CN207765568U - 一种锂电池自动入壳机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种锂电池自动入壳机，包括机架，所述机架上设有电池换向机构、底壳传输机构、电池入壳机构和成品转移机构，所述电池换向机构设有电池组输送装置，所述电池组输送装置将换向后的电池输送至所述电池入壳机构中，所述底壳传输机构和所述电池入壳机构之间设有第一夹持机构，所述电池入壳机构和所述成品转移机构之间设有第二夹持机构，所述第二夹持机构固定连接在所述第一夹持机构上。本实用新型实现电池由上料到入壳的整个过程的自动化作业，自动调整电池正负极，避免在电池入壳过程中发生错误，提高生产效率，节约人工成本。

Description

一种锂电池自动入壳机

技术领域

本实用新型涉及锂电池制造设备技术领域，尤其涉及一种锂电池自动入壳机。

背景技术

锂离子电池生产涉及到的工序繁琐，制程时间长。其中，电池入壳工序是电池组装生产过程中非常重要的环节，即将多个电池组装在壳体里作为一个整体，电池与壳体内的间隙越小，那么生产出来的电池就越安全，但是电池与壳体内的间隙太小了又会造成电池入壳的困难。目前大多数厂家采用手工操作，一次只能入一只电池，生产效率低下，不利于降低电池的生产成本。而现有的机械设备自动化入壳时常会将电池的隔膜刮破，且电池在机械自动化入壳时始终会有一段是做自由落体运动，电池以较高的速度跌落壳体，容易造成极片损伤，产品合格率较低。而人工手动入壳的效率较低，劳动强度较高，经营成本较高。

因此，目前亟需研发一种新型的入壳生产设备以提高锂电池组的生产效率和质量，满足日益增长的市场需求。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种锂电池自动入壳机，该装置实现电池由上料到入壳的整个过程的自动化作业，自动调整电池正负极，避免在电池入壳过程中发生错误，提高生产效率，节约人工成本。

该实用新型提供以下技术方案，一种锂电池自动入壳机，包括机架，所述机架上设有电池换向机构、底壳传输机构、电池入壳机构和成品转移机构，所述电池换向机构设有电池组输送装置，所述电池组输送装置将换向后的电池输送至所述电池入壳机构中，所述底壳传输机构和所述电池入壳机构之间设有第一夹持机构，所述电池入壳机构和所述成品转移机构之间设有第二夹持机构，所述第二夹持机构固定连接在所述第一夹持机构上。

进一步地，所述电池换向机构包括换向驱动装置和吸取装置；所述换向驱动装置包括换向气缸、安装板和旋转盘，所述安装板一端连接所述换向气缸，另一端连接所述旋转盘；所述安装板与所述旋转盘之间还设置有旋转盘气缸；所述吸取装置包括电磁元件和电池仿型槽，所述电磁元件固定连接在所述旋转盘上，所述电磁元件的延长杆伸入所述电池仿型槽内。

进一步地，所述电池组输送装置包括固定在所述机架上的电池换向台和设置在该电池换向台中央的电池输送台，所述电池换向台和所述电池输送台上均设有电池放置槽；所述电池输送台的底部固定连接有输送台升降组件，所述输送台升降组件的一端连接有输送台平移组件。

进一步地，所述底壳传输机构包括底壳输送台和底壳翻转装置；所述底壳输送台包括传送带和输送电机，所述传送带两端分别设有第一从动棍轴和第一主动辊轴，所述输送电机通过一第一传动组件驱动所述第一主动辊轴转动；所述底壳输送台的前端还设置有底壳限位装置；所述底壳翻转装置包括行进单元、翻转单元和夹紧单元，所述翻转单元固定安装在所述行进单元的输出块上，所述夹紧单元通过一卡齿件与所述翻转单元的输出轴连接。

进一步地，所述第一夹持机构包括第一Z向气缸、第一导向杆、第一安装架、双头旋转盘、第一夹手、第二夹手和第二夹手驱动装置；所述第一安装架滑动设置在所述第一导向杆上，所述第一Z向气缸安装在所述机架上，并连接所述第一安装架；所述双头旋转盘一端连接所述第一安装架，另一端连接所述第一夹手和所述第二夹手驱动装置，所述第二夹手驱动装置的驱动所述第二夹手横向行进，所述第一夹手和所述第二夹手上均设置有第一夹手气缸；所述第一夹持机构上还设置有横向驱动装置，所述横向驱动装置驱动所述第一夹持机构左右移动。

