CN116197637A - 锂电池盖板正负极柱的铆压设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了锂电池盖板正负极柱的铆压设备，它包括机架、电机、驱动轴、上下两个铆压机构；电机与机架的右侧板连接，其通过联轴器与位于机架内的驱动轴相连，上下两个铆压机构均与驱动轴、机架连接；每个铆压机构均包括凸轮组件、连杆组件、滑移组件；凸轮组件与驱动轴连接，连接组件与凸轮组件接触，滑移组件与连接组件接触，上面的凸轮组件与下面的凸轮组件左右设置，上面的连杆组件与下面的连杆组件上下对称设置，上面的滑移组件与下面的滑移组件上下对称设置。本发明可以方便地调节行程，满足铆压的要求，保证铆压的质量。同时，它的安全性和稳定性较好，设备紧凑。

Description

锂电池盖板正负极柱的铆压设备
技术领域
本发明涉及一种对锂电池盖板上的正负极柱进行铆压的设备，属于机械领域。
背景技术
随着电动汽车的迅速发展，锂电池的生产量日益增大，电池盖板的量也随之增大，因此，电池盖板的生产效率和生产质量都直接影响锂电池的生产。
发明专利ZL202011601383X公开了一种铆接电池盖板的设备，是使用气缸对零件进行铆压，其缺点是：一、铆压设备的行程调节复杂困难：由于气缸本身行程不可调，因此铆压机构的压缩量必须通过改变气缸限位装置的位置来进行调节，而铆压时的冲击压力较大，限位装置必须可靠固定，无法做成便于调节的结构，因此压缩量调节较为麻烦，需要反复拆装和测试；2.安全性和稳定性较低：气缸在运行过程中需要反复承受超过600kg的冲击压力，由于气缸内部结构为空腔，频繁承受较大压力时，气缸导杆会因受压而产生变形，造成压缩量不可控，进而导致产品不合格，安全性和稳定性较低；三、设备空间较大：气缸结构由于行程限制和压力限制，缸径和长度无法缩短，因此体积较大。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种电池盖板正负极柱的铆压设备，它可以方便地调节行程，满足铆压的要求，保证铆压的质量。同时，它的安全性和稳定性较好，设备紧凑。
本发明锂电池盖板正负极柱的铆压设备，它包括机架、电机、驱动轴、上下两个铆压机构；电机与机架的右侧板连接，其通过联轴器与位于机架内的驱动轴相连，上下两个铆压机构均与驱动轴、机架连接；每个铆压机构均包括凸轮组件、连杆组件、滑移组件；凸轮组件与驱动轴连接，连接组件与凸轮组件接触，滑移组件与连接组件接触，上面的凸轮组件与下面的凸轮组件左右设置，上面的连杆组件与下面的连杆组件上下对称设置，上面的滑移组件与下面的滑移组件上下对称设置。
进一步地，凸轮组件包括凸轮、滑块座、滑块、压轮、安装轴、转轴；凸轮套在驱动轴上，滑块座固定在机架的右侧板上，滑块沿滑块座上下移动，压轮设置在滑块的槽内，安装轴穿过压轮、其左右两端与滑块左右板的孔连接，凸轮与压轮接触；转轴的中部位于滑块的槽内、其前后两端与滑块前后板的孔连接。
进一步地，凸轮组件还包括复位结构，复位结构包括固定板、与固定板连接的前后两个复位单元，每个复位单元包括连接耳、弹簧、螺栓、螺母，滑块的前后板上各连接一个连接耳，螺栓穿过连接耳后通过螺母锁紧，弹簧套在螺栓上且位于固定板与螺母之间，固定板固定在机架上面板的下面。
进一步地，凸轮组件还包括深沟球轴承，深沟球轴承设置在安装轴与滑块之间。
进一步地，连杆组件包括连杆、连接轴、安装轴、滚轮；连杆的中部位于机架左侧的前后面板之间，连接轴穿过连杆的中部、其前后两端分别与机架左侧的前后面板连接；连杆的右端位于滑块的槽内且与转轴接触；连杆的左端位于机架外，滚轮位于连杆左端的槽内，安装轴的中部与滚轮接触、其前后两端与连杆连接。
