CN109551749A - 锂电池保护板自动折弯设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种锂电池保护板自动折弯设备，包括安装在支撑架上的传送带以及固定在所述支撑架上的载具顶起定位机构、压针折弯机构、模芯顶起机构、产品定位机构、保压成型机构、横移平推机构。本发明依靠模芯组件与压针组件的配合，通过多个气缸联动将所述压针与所述凹槽卡合压弯横放在所述凹槽上的所述PCM保护板，增加保压成型步骤能够有效的提高产品生产效率、提高产品的良品率；通过更换模芯组件及压针组件即可做到产品的快速切换，产品兼容性强；PCM保护板折弯工作实现全自动化无人作业，设备自动化程度高、稳定性强、生产效率高、大幅度地节约了人工成本。

Description

锂电池保护板自动折弯设备
技术领域
本发明涉及锂电池制作设备技术领域，尤其涉及锂电池保护板自动折弯设备。
背景技术
手机锂电池有两大主要组成部分--电芯和保护板(PCM，本申请中称为PCM保护板)。电芯虽然是能量的储存和释放载体，但它仅是个半成品不能单独使用。因为电芯很容易产生过放、过冲和过流的问题，过放和过冲均会造成电芯损坏，而过流则易引发安全事故，所以电芯必须加上PCM保护板才能使用。PCM保护板在避免电芯过放、过冲、过流的过程中扮演着能量安全保护者的重要角色，能够针对锂电池组的充放电进行保护，在锂电池充满电时保证各单体电池之间的电压差异小于设定值，实现电池组各单体电池的均充，有效地改善串联充电方式下的充电效果。
在PCM的安装过程中需要对其进行折弯，传统的PCM折弯工作主要是由人工手动完成或者半自动机械完成，效率低下，操作繁琐，还易造成折弯尺寸超规格、折弯角度不统一等问题，影响产品合格率，经济效益差。
发明内容
本发明提供锂电池保护板自动折弯设备，解决了现有PCM折弯工作主要是由人工手动完成或者半自动机械完成，操作繁琐、效率低下、产品合格率低的技术问题。
为解决以上技术问题，本发明提供锂电池保护板自动折弯设备，包括：
支撑架，包括水平安装底板、水平安装中间板和水平安装顶板；承载有载具的传送带活动于所述水平安装中间板表面；
载具顶起定位机构，安装在所述水平安装底板上，工作开始时，向上顶起所述载具，工作结束时带回所述载具；
压针折弯机构，贯穿性地安装在所述水平安装底板中部、所述水平安装中间板，工作时将所述载具上的PCM保护板进行按压折弯；
模芯顶起机构，贯穿性地安装在所述水平安装底板上，与所述压针折弯机构相邻，工作时与压针折弯机构配合，提供折弯工作位；
产品定位机构，贯穿性地安装在所述水平安装顶板中部；在折弯动作开始前，固定住载具上的所述PCM保护板；
保压成型机构，贯穿性地安装在所述水平安装顶板中心位置，对称地安装在所述产品定位机构中间，用于在折弯动作完成后，对所述PCM保护板进行模具定型；
横移平推机构，安装在所述水平安装中间板的首端，固定在所述压针折弯机构的一侧，在工作时推动所述载具左右移动，扩大所述载具上的所述PCM保护板的折弯角度。
所述载具顶起定位机构包括第一载具顶起气缸、第二载具顶起气缸、载具垫板和定位片，所述第一载具顶起气缸和第二载具顶起气缸分别安装在所述定位片的内侧，所述载具垫板安装在所述定位片的顶部，用于顶起输送到所述折弯工作位的载具，使其脱离传送带，进入折弯工作位，完成载具的第二次定位。
所述压针组件成两排地安装在所述水平安装中间板的中间位置，所述第二压针顶起气缸安装在所述压针组件的正下方，固定于所述水平安装中间板与水平安装底板之间，用于顶起所述压针组件配合折弯动作；
所述第一压针顶起气缸安装在所述水平安装底板上、所述第二压针顶起气缸的正下方，用于控制整个压针折弯机构的上下运动，完成载具的第一次定位；
所述压针组件由多个压针和固定于底座的多个支撑座组成，所述压针平行于所述传送带，且与所述支撑座成90°直角；每个所述压针对应于所述载具上的一个PCM保护板；
所述第一压针横移气缸和所述第二压针横移气缸分别安装在所述两排压针组件的首端，安装在所述水平安装中间板的两端，用于控制所述压针组件的横向运动。
