CN113206287A - 钮扣电池组装机及其组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钮扣电池组装机及其组装方法，而钮扣电池组装机包括框架、转盘、电极柱振动筛选上料机构、密封圈振动筛选上料机构、组合体上料机械手、外壳振动筛选上料机构、绝缘片圈振动筛选上料机构、垫圈振动筛选上料机构、翻边机构、压平机构、成品下料机械手、多个在转盘上排成一圈的工装治具及供外壳与绝缘片圈组装以得到组合体的组装线。电极柱振动筛选上料机构、密封圈振动筛选上料机构、组合体上料机械手、垫圈振动筛选上料机构、翻边机构、压平机构及成品下料机械手共同环绕转盘，组装线、绝缘片圈振动筛选上料机构和外壳振动筛选上料机构装于框架；以实现扭扣电池自动化组装，且有效了防止组装过程中产生开裂。

Description

钮扣电池组装机及其组装方法

技术领域

本发明涉及电池的组装领域，尤其涉及一种钮扣电池组装机及其组装方法。

背景技术

众所周知，电池广泛地应用于电子设备中，为电子设备的工作提供电源，以确保电子设备的正常工作需要。

其中，对于钮扣电池(例如方形钮扣电池)的来说，它会涉及不同部分的组装，例如图11e所示的成品200，该成品200包含电极柱210、密封圈220、外壳231、绝缘片圈232及垫圈240，电极柱210呈“T”字形。组装时，操作人员先取一个电极柱210；接着，操作人员再依次将密封圈220、外壳231、绝缘片圈232及垫圈240套装于电极柱210上；最后，将套装在一起的电极柱210、密封圈220、外壳231、绝缘片圈232及垫圈240转移到冲压机构处，由冲压机构对电极柱210之上末端进行铆压处理，使得电极柱210被铆压的地方变大，从而将电极柱210、密封圈220、外壳231、绝缘片圈232及垫圈240铆接在一起，因而实现成品200的组装目的。

但是，上述成品的组装是靠操作人员手工完成，一方面增加操作人员的负担，另一方面降低了成品的组装效率；同时，成品在冲压机构铆压处理过程中容易开裂。

因此，急需要一种能实现钮扣电池自动化组装且效率高和防止开裂的钮扣电池组装机及其组装方法来克服上述的缺陷。

发明内容

本发明的一目的在于提供一种能实现钮扣电池自动化组装且效率高和防止开裂的钮扣电池组装机。

本发明的另一目的在于提供一种能实现钮扣电池自动化组装且效率高和防止开裂的钮扣电池组装方法。

为实现上述目的，本发明的钮扣电池组装机包括框架、转盘、电极柱振动筛选上料机构、密封圈振动筛选上料机构、组合体上料机械手、外壳振动筛选上料机构、绝缘片圈振动筛选上料机构、垫圈振动筛选上料机构、翻边机构、压平机构、成品下料机械手、多个沿所述转盘的周向在所述转盘上呈隔开地排成一圈的工装治具及供所述外壳振动筛选上料机构所上料的外壳与所述绝缘片圈振动筛选上料机构所上料的绝缘片圈进行组装以得到组合体的组装线。所述转盘可绕Z轴旋转地装配于所述框架，所述电极柱振动筛选上料机构、密封圈振动筛选上料机构、组合体上料机械手、垫圈振动筛选上料机构、翻边机构、压平机构及成品下料机械手装配于所述框架并沿所述转盘的周向依次间隔排列，所述电极柱振动筛选上料机构、密封圈振动筛选上料机构、组合体上料机械手、垫圈振动筛选上料机构、翻边机构、压平机构及成品下料机械手还共同环绕所述转盘；所述组装线装配于所述框架并位于所述转盘和组合体上料机械手两者的旁边，所述绝缘片圈振动筛选上料机构和外壳振动筛选上料机构两者装配于所述框架并位于所述组装线的旁边；其中，在所述转盘绕Z轴旋转的过程中，所述电极柱振动筛选上料机构将电极柱转移至所述工装治具处，所述密封圈振动筛选上料机构将密封圈套装于所述工装治具上的电极柱以得到第一组合件，所述组合体上料机械手将所述组装线处的组合体套装于所述工装治具处的第一组合件中的电极柱以得到第二组合件，所述垫圈振动筛选上料机构将垫圈套装于所述工装治具处的第二组合件中的电极柱以得到第三组合件，所述翻边机构对所述工装治具处的第三组合件中的电极柱之上末端进行冲压翻边，所述压平机构对所述工装治具处的第三组合件中的电极柱之上末端进行压平以得到成品，所述成品下料机械手将所述工装治具处的成品进行下料。

较佳地，本发明的钮扣电池组装机还包括装配于所述框架并沿所述转盘的周向位于所述翻边机构与所述垫圈振动筛选上料机构之间的垫圈导向机构，所述垫圈振动筛选上料机构在所述垫圈导向机构的导向下将所述垫圈套装于所述工装治具处的第二组合件中的电极柱。

