CN108063213B - 电芯注液装置及其全自动注液机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电芯注液装置及其全自动注液机。电芯注液结构、电芯抽真空结构、电芯封装结构位于电芯注液转盘的上方，电芯注液结构、电芯抽真空结构、电芯封装结构以电芯注液转盘的转动轴为中心依次环绕设置；注液升降驱动结构、抽真空升降驱动结构、封装升降驱动结构位于电芯注液转盘的下方，注液升降驱动结构、抽真空升降驱动结构、封装升降驱动结构以电芯注液转盘的转动轴为中心依次环绕设置。本发明的电芯注液装置，可以极大减少电芯注液转盘在转动过程中的负重，防止电芯注液转盘在停止的一瞬间由于惯性过大而发生电芯托盘转动不到位的现象，使得电芯托盘可以到位准确，提高了生产的良率。

Description

电芯注液装置及其全自动注液机

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注液装置及其全自动注液机。

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。

电芯的注液，行业内通常是采用转盘的形式带动电芯到达各个工位，从而实现电芯的注液、抽真空、封装。传统的，转盘上设置有各种各样的机械结构，从而实现电芯的注液、抽真空、封装。然而，过多的机械结构设置于转盘上，会使得转盘的负重极大的增加，于是，在转盘停止的一瞬间，由于惯性过大而使得转盘转动不到位，从而影响了电芯生产的顺畅性。因此，如何设置一套电芯注液装置，尽可能的减少转盘的负重，提高转盘到位的准确性，进而提高设备整体的机械自动化水平，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，提供一种电芯注液装置及其全自动注液机，尽可能的减少转盘的负重，提高转盘到位的准确性，进而提高设备整体的机械自动化水平。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种电芯注液装置，包括：电芯注液转盘、电芯注液结构、电芯抽真空结构、电芯封装结构、注液升降驱动结构、抽真空升降驱动结构、封装升降驱动结构；

所述电芯注液结构、电芯抽真空结构、电芯封装结构位于所述电芯注液转盘的上方，所述电芯注液结构、电芯抽真空结构、电芯封装结构以所述电芯注液转盘的转动轴为中心依次环绕设置；

所述注液升降驱动结构、抽真空升降驱动结构、封装升降驱动结构位于所述电芯注液转盘的下方，所述注液升降驱动结构、抽真空升降驱动结构、封装升降驱动结构以所述电芯注液转盘的转动轴为中心依次环绕设置；

所述电芯注液转盘上设有电芯托盘；

所述注液升降驱动结构驱动所述电芯托盘升降，以使得所述电芯托盘靠近或远离所述电芯注液结构；

所述抽真空升降驱动结构驱动所述电芯托盘升降，以使得所述电芯托盘靠近或远离所述电芯抽真空结构；

所述封装升降驱动结构驱动所述电芯托盘升降，以使得所述电芯托盘靠近或远离所述电芯封装结构。

在其中一个实施例中，所述电芯托盘开设有电芯收容槽。

在其中一个实施例中，所述注液升降驱动结构为气缸驱动结构。

在其中一个实施例中，所述抽真空升降驱动结构为气缸驱动结构。

在其中一个实施例中，所述封装升降驱动结构为气缸驱动结构。

在其中一个实施例中，所述电芯注液结构包括：注液支撑架、注液升降板、注液针、注液升降驱动部，所述注液升降板滑动设于所述注液支撑架上，所述注液升降驱动部驱动所述注液升降板沿竖直方向往复升降，所述注液针安装于所述注液升降板上。

