CN115295981B - 一种封口设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电池生产技术领域，具体公开一种封口设备。该封口设备包括可转动的焊接转盘、焊接夹具、封口片上料机构、焊接机构和压紧机构，在焊接转盘的外围依次环设有电池上料工位、封口片上料工位、焊接工位和成品下料工位；焊接转盘通过焊接夹具承载电池，并能带动焊接夹具顺序流经上述各个工位；封口片上料机构被配置为供给封口片，且能将封口片放置于流经封口片上料工位处的电池的注液孔上；焊接机构被配置为将流经焊接工位处的封口片与电池焊接固连；压紧机构被配置为当焊接转盘转动时抵压于电池的注液孔或将封口片抵压于电池的注液孔上，且当焊接转盘不转动时脱离电池的注液孔或封口片。所述封口设备的封口效率及封口质量均较好。

Description

一种封口设备

技术领域

本发明涉及电池生产技术领域，尤其涉及一种封口设备。

背景技术

在电池的生产过程中通常需要进行注液、封口等工序，注液工序是指通过电池上设置的注液孔向电池内部注入电解液；在完成注液后，还需要在电池的注液孔处焊接一封口片，以封堵注液孔，避免电池内部的电解液挥发。

现有技术中的封口工序通常采用人工作业，即当电池完成注液操作后，操作人员将一封口片放置于电池的注液孔处，再使用焊接机构将封口片焊接于电池上。采用这种方式，操作人员的工作量较大，人工成本较高，且封口效率较低，封口质量较差。

因此，亟需提出一种封口设备，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种封口设备，可以实现电池的注液孔的自动化封口操作，整体布局合理、简洁，且封口效率较高，封口质量较好。

如上构思，本发明所采用的技术方案是：

一种封口设备，包括：

可转动的焊接转盘，在所述焊接转盘的外围依次环设有电池上料工位、封口片上料工位、焊接工位和成品下料工位；

焊接夹具，用于承载电池，所述焊接转盘能够承载所述焊接夹具，并能带动所述焊接夹具顺序流经所述电池上料工位、所述封口片上料工位、所述焊接工位和所述成品下料工位；

封口片上料机构，设置于所述封口片上料工位上，所述封口片上料机构被配置为供给封口片，且能将所述封口片放置于流经所述封口片上料工位处的电池的注液孔上；

焊接机构，设置于所述焊接工位上，所述焊接机构被配置为将流经所述焊接工位处的所述封口片与所述电池焊接固连，以使所述封口片封堵所述电池的注液孔；

压紧机构，设置于所述焊接转盘上，所述压紧机构被配置为当所述焊接转盘转动时抵压于所述电池的注液孔或将所述封口片抵压于所述电池的注液孔上，且当所述焊接转盘不转动时脱离所述电池的注液孔或所述封口片。

作为一种封口设备的优选方案，所述封口片上料机构包括：

振动盘，用于储存所述封口片，并通过振动将所述封口片传输至所述振动盘的出料料道处；

暂存台，设置于所述出料料道的一侧；

中间转移部件，能够将位于所述出料料道的封口片转移至所述暂存台上；

封口片转移部件，能够将所述暂存台和所述出料料道处的封口片放置于流转至所述封口片上料工位处的所述电池的注液孔处。

作为一种封口设备的优选方案，所述封口片上料机构还包括第一检测部件和第二检测部件，所述第一检测部件和所述第二检测部件均与所述封口片转移部件通讯连接，所述第一检测部件用于检测所述封口片转移部件上抓取的封口片的位置信息，所述第二检测部件用于检测流转至所述封口片上料工位处的电池的注液孔的位置信息。

作为一种封口设备的优选方案，所述焊接机构包括：

焊接移动部件；

焊接检测部件，用于获取所述焊接转盘上承载的电池的注液孔的位置信息；

焊接部件，所述焊接移动部件的输出端与所述焊接部件相连接，以根据所述焊接检测部件的检测结果驱动所述焊接部件靠近所述电池，并将所述封口片焊接于对应的所述电池的注液孔处。

作为一种封口设备的优选方案，所述焊接夹具包括夹具本体和焊接夹紧组件，所述夹具本体上设置有焊接收容槽，所述焊接夹紧组件能将所述电池夹紧于所述焊接收容槽内。

作为一种封口设备的优选方案，所述焊接夹具还包括焊接解锁组件；

所述封口设备还包括焊接夹具解锁机构，所述焊接夹具解锁机构能够驱动所述焊接解锁组件动作，以解除所述焊接夹紧组件对所述电池的夹紧作用。

作为一种封口设备的优选方案，所述压紧机构包括：

压紧部，包括压紧端，所述压紧部至少具有所述压紧端抵压于所述电池的注液孔或将所述封口片抵压于所述电池的注液孔上的第一工作状态，以及所述压紧端脱离所述电池的注液孔或所述封口片的第二工作状态；

解压部，能够驱动所述压紧部从所述第一工作状态切换至所述第二工作状态；

保持部，被配置为在所述解压部与所述压紧部相分离时，驱动所述压紧部保持在所述第一工作状态。

作为一种封口设备的优选方案，在所述电池上料工位和所述封口片上料工位之间还设置有清洁工位，所述清洁工位上设置有用于清洁所述电池的注液孔的清洁机构。

作为一种封口设备的优选方案，所述清洁机构包括：

清洁布供料部件，包括第一安装板以及分别安装于所述第一安装板上的放卷组件、收卷组件和张紧组件，所述放卷组件用于放卷封口清洁布，所述收卷组件用于收卷清洁完电池的注液孔的封口清洁布，所述张紧组件用于调节所述封口清洁布在传输过程中的张紧度；

清洁部件，包括清洁头，所述清洁头设置于所述第一安装板上并位于所述放卷组件和所述收卷组件之间，所述清洁头能够下压所述封口清洁布，以将所述封口清洁布抵压于电池的注液孔上，且所述清洁头为自旋清洁头；

