CN114770139A - 一种圆型薄壁储能电池壳卧式挤压成型生产线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种圆型薄壁储能电池壳卧式挤压成型生产线，其特征在于：包括依次设置的用于块状原料挤压成型的卧式多模挤压成型单元、用于对挤压成型后的电池壳依次进行整形、修边及抛光的整形切边及抛光单元及用于对电池壳进行清洗及烘干的清洗烘干单元。块状原料依次经卧式多模挤压成型单元、整形切边及抛光单元、清洗烘干单元形成最终成型的圆型薄壁储能电池壳。本发明通过卧式冷挤压力机的多模并联卧式挤压成型的方式提高产品精度、降低产品壁厚和提高生产节拍。

Description

一种圆型薄壁储能电池壳卧式挤压成型生产线

技术领域

本发明属于钢制和铝制圆型薄壁储能电池技术领域，尤其涉及一种圆型薄壁储能电池壳卧式挤压成型生产线。

背景技术

目前，现有的钢制和铝制圆型电池壳生产线以立式级进模冲压拉伸形式为主，这种产线需要经过多工位形式进行连续冲压得到壁厚小于0.3mm的电池壳产品。同时，产品经由设备模内输送装置的连续输送，工位间依次传递，产品经由工位1传递至工位n的过程中有与传输设备等产生的累计误差,使得产品外形尺寸精度误差变大。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种圆型薄壁储能电池壳卧式挤压成型生产线，通过多个相同模口并列布置于卧式压机内的形式一次动作多个产品成型，减少实现薄壁壳产品的加工步骤和提高生产节拍。

一种圆型薄壁储能电池壳卧式挤压成型生产线，包括依次设置的卧式多模挤压成型单元、整形切边及抛光单元及清洗烘干单元，所述卧式多模挤压成型单元包括卧式冷挤压力机、平面输送机、多出口振动盘、斗式斜坡输送机、挤压品外形检测CCD、不良品推出气缸、不良品输送机及控制器和与控制器电连接的控制柜，挤压品外形检测与控制器电连接，不良品推出气缸与控制柜电连接；挤压品外形检测CCD和不良品推出气缸依次架设在平面输送机的输送末端，不良品推出气缸靠近平面输送机的输送末端一侧；不良品输送机设置在平面输送机另一侧，与不良品推出气缸相对应；斗式斜坡输送机的出料口位于多出口振动盘的接料口上方；卧式冷挤压力机包括成型底模、脱模板及挤压顶杆，挤压顶杆的形状与所需成型的电池壳形状相同，挤压顶杆的数量与多出口振动盘的出口数相同；振动盘料道与成型底模相连通，成型底模上设置有与多出口振动盘的出口数相同的接料位，接料位上设置有光纤传感器；脱模板固定在成型底模与挤压顶杆间，脱模板上开设有与挤压顶杆外形相同的通孔；平面输送机设置在成型底模与脱模板间；

所述整形切边及抛光单元包括整形及修边抛光一体机，整形及修边抛光一体机包括工作平台和设置在工作平台上的气动取料抓手与电池壳步进输送机，电池壳步进输送机与卧式多模挤压成型单元的平面输送机通过气动取料抓手2111形成物料的转移连接，电池壳步进输送机上并排设置有多个电池壳托板；电池壳步进输送机的输送末端下方设置有好废分离滑道，出料口下方设置有废料箱；好废分离滑道的末端出口位于清洗烘干单元的内部平面输送机上方；所述工作平台上沿电池壳步进输送机依次设置有整形工位、修边工位。

所述多出口振动盘有三个出口。

所述电池壳托板上表面与挤压成型后的电池壳外形一致。

所述好废分离滑道上有过滤修整下废料的出料口。

所述整形工位包括电池壳整形位尾端顶进机构、电池壳整形工位旋转机构、电池壳整形机构、整形退料机构，电池壳整形位尾端顶进机构与电池壳整形工位旋转机构相对布置在电池壳步进输送机的两侧，电池壳整形位尾端顶进机构包括支撑座和固定在支撑座上的气缸，气缸末端通过圆柱轴承连接有顶杆，顶杆末端被圆柱轴承内圈固定；电池壳整形机构设置在电池壳整形工位旋转机构的旋转端一侧，包括气缸和设置在气缸末端的整形辊；整形退料机构设置在电池壳整形工位旋转机构上，包括气缸和气缸末端的推板，推板设置在电池壳整形工位旋转机构的旋转端一侧。

