CN107863545A - 一种电芯盖帽压钢壳系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电芯盖帽压钢壳系统，包括：钢壳运输流水线、盖帽运输转盘、盖帽上料装置、盖帽校正装置、盖帽检测装置、盖帽压合装置。钢壳运输流水线由多个钢壳固定治具首尾依次连接形成；盖帽运输转盘具有外圈盖帽运输环及内圈盖帽不良品下料环，外圈盖帽运输环上开设有盖帽运输承载孔，内圈盖帽不良品下料环上开设有盖帽不良品落料孔；盖帽校正装置包括：盖帽压紧结构、集流针一次校正结构、集流针二次校正结构、集流针三次校正结构。本发明的电芯盖帽压钢壳系统，对盖帽进行上料，对盖帽进行校正，对盖帽进行检测，对盖帽不良品进行下料，将盖帽压合于钢壳的开口端，从而提高电池的机械自动化生产水平。

Description

一种电芯盖帽压钢壳系统

技术领域

本发明涉及电池机械自动化生产技术领域，特别是涉及一种电芯盖帽压钢壳系统。

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，其为一种电芯半成品10的剖视图。电芯半成品10包括：钢壳11、收容于并贴合于钢壳11内侧壁的锂片12、收容于钢壳11内并与锂片12贴合的边膜13、注入于钢壳11中并收容于边膜13内的正极颗粒14、放置于正极颗粒14的上层的盖膜15。

最后，还需要将盖帽16压合于钢壳11的开口端。

如何对盖帽16进行上料，如何对盖帽16进行校正，如何对盖帽16进行检测，如何对盖帽16不良品进行下料，如何将盖帽16压合于钢壳11的开口端，从而提高电池的机械自动化生产水平，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，提供一种电芯盖帽压钢壳系统，对盖帽进行上料，对盖帽进行校正，对盖帽进行检测，对盖帽不良品进行下料，将盖帽压合于钢壳的开口端，从而提高电池的机械自动化生产水平。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种电芯盖帽压钢壳系统，用于将盖帽压合于钢壳的开口端，包括：用于对钢壳进行运输的钢壳运输流水线、用于对盖帽进行运输的盖帽运输转盘、用于对盖帽进行上料的盖帽上料装置、用于对盖帽进行校正的盖帽校正装置、用于对盖帽进行检测的盖帽检测装置、用于将盖帽压合于钢壳开口端的盖帽压合装置；

所述盖帽上料装置、盖帽校正装置、盖帽检测装置、盖帽压合装置依次环绕于所述盖帽运输转盘设置；

所述钢壳运输流水线由多个钢壳固定治具首尾依次连接形成；

所述盖帽运输转盘具有外圈盖帽运输环及内圈盖帽不良品下料环，所述外圈盖帽运输环上开设有盖帽运输承载孔，所述内圈盖帽不良品下料环上开设有盖帽不良品落料孔，所述电芯盖帽压钢壳系统还包括盖帽不良品收集槽及不良品滑道，所述盖帽不良品收集槽通过所述不良品滑道与所述盖帽不良品落料孔连通；

所述盖帽校正装置包括：盖帽压紧结构、集流针一次校正结构、集流针二次校正结构、集流针三次校正结构，所述盖帽压紧结构包括盖帽压紧杆及驱动所述盖帽压紧杆靠近或远离所述盖帽运输承载孔的盖帽压紧驱动部，所述集流针一次校正结构包括集流针一次校正模及驱动所述集流针一次校正模升降旋转的集流针一次校正驱动部，所述集流针二次校正结构包括集流针二次校正模及驱动所述集流针二次校正模升降旋转的集流针二次校正驱动部，所述集流针一次校正模具有一次校正锥形空腔，所述集流针二次校正模具有二次校正锥形空腔，所述集流针三次校正结构包括集流针三次校正夹爪及驱动所述集流针三次校正夹爪靠近或远离所述盖帽运输承载孔的集流针三次校正驱动部。

