CN108945970A - 一种方形锂离子电池注液托盘及注液套杯装卸装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种方形锂离子电池注液托盘及注液套杯装卸装置，包括倍速链输送机构、注液托盘顶升机构、注液托盘阻挡机构、注液托盘、注液套杯、以及注液套杯装卸机构；本发明全面实现了机械自动化操作，实现了注液托盘的自动搬运、自动定位和自动顶升，以及注液托盘与注液套杯的自动分离与组合，通过精确的机械装配操作，保证了方形锂离子电池注液后工段操作的准确高效。

Description

一种方形锂离子电池注液托盘及注液套杯装卸装置
技术领域
本发明涉及方形锂离子电池加工制造技术领域，特别是一种方形锂离子电池注液托盘及注液套杯装卸装置。
背景技术
目前随着方形锂离子电池工业化生产要求的不断增加，市场对于方形电池的电池生产设备要求也越来越高，为了提高方形电池电芯生产设备中的注液设备的市场竞争力，人们对于注液设备的快速、高效、稳定的性能的要求越发苛刻。为了满足当前生产的要求，在对于方形电池注液时的关键技术环节，新的工艺和技术思路也在不断更新。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种方形锂离子电池注液托盘及注液套杯装卸装置，全面实现机械自动化操作，实现注液托盘的自动搬运、自动定位和自动顶升，以及注液托盘与注液套杯的自动分离与组合，通过精确的机械装配操作，保证了方形锂离子电池注液后工段操作的准确高效。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种方形锂离子电池注液托盘及注液套杯装卸装置，包括：
倍速链输送机构；
注液托盘顶升机构，所述注液托盘顶升机构设置于倍速链输送机构的输送路径上；所述注液托盘顶升机构包括顶升机构支撑板，以及通过第一气缸及第一直线导轨安装于顶升机构支撑板上的注液托盘支撑板，所述注液托盘支撑板随第一气缸活塞杆的伸缩沿第一直线导轨做升降运动；所述注液托盘支撑板的表面设有注液托盘支撑块，并于所述注液托盘支撑块的两侧对称设有若干个注液托盘固定气缸和注液托盘夹爪张紧气缸；
注液托盘阻挡机构，所述注液托盘阻挡机构设置于注液托盘顶升机构的一端，注液托盘阻挡机构包括气缸安装块，竖直固定于气缸安装块上的第二气缸，以及固定于第二气缸活塞杆端的阻挡块；
注液托盘，所述注液托盘包括注液托盘底板，以及设置于注液托盘底板表面的若干电池下定位块和若干注液套杯支撑部件；于所述电池下定位块的两侧对称设有至少两个注液托盘夹爪；所述注液托盘底板放置于注液托盘支撑块上，并通过所述的注液托盘固定气缸夹紧；所述注液托盘夹爪与注液托盘夹爪张紧气缸一一对应，随所述注液托盘夹爪张紧气缸的活塞杆动作，所述注液托盘夹爪锁紧或松开；
注液套杯，所述注液套杯包括电池套杯上支撑板、电池套杯下支撑板以及连接于电池套杯上支撑板和电池套杯下支撑板之间的若干电池套杯；所述电池套杯的注液嘴伸出电池套杯下支撑板的下方，且于任意所述的电池套杯的注液嘴的两侧对称设有两个电池上定位块，所述电池上定位块与所述的电池下定位块一一对应；
注液套杯装卸机构，所述注液套杯装卸机构包括支撑机架，以及通过支撑机架安装于注液托盘顶升机构上方的水平移动组件；所述水平移动组件包括设置于支撑机架顶端的水平导轨以及活动连接于水平导轨上的滑板；所述滑板的底部通过第三气缸及第二直线导轨连接有装卸板，所述装卸板随第三气缸活塞杆的伸缩沿第二直线导轨做升降运动；所述装卸板的两端对称设有两个注液套杯夹爪张紧气缸，两个所述的注液套杯夹爪张紧气缸相背设置，注液套杯夹爪张紧气缸的活塞杆端连接有注液套杯夹爪，所述注液套杯被夹持于两个注液套杯夹爪之间。
进一步，所述注液托盘夹爪共四个，四个注液托盘夹爪通过弹簧铰链对称安装在注液托盘底板两侧的凹口内。
进一步，所述电池套杯支撑部件包括立杆，以及套装于立杆端部的弹簧和缓冲块；所述弹簧的两端分别与立杆端部下方的台阶面和缓冲块连接；所述电池套杯下支撑板上对应设有与所述立杆端部相配合的立杆通孔。
进一步，所述注液托盘底板上设有拉环。
