CN111740145B - 一种绝缘垫插入装置及绝缘垫插入系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种绝缘垫插入装置及绝缘垫插入系统，该绝缘垫插入装置包括驱动机构及压头机构，压头机构包括主轴体、滑动设置于主轴体内的导向套以及滑动设置于导向套内的压头，主轴体与驱动机构连接，在取料时，主轴体在驱动机构的驱动下运动，使得压头插入绝缘垫的通孔；在放料时，主轴体在驱动机构的驱动下运动，使得压头将绝缘垫压持于电池壳体内电芯的上端，进而使得压头和导向套在电芯的作用力下相对主轴体运动，从而使得压头完全回缩至导向套内，进而使得绝缘垫脱离压头。本发明在取料和放料的过程中绝缘垫和压头的配合结构稳定，绝缘垫不易脱落，能够使得绝缘垫的装配位置准确，进而提高电池的质量。

Description

一种绝缘垫插入装置及绝缘垫插入系统
技术领域
本发明涉及电池制备技术领域，特别涉及一种绝缘垫插入装置及绝缘垫插入系统。
背景技术
在圆柱电池的制备过程中，需要先将正极片、负极片和隔膜等卷绕成电芯，然后将电芯装入电池壳体，并在电芯上装入绝缘垫，最后装配盖帽以组成完整的电池。其中，绝缘垫的装入位置的精度会直接影响到绝缘效果，进而影响到电池的质量。
本申请的发明人在长期的研发中发现，目前装配绝缘垫的方式一般是通过将绝缘垫的冲切装置对应电池壳体设置，使得冲切后的绝缘垫直接落入电池壳体中，该方式容易造成绝缘垫落入电池壳体的位置不准。或者还可以通过吸附装置将绝缘垫吸附后再放入电池壳体中，该方式容易出现因吸附力不足导致绝缘垫掉落或放置位置产生偏差的问题。
发明内容
本发明提供一种绝缘垫插入装置及绝缘垫插入系统，以解决现有技术中电池的绝缘垫的装配位置不准确的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是提供一种绝缘垫插入装置，包括：
驱动机构；
压头机构，所述压头机构包括主轴体、滑动设置于所述主轴体内的导向套以及滑动设置于所述导向套内的压头，所述主轴体与所述驱动机构连接，在取料时，所述主轴体在所述驱动机构的驱动下沿第一方向运动，使得压头插入所述绝缘垫的通孔，以获取所述绝缘垫；在放料时，所述主轴体在所述驱动机构的驱动下沿所述第一方向运动，使得所述压头将所述绝缘垫压持于电池壳体内电芯的上端，然后继续向第一方向运动，使得所述压头和所述导向套在所述电芯的作用力下相对所述主轴体向与所述第一方向相反的第二方向运动，从而使得所述压头完全回缩至所述导向套内，进而使得所述绝缘垫脱离所述压头。
在一具体实施例中，所述主轴体的第一端形成有第一容置腔，所述绝缘垫插入装置进一步包括套设于所述主轴体的第一端的限位件，所述导向套贯穿所述限位件设置，以使得所述导向套的第一端能够伸出于所述第一容置腔外，所述限位件用于将所述导向套的第二端限制于所述第一容置腔内。
在一具体实施例中，所述限位件内形成有第一台阶面，所述导向套的第二端形成有第一凸缘，所述第一台阶面用于与所述第一凸缘抵接，以将所述导向套形成所述第一凸缘的部分限制于所述第一容置腔内。
在一具体实施例中，所述导向套形成有贯通所述导向套的第二容置腔，且所述导向套内形成有第二台阶面，所述压头的至少部分设置于所述第二容置腔内，且所述压头的第一端能够伸出于所述第二容置腔，所述压头的第二端形成有第二凸缘，所述第二台阶面用于与所述第二凸缘抵接，以限制所述压头。
在一具体实施例中，所述绝缘垫插入装置进一步包括第一弹性件，所述导向套的第二端内部形成有第三台阶面，所述第一弹性件连接于所述第三台阶面与所述主轴体之间。
在一具体实施例中，所述绝缘垫插入装置进一步包括第二弹性件，所述第二弹性件连接于所述压头的第二端的端面与所述主轴体之间。
在一具体实施例中，所述主轴体内进一步形成有与所述第一容置腔连通的内孔，所述第二弹性件连接于所述内孔内。
在一具体实施例中，所述驱动机构包括驱动件、与所述驱动件连接的凸轮以及与所述凸轮滑动连接的从动轮，所述从动轮与所述主轴体固定连接，所述驱动件用于驱动所述凸轮转动，以使得所述从动轮在所述凸轮的轨道内滑动，进而使得所述主轴体能够沿所述第一方向或所述第二方向运动。