在其中一个实施例中，所述一次校正锥形空腔的底面积大于所述二次校正锥形空腔的底面积，所述一次校正锥形空腔的高与所述二次校正锥形空腔的高相同。

在其中一个实施例中，所述钢壳运输流水线位于所述盖帽运输转盘的下方。

在其中一个实施例中，所述盖帽运输承载孔的数量为多个，多个所述盖帽运输承载孔以所述盖帽运输转盘的转轴为中心呈环形阵列分布。

在其中一个实施例中，所述盖帽不良品落料孔的数量为多个，多个所述盖帽不良品落料孔以所述盖帽运输转盘的转轴为中心呈环形阵列分布。

在其中一个实施例中，所述盖帽上料装置包括：盖帽上料震动盘、盖帽上料机械手，所述盖帽上料机械手衔接于所述盖帽上料震动盘与所述盖帽运输转盘的盖帽运输承载孔之间。

在其中一个实施例中，所述盖帽检测装置为CCD检测。

本发明的一种电芯盖帽压钢壳系统，通过设置用于对钢壳进行运输的钢壳运输流水线、用于对盖帽进行运输的盖帽运输转盘、用于对盖帽进行上料的盖帽上料装置、用于对盖帽进行校正的盖帽校正装置、用于对盖帽进行检测的盖帽检测装置、用于将盖帽压合于钢壳开口端的盖帽压合装置，并对各个部件的结构进行优化设计，对盖帽进行上料，对盖帽进行校正，对盖帽进行检测，对盖帽不良品进行下料，将盖帽压合于钢壳的开口端，从而提高电池的机械自动化生产水平。

附图说明

图1为一种电芯半成品的剖视图；

图2为本发明一实施例的电芯盖帽压钢壳系统的结构图；

图3为图2所示的电芯盖帽压钢壳系统的局部图；

图4为本发明一实施例的钢壳运输流水线的钢壳固定治具的结构图；

图5为本发明一实施例的定位抬升装置的结构图。

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，一种电芯盖帽压钢壳系统20，用于将盖帽压合于钢壳的开口端，包括：用于对钢壳进行运输的钢壳运输流水线(图未示)、用于对盖帽进行运输的盖帽运输转盘200、用于对盖帽进行上料的盖帽上料装置300、用于对盖帽进行校正的盖帽校正装置400、用于对盖帽进行检测的盖帽检测装置500、用于将盖帽压合于钢壳开口端的盖帽压合装置600。

盖帽上料装置300、盖帽校正装置400、盖帽检测装置500、盖帽压合装置600依次环绕于盖帽运输转盘200设置。

钢壳运输流水线由多个钢壳固定治具110(如图4所示)首尾依次连接形成。

如图3所示，盖帽运输转盘200具有外圈盖帽运输环210及内圈盖帽不良品下料环220，外圈盖帽运输环210上开设有盖帽运输承载孔212，内圈盖帽不良品下料环220上开设有盖帽不良品落料孔222，电芯盖帽压钢壳系统20还包括盖帽不良品收集槽710及不良品滑道720，盖帽不良品收集槽710通过不良品滑道720与盖帽不良品落料孔222连通。且，钢壳运输流水线位于盖帽运输转盘200的下方。在本实施例中，盖帽运输承载孔212的数量为多个，多个盖帽运输承载孔212以盖帽运输转盘200的转轴为中心呈环形阵列分布；盖帽不良品落料孔222的数量为多个，多个盖帽不良品落料孔222以盖帽运输转盘200的转轴为中心呈环形阵列分布。

盖帽上料装置300包括：盖帽上料震动盘310、盖帽上料机械手320。盖帽上料机械手320衔接于盖帽上料震动盘310与盖帽运输转盘200的盖帽运输承载孔212之间。

盖帽校正装置400包括：盖帽压紧结构410、集流针一次校正结构420、集流针二次校正结构430、集流针三次校正结构440。

盖帽压紧结构410包括盖帽压紧杆412及驱动盖帽压紧杆410靠近或远离盖帽运输承载孔212的盖帽压紧驱动部414。

集流针一次校正结构420包括集流针一次校正模422及驱动集流针一次校正模422升降旋转的集流针一次校正驱动部424。

集流针二次校正结构430包括集流针二次校正模432及驱动集流针二次校正模432升降旋转的集流针二次校正驱动部434。

集流针一次校正模422具有一次校正锥形空腔423，集流针二次校正模432具有二次校正锥形空腔433。其中，一次校正锥形空腔423与二次校正锥形空腔433的尺寸大小不同。具体的，一次校正锥形空腔423的底面积大于二次校正锥形空腔433的底面积，一次校正锥形空腔423的高与二次校正锥形空腔433的高相同。

集流针三次校正结构440包括集流针三次校正夹爪442及驱动集流针三次校正夹爪442靠近或远离盖帽运输承载孔212的集流针三次校正驱动部444。

盖帽检测装置500为CCD检测。

盖帽压合装置600衔接于盖帽运输承载孔212与钢壳固定治具110之间。盖帽压合装置600用于将盖帽运输承载孔212中的盖帽吸取、转移、压合于钢壳固定治具110的钢壳开口端。

