CN110061253B - 纽扣电池制造设备 - Google Patents

Abstract

一种纽扣电池制造设备包括：壳体上料机构、负极片上料机构、隔膜片上料机构、正极片上料机构、电解液注液机构及电池盖上料封口机构，壳体上料机构用于对电池壳体进行上料操作，负极片上料机构用于对电池负极片进行上料操作，隔膜片上料机构用于对电池隔膜进行上料操作，正极片上料机构用于对电池正极片进行上料操作，电解液注液机构用于对电池壳体进行电解液注液操作；电池盖上料封口机构用于对电池盖进行上料操作。本发明的纽扣电池制造设备通过设置壳体上料机构、负极片上料机构、隔膜片上料机构、正极片上料机构、电解液注液机构及电池盖上料封口机构，从而能够代替人工完成纽扣电池的组装操作，可以有效提高了生产加工的效率及精度。

Description

纽扣电池制造设备

技术领域

本发明涉及电池生产技术领域，特别是涉及一种纽扣电池制造设备。

背景技术

纽扣电池也叫扣式电池，是指外形尺寸像一颗小纽扣的电池。纽扣电池因体形较小，故在各种微型电子产品中得到了广泛的应用，一般用于各类电子产品的后备电源，如电脑主板、电子表、电子词典、电子秤、记忆卡、遥控器、电动玩具、心脏起搏器、电子助听器、计数器或照相机等。

现有的技术中，纽扣电池生产制造时需要将负极片、正极片、隔膜及电解液等内部元件放置在电池壳体内，然后再用电池盖将电池壳体压合密封。由于纽扣电池的体积较小，目前在生产制造过程中大多采用人工流水线的作业方式，如此，存在生产效率不高、加工精度较低以及生产成本较高的问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种能够代替人工流水线的作业方式，且能够提高纽扣电池的生产效率及加工精度的纽扣电池制造设备及其方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种纽扣电池制造设备包括：

壳体上料机构，所述壳体上料机构包括壳体上料装置及壳体载料转运装置，所述壳体上料装置用于将电池壳体逐个上料至所述壳体载料转运装置上，所述壳体载料转运装置用于将电池壳体进行承载定位；

负极片上料机构，所述负极片上料机构用于将电池负极片上料至所述壳体载料转运装置上，以使电池负极片放置在电池壳体内；

隔膜片上料机构，所述隔膜片上料机构用于将电池隔膜上料至所述壳体载料转运装置上，以使电池隔膜放置在电池壳体内的电池负极片上；

正极片上料机构，所述正极片上料机构用于将电池正极片上料至所述壳体载料转运装置上，以使电池正极片放置在电池壳体内的电池隔膜上；

电解液注液机构，所述电解液注液机构用于将电解液注液至所述壳体载料转运装置的电池壳体内，并对电池壳体进行抽真空操作，以使电解液进入正极片内；及

电池盖上料封口机构，所述电池盖上料封口机构用于将电池盖上料至所述壳体载料转运装置的电池壳体开口处，并将电池盖与电池壳体压合固定，以使电池壳体内的气体排出；

所述壳体载料转运装置还用于将电池壳体按顺序传送至所述负极片上料机构、所述隔膜片上料机构、所述正极片上料机构、所述电解液注液机构及所述电池盖上料封口机构上。

在其中一个实施方式中，所述壳体上料装置包括壳体上料振动盘、壳体送料导轨及壳体待料组件，所述壳体上料振动盘的出料端与所述壳体送料导轨的进料端连接，所述壳体送料导轨的出料端与所述壳体待料组件连接。

在其中一个实施方式中，所述壳体待料组件包括壳体待料座、壳体待料挡块及挡料驱动件，所述壳体待料挡块滑动设置于所述壳体待料座上，所述壳体待料挡块与所述挡料驱动件连接，所述挡料驱动件用于带动所述壳体待料挡块在所述壳体待料座上进行往复式位移。

在其中一个实施方式中，所述壳体待料挡块上开设有壳体挡料卡槽，所述壳体挡料卡槽与所述壳体送料导轨连通。

在其中一个实施方式中，所述壳体载料转运装置包括多个壳体载料转动盘，所述负极片上料机构、所述隔膜片上料机构、所述正极片上料机构、所述电解液注液机构及所述电池盖上料封口机构分别与其中一个所述壳体载料转动盘对应设置。

在其中一个实施方式中，相邻两个所述壳体载料转动盘之间设置有搬运机械手，所述搬运机械手用于对相邻两个所述壳体载料转动盘上的电池壳体进行搬运操作。

在其中一个实施方式中，各所述壳体载料转动盘呈“一”字型排列设置。

在其中一个实施方式中，所述壳体载料转动盘上开设有多个容置槽。

在其中一个实施方式中，所述负极片上料机构包括负极带上料转盘、负极带切割装置及负极片搬运机械手，所述负极带切割装置设置于所述负极带上料转盘与所述负极片搬运机械手之间，所述负极带上料转盘用于将负极带上料至所述负极带切割装置上，所述负极带切割装置用于将负极带切割成负极片，所述负极片搬运机械手用于将所述负极带切割装置上的负极片搬运至所述壳体载料转运装置上。

在其中一个实施方式中，所述隔膜片上料机构包括隔膜带上料转盘、隔膜带切割装置及隔膜片搬运机械手，所述隔膜带切割装置设置于所述隔膜带上料转盘与所述隔膜片搬运机械手之间，所述隔膜带上料转盘用于将隔膜带上料至所述隔膜带切割装置上，所述隔膜带切割装置用于将隔膜带切割成隔膜片，所述隔膜片搬运机械手用于将所述隔膜带切割装置上的隔膜片搬运至所述壳体载料转运装置上。

