CN203983405U - 一种圆柱电池电芯装配一体机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种圆柱电池电芯装配一体机，包括安装于机架上的分度盘，所述分度盘圆周外侧顺序设有电池送料装置、负极极耳焊接装置、拔针装置、将极耳位置摆正的极耳定位装置和冲面垫装置，所述极耳定位装置和冲面垫装置之间还设置了拉力和短路测试装置，所述冲面垫装置之后还依次设置了感应有无面垫的光纤感应装置、对装好面垫的电池壳先后进行滚槽处理和涂胶的滚槽装置和涂胶装置、以及装盒装置，该自动焊底、拉力和短路测试、加面垫、滚槽、涂胶和装盒的圆柱电池电芯装配一体机，实现电池生产的全自动化，节省了大量的人工，提高了速度，降低了成本，大大提高了生产效率。

Description

一种圆柱电池电芯装配一体机

技术领域

 本实用新型涉及电池装配设备，特别涉及一种自动焊底、拉力和短路测试、加面垫、滚槽、涂胶和装盒的圆柱电池电芯装配一体机。

背景技术

目前生产的圆柱型电池，其正极端部一般设有正极帽，为了防止正极帽与电池壳内的电芯意外连接造成电池短路，通常在电池壳内的电芯上放一个隔膜面垫，将电池的电芯与正极帽隔离开来；在放入面垫前，通常还要电芯负极的极耳焊接到电池壳底部，并对负极极耳进行拉力测试，对电池进行短路测试，再对电池进行滚槽和涂胶后装盒。目前在圆柱型电池生产过程中，都是通过半自动的简单设备进行单独的焊底，以及纯手工的加面垫、滚槽、涂胶和装盒，速度慢、效率低，需要大量的人工。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型要解决的技术问题是提供一种自动焊底、拉力和短路测试、加面垫、滚槽、涂胶和装盒的圆柱电池装配一体机。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案是：一种圆柱电池电芯装配一体机，包括安装于机架上的分度盘，所述分度盘圆周外侧顺序设有电池送料装置、负极极耳焊接装置、拔针装置、将极耳位置摆正的极耳定位装置、和冲面垫装置，所述极耳定位装置和冲面垫装置之间还设置了拉力和短路测试装置，所述冲面垫装置之后还依次设置了感应有无面垫的光纤感应装置、对装好面垫的电池壳先后进行滚槽处理和涂胶的滚槽装置和涂胶装置、以及装盒装置。

所述的拉力和短路测试装置包括设有拉动一拉力计的精密凸轮、带动凸轮转动的步进电机、夹住正极耳向上拉动的并连接外置短路显示仪正极线的气爪、以及与一位于负极耳处的钢壳配合用于固定电池负极的固定轴，所述钢壳固定位置还设置了外置短路显示仪负极线，所述气爪与拉力计同步并受精密凸轮的拉动。

所述的滚槽装置依次包括进料槽、滚刀架、滚槽定位架和将电池从进料槽推至滚槽定位架上的滚槽推送气缸，所述滚槽定位架底部安装有带动电池壳底旋转的电机，滚槽定位架上方安装有带有滚头的下压气缸，所述滚刀架包括滚刀，并装有调节滚槽深度的千分尺和调节滚槽高度的百分表，所述滚刀架由一凸轮装置带动。

所述涂胶装置包括带动电池旋转的胶轮，胶轮侧方装有沥青桶和沥青泵，沥青泵包括用于抽涂沥青胶的胶管和针头喷，所述胶管由一涂胶气缸下压，使得针头紧贴电池壳体内部；涂胶装置还带有出料槽。

所述装盒装置依次包括装盒进料槽、放置料盒的料盒槽、将装配完成半成品的电池推入料盒槽中料盒的推料气缸、料盒出料槽、将空料盒逐级下降并将装完电池的料盒送入料盒出料槽的料盒升降器，所述装盒进料槽和放置料盒的料盒槽之间还设置了一将电池进行方向转弯处理的90°旋转料槽。

所述光纤感应装置包括一感应是否有面垫的光纤感应头。

所述的冲面垫装置包括底部装有面垫模具的冲面垫气缸，所述面垫模具正下方设有一根水平的面垫带，冲面垫气缸两侧机架上分别固定一个放卷轮和一个收卷轮，所述面垫带两端分别缠绕在放卷轮和收卷轮上；所述面垫模具内部还设有一个压面垫气缸，将面垫平整的压入电池壳内。 

