CN114393489A - 圆柱电芯极柱打磨装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种圆柱电芯极柱打磨装置，涉及电池极柱打磨技术领域，包括电芯压紧机构、打磨机构、穿插式送料机构，所述电芯压紧机构能够在打磨工位压紧圆柱电芯，所述打磨机构能够在打磨工位打磨圆柱电芯；所述穿插式送料机构包括传送组件、第一承载机构、第二承载机构；所述传送组件能够带动所述第一承载机构靠近或远离打磨工位运动，同时能够带动所述第二承载机构相对所述第一承载机构反向运动；所述第一承载机构和所述第二承载机构均能够承载圆柱电芯。本发明的优点在于：能够实现穿插式送料，提高了工作效率，适合大量推广应用在手动或半自动电芯极柱打磨线上。

Description

圆柱电芯极柱打磨装置
技术领域
本发明涉及电池极柱打磨技术领域，尤其涉及一种圆柱电芯极柱打磨装置。
背景技术
锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料，使用非水电解质溶液的电池。锂电池模组是指由锂电池经串并联方式组合，并加保护线路板及外壳后能够直接供电的组合体。
由于电芯极柱主要由铝和铜构成，当储存环境不当或者储存时间过长时，电芯极柱表面会出现氧化层，此氧化层会导致电芯焊接虚焊或者电芯内阻增大等不良情况，因此，需要对一些存储时间过长或者回收的电芯进行极柱打磨处理，去除电芯极柱表面的氧化层。
在现有技术中，一般都采用手持式打磨机对电芯极柱进行打磨，但人工手持打磨无法控制打磨深度和打磨速度，效果很不理想，打磨后电芯存在多种失效风险，造成严重后果。
公告号CN206795518U的专利文献公开了一种电芯极柱打磨装置，包括具有电芯打磨工位的工作台以及设置在工作台上方的打磨机构，打磨机构包括左、右打磨头，左、右打磨头均能够与工作台在上下方向上相对移动，工作台可以采用流动工作台或固定工作台的形式。该装置应用在手动或半自动电芯极柱打磨线上时，工作台固定不动，放入和取下电芯的过程均会占用一定时间，工作效率较低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种应用在手动或半自动电芯极柱打磨线上时工作效率高的圆柱电芯极柱打磨装置。
本发明是通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：圆柱电芯极柱打磨装置，包括电芯压紧机构、打磨机构、穿插式送料机构，所述电芯压紧机构能够在打磨工位压紧圆柱电芯，所述打磨机构能够在打磨工位打磨圆柱电芯；所述穿插式送料机构包括传送组件、第一承载机构、第二承载机构；所述传送组件能够带动所述第一承载机构靠近或远离打磨工位运动，同时能够带动所述第二承载机构相对所述第一承载机构反向运动；所述第一承载机构和所述第二承载机构均能够承载圆柱电芯。本发明操作简便，能够实现穿插式送料，可以大大节省送料速度，提高了工作效率，保证了打磨效果，同时降低了操作人员的劳动强度，适合大量推广应用在手动或半自动电芯极柱打磨线上。
作为优化的技术方案，所述传送组件包括同步带轮支架、同步带轮、同步带、同步带驱动装置、导轨支架、第一导轨、第二导轨；两个同步带轮分别安装在所述同步带轮支架上靠近和远离打磨工位的两端，所述同步带穿在两个同步带轮上；所述同步带驱动装置能够带动所述同步带在两个同步带轮之间运动，所述同步带两侧的运动方向相反；所述同步带轮支架与所述导轨支架间隔设置；所述第一导轨和所述第二导轨均分别固定连接在所述导轨支架的两侧且长度方向均平行于所述同步带的传送方向；所述第一承载机构的一端固定连接在所述同步带的第一运动方向侧，另一端与滑动配合在所述第一导轨上的滑块固定连接；所述第二承载机构的一端固定连接在所述同步带的第二运动方向侧，另一端与滑动配合在所述第二导轨上的第二滑块固定连接。
