CN108045654B - 用于锂电池注液的注液系统及其锂电池注液设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于锂电池注液的注液系统及其锂电池注液设备。注液系统包括：锂电池注液转盘、锂电池注液装置。锂电池注液转盘上设有多个锂电池注液治具，锂电池注液转盘驱动多个锂电池注液治具转动并形成弧形转动轨迹；锂电池注液装置包括：注液转动驱动部、多个注液头；注液转动驱动部驱动多个注液头沿多个锂电池注液治具所形成的弧形转动轨迹转动；锂电池注液转盘驱动多个锂电池注液治具仅以顺时针方向或仅以逆时针方向转动；注液转动驱动部驱动多个注液头以顺时针方向和逆时针方向来回交替转动。注液系统充分利用锂电池注液转盘可转动的性质，减少注液时间的占据给其它工位所造成影响，充分利用时间，提高整体的生产效率。

Description

用于锂电池注液的注液系统及其锂电池注液设备

技术领域

本发明涉及锂电池机械自动化生产技术领域，特别是涉及一种用于锂电池注液的注液系统及其锂电池注液设备。

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。

锂电池在生产的过程中，需要通过其上开设的注液孔注入电解液，在对锂电池进行注液时需要花费一定的时间，如何设计一套用于锂电池注液的注液系统，充分利用锂电池注液转盘可转动的性质，减少注液时间的占据给其它工位所造成的影响，充分利用时间，提高整体的生产效率，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，提供一种用于锂电池注液的注液系统及其锂电池注液设备，充分利用锂电池注液转盘可转动的性质，减少注液时间的占据给其它工位所造成的影响，充分利用时间，提高整体的生产效率。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种用于锂电池注液的注液系统，用于对锂电池进行注液，包括：锂电池注液转盘、锂电池注液装置；

所述锂电池注液转盘上设有多个锂电池注液治具，多个所述锂电池注液治具以所述锂电池注液转盘的转轴为中心呈环形阵列分布，所述锂电池注液转盘驱动多个所述锂电池注液治具转动并形成弧形转动轨迹；

所述锂电池注液装置包括：注液转动驱动部、多个注液头；多个所述注液头以所述锂电池注液转盘的转轴为中心依次排列成弧形并位于所述锂电池注液转盘的锂电池注液治具的上方，所述注液转动驱动部驱动多个所述注液头沿多个所述锂电池注液治具所形成的弧形转动轨迹转动；

其中，所述锂电池注液转盘驱动多个所述锂电池注液治具仅以顺时针方向或仅以逆时针方向转动；所述注液转动驱动部驱动多个所述注液头以顺时针方向和逆时针方向来回交替转动。

在其中一个实施例中，所述锂电池注液治具转动的安装于所述锂电池注液转盘上，所述注液系统还包括用于对所述锂电池注液治具旋转调节的注液孔调整装置。

在其中一个实施例中，所述注液孔调整装置包括：治具旋转驱动部、治具旋转轮，所述治具旋转轮与所述锂电池注液治具抵接，所述治具旋转驱动部驱动所述治具旋转轮旋转，以使得所述锂电池注液治具转动于所述锂电池注液转盘上。

在其中一个实施例中，所述治具旋转驱动部为电机驱动结构。

在其中一个实施例中，所述注液转动驱动部为电机驱动结构。

一种锂电池注液设备，包括上述的用于锂电池注液的注液系统，还包括传输系统，所述传输系统包括锂电池上下料流水线及锂电池上下料机械手，所述锂电池上下料机械手衔接于所述锂电池上下料流水线与所述锂电池注液转盘之间。

本发明的锂电池注液设备，通过设置传输系统、注液系统，特别是对注液系统的结构进行优化，充分利用锂电池注液转盘可转动的性质，减少注液时间的占据给其它工位所造成影响，充分利用时间，提高整体的生产效率。