与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：

本发明的纽扣电池制造设备通过设置壳体上料机构、负极片上料机构、隔膜片上料机构、正极片上料机构、电解液注液机构及电池盖上料封口机构，从而能够代替人工完成纽扣电池的壳体上料、负极片上料、电池隔膜上料、正极片上料、电解液注液及电池盖上料封口等组装操作，可以有效提高了生产加工的效率以及加工精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明一实施方式的纽扣电池制造设备的结构示意图；

图2为图1中的纽扣电池制造设备的壳体上料机构的结构示意图。

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。

需要说明的是，本文所使用关于元件与另一个元件“连接”的相关表述，也表示元件与另一个元件“连通”，流体可以在两者之间进行交换连通。

一实施方式中，一种纽扣电池制造设备包括：壳体上料机构、负极片上料机构、隔膜片上料机构、正极片上料机构、电解液注液机构及电池盖上料封口机构，所述壳体上料机构包括壳体上料装置及壳体载料转运装置，所述壳体上料装置用于将电池壳体逐个上料至所述壳体载料转运装置上，所述壳体载料转运装置用于将电池壳体进行承载定位；所述负极片上料机构用于将电池负极片上料至所述壳体载料转运装置上，以使电池负极片放置在电池壳体内；所述隔膜片上料机构用于将电池隔膜上料至所述壳体载料转运装置上，以使电池隔膜放置在电池壳体内的电池负极片上；所述正极片上料机构用于将电池正极片上料至所述壳体载料转运装置上，以使电池正极片放置在电池壳体内的电池隔膜上；所述电解液注液机构用于将电解液注液至所述壳体载料转运装置的电池壳体内，并对电池壳体进行抽真空操作，以使电解液进入正极片内；所述电池盖上料封口机构用于将电池盖上料至所述壳体载料转运装置的电池壳体开口处，并将电池盖与电池壳体压合固定，以使电池壳体内的气体排出；所述壳体载料转运装置还用于将电池壳体顺序传送至所述负极片上料机构、所述隔膜片上料机构、所述正极片上料机构、所述电解液注液机构及所述电池盖上料封口机构上。

为了更好地对上述纽扣电池制造设备进行说明，以更好地理解上述纽扣电池制造设备的构思。请参阅图1，一种纽扣电池制造设备10包括：壳体上料机构100、负极片上料机构200、隔膜片上料机构300、正极片上料机构400、电解液注液机构500及电池盖上料封口机构600。

需要说明的是，壳体上料机构100用于对电池壳体进行上料操作，并将电池壳体顺序传送至负极片上料机构200、隔膜片上料机构300、正极片上料机构400、电解液注液机构500及电池盖上料封口机构600处进行加工操作；负极片上料机构200用于对电池负极片进行上料操作，从而将电池负极片上料至电池壳体内；隔膜片上料机构300用于对电池隔膜进行上料操作，从而将电池隔膜上料至电池壳体内；正极片上料机构400用于对电池正极片进行上料操作，从而将电池正极片上料至电池壳体内；电解液注液机构500用于对电池壳体进行电解液注液操作；电池盖上料封口机构600用于对电池盖进行上料操作，从而将电池盖上料至电池壳体的开口端，并对电池壳体进行压合封口操作。

请参阅图2，壳体上料机构100包括壳体上料装置110及壳体载料转运装置120，壳体上料装置110用于将电池壳体逐个上料至壳体载料转运装置120上，壳体载料转运装置120用于将电池壳体进行承载定位，壳体载料转运装置120还用于将电池壳体顺序传送至负极片上料机构200、隔膜片上料机构300、正极片上料机构400、电解液注液机构500及电池盖上料封口机构600上。

一实施方式中，壳体上料装置110包括壳体上料振动盘111、壳体送料导轨112及壳体待料组件113，壳体上料振动盘111的出料端与壳体送料导轨112的进料端连接，壳体送料导轨112的出料端与壳体待料组件113连接。

需要说明的是，纽扣电池的电池壳体通过人工或对应的机械设备放置在壳体上料振动盘111上，通过调节壳体上料振动盘111的振动频率使得电池壳体呈开口向上进行排列传送，并从壳体上料振动盘111的出料端进入壳体送料导轨112的进料端，通过壳体送料导轨112进行送料传送操作。壳体送料导轨112的出料端与壳体待料组件113连接，从而使电池壳体上料至壳体待料组件113上，如此，能够将来料时混合在一起的电池壳体分离，并且使电池壳体呈挨个排列的方式进行上料操作，从而便于对各个电池壳体进行加工操作。

进一步地，壳体待料组件113包括壳体待料座113a、壳体待料挡块113b及挡料驱动件113c，壳体待料挡块113b滑动设置于壳体待料座113a上，壳体待料挡块113b与挡料驱动件113c连接，挡料驱动件113c用于带动壳体待料挡块113b在壳体待料座113a上进行往复式位移。壳体待料挡块113b上开设有壳体挡料卡槽，壳体挡料卡槽与壳体送料导轨112连通，在本实施例中，挡料驱动件113c为气缸，壳体挡料卡槽为圆弧槽结构，如此，能够更好的电池壳体进行配合，使得壳体挡料卡槽与壳体待料槽能够更好地对电池壳体的进行位置限定。

需要说明的是，壳体送料导轨112将电池壳体挨个上料至壳体待料组件113的壳体待料座113a上，由于壳体挡料卡槽与壳体送料导轨112连通，从而使电池壳体上料至壳体待料座113a后，通过壳体挡料卡槽对电池壳体进行位置限定，此时，通过挡料驱动件113c带动壳体待料挡块113b在壳体待料座113a上进行滑动，从而能够带动壳体挡料卡槽内的电池壳体进行移动，从而使壳体挡料卡槽内的电池壳体与壳体送料导轨112内的电池壳体进行分离，如此，能够将单个电池壳体分离出来，由此便于后续对单个电池壳体进行加工操作。

