CN111540875B - 一种电池注液机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电池注液机，包括注液输送带以及沿所述注液输送带依次设置的上料装置、注液装置、抽真空装置和转料装置，所述注液装置和抽真空装置为相对应的多个，多个注液装置和抽真空装置沿所述注液输送带交替设置；所述注液装置包括注射机和密封腔，所述密封腔固定于所述注液输送带上，所述注射机设于所述密封腔内，所述注射机上设有定位环和多个注液头，所述定位环和注液头均通过注液气缸驱动，所述定位环位于所述注液头的正下方。本发明不仅提高了电池注液的自动化过程，并且电池的注液过程始终是在密闭的空间内完成的，减少了电液在空气中挥发所造成的污染，通过减少电液与外界的接触，从而提高了注液过程的安全性。

Description

一种电池注液机
技术领域
本发明涉及电池生产设备技术领域，特别是关于一种电池注液机。
背景技术
圆柱电池的机械化、自动化、标准化生产已经逐渐成为了发展趋势，并逐步代替传统的手工劳动。圆柱形电池在生产过程中通常需要经过入壳、滚槽、点盖、注液、折盖、封口、清洗、墩封以及放电等多个工序，其中，电池的注液过程需要将电解液注入到电池外壳内，现有的注液装置通常是一次性为圆柱电池注射足够的电解液，再进行密封。然而，由于电池外壳内部存在空气，因此电解液在一次性大量注射时会形成气泡，及电解液无法完全将空气挤走，导致电池内部具有气孔，从而使得电池成为不良品。并且，在注液时通常会设定注射头的自身运动轨迹，因此当设备因外界因素导致偏差时，则无法准确定位，另外，电解液属于易燃物质，其在注射时容易挥发，导致室内空气中会夹杂着部分电解液，当遇到明火时，容易产生燃烧甚至爆炸，从而影响注液安全。
发明内容
有鉴于此，本发明为解决上述技术问题，提供一种电池注液机。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种电池注液机，包括注液输送带以及沿所述注液输送带依次设置的上料装置、注液装置、抽真空装置和转料装置，所述注液装置和抽真空装置为相对应的多个，多个注液装置和抽真空装置沿所述注液输送带交替设置；所述注液装置包括注射机和密封腔，所述密封腔固定于所述注液输送带上，所述注射机设于所述密封腔内，所述注射机上设有定位环和多个注液头，所述定位环和注液头均通过注液气缸驱动，所述定位环位于所述注液头的正下方。
进一步的，所述上料装置包括电池来料存放带、上料夹具和电池存放盘，所述电池存放盘与所述注液输送带滑动连接，所述上料夹具用于将电池来料存放带上的电池夹取到电池存放盘上。
进一步的，所述电池存放盘上设有多个电池槽，多个电池槽在所述电池存放盘表面的横向和纵向间隔均匀排列。
进一步的，所述注液输送带包括移送带、回送带和推盘装置，所述移送带和回送带并行设置并且传送方向相反，所述推盘装置为两个并分别位于移送带的首端和尾端，用于推动电池存放盘在所述移送带和回送带之间的转移。
进一步的，所述移送带和回送带的结构相同，均包括料带框架，所述料带框架上设有传动辊和置物槽，所述传动辊为多个并且依次连接，所述传动辊通过传动装置驱动，所述电池存放盘放置于所述置物槽上。
进一步的，所述推盘装置包括推盘气缸和导轨，所述电池存放盘可沿所述导轨滑动，所述推盘气缸用于推动电池存放盘。
进一步的，所述转料装置包括转料夹具和转料带，所述转料夹具和转料带均位于所述注液输送带输送方向的末端，所述转料带上设有限位夹块，所述限位夹块位于所述转料带的上方并用于纠正电池的位置。
进一步的，还包括注液前称重装置和注液后称重装置，所述注液前称重装置和注液后称重装置分别位于所述注液输送带的两端。
进一步的，还包括排不良装置，所述排不良装置位于所述转料带上，所述排不良装置用于排除注液后称重装置所检测的不合格的电池。
进一步的，所述排不良装置包括排料夹头、排料气缸和储料盒，所述排料气缸与排料夹头固定连接，所述储料盒位于所述转料带的一侧。
本发明相较于现有技术的有益效果是：