附图说明

图1为本发明一实施例的锂电池注液设备的结构图；

图2为图1所示的锂电池上下料流水线的结构图；

图3为图1所示的锂电池注液转盘及锂电池注液装置的结构图；

图4为图1所示的锂电池上下料机械手的结构图；

图5为图1所示的锂电池压钉装置的结构图。

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1所示，一种锂电池注液设备10，包括：传输系统100、注液系统200。传输系统100用于对锂电池进行传输，注液系统200用于对锂电池进行注液。

如图1所示，传输系统100包括：锂电池上下料流水线110、锂电池上下料机械手120、锂电池注液转盘130、锂电池回收机械手140、锂电池回收装置150。

锂电池上下料机械手120衔接于锂电池上下料流水线110的中部与锂电池注液转盘130之间，锂电池回收机械手140衔接于锂电池上下料流水线110的尾部与锂电池回收装置150之间。

锂电池回收装置150具有锂电池良品回收区及锂电池不良品回收区，锂电池良品回收区放置有锂电池良品回收托盘151，锂电池不良品回收区放置有锂电池不良品回收托盘152。

如图2所示，具体的，锂电池上下料流水线110包括：上下料运输传送带111、治具回流传送带112、锂电池上下料治具113、治具推送驱动部114、治具回收驱动部115。上下料运输传送带111与治具回流传送带112并排设置，治具推送驱动部114及治具回收驱动部115分别位于并排设置的上下料运输传送带111与治具回流传送带112的两端，治具推送驱动部114推动锂电池上下料治具113由治具回流传送带112到达上下料运输传送带111，治具回收驱动部115推动锂电池上下料治具113由上下料运输传送带111到达治具回流传送带112，锂电池上下料治具113流转于上下料运输传送带111与治具回流传送带112之间。在本实施例中，锂电池上下料治具113的数量为多个，多个锂电池上下料治具113依次排列并流转于上下料运输传送带111与治具回流传送带112之间，通过设置多个锂电池上下料治具113可以极大提高生产的效率，并且，治具推送驱动部114及治具回收驱动部115均为气缸驱动结构。

请一并参阅图1及图3，锂电池注液转盘130上设有锂电池注液治具131，锂电池上下料机械手120将上下料运输传送带111上的锂电池上下料治具113中的锂电池上料于锂电池注液转盘130的锂电池注液治具131中，同时，将锂电池注液转盘130的锂电池注液治具131中的锂电池下料于上下料运输传送带111上的锂电池上下料治具113中。在本实施例中，锂电池注液治具131的数量为多个，多个锂电池注液治具131以锂电池注液转盘130的转轴为中心呈环形阵列分布，通过设置多个锂电池注液治具131可以极大提高生产的效率。

锂电池回收机械手140将上下料运输传送带111上的锂电池转移至锂电池良品回收区的锂电池良品回收托盘151中，或者转移至锂电池不良品回收区的锂电池不良品回收托盘152中。

下面，对传输系统100的工作原理进行说明：

锂电池上下料流水线110为可实现治具循环往复运输的流水线，锂电池上下料流水线110具有并排设置的上下料运输传送带111与治具回流传送带112，上下料运输传送带111用于将装载有锂电池的锂电池上下料治具113进行上料运输，治具回流传送带112用于将空的锂电池上下料治具113进行回收运输，而治具推送驱动部114则用于将治具回流传送带112中的锂电池上下料治具113推送至上下料运输传送带111处，而治具回收驱动部115则用于将上下料运输传送带111中的锂电池上下料治具113推送至治具回流传送带112处，从而实现了锂电池上下料治具113的循环往复运输；