一实施方式中，壳体送料导轨112倾斜设置于所述壳体上料振动盘111与所述壳体待料组件113之间，壳体送料导轨112上设置有壳体送料限位压板112a，所述壳体送料限位压板112a与所述壳体送料导轨112之间设置有壳体送料通道，所述壳体送料限位压板112a上开设有壳体送料感应孔112b，所述壳体送料感应孔112b上方设置有壳体送料感应器112c，所述壳体送料感应器112c为光电传感器。

需要说明的是，壳体送料导轨112倾斜设置于壳体上料振动盘111与壳体待料组件113之间，从而能够在重力作用下，使得电池壳体能够沿着壳体送料限位压板112a与壳体送料导轨112之间的壳体送料通道进行倾斜送料操作，如此，相对于传统的采用振动盘与直振轨道的送料方式，本发明采用壳体送料导轨112倾斜设置的方式能够使得整体结构更加简单及紧凑，且能够使电池壳体的送料操作更加稳定。通过设置壳体送料限位压板112a，从而能够防止电池壳体在送料过程滑出壳体送料导轨112，从而进一步提高电池壳体送料操作的稳定性。通过在壳体送料限位压板112a上设置壳体送料感应孔112b以及壳体送料感应器112c，从而能够对进行送料操作的电池壳体进行监控，壳体送料感应器112c将感应到的信息发送至对应的控制系统上，控制系统根据接收到的信息控制各机构的运动操作，从而能够提高整体的加工精度，使得各机构运动的联动性更高。

请再次参阅图1，壳体载料转运装置120包括多个壳体载料转动盘121，负极片上料机构200、隔膜片上料机构300、正极片上料机构400、电解液注液机构500及电池盖上料封口机构600分别与其中一个壳体载料转动盘121对应设置。在本实施例中，各壳体载料转动盘121呈“一”字型排列设置，如此，能够提高整体的结构强度，且使得整体结构更加紧凑。

进一步地，相邻两个壳体载料转动盘121之间设置有搬运机械手122，搬运机械手122用于对相邻两个壳体载料转动盘121上的电池壳体进行搬运操作。

需要说明的是，壳体载料转动盘121上开设有多个用于放置电池壳体的壳体放置槽，当一个电池壳体放置在壳体放置槽后，通过壳体载料转动盘121的转动从而能将下一壳体放置槽转动到对应的上料工位，如此，能够使整体加工操作更加连贯，使得生产效率更高。在负极片上料机构200工位中，壳体载料转动盘121与负极片上料机构200对应设置，壳体上料装置110与壳体载料转动盘121之间通过搬运机械手122衔接，当挡料驱动件113c带动壳体待料挡块113b运动使得电池壳体与壳体送料导轨112内的电池壳体进行分离后，搬运机械手122将壳待料挡块113b上的电池壳体搬运至位于负极片上料机构200工位处的壳体载料转动盘121上，由此完成电池壳体的上料搬运操作。在本实施例中，搬运机械手122上设置有真空吸附气嘴，通过搬运机械手122上的真空吸附气嘴对电池壳体进行吸附固定，然后再通过搬运机械手122的运动将电池壳体搬运放置在壳体载料转动盘121上。

请再次参阅图1，负极片上料机构200用于将电池负极片上料至壳体载料转运装置120上，以使电池负极片放置在电池壳体内。

一实施方式中，负极片上料机构200包括负极带上料转盘210、负极带切割装置220及负极片搬运机械手230，负极带切割装置220设置于负极带上料转盘210与负极片搬运机械手230之间，负极带上料转盘210用于将负极带上料至负极带切割装置220上，负极带切割装置220用于将负极带切割成负极片，负极片搬运机械手230用于将负极带切割装置220上的负极片搬运至壳体载料转运装置120上。

需要说明的是，电池负极片在来料时为带状结构，通过将负极带放置在负极带上料转盘210上，从而能够通过负极带上料转盘210的转动使得负极带不断地传送至负极带切割装置220上。当负极带传送至负极带切割装置220上时，通过负极带切割装置220对负极带进行切割，从而切割成电池负极片，然后再通过负极片搬运机械手230将负极带切割装置220上的电池负极片搬运至位于负极片上料机构200工位上的壳体载料转动盘121的电池壳体内，从而完成电池负极片的上料操作。

一实施方式中，负极带切割装置220包括负极带切割刀片及负极带切割驱动气缸，所述负极带切割刀片与所述负极带切割驱动气缸连接，所述负极带切割驱动气缸用于带动所述负极带切割刀片进行靠近或远离所述负极带的运动。如此，当负极带上料转盘210将负极带传送至负极带切割装置220处时，负极带上料转盘210带动负极带切割刀片向负极带的方向进行运动，从而通过负极带切割刀片对负极带进行切割分离，由此将负极带切割成符合生产规格要求的电池负极片，完成切割后的电池负极片通过负极片搬运机械手230搬运至位于负极片上料机构200工位上的壳体载料转动盘121的电池壳体内。在本实施例中，负极片搬运机械手230设置有吸附气嘴，通过负极片搬运机械手230上的吸附气嘴对完成切割后的电池负极片进行吸附固定，然后再通过负极片搬运机械手230的运动将电池壳体搬运放置在壳体载料转动盘121上。