所述模芯顶起机构包括模芯组件、第一模芯顶起气缸和第二模芯顶起气缸；所述模芯组件成两排地安装在所述水平安装中间板的中间位置，用于与所述压针组件卡合共同作用完成折弯动作；所述第一模芯顶起气缸和第二模芯顶起气缸分别安装在所述第一压针顶起气缸两侧，同样贯穿所述水平安装底板，用于控制所述模芯组件的上下运动；
所述模芯组件设有安装在所述水平安装中间板上的底座和安装在所述底座上的多个模芯，所述模芯与所述压针一一对应，每个所述模芯顶部设有一与所述压针外形匹配的凹槽。
所述产品定位机构包括第一产品定位气缸和第二产品定位气缸，所述第一产品定位气缸和所述第二产品定位气缸安装在所述折弯工作位的上方，贯穿性地安装在所述水平安装顶板中部，所述第一产品定位气缸和所述第二产品定位气缸下端手部各设有一排竖直的弹簧探针组件，用于压紧所述载具上的PCM保护板，完成所述载具的第三次定位。
所述保压成型机构包括第一保压成型气缸和第二保压成型气缸；所述第一保压成型气缸和所述第二保压成型气缸安装在所述折弯工作位的正上方，贯穿性地安装在所述水平安装顶板中心位置、介于所述第一产品定位气缸和所述第二产品定位气缸的中间，所述第一保压成型气缸和所述第二保压成型气缸下端手部还各设有一S形折弯压模，用于固定所述压针折弯的角度。
所述横移平推机构包括横移平推电机、推杆、齿轮组；所述横移平推电机安装在所述载具的侧上方，所述推杆设置在所述载具的下方，所述横移平推电机通过所述齿轮组连接到所述推杆，利用齿轮组的正反转控制所述推杆推动载具左右移动，扩大PCM保护板的折弯角度。
本发明依靠模芯组件与压针组件的配合，通过多个气缸联动将所述压针与所述凹槽卡合压弯横放在所述凹槽上的所述PCM保护板，增加保压成型步骤能够有效的提高产品生产效率、提高产品的良品率；通过更换模芯组件及压针组件即可做到产品的快速切换，产品兼容性强；PCM保护板折弯工作实现全自动化无人作业，设备自动化程度高、稳定性强、生产效率高、大幅度地节约了人工成本。
附图说明
图1是本发明实施例提供的锂电池保护板自动折弯设备的完整立体结构图；
图2是本发明实施例提供的图1中载具顶起定位机构、模芯顶起机构、压针折弯机构和横移平推机构的组装示意图；
图3是本发明实施例提供的图1中载具顶起定位机构的立体结构图；
图4是本发明实施例提供的图1中压针折弯机构的立体结构图；
图5是本发明实施例提供的图1中模芯顶起机构的立体结构图；
图6是本发明实施例提供的图1中产品定位机构和保压成型机构的气缸组件组装示意图；
图7是本发明实施例提供的图1中横移平推机构的立体结构图；
图8是本发明实施例提供的产品折弯效果示意图；
图9是本发明实施例提供的模芯设计尺寸示意图；
图10是本发明实施例提供的模芯组件示意图；
图11是本发明实施例提供的压针组件示意图。
其中：支撑架01、水平安装底板02、水平安装中间板03、水平安装顶板04、传送带1、载具顶起定位机构2、第一载具顶起气缸21、第二载具顶起气缸22、载具垫板23、定位片24、压针折弯机构3、第一压针顶起气缸31、第二压针顶起气缸32、第一压针横移气缸33、第二压针横移气缸34、模芯顶起机构4、第一模芯顶起气缸41、第二模芯顶起气缸42、产品定位机构5、第一产品定位气缸51、第二产品定位气缸52、弹簧探针组件53、保压成型机构6、第一保压成型气缸61、第二保压成型气缸62、S形折弯压模63、横移平推机构7、横移平推电机71、推杆72、齿轮组73、载具8、压针组件9、压针91、支撑座92、模芯组件10、模芯101、凹槽102、PCM保护板11、第一螺柱组12、第二螺柱组13。
具体实施方式
下面结合附图具体阐明本发明的实施方式，实施例的给出仅仅是为了说明目的，并不能理解为对本发明的限定，包括附图仅供参考和说明使用，不构成对本发明专利保护范围的限制，因为在不脱离本发明精神和范围基础上，可以对本发明进行许多改变。
本发明实施例提供的锂电池保护板自动折弯设备，参见图1、图2，在本实施例中，包括：
支撑架01，包括水平安装底板02、水平安装中间板03和水平安装顶板04；承载有载具8的传送带1活动于所述水平安装中间板03表面；
载具顶起定位机构2，安装在所述水平安装底板02上，工作开始时，向上顶起所述载具8，工作结束时带回所述载具8；