在其中一个实施例中，所述注液支撑架上设有升降引导轨，所述注液升降板上设有升降引导滑块，所述升降引导滑块滑动设于所述升降引导轨上。

在其中一个实施例中，所述注液升降驱动部为电机丝杆驱动结构。

在其中一个实施例中，所述注液升降驱动部为气缸驱动结构。

一种全自动注液机，包括上述的电芯注液装置，还包括电芯注液前称重装置及电芯注液后称重装置，所述电芯注液装置位于所述电芯注液前称重装置与所述电芯注液后称重装置之间。

本发明的电芯注液装置，通过设置电芯注液转盘、电芯注液结构、电芯抽真空结构、电芯封装结构、注液升降驱动结构、抽真空升降驱动结构、封装升降驱动结构，这样，就可以极大减少电芯注液转盘在转动过程中的负重，防止电芯注液转盘在停止的一瞬间由于惯性过大而发生电芯托盘转动不到位的现象，使得电芯托盘可以到位准确，提高了生产的良率。

附图说明

图1为本发明一实施例的全自动注液机的结构图；

图2为图1所示的全自动注液机的局部图；

图3为图1所示的全自动注液机的电芯注液装置的结构图；

图4为图3所示的电芯注液装置的局部图。

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，一种全自动注液机10，用于对电芯进行注液，包括：电芯上料流水线100、电芯旋转装置200、电芯注液前称重装置300、电芯注液装置400、电芯注液后称重装置500、电芯下料流水线600、电芯转料装置700。

电芯旋转装置200、电芯注液前称重装置300、电芯注液装置400、电芯注液后称重装置500依序设置于电芯上料流水线100与电芯下料流水线600之间，电芯旋转装置200靠近电芯上料流水线100一侧设置，电芯注液后称重装置500靠近电芯下料流水线600一侧设置；

电芯转料装置700用于将电芯由电芯上料流水线100、向电芯旋转装置200、向电芯注液前称重装置300、向电芯注液装置400、向电芯注液后称重装置500、向电芯下料流水线600依次转移。

在本实施例中，电芯上料流水线100为直线型流水线，电芯下料流水线600为直线型流水线，电芯上料流水线100的流动方向与电芯下料流水线600的流动方向相同。

电芯上料流水线100用于对待注液的电芯进行运输上料；电芯旋转装置200用于将电芯旋转90度角，以使得电芯由平躺状态翻转为竖直状态，为后续的电芯注液作好准备；电芯注液前称重装置300用于对电芯进行注液前的称重；电芯注液装置400用于对电芯进行注液、抽真空、封装处理；电芯注液后称重装置500用于对电芯进行注液后的称重；电芯下料流水线600用于对注液后的电芯进行运输下料；电芯转料装置700用于将电芯由电芯上料流水线100、向电芯旋转装置200、向电芯注液前称重装置300、向电芯注液装置400、向电芯注液后称重装置500、向电芯下料流水线600依次转移。要说明的是，电芯旋转装置200可以通过现有技术获得，例如，电芯旋转装置200包括电芯旋转板及电芯旋转电机，将电芯放置于电芯旋转板上，通过电芯旋转电机带动电芯旋转板旋转一个90度角，便可以实现将电芯由平躺状态翻转为竖直状态。

如图2所示，进一步的，全自动注液机10还包括：电芯喷码装置110、电芯扫码检测装置120、电芯扫码不良下料装置130，电芯喷码装置110、电芯扫码检测装置120、电芯扫码不良下料装置130沿电芯上料流水线100的流动方向依次设置。电芯喷码装置110用于对电芯的表面喷上一层条码；电芯扫码检测装置120用于对电芯表面的条码进行扫码测试，以检测电芯表面上的条码是否合格；电芯扫码不良下料装置130用于对扫码不合格的电芯进行下料处理。

如图2所示，具体的，电芯扫码不良下料装置130包括：电芯扫码不良下料机械手131、电芯扫码不良收料盘132。电芯扫码不良下料机械手131用于将扫码不合格的电芯转移至电芯扫码不良收料盘132中，电芯扫码不良收料盘132用于对扫码不合格的电芯进行收料。更具体的，电芯扫码不良下料机械手131包括：水平移动模组、竖直升降模组、扫码不良下料真空吸嘴，水平移动模组驱动扫码不良下料真空吸嘴沿水平方向往复移动，竖直升降模组驱动扫码不良下料真空吸嘴沿竖直方向往复升降。通过水平移动模组及竖直升降模组的作用，实现扫码不良下料真空吸嘴在水平方向及竖直方向上的运动，从而将扫码不合格的电芯从电芯上料流水线100上转移出去。

