CN109216643B - 一种动力电池的高效注液装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电池生产设备技术领域，尤其涉及一种动力电池的高效注液装置，包括注液基座、上料机构、一次注液机构、充电机构、二次注液机构以及下料机构，所述一次注液机构包括第一固定板、第一注液杯以及设置于所述第一注液杯端部的第一注液嘴；所述充电机构包括呈方形的充电针床以及设置于所述充电针床底部的若干探针；所述二次注液机构包括第二固定板、若干第二注液杯以及设置于所述第二注液杯端部的第二注液嘴。本发明通过一次注液机构、充电机构以及二次注液机构集成在一台设备上，不仅减小了占地面积，而且提高了注液效率，降低了设备成本。

Description

一种动力电池的高效注液装置

技术领域

本发明涉及电池生产设备技术领域，尤其涉及一种动力电池的高效注液装置。

背景技术

锂电池，是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。所以，锂电池长期没有得到应用。随着科学技术的发展，现在锂电池已经成为了主流。现有锂离子生产一次注液/二次注液分别在不同的车间，采用不同的设备，不仅成本高，而且降低了生产效率。

正是基于上述考虑，本发明提出一种动力电池的高效注液装置，能够减小占地面积，提高生产效率，降低设备成本。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种动力电池的高效注液装置，能够减小占地面积，提高生产效率，降低设备成本。

为了实现本发明的目的,本发明采用的技术方案为：

本发明公开了一种动力电池的高效注液装置，包括注液基座、上料机构、一次注液机构、充电机构、二次注液机构以及下料机构；所述上料机构包括设置在注液基座上的用于输送电芯的上料皮带，所述上料皮带上的电芯放置于第一导轨上的电芯夹具内，所述第一导轨固定于所述注液基座上，所述第一导轨的顶部与所述电芯夹具的底部配合滑动，所述电芯夹具的顶部设有若干用于放置电芯的电芯槽，所述电芯夹具通过固定于注液基座顶部的驱动机构驱动其沿着第一导轨方向运动；所述注液基座上设有气缸机架，所述气缸机架包括顶板、支撑柱，所述支撑柱的一端分别与所述顶板底部四角相连，另一端与所述注液基座的顶部连接；所述顶板下方设有分别驱动一次注液机构、充电机构以及二次注液机构沿着竖直方向移动的第一、第二、第三气缸组件，所述第一、第二、第三气缸组件沿着所述第一导轨方向依次设置于所述顶板下方；所述一次注液机构包括第一固定板、第一注液杯以及设置于所述第一注液杯端部的第一注液嘴，所述第一固定板的两侧与所述第一气缸组件输出端相连；所述充电机构包括呈方形的充电针床以及设置于所述充电针床底部的若干探针，所述充电针床的两侧与所述第二气缸组件的输出端相连；所述二次注液机构包括第二固定板、若干第二注液杯以及设置于所述第二注液杯端部的第二注液嘴，所述第二固定板的两侧与所述第三气缸组件输出端相连；所述第一、第二注液杯通过设置于注液基座外的注液泵与注液罐连通，所述注液罐与储液罐连通；所述充电针床与设置于注液基座外的充电柜电连接；所述下料机构包括设置在注液基座上的下料皮带，所述电芯夹具内的电芯转运至下料皮带上。

所述第一、第二、第三气缸组件包括第一气缸、第二气缸，所述第一、第二气缸的顶端与所述顶板的底部连接，所述第一、第二气缸的第一活塞杆和第二活塞杆分别与第一固定板、充电针床以及第二固定板的两侧相连。

所述驱动机构包括设置于所述注液基座上的传动皮带、传动块、连接杆以及卡接件，所述传动块固定于所述传动皮带表面，所述连接杆的一端与所述传动块的顶部连接，另一端与所述卡接件相连，所述卡接件呈“T”字型结构，所述电芯夹具的两侧外壁上设有卡接部，所述卡接部上设有与所述卡接件形状相匹配的卡槽。

所述第一导轨的两端外部设有第二导轨，所述第二导轨的延长线与所述第一导轨的延长线相互垂直，所述第二导轨上设有与之配合滑动的活动托盘，所述活动托盘通过第二驱动机构驱动其沿着第二导轨滑动；所述活动托盘的顶部设有与所述电芯夹具配合滑动的第三导轨，所述第三导轨的延长线与所述第一导轨的延长线平行，所述第三导轨的横截面与所述第一导轨顶部截面形状相同。