作为优化的技术方案，所述传送组件还包括第一锁紧块、第二锁紧块，所述第一锁紧块安装在所述同步带轮支架上对应打磨工位的位置，所述第二锁紧块安装在所述同步带轮支架上对应等待工位的位置。
作为优化的技术方案，所述第一承载机构包括第一支撑板、第一连接板、第一限位板；两个第一支撑板分别与所述同步带以及所述第一导轨上的滑块固定连接，所述第一连接板的两端分别固定连接在两个第一支撑板的顶部；所述第一限位板固定连接在所述第一连接板的顶面，所述第一限位板的顶面设有与圆柱电芯的形状配合的凹槽；所述第二承载机构包括第二支撑板、第二连接板、第二限位板；两个第二支撑板分别与所述同步带以及所述第二导轨上的滑块固定连接，所述第二连接板的两端分别固定连接在两个第二支撑板的顶部；所述第二限位板固定连接在所述第二连接板的顶面，所述第二限位板的顶面设有与圆柱电芯的形状配合的凹槽；所述第一承载机构的下方开口尺寸能够通过所述第二承载机构。
作为优化的技术方案，所述电芯压紧机构包括底板、升降装置、上压板、主体支架、下压板；所述升降装置固定连接在所述底板上，其升降端能够沿竖直方向升降；所述上压板固定连接在所述升降装置的升降端，所述上压板的顶面设有与圆柱电芯的形状配合的凹槽；所述下压板通过所述主体支架固定连接在所述上压板的正上方，所述下压板的底面设有与圆柱电芯的形状配合的凹槽；所述第一承载机构和所述第二承载机构上均设有能够通过所述上压板的通槽。
作为优化的技术方案，所述升降装置包括气缸支撑板、气缸安装板、气缸、直线轴承、导杆；两个气缸支撑板分别固定连接在所述底板的顶面中间位置，所述气缸安装板的两端分别固定连接在两个气缸支撑板的顶部；所述气缸固定连接在所述气缸安装板的底面中间位置，所述气缸的活塞穿过所述气缸安装板并能够沿竖直方向升降；两个直线轴承分别位于所述气缸的两侧并安装在所述气缸安装板上，两个竖直设置的导杆分别滑动配合在两个直线轴承中；所述上压板与所述气缸的活塞顶端以及两个导杆的顶端均固定连接。
作为优化的技术方案，所述主体支架包括横梁支撑板、横梁、支杆、加强筋；两个竖直设置的横梁支撑板分别固定连接在所述底板的顶面两侧，水平设置的横梁的两端分别固定连接在两个横梁支撑板的顶部；所述下压板通过竖直设置的支杆固定连接在所述横梁的下方；所述横梁支撑板与所述底板之间固定连接有加强筋。
作为优化的技术方案，所述打磨机构包括直线移动模组、移动块、安装支架、打磨电机、打磨片；两个直线移动模组分别位于打磨工位的两侧；各直线移动模组上均设有能够沿靠近或远离打磨工位的方向运动的移动块；各移动块上均固定连接有安装支架，各安装支架上均安装有光电传感器；各安装支架上均固定连接有旋转端朝向打磨工位的打磨电机；每个打磨电机的旋转端固定连接有一个打磨片。可以通过调节打磨片的位置调节打磨深度，两个打磨片可以同时打磨圆柱电芯的两端，大幅度提升了打磨效率。
作为优化的技术方案，所述打磨电机采用调速电机，所述直线移动模组采用直线模组。保证了打磨进给量和打磨速度。
作为优化的技术方案，所述电芯压紧机构、打磨机构、穿插式送料机构均连接PLM系统。
本发明的优点在于：
1、本发明操作简便，能够实现穿插式送料，可以大大节省送料速度，提高了工作效率，保证了打磨效果，同时降低了操作人员的劳动强度，适合大量推广应用在手动或半自动电芯极柱打磨线上。
2、两个打磨片可以同时打磨圆柱电芯的两端，大幅度提升了打磨效率。
3、实现电芯极柱打磨中的打磨速度、打磨深度可控的要求。
附图说明
图1是本发明实施例圆柱电芯极柱打磨装置的轴测示意图。
图2是本发明实施例圆柱电芯极柱打磨装置的主视示意图。
图3是本发明实施例电芯压紧机构的轴测示意图。
图4是本发明实施例打磨机构的轴测示意图。
图5是本发明实施例穿插式送料机构的轴测示意图。
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，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、图2所示，圆柱电芯极柱打磨装置，包括电芯压紧机构1、打磨机构2、穿插式送料机构3，电芯压紧机构1能够在打磨工位压紧圆柱电芯4，打磨机构2能够在打磨工位打磨圆柱电芯4，穿插式送料机构3能够在打磨工位与等待工位之间错位穿插式输送圆柱电芯4，电芯压紧机构1、打磨机构2、穿插式送料机构3均通过PLM系统控制。
