CN112497931A - 电池自动打码装置 - Google Patents

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CN112497931A CN202011350297.6A CN202011350297A CN112497931A CN 112497931 A CN112497931 A CN 112497931A CN 202011350297 A CN202011350297 A CN 202011350297A CN 112497931 A CN112497931 A CN 112497931A
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付小冬
余凤
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Abstract

本发明实施例提供一种电池自动打码装置，涉及电芯生产制造设备技术领域。该电池自动打码装置，包括操作台、输送机构、工装夹具及打码机构，所述工装夹具用于夹持待打码产品，所述工装夹具安装于所述输送机构，在所述输送机构的作用下往返运行于上料位和打码位之间，所述打码机构安装于所述操作台用于对所述工装夹具夹持的待打码产品进行打码操作。本发明实施例提供的电池自动打码装置，借助输送机构切换工装夹具的位置，以便打码机构对工装夹具夹持的待打码产品进行打码操作。整个装置除人工上料和下料外全部自动化操作，打码效率高，减少人工参与，避免人工操作对打码质量的影响，有助于提高打码质量。

Description

电池自动打码装置
技术领域
本发明涉及电芯生产制造设备技术领域，尤其涉及一种电池自动打码装置。
背景技术
随着电动汽车的普及，电池行业发展迅速。现有圆柱形电池应用越来越广泛，正极片、负极片和隔膜卷绕形成电芯后，正负极片上未涂覆活性物质的区域分别形成正负极极耳位端面，沿电芯的轴向，正负极极耳位端面相对设置，卷绕后的极耳位端面需要进行揉平，以确保电芯的端面紧实并保证电芯的长度符合要求，然后，极耳位端面需要与集流盘焊接以便电池的电流从集流盘输出。为方便追踪每个出厂电池的工艺过程，电池生产环节需要对电池外壳和电池的端盖进行打码，传统打码装置打码效率低，难以满足日益增长的电池生产需要。
发明内容
本发明实施例提供一种电池自动打码装置，用以解决现有技术中打码装置打码效率低的缺陷。
本发明实施例提供一种电池自动打码装置，包括操作台，还包括输送机构、工装夹具及打码机构，所述工装夹具用于夹持待打码产品，所述工装夹具安装于所述输送机构，在所述输送机构的作用下往返运行于上料位和打码位之间，所述打码机构安装于所述操作台用于对所述工装夹具夹持的待打码产品进行打码操作。
根据本发明一个实施例的电池自动打码装置，还包括机罩，所述输送机构为直线导轨，所述直线导轨的一端位于所述机罩外，另一端位于所述机罩内，所述机罩对应于所述直线导轨的位置开设有门体并安装有自动门，所述打码机构安装于所述直线导轨位于所述机罩内的一端。
根据本发明一个实施例的电池自动打码装置，所述直线导轨有两条，两条所述直线导轨并行设置，所述打码机构可滑动安装于所操作台。
根据本发明一个实施例的电池自动打码装置，所述操作台上固定安装有隔板，所述隔板位于两条所述直线导轨之间。
根据本发明一个实施例的电池自动打码装置，还包括扫码机构，所述扫码机构与所述打码机构固定连接，所述扫码机构用于检测所述打码机构的打码质量。
根据本发明一个实施例的电池自动打码装置，所述扫码机构包括支架、扫码器及抽烟管道固定件，所述支架与所述扫码机构固定连接，所述扫码器与所述抽烟管道固定件分别固定安装于所述支架，所述扫码器朝向所述输送机构设置，抽烟管道通过所述抽烟管道固定件固定安装于所述支架。
