CN202712349U - 全自动电芯入壳机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种全自动电芯入壳机，包括机架、设置于机架的凸轮分割器、固定于凸轮分割器上的壳体转盘机构、固定于凸轮分割器上的电芯转盘机构、固定于凸轮分割器上的固定转盘机构、以将绝缘片装配于电芯内的绝缘片上料机械手和绝缘片冲压机构、将电芯装配于壳体内的电芯入壳机构，电芯入壳机构由固定电芯、壳体的固定部分和用于推动电芯的顶升部分组成，壳体固定部分固设在固定转盘机构上，顶升部分固定在机架所设的工作台上。采用全自动的方式，先通过固定部分分别固定电芯和壳体，再通过顶升部分推动电芯进入对应的壳体内，以完成对电芯的安装步骤；大幅度地提高了电芯的装配效率，提高了电芯的装配质量，节约成本。

Description

全自动电芯入壳机

技术领域

本实用新型涉及一种电池电芯与壳体装配的机械，尤其涉及一种全自动电芯入壳机。

背景技术

圆柱电池是日常生活中普遍使用的一种电池，如手电筒、遥控器、剃须刀等各种电子数码产品中均可用到圆柱电池。圆柱电池一般包括外壳、外壳内的电芯、电芯两端的绝缘片、密封在外壳两端的盖板和导电端子。其中，电芯一般通过专用的电芯机将其加工好，而其它装配工序通常采用手工操作的方式，从而影响到整个圆柱电池的生产效率，不利于实现自动化生产；且在手工操作过程中还存在质量不佳的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种以全自动化加工方式代替传统加工方式、可大幅度提高装配效率、提高装配质量的全自动电芯入壳机。

本实用新型是这样实现的：一种全自动电芯入壳机，用于将圆柱电池的电芯装配入壳体内，所述入壳机包括机架、设置于所述机架的凸轮分割器、固定于所述凸轮分割器上的壳体转盘机构、固定于所述凸轮分割器上的电芯转盘机构、固定于所述凸轮分割器上的固定转盘机构、以将绝缘片装配于所述电芯内的绝缘片上料机械手和绝缘片冲压机构、以将电芯装配于所述壳体内的电芯入壳机构，所述壳体转盘机构与所述电芯转盘机构相交的工位同心，所述绝缘片上料机械手安装于所述机架，所述电芯入壳机构由固定所述电芯、所述壳体的固定部分和用于推动所述电芯的顶升部分组成，所述壳体固定部分固设在所述固定转盘机构上，所述顶升部分固定在所述机架所设的工作台上。

进一步地，所述固定部分由第一气缸、第二气缸以及固定架组成，所述第一气缸、所述第二气缸分别装配于所述固定架，所述固定架安装于所述电芯转盘机构上，所述第一气缸驱动一第一气爪定位所述壳体，所述第一气爪与所述第一气缸连接，所述第二气缸驱动一第二气爪固定电芯，所述第二气爪与所述第二气缸连接。

进一步地，所述顶升部分由多个连接板、伺服电机、设在所述连接板之间的导轨、丝杆、顶杆和检测所述电芯进入所述壳体所受到的推力的压力传感器组成，所述伺服电机驱动所述丝杆在所述导轨运动，所述压力传感器固定在所述连接板上，所述顶杆的一端固定在所述压力传感器上。

进一步地，还包括分别设置在所述机架上的绝缘片冲压机构、绝缘片收放机构和用于检测所述绝缘片是否放入所述电芯内的绝缘片检测机构，所述绝缘片检测机构由光纤支架和光纤组成。

进一步地，所述绝缘片上料机械手由第三气缸、用于将所述绝缘片从所述绝缘片冲压机构吸起后以放入所述电芯转盘机构内的电芯上的绝缘片吸头和导向块组成，所述第三气缸驱动所述导向块固定所述绝缘片吸头，所述第三气缸驱动一伸缩气爪固定所述电芯。

进一步地，还包括用于检测所述电芯外径的外径检测机构，所述外径检测机构设置在所述电芯转盘机构上。

进一步地，还包括对所述电芯的极耳进行校正的极耳校正机构和极耳折弯机构，所述极耳校正机构设置在所述机架所设的工作台上，所述极耳折弯机构设置在所述机架所设的工作台上，所述极耳校正机构包括极耳校正片和可驱动所述极耳校正片运动的第四气缸，所述极耳折弯机构包括用于折弯所述极耳的双行程气缸和通过光纤的反光率以确定所述极耳位置的光纤安装板。

进一步地，所述壳体转盘机构包括壳体转盘、壳体夹具、入壳开夹块，所述壳体转盘为六等分圆盘，所述壳体转盘固定于所述凸轮分割器上，所述壳体夹具内部设有可供所述壳体放入的台阶，所述入壳开夹块一端伸入所述壳体夹具内。

