CN111682159A - 全自动注液机及电池 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种全自动注液机及电池，包括上料装置、注液装置、合盖装置、封口装置及下料装置，上料装置用于对电池进行上料，注液装置用于对电池注液操作，封口装置用于封装电池，下料装置用于对电池进行下料。本申请通过自动化的设计方式对电池分别进行上料、注液、合盖、封口以及下料等工序，一方面，能够有效地提高生产效率以及能够降低生产成本；另一方面，本申请中各个工序之间的衔接紧凑，进而使得整个电池注液过程更加流畅。采用自动化的设计方式，能够使得统一每个电池的注液、封口等工序的品质，从而提高产品的良品率。

Description

全自动注液机及电池

技术领域

本发明涉及电池注液技术领域，特别是涉及一种全自动注液机及电池。

背景技术

目前，注液是指控制液体电解质的量及注入时间，使液体电解质从注液口注入电池的过程。

然而，现阶段对电池注液、封口等工序大部分采用多个人工工位进行完成，但是采用人工的方式成本费用较高，生产效率偏低，而且采用人工的方式生产进程不紧凑。进一步地，采取人工的方式容易使得每个电池的注液、封口等工序的品质不统一，进而降低电池的良品率。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种能够使得注液、封口等工序的过程紧凑、能够使得注液、封口等工序更加自动化、以及能够提高生产效率的全自动注液机及电池。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种全自动注液机，包括：上料装置、注液装置、合盖装置、封口装置及下料装置，所述上料装置与所述注液装置连接，所述注液装置与所述合盖装置连接，所述合盖装置与所述封口装置连接，所述封口装置与所述下料装置连接；

所述上料装置用于对电池进行上料，所述注液装置用于对电池注液操作，所述封口装置用于封装电池，所述下料装置用于对电池进行下料。

在其中一个实施例中，还包括工作台，所述上料装置、所述注液装置、所述合盖装置、所述封口装置及所述下料装置均设置于所述工作台上。

在其中一个实施例中，所述上料装置包括传送架及置料组件，所述传送架设置于所述工作台上，所述传送架上开设有避空腔，所述置料组件包括上料治具及固定块，所述上料治具嵌置于所述避空腔内，所述固定块设置于所述上料治具上，所述固定块上开设有第一凹槽及第二凹槽。

在其中一个实施例中，所述注液装置包括支架、电机、第一气缸夹爪、第一转盘及料盘，所述支架设置于所述工作台上，所述电机设置于所述支架上，所述第一气缸夹爪设置于所述电机上，所述第一转盘设置于所述工作台上，所述料盘设置于所述第一转盘上，所述第一气缸夹爪用于夹取电池至所述料盘上。

在其中一个实施例中，所述注液装置还包括注射电解液组件，所述注射电解液组件包括第一底座、注液针、托杯及电解液罐体，所述第一底座设置于所述工作台上，所述注液针及所述托杯分别设置于所述工作台上，所述托杯用于接住滴漏的电解液，所述电解液罐体设置于所述工作台上，所述电解液罐体与所述注液针连接。

在其中一个实施例中，还包括移料装置，所述移料装置包括第二底座、水平气缸、导轨、滑移块及第二气缸夹爪，所述第二底座设置于所述工作台上，所述水平气缸设置于所述第二底座上，所述导轨设置于所述第二底座上，所述滑移块滑动设置于所述导轨上，所述第二气缸夹爪设置于所述滑移块上，所述水平气缸用于驱动所述滑移块，以驱动所述第二气缸夹爪向靠近或远离所述第一转盘的方向进行往复式运动。

在其中一个实施例中，所述合盖装置包括第二转盘及盖合组件，所述第二转盘设置于所述工作台上，所述盖合组件设置于所述第二转盘上。

在其中一个实施例中，合盖装置还包括注液后称量组件，所述注液后称量组件包括第三底座、第三气缸夹爪及电子秤，所述第三底座设置于所述工作台上，所述第三气缸夹爪设置于所述第三底座上，所述电子秤设置于所述工作台上，所述第三气缸夹爪用于夹取盖合组件上的电池至所述电子秤上，以进行称重。

