CN111933885B - 全自动方形铝壳锂电池转盘式二次注液机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了全自动方形铝壳锂电池转盘式二次注液机。全自动方形铝壳锂电池转盘式二次注液机包括转盘机构和注液机构，转盘机构包括转盘以及旋转驱动组件，旋转驱动组件用于驱动转盘转动，转盘上设有多个用于承托电池的托板；注液机构包括环设于转盘的多个注液模组，注液模组用于顺次执行注液工序，注液模组与托板相对应。电池生产设备包括全自动方形铝壳锂电池转盘式二次注液机。通过将注液模组环形设置，并用具有多个托板的圆盘同时承托多个电池对应各个注液模组进行同步多工位注液，转盘每转动一次能够完成对一个电池的注液，由此提高了电池的注液效率，同时全自动方形铝壳锂电池转盘式二次注液机具有更为紧凑的注液结构，占用空间更小。

Description

全自动方形铝壳锂电池转盘式二次注液机

技术领域

本发明涉及电池生产技术领域，具体涉及全自动方形铝壳锂电池转盘式二次注液机。

背景技术

随着锂电池技术的长足发展，其在新能源汽车上的应用持续扩大，因此市场对于锂电池需求也在不断增长，对于锂电池的产能要求也越来越高。

现有的锂电池的注液采用人工手动打液，操作繁琐、注液效率低。一部分锂电池采用自动注液设备进行自动注液，但自动注液设备为直排式设备，设备体积较大，占用空间大。

发明内容

本发明旨在提供全自动方形铝壳锂电池转盘式二次注液机，以解决现有技术中存在的人工注液效率低的问题以及自动注液设备占用空间大的问题。

第一方面，本发明提供一种全自动方形铝壳锂电池转盘式二次注液机，包括：

转盘机构，包括转盘以及旋转驱动组件，所述旋转驱动组件用于驱动所述转盘转动，所述转盘上设有多个用于承托电池的托板；

以及注液机构，包括环设于所述转盘的多个注液模组，所述注液模组用于顺次执行注液工序，所述注液模组与所述托板相对应。

可选的，所述托板与所述注液模组一一对应地设置，所述转盘与所述注液机构同步转动。

可选的，所述全自动方形铝壳锂电池转盘式二次注液机还包括载具，所述载具能够承载多个所述电池，所述托板用于承托所述载具。

可选的，同一注液工序在一个或多个工位上进行。

可选的，所述全自动方形铝壳锂电池转盘式二次注液机还包括送料机构，所述送料机构用于在一个工位所对应的所述托板取放所述电池。

可选的，所述送料机构包括：

换位模组，包括承托台和换位驱动组件，所述承托台能够承托多个电池，所述换位驱动组件用于驱动所述承托台动作以切换所述电池的位置；

以及移载模组，用于将所述电池在所述承托台与所述托板之间移送。

可选的，所述换位驱动组件用于驱动所述承托台转动180°，以使两个所述电池位置互换。

可选的，所述移载模组包括：

移载台，用于承托所述电池；

升降驱动件，用于驱动所移载台升降；

以及移动驱动件，用于驱动所述移载台在所述承托台与所述托板之间移动。

可选的，所述全自动方形铝壳锂电池转盘式二次注液机还包括载具，所述托板用于承托所述载具，所述承托台用于承托所述载具；

所述载具将多个所述电池容置于其中，且所述载具的顶面具有开口以将每一所述电池露出；

所述送料机构具有第一工位和第二工位，所述移载模组用于移载所述第一工位上的所述载具，所述送料机构包括顶料模组，所述顶料模组能够将设于所述第二工位上的所述载具中的每一所述电池顶升，以使所述电池相对所述载具凸起。

第二方面，本发明提供一种电池生产设备，包括上下料装置以及上述的转盘注液装置，所述上下料装置用于对一个位置所对应的托板上的电池进行取放。

实施本发明实施例，将至少具有如下有益效果：

本全自动方形铝壳锂电池转盘式二次注液机通过将注液模组环形设置，并用具有多个托板的圆盘同时承托多个电池对应各个注液模组进行同步多工位注液，转盘每转动一次能够完成对一个电池的注液，由此提高了电池的注液效率，同时全自动方形铝壳锂电池转盘式二次注液机具有更为紧凑的注液结构，占用空间更小。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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示出了本发明提供的全自动方形铝壳锂电池转盘式二次注液机的第一结构的轴测图；