进一步地，所述电芯转盘机构包括电芯转盘和电芯夹具，所述电芯转盘为十二等分圆盘，所述电芯转盘固定于所述凸轮分割器上。

进一步地，还包括可用于吸取所述壳体内灰尘的吸尘机构，所述吸尘机构对应所述壳体转盘机构设置在所述机架的工作台上，所述吸尘机构包括吸尘座、设置在所述吸尘座上的吸尘管和驱动所述吸尘座的第五气缸，所述第五气缸连接所述吸尘座。

本实用新型提供的一种全自动电芯入壳机，采用全自动的方式，其电芯入壳机构由固定所述电芯、所述壳体的固定部分和用于推动所述电芯的顶升部分组成，在将电芯装入壳体中，先通过所述固定部分分别固定所述电芯和所述壳体，再通过所述顶升部分推动所述电芯进入对应的所述壳体内，以完成对电芯的安装步骤；与现有技术通过人工将所述电芯安装入所述壳体相比，以全自动化加工方式代替传统加工方式，大幅度地提高了所述电芯的装配效率，提高了电芯的装配质量，节约成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的全自动电芯入壳机俯视图；

图2为本实用新型实施例提供的电芯入壳机构的固定部分的立体结构图；

图3为本实用新型实施例提供的电芯入壳机构的顶升部分的侧视图；

图4为本实用新型实施例提供的绝缘片上料机械手的侧视图；

图5为本实用新型实施例提供的外径检测机构的侧视图；

图6为本实用新型实施例提供的极耳校正机构的侧视图；

图7为本实用新型实施例提供的极耳折弯机构的侧视图；

图8为本实用新型实施例提供的吸尘机构立体图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-图3，本实用新型实施例提供的一种全自动电芯入壳机1，用于将圆柱电池的电芯2装配入壳体3内，本实施例以圆柱电池为例来说明，当然也可以是锂电池等，锂电池内的电芯入壳也是本实用新型所保护的范围。所述入壳机1包括机架11、设置于所述机架11的凸轮分割器（图未示）、固定于所述凸轮分割器上的壳体转盘机构13、固定于所述凸轮分割器上的电芯转盘机构14、固定于所述凸轮分割器上的固定转盘机构40、以将绝缘片装配于所述电芯2内的绝缘片上料机械手15和电芯入壳机构16，所述壳体转盘机构13与所述电芯转盘机构14相交的工位同心，所述绝缘片上料机械手15安装于所述机架11，所述电芯入壳机构16由固定所述电芯2、所述壳体3的固定部分161和用于推动所述电芯2的顶升部分162组成，所述固定部分161固设在所述固定转盘机构40上，所述顶升部分162对应所述电芯2固设在所述机架11所设的工作台111上；通过采用全自动的方式，在将电芯2装入壳体3中，先通过所述固定部分161分别固定所述电芯2和所述壳体3，再通过所述顶升部分16推动所述电芯2进入对应的所述壳体3内，以完成对电芯2的安装步骤；与现有技术通过人工将所述电芯安装入所述壳体相比，本实用新型以全自动化加工方式代替传统加工方式，大幅度地提高了所述电芯2与壳体3的装配效率，提高了电芯2与壳体3的装配质量，节约成本。

具体应用中，如图2并配合图1，所述固定部分161由第一气缸10、第二气缸20以及固定架1611组成，所述第一气缸10、所述第二气缸20、所述手指气缸30分别装配于所述固定架1611，所述固定架1611安装于所述固定转盘机构14上，所述固定架1611是由多块不锈钢的连接块相互固定组成，以螺丝固定，结构比较稳固，可便于安装与拆卸，通过所述第一气缸10驱动一第一气爪100定位所述壳体3，所述第一气爪100与所述第一气缸10连接，所述壳体3固定于壳体转盘机构131的壳体夹具上，通过所述第一气爪100顶住所述壳体3，以便所述电芯2的装配；所述第二气缸20驱动一第二气爪200下压压杆1612以打开入壳开夹块使得电芯2顺利入壳，所述第二气爪200与所述第二气缸20连接，所述电芯2固定在电芯转盘机构14上的电芯夹具142上，所述手指气缸30驱动其手指固定所述电芯2。