所述修边工位包括电池壳修边位尾端顶进机构、电池壳修边工位旋转机构、电池壳修边机构、修边退料机构，电池壳修边位尾端顶进机构与电池壳修边工位旋转机构相对布置在电池壳步进输送机的两侧，电池壳修边位尾端顶进机构包括支撑座和固定在支撑座上的气缸，气缸末端通过圆柱轴承连接有顶杆，顶杆末端被圆柱轴承内圈固定；电池壳修边机构设置在电池壳修边工位旋转机构的旋转端一侧，包括气缸和设置在气缸末端的修边辊；修边退料机构设置在电池壳修边工位旋转机构上，包括气缸和气缸末端的推板，推板设置在电池壳修边工位旋转机构的旋转端一侧。

所述清洗烘干单元包括超声波清洗烘干一体机，具体包括超声波清洗机、清洗槽、内部平面输送机、烘干机，超声波清洗机、烘干机依次架设在内部平面输送机外部，好废分离滑道的末端与内部平面输送机的输送起始端上方。

本发明的有益效果是：本发明通过全自动化的上下料、挤压、整形、修边、抛光、清洗、烘干，配合设置在各个设备间的输送装置，设备及各单元间实现全自动化生产，在关键生产环节进行把控，优化生产节拍。本发明大幅提高了生产效率，生产节拍为100件/分；避免过多的人工介入，提高生产质量的同时降低生产成本，将薄壁壳产品需要经过多道成型工序完成变为单道挤压工序形成。

附图说明

图1为本发明实施例提供的圆型薄壁储能电池壳卧式挤压成型生产线的示意图；

图2为本发明中卧式多模挤压成型单元的示意图；

图3为本发明中整形切边及抛光单元的示意图；

图4为本发明中清洗烘干单元的示意图；

图5为本发明中整形工位和修边工位中旋转机构的示意图；

图6为本发明中整形工位的气动取料抓手的示意图；

其中，

1-卧式多模挤压成型单元，2-整形切边及抛光单元，3-清洗烘干单元，11-卧式冷挤压力机，12-平面输送机，13-多出口振动盘，14-斗式斜坡输送机，15-挤压品外形检测CCD，16-不良品推出气缸，17-不良品输送机，111-挤压顶杆，112-脱模板，113-成型底模，131-振动盘料道，21-整形及修边抛光一体机，211-电池壳整形位尾端顶进机构，212-电池壳整形工位旋转机构，2121-电机，2122-旋转端，213-电池壳整形机构，214-整形退料机构，2141-气缸，2142-推板，215-电池壳修边位尾端顶进机构，216-电池壳修边工位旋转机构，217-电池壳修边机构，218-修边退料机构，219-电池壳步进输送机，2110-好废分离滑道，2111-气动取料抓手，21111-支撑柱，21112-X向气缸，21113-X向导轨，21114-Z向轨道，21115-Z向气缸，21116-气动夹爪，21117-夹板，31-超声波清洗烘干一体机。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明的技术方案和效果作详细描述。

如图1所示，一种圆型薄壁储能电池壳卧式挤压成型生产线，包括依次设置的卧式多模挤压成型单元1、整形切边及抛光单元2及清洗烘干单元3，饼状原料依次经卧式多模挤压成型单元1、整形切边及抛光单元2、清洗烘干单元3形成最终成型的圆型薄壁储能电池壳，挤压成型、整形切边及抛光单元2、清洗烘干为必要的生产工艺过程。