如图1所示，进一步的，全自动注液机10还包括电芯注液不良收料盘800，电芯注液不良收料盘800位于电芯注液后称重装置500与电芯下料流水线600之间。这样，当电芯注液后称重装置500对注液后的电芯进行称重后，测得当前的电芯注液量没有达到要求，则判断当前电芯为不合格品，于是电芯转料装置700便会缩短行程，将不合格电芯转移至电芯注液不良收料盘800中，而不会转移至电芯下料流水线600中。可知，无需设置额外的不合格电芯下料机械手对不合格的电芯进行下料，将电芯注液不良收料盘800位于电芯注液后称重装置500与电芯下料流水线600之间，缩短电芯转料装置700的行程便可以将不合格电芯转移出去，简化了设备整体的结构，降低了设备的生产成本。

如图3及图4所示，下面，对电芯注液装置400的具体结构进行说明：

电芯注液装置400位于电芯注液前称重装置300与电芯注液后称重装置500之间。

电芯注液装置400包括：电芯注液转盘410、电芯注液结构420、电芯抽真空结构430、电芯封装结构440、注液升降驱动结构450、抽真空升降驱动结构460、封装升降驱动结构470。

电芯注液结构420、电芯抽真空结构430、电芯封装结构440位于电芯注液转盘410的上方，电芯注液结构420、电芯抽真空结构430、电芯封装结构440以电芯注液转盘410的转动轴为中心依次环绕设置；

注液升降驱动结构450、抽真空升降驱动结构460、封装升降驱动结构470位于电芯注液转盘410的下方，注液升降驱动结构450、抽真空升降驱动结构460、封装升降驱动结构470以电芯注液转盘410的转动轴为中心依次环绕设置；

电芯注液转盘410上设有电芯托盘411，电芯托盘411开设有电芯收容槽412。

注液升降驱动结构450驱动电芯托盘411升降，以使得电芯托盘411靠近或远离电芯注液结构420；

抽真空升降驱动结构460驱动电芯托盘411升降，以使得电芯托盘411靠近或远离电芯抽真空结构430；

封装升降驱动结构470驱动电芯托盘411升降，以使得电芯托盘411靠近或远离电芯封装结构440。

电芯注液装置400的工作原理如下：

电芯转料装置700将电芯注液前称重装置300的电芯转移至电芯注液转盘410上的电芯托盘411的电芯收容槽412中；

电芯注液转盘410带动电芯转动，并依次到达电芯注液结构420、电芯抽真空结构430、电芯封装结构440处，进行电芯注液、电芯抽真空、电芯封装处理；

当电芯到达电芯注液结构420后，注液升降驱动结构450驱动电芯托盘411上升，以使得电芯托盘411靠近电芯注液结构420，方便电芯注液结构420将电解液注入电芯内部；

当电芯到达电芯抽真空结构430后，抽真空升降驱动结构460驱动电芯托盘411上升，以使得电芯托盘411靠近电芯抽真空结构430，使得电芯托盘411所形成的腔体封闭，方便电芯抽真空结构430对电芯进行抽真空处理；

当电芯到达电芯封装结构440后，封装升降驱动结构470驱动电芯托盘411上升，以使得电芯托盘411靠近电芯封装结构440，方便电芯封装结构440对电芯的铝塑模进行封口处理。