进一步地，如图3并配合图1、图2，所述顶升部分162由多个连接板1621、伺服电机1622、设在所述连接板1621之间的导轨1623、丝杆1634、顶杆1625和检测所述电芯2进入所述壳体3所受到的推力的压力传感器1626组成，所述伺服电机1622驱动所述丝杆1634转动以带动所述连接板1621运动，所述连接板1621固定在丝杆的滑块上和所述导轨1623的滑块上，所述连接板1621带动所述导轨1623上的滑块运动，所述压力传感器1626固定在所述导轨1623的滑块上，所述顶杆1625的一端固定在所述压力传感器1626上。所述压力传感器1626检测所述电芯2进入所述壳体3时受到的推力（通过检测所述顶杆1625所受的力），当大于设定值时，机器会报警停止，以保证所述电芯2不会被顶变形，顶升的高度可由所述伺服电机1622来控制。

进一步地，如图1、图2，所述全自动电芯入壳机1还包括分别设置在所述机架所设的工作台111上的绝缘片冲压机构17、绝缘片收放机构18和用于检测所述绝缘片是否放入所述电芯2内的绝缘片检测机构19；所述绝缘片采用塑料膜制成，可隔离电池正负极，以防止出现短路；还可以在电池过热时，通过闭孔功能来阻隔电池中的电流传导。所述绝缘片冲压机构17是由气缸一、气缸二、气缸三、随动器、上模板、下模板、绝缘片冲模、绝缘片立柱、废料储存筒组成。所述绝缘片绕过随动器从上、下模板间穿过，经气缸三两次冲压，绝缘片成型，其中第一次冲压后有废料产出并被吹入废料储存筒内。气缸一为滑台汽缸，每次送绝缘片的量等于两个冲模的中心距，气缸二在冲模时压紧绝缘片，起到防止绝缘片偏移的作用，气缸一运动的时候，气缸二必须收回，气缸一停止后，气缸二方可放下；所述绝缘片收放机构18由电机、减速机、行程开关、绝缘片导向辊、绝缘片挡板、绝缘片张紧收放板组成。所述绝缘片张紧收放板上有两个圆弧形槽，槽的两端分别装有行程开关，当槽内的导向辊碰触到上（下）端的行程开关，相应的电机会启动，直到导向辊碰触到下（上）端的形成开关；所述绝缘片检测机构19由光纤支架和光纤组成，以用来检测绝缘片是否放入所述电芯2上，若没放入，则后面的工位不对此所述电芯2工作。

具体地，如图4并配合图1、图2，所述绝缘片上料机械手15由第三气缸151、用于将所述绝缘片从所述绝缘片冲压机构17吸起后以放入所述电芯转盘机构14内的电芯2上的绝缘片吸头152和导向块153组成，所述第三气缸151驱动所述导向块153固定所述绝缘片吸头152，所述第三气缸151驱动一伸缩气爪154固定所述电芯2，实现了全自动化操作，避免了人工操作所带来的不便。

进一步地，如图5并配合图1、图2，所述全自动电芯入壳机1还包括用于检测所述电芯2外径的外径检测机构21，所述外径检测机构21设置在所述电芯转盘机构14上。所述外径检测机构21是由气缸四211、气缸五212、步进电机213、转动轮214、限位轮215、外经检测器216、光纤217组成，所述气缸四211与装有所述限位轮215的部分相连，所述气缸五212与装有所述转动轮214的部分相连，具体通过快速接头连接，当由所述电芯2到此工位时，所述转动轮214和所述限位轮215同时收缩夹住所述电芯2，所述步进电机213控制所述转动轮214的转动，所述转动轮214转动的多少由光纤217传出的信号控制，所述电芯2随所述转动轮214旋转，此时所述外径检测器216检测出外径。（在设定外径范围之外的所述电芯2后面的工位不工作）。

进一步地，参见图2、图6，图7，所述全自动电芯入壳机1还包括对所述电芯2的极耳进行校正的极耳校正机构22和极耳折弯机构23，所述极耳校正机构22设置在所述机架所设的工作台111上，所述极耳折弯机构23设置在所述机架所设的工作台111上，所述极耳校正机构22包括极耳校正片221和可驱动所述极耳校正片221运动的第四气缸220，所述极耳折弯机构23包括用于折弯所述极耳的双行程气缸230和通过光纤的反光率以确定所述极耳位置的光纤安装板231。

进一步地，如图1、图2，所述壳体转盘机构13包括壳体转盘131、壳体夹具132含有入壳开夹块，所述壳体转盘131为六等分圆盘，所述壳体转盘131固定于所述凸轮分割器上，所述壳体夹具132内部设有可供所述壳体3放入的台阶，所述入壳开夹块一端伸入所述壳体夹具132内。所述壳体夹具132于所述电芯2入所述壳体3前打开，入所述壳体3后立即夹上，以保证所述电芯2不会掉落。