在锂电池上下料流水线110实现治具循环往复运输的基础上，锂电池上下料机械手120一方面将上下料运输传送带111上的锂电池上下料治具113中的锂电池上料于锂电池注液转盘130的锂电池注液治具131中，另一方面还将锂电池注液转盘130的锂电池注液治具131中的锂电池下料于上下料运输传送带111上的锂电池上下料治具113中，这样的结构设计，使得锂电池上下料机械手120可以将上下料运输传送带111中的待注液的锂电池上料至锂电池注液转盘130的锂电池注液治具131中，当锂电池注液完毕后，锂电池上下料机械手120再将锂电池注液转盘130的锂电池注液治具131中的锂电池重新下料于上下料运输传送带111的锂电池上下料治具113中；

紧接着，上下料运输传送带111其上的锂电池上下料治具113继续向前运输，并到达传送带的末端，再由锂电池回收机械手140对上下料运输传送带111末端的锂电池进行转移，对于注液良品锂电池，则转移至锂电池转移至锂电池良品回收区的锂电池良品回收托盘151中，对于注液不良品锂电池，则转移至锂电池不良品回收区的锂电池不良品回收托盘152中，从而避免了锂电池回收机械手140直接从锂电池注液转盘130的锂电池注液治具131中取料，优化了结构；

当上下料运输传送带111上的锂电池上下料治具113中的锂电池被锂电池回收机械手140全部转移，治具回收驱动部115驱动上下料运输传送带111中的锂电池上下料治具113至治具回流传送带112处。

传输系统100具有如下有益效果：

锂电池上下料流水线110通过设置上下料运输传送带111、治具回流传送带112、锂电池上下料治具113、治具推送驱动部114、治具回收驱动部115，实现了治具的循环往复运输；

另外，在锂电池上下料机械手120的配合下，上下料运输传送带111一方面承担了将待注液的锂电池进行上料的工作，另一方面还承担了将完成注液的锂电池进行下料的工作；

后续，再由锂电池回收机械手140将上下料运输传送带111中的良品锂电池及不良品锂电池进行转移；

传输系统100通过设置锂电池上下料流水线110、锂电池上下料机械手120、锂电池注液转盘130、锂电池回收机械手140、锂电池回收装置150，并对各个部件的结构进行优化设计，实现锂电池在上料、注液、下料及回收过程中的高效传输。

如图4所示，进一步的，锂电池上下料机械手120包括升降旋转轴121及设于升降旋转轴121上的多个锂电池上下料夹爪122，多个锂电池上下料夹爪122以升降旋转轴121的转动轴为中心呈环形阵列分布。锂电池上下料机械手120还包括前称重装置123及后称重装置124，前称重装置123及后称重装置124分别位于升降旋转轴121的两侧。前称重装置123用于对注液前的锂电池进行称重，后称重装置124用于对注液后的锂电池进行称重，通过对称重前后的锂电池的重量进行对比，得到锂电池的注液量，从而可以判断当前的锂电池的注液量是否达到要求，进而得到合格的锂电池及不合格的锂电池，为后续的良品与不良品的分类提供依据。锂电池上下料夹爪122用于夹取锂电池，并在升降旋转轴121的旋转及升降运动配合下，实现对锂电池的上料及下料操作，在对锂电池上料的过程中，先经过前称重装置123进行注液前的称重，在对锂电池下料的过程中，先经过后称重装置124进行注液后的称重。在本实施例中，锂电池上下料夹爪122的数量为四对，每一对锂电池上下料夹爪122同时抓取两个锂电池，前称重装置123及后称重装置124分别位于相对的两个锂电池上下料夹爪122的下方，一个锂电池上下料夹爪122用于抓取上下料运输传送带111中的锂电池至前称重装置123中，一个锂电池上下料夹爪122用于抓取前称重装置123中的锂电池至锂电池注液转盘130的锂电池注液治具131中，一个锂电池上下料夹爪122用于抓取锂电池注液转盘130的锂电池注液治具131中的锂电池至后称重装置124中，一个锂电池上下料夹爪122用于抓取后称重装置124中的锂电池重新回到上下料运输传送带111中。