图2示出了本发明提供的全自动方形铝壳锂电池转盘式二次注液机的第一结构的俯视图；

图3示出了本发明提供的全自动方形铝壳锂电池转盘式二次注液机的第二结构的轴测图；

图4示出了本发明提供的全自动方形铝壳锂电池转盘式二次注液机的送料机构的第一局部结构示意图；

图5示出了本发明提供的全自动方形铝壳锂电池转盘式二次注液机的送料机构的第二局部结构示意图。

图中：1000-全自动方形铝壳锂电池转盘式二次注液机；1100-转盘机构；1110-转盘；1111-托板；1111a-定位部；1120-旋转驱动组件；1200-注液机构；1210-注液模组；1211-注液升降组件；1212-注液杯组件；1213-加液堵杆组件；1300-载具；1400-送料机构；1410-换位模组；1411-承托台；1412-换位驱动组件；1420-移载模组；1421-移载台；1421a-限位部；1421b-凸台；1422-升降驱动件；1423-移动驱动件；1430-顶料模组；1431-顶料驱动件；1432-顶杆。

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的实施例。但是，本发明可以容许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

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。

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例的目的，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。

请一并参阅图1和图2，本实施例提供一种全自动方形铝壳锂电池转盘式二次注液机1000，应用于电池的注液，如方形铝壳锂电池的注液，是电池制备工艺中较为重要的一步，通过向电池外壳内注入电解液，以使得电池能够储存和提供电能。电池的注液可以为电池的一次注液或二次注液或同时完成电池的一次注液和二次注液，本实施例的全自动方形铝壳锂电池转盘式二次注液机1000用于对电池进行二次注液。

全自动方形铝壳锂电池转盘式二次注液机1000包括转盘机构1100和注液机构1200。转盘机构1100包括转盘1110以及旋转驱动组件1120，旋转驱动组件1120用于驱动转盘1110转动，转盘1110上设有多个用于承托电池的托板1111。注液机构1200包括环设于转盘1110的多个注液模组1210，注液模组1210用于顺次执行注液工序，注液模组1210与托板1111相对应。

全自动方形铝壳锂电池转盘式二次注液机1000通过在转盘1110上圆周设置多个托板1111，由此能够同时承托多个电池，具有多个工位。注液模组1210通过与托板1111相对应，从而与电池相对应，能够使得多个工位上的电池能够同时加工，减少注液模组1210空置时间，提升全自动方形铝壳锂电池转盘式二次注液机1000的产能。

上述，托板1111与注液模组1210的对应包括位置相对和成一定的数量关系。托板1111与注液模组1210的位置相对的目的在于使得注液模组1210与电池相对，以对电池进行注液相关的操作。托板1111的数量与注液模组1210的数量相等，即托板1111与注液模组1210的数量一一对应，由此避免存在空余的注液模组1210，保证注液模组1210全部待载运行。

本实施例中，注液模组1210同托板1111由转盘1110一同驱动同步转动，此时注液模组1210与托板1111始终一一对应，转盘1110驱动注液模组1210转动到不同的工位上，注液模组1210执行不同的注液工序，由此，注液模组1210具有较好的注液时序性，当转盘1110转动一周时，一个托板1111所对应的注液模组1210完成一个注液周期。转盘1110带动电池和注液模组1210到相应的工位上执行相应的步骤。注液模组1210为相同的模组，能够执行全部注液工序，在顺次移动到相应的工位上时顺次执行相应的注液工序。

同一注液工序在一个或多个工位上进行，即一个或多个注液模组1210同时执行一个注液工序。由于不同的注液工序所耗费的时间不同，因此可以通过将注液工序所耗费的时间划分为单元时间，一个注液模组1210执行注液的时间为一个单元时间，通过不同数量的注液模组1210同时执行该注液工序，从而实现不同耗时的工序的耗时平衡。转盘机构1100的转动间隙为该单元时间。由此能够进一步地提升转盘1110式注液机的注液效率，提升产能。