根据本发明一个实施例的电池自动打码装置，所述操作台固定安装线性模组，所述打码机构与所述扫码机构均固定安装于所述线性模组的移动滑台，所述线性模组的输送方向与所述直线导轨的输送方向垂直。
根据本发明一个实施例的电池自动打码装置，所述打码机构包括基座及打码机，所述基座安装于所述操作台，所述打码机固定或可升降安装于所述基座的顶部，所述打码机的操作端悬置于所述输送机构的上方。
根据本发明一个实施例的电池自动打码装置，所述工装夹具包括座体，所述座体上开设有多个凹槽，所述凹槽用于定位安装圆柱电池的外壳，所述凹槽的延伸方向与所述直线导轨的输送方向一致。
根据本发明一个实施例的电池自动打码装置，还包括固定安装于操作台的预压机构，所述预压机构包括压板，所述工装夹具包括座体、定位板及驱动件，所述定位板上设有用于容纳端盖的凹槽，所述驱动件固定安装于所述座体，所述驱动件的驱动端与所述定位板相连以驱动所述定位板与所述压板抵触。
本发明实施例提供的电池自动打码装置，借助输送机构切换工装夹具的位置，以便打码机构对工装夹具夹持的待打码产品进行打码操作。整个装置除人工上料和下料外全部自动化操作，打码效率高，减少人工参与，避免人工操作对打码质量的影响，有助于提高打码质量。
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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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。
图1是本发明实施例提供的电池自动打码装置的局部结构图；
图2是本发明另一实施例提供的电池自动打码装置的局部结构图；
图3是本发明实施例提供的电池自动打码装置的立体结构图；
图4是本发明实施例提供的打码机构及扫码机构的安装立体图；
图5是图1所示出的工装夹具的安装结构图；
图6是图2所示出的工装夹具的安装结构图；
图7是图2所示出的压板机构的立体图。
附图标记：
10、操作台；12、脚杯；20、输送机构；21、辅轨；30、工装夹具；31、座体；32、凹槽；33、定位板；34、驱动件；35、检测安装板；40、打码机构；41、基座；42、打码机；43、线性模组；44、安装座；50、机罩；51、显示屏；52、操作机；60、扫码机构；61、支架；62、扫码器；63、抽烟管道固定件；70、预压机构；71、压板；72、立柱；73、安装板。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1至图3所示，本发明实施例提供一种电池自动打码装置，包括操作台10、输送机构20、工装夹具30及打码机构40，工装夹具30用于夹持待打码产品，该工装夹具30安装于输送机构20，在输送机构20的作用下工装夹具30往返运行于上料位和打码位之间。打码机构40安装于操作台10用于对工装夹具夹持的待打码产品进行打码操作。比如，输送机构20可以为线性输送机构，此时，上料位和输送位相对设置在输送机构20的两端。又如，输送机构20采用环形输送线体，上料位和输送位布设在环形输送线体的不同位置。工装夹具30根据待打码产品的结构形式进行具体设计。
使用时，工装夹具30固定安装于输送机构20以便随着输送机构20的运行在上料位和打码位之间进行移转。当输送机构20将工装夹具30输送至上料位时，由人工或机械手进行上料；上料后，输送机构20运行，将工装夹具30上放置的待打码产品输送至打码位，由打码机构40进行打码操作，打码后的产品在输送机构20的传送下回到上料位进行下料，然后再次进行上料，由此循环往复对产品进行打码操作。
本发明实施例提供的电池自动打码装置，借助输送机构20切换工装夹具30的位置，以便打码机构40对工装夹具30夹持的待打码产品进行打码操作。整个装置除人工上料和下料外全部自动化操作，打码效率高，减少人工参与，避免人工操作对打码质量的影响，有助于提高打码质量。
