CN111477944A - 一种用于生产圆柱形锂电池的隔膜安装装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及锂电池生产技术领域。一种用于生产圆柱形锂电池的隔膜安装装置，包括工字架、卷料盘、卷料电机、调节安装架、冲裁气缸、刀座、外形切刀、内孔冲刀、孔板和上推组件；所述的工字架设置在机架上，卷料盘铰接在工字架的两端，卷料电机设置在工字架上，卷料电机的输出轴与卷料盘中心相连接；所述的调节安装架设置在工字架上，冲裁气缸安装在调节安装架上，刀座移动连接在调节安装架上，刀座与冲裁气缸的伸缩端相连接。本发明具有隔膜采用双工位符合模具加工，成形和组装的效率高的优点。

Description

一种用于生产圆柱形锂电池的隔膜安装装置和方法

技术领域

本发明涉及锂电池生产技术领域，具体涉及一种用于生产圆柱形锂电池的隔膜安装装置。

背景技术

底焊是锂离子电池生产过程中不可缺少的一个工步，从电芯的生产到电池Pack的组装都离不开点焊装置。尤其在圆柱形锂离子电池的生产中，点底焊接是生产中的一道重要的工序，圆柱锂离子电池底部点焊的好坏，直接影响到电池的品质的好坏。在电池底部焊接过程中一旦产生了虚焊，轻则导致电池的内阻升高，重会导致电池报废，直接影响电池的安全性和生产过程中产品合格率。贴面垫是圆柱锂电池生产过程中的重要工序之一，贴面垫的质量直接影响圆柱锂电池的使用性能。圆形锂电池在壳体中设置有卷绕的正负电极，负电极焊接在壳体底部，在壳体上端设置有绝缘的隔膜，壳体侧面压有一圈向内的凹槽，该凹槽用于防止正负电极轴向移动，隔膜外圈通过胶水与壳体连接，正极耳从隔膜中穿出，最后将正极耳与正极端部相连接即可。

国家知识产权局公开了公开号为CN210110964U，专利名称为一种圆柱锂电池生产用绝缘片冲放装置的专利，包括收卷承载架和冲压承载架，所述冲压承载架表面设置有冲压通孔，所述冲压承载架背侧面安装有面垫供应辊，所述冲压承载架表面安装有冲压固定架，所述冲压固定架外侧安装有压紧气缸，所述压紧气缸输出端竖直向下且安装有压紧板，所述压紧板表面设置有与冲压通孔同轴的贯穿孔；所述冲压固定架表面安装有冲压气缸，所述冲压气缸的输出端竖直向下且安装有冲压头；所述收卷承载架内部通过旋转轴安装有收卷盘，用于收卷面垫冲压废料，所述收卷承载架外侧安装有收卷电机，所述收卷电机输出端安装有传动组件。该专利能够对面垫进行压紧固定，防止冲压时面垫移动，该专利用于单工序冲模。

国家知识产权局公开了公开号为CN206305600U，专利名称为用于圆柱形锂电池点底焊接的定位装置及焊接装置的专利，所述定位装置包括焊接底座、圆形焊点和限位座，所述限位座固定在所述焊接底座上，所述限位座的侧面具有半弧形的定位部，所述定位部与所述圆柱形锂电池适配，设置在所述限位座上的所述圆形焊点对应所述圆柱形锂电池的电芯极耳的位置设置。该专利能够实现圆柱形锂电池点底焊接时的快速定位，提高圆柱形锂电池底部点焊的一致性，但是试用单个电池操作，不适用多个电池高速焊接。

综上所述，现有技术存在以下不足：1. 隔膜纸形状需要打内孔以供正极耳通过，也需要切外形以成功装入电池壳体中，形状裁切复杂，隔膜纸置入困难； 2. 电池输送流转效率低，电池外形不合格，导致隔膜组装困难，装好隔膜的电池未进行良次品分离，影响后续加工；3. 圆柱形电池内部极耳焊接电极难以伸入，焊接成功率低，底部极耳焊接困难；4.圆柱形电池侧方凹槽成形工艺性难操作，容易对电池外壳造成变形，影响电池的质量；电池点胶需要夹紧找中心，点胶效率低；电池在不同工位之间流转效率不高，往往需要设置复杂的夹具。

发明内容

本发明的目的是：针对现有技术中隔膜纸形状需要打内孔以供正极耳通过，也需要切外形以成功装入电池壳体中，形状裁切复杂，隔膜纸置入困难的问题，提出一种隔膜采用双工位符合模具加工，成形和组装的效率高的用于生产圆柱形锂电池的隔膜安装装置。