在其他的实施例中，注液机构1200固定，转盘1110带动托板1111相对注液模组1210转动，每转动一次托板1111与执行不同注液工序的注液模组1210相对。注液模组1210为与其所执行的注液操作对应的不同的模组。

本实施例中，注液模组1210与托板1111的数量相等，注液机构1200包括5个注液模组1210，5个注液模组1210呈圆周均匀分布，托板1111的数量为5个，也为圆周均匀分布。转盘1110对应有五个工位，沿圆周顺次为上下料工位、抽真空工位、备电解液工位、正负压注液工位和正负压注液工位。正负压注液在两个工位上进行的原因在于正负压注液的时间较上下料、抽真空、备电解液所耗费的时间长，因此将正负压注液操作分割在多个工位上进行，以保证转盘1110的单次转动时间与注液工序中较短的时间相匹配。

本实施例中，注液模组1210包括注液升降组件1211、注液杯组件1212、加液堵杆组件1213和注液压力显示件。注液升降组件1211安装于支架上，其主要功能是带动注液模组1210上下运动，接触或者离开电池注液孔。注液杯组件1212安装在于注液升降组件1211上，其主要功能是储存电解液，给电池注液。加液堵杆组件1213安装于注液升降组件1211上，其主要功能是打开或者关闭注液杯组件1212上的打液孔。注液压力显示件安装于注液升降组件1211上，其主要功能是检测注液杯组件1212内部压力，上传至上位机。

当电池设于托板1111上时，注液升降组件1211驱动注液杯组件1212的注液头插入至电池的注液孔中，与电池对接，同时将电池压持在托板1111上，将电池的位置固定。

转盘机构1100的旋转驱动组件1120包括驱动件和分割器，驱动件用于输出旋转的动力，分割器用于控制驱动件驱动转盘1110间歇等距转动，本实施例中，分割器控制驱动件一次输出72°转动。转盘机构1100还可以包括减速机等传动组件，从而达到降速增矩的效果，具有更高的传输精度。

全自动方形铝壳锂电池转盘式二次注液机1000还包括载具1300，载具1300能够承载多个电池，托板1111用于承托载具1300。每一托板1111上承托有一个载具1300，以同时对多个工位上的载具1300中的电池进行注液，在上下料工位上通过移动载具1300实现对电池的上下料。通过将电池设置在载具1300中，从而使得全自动方形铝壳锂电池转盘式二次注液机1000在一个工位上对多个电池进行注液，进一步提升全自动方形铝壳锂电池转盘式二次注液机1000的加工容量，实现电池的多工位*多数量注液，提升产能。

进一步地，载具1300呈箱状或盒状，其中分隔出多个用于容置电池的容置腔，以使得置入与其中的电池具有固定的位置。电池的顶部设有注液口，载具1300的顶部开口，以使得电池能够与注液模组1210接合进行注液。

托板1111上设有用于定位载具1300的定位部1111a。载具1300在竖直方向上被托板1111和注液模组1210压持。通过定位部1111a在水平方向上对载具1300进行位置限定。定位部1111a与载具1300形成嵌合式定位，具体实施时，定位部1111a为设于托板1111上的凸起，载具1300底部对应地设有凹槽。通过定位部1111a的设置，使得放置于托板1111上的载具1300具有固定的位置，保证电池与注液模组1210相对应。

请一并参阅图3，全自动方形铝壳锂电池转盘式二次注液机1000还包括送料机构1400，送料机构1400用于在一个工位，即上下料工位所对应的托板1111取放载具1300，从而实现载具1300在转盘机构1100上的上下料。送料机构1400先将托盘上注液完毕的电池取下，再向托盘放入待注液的电池。

请一并参阅图4和图5，送料机构1400包括换位模组1410和移载模组1420。换位模组1410包括承托台1411和换位驱动组件1412，承托台1411能够承托多个载具1300，换位驱动组件1412用于驱动承托台1411动作以切换载具1300的位置。移载模组1420用于将电池在承托台1411与托板1111之间移送。