压针折弯机构3，利用第一螺柱组12贯穿性地安装在所述水平安装底板02中部、所述水平安装中间板03，工作时将所述载具8上的PCM保护板11进行按压折弯；
模芯顶起机构4，利用第二螺柱组13贯穿性地安装在所述水平安装底板02上，与所述压针折弯机构3相邻，工作时与压针折弯机构3配合，提供折弯工作位；
产品定位机构5，贯穿性地安装在所述水平安装顶板04中部；在折弯动作开始前，固定住载具8上的所述PCM保护板11；
保压成型机构6，贯穿性地安装在所述水平安装顶板04中心位置，对称地安装在所述产品定位机构5中间，用于在折弯动作完成后，对所述PCM保护板11进行模具定型；
横移平推机构7，安装在所述水平安装中间板03的首端，固定在所述压针折弯机构3的一侧，在工作时推动所述载具8左右移动，扩大所述载具8上的所述PCM保护板11的折弯角度。
参见图3，所述载具顶起定位机构2包括第一载具顶起气缸21、第二载具顶起气缸22、载具垫板23和定位片24，所述第一载具顶起气缸21和第二载具顶起气缸22分别安装在所述定位片24的内侧，所述载具垫板23安装在所述定位片24的顶部，用于顶起输送到所述折弯工作位的载具8，使其脱离传送带1，进入折弯工作位完成所述载具8的第二次定位。
参见图4，所述压针折弯机构3包括压针组件9、第一压针顶起气缸31、第二压针顶起气缸32、第一压针横移气缸33和第二压针横移气缸34；
所述压针组件9成两排地安装在所述水平安装中间板03的中间位置，所述第二压针顶起气缸32安装在所述压针组件9的正下方，固定于所述水平安装中间板与水平安装底板02之间，用于顶起所述压针组件9配合折弯动作；
所述第一压针顶起气缸31设置在所述水平安装底板02上、所述第二压针顶起气缸32的正下方，用于控制整个压针折弯机构3的运动，完成载具的第一次定位；
所述压针组件9由多个压针91和多个固定于底座的支撑座92组成，所述压针91平行于所述传送带1，且与所述支撑座92形成90°直角；每个所述压针91对应于所述载具8上的一个PCM保护板11；
所述第一压针横移气缸33和第二压针横移气缸34分别安装所述两排压针组件9的首端、固定在所述水平安装中间板03的两端，用于控制所述压针组件9的横向运动。
参见图5，所述模芯顶起机构4包括模芯组件10、第一模芯顶起气缸41和第二模芯顶起气缸42；所述模芯组件10成两排地安装在所述水平安装中间板03的中间位置，用于与所述压针组件9卡合共同作用完成折弯动作；所述第一模芯顶起气缸41和第二模芯顶起气缸42分别安装在所述第一压针顶起气缸31两侧，同样贯穿所述水平安装底板02，用于控制所述模芯组件10的上下运动；
所述模芯组件10设有安装在所述水平安装中间板03是的底座和安装在所述底座的与所述压针91相卡合的12个模芯101，所述模芯101与所述压针91一一对应，每个所述模芯101顶部设有一与所述压针91外形匹配的凹槽102。
参见图6，所述产品定位机构5包括第一产品定位气缸51和第二产品定位气缸52，所述第一产品定位气缸51和所述第二产品定位气缸52安装在所述折弯工作位的上方，固定于所述水平安装顶板04中部，所述第一产品定位气缸51和所述第二产品定位气缸52下端手部各设有一排竖直的弹簧探针组件53，用于压紧所述载具8上的PCM保护板11，完成所述载具8的第三次定位。
所述保压成型机构6包括第一保压成型气缸61和第二保压成型气缸62；所述第一保压成型气缸61和所述第二保压成型气缸62安装在所述折弯工作位的正上方，贯穿性地安装在所述水平安装顶板04中心位置、介于所述第一产品定位气缸51和所述第二产品定位气缸52的中间，所述第一保压成型气缸61和所述第二保压成型气缸62下端手部还各设有一S形折弯压模63，用于固定所述压针91折弯的角度。
参见图7，所述横移平推机构7包括横移平推电机71、推杆72、齿轮组73；所述横移平推电机71安装在所述载具8的侧上方，所述推杆72设置在所述载具8的下方，所述横移平推电机71通过所述齿轮组73连接到所述推杆72，利用齿轮组73的正反转控制所述推杆72推动载具8左右移动，扩大PCM保护板11的折弯角度。
所述24个PCM保护板11成两排排列在所述载具8上，所述载具8通过传送带1运送到所述折弯工作位上，
