CN108461800B - 电池入壳机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电池入壳机，包括机架及设置在机架上的工装送入机构、入壳机构，机架上设有工作台，工作台上设置有工装送入位和工装倒置位；工装送入机构包括一翻转机构，翻转机构能够将工装送入位上的极板组夹持工装翻转后放置在工装倒置位；入壳机构包括下移入壳组件和下顶压模组件，下移入壳组件包括工装升降机构及外壳升降机构，下顶压模组件设置在工作台上并位于工装升降机构下方，工装升降机构与外壳升降机构下移时，能够通过下顶压模组件将极板组夹持工装上的极板组压入外壳工装的外壳内，即可完成极板组的入壳工序，本发明采用正向送入，倒转入壳的方式，结构布置合理、简单，可靠性高，有效的提高产品的合格率。
Description
技术领域
本发明涉及电池生产领域，特别是一种电池入壳机。
背景技术
在蓄电池的组装过程中，需要将包板完成后的极板组按一定的次序及方向插入工装装置后再压入至电池壳内，该过程称为入壳工序，而在将极板组压入电池壳的子工序中，通常是通过人工的压入极板组来实现，工作效率低、劳动强度大，且极易出现损坏极板组、露板、少板等的情况。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种电池入壳机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
电池入壳机，包括机架及设置在机架上的工装送入机构、入壳机构，其中
所述机架上设有工作台，所述工作台上设置有一用于接收送入极板组夹持工装的工装送入位和用于倒置放置极板组夹持工装的工装倒置位；
所述工装送入机构包括一翻转机构，所述翻转机构能够将工装送入位上的极板组夹持工装翻转后放置在工装倒置位；
所述入壳机构包括下移入壳组件和下顶压模组件，所述下移入壳组件包括设置在工作台上方的工装升降机构、及设置在工装升降机构上方的外壳升降机构，所述工装升降机构能够带动极板组夹持工装升降移动，所述外壳升降机构能够带动外壳工装升降移动，所述下顶压模组件设置在工作台上并位于工装升降机构下方，工装升降机构与外壳升降机构下移时，能够通过下顶压模组件将极板组夹持工装上的极板组压入外壳工装的外壳内。
所述极板组夹持工装包括底板、设置在底板上的外框组件、若干滑动设置在外框组件内的夹板，相邻夹板之间具有与极板组对应的夹持空间，位于外框组件内并位于最外侧位置的夹板为外侧夹板，所述外侧夹板上设置有一推压组件，所述推压组件包括设置在外侧夹板上的推压座、及卡块，所述卡块一端铰接在推压座上且铰接点位于推压座靠近外侧夹板的一端，所述卡块上设置有一卡位，所述外框组件上设置有能够供卡块穿过的卡位孔，所述推压座与卡块之间配置有一弹性装置，所述弹性装置能够为卡块提供一使卡位卡入卡位孔的弹性力，所述工作台上设置有与推压座对应的夹紧气缸，当推压座受夹紧气缸向内推压时，所述卡位能够通过弹性力带动卡入卡位孔，以防止外侧夹板向外滑出。
所述工装送入位上配置有极耳整形机构，所述极耳整形机构包括一整形升降机构及设置在整形升降机构上的整形夹手机构，所述整形升降机构能够带动整形夹手机构下移至与工装送入位上的极板组夹持工装对应，并通过整形夹手机构夹持极板组夹持工装上的极板组的极耳，以使得极板组排列整齐。
所述翻转机构包括一翻转驱动机构及能够由翻转驱动机构带动旋转的翻转架，所述翻转架上设置有能够将极板组夹持工装固定在翻转架上的定位机构。
所述定位机构为包括插销气缸及能够由插销气缸驱动的定位插销，所述极板组夹持工装上开设有与定位插销对应的插销孔。
还包括铣极耳机构，所述工装倒置位处开设有若干能够供极耳穿过的孔位，所述铣极耳机构设置在工装倒置位的下方，并能够铣削伸出孔位的极耳的端部。
所述铣极耳机构还配置有两组旋向相反的毛刷轮，以清理极耳的端面及侧面。
所述工装倒置位处配置有举升机构，所述举升机构能够将位于工装倒置位的极板组夹持工装举升至一定高度，以使极板组的极耳与铣极耳机构对应。
所述工作台上设置有一立架，所述立架上设置有一主升降机构，所述主升降机构能够带动外壳升降机构移动，并能够通过外壳升降机构推压极板组夹持工装下移至抵压在下顶压模组件上。