电池壳内预先放置有带正、负极耳的电芯和焊针，所述分度盘的圆周上均匀分布有用于夹持电池的弧形凹槽；所述电池送料装置包括进料槽及进料槽中由马达带动的皮带，所述进料槽上还装有用于感应电池的感应器，所述电池送料装置与分度盘之间还先后设有负极极耳焊接装置和将焊针拔出的拔针装置，所述负极极耳焊接装置包括接有焊机焊头的焊接气缸，所述拔针装置包括夹持电池的第一拔针气缸、夹持焊针的第二拔针气缸和带动第二拔针气缸横向移动的第三拔针气缸。

所述极耳定位装置包括一个极耳位置感应装置和夹取并旋转电池的定位气缸；所述冲面垫装置后面的分度盘周围还先后设有不良品输出装置和合格品输出装置，所述不良品输出装置包括不良品夹取气缸；所述合格品输出装置包括直角型合格品出料槽，所述合格品出料槽包括卡在分度盘上方的挡料卡和设在合格品出料槽直角处的推送气缸。

还包括控制从电池送料装置到涂胶装置动作的第一控制箱，以及控制装盒装置动作的第二控制箱。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

本实用新型提供一种自动焊底、拉力和短路测试、加面垫、滚槽、涂胶和装盒的圆柱电池电芯装配一体机，实现电池生产的全自动化，节省了大量的人工，提高了速度，降低了成本，大大提高了生产效率。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型拉力和短路测试装置结构示意图；

图3为本实用新型滚槽装置和涂胶装置结构示意图；

图4为本实用新型冲面垫装置局部放大示意图；

图5为本实用新型装盒装置局部放大示意图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图以及实施例对本实用新型进行进一步详细描述。

如图1所示，本实用新型所揭示的圆柱电池的装配机，在电池壳内预先放置有带极耳的电芯和焊针，具体包括安装于机架4上的分度盘1和电池送料装置2，所述分度盘1的圆周上均匀分布有用于夹持电池的弧形凹槽。所述电池送料装置2包括进料槽21及进料槽中由马达带动的皮带，所述进料槽21上还装有用于感应电池的感应器，首先将焊针插入电池，放入电池送料装置2的转动皮带上，感应器感应到有电池装入，后续的装置才会依次进行工作。所述电池送料装置2与分度盘1之间还先后设有负极极耳焊接装置6和将焊针拔出的拔针装置7，所述负极极耳焊接装置6包括接有焊机焊头的焊接气缸，所述拔针装置7包括夹持电池的第一拔针气缸、夹持焊针的第二拔针气缸和带动第二拔针气缸横向移动的第三拔针气缸。

所述分度盘1圆周外侧还顺序设有将极耳位置摆正的极耳定位装置3、进行拉力和短路测试的拉力和短路测试装置14、冲面垫装置5、感应有无面垫的光纤感应装置10、不良品输出装置8和合格品输出装置9。具体的，所述极耳定位装置3包括一个极耳位置感应装置和夹取并旋转电池的定位气缸，定位气缸根据位置感应装置的检测结果，夹取旋转电池，直到极耳的位置与下述的面垫模具所冲的弧形极耳穿孔相对应；如图2，所述拉力和短路测试装置14包括设置有拉动拉力计的精密凸轮141、步进电机142、气爪143和固定电池底部的固定轴144，步进电机142带动精密凸轮141转动，在凸轮141的作用下，夹住正极耳的气爪143向上拉动极耳，拉力计和随气爪的运动同步被拉动，当拉力计达到设定阈值时，气爪143放开极耳，此时通过判断极耳是否断开达到测试负极极耳焊接的效果；所述气爪143连接外置短路显示仪正极线，所述固定轴144与位于电池负极耳处的钢壳配合固定电池负极端，并在电池负极端设置外置短路显示仪的负极线，测试拉力的同时，当气爪夹住正极耳时电池的正、负端分别连接外置短路显示仪的正、负极线，从而在测试拉力的同时在外置短路显示仪上显示电池是否短路，达到测试电池短路的效果。

所述冲面垫装置5包括底部装有面垫模具的冲面垫气缸51，所述面垫模具正下方设有一根水平的面垫带52，冲面垫气缸51两侧机架上分别固定一个放卷轮53和一个收卷轮54，所述面垫带52两端分别缠绕在放卷轮53和收卷轮54上，在马达的作用下进行收放卷，电池旋转到位后，冲面垫装置5以冲面垫气缸51为动力，在面垫模具的作用下从面垫带上冲出面垫，冲出的面垫的弧形极耳穿孔顺利套在弧形极耳上，落入电池壳里面，所述面垫模具内部还设有一个压面垫气缸，将面垫平整的压入电池壳内。