需要说明的是，当电池负极片上料至电池壳体内后，由于电池负极片为锂负极片，且锂负极片切割后呈方形片状结构，而纽扣电池的电池壳体一般为圆柱状结构，呈方形片状结构的电池负极片放置在圆柱状结构的电池壳体时，不能够完全跟电池壳体进行适配，如此，会对电池的放电性能造成影响，而且会出现短路、漏电的不良情况，为了使呈方形片状结构的电池负极片能够完全与电池壳体进行适配，亦即，能够使电池负极片完全将电池壳体的底部进行贴合，所述负极片上料机构200还包括负极片整形装置240，在所述负极片上料机构200的加工工位中，所述负极带上料转盘210、负极带切割装置220、所述负极片整形装置240及负极片搬运机械手230顺序围绕位于所述负极片上料机构200的加工工位中的所述壳体载料转动盘121的中心呈环形阵列设置，所述负极片整形装置240包括：负极片整形压杆及负极片升降连杆组件，所述负极片整形压杆与所述负极片升降连杆组件连接，所述负极片升降连杆组件用于带动所述负极片整形压杆向所述壳体载料转动盘121的方向进行往复式位移；所述负极片整形压杆的端部设置有高分子膜，所述高分子膜为PE膜。如此，当呈方形片状结构的电池负极片通过负极片搬运机械手230放置在壳体载料转动盘121后，通过壳体载料转动盘121的转动将装有电池负极片的电池壳体转动至负极片整形装置240上，然后通过负极片升降连杆组件带动负极片整形压杆向装有电池负极片的电池壳体的方向运动，从而通过负极片整形压杆对电池壳体内的电池负极片进行挤压，由于电池负极片为锂片且具有较好的形变性质，通过负极片整形压杆挤压后，能够沿着电池壳体底部边缘进行变形扩散，如此，能够将电池负极片挤压成圆形，亦即，电池负极片将电池壳体的底部完全贴合，从而跟电池壳体进行适配；通过在负极片整形压杆的端部设置高分子膜，从而能够防止负极片整形压杆与锂负极片进行挤压的过程中锂负极材料粘接在负极片整形压杆上，由此保证电池负极片的完整性。

完成电池负极片上料操作后，通过位于电池负极片上料工位上的搬运机械手122将电池壳体搬运至位于隔膜片上料机构300处的壳体载料转动盘121上，然后再通过隔膜片上料机构300将电池隔膜上料至电池壳体内，使得电池隔膜位于电池负极片上。

请再次参阅图1，隔膜片上料机构300用于将电池隔膜上料至壳体载料转运装置120上，以使电池隔膜放置在电池壳体内的电池负极片上，亦即，隔膜片上料机构300将电池隔膜上料至位于隔膜片上料机构300工位处的壳体载料转动盘121上，然后通过壳体载料转动盘121将电池壳体传送至隔膜片上料机构300的上料工位进行隔膜上料操作。

一实施例中，隔膜片上料机构300包括隔膜带上料转盘310、隔膜带切割装置320及隔膜片搬运机械手330，隔膜带切割装置320设置于隔膜带上料转盘310与隔膜片搬运机械手330之间，隔膜带上料转盘310用于将隔膜带上料至隔膜带切割装置320上，隔膜带切割装置320用于将隔膜带切割成隔膜片，隔膜片搬运机械手330用于将隔膜带切割装置上的隔膜片搬运至壳体载料转运装置120上，亦即，将隔膜片搬运机械手330将隔膜带切割装置320上的隔膜片搬运至位于隔膜片上料机构300工位处的壳体载料转动盘121上。

需要说明的是，电池隔膜通过隔膜带上料转盘310的转动进行上料操作，从而将带状的电池隔膜传送至隔膜带切割装置320处，隔膜带切割装置320上设置有隔膜切割刀片，从而通过隔膜切割刀片将电池隔膜切割成规定大小的隔膜片，完成切割操作后，隔膜片搬运机械手330将电池隔膜片搬运至对应的壳体载料转动盘121上，以使电池隔膜片放置在电池壳体内，由此完成电池隔膜上料操作。

一实施方式中，负极片上料机构200与隔膜片上料机构300上均设置有CCD检测器，通过设置CCD检测器，从而能够对负极片上料机构200以及隔膜片上料机构300上的电池壳体进行成像检测，如此，能够提高电池负极片与电池隔膜的上料精度，从而提高整体的加工精度。

完成电池隔膜上料操作后，通过位于隔膜片上料机构300工位上的搬运机械手122将放置好电池隔膜的电池壳体搬运至正极片上料机构400处的壳体载料转动盘121上，然后再通过正极片上料机构400将正极片上料至电池壳体内，使得正极片放置在电池壳体内的电池隔膜上。

请再次参阅图1，正极片上料机构400用于将电池正极片上料至壳体载料转运装置上，以使电池正极片放置在电池壳体内的电池隔膜上；亦即，正极片上料机构400将电池正极片上料至位于正极片上料机构400工位处的壳体载料转动盘121上，然后通过壳体载料转动盘121将电池壳体传送至正极片上料机构400的上料工位进行电池正极片隔膜上料操作。

一实施例中，正极片上料机构400包括正极片上料拉线410及正极片搬运机械手420，所述正极片上料拉线410用于对正极片进行上料传送，所述正极片搬运机械手420用于将正极片搬运至位于正极片上料机构400工位处的壳体载料转动盘121上，使得电池正极片放置在电池隔膜上。

进一步地，所述正极片搬运机械手420包括正极片搬运旋转轴421、正极片搬运横杆432及正极片吸附气嘴433，所述正极片搬运横杆432与所述正极片搬运旋转轴421连接，所述正极片吸附气嘴433设置于所述正极片搬运横杆432上，所述正极片搬运旋转轴421转动时，用于带动所述正极片搬运横杆432上的所述正极片吸附气嘴433在所述正极片上料拉线410与所述壳体载料转动盘121之间进行往复式位移。

