CN112768745A - 一种柱形锂电池的全自动组装设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种柱形锂电池的全自动组装设备,涉及锂电池生产技术领域,整个设备所设置的轮盘式组装驱动单元、壳体下料单元、壳芯组装单元、端盖铆压单元、成品出料单元、芯体上料单元、芯体上料输送带以及两个端盖振料盘,在实际使用时,相互配合,共同实现柱形锂电池在组装过程中的全自动处理,整个组装过程无需工作人员介入,从而降低了柱形锂电池的组装成本,提高了市场竞争力,并且无需进行岗前培训,工作人员只需要定时添加柱形锂电池的壳体和端盖即可,操作简单,且安全系数高。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池生产技术领域,具体为一种柱形锂电池的全自动组装设备。
背景技术
锂电池是以锂金属或锂合金为负极材料,使用非水电解质溶液的电池,因此这种电池也被称为锂金属电池。与其他电池不同,锂电池具有高充电密度、长寿命和高单位成本等特点,锂电池按照外形的不同,分为柱形和方形。
其中,柱形锂电池在生产的过程中,需要将壳体、电池芯以及端盖组装在一起,而在实际的组装过程中,很多生产线使用的是半自动的组装设备,即在柱形电池组装的过程中,需要人工干预,人工的介入存在如下缺陷:
1、在大批量柱形锂电池生产的背景下,需要很多台半自动组装设备,而每一台半自动组装设备均需要2-3名工作人员进行辅助性的操作,大量人力资源的占用,使得柱形锂电池的生产成本较高,最终导致该中方式所生产的柱形锂电池,在面向市场后,定价较高,所具备的市场竞争力较弱;
2、对工作人员操作的熟练度要求较高,且需要岗前培训,周期长,效率低;
3、存在危险性,工作人员在操作过程中,肢体极易收到损伤,容易引发安全事故。
综上所述,本领域的技术人员提出了一种柱形锂电池的全自动组装设备。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供了一种柱形锂电池的全自动组装设备,解决了现有组装柱形锂电池的设备,通常是半自动的组装设备,在实际操作过程中,需要投入大量的人力资源,从而导致柱形锂电池生产的成本较高,市场竞争力较弱以人工介入组装过程,存在危险性,并且对工作人员的熟练度要求较高,需要岗前培训,周期长,效率低的问题。
为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种柱形锂电池的全自动组装设备,包括柱形电池组装平台,在所述柱形电池组装平台顶端的中间位置固定安装有轮盘式组装驱动单元,在所述柱形电池组装平台的顶端围绕着轮盘式组装驱动单元,且按照顺时针方向依次固定安装有壳体下料单元、壳芯组装单元、端盖铆压单元以及成品出料单元,在所述柱形电池组装平台的顶端且位于壳芯组装单元的后侧固定安装有芯体上料单元,在所述柱形电池组装平台的顶端且位于芯体上料单元的一侧固定安装有芯体上料输送带,所述芯体上料单元顺时针旋转90°后,夹持端位于芯体上料输送带出料口的正上方,在所述柱形电池组装平台的顶端且位于端盖铆压单元的一侧对称安装有两个端盖振料盘,两个所述端盖振料盘的出料口均与端盖铆压单元的进料口串接在一起;
所述壳体下料单元包括固定安装在柱形电池组装平台顶端的壳体存放组件、壳体上料输送带以及两个对称设置的衔接轨道,所述壳体上料输送带的进料口分别和两个衔接轨道的出料口串接在一起,所述壳体存放组件横跨设置在壳体上料输送带和衔接轨道衔接处的正上方,在每个所述衔接轨道的内部均开设有衔接通道,在所述壳体存放组件背面的底部对称安装有两个壳体过渡基座,每个所述壳体过渡基座的表面均开设有一道螺旋结构的过渡通道,在所述壳体存放组件两侧的底部均固定安装有一个壳体过渡推送气缸,在所述壳体存放组件正面的两侧均固定安装有一个壳体下料电机,两个所述壳体下料电机的驱动端均延伸至壳体存放组件的背面,且均固定安装有一个下料盘,每个所述下料盘的表面均开设有若干个下料滞留槽,在所述壳体上料输送带的上方横跨设置有支撑框架,在所述壳体上料输送带输送区段的上方设置有若干块限位挡板,若干块所述限位挡板的顶端均与支撑框架固定连接在一起,且若干块限位挡板的底端与壳体上料输送带输送区段不接触在一起,每两块所述限位挡板之间设置有一个上料通道,所述过渡通道、衔接通道以及上料通道连通在一起,所述壳体过渡推送气缸的伸缩端对应过渡通道的进料口;
