CN115555454A - 动力电池铜铝复合极柱的制备方法及其生产流水线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了动力电池铜铝复合极柱的制备方法及其生产流水线，涉及电池生产技术领域；为了解决人工效率低下问题；具体包括支撑柱，所述支撑柱的外壁转动连接有工位切换台，所述工位切换台的内壁嵌入固定有多组限位部，所述限位部为四组圆形阵列布置；其中两组所述限位部的一侧设置有固定于地面的机械手一与机械手二。本发明通过设置限位部、机械手一、机械手二，四组限位部将整个工作空间分割为两个上料工位、一个冲压工位、一个下料工位，从而配合机械手一与机械手二的自动上料、结合接料箱的接料、配合冲压复合部的冲压，实现了电极生产的自动上下料功能，解决了人工操作的安全性与效率均较低的问题。

Description

动力电池铜铝复合极柱的制备方法及其生产流水线

技术领域

本发明涉及电池生产技术领域，尤其涉及动力电池铜铝复合极柱的制备方法及其生产流水线。

背景技术

汽车动力电池是汽车的关键部件之一，动力电池中，电池极柱起到导电连接功能，也是核心部件之一。

为了增加了电池极柱的性能，电池极柱一般采用复合材料制成，其中以铜、铝为复合材料的极柱应用较为广泛，其在生产时，一般采用热冲压的形式，将铜柱/片和铝柱/片进行结合。

在现有技术中，冲压时的铜材料和铝材料的上料均由人工作业，一方面高速冲压时，压力较大，存在安全隐患，另一方面，人工上料的效率也较低。

为了解决上述问题，本发明提出动力电池铜铝复合极柱的制备方法及其生产流水线。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的动力电池铜铝复合极柱的制备方法及其生产流水线。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

动力电池铜铝复合极柱的生产流水线，包括支撑柱，所述支撑柱的外壁转动连接有工位切换台，所述工位切换台的内壁嵌入固定有多组限位部，所述限位部为四组圆形阵列布置；其中两组所述限位部的一侧设置有固定于地面的机械手一与机械手二，另外一组所述限位部的底部设置有放置于地面的接料箱，最后一组所述限位部的顶部设置有安装于支撑柱侧壁的冲压复合部。

优选地：所述工位切换台的顶部外壁固定安装有齿环，齿环的内侧啮合有齿轮，齿轮的顶部通过键连接有电机，电机的壳体固定安装于支撑柱的侧壁。

进一步地：所述限位部包括固定于工位切换台内侧壁的限位台以及开设于限位台内壁的限位通孔，所述限位通孔的截面尺寸与形状均契合与铜、铝料的截面。

在前述方案的基础上：所述限位台的底部设置有限位板。

在前述方案中更佳的方案是：所述冲压复合部包括上模具和固定安装于上模具底部的冲压头，所述冲压头位于所述限位通孔的正上方，且其数量、位置与尺寸均与所述限位通孔一一对应。

作为本发明进一步的方案：所述上模具的一侧外壁固定安装有升降板，升降板的侧壁固定安装有滑块一，滑块一的内侧壁滑动配合有直线滑轨，直线滑轨固定安装于支撑柱的侧壁。

同时，所述支撑柱的顶部外壁固定安装有伸缩件一，伸缩件一的伸缩端固定安装于升降板的顶部外壁。

作为本发明的一种优选的：所述限位板为两片布置，且限位板的一侧设置有用于驱动其开合的开合控制部，所述限位板通过导向伸缩杆连接有支撑板，支撑板固定安装于工位切换台的底部外壁，且所述限位板与支撑板的相对一侧外壁固定安装有弹簧一，所述开合控制部包括连杆和“T”型杆，所述连杆的一端转动连接于限位板，连杆的另一端转动连接于“T”型杆，且所述“T”型杆滑动连接于工位切换台的底部，支撑柱位于接料箱处的一侧外壁固定安装有限位凸起，限位凸起与“T”型杆高度相同。