如图2所示，所述卧式多模挤压成型单元1用于饼状原料挤压成型，包括卧式冷挤压力机11、平面输送机12、多出口振动盘13、斗式斜坡输送机14、挤压品外形检测CCD15、不良品推出气缸16、不良品输送机17及控制器(图中未显示)和与控制器电连接的控制柜(图中未显示)，挤压品外形检测CCD15为市购的CCD相机，与控制器电连接，不良品推出气缸16与控制柜电连接；挤压品外形检测CCD15和不良品推出气缸16依次架设在平面输送机12的输送末端，不良品推出气缸16靠近平面输送机12的输送末端一侧；不良品输送机17设置在平面输送机12另一侧，与不良品推出气缸16相对应。所述斗式斜坡输送机14的出料口位于多出口振动盘13的接料口上方，多出口振动盘13的振动盘料道131为多出口振动盘13的多通道送料机构，本实施例中有三个出口。所述卧式冷挤压力机11包括成型底模113、脱模板112及挤压顶杆111，挤压顶杆111的形状与所需成型的电池壳形状相同，挤压顶杆111的数量与多出口振动盘13的出口数相同；振动盘料道131与成型底模113相连通，成型底模113上设置有与多出口振动盘13的出口数相同的接料位，形成多模并联卧式挤压成型的结构，接料位上设置有光纤传感器；脱模板112固定在成型底模113与挤压顶杆111间，脱模板112上开设有与挤压顶杆111外形相同的通孔；平面输送机12设置在成型底模113与脱模板112间。

人工将饼状原料铝板无序投向斗式斜坡输送机14，经斗式斜坡输送机14输送至多出口振动盘13内进行有序排料，有序的块料通过振动盘料道131的出料口进入卧式冷挤压力机11的成型底模113内，当成型底模113接料位全部通过光纤传感器反馈全部有物料在位检测信号后，卧式冷挤压力机11的挤压顶杆111向前运动至成型底模113的接料位进行挤压动作，挤压完成后挤压顶杆111后移，成型的电池壳随挤压顶杆111后移，至脱料板处时成型的电池壳被脱料板挡住，挤压顶杆111继续后移脱离成型电池壳内腔，成型的电池壳掉落至成型底模113与脱模板112间的平面输送机12上，平面输送机12将挤压成型电池壳向后序继续传递，当成型电池壳到达挤压品外形检测CCD 15下方时，挤压品外形检测CCD 16进行拍照检测并将拍摄的信息传送至控制器，控制器与预先设置在其系统内的合格品进行对比，对比结果为不良品的，将信息传递给控制柜，控制柜向不良品推出气缸17发出工作指令，由不良品推出气缸17推出至不良品输送机18上排出等待人工处理；对比结果为良品的放行，由平面输送机15继续向后序传递。

如图3所示，所述整形切边及抛光单元2用于对挤压成型后的电池壳依次进行整形、修边及抛光，包括整形及修边抛光一体机21，所述整形及修边抛光一体机21包括工作平台和设置在工作平台上的气动取料抓手2111与电池壳步进输送机219，电池壳步进输送机219与卧式多模挤压成型单元1的平面输送机12通过气动取料抓手2111形成物料的转移连接，如图6所示，所述气动取料抓手2111包括X向导轨21113及设置在X向导轨21113上的X向气缸21112、Z向轨道21114及设置在Z向轨道21114上的Z向气缸21115，X向导轨21113与Z向轨道21114垂直布置在支撑柱21111上，Z向气缸21115的末端设置有气动夹爪21116，气动夹爪21116的末端有一对相对设置的夹板21117；电池壳步进输送机219上并排设置有多个电池壳托板，电池壳托板上表面与挤压成型后的电池壳外形一致，经平面输送机12输送过来的电池壳依次通过气动取料抓手2111前端设置的气动夹爪21116带动夹板21117夹持后，由Z向气缸21115和X向气缸21112带动是送入电池壳步进输送机219上的电池壳托板上；电池壳步进输送机219的输送末端下方设置有好废分离滑道2110，好废分离滑道2110上有过滤修整下废料的出料口，出料口下方设置有废料箱；好废分离滑道2110的末端出口位于清洗烘干单元3的内部平面输送机12上方。所述工作平台上沿电池壳步进输送机219依次设置有整形工位、修边工位。