较佳地，所述垫圈振动筛选上料机构包含垫圈振动筛选盘及垫圈移料机械手，所述垫圈振动筛选盘连接有供筛选排序的垫圈有序地向外输送的垫圈外输轨道；所述垫圈导向机构包含导向立架、导向模及用于驱使所述导向模沿Z轴方向升降的导向升降驱动器，所述导向立架装配于所述框架，所述导向升降驱动器装配于所述导向立架，所述导向模安装于所述导向升降驱动器的输出端，所述导向模还位于所述转盘所旋转来的工装治具的正上方，所述导向模开设有匹配所述垫圈的导向孔，所述导向升降驱动器在驱使所述导向模与该导向模正对的工装治具相接触时使该工装治具处的第二组合件中的电极柱之上端穿入所述导向孔。

较佳地，所述垫圈移料机械手包含垫圈移料立架、垫圈气动夹爪、垫圈升降驱动器、垫圈升降座及用于驱使所述垫圈升降驱动器做水平滑移和Z轴滑移的二轴垫圈移料模组，所述垫圈移料立架装配于所述框架，所述二轴垫圈移料模组安装于所述垫圈移料立架，所述垫圈升降驱动器安装于所述二轴垫圈移料模组的输出端，所述垫圈升降驱动器的输出端与所述垫圈升降座装配连接，所述垫圈气动夹爪装配于所述垫圈升降座，所述垫圈升降座向下凸伸出一供抓取垫圈时从上方下压垫圈的垫圈下压结构，所述垫圈下压结构开设有供所述垫圈气动夹爪中的两爪子沿水平方向做张闭配合的避空通道，所述避空通道还向上贯穿所述垫圈升降座，所述垫圈气动夹爪中的两爪子向下穿过所述避空通道。

较佳地，所述电极柱振动筛选上料机构包含电极柱振动筛选盘及电极柱移料机械手，所述电极柱振动筛选盘连接有供筛选排序的电极柱有序地向外输送的电极柱外输轨道；所述外壳振动筛选上料机构包含外壳振动筛选盘及外壳移料机械手，所述外壳振动筛选盘连接有供筛选排序的外壳有序地向外输送的外壳外输轨道；所述绝缘片圈振动筛选上料机构包含绝缘片圈振动筛选盘及绝缘片圈移料机械手，所述绝缘片圈振动筛选盘连接有供筛选排序的绝缘片圈有序地向外输送的绝缘片圈外输轨道。

较佳地，所述绝缘片圈移料机械手包含片圈移料立架、片圈气动夹爪、片圈升降驱动器、片圈升降座及用于驱使所述片圈升降驱动器做水平滑移和Z轴滑移的二轴片圈移料模组，所述片圈移料立架装配于所述框架，所述二轴片圈移料模组安装于所述片圈移料立架，所述片圈升降驱动器安装于所述二轴片圈移料模组的输出端，所述片圈升降驱动器的输出端与所述片圈升降座装配连接，所述片圈气动夹爪装配于所述片圈升降座，所述片圈升降座向下凸伸出一供抓取绝缘片圈时从上方下压绝缘片圈的片圈下压结构，所述片圈下压结构开设有供所述片圈气动夹爪中的两爪子沿水平方向做张闭配合的避让通道，所述避让通道还向上贯穿所述片圈升降座，所述片圈气动夹爪中的两爪子向下穿过所述避让通道。

较佳地，所述密封圈振动筛选上料机构包含密封圈振动筛选盘及密封圈移料机械手，所述密封圈振动筛选盘连接有供筛选排序的密封圈有序地向外输送的密封圈外输轨道。

较佳地，所述密封圈移料机械手包含密封圈移料立架、顶落模、顶落驱动器、密封圈升降座及用于驱使所述密封圈升降座做水平滑移和Z轴滑移的二轴密封圈移料模组，所述密封圈移料立架装配于所述框架，所述二轴密封圈移料模组安装于所述密封圈移料立架，所述密封圈升降座安装于所述二轴密封圈移料模组的输出端，所述密封圈升降座沿Z轴方向向下延伸出一供从上方插置于密封圈中的插置柱，所述顶落驱动器装配于所述密封圈升降座，所述顶落模安装于所述顶落驱动器的输出端，所述顶落模开设有供该顶落模从下方套装于所述插置柱的套装通道。

较佳地，所述组合体上料机械手包含立式架体、二轴横移模组、抓取气动夹爪、下压块及下压驱动器，所述立式架体装配于所述框架，所述二轴横移模组装配于所述立式架体，所述抓取气动夹爪和下压驱动器两者装配于所述二轴横移模组的输出端，所述二轴横移模组驱使所述抓取气动夹爪和下压驱动器沿水平横移和Z轴横移，所述下压块装配于所述下压驱动器的输出端，所述下压驱动器驱使所述下压块沿Z轴方向移入或移出所述抓取气动夹爪中的两爪子之间。