其中，如图1和图2所示，操作台10采用机柜，机柜的顶板作为安装台面，输送机构20与打码机构40均安装于机柜的顶板。该机柜的前后左右均安装有开合门，机柜内部用于铺设气路和电路结构。其中，机柜的前门内侧构造有文件袋存放槽，便于工作人员存放工站操作规范等文件资料。机柜的顶板开设有通孔，供气路管道和电线线缆从中穿过。为了方便运动，在操作台10的底部安装有滑轮，滑轮的数量有四个，四个滑轮布设在方形操作台10的四个角处。在操作台10的底部还安装有脚杯12，脚杯12位于滑轮的外侧，四个脚杯12相互配合用于在整个电池自动打码装置移动到位后进行支撑和定位。
如图3所示，本发明实施例中的电池自动打码装置还包括机罩50，机罩50固定安装于操作台10。输送机构20为直线导轨，直线导轨可以为丝杠导轨或者直线模组。如图3所示，为了运行的平稳，在直线模组或丝杆导轨的一侧并行设置辅轨21。以直线模组为例，直线模组上的滑台尺寸较小，安放有四个电芯的工装夹具30宽度较多，仅借助滑台前后滑动工装夹具30容易向侧方倒，增设的辅轨21能平衡工装夹具30，提高输送的平稳度。直线导轨的一端位于机罩50内作为打码位，另一端位于机罩50外作为上料位。需要说明的是，打码位和上料位可以位于直线导轨的端部，也可位于直线导轨行程范围的任一其他位置，对此本发明实施例不做具体限定。机罩50对应于直线导轨的位置开设有门体并在门体处安装有自动升降门。工装夹具30安装于直线导轨并在直线导轨的作用下移动，当工装夹具30移动至机罩50的门体处时，自动升降门打开，工装夹具30从机罩50内被输送至输送机构20位于机罩50外的一端，方便人工在机罩50外进行上下料操作。打码机构40安装于直线导轨位于机罩50内的一端。
在上述实施例基础上，打码机构40可以固定安装于操作台10或者可滑动安装于操作台10，打码机构40的数量及安装方式具体根据打码机构40中打标机的数量、工装夹具30内定位的待打码产品数量以及输送机构20的布设数量进行选择。比如，工装夹具30内定位安装有一个待打码产品，输送机构20有一个，则设置一个打标机即可，此时可以将打码机构40固定安装在操作台10的打码位。又如，工装夹具30内定位安装有一个待打码产品，输送机构20有多个，则需一个可移动的打标机或者对应于多个输送机构20固定安装多个打标机。再如，工装夹具30内定位安装有多个待打码产品，输送机构20有一个，则需设置一个可移动的打标机以便对工装夹具30内的不同待打码产品进行打码，此时打码机构40可滑动安装在操作台10上；除此之外，还可以设置多个打标机，此时打码机构40固定在操作台10上即可。当然，还有其他组合形式，对此本发明实施例不做详细赘述。
需要说明的是，输送机构20也可以为圆形输送线体，此时，打码机构40可以固定安装于操作台10，借助圆形输送线体的步送对输送机构20上工装夹具30夹持的待打码产品进行打码。圆形输送线体的一部分弧线位于机罩50外，大部分弧线位于机罩50内，打码机构40位于机罩50内并且可以位于圆形输送线体的圆周内或圆周外。圆形输送线体上可以布设两个或多个工装夹具30，以两个为例，当其中一个工装夹具30上的待打码产品在进行打码时，另一工装夹具30处于上料位上下料。
当直线导轨设置有两条或多条时，多条直线导轨并行设置，操作台10上固定安装有隔板，隔板布设在相邻两条直线导轨之间，以免其中一条直线导轨上的工装夹具30处于打码位进行打码操作时，打码产生的渣体飞溅影响其他直线导轨。本发明实施例中，隔板为每条直线导轨提供相对封闭的加工环境，改善加工质量。