进一步地，与右面的凸轮组件中转轴接触的连杆的长度比与左面的凸轮组件转轴的连杆的长度略长些。
进一步地，连杆组件还包括深沟球轴承，深沟球轴承设置在安装轴与连杆之间。
进一步地，铆压滑移组件包括压块、调整板、调节螺栓、两个铆头、两个导轨Ⅰ、两个导轨Ⅱ；机架左端前后面板的内侧各固定有导轨Ⅰ、压块右端的前后各设置有导轨Ⅱ，导轨Ⅱ相对于导轨Ⅰ上下移动，调整板设置在压块上并通过调节螺栓锁紧，调节螺栓跟滚轮接触；两个铆头前后对称地连接在压块上。
进一步地，铆压滑移组件还包括锁紧螺钉，锁紧螺钉设置在压块中部的槽内且连接调节螺栓。
进一步地，铆压滑移组件还包括复位结构，复位结构包括固定板、前后两根弹簧；固定板与机架的左侧板固接，弹簧的一端与导轨Ⅱ连接、另一端位于固定板上面的凹槽内。
本发明铆压设备的优点是：一、铆压设备的行程调节简单：行程通过凸轮、调节螺栓进行调节，由于凸轮运行时是线性提升和下降，调节螺栓仅通过螺纹即可可靠固定，行程调节方便快捷，无需拆装；二、安全性和稳定性较高：在凸轮运转过程中，凸轮与压轮、转轴与连杆、连杆与调节螺栓始终保持接触，压力呈线性变化，因此压缩过程没有冲击，铆压过程平稳，同时，凸轮结构为实心体，也进一步提高了设备的稳定性，非常适用于盖板压缩这种高频高压的工作场景和环境；三、设备空间较小：凸轮结构本身占用体积很小，结构紧凑，相对于背景技术里面的设备，其高度可降低约50％，大大提高了空间使用率。
附图说明
图1是本发明铆压设备的非铆压状态的立体图；
图2是本发明铆压设备的铆压状态的立体图一；
图3是本发明铆压设备的铆压状态的主视图；
图4是图3的左视图；
图5是沿图4中A-A线的剖视图；
图6是本发明锂铆压设备的铆压状态的立体图二(去除机架)；
图7是本发明铆压设备的铆压状态的主视图(去除机架)
图8是图7的左视图；
图9是沿图8中B-B线的剖视图；
图10是本发明中凸轮组件的左视图(去除凸轮)。
图11是盖板与工装的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
实施例1
从图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10可知，本发明锂电池盖板正负极柱的铆压设备，它包括机架4、电机5、驱动轴6、上下两个铆压机构；电机5与机架4的右侧板连接，其通过联轴器与位于机架内的驱动轴6相连，上下两个铆压机构均与驱动轴6、机架4连接；每个铆压机构均包括凸轮组件1、连杆组件2、滑移组件3；凸轮组件1与驱动轴6连接，连接组件2与凸轮组件1接触，滑移组件3与连接组件2接触，上面的凸轮组件与下面的凸轮组件左右设置，上面的连杆组件与下面的连杆组件上下对称设置，上面的滑移组件与下面的滑移组件上下对称设置。
当电机5工作时，驱动轴6推动上面的铆压机构中的凸轮组件1运动，进而带动连接组件2运动，使得滑移组件3向下运动；同时，驱动轴6推动下面的铆压机构中的凸轮组件1运动，进而带动连接组件2运动，使得滑移组件3向上运动，从而对放置在工装上的盖板正负极柱进入铆压。
实施例2
从图5、图6、图7、图8、图9、图10可知，本发明铆压设备：凸轮组件1包括凸轮101、滑块座102、滑块103、压轮104、安装轴105、转轴107；凸轮101套在驱动轴6上，滑块座102固定在机架4的右侧板上，滑块103沿滑块座102上下移动，压轮104设置在滑块103的槽内，安装轴105穿过压轮104、其左右两端与滑块103左右板的孔连接，凸轮101与压轮104接触；转轴107的中部位于滑块103的槽内、其前后两端与滑块103前后板的孔连接。