本发明的电池注液机，结构布局合理且布局紧凑，通过上料装置将电池转移到注液输送带上，然后再由注液装置对电池进行注液，注液后立即进行抽真空作业，并且重复多次注液和抽真空的作业，完成注液和抽真空后再将电池转移到下一生产工序的生产线上，实现了电池注液的全自动化作业。
另外，本发明的电池的注液过程始终是在密闭的空间内完成的，减少了电液在空气中挥发所造成的污染，通过减少电液与外界的接触，从而提高了注液过程的安全性。并且注射机上设有多个注液头，注液头的下方还设有定位环，一方面可以一次注射多个电池提高效率，另一方面在注射时定位环与注射头一起下降，定位环可以先搜索定位电池的位置，定位完成后再进行注液，从而提高电池注液精确度。
附图说明
图1为本发明实施例的整体结构示意图。
图2为本发明实施例注液装置的结构示意图。
图3为图2中去除密封腔的注液装置的结构示意图。
图4为本发明实施例去除密封腔的整体结构示意图。
图5为图1中A处的放大图，也为上料装置的结构示意图。
图6为图1中B处的放大图，也为转料装置的结构示意图。
图7为图4中C处的放大图，也为抽真空装置的结构示意图。
图8为图4中D处的放大图，也为排不良装置的结构示意图。
图9为图4中E处的放大图，也为注液输送带的结构示意图。
图10为图4中F处的放大图，也为推盘装置的结构示意图。
附图标记：1-注液输送带；11-移送带；12-回送带；13-推盘装置；131-推盘气缸；132-导轨；100-上料装置；110-电池来料存放带；120-上料夹具；121-上料夹手；122-上料滑轨；123-上料气缸；130-电池存放盘；200-注液装置；210-密封腔；220-注射机；221-注液头；222-定位环；230-注液气缸；300-抽真空装置；310-真空吸盘；320-控制气缸；400-转料装置；410-转料夹具；411-转料夹手；412-转料驱动系统；420-转料带；430-限位夹块；500-排不良装置；510-排料夹头；520-排料气缸；530-储料盒；610-料带框架；620-传动辊；630-置物槽；640-传动装置。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员理解，下面将结合具体实施例及附图对本发明作进一步详细描述。
请参考图1-图10，本发明一较佳实施例为。
如图1-图3所示，一种电池注液机，包括注液输送带1以及沿注液输送带1依次设置的上料装置100、注液装置200、抽真空装置300和转料装置400，注液装置200和抽真空装置300为相对应的多个，多个注液装置200和抽真空装置300沿注液输送带1交替设置；注液装置200包括注射机220和密封腔210，密封腔210固定于注液输送带1上，注射机220设于密封腔210内，注射机220上设有定位环222和多个注液头221，定位环222和注液头221均通过注液气缸230驱动，定位环222位于注液头221的正下方。本实施例的注液装置200和抽真空装置300均为对应的三个，即分为三次注液三次抽真空。本发明通过上料装置100将电池转移到注液输送带1上，然后再由注液装置200对电池进行注液，注液后立即进行抽真空作业，并且重复三次注液和抽真空，完成注液和抽真空后再将电池转移到下一生产工序的生产线上，上述实现电池了注液的全自动化作业。需要说明的是，注液和抽真空的次数可以依据电池的容量进行确定，即根据实际生产过程中的效果和经验来确定注液和抽真空的次数。
在本实施例中，由于电液易燃，容易引起火灾，因此注液的过程始终是在密闭的空间内完成的，减少了电液在空气中挥发所造成的污染，通过减少电液与外界的接触，从而提高了注液过程的安全性。电池的注液过程在密封腔210内实现，因此，可根据实际需求在密封腔210内设置温度控制器，已达到实时控制密封腔210内的温度的目的，始终保持密封腔210内的温度为一个固定的数值，可以有效提高注液的效率以及安装性。另外，注射机220上设有多个注液头221，且注液头221的下方还设有定位环222，其目的在于一方面可以一次注射多个电池提高效率，另一方面在注射时定位环222与注射头一起下降，定位环222可以先搜索定位电池的位置，定位完成后再进行注液，从而提高电池注液精确度。本实施例中的定位环222设有位置传感器并且与注射机220弹性连接，因此其在失效或损坏时，不小心触碰到电池也能有一定的缓冲作用，避免损坏电池。