电芯盖帽压钢壳系统20的工作原理如下：

盖帽上料装置300工作，待压合的盖帽由盖帽上料震动盘310出来，在盖帽上料机械手320的作用下，盖帽上料机械手320将盖帽上料震动盘310处的盖帽转移至盖帽运输转盘200的盖帽运输承载孔212中；

盖帽运输转盘200工作，盖帽运输转盘200带动其上的盖帽转动，并依次到达盖帽校正装置400、盖帽检测装置500、盖帽压合装置600；

当盖帽到达盖帽校正装置400处，盖帽压紧驱动部414驱动盖帽压紧杆412靠近盖帽运输承载孔212，从而将盖帽运输承载孔212中的盖帽压紧；

集流针一次校正驱动部424驱动集流针一次校正模422升降并旋转，对盖帽上发生倾斜的集注针进行升降旋转式校正，当集注针的弯曲度过大时，集注针会与一次校正锥形空腔423的腔壁接触，且由于一次校正锥形空腔423具有锥形面，一次校正锥形空腔423的腔壁一边上升一边旋转，从而对弯曲度过大的集注针进行校正，使得集注针尽量变直；

紧接着，集流针二次校正结构430对集流针进行二次校正，其动作原理与集流针一次校正结构420相同，所不同的是，一次校正锥形空腔423与二次校正锥形空腔433的尺寸大小不同，一次校正锥形空腔423的底面积大于二次校正锥形空腔433的底面积，一次校正锥形空腔423的高与二次校正锥形空腔433的高相同，这样的设计，可以对集流针进行较为缓和的校正，一次校正锥形空腔423所形成的锥形面腔壁对集流针进行小角度范围的调整，二次校正锥形空腔433在一次调整的基础上再对集流针作进一步调整，这样可以防止集流针在一次校正的过程中发生断裂，提高了产品的品质；

集流针三次校正结构440对集流针作第三次校正，集流针三次校正夹爪442夹取集流针，并在集流针三次校正驱动部444的作用下对集流针向下拉扯，使得集流针在整体形状上可以变得更加平直，为后续插入钢壳作好准备；

盖帽检测装置500对校正过后的集流针进行拍照检测，以判断当前的盖帽是否校正合格；

盖帽压合装置600动作，盖帽压合装置600吸取校正合格的盖帽，转移并压合于钢壳固定治具110的钢壳开口端；

校正不合格的盖帽在盖帽运输转盘200的作用下继续向前运动并重新回到盖帽上料机械手320处，盖帽上料机械手320一方面将盖帽上料震动盘310中的盖帽上料于盖帽运输承载孔212中，另一方面将盖帽运输承载孔212中的不合格盖帽转移至盖帽不良品落料孔222中，不合格的盖帽顺着不良品滑道720掉落于盖帽不良品收集槽710中。

如图4及图5所示，要进一步说明的是，钢壳运输流水线由多个钢壳固定治具110首尾依次连接形成。电芯盖帽压钢壳系统20还包括用于对钢壳固定治具110进行定位及抬升的定位抬升装置900。

钢壳固定治具110包括：钢壳运输基座111、钢壳定位块112；

钢壳运输基座111上固定设有两块水平活动限位块113，两块水平活动限位块113之间形成水平活动限位区，钢壳定位块112上分别开设有与两块水平活动限位块113配合的两个水平活动限位槽114，钢壳定位块112沿水平方向活动设于钢壳运输基座111上并限位于所述水平活动限位区内；

钢壳定位块112上设有可升降运动的钢壳升降块115，钢壳升降块115具有钢壳收容腔116，钢壳收容腔116内设有钢壳夹紧块117，钢壳夹紧块117通过弹簧118与钢壳收容腔116的腔壁连接。

定位抬升装置900包括：定位块定位结构910、升降块抬升结构920。

定位块定位结构910包括：定位块定位杆911及定位块定位驱动部(图未示)，定位块定位杆911的一端形成定位楔形凸块912，钢壳定位块112上开设有与定位楔形凸块912配合的定位楔形凹槽713，定位块定位驱动部驱动定位块定位杆911转动，以使得定位楔形凸块912嵌入或脱离定位楔形凹槽713。

升降块抬升结构920包括：升降块抬升杆921、升降块抬升驱动部(图未示)，升降块抬升杆921的一端与钢壳升降块115抵持或分离，升降块抬升驱动部驱动升降块抬升杆921升降，以使得钢壳升降块115沿竖直方向作升降运动。

