CN201266615Y - 一种电池自动套壳装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是关于一种电池自动套壳装置，其包括：机架、动力元件、机架上依次设置的顶针、极芯定位导向推板、极芯定位导向件、外壳定位导向推板、卸料夹及与动力元件连接的控制单元，所述动力元件驱动顶针及卸料夹动作。控制单元控制动力元件驱动顶针动作进行套壳，省去了人工操作将极芯推入壳体内的工序。极芯定位导向推板及外壳定位导向推板定位固定极芯及外壳，极芯定位导向件导向进行套壳，套壳完后，控制单元控制动力元件驱动卸料夹夹持电池，动力元件带动顶针回位，完成沉底工序。本实用新型结构简单，能实现自动套壳且完成质量较高，机械生产提高了生产效率。

Description

一种电池自动套壳装置

技术领域

本实用新型涉及电池制造设备领域，尤其涉及一种电池自动套壳装置。

背景技术

电池的安全性能一直是衡量电池特性的重要指标之一，其直接关系到使用者的人身安全，电池的内部短路是影响电池安全性能的一个主要因素。电池制造过程中，最后需将卷绕后的极芯套装入电池外壳中，套壳工序完成后还需进行沉底工序。当极芯套入外壳时，极芯与外壳之间会产生摩擦，造成极芯破损。极芯破损是一种潜在的隐患，在电池受到震动、挤压等外部影响时，会造成电池内部短路，从而严重影响电池的安全性能，甚至引发安全事故。现有技术中将极芯套装入电池外壳中时，通常采用手工作业，由于电池极芯硬度较低，而电池外壳硬度较高，并且在手工作业过程中，由于操作人员的技能限制，不能保证套壳方向的准确性，将极芯套装入电池外壳中时，极芯与外壳之间会产生强烈的摩擦，造成极芯破损。

现有技术中有人研制出电池套壳装置来进行电池的套壳工序，改善了以往手工套壳的一些不足。如中国实用新型专利说明书中公开号“CN200941400Y”名称为“一种电池套壳装置”的专利公开了一种电池套壳装置，该电池套壳装置包括极芯通过板和固定在极芯通过板一侧的外壳定位体，所述极芯通过板上包括极芯通过孔，所述极芯通过孔周围包括导向件，所述外壳定位体上包括与极芯通过孔贯通的外壳定位孔。

上述的一种电池套壳装置进行套壳工作时人工将待组装的电池外壳插入外壳定位体中进行定位，然后将待组装的电池极芯对准极芯通过孔将电池极芯导入电池外壳中。

此电池套壳装置改善了纯手工操作的工作条件，改善了电池套壳时套壳方向定位准确性，但利用此电池套壳装置进行套壳主要还是依靠人工进行操作，人工进行放料及将电池极芯推入电池外壳中，且此电池套壳装置主要适用于方形电池的套壳。对于圆柱形电池进行套壳不适用，对于圆柱形电池的套壳工序大都仍是由手工完成。手工进行电池套壳电过程中一致性不高，导致极芯被划伤，不良率居高不下，而且人工套壳工序完成后，还需再进行沉底工序，生产效率较低。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单，能自动完成套壳且完成质量较高的电池自动套壳装置。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

本实用新型的一种电池自动套壳装置，

其包括：包括：机架、动力元件、依次设置在机架上的用于定位极芯及将极芯推入外壳的顶针、极芯定位导向推板、用于定位导向极芯运动的极芯定位导向件、外壳定位导向推板、卸料夹及与动力元件连接的控制单元，所述动力元件驱动顶针及卸料夹动作。