如图3所示，电芯压紧机构1包括底板11、升降装置12、上压板13、主体支架14、下压板15；底板11水平设置；升降装置12固定连接在底板11上，其升降端能够沿竖直方向升降；上压板13固定连接在升降装置12的升降端，上压板13的顶面设有与圆柱电芯4的形状配合的凹槽；下压板15通过主体支架14固定连接在上压板13的正上方，下压板15的底面设有与圆柱电芯4的形状配合的凹槽；升降装置12带动上压板13上升可以托举位于打磨工位的圆柱电芯4，直至圆柱电芯4与下压板15接触压紧。
升降装置12包括气缸支撑板121、气缸安装板122、气缸123、直线轴承124、导杆125；两个竖直设置的气缸支撑板121分别固定连接在底板11的顶面中间位置，水平设置的气缸安装板122的两端分别固定连接在两个气缸支撑板121的顶部；气缸123固定连接在气缸安装板122的底面中间位置，气缸123的活塞即升降装置12的升降端穿过气缸安装板122并能够沿竖直方向升降；两个直线轴承124分别位于气缸123的两侧并安装在气缸安装板122上，两个竖直设置的导杆125分别滑动配合在两个直线轴承124中；上压板13与气缸123的活塞顶端以及两个导杆125的顶端均固定连接。
主体支架14包括横梁支撑板141、横梁142、支杆143、加强筋144；两个竖直设置的横梁支撑板141分别固定连接在底板11的顶面两侧，水平设置的横梁142的两端分别固定连接在两个横梁支撑板141的顶部；下压板15通过四个竖直设置的支杆143固定连接在横梁142的下方；每个横梁支撑板141与底板11之间固定连接有一个加强筋144。
如图4所示，打磨机构2包括直线移动模组21、移动块22、安装支架23、打磨电机24、打磨片25；两个直线移动模组21分别位于打磨工位的两侧并固定连接在横梁142的底面，直线移动模组21采用伺服模组，实现伺服进给，保证了打磨进给量；各直线移动模组21上均设有能够沿靠近或远离打磨工位的方向运动的移动块22；各移动块22的底部均固定连接有安装支架23，各安装支架23上均安装有光电传感器；各安装支架23的中部均固定连接有旋转端朝向打磨工位的打磨电机24，打磨电机24采用调速电机，实现打磨速度可调；每个打磨电机24的旋转端通过螺钉固定连接有一个打磨片25，两个打磨片25可以同时打磨圆柱电芯4的两端，大幅度提升了打磨效率。
如图5所示，穿插式送料机构3包括传送组件31、第一承载机构32、第二承载机构33；传送组件31能够带动第一承载机构32靠近或远离打磨工位运动，同时能够带动第二承载机构33相对第一承载机构32反向运动；第一承载机构32和第二承载机构33均能够承载圆柱电芯4。
传送组件31包括同步带轮支架311、同步带轮312、同步带313、同步带驱动装置(图未示)、导轨支架314、第一导轨315、第二导轨316、第一锁紧块317、第二锁紧块318；同步带轮支架311采用钣金支架，其底部与底板11固定连接；两个同步带轮312分别安装在同步带轮支架311上靠近和远离打磨工位的两端，同步带313穿在两个同步带轮312上；所述同步带驱动装置能够带动同步带313在两个同步带轮312之间运动，同步带313两侧的运动方向相反；导轨支架314采用钣金支架，其底部与底板11固定连接，导轨支架314与同步带轮支架311间隔设置，电芯压紧机构1位于导轨支架314与同步带轮支架311之间；第一导轨315和第二导轨316分别固定连接在导轨支架314的两侧且长度方向均平行于同步带313的传送方向；第一锁紧块317安装在同步带轮支架311上对应打磨工位的位置，第二锁紧块318安装在同步带轮支架311上对应等待工位的位置；第一承载机构32的一端固定连接在同步带313的第一运动方向侧，另一端与滑动配合在第一导轨315上的滑块固定连接；第二承载机构33的一端固定连接在同步带313的第二运动方向侧，另一端与滑动配合在第二导轨316上的滑块固定连接。
