CN111509299B - 一种锂电池负压回氦打胶钉装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锂电池负压回氦打胶钉装置，包括支撑架，支撑架的一端安装有胶钉输送机构，支撑架的上方固定有打胶钉机构，打胶钉机构的下方设置有电池输送机构；打胶钉机构包括水平固定在支撑架上方的第一伺服电机，第一伺服电机的输出轴通过水平移动机构连接有水平移动架，水平移动架在伺服电机的带动下能够水平移动；水平移动架的顶部固定有升降气缸，升降气缸的输出轴连接有压杆气缸，压杆气缸的输出轴连接有用于对胶钉施加外力的压杆，压杆的下部滑动套设有打胶钉吸筒。本装置通过打胶钉吸筒使电池壳体内部处于负压状态，并在此负压状态时，对电池进行回氦打胶钉操作，操作方便，显著提高电池的安全性能。
Description
技术领域
本发明属于锂电池生产技术领域，具体涉及一种锂电池负压回氦打胶钉装置。
背景技术
锂电池具有体积小、容量大、使用寿命长、自放电率低、无记忆效应、绿色环保等优点，目前被广泛应用于商用车、专用车、电动自行车、储能系统、医疗器械等。锂电池封口后，电池内部在分容或存储的过程中会产生一些气体，当产气量较多时会造成电池内压增加，严重时防爆阀会开启造成安全事故。目前锂电企业一般采用常压回氦封口，在封口时电池壳体内外气压相等，没有空间提供产气缓冲空间。因此，需要一种回氦时在电池壳体内部一定负压状态下将密封胶钉打入电池的装置，为电池封口后内部产气提供一定释放空间，有利于电池安全和避免电池厚度增加。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种锂电池负压回氦打胶钉装置，即提供一种回氦后在电池壳体内部一定负压状态下将密封胶钉打入电池的装置。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种锂电池负压回氦打胶钉装置，包括支撑架，所述支撑架的一端安装有胶钉输送机构，所述支撑架的上方固定有打胶钉机构，所述打胶钉机构的下方设置有电池输送机构；其中：
所述打胶钉机构包括水平固定在支撑架上方的第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出轴通过水平移动机构连接有水平移动架，所述水平移动架在伺服电机的带动下能够水平移动；所述水平移动架的顶部固定有升降气缸，所述升降气缸的输出轴连接有压杆气缸，所述压杆气缸的输出轴连接有用于对胶钉施加外力的压杆；所述升降气缸的输出轴通过升降滑轨固定连接有打胶钉吸筒，所述打胶钉吸筒为底面开口的中空筒状结构，所述打胶钉吸筒连接有用于与外界抽负压设备连通的第一气管；所述压杆穿设打胶钉吸筒的顶部并与打胶钉吸筒密封滑动连接。工作中，打胶钉吸筒通过电池的注液口与电池内部连通为一体，外界抽负压设备通过第一气管将打胶钉吸筒内部抽成负压状态，同时，电池的内部形成与打胶钉吸筒内部同样的负压状态，在此负压状态下，对电池进行回氦打胶钉操作。
作为优选的技术方案，所述水平移动机构包括与第一伺服电机输出轴固定连接的第一丝杠、与第一丝杠平行设置的横向滑轨以及固定在水平移动架一端与第一丝杠螺纹连接的丝帽；所述水平移动架与横向滑轨滑动连接。工作时，第一伺服电机通过第一丝杠和丝帽的配合，向水平移动架提供驱动力，使水平移动架能够沿横向滑轨水平滑动，从而带动打胶钉吸筒在水平方向移动。
作为优选的技术方案，所述打胶钉吸筒的底部设置有密封圈。所述第一伺服电机通过第一固定板固定在支撑架的上方。
作为优选的技术方案，所述胶钉输送机构包括固定在支撑架上方的旋转气缸，所述旋转气缸的输出轴连接有胶钉转运气筒，所述胶钉转运气筒的侧壁开设有用于吸附胶钉的吸孔，所述胶钉转运气筒通过第二气管与外界抽负压设备连通；所述胶钉转运气筒的一侧设置有用于输送胶钉的震动盘。进一步方案，所述旋转气缸通过第二固定板固定在支撑架上。
作为优选的技术方案，所述电池输送机构包括固定在支撑架一侧的电池输送滑轨，所述电池输送滑轨滑动连接有用于放置电池的电池输送架，所述电池输送架连接有用于驱动其沿电池输送滑轨滑动的驱动机构。进一步方案，所述驱动机构包括第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出轴连接有第二丝杠，所述电池输送架上固定有与第二丝杠螺纹配合的固定块。
作为优选的技术方案，所述支撑架的另一端还安装有胶钉检测机构，所述胶钉检测机构为CCD摄像机。通过安装CCD摄像机，即可对安装胶钉后的电池进行拍照，通过将照片传送到电脑等检测设备中，即可实现在线检测电池是否成功安装胶钉。
