CN110635101A

CN110635101A - 方形铝壳电池的注液机

Info

Publication number: CN110635101A
Application number: CN201911043407.1A
Authority: CN
Inventors: 陈浩淞; 严植攀; 刘红尧; 周志远
Original assignee: Dongguan Tec Rich Engineering Co Ltd
Current assignee: Dongguan Tec Rich Engineering Co Ltd
Priority date: 2019-10-30
Filing date: 2019-10-30
Publication date: 2019-12-31

Abstract

本发明公开了方形铝壳电池的注液机，包括电池测量结构和注液流转结构，注液流转结构上流转有带电池夹具和注液杯组件的随行夹具；电池测量结构和注液流转结构之间设有电池夹具出入机构，电池夹具出入机构上端设有提升组件，电池夹具出入机构包括驱动机构、支撑组件和推板，驱动机构安装在支撑组件上，驱动机构连接推板，推板上设有连接杆和残液盒；驱动机构推出电池夹具的同时，把残液盒移至注液杯组件下方，提升组件使注液杯组件连接残液盒，注液杯组件连接的正压组件将注液杯的电解液清理到残液盒。本发明的优点是，电池测量结构和注液流转结构间实现电池夹具的单一通道进出；电池夹具在进出过程中同时清理了注液杯组件的电解液残液。

Description

方形铝壳电池的注液机

技术领域

本发明涉及电池注液技术领域，特别是一种方形铝壳电池的注液机。

背景技术

为了保证电池产品的稳定性和一致性，同时提高电池生产效率，现有的电池生产工艺中基本采用自动化设备进行生产，其中，电池注液是电池生产过程中的重要工序之一。自动化生产时，采用自动注液机对电池进行注液。然而，在自动化注液的生产过程中，由于电解液加注时或多或少会残留在注液杯或注液杯的注液嘴中，电解液结晶会造成卡泵故障，机器需要暂停生产，进行拆泵、清洗、安装、调试等工作，增加了机器维护时间，降低了生产效率，而在注液机中加入一个注液杯清洗工序，则增加了注液机进行注液流转的时长。因此，自动注液机在注液过程中电解液残留的问题是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供了一种方形铝壳电池的注液机。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：方形铝壳电池的注液机，包括用于电池注液前后称重测量的电池测量结构和用于电池加注电解液的注液流转结构，注液流转结构上流转有随行夹具，随行夹具放置有电池夹具，随行夹具上端设有注液杯组件；电池测量结构和注液流转结构之间设有电池夹具出入机构，电池夹具出入机构用于转移电池测量结构与注液流转结构之间的电池夹具，电池夹具出入机构包括驱动机构、支撑组件和推板，驱动机构安装在支撑组件上，驱动机构连接推板，推板上设有连接杆和残液盒，电池夹具出入机构上端设有提升组件；随行夹具移动至电池夹具出入机构处，驱动机构带动推板上的连接杆将随行夹具中的电池夹具推出，并把残液盒移至注液杯组件下方，提升组件调整注液杯组件连接残液盒，注液杯组件连接一正压组件，正压组件将注液杯中电解液清理到残液盒中。

技术方案中，电池测量结构包括传送带、机械手、扫码称重机构、不合格槽和电池夹具，扫码称重机构、不合格槽和电池夹具沿传送带设置，机械手设于扫码称重机构、不合格槽和电池夹具的上端，机械手用于进行电池在传送带、扫码称重机构、不合格槽和电池夹具之间的转移。

技术方案中，扫码称重机构包括对待注液电池扫码称重的第一扫码称重机构和对已注液电池扫码称重的第二扫码称重机构，不合格槽包括放置不合格的待注液电池的第一不合格槽和放置不合格的已注液电池的第二不合格槽。

技术方案中，机械手的数量为4个，第一机械手把传送带中的待注液电池转移到第一扫码称重机构，第二机械手把第一扫码称重机构的待注液电池转移到电池夹具或第一不合格槽，第三机械手把电池夹具中的已注液电池转移到第二扫码称重机构，第四机械手把第二扫码称重机构的已注液电池转移到传送带或第二不合格槽。

技术方案中，注液流转结构包括流转装置，流转装置上设有夹具出入位、注液位和若干静置位，电池夹具出入机构位于夹具出入位，注液位上处设有注液机构；带电池夹具的随行夹具在流转装置上从夹具出入位开始流转，依次经过注液位和若干静置位，并最终回到夹具出入位。