在一具体实施例中，所述轨道包括对应取料阶段的第一子轨道及对应放料阶段的第二子轨道，所述第一子轨道沿所述第一方向上的高度差小于所述第二子轨道沿所述第一方向上的高度差。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是提供一种绝缘垫插入系统，包括第一转盘、第二转盘以及如上述的绝缘垫插入装置，所述第一转盘与所述第二转盘相邻设置，所述绝缘垫插入装置对应所述第一转盘和所述第二转盘设置，所述第一转盘用于承载并转运电池壳体，所述第二转盘用于承载并转运绝缘垫，所述绝缘垫插入装置用于将所述第二转盘上的所述绝缘垫取出，并将所述绝缘垫放入所述第一转盘上的所述电池壳体内。
本发明绝缘垫插入装置包括驱动机构和压头机构，压头机构包括主轴体、滑动设置于主轴体内的导向套以及滑动设置于导向套内的压头，通过驱动机构驱动主轴体，在取料时，主轴体沿第一方向运动，使得压头插入绝缘垫的通孔，以获取绝缘垫；在放料时，主轴体沿第一方向运动，使得压头将绝缘垫压持于电池壳体内电芯的上端，然后继续向第一方向运动，使得压头和导向套在电芯的作用力下相对主轴体向与第一方向相反的第二方向运动，从而使得压头完全回缩至导向套内，进而使得绝缘垫脱离压头，在取料和放料的过程中绝缘垫和压头的配合结构稳定，绝缘垫不易脱落，能够使得绝缘垫的装配位置准确，进而提高电池的质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图，其中：
图1是本发明绝缘垫插入装置实施例的结构示意图；
图2是本发明绝缘垫插入装置实施例的结构示意图；
图3是本发明绝缘垫插入装置实施例的剖视结构示意图；
图4是本发明绝缘垫插入装置实施例中主轴体的结构示意图；
图5是本发明绝缘垫插入装置实施例中主轴体的剖视结构示意图；
图6是本发明绝缘垫插入装置实施例中限位件的结构示意图；
图7是本发明绝缘垫插入装置实施例中限位件的剖视结构示意图；
图8是本发明绝缘垫插入装置实施例中导向套的结构示意图；
图9是本发明绝缘垫插入装置实施例中导向套的剖视结构示意图；
图10是本发明绝缘垫插入装置实施例中凸轮的结构示意图；
图11是本发明绝缘垫插入装置实施例中凸轮的展开结构示意图；
图12是本发明绝缘垫插入装置实施例的取料流程示意图；
图13是本发明绝缘垫插入装置实施例的放料流程示意图；
图14是本发明绝缘垫插入系统实施例的结构示意图；
图15是本发明绝缘垫插入系统实施例中托杯的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明保护的范围。
本申请中的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。而术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
参见图1至图3，本发明绝缘垫插入装置10实施例包括驱动机构100和压头机构200，压头机构200包括主轴体210、滑动设置于主轴体210内的导向套220以及滑动设置于导向套220内的压头230，主轴体210与驱动机构100连接，在取料时，主轴体210在驱动机构100的驱动下沿第一方向运动，使得压头230插入绝缘垫201的通孔，以获取绝缘垫201；在放料时，主轴体210在驱动机构100的驱动下沿第一方向运动，使得压头230将绝缘垫201压持于电池壳体202内电芯(图中未示出)的上端，然后继续向第一方向运动，使得压头230和导向套220在电芯的作用力下相对主轴体210向与第一方向相反的第二方向运动，从而使得压头230完全回缩至导向套220内，进而使得绝缘垫201脱离压头230。
本发明实施例在取料和放料的过程中绝缘垫201和压头230的配合结构稳定，绝缘垫201不易脱落，能够使得绝缘垫201的装配位置准确，进而提高电池的质量。
在本实施例中，压头230的第一端的直径大于绝缘垫201的通孔的直接，使得压头230插入绝缘垫201的通孔后，压头230与绝缘垫201过盈配合，绝缘垫201不易脱落。
一并参见图4和图5，在本实施例中，主轴体210的第一端形成有第一容置腔211，绝缘垫插入装置10进一步包括套设于主轴体210的第一端的限位件240，导向套220贯穿限位件240设置，以使得导向套220的第一端能够伸出于第一容置腔211外，限位件240用于将导向套220的第二端限制于第一容置腔211内，以防止导向套220与主轴体210脱离。
一并参见图6至图9，在本实施例中，限位件240内形成有第一台阶面241，导向套220的第二端形成有第一凸缘221，第一台阶面241用于与第一凸缘221抵接，以将导向套220形成第一凸缘221的部分限制于第一容置腔211内。在其他实施例中，还可以在主轴体210的内侧壁或导向套220的外侧壁中的一者上设置凹槽，另一者上设置凸起，以配合实现对导向套220的限位。