为实现上述的目的，本发明的钮扣电池组装方法包括有步骤：(1)电极柱振动筛选上料机构将电极柱转移至由转盘所旋转来的工装治具上；(2)密封圈振动筛选上料机构将密封圈从上方套装于由转盘所旋转来的工装治具上的电极柱，以得到第一组合件；(3)组合体上料机械手将组装线上的预先组合好的组合体从上方套装于由转盘所旋转来的工装治具处的第一组合件中的电极柱，以得到第二组合件；(4)垫圈振动筛选上料机构将垫圈从上方套装于由转盘所旋转来的工装治具处的第二组合件中的电极柱，以得到第三组合件；(5)翻边机构从上方对由转盘所旋转来的工装治具处的第三组合件中的电极柱之上末端进行冲压翻边；(6)压平机构从上方对由转盘所旋转来的工装治具处的第三组合件中的电极柱之上末端进行压平，以得到成品；以及(7)成品下料机械手将由转盘所旋转来的工装治具处的成品进行下料。

与现有技术相比，本发明的钮扣电池组装机借助转盘、电极柱振动筛选上料机构、密封圈振动筛选上料机构、组合体上料机械手、外壳振动筛选上料机构、绝缘片圈振动筛选上料机构、垫圈振动筛选上料机构、翻边机构、压平机构、成品下料机械手、工装治具及组装线的配合，实现钮扣电池的自动化组装；同时，借助外壳振动筛选上料机构、绝缘片圈振动筛选上料机构和组装线的配合，预先地将外壳与绝缘片圈在组装线上组装出组合体，使得外壳与绝缘片圈的组装不受转盘的影响，从而进一步地提高了钮扣电池的组装效率；再者，借助翻边机构和压平机构的配合，先由翻边机构对电极柱之上末端进行翻边处理，再由压平机构对电极柱的被翻边后的上末端进行压平处理，这样能有效地避免电极柱之上末端开裂。

附图说明

图1是本发明的钮扣电池组装机的立体结构示意图。

图2是本发明的钮扣电池组装机中的密封圈移料机械手的立体结构示意图。

图3是图2所示的密封圈移料机械手的立体分解结构示意图。

图4是本发明的钮扣电池组装机中的组合体上料机械手的立体结构示意图。

图5是图4所示的组合体上料机械手的立体分解结构示意图。

图6是本发明的钮扣电池组装机中的绝缘片圈移料机械手的立体结构示意图。

图7是本发明的钮扣电池组装机中的垫圈移料机械手的立体结构示意图。

图8是图7所示的垫圈移料机械手的立体分解结构示意图。

图9是本发明的钮扣电池组装机中的垫圈导向机构、转盘及转盘上的工装治具的立体结构示意图。

图10是本发明的钮扣电池组装机中的垫圈导向机构的立体结构示意图。

图11a至图11e是本发明的钮扣电池组装机所要组装的成品的流程图。

具体实施方式

为了详细说明本发明的技术内容、构造特征，以下结合实施方式并配合附图作进一步说明。

请参阅图1及图11a至图11e，本发明的钮扣电池组装机100包括框架10a、转盘10b、电极柱振动筛选上料机构10c、密封圈振动筛选上料机构20、组合体上料机械手30、外壳振动筛选上料机构40、绝缘片圈振动筛选上料机构50、垫圈振动筛选上料机构60、翻边机构70a、压平机构70b、成品下料机械手80a、多个沿转盘10a的周向在转盘10a上呈隔开地排成一圈的工装治具80b及供外壳振动筛选上料机构40所上料的外壳231与绝缘片圈振动筛选上料机构50所上料的绝缘片圈232进行组装以得到组合体230的组装线80c。转盘10b可绕Z轴旋转地装配于框架10a，以使得转盘10b在框架10a绕Z轴做水平的旋转；电极柱振动筛选上料机构10c、密封圈振动筛选上料机构20、组合体上料机械手30、垫圈振动筛选上料机构60、翻边机构70a、压平机构70b及成品下料机械手80a装配于框架10a并沿转盘10b的周向依次间隔排列，电极柱振动筛选上料机构10c、密封圈振动筛选上料机构20、组合体上料机械手30、垫圈振动筛选上料机构60、翻边机构70a、压平机构70b及成品下料机械手80a还共同环绕转盘10b，以使得转盘10b能带动每个工装治具80b旋转至与电极柱振动筛选上料机构10c、密封圈振动筛选上料机构20、组合体上料机械手30、垫圈振动筛选上料机构60、翻边机构70a、压平机构70b及成品下料机械手80a所对应的位置，从而满足电极柱振动筛选上料机构10c、密封圈振动筛选上料机构20、组合体上料机械手30、垫圈振动筛选上料机构60、翻边机构70a、压平机构70b及成品下料机械手80a的操作需要；组装线80c装配于框架10a并位于转盘10b和组合体上料机械手30两者的旁边，以满足组合体上料机械手30将组装线80c处的组合体230往转盘10b所旋转来的工装治具80b转送，较优的是，组装线80c为在水平面内做回转运动的回流线，但不以此为限；绝缘片圈振动筛选上料机构50和外壳振动筛选上料机构40两者装配于框架10a并位于组装线80c的旁边，以满足绝缘片圈振动筛选上料机构50将绝缘片圈232和外壳振动筛选上料机构40将外壳231往组装线80c转送，并使组装线80c处的绝缘片圈232和外壳231组合成组合体230。其中，在转盘10b绕Z轴旋转的过程中，电极柱振动筛选上料机构10c将电极柱210转移至工装治具80b处，密封圈振动筛选上料机构20将密封圈220套装于工装治具80b上的电极柱210以得到第一组合件200a，状态见图11a所示；组合体上料机械手30将组装线80c处的组合体230套装于工装治具80b处的第一组合件200a中的电极柱210以得到第二组合件200b，状态见图11b所示；垫圈振动筛选上料机构60将垫圈240套装于工装治具80b处的第二组合件200b中的电极柱210以得到第三组合件200c，状态见图11c所示；翻边机构70a对工装治具80b处的第三组合件200c中的电极柱210之上末端进行冲压翻边，状态见图11d所示，以使得电极柱210的上末端做被向外翻边的塑性变形，降低后续压平作用力；压平机构70b对工装治具80b处的第三组合件200c中的电极柱210之上末端进行压平，从而得到成品200，状态见图11e所示；成品下料机械手80a将工装治具80b处的成品200进行下料，以实现自动化下料的目的。具体地，在图1中，本发明的钮扣电池组装机100还包括装配于框架10a并沿转盘10b的周向位于翻边机构70a与垫圈振动筛选上料机构60之间的垫圈导向机构90，垫圈振动筛选上料机构60在垫圈导向机构90的导向下将垫圈240套装于工装治具80b处的第二组合件200b中的电极柱210，以确保垫圈240能精准可靠地套装于第二组合200b中的电极柱210，当然，根据实际需要而将垫圈导向机构90删除，故不以此为限。更具体地，如下：