其中，铆压设备的行程通过凸轮可以进行方便快捷的调节，进而确定铆头301的上下行程，从而满足盖板上正负极柱的铆压要求。
当电机5工作时，驱动轴6带动上面的凸轮组件1中的凸轮101转动，随着凸轮行程的增大，其挤压压轮104使滑块103沿着滑块座102向上移动，转轴107也随之往上运动使连杆组件2转动，进而带动滑移组件3向下运动；同时，下面的凸轮组件1中的凸轮101挤压压轮104使滑块103沿着滑块座102向下移动，转轴107也随之往下运动使连杆组件2运动，进而带动滑移组件3向上运动；在上下两个铆压机构中的滑移组件3的共同作用下，实现了对位于盖板上正负极柱的铆压。
实施例3
从图5、图6、图7、图8、图9、图10可知，本发明铆压设备：凸轮组件1还包括复位结构，复位结构包括固定板108、与固定板108连接的前后两个复位单元，每个复位单元包括连接耳109、弹簧111、螺栓112、螺母110，滑块103的前后板上各连接一个连接耳109，螺栓112穿过连接耳109后通过螺母110锁紧，弹簧111套在螺栓112上且位于固定板108与螺母110之间，固定板108固定在机架4上面板的下面。
在进行铆压时，上面的凸轮组件1中的滑块103向上移动，对弹簧111进行压缩；当铆压结束后，弹簧111在弹力的作用下使滑块103向下移动，压轮104挤压凸轮101回到非工作状态；同时，下面的凸轮组件1的弹簧111在弹力的作用下使滑块103向上移动，压轮104挤压凸轮101回到非工作状态。
在复位单元中，通过调整螺母110的上下位置可以对弹簧111的高度进行调节，进而确定弹簧111的弹力大小。
实施例4
从图5、图6、图7、图8、图9可知，本发明铆压设备：凸轮组件1还包括深沟球轴承106，深沟球轴承106设置在安装轴105与滑块103之间。
深沟球轴承106保证了安装轴105与滑块103之间的转动，延缓了两者之间的磨损。
实施例5
从图5、图6、图7、图8、图9可知，本发明铆压设备：连杆组件2包括连杆201、连接轴202、安装轴203、滚轮204；连杆201的中部位于机架4左侧的前后面板之间，连接轴202穿过连杆201的中部、其前后两端分别与机架4左侧的前后面板连接；连杆201的右端位于滑块103的槽内且与转轴107接触；连杆201的左端位于机架4外，滚轮204位于连杆201左端的槽内，安装轴203的中部与滚轮204接触、其前后两端与连杆201连接。
当上面的凸轮组件1中的转轴107推动上面的连杆组件2中的连杆201的右端向上运动时，以连接轴202为中心，连杆201的左端带动滚轮204向下运动，从而推动上面的滑移组件3向下运动；同时，下面的连杆组件2推动下面的滑移组件3向上运动；在上下两个铆压机构中的滑移组件3的共同作用下，实现了对位于盖板上下的正负极柱的铆压。
其中，与右面的凸轮组件1中转轴107接触的连杆201的长度比与左面的凸轮组件1转轴107的连杆201的长度略长些，这样可以保证上下连杆组件2中的连接轴202、安装轴203、滚轮204、连杆201的左端上下对称设置，从而保证铆压滑移组件3上下对称设置，使电池盖板正负极柱铆压时上下铆压力在同一条竖直线，保证了铆压的质量。
实施例6
从图5、图6、图7、图8、图9可知，本发明铆压设备：连杆组件2还包括深沟球轴承205，深沟球轴承205设置在安装轴203与连杆201之间。
深沟球轴承205保证了安装轴203与连杆201之间的转动，延缓了两者之间的磨损。
实施例7
