CN111540940A - 一种电池点盖机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电池点盖机，包括用于传送半成品电池的输送带；以及沿所述输送带输送方向依次分布的：用于将半成品电池移送至所述输送带上的电池入料机构；用于调整半成品电池的极耳方向的极耳调整机构；用于将竖直的极耳折弯的极耳折弯机构；以及焊盖机构和用于检测焊接后的质量的质量检测机构、用于排除焊接不合格的半成品电池的排不良机构、将焊接完成并且质量合格的电池转移至下一工序的输送线上的转线机构。本发明通过上述机构的紧密连接配合，有效、可靠地完成了电池和电池盖的焊接，同时也实现了焊接的全自动化作业，极大的提升了电池的生产效率。

Description

一种电池点盖机

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点盖机。

背景技术

在圆柱电池的生产过程中，其中的一道工序需要把已经焊底和滚槽好的半成品电芯的电池极耳与盖帽进行焊接，现有的焊接设备通常设有电池输送带和电池盖输送带，并在二者的交汇处通过焊枪进行焊接，待焊接的电池从来料处转移到焊接输送带上的时候，通常是采用机械手和夹具进行转移，而夹具在夹取电池的过程中，会由于各种因素，譬如夹具的松动或者振动、电池在来料时因外界因素导致的偏移等情况，使得输送带上电池的极耳方向不统一，导致焊接时各个电池极耳与电池盖的接触面积不一致，从而影响了电池极耳与电池盖的焊接质量和焊接成功率。

发明内容

有鉴于此，本发明为解决上述技术问题，提供一种电池点盖机。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种电池点盖机，包括用于传送半成品电池的输送带，所述输送带上设有电池卡槽；以及沿所述输送带输送方向依次分布的：用于将半成品电池移送至所述输送带上的电池入料机构；用于调整半成品电池的极耳方向，使其方向一致的极耳调整机构；用于将竖直的极耳折弯，使其倾斜的极耳折弯机构；以及焊盖机构，所述焊盖机构包括焊接装置和送盖装置，所述焊接装置和送盖装置分别设置于所述输送带上相对的两侧；以及用于检测焊接后的质量的质量检测机构、用于排除焊接不合格的半成品电池的排不良机构、将焊接完成并且质量合格的电池转移至下一工序的输送线上的转线机构。

进一步的，所述极耳调整机构包括感应器、转轮和转轮控制系统，所述感应器位于所述输送带的上方，所述转轮位于输送带的一侧，所述转轮控制系统用于驱动转轮以调整极耳位置。

进一步的，所述极耳折弯机构包括夹手和夹手控制系统，所述夹手为两个相对设置的弯臂，两个弯臂的接触面倾斜设置；所述夹手控制系统用于控制两个弯臂的升降和开合。

进一步的，所述送盖装置包括震动盘、旋转夹具、夹具控制系统和吸附转台，所述吸附转台边缘固定有吸块，所述吸块设有盖槽，所述夹具控制系统用于控制旋转夹具的升降和旋转。

进一步的，所述质量检测机构包括拉力夹和拉力夹驱动装置，所述拉力夹和拉力夹驱动装置均位于所述输送带的上方。

进一步的，所述电池入料机构和极耳调整机构之间还设有预压机构，所述预压机构包括预压气缸、压杆和压块，所述预压气缸和压杆通过连接板固定连接，所述压块通过弹性件与压杆活动连接。

进一步的，所述极耳调整机构和极耳折弯机构之间还设有短路检测机构，所述短路检测机构包括正极接线柱和负极接线柱。

进一步的，所述质量检测机构和排不良机构之间还设有除尘机构，所述除尘机构包括除尘腔，以及用于驱动所述除尘腔升降的驱动气缸。

进一步的，述排不良机构包括收料箱、收料夹和收料夹驱动装置，所述收料箱位于输送带的一侧，所述收料夹和收料夹驱动装置位于输送带的上方。

进一步的，所述电池入料机构和转线机构处均设有用于检测电池卡槽上有无电池的感应装置。

本发明相较于现有技术的有益效果是：

本发明的电池点盖机，结构布局合理，待焊接的电池和焊接好的均在同一条线上移动，减少了其在转移过程中而发生的转动或者偏移现象，待焊接的电池在输送带上传送时，通过增设极耳调整机构用于检测并调整电池极耳在输送带的方向，使极耳片的方向保持一致，便于后续工序中电池盖与极耳的对位和焊接，提高了焊接的成功率和焊接的质量，以及焊接质量的均一性。另外，电池极耳在与电池盖焊接之前，因设备长时间使用导致精确度降低，因此在电池盖与极耳对位时，容易产生电池盖撞击极耳导致极耳的横向偏移或变形的情况，本发明还增设了极耳折弯机构用于将极耳折弯倾斜，以提高焊接的良品率。