技术方案中，注液机构包括储液罐、注液泵、备液杯组件、注液针组件和负压组件，储液罐连接注液泵，注液泵连接备液杯组件，备液杯组件连接注液针组件，备液杯组件与注液针组件之间设有一隔膜阀，注液针分别与注液杯组件和负压组件连接，注液杯组件连接电池；负压组件在隔膜阀关闭时对电池抽真空并保压；阻断负压组件的连接，注液泵将储液罐中的电解液转移到备液杯组件中，打开隔膜阀，电解液经注液针、注液杯导入电池中。

技术方案中，流转装置包括导轨机构、拉钩机构、缓冲机构和定位机构。导轨机构呈九宫格状，导轨机构的上端表面均布有万向轮；拉钩机构设置在导轨机构底部，拉钩机构分别置于导轨机构上、下、左、右端，实现随行夹具在导轨机构上的流转，每个拉钩机构的旁边配置一定位机构，以限定随行夹具位置，在四个移动方向末端的导轨机构上设有缓冲机构。

技术方案中，静置位的数量为6个。

本发明的有益效果是：注液机的电池测量结构和注液流转结构之间通过电池夹具出入机构实现电池夹具的单一通道进出，节省空间；电池夹具在出入转移的过程中同时实现注液杯组件中电解液残液的清理；注液机构采用真空注液，保障电池的充分注液。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明的电池夹具出入机构的结构示意图。

图3是本发明的流转机构的结构示意图。

图4是本发明的注液机构的结构示意图。

100-传送带；101-第一机械手；102-第二机械手；103-第三机械手；104-第四机械手；105-入口端；106-出口端；200-第一扫码称重机构；201-第一不合格槽；300-电池夹具出入机构；301-驱动机构；302-支撑组件；303-推板；304-连接杆；305-电池夹具；306-随行夹具；307-注液杯组件；308-残液盒；309-位置传感器；310-提升组件；311-气阀接口；400-第二扫码称重机构；401-第二不合格槽；500-流转装置；501-导轨机构；502-拉钩机构；503-定位机构；504-缓冲机构；505-夹具出入位；506-注液位；507-静置位；601-储液罐；602-注液泵；603-备液杯组件；6031-备液入口；6032-备液出口；604-注液针组件；6041-注液针入口；6042-注液针出口；6043-负压接口；6044-隔膜阀；701-正压组件；702-负压组件。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

图1为方形铝壳电池的注液机整体的俯视结构，注液机主要分为电池测量结构和注液流转结构两大部分，电池测量结构为图中的下半部分，注液流转结构为图中的上半部分。

电池测量分为注液前的称重测量和注液后的称重测量，整个测量过程沿着传送带100进行。从传送带100入口端105向传送带100的出口端106依次设有第一扫码称重机构200、夹具出入位505和第二扫码称重机构400，在以上依次设置的机构之间，通过机械手进行电池的转移。

待注液的电池从传送带100的入口端105沿着传送带100移入，传送带100上的电池经第一机械手101抓取移动到第一扫码称重机构200上，第一扫码称重机构200对当前电池进行扫码称重，第一扫码称重机构200与注液机控制系统或整个电池生产工艺的主控系统连接，扫码匹配当前电池的信息，并上传该电池注液前的重量信息。第一扫码称重机构200一侧设有第一不合格槽201，第一不合格槽201用于放置测量不合格的电池。扫码称重后，由第二机械手102将电池转移，若电池的重量符合生产指标，则将电池转移到夹具出入位505上的电池夹具305中；若电池的重量不符合生产指标，则将电池转移到第一不合格槽201中。

当夹具出入位505上的电池夹具305放满了待注液的电池时，由电池夹具出入机构300将电池夹具305转移到注液机的注液流转部分的夹具出入位505上；经过流转后，电池夹具出入机构300把放满着已经完成注液的电池的电池夹具305转移出来。第三机械手103负责将注液后的电池从电池夹具305中取出，并放入到第二扫码称重机构400中进行扫码称重。第二扫码称重机构400亦与，注液机控制系统或整个电池生产工艺的主控系统连接，扫码匹配当前电池的信息，并上传该电池注液前的重量信息。第二扫码称重机构400的一侧设有第二不合格槽401，第二不合格槽401用于放置注液后测量不合格的电池。扫码称重后，由第四机械手104将电池转移，若电池的重量符合生产标准，则将电池转移到传送带100上，电池随着传送到转移到下一工序中；若电池的重量不符合生产标准，则将电池转移到第二不合格槽401中。