平移驱动部件，被配置为驱动所述清洁布供料部件及所述清洁部件同步沿水平方向移动。

作为一种封口设备的优选方案，所述焊接工位和所述成品下料工位之间还设置有焊后检测工位，所述焊后检测工位上设置有焊后检测机构，所述焊后检测机构被配置为检测所述封口片与对应的所述电池的注液孔之间的焊接质量。

本发明的有益效果为：

本发明提供一种封口设备，通过在焊接转盘的外围依次环设有电池上料工位、封口片上料工位、焊接工位和成品下料工位，各个工位上对应的作业机构相互配合，实现了封口片上料、封口片与电池的注液孔焊接的自动化操作过程，大大减少了操作人员的工作量，降低人工成本，且能提高封口片与电池的注液孔之间的焊接质量；通过设置压紧机构，在焊接转盘转动时，压紧机构能够抵压于电池的注液孔以封堵电池的注液孔，避免电解液从电池的注液孔处挥发导致电池内电解液含量不足影响电池的使用性能，或者压紧机构能将封口片抵压于电池的注液孔上，避免在焊接转盘转动时封口片从电池上坠落；当焊接转盘不转动，压紧机构能够脱离电池的注液孔或封口片，避免压紧机构与其他作业机构发生干涉；将封口片上料机构和焊接机构设置于焊接转盘外，还有利于封口设备中气、阀等器件的维护。

附图说明

图1是本发明实施例提供的封口设备的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的焊接夹具的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的压紧机构在一个视角下的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的压紧机构在另一个视角下的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的清洁机构在一个视角下的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的清洁机构在另一个视角下的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的封口片上料机构的结构示意图；

图8是本发明实施例提供的振动盘、暂存台和中间转移部件的结构示意图；

图9是本发明实施例提供的第一检测部件的结构示意图；

图10是本发明实施例提供的封口片转移部件的结构示意图；

图11是本发明实施例提供的焊接机构的结构示意图；

图12是本发明实施例提供的焊接转盘、焊接夹具、压紧机构以及焊接转盘驱动机构的配合关系示意图。

图中：

3000-封口设备；

10-焊接转盘；

20-焊接夹具；201-夹具本体；2011-焊接收容槽；202-焊接底板；203-焊接夹紧组件；2031-夹块；204-焊接解锁组件；2041-推块；2042-推杆；

30-焊后检测机构；

40-焊接机构；401-焊接移动部件；4011-焊接横向驱动组件；4012-焊接竖向驱动组件；402-焊接部件；403-焊接检测部件；

50-焊接转盘驱动机构；501-转盘旋转驱动件；502-分割器；503-回转支撑；

60-清洁机构；601-平移驱动部件；602-清洁布供料部件；6021-第一安装板；6022-放卷组件；6023-收卷组件；60231-收卷辊；60232-收卷驱动件；6024-传送辊；6025-张紧组件；60251-张紧升降驱动件；60252-张紧安装件；60253-张紧辊；603-清洁部件；6031-清洁头；6032-第二安装板；6033-第一升降驱动件；6034-支撑辊；6035-清洁安装架；

70-封口片上料机构；701-振动盘；7011-出料料道；702-封口片转移部件；7021-支撑底座；7022-机械手；7023-转移吸盘组件；7024-转移支架；7025-吸盘升降驱动件；703-第一检测部件；7031-第一检测支架；7032-第一相机；7033-第一镜头；7034-第一光源；704-第二检测部件；7041-第二检测支架；7042-第二相机；7043-第二镜头；7044-第二光源；705-暂存台；706-中间转移部件；7061-中间X向驱动组件；7062-中间Y向驱动组件；7063-中间Z向驱动组件；7064-中间吸盘组件；

80-压紧机构；801-压紧部；8011-压紧固定板；8012-压紧支撑组件；80121-压紧安装座；80122-压紧支撑板；80123-第一弹性压紧件；8013-封口压紧件；8014-抵接件；8015-滚轮；802-解压部；8021-压紧横向驱动件；8022-驱动块；8023-压紧驱动底座；8024-压紧移动板；8025-压紧导向杆；803-保持部。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

如图1所示，本实施例提供一种封口设备3000，该封口设备3000包括可转动的焊接转盘10、焊接夹具20、封口片上料机构70、焊接机构40和压紧机构80，在焊接转盘10的外围依次环设有电池上料工位、封口片上料工位、焊接工位和成品下料工位；焊接夹具20用于承载电池，焊接转盘10能够承载焊接夹具20，并能带动焊接夹具20顺序流经电池上料工位、封口片上料工位、焊接工位和成品下料工位；封口片上料机构70设置于封口片上料工位上，封口片上料机构70被配置为供给封口片，且能将封口片放置于流经封口片上料工位处的电池的注液孔上；焊接机构40设置于焊接工位上，焊接机构40被配置为将流经焊接工位处的封口片与电池焊接固连，以使封口片封堵电池的注液孔；压紧机构80设置于焊接转盘10上，压紧机构80被配置为当焊接转盘10转动时抵压于电池的注液孔或将封口片抵压于电池的注液孔上，且当焊接转盘10不转动时脱离电池的注液孔或封口片。

本实施例提供的封口设备3000，通过在焊接转盘10的外围依次环设有电池上料工位、封口片上料工位、焊接工位和成品下料工位，各个工位上对应的作业机构相互配合，实现了封口片上料、封口片与电池的注液孔焊接的自动化操作过程，大大减少了操作人员的工作量，降低人工成本，且能提高封口片与电池的注液孔之间的焊接质量；通过设置压紧机构80，在焊接转盘10转动时，压紧机构80能够抵压于电池的注液孔以封堵电池的注液孔，避免电解液从电池的注液孔处挥发导致电池内电解液含量不足影响电池的使用性能，或者压紧机构80能将封口片抵压于电池的注液孔上，避免在焊接转盘10转动时封口片从电池上坠落；当焊接转盘10不转动，压紧机构80能够脱离电池的注液孔或封口片，避免压紧机构80与其他作业机构发生干涉；将封口片上料机构70和焊接机构40设置于焊接转盘10外，还有利于封口设备3000中气、阀等器件的维护。