在上述结构的基础上，机架上进一步设置有设于极芯定位导向推板上的极芯进料盒、设于外壳定位导向推板上的外壳进料盒及出料盒。便于进料及套壳及沉底完成后自动出料。

在上述结构的基础上，极芯进料盒及外壳进料盒设置有料盒定位板。料盒定位板定位固定极芯进料盒及外壳进料盒。

进一步，所述极芯定位导向件包括套壳定位导向体及导向轮。导向轮带动极芯准确匀速进入外壳，套壳定位导向体定位外壳及完成套壳后电池转入出料盒。

进一步，所述导向轮设有与极芯相配合滑动的轮槽，所述导向轮内部装有轴承，所述极芯定位导向件进一步包括固定导向轮的固定架及与固定架连接的调节件。导向轮转动带动极芯进入外壳，轮槽与极芯相配合滑动且表面光滑，既减小了传动阻力，又避免传动过程中划伤极芯。且设置调节件调节导向轮的位置，实现外壳、套壳定位导向体、导向轮及顶针同心度，增加了定位的准确性。

进一步，所述套壳定位导向体上设有导向孔及导向凹面，所述导向孔边缘呈阶梯状，所述导向孔两侧设置有大小不同的大开口及小开口，所述导向凹面上设有磁性件。套壳定位导向体能有效避免极芯与外壳直接接触，导向孔两侧设置有大小不同的大开口及小开口，使导向孔呈喇叭状，极芯从导向孔喇叭形的大开口一侧匀速入壳，且导向孔边缘设置成阶梯状，避免导向孔边缘与极芯接触划伤极芯。导向凹面底部设有磁性件定位固定外壳。

进一步，所述外壳定位导向推板上设有磁性件，所述机架上置于卸料夹上方进一步设有磁性件。磁性件定位固定外壳。

进一步，所述外壳定位导向推板上进一步设有与动力元件连接的外壳顶块，所述外壳顶块上设有顶块保护垫。外壳顶块顶持固定外壳进行套壳，顶块保护垫保护外壳，防止外壳顶块压坏外壳。

进一步，所述顶针上设有顶针保护垫。顶针保护垫保护极芯。顶针插入极芯推动极芯动作时，避免顶针压伤极芯。

进一步，所述动力元件包括驱动顶针动作的第一动力及驱动卸料夹动作的第二动力。

本实用新型的一种电池自动套壳装置，控制单元控制动力元件驱动顶针动作进行套壳，省去了人工操作将极芯推入壳体内的工序。极芯定位导向推板及外壳定位导向推板定位固定极芯及外壳，极芯定位导向件导向进行套壳，套壳完后，控制单元控制动力元件驱动卸料夹夹持电池，动力元件带动顶针回位，完成沉底工序，能实现自动完成圆柱形电池的套壳工序。本实用新型结构简单，能实现自动套壳且完成质量较高，机械生产提高了生产效率。

附图说明

为了易于说明，本实用新型由下述的较佳实施例及附图作以详细描述。

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为图1的分解结构示意图；

图3为本实用新型除外壳顶块及套壳定位导向体的分解结构示意图；

图4为本实用新型另一方向的立体结构示意图。

具体实施方式

请参阅图1至图4所示，本实用新型的一种电池自动套壳装置，其包括：包括：机架1、动力元件(未图示)、极芯进料盒2、外壳进料盒3、出料盒4、极芯定位导向件5、外壳定位导向推板6、极芯定位导向推板7、卸料夹8、顶针9及控制单元(未图示)。控制单元控制动力元件动作。极芯进料盒2、外壳进料盒3、出料盒4、极芯定位导向件5、外壳定位导向推板6、极芯定位导向推板7、卸料夹8及顶针都设置在机架1上。极芯进料盒2与外壳进料盒3并列设置于机架1上，所述外壳进料盒3与出料盒4相对设置。机架1上进一步设置有料盒定位板10，料盒定位板10支撑定位极芯进料盒2及外壳进料盒3，并固定在极芯进料盒2及外壳进料盒3上。机架1上进一步设有外壳顶块11，所述外壳顶块11上设有顶块保护垫110，避免外壳顶块11顶持外壳时，压坏外壳。顶块保护垫110采用软性材质制成，本实施例中采用橡胶材料制成。