所述下顶压模组件包括固定在工作台上的顶模气缸、及滑动设置在工作台上的顶压模，所述顶压模上设置有与极板组夹持工装上的极板组位置对应的凸起结构，所述顶模气缸能够带动顶压模移动至工装升降机构下方或从工装升降机构下方移出。
本发明的有益效果是：电池入壳机，包括机架及设置在机架上的工装送入机构、入壳机构，其中所述机架上设有工作台，所述工作台上设置有一用于接收送入极板组夹持工装的工装送入位和用于倒置放置极板组夹持工装的工装倒置位；所述工装送入机构包括一翻转机构，所述翻转机构能够将工装送入位上的极板组夹持工装翻转后放置在工装倒置位；所述入壳机构包括下移入壳组件和下顶压模组件，所述下移入壳组件包括设置在工作台上方的工装升降机构、及设置在工装升降机构上方的外壳升降机构，所述工装升降机构能够带动极板组夹持工装升降移动，所述外壳升降机构能够带动外壳工装升降移动，所述下顶压模组件设置在工作台上并位于工装升降机构下方，工装升降机构与外壳升降机构下移时，能够通过下顶压模组件将极板组夹持工装上的极板组压入外壳工装的外壳内，即可完成极板组的入壳工序，本发明采用正向送入，倒转入壳的方式，结构布置合理、简单，可靠性高，有效的提高产品的合格率,方便极耳焊接。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的侧向示意图；
图3是图1的分解示意图；
图4是本发明工装升降机构、外壳升降机构和主升降机构的侧向示意图；
图5是本发明工装升降机构、外壳升降机构和主升降机构的分解示意图；
图6是本发明工装升降架的底部示意图；
图7是本发明夹持组件的分解示意图；
图8是本发明外壳升降机构的结构示意图；
图9是本发明外壳工装的结构示意图；
图10是本发明极板组夹持工装的结构示意图；
图11是本发明极板组夹持工装的分解示意图；
图12是本发明极板组夹持工装的截面示意图；
图13是本发明下顶压模组件的结构示意图；
图14是本发明极耳整形机构的结构示意图；
图15是本发明翻转机构的结构示意图；
图16是本发明举升机构的结构示意图；
图17是本发明铣极耳机构的结构示意图。
具体实施方式
参照图1至图17，图1至图17是本发明一个具体实施例的结构示意图，如图所示，电池入壳机，包括机架2及设置在机架2上的工装送入机构、入壳机构，其中所述机架2上设有工作台21，所述工作台21上设置有一用于接收送入极板组夹持工装1的工装送入位211和用于倒置放置极板组夹持工装1的工装倒置位212；所述工装送入机构包括一翻转机构7，所述翻转机构7能够将工装送入位211上的极板组夹持工装1翻转后放置在工装倒置位212；所述入壳机构包括下移入壳组件和下顶压模组件6，所述下移入壳组件包括设置在工作台21上方的工装升降机构3、及设置在工装升降机构3上方的外壳升降机构4，所述工装升降机构3能够带动极板组夹持工装1升降移动，所述外壳升降机构4能够带动外壳工装5升降移动，所述下顶压模组件6设置在工作台21上并位于工装升降机构3下方，工装升降机构3与外壳升降机构4下移时，能够通过下顶压模组件6将极板组夹持工装1上的极板组压入外壳工装5的外壳内，即可完成极板组的入壳工序，本发明采用正向送入，倒转入壳的方式，结构布置合理、简单，可靠性高，有效的提高产品的合格率。
在本发明中，所述极板组夹持工装1用于夹持定位极板组，为蓄电池生产领域较为常见的装置，在本发明中，可采用传统入壳工序的极板组夹持工装，在本实施例中，优选采用能够自锁的极板组夹持工装1。
如图所示，所述极板组夹持工装1包括底板11、设置在底板11上的外框组件、若干滑动设置在外框组件内的夹板12，相邻夹板12之间具有与极板组9对应的夹持空间，位于外框组件内并位于最外侧位置的夹板为外侧夹板12a，所述外侧夹板12a上设置有一推压组件，所述推压组件包括设置在外侧夹板12a上的推压座13、及卡块14，所述卡块14一端铰接在推压座13上且铰接点位于推压座13靠近外侧夹板12a的一端，所述卡块14上设置有一卡位141，所述外框组件上设置有能够供卡块14穿过的卡位孔142，所述推压座13与卡块14之间配置有一弹性装置，所述弹性装置能够为卡块14提供一使卡位141卡入卡位孔142的弹性力，当推压座13受外力如人力或电动、气动推力向内推压时，所述卡位141能够通过弹性力带动卡入卡位孔142，以防止外侧夹板12a向外滑出，此时撤走外力，仍能够保持夹板的夹紧状态，结构简单，且方便工装的移动，以移动至入壳机的各个工序位置。