同时，位于冲压工位的所述限位部底部设置有顶升承力部，所述顶升承力部包括固定安装于地面的伸缩件二以及固定安装于伸缩件二伸缩端的施力板，所述施力板的顶部外壁通过滑杆滑动连接有承力板，承力板贴合于限位板的底部，所述滑杆的外壁套设有弹簧二，所述施力板的顶部外壁固定安装有激光测距仪。

作为本发明的一种更优的方案：所述限位台通过导向块滑动连接于工位切换台的内侧壁，所述导向块的内壁滑动连接有滑块二，滑块二的两侧分别固定安装有弹簧三与弧形凸起，所述限位台的内壁开设有与弧形凸起限位配合的卡槽。

本发明的有益效果为：

1.本发明，通过设置限位部、机械手一、机械手二，四组限位部将整个工作空间分割为两个上料工位、一个冲压工位、一个下料工位，从而配合机械手一与机械手二的自动上料、结合接料箱的接料、配合冲压复合部的冲压，实现了电极生产的自动上下料功能，解决了人工操作的安全性与效率均较低的问题。

2.本发明，通过设置开合控制部，其能在限位板到达下料工位，也就是接料箱的顶部时自动打开，实现工件的自动下料，无需人工或者电控，增加了装置的自动化程度。

3.本发明，通过设置承力板，其能在冲压时，利用伸缩件二的伸缩对限位板提供向上的支撑力，从而防止冲压时，限位板受到向下冲击力造成连接件变形，提高了装置的可靠性与寿命。

4.本发明，通过设置激光测距仪，其能检测承力板与施力板的距离，从而检测弹簧二的形变量，从而可对承力板的支撑力进行检测，使得本装置可针对具体冲压复合力针对性调节承力板的支撑力。

5.本发明，通过将限位台与工位切换台设置为活动配合，且通过导向块导向，通过弧形凸起与卡槽的配合限位锁止，拆卸时，仅需向外侧拉拽限位台，由于弧形凸起的弧面原因，其会向内收缩，从而实现了限位台的快捷安装拆卸，便于维修和更换。

附图说明

图1为本发明提出的动力电池铜铝复合极柱的生产流水线的整体结构示意图；

图2为本发明提出的动力电池铜铝复合极柱的生产流水线的局部结构示意图；

图3为本发明提出的动力电池铜铝复合极柱的生产流水线的冲压复合部结构示意图；

图4为本发明提出的动力电池铜铝复合极柱的生产流水线的限位部结构示意图；

图5为本发明提出的动力电池铜铝复合极柱的生产流水线的开合控制部结构示意图；

图6为本发明提出的动力电池铜铝复合极柱的生产流水线的顶升承力部结构示意图；

图7为本发明提出的动力电池铜铝复合极柱的生产流水线的工位切换台与限位台剖视结构示意图。

图中：1-支撑柱、2-接料箱、3-限位部、4-工位切换台、5-机械手一、6-机械手二、7-冲压复合部、8-顶升承力部、9-电机、10-齿环、11-齿轮、12-伸缩件一、13-加强肋、14-上模具、15-冲压头、16-直线滑轨、17-升降板、18-滑块一、19-限位台、20-限位通孔、21-限位板、22-开合控制部、23-支撑板、24-导向伸缩杆、25-弹簧一、26-连杆、27-“T”型杆、28-限位凸起、29-承力板、30-滑杆、31-弹簧二、32-施力板、33-伸缩件二、34-导向块、35-弹簧三、36-滑块二、37-弧形凸起、38-卡槽、39-激光测距仪。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。

实施例1：

动力电池铜铝复合极柱的生产流水线，如图1-7所示，包括支撑柱1，所述支撑柱1的外壁转动连接有工位切换台4，所述工位切换台4的内壁嵌入固定有多组限位部3；本实施例中，对限位部3的组数不做限定，优选的：所述限位部3为四组圆形阵列布置；其中两组所述限位部3的一侧设置有固定于地面的机械手一5与机械手二6，另外一组所述限位部3的底部设置有放置于地面的接料箱2，最后一组所述限位部3的顶部设置有安装于支撑柱1侧壁的冲压复合部7；本装置，通过设置限位部3、机械手一5、机械手二6，四组限位部3将整个工作空间分割为两个上料工位、一个冲压工位、一个下料工位，从而配合机械手一5与机械手二6的自动上料、结合接料箱2的接料、配合冲压复合部7的冲压，实现了电极生产的自动上下料功能，解决了人工操作的安全性与效率均较低的问题。