要特别说明的是，本专利申请的电芯注液装置400，电芯注液结构420、电芯抽真空结构430、电芯封装结构440位于电芯注液转盘410的上方，注液升降驱动结构450、抽真空升降驱动结构460、封装升降驱动结构470位于电芯注液转盘410的下方，即，电芯注液结构420、电芯抽真空结构430、电芯封装结构440、注液升降驱动结构450、抽真空升降驱动结构460、封装升降驱动结构470与电芯注液转盘410分离，也就是说，电芯注液转盘410在转动过程中，并不会带动注液升降驱动结构450、抽真空升降驱动结构460、封装升降驱动结构470转动，注液升降驱动结构450、抽真空升降驱动结构460、封装升降驱动结构470与电芯注液转盘410独立开来。这样，就可以极大减少电芯注液转盘410在转动过程中的负重，防止电芯注液转盘410在停止的一瞬间由于惯性过大而发生电芯托盘411转动不到位的现象，使得电芯托盘411可以到位准确，提高了生产的良率。

在本实施例中，注液升降驱动结构450为气缸驱动结构，抽真空升降驱动结构460为气缸驱动结构，封装升降驱动结构470为气缸驱动结构。

如图4所示，具体的，电芯注液结构420包括：注液支撑架421、注液升降板422、注液针423、注液升降驱动部424。注液升降板422滑动设于注液支撑架421上，注液升降驱动部424驱动注液升降板422沿竖直方向往复升降，注液针423安装于注液升降板422上。更具体的，注液支撑架421上设有升降引导轨，注液升降板422上设有升降引导滑块，升降引导滑块滑动设于升降引导轨上。在本实施例中，注液升降驱动部424为电机丝杆驱动结构。在其它实施例中，注液升降驱动部424为气缸驱动结构。这样，注液升降驱动部424驱动注液升降板422沿注液支撑架421往复升降，实现将注液针423插入电芯内部，对电芯加注电解液。

如图1所示，进一步的，电芯转料装置700包括：电芯转料水平平移模组710、电芯转料第一竖直升降结构720、电芯转料第二竖直升降结构730、电芯转料第三竖直升降结构740、电芯转料第四竖直升降结构750、电芯转料第五竖直升降结构760。电芯转料水平平移模组710驱动电芯转料第一竖直升降结构720、电芯转料第二竖直升降结构730、电芯转料第三竖直升降结构740、电芯转料第四竖直升降结构750、电芯转料第五竖直升降结构760沿水平方向同时往复移动，电芯转料第一竖直升降结构720衔接于电芯上料流水线100和电芯旋转装置200之间，电芯转料第二竖直升降结构730衔接于电芯旋转装置200和电芯注液前称重装置300之间，电芯转料第三竖直升降结构740衔接于电芯注液前称重装置300和电芯注液装置400之间，电芯转料第四竖直升降结构750衔接于电芯注液装置400和电芯注液后称重装置500之间，电芯转料第五竖直升降结构760衔接于电芯注液后称重装置500和电芯下料流水线600之间，或者衔接于电芯注液后称重装置500和电芯注液不良收料盘800之间。电芯转料第一竖直升降结构720、电芯转料第二竖直升降结构730、电芯转料第三竖直升降结构740、电芯转料第四竖直升降结构750、电芯转料第五竖直升降结构760的结构相同。

例如，电芯转料第一竖直升降结构720用于吸取电芯在竖直方向往复升降，电芯转料水平平移模组710带动电芯转料第一竖直升降结构720在水平方向往复移动，从而实现将电芯由一个位置转移至另一个位置。电芯转料第二竖直升降结构730、电芯转料第三竖直升降结构740、电芯转料第四竖直升降结构750、电芯转料第五竖直升降结构760同理，实现将电芯由一个位置转移至另一个位置。

如图2所示，进一步的，电芯上料流水线100包括：电芯上料传送带140、电芯上料治具150、上料治具左侧挡板160、上料治具右侧挡板170，上料治具左侧挡板160及上料治具右侧挡板170分别位于电芯上料传送带140的两侧，上料治具左侧挡板160及上料治具右侧挡板170沿电芯上料传送带140的传送方向延伸，电芯上料治具150放置于电芯上料传送带140上，电芯上料治具150限位于上料治具左侧挡板160、上料治具右侧挡板170之间，上料治具左侧挡板160及上料治具右侧挡板170的同一端均开设有治具引导槽180。