所述整形工位包括电池壳整形位尾端顶进机构211、电池壳整形工位旋转机构212、电池壳整形机构213、整形退料机构214，电池壳整形位尾端顶进机构211与电池壳整形工位旋转机构212相对布置在电池壳步进输送机219的两侧，电池壳整形位尾端顶进机构211包括支撑座和固定在支撑座上的气缸，气缸末端通过圆柱轴承连接有顶杆，顶杆末端被圆柱轴承内圈固定，气缸向外伸出将待整形的电池壳推至电池壳整形工位旋转机构212的旋转端2122，并在整形时顶杆顶在待整形的电池壳的一端，顶杆随旋转端2122一同旋转；电池壳整形机构213设置在电池壳整形工位旋转机构212的旋转端2122一侧，包括气缸和设置在气缸末端的整形辊，气缸向外伸出靠近电池壳，整形辊对电池壳整形工位旋转机构212带动下高速旋转的电池壳转动的同时对其进行整形；整形退料机构214设置在电池壳整形工位旋转机构212上，包括气缸2141和气缸2141末端的推板2142，推板设置在电池壳整形工位旋转机构212的旋转端2122一侧，电池壳整形时另一端顶在推板2142上，整形后，气缸2141向外伸长，将整形后的电池壳推回电池壳托板上。

所述修边工位包括电池壳修边位尾端顶进机构215、电池壳修边工位旋转机构216、电池壳修边机构217、修边退料机构218，电池壳修边位尾端顶进机构215与电池壳修边工位旋转机构216相对布置在电池壳步进输送机219的两侧，电池壳修边位尾端顶进机构215包括支撑座和固定在支撑座上的气缸，气缸末端通过圆柱轴承连接有顶杆，顶杆末端被圆柱轴承内圈固定，气缸向外伸出将待修边的电池壳推至电池壳修边工位旋转机构216的旋转端2122，并在修边时顶杆顶在待整形的电池壳的一端，顶杆随旋转端2122一同旋转；电池壳修边机构217设置在电池壳修边工位旋转机构216的旋转端2122一侧，包括气缸和设置在气缸末端的修边辊，气缸向外伸出靠近电池壳，修边辊对电池壳修边工位旋转机构216带动下高速旋转的电池壳转动的同时对其进行修边；修边退料机构218设置在电池壳修边工位旋转机构216上，包括气缸2141和气缸2141末端的推板2142，推板2142设置在电池壳修边工位旋转机构216的旋转端2122一侧，电池壳修边时另一端顶在推板2142上，修边后，气缸2141向外伸长，将修边后的电池壳推回电池壳托板上。

如图5所示，所述电池壳整形工位旋转机构212与电池壳修边工位旋转机构216的结构相同，均包括电机2121和与电机2121的输出端连接的旋转端2122，旋转端2122为圆柱状，用于支撑电池壳，电池壳套设在圆柱状的旋转端2122外部，在电机2121的带动下与旋转端2122和顶杆一同转动。

电池壳步进输送机219接收到通过气动取料抓手2111上的X向气缸21112和Z向气缸21115这两个气缸带动末端的气动夹爪21116拾取的卧式多模挤压成型单元1的平面输送机12输送过来的电池壳，电池壳步进输送机219以步进方式前进，物料先到达整形工位，电池壳尾端由电池壳整形位尾端顶进机构211的气缸顶住，电池壳整形工位旋转机构212的电机2121转动，电池壳快速旋转，电池壳整形机构213的气缸推进，带动整形辊靠近高速旋转的电池壳，完成整形过程；完成后整形辊所连接的气缸后退，电池壳整形位尾端顶进机构211的气缸后退，整形退料机构214中的气缸伸出，将整形后的电池壳推至电池壳步进输送机219上。电池壳步进输送机219继续前进，将整形后的电池壳输送至修边工位。电池壳尾端由电池壳修边位尾端顶进机构215中的气缸顶住，电池壳修边工位旋转机构216的电机2121工作，电池壳快速旋转，修边辊通过电池壳修边机构217的气缸推进，靠近高速旋转的电池壳完成修边过程；完成后电池壳修边机构217的气缸收回，电池壳修边位尾端顶进机构215中的气缸后退，修边退料机构218中的气缸伸出，将修边后的电池壳和修整下的废料边推至电池壳步进输送机219。电池壳步进输送机219继续输送至输送末端后，送至好废分离滑道2110，废料进入废料箱；电池壳修边完成品落入清洗烘干单元3的内部平面输送机上继续向后传递。