电池夹具出入机构300承接了电池测量结构和注液流转结构两大部分的电池转移工作。如图2所示，电池夹具出入机构300包括有驱动机构301、支撑组件302和推板303。驱动机构301固定安装在支撑组件302下端，推板303位于支撑组件302上端，驱动机构301与推板303连接，推板303上设有连接杆304，连接杆304可以与电池夹具305锁紧或解锁。驱动机构301带动推板303做往复运动，推板303上的连接杆304同步运动并实现电池夹具305的出入。在支撑组件302与推板303之间设有位置传感器309，位置传感器309感应推板303的位置，以协助驱动机构301进行往复运动。电池夹具305在注液流转时放置在一个随行夹具306中，随行夹具306的上端设有注液杯组件307，电池夹具305置于注液杯组件307的下方，每个注液杯的注液口对准电池夹具305上的电池的电解液注入口。注液杯组件307在完成一轮注液流转后，需要将注液杯中的残液清出来，避免电解液残留在注液杯中结晶，影响注液机的正常注液。为此，在电池夹具出入机构300的推板303上设有残液盒308。在电池夹具305被推出前，注液杯组件307上方的一提升组件310将注液杯组件307提起；然后驱动机构301将电池夹具305推出，同时将推板303上的残液盒308移动到注液杯组件307的下端；紧接着，提升组件310将注液杯组件307放下，使各个注液杯的注液口对准残液盒308上的开口；注液杯组件307与提升组件310之间设有气阀接口311，气阀接口311一端连接注液杯组件307的各个注液杯，另一端连接正压组件701，打开正压组件701的阀门，将各个注液杯中残留的电解液吹入残液盒308中。完成后，注液杯组件307再次被提起，驱动机构301将放置好待注液电池的电池夹具305拉回到随行夹具306中，提升组件310将注液杯组件307放下。随行夹具306带着电池夹具305进入下一轮的注液流转。这样一来，电池夹具出入机构300在实现电池夹具305出入更换电池的同时，结合提升组件310和正压组件701，同步完成注液杯组件307的残液清理工作。

如图1和图3所示，在注液机的注液流转结构部分，其底部为一流转装置500，流转装置500包括有导轨机构501、拉钩机构502、缓冲机构504和定位机构503。导轨机构501呈九宫格状，导轨机构501的上端表面均布有万向轮，以与随行夹具306滑动移动，降低流转时的阻力。4个拉钩机构502设置在导轨机构501的底部，拉钩机构502分别置于导轨机构501上、下、左、右端，上端的拉钩机构502带动电池夹具305往左移动，左端的拉钩机构502带动电池夹具305往下移动，下端的拉钩机构502带动电池夹具305往右移动，右端的拉钩机构50220带动电池夹具305往上移动，4个拉钩机构502实现电池夹具305在导轨机构501上的流转，每个拉钩机构502配置一定位机构503，以限定随行夹具306和电池夹具305的位置，在各个移动方向末端的导轨边上设有缓冲机构504，避免随行夹具306和电池夹具305反弹。

从电池夹具出入机构300开始，电池夹具305先是在电池夹具出入机构300进出更换电池，并放到随行夹具306上。带电池夹具305的随行夹具306顺着流转装置500移动到注液位506，注液位506处设有注液机构。如图4所示，注液机构主要包括有储液罐601、注液泵602、备液杯组件603和注液针组件604。储液罐601与注液泵602通过管道连接，注液泵602与备液杯组件603通过管道连接，备液杯组件603中每个备液杯的上端均设有备液入口6031，分别连接注液泵602；注液针组件604对应设置有与备液杯数量相同的注液针，备液杯下端的备液出口6032连接对应的注液针入口6041，注液针入口6041通过一隔膜阀6044控制阻隔和导通，注液针出口6042连接注液杯的上端开口。注液针上还设有一负压接口6043，负压接口6043连接负压组件702。

注液时，带电池夹具305的随行夹具306移动到注液位506上，注液针组件604中各注液针出口6042与注液杯组件307中对应的注液杯的上端开口连接，同时，注液针中的隔膜阀6044阻断注液针与备液杯的连通；负压组件702对电池和注液杯抽真空；抽真空后，关闭负压组件702，打开隔膜阀6044，备液杯中的电解液在压力差条件下经注液针和注液杯进入到电池中。电池注液完毕，注液针组件604移出注液杯组件307，带电池夹具305的随行夹具306沿着流转方向移动，随行夹具306依次经过多个静置位507，等待电解液充分渗入电池内部。本注液机结合实际流转注液的效率及注液后静置所需的时间，在流转装置500上设置了6个静置位507。经过静置后，随行夹具306回到夹具出入位505，电池夹具出入机构300将电池夹具305移出，重新装入待注液电池。

方形铝壳电池的注液机的工作原理：

（1）电池从传送带100的入口端105进入注液机，电池通过机械手放入第一扫码称重机构200进行扫码称重测量，排除不合格电池到第一不合格槽201，把合格的电池放入电池夹具305中；