为了解决工位切换问题；如图2所示，所述工位切换台4的顶部外壁通过螺栓固定有齿环10，齿环10的内侧啮合有齿轮11，齿轮11的顶部通过键连接有电机9，电机9的壳体通过螺栓固定于支撑柱1的侧壁；当电机9启动时，其能带动齿轮11旋转，从而通过齿环10带动工位切换台4旋转，进行工位切换。

为了解决工件定位问题；如图4所示，所述限位部3包括固定于工位切换台4内侧壁的限位台19以及开设于限位台19内壁的限位通孔20，所述限位通孔20的截面尺寸与形状均契合与铜、铝料的截面；本实施例中，对限位通孔20的具体数量不做限定，优选的：所述限位通孔20为16个；所述限位台19的底部设置有限位板21；机械手一5与机械手二6可将铜、铝料放置于限位通孔20内，通过限位通孔20的四周限位与限位板21的底部承托，可实现原料三维空间限位。

为了解决冲压问题；如图3所示，所述冲压复合部7包括上模具14和通过螺栓固定于上模具14底部的冲压头15，所述冲压头15位于所述限位通孔20的正上方，且其数量、位置与尺寸均与所述限位通孔20一一对应；上模具14升降时，能带动冲压头15升降，从而通过冲压头15与限位通孔20的配合，对铜、铝材料进行冲压复合。

所述上模具14的一侧外壁通过螺栓固定有升降板17，升降板17的侧壁通过螺栓固定有滑块一18，滑块一18的内侧壁滑动配合有直线滑轨16，直线滑轨16通过螺栓固定于支撑柱1的侧壁；直线滑轨16与滑块一18能对升降板17升降进行导向，增加其升降稳定性。

所述支撑柱1的顶部外壁通过螺栓固定有伸缩件一12，伸缩件一12的伸缩端通过螺栓固定于升降板17的顶部外壁；伸缩件一12伸缩时，能带动升降板17升降。

所述上模具14与升降板17的顶部与底部均焊接有加强肋13，加强肋13能增加上模具14与升降板17连接的稳定性，防止冲压时受到冲击力变形。

当伸缩件一12伸缩端伸出时，其能带动升降板17下降，从而通过上模具14带动冲压头15下降，冲压头15的纵向冲击可施加于材料顶部，从而将铜、铝材料进行冲压复合。

为了解决自动下料问题；如图4、5所示，所述限位板21为两片布置，且限位板21的一侧设置有用于驱动其开合的开合控制部22。

所述限位板21通过导向伸缩杆24连接有支撑板23，支撑板23通过螺栓固定于工位切换台4的底部外壁，且所述限位板21与支撑板23的相对一侧外壁焊接有弹簧一25。

所述开合控制部22包括连杆26和“T”型杆27，所述连杆26的一端转动连接于限位板21，连杆26的另一端转动连接于“T”型杆27，且所述“T”型杆27滑动连接于工位切换台4的底部，支撑柱1位于接料箱2处的一侧外壁通过螺栓固定有限位凸起28，限位凸起28与“T”型杆27高度相同。

当处于机械手一5、机械手二6与冲压复合部7处的限位板21时，此时无需下料，两个限位板21通过弹簧一25的弹力作用相互靠拢贴合，从而对限位通孔20的底部封堵，进行限位，当冲压结束，工位切换台4将限位板21带动至接料箱2处时，此时“T”型杆27受到限位凸起28的限位作用向外侧移动，从而通过连杆26带动两块限位板21相互分开，将冲压复合后的电极柱掉落进接料箱2内。