所述第二驱动机构包括设置于所述注液基座底部的滑轨以及滑块，所述滑块呈L形结构，所述滑块的一端与所述滑轨配合滑动，另一端穿过设置于所述第二导轨之间的通孔与所述活动托盘的底部相连。

所述注液基座上设有第一、第二电子秤，所述上料皮带上的电芯通过第三转运机构转运至第一电子秤上，所述第一电子秤上的电芯通过第一转运机构转运至所述活动托盘上的电芯夹具内；所述第一导轨尾端外的第三导轨上活动托盘上的电芯通过第二转运机构转运至第二电子秤上，所述第二电子秤上的电芯通过第四转运机构转运至下料皮带上。

所述注液基座上设有与所述第一导轨相同的第四导轨，所述第一、第二以及第四导轨组合成方形结构，所述第四导轨的外侧设有与第一导轨外侧相同的用于驱动电芯夹具移动的驱动机构。

所述第一、第二转运机构为机械臂。

所述第三、第四转运机构包括设置于上、下料皮带上方的横梁，所述横梁上设有可沿着横梁方向移动的机械手。

所述上料皮带与下料皮带上沿着其传输方向分别设有相互平行的上料导轨与下料导轨，所述上、下料导轨之间的距离与所述电芯的厚度相等。

本发明的有益效果在于：

1.本发明通过一次注液机构、充电机构以及二次注液机构集成在一台设备上，不仅减小了占地面积，而且提高了生产效率，降低了设备成本。

附图说明

图1为本发明的立体图一；

图2为本发明的立体图二；

图3为本发明的部分结构示意图；

图4为本发明的部分结构示意图。

图中，1注液基座，2上料机构，201上料皮带，202上料导轨，3一次注液机构，31第一固定板，32第一注液杯，33第一注液嘴，4充电机构，41充电针床，42探针，5二次注液机构，51第二固定板，52第二注液杯，53第二注液嘴，6下料机构，601下料皮带，602下料导轨，7电芯，8第一转运机构，9第一导轨，10电芯夹具，101电芯槽，102卡接部，11第四导轨，12驱动机构，121传动皮带，122传动块，123连接杆，124卡接件，13气缸机架，131顶板，132支撑柱，14注液泵，15注液罐，16充电柜，17第二导轨，18活动托盘，19第三导轨，20第二驱动机构，21第一电子秤，22第二转运机构，23第三转运机构，24第四转运机构，25横梁，26机械手，27滑轨，28滑块，29通孔，30第二电子秤，71储液罐。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

参见图1-图4。

本发明公开了一种动力电池的高效注液装置，包括注液基座1、上料机构2、一次注液机构3、充电机构4、二次注液机构5以及下料机构6；所述上料机构2包括设置在注液基座1上的用于输送电芯7的上料皮带201，所述上料皮带201上的电芯7放置于第一导轨9上的电芯夹具10内，所述第一导轨9固定于所述注液基座1上，所述第一导轨9的顶部与所述电芯夹具10的底部配合滑动，所述电芯夹具10的顶部设有若干用于放置电芯7的电芯槽101，所述电芯夹具10通过固定于注液基座1顶部的驱动机构12驱动其沿着第一导轨9方向运动；所述注液基座1上设有气缸机架13，所述气缸机架13包括顶板131、支撑柱132，所述支撑柱132的一端分别与所述顶板131底部四角相连，另一端与所述注液基座1的顶部连接；所述顶板131下方设有分别驱动一次注液机构3、充电机构4以及二次注液机构5沿着竖直方向移动的第一、第二、第三气缸组件，所述第一、第二、第三气缸组件沿着所述第一导轨9方向依次设置于所述顶板131下方；所述一次注液机构3包括第一固定板31、第一注液杯32以及设置于所述第一注液杯32端部的第一注液嘴33，所述第一固定板31的两侧与所述第一气缸组件输出端相连；所述充电机构4包括呈方形的充电针床41以及设置于所述充电针床41底部的若干探针42，所述充电针床41的两侧与所述第二气缸组件的输出端相连；所述二次注液机构5包括第二固定板51、若干第二注液杯52以及设置于所述第二注液杯52端部的第二注液嘴53，所述第二固定板51的两侧与所述第三气缸组件输出端相连；所述第一、第二注液杯通过设置于注液基座1外的注液泵14与注液罐15连通，所述注液罐15与储液罐71连通；所述充电针床41与设置于注液基座1外的充电柜16电连接；所述下料机构6包括设置在注液基座1上的下料皮带601，所述电芯夹具10内的电芯7转运至下料皮带601上，本案通过一次注液机构3、充电机构4以及二次注液机构5集成在一台设备上，不仅减小了占地面积，而且提高了生产效率，降低了设备成本。