在其中一个实施例中，所述下料装置包括旋转电机及传送带，所述旋转电机及所述传送带分别设置于工作台上，所述旋转电机与所述传送带连接。

一种电池，采用上述任一实施例所述的全自动注液机进行注液。

本发明相比于现有技术的优点及有益效果如下：

1、本申请通过自动化的设计方式对电池分别进行上料、注液、合盖、封口以及下料等工序，一方面，能够有效地提高生产效率以及能够降低生产成本；另一方面，本申请中各个工序之间的衔接紧凑，进而使得整个电池注液过程更加流畅。

2、采用自动化的设计方式，能够使得统一每个电池的注液、封口等工序的品质，从而提高产品的良品率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明一实施方式的全自动注液机的结构示意图；

图2为图1所示的全自动注液机在A处的放大示意图；

图3为本发明一实施方式的注液装置的结构示意图；

图4为本发明一实施方式的卡位治具的结构示意图；

图5为图1所示的全自动注液机在B处的放大示意图；

图6为本发明一实施方式的盖合组件的结构示意图；

图7为本发明一实施方式的下压件的结构示意图；

图8为本发明一实施方式的不良品切离组件的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，一种全自动注液机10，包括上料装置100、注液装置200、合盖装置300、封口装置400及下料装置500，上料装置100与注液装置200连接，注液装置200与合盖装置300连接，合盖装置300与封口装置400连接，封口装置400与下料装置500连接，上料装置100用于对电池进行上料，注液装置200用于对电池注液操作，封口装置400用于封装电池，下料装置500用于对电池进行下料。

需要说明的是，本申请的电池包括电池盖帽及电芯。进一步地，本申请通过自动化的设计方式对电池分别进行上料、注液、合盖、封口以及下料等工序，一方面，能够有效地提高生产效率以及能够降低生产成本；另一方面，本申请中各个工序之间的衔接紧凑，进而使得整个电池注液过程更加流畅。采用自动化的设计方式，能够使得统一每个电池的注液、封口等工序的品质，从而提高产品的良品率。

请参阅图1，在一实施方式中，全自动注液机10还包括工作台600，上料装置100、注液装置200、合盖装置300、封口装置400及下料装置500均设置于工作台上。需要说明的是，工作台600为上料装置100、注液装置200、合盖装置300、封口装置400及下料装置500提供装配的空间。

请参阅图1和图2，在一实施方式中，上料装置100包括传送架110及置料组件120，传送架110设置于工作台600上，传送架110上开设有避空腔111，置料组件120包括上料治具121及固定块122，上料治具121嵌置于避空腔111内，固定块122设置于上料治具121上，固定块122上开设有第一凹槽及第二凹槽。

需要说明的是，本申请所针对的产品为电池，在上料的过程中，首先将电池的电池盖帽上料至第一凹槽，以及将电池的电芯上料至第二凹槽，通过传送架110的传送，使得上料治具121传送至注液装置200。

请参阅图3，在一实施方式中，注液装置200包括支架210、电机220、第一气缸夹爪230、第一转盘240及料盘250，支架210设置于工作台600上，电机220设置于支架210上，第一气缸夹爪230设置于电机220上，第一转盘240设置于工作台600上，料盘250设置于第一转盘上240，第一气缸夹爪230用于夹取电池至料盘250上。

请参阅图3，在一实施方式，注液装置200还包括注液前称量组件260，注液前称量组件260包括重量测量器261、第一竖向气缸262及承托治具263，重量测量器261设置于支架210上，第一竖向气缸262设置于支架210上，承托治具263与第一竖向气缸262连接，第一竖向气缸262用于驱动承托治具263向靠近或远离第一气缸夹爪230的方向进行往复式运动。