进一步地，所述电池入壳机构包括拱壳装置和电池推料装置；所述拱壳装置包括固定单元和拱起单元，所述固定单元连接有固定单元驱动元件，所述固定单元上设有可移动固定元件和可移动气缸，所述拱起单元设置有拱起块和拱起块驱动元件；所述电池推料装置包括第一推料元件和第二推料元件，所述第一推料元件连接有一第一驱动元件，所述第二推料元件连接有一第二驱动元件。

进一步地，所述第二夹持机构包括第二Z向气缸、第二导向杆、第二安装架、成品放置气缸和双头夹手；所述第二Z向气缸安装在所述机架上，所述成品放置气缸和所述双头夹手安装在所述第二安装架上，所述第二Z向气缸的输出轴与所述成品放置气缸相连，所述第二导向杆连接在所述第二安装架上，所述双头夹手上设置有第二夹手气缸。

进一步地，所述成品转移机构包括转移传送带和转移电机，所述转移传送带两端分别设有第二从动棍轴和第二主动辊轴，所述转移电机通过一第二传动齿轮驱动所述第二主动辊轴转动。

本实用新型的有益效果为：本实用新型通过顺序设置的电池换向机构、电池组输送装置、底壳传输机构、第一夹持机构、电池入壳机构、第二夹持机构和成品转移机构，机器人实现自动化生产，不仅能够提高生产效率，并且节约人工成本；所述电池入壳机构包括拱壳装置和电池推料装置，解决了电池与壳体内的间隙太小了造成电池入壳的困难；所述电池换向机构能够将圆柱电池按电极要求进行排列，取代人工排列，提升效率，避免发生排列错误。

附图说明

图1为本实用新型所述锂电池自动入壳机的立体视图；

图2为本实用新型所述电池换向机构的结构示意图；

图3为本实用新型所述电池组输送装置的结构示意图；

图4为本实用新型所述底壳输送台的结构示意图；

图5为本实用新型所述底壳翻转装置的结构示意图；

图6为本实用新型所述第一夹持机构的结构示意图；

图7为本实用新型所述电池入壳机构的俯视图；

图8为本实用新型所述电池入壳机构的侧视图；

图9为本实用新型所述第二夹持机构的结构示意图；

图10为本实用新型所述成品转移机构的结构示意图。

附图标记说明：

机架10。

电池换向机构20，换向驱动装置21，换向气缸211，安装板212，旋转盘气缸213，旋转盘214，吸取装置22，电磁元件221，延长杆222，电池仿型槽223。

电池组输送装置30，电池换向台31，电池输送台32，输送台升降组件321，输送台平移组件322，电池放置槽33。

底壳传输机构40，底壳输送台41，传送带411，输送电机412，第一从动棍轴413，第一主动辊轴414，第一传动组件415，底壳限位装置42，底壳翻转装置43，行进单元431，输出块432，翻转单元433，夹紧单元434，卡齿件435。

第一夹持机构50，第一Z向气缸51，第一导向杆52，第一安装架53，双头旋转盘54，第一夹手55，第二夹手56，第二夹手驱动装置561，第一夹手气缸57，横向驱动装置58。

电池入壳机构60，拱壳装置61，固定单元62，可移动固定元件621，可移动气缸622，固定单元驱动元件63，拱起单元64，拱起块641，拱起块驱动元件642，电池推料装置65，第一推料元件66，第一驱动元件661，第二推料元件67，第二驱动元件671。

第二夹持机构70，第二Z向气缸71，第二导向杆72，第二安装架73，成品放置气缸74，双头夹手75，第二夹手气缸76。

成品转移机构80，转移传送带81，转移电机82，第二从动棍轴83，第二主动辊轴84，第二传动齿轮85。

具体实施方式

为了使本实用新型的实用新型目的，技术方案及技术效果更加清楚明白，下面结合具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。应理解，此处所描述的具体实施例，仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参照图1，一种锂电池自动入壳机，包括机架10，所述机架10上设有电池换向机构20、底壳传输机构40、电池入壳机构60和成品转移机构80，所述电池换向机构20设有电池组输送装置30，所述电池组输送装置30将换向后的电池输送至所述电池入壳机构60中，所述底壳传输机构40和所述电池入壳机构60之间设有第一夹持机构50，所述电池入壳机构60和所述成品转移机构80之间设有第二夹持机构70，所述第二夹持机构70固定连接在所述第一夹持机构50上。