本发明通过电池入料机构、极耳调整机构、极耳折弯机构、焊盖机构、质量检测机构、排不良机构和转线机构的紧密连接配合，有效、可靠地完成了电池和电池盖的焊接，同时也实现了焊接的全自动化作业，极大的提升了电池的生产效率。

附图说明

图1为本发明实施例的整体结构示意图。

图2为本发明实施例电池入料机构的结构示意图。

图3为本发明实施例预压机构的结构示意图。

图4为本发明实施例极耳调整机构的结构示意图。

图5为本发明实施例短路检测机构的结构示意图。

图6为本发明实施例极耳折弯机构的结构示意图。

图7为本发明实施例焊接装置的结构示意图。

图8为本发明实施例质量检测机构的结构示意图。

图9为本发明实施例除尘机构的结构示意图。

图10为本发明实施例排不良机构的结构示意图。

图11为本发明实施例的背面整体结构示意图。

图12为本发明实施例送盖装置的结构示意图。

附图标记：1-来料存放带；2-转线机构；100-输送带；110-电池卡槽；120-空位感应装置；200-电池入料机构；210-夹头；220-夹头控制装置；230-电池中转存放槽；300-预压机构；310-预压气缸；320-压杆；330-压块；301-连接板；302-弹性件；400-极耳调整机构；410-感应器；420-转轮；430-转轮控制系统；500-短路检测机构；510-正极接线柱；520-负极接线柱；600-极耳折弯机构；610-夹手；620-夹手控制系统；601-夹手弯臂的接触面；700-焊接装置；800-送盖装置；810-震动盘；820-旋转夹具；830-夹具控制系统；840-吸附转台；841-吸块；842-盖槽；900-质量检测机构；910-拉力夹；920-拉力夹控制装置；930-弹簧；1000-除尘机构；1010-除尘腔；1020-除尘气缸；1100-排不良机构；1110-收料箱；1120-收料夹。

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12，本发明一较佳实施例为。

请参考图1，一种电池点盖机，包括用于传送半成品电池的输送带100，输送带100上设有电池卡槽110，电池卡槽110为多个并均布与输送带100上；以及沿输送带100输送方向依次分布的：用于将半成品电池移送至输送带100上的电池入料机构200；用于调整半成品电池的极耳方向，使其方向一致的极耳调整机构400；用于将竖直的极耳折弯，使其倾斜的极耳折弯机构600；以及焊盖机构，焊盖机构包括焊接装置700和送盖装置800，焊接装置700和送盖装置800分别设置于输送带100上相对的两侧；以及用于检测焊接后的质量的质量检测机构900、用于排除焊接不合格的半成品电池的排不良机构、将焊接完成并且质量合格的电池转移至下一工序的输送线上的转线机构。

请参考图2，具体的，电池入料机构200包括夹头210、夹头控制装置220和电池中转存放槽230，夹头控制装置220可以是气缸和电机的结合，通过电机驱动夹头210的收缩，以及通过气缸控制夹头310的升降和移动。电池中转存放槽230位于输送带100和来料存放带1之间，来料存放带1则是上一工序的来料存放点。夹头210为多个并设置为两列，其中一列夹头210夹取来料存放带1上的电池至电池中转存放槽230上，另一列夹头210则夹取电池中转存放槽230上的电池至输送带100上。上述方式可有效缩短电池的移动行程，从而有效地提高电池的输送效率。另外，在输送带100的起点位置还设有用于检测电池卡槽110上有无电池的空位感应装置120，以避免出现夹头210未夹取到电池的现象，从而确保每个电池卡槽110均有电池，以提高电池卡槽110的利用率，从而提高电池的生产效率。

请参考图4，极耳调整机构400包括感应器410、转轮420和转轮控制系统430，感应器410位于输送带100的上方，转轮420位于输送带100的一侧，转轮420控制系统用于驱动转轮420以调整极耳位置。感应器410可采用光纤传感器，可用于检测极耳的位置信息，并将极耳的位置信息传递给转轮控制系统430，而后转轮控制系统430再通过控制转轮420的移动和旋转，使转轮420与电池接触，利用二者之间的摩擦力来驱动电池的转动，从而达到调整电池极耳方向的目的。转轮控制系统430可以采用电机和气缸组合的方式实现控制转轮420的旋转和移动。