需要说明的是，本申请设置有3个第一气缸夹爪230。当电池盖帽及电芯完成上料时，第一气缸夹爪230从上料治具121上的第一凹槽及第二凹槽同时夹取电池盖帽及电芯，此时第一竖向气缸262也驱动承托治具263向靠近第一气缸夹爪230的方向运动，以使第一气缸夹爪230将电池盖帽及电芯放置在承托治具263上；接着，第一竖向气缸262驱动承托治具263向远离第一气缸夹爪230的方向运动，以使承托治具263下落与重量测量器261抵接，进而使得重量测量器261对承托治具263整体进行称重。

进一步地，在一实施方式中，为了保证电池的品质，在完成对电池注液前称重后，还对电池进行短路测试。例如，请参阅图3和图4，全自动注液机10还包括短路测试装置700，短路测试装置700还包括卡位治具710及不良品下料组件720，卡位治具710包括第一驱动气缸711、第二驱动气缸712、承接板713、铜块714、第一抵持板715、第二抵持板716及顶持件717，第一驱动气缸711及第二驱动气缸712分别设置于承接板713上，承接板713设置于支架210上，铜块714设置于承接板713上，第一抵持板715和第二抵持板716以铜块714的中心轴线呈轴对称设置在承接板713上，且第一抵持板715与第一驱动气缸711连接，第二抵持板716与第二驱动气缸712连接，第一驱动气缸711用于驱动第一抵持板715向靠近或远离铜块714的方向进行往复式运动，第二驱动气缸712用于驱动第二抵持板716向靠近或远离铜块714的方向进行往复式运动，并且第一抵持板715上开设有第一弧形避位口7151，第二抵持板716上开设有第二弧形避位口7161，顶持件717包括第一凸块7171及第二凸块7172，第一凸块7171设置于第一弧形避位口7151内，第二凸块7172设置于第二弧形避位口7161内。为此，需要说明的是，在完成对电池注液前称重后，第一气缸夹爪230同时夹取电池盖帽及电芯至铜块714上，第一驱动气缸711和第二驱动气缸712分别驱动第一抵持板715及第二抵持板716对电池盖帽和电芯进行夹持，由于在第一抵持板715上的第一弧形避位口7151设置第一凸块7171，以及在第二抵持板716上的第二弧形避位口7161设置第二凸块7172，在夹持的过程中，第一凸块7171与第二凸块7172会相顶持，能够对电池盖帽及电芯固定的同时，还能够避免第一抵持板715及第二抵持板716对电池盖帽及电芯磨损或夹坏，从而保证电芯及电池盖帽能够准确完成短路测试，保证了电池的品质。

再进一步地，请参阅图3，不良品下料组件720包括滑槽721及收纳盒722，滑槽721设置于支架210上，收纳盒722设置于工作台600上，在完成注液前电池称量、电池短路测试后，还需要进项激光扫码测试，完成后，第一气缸夹爪230将会把未通过这3中测试的不良品放入滑槽721中，以使不良品滑入收纳盒722内。

请参阅图5，在一实施方式中，注液装置200还包括注射电解液组件270，注射电解液组件270包括第一底座271、注液针272、托杯273及电解液罐体274，第一底座271设置于工作台600上，注液针272及托杯272分别设置于工作台600上，托杯272用于接住滴漏的电解液，电解液罐体274设置于工作台600上，电解液罐体274与注液针272连接。

需要说明的是，第一气缸夹爪230把电池盖帽和电芯分别夹取至第一转盘240上的多个料盘250，多个料盘250在第一转盘240的带动下转动，同时，料盘250上可装多个电池盖帽及电芯，且其可以自身转动。当转动至注液针272下方时，注液针272开始注液操作，待注液完成后，将进行抽真空的操作，抽真空工位用于抽离电池盖帽及电芯内的空气。进一步地，电解液罐体274用于为注液针272提供电解液。

请参阅图1，在一实施方式中，全自动注液机20还包括移料装置800，移料装置800包括第二底座810、水平气缸820、导轨830、滑移块840及第二气缸夹爪850，第二底座810设置于工作台600上，水平气缸820设置于第二底座810上，导轨830设置于第二底座810上，滑移块840滑动设置于导轨830上，第二气缸夹爪850设置于滑移块840上，水平气缸820用于驱动滑移块840，以驱动第二气缸夹爪850向靠近或远离第一转盘240的方向进行往复式运动。