需要说明的是，电池正极片为石墨碳料制成的正极块，通过正极片上料拉线410的上料操作，从而将电池正极片进行上料传送至正极片搬运机械手420处，当正极片传送到位后，正极片搬运旋转轴421进行转动，从而将正极片吸附气嘴433转动至正极片上料拉线410的上方，然后通过真空吸附的方式将正极片上料拉线410上的正极片进行吸附固定，完成固定后，再通过正极片搬运旋转轴421的转动将正极片转移并放置在壳体载料转动盘121的电池壳体内，从而使电池正极片放置在电池隔膜上，然后再通过壳体载料转动盘121的转动将放置好电池正极片的电池壳体转动至电解液注液机构500处进行电解液注液操作。

请再次参阅图1，电解液注液机构500用于将电解液注液至壳体载料转运装置的电池壳体内，并对电池壳体进行抽真空操作，以使电解液进入正极片内；亦即，当壳体载料转动盘121放置好电池正极片的电池壳体转动至电解液注液机构500时，电解液注液机构500将电解液注液注入壳体载料转动盘121上的电池壳体内，然后再对壳体载料转动盘121上的电池壳体进行抽真空操作，使得电解液快速流入由石墨碳料制成的正极片的孔隙内。

一实施例中，在电解液注液机构500的加工工位中，电解液注液机构500包括电解液注入装置510及真空抽气装置520，所述壳体载料转动盘121上开设有多个容置槽，所述容置槽内用于放置电池壳体及和正极片；所述电解液注入装置用于向所述电池壳体内注入电解液，以使电解液与正极片接触；所述真空抽气装置包括升降器、密封容器及真空抽气头，所述密封容器与所述升降器连接，所述升降器用于带动所述密封容器罩设所述容置槽，并使所述密封容器与所述容置槽连通，以密封所述容置槽，所述密封容器的侧壁开设有真空抽气通道，所述真空抽气通道与所述真空抽气头连通，所述真空抽气头抽气时用于使所述容置槽及所述密封容器处于负压状态。

需要说明的是，在正极片上料至电池壳体前，电解液注入装置510首先对壳体载料转动盘121上的电池壳体进行第一次电解液注入操作，从而通过电解液将电池壳体内的电池隔膜进行润湿，完成电池隔膜后，正极片上料机构400再将电池正极片放置在电池隔膜上，然后再通过电解液注入装置510对电池壳体进行第二次电解液注入操作，从而使电池壳体上的电池正极片与电解液接触，完成第二次电解液注入操作后，壳体载料转动盘121转动将电池壳体传送至真空抽气装置520处，此时，升降器控制密封容器下降，使得密封容器罩设放置有电池壳体的容置槽，并使所述密封容器与所述容置槽连通，以密封所述容置槽，当密封容器将容置槽密封后，通过真空抽气头的抽气作用，从而对容置槽内的电池壳体进行抽真空操作，由此能够使电解液快速流入由石墨碳料制成的正极片的孔隙内，从而完成电解液注入操作。

完成电解液注液操作后，通过位于电解液注液机构500上的搬运机械手122将注液后的电池壳体搬运至电池盖上料封口机构600处的壳体载料转动盘121上，然后再通过电池盖上料封口机构将电池盖上料至电池壳体内，并将电池盖与电池壳体压合固定，以使电池壳体内的气体排出；

请再次参阅图1，电池盖上料封口机构600用于将电池盖上料至壳体载料转运装置的电池壳体开口处，并将电池盖与电池壳体压合固定，以使电池壳体内的气体排出；亦即，电池盖上料封口机构600将电池盖上料至位于电池盖上料封口机构600工位处的壳体载料转动盘121上，然后通过壳体载料转动盘121将电池壳体传送至电池盖上料封口机构600的上料工位进行电池盖上料操作。

一实施例中，电池盖上料封口机构600包括电池盖上料振动盘610、电池盖送料轨道620及电池盖搬运机械手630，所述电池盖送料轨道620与所述电池盖上料振动盘610连接，所述电池盖搬运机械手630用于将电池盖送料轨道620上的电池盖搬运放置在壳体载料转动盘121上，以使电池盖安装在电池壳体的开口处。

需要说明的是，电池盖通过电池盖上料振动盘610进行振动上料操作，从而使电池盖逐个进入电池盖送料轨道620内，通过电池盖送料轨道620将电池盖传送至电池盖搬运机械手630处，然后通过电池盖搬运机械手630将位于电池盖送料轨道620出料端的电池盖搬运至壳体载料转动盘121的电池壳体上，由此完成电池盖上料操作。

在本实施例中，电池盖搬运机械手630上设置有电池盖夹爪及夹爪驱动组件，所述电池盖夹爪与所述夹爪驱动组件连接，所述夹爪驱动组件用于带动所述电池盖夹爪进行夹紧或松开，从而能够完成电池盖的夹紧操作与放置操作。

进一步地，电池盖上料封口机构600还包括电池盖压合装置640，所述电池盖压合装置640设置在位于所述电池盖上料封口机构600工位处的壳体载料转动盘121的周缘位置处，所述电池盖压合装置640包括电池盖压合升降块及设置于所述电池盖压合升降块上电池盖压合柱，所述电池盖压合柱用于对所述电池壳体进行压合操作。当壳体载料转动盘121将放置好电池盖的电池壳体转动至电池盖压合装置640位置上时，电池盖压合升降块进行向下运动，从而使电池盖压合柱与电池壳体上的电池盖进行抵接，由此将电池盖压合至电池壳体内，同时，能够将电池壳体内的气体排出。