所述壳体存放组件包括固定安装在柱形电池组装平台顶端的支撑挡板,在所述支撑挡板的背面对称安装有两块侧挡板,两块所述侧挡板的背面共同固定安装有一块前挡板,所述支撑挡板、侧挡板以及前挡板共同形成壳体的存储结构,在所述壳体的存储结构的内部固定安装有挡料框架,所述挡料框架的底端对称连接有两块倾斜设置的下料导向板,所述挡料框架和两个下料导向板所形成的整体结构,将所述壳体的存储结构的内部均分为两个存放腔室,两个所述下料盘分别对应位于两个存放腔室出料口的下方。
进一步的,所述壳芯组装单元包括固定安装在柱形电池组装平台底端的第一顶托机构以及对称安装在柱形电池组装平台顶端的两根第一立柱,两根所述第一立柱的中间区段共同固定安装有筒体安装板,在所述筒体安装板的内部对称安装有两个下料导向筒,两根所述筒体安装板的顶端共同固定安装有第一横梁板,在所述第一横梁板的内部对称滑动连接有两根第一导向杆,且在第一横梁板的顶端位于两根第一导向杆中间的位置固定安装有冲压气缸,所述冲压气缸的驱动端延伸至第一横梁板的下方,并且与两根第一导向杆的底端共同固定连接有冲压衔接板,在所述冲压衔接板的底端面对称安装有两根冲压杆,两根所述冲压杆的位置与两个下料导向筒的位置相对应。
进一步的,所述端盖铆压单元包括固定安装在柱形电池组装平台顶端的第二顶托机构以及对称安装在柱形电池组装平台顶端的两根第二立柱,两根所述第二立柱的中间区段共同固定安装有端盖导料组件,在所述端盖导料组件的顶端安装有若干根第三立柱,若干根所述第三立柱的顶端共同固定连接有一块第二横梁板,在所述第二横梁板的内部对称滑动连接有两根第二导向杆,且在第二横梁板的顶端位于两根第二导向杆的中间位置固定安装有铆压气缸,所述铆压气缸的伸缩端延伸至第二横梁板的下方,且与两根第二导向杆的底端共同固定连接有一块铆压衔接板,在所述铆压衔接板的底端对称安装有两根铆压杆。
进一步的,所述端盖导料组件包括固定安装在两根第二立柱之间的上盖板和下盖板,在所述上盖板和下盖板的内部均开设有两个端盖下料通孔,在所述上盖板和下盖板之间分别设置有两个端盖下料筒和滑动板,两个所述端盖下料筒分别位于下盖板上两个端盖下料通孔的内部,所述滑动板滑动设置在上盖板和端盖下料筒之间,且在滑动板的内部开设有两个端盖携带槽,在所述上盖板的内部还开设有滑槽,在所述上盖板的背面固定安装有推送气缸,所述推送气缸的伸缩端固定安装有推送块,所述推送块的底端贯穿滑槽,与滑动板固定连接在一起,在所述上盖板的正面对称开设有两个进料口,两个所述进料口与两个端盖携带槽连通在一起。
进一步的,所述第一顶托机构包括滑动连接在柱形电池组装平台内部的两根第一升降气缸以及固定安装在柱形电池组装平台底端且位于两根第一升降气缸中间的第一升降导向杆,所述第一升降导向杆的伸缩端以及两根第一升降气缸的顶端均延伸至柱形电池组装平台的上方,且共同固定连接有托板,在所述托板的顶端对称安装有两个托起柱。
进一步的,所述芯体上料单元包括固定安装在柱形电池组装平台底端的第二升降导杆以及滑动连接在柱形电池组装平台内部且位于第二升降导杆两侧的第二升降气缸,所述第二升降导杆的伸缩端以及两根第二升降气缸的顶端均延伸至柱形电池组装平台的上方,且共同固定连接有一块第一载板,在所述第一载板顶端的中间位置转动连接有一根传动轴杆,在所述传动轴杆的外部套接安装有一个从动齿轮,在所述第一载板的顶端且位于传动轴杆的一侧固定安装有伺服电机,所述伺服电机的驱动端竖直向上,且固定安装有主动齿轮。
进一步的,所述传动轴杆的顶端固定连接有第二载板,在所述第二载板的顶端固定安装有滑台气缸,在所述滑台气缸的伸缩端上固定安装有气缸安装板,在所述气缸安装板的一侧端面上对称安装有两个夹爪气缸。
进一步的,所述从动齿轮和主动齿轮啮合连接在一起,且从动齿轮和主动齿轮的齿数比为3:1。