进一步地，如图2所示，焊接夹具20包括夹具本体201和焊接夹紧组件203，夹具本体201上设置有焊接收容槽2011；焊接夹紧组件203被配置为将电池夹紧于焊接收容槽2011内。通过焊接夹紧组件203将电池夹紧于焊接收容槽2011内，可以保证焊接夹具20承载电池的稳定性，避免电池在焊接收容槽2011内发生晃动，影响焊接效果。

具体地，焊接收容槽2011包括相对设置的第一槽壁和第二槽壁；焊接夹紧组件203包括夹块2031和第二弹性压紧件，夹块2031滑动设置于焊接收容槽2011内，第二弹性压紧件的两端分别连接夹块2031和第二槽壁，电池容置于夹块2031与第一槽壁之间。夹块2031在第二弹性压紧件的弹性作用力下，将电池压紧于第一槽壁上，从而保证电池与焊接夹具20之间的相对固定，进而保证焊接质量。可选地，第二弹性压紧件为弹簧，取材方便，制造成本较低，且弹性力较大。

可选地，夹块2031上设置有第一弧形槽，第一槽壁上设置有第二弧形槽，第一弧形槽的槽壁和第二弧形槽的槽壁均能与电池的外壁相贴合，以保证焊接夹具20对电池的稳定承载。

进一步地，焊接夹具20还包括焊接解锁组件204，焊接解锁组件204能够解除焊接夹紧组件203对电池的夹紧作用，方便焊接夹具20上电池的上下料操作。

具体而言，焊接解锁组件204包括推块2041和推杆2042，推杆2042的一端穿设于夹具本体201内，推块2041的一端与夹块2031相连接，推块2041的另一端能穿过焊接收容槽2011的槽底与推杆2042相连接。通过推动推杆2042，能够带动推块2041以及连接在推块2041上的夹块2031相对焊接收容槽2011滑动，从而使夹块2031向远离第一槽壁的方向运动，并压缩第二弹性压紧件，以使夹块2031与第一槽壁之间的间距增大，从而方便夹具本体201上电池的上下料操作；当电池被放置于夹块2031与第一槽壁之间后，松开推杆2042，在第二弹性压紧件的弹性恢复力的作用下，夹块2031能够向靠近第一槽壁的方向运动，从而将电池压紧于第一槽壁上，操作简便快捷，且能实现对电池的稳定承载。

为了提高焊接效率，焊接收容槽2011的数量为多个，多个焊接收容槽2011呈阵列排布于夹具本体201上。在本实施例中，焊接收容槽2011的数量为四个，并呈2×2的阵列排布于夹具本体201上，每个焊接收容槽2011中均间隔设置有两个焊接夹紧组件203，即该焊接夹具20能够实现对八个电池的承载。每个焊接收容槽2011内均设置有一个推块2041，推块2041位于该焊接收容槽2011内的两个夹块2031之间并与两个夹块2031均连接，即一个推块2041可以带动两个夹块2031滑动。

优选地，每列的两个焊接收容槽2011内的推块2041能够穿过对应的焊接收容槽2011的槽底并连接于同一推杆2042上，即推动一个推杆2042，可以带动两个推块2041移动，从而实现四个夹块2031的移动，解锁方便且快捷。

当然，夹具本体201上设置的焊接收容槽2011的数量以及每个焊接收容槽2011内设置的焊接夹紧组件203的数量本实施例不作限定，可以根据实际生产情况进行调整。

进一步地，焊接夹具20还包括焊接底板202，夹具本体201设置于焊接底板202上，且两者之间存在间隙，以形成解锁腔，推杆2042穿设于解锁腔内。

为了保证夹块2031滑动过程的稳定性，在本实施例中，在夹具本体201与焊接底板202之间设置有第一滑轨，第一滑轨的数量为四个，四个第一滑轨沿第一方向延伸，并沿第二方向间隔设置，每列的两个夹块2031均能穿过焊接收容槽2011的槽底并滑动配合于同一第一滑轨上，以保证夹块2031相对夹具本体201滑动的顺畅性。

进一步地，在夹具本体201与焊接底板202之间还设置有第二滑轨，第二滑轨的数量为两个，两个第二滑轨均沿第一方向延伸，每个第二滑轨均位于两个第一滑轨之间，每列的两个焊接收容槽2011内的推块2041均能穿过焊接收容槽2011的槽底并滑动配合于同一第二滑轨上，在保证推块2041相对夹具本体201滑动过程的顺畅性的同时，还能减少第二滑轨的数量，降低制造成本。

进一步地，该封口设备3000还包括焊接夹具解锁机构，焊接夹具解锁机构能够驱动焊接解锁组件204动作，以解除焊接夹紧组件203对电池的夹紧作用。具体地，焊接夹具解锁机构包括解锁底座、解锁驱动件和解锁推板，解锁驱动件设置于解锁底座上，且其输出端与解锁推板相连接，以驱动解锁推板向靠近焊接夹具20的方向运动，从而推动推杆2042向靠近焊接转盘10中心的方向运动，以解除焊接夹紧组件203对电池的夹紧作用。

可以理解的是，只有当焊接夹具20上的电池需要进行上下料操作时，才需要解除焊接夹紧组件203对电池的夹紧作用，其他加工工位上，电池均需要相对焊接夹具20固定。因此，在本实施例中，焊接夹具解锁机构的数量为两个，分别位于电池上料工位和成品下料工位上。