一实施方式中，电池盖上料封口机构600还包括电池盖封口装置650，所述电池盖封口装置650设置在位于所述电池盖上料封口机构600工位处的壳体载料转动盘121的周缘位置处，所述电池盖封口装置650包括电池盖压紧块及电池盖压紧升降气缸，所述电池盖压紧块与所述电池盖压紧升降气缸连接，所述电池盖压紧升降气缸用于带动所述电池盖压紧块向所述壳体载料转动盘121的方向进行往复式位移。当电池盖压合至电池壳体内后，通过壳体载料转动盘121将电池壳体传送至电池盖封口装置650处，此时，电池盖压紧升降气缸带动电池盖压紧块进行下压运动，从而使电池盖压紧块与电池壳体上的封边进行接触，并在进一步下压的操作中将电池壳体的封边压合至电池盖上，由此使电池壳体的封边与电池盖抵接，从而完成电池壳体与电池盖的封边操作。

与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：

本发明的纽扣电池制造设备10通过设置壳体上料机构100、负极片上料机构200、隔膜片上料机构300、正极片上料机构400、电解液注液机构500及电池盖上料封口机构600，从而能够代替人工完成纽扣电池的壳体上料、负极片上料、电池隔膜上料、正极片上料、电解液注液及电池盖上料封口等组装操作，可以有效提高了生产加工的效率以及加工精度。

需要说明的是，纽扣电池制造设备10还包括用于纽扣电池制造设备的无延迟刚性联动传动结构700，用于纽扣电池制造设备的无延迟刚性联动传动结构700包括输出电机710、传动主轴720及联动传动装置730，输出电机710与传动主轴720连接，输出电机710用于带动传动主轴720转动；联动传动装置730包括同步轮组731、传动带组732及变速箱组733，同步轮组731包括若干同步轮，传动带组732包括若干传动带，变速箱组733包括若干变速箱，各同步轮间隔套置于传动主轴外，传动主轴与同步轮的转速相同，各传动带一一对应与各同步轮传动连接，且各传动带还一一对应与各变速箱传动连接，变速箱用于同步输出所述输出电机的传动力；壳体上料机构100对应与一变速箱传动连接；负极片上料机构200对应与一变速箱传动连接；隔膜片上料机构300对应与一变速箱传动连接；正极片上料机构400对应与一变速箱传动连接；电解液注液机构500对应与一变速箱传动连接；电池盖上料封口机构600对应与一变速箱传动连接。在本实施例中，同步轮的周缘设置有凸条，凸条用于与传动带紧密接触，如此，能够使得同步轮与传动带的传动连接更加稳定。

需要说明的是，用于纽扣电池制造设备的无延迟刚性联动传动结构700通过设置输出电机710、传动主轴720及联动传动装置730，使得传动主轴720在输出电机710的带动下进行转动操作，如此，通过联动传动装置730将输出电机710的输出动力分别传送至壳体上料机构100、负极片上料机构200、隔膜片上料机构300、正极片上料机构400、电解液注液机构500及电池盖上料封口机构600上，使得壳体上料机构100、负极片上料机构200、隔膜片上料机构300、正极片上料机构400、电解液注液机构500及电池盖上料封口机构600同步进行相应的加工操作，由此能够使各工位的加工操作相互之间具有联动性，且不用延时等待，使得生产加工效率更高，且编程调试更加简单。

具体的，输出电机710工作时，将动力传送至传动主轴720上，从而带动传动主轴720进行转动，传动主轴720上套置有多个同步轮，使得在传动主轴720转动的同时，传动主轴720上的同步轮同步进行转动，同时，通过传动带将同步轮上的动力传动至对应的变速箱上，使得变速箱同步输出所述输出电机的传动力，如此，变速箱能够根据壳体上料机构100、负极片上料机构200、隔膜片上料机构300、正极片上料机构400、电解液注液机构500及电池盖上料封口机构600上的实际加工情况对动力进行调节，由此实现各工位的联动加工操作，从而达到无延迟且相互联动加工的目的，能够有效提高生产加工的效率，且整体结构更加紧凑及稳定。

一实施例中，壳体上料机构100包括壳体载料转运装置120，壳体载料转运装置120包括壳体载料转动盘121，壳体载料转动盘121与一变速箱传动连接。

需要说明的是，壳体载料转动盘121与对应的变速箱传动连接，当输出电机710工作带动传动主轴720时，通过同步轮及传动带将动力传送至与壳体载料转动盘121连接的变速箱上，由此通过变速箱对接收到的动力进行调节，并传动至壳体载料转动盘121上，如此，能够使壳体载料转动盘121进行旋转操作，从而将壳体载料转动盘121上的电池壳体转动至对应的工位上。

一实施例中，负极片上料机构200包括负极片整形装置240，负极片整形装置240包括负极片整形压杆及负极片升降连杆组件，负极片升降连杆组件包括负极片升降凸轮、负极片升降滚轮、负极片升降柱及负极片升降块，负极片升降凸轮与一变速箱传动连接，负极片升降滚轮与负极片升降凸轮抵接，负极片升降柱的一端与负极片升降滚轮连接，负极片升降块安装在负极片升降柱上，负极片整形压杆设置于负极片升降块上。

需要说明的是，在负极片上料机构200的负极片整形工位中，负极片升降连杆组件通过负极片升降凸轮与一变速箱传动连接，当输出电机710工作带动传动主轴720时，通过同步轮及传动带将动力传送至与负极片升降凸轮连接的变速箱上，由此通过变速箱对接收到的动力进行调节，并传动至负极片升降凸轮上，如此，负极片升降凸轮进行转动操作，使得负极片升降滚轮沿着负极片升降凸轮的周缘进行转动操作，由此带动负极片升降柱进行升降运动，使得与负极片升降块连接的负极片整形压杆进行同步升降运动，由此完成对负极片的整形加工操作。