进一步地，参见图1，所述电芯转盘机构14包括电芯转盘141和电芯夹具142，所述电芯转盘141为十二等分圆盘，所述电芯转盘141固定于所述凸轮分割器上。

更进一步地，如图1、图2、图8所述全自动电芯入壳机1还包括可用于吸取所述壳体3内灰尘的吸尘机构24，所述吸尘机构24对应所述壳体转盘机构13设置在所述机架的工作台111上，所述吸尘机构24包括吸尘座241、设置在所述吸尘座241上的吸尘管242和驱动所述吸尘座241的第五气缸243，所述第五气缸243连接所述吸尘座241。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.全自动电芯入壳机，用于将圆柱电池的电芯装配入壳体内，其特征在于，所述入壳机包括机架、设置于所述机架的凸轮分割器、固定于所述凸轮分割器上的壳体转盘机构、固定于所述凸轮分割器上的电芯转盘机构、固定于所述凸轮分割器上的固定转盘机构、以将绝缘片装配于所述电芯内的绝缘片上料机械手和绝缘片冲压机构、以将所述电芯装配于所述壳体内的电芯入壳机构，所述壳体转盘机构与所述电芯转盘机构相交的工位同心，所述绝缘片上料机械手安装于所述机架，所述电芯入壳机构由固定所述电芯、所述壳体的固定部分和用于推动所述电芯的顶升部分组成，所述壳体固定部分固设在所述固定转盘机构上，所述顶升部分固定在所述机架所设的工作台上。

2.如权利要求1所述的全自动电芯入壳机，其特征在于：所述固定部分由第一气缸、第二气缸以及固定架组成，所述第一气缸、所述第二气缸分别装配于所述固定架，所述固定架安装于所述电芯转盘机构上，所述第一气缸驱动一第一气爪定位所述壳体，所述第一气爪与所述第一气缸连接，所述第二气缸驱动一第二气爪固定电芯，所述第二气爪与所述第二气缸连接。

3.如权利要求1所述的全自动电芯入壳机，其特征在于：所述顶升部分由多个连接板、伺服电机、设在所述连接板之间的导轨、丝杆、顶杆和检测所述电芯进入所述壳体所受到的推力的压力传感器组成，所述伺服电机驱动所述丝杆在所述导轨运动，所述压力传感器固定在所述连接板上，所述顶杆的一端固定在所述压力传感器上。

4.如权利要求1所述的全自动电芯入壳机，其特征在于：还包括分别设置在所述机架上的绝缘片冲压机构、绝缘片收放机构和用于检测所述绝缘片是否放入所述电芯内的绝缘片检测机构，所述绝缘片检测机构由光纤支架和光纤组成。

5.如权利要求4所述的全自动电芯入壳机，其特征在于：所述绝缘片上料机械手由第三气缸、用于将所述绝缘片从所述绝缘片冲压机构吸起后以放入所述电芯转盘机构内的电芯上的绝缘片吸头和导向块组成，所述第三气缸驱动所述导向块固定所述绝缘片吸头，所述第三气缸驱动一伸缩气爪固定所述电芯。

6.如权利要求1所述的全自动电芯入壳机，其特征在于：还包括用于检测所述电芯外径的外径检测机构，所述外径检测机构设置在所述电芯转盘机构上。

7.如权利要求1所述的全自动电芯入壳机，其特征在于：还包括对所述电芯的极耳进行校正的极耳校正机构和极耳折弯机构，所述极耳校正机构设置在所述机架所设的工作台上，所述极耳折弯机构设置在所述机架所设的工作台上，所述极耳校正机构包括极耳校正片和可驱动所述极耳校正片运动的第四气缸，所述极耳折弯机构包括用于折弯所述极耳的双行程气缸和通过光纤的反光率以确定所述极耳位置的光纤安装板。

8.如权利要求1所述的全自动电芯入壳机，其特征在于：所述壳体转盘机构包括壳体转盘、壳体夹具、入壳开夹块，所述壳体转盘为六等分圆盘，所述壳体转盘固定于所述凸轮分割器上，所述壳体夹具内部设有可供所述壳体放入的台阶，所述入壳开夹块一端伸入所述壳体夹具内。

9.如权利要求1所述的全自动电芯入壳机，其特征在于：所述电芯转盘机构包括电芯转盘和电芯夹具，所述电芯转盘为十二等分圆盘，所述电芯转盘固定于所述凸轮分割器上。

10.如权利要求1所述的全自动电芯入壳机，其特征在于：还包括可用于吸取所述壳体内灰尘的吸尘机构，所述吸尘机构对应所述壳体转盘机构设置在所述机架的工作台上，所述吸尘机构包括吸尘座、设置在所述吸尘座上的吸尘管和驱动所述吸尘座的第五气缸，所述第五气缸连接所述吸尘座。

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