下面结合图3-图4详细介绍压紧机构80的具体结构。如图3-图4所示，压紧机构80包括压紧部801、解压部802和保持部803，压紧部801包括压紧端，压紧部801至少具有压紧端抵压于电池的注液孔或将封口片抵压于电池的注液孔上的第一工作状态，以及压紧端脱离电池的注液孔或封口片的第二工作状态；解压部802能够驱动压紧部801从第一工作状态切换至第二工作状态；保持部803被配置为在解压部802与压紧部801相分离时，驱动压紧部801保持在第一工作状态。

进一步地，压紧部801还包括被驱动端，被驱动端与压紧端相连接；解压部802包括压紧横向驱动件8021和驱动块8022，驱动块8022上设置有升降斜面，压紧横向驱动件8021能够驱动驱动块8022水平移动，以使驱动块8022的升降斜面与被驱动端活动接触，进而使被驱动端与压紧端同时被抬升并沿水平方向移动，使压紧部801切换至第二工作状态。可选地，压紧横向驱动件8021为驱动气缸。

在本实施例中，解压部802位于焊接转盘10的下方，压紧部801的压紧端位于焊接转盘10的上方，焊接转盘10上设置有避让孔，压紧部801的被驱动端能够穿过避让孔与驱动块8022的升降斜面活动接触。将解压部802设置在焊接转盘10的下方，可以充分利用焊接转盘10下方的空间，提高该承载装置的利用率；此外，由于解压部802设置在焊接转盘10外，可以保证焊接转盘10上面没有电气元件或者线路，能够方便操作人员对解压部802进行维护。

进一步地，解压部802还包括压紧驱动底座8023、压紧移动板8024和压紧导向杆8025，压紧横向驱动件8021设置于压紧驱动底座8023上，压紧横向驱动件8021的输出端与压紧移动板8024相连接，驱动块8022设置于压紧移动板8024上；压紧驱动底座8023上设置有压紧导向孔，压紧导向杆8025的一端固定于压紧移动板8024上，另一端穿设于压紧导向孔内并能相对其滑动。可选地，压紧导向杆8025的数量为两个，两个压紧导向杆8025分别设置于压紧横向驱动件8021的两侧，每个压紧导向杆8025均能对应一个压紧导向孔。通过设置压紧导向杆8025，可以为压紧移动板8024与驱动块8022的移动提供导向，保证其运动过程的稳定性。

进一步地，压紧部801包括压紧固定板8011、压紧支撑组件8012、封口压紧件8013和抵接组件；压紧支撑组件8012滑动设置于压紧固定板8011上；封口压紧件8013设置于压紧支撑组件8012上，封口压紧件8013远离压紧支撑组件8012的一端形成所述压紧端；抵接组件连接于压紧支撑组件8012，抵接组件远离压紧支撑组件8012的一端形成被驱动端。

具体地，抵接组件包括抵接件8014和转动设置于抵接件8014上的滚轮8015，滚轮8015能与驱动块8022的升降斜面滚动接触。通过设置滚轮8015，可以减少抵接件8014与驱动块8022之间的摩擦和磨损，延长压紧部801的使用寿命。

可选地，封口压紧件8013的数量为八个，八个封口压紧件8013与焊接夹具20上承载的八个电池一一对应。

进一步地，压紧支撑组件8012包括压紧安装座80121、压紧支撑板80122和第一弹性压紧件80123，压紧安装座80121可沿水平方向滑动地设置于压紧固定板8011上；压紧支撑板80122可沿竖直方向滑动地设置于压紧安装座80121上，封口压紧件8013设置于压紧支撑板80122上；第一弹性压紧件80123的两端分别连接压紧安装座80121和压紧支撑板80122。当该压紧机构80处于第一工作状态时，封口压紧件8013能在第一弹性压紧件80123的弹性作用力下将电池的注液孔或者封口片压紧，并保持其压紧作用的稳定性。

可选地，压紧安装座80121和压紧支撑板80122两者中的一个设置有第一压紧导向滑轨，另一个设置有第一压紧导向滑块，第一压紧导向滑块滑动配合于第一压紧导向滑轨，避免压紧支撑板80122沿压紧安装座80121上下浮动时在水平方向上发生偏斜。

进一步地，保持部803包括拉簧，拉簧的两端分别连接压紧安装座80121与压紧固定板8011。拉簧的数量为两个，两个拉簧分别连接压紧安装座80121的两侧，从而保证压紧安装座80121的两侧能够同步移动。

为了保证压紧安装座80121与压紧固定板8011之间相互滑动的顺畅性，压紧固定板8011上设置有第二压紧导向滑轨，压紧安装座80121上设置有第二压紧导向滑块，第二压紧导向滑块滑动配合于第二压紧导向滑轨。

结合图1-图4简单介绍该压紧机构80在第一工作状态与第二工作状态之间进行切换的过程：

（1）当该压紧机构80需要从第一工作状态切换至第二工作状态时，压紧横向驱动件8021驱动驱动块8022向靠近焊接转盘10中心的方向移动，此时压紧部801的被驱动端沿驱动块8022的升降斜面移动，并使压紧端被抬升，从而在竖直方向上远离工件；随着压紧横向驱动件8021继续驱动驱动块8022向靠近焊接转盘10中心的方向移动，压紧部801的被驱动端和压紧端能够与驱动块8022同步运动，以使压紧端在水平方向上远离工件，从而实现该压紧机构80从第一工作状态切换至第二工作状态的效果，以方便焊接转盘10外围设置的其他作业机构工作，此时压紧安装座80121压缩拉簧。

（2）当该压紧机构80需要从第二工作状态切换至第一工作状态时，压紧横向驱动件8021驱动驱动块8022向远离焊接转盘10中心的方向移动，压紧安装座80121在拉簧的作用力下带动压紧部801的压紧端和被驱动端复位，且封口压紧件8013在第一弹性压紧件80123的弹性作用力下压紧工件，从而实现该压紧机构80从第二工作状态切换至第一工作状态的效果。