如图3所示，本实施例中的注射装置还包括第一注射气缸以及第二注射气缸，其中第一注射气缸与注射机220连接并用于驱动注射机220的升降，第二注射气缸与第一注射气缸连接，第二注射气缸用于驱动第二注射气缸的水平移动，从而驱动注射机220的水平移动。
如图7所示，本实施例中的抽真空装置300为常规装置，包括真空吸盘310、控制气缸320和抽气泵，在运作时控制气缸320驱动真空吸盘310下压，真空吸盘310上设有真空套筒，真空套筒与电池对位后套设在电池上，而后再由抽气泵对其进行抽气处理。
如图4和图5所示，在本实施例中，上料装置100包括电池来料存放带110、上料夹具120和电池存放盘130，电池存放盘130与注液输送带1滑动连接，上料夹具120用于将电池来料存放带110上的电池夹取到电池存放盘130上。电池来料存放带110用于存放来自上一工序的半成品电池，电池来料存放带110上还设有用于感应是否有电池的电池空位感应器。上料夹具120包括上料夹手121、上料气缸123和上料滑轨122，上料夹手121为多个，并且其数量与电池空位感应器的数量相对应，上料夹手121通过的上料气缸123驱动进行升降，上料夹手121的开合动作可以由气缸或者电机驱动，上料气缸123可沿着上料滑轨122滑动。本实施例中的电池存放盘130上设有多个电池槽，多个电池槽在电池存放盘130表面的横向和纵向间隔均匀排列。上料夹具120将来料存放带上的电池夹取至电池槽上，当一个电池存放盘130的电池槽被装满则停止。
如图4所示，在本实施例中，注液输送带1包括移送带11、回送带12和推盘装置13，移送带11和回送带12并行设置并且传送方向相反，推盘装置13为两个并分别位于移送带11的首端和尾端，用于推动电池存放盘130在移送带11和回送带12之间的转移。本实施例中的电池存放盘130在起始阶段位于移动带的首端，此时电池槽上装满了电池，在移动时依次经过注液装置200和抽真空装置300，来到了移送带11的末端再由转料装置400将电池全部取走，此时的电池存放盘130为空盘，该空盘由推盘装置13推送至回送带12上，再由回送带12传送会至移送带11的首端，完成一个来回的，并准备装取下一批待注液的电池。
如图9所示，在本实施例中，移送带11和回送带12的结构相同，均包括料带框架610，料带框架610上设有传动辊620和置物槽630，传动辊620为多个并且依次连接，传动辊620通过传动装置640驱动，电池存放盘130放置于置物槽630上。电池存放盘130放置在置物槽630上时，其底部会与传动辊620相接触，此时，传动辊620再由传动装置640驱动其移动，从而带动电池存放盘130的移动。
如图10所示，在本实施例中，推盘装置13包括推盘气缸131和导轨132，电池存放盘130可沿导轨132滑动，推盘气缸131用于推动电池存放盘130。该导轨132与移送带11和回送带12相互垂直，电池存放盘130在移动到移送带11的末端或者回送带12的末端时，可通过卡块进行限位，防止其脱离移送带11或回送带12，此时再由推盘气缸131推动电池存放盘130沿着导轨132移动，使得电池存放盘130从移送带11转移至回送带12，或者从回送带12转移至移送带11。
如图6所示，在本实施例中，转料装置400包括转料夹具410和转料带420，转料夹具410和转料带420均位于注液输送带1输送方向的末端，转料带420上设有限位夹块430，限位夹块430位于转料带420的上方并用于纠正电池的位置。转料夹具410包括转料夹手411，转料夹手411通过转料驱动系统412驱动其旋转和升降，其中驱动系统包括旋转气缸和旋转电机，升降气缸用于驱动转料夹手411的升降，旋转电机用于驱动转料夹手411的旋转，需要说明的是，转料夹手411自身的开合也可通过电机或者气缸实现，另外夹手为多个，并通过连接块进行连接，此时旋转电机驱动的是整个连接块的旋转，从而带动的是多个转料夹手411的整体旋转。