如图所示，所述弹性装置为设置在卡块14另一端与推压座13另一端的压缩弹簧15，通过该压缩弹簧15使得卡块14保持顶压卡位孔142的状态，优选的，在本实施例中，所述卡位141为一向后侧下降的台阶位，当推压座13向内推压时，当卡位141到达卡位孔142，台阶位自动卡入卡位孔142的内侧端面上，完成自锁，需要解锁时，按压卡块14下移即可，操作方便，当然，在具体实施过程中，所述弹性装置还可为一扭簧，所述卡位141还可为卡位槽等，在此不作详述。
优选的，所述外框组件包括安装在底板11上的前挡板161、后挡板162，所述前挡板161、后挡板162之间设置有若干导向柱163，所述夹板滑动设置在导向柱163上，形成滑动结构。
如图所示，所述前挡板161、后挡板162之间设置有若干隔板164，所述隔板164能够将夹持空间分隔至与极板组9对应的宽度，以便于阵列的放置极板组9。
优选的，所述翻转机构7包括一翻转驱动机构71及能够由翻转驱动机构71带动旋转的翻转架72，所述翻转架72上设置有能够将极板组夹持工装1固定在翻转架72上的定位机构73，在本实施例中，所述翻转驱动机构71为一电机驱动机构，并配置限位组件进行限位，保证翻转的范围。
优选的，所述定位机构73为包括插销气缸731及能够由插销气缸731驱动的定位插销732，所述极板组夹持工装1上开设有与定位插销732对应的插销孔733，通过定位插销732与插销孔733的配合即可实现极板组夹持工装1的定位。
优选的，所述工装送入位211上配置有极耳整形机构8，极板组夹持工装1送入工装送入位211，直接送入至翻转架72上，并进行固定定位，所述极耳整形机构8包括一整形升降机构81及设置在整形升降机构上的整形夹手机构82，所述整形升降机构81能够带动整形夹手机构82下移至与工装送入位211上的极板组夹持工装1对应，并通过整形夹手机构82夹持极板组夹持工装1上的极板组的极耳，以使得极板组排列整齐，保证极板组入壳装配的精度，整形完成后，夹紧气缸10退出，锁死极板组夹持工装1上的极板组，保证后续工序中，极板组不会发生移位。
在本实施例中，所述整形升降机构81为一气缸机构，所述整形夹手机构82包括若干左侧整形板821和右侧整形板822，左侧整形板821和右侧整形板822间隔分布，并分别通过两个相对设置的整形夹手气缸823驱动，从而实现左侧整形板821和右侧整形板822的相对运动，并同时对多个阵列分布的极板组进行整形。
优选的，本发明，还包括铣极耳机构90，所述工装倒置位212处开设有若干能够供极耳穿过的孔位91，所述铣极耳机构90滑动设置在工装倒置位212的下方，并通过一往复气缸902带动往复移动，以铣削伸出孔位91的极耳的端部，使得极板组的极耳保持整齐，保证后续的焊接工作正常进行。
在本发明中，所述铣极耳机构90包括一滑动在机架2上的滑动架903，所述往复气缸902固定在机架2上并能够带动滑动架903移动，所述滑动架903上设置有一旋转铣刀904，所述旋转铣刀904由第一电机905带动旋转，即可实现铣削作业。
优选的，所述铣极耳机构90还配置有两组旋向相反的毛刷轮901，其中一组毛刷轮901由第一电机905带动旋转，另一组毛刷轮901由第二电机906带动旋转，以清理极耳的端面及侧面，保证后续焊接工序中的焊接效果。
优选的，在机架2底部设置有排尘口93，以排出铣削和毛刷产生的粉尘。
优选的，所述工装倒置位212处配置有举升机构92，所述举升机构92能够将位于工装倒置位212的极板组夹持工装1举升至一定高度，以使极板组的极耳与铣极耳机构90对应，以根据不同规格的极板组调节极板组夹持工装1的高度，保证铣削后极耳预留足够的长度，使得本发明能够适用于不同规格的电池生产。
所述举升机构92包括一固定在工作台21底部的举升气缸921及能够由举升气缸921带动的举升台922，所述举升台922上设置有与极板组夹持工装1边缘对应的限位台阶923，以防止极板组夹持工装1在铣削过程中发生移位。