如图4所示，所述清洗烘干单元3用于对电池壳进行清洗及烘干，包括市购的超声波清洗烘干一体机31，具体包括超声波清洗机、清洗槽、内部平面输送机、烘干机，超声波清洗机、烘干机依次架设在内部平面输送机外部，好废分离滑道2110的末端与内部平面输送机的输送起始端上方。好废分离滑道2110传递过来的电池壳经内部平面输送机输送依次输送至超声波清洗机、烘干机进行超声波清洗和后续烘干作业，然后移送出成品圆型电池壳。整线物料的自动化传送由斗式斜坡输送排料机、平面输送机12、斗式斜坡输送机14、多出口振动盘13构成，过程无人化。

上述一种圆型薄壁储能电池壳卧式挤压成型生产线的工作原理及工作过程如下：

人工将饼状原料铝板无序投向斗式斜坡输送机14，经斗式斜坡输送机14输送至多出口振动盘13内进行有序排料，有序的块料通过振动盘料道131的出料口进入卧式冷挤压力机11的成型底模113内，当成型底模113接料位全部通过光纤传感器反馈全部有物料在位检测信号后，卧式冷挤压力机11的挤压顶杆111向前运动至成型底模113的接料位进行挤压动作，挤压完成后挤压顶杆111后移，成型的电池壳随挤压顶杆111后移，至脱料板处时成型的电池壳被脱料板挡住，挤压顶杆111继续后移脱离成型电池壳内腔，成型的电池壳掉落至成型底模113与脱模板112间的平面输送机12上，平面输送机12将挤压成型电池壳向后序继续传递，当成型电池壳到达挤压品外形检测CCD 15下方时，挤压品外形检测CCD 16进行拍照检测并将拍摄的信息传送至控制器，控制器与预先设置在其系统内的合格品进行对比，对比结果为不良品的，将信息传递给控制柜，控制柜向不良品推出气缸17发出工作指令，由不良品推出气缸17推出至不良品输送机18上排出等待人工处理；对比结果为良品的放行，由平面输送机15继续向后序传递。电池壳步进输送机219接收到通过气动取料抓手2111上的X向和Z向的两个气缸带动末端的气动夹爪拾取的卧式多模挤压成型单元1的平面输送机12输送过来的电池壳，电池壳步进输送机219以步进方式前进，物料先到达整形工位，电池壳尾端由电池壳整形位尾端顶进机构211的气缸顶住，电池壳整形工位旋转机构212的电机2121转动，电池壳快速旋转，电池壳整形机构213的气缸推进，带动整形辊靠近高速旋转的电池壳，完成整形过程；完成后整形辊所连接的气缸后退，电池壳整形位尾端顶进机构211的气缸后退，整形退料机构214中的气缸伸出，将整形后的电池壳推至电池壳步进输送机219上。电池壳步进输送机219继续前进，将整形后的电池壳输送至修边工位。电池壳尾端由电池壳修边位尾端顶进机构215中的气缸顶住，电池壳修边工位旋转机构216的电机2121工作，电池壳快速旋转，修边辊通过电池壳修边机构217的气缸推进，靠近高速旋转的电池壳完成修边过程；完成后电池壳修边机构217的气缸收回，电池壳修边位尾端顶进机构215中的气缸后退，修边退料机构218中的气缸伸出，将修边后的电池壳和修整下的废料边推至电池壳步进输送机219。电池壳步进输送机219继续输送至输送末端后，送至好废分离滑道2110，废料进入废料箱；好废分离滑道2110传递过来的电池壳经内部平面输送机输送依次输送至超声波清洗机、烘干机进行超声波清洗和后续烘干作业，然后移送出成品圆型电池壳。

Claims (7)