请参考图6，极耳折弯机构600包括夹手610和夹手控制系统620，夹手610为两个相对设置的弯臂，两个弯臂的接触面601倾斜设置；夹手控制系统620用于控制两个弯臂的升降和开合。夹手控制系统620也为电机和气缸的组合，电机控制夹手610的开合，即在工作时，两个弯臂用于夹住电池极耳，由于两个弯臂的接触面601是倾斜的，因此其在接触时会将极耳折弯。折弯后的极耳一方面不影响后续电池极耳和电池盖的焊接，另一方面也可以避免电池盖在对位时撞击电极片，导致电极片的横向偏移或损坏。

请参考图7、图11和图12，送盖装置800包括震动盘810、旋转夹具820、夹具控制系统930和吸附转台840，吸附转台840边缘固定有吸块841，吸块841设有盖槽842，夹具控制系统930用于控制旋转夹具820的升降和旋转。其中震动盘810为现有的常规技术，其工作原理为：在料斗下面设有脉冲电磁铁，可以使料斗在垂直方向振动，由于弹簧930片的倾斜，使料斗绕其垂直轴做扭摆振动，料斗内零件由于收到这种振动，而沿螺旋轨道移动直至到达出料口。旋转夹具820夹取震动盘810出料口上水平放置的电池盖，将其放至吸附转台840上，并呈竖直状态，吸附台上的吸块841通过抽真空的方式固定电池盖，以防止其脱落。而后，吸附转台840通过电机的驱动开始转动，将电池盖传送到输送带100上与电池上的极耳进行对位，最后，通过焊接装置700上的焊枪完成焊接。

请参考图8，质量检测机构900包括拉力夹910和拉力夹驱动装置920，拉力夹910和拉力夹驱动装置920均位于输送带100的上方。拉力夹驱动装置920可以是气缸或者电机，并通过弹簧930连接拉力夹910，使得拉力夹910在夹取电池盖时具备一定程度的缓冲，以更好地保护电池结构的完整性。在本实施例中，拉力夹910由两个相对设置的L形块组成，并通过电机驱动两个L形块的开合。在另一实施例中，两个L形块之间可以通过弹性结构件，譬如弹簧进行连接，并由弹簧产生的拉力将两个L形块锁紧，L形块之间的连接处的结构采用弧形过渡，当L形块通过气缸驱动下压时，通过挤压电池盖的方式夹住电池盖，而当L形块上升时，由于电池卡在电池卡槽110上，L形块也会随之脱离电池盖。当然的，此时锁紧L形块的弹簧的弹力应当恰到好处，使得其可以满足检测的质量的同时又不至于将电池带离电池卡槽110。

请参考图3，电池入料机构200和极耳调整机构400之间还设有预压机构300，预压机构300包括预压气缸310、压杆320和压块330，预压气缸310和压杆320通过连接板301固定连接，压块330通过弹性件302与压杆320活动连接。电池入料机构200上的夹头在将电池夹取到电池卡槽110上时，可能会因为机器设备的调试或者其它环境因素的影响，导致电池卡合不到位发生偏移，或者未卡紧，因此通过增加预压机构300进一步将电池通过预压的方式使其稳固且精确的卡进电池卡槽110，以方便后续的进一步作业，从而提高产品的良品率。

请参考图5，极耳调整机构400和极耳折弯机构600之间还设有短路检测机构500，短路检测机构500包括正极接线柱510和负极接线柱520。上述两个接线柱分别接触电池的负极和正极，用于测量电池是否发生短路，若发生短路，则将信息储存并发送给后面的工序，后续工序根据该信息以确定是否对该电池进行作业，以此方式来进一步提高电池的良品率，减少了电池返工率，也减轻了设备的工作负担。

请参考图9，质量检测机构900和排不良机构1100之间还设有除尘机构1000，除尘机构1000包括除尘腔1010，以及用于驱动除尘腔1010升降的除尘气缸1020。电池在焊接或者输送过程中，容易沾染灰尘，若灰尘沾染的数量过多，则有极大可能造成电池的短路，或者其它不良情况，譬如，影响了后续的注液或者折盖的质量，导致注液时的质量不纯，从而影响整个电池的质量。在本实施例中，除尘腔1010采用空腔的形式，除尘腔1010为可伸缩结构，在其下压时产生气压吸走灰尘，该种方式一方面可以减轻设备的设计成本，另一方面也可以起到矫正电池盖的作用。当然，除尘腔1010可也可以通过增加气泵和气管的方式进行主动除尘。

请参考图10，排不良机构1100包括收料箱1110和收料夹1120，收料夹1120亦是通过气缸和电机控制夹具进行夹取，并将在其前序工序中检测到的不良品夹取至收料箱1110处进行回收重新加工。