将待喷码的电芯放置于电芯上料治具150上，通过电芯上料传送带140的作用，实现电芯的运输。通过设置上料治具左侧挡板160及上料治具右侧挡板170，可以对电芯上料治具150进行限位，提高电芯上料治具150在运输过程中的稳定性；通过设置电芯上料治具150，将电芯放置于电芯上料治具150，可以防止电芯在运输过程中与其它部件发生碰撞而损坏；通过在上料治具左侧挡板160及上料治具右侧挡板170的同一端均开设有治具引导槽180，即形成了一个过渡的扩口，这样有利于电芯上料治具150从上一个工位顺畅的转移至电芯上料传送带140中，防止电芯上料治具150发生卡滞现象。

本发明的一种全自动注液机10，用于对电芯进行注液，通过设置电芯上料流水线100、电芯旋转装置200、电芯注液前称重装置300、电芯注液装置400、电芯注液后称重装置500、电芯下料流水线600、电芯转料装置700，并对各个部件的结构进行优化设计，实现了电芯注液的机械自动化生产。

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 (8)

1.一种电芯注液装置，其特征在于，包括：电芯注液转盘、电芯注液结构、电芯抽真空结构、电芯封装结构、注液升降驱动结构、抽真空升降驱动结构、封装升降驱动结构；

所述电芯注液结构、电芯抽真空结构、电芯封装结构位于所述电芯注液转盘的上方，所述电芯注液结构、电芯抽真空结构、电芯封装结构以所述电芯注液转盘的转动轴为中心依次环绕设置；

所述注液升降驱动结构、抽真空升降驱动结构、封装升降驱动结构位于所述电芯注液转盘的下方，所述注液升降驱动结构、抽真空升降驱动结构、封装升降驱动结构以所述电芯注液转盘的转动轴为中心依次环绕设置；

所述电芯注液转盘上设有电芯托盘；

所述注液升降驱动结构驱动所述电芯托盘升降，以使得所述电芯托盘靠近或远离所述电芯注液结构；

所述抽真空升降驱动结构驱动所述电芯托盘升降，以使得所述电芯托盘靠近或远离所述电芯抽真空结构；

所述封装升降驱动结构驱动所述电芯托盘升降，以使得所述电芯托盘靠近或远离所述电芯封装结构，所述电芯注液结构包括：注液支撑架、注液升降板、注液针、注液升降驱动部，所述注液升降板滑动设于所述注液支撑架上，所述注液升降驱动部驱动所述注液升降板沿竖直方向往复升降，所述注液针安装于所述注液升降板上，述注液支撑架上设有升降引导轨，所述注液升降板上设有升降引导滑块，所述升降引导滑块滑动设于所述升降引导轨上。

2.根据权利要求1所述的电芯注液装置，其特征在于，所述电芯托盘开设有电芯收容槽。

3.根据权利要求2所述的电芯注液装置，其特征在于，所述注液升降驱动结构为气缸驱动结构。

4.根据权利要求2所述的电芯注液装置，其特征在于，所述抽真空升降驱动结构为气缸驱动结构。

5.根据权利要求2所述的电芯注液装置，其特征在于，所述封装升降驱动结构为气缸驱动结构。

6.根据权利要求1所述的电芯注液装置，其特征在于，所述注液升降驱动部为电机丝杆驱动结构。

7.根据权利要求1所述的电芯注液装置，其特征在于，所述注液升降驱动部为气缸驱动结构。

8.一种全自动注液机，其特征在于，包括权利要求1至7中任意一项所述的电芯注液装置，还包括电芯注液前称重装置及电芯注液后称重装置，所述电芯注液装置位于所述电芯注液前称重装置与所述电芯注液后称重装置之间。

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