上述，承托台1411上能够同时承托待注液的电池的载具1300和注液完毕的电池的载具1300，通过承托台1411的旋转或移动或翻转等动作，实现待注液电池的载具1300与注液完毕的电池的载具1300的位置进行切换，以使得移载模组1420能够向承托台1411放入注液完毕的电池的载具1300，以及自承托台1411取出待注液电池的载具1300。

本实施例中，换位模组1410通过旋转实现对承托台1411上的待注液和已注液的电池进行换位。换位驱动组件1412包括旋转驱动件，旋转驱动件用于驱动承托台1411转动。根据承托台1411上能够承托的载具1300的数量，对换位驱动件的驱动角度进行设定，如承托台1411上能够承托n个载具1300，换位驱动件每次的驱动角度为360°/n。换位驱动组件1412还可以包括齿轮副传动件，以达到减速增矩、提升转动角度精度的作用。

本实施例中，承托台1411能够承托两个载具1300，换位驱动组件1412用于驱动承托台1411转动180°，以使两个电池位置互换，由此实现待注液电池和已加工电池的位置互换。移载模组1420将已注液电池的载具1300自托板1111输送至承托台1411上，旋转驱动件驱动承托台1411转动180°将待注液电池的载具1300旋转至与移载模组1420对接的工位，移载模组1420将承托台1411上的待注液电池的载具1300移送至托板1111上。

移载模组1420包括移载台1421、升降驱动件1422和移动驱动件1423。移载台1421用于承托载具1300，升降驱动件1422用于驱动移载台1421升降，以使载具1300与托板1111、承托台1411接合或分离，移动驱动件1423用于驱动移载台1421在托板1111与承托台1411之间移动。通过升降驱动件1422驱动载具1300升降，使得在移送载具1300时载具1300与托板1111和承托台1411之间分离，减小移送摩擦。

升降驱动件1422具有竖直方向的驱动力，移动驱动件1423具有水平方向的驱动力，移载台1421通过升降驱动件1422连接在移动驱动件1423上。升降驱动件1422为气缸，还可以为电缸、直线电机等直线驱动部件。移动驱动件1423可以为气缸、电缸、直线电机、电机齿轮齿条机构、电机滚珠丝杠机构、传送带等直线驱动部件。具体实施时，升降驱动件1422为气缸，移动驱动件1423为气缸。

在其他的实施例中，升降驱动件1422和移动驱动件1423还可以用机械手替代，对载具1300形成抓取式的移送。

本实施例中，移载台1421呈匚型板状，由三块平板拼接而成，两块侧板平行设置用于承托载具1300，两块侧板的间距大于托板1111的宽度、大于承托台1411的宽度，托板1111、承托台1411的宽度小于载具1300。中间板用于与升降驱动件1422连接。载具1300与移载台1421之间形成的间隙用于对托板1111和承托台1411形成避空，使得移载台1421的侧板能够移动至载具1300的底部，对载具1300形成承托。

在其他的实施例中，还可以在承托台1411和托板1111中间开设容许承托台1411穿插的槽，承托台1411通过向槽中穿插实现对载具1300的移载。

移载台1421的顶部设有限位部1421a，限位部1421a通过与载具1300嵌合实现对载具1300位置的限定。具体实施时，移载台1421的顶部设有凸起，且两侧设于凸台1421b，两个凸台1421b将载具1300夹持，从而使得载具1300在移载台1421上具有更为稳定的位置，防止移动过程中，载具1300在移载台1421上发生移动。

承托台1411上设有定位结构，该定位结构可以与托板1111上的定位部1111a的结构相同，从而对载具1300在承托台1411上的位置进行限定，保证移载模组1420对载具1300的有效对位搬运。

本实施例中，载具1300将多个电池容置于其中，且载具1300的顶面具有开口以将每一电池露出。送料机构1400具有第一工位和第二工位，移载模组1420用于移载第一工位上的载具1300，送料机构1400包括顶料模组1430，顶料模组1430能够将设于第二工位上的载具1300中的每一电池顶升，以使电池相对载具1300凸起。