动力元件(未图示)包括第一动力(未图示)、第二动力(未图示)及第三动力(未图示)。第一动力(未图示)驱动顶针9往返动作，第二动力(未图示)驱动卸料夹8动作，第三动力(未图示)驱动外壳顶块11动作。动力元件(未图示)可采用马达、气缸、液压缸等可提供动力的动力元器件。本实施例中第一动力(未图示)采用第一气缸(未图示)进行说明，第二动力(未图示)采用第二气缸(未图示)进行说明，第三动力(未图示)采用第三气缸(未图示)进行说明。控制单元控制第一动力、第二动力及第三动力动作，从而控制顶针9的动作、卸料夹8动作及外壳顶块11的动作。

极芯定位导向推板7，能准确的将极芯从极芯进料盒2中送出，极芯定位导向推板7上设有与极芯外形相配合的导向槽70，导向槽70的中心对称线与顶针9中心轴重合。

顶针9插入极芯内部，准确定位并固定极芯，且将极芯准确推入外壳体内，然后将套壳完成后的电池推出，最后在第一气缸的驱动下顶针9抽回回位。顶针9上设有顶针保护垫90，顶针9在推压极芯的过程当中，顶针保护垫90保护极芯不被压伤。顶针保护垫90采用软性材质制成，本实施例中采用橡胶材料制成。工作时，第一动力驱动顶针9准确插入极芯内部，直至顶针9上的顶针保护垫90与极芯接触，然后顶针9将极芯固定推至套壳定位导向体50处。

外壳定位导向推板6上装设有磁性件60，本实施例中磁性件采用磁铁进行说明，当然也可采用其他具有磁性的物件，在此不再赘述。本实施例中外壳定位导向推板6上装设有三块磁铁60，将电池外壳准确定位。机架上位于卸料夹8上方进一步设有磁性件15，进一步定位电池外壳。

极芯定位导向件5包括套壳定位导向体50、导向轮51、固定导向轮51的固定架52及调节件53。导向轮51与套壳定位导向体50依极芯运动方向依次并列设置在机架1上。调节件53用于调节导向轮51的位置。调节件53设置为螺旋状，调节件53上设置有调节螺栓530，通过调节螺栓530调整导向导向轮51的位置。

导向轮51上设有与极芯相配合滑动的轮槽510，轮槽510与极芯的接触面相吻合的，且表面光滑。导向轮51包括两个相对设置的滚轮，两个滚轮通过螺栓连接固定在固定架52上，通过调节件53调节导向轮51的位置，实现外壳、套壳定位导向体50、导向轮51及顶针四者的中心轴共线，增强了定位的准确性。工作时，第一气缸驱动顶针匀速带动极芯向前运动，运动到导向轮处随导向轮51一起匀速向前滑动，导向轮51匀速转动，带动极芯准确匀速的进入外壳，且导向轮51的外侧轮槽510表面十分光滑，这样既减小了传动的阻力，又避免了极芯在传动过程中被划伤。导向轮51内部装有轴承。此轴承采用精密轴承，装入导向轮内部，能够灵活地转动。

套壳定位导向体50上设有导向孔500及导向凹面501。所述导向孔500设置成一边开口大一边开口小的喇叭形，极芯进入导向孔500一侧设置成大开口，极芯进入外壳一侧设置成小开口，能有效避免极芯与壳体的直接接触，降低了划伤极芯的机率。导向孔500边缘设置成阶梯状，避免极芯被外壳口部刮伤。导向凹面501底部设有磁性件502，对外壳进行定位。本实施例中磁性件采用磁铁进行说明，当然也可采用其他具有磁性的物件，在此不再赘述。套壳定位导向体50作为在套壳的过程中，极芯与外壳之间的过渡装置，有效地避免极芯与外壳之间的直接接触。