第一承载机构32包括第一支撑板321、第一连接板322、第一限位板323；两个竖直设置的第一支撑板321分别与同步带313以及第一导轨315上的滑块固定连接，水平设置的第一连接板322的两端分别固定连接在两个第一支撑板321的顶部，第一连接板322的中间位置设有能够通过上压板13的通槽；两个第一限位板323分别位于通槽的两侧并固定连接在第一连接板322的顶面，第一限位板323的顶面设有与圆柱电芯4的形状配合的凹槽。
第二承载机构33包括第二支撑板331、第二连接板332、第二限位板333；两个竖直设置的第二支撑板331分别与同步带313以及第二导轨316上的滑块固定连接，水平设置的第二连接板332的两端分别固定连接在两个第二支撑板331的顶部，第二连接板332的中间位置设有能够通过上压板13的通槽；两个第二限位板333分别位于通槽的两侧并固定连接在第二连接板332的顶面，第二限位板333的顶面设有与圆柱电芯4的形状配合的凹槽。
第一承载机构32的下方开口尺寸能够通过第二承载机构33，从而实现错位穿插式送料。
本发明圆柱电芯极柱打磨装置的工作原理为：使用时，先打开打磨电机24的开关，打磨电机24旋转，带动打磨片25旋转，此时两个移动块22均为后退状态，两个打磨片25的间隙处于最大状态，将圆柱电芯4放在此时位于等待工位的第一承载机构32或第二承载机构33上；通过PLM系统控制，每隔5s，穿插式送料机构3往返一次，等待5s后，承载了待打磨的圆柱电芯4的第一承载机构32或第二承载机构33移动到打磨工位的下方并被第一锁紧块317锁紧；此时气缸123工作，推动上压板13上移，穿过此时位于打磨工位下方的第一承载机构32或第二承载机构33上的通槽，托举圆柱电芯4继续向上，直至与下压板15接触压紧；此时两个移动块22在光电传感器的作用下前移，带动打磨电机24移动，使两个打磨片25分别与圆柱电芯4两端的极柱接触，实现打磨；等待2s后，两个移动块22后退，气缸123的活塞下降，带动上压板13上的圆柱电芯4下降，待上压板13再次穿过通槽时，圆柱电芯4重新回到第一承载机构32或第二承载机构33上承载，此时上压板13继续向下，与第一承载机构32或第二承载机构33完全脱离；第一承载机构32和第二承载机构33的其中一个到达打磨工位时，另一个则到达等待工位并被第二锁紧块318锁紧，在打磨工位的压紧、打磨以及电芯回位的机械动作过程中，操作人员将另一只待打磨的圆柱电芯4放入此时位于等待工位的第一承载机构32或第二承载机构33上，等待打磨；打磨后的圆柱电芯4在穿插式送料机构3的作用下回到等待工位，操作人员取下打磨后的圆柱电芯4，并安放新的待打磨的圆柱电芯4到此时位于等待工位的第一承载机构32或第二承载机构33上，此过程与打磨工位同时进行的压紧、打磨以及电芯回位的机械动作所需时间刚好重合，不消耗多余时间；通过穿插式送料机构3的往复运动，实现了圆柱电芯4的快速打磨操作，提高了工作效率，大大降低了劳动强度。
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)

1.一种圆柱电芯极柱打磨装置，其特征在于：包括电芯压紧机构、打磨机构、穿插式送料机构，所述电芯压紧机构能够在打磨工位压紧圆柱电芯，所述打磨机构能够在打磨工位打磨圆柱电芯；所述穿插式送料机构包括传送组件、第一承载机构、第二承载机构；所述传送组件能够带动所述第一承载机构靠近或远离打磨工位运动，同时能够带动所述第二承载机构相对所述第一承载机构反向运动；所述第一承载机构和所述第二承载机构均能够承载圆柱电芯。