工作过程：电芯7通过上料皮带201输送至第三转运机构23的机械手下方抓取后转运至第一电子秤21上进行称重，记录此时重量C1，称重后通过第一转运机构8将其转运至第四导轨11上的电芯夹具10内，电芯夹具10上的卡接部102与驱动机构12上的卡接件124卡合驱动电芯夹具10移动至活动托盘18的第三导轨19上，将卡接部102与卡接件124分开，通过第二驱动机构20驱动活动托盘18沿着第二导轨17运动直至电芯夹具10侧壁上的卡接部102与另一侧传动皮带121上的卡接件124卡合，此时活动托盘18上的第三导轨19的尾端与第一导轨9的首端组合对接，电芯夹具10通过传动皮带121带动其沿着组合导轨运动，当其到达一次注液机构3下方时，工作人员停止传动皮带121，开启第一气缸组件，一次注液机构3通过第一气缸组件驱动其落下，其上的第一注液嘴33与电芯7的注液孔完全接触，打开注液泵14开始注液，一次注液结束后，通过第一气缸组件内的气缸活塞杆收缩抬起一次注液机构，开启传动皮带121继续带动电芯夹具10移动至充电机构4下方，关闭传动皮带121，然后通过第二气缸组件的气缸驱动充电针床41放下，充电针床41底部的探针42与电芯7的极柱接触，开启充电柜16对电芯7进行充电，充电结束后，关掉充电柜16，通过第二驱动机构抬起充电针床41，开启传动皮带121带动电芯夹具10移动至二次注液机构5下方时，二次注液机构5通过第三气缸组件驱动其落下，其上的第二注液嘴53与电芯7的注液孔完全接触，打开注液泵14开始注液，二次注液结束后，通过第三气缸组件内的气缸活塞杆收缩抬起二次注液机构，开启传动皮带121带动电芯夹具10继续移动至与第一导轨9尾端，通过第二转运机构22将电芯夹具10内的电芯7转运至第二电子秤30上进行扫码称重，记录此时电芯7重量为C2，最后通过第四转运机构24上的机械手将其转运至下料皮带601下料，同时空的电芯夹具10通过传动皮带121带动其运动至于第一导轨9尾端相连的活动托盘18的第三导轨19上，通过第二驱动机构20驱动活动托盘18带动电芯夹具10移动至第二导轨17末端，之后电芯夹具10上的卡接部102与传动皮带121上的卡接件124卡合，带动其运动至第四导轨11上，完成一次工作循环。

所述第一、第二、第三气缸组件包括第一气缸81、第二气缸82，所述第一、第二气缸的顶端与所述顶板131的底部连接，所述第一、第二气缸的第一活塞杆83和第二活塞杆84分别与第一固定板31、充电针床41以及第二固定板51的两侧相连，通过第一、第二活塞杆带动第一固定板31、充电针床41以及第二固定板51升降，从而实现一次注液机构3、充电机构4以及二次注液机构5的升降。

所述驱动机构12包括设置于所述注液基座1上的传动皮带121、传动块122、连接杆123以及卡接件124，所述传动块122固定于所述传动皮带121表面，所述连接杆123的一端与所述传动块122的顶部连接，另一端与所述卡接件124相连，所述卡接件124呈“T”字型结构，所述电芯夹具10的两侧外壁上设有卡接部102，所述卡接部102上设有与所述卡接件124形状相匹配的卡槽103，所述第一导轨9的两端外部设有第二导轨17，所述第二导轨17的延长线与所述第一导轨9的延长线相互垂直，所述第二导轨17上设有与之配合滑动的活动托盘18，所述活动托盘18通过第二驱动机构20驱动其沿着第二导轨17滑动；所述活动托盘18的顶部设有与所述电芯夹具10配合滑动的第三导轨19，所述第三导轨19的延长线与所述第一导轨9的延长线平行，所述第三导轨19的横截面与所述第一导轨9顶部截面形状相同，将传动块122固定于传动皮带121靠近活动托盘18的一侧，之后将连接杆123的一端与传动块122连接，另一端与卡接件124相连，确保卡接件124与电芯夹具10外壁上的卡接部102卡合时不会与传动皮带121发生碰撞等情况发生，且通过连接件杆123的长度设置，能够确保卡接件124与卡接部102卡合时，活动托盘18上的第三导轨19与第一导轨9能够进行组合相接。