为本发明之目的，采用以下技术方案予以实现：

一种用于生产圆柱形锂电池的隔膜安装装置，该装置包括工字架、卷料盘、卷料电机、调节安装架、冲裁气缸、刀座、外形切刀、内孔冲刀、孔板和上推组件；所述的工字架设置在机架上，卷料盘铰接在工字架的两端，卷料电机设置在工字架上，卷料电机的输出轴与卷料盘中心相连接；所述的调节安装架设置在工字架上，冲裁气缸安装在调节安装架上，刀座移动连接在调节安装架上，刀座与冲裁气缸的伸缩端相连接；所述的外形切刀和内孔冲刀均安装在刀座中，外形切刀和内孔冲刀配合在孔板上，所述的孔板设置在调节安装架上底部，隔膜纸被孔板和调节安装架夹在中间；所述的上推组件设置在机架上，上推组件上方与外形切刀相对应。

作为优选，所述的卷料盘中设置成卷的隔膜纸，工字架上还设置有导轮，将中心的隔膜纸拉成平直状态；工字架上还设置有拉纸组件，拉纸组件用于精确控制隔膜纸的移动间距。

作为优选，所述的外形切刀和内孔冲刀下端为刃部，外形切刀的截面形状为圆形，内孔冲刀的截面形状为矩形，外形切刀和内孔冲刀错开布置；所述的孔板上设置有相对应的圆孔和矩形孔。

作为优选，所述的孔板下方设置有废料槽，废料槽对应孔板上的矩形孔。

作为优选，所述的上推组件包括上推气缸和圆柱；圆柱设置在上推气缸的伸缩端，所述的上推气缸竖直安装在机架上，圆柱的直径与电池直径相对应，圆柱在竖直方向上与外形切刀相对应。

作为优选，所述的拉纸组件包括伺服电机、主动滚轮、压紧滚轮和连接架；连接架安装在工字架上，伺服电机安装在连接架上，主动滚轮安装在伺服电机的输出端，压紧滚轮连接在连接架上，压紧滚轮通过调节螺丝压紧在主动滚轮上。

一种圆柱形锂电池隔膜的安装方法，该装置在工作时，上推气缸将圆柱抬起，将电池抬起；而后拉纸组件将隔膜纸间歇式拉动，隔膜纸在停止的时候，冲裁气缸带动刀座下降，刀座上的内孔冲刀在前一工位处的隔膜纸上冲切处一个方孔，刀座上的外形切刀在后一工位处的隔膜纸上冲出一个圆形隔膜片，圆形隔膜片落入电池的上端，实现压入。

一种圆柱形锂电池生产设备，该设备包括机架以及安装在机架上的底焊装置、转盘治具装置、隔膜安装装置、输送装置和压槽装置；底焊装置与输送装置相衔接，输送装置设置在转盘治具装置的侧方，所述的隔膜安装装置对应转盘治具装置，压槽装置对应输送装置的中部；上述的隔膜安装装置采用上述技术方案所述的一种用于生产圆柱形锂电池的隔膜安装装置。

作为优选，所述的底焊装置用于对圆柱形锂电池的负极耳焊接在圆柱形壳体的底端，所述的转盘治具装置用于输送电池和对电池进行整形；所述的一种用于生产圆柱形锂电池的隔膜安装装置用于将隔膜装入电池的端部，所述的输送装置用于将电池送入和运出转盘治具装置，压槽装置用于对电池端部滚出凹槽，并涂上胶水。

采用上述技术方案的用于生产圆柱形锂电池的隔膜安装装置的优点是：通过设置外形切刀和内孔冲刀分别进行冲内孔和冲外形，并且由一个冲裁气缸同步驱动，驱动简单，成形速度快；冲裁好的圆形隔膜直接下压，装入电池内，减少不必要的搬运部件设置，装入的成功率和效率更高；通过在成卷的隔膜纸上切出特定形状的隔膜，多余的连接筋进行收集，该方式便于隔膜输送和裁切，并且提高配合外形切刀和内孔冲刀间距，隔膜的利用率也得到了提高。

采用上述技术方案的圆柱形锂电池生产设备的优点是：

1. 底焊装置通过设置可以分离的铜棒进行焊接，铜棒既可以将负极耳压在电池内部底端的壳体上，保持负极耳位于中心位置，不错动；又可以作为填充物保持电池内部正负极之间的相对位置；设置缺槽，将电池底部与移动电极板接触，而升降电极可以升降，只通过改变电极之间的间距从而实现点焊，不需要对电池进行搬运，提高点焊的效率，折形输送组件为刚性输送机构，刚度高，适用于点焊；提高设置限位钣金件对电池上端进行限位，防止铜棒在拔出的时候带出电池。