如图1所示，注液系统200包括：锂电池注液装置210、锂电池压钉装置220。

锂电池注液装置210及锂电池压钉装置220环绕于锂电池注液转盘130设置。锂电池中开设有用于注入电解液的注液孔，锂电池注液装置210用于对锂电池注液转盘130的锂电池注液治具131中的锂电池注入电解液，锂电池压钉装置220用于对锂电池注液治具131中注入电解液后的锂电池进行铆钉处理，对锂电池进行密封，防止电解液从注液孔中流出。

由于锂电池注液装置210对锂电池注入电解液需要花费一定的时间，如何对锂电池注液装置210的结构进行优化设计，充分利用锂电池注液转盘130可转动的性质，减少注液时间的占据给其它工位所造成影响，充分利用时间，提高整体的生产效率，这是企业的研发人员需要解决的技术问题。

如图3所示，锂电池注液装置210包括：注液转动驱动部211、多个注液头212。锂电池注液转盘130上设有多个锂电池注液治具131，多个锂电池注液治具131以锂电池注液转盘130的转轴为中心呈环形阵列分布，锂电池注液转盘130驱动多个锂电池注液治具131转动并形成弧形转动轨迹；多个注液头212以锂电池注液转盘130的转轴为中心依次排列成弧形并位于锂电池注液转盘130的锂电池注液治具131的上方，注液转动驱动部211驱动多个注液头212沿多个锂电池注液治具131所形成的弧形转动轨迹转动。在本实施例中，注液转动驱动部211为电机驱动结构。

其中，锂电池注液转盘130驱动多个锂电池注液治具131仅以顺时针方向或仅以逆时针方向转动；注液转动驱动部211驱动多个注液头212以顺时针方向和逆时针方向来回交替转动。

如图5所示，锂电池压钉装置220包括：送铆钉结构221、压铆钉结构222。送铆钉结构221用于将震动盘处的铆钉输送至锂电池的注液孔中，压铆钉结构222用于将锂电池注液孔处的铆钉压紧于注液孔中。送铆钉结构221可采用现有技术实现将铆钉输送至锂电池的注液孔中，例如，震动盘内装载有铆钉，震动盘的出料口处设有软管，软管的另一端连接于锂电池的注液孔中，从而实现铆钉的输送。压铆钉结构222也可采用现有技术实现铆接，例如，通过设置气缸，在气缸的伸缩端安装铆接头，通过气缸的伸缩运动带动铆接头运动，实现对注液孔中的铆钉进行铆接。

注液系统200的工作原理如下：

锂电池注液转盘130驱动多个锂电池注液治具131仅以顺时针方向或仅以逆时针方向转动，也就是说，锂电池注液转盘130驱动多个锂电池注液治具131自始至终都沿着一个方向转动，从而达到将锂电池注液治具131内的锂电池运输至各个加工工位进行相应工艺的加工；

注液转动驱动部211驱动多个注液头212以顺时针方向和逆时针方向来回交替转动，也就是说，注液转动驱动部211驱动多个注液头212，先跟随着锂电池注液治具131沿同一个方向转动一段距离，当注液完成后，再反向方向转动一段距离回到注液原点，继续对下一批的锂电池进行注液；

多个锂电池注液治具131内放置有达到规定数量的锂电池，对应的多个注液头212下降并插入于锂电池的注液孔中，锂电池注液转盘130驱动多个锂电池注液治具131沿着一个方向转动，同时，注液转动驱动部211驱动多个注液头212先是跟随着多个锂电池注液治具131沿同一个方向转动，在转动的过程中，注液头212将电解液注入于锂电池内；

在转动到某一位置，注液完成，锂电池注液转盘130及注液转动驱动部211均停止动作，注液头212上升并离开锂电池的注液孔，注液头212再在注液转动驱动部211的作用下反向方向转动一段距离回到注液原点，此时，新的一批待注液的锂电池已经准备就绪；