参见图8，所述PCM保护板11通过所述载具顶起定位机构2顶起定位到所述折弯工作位，所述第二压针顶起气缸32伸出，顶起所述压针组件9，所述第一模芯顶起气缸41和第二模芯顶起气缸42伸出，顶起所述模芯组件10，使得所述PCM保护板11正好放置在所述模芯组件10上，所述第一压针横移气缸33和第二压针横移气缸34伸出，靠近所述模芯组件10，第一压针顶起气缸31和第二压针顶起气缸32收缩，所述压针91与所述模芯组件10的凹槽102卡合，从而，能够将放置在所述模芯101上的PCM保护板11压弯而成如图8中的90°的角度。
参见图9，在所述横移平推机构7的推动下，所述PCM保护板11从90°的折弯角扩大到如图中的角度(折弯角度扩大到147°，所述PCM保护板11的硬板部位与折弯部位成33°，此角度可随着产品要求进行调整)。
参见图10，所述模芯组件10包括安装在成排地安装在其底座的与所述压针91相卡合的12个模芯101，所述模芯101顶部设有一与所述压针91匹配的凹槽102。
参见图11，所述压针组件9包括成排地安装在其底座的12个支撑座92和固定于所述支撑座上的12个压针91，所述压针91通过螺钉固定于所述支撑座92上，平行于所述传送带1，且与所述支撑座92形成90°直角。
具体工作流程如下：
传送带1将承载着PCM保护板11的载具8运送到所述折弯设备的工作位上，第一压针顶起气缸31伸出，将压针折弯机构3推出到所述折弯工作位上的所述载具8的下方，完成所述载具8的第一次定位，第一载具顶起气缸21和第二载具顶起气缸22同时伸出顶起载具垫板23，所述载具垫板23升高使得所述载具8脱离传送带1，完成所述载具8的第二次定位；随后，第一产品定位气缸51和第二产品定位气缸52同时向下伸出，所述第一产品定位气缸51和所述第二产品定位气缸52气缸末端的两排弹簧探针组件53分别向下压住两排PCM保护板11的硬板位置，固定住所述载具8上的所有PCM保护板11，完成所述载具8的第三次定位。
此时，第二压针顶起气缸32伸出顶起左右两排压针组件9，模芯顶起气缸伸出顶起左右两排模芯组件10，使得所述载具8上的PCM保护板11上的待折弯部分处于模芯组件10的凹槽102处，随后，压针横移气缸伸出将压针组件9移向模芯组件10，使得压针91与模芯组件10的凹槽102卡合，所述PCM保护板11折弯至90°；
然后，横移平推电机71通电开始转动带动齿轮组73，所述齿轮组73又带动推杆72左右摆动，使得所述PCM保护板11的折弯角度扩大到147°(所述PCM保护板11的硬板部位与折弯部位成33°，此角度可随着产品要求进行调整)。
最后，第一保压成型气缸61和第二保压成型气缸62同时向下伸出，所述第一保压成型气缸61和所述第二保压成型气缸62末端的S形折弯压模6363也压向至折弯后的PCM保护板11，等待一段时间后，所述载具8上的24个PCM保护板11全部折弯完成，各气缸、电机均复位，所述载具8放回到所述传送带1上，由所述传送带1传送出工作位。
通过更换模芯组件及压针组件，本发明还可适用于不同尺寸的PCM保护板，即可完成各机种产品的切换生产，做到快速换模，产品兼容性高。
本发明可以通过改变产品在载具中的定位方向，则横移平推机构可分布在载具两侧，由两个动力同时平推，可进一步提升设备产能。
本发明还可以通过改变PCM载具的外形尺寸，可对横移平推机构及保压成型机构整合为一个机构，简化整机结构，优化折弯动作。
本发明依靠模芯组件与压针组件的配合，通过多个气缸联动将所述压针与所述凹槽卡合压弯横放在所述凹槽上的所述PCM保护板，增加保压成型步骤能够有效的提高产品生产效率、提高产品的良品率；通过更换模芯组件及压针组件即可做到产品的快速切换，产品兼容性强；PCM保护板折弯工作实现全自动化无人作业，设备自动化程度高、稳定性强、生产效率高、大幅度地节约了人工成本。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.锂电池保护板自动折弯设备，其特征在于，包括：
支撑架，包括水平安装底板、水平安装中间板和水平安装顶板；承载有载具的传送带活动于所述水平安装中间板表面；