所述第二驱动机构20包括设置于所述注液基座1底部的滑轨27以及滑块28，所述滑块28呈L形结构，所述滑块28的一端与所述滑轨27配合滑动，另一端穿过设置于所述第二导轨17之间的通孔29与所述活动托盘18的底部相连，通过滑块28一端穿过通孔29与活动托盘18底部相连，另一端与滑轨27相连，通过滑轨27与其配合滑动从而带动活动托盘18沿着第二导轨17移动，本实施例中滑轨27通过气动驱动滑块28移动，其技术方案为现有技术，其工作原理不再赘述。

所述注液基座1上设有第一、第二电子秤，所述上料皮带201上的电芯7通过第三转运机构23转运至第一电子秤21上，所述第一电子秤21上的电芯7通过第一转运机构8转运至所述活动托盘18上的电芯夹具10内；所述第一导轨9尾端外的第三导轨19上活动托盘18上的电芯7通过第二转运机构22转运至第二电子秤30上，所述第二电子秤30上的电芯7通过第四转运机构24转运至下料皮带601上，通过第一、第二电子秤分别记录注液前后电芯的重量，从而得出注液总量，同时第一、第二电子秤上带有扫码枪，确保称重前后的电芯7一一对应。

所述注液基座1上设有与所述第一导轨9相同的第四导轨11，所述第一、第二以及第四导轨组合成方形结构，所述第四导轨11的外侧设有与第一导轨9外侧相同的用于驱动电芯夹具10移动的驱动机构12，通过设置第四导轨11用于将空的电芯夹具10运输至其前端的第二导轨17上完成一个工作循环。

所述第一、第二转运机构为机械臂，为了更好的实现自动化第一、第二转运机构采用机械臂进行转运，本案中机械臂为现有技术，其工作原理等不再赘述，并且机械臂仅为优选技术方案，当需要节省成本时，采用人工等转运方式进行转运亦可实现。

所述第三、第四转运机构包括设置于上、下料皮带上方的横梁25，所述横梁25上设有可沿着横梁25方向移动的机械手26，通过将横梁25设置于上、下料皮带的末端上端，当电芯7通过上、下料皮带末端时，通过机械手26分别将其转运至第一、第二电子秤上进行称重，本案中机械手26为现有技术，其工作原理等不再赘述，机械手26沿着横梁25移动通过气动实现，技术方案为现有技术，并且机械手26仅为优选技术方案，当需要节省成本时，采用人工等转运方式进行转运亦可实现。

所述上料皮带201与下料皮带601上沿着其传输方向分别设有相互平行的上料导轨202与下料导轨602，所述上、下料导轨之间的距离与所述电芯7的厚度相等，通过设置上、下料导轨确保电芯7在上、下料皮带上传输时，不会发生倾倒的情况，同时可以方便第三、第四转运机构进行抓取转运。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种动力电池的高效注液装置，其特征在于：包括注液基座（1）、上料机构（2）、一次注液机构（3）、充电机构（4）、二次注液机构（5）以及下料机构（6）；

所述上料机构（2）包括设置在注液基座（1）上的用于输送电芯（7）的上料皮带（201），所述上料皮带（201）上的电芯（7）放置于第一导轨（9）上的电芯夹具（10）内，所述第一导轨（9）固定于所述注液基座（1）上，所述第一导轨（9）的顶部与所述电芯夹具（10）的底部配合滑动，所述电芯夹具（10）的顶部设有若干用于放置电芯（7）的电芯槽（101），所述电芯夹具（10）通过固定于注液基座（1）顶部的驱动机构（12）驱动其沿着第一导轨（9）方向运动；

所述注液基座（1）上设有气缸机架（13），所述气缸机架（13）包括顶板（131）、支撑柱（132），所述支撑柱（132）的一端分别与所述顶板（131）底部四角相连，另一端与所述注液基座（1）的顶部连接；所述顶板（131）下方设有分别驱动一次注液机构（3）、充电机构（4）以及二次注液机构（5）沿着竖直方向移动的第一、第二、第三气缸组件，所述第一、第二、第三气缸组件沿着所述第一导轨（9）方向依次设置于所述顶板（131）下方；

所述一次注液机构（3）包括第一固定板（31）、第一注液杯（32）以及设置于所述第一注液杯（32）端部的第一注液嘴（33），所述第一固定板（31）的两侧与所述第一气缸组件输出端相连；