如图1所示，垫圈振动筛选上料机构60包含垫圈振动筛选盘60a及垫圈移料机械手60b。垫圈振动筛选盘60a连接有供筛选排序的垫圈240有序地向外输送的垫圈外输轨道60c，这样设计实现垫圈240自动化排序和上料的目的。具体地，在图7和图8中，垫圈移料机械手60b包含垫圈移料立架61、垫圈气动夹爪62、垫圈升降驱动器63、垫圈升降座64及用于驱使垫圈升降驱动器63做水平滑移和Z轴滑移的二轴垫圈移料模组65；垫圈移料立架61装配于框架10b，由框架10b为垫圈移料立架61提供支撑作用及安装的场所，较优的是，垫圈移料立架61为龙门架，但不以此为限；二轴垫圈移料模组65安装于垫圈移料立架61，由垫圈移料立架61为二轴垫圈移料模组65提供支撑作用及安装的场所；垫圈升降驱动器63安装于二轴垫圈移料模组65的输出端651，以使得垫圈升降驱动器63在二轴垫圈移料模组65的驱使下沿水平方向滑移和Z轴方向滑移；垫圈升降驱动器63的输出端与垫圈升降座64装配连接，由垫圈升降驱动器63驱使垫圈升降座64沿Z轴方向升降；垫圈气动夹爪62装配于垫圈升降座64，以使得垫圈气动夹爪62跟随垫圈升降座64一起升降，垫圈升降座64向下凸伸出一供抓取垫圈240时从上方下压垫圈240的垫圈下压结构641，垫圈下压结构641开设有供垫圈气动夹爪62中的两爪子621沿水平方向做张闭配合的避空通道642，避空通道642还向上贯穿垫圈升降座64，垫圈气动夹爪62中的两爪子621向下穿过避空通道642；这样设计的好处是：在垫圈移料机械手60b抓取垫圈外输轨道60c处的垫圈240时，垫圈气动夹爪62先使其两爪子621处于拼合状态，由于两爪子621在拼合时的尺寸小于垫圈240的内径，使得拼合后的两爪子621顺畅地插置于垫圈外输轨道60c处的垫圈240中，并使得垫圈下压结构641从上方压紧垫圈外输轨道60c处的垫圈240；当垫圈下压结构641从上方压紧垫圈外输轨道60c处的垫圈240时，此时的两爪子621再做张开的运动，从而使得两爪子621将垫圈240撑紧，因而使得垫圈移料机械手60b更可靠地将垫圈外输轨道60c处的垫圈240套装于第二组合件200b中的电极柱210。举例而言，在图7和图8中，二轴垫圈移料模组65包含Z轴移料模组和水平移料模组，Z轴移料模组和水平移料模组各采用电机、丝杆和丝母的组合，当然，根据实际需要，也可以采用电机和带传动的组合，但这些都是本领域所熟知的结构，故在此不再赘述；另，垫圈升降驱动器63为气缸，当然根据实际需要而为油缸等，故不以此为限。