第一工位为与移载模组1420对接的工位，第二工位为整个全自动方形铝壳锂电池转盘式二次注液机1000的上下料工位，在第二工位上将载具1300中的注液完毕的电池取出，并向载具1300中放入待注液电池。通过设置顶料模组1430将电池自载具1300中顶出，便于将电池取出。

顶料模组1430设于承托台1411之下，承托台1411以及载具1300的底部均设有用于顶料模组1430穿插的镂空结构。本实施例中，顶料模组1430包括顶料驱动件1431和顶杆1432，顶料驱动件1431为直线驱动部件，可以为气缸、电缸、直线电机，顶杆1432呈杆状，能够插入至载具1300中将电池顶起。

一个顶料模组1430可以顶起一个或多个电池，本实施例中，一个顶料模组1430包括一个顶料驱动件1431和多个顶料杆，能够同时顶起多块电池。

本实施例还提供一种电池生产设备，包括上下料装置以及转盘1110注液装置，上下料装置用于对一个位置所对应的托板1111上的电池进行取放。

可以理解的是，上下料装置可以直接对转盘1110上的上下料工位所对应的托板1111进行取放料，还可以通过向送料机构1400的第二工位所对应的承托台1411上取放电池，从而实现对托板1111的取放电池。

上下料装置可以为机械手，通过夹持电池实现对电池的移送，具有沿X、Y、Z轴方向的空间移动自由度。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例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申请专利范围的限制。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 (6)

1.一种全自动方形铝壳锂电池转盘式二次注液机，其特征在于，包括：

转盘机构，包括转盘以及旋转驱动组件，所述旋转驱动组件用于驱动所述转盘转动，所述转盘上设有多个用于承托电池的托板；

注液机构，包括环设于所述转盘的多个注液模组，所述注液模组用于顺次执行注液工序，所述注液模组与所述托板相对应；

送料机构，所述送料机构用于在一个工位所对应的所述托板取放所述电池；以及

载具，所述载具能够承载多个所述电池，且所述载具承托于所述托板上；

所述送料机构包括换位模组以及移载模组，所述换位模组包括承托台和换位驱动组件，所述承托台能够承托多个电池，所述换位驱动组件用于驱动所述承托台动作以切换所述电池的位置，所述移载模组用于将所述电池在所述承托台与所述托板之间移送；

所述移载模组包括用于承托所述电池的移载台、用于驱动所移载台升降的升降驱动件以及用于驱动所述移载台在所述承托台与所述托板之间移动的移动驱动件；

所述移载台包括三个平板，三个所述平板围合呈匚型，中间的所述平板与所述升降驱动件连接，两侧的所述平板用于承托所述载具，且两侧的所述平板之间的间距大于所述托板与所述承托台的宽度，以使得所述移载台能够穿过所述托板与所述承托台，并移动至所述载具的底部以对所述载具形成承托。

2.根据权利要求1所述的全自动方形铝壳锂电池转盘式二次注液机，其特征在于，所述托板与所述注液模组一一对应地设置，所述转盘与所述注液机构同步转动。

3.根据权利要求1所述的全自动方形铝壳锂电池转盘式二次注液机，其特征在于，同一注液工序在一个或多个工位上进行。

4.根据权利要求1所述的全自动方形铝壳锂电池转盘式二次注液机，其特征在于，所述换位驱动组件用于驱动所述承托台转动180°，以使两个所述电池位置互换。

5.根据权利要求1所述的全自动方形铝壳锂电池转盘式二次注液机，其特征在于，所述全自动方形铝壳锂电池转盘式二次注液机还包括载具，所述托板用于承托所述载具，所述承托台用于承托所述载具；

所述载具将多个所述电池容置于其中，且所述载具的顶面具有开口以将每一所述电池露出；

所述送料机构具有第一工位和第二工位，所述移载模组用于移载所述第一工位上的所述载具，所述送料机构包括顶料模组，所述顶料模组能够将设于所述第二工位上的所述载具中的每一所述电池顶升，以使所述电池相对所述载具凸起。

6.一种电池生产设备，其特征在于，包括上下料装置以及如权利要求1-5中任一项所述的转盘注液装置，所述上下料装置用于对一个位置所对应的托板上的电池进行取放。

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