所述充电机构（4）包括呈方形的充电针床（41）以及设置于所述充电针床（41）底部的若干探针（42），所述充电针床（41）的两侧与所述第二气缸组件的输出端相连；

所述二次注液机构（5）包括第二固定板（51）、若干第二注液杯（52）以及设置于所述第二注液杯（52）端部的第二注液嘴（53），所述第二固定板（51）的两侧与所述第三气缸组件输出端相连；

所述第一、第二注液杯通过设置于注液基座（1）外的注液泵（14）与注液罐（15）连通，所述注液罐（15）与储液罐（71）连通；所述充电针床（41）与设置于注液基座（1）外的充电柜（16）电连接；

所述下料机构（6）包括设置在注液基座（1）上的下料皮带（601），所述电芯夹具（10）内的电芯（7）转运至下料皮带（601）上；

所述第一导轨（9）的两端外部设有第二导轨（17），所述第二导轨（17）的延长线与所述第一导轨（9）的延长线相互垂直，所述第二导轨（17）上设有与之配合滑动的活动托盘（18），所述活动托盘（18）通过第二驱动机构（20）驱动其沿着第二导轨（17）滑动；所述活动托盘（18）的顶部设有与所述电芯夹具（10）配合滑动的第三导轨（19），所述第三导轨（19）的延长线与所述第一导轨（9）的延长线平行，所述第三导轨（19）的横截面与所述第一导轨（9）顶部截面形状相同；

所述注液基座（1）上设有与所述第一导轨（9）相同的第四导轨（11），所述第一、第二以及第四导轨组合成方形结构，所述第四导轨（11）的外侧设有与第一导轨（9）外侧相同的用于驱动电芯夹具（10）移动的驱动机构（12）。

2.根据权利要求1所述的一种动力电池的高效注液装置，其特征在于：所述第一、第二、第三气缸组件包括第一气缸（81）、第二气缸（82），所述第一、第二气缸的顶端与所述顶板（131）的底部连接，所述第一、第二气缸的第一活塞杆（83）和第二活塞杆（84）分别与第一固定板（31）、充电针床（41）以及第二固定板（51）的两侧相连。

3.根据权利要求2所述的一种动力电池的高效注液装置，其特征在于：所述驱动机构（12）包括设置于所述注液基座（1）上的传动皮带（121）、传动块（122）、连接杆（123）以及卡接件（124），所述传动块（122）固定于所述传动皮带（121）表面，所述连接杆（123）的一端与所述传动块（122）的顶部连接，另一端与所述卡接件（124）相连，所述卡接件（124）呈“T”字型结构，所述电芯夹具（10）的两侧外壁上设有卡接部（102），所述卡接部（102）上设有与所述卡接件（124）形状相匹配的卡槽（103）。

4.根据权利要求3所述的一种动力电池的高效注液装置，其特征在于：所述第二驱动机构（20）包括设置于所述注液基座（1）底部的滑轨（27）以及滑块（28），所述滑块（28）呈L形结构，所述滑块（28）的一端与所述滑轨（27）配合滑动，另一端穿过设置于所述第二导轨（17）之间的通孔（29）与所述活动托盘（18）的底部相连。

5.根据权利要求4所述的一种动力电池的高效注液装置，其特征在于：所述注液基座（1）上设有第一、第二电子秤，所述上料皮带（201）上的电芯（7）通过第三转运机构（23）转运至第一电子秤（21）上，所述第一电子秤（21）上的电芯（7）通过第一转运机构（8）转运至所述活动托盘（18）上的电芯夹具（10）内；所述第一导轨（9）尾端外的第三导轨（19）上活动托盘（18）上的电芯（7）通过第二转运机构（22）转运至第二电子秤（30）上，所述第二电子秤（30）上的电芯（7）通过第四转运机构（24）转运至下料皮带（601）上。

6.根据权利要求5所述的一种动力电池的高效注液装置，其特征在于：所述第一、第二转运机构为机械臂。

7.根据权利要求6所述的一种动力电池的高效注液装置，其特征在于：所述第三、第四转运机构包括设置于上、下料皮带上方的横梁（25），所述横梁（25）上设有可沿着横梁（25）方向移动的机械手（26）。

8.根据权利要求7所述的一种动力电池的高效注液装置，其特征在于：所述上料皮带（201）与下料皮带（601）上沿着其传输方向分别设有相互平行的上料导轨（202）与下料导轨（602），所述上料导轨、下料导轨之间的距离与所述电芯（7）的厚度相等。