一实施例中，隔膜片上料机构300包括隔膜带切割装置320，隔膜带切割装置320包括隔膜带切割导向座、隔膜带切割旋转套、第一连接杆、第二连接杆、隔膜带切割导轨、隔膜带切割滑块及隔膜切割刀片，隔膜带切割旋转套转动设置于隔膜带切割导向座上，隔膜带切割旋转套与一变速箱传动连接，隔膜带切割导向座上开设有导向圆弧槽，第一连接杆活动穿设隔膜带切割旋转套内，第一连接杆的端部转动设置有连接导向轮，连接导向轮滑动设置于导向圆弧槽内，第二连接杆的一端与连接导向轮铰接，第二连接杆的另一端与隔膜带切割滑块铰接，隔膜带切割滑块滑动设于隔膜带切割导轨内，隔膜切割刀片设置于隔膜带切割滑块上。

需要说明的是，在隔膜片上料机构300的隔膜带切割工位中，隔膜带切割装置320通过隔膜带切割旋转套与一变速箱传动连接，当输出电机710工作带动传动主轴720时，通过同步轮及传动带将动力传送至与隔膜带切割旋转套连接的变速箱上，由此通过变速箱对接收到的动力进行调节，并传动至隔膜带切割旋转套上，如此，隔膜带切割旋转套在变速箱的动力传输下进行旋转，由于第一连接杆活动穿设隔膜带切割旋转套内，且第一连接杆的端部转动设置有连接导向轮，连接导向轮滑动设置于导向圆弧槽内，因此，当隔膜带切割旋转套进行旋转时，第一连接杆上的连接导向轮沿着导向圆弧槽进行转动，由此带动与其铰接的第二连接杆进行连杆运动，使得隔膜带切割滑块在隔膜带切割导轨内进行往复式位移，如此，使得隔膜带切割滑块的隔膜切割刀片向隔膜带的方向进行切割操作。

一实施例中，正极片上料机构400包括正极片搬运机械手420，正极片搬运机械手420包括正极片搬运旋转轴421、正极片搬运横杆432及正极片吸附气嘴433，正极片搬运横杆432与正极片搬运旋转轴431连接，正极片吸附气嘴433设置于正极片搬运横杆432上，正极片搬运旋转轴431与一变速箱传动连接。

需要说明的是，在正极片上料机构400的正极片搬运工位中，正极片搬运机械手420通过正极片搬运旋转轴421与对应的变速箱传动连接，当输出电机710工作带动传动主轴720时，通过同步轮及传动带将动力传送至与正极片搬运旋转轴421连接的变速箱上，由此通过变速箱对接收到的动力进行调节，并传动至正极片搬运旋转轴421，如此，能够使正极片搬运旋转轴421进行旋转，从而带动正极片搬运横杆432进行摆动，由此将正极片吸附气嘴433移动到对应位置上。

一实施例中，电解液注液机构500包括真空抽气装置520，真空抽气装置520包括升降器、密封容器及真空抽气头，密封容器与升降器连接，密封容器的侧壁开设有真空抽气通道，真空抽气通道与真空抽气头连通。升降器包括旋转凸轮、真空升降抵接块及真空升降导杆，旋转凸轮与一变速箱传动连接，真空升降抵接块设置于真空升降导杆上，真空升降导杆与密封容器连接，真空升降抵接块与旋转凸轮抵接。

需要说明的是，在电解液注液机构500的真空抽气工位中，升降器通过旋转凸轮与一变速箱传动连接，当输出电机710工作带动传动主轴720时，通过同步轮及传动带将动力传送至与旋转凸轮连接的变速箱上，由此通过变速箱对接收到的动力进行调节，并传动至旋转凸轮上，如此，旋转凸轮进行转动操作，使得真空升降抵接块沿着旋转凸轮进行转动操作，由此带动真空升降导杆进行升降运动，使得真空升降导杆上的密封容器下降至容置槽上对容置槽进行密封操作。

一实施例中，电池盖上料封口机构600包括电池盖搬运机械手630，电池盖搬运机械手包括电池盖夹爪及夹爪驱动组件，电池盖夹爪与夹爪驱动组件连接，夹爪驱动组件用于带动电池盖夹爪进行夹紧或松开。夹爪驱动组件包括夹紧导向凸轮、夹紧传动板、夹爪驱动转轴、夹爪摆动板、第一夹爪连接杆及第二夹爪连接杆，夹紧导向凸轮与一变速箱传动连接，夹紧传动板设置于夹爪驱动转轴的一端，夹紧传动板上设置有夹紧导向滚轮，夹紧导向滚轮与夹紧导向凸轮抵接，夹爪摆动板设置于夹爪驱动转轴远离夹紧传动板的一端上，第一夹爪连接杆及第二夹爪连接杆分别设置于夹爪摆动板的两端上，电池盖夹爪的第一松紧端与第一夹爪连接杆连接，电池盖夹爪的第二松紧端与第二夹爪连接杆连接。

需要说明的是，在电池盖上料封口机构600的电池盖搬运工位中，电池盖搬运机械手630通过夹紧导向凸轮与一变速箱传动连接，当输出电机710工作带动传动主轴720时，通过同步轮及传动带将动力传送至与夹紧导向凸轮连接的变速箱上，由此通过变速箱对接收到的动力进行调节，并传动至夹紧导向凸轮上，如此，夹紧导向凸轮进行转动操作，使得夹紧导向滚轮沿着夹紧导向凸轮的周缘进行转动操作，由此带动夹紧传动板上的夹爪驱动转轴进行主动操作，当夹爪驱动转轴转动的同时，夹爪摆动板也进行同步摆动，由此带动第一夹爪连接杆及第二夹爪连接杆进行连杆运动，通过第一夹爪连接杆及第二夹爪带动电池盖夹爪的第一松紧端与第二松紧端进行相互靠近或远离的运动，由此使电池盖夹爪对电池盖进行夹持或松开。