2. 转盘治具装置通过设置安装架托住电池底部，由转盘上的容纳槽和磁铁对电池进行驱动，用磁铁吸引结构简单化，不要设置多余的夹紧部件；通过设置滚圆组件对电池壳体进行滚圆，通过正极耳校直组件对电池正极耳进行校直，使隔膜装入更加稳定，成功率更高；通过设置分选组件将不合格电池进行分离，减少不必要的工序，而且不合格电池通过引料块引出后侧面推出的方式进行分离，合格品直接在出料轨道中进行下料，下料过程不需要动力部件，在转盘转盘过程中电池受迫运动实现下料，简单高效。

3. 隔膜安装装置通过设置外形切刀和内孔冲刀分别进行冲内孔和冲外形，并且由一个冲裁气缸同步驱动，驱动简单，成形速度快；冲裁好的圆形隔膜直接下压，装入电池内，减少不必要的搬运部件设置，装入的成功率和效率更高；通过在成卷的隔膜纸上切出特定形状的隔膜，多余的连接筋进行收集，该方式便于隔膜输送和裁切，并且提高配合外形切刀和内孔冲刀间距，隔膜的利用率也得到了提高。

4. 压槽装置通过设置上下相对应的从动转子和主动转子进行转动，上下压紧的方式保护侧壁，设置圆柱滚子组对电池侧边进行压紧，防止过大滚槽力推倒电池；通过设置凸轮传动，精准缓慢控制压痕轮盘部件的移出，并且凸轮传动速度慢但是传力大，能有效在电池侧边滚出凹槽；点胶时通过将电池压在摩擦轮，摩擦轮转动的方式进行旋转点胶，点胶效率更高；通过设置刚性的折形轨道组件对电池进行输送，电池之间相互紧靠，输送效率更高，在轨道上的滚槽工位和涂胶工位处设置圆形缺口和矩形缺口，进行加工，加工完成后可以马上对下一工件加工，加工效率更高。

附图说明

图1为本发明实施例的爆炸结构图。

图2为底焊装置的爆炸结构图。

图3为折形输送组件和焊接组件的爆炸结构图。

图4为转盘治具装置的爆炸结构图。

图5为滚圆组件的爆炸结构图。

图6为正极耳校直组件的爆炸结构图。

图7为分选组件的爆炸结构图。

图8为隔膜安装装置的爆炸结构图。

图9为压槽装置的爆炸结构图。

图10为压痕组件和侧修正组件的爆炸结构图。

图11为转动组件的爆炸结构图。

图12为涂胶组件的爆炸结构图。

具体实施方式

如图1所示，一种圆柱形锂电池生产设备包括机架1以及安装在机架1上的底焊装置2、转盘治具装置3、隔膜安装装置4、输送装置5和压槽装置6；底焊装置2与输送装置5相衔接，输送装置5设置在转盘治具装置3的侧方，所述的隔膜安装装置4对应转盘治具装置3，压槽装置6对应输送装置5的中部。

所述的底焊装置2用于对圆柱形锂电池的负极耳焊接在圆柱形壳体的底端，所述的转盘治具装置3用于输送电池和对电池进行整形；所述的隔膜安装装置4用于将隔膜装入电池的端部，所述的输送装置5用于将电池送入和运出转盘治具装置3，压槽装置6用于对电池端部压槽，并涂上胶水。上述的隔膜安装装置4即一种用于生产圆柱形锂电池的隔膜安装装置。

如图2和图3所示，所述的底焊装置2包括折形输送组件21、焊接组件22、铜棒回收组件23和铜棒搬运组件24；所述的折形输送组件21成二次折形的输送路线，分别为进料段、中间段和出料段，焊接组件22对应折形输送组件21的中间段，铜棒回收组件23位于折形输送组件21出料段的侧方，铜棒搬运组件24过渡衔接折形输送组件21和铜棒回收组件23；所述的折形输送组件21用于输送电池，所述的焊接组件22用于将负极耳焊接在圆柱壳体底端，铜棒搬运组件24用于将铜棒从焊接完成后的电池中抽出，放至铜棒回收组件23，所述的铜棒回收组件23用于将铜棒进行下料。

所述的折形输送组件21包括第一轨道211、第二轨道212、第三轨道213和推料部件214；所述的第一轨道211、第二轨道212和第三轨道213依次相衔接布置，两两之间成垂直姿态；所述的推料部件214设置有两组，一组推料部件214的推料方向对应第二轨道212运输方向，另一组推料部件214的推料方向对应第三轨道213运输方向；所述的推料部件214包括支板2141、推料气缸2142和推料块2143；所述的推料气缸2142通过支板2141水平安装在机架上，推料块2143设置在推料气缸2142的伸缩端，推料块2143的端部设置有弧形，推料块2143的宽度与轨道的宽度相匹配；所述的第二轨道212底部设置有缺槽2121，该缺槽用于使电池与电极相接触；所述的第三轨道213上端设置有限位钣金件2131，限位钣金件2131用于从上端对电池进行限位。