需要说明的是，待完成抽真空操作后，水平气缸820驱动滑移块840，以驱动第二气缸夹爪850从第一转盘240上的料盘250夹取电池盖帽及电芯，并将其运送柱合盖装置300。

请参阅图1和图6，在一实施方式中，合盖装置300包括第二转盘310及盖合组件320，第二转盘310设置于工作台600上，盖合组件320设置于第二转盘310上。

需要说明的是，请参阅图6和图7，盖合组件320包括翻转盖体321、载物盖体322、旋转气缸323及下压件324，翻转盖体321与载物盖体322铰接，旋转气缸323与翻转盖体321连接，旋转气缸323用于驱动翻转盖体321向靠近或远离载物盖体322的方向进行往复式运动，并且，翻转盖体321用于放置电池盖帽，载物盖体322用于放置电芯。下压件324包括下压头3241及第二竖向气缸3242。进一步地，第二转盘310上设置有四个盖合组件320，四个盖合组件320随着第二转盘310的转动。而在单个盖合组件320中，通过旋转气缸323带动翻转盖体321盖合在载物盖体322上，之后通过第二转盘310的带动，使得其中一个盖合组件320转动至下压件324下，通过第二竖向气缸3242带动下压头3241对电池盖帽进行压紧。同时位于下压件324的一侧还有合盖不良的夹取机械手，其用于夹取合盖不良品的电池盖帽及电芯。

请参阅图1，在一实施方式中，合盖装置300还包括注液后称量组件330，注液后称量组件330包括第三底座331、第三气缸夹爪332及电子秤333，第三底座331设置于工作台600上，第三气缸夹爪332设置于第三底座331上，电子秤333设置于工作台600上，第三气缸夹爪332用于夹取盖合组件320上的电池至电子秤333上，以进行称重。

需要说明的是，当完成合盖工序后，第三气缸夹爪332将会夹取合盖后的电池进行称重，称重不良的电池将会通过机械手夹取下料，而良品电池将会被第三气缸夹爪330带入切离组件340，其中，切离组件340包括传输架341及转盘切离器342，传输架341设置于工作台600上，传输架341与转盘切离器342连接。进一步地，第三气缸夹爪332将电池运送至传输架341，由传输架341将电池运输至转盘切离器342，转盘切离器342一次切离一个电池，并将电池翻转180度，最后由机械手夹取至封口装置400。

还要需要说明的是，请参阅图1，封口装置400包括送料气爪410、预压机420及封口机430，送料气爪410、预压机420及封口430及均设置于工作台600上，其中，本申请设置有两台封口机430，送料气爪410通过夹取电池首先移送至预压机420，进行电池进行预压排空气，然后送料气爪410将电池一次移送至两台封口机430及进行封口操作，封口完成后，进行下料。

请参阅图1，在一实施方式中，下料装置500包括旋转电机510及传送带520，旋转电机510及传送带520分别设置于工作台600上，旋转电机510与传送带520连接。

需要说明的是，请参阅图8，在进行下料之前，还包括不良品切离组件900，不良品切离组件900包括底盘910、中转盘920、支撑块930、气缸切离器940及盛装盒950，底盘910设置于工作台600上，中转盘920设置于底盘910上，底盘910上开设有卡接口911，中转盘920上开设有多个限位口921，各限位口921用于放置电池，支撑块930设置于卡接口911内，且支撑块930与气缸切离器940连接，盛装盒950位于支撑块930的下方。进一步地，送料气爪410将多个电池依次放置入各限位口921，多个电池将会随着中转盘920转动而转动，若在其中一个限位口921内的电池属于不良品，该限位口921内的电池到达支撑块930时，气缸切离器940将会驱动支撑块930向远离中转盘920的方向运动，以使不良品的电池掉落入盛装盒950内，然后气缸切离器940驱动支撑块930复位。如此，通过设置不良品切离组件900，能够在下料前将封口不合格的电池进行提前下料，保证了电池的品质，同时，也能够为不良品的电池提供充足的返修时间，从而减少成本的投入。