如图9和图10所示，垫圈导向机构90包含导向立架91、导向模92及用于驱使导向模92沿Z轴方向升降的导向升降驱动器93。导向立架91装配于框架10a，由框架10a为导向立架91提供支撑作用和装配的场所；导向升降驱动器93装配于导向立架91，由导向立架91为导向升降驱动器93提供支撑作用和装配的场所；导向模92安装于导向升降驱动器93的输出端931，较优的是，导向升降驱动器93的输出端931朝下布置，以简化导向模92与导向升降驱动器93的输出端931之间的装配关系，但不以此为限；导向模92还位于转盘10b所旋转来的工装治具80b的正上方，导向模92开设有匹配垫圈240的导向孔921，导向升降驱动器93在驱使导向模92与该导向模92正对的工装治具80b相接触时使该工装治具80b处的第二组合件200b中的电极柱210之上端穿入导向孔921，状态见图9中放大部分；故借助导向孔921，再配合垫圈下压结构641、垫圈气动夹爪62之两爪子621及避空通道642，使得垫圈移料机械手60b十分精准可靠地将垫圈240套装于第二组合件200b中的电极柱210之上端。举例而言，导向升降驱动器93为一气缸，当然根据实际需要而为油缸，故不以此为限。

如图1所示，电极柱振动筛选上料机构10c包含电极柱振动筛选盘11及电极柱移料机械手12；电极柱振动筛选盘11连接有供筛选排序的电极柱210有序地向外输送的电极柱外输轨道13，这样设计实现电极柱210自动化排序和上料的目的。同时，外壳振动筛选上料机构40包含外壳振动筛选盘41及外壳移料机械手42；外壳振动筛选盘41连接有供筛选排序的外壳231有序地向外输送的外壳外输轨道43，这样设计实现外壳231的自动化排序及上料的目的。

如图1所示，绝缘片圈振动筛选上料机构50包含绝缘片圈振动筛选盘50a及绝缘片圈移料机械手50b；绝缘片圈振动筛选盘50a连接有供筛选排序的绝缘片圈232有序地向外输送的绝缘片圈外输轨道50c，这样设计实现绝缘片圈232的自动化排序和上料的目的。具体地，在图6中，绝缘片圈移料机械手50b包含片圈移料立架51、片圈气动夹爪52、片圈升降驱动器53、片圈升降座54及用于驱使片圈升降驱动器53做水平滑移和Z轴滑移的二轴片圈移料模组55；片圈移料立架51装配于框架10a，由框架10a为片圈移料立架51提供支撑作用及装配的场所；二轴片圈移料模组55安装于片圈移料立架51，由片圈移料立架51提供支撑作用和装配的场所；片圈升降驱动器53安装于二轴片圈移料模组55的输出端551，片圈升降驱动器53的输出端与片圈升降座54装配连接，由片圈升降驱动器53驱使片圈升降座54沿Z轴方向做升降滑移；片圈气动夹爪52装配于片圈升降座54，使得片圈气动夹爪52跟随片圈升降座54一起升降；片圈升降座54向下凸伸出一供抓取绝缘片圈232时从上方下压绝缘片圈232的片圈下压结构541，片圈下压结构541开设有供片圈气动夹爪52中的两爪子521沿水平方向做张闭配合的避让通道542，避让通道542还向上贯穿片圈升降座54，片圈气动夹爪52中的两爪子521向下穿过避让通道542；这样设计的好处是：在绝缘片圈移料机械手50b抓取绝缘片圈外输轨道50c处的绝缘片圈232时，片圈气动夹爪52先使其两爪子521处于拼合状态，由于两爪子521在拼合时的尺寸小于绝缘片圈232的内径，故使得拼合后的两爪子521顺畅地插置于绝缘片圈外输轨道50c的绝缘片圈232中，并使得片圈下压结构541从上方压紧绝缘片圈外输轨道50c的绝缘片圈232；当片圈下压结构541从上方压紧垫绝缘片圈外输轨道50c的绝缘片圈232时，此时的两爪子521再做张开的运动，从而使得两爪子521将绝缘片圈232撑紧，因而使得绝缘片圈移料机械手50b更可靠地将绝缘片圈外输轨道50c的绝缘片圈232往组装线80c处转送。举例而言，在图6，二轴片圈移料模组55也包含Z轴移料模组和水平移料模组，Z轴移料模组和水平移料模组各采用电机、丝杆和丝母的组合，当然，根据实际需要，也可以采用电机和带传动的组合，但这些都是本领域所熟知的结构，故在此不再赘述；另，片圈升降驱动器53为气缸，当然根据实际需要而为油缸等，故不以此为限。