所述的焊接组件22包括第一底座221、移动电极板222、升降电极223、第二底座224、驱动电机225、移动模组226和焊接电源；所述的第一底座221和第二底座224设置在机架上，升降电极223成圆柱状，升降电极223通过移动模组226吊装在第一底座221上；所述的移动电极板222成长条形，移动电极板222通过滑轨移动连接在第二底座224上，驱动电机225安装在第二底座224上，驱动电机225的输出端通过丝杠机构与升降电极223相连接；所述的升降电极223和移动电极板222分别连接焊接电源的正负端，升降电极223位于移动电极板222的正上方；移动电极板222位于缺槽2121中。

所述的铜棒回收组件23包括回收电机231、回收输送道232和落料槽233；所述的落料槽233安装在回收输送道232上，回收电机231设置在回收输送道232上，回收电机231驱动回收输送道232上的皮带运动。

所述的铜棒搬运组件24包括第三底座241、横移气缸242、横移安装板243、手指气缸244、夹块245、纵移气缸246和纵移安装板247；所述的第三底座241固定在机架上，纵移气缸246设置在第三底座241上，纵移气缸246的伸缩端与纵移安装板247相连接；所述的横移安装板243移动连接在纵移安装板247上，横移气缸242安装在横移安装板243上，横移气缸242的伸缩端与纵移安装板247相连接；所述的手指气缸244安装在横移气缸242下端，夹块245安装在横移气缸242的伸缩端。

所述的底焊装置2在工作时，电池从折形输送组件21中进入，到达第一轨道211的底部后通过推料部件214推入第二轨道212，在第二轨道212的缺槽2121处进行点底焊，移动模组226带动升降电极223下降，压住电池内部的铜棒，将负极耳焊接在电池底端，而后电池在推料部件214作用下进入第三轨道213，在限位钣金件2131处，夹块245夹住电池中的铜棒后拔出，放置在落料槽233中由回收输送道232进行回收。

底焊装置2解决了圆柱形电池内部极耳焊接电极难以伸入，焊接成功率低，底部极耳焊接困难的问题，通过设置可以分离的铜棒进行焊接，铜棒既可以将负极耳压在电池内部底端的壳体上，保持负极耳位于中心位置，不错动；又可以作为填充物保持电池内部正负极之间的相对位置；设置缺槽2121，将电池底部与移动电极板222接触，而升降电极223可以升降，只通过改变电极之间的间距从而实现点焊，不需要对电池进行搬运，提高点焊的效率，折形输送组件21为刚性输送机构，刚度高，适用于点焊；提高设置限位钣金件2131对电池上端进行限位，防止铜棒在拔出的时候带出电池。

如图4-7所示，所述的转盘治具装置3包括减速电机31、分割器32、安装架33、转盘34、滚圆组件35、正极耳校直组件36、分选组件38和出料轨道39；所述的减速电机31设置在分割器32的输入端，转盘34安装在分割器32的输出端，安装架33固定在机架上，安装架33位于转盘34的下方；所述的转盘34上设置有多个工位，别为上料工位301、滚圆工位302、校直工位303、装隔膜工位304、分选工位305和下料工位306；所述的滚圆组件35、正极耳校直组件36、分选组件38和出料轨道39均设置在安装架33上，位于转盘34外侧；所述的滚圆组件35对应滚圆工位302，所述的正极耳校直组件36对应校直工位303，所述的分选组件38对应分选工位305，所述的出料轨道39对应下料工位306。

所述的转盘34侧边设置有容纳槽341，该容纳槽341的尺寸与圆柱形锂电池外形相匹配，所述的容纳槽341侧壁上设置有磁铁，该磁铁用于吸住电池。

所述的滚圆组件35包括主动辊子351、滚圆电机352、从动棍子组353、压紧板354、侧压气缸355、支座356、测试气缸357和位移传感器358；主动辊子351设置在滚圆电机352的转动端，滚圆电机352设置在机架上；支座356安装在机架上，压紧板354通过导柱移动连接在支座356上，所述的侧压气缸355水平设置在支座356上，侧压气缸355的伸缩端与压紧板354相连接；从动棍子组353安装在压紧板354上，从动棍子组353与主动辊子351相对应，所述的从动棍子组353中设置有两个从动棍子；所述的测试气缸357竖直安装在支座356上，位移传感器358通过安装板359安装在测试气缸357的伸缩端，两个位移传感器358对射布置。