还需要说明的是，底盘910上还开设有下料口，下料口用于与传送带520连接，以将良品下料。

一种电池，采用上述任一实施例的全自动注液机10进行注液。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本申请通过自动化的设计方式对电池分别进行上料、注液、合盖、封口以及下料等工序，一方面，能够有效地提高生产效率以及能够降低生产成本；另一方面，本申请中各个工序之间的衔接紧凑，进而使得整个电池注液过程更加流畅。

2、采用自动化的设计方式，能够使得统一每个电池的注液、封口等工序的品质，从而提高产品的良品率。

以上所述实施方式仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种全自动注液机，其特征在于，包括：上料装置、注液装置、合盖装置、封口装置及下料装置，所述上料装置与所述注液装置连接，所述注液装置与所述合盖装置连接，所述合盖装置与所述封口装置连接，所述封口装置与所述下料装置连接；

所述上料装置用于对电池进行上料，所述注液装置用于对电池注液操作，所述封口装置用于封装电池，所述下料装置用于对电池进行下料。

2.根据权利要求1所述的全自动注液机，其特征在于，还包括工作台，所述上料装置、所述注液装置、所述合盖装置、所述封口装置及所述下料装置均设置于所述工作台上。

3.根据权利要求2所述的全自动注液机，其特征在于，所述上料装置包括传送架及置料组件，所述传送架设置于所述工作台上，所述传送架上开设有避空腔，所述置料组件包括上料治具及固定块，所述上料治具嵌置于所述避空腔内，所述固定块设置于所述上料治具上，所述固定块上开设有第一凹槽及第二凹槽。

4.根据权利要求2所述的全自动注液机，其特征在于，所述注液装置包括支架、电机、第一气缸夹爪、第一转盘及料盘，所述支架设置于所述工作台上，所述电机设置于所述支架上，所述第一气缸夹爪设置于所述电机上，所述第一转盘设置于所述工作台上，所述料盘设置于所述第一转盘上，所述第一气缸夹爪用于夹取电池至所述料盘上。

5.根据权利要求2所述的全自动注液机，其特征在于，所述注液装置还包括注射电解液组件，所述注射电解液组件包括第一底座、注液针、托杯及电解液罐体，所述第一底座设置于所述工作台上，所述注液针及所述托杯分别设置于所述工作台上，所述托杯用于接住滴漏的电解液，所述电解液罐体设置于所述工作台上，所述电解液罐体与所述注液针连接。

6.根据权利要求4所述的全自动注液机，其特征在于，还包括移料装置，所述移料装置包括第二底座、水平气缸、导轨、滑移块及第二气缸夹爪，所述第二底座设置于所述工作台上，所述水平气缸设置于所述第二底座上，所述导轨设置于所述第二底座上，所述滑移块滑动设置于所述导轨上，所述第二气缸夹爪设置于所述滑移块上，所述水平气缸用于驱动所述滑移块，以驱动所述第二气缸夹爪向靠近或远离所述第一转盘的方向进行往复式运动。

7.根据权利要求5所述的全自动注液机，其特征在于，所述合盖装置包括第二转盘及盖合组件，所述第二转盘设置于所述工作台上，所述盖合组件设置于所述第二转盘上。

8.根据权利要求7所述的全自动注液机，其特征在于，合盖装置还包括注液后称量组件，所述注液后称量组件包括第三底座、第三气缸夹爪及电子秤，所述第三底座设置于所述工作台上，所述第三气缸夹爪设置于所述第三底座上，所述电子秤设置于所述工作台上，所述第三气缸夹爪用于夹取盖合组件上的电池至所述电子秤上，以进行称重。

9.根据权利要求1所述的全自动注液机，其特征在于，所述下料装置包括旋转电机及传送带，所述旋转电机及所述传送带分别设置于工作台上，所述旋转电机与所述传送带连接。

10.一种电池，其特征在于，采用权利要求1至9任一项所述的全自动注液机进行注液。

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