在将封口片放置于电池的注液孔处之前，还需要对电池的注液孔进行清洁，以避免电池的注液孔处残留的电解液影响封口片与电池之间的焊接质量。因此，在电池上料工位和封口片上料工位之间还设置有清洁工位，清洁工位上设置有用于清洁电池的注液孔的清洁机构60。

具体而言，如图5-图6所示，清洁机构60包括清洁布供料部件602、清洁部件603和平移驱动部件601，清洁布供料部件602包括第一安装板6021以及分别安装于第一安装板6021上的放卷组件6022、收卷组件6023和张紧组件6025，放卷组件6022用于放卷封口清洁布，收卷组件6023用于收卷清洁完电池的注液孔的封口清洁布，张紧组件6025用于调节封口清洁布在传输过程中的张紧度；清洁部件603包括清洁头6031，清洁头6031设置于第一安装板6021上并位于放卷组件6022和收卷组件6023之间，清洁头6031能够下压封口清洁布，以将封口清洁布抵压于电池的注液孔上，且清洁头6031为自旋清洁头；平移驱动部件601被配置为驱动清洁布供料部件602及清洁部件603同步沿水平方向移动。其中，平移驱动部件601为电机与kk模组的组合结构。

通过设置放卷组件6022和收卷组件6023，能够实现封口清洁布的放卷和收卷操作；当需要清洁电池的注液孔时，首先平移驱动部件601驱动清洁布供料部件602和清洁部件603同步沿水平方向运动至清洁头6031位于电池的注液孔的正上方，清洁头6031再向下运动，以将封口清洁布抵压于电池的注液孔上，并通过清洁头6031的自旋实现对电池的注液孔的自动化擦拭，可以减少操作人员的工作量，降低人工成本，且清洁效率较高。

进一步地，收卷组件6023包括收卷辊60231和收卷驱动件60232，收卷驱动件60232设置于第一安装板6021上，收卷驱动件60232能驱动收卷辊60231转动；放卷组件6022为转动设置于第一安装板6021上的放卷辊。干净的封口清洁布绕设于放卷辊上，且封口清洁布的一端固定在收卷辊60231上，收卷辊60231在收卷驱动件60232的驱动作用下相对第一安装板6021转动，从而实现封口清洁布的自动化收卷及放卷操作。在本实施例中，收卷驱动件60232为步进马达。

需要说明的是，当该清洁机构60完成一组电池的注液孔的清洁工作后，收卷驱动件60232会驱动收卷辊60231转动，以使清洁完电池的注液孔的封口清洁布收卷于收卷辊60232上，以保证每次清洁电池的注液孔时均使用干净的封口清洁布，保证清洁效果。

可选地，封口清洁布为无纺布，清洁效果较好，且使用成本较低。

进一步地，第一安装板6021上还转动设置有传送辊6024，传送辊6024位于放卷组件6022和收卷组件6023之间，封口清洁布能够绕设于传送辊6024。可选地，传送辊6024的数量为多个，封口清洁布依次绕过多个传送辊6024，以实现封口清洁布的稳定传送。

进一步地，张紧组件6025包括张紧升降驱动件60251、张紧安装件60252和张紧辊60253，张紧升降驱动件60251设置于第一安装板6021上；张紧安装件60252与张紧升降驱动件60251的输出端相连接，且滑动设置于第一安装板6021上；张紧辊60253转动设置于张紧安装件60252上。当封口清洁布出现松弛状态时，张紧升降驱动件60251能够通过张紧安装件60252调整张紧辊60253在竖直方向上的位置，以使封口清洁布在传送的过程中始终保持紧绷状态。

进一步地，张紧组件6025还包括设置于张紧安装件60252上的遮挡板和设置于第一安装板6021上的传感器，遮挡板与传感器相配合用于限制张紧辊60253的最大位移量。具体而言，传感器包括发射端和接收端，接收端能够接收发射端发射的信号，当张紧升降驱动件60251驱动张紧安装件60252运动至遮挡板位于发射端和接收端之间时，发射端发射的信号会被遮挡板遮挡，使接收端接收不到发射端的信号，此时，张紧辊60253达到最大高度，控制器会控制报警器报警，以提醒操作人员更换封口清洁布料卷。

进一步地，清洁部件603还包括第二安装板6032和第一升降驱动件6033，第二安装板6032可升降地滑动设置于第一安装板6021上；第一升降驱动件6033设置于第二安装板6032上，且第一升降驱动件6033的输出端与清洁头6031相连接。在本实施例中，第一升降驱动件6033具体为第一升降驱动气缸。其中，第二安装板6032的升降主要起到位置初步调节及位置补偿的作用，待第二安装板6032的高度位置调整好后，清洁头6031清洁时的下降与上升复位，通过第一升降驱动件6033实现，在清洁头6031对电池的注液孔进行清洁时，第二安装板6032的位置不发生改变。

可选地，清洁部件603还包括第二升降驱动件，第二升降驱动件设置于第一安装板6021上，且第二升降驱动件的输出端与第二安装板6032相连接，用于驱动第二安装板6032沿第一安装板6021升降。在本实施例中，第二升降驱动件具体为第二升降驱动气缸。

进一步地，第一安装板6021和第二安装板6032中的一个设置有清洁导向滑轨，另一个设置有清洁导向滑块，清洁导向滑块滑动配合于清洁导向滑轨，以为第二安装板6032相对第一安装板6021的滑动提供导向，并保证两者相对滑动的顺畅性。

