块向平行于所述擦拭料槽的输送方向往复运动的第二推料驱动器。
7.如权利要求6所述的圆柱型电池正极耳擦拭装置，其特征在于：所述第一推料块与推送的所述电池接触的一侧面上具有与所述电池的弧面相匹配的第一弧形凹槽，所述第二推料块与推送的所述电池接触的一侧面上具有与所述电池的弧面相匹配的第二弧形凹槽。
8.如权利要求4所述的圆柱型电池正极耳擦拭装置，其特征在于：所述换向料槽的入口处设有用于感应所述电池进入所述换向料槽的第一感应器。
9.如权利要求4所述的圆柱型电池正极耳擦拭装置，其特征在于：所述擦拭料槽的入口处设有第二感应器以及旋转驱动组件，所述旋转驱动组件与所述第二感应器连接并根据所述第二感应器感应的信号矫正所述电池使所述电池正极耳的两个侧面与所述电池的输送方向平行。
10.如权利要求1所述的圆柱型电池正极耳擦拭装置，其特征在于：所述擦拭料槽的内壁设有用于防止所述电池旋转的磁铁。
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