进一步的,所述轮盘式组装驱动单元包括固定安装在柱形电池组装平台底端的旋转驱动电机,所述旋转驱动电机的驱动端延伸至柱形电池组装平台的上方,并且固定安装有组装体携带轮盘,在所述组装体携带轮盘的边缘开设有若干个磁铁安装槽,在每个所述磁铁安装槽的内部均固定安装有永磁体,在所述永磁体的内部开设有携带槽。
进一步的,所述成品出料单元包括固定安装在柱形电池组装平台顶端的第一下料板,在所述第一下料板的内部固定连接有第二下料板,所述第一下料板和第二下料板之间设置有成品下料通道,所述第一下料板朝向轮盘式组装驱动单元的一端开设有永磁体导槽,每一个所述永磁体旋转至第一下料板端部的位置时,均可以从永磁体导槽的内部通过。
有益效果
本发明提供了一种柱形锂电池的全自动组装设备。与现有技术相比具备以下有益效果:
1、一种柱形锂电池的全自动组装设备,整个设备所设置的轮盘式组装驱动单元、壳体下料单元、壳芯组装单元、端盖铆压单元、成品出料单元、芯体上料单元、芯体上料输送带以及两个端盖振料盘,在实际使用时,相互配合,共同实现柱形锂电池在组装过程中的全自动处理,整个组装过程无需工作人员介入,从而降低了柱形锂电池的组装成本,提高了市场竞争力,并且无需进行岗前培训,工作人员只需要定时添加柱形锂电池的壳体和端盖即可,操作简单,且安全系数高。
2、一种柱形锂电池的全自动组装设备,所设置的壳体下料单元,在实际使用时,可以自动完成柱形锂电池壳体的上料,并且为双通道,可以大幅度提高柱形锂电池的组装效率。
3、一种柱形锂电池的全自动组装设备,所设置的芯体上料单元,可以将位于芯体上料输送带上的芯体自动转移至壳芯组装单元中,实现柱形锂电池壳体和电池芯体的组装
附图说明
图1为本发明结构示意图;
图2为本发明的俯视图;
图3为本发明壳体下料单元正面视角的结构示意图;
图4为本发明壳体下料单元背面视角的结构示意图;
图5为本发明壳体过渡基座和过渡通道的结构示意图;
图6为本发明壳体存放组件的结构示意图;
图7为本发明两个下料盘在壳体存放组件内部的结构示意图;
图8为本发明壳芯组装单元的结构示意图;
图9为本发明端盖铆压单元的结构示意图;
图10为本发明端盖导料组件的分解结构示意图;
图11为本发明端盖导料组件的装配结构示意图;
图12为本发明第一顶托机构的结构示意图;
图13为本发明芯体上料单元的结构示意图;
图14为本发明轮盘式组装驱动单元的结构示意图;
图15为本发明成品出料单元的结构示意图;
图16为本发明中每一个永磁体旋转至成品出料单元位置处的结构示意图。
图中:1、柱形电池组装平台;2、端盖振料盘;3、轮盘式组装驱动单元;31、旋转驱动电机;32、组装体携带轮盘;33、磁铁安装槽;34、永磁体;35、携带槽;4、壳体下料单元;41、壳体存放组件;4101、支撑挡板;4102、侧挡板;4103、前挡板;4104、挡料框架;4105、下料导向板;4106、存放腔室;42、壳体上料输送带;43、衔接轨道;44、衔接通道;45、壳体过渡基座;46、过渡通道;47、壳体过渡推送气缸;48、壳体下料电机;49、下料盘;410、下料滞留槽;411、支撑框架;412、限位挡板;413、上料通道;5、壳芯组装单元;51、第一顶托机构;511、第一升降导向杆;512、第一升降气缸;513、托板;514、托起柱;52、第一立柱;53、筒体安装板;54、下料导向筒;55、第一横梁板;56、第一导向杆;57、冲压气缸;58、冲压衔接板;59、冲压杆;6、端盖铆压单元;61、第二顶托机构;62、第二立柱;63、端盖导料组件;631、上盖板;632、下盖板;633、端盖下料通孔;634、端盖下料筒;635、滑动板;636、端盖携带槽;637、滑槽;638、推送气缸;639、推送块;6310、进料口;64、第三立柱;65、第二横梁板;66、第二导向杆;67、铆压气缸;68、铆压衔接板;69、铆压杆;7、成品出料单元;71、第一下料板;72、第二下料板;73、永磁体导槽;74、成品下料通道;8、芯体上料单元;81、第二升降导杆;82、第二升降气缸;83、第一载板;84、传动轴杆;85、从动齿轮;86、伺服电机;87、主动齿轮;88、第二载板;89、滑台气缸;810、气缸安装板;811、夹爪气缸;9、芯体上料输送带。