进一步地，清洁部件603还包括清洁安装架6035和两个支撑辊6034，清洁安装架6035可升降地滑动设置于第二安装板6032上，清洁安装架6035与第一升降驱动件6033的输出端相连接；清洁头6031的数量为多个，多个清洁头6031间隔排布于清洁安装架6035上；两个支撑辊6034分别转动设置于第二安装板6032的两端，封口清洁布能绕过两个支撑辊6034上，清洁头6031位于两个支撑辊6034之间。采用这种设置，两个支撑辊6034可以将放卷组件6022和收卷组件6023之间的封口清洁布撑开，以适配电池和清洁头6031的布置，使得多个并排布置的清洁头6031能够同时将封口清洁布抵压于电池的注液孔上。此外，多个清洁头6031同时工作，可以一次性完成对多个电池的注液孔的清洁操作，清洁效率较高。在本实施例中，清洁头6031的数量为四个，即该清洁机构60一次能够同时实现四个电池的注液孔的自动化清洁，清洁效率较高。

当完成电池的注液孔的清洁操作后，焊接转盘10能够带动其上承载的焊接夹具20转移至封口片上料工位，位于封口片上料工位上的封口片上料机构70能够在流转至封口片上料工位上的电池的注液孔处放置一封口片。下面结合图7-图10详细介绍封口片上料机构70的具体结构。

如图7-图10所示，封口片上料机构70包括振动盘701、封口片转移部件702、暂存台705和中间转移部件706，振动盘701用于储存封口片，并通过振动将封口片传输至振动盘701的出料料道7011处；暂存台705设置于出料料道7011的一侧；中间转移部件706能够将位于出料料道7011的封口片转移至暂存台705上；封口片转移部件702能够将暂存台705和出料料道7011处的封口片放置于流转至封口片上料工位处的电池的注液孔处。

需要说明的是，振动盘701为现有技术，本实施例对振动盘701的具体结构及工作过程不作详细叙述。

进一步地，封口片转移部件702包括支撑底座7021、机械手7022和转移吸盘组件7023，机械手7022设置于支撑底座7021上，转移吸盘组件7023设置于机械手7022的端部，用于吸附封口片。其中，机械手7022为四轴机械手，四轴机械手为现有技术，本实施例对机械手7022的具体结构不作多余叙述，四轴机械手可以驱动转移吸盘组件7023在水平面内自由移动，灵活性较高，且移动效率较高。

进一步地，封口片转移部件702还包括转移支架7024，机械手7022的输出端与转移支架7024相连接，转移吸盘组件7023的数量为多个，多个转移吸盘组件7023间隔设置于转移支架7024上。封口片转移部件702一次性能够吸附多个封口片，转移效率较高。在本实施例中，转移吸盘组件7023的数量为四个。

可选地，每个转移吸盘组件7023与转移支架7024之间均设置有吸盘升降驱动件7025，吸盘升降驱动件7025能够驱动对应的转移吸盘组件7023沿竖直方向运动，从而实现每个转移吸盘组件7023对封口片的单独抓取，不受封口片在暂存台705上的位置的限制。在本实施例中，吸盘升降驱动件7025具体为吸盘升降气缸。

进一步地，中间转移部件706包括中间X向驱动组件7061、中间Y向驱动组件7062、中间Z向驱动组件7063和中间吸盘组件7064，中间X向驱动组件7061的输出端与中间Y向驱动组件7062相连接，以驱动中间Y向驱动组件7062沿X方向运动；中间Y向驱动组件7062的输出端与中间Z向驱动组件7063相连接，以驱动中间Z向驱动组件7063沿Y方向运动；中间Z向驱动组件7063的输出端与中间吸盘组件7064相连接，以驱动中间吸盘组件7064沿Z方向运动，中间吸盘组件7064能够吸附封口片。其中，中间X向驱动组件7061具体为电机与kk模组的组合结构；中间Y向驱动组件7062和中间Z向驱动组件7063均为驱动气缸。需要特别说明的是，在安装该封口设备3000时，封口片上料机构70的X方向与焊接转盘10的径向相平行。

在本实施例中，中间转移部件706还包括中间支架，中间吸盘组件7064的数量为多个，多个中间吸盘组件7064间隔设置于中间支架上，中间支架与中间Y向驱动组件7062的输出端相连接，每个中间吸盘组件7064均对应一个中间Z向驱动组件7063，从而实现每个中间吸盘组件7064对封口片的单独抓取。

在本实施例中，中间吸盘组件7064的数量为三个，三个中间吸盘组件7064在中间X向驱动组件7061和中间Y向驱动组件7062的驱动作用下依次经过出料料道7011处，每一个中间吸盘组件7064位于出料料道7011的正上方时，该中间吸盘组件7064在与其相对应的中间Z向驱动组件7063的驱动作用下向下运动，以吸附出料料道7011处的封口片；当三个中间吸盘组件7064上均吸附有封口片后，三个中间吸盘组件7064再在中间X向驱动组件7061和中间Y向驱动组件7062的驱动作用下将其上的三个封口片转移至暂存台705上。封口片转移部件702每次抓取的四个封口片包括暂存台705上的三个和出料料道7011处的一个，只需要将暂存台705与振动盘701之间的间距调整至合适的位置即可，操作方便，且具有较高的转移效率。

进一步地，封口片上料机构70还包括第一检测部件703和第二检测部件704，第一检测部件703和第二检测部件704均与封口片转移部件702通讯连接，第一检测部件703用于检测封口片转移部件702上抓取的封口片的位置信息，第二检测部件704用于检测流转至封口片上料工位处的电池的注液孔的位置信息。通过设置第一检测部件703和第二检测部件704，可以准确检测到电池的注液孔的位置以及封口片在封口片转移部件702上的位置，以提高封口片转移部件702的转移精度，保证后续封口片与电池的注液孔之间的焊接质量。

具体地，第一检测部件703包括第一检测支架7031、第一相机7032、第一镜头7033和第一光源7034，其中，第一相机7032设置于第一检测支架7031上，第一镜头7033设置于第一相机7032上，第一光源7034设置于第一检测支架7031上，并位于第一镜头7033的上方。其中，第一相机7032采用CCD相机，CCD相机为集光电转换、电荷存贮、电荷转移、信号读取于一体的成像器件；第一镜头7033可以进行光束调制，将成像目标调制到CCD相机的光敏面上；第一光源7034用于为第一镜头7033补光，以使第一检测部件703获取的封口片转移部件702上抓取的封口片的图像更加清晰，进而保证检测结果的精确性。