上述伺服电机、旋转气缸、升降气缸、CCD摄像机等均为市购产品。其具体的工作原理在此不作累述。伺服电机、旋转气缸、升降气缸、CCD摄像机的开、关可通过手动开关，也可通过控制器进行自动控制，这两方式均是本领域常规的控制方式，不是本装置的发明点，在好处费不作累述。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本装置提供的锂电池负压回氦打胶钉装置，通过打胶钉吸筒使电池壳体内部处于负压状态，并在此负压状态时，对电池进行回氦打胶钉操作，能够实现负压回氦打胶钉，且结构简单，操作方便，能够显著提高工作效率，制备出的电池质量更高、显著提高电池的安全性能。
本装置通过胶钉输送机构、电池输送机构、打胶钉机构以及胶钉检测机构的配合，能够自动化完成胶钉输送、电池输送、打胶钉操作以及胶钉检测操作，显著生产效率。
附图说明
图1为本发明锂电池负压回氦打胶钉装置的结构示意图；
图2为打胶钉机构的侧视图；
图3为图2中A-A方向的剖视图；
图4为胶钉输送机构的结构示意图；
图5为电池输送机构的结构示意图；
附图标记：10-支撑架，1-打胶钉机构，11-第一伺服电机，110-第一固定板，12-水平移动架，13-升降气缸，14-压杆气缸，15-打胶钉吸筒，150-密封圈，151-第一气管，16-第一丝杠，17-横向滑轨，18-丝帽，19-升降滑轨，20-压杆，2-胶钉输送机构，21-震动盘，22-旋转气缸，23-胶钉转运气筒，24-吸孔，25-第二固定板，26-第二气管，3-电池输送机构，31-电池输送滑轨，32-电池输送架，33-第二伺服电机，34-第二丝杠，35-固定块，4-胶钉检测机构，100-电池。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作更进一步的说明。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是本发明中“安装”、“连接”、“固定”、“固定连接”等均表示相互连接的两部件之间是固定在一起，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。“滑动连接”、“滑动配合”、“螺纹配合”是指两部件连接在一起并能相对运动。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为本发明的限制。
如图1-3所示，一种锂电池负压回氦打胶钉装置，包括支撑架10，所述支撑架10的一端安装有胶钉输送机构2，所述支撑架10的上方固定有打胶钉机构1，所述打胶钉机构1的下方设置有电池输送机构3；其中：所述打胶钉机构1包括水平固定在支撑架上方的第一伺服电机11，所述第一伺服电机11的输出轴通过水平移动机构连接有水平移动架12，所述水平移动架12在伺服电机的带动下能够水平移动；所述水平移动架12的顶部固定有升降气缸13，所述升降气缸13的输出轴连接有压杆气缸14，所述压杆气缸14的输出轴连接有用于对胶钉施加外力的压杆20；所述升降气缸13的输出轴通过升降滑轨19固定连接有打胶钉吸筒15，所述打胶钉吸筒15为底面开口的中空筒状结构，所述打胶钉吸筒15连接有用于与外界抽负压设备连通的第一气管151；所述压杆20穿设打胶钉吸筒15并与打胶钉吸筒15密封滑动连接。工作中，打胶钉吸筒15通过电池的注液口与电池内部连通为一体，外界抽负压设备通过第一气管151将打胶钉吸筒内部抽成负压状态，同时，电池的内部形成与打胶钉吸筒内部同样的负压状态，在此负压状态下，对电池进行回氦打胶钉操作。所述打胶钉吸筒15的底部设置有密封圈150；所述第一伺服电机11通过第一固定板110固定在支撑架10的上方。
作为一个优选的实施方式，所述水平移动机构包括与第一伺服电机11输出轴固定连接的第一丝杠16、与第一丝杠16平行设置的横向滑轨17以及固定在水平移动架12一端与第一丝杠16螺纹连接的丝帽18；所述水平移动架12与横向滑轨17滑动连接。工作时，第一伺服电机11通过第一丝杠16和丝帽18的配合，向水平移动架12提供驱动力，使水平移动架12能够沿横向滑轨17水平滑动，从而带动打胶钉吸筒15在水平方向移动。
如图4所示，所述胶钉输送机构2包括固定在支撑架10上方的旋转气缸22，所述旋转气缸22的输出轴连接有胶钉转运气筒23，所述胶钉转运气筒23的侧壁开设有用于吸附胶钉的吸孔24，所述胶钉转运气筒23通过第二气管与外界抽负压设备连通；所述胶钉转运气筒23的一侧设置有用于输送胶钉的震动盘21。进一步方案，所述旋转气缸22通过第二固定板25固定在支撑架10上。上述震动盘21是已有的物料辅助输送装置，通过振动将胶钉输送到胶钉转运吸筒23的吸孔24处。