（2）电池夹具出入机构300在夹具出入位505处，将装满待注液电池的电池夹具305移入流转装置500中的随行夹具306上，随行夹具306上端的注液杯组件307与电池夹具305中的电池配对；

（3）电池夹具305流转到注液位506上，注液位506上的注液机构将电池抽真空，然后进行真空注液；

（4）注液完毕后，电池夹具305在流转机构上流转静置，并最终回到了夹具出入位505；

（5）电池夹具出入机构300将完成注液静置的电池夹具305移出，并且同时对当前随行夹具306上的注液杯组件307进行残液清理，清理后再接入装满待注液电池的电池夹具305；

（6）注液静置的电池夹具305移出后，经机械手取出并进行第二扫码称重机构400测量，排除不合格电池到第二不合格槽401，把合格的电池放到传送到上，从传送带100的出口端106进入下一个工序中。

以上的实施例只是在于说明而不是限制本发明，故凡依本发明专利申请范围所述的方法所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims

1.方形铝壳电池的注液机，其特征在于：包括用于电池注液前后称重测量的电池测量结构和用于电池加注电解液的注液流转结构，注液流转结构上流转有随行夹具，随行夹具放置有电池夹具，随行夹具上端设有注液杯组件；电池测量结构和注液流转结构之间设有电池夹具出入机构，电池夹具出入机构用于转移电池测量结构与注液流转结构之间的电池夹具，所述电池夹具出入机构包括驱动机构、支撑组件和推板，驱动机构安装在支撑组件上，驱动机构连接推板，推板上设有连接杆和残液盒，电池夹具出入机构上端设有提升组件；随行夹具移动至电池夹具出入机构处，驱动机构带动推板上的连接杆将随行夹具中的电池夹具推出，并把残液盒移至注液杯组件下方，提升组件调整注液杯组件连接残液盒，注液杯组件连接一正压组件，正压组件将注液杯中电解液清理到残液盒中。

2.根据权利要求1所述的方形铝壳电池的注液机，其特征在于：所述电池测量结构包括传送带、机械手、扫码称重机构、不合格槽和电池夹具，扫码称重机构、不合格槽和电池夹具沿传送带设置，机械手设于扫码称重机构、不合格槽和电池夹具的上端，机械手用于进行电池在传送带、扫码称重机构、不合格槽和电池夹具之间的转移。

3.根据权利要求2所述的方形铝壳电池的注液机，其特征在于：所述扫码称重机构包括对待注液电池扫码称重的第一扫码称重机构和对已注液电池扫码称重的第二扫码称重机构，所述不合格槽包括放置不合格的待注液电池的第一不合格槽和放置不合格的已注液电池的第二不合格槽。

4.根据权利要求3所述的方形铝壳电池的注液机，其特征在于：所述机械手的数量为4个，第一机械手把传送带中的待注液电池转移到第一扫码称重机构，第二机械手把第一扫码称重机构的待注液电池转移到电池夹具或第一不合格槽，第三机械手把电池夹具中的已注液电池转移到第二扫码称重机构，第四机械手把第二扫码称重机构的已注液电池转移到传送带或第二不合格槽。

5.根据权利要求1所述的方形铝壳电池的注液机，其特征在于：所述注液流转结构包括流转装置，流转装置上设有夹具出入位、注液位和若干静置位，所述电池夹具出入机构位于夹具出入位，注液位上处设有注液机构；带电池夹具的随行夹具在流转装置上从夹具出入位开始流转，依次经过注液位和若干静置位，并最终回到夹具出入位。

6.根据权利要求5所述的方形铝壳电池的注液机，其特征在于：所述注液机构包括储液罐、注液泵、备液杯组件、注液针组件和负压组件，储液罐连接注液泵，注液泵连接备液杯组件，备液杯组件连接注液针组件，备液杯组件与注液针组件之间设有一隔膜阀，注液针分别与注液杯组件和负压组件连接，注液杯组件连接电池；负压组件在隔膜阀关闭时对电池抽真空并保压；阻断负压组件的连接，注液泵将储液罐中的电解液转移到备液杯组件中，打开隔膜阀，电解液经注液针、注液杯导入电池中。

7.根据权利要求5所述的方形铝壳电池的注液机，其特征在于：所述流转装置包括导轨机构、拉钩机构、缓冲机构和定位机构；导轨机构呈九宫格状，导轨机构的上端表面均布有万向轮；拉钩机构设置在导轨机构底部，拉钩机构分别置于导轨机构上、下、左、右端，实现随行夹具在导轨机构上的流转，每个拉钩机构的旁边配置一定位机构，以限定随行夹具位置，在四个移动方向末端的导轨机构上设有缓冲机构。

8.根据权利要求5所述的方形铝壳电池的注液机，其特征在于：所述静置位的数量为6个。