当电池转到光纤感应装置10所在的工位时，光纤感应装置10的感应头感应电池是否有面垫，从而达到检测面垫的效果。

如图4所示，所述冲面垫装置5后面的分度盘1周围还先后设有不良品输出装置8和合格品输出装置9。根据拉力和短路测试装置14和光纤感应装置10的测试结果，选择不良品输出装置8和合格品输出装置9工作，所述不良品输出装置8包括不良品夹取气缸，将到达该工位的不合格品夹出。所述合格品输出装置9包括直角型合格品出料槽，所述合格品出料槽包括卡在分度盘1上方的挡料卡和设在合格品出料槽直角处的推送气缸，所述挡料卡借助分度盘1的力，将到位的合格品电池顺势推入合格品出料槽，合格品电池移动到合格品出料槽的直角处，被推送气缸推出。

如图3所示，本实用新型的电池电芯装配机，还包括对装配好面垫的良品电池壳先后进行进行滚槽处理和涂胶的滚槽装置12和涂胶装置13。

如图1、3，所述滚槽装置12包括进料槽121、滚刀架122、滚槽定位架123以及将电池从进料槽121推至滚槽定位架123上的滚槽推送气缸和推块，所述滚槽推送气缸固定在机架4上，所述推块的一端部部分嵌入设置在所述进料槽121的进料端，所述滚槽定位架123底部安装有带动电池壳底旋转的电机，滚槽定位架123上方安装有带有滚头的下压气缸，所述滚刀架122包括滚刀，并装有调节滚槽深度的千分尺和调节滚槽高度的百分表，所述滚刀架122由凸轮装置124带动；所述涂胶装置包括带动电池旋转的胶轮131，胶轮侧方装有沥青桶132和沥青泵133，沥青泵133包括抽放沥青胶的胶管和针头喷，所述胶管由涂胶气缸134下压，使得针头紧贴电池壳体内部；涂胶装置还带有出料槽135。

焊底加好面垫的电池自动进入进料槽121，由滚槽推送气缸将电池推至滚槽定位架123处进行滚槽，下压气缸对滚头进行包裹下压，底部电机带动壳底旋转，凸轮带动滚刀架中的滚刀进行滚槽，之后电池推送至涂胶位置，由胶轮带动电池进行旋转，然后涂胶气缸控制胶管下压，针头贴紧电池壳体内部，沥青泵抽取沥青胶进行涂胶处理，完毕之后依次从出料槽被气缸推送出去。

以上各装置在第一控制箱11的控制下协调运作。

如图5所示，完成滚槽处理和涂胶后的电池通过出料槽135被运输到装盒进料槽151，从而进入装盒装置进行装盒工序，电池从装盒进料槽151中在推料气缸152的作用下通过一90°旋转料槽进行方向转弯处理，依次地装入装料盒内，所述装料盒放置在料盒升降器154上的料盒槽153内，空的装料盒从料盒升降器154的最上一级料盒槽153被逐级运送至最低级，于最低级处装满电池后通过料盒出料槽155送出，从而完成了全部工序。

上述装盒处理部分由第二控制箱16的控制下协调运作。

本实用新型中未具体介绍的功能模块均可采用现有技术中的成熟功能模块, 或者本领域的技术人员根据本实用新型的描述能够很容易的制作出，例如各个气缸对各部件的推动、光纤感应装置、控制箱等，因此没有赘述。

以上为本实用新型的其中具体实现方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种圆柱电池电芯装配一体机，其特征在于：包括安装于机架（4）上的分度盘（1），所述分度盘（1）圆周外侧顺序设有电池送料装置（2）、负极极耳焊接装置（6）、拔针装置（7）、将极耳位置摆正的极耳定位装置（3）、和冲面垫装置（5），所述极耳定位装置（3）和冲面垫装置（5）之间还设置了拉力和短路测试装置（14），所述冲面垫装置（5）之后还依次设置了感应有无面垫的光纤感应装置（10）、对装好面垫的电池壳先后进行滚槽处理和涂胶的滚槽装置（12）和涂胶装置（13）、以及装盒装置（15）。