同样地，第二检测部件704包括第二检测支架7041、第二相机7042、第二镜头7043和第二光源7044，其中，第二相机7042设置于第二检测支架7041上，第二镜头7043设置于第二相机7042上，第二光源7044设置于第二检测支架7041上，并位于第二镜头7043的下方。其中，第二相机7042采用CCD相机，CCD相机为集光电转换、电荷存贮、电荷转移、信号读取于一体的成像器件；第二镜头7043可以进行光束调制，将成像目标调制到CCD相机的光敏面上；第二光源7044用于为第二镜头7043补光，以使第二检测部件704获取的电池的注液孔的图像更加清晰，进而保证检测结果的精确性。

在本实施例中，如图1所示，封口片上料工位的数量为两个，每个封口片上料工位上均设置有一个封口片上料机构70，两个封口片上料机构70同时作业，一方面可以提高封口片上料效率，另一方面能够保证整个封口设备3000的工作节拍。

当电池在封口片上料工位处完成封口片的上料后，焊接转盘10能够带动其上承载的焊接夹具20流转至焊接工位，焊接工位上设置的焊接机构40能够将封口片焊接于电池上。

如图11所示，焊接机构40包括焊接移动部件401、焊接检测部件403和焊接部件402；焊接检测部件403用于获取焊接转盘10上承载的电池的注液孔的位置信息；焊接移动部件401的输出端与焊接部件402相连接，以根据焊接检测部件403的检测结果驱动焊接部件402靠近电池，并将封口片焊接于对应的电池的注液孔处，以实现对电池的注液孔的封堵。

具体地，焊接移动部件401包括焊接横向驱动组件4011和焊接竖向驱动组件4012，焊接横向驱动组件4011的输出端与焊接竖向驱动组件4012相连接，以驱动焊接竖向驱动组件4012沿焊接转盘10的径向方向移动，焊接竖向驱动组件4012的输出端与焊接部件402相连接，以驱动焊接部件402沿竖直方向运动。其中，焊接横向驱动组件4011为电机与kk模组的组合结构；焊接竖向驱动组件4012为焊接竖向驱动气缸。

需要说明的是，焊接检测部件403的具体结构与第二检测部件704的具体结构相同，本实施例对焊接检测部件403的具体结构不作详细叙述。焊接部件402一次性能够对四个纽扣电池进行焊接，因此，焊接机构40需要分两次对焊接夹具20上的八个纽扣电池进行焊接。另外，本实施例的焊接部件402为激光焊振镜，激光焊振镜为现有技术，本实施例对其具体结构不作详细叙述。

进一步地，焊接机构40还包括焊中检测部件（图中未示出），焊中检测部件用于实现焊接部件402作业过程的检测，主要检测封口片与纽扣电池是否存在虚焊的问题。其中，焊中检测部件为现有技术，本实施例对焊中检测部件的具体结构不作详细叙述。

为了保证成品质量，如图1所示，焊接工位和成品下料工位之间还设置有焊后检测工位，焊后检测工位上设置有焊后检测机构30，焊后检测机构30被配置为检测所封口片与对应的电池的注液孔之间的焊接质量。焊后检测机构30主要用于检测封口片的同轴度、焊印同轴度以及封口片是否缺失等情况，以保证纽扣电池的生产质量。

在本实施例中，焊后检测机构30的具体结构与第二检测部件704的具体结构相同，本实施例对焊后检测机构30的具体结构不作详细叙述。

综上所述，沿焊接转盘10的外围依次间隔设置有电池上料工位、清洁工位、封口片上料工位、封口片上料工位、焊接工位、焊后检测工位以及成品下料工位。

为了实现焊接转盘10在上述各工位之间的自动化流转，如图12所示，封口设备3000还包括焊接转盘驱动机构50，焊接转盘驱动机构50包括转盘旋转驱动件501和分割器502，转盘旋转驱动件501的输出端与分割器502相连接，转盘旋转驱动件501通过分割器502驱动焊接转盘10旋转。通过设置焊接转盘驱动机构50，可以驱动焊接转盘10转动，随着焊接转盘10的旋转，带动其上的焊接夹具20依次经过上述各个加工工位，避免在操作人员对电池进行上下料操作时，与焊接工位上的焊接机构40发生碰撞造成伤害。可选地，分割器502采用八工位分割器，即焊接转盘10每次能够旋转45°。

进一步地，焊接转盘驱动机构50还包括回转支撑503，回转支撑503用于对焊接转盘10进行支撑，避免其在转动过程中发生倾斜。可选地，回转支撑503的数量至少为两个，至少两个回转支撑503沿焊接转盘10的周向均匀且间隔设置。具体地，回转支撑503包括回转支撑架和活动安装于回转支撑架上的凸轮随动器，凸轮随动器能与焊接转盘10的底部滚动配合，既实现了对焊接转盘10的支撑作用，又不会影响焊接转盘10的旋转。需要说明的是，凸轮随动器为现有技术，本实施例对凸轮随动器的具体结构不作详细叙述。

本实施例提供的封口设备3000，整体设备布局合理、简洁，一方面设备布局可实现在节省空间的基础上，集合了多个加工工位，确保了加工质量；另一方面，除焊接转盘10以及部分压紧机构80外，其它作业机构都相对焊接转盘10为外置式布置，这样可有效避免加工期间各大机构之间发生干涉，并能降低各大机构对焊接转盘10的干涉，从而既提高了封口设备3000的加工效率和质量，又利于设备中气、阀等器件的维护；该封口设备3000整体采用模块化设计，即各大机构相互独立，这样可实现设备安装、维护、换型等操作方便；焊接机构40采用激光焊接技术将电池的注液孔和封口片焊接，保证了封口片压紧力，而且在焊接时还采用了CCD相机视觉引导技术对封口片和电池的注液孔进行定位，保证了焊接精度和质量；该封口设备3000还具有坏品自动识别及剔除功能，如焊后检测等，进一步保证了封口片与电池的注液孔之间的焊接质量。