如图1所示，密封圈振动筛选上料机构20包含密封圈振动筛选盘20a及密封圈移料机械手20b。密封圈振动筛选盘20a连接有供筛选排序的密封圈220有序地向外输送的密封圈外输轨道20c，这样设计实现密封圈220的自动化排序及上料的目的。具体地，在图2和图3中，密封圈移料机械手20b包含密封圈移料立架21、顶落模22、顶落驱动器23、密封圈升降座24及用于驱使密封圈升降座24做水平滑移和Z轴滑移的二轴密封圈移料模组25；密封圈移料立架21装配于框架10a，由框架10a为密封圈移料立架21提供支撑作用及装配的场所，较优的是，密封圈移料立架21为龙门架，但不以此为限；二轴密封圈移料模组25安装于密封圈移料立架21，由密封圈移料立架21为二轴密封圈移料模组25提供支撑作用及装配的场所；密封圈升降座24安装于二轴密封圈移料模组25的输出端251，由二轴密封圈移料模组25驱使密封圈升降座24做水平方向和Z轴方向的滑移，密封圈升降座24沿Z轴方向向下延伸出一供从上方插置于密封圈220中的插置柱241，顶落驱动器23装配于密封圈升降座24，使得顶落驱动器23跟随密封圈升降座24一起滑移；顶落模22安装于顶落驱动器23的输出端，由顶落驱动器23驱使顶落模22沿Z轴方向升降；顶落模22开设有供该顶落模22从下方套装于插置柱241的套装通道221；这样设计的目的是：借助插置柱241，在将密封圈外输轨道20c处的密封圈220抓取时，先由顶落驱动器23驱使顶落模22向上滑移，从而使得插置柱241向下穿过顶落模22，因而使得插置柱241可靠地插于密封圈220中而被插置柱241带走；当要顶落插置柱241上的密封圈220时，此时由落顶驱动器23驱使顶落模22向下滑移，即可将插置柱241处的密封圈220顶落并套装于电极柱210上；通过插置柱241与电极柱210的直线对接，因而使得插置柱241上的密封圈220更精准可靠地被顶落模22顶移至电极柱210处。举例而言，在图2和图3中，二轴密封圈移料模组25也包含Z轴移料模组和水平移料模组，Z轴移料模组和水平移料模组各采用电机、丝杆和丝母的组合，当然，根据实际需要，也可以采用电机和带传动的组合，但这些都是本领域所熟知的结构，故在此不再赘述；另，顶落驱动器23为气缸，当然根据实际需要而为油缸等，故不以为限。另，为提高密封圈移料机械手20b于密封圈外输轨道20c处抓取密封圈220的可靠性，故顶落模22向下延伸出一供抓取密封圈220时从上方压紧密封圈220的下凸结构222，套装通道221形成于下凸结构222处。

如图1、图4及图5所示，组合体上料机械手30包含立式架体31、二轴横移模组32、抓取气动夹爪33、下压块34及下压驱动器35。立式架体31装配于框架10a，由框架10a为立式架体31提供支撑作用及装配的场所，较优的是，立式架体31为龙门架，但不以此为限；二轴横移模组32装配于立式架体31，由立式架体31为二轴横移模组32提供支撑作用及装配的场所；抓取气动夹爪33和下压驱动器35两者装配于二轴横移模组32的输出端321，由二轴横移模组32驱使抓取气动夹爪33和下压驱动器35沿水平横移和Z轴横移；下压块34装配于下压驱动器35的输出端，下压驱动器35驱使下压块34沿Z轴方向移入或移出抓取气动夹爪33中的两爪子331之间；故在取走组装线80c的组合体230时，此时的抓取气动夹爪33、下压驱动器35及下压块34在二轴横移模组32的驱使下横移至对应的位置，由抓取气动夹爪33的两爪子331夹持外壳231相对的两侧同时，由下压驱动器35驱使下压块34从上方压紧绝缘片圈232，使得组合体230中的外壳231和绝缘片圈232两者之间一直保持正确位置，因而使得组合体上料机械手30更可靠地将组合体230套装于第一组合件200a的电极柱210。举例而言，在图4和图5中，二轴横移模组32也包含Z轴移料模组和水平移料模组，Z轴移料模组和水平移料模组各采用电机、丝杆和丝母的组合，当然，根据实际需要，也可以采用电机和带传动的组合，但这些都是本领域所熟知的结构，故在此不再赘述；另，下压驱动器35为气缸，当然根据实际需要而为油缸等，故不以为限。

综上，本发明的钮扣电池组装方法包括有步骤：(1)电极柱振动筛选上料机构10c将电极柱210转移至由转盘10b所旋转来的工装治具80b上；(2)密封圈振动筛选上料机构20将密封圈220从上方套装于由转盘10b所旋转来的工装治具80b上的电极柱210，以得到第一组合件200a，状态见图11a所示；(3)组合体上料机械手30将组装线80c上的预先组合好的组合体230从上方套装于由转盘10b所旋转来的工装治具80b处的第一组合件200a中的电极柱210，以得到第二组合件200b，状态见图11b所示；(4)垫圈振动筛选上料机构60将垫圈240从上方套装于由转盘10b所旋转来的工装治具80b处的第二组合件200b中的电极柱210，以得到第三组合件200c，状态见图11c所示；(5)翻边机构70a从上方对由转盘10b所旋转来的工装治具80b处的第三组合件200c中的电极柱210之上末端进行冲压翻边，状态见图11d所示；(6)压平机构70b从上方对由转盘10b所旋转来的工装治具80b处的第三组合件200c中的电极柱210之上末端进行压平，以得到成品200，状态图11e所示；以及(7)成品下料机械手80a将由转盘10b所旋转来的工装治具80b处的成品200进行下料，以实现成品200的自动下料。需要说明的是，组合体230是预先组装完成，在组装线80c处完成，故不受到转盘10b的约束。