参照图2，所述电池换向机构20包括换向驱动装置21和吸取装置22；所述换向驱动装置21包括换向气缸211、安装板212和旋转盘214，所述安装板212一端连接所述换向气缸211，另一端连接所述旋转盘214；所述安装板212与所述旋转盘214之间还设置有旋转盘气缸213；所述吸取装置22包括电磁元件221和电池仿型槽223，所述电磁元件221固定连接在所述旋转盘214上，所述电磁元件221的延长杆222伸入所述电池仿型槽223内。

参照图3，所述电池组输送装置30包括固定在所述机架10上的电池换向台31和设置在该电池换向台31中央的电池输送台32，所述电池换向台31和所述电池输送台32上均设有电池放置槽33；所述电池输送台32的底部固定连接有输送台升降组件321，所述输送台升降组件321的一端连接有输送台平移组件322。

可以理解的是，所述电池组输送装置30和所述电池换向机构20相互配合，人工将待入壳的电池组放在所述电池换向台31上的所述电池放置槽33上，所述电池输送台32将待入壳的电池组升起、运送至换向工位后放下；所述换向驱动装置21带动所述吸取装置22向下吸取第2和第4颗电池升起转向后放回所述电池换向台31上的所述电池放置槽33上，将圆柱电池按电极要求进行排列，完成电池组的极性换向工序，取代人工排列，提升效率，避免发生排列错误。

参照图4和图5，所述底壳传输机构40包括底壳输送台41和底壳翻转装置43；所述底壳输送台41包括传送带411和输送电机412，所述传送带411两端分别设有第一从动棍轴413和第一主动辊轴414，所述输送电机412通过一第一传动组件415驱动所述第一主动辊414轴转动；所述底壳输送台41的前端还设置有底壳限位装置42；所述底壳翻转装置43包括行进单元431、翻转单元433和夹紧单元434，所述翻转单元433固定安装在所述行进单元431的输出块432上，所述夹紧单元434通过一卡齿件435与所述翻转单元433的输出轴连接。

参照图6，所述第一夹持机构50包括第一Z向气缸51、第一导向杆52、第一安装架53、双头旋转盘54、第一夹手55、第二夹手56和第二夹手驱动装置561；所述第一安装架53滑动设置在所述第一导向杆52上，所述第一Z向气缸51安装在所述机架10上，并连接所述第一安装架53；所述双头旋转盘54一端连接所述第一安装架53，另一端连接所述第一夹手55和所述第二夹手驱动装置561，所述第二夹手驱动装置561的驱动所述第二夹手56横向行进，所述第一夹手55和所述第二夹手56上均设置有第一夹手气缸57；所述第一夹持机构50上还设置有横向驱动装置58，所述横向驱动装置58驱动所述第一夹持机构50左右移动。

可以理解的是，考虑到在连续自动化生产时，避免底壳的送料环节出现滞缓，而造成入壳环节整体效率的下降，本实用新型锂电池自动入壳机还包括所述底壳传输机构40和所述第一夹持机构50，所述底壳输送台41向所述底壳翻转装置43的方向输送底壳，所述底壳翻转装置43夹住底壳翻转行驶至转运送工位；所述第一夹持机构50将转运送工位上的底壳夹起转向后，运送至入壳工位后放下。将底壳传输这一工序也加入到整个生产流程当中，进一步提高了生产的效率。

参照图7和图8，所述电池入壳机构60包括拱壳装置61和电池推料装置65；所述拱壳装置61包括固定单元62和拱起单元64，所述固定单元62连接有固定单元驱动元件63，所述固定单元62上设有可移动固定元件621和可移动气缸622，所述拱起单元64设置有拱起块641和拱起块驱动元件642；所述电池推料装置65包括第一推料元件66和第二推料元件67，所述第一推料元件66连接有一第一驱动元件661，所述第二推料元件67连接有一第二驱动元件671。

可以理解的是，所述电池输送台32将换向后的电池组升起、运送至入壳工位后放下和所述第一夹持机构50将转运送工位上的底壳夹起转向后，运送至入壳工位后放下。所述电池入壳机构60包括拱壳装置61和电池推料装置65，所述拱壳装置61将入壳工位上的底壳固定拱起，所述电池推料装置65将入壳工位上的电池组推进底壳中，顺利完成入壳。解决了电池与壳体内的间隙太小造成电池入壳的困难，而且人工手动入壳的效率较低，劳动强度较高，经营成本较高，进一步降低了生产的成本。