载具顶起定位机构，安装在所述水平安装底板上，工作开始时，向上顶起所述载具，工作结束时带回所述载具；
压针折弯机构，贯穿性地安装在所述水平安装底板中部、所述水平安装中间板，工作时将所述载具上的PCM保护板进行按压折弯；
模芯顶起机构，贯穿性地安装在所述水平安装底板上，与所述压针折弯机构相邻，工作时与压针折弯机构配合，提供折弯工作位；
产品定位机构，贯穿性地安装在所述水平安装顶板中部；在折弯动作开始前，固定住载具上的所述PCM保护板；
保压成型机构，贯穿性地安装在所述水平安装顶板中心位置，对称地安装在所述产品定位机构中间，用于在折弯动作完成后，对所述PCM保护板进行模具定型；
横移平推机构，安装在所述水平安装中间板的首端，固定在所述压针折弯机构的侧边，在工作时推动所述载具左右移动，扩大所述载具上的所述PCM保护板的折弯角度。
2.如权利要求1所述的锂电池保护板自动折弯设备，其特征在于：所述载具顶起定位机构包括第一载具顶起气缸、第二载具顶起气缸、载具垫板和定位片，所述第一载具顶起气缸和第二载具顶起气缸分别安装在所述定位片的内侧，所述载具垫板安装在所述定位片的顶部，用于顶起输送到所述折弯工作位的载具，使其脱离传送带，进入折弯工作位，完成载具的第二次定位。
3.如权利要求2所述的锂电池保护板自动折弯设备，其特征在于：所述压针折弯机构包括压针组件、第一压针顶起气缸、第二压针顶起气缸、第一压针横移气缸和第二压针横移气缸；
所述压针组件成两排地安装在所述水平安装中间板的中间位置，所述第二压针顶起气缸安装在所述压针组件的正下方，固定于所述水平安装中间板与水平安装底板之间，用于顶起所述压针组件配合折弯动作；
所述第一压针顶起气缸安装在所述水平安装底板上、所述第二压针顶起气缸的正下方，用于控制整个压针折弯机构的上下运动，完成载具的第一次定位；
所述压针组件由多个压针和固定于底座的多个支撑座组成，所述压针平行于所述传送带，且与所述支撑座成90°直角；每个所述压针对应于所述载具上的一个PCM保护板；
所述第一压针横移气缸和所述第二压针横移气缸分别安装在所述两排压针组件的首端，安装在所述水平安装中间板的两端，用于控制所述压针组件的横向运动。
4.如权利要求1所述的锂电池保护板自动折弯设备，其特征在于：所述模芯顶起机构包括模芯组件、第一模芯顶起气缸和第二模芯顶起气缸；所述模芯组件成两排地安装在所述水平安装中间板的中间位置，用于与所述压针组件卡合共同作用完成折弯动作；所述第一模芯顶起气缸和第二模芯顶起气缸分别安装在所述第一压针顶起气缸两侧，同样贯穿所述水平安装底板，用于控制所述模芯组件的上下运动；
所述模芯组件设有安装在所述水平安装中间板上的底座和安装在所述底座上的多个模芯，所述模芯与所述压针一一对应，每个所述模芯顶部设有一与所述压针外形匹配的凹槽。
5.如权利要求4所述的锂电池保护板自动折弯设备，其特征在于：所述产品定位机构包括第一产品定位气缸和第二产品定位气缸，所述第一产品定位气缸和所述第二产品定位气缸安装在所述折弯工作位的上方，贯穿性地安装在所述水平安装顶板中部；所述第一产品定位气缸和所述第二产品定位气缸下端手部各设有一排竖直的弹簧探针组件，用于压紧所述载具上的PCM保护板，完成所述载具的第三次定位。
6.如权利要求5所述的锂电池保护板自动折弯设备，其特征在于：所述保压成型机构包括第一保压成型气缸和第二保压成型气缸；所述第一保压成型气缸和所述第二保压成型气缸安装在所述折弯工作位的正上方，贯穿性地安装在所述水平安装顶板中心位置、介于所述第一产品定位气缸和所述第二产品定位气缸的中间，所述第一保压成型气缸和所述第二保压成型气缸下端手部还各设有一S形折弯压模，用于固定所述压针折弯的角度。
7.如权利要求1所述的锂电池保护板自动折弯设备，其特征在于：所述横移平推机构包括横移平推电机、推杆、齿轮组；所述横移平推电机安装在所述载具的侧上方，所述推杆设置在所述载具的下方，所述横移平推电机通过所述齿轮组连接到所述推杆，利用齿轮组的正反转控制所述推杆推动载具横向移动，扩大PCM保护板的折弯角度。
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