与现有技术相比，本发明的钮扣电池组装机100借助转盘10a、电极柱振动筛选上料机构10c、密封圈振动筛选上料机构20、组合体上料机械手30、外壳振动筛选上料机构40、绝缘片圈振动筛选上料机构50、垫圈振动筛选上料机构60、翻边机构70a、压平机构70b、成品下料机械手80a、工装治具80b及组装线80c的配合，实现钮扣电池的自动化组装；同时，借助外壳振动筛选上料机构40、绝缘片圈振动筛选上料机构50和组装线80c的配合，预先地将外壳231与绝缘片圈232在组装线80c上组装出组合体230，使得外壳231与绝缘片圈232的组装不受转盘10b的影响，从而进一步地提高了钮扣电池的组装效率；再者，借助翻边机构70a和压平机构70b的配合，先由翻边机构70a对电极柱210之上末端进行翻边处理，再由压平机构70b对电极柱210的被翻边后的上末端进行压平处理，这样能有效地避免电极柱210之上末端开裂。

需要说明的是，附图中箭头A所指方向为Z轴的正向。另，工装治具80b为八个，故在转盘10b每次步进时，使得电极柱振动筛选上料机构10c、密封圈振动筛选上料机构20、组合体上料机械手30、垫圈振动筛选上料机构60、翻边机构70a、压平机构70b及成品下料机械手80a各与一个工装治具80b相对应。此外，为了提高自动化程度，本发明的钮扣电池组装机100可与一现有的控制器(例如但不限于此的PLC)电性连接。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种钮扣电池组装机，其特征在于，包括框架、转盘、电极柱振动筛选上料机构、密封圈振动筛选上料机构、组合体上料机械手、外壳振动筛选上料机构、绝缘片圈振动筛选上料机构、垫圈振动筛选上料机构、翻边机构、压平机构、成品下料机械手、多个沿所述转盘的周向在所述转盘上呈隔开地排成一圈的工装治具及供所述外壳振动筛选上料机构所上料的外壳与所述绝缘片圈振动筛选上料机构所上料的绝缘片圈进行组装以得到组合体的组装线，所述转盘可绕Z轴旋转地装配于所述框架，所述电极柱振动筛选上料机构、密封圈振动筛选上料机构、组合体上料机械手、垫圈振动筛选上料机构、翻边机构、压平机构及成品下料机械手装配于所述框架并沿所述转盘的周向依次间隔排列，所述电极柱振动筛选上料机构、密封圈振动筛选上料机构、组合体上料机械手、垫圈振动筛选上料机构、翻边机构、压平机构及成品下料机械手还共同环绕所述转盘，所述组装线装配于所述框架并位于所述转盘和组合体上料机械手两者的旁边，所述绝缘片圈振动筛选上料机构和外壳振动筛选上料机构两者装配于所述框架并位于所述组装线的旁边；其中，在所述转盘绕Z轴旋转的过程中，所述电极柱振动筛选上料机构将电极柱转移至所述工装治具处，所述密封圈振动筛选上料机构将密封圈套装于所述工装治具上的电极柱以得到第一组合件，所述组合体上料机械手将所述组装线处的组合体套装于所述工装治具处的第一组合件中的电极柱以得到第二组合件，所述垫圈振动筛选上料机构将垫圈套装于所述工装治具处的第二组合件中的电极柱以得到第三组合件，所述翻边机构对所述工装治具处的第三组合件中的电极柱之上末端进行冲压翻边，所述压平机构对所述工装治具处的第三组合件中的电极柱之上末端进行压平以得到成品，所述成品下料机械手将所述工装治具处的成品进行下料。

2.根据权利要求1所述的钮扣电池组装机，其特征在于，还包括装配于所述框架并沿所述转盘的周向位于所述翻边机构与所述垫圈振动筛选上料机构之间的垫圈导向机构，所述垫圈振动筛选上料机构在所述垫圈导向机构的导向下将所述垫圈套装于所述工装治具处的第二组合件中的电极柱。

3.根据权利要求2所述的钮扣电池组装机，其特征在于，所述垫圈振动筛选上料机构包含垫圈振动筛选盘及垫圈移料机械手，所述垫圈振动筛选盘连接有供筛选排序的垫圈有序地向外输送的垫圈外输轨道；所述垫圈导向机构包含导向立架、导向模及用于驱使所述导向模沿Z轴方向升降的导向升降驱动器，所述导向立架装配于所述框架，所述导向升降驱动器装配于所述导向立架，所述导向模安装于所述导向升降驱动器的输出端，所述导向模还位于所述转盘所旋转来的工装治具的正上方，所述导向模开设有匹配所述垫圈的导向孔，所述导向升降驱动器在驱使所述导向模与该导向模正对的工装治具相接触时使该工装治具处的第二组合件中的电极柱之上端穿入所述导向孔。