所述的滚圆组件35在工作时，侧压气缸355带动从动棍子组353靠近主动辊子351，主动辊子351和从动棍子组353将电池夹在中间，滚圆电机352带动主动辊子351转动，而后测试气缸357带动位移传感器358下降，使一个红外发射器位于电池壳体内部，另一个位于外端，主动辊子351在不断转动的过程中将电池滚圆，由位移传感器358检测圆度合格后停止加工。

所述的正极耳校直组件36包括立座361、第一升降气缸362、限位块363、夹取气缸364、夹爪365、升降架366和第二升降气缸367，立座361固定在机架上，第一夹取气缸362安装在立座361上，所述的限位块363安装在第一升降气缸362的移动端；所述的限位块363对称安装，中间留有空隙；所述的第二升降气缸367竖直设置在立座361上，升降架366通过滑轨移动连接在立座361上，所述的夹取气缸364安装在升降架366上，夹爪365安装在夹取气缸364的两移动端。

所述的正极耳校直组件36在工作时，第一升降气缸362收缩，带动限位块363压在电池上端，电池上端的正极耳露出在外，而后第二升降气缸367收缩，使夹取气缸364向下运动，而后夹取气缸364带动夹爪365相互靠近，夹住正极耳，对其进行校直。

所述的分选组件38包括底架381、引料气缸382、引料块383、回收轨384、分离推块385、分离气缸386、光纤传感器387和收集盒388；所述的底架381设置在机架上，光纤传感器387通过连接板安装在底架381上，光纤传感器387正对分选工位305处的电池；所述的引料块383安装在引料气缸382的伸缩端上，引料块383端部的弧面上设置有多块磁铁；所述的分离气缸386安装在底架381上，分离推块385设置在分离气缸386的伸缩端，分离推块385与回收轨384相对应，收集盒388设置在回收轨384的末端；回收轨384设置在安装架33上。

分选组件38在工作时，光纤传感器387检测圆柱形电池内部隔膜组装状况，检测到不合格品后，引料气缸382将引料块383吸住电池后向外引出，而后分离推块385通过分离气缸386将电池推入回收轨384，最后由收集盒388进行收集。

所述的出料轨道39的端部设置有U形槽，该U形槽匹配在转盘34中，出料轨道39的端部位于转盘34圆周范围内部。

所述的转盘治具装置3在工作时，减速电机31带动分割器32工作，使得转盘34每次转动六十度，在滚圆工位302时，由滚圆组件35对电池外壳进行滚圆操作；在校直工位303时，由正极耳校直组件36对电池上端露出的正极耳进行校直；在装隔膜工位304处进行隔膜安装，在分选工位305时由分选组件38进行良次品分离，最后在出料轨道39中实现出料。

转盘治具装置3解决了电池输送流转效率低，电池外形不合格，导致隔膜组装困难，装好隔膜的电池未进行良次品分离，影响后续加工；通过设置安装架33托住电池底部，由转盘34上的容纳槽341和磁铁对电池进行驱动，用磁铁吸引结构简单化，不要设置多余的夹紧部件；通过设置滚圆组件35对电池壳体进行滚圆，通过正极耳校直组件36对电池正极耳进行校直，使隔膜装入更加稳定，成功率更高；通过设置分选组件38将不合格电池进行分离，减少不必要的工序，而且不合格电池通过引料块383引出后侧面推出的方式进行分离，合格品直接在出料轨道39中进行下料，下料过程不需要动力部件，在转盘34转盘过程中电池受迫运动实现下料，简单高效。

如图8所示，所述的一种用于生产圆柱形锂电池的隔膜安装装置包括工字架41、卷料盘42、卷料电机43、调节安装架44、冲裁气缸45、刀座46、外形切刀47、内孔冲刀48、孔板49和上推组件410；所述的工字架41设置在机架上，卷料盘42铰接在工字架41的两端，卷料电机43设置在工字架41上，卷料电机43的输出轴与卷料盘42中心相连接；所述的卷料盘42中设置成卷的隔膜纸，工字架41上还设置有导轮，将中心的隔膜纸拉成平直状态；工字架41上还设置有拉纸组件411，拉纸组件411用于精确控制隔膜纸的移动间距。所述的调节安装架44设置在工字架41上，冲裁气缸45安装在调节安装架44上，刀座46移动连接在调节安装架44上，刀座46与冲裁气缸45的伸缩端相连接；所述的外形切刀47和内孔冲刀48均安装在刀座46中，外形切刀47和内孔冲刀48配合在孔板49上，所述的孔板49设置在调节安装架44上底部，隔膜纸被孔板49和调节安装架44夹在中间；所述的上推组件410设置在机架上，上推组件410上方与外形切刀47相对应。