优选的，在本实施例中，所述工作台21上设置有一立架22，所述立架22上设置有一主升降机构，所述主升降机构能够带动外壳升降机构4移动，并能够通过外壳升降机构4推压极板组夹持工装1下移至抵压在下顶压模组件6上，完成入壳工序，在本实施例所应用的入壳机中，立架22下方为倒置放置极板组夹持工装1的工装倒置位，工装升降机构3能够下移夹取极板组夹持工装1后再升起，以便下顶压模组件6移入，外壳工装5从侧向装入外壳升降机构4，外壳升降机构4带动外壳工装5下移至与工装升降机构3的极板组夹持工装1贴紧，然后再由主升降机构带动下移，完成入壳工序，结构布置合理，外壳工装5装入方便。
当然，在具体实施过程中，可不配置主升降机构，可通过电控系统控制工装升降机构3、外壳升降机构4的同步下降入壳，在此不作详述。
优选的，所述主升降机构包括一固定在立架22上部的主气缸23，所述主气缸23的活塞杆上设置有一主升降台24，所述外壳升降机构4设置在主升降台24上，所述外壳升降机构4包括一固定台41、外壳升降气缸42、用于放置外壳工装5的外壳工装支架43，所述固定台41固定至主升降台24上，所述外壳升降气缸42的缸体固定至外壳工装支架43，所述外壳升降气缸42的活塞杆连接至固定台41，外壳升降气缸42的活塞杆滑动时，即可通过反作用力带动外壳工装支架43移动从而达到外壳工装5升降移动。
优选的，所述外壳工装5中部设置有若干倒置放置外壳的安装位，外壳工装5的两侧分别设置有导轨51，所述外壳工装支架43上设置有与导轨51配合的滑槽431，且所述滑槽431侧向开口以供外壳工装5侧向装入，优选的，在本实施例中，所述立架22侧面设置有导向支架432，以引导外壳工装5从入壳机的外部装入外壳工装支架43上，提高工作的效率。
优选的，所述工装升降机构3包括固定在立架22上部的工装升降气缸31、滑动设置在立架22上的工装升降架32，所述工装升降气缸31的活塞杆连接至工装升降架32，所述工装升降架32上设置有能够夹持极板组夹持工装1的夹持组件。
如图所示，所述工装升降架32底部设置有一夹持底板33，所述夹持组件设置在夹持底板33的侧面，所述夹持组件包括转动设置在夹持底板33底部的夹持块34及能够带动夹持块34旋转的夹持驱动机构，所述极板组夹持工装1包括一底板11，所述夹持块34与夹持底板33之间具有与底板11对应的夹持空间，所述夹持块34能够分别转动至夹持和释放底板11的状态，即可实现极板组夹持工装1的取放。
优选的，所述夹持驱动机构包括夹持气缸35，所述夹持气缸35的活塞杆上设置有一直齿条36，所述夹持块34上设置有与直齿条36配合的小齿轮37，通过直齿条移动即可带动夹持块34旋转夹持，此外还可直接通过电机带动夹持块旋转，在此不作详述。
优选的，所述夹持底板33底部设置有至少四组导向块331，所述导向块331的分布位置与底板11的轮廓对应，以引导极板组夹持工装1进入夹持块34的夹持范围。
优选的，所述下顶压模组件6包括固定在工作台21上的顶模气缸61、及滑动设置在工作台21上的顶压模62，所述顶压模62上设置有与极板组夹持工装1上的极板组位置对应的凸起结构，所述顶模气缸61能够带动顶压模62移动至工装升降机构3下方或从工装升降机构3下方移出，以便于极板组夹持工装1的取放。
优选的，在本实施例中，所述顶压模62上设置有若干导向柱621，所述极板组夹持工装1上设置有与导向柱621配合的导向孔622，以保证顶压模62与极板组夹持工装1精确对齐，优选的，所述外壳工装5上设置有若干定位销623，所述极板组夹持工装1上设置有与定位销623对应的定位孔624，以保证外壳工装5与极板组夹持工装1的配合精度，保证入壳成功率。
以上对本发明的较佳实施进行了具体说明，当然，本发明还可以采用与上述实施方式不同的形式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下所作的等同的变换或相应的改动，都应该属于本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.电池入壳机，其特征在于：包括机架(2)及设置在机架(2)上的工装送入机构、入壳机构，其中
所述机架(2)上设有工作台(21)，所述工作台(21)上设置有一用于接收送入极板组夹持工装(1)的工装送入位(211)和用于倒置放置极板组夹持工装(1)的工装倒置位(212)；
所述工装送入机构包括一翻转机构(7)，所述翻转机构(7)能够将工装送入位(211)上的极板组夹持工装(1)翻转后放置在工装倒置位(212)；