注液头212重新下降并插入于待注液的锂电池的注液孔内，锂电池注液转盘130再次驱动多个锂电池注液治具131沿着一个方向转动，注液转动驱动部211再次驱动多个注液头212跟随着锂电池注液治具131沿同一方向转动，从而实现新的一批待注液的锂电池的注液工作，并如此重复，实现锂电池的源源不断的注液；

当锂电池注液完成后，在锂电池注液转盘130的作用下到达锂电池压钉装置220处，锂电池压钉装置220对锂电池的注液孔进行铆钉，实现对注液孔的密封。

注液系统200具有如下有益效果：

锂电池注液转盘130驱动多个锂电池注液治具131仅以顺时针方向或仅以逆时针方向转动，而注液转动驱动部211则驱动多个注液头212以顺时针方向和逆时针方向来回交替转动；

通过上述的结构设计，锂电池注液转盘130驱动多个锂电池注液治具131自始至终都沿着一个方向转动实现锂电池源源不断的上料、注液、铆钉及下料；

而注液转动驱动部211驱动多个注液头212来回往复运动，充分利用锂电池注液转盘130可转动的性质，减少注液时间的占据给其它工位所造成影响，充分利用时间，提高整体的生产效率。

进一步的，锂电池注液治具转动的安装于锂电池注液转盘上，注液系统还包括用于对锂电池注液治具旋转调节的注液孔调整装置(图未示)。注液孔调整装置包括：治具旋转驱动部、治具旋转轮。治具旋转轮与锂电池注液治具抵接，治具旋转驱动部驱动治具旋转轮旋转，以使得锂电池注液治具转动于锂电池注液转盘上。在本实施例中，治具旋转驱动部为电机驱动结构。

本发明的锂电池注液设备10，通过设置传输系统100、注液系统200，特别是对注液系统200的结构进行优化，充分利用锂电池注液转盘130可转动的性质，减少注液时间的占据给其它工位所造成影响，充分利用时间，提高整体的生产效率。

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 (2)

1.一种用于锂电池注液的注液系统，用于对锂电池进行注液，其特征在于，包括：锂电池注液转盘、锂电池注液装置；

所述锂电池注液转盘上设有多个锂电池注液治具，多个所述锂电池注液治具以所述锂电池注液转盘的转轴为中心呈环形阵列分布，所述锂电池注液转盘驱动多个所述锂电池注液治具转动并形成弧形转动轨迹；

所述锂电池注液装置包括：注液转动驱动部、多个注液头；多个所述注液头以所述锂电池注液转盘的转轴为中心依次排列成弧形并位于所述锂电池注液转盘的锂电池注液治具的上方，所述注液转动驱动部驱动多个所述注液头沿多个所述锂电池注液治具所形成的弧形转动轨迹转动；

其中，所述锂电池注液转盘驱动多个所述锂电池注液治具仅以顺时针方向或仅以逆时针方向转动；所述注液转动驱动部驱动多个所述注液头以顺时针方向和逆时针方向来回交替转动；

所述锂电池注液治具转动的安装于所述锂电池注液转盘上，所述注液系统还包括用于对所述锂电池注液治具旋转调节的注液孔调整装置；

所述注液孔调整装置包括：治具旋转驱动部、治具旋转轮，所述治具旋转轮与所述锂电池注液治具抵接，所述治具旋转驱动部驱动所述治具旋转轮旋转，以使得所述锂电池注液治具转动于所述锂电池注液转盘上；

所述治具旋转驱动部为电机驱动结构；所述注液转动驱动部为电机驱动结构。

2.一种锂电池注液设备，包括权利要求1所述的用于锂电池注液的注液系统，还包括传输系统，所述传输系统包括锂电池上下料流水线及锂电池上下料机械手，所述锂电池上下料机械手衔接于所述锂电池上下料流水线与所述锂电池注液转盘之间。

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