所述的外形切刀47和内孔冲刀48下端为刃部，外形切刀47的截面形状为圆形，内孔冲刀48的截面形状为矩形，外形切刀47和内孔冲刀48错开布置；所述的孔板49上设置有相对应的圆孔和矩形孔。

所述的孔板49下方设置有废料槽411，废料槽411对应孔板49上的矩形孔。

所述的上推组件410包括上推气缸4101和圆柱4102；圆柱4102设置在上推气缸4101的伸缩端，所述的上推气缸4101竖直安装在机架上，圆柱4102的直径与电池直径相对应，圆柱4102在竖直方向上与外形切刀47相对应。

所述的拉纸组件411包括伺服电机、主动滚轮、压紧滚轮和连接架；连接架安装在工字架41上，伺服电机安装在连接架上，主动滚轮安装在伺服电机的输出端，压紧滚轮连接在连接架上，压紧滚轮通过调节螺丝压紧在主动滚轮上。

一种圆柱形锂电池隔膜的安装方法，使用上述隔膜安装装置，在工作时，上推气缸4101将圆柱4102抬起，将电池抬起；而后拉纸组件411将隔膜纸间歇式拉动，隔膜纸在停止的时候，冲裁气缸45带动刀座46下降，刀座46上的内孔冲刀48在前一工位处的隔膜纸上冲切处一个方孔，刀座46上的外形切刀47在后一工位处的隔膜纸上冲出一个圆形隔膜片，圆形隔膜片落入电池的上端，实现压入。

隔膜安装装置解决了隔膜纸形状需要打内孔以供正极耳通过，也需要切外形以成功装入电池壳体中，形状裁切复杂，隔膜纸置入困难的问题；通过设置外形切刀47和内孔冲刀48分别进行冲内孔和冲外形，并且由一个冲裁气缸45同步驱动，驱动简单，成形速度快；冲裁好的圆形隔膜直接下压，装入电池内，减少不必要的搬运部件设置，装入的成功率和效率更高；通过在成卷的隔膜纸上切出特定形状的隔膜，多余的连接筋进行收集，该方式便于隔膜输送和裁切，并且提高配合外形切刀47和内孔冲刀48间距，隔膜的利用率也得到了提高。

如图9-图12所示，所述的压槽装置6包括基座61、折形轨道组件62、端部推料组件63、压痕组件64、侧修正组件65、转动组件66和涂胶组件67；基座61固定设置在机架上，折形轨道组件62安装在基座61上，端部推料组件63安装在基座61上，端部推料组件63对应折形轨道组件62的转折处；所述的折形轨道组件62上设置有三段轨道，折形轨道组件62上设置有滚槽工位601和涂胶工位602；所述的压痕组件64和侧修正组件65对应滚槽工位601处轨道的两侧，转动组件66对应滚槽工位601处轨道的上下端部；所述的涂胶组件67对应涂胶工位602处的轨道；所述的压痕组件64和侧修正组件65用于在电池壳体顶端滚印出一道凹槽；所述的涂胶组件67用于在电池顶端进行涂胶。

所述的滚槽工位601处的轨道底部设置有圆形缺口，用于从上下两端夹住电池，带动其转动；所述的涂胶工位602处的轨道两侧方设置有矩形缺口，用于从两侧方压住电池，带动其转动。

所述的压痕组件64包括凸轮电机641、凸轮642、第一移动板643、滚珠部件644和压痕轮盘部件645；所述的凸轮电机641安装在基座61上，凸轮642安装在凸轮电机641的输出端，所述的第一移动板643通过滑轨移动连接在基座61上，第一移动板643的侧方设置有拉紧弹簧6431，拉紧弹簧6431一端与第一移动板643相连接，另一端与基座61相连接；所述的滚珠部件644通过调节螺丝安装在第一移动板643上，压痕轮盘部件645通过调节螺丝转动连接在第一移动板643上，压痕轮盘部件645的轮盘为薄形的轮盘。

所述的侧修正组件65包括侧推气缸651、第二移动板652和圆柱滚子组653；侧推气缸651水平安装在基座61上，第二移动板652通过滑轨移动连接在基座61上，圆柱滚子组653安装在第二移动板652上，所述的第二移动板652与侧推气缸651的伸缩端相连接；圆柱滚子组653上有两个圆柱滚子，圆柱滚子与电池的侧壁相对应。

所述的转动组件66包括转动电机661、主动转子662、从动转子663、压紧气缸664和折板665；压紧气缸664设置在折板665上，从动转子663安装在压紧气缸664的伸缩端，从动转子663的下端与圆柱电池壳体相对应，从动转子663下端塞入在圆柱电池壳体中；所述的转动电机661安装在基座61上，主动转子662安装在转动电机661的输出端；主动转子662和从动转子663在竖直方向上相对应。