1.一种圆型薄壁储能电池壳卧式挤压成型生产线，其特征在于：包括依次设置的卧式多模挤压成型单元、整形切边及抛光单元及清洗烘干单元，所述卧式多模挤压成型单元包括卧式冷挤压力机、平面输送机、多出口振动盘、斗式斜坡输送机、挤压品外形检测CCD、不良品推出气缸、不良品输送机及控制器和与控制器电连接的控制柜，挤压品外形检测与控制器电连接，不良品推出气缸与控制柜电连接；挤压品外形检测CCD和不良品推出气缸依次架设在平面输送机的输送末端，不良品推出气缸靠近平面输送机的输送末端一侧；不良品输送机设置在平面输送机另一侧，与不良品推出气缸相对应；斗式斜坡输送机的出料口位于多出口振动盘的接料口上方；卧式冷挤压力机包括成型底模、脱模板及挤压顶杆，挤压顶杆的形状与所需成型的电池壳形状相同，挤压顶杆的数量与多出口振动盘的出口数相同；振动盘料道与成型底模相连通，成型底模上设置有与多出口振动盘的出口数相同的接料位，接料位上设置有光纤传感器；脱模板固定在成型底模与挤压顶杆间，脱模板上开设有与挤压顶杆外形相同的通孔；平面输送机设置在成型底模与脱模板间；

所述整形切边及抛光单元包括整形及修边抛光一体机，整形及修边抛光一体机包括工作平台和设置在工作平台上的气动取料抓手与电池壳步进输送机，电池壳步进输送机与卧式多模挤压成型单元的平面输送机通过气动取料抓手2111形成物料的转移连接，电池壳步进输送机上并排设置有多个电池壳托板；电池壳步进输送机的输送末端下方设置有好废分离滑道，出料口下方设置有废料箱；好废分离滑道的末端出口位于清洗烘干单元的内部平面输送机上方；所述工作平台上沿电池壳步进输送机依次设置有整形工位、修边工位。

2.根据权利要求1所述的一种圆型薄壁储能电池壳卧式挤压成型生产线，其特征在于：所述多出口振动盘有三个出口。

3.根据权利要求1所述的一种圆型薄壁储能电池壳卧式挤压成型生产线，其特征在于：所述电池壳托板上表面与挤压成型后的电池壳外形一致。

4.根据权利要求1所述的一种圆型薄壁储能电池壳卧式挤压成型生产线，其特征在于：所述好废分离滑道上有过滤修整下废料的出料口。

5.根据权利要求1所述的一种圆型薄壁储能电池壳卧式挤压成型生产线，其特征在于：所述整形工位包括电池壳整形位尾端顶进机构、电池壳整形工位旋转机构、电池壳整形机构、整形退料机构，电池壳整形位尾端顶进机构与电池壳整形工位旋转机构相对布置在电池壳步进输送机的两侧，电池壳整形位尾端顶进机构包括支撑座和固定在支撑座上的气缸，气缸末端通过圆柱轴承连接有顶杆，顶杆末端被圆柱轴承内圈固定；电池壳整形机构设置在电池壳整形工位旋转机构的旋转端一侧，包括气缸和设置在气缸末端的整形辊；整形退料机构设置在电池壳整形工位旋转机构上，包括气缸和气缸末端的推板，推板设置在电池壳整形工位旋转机构的旋转端一侧。

6.根据权利要求1所述的一种圆型薄壁储能电池壳卧式挤压成型生产线，其特征在于：所述修边工位包括电池壳修边位尾端顶进机构、电池壳修边工位旋转机构、电池壳修边机构、修边退料机构，电池壳修边位尾端顶进机构与电池壳修边工位旋转机构相对布置在电池壳步进输送机的两侧，电池壳修边位尾端顶进机构包括支撑座和固定在支撑座上的气缸，气缸末端通过圆柱轴承连接有顶杆，顶杆末端被圆柱轴承内圈固定；电池壳修边机构设置在电池壳修边工位旋转机构的旋转端一侧，包括气缸和设置在气缸末端的修边辊；修边退料机构设置在电池壳修边工位旋转机构上，包括气缸和气缸末端的推板，推板设置在电池壳修边工位旋转机构的旋转端一侧。

7.根据权利要求1所述的一种圆型薄壁储能电池壳卧式挤压成型生产线，其特征在于：所述清洗烘干单元包括超声波清洗烘干一体机，具体包括超声波清洗机、清洗槽、内部平面输送机、烘干机，超声波清洗机、烘干机依次架设在内部平面输送机外部，好废分离滑道的末端与内部平面输送机的输送起始端上方。

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