需要说明的是，转料带420上的限位夹块430位于转料带420的正上方，其由两块间隔的限位板组成，两块限位板之间形成限位通道，限位通到沿着转料带420的传送方向上逐渐减小，并且该限位通道的高度位置与电池上的电池盖相对应，即实则用于调整电池盖的位置，使得电池在最终出料时每个电池盖的方向均能保持统一，以方便后续工序的进一步加工。
本实施例还包括注液前称重装置和注液后称重装置，注液前称重装置和注液后称重装置分别位于注液输送带1的两端。该称重系统的主要目的在于保证每一个电池注液的质量是均匀的，通过注液前称重装置记录每一个电池的重量，再通过注液后称重装置记录注液后的电池的重量，设置一个差值，并通过该差值来判断电池注液是否达标，并筛选出不达标的电池作为不良品，重新加工，从而保证最终电池的注液质量。
如图8所示，因此，本实施例还包括排不良装置500，排不良装置500位于转料带420上，排不良装置500用于排除注液后称重装置所检测的不合格的电池。排不良装置500包括排料夹头510、排料气缸520和储料盒530，排料气缸520与排料夹头510固定连接，储料盒530位于转料带420的一侧。其中，排料气缸520为两个，一个用于驱动排料夹手的升降，另一个用于驱动排料夹手的平移。
虽然对本发明的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化、是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的精神和范围内。

Claims (10)

1.一种电池注液机，其特征在于，包括注液输送带以及沿所述注液输送带依次设置的上料装置、注液装置、抽真空装置和转料装置，所述注液装置和抽真空装置为相对应的多个，多个注液装置和抽真空装置沿所述注液输送带交替设置；所述注液装置包括注射机和密封腔，所述密封腔固定于所述注液输送带上，所述注射机设于所述密封腔内，所述注射机上设有定位环和多个注液头，所述定位环和注液头均通过注液气缸驱动，所述定位环位于所述注液头的正下方，所述定位环设有位置传感器并且与注射机弹性连接。
2.根据权利要求1所述的一种电池注液机，其特征在于，所述上料装置包括电池来料存放带、上料夹具和电池存放盘，所述电池存放盘与所述注液输送带滑动连接，所述上料夹具用于将电池来料存放带上的电池夹取到电池存放盘上。
3.根据权利要求2所述的一种电池注液机，其特征在于，所述电池存放盘上设有多个电池槽，多个电池槽在所述电池存放盘表面的横向和纵向间隔均匀排列。
4.根据权利要求2所述的一种电池注液机，其特征在于，所述注液输送带包括移送带、回送带和推盘装置，所述移送带和回送带并行设置并且传送方向相反，所述推盘装置为两个并分别位于移送带的首端和尾端，用于推动电池存放盘在所述移送带和回送带之间的转移。
5.根据权利要求4所述的一种电池注液机，其特征在于，所述移送带和回送带的结构相同，均包括料带框架，所述料带框架上设有传动辊和置物槽，所述传动辊为多个并且依次连接，所述传动辊通过传动装置驱动，所述电池存放盘放置于所述置物槽上。
6.根据权利要求4所述的一种电池注液机，其特征在于，所述推盘装置包括推盘气缸和导轨，所述电池存放盘可沿所述导轨滑动，所述推盘气缸用于推动电池存放盘。
7.根据权利要求1所述的一种电池注液机，其特征在于，所述转料装置包括转料夹具和转料带，所述转料夹具和转料带均位于所述注液输送带输送方向的末端，所述转料带上设有限位夹块，所述限位夹块位于所述转料带的上方并用于纠正电池的位置。
8.根据权利要求1所述的一种电池注液机，其特征在于，还包括注液前称重装置和注液后称重装置，所述注液前称重装置和注液后称重装置分别位于所述注液输送带的两端。
9.根据权利要求8所述的一种电池注液机，其特征在于，还包括排不良装置，所述排不良装置位于所述转料带上，所述排不良装置用于排除注液后称重装置所检测的不合格的电池。
10.根据权利要求9所述的一种电池注液机，其特征在于， 所述排不良装置包括排料夹头、排料气缸和储料盒，所述排料气缸与排料夹头固定连接，所述储料盒位于所述转料带的一侧。
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