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,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2,本发明提供一种技术方案:一种柱形锂电池的全自动组装设备,包括柱形电池组装平台1,在柱形电池组装平台1顶端的中间位置固定安装有轮盘式组装驱动单元3,在柱形电池组装平台1的顶端围绕着轮盘式组装驱动单元3,且按照顺时针方向依次固定安装有壳体下料单元4、壳芯组装单元5、端盖铆压单元6以及成品出料单元7,在柱形电池组装平台1的顶端且位于壳芯组装单元5的后侧固定安装有芯体上料单元8,在柱形电池组装平台1的顶端且位于芯体上料单元8的一侧固定安装有芯体上料输送带9,芯体上料单元8顺时针旋转90°后,夹持端位于芯体上料输送带9出料口的正上方,在柱形电池组装平台1的顶端且位于端盖铆压单元6的一侧对称安装有两个端盖振料盘2,两个端盖振料盘2的出料口均与端盖铆压单元6的进料口串接在一起。
请参阅图3-5,壳体下料单元4包括固定安装在柱形电池组装平台1顶端的壳体存放组件41、壳体上料输送带42以及两个对称设置的衔接轨道43,壳体上料输送带42的进料口分别和两个衔接轨道43的出料口串接在一起,壳体存放组件41横跨设置在壳体上料输送带42和衔接轨道43衔接处的正上方,在每个衔接轨道43的内部均开设有衔接通道44,在壳体存放组件41背面的底部对称安装有两个壳体过渡基座45,每个壳体过渡基座45的表面均开设有一道螺旋结构的过渡通道46,在壳体存放组件41两侧的底部均固定安装有一个壳体过渡推送气缸47,在壳体存放组件41正面的两侧均固定安装有一个壳体下料电机48,两个壳体下料电机48的驱动端均延伸至壳体存放组件41的背面,且均固定安装有一个下料盘49,每个下料盘49的表面均开设有若干个下料滞留槽410,在壳体上料输送带42的上方横跨设置有支撑框架411,在壳体上料输送带42输送区段的上方设置有若干块限位挡板412,若干块限位挡板412的顶端均与支撑框架411固定连接在一起,且若干块限位挡板412的底端与壳体上料输送带42输送区段不接触在一起,每两块限位挡板412之间设置有一个上料通道413,过渡通道46、衔接通道44以及上料通道413连通在一起,壳体过渡推送气缸47的伸缩端对应过渡通道46的进料口。
请参阅图6-7,壳体存放组件41包括固定安装在柱形电池组装平台1顶端的支撑挡板4101,在支撑挡板4101的背面对称安装有两块侧挡板4102,两块侧挡板4102的背面共同固定安装有一块前挡板4103,支撑挡板4101、侧挡板4102以及前挡板4103共同形成壳体的存储结构,在壳体的存储结构的内部固定安装有挡料框架4104,挡料框架4104的底端对称连接有两块倾斜设置的下料导向板4105,挡料框架4104和两个下料导向板4105所形成的整体结构,将壳体的存储结构的内部均分为两个存放腔室4106,两个下料盘49分别对应位于两个存放腔室4106出料口的下方。
请参阅图8,壳芯组装单元5包括固定安装在柱形电池组装平台1底端的第一顶托机构51以及对称安装在柱形电池组装平台1顶端的两根第一立柱52,两根第一立柱52的中间区段共同固定安装有筒体安装板53,在筒体安装板53的内部对称安装有两个下料导向筒54,两根筒体安装板53的顶端共同固定安装有第一横梁板55,在第一横梁板55的内部对称滑动连接有两根第一导向杆56,且在第一横梁板55的顶端位于两根第一导向杆56中间的位置固定安装有冲压气缸57,冲压气缸57的驱动端延伸至第一横梁板55的下方,并且与两根第一导向杆56的底端共同固定连接有冲压衔接板58,在冲压衔接板58的底端面对称安装有两根冲压杆59,两根冲压杆59的位置与两个下料导向筒54的位置相对应。