2.如权利要求1所述的圆柱电芯极柱打磨装置，其特征在于：所述传送组件包括同步带轮支架、同步带轮、同步带、同步带驱动装置、导轨支架、第一导轨、第二导轨；两个同步带轮分别安装在所述同步带轮支架上靠近和远离打磨工位的两端，所述同步带穿在两个同步带轮上；所述同步带驱动装置能够带动所述同步带在两个同步带轮之间运动，所述同步带两侧的运动方向相反；所述同步带轮支架与所述导轨支架间隔设置；所述第一导轨和所述第二导轨均分别固定连接在所述导轨支架的两侧且长度方向均平行于所述同步带的传送方向；所述第一承载机构的一端固定连接在所述同步带的第一运动方向侧，另一端与滑动配合在所述第一导轨上的滑块固定连接；所述第二承载机构的一端固定连接在所述同步带的第二运动方向侧，另一端与滑动配合在所述第二导轨上的第二滑块固定连接。
3.如权利要求2所述的圆柱电芯极柱打磨装置，其特征在于：所述传送组件还包括第一锁紧块、第二锁紧块，所述第一锁紧块安装在所述同步带轮支架上对应打磨工位的位置，所述第二锁紧块安装在所述同步带轮支架上对应等待工位的位置。
4.如权利要求2所述的圆柱电芯极柱打磨装置，其特征在于：所述第一承载机构包括第一支撑板、第一连接板、第一限位板；两个第一支撑板分别与所述同步带以及所述第一导轨上的滑块固定连接，所述第一连接板的两端分别固定连接在两个第一支撑板的顶部；所述第一限位板固定连接在所述第一连接板的顶面，所述第一限位板的顶面设有与圆柱电芯的形状配合的凹槽；所述第二承载机构包括第二支撑板、第二连接板、第二限位板；两个第二支撑板分别与所述同步带以及所述第二导轨上的滑块固定连接，所述第二连接板的两端分别固定连接在两个第二支撑板的顶部；所述第二限位板固定连接在所述第二连接板的顶面，所述第二限位板的顶面设有与圆柱电芯的形状配合的凹槽。
5.如权利要求1所述的圆柱电芯极柱打磨装置，其特征在于：所述电芯压紧机构包括底板、升降装置、上压板、主体支架、下压板；所述升降装置固定连接在所述底板上，其升降端能够沿竖直方向升降；所述上压板固定连接在所述升降装置的升降端，所述上压板的顶面设有与圆柱电芯的形状配合的凹槽；所述下压板通过所述主体支架固定连接在所述上压板的正上方，所述下压板的底面设有与圆柱电芯的形状配合的凹槽；所述第一承载机构和所述第二承载机构上均设有能够通过所述上压板的通槽。
6.如权利要求5所述的圆柱电芯极柱打磨装置，其特征在于：所述升降装置包括气缸支撑板、气缸安装板、气缸、直线轴承、导杆；两个气缸支撑板分别固定连接在所述底板的顶面中间位置，所述气缸安装板的两端分别固定连接在两个气缸支撑板的顶部；所述气缸固定连接在所述气缸安装板的底面中间位置，所述气缸的活塞穿过所述气缸安装板并能够沿竖直方向升降；两个直线轴承分别位于所述气缸的两侧并安装在所述气缸安装板上，两个竖直设置的导杆分别滑动配合在两个直线轴承中；所述上压板与所述气缸的活塞顶端以及两个导杆的顶端均固定连接。
7.如权利要求5所述的圆柱电芯极柱打磨装置，其特征在于：所述主体支架包括横梁支撑板、横梁、支杆、加强筋；两个竖直设置的横梁支撑板分别固定连接在所述底板的顶面两侧，水平设置的横梁的两端分别固定连接在两个横梁支撑板的顶部；所述下压板通过竖直设置的支杆固定连接在所述横梁的下方；所述横梁支撑板与所述底板之间固定连接有加强筋。
8.如权利要求1所述的圆柱电芯极柱打磨装置，其特征在于：所述打磨机构包括直线移动模组、移动块、安装支架、打磨电机、打磨片；两个直线移动模组分别位于打磨工位的两侧；各直线移动模组上均设有能够沿靠近或远离打磨工位的方向运动的移动块；各移动块上均固定连接有安装支架，各安装支架上均安装有光电传感器；各安装支架上均固定连接有旋转端朝向打磨工位的打磨电机；每个打磨电机的旋转端固定连接有一个打磨片。
9.如权利要求8所述的圆柱电芯极柱打磨装置，其特征在于：所述打磨电机采用调速电机，所述直线移动模组采用直线模组。
10.如权利要求1所述的圆柱电芯极柱打磨装置，其特征在于：所述电芯压紧机构、打磨机构、穿插式送料机构均连接PLM系统。
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