在本实施例中，导向套220形成有贯通导向套220的第二容置腔222，且导向套220内形成有第二台阶面223，压头230的至少部分设置于第二容置腔222内，且压头230的第一端能够伸出于第二容置腔222，压头230的第二端形成有第二凸缘231，第二台阶面223用于与第二凸缘231抵接，以限制压头230，从而防止压头230与导向套220脱离。
在本实施例中，绝缘垫插入装置10进一步包括第一弹性件250，导向套220的第二端内部形成有第三台阶面224，第一弹性件250连接于第三台阶面224与主轴体210之间。具体的，第一弹性件250可以连接于第三台阶面224与第一容置腔211相对第三台阶面224的连接面212之间。通过设置第一弹性件250以向导向套220提供沿第一方向或第二方向的作用力，通过设置第三台阶面224以与第一弹性件250抵接，使得导向套220相对主轴体210运动时第一弹性件250保持稳定，不易晃动。
在本实施例中，绝缘垫插入装置10进一步包括第二弹性件260，第二弹性件260连接于压头230的第二端的端面与主轴体210之间。通过设置第二弹性件260以向导向套220提供沿第一方向或第二方向的作用力。
在本实施例中，主轴体210内进一步可以形成有与第一容置腔211连通的内孔213，第二弹性件260连接于内孔213内。通过设置内孔213以使得内孔213的侧壁能够与第二弹性件260抵接，使得压头230相对导向套220运动时第二弹性件保持稳定，不易晃动。
在其他实施例中，也可以不设置内孔，第二弹性件260可以连接于压头230的第二端的端面与主轴体210的连接面212之间，在此不做限制。
在本实施例中，压头230的第二端的端面上还可以设置有凸台232，第二弹性件260与凸台232的侧面抵接，能够使得压头230相对导向套220运动时第二弹性件保持稳定，不易晃动。
在本实施例中，第一弹性件250和第二弹性件260都可以为弹簧。
参见图2和图10，在本实施例中，驱动机构100包括驱动件(图中未示出)、与驱动件连接的凸轮110以及与凸轮110滑动连接的从动轮120，从动轮120与主轴体210固定连接，驱动件用于驱动凸轮110转动，以使得从动轮120在凸轮110的轨道111内滑动，进而使得主轴体210能够沿第一方向或第二方向运动。
一并参见图11，在本实施例中，轨道111包括对应取料阶段T1的第一子轨道112及对应放料阶段T2的第二子轨道113，第一子轨道112沿第一方向上的高度差H1小于第二子轨道113沿第一方向上的高度差H2。
参见图12，具体的，取料时，在重力作用下压头230的第一端伸出于导向套220外，第一弹性件250和第二弹性件260呈拉伸状态，在驱动机构100的驱动下压头机构200沿第一方向运动，使得压头230插入绝缘垫201的通孔内，并且驱动机构100继续驱动压头机构200沿第一方向运动，使得压头230与承载绝缘垫201的承载机构(图中未示出)抵接，进而第二弹性件260被挤压，从而使得压头230进一步插入绝缘垫201的通孔内，继而导向套220与承载机构抵接，第一弹性件250和第二弹性件260都被挤压，压头230进一步插入绝缘垫201的通孔内的同时导向套220能够将绝缘垫201固定于压头230的第一端的端部。
参见图13，具体的，放料时，在重力作用下压头230的第一端伸出于导向套220外，第一弹性件250和第二弹性件260呈拉伸状态，在驱动机构100的驱动下压头机构200沿第一方向运动，使得压头230与电池壳体202内的电芯抵接，并且驱动机构100继续驱动压头机构200沿第一方向运动，压头230和导向套220回缩，直至导向套220与主轴体210的连接面212抵接，进而导向套220无法再向主轴体210内回缩，仅压头230继续向导向套220内回缩，直至压头230与导向套220的第一端的端面齐平，绝缘垫201与压头230脱离，完成绝缘垫201的放料。
参见图1和图14，本发明绝缘垫插入系统实施例包括第一转盘300、第二转盘400以及绝缘垫插入装置10，第一转盘300与第二转盘400相邻设置，绝缘垫插入装置10对应第一转盘300和第二转盘400设置，第一转盘300用于承载并转运电池壳体202，第二转盘400用于承载并转运绝缘垫201，绝缘垫插入装置10用于将第二转盘400上的绝缘垫201取出，并将绝缘垫201放入第一转盘300上的电池壳体202内。