请参阅图9,端盖铆压单元6包括固定安装在柱形电池组装平台1顶端的第二顶托机构61以及对称安装在柱形电池组装平台1顶端的两根第二立柱62,两根第二立柱62的中间区段共同固定安装有端盖导料组件63,在端盖导料组件63的顶端安装有若干根第三立柱64,若干根第三立柱64的顶端共同固定连接有一块第二横梁板65,在第二横梁板65的内部对称滑动连接有两根第二导向杆66,且在第二横梁板65的顶端位于两根第二导向杆66的中间位置固定安装有铆压气缸67,铆压气缸67的伸缩端延伸至第二横梁板65的下方,且与两根第二导向杆66的底端共同固定连接有一块铆压衔接板68,在铆压衔接板68的底端对称安装有两根铆压杆69。
请参阅图10-11,端盖导料组件63包括固定安装在两根第二立柱62之间的上盖板631和下盖板632,在上盖板631和下盖板632的内部均开设有两个端盖下料通孔633,在上盖板631和下盖板632之间分别设置有两个端盖下料筒634和滑动板635,两个端盖下料筒634分别位于下盖板632上两个端盖下料通孔633的内部,滑动板635滑动设置在上盖板631和端盖下料筒634之间,且在滑动板635的内部开设有两个端盖携带槽636,在上盖板631的内部还开设有滑槽637,在上盖板631的背面固定安装有推送气缸638,推送气缸638的伸缩端固定安装有推送块639,推送块639的底端贯穿滑槽637,与滑动板635固定连接在一起,在上盖板631的正面对称开设有两个进料口6310,两个进料口6310与两个端盖携带槽636连通在一起。
请参阅图12,第一顶托机构51包括滑动连接在柱形电池组装平台1内部的两根第一升降气缸512以及固定安装在柱形电池组装平台1底端且位于两根第一升降气缸512中间的第一升降导向杆511,第一升降导向杆511的伸缩端以及两根第一升降气缸512的顶端均延伸至柱形电池组装平台1的上方,且共同固定连接有托板513,在托板513的顶端对称安装有两个托起柱514。
请参阅图13,芯体上料单元8包括固定安装在柱形电池组装平台1底端的第二升降导杆81以及滑动连接在柱形电池组装平台1内部且位于第二升降导杆81两侧的第二升降气缸82,第二升降导杆81的伸缩端以及两根第二升降气缸82的顶端均延伸至柱形电池组装平台1的上方,且共同固定连接有一块第一载板83,在第一载板83顶端的中间位置转动连接有一根传动轴杆84,在传动轴杆84的外部套接安装有一个从动齿轮85,在第一载板83的顶端且位于传动轴杆84的一侧固定安装有伺服电机86,伺服电机86的驱动端竖直向上,且固定安装有主动齿轮87,传动轴杆84的顶端固定连接有第二载板88,在第二载板88的顶端固定安装有滑台气缸89,在滑台气缸89的伸缩端上固定安装有气缸安装板810,在气缸安装板810的一侧端面上对称安装有两个夹爪气缸811,从动齿轮85和主动齿轮87啮合连接在一起,且从动齿轮85和主动齿轮87的齿数比为3:1。
请参阅图14,轮盘式组装驱动单元3包括固定安装在柱形电池组装平台1底端的旋转驱动电机31,旋转驱动电机31的驱动端延伸至柱形电池组装平台1的上方,并且固定安装有组装体携带轮盘32,在组装体携带轮盘32的边缘开设有若干个磁铁安装槽33,在每个磁铁安装槽33的内部均固定安装有永磁体34,在永磁体34的内部开设有携带槽35。
请参阅图15-16,成品出料单元7包括固定安装在柱形电池组装平台1顶端的第一下料板71,在第一下料板71的内部固定连接有第二下料板72,第一下料板71和第二下料板72之间设置有成品下料通道74,第一下料板71朝向轮盘式组装驱动单元3的一端开设有永磁体导槽73,每一个永磁体34旋转至第一下料板71端部的位置时,均可以从永磁体导槽73的内部通过。
使用时,工作人员将柱形锂电池的壳体放入到两个存放腔室4106中,将端盖添加至两个端盖振料盘2中,柱形锂电池的电池芯体加工完成后,跟随芯体上料输送带9移动,不需要人工进行上料;
随后,启动整台全自动组装设备,首先,位于两个存放腔室4106最底端的壳体会落在下料滞留槽410上,壳体下料电机48驱动下料盘49转动,让落入下料滞留槽410上的壳体依次进入到过渡通道46中,进入后,壳体过渡推送气缸47动作,会给位于过渡通道46中的壳体施加一个冲击推力,使得壳体在过渡通道46中移动,并由原先的水平状态,转变成竖直状态(因为过渡通道46为螺旋结构,具体请参阅图5),随后在冲击推力的作用下,壳体通过衔接通道44,并进入到上料通道413中,在壳体上料输送带42的作用下,壳体被输送至轮盘式组装驱动单元3的边缘;