如图4所示，打码机构40包括基座41及打码机42，基座41固定或滑动安装于操作台10。打码机42固定或可升降安装于基座41的顶部并悬置在输送机构20的上方。当升降安装于基座41时，基座41上设有滑槽，滑槽上安装有与其适配的安装座44，打码机42固定安装于安装座44，在装置调试之初或更换加工电芯型号后，可以借助气缸或者手动调节轮调节打码机42的位置，当调整到位后扫码机42相对基座41位置固定，以确保同一型号电芯打码位置的一致性。同时为了方便调整打码机42沿直线导轨输送方向的位置，在安装座44上还设有沿直线导轨输送方向延伸的滑槽，打码机42可滑动安装在滑槽内。由此可以实现打码机42在高度方向和直线导轨输送方向上的移动，方便调试并能满足不同型号电池外壳的打码需求。如图1、图2和图4所示，以直线导轨为例，当输送机构20将工装夹具30夹持的待打码产品输送至打码位时，打码机42位于待打码产品上方。在操作台10上还安装有检测传感器，该检测传感器用于检测工装夹具30内的待打码产品是否输送到位。比如，操作台10上固定安装检测安装板35，该检测安装板35可以为工字形板，工字形板的横板上安装检测传感器，当输送机构20将工装夹具30移送至打码位后，检测传感器被触发，输送机构20根据该触发信号停止运行，打码机构40根据该触发信号开始打码操作。当直线导轨有两条时，每条直线导轨位于机罩50内的一端分别安装有工字形板，工字形板上安装检测传感器。当输送机构20为圆形输送线体时，检测传感器可以设置在线体的内侧或外侧，只要能检测出待打码产品的位置是否运行到位即可。
如图5和图6所示，打码机构40仅设置有一个，且工装夹具30上定位安装多个待打码产品，为此，操作台10上固定安装线性模组43，基座41固定安装于线性模组43的移动滑台，以便移动打码机42对不同线体及同一工装夹具30内的不同待打码产品进行打码。优选的，如图1和图2所示，线性模组43的移送方向垂直于直线导轨的移送方向。当然，也可以采用其他移送方向的线性模组43。
另外，如图1和图2所示，本发明实施例提供的电池自动打码装置还包括用于检测打码机构40打码质量的扫码机构60，扫码机构60与打码机构40固定连接在一起并相对于操作台同步运动。具体地，如图4所示，扫码机构60包括支架61、扫码器62和抽烟管道固定件63。支架61与基座41固定连接，支架61包括横杆及竖杆，竖杆的一端与基座41固定连接，竖杆的另一端固定连接横杆，横杆的延伸方向平行于线性模组43的滑动方向，在横杆上通过夹持件固定安装有两根连接杆，其中一根连接杆的端部固定安装扫码器62，另一根连接杆的端部安装抽烟管道固定件63。抽烟管道通过抽烟管道固定件63固定安装在支架61上。在进行打码操作时，借助抽烟管道将打码产生的渣体排出整个装置，同时在打码完成后借助扫码器62检测打码效果，及时发明未打码或打码瑕疵产品。
对不同的待打码产品进行打码时，可以选择不同结构形式的工装夹具30。比如，当对圆柱电芯的外壳进行打码时，如图5所示，工装夹具30包括座体31，座体31上开设有多个凹槽32，凹槽32与圆柱电池的外壳外形适配，凹槽32的延伸方向与直线导轨的输送方向一致。借助一个工装夹具30可以装夹多个外壳。其中，凹槽32可以为V型槽，当为V型槽时，借助V型槽的两个倾斜面定位外壳，避免外壳发生晃动，当然也可以为梯形槽，只要槽体中有两个倾斜面可以定位外壳即可。除此之外，凹槽32还可以为弧形槽，弧形槽的弧度与外壳的外形适配。
又如，当对圆柱电芯的端盖进行打码时，如图7所示，该电池自动打码装置还包括固定安装于操作台10的预压机构70，预压机构70包括压板71，如图6所示，工装夹具30包括座体31、定位板33及驱动件34，定位板33上设有用于容纳端盖的凹槽32，驱动件34固定安装于座体31，驱动件34的驱动端与定位板33相连以驱动定位板33与压板71抵触。其中，驱动件34采用驱动气缸，定位板33可以为一个设有多个凹槽32的板体也可以为仅设置一个凹槽32的板体，当设置有多个凹槽32时，座体31上安装一个定位板33和一个驱动件34即可放置多个端盖；当仅设置一个凹槽32时，座体31上可以安装多个定位板33，每一定位板33连接一个驱动件34，这样方便根据需要进行拼接组装。为了监测工装夹具30是否移动到位，在直线导轨的两端分别设置限位件，当工装夹具30的座体31碰触限位件后即停止运动，视为到达上料位或打码位。