进一步，所述注液托盘底板的底部设有电解液引导槽。
进一步，所述电池套杯上支撑板和电池套杯下支撑板之间通过电池套杯支撑杆连接固定。
进一步，所述注液套杯夹爪包括夹板，所述夹板表面设有至少两个定位柱；所述电池套杯下支撑板的两侧分别设有至少两个与所述定位柱相配合的定位孔。
本发明的有益效果如下：本发明采用倍速链输送机构能确保注液托盘或注液托盘与注液套杯的组合件能稳定高效地进入注液托盘与注液套杯的装卸工位；采用注液托盘顶升机构能实现注液托盘的快速顶升至注液托盘与注液套杯装卸工位，并且不影响倍速链输送机构的正常运行；采用注液托盘阻挡机构，能够精准地对移动中的注液托盘进行制动，且减缓了因制动而产生的冲击力，确保了注液托盘制动后其位置的精确度；采用注液托盘能有效地保证注液时待注液电池的的数目，确保了注液设备的工作效率，同时注液托盘可进行模块化设计，能满足不同电池及不同数目电池的注液；采用注液套杯能对空间进行最有效利用，其模块化的电池套杯能满足不同容量及不同数目的方形电池的注液需求；本发明实现机械自动化的注液托盘移载、注液套杯移载、以及注液套杯与注液托盘组合与分离操作，通过精确的机械装配保证了方形锂离子电池注液后工段操作的准确高效。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是注液托盘顶升机构的结构示意图；
图3是注液托盘阻挡机构的结构示意图；
图4是注液托盘的结构示意图；
图5是注液套杯的结构示意图；
图6是电池套杯的结构示意图；
图7是注液套杯装卸机构的结构示意图；
图8是倍速链输送机构的结构示意图；
其中：1-倍速链输送机构、10-支撑底板、11-驱动电机、12-倍速链传送组件、13-倍速链条、14-倍速链支架、15-导向块、2-注液托盘顶升机构、21-顶升机构支撑板、22-第一气缸、23-注液托盘支撑板、24-注液托盘支撑块、25-注液托盘固定气缸、26-注液托盘夹爪张紧气缸、27-第一直线导轨、3-注液托盘阻挡机构、31-第二气缸、32-阻挡块、33-气缸安装块、4-注液托盘、41-注液托盘底板、42-注液托盘夹爪、43-电池下定位块、44-电池套杯支撑部件、441-立杆、442-弹簧、443-缓冲块、45-拉环、46-引导槽、5-注液套杯、51-电池套杯上支撑板、52-电池套杯下支撑板、53-电池套杯支撑杆、54-电池套杯、55-电池上定位块、56-立杆通孔、6-注液套杯装卸机构、61-支撑机架、62-水平移动组件、621-水平导轨、622-滑板、63-第三气缸、64-注液套杯夹爪、641-夹板、642-定位柱、65-第二直线导轨、66-装卸板、67-注液套杯夹爪张紧气缸。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明：
参照图1所示的一种方形锂离子电池注液托盘及注液套杯装卸装置，包括：倍速链输送机构1、注液托盘顶升机构2、注液托盘阻挡机构3、注液托盘4、注液套杯5、注液套杯装卸机构6。
参照图8所示，倍速链输送机构1为现有机构，包括支撑底板10、设置于支撑底板10上的驱动电机11、倍速链支架14、倍速链传送组件12、以及倍速链条13。驱动电机11与倍速链传送组件12通过链轮及链条传动，通过倍速链传送组件12给倍速链支架14上的倍速链条13的运动提供动力，注液托盘4放置于倍速链条13上输送，设置于倍速链支架14上的导向块15对注液托盘4的运动起导向作用。
参照图2所示，所述注液托盘顶升机构2设置于倍速链输送机构1的输送路径上；所述注液托盘顶升机构2包括顶升机构支撑板21，以及通过第一气缸22及第一直线导轨27安装于顶升机构支撑板21上的注液托盘支撑板23，所述注液托盘支撑板23随第一气缸22活塞杆的伸缩沿第一直线导轨27做升降运动。
所述注液托盘支撑板23的表面设有两个注液托盘支撑块24，并于所述注液托盘支撑块24的两侧对称设有四个注液托盘固定气缸25和四个注液托盘夹爪张紧气缸26。