如图5所示，所述电池输送机构3包括固定在支撑架10一侧的电池输送滑轨31，所述电池输送滑轨31滑动连接有用于放置电池的电池输送架32，所述电池输送架32连接有用于驱动其沿电池输送滑轨31滑动的驱动机构。进一步方案，所述驱动机构包括第二伺服电机33，所述第二伺服电机33的输出轴连接有第二丝杠34，所述电池输送架32上固定有与第二丝杠34螺纹配合的固定块35。
作为另一个实施方式，所述支撑架10的另一端还安装有胶钉检测机构4，所述胶钉检测机构4为CCD摄像机。通过安装CCD摄像机，即可对安装胶钉后的电池进行拍照，通过将照片传送到电脑等检测设备中，即可实现在线检测电池是否成功安装胶钉
本装置的工作原理为：作业时，振动盘21将胶钉输送到胶钉转运吸筒23的吸孔24处，胶钉转运吸筒23通过第二气管26对其内部抽负压，利用负压将胶钉吸取，旋转气缸22控制胶钉转运吸筒23旋转90°使胶钉位于胶钉转运吸筒23的上方；第一伺服电机11通过第一丝杠16和横向滑轨17控制打胶钉机构运动到胶钉转运吸筒的吸孔24上方，升降气缸13通过升降滑轨19控制打胶钉吸筒15下降到一定位置将胶钉转运吸筒23上的胶钉吸住，升降气缸13控制打胶钉吸筒15上升到一定位置，第一伺服电机11控制打胶钉吸筒15运动到电池100上方，升降气缸13控制打胶钉吸筒15下降到一定位置，通过打胶钉吸筒15底部的密封圈对电池注液孔进行密封后，压杆气缸14下压控制压杆20将胶钉一半打入电池后压杆气缸14复位，打胶钉吸筒15侧面的第一气管151对电池壳体内部抽负压，抽负压到一定要求负压后停止抽负压，切换气阀通过第一气管151回氦气到电池壳体内部，当电池壳体内部的负压减小到一定负压时停止回氦，压杆气缸14下压将胶钉打入电池，打胶钉机构复位，电池输送机构3将电池输送到胶钉检测机构4的下方，胶钉检测机构4的通过CCD拍照对胶钉的有无进行检测。
以上显示和描述了本发明专利的主要特征和本发明专利的优点。本行业的技术人员应了解，本发明专利不受上述实施例的限制，上述实施和说明书描述的只是本发明专利的原理，在不脱离本发明专利精神和范围的前提下，本发明专利还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明专利范围内。
Claims (6)
1.一种锂电池负压回氦打胶钉装置，其特征在于：包括支撑架，所述支撑架的一端安装有胶钉输送机构，所述支撑架的上方固定有打胶钉机构，所述打胶钉机构的下方设置有电池输送机构；其中：
所述打胶钉机构包括水平固定在支撑架上方的第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出轴通过水平移动机构连接有水平移动架，所述水平移动架在伺服电机的带动下能够水平移动；所述水平移动架的顶部固定有升降气缸，所述升降气缸的输出轴连接有压杆气缸，所述压杆气缸的输出轴连接有用于对胶钉施加外力的压杆；所述升降气缸的输出轴通过升降滑轨固定连接有打胶钉吸筒，所述打胶钉吸筒为底面开口的中空筒状结构，所述打胶钉吸筒连接有用于与外界抽负压设备连通的第一气管；所述压杆穿设打胶钉吸筒的顶部并与打胶钉吸筒密封滑动连接；
所述胶钉输送机构包括固定在支撑架上方的旋转气缸，所述旋转气缸的输出轴连接有胶钉转运气筒，所述胶钉转运气筒的侧壁开设有用于吸附胶钉的吸孔，所述胶钉转运气筒通过第二气管与外界抽负压设备连通；所述胶钉转运气筒的一侧设置有用于输送胶钉的震动盘；
所述电池输送机构包括固定在支撑架一侧的电池输送滑轨，所述电池输送滑轨滑动连接有用于放置电池的电池输送架，所述电池输送架连接有用于驱动其沿电池输送滑轨滑动的驱动机构；
所述支撑架的另一端还安装有胶钉检测机构，所述胶钉检测机构为CCD摄像机。
2.根据权利要求1所述的锂电池负压回氦打胶钉装置，其特征在于：所述水平移动机构包括与第一伺服电机输出轴固定连接的第一丝杠、与第一丝杠平行设置的横向滑轨以及固定在水平移动架一端与第一丝杠螺纹连接的丝帽；所述水平移动架与横向滑轨滑动连接。
3.根据权利要求1所述的锂电池负压回氦打胶钉装置，其特征在于：所述打胶钉吸筒的底部设置有密封圈。
4.根据权利要求1所述的锂电池负压回氦打胶钉装置，其特征在于：所述第一伺服电机通过第一固定板固定在支撑架的上方。
5.根据权利要求1所述的锂电池负压回氦打胶钉装置，其特征在于：所述旋转气缸通过第二固定板固定在支撑架上。
6.根据权利要求1所述的锂电池负压回氦打胶钉装置，其特征在于：所述驱动机构包括第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出轴连接有第二丝杠，所述电池输送架上固定有与第二丝杠螺纹配合的固定块。
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