如图7所示，预压机构70包括立柱72及安装在立柱72上的压板71，立柱72固定安装在操作台10上，压板71横跨两条直线导轨并位于两条直线导轨的上方。当工装夹具30移送到打码位后，驱动件34驱动定位板33向上运动直至其与压板71抵接。在压板71对应于下方待打码产品的位置设置有通孔，在压板71的一侧固定安装安装板73，安装板73上安装光纤传感器以检测是否有料，当发现有料时，打码机42开始进行打码操作。
另外，基于人工上下料的安全考虑。在机罩50的门体处安装有防护光栅，当工人误操作触发防护光栅后整个装置停止运行。如图所示，在机罩50的一侧转动安装有显示屏51，机罩50的另一侧转动安装操作机52。显示屏51用于显示整个装置的运行状态参数，方便工人监测装置的运行情况；操作机52用于显示整个装置的操作界面并通过隐藏收纳的键盘输入控制指令。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电池自动打码装置，包括操作台，其特征在于，还包括输送机构、工装夹具及打码机构，所述工装夹具用于夹持待打码产品，所述工装夹具安装于所述输送机构，在所述输送机构的作用下往返运行于上料位和打码位之间，所述打码机构安装于所述操作台用于对所述工装夹具夹持的待打码产品进行打码操作。
2.根据权利要求1所述的电池自动打码装置，其特征在于，还包括机罩，所述输送机构为直线导轨，所述直线导轨的一端位于所述机罩外，另一端位于所述机罩内，所述机罩对应于所述直线导轨的位置开设有门体并安装有自动门，所述打码机构安装于所述直线导轨位于所述机罩内的一端。
3.根据权利要求2所述的电池自动打码装置，其特征在于，所述直线导轨有两条，两条所述直线导轨并行设置，所述打码机构可滑动安装于所操作台。
4.根据权利要求3所述的电池自动打码装置，其特征在于，所述操作台上固定安装有隔板，所述隔板位于两条所述直线导轨之间。
5.根据权利要求2所述的电池自动打码装置，其特征在于，还包括扫码机构，所述扫码机构与所述打码机构固定连接，所述扫码机构用于检测所述打码机构的打码质量。
6.根据权利要求5所述的电池自动打码装置，其特征在于，所述扫码机构包括支架、扫码器及抽烟管道固定件，所述支架与所述扫码机构固定连接，所述扫码器与所述抽烟管道固定件分别固定安装于所述支架，所述扫码器朝向所述输送机构设置，抽烟管道通过所述抽烟管道固定件固定安装于所述支架。
7.根据权利要求5或6所述的电池自动打码装置，其特征在于，所述操作台固定安装线性模组，所述打码机构与所述扫码机构均固定安装于所述线性模组的移动滑台，所述线性模组的输送方向与所述直线导轨的输送方向垂直。
8.根据权利要求1至6任一项所述的电池自动打码装置，其特征在于，所述打码机构包括基座及打码机，所述基座安装于所述操作台，所述打码机固定或可升降安装于所述基座的顶部，所述打码机的操作端悬置于所述输送机构的上方。
9.根据权利要求2至6任一项所述的电池自动打码装置，其特征在于，所述工装夹具包括座体，所述座体上开设有多个凹槽，所述凹槽用于定位安装圆柱电池的外壳，所述凹槽的延伸方向与所述直线导轨的输送方向一致。
10.根据权利要求1至6任一项所述的电池自动打码装置，其特征在于，还包括固定安装于操作台的预压机构，所述预压机构包括压板，所述工装夹具包括座体、定位板及驱动件，所述定位板上设有用于容纳端盖的凹槽，所述驱动件固定安装于所述座体，所述驱动件的驱动端与所述定位板相连以驱动所述定位板与所述压板抵触。
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