注液托盘支撑板23在第一气缸22的作用下上下移动，能够确保注液托盘4远离或接近倍速链输送机构1。注液托盘固定气缸25在注液托盘4上下移动的过程中对注液托盘4起固定作用，保证了注液托盘4的相对位置保持不变。注液托盘夹爪张紧气缸26能在注液托盘4与注液套杯5分离或组合的时候，配合注液托盘夹爪42进行工作，确保注液托盘4与注液套杯5分离或组合高效稳定地进行。
参照图3所示，所述注液托盘阻挡机构3设置于注液托盘顶升机构2的一端，注液托盘阻挡机构3包括气缸安装块33，竖直固定于气缸安装块33上的第二气缸31，以及固定于第二气缸31活塞杆端的阻挡块32。
待注液托盘4接近注液托盘4与注液套杯5装卸工位（注液托盘顶升机构2处）时，会升起以阻挡注液托盘4继续向前进行移动，确保了注液托盘4能在注液托盘4与注液套杯5装卸工位有效地进行制动。阻挡块32能减轻注液托盘4制动时产生的冲击力，保证注液托盘4制动后位置的精确度。
参照图4所示，所述注液托盘4包括注液托盘底板41，以及设置于注液托盘底板41表面的若干电池下定位块43，注液托盘底板41的四角分别设置有注液套杯支撑部件44。
所述电池套杯支撑部件44包括立杆441，以及套装于立杆441端部的弹簧442和缓冲块443。所述弹簧442的两端分别与立杆441端部下方的台阶面和缓冲块443连接。电池套杯支撑部件44可以在注液托盘4与注液套杯5接触时，起到充分缓冲的作用，减轻二者之间的冲击力。
于所述电池下定位块43的两侧对称设有四个注液托盘夹爪42，四个注液托盘夹爪42通过弹簧铰链对称安装在注液托盘底板41两侧的凹口内。所述注液托盘底板41放置于注液托盘支撑块24上，并通过所述的注液托盘固定气缸25夹紧。所述注液托盘夹爪42与注液托盘夹爪张紧气缸26一一对应，随所述注液托盘夹爪张紧气缸26的活塞杆动作，所述注液托盘夹爪42锁紧或松开。
所述注液托盘底板41上还设有拉环45，可以在人工检修时，人工可以手动将注液托盘4从注液设备上取下。所述注液托盘底板41的底部设有电解液引导槽46，能有效收集外泄的电解液。
参照图5所示，所述注液套杯5包括电池套杯上支撑板51、电池套杯下支撑板52以及连接于电池套杯上支撑板51和电池套杯下支撑板52之间的若干电池套杯54。所述电池套杯上支撑板51和电池套杯下支撑板52之间通过电池套杯支撑杆53连接固定，将电池套杯54夹持在二者之间。
所述电池套杯54的注液嘴伸出电池套杯下支撑板52的下方，且于任意所述的电池套杯54的注液嘴的两侧对称设有两个电池上定位块55，所述电池上定位块55与所述的电池下定位块43一一对应。所述电池套杯下支撑板52的四角上对应设有与所述立杆441端部相配合的立杆通孔56。
参照图6所示，本实施例中的电池套杯54的圆柱形连接杆内部均安装弹簧，能有效减轻注液套杯5与注液托盘4组合时和外部机构对注液套杯5挤压时所产生的冲击力，同时电池套杯54的注液嘴可以安装密封圈，提高电池注液孔与电池套杯5接触后的密封性。
参照图7所示，所述注液套杯装卸机构6包括支撑机架61，以及通过支撑机架61安装于注液托盘顶升机构上方的水平移动组件62。
所述水平移动组件62包括设置于支撑机架61顶端的水平导轨621以及活动连接于水平导轨621上的滑板622。所述滑板622的底部通过第三气缸63及第二直线导轨65连接有装卸板66，所述装卸板66随第三气缸63活塞杆的伸缩沿第二直线导轨65做升降运动。
所述装卸板66的两端对称设有两个注液套杯夹爪张紧气缸67，两个所述的注液套杯夹爪张紧气缸67相背设置，注液套杯夹爪张紧气缸67的活塞杆端连接有注液套杯夹爪64，所述注液套杯5被夹持于两个注液套杯夹爪64之间。
所述注液套杯夹爪64包括夹板641，所述夹板641表面设有两个定位柱642，所述电池套杯下支撑板52的两侧分别设有两个与所述定位柱642相配合的定位孔57。由此可以通过两个注液套杯夹爪张紧气缸67的活塞杆的相对运动，调节两个注液套杯夹爪64对注液套杯5进行夹紧搬运。
本发明的工作过程如下：