如此，用于纽扣电池制造设备的无延迟刚性联动传动结构700通过设置输出电机710、传动主轴720及联动传动装置730，从而能够通过输出电机710一个动力源对壳体上料机构100、负极片上料机构200、隔膜片上料机构300、正极片上料机构400、电解液注液机构500及电池盖上料封口机构600上的加工工位进行联动控制，使得壳体载料转动盘121在进行转动送料的同时，负极片整形装置240、隔膜带切割装置320、正极片搬运机械手420、真空抽气装置520及电池盖搬运机械手630进行相应的加工操作，从而实现各工位联动加工操作，使得生产加工的效率更高，加工操作时稳定更好，各刚性连接的工位能够做到无延迟加工操作，在对整体设备进行调试或者修改程序时，只需要对输出电机710的传动动力或者调节对应的变速箱的转速即可，由此使整体设备调试工作更加简便。

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)

1.一种纽扣电池制造设备，其特征在于，包括：

外壳上料机构，所述外壳上料机构包括外壳上料装置及外壳载料转运装置，所述外壳上料装置用于将电池外壳逐个上料至所述外壳载料转运装置上，所述外壳载料转运装置用于将电池外壳进行承载定位；

负极片上料机构，所述负极片上料机构用于将电池负极片上料至所述外壳载料转运装置上，以使电池负极片放置在电池外壳内；

隔膜片上料机构，所述隔膜片上料机构用于将电池隔膜上料至所述外壳载料转运装置上，以使电池隔膜放置在电池外壳内的电池负极片上；

正极片上料机构，所述正极片上料机构用于将电池正极片上料至所述外壳载料转运装置上，以使电池正极片放置在电池外壳内的电池隔膜上；

电解液注液机构，所述电解液注液机构用于将电解液注液至所述外壳载料转运装置的电池外壳内，并对电池外壳进行抽真空操作，以使电解液进入正极片内；及

电池盖上料封口机构，所述电池盖上料封口机构用于将电池盖上料至所述外壳载料转运装置的电池外壳开口处，并将电池盖与电池外壳压合固定，以使电池外壳内的气体排出；

所述外壳载料转运装置还用于将电池外壳顺序传送至所述负极片上料机构、所述隔膜片上料机构、所述正极片上料机构、所述电解液注液机构及所述电池盖上料封口机构上；

所述外壳载料转运装置包括多个外壳载料转动盘，所述负极片上料机构、所述隔膜片上料机构、所述正极片上料机构、所述电解液注液机构及所述电池盖上料封口机构分别与其中一个所述外壳载料转动盘对应设置；在其中一个所述外壳载料转动盘中，所述外壳载料转动盘上开设有多个容置槽；

所述电解液注液机构包括电解液注入装置及真空抽气装置，所述电解液注入装置用于向电池外壳内进行两次注液操作，当所述隔膜片上料机构完成电池隔膜上料操作后，所述电解液注入装置用于向电池外壳内进行第一次注液操作，以使电池外壳内的电池隔膜被电解液润湿；当所述正极片上料机构将电池正极片放置在电池隔膜上后，所述电解液注入装置用于向电池外壳内进行第二次注液操作，以使电解液与正极片接触；

所述真空抽气装置包括升降器、密封容器及真空抽气头，所述密封容器与所述升降器连接，所述升降器用于带动所述密封容器罩设所述容置槽，并使所述密封容器与所述容置槽连通，以密封所述容置槽，所述密封容器的侧壁开设有真空抽气通道，所述真空抽气通道与所述真空抽气头连通，所述真空抽气头抽气时用于使所述容置槽及所述密封容器处于负压状态。

2.根据权利要求1所述的纽扣电池制造设备，其特征在于，所述外壳上料装置包括外壳上料振动盘、外壳送料导轨及外壳待料组件，所述外壳上料振动盘的出料端与所述外壳送料导轨的进料端连接，所述外壳送料导轨的出料端与所述外壳待料组件连接。

3.根据权利要求2所述的纽扣电池制造设备，其特征在于，所述外壳待料组件包括外壳待料座、外壳待料挡块及挡料驱动件，所述外壳待料挡块滑动设置于所述外壳待料座上，所述外壳待料挡块与所述挡料驱动件连接，所述挡料驱动件用于带动所述外壳待料挡块在所述外壳待料座上进行往复式位移。

4.根据权利要求3所述的纽扣电池制造设备，其特征在于，所述外壳待料挡块上开设有外壳挡料卡槽，所述外壳挡料卡槽与所述外壳送料导轨连通。

5.根据权利要求1所述的纽扣电池制造设备，其特征在于，相邻两个所述外壳载料转动盘之间设置有搬运机械手，所述搬运机械手用于对相邻两个所述外壳载料转动盘上的电池外壳进行搬运操作。

6.根据权利要求1所述的纽扣电池制造设备，其特征在于，各所述外壳载料转动盘呈“一”字型排列设置。

7.根据权利要求1所述的纽扣电池制造设备，其特征在于，所述负极片上料机构包括负极带上料转盘、负极带切割装置及负极片搬运机械手，所述负极带切割装置设置于所述负极带上料转盘与所述负极片搬运机械手之间，所述负极带上料转盘用于将负极带上料至所述负极带切割装置上，所述负极带切割装置用于将负极带切割成负极片，所述负极片搬运机械手用于将所述负极带切割装置上的负极片搬运至所述外壳载料转运装置上。

8.根据权利要求1所述的纽扣电池制造设备，其特征在于，所述隔膜片上料机构包括隔膜带上料转盘、隔膜带切割装置及隔膜片搬运机械手，所述隔膜带切割装置设置于所述隔膜带上料转盘与所述隔膜片搬运机械手之间，所述隔膜带上料转盘用于将隔膜带上料至所述隔膜带切割装置上，所述隔膜带切割装置用于将隔膜带切割成隔膜片，所述隔膜片搬运机械手用于将所述隔膜带切割装置上的隔膜片搬运至所述外壳载料转运装置上。

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