请参考图1和图2，电池入料机构200和转线机构2处均设有用于检测电池卡槽110上有无电池的空位感应装置120。其中，转线机构2与电池入料机构200的结构原理相同，即通过夹头将输送带100上的已焊接好并合格的电池转移到下一产线上，同时，下一产线上还设有多个空位感应装置120，以防止有空余的电池位，若检测到有空余卡位，则通过夹头夹取电池将该空位补充，从而有效提高电池卡位的利用率。

本实施例中电池点盖机的工作流程如下：首先，电池入料机构200将待点盖的电池从来料存放带1夹取转移至点盖机的输送带100的电池卡槽110上，完成第一步的进料；下一步，通过预压机构300将待点盖的电池压紧，使电池精确且稳固的卡进电池卡槽110；下一步，通过极耳调整机构400将输送带100上的电池极耳方向调整为一致的方向，便于后续的点盖作业；下一步，短路检测机构500检测来料电池是否发生了短路，避免后续的无用焊接；下一步，极耳折弯机构600将电池的极耳折弯，一方面方便电池盖和极耳的焊接，另一方面也避免了电池盖来料时因位置的偏差而撞歪极耳；下一步，进行点盖作业，其中，电池盖的来源来自于送盖装置800，送盖装置800将电池盖移送至输送带100上后，与电池极耳进行对位，对位完成后再通过焊接装置700进行焊接；下一步，通过质量检测机构900检测焊接质量；下一步，除尘装置进行除尘，最后，将前面工序检测不合格的产品进行剔除，合格的产品进行转线，至此完成整个电池点盖机的作业流程。

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)

1.一种电池点盖机，其特征在于，包括用于传送待焊接电池的输送带，所述输送带上设有电池卡槽；以及沿所述输送带输送方向依次分布的：

电池入料机构，用于将所述待焊接电池移送至所述输送带上；

极耳调整机构，用于调整所述待焊接电池的极耳方向，使其方向一致；

极耳折弯机构，用于将竖直的极耳折弯，使其倾斜；

焊盖机构，所述焊盖机构包括焊接装置和送盖装置，所述焊接装置和送盖装置分别设置于所述输送带上相对的两侧；

质量检测机构，用于检测焊接后的质量；

排不良机构，用于排除焊接不合格的电池；

转线机构，将焊接完成并且质量合格的电池转移至下一工序的输送线上。

2.根据权利要求1所述的电池点盖机，其特征在于，所述极耳调整机构包括感应器、转轮和转轮控制系统，所述感应器位于所述输送带的上方，所述转轮位于输送带的一侧，所述转轮控制系统用于驱动转轮以调整极耳位置。

3.根据权利要求1所述的电池点盖机，其特征在于，所述极耳折弯机构包括夹手和夹手控制系统，所述夹手为两个相对设置的弯臂，两个弯臂的接触面倾斜设置；所述夹手控制系统用于控制两个弯臂的升降和开合。

4.根据权利要求1所述的电池点盖机，其特征在于，所述送盖装置包括震动盘、旋转夹具、夹具控制系统和吸附转台，所述吸附转台边缘固定有吸块，所述吸块设有盖槽，所述夹具控制系统用于控制旋转夹具的升降和旋转。

5.根据权利要求1所述的电池点盖机，其特征在于，所述质量检测机构包括拉力夹和拉力夹驱动装置，所述拉力夹和拉力夹驱动装置均位于所述输送带的上方。

6.根据权利要求1所述的电池点盖机，其特征在于，所述电池入料机构和极耳调整机构之间还设有预压机构，所述预压机构包括预压气缸、压杆和压块，所述预压气缸和压杆通过连接板固定连接，所述压块通过弹性件与压杆活动连接。

7.根据权利要求1所述的电池点盖机，其特征在于，所述极耳调整机构和极耳折弯机构之间还设有短路检测机构，所述短路检测机构包括正极接线柱和负极接线柱。

8.根据权利要求1所述的电池点盖机，其特征在于，所述质量检测机构和排不良机构之间还设有除尘机构，所述除尘机构包括除尘腔，以及用于驱动所述除尘腔升降的驱动气缸。

9.根据权利要求1所述的电池点盖机，其特征在于，所述排不良机构包括收料箱、收料夹和收料夹驱动装置，所述收料箱位于输送带的一侧，所述收料夹和收料夹驱动装置位于输送带的上方。

10.根据权利要求1-9任一项权利要求所述的电池点盖机，其特征在于，所述电池入料机构和转线机构处均设有用于检测电池卡槽上有无电池的空位感应装置。

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