从图5、图6、图7、图8、图9可知，本发明铆压设备：铆压滑移组件3包括压块302、调整板304、调节螺栓305、两个铆头301、两个导轨Ⅰ306、两个导轨Ⅱ307；机架4左端前后面板的内侧各固定有导轨Ⅰ306、压块302右端的前后各设置有导轨Ⅱ307，导轨Ⅱ307相对于导轨Ⅰ306上下移动，调整板304设置在压块302上并通过调节螺栓305锁紧，调节螺栓305跟滚轮204接触；两个铆头301前后对称地连接在压块302上。
当上面的连杆组件2中的连杆201带动滚轮204向下运动，上面的铆压滑移组件3中的调节螺栓305受挤压向下运动，调整板304、压块302通过导轨Ⅱ307沿着导轨Ⅰ306向下运动，铆头201向下运动；同时，下面的铆压滑移组件3中的铆头201向上运动，从而对放置在工装上的盖板正负极柱实现铆压。
其中，通过调整调节螺栓305的高度可以确定铆头301的上下行程，从而满足盖板上正负极柱的铆压要求。
实施例8
从图5、图6、图7、图8、图9可知，本发明铆压设备：铆压滑移组件3还包括锁紧螺钉308，锁紧螺钉308设置在压块302中部的槽内且连接调节螺栓305。
在调节螺栓305确定好高度后，锁紧螺钉308锁紧调节螺栓305，以防止在铆压过程中调节螺栓305出现松动以保证铆压质量。
实施例9
从图5、图6、图7、图8、图9可知，本发明铆压设备：铆压滑移组件3还包括复位结构，复位结构包括固定板309、前后两根弹簧303；固定板309与机架4的左侧板固接，弹簧303的一端与导轨Ⅱ307连接、另一端位于固定板309上面的凹槽内。
在进行铆压时，上面的铆压滑移组件3中的导轨Ⅱ307向下移动，对弹簧303进行压缩；当铆压结束后，弹簧303在弹力的作用下使导轨Ⅱ307向上移动，铆压滑移组件3回到非工作状态；同时，下面的铆压滑移组件3中的弹簧303在弹力的作用下使导轨Ⅱ307向下移动，铆压滑移组件3回到非工作状态。
从图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11可知，铆压前，先将工装7放置在下面的铆压滑移组件3中的铆头301的上面，再将已放置好正负极柱的锂电池盖板8放置在工装7上；然后开始铆压：电机5工作，驱动轴6推动上面的铆压机构中的凸轮组件1运动，进而带动连接组件2运动，使得滑移组件3向下运动；同时，驱动轴6推动下面的铆压机构中的凸轮组件1运动，进而带动连接组件2运动，使得滑移组件3向上运动，从而对放置在工装上的盖板正负极柱进行铆压；铆压结束后将锂电池盖板8取出，再放入新的锂电池盖板8对正负极柱铆压。
总之，本发明铆压设备通过两个凸轮传动带动上下压块运动实现了电池盖板正负极柱的铆压。本发明铆压设备的优点是：一、铆压设备的行程调节简单：行程通过凸轮、调节螺栓进行调节，由于凸轮运行时是线性提升和下降，调节螺栓仅通过螺纹即可可靠固定，行程调节方便快捷，无需拆装；二、安全性和稳定性较高：在凸轮运转过程中，凸轮与压轮、转轴与连杆、连杆与调节螺栓始终保持接触，压力呈线性变化，因此压缩过程没有冲击，铆压过程平稳，同时，凸轮结构为实心体，也进一步提高了设备的稳定性，非常适用于盖板压缩这种高频高压的工作场景和环境；三、设备空间较小：凸轮结构本身占用体积很小，结构紧凑，相对于背景技术里面的设备，其高度可降低约50％，大大提高了空间使用率。

Claims (10)

1.锂电池盖板正负极柱的铆压设备，其特征是：它包括机架(4)、电机(5)、驱动轴(6)、上下两个铆压机构；电机(5)与机架(4)的右侧板连接，其通过联轴器与位于机架内的驱动轴(6)相连，上下两个铆压机构均与驱动轴(6)、机架(4)连接；每个铆压机构均包括凸轮组件(1)、连杆组件(2)、滑移组件(3)；凸轮组件(1)与驱动轴(6)连接，连接组件(2)与凸轮组件(1)接触，滑移组件(3)与连接组件(2)接触，上面的凸轮组件与下面的凸轮组件左右设置，上面的连杆组件与下面的连杆组件上下对称设置，上面的滑移组件与下面的滑移组件上下对称设置。