卸料夹8用于当顶针将套壳完成后的成品电池顶出套壳定位导向体50，准确地将电池夹住，然后在第一气缸动作引导顶针回位，抽出插在极芯中的顶针9。

本实用新型主要用于圆柱形电池自动套壳，经适当改变处理后也可用于进行其他电池套壳生产。

工作时，将极芯放入极芯进料盒2，将外壳放入外壳进料盒3，极芯通过极芯进料盒2及外壳通过外壳进料盒3分别滑入到极芯定位导向推板7及外壳定位导向推板6中，第一动力的驱动顶针9动作准确插入极芯内部，直至顶针9上的顶针保护垫90与极芯接触，极芯在顶针9的推动下，一直移动到导向轮51，极芯随导向轮51匀速向前滑动，极芯在顶针9和导向轮51的共同作用下移动至套壳定位导向体50处，同时，外壳到达外壳定位导向推板6上，磁铁60吸住外壳将其定位，第三气缸驱动外壳顶块11动作顶持住外壳的底部，外壳顶块11上设有的顶块保护垫110，避免外壳顶块11顶持在外壳上时将外壳压伤，第三气缸驱动外壳顶块11动作将外壳推动到套壳定位导向体50的导向凹面501处，导向凹面501上设置的磁性件502进一步定位外壳，

将外壳定位固定在套壳定位导向体50处。极芯在顶针9的推力下继续往前运动，极芯通过套壳定位导向体50的喇叭形结构导向孔500进入外壳体内，完成套壳工序。第一气缸继续动作，顶针9在第一气缸的驱动下将套壳完成的电池推出，第二动力驱动卸料夹动作，将顶针9推出的电池夹持住，第一气缸回位，在卸料夹8的协助下顶针9匀速抽出，回到初始位置。卸料夹松开电池，电池自动转入出料盒4内，完成套壳沉底工序。

以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，凡依照本实用新型之形状、结构所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电池自动套壳装置，包括：机架、动力元件，其特征在于，进一步包括：依次设置于机架上的用于定位极芯及将极芯推入外壳的顶针、极芯定位导向推板、用于定位导向极芯运动的极芯定位导向件、外壳定位导向推板、卸料夹及与动力元件连接的控制单元，所述动力元件驱动顶针及卸料夹动作。

2.根据权利要求1所述的一种电池自动套壳装置，其特征在于：机架上进一步设置有设于极芯定位导向推板上的极芯进料盒、设于外壳定位导向推板上的外壳进料盒及出料盒，所述极芯进料盒与外壳进料盒并列设置，所述外壳进料盒与出料盒相对设置。

3.根据权利要求2所述的一种电池自动套壳装置，其特征在于：极芯进料盒及外壳进料盒上设置有料盒定位板。

4.根据权利要求1所述的一种电池自动套壳装置，其特征在于：所述极芯定位导向件包括套壳定位导向体及导向轮，套壳定位导向体与导向轮并列设置在机架上。

5.根据权利要求4所述的一种电池自动套壳装置，其特征在于：所述导向轮设有与极芯相配合滑动的轮槽，所述导向轮内部装有轴承，所述极芯定位导向件进一步包括固定导向轮的固定架及与固定架连接的调节件。

6.根据权利要求4所述的一种电池自动套壳装置，其特征在于：所述套壳定位导向体上设有导向孔及导向凹面，所述导向孔边缘设置成阶梯状，所述导向孔两侧设置有大小不同的大开口及小开口，所述导向凹面上设有磁性件。

7.根据权利要求1所述的一种电池自动套壳装置，其特征在于：所述外壳定位导向推板上设有磁性件，所述机架上置于卸料夹上方进一步设有磁性件。

8.根据权利要求1所述的一种电池自动套壳装置，其特征在于：所述机架上进一步设有与动力元件连接的外壳顶块，所述外壳顶块上设有顶块保护垫。

9.根据权利要求1所述的一种电池自动套壳装置，其特征在于：所述顶针上设有顶针保护垫。

10.根据权利要求1所述的一种电池自动套壳装置，其特征在于：所述动力元件包括驱动顶针动作的第一动力及驱动卸料夹动作的第二动力。

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