钢壳运输流水线及定位抬升装置900的工作原理如下：

钢壳运输流水线在相关驱动装置的驱动下，使得钢壳固定治具110到达盖帽运输转盘200的边缘处；

定位块定位结构910动作，定位块定位驱动部驱动定位块定位杆911转动，以使得定位楔形凸块912嵌入定位楔形凹槽713内，由于钢壳定位块112沿水平方向活动设于钢壳运输基座111上并限位于所述水平活动限位区内，通过这样的结构设置，可以达到对钢壳固定治具110上的钢壳进行准确定位的作用，为盖帽压入钢壳作好做准备；

接着，升降块抬升结构920动作，升降块抬升驱动部驱动升降块抬升杆921上升，以使得钢壳升降块115沿竖直方向抬升，进而达到抬升钢壳的作用，为盖帽压入钢壳作好做准备，从而可以使得盖帽更加顺畅的压入于钢壳内。

本发明的一种电芯盖帽压钢壳系统20，通过设置用于对钢壳进行运输的钢壳运输流水线、用于对盖帽进行运输的盖帽运输转盘200、用于对盖帽进行上料的盖帽上料装置300、用于对盖帽进行校正的盖帽校正装置400、用于对盖帽进行检测的盖帽检测装置500、用于将盖帽压合于钢壳开口端的盖帽压合装置600，并对各个部件的结构进行优化设计，对盖帽进行上料，对盖帽进行校正，对盖帽进行检测，对盖帽不良品进行下料，将盖帽压合于钢壳的开口端，从而提高电池的机械自动化生产水平。

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 (7)

1.一种电芯盖帽压钢壳系统，用于将盖帽压合于钢壳的开口端，其特征在于，包括：用于对钢壳进行运输的钢壳运输流水线、用于对盖帽进行运输的盖帽运输转盘、用于对盖帽进行上料的盖帽上料装置、用于对盖帽进行校正的盖帽校正装置、用于对盖帽进行检测的盖帽检测装置、用于将盖帽压合于钢壳开口端的盖帽压合装置；

所述盖帽上料装置、盖帽校正装置、盖帽检测装置、盖帽压合装置依次环绕于所述盖帽运输转盘设置；

所述钢壳运输流水线由多个钢壳固定治具首尾依次连接形成；

所述盖帽运输转盘具有外圈盖帽运输环及内圈盖帽不良品下料环，所述外圈盖帽运输环上开设有盖帽运输承载孔，所述内圈盖帽不良品下料环上开设有盖帽不良品落料孔，所述电芯盖帽压钢壳系统还包括盖帽不良品收集槽及不良品滑道，所述盖帽不良品收集槽通过所述不良品滑道与所述盖帽不良品落料孔连通；

所述盖帽校正装置包括：盖帽压紧结构、集流针一次校正结构、集流针二次校正结构、集流针三次校正结构，所述盖帽压紧结构包括盖帽压紧杆及驱动所述盖帽压紧杆靠近或远离所述盖帽运输承载孔的盖帽压紧驱动部，所述集流针一次校正结构包括集流针一次校正模及驱动所述集流针一次校正模升降旋转的集流针一次校正驱动部，所述集流针二次校正结构包括集流针二次校正模及驱动所述集流针二次校正模升降旋转的集流针二次校正驱动部，所述集流针一次校正模具有一次校正锥形空腔，所述集流针二次校正模具有二次校正锥形空腔，所述集流针三次校正结构包括集流针三次校正夹爪及驱动所述集流针三次校正夹爪靠近或远离所述盖帽运输承载孔的集流针三次校正驱动部。

2.根据权利要求1所述的电芯盖帽压钢壳系统，其特征在于，所述一次校正锥形空腔的底面积大于所述二次校正锥形空腔的底面积，所述一次校正锥形空腔的高与所述二次校正锥形空腔的高相同。

3.根据权利要求1所述的电芯盖帽压钢壳系统，其特征在于，所述钢壳运输流水线位于所述盖帽运输转盘的下方。

4.根据权利要求1所述的电芯盖帽压钢壳系统，其特征在于，所述盖帽运输承载孔的数量为多个，多个所述盖帽运输承载孔以所述盖帽运输转盘的转轴为中心呈环形阵列分布。

5.根据权利要求1所述的电芯盖帽压钢壳系统，其特征在于，所述盖帽不良品落料孔的数量为多个，多个所述盖帽不良品落料孔以所述盖帽运输转盘的转轴为中心呈环形阵列分布。

6.根据权利要求1所述的电芯盖帽压钢壳系统，其特征在于，所述盖帽上料装置包括：盖帽上料震动盘、盖帽上料机械手，所述盖帽上料机械手衔接于所述盖帽上料震动盘与所述盖帽运输转盘的盖帽运输承载孔之间。

7.根据权利要求1所述的电芯盖帽压钢壳系统，其特征在于，所述盖帽检测装置为CCD检测。