在上述过程中,旋转驱动电机31驱动组装体携带轮盘32旋转,当永磁体34旋转至与上述位于上料通道413中的壳体对应的位置后,在吸附力的作用下,壳体被吸附到携带槽35中,并跟随组装体携带轮盘32旋转;
当该壳体跟随组装体携带轮盘32旋转至两根冲压杆59的正下方时,此时第一升降气缸512伸长,顶起托板513,使得两个托起柱514托起位于两个携带槽35内部的壳体,给予支撑力;
随后,芯体上料单元8动作,将位于芯体上料输送带9上的两个电池芯体,转移至两个下料导向筒54的正上方,而芯体上料单元8具体在动作时,首先(以图13的初始位置开始为例),滑台气缸89收缩,带动气缸安装板810移动,进而收回两个夹爪气缸811,随后,伺服电机86通过主动齿轮87、从动齿轮85以及传动轴杆84,带动第二载板88旋转90°,让两个夹爪气缸811朝着芯体上料输送带9出料口的方向旋转移动,当两个夹爪气缸811移动至两个电池芯体的正上方时,两个夹爪气缸811打开,随后,第二升降气缸82缩短,间接性带动两个夹爪气缸811高度下降,直至能够夹起电池芯体,随后,两个夹爪气缸811夹起两个电池芯体,再按照上述同理操作,携带两个电池芯体移动至两个下料导向筒54的正上方后,释放电池芯体即可;
被释放的电池芯体顺着两个下料导向筒54,进入到被托起的两个壳体的内部,随后冲压气缸57伸长,通过冲压衔接板58,带动两根冲压杆59进入内部包含电池芯体的壳体中,对两者进行冲压处理;
冲压后的壳体芯体整体结构,跟随组装体携带轮盘32移动至端盖导料组件63的正下方,同理第二顶托机构61对两个冲压后的壳体芯体整体结构进行支撑(第二顶托机构61与第一顶托机构51的结构相同),与此同时,位于两个端盖振料盘2内的端盖,经振料盘的下料处理后,挨个排列,并进入到两个进料口6310中,随即过渡至端盖携带槽636中,此时,推送气缸638伸长,推动推送块639移动,推送块639带动携带有端盖的滑动板635移动,直至端盖携带槽636移动至端盖下料筒634的正上方,随即位于端盖携带槽636中的端盖落顺着端盖下料筒634和端盖下料通孔633落入到正处于被支撑状态的两个壳体芯体整体结构中,随后,铆压气缸67伸长,借助铆压衔接板68,推动铆压杆69进入包含有端盖的壳体芯体整体结构,并对其进行铆压处理;
铆压后的整体结构,即为成品,成品继续跟随组装体携带轮盘32旋转,直至来到成品出料单元7的位置,当携带有成品的永磁体34,进入成品出料单元7的端部时(请参阅图16),永磁体34可以从永磁体导槽73中通过,而其永磁体34所携带的成品,因高度限制,会直接从永磁体34上脱离下来,并朝着成品下料通道74中移动,即可完成柱形锂电池整个的全自动组装处理。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种柱形锂电池的全自动组装设备,包括柱形电池组装平台(1),其特征在于,在所述柱形电池组装平台(1)顶端的中间位置固定安装有轮盘式组装驱动单元(3),在所述柱形电池组装平台(1)的顶端围绕着轮盘式组装驱动单元(3),且按照顺时针方向依次固定安装有壳体下料单元(4)、壳芯组装单元(5)、端盖铆压单元(6)以及成品出料单元(7),在所述柱形电池组装平台(1)的顶端且位于壳芯组装单元(5)的后侧固定安装有芯体上料单元(8),在所述柱形电池组装平台(1)的顶端且位于芯体上料单元(8)的一侧固定安装有芯体上料输送带(9),所述芯体上料单元(8)顺时针旋转90°后,夹持端位于芯体上料输送带(9)出料口的正上方,在所述柱形电池组装平台(1)的顶端且位于端盖铆压单元(6)的一侧对称安装有两个端盖振料盘(2),两个所述端盖振料盘(2)的出料口均与端盖铆压单元(6)的进料口串接在一起;