2.根据权利要求1所述的一种圆柱电池电芯装配一体机，其特征在于：所述的拉力和短路测试装置（14）包括设有拉动一拉力计的精密凸轮（141）、带动凸轮转动的步进电机（142）、夹住正极耳向上拉动的并连接外置短路显示仪正极线的气爪（143）、以及与一位于负极耳处的钢壳配合用于固定电池负极的固定轴（144），所述钢壳固定位置还设置了外置短路显示仪负极线，所述气爪与拉力计同步并受精密凸轮的拉动。

3.根据权利要求1所述的一种圆柱电池电芯装配一体机，其特征在于：所述的滚槽装置（12）依次包括进料槽（121）、滚刀架（122）、滚槽定位架（123）和将电池从进料槽（121）推至滚槽定位架（123）上的滚槽推送气缸，所述滚槽定位架（123）底部安装有带动电池壳底旋转的电机，滚槽定位架（123）上方安装有带有滚头的下压气缸，所述滚刀架（122）包括滚刀，并装有调节滚槽深度的千分尺和调节滚槽高度的百分表，所述滚刀架（122）由一凸轮装置（124）带动。

4.根据权利要求1所述的一种圆柱电池电芯装配一体机，其特征在于：所述涂胶装置（13）包括带动电池旋转的胶轮（131），胶轮（131）侧方装有沥青桶（132）和沥青泵（133），沥青泵（133）包括用于抽涂沥青胶的胶管和针头喷，所述胶管由一涂胶气缸（134）下压，使得针头紧贴电池壳体内部；涂胶装置（13）还带有出料槽（135）。

5.根据权利要求1所述的一种圆柱电池电芯装配一体机，其特征在于：所述装盒装置（15）依次包括装盒进料槽（151）、放置料盒的料盒槽（153）、将装配完成半成品的电池推入料盒槽（153）中料盒的推料气缸（152）、料盒出料槽（155）、将空料盒逐级下降并将装完电池的料盒送入料盒出料槽（155）的料盒升降器（154），所述装盒进料槽（151）和放置料盒的料盒槽（153）之间还设置了一将电池进行方向转弯处理的90°旋转料槽。

6.根据权利要求1所述的一种圆柱电池电芯装配一体机，其特征在于：所述光纤感应装置（10）包括一感应是否有面垫的光纤感应头。

7.根据权利要求1～6任意一项所述的一种圆柱电池电芯装配一体机，其特征在于：所述的冲面垫装置（5）包括底部装有面垫模具的冲面垫气缸（51），所述面垫模具正下方设有一根水平的面垫带（52），冲面垫气缸（51）两侧机架（4）上分别固定一个放卷轮（53）和一个收卷轮（54），所述面垫带（52）两端分别缠绕在放卷轮（53）和收卷轮（54）上；所述面垫模具内部还设有一个压面垫气缸，将面垫平整的压入电池壳内。

8. 根据权利要求7所述的一种圆柱电池电芯装配一体机，其特征在于：电池壳内预先放置有带正、负极耳的电芯和焊针，所述分度盘（1）的圆周上均匀分布有用于夹持电池的弧形凹槽；所述电池送料装置（2）包括进料槽（21）及进料槽中由马达带动的皮带，所述进料槽（21）上还装有用于感应电池的感应器，所述电池送料装置（2）与分度盘（1）之间还先后设有负极极耳焊接装置（6）和将焊针拔出的拔针装置（7），所述负极极耳焊接装置（6）包括接有焊机焊头的焊接气缸（61），所述拔针装置（7）包括夹持电池的第一拔针气缸、夹持焊针的第二拔针气缸和带动第二拔针气缸横向移动的第三拔针气缸。

9.根据权利要求8所述的一种圆柱电池电芯装配一体机，其特征在于：所述极耳定位装置（3）包括一个极耳位置感应装置和夹取并旋转电池的定位气缸；所述冲面垫装置（5）后面的分度盘（1）周围还先后设有不良品输出装置（8）和合格品输出装置（9），所述不良品输出装置（8）包括不良品夹取气缸；所述合格品输出装置（9）包括直角型合格品出料槽，所述合格品出料槽包括卡在分度盘（1）上方的挡料卡和设在合格品出料槽直角处的推送气缸。

10.根据权利要求9所述的一种圆柱电池电芯装配一体机，其特征在于：还包括控制从电池送料装置到涂胶装置动作的第一控制箱（11），以及控制装盒装置动作的第二控制箱（16）。