所述的涂胶组件67包括立座671、侧移气缸672、弧面板673、竖直气缸674、点胶器675、涂胶电机676和摩擦轮677；侧移气缸672水平安装在立座671上，弧面板673安装在侧移气缸672的伸缩端；竖直气缸674设置在立座671上，点胶器675通过安装板连接在竖直气缸674的伸缩端，所述的点胶器675竖直布置，点胶器675下端为针尖状出料端；所述的涂胶电机676固定在立座671上，摩擦轮677设置在涂胶电机676的输出端。

所述的端部推料组件63包括侧向推料气缸和安装在侧向推料气缸伸缩端的推块。

所述的压槽装置6在工作时，电池在折形轨道组件62中运动，在滚槽工位601时，压紧气缸664带动从动转子663下降，夹住电池，而后转动电机661带动主动转子662转动，使电池转动起来；而后侧推气缸651带动圆柱滚子组653移出，压在电池的侧边，最后凸轮电机641带动凸轮642转动，使压痕轮盘部件645上的轮盘缓慢移出，在电池外圈压出印痕；在涂胶工位602处，侧移气缸672带动弧面板673推出，将电池压在摩擦轮677上，而后涂胶电机676带动摩擦轮677转动，同时点胶器675在竖直气缸674作用下下降，点出胶水，围绕电池内壁一圈进行点胶。

压槽装置6解决了圆柱形电池侧方凹槽成形工艺性难操作，容易对电池外壳造成变形，影响电池的质量；电池点胶需要夹紧找中心，点胶效率低；电池在不同工位之间流转效率不高，往往需要设置复杂的夹具的问题；通过设置上下相对应的从动转子663和主动转子662进行转动，上下压紧的方式保护侧壁，设置圆柱滚子组653对电池侧边进行压紧，防止过大滚槽力推倒电池；通过设置凸轮642传动，精准缓慢控制压痕轮盘部件645的移出，并且凸轮传动速度慢但是传力大，能有效在电池侧边滚出凹槽；点胶时通过将电池压在摩擦轮677，摩擦轮677转动的方式进行旋转点胶，点胶效率更高；通过设置刚性的折形轨道组件62对电池进行输送，电池之间相互紧靠，输送效率更高，在轨道上的滚槽工位601和涂胶工位602处设置圆形缺口和矩形缺口，进行加工，加工完成后可以马上对下一工件加工，加工效率更高。

所述的一种圆柱形锂电池生产设备在工作时，依次通过以下步骤进行加工：

（一）负极耳点底焊：电池从折形输送组件21中进入，到达第一轨道211的底部后通过推料部件214推入第二轨道212，在第二轨道212的缺槽2121处进行点底焊，移动模组226带动升降电极223下降，压住电池内部的铜棒，将负极耳焊接在电池底端，而后电池在推料部件214作用下进入第三轨道213，在限位钣金件2131处，夹块245夹住电池中的铜棒后拔出，放置在落料槽233中由回收输送道232进行回收；

（二）整形处理：侧压气缸355带动从动棍子组353靠近主动辊子351，主动辊子351和从动棍子组353将电池夹在中间，滚圆电机352带动主动辊子351转动，而后测试气缸357带动位移传感器358下降，使一个红外发射器位于电池壳体内部，另一个位于外端，主动辊子351在不断转动的过程中将电池滚圆，由位移传感器358检测圆度合格后停止加工；第一升降气缸362收缩，带动限位块363压在电池上端，电池上端的正极耳露出在外，而后第二升降气缸367收缩，使夹取气缸364向下运动，而后夹取气缸364带动夹爪365相互靠近，夹住正极耳，对其进行校直；

（三）压装隔膜：上推气缸4101将圆柱4102抬起，将电池抬起；而后拉纸组件411将隔膜纸间歇式拉动，隔膜纸在停止的时候，冲裁气缸45带动刀座46下降，刀座46上的内孔冲刀48在前一工位处的隔膜纸上冲切处一个方孔，刀座46上的外形切刀47在后一工位处的隔膜纸上冲出一个圆形隔膜片，圆形隔膜片落入电池的上端，实现压入；

（四）良次分离：光纤传感器387检测圆柱形电池内部隔膜组装状况，检测到不合格品后，引料气缸382将引料块383吸住电池后向外引出，而后分离推块385通过分离气缸386将电池推入回收轨384，最后由收集盒388进行收集；

（五）压槽点胶：电池在折形轨道组件62中运动，在滚槽工位601时，压紧气缸664带动从动转子663下降，夹住电池，而后转动电机661带动主动转子662转动，使电池转动起来；而后侧推气缸651带动圆柱滚子组653移出，压在电池的侧边，最后凸轮电机641带动凸轮642转动，使压痕轮盘部件645上的轮盘缓慢移出，在电池外圈压出印痕；在涂胶工位602处，侧移气缸672带动弧面板673推出，将电池压在摩擦轮677上，而后涂胶电机676带动摩擦轮677转动，同时点胶器675在竖直气缸674作用下下降，点出胶水，围绕电池内壁一圈进行点胶。