所述壳体下料单元(4)包括固定安装在柱形电池组装平台(1)顶端的壳体存放组件(41)、壳体上料输送带(42)以及两个对称设置的衔接轨道(43),所述壳体上料输送带(42)的进料口分别和两个衔接轨道(43)的出料口串接在一起,所述壳体存放组件(41)横跨设置在壳体上料输送带(42)和衔接轨道(43)衔接处的正上方,在每个所述衔接轨道(43)的内部均开设有衔接通道(44),在所述壳体存放组件(41)背面的底部对称安装有两个壳体过渡基座(45),每个所述壳体过渡基座(45)的表面均开设有一道螺旋结构的过渡通道(46),在所述壳体存放组件(41)两侧的底部均固定安装有一个壳体过渡推送气缸(47),在所述壳体存放组件(41)正面的两侧均固定安装有一个壳体下料电机(48),两个所述壳体下料电机(48)的驱动端均延伸至壳体存放组件(41)的背面,且均固定安装有一个下料盘(49),每个所述下料盘(49)的表面均开设有若干个下料滞留槽(410),在所述壳体上料输送带(42)的上方横跨设置有支撑框架(411),在所述壳体上料输送带(42)输送区段的上方设置有若干块限位挡板(412),若干块所述限位挡板(412)的顶端均与支撑框架(411)固定连接在一起,且若干块限位挡板(412)的底端与壳体上料输送带(42)输送区段不接触在一起,每两块所述限位挡板(412)之间设置有一个上料通道(413),所述过渡通道(46)、衔接通道(44)以及上料通道(413)连通在一起,所述壳体过渡推送气缸(47)的伸缩端对应过渡通道(46)的进料口;
所述壳体存放组件(41)包括固定安装在柱形电池组装平台(1)顶端的支撑挡板(4101),在所述支撑挡板(4101)的背面对称安装有两块侧挡板(4102),两块所述侧挡板(4102)的背面共同固定安装有一块前挡板(4103),所述支撑挡板(4101)、侧挡板(4102)以及前挡板(4103)共同形成壳体的存储结构,在所述壳体的存储结构的内部固定安装有挡料框架(4104),所述挡料框架(4104)的底端对称连接有两块倾斜设置的下料导向板(4105),所述挡料框架(4104)和两个下料导向板(4105)所形成的整体结构,将所述壳体的存储结构的内部均分为两个存放腔室(4106),两个所述下料盘(49)分别对应位于两个存放腔室(4106)出料口的下方。
2.根据权利要求1所述的一种柱形锂电池的全自动组装设备,其特征在于,所述壳芯组装单元(5)包括固定安装在柱形电池组装平台(1)底端的第一顶托机构(51)以及对称安装在柱形电池组装平台(1)顶端的两根第一立柱(52),两根所述第一立柱(52)的中间区段共同固定安装有筒体安装板(53),在所述筒体安装板(53)的内部对称安装有两个下料导向筒(54),两根所述筒体安装板(53)的顶端共同固定安装有第一横梁板(55),在所述第一横梁板(55)的内部对称滑动连接有两根第一导向杆(56),且在第一横梁板(55)的顶端位于两根第一导向杆(56)中间的位置固定安装有冲压气缸(57),所述冲压气缸(57)的驱动端延伸至第一横梁板(55)的下方,并且与两根第一导向杆(56)的底端共同固定连接有冲压衔接板(58),在所述冲压衔接板(58)的底端面对称安装有两根冲压杆(59),两根所述冲压杆(59)的位置与两个下料导向筒(54)的位置相对应。
3.根据权利要求1所述的一种柱形锂电池的全自动组装设备,其特征在于,所述端盖铆压单元(6)包括固定安装在柱形电池组装平台(1)顶端的第二顶托机构(61)以及对称安装在柱形电池组装平台(1)顶端的两根第二立柱(62),两根所述第二立柱(62)的中间区段共同固定安装有端盖导料组件(63),在所述端盖导料组件(63)的顶端安装有若干根第三立柱(64),若干根所述第三立柱(64)的顶端共同固定连接有一块第二横梁板(65),在所述第二横梁板(65)的内部对称滑动连接有两根第二导向杆(66),且在第二横梁板(65)的顶端位于两根第二导向杆(66)的中间位置固定安装有铆压气缸(67),所述铆压气缸(67)的伸缩端延伸至第二横梁板(65)的下方,且与两根第二导向杆(66)的底端共同固定连接有一块铆压衔接板(68),在所述铆压衔接板(68)的底端对称安装有两根铆压杆(69)。