2.根据权利要求1所述的铆压设备，其特征是：凸轮组件(1)包括凸轮(101)、滑块座(102)、滑块(103)、压轮(104)、安装轴(105)、转轴(107)；凸轮(101)套在驱动轴(6)上，滑块座(102)固定在机架(4)的右侧板上，滑块(103)沿滑块座(102)上下移动，压轮(104)设置在滑块(103)的槽内，安装轴(105)穿过压轮(104)、其左右两端与滑块(103)左右板的孔连接，凸轮(101)与压轮(104)接触；转轴(10)7的中部位于滑块(103)的槽内、其前后两端与滑块(103)前后板的孔连接。
3.根据权利要求2所述的铆压设备，其特征是：凸轮组件(1)还包括复位结构，复位结构包括固定板(108)、与固定板(108)连接的前后两个复位单元，每个复位单元包括连接耳(109)、弹簧(111)、螺栓(112)、螺母(110)，滑块(103)的前后板上各连接一个连接耳(109)，螺栓(11)2穿过连接耳(109)后通过螺母(110)锁紧，弹簧(111)套在螺栓(112)上且位于固定板(108)与螺母(110)之间，固定板(108)固定在机架(4)上面板的下面。
4.根据权利要求2所述的铆压设备，其特征是：凸轮组件(1)还包括深沟球轴承(106)，深沟球轴承(106)设置在安装轴(105)与滑块(103)之间。
5.根据权利要求2所述的铆压设备，其特征是：连杆组件(2)包括连杆(201)、连接轴(202)、安装轴(203)、滚轮(204)；连杆(201)的中部位于机架(4)左侧的前后面板之间，连接轴(202)穿过连杆(201)的中部、其前后两端分别与机架(4)左侧的前后面板连接；连杆(201)的右端位于滑块(103)的槽内且与转轴(107)接触；连杆(201)的左端位于机架(4)外，滚轮(204)位于连杆(201)左端的槽内，安装轴(203)的中部与滚轮(204)接触、其前后两端与连杆(201)连接。
6.根据权利要求5所述的铆压设备，其特征是：与右面的凸轮组件(1)中转轴(107)接触的连杆(201)的长度比与左面的凸轮组件(1)中转轴(107)的连杆(201)的长度略长些。
7.根据权利要求5所述的铆压设备，其特征是：连杆组件(2)还包括深沟球轴承(205)，深沟球轴承(205)设置在安装轴(203)与连杆(201)之间。
8.根据权利要求5所述的铆压设备，其特征是：铆压滑移组件(3)包括压块(302)、调整板(304)、调节螺栓(305)、两个铆头(301)、两个导轨Ⅰ(306)、两个导轨Ⅱ(307)；机架(4)左端前后面板的内侧各固定有导轨Ⅰ(306)、压块(302)右端的前后各设置有导轨Ⅱ(307)，导轨Ⅱ(307)相对于导轨Ⅰ(306)上下移动，调整板(304)设置在压块(302)上并通过调节螺栓(305)锁紧，调节螺栓(305)跟滚轮(204)接触；两个铆头(301)前后对称地连接在压块(302)上。
9.根据权利要求8所述的铆压设备，其特征是：铆压滑移组件(3)还包括锁紧螺钉(308)，锁紧螺钉(308)设置在压块(302)中部的槽内且连接调节螺栓(305)。
10.根据权利要求8所述的铆压设备，其特征是：铆压滑移组件(3)还包括复位结构，复位结构包括固定板(309)、前后两根弹簧(303)；固定板(309)与机架(4)的左侧板固接，弹簧(303)的一端与导轨Ⅱ(307)连接、另一端位于固定板(309)上面的凹槽内。
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