以上实施方式只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述实施方式限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种封口设备，其特征在于，包括：

可转动的焊接转盘（10），在所述焊接转盘（10）的外围依次环设有电池上料工位、封口片上料工位、焊接工位和成品下料工位；

焊接夹具（20），用于承载电池，所述焊接转盘（10）能够承载所述焊接夹具（20），并能带动所述焊接夹具（20）顺序流经所述电池上料工位、所述封口片上料工位、所述焊接工位和所述成品下料工位；

封口片上料机构（70），设置于所述封口片上料工位上，所述封口片上料机构（70）被配置为供给封口片，且能将所述封口片放置于流经所述封口片上料工位处的电池的注液孔上；

焊接机构（40），设置于所述焊接工位上，所述焊接机构（40）被配置为将流经所述焊接工位处的所述封口片与所述电池焊接固连，以使所述封口片封堵所述电池的注液孔；

压紧机构（80），设置于所述焊接转盘（10）上，所述压紧机构（80）被配置为当所述焊接转盘（10）转动时抵压于所述电池的注液孔或将所述封口片抵压于所述电池的注液孔上，且当所述焊接转盘（10）不转动时脱离所述电池的注液孔或所述封口片。

2.根据权利要求1所述的封口设备，其特征在于，所述封口片上料机构（70）包括：

振动盘（701），用于储存所述封口片，并通过振动将所述封口片传输至所述振动盘（701）的出料料道（7011）处；

暂存台（705），设置于所述出料料道（7011）的一侧；

中间转移部件（706），能够将位于所述出料料道（7011）的封口片转移至所述暂存台（705）上；

封口片转移部件（702），能够将所述暂存台（705）和所述出料料道（7011）处的封口片放置于流转至所述封口片上料工位处的所述电池的注液孔处。

3.根据权利要求2所述的封口设备，其特征在于，所述封口片上料机构（70）还包括第一检测部件（703）和第二检测部件（704），所述第一检测部件（703）和所述第二检测部件（704）均与所述封口片转移部件（702）通讯连接，所述第一检测部件（703）用于检测所述封口片转移部件（702）上抓取的封口片的位置信息，所述第二检测部件（704）用于检测流转至所述封口片上料工位处的电池的注液孔的位置信息。

4.根据权利要求1所述的封口设备，其特征在于，所述焊接机构（40）包括：

焊接移动部件（401）；

焊接检测部件（403），用于获取所述焊接转盘（10）上承载的电池的注液孔的位置信息；

焊接部件（402），所述焊接移动部件（401）的输出端与所述焊接部件（402）相连接，以根据所述焊接检测部件（403）的检测结果驱动所述焊接部件（402）靠近所述电池，并将所述封口片焊接于对应的所述电池的注液孔处。

5.根据权利要求1所述的封口设备，其特征在于，

所述焊接夹具（20）包括夹具本体（201）和焊接夹紧组件（203），所述夹具本体（201）上设置有焊接收容槽（2011），所述焊接夹紧组件（203）能将所述电池夹紧于所述焊接收容槽（2011）内。

6.根据权利要求5所述的封口设备，其特征在于，所述焊接夹具（20）还包括焊接解锁组件（204）；

所述封口设备还包括焊接夹具解锁机构，所述焊接夹具解锁机构能够驱动所述焊接解锁组件（204）动作，以解除所述焊接夹紧组件（203）对所述电池的夹紧作用。

7.根据权利要求1所述的封口设备，其特征在于，所述压紧机构（80）包括：

压紧部（801），包括压紧端，所述压紧部（801）至少具有所述压紧端抵压于所述电池的注液孔或将所述封口片抵压于所述电池的注液孔上的第一工作状态，以及所述压紧端脱离所述电池的注液孔或所述封口片的第二工作状态；

解压部（802），能够驱动所述压紧部（801）从所述第一工作状态切换至所述第二工作状态；

保持部（803），被配置为在所述解压部（802）与所述压紧部（801）相分离时，驱动所述压紧部（801）保持在所述第一工作状态。

8.根据权利要求1所述的封口设备，其特征在于，在所述电池上料工位和所述封口片上料工位之间还设置有清洁工位，所述清洁工位上设置有用于清洁所述电池的注液孔的清洁机构（60）。

9.根据权利要求8所述的封口设备，其特征在于，所述清洁机构（60）包括：

清洁布供料部件（602），包括第一安装板（6021）以及分别安装于所述第一安装板（6021）上的放卷组件（6022）、收卷组件（6023）和张紧组件（6025），所述放卷组件（6022）用于放卷封口清洁布，所述收卷组件（6023）用于收卷清洁完电池的注液孔的封口清洁布，所述张紧组件（6025）用于调节所述封口清洁布在传输过程中的张紧度；

清洁部件（603），包括清洁头（6031），所述清洁头（6031）设置于所述第一安装板（6021）上并位于所述放卷组件（6022）和所述收卷组件（6023）之间，所述清洁头（6031）能够下压所述封口清洁布，以将所述封口清洁布抵压于电池的注液孔上，且所述清洁头（6031）为自旋清洁头；

平移驱动部件（601），被配置为驱动所述清洁布供料部件（602）及所述清洁部件（603）同步沿水平方向移动。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的封口设备，其特征在于，所述焊接工位和所述成品下料工位之间还设置有焊后检测工位，所述焊后检测工位上设置有焊后检测机构（30），所述焊后检测机构（30）被配置为检测所述封口片与对应的所述电池的注液孔之间的焊接质量。

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