所述入壳机构包括下移入壳组件和下顶压模组件(6)，所述下移入壳组件包括设置在工作台(21)上方的工装升降机构(3)、及设置在工装升降机构(3)上方的外壳升降机构(4)，所述工装升降机构(3)能够带动极板组夹持工装(1)升降移动，所述外壳升降机构(4)能够带动外壳工装(5)升降移动，所述下顶压模组件(6)设置在工作台(21)上并位于工装升降机构(3)下方，工装升降机构(3)与外壳升降机构(4)下移时，能够通过下顶压模组件(6)将极板组夹持工装(1)上的极板组压入外壳工装(5)的外壳内。
2.根据权利要求1所述的电池入壳机，其特征在于：所述极板组夹持工装(1)包括底板(11)、设置在底板(11)上的外框组件、若干滑动设置在外框组件内的夹板(12)，相邻夹板(12)之间具有与极板组对应的夹持空间，位于外框组件内并位于最外侧位置的夹板为外侧夹板(12a)，所述外侧夹板(12a)上设置有一推压组件，所述推压组件包括设置在外侧夹板(12a)上的推压座(13)、及卡块(14)，所述卡块(14)一端铰接在推压座(13)上且铰接点位于推压座(13)靠近外侧夹板(12a)的一端，所述卡块(14)上设置有一卡位(141)，所述外框组件上设置有能够供卡块(14)穿过的卡位孔(142)，所述推压座(13)与卡块(14)之间配置有一弹性装置，所述弹性装置能够为卡块(14)提供一使卡位(141)卡入卡位孔(142)的弹性力，所述工作台(21)上设置有与推压座(13)对应的夹紧气缸(10)，当推压座(13)受夹紧气缸(10)向内推压时，所述卡位(141)能够通过弹性力带动卡入卡位孔(142)，以防止外侧夹板(12a)向外滑出。
3.根据权利要求1所述的电池入壳机，其特征在于：所述工装送入位(211)上配置有极耳整形机构(8)，所述极耳整形机构(8)包括一整形升降机构(81)及设置在整形升降机构上的整形夹手机构(82)，所述整形升降机构(81)能够带动整形夹手机构(82)下移至与工装送入位(211)上的极板组夹持工装(1)对应，并通过整形夹手机构(82)夹持极板组夹持工装(1)上的极板组的极耳，以使得极板组排列整齐。
4.根据权利要求1所述的电池入壳机，其特征在于：所述翻转机构(7)包括一翻转驱动机构(71)及能够由翻转驱动机构(71)带动旋转的翻转架(72)，所述翻转架(72)上设置有能够将极板组夹持工装(1)固定在翻转架(72)上的定位机构(73)。
5.根据权利要求4所述的电池入壳机，其特征在于：所述定位机构(73)为包括插销气缸(731)及能够由插销气缸(731)驱动的定位插销(732)，所述极板组夹持工装(1)上开设有与定位插销(732)对应的插销孔(733)。
6.根据权利要求1所述的电池入壳机，其特征在于：还包括铣极耳机构(90)，所述工装倒置位(212)处开设有若干能够供极耳穿过的孔位(91)，所述铣极耳机构(90)设置在工装倒置位(212)的下方，并能够铣削伸出孔位(91)的极耳的端部。
7.根据权利要求6所述的电池入壳机，其特征在于：所述铣极耳机构(90)还配置有两组旋向相反的毛刷轮(901)，以清理极耳的端面及侧面。
8.根据权利要求6所述的电池入壳机，其特征在于：所述工装倒置位(212)处配置有举升机构(92)，所述举升机构(92)能够将位于工装倒置位(212)的极板组夹持工装(1)举升至一定高度，以使极板组的极耳与铣极耳机构(90)对应。
9.根据权利要求1所述的电池入壳机，其特征在于：所述工作台(21)上设置有一立架(22)，所述立架(22)上设置有一主升降机构，所述主升降机构能够带动外壳升降机构(4)移动，并能够通过外壳升降机构(4)推压极板组夹持工装(1)下移至抵压在下顶压模组件(6)上。
10.根据权利要求9所述的电池入壳机，其特征在于：所述下顶压模组件(6)包括固定在工作台(21)上的顶模气缸(61)、及滑动设置在工作台(21)上的顶压模(62)，所述顶压模(62)上设置有与极板组夹持工装(1)上的极板组位置对应的凸起结构，所述顶模气缸(61)能够带动顶压模(62)移动至工装升降机构(3)下方或从工装升降机构(3)下方移出。
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