将待注液的电池安装在注液托盘4上的各电池下定位块43之间，注液托盘4在倍速链输送机构1的倍速链条13上进行输送，输送至注液托盘顶升机构2上方时，注液托盘支撑板23在第一气缸22的作用上升顶起注液托盘4，注液托盘固定气缸25动作固定注液托盘4；随后水平移动组件62在外部电机的驱动下搬运注液套杯5沿水平导轨621移送至注液托盘4上方，第三气缸63活塞杆动作带动注液套杯5下行朝注液托盘4移动，电池套杯支撑部件44与立杆通孔56相接，电池套杯54与电池上的注液口相接，同时注液托盘夹爪张紧气缸26的活塞杆动作，带动注液托盘夹爪42将注液套杯5锁紧在注液托盘4上。完成注液操作后，注液托盘夹爪42打开，各气缸动作，注液托盘4与注液套杯5分离，注液托盘4重新被放回倍速链输送机构1上，移送至后续操作工位。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种方形锂离子电池注液托盘及注液套杯装卸装置，其特征在于，包括：
倍速链输送机构；
注液托盘顶升机构，所述注液托盘顶升机构设置于倍速链输送机构的输送路径上；所述注液托盘顶升机构包括顶升机构支撑板，以及通过第一气缸及第一直线导轨安装于顶升机构支撑板上的注液托盘支撑板，所述注液托盘支撑板随第一气缸活塞杆的伸缩沿第一直线导轨做升降运动；所述注液托盘支撑板的表面设有注液托盘支撑块，并于所述注液托盘支撑块的两侧对称设有若干个注液托盘固定气缸和注液托盘夹爪张紧气缸；
注液托盘阻挡机构，所述注液托盘阻挡机构设置于注液托盘顶升机构的一端，注液托盘阻挡机构包括气缸安装块，竖直固定于气缸安装块上的第二气缸，以及固定于第二气缸活塞杆端的阻挡块；
注液托盘，所述注液托盘包括注液托盘底板，以及设置于注液托盘底板表面的若干电池下定位块和若干注液套杯支撑部件；于所述电池下定位块的两侧对称设有至少两个注液托盘夹爪；所述注液托盘底板放置于注液托盘支撑块上，并通过所述的注液托盘固定气缸夹紧；所述注液托盘夹爪与注液托盘夹爪张紧气缸一一对应，随所述注液托盘夹爪张紧气缸的活塞杆动作，所述注液托盘夹爪锁紧或松开；
注液套杯，所述注液套杯包括电池套杯上支撑板、电池套杯下支撑板以及连接于电池套杯上支撑板和电池套杯下支撑板之间的若干电池套杯；所述电池套杯的注液嘴伸出电池套杯下支撑板的下方，且于任意所述的电池套杯的注液嘴的两侧对称设有两个电池上定位块，所述电池上定位块与所述的电池下定位块一一对应；
注液套杯装卸机构，所述注液套杯装卸机构包括支撑机架，以及通过支撑机架安装于注液托盘顶升机构上方的水平移动组件；所述水平移动组件包括设置于支撑机架顶端的水平导轨以及活动连接于水平导轨上的滑板；所述滑板的底部通过第三气缸及第二直线导轨连接有装卸板，所述装卸板随第三气缸活塞杆的伸缩沿第二直线导轨做升降运动；所述装卸板的两端对称设有两个注液套杯夹爪张紧气缸，两个所述的注液套杯夹爪张紧气缸相背设置，注液套杯夹爪张紧气缸的活塞杆端连接有注液套杯夹爪，所述注液套杯被夹持于两个注液套杯夹爪之间。
2.根据权利要求1所述的一种方形锂离子电池注液托盘及注液套杯装卸装置，其特征在于，所述注液托盘夹爪共四个，四个注液托盘夹爪通过弹簧铰链对称安装在注液托盘底板两侧的凹口内。
3.根据权利要求1所述的一种方形锂离子电池注液托盘及注液套杯装卸装置，其特征在于，所述电池套杯支撑部件包括立杆，以及套装于立杆端部的弹簧和缓冲块；所述弹簧的两端分别与立杆端部下方的台阶面和缓冲块连接；所述电池套杯下支撑板上对应设有与所述立杆端部相配合的立杆通孔。
4.根据权利要求1所述的一种方形锂离子电池注液托盘及注液套杯装卸装置，其特征在于，所述注液托盘底板上设有拉环。
5.根据权利要求1所述的一种方形锂离子电池注液托盘及注液套杯装卸装置，其特征在于，所述注液托盘底板的底部设有电解液引导槽。
6.根据权利要求1所述的一种方形锂离子电池注液托盘及注液套杯装卸装置，其特征在于，所述电池套杯上支撑板和电池套杯下支撑板之间通过电池套杯支撑杆连接固定。
7.根据权利要求1所述的一种方形锂离子电池注液托盘及注液套杯装卸装置，其特征在于，所述注液套杯夹爪包括夹板，所述夹板表面设有至少两个定位柱；所述电池套杯下支撑板的两侧分别设有至少两个与所述定位柱相配合的定位孔。
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