4.根据权利要求1所述的一种柱形锂电池的全自动组装设备,其特征在于,所述端盖导料组件(63)包括固定安装在两根第二立柱(62)之间的上盖板(631)和下盖板(632),在所述上盖板(631)和下盖板(632)的内部均开设有两个端盖下料通孔(633),在所述上盖板(631)和下盖板(632)之间分别设置有两个端盖下料筒(634)和滑动板(635),两个所述端盖下料筒(634)分别位于下盖板(632)上两个端盖下料通孔(633)的内部,所述滑动板(635)滑动设置在上盖板(631)和端盖下料筒(634)之间,且在滑动板(635)的内部开设有两个端盖携带槽(636),在所述上盖板(631)的内部还开设有滑槽(637),在所述上盖板(631)的背面固定安装有推送气缸(638),所述推送气缸(638)的伸缩端固定安装有推送块(639),所述推送块(639)的底端贯穿滑槽(637),与滑动板(635)固定连接在一起,在所述上盖板(631)的正面对称开设有两个进料口(6310),两个所述进料口(6310)与两个端盖携带槽(636)连通在一起。
5.根据权利要求2所述的一种柱形锂电池的全自动组装设备,其特征在于,所述第一顶托机构(51)包括滑动连接在柱形电池组装平台(1)内部的两根第一升降气缸(512)以及固定安装在柱形电池组装平台(1)底端且位于两根第一升降气缸(512)中间的第一升降导向杆(511),所述第一升降导向杆(511)的伸缩端以及两根第一升降气缸(512)的顶端均延伸至柱形电池组装平台(1)的上方,且共同固定连接有托板(513),在所述托板(513)的顶端对称安装有两个托起柱(514)。
6.根据权利要求1所述的一种柱形锂电池的全自动组装设备,其特征在于,所述芯体上料单元(8)包括固定安装在柱形电池组装平台(1)底端的第二升降导杆(81)以及滑动连接在柱形电池组装平台(1)内部且位于第二升降导杆(81)两侧的第二升降气缸(82),所述第二升降导杆(81)的伸缩端以及两根第二升降气缸(82)的顶端均延伸至柱形电池组装平台(1)的上方,且共同固定连接有一块第一载板(83),在所述第一载板(83)顶端的中间位置转动连接有一根传动轴杆(84),在所述传动轴杆(84)的外部套接安装有一个从动齿轮(85),在所述第一载板(83)的顶端且位于传动轴杆(84)的一侧固定安装有伺服电机(86),所述伺服电机(86)的驱动端竖直向上,且固定安装有主动齿轮(87)。
7.根据权利要求6所述的一种柱形锂电池的全自动组装设备,其特征在于,所述传动轴杆(84)的顶端固定连接有第二载板(88),在所述第二载板(88)的顶端固定安装有滑台气缸(89),在所述滑台气缸(89)的伸缩端上固定安装有气缸安装板(810),在所述气缸安装板(810)的一侧端面上对称安装有两个夹爪气缸(811)。
8.根据权利要求7所述的一种柱形锂电池的全自动组装设备,其特征在于,所述从动齿轮(85)和主动齿轮(87)啮合连接在一起,且从动齿轮(85)和主动齿轮(87)的齿数比为3:1。
9.根据权利要求1所述的一种柱形锂电池的全自动组装设备,其特征在于,所述轮盘式组装驱动单元(3)包括固定安装在柱形电池组装平台(1)底端的旋转驱动电机(31),所述旋转驱动电机(31)的驱动端延伸至柱形电池组装平台(1)的上方,并且固定安装有组装体携带轮盘(32),在所述组装体携带轮盘(32)的边缘开设有若干个磁铁安装槽(33),在每个所述磁铁安装槽(33)的内部均固定安装有永磁体(34),在所述永磁体(34)的内部开设有携带槽(35)。
10.根据权利要求1所述的一种柱形锂电池的全自动组装设备,其特征在于,所述成品出料单元(7)包括固定安装在柱形电池组装平台(1)顶端的第一下料板(71),在所述第一下料板(71)的内部固定连接有第二下料板(72),所述第一下料板(71)和第二下料板(72)之间设置有成品下料通道(74),所述第一下料板(71)朝向轮盘式组装驱动单元(3)的一端开设有永磁体导槽(73),每一个所述永磁体(34)旋转至第一下料板(71)端部的位置时,均可以从永磁体导槽(73)的内部通过。
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