本装置通过设置开合控制部22，其能在限位板21到达下料工位，也就是接料箱2的顶部时自动打开，实现工件的自动下料，无需人工或者电控，增加了装置的自动化程度。

为了解决承载问题，如图1、6所示，位于冲压工位的所述限位部3底部设置有顶升承力部8，所述顶升承力部8包括通过螺栓固定于地面的伸缩件二33以及通过螺栓固定于伸缩件二33伸缩端的施力板32，所述施力板32的顶部外壁通过滑杆30滑动连接有承力板29，承力板29贴合于限位板21的底部，所述滑杆30的外壁套设有弹簧二31。

所述施力板32的顶部外壁通过螺栓固定有激光测距仪39。

冲压时，伸缩件二33伸出，通过施力板32将承力板29贴合于限位板21的顶部，从而对限位板21提供向上的支撑力，防止冲压时，限位板21受到向下冲击力造成连接件变形。

通过设置承力板29，其能在冲压时，利用伸缩件二33的伸缩对限位板21提供向上的支撑力，从而防止冲压时，限位板21受到向下冲击力造成连接件变形，提高了装置的可靠性与寿命。

另外，通过设置激光测距仪39，其能检测承力板29与施力板32的距离，从而检测弹簧二31的形变量，从而可对承力板29的支撑力进行检测，使得本装置可针对具体冲压复合力针对性调节承力板29的支撑力。

本实施例中，对伸缩件一12、伸缩件二33的具体类型不做限定，其可以为气动、液压、电动伸缩杆的任意一种，优选的：所述伸缩件一12、伸缩件二33均为液压伸缩杆。

本实施例在使用时,机械手一5与机械手二6可分别将待复合的两种材料放置于限位通孔20内，通过限位通孔20与限位板21实现原料的三维空间限位，上料后，电机9启动，带动齿轮11旋转，通过齿环10带动工位切换台4旋转，将上料完成的限位通孔20转动至冲压复合部7的底部，接着启动伸缩件一12，其通过升降板17带动上模具14以及冲压头15下降，配合限位通孔20进行冲压，同时伸缩件二33伸出，通过施力板32与弹簧二31带动承力板29上移，贴合于限位板21的底部，进行支撑，冲压结束后，伸缩件一12与伸缩件二33复位，继续启动电机9，将限位通孔20转动至接料箱2顶部，此时“T”型杆27受到限位凸起28的限位作用向外侧移动，从而通过连杆26带动两块限位板21相互分开，将冲压复合后的电极柱掉落进接料箱2内。

实施例2：

动力电池铜铝复合极柱的生产流水线，如图1所示，为了解决便于更换问题；本实施例对实施例1的工位切换台4、限位台19的连接处进行以下改进：所述限位台19通过导向块34滑动连接于工位切换台4的内侧壁。

所述导向块34的内壁滑动连接有滑块二36，滑块二36的两侧分别焊接有弹簧三35与弧形凸起37，所述限位台19的内壁开设有与弧形凸起37限位配合的卡槽38。

通过将限位台19与工位切换台4设置为活动配合，且通过导向块34导向，通过弧形凸起37与卡槽38的配合限位锁止，拆卸时，仅需向外侧拉拽限位台19，由于弧形凸起37的弧面原因，其会向内收缩，从而实现了限位台19的快捷安装拆卸，便于维修和更换。

实施例3：

动力电池铜铝复合极柱的制备方法，如图1-7所示，包括以下步骤：

S1：机械手一5将铜、铝其中一种材料上料置于限位通孔20内，随后电机9启动带动工位切换台4旋转九十度至机械手二6处；

S2：机械手二6将铜、铝另一种材料上料置于限位通孔20内，随后电机9启动带动工位切换台4旋转九十度至冲压复合部7处；

S3：伸缩件一12启动，带动上模具14以及冲压头15升降，进行冲压复合；

S4：S3步骤的同时，伸缩件二33带动承力板29上升，对限位板21进行支撑；

S5：冲压和复合结束后，随后电机9启动带动工位切换台4旋转九十度至接料箱2处下料。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.动力电池铜铝复合极柱的生产流水线，包括支撑柱（1），其特征在于，所述支撑柱（1）的外壁转动连接有工位切换台（4），所述工位切换台（4）的内壁嵌入固定有多组限位部（3），所述限位部（3）为四组圆形阵列布置；其中两组所述限位部（3）的一侧设置有固定于地面的机械手一（5）与机械手二（6），另外一组所述限位部（3）的底部设置有放置于地面的接料箱（2），最后一组所述限位部（3）的顶部设置有安装于支撑柱（1）侧壁的冲压复合部（7）。