一并参见图15，在本实施例中，第一转盘300的外周间隔设置有多个托杯310，托杯310形成有容置槽311，电池壳体202设置于容置槽311内，当承载于托杯310的电池壳体202被转运至取料位时，绝缘垫插入装置10在取料位将绝缘垫201取出，并在放料位将绝缘垫201放入电池壳体202内。在本实施例中，取料位与放料位可以为同一位置，即第一转盘300和第二转盘400相切的位置。
在其他实施例中，放料位可以位于取料位的下游，绝缘垫插入装置10进一步可以包括位置驱动机构(图中未示出)，用于驱动压头机构200在取料位和放料位之间运动。
在本实施例中，绝缘垫插入系统进一步可以包括与第一转盘300相切的转运通道500，完成绝缘垫201放置的电池壳体202能够被传送至转动通道500以进入下一工序。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种绝缘垫插入装置，其特征在于，包括：
驱动机构；
压头机构，所述压头机构包括主轴体、滑动设置于所述主轴体内的导向套以及滑动设置于所述导向套内的压头，所述主轴体与所述驱动机构连接，在取料时，所述主轴体在所述驱动机构的驱动下沿第一方向运动，使得压头插入所述绝缘垫的通孔，以获取所述绝缘垫；在放料时，所述主轴体在所述驱动机构的驱动下沿所述第一方向运动，使得所述压头将所述绝缘垫压持于电池壳体内电芯的上端，然后继续向第一方向运动，使得所述压头和所述导向套在所述电芯的作用力下相对所述主轴体向与所述第一方向相反的第二方向运动，从而使得所述压头完全回缩至所述导向套内，进而使得所述绝缘垫脱离所述压头；
其中所述压头的第一端的直径大于所述绝缘垫的通孔的直径，使得所述压头插入所述绝缘垫的通孔后，所述压头与所述绝缘垫过盈配合。
2.根据权利要求1所述的绝缘垫插入装置，其特征在于，所述主轴体的第一端形成有第一容置腔，所述绝缘垫插入装置进一步包括套设于所述主轴体的第一端的限位件，所述导向套贯穿所述限位件设置，以使得所述导向套的第一端能够伸出于所述第一容置腔外，所述限位件用于将所述导向套的第二端限制于所述第一容置腔内。
3.根据权利要求2所述的绝缘垫插入装置，其特征在于，所述限位件内形成有第一台阶面，所述导向套的第二端形成有第一凸缘，所述第一台阶面用于与所述第一凸缘抵接，以将所述导向套形成所述第一凸缘的部分限制于所述第一容置腔内。
4.根据权利要求2或3所述的绝缘垫插入装置，其特征在于，所述导向套形成有贯通所述导向套的第二容置腔，且所述导向套内形成有第二台阶面，所述压头的至少部分设置于所述第二容置腔内，且所述压头的第一端能够伸出于所述第二容置腔，所述压头的第二端形成有第二凸缘，所述第二台阶面用于与所述第二凸缘抵接，以限制所述压头。
5.根据权利要求2所述的绝缘垫插入装置，其特征在于，所述绝缘垫插入装置进一步包括第一弹性件，所述导向套的第二端内部形成有第三台阶面，所述第一弹性件连接于所述第三台阶面与所述主轴体之间。
6.根据权利要求2所述的绝缘垫插入装置，其特征在于，所述绝缘垫插入装置进一步包括第二弹性件，所述第二弹性件连接于所述压头的第二端的端面与所述主轴体之间。
7.根据权利要求6所述的绝缘垫插入装置，其特征在于，所述主轴体内进一步形成有与所述第一容置腔连通的内孔，所述第二弹性件连接于所述内孔内。
8.根据权利要求1所述的绝缘垫插入装置，其特征在于，所述驱动机构包括驱动件、与所述驱动件连接的凸轮以及与所述凸轮滑动连接的从动轮，所述从动轮与所述主轴体固定连接，所述驱动件用于驱动所述凸轮转动，以使得所述从动轮在所述凸轮的轨道内滑动，进而使得所述主轴体能够沿所述第一方向或所述第二方向运动。
9.根据权利要求8所述的绝缘垫插入装置，其特征在于，所述轨道包括对应取料阶段的第一子轨道及对应放料阶段的第二子轨道，所述第一子轨道沿所述第一方向上的高度差小于所述第二子轨道沿所述第一方向上的高度差。
10.一种绝缘垫插入系统，其特征在于，包括第一转盘、第二转盘以及如权利要求1至9任意一项所述的绝缘垫插入装置，所述第一转盘与所述第二转盘相邻设置，所述绝缘垫插入装置对应所述第一转盘和所述第二转盘设置，所述第一转盘用于承载并转运电池壳体，所述第二转盘用于承载并转运绝缘垫，所述绝缘垫插入装置用于将所述第二转盘上的所述绝缘垫取出，并将所述绝缘垫放入所述第一转盘上的所述电池壳体内。
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