Claims (9)

1.一种用于生产圆柱形锂电池的隔膜安装装置，其特征在于，该装置包括工字架（41）、卷料盘（42）、卷料电机（43）、调节安装架（44）、冲裁气缸（45）、刀座（46）、外形切刀（47）、内孔冲刀（48）、孔板（49）和上推组件（410）；所述的工字架（41）设置在机架上，卷料盘（42）铰接在工字架（41）的两端，卷料电机（43）设置在工字架（41）上，卷料电机（43）的输出轴与卷料盘（42）中心相连接；所述的调节安装架（44）设置在工字架（41）上，冲裁气缸（45）安装在调节安装架（44）上，刀座（46）移动连接在调节安装架（44）上，刀座（46）与冲裁气缸（45）的伸缩端相连接；所述的外形切刀（47）和内孔冲刀（48）均安装在刀座（46）中，外形切刀（47）和内孔冲刀（48）配合在孔板（49）上，所述的孔板（49）设置在调节安装架（44）上底部，隔膜纸被孔板（49）和调节安装架（44）夹在中间；所述的上推组件（410）设置在机架上，上推组件（410）上方与外形切刀（47）相对应。

2.根据权利要求1所述的一种用于生产圆柱形锂电池的隔膜安装装置，其特征在于，所述的卷料盘（42）中设置成卷的隔膜纸，工字架（41）上还设置有导轮，将中心的隔膜纸拉成平直状态；工字架（41）上还设置有拉纸组件（411），拉纸组件（411）用于精确控制隔膜纸的移动间距。

3.根据权利要求1所述的一种用于生产圆柱形锂电池的隔膜安装装置，其特征在于，所述的外形切刀（47）和内孔冲刀（48）下端为刃部，外形切刀（47）的截面形状为圆形，内孔冲刀（48）的截面形状为矩形，外形切刀（47）和内孔冲刀（48）错开布置；所述的孔板（49）上设置有相对应的圆孔和矩形孔。

4.根据权利要求1所述的一种用于生产圆柱形锂电池的隔膜安装装置，其特征在于，所述的孔板（49）下方设置有废料槽（411），废料槽（411）对应孔板（49）上的矩形孔。

5.根据权利要求1所述的一种用于生产圆柱形锂电池的隔膜安装装置，其特征在于，所述的上推组件（410）包括上推气缸（4101）和圆柱（4102）；圆柱（4102）设置在上推气缸（4101）的伸缩端，所述的上推气缸（4101）竖直安装在机架上，圆柱（4102）的直径与电池直径相对应，圆柱（4102）在竖直方向上与外形切刀（47）相对应。

6.根据权利要求1所述的一种用于生产圆柱形锂电池的隔膜安装装置，其特征在于，所述的拉纸组件（411）包括伺服电机、主动滚轮、压紧滚轮和连接架；连接架安装在工字架（41）上，伺服电机安装在连接架上，主动滚轮安装在伺服电机的输出端，压紧滚轮连接在连接架上，压紧滚轮通过调节螺丝压紧在主动滚轮上。

7.一种圆柱形锂电池隔膜的安装方法，其特征在于，上推气缸（4101）将圆柱（4102）抬起，将电池抬起；而后拉纸组件（411）将隔膜纸间歇式拉动，隔膜纸在停止的时候，冲裁气缸（45）带动刀座（46）下降，刀座（46）上的内孔冲刀（48）在前一工位处的隔膜纸上冲切处一个方孔，刀座（46）上的外形切刀（47）在后一工位处的隔膜纸上冲出一个圆形隔膜片，圆形隔膜片落入电池的上端，实现压入。

8.一种圆柱形锂电池生产设备，其特征在于，该设备包括机架（1）以及安装在机架（1）上的隔膜安装装置（4）。

9.根据权利要求8所述的一种圆柱形锂电池生产设备，其特征在于，机架上还设有底焊装置（2）、转盘治具装置（3）、输送装置（5）和压槽装置（6）；隔膜安装装置（4）如权利要求1所述；所述的底焊装置（2）用于对圆柱形锂电池的负极耳焊接在圆柱形壳体的底端，所述的转盘治具装置（3）用于输送电池和对电池进行整形；所述的隔膜安装装置用于将隔膜装入电池的端部，所述的输送装置（5）用于将电池送入和运出转盘治具装置（3），压槽装置（6）用于对电池端部压槽，并涂上胶水。

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