2.根据权利要求1所述的动力电池铜铝复合极柱的生产流水线，其特征在于，所述工位切换台（4）的顶部外壁固定安装有齿环（10），齿环（10）的内侧啮合有齿轮（11），齿轮（11）的顶部通过键连接有电机（9），电机（9）的壳体固定安装于支撑柱（1）的侧壁。

3.根据权利要求1所述的动力电池铜铝复合极柱的生产流水线，其特征在于，所述限位部（3）包括固定于工位切换台（4）内侧壁的限位台（19）以及开设于限位台（19）内壁的限位通孔（20），所述限位通孔（20）的截面尺寸与形状均契合与铜、铝料的截面。

4.根据权利要求3所述的动力电池铜铝复合极柱的生产流水线，其特征在于，所述限位台（19）的底部设置有限位板（21）。

5.根据权利要求3所述的动力电池铜铝复合极柱的生产流水线，其特征在于，所述冲压复合部（7）包括上模具（14）和固定安装于上模具（14）底部的冲压头（15），所述冲压头（15）位于所述限位通孔（20）的正上方，且其数量、位置与尺寸均与所述限位通孔（20）一一对应。

6.根据权利要求5所述的动力电池铜铝复合极柱的生产流水线，其特征在于，所述上模具（14）的一侧外壁固定安装有升降板（17），升降板（17）的侧壁固定安装有滑块一（18），滑块一（18）的内侧壁滑动配合有直线滑轨（16），直线滑轨（16）固定安装于支撑柱（1）的侧壁。

7.根据权利要求6所述的动力电池铜铝复合极柱的生产流水线，其特征在于，所述支撑柱（1）的顶部外壁固定安装有伸缩件一（12），伸缩件一（12）的伸缩端固定安装于升降板（17）的顶部外壁。

8.根据权利要求4所述的动力电池铜铝复合极柱的生产流水线，其特征在于，所述限位板（21）为两片布置，且限位板（21）的一侧设置有用于驱动其开合的开合控制部（22），所述限位板（21）通过导向伸缩杆（24）连接有支撑板（23），支撑板（23）固定安装于工位切换台（4）的底部外壁，且所述限位板（21）与支撑板（23）的相对一侧外壁固定安装有弹簧一（25），所述开合控制部（22）包括连杆（26）和“T”型杆（27），所述连杆（26）的一端转动连接于限位板（21），连杆（26）的另一端转动连接于“T”型杆（27），且所述“T”型杆（27）滑动连接于工位切换台（4）的底部，支撑柱（1）位于接料箱（2）处的一侧外壁固定安装有限位凸起（28），限位凸起（28）与“T”型杆（27）高度相同。

9.根据权利要求1所述的动力电池铜铝复合极柱的生产流水线，其特征在于，位于冲压工位的所述限位部（3）底部设置有顶升承力部（8），所述顶升承力部（8）包括固定安装于地面的伸缩件二（33）以及固定安装于伸缩件二（33）伸缩端的施力板（32），所述施力板（32）的顶部外壁通过滑杆（30）滑动连接有承力板（29），承力板（29）贴合于限位板（21）的底部，所述滑杆（30）的外壁套设有弹簧二（31），所述施力板（32）的顶部外壁固定安装有激光测距仪（39）。

10.根据权利要求3所述的动力电池铜铝复合极柱的生产流水线，其特征在于，所述限位台（19）通过导向块（34）滑动连接于工位切换台（4）的内侧壁，所述导向块（34）的内壁滑动连接有滑块二（36），滑块二（36）的两侧分别固定安装有弹簧三（35）与弧形凸起（37），所述限位台（19）的内壁开设有与弧形凸起（37）限位配合的卡槽（38）。

Images