4.根据权利要求3所述的钮扣电池组装机，其特征在于，所述垫圈移料机械手包含垫圈移料立架、垫圈气动夹爪、垫圈升降驱动器、垫圈升降座及用于驱使所述垫圈升降驱动器做水平滑移和Z轴滑移的二轴垫圈移料模组，所述垫圈移料立架装配于所述框架，所述二轴垫圈移料模组安装于所述垫圈移料立架，所述垫圈升降驱动器安装于所述二轴垫圈移料模组的输出端，所述垫圈升降驱动器的输出端与所述垫圈升降座装配连接，所述垫圈气动夹爪装配于所述垫圈升降座，所述垫圈升降座向下凸伸出一供抓取垫圈时从上方下压垫圈的垫圈下压结构，所述垫圈下压结构开设有供所述垫圈气动夹爪中的两爪子沿水平方向做张闭配合的避空通道，所述避空通道还向上贯穿所述垫圈升降座，所述垫圈气动夹爪中的两爪子向下穿过所述避空通道。

5.根据权利要求1所述的钮扣电池组装机，其特征在于，所述电极柱振动筛选上料机构包含电极柱振动筛选盘及电极柱移料机械手，所述电极柱振动筛选盘连接有供筛选排序的电极柱有序地向外输送的电极柱外输轨道；所述外壳振动筛选上料机构包含外壳振动筛选盘及外壳移料机械手，所述外壳振动筛选盘连接有供筛选排序的外壳有序地向外输送的外壳外输轨道；所述绝缘片圈振动筛选上料机构包含绝缘片圈振动筛选盘及绝缘片圈移料机械手，所述绝缘片圈振动筛选盘连接有供筛选排序的绝缘片圈有序地向外输送的绝缘片圈外输轨道。

6.根据权利要求5所述的钮扣电池组装机，其特征在于，所述绝缘片圈移料机械手包含片圈移料立架、片圈气动夹爪、片圈升降驱动器、片圈升降座及用于驱使所述片圈升降驱动器做水平滑移和Z轴滑移的二轴片圈移料模组，所述片圈移料立架装配于所述框架，所述二轴片圈移料模组安装于所述片圈移料立架，所述片圈升降驱动器安装于所述二轴片圈移料模组的输出端，所述片圈升降驱动器的输出端与所述片圈升降座装配连接，所述片圈气动夹爪装配于所述片圈升降座，所述片圈升降座向下凸伸出一供抓取绝缘片圈时从上方下压绝缘片圈的片圈下压结构，所述片圈下压结构开设有供所述片圈气动夹爪中的两爪子沿水平方向做张闭配合的避让通道，所述避让通道还向上贯穿所述片圈升降座，所述片圈气动夹爪中的两爪子向下穿过所述避让通道。

7.根据权利要求1所述的钮扣电池组装机，其特征在于，所述密封圈振动筛选上料机构包含密封圈振动筛选盘及密封圈移料机械手，所述密封圈振动筛选盘连接有供筛选排序的密封圈有序地向外输送的密封圈外输轨道。

8.根据权利要求7所述的钮扣电池组装机，其特征在于，所述密封圈移料机械手包含密封圈移料立架、顶落模、顶落驱动器、密封圈升降座及用于驱使所述密封圈升降座做水平滑移和Z轴滑移的二轴密封圈移料模组，所述密封圈移料立架装配于所述框架，所述二轴密封圈移料模组安装于所述密封圈移料立架，所述密封圈升降座安装于所述二轴密封圈移料模组的输出端，所述密封圈升降座沿Z轴方向向下延伸出一供从上方插置于密封圈中的插置柱，所述顶落驱动器装配于所述密封圈升降座，所述顶落模安装于所述顶落驱动器的输出端，所述顶落模开设有供该顶落模从下方套装于所述插置柱的套装通道。

9.根据权利要求1所述的钮扣电池组装机，其特征在于，所述组合体上料机械手包含立式架体、二轴横移模组、抓取气动夹爪、下压块及下压驱动器，所述立式架体装配于所述框架，所述二轴横移模组装配于所述立式架体，所述抓取气动夹爪和下压驱动器两者装配于所述二轴横移模组的输出端，所述二轴横移模组驱使所述抓取气动夹爪和下压驱动器沿水平横移和Z轴横移，所述下压块装配于所述下压驱动器的输出端，所述下压驱动器驱使所述下压块沿Z轴方向移入或移出所述抓取气动夹爪中的两爪子之间。

10.一种根据权利要求1至9任一项所述的钮扣电池组装机的钮扣电池组装方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)电极柱振动筛选上料机构将电极柱转移至由转盘所旋转来的工装治具上；

(2)密封圈振动筛选上料机构将密封圈从上方套装于由转盘所旋转来的工装治具上的电极柱，以得到第一组合件；

(3)组合体上料机械手将组装线上的预先组合好的组合体从上方套装于由转盘所旋转来的工装治具处的第一组合件中的电极柱，以得到第二组合件；

(4)垫圈振动筛选上料机构将垫圈从上方套装于由转盘所旋转来的工装治具处的第二组合件中的电极柱，以得到第三组合件；

(5)翻边机构从上方对由转盘所旋转来的工装治具处的第三组合件中的电极柱之上末端进行冲压翻边；

(6)压平机构从上方对由转盘所旋转来的工装治具处的第三组合件中的电极柱之上末端进行压平，以得到成品；以及

(7)成品下料机械手将由转盘所旋转来的工装治具处的成品进行下料。

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