参照图9，所述第二夹持机构70包括第二Z向气缸71、第二导向杆72、第二安装架73、成品放置气缸74和双头夹手75；所述第二Z向气缸71安装在所述机架上10，所述成品放置气缸74和所述双头夹手75安装在所述第二安装架73上，所述第二Z向气缸71的输出轴与所述成品放置气缸74相连，所述第二导向杆72连接在所述第二安装架73上，所述双头夹手75上设置有第二夹手气缸76。

参照图10，所述成品转移机构80包括转移传送带81和转移电机82，所述转移传送带81两端分别设有第二从动棍轴83和第二主动辊轴84，所述转移电机82通过一第二传动齿轮85驱动所述第二主动辊轴84转动。

可以理解的是，所述第二夹持机构70和所述成品转移机构80的相互配合，将完成加工的成品夹放至所述成品转移机构80，并转移至成品区，保证了加工过程的连续性，避免了成品在入壳工位的堆积，进一步提高了工作效率。

本实用新型锂电池自动入壳机的工作原理为：将待入壳的电池组放在所述电池换向台31上的所述电池放置槽33上，所述电池输送台32将待入壳的电池组升起、运送至换向工位后放下；所述换向驱动装置21带动所述吸取装置22向下吸取第2和第4颗电池升起转向后放回所述电池换向台31上的所述电池放置槽33上，完成电池组的极性换向工序。所述电池输送台32将换向后的电池组升起、运送至入壳工位后放下。所述底壳输送台41向所述底壳翻转装置43的方向输送底壳，所述底壳翻转装置43夹住底壳翻转行驶至转运送工位；所述第一夹持机构50将转运送工位上的底壳夹起转向后，运送至入壳工位后放下。所述拱壳装置61将入壳工位上的底壳两侧固定后向上拱起，所述电池推料装置65将入壳工位上的电池组依次推进底壳中，完成入壳工序。所述第二夹持机构70将装入电池的底壳夹起运送至所述成品转移机构80后放下，所述成品转移机构80将成品转移至成品区域，完成整个入壳工序。

综上所述，本实用新型锂电池自动入壳机包括电池换向机构、电池组输送装置、底壳传输机构、第一夹持机构、电池入壳机构、第二夹持机构和成品转移机构，有效地将多个设备实现的功能集合为一体，不仅占用空间小，成本低，而且减少了之间转换的工序和时间，有效提升了生产和加工效率。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术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，其架构形式能够灵活多变，可以派生系列产品。只是做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (8)

1.一种锂电池自动入壳机，包括机架，其特征在于：所述机架上设有电池换向机构、底壳传输机构、电池入壳机构和成品转移机构，所述电池换向机构设有电池组输送装置，所述电池组输送装置将换向后的电池输送至所述电池入壳机构中，所述底壳传输机构和所述电池入壳机构之间设有第一夹持机构，所述电池入壳机构和所述成品转移机构之间设有第二夹持机构，所述第二夹持机构固定连接在所述第一夹持机构上。

2.如权利要求1所述的锂电池自动入壳机，其特征在于：所述电池换向机构包括换向驱动装置和吸取装置；所述换向驱动装置包括换向气缸、安装板和旋转盘，所述安装板一端连接所述换向气缸，另一端连接所述旋转盘；所述安装板与所述旋转盘之间还设置有旋转盘气缸；所述吸取装置包括电磁元件和电池仿型槽，所述电磁元件固定连接在所述旋转盘上，所述电磁元件的延长杆伸入所述电池仿型槽内。

3.如权利要求1所述的锂电池自动入壳机，其特征在于：所述电池组输送装置包括固定在所述机架上的电池换向台和设置在该电池换向台中央的电池输送台，所述电池换向台和所述电池输送台上均设有电池放置槽；所述电池输送台的底部固定连接有输送台升降组件，所述输送台升降组件的一端连接有输送台平移组件。

4.如权利要求1所述的锂电池自动入壳机，其特征在于：所述底壳传输机构包括底壳输送台和底壳翻转装置；所述底壳输送台包括传送带和输送电机，所述传送带两端分别设有第一从动棍轴和第一主动辊轴，所述输送电机通过一第一传动组件驱动所述第一主动辊轴转动；所述底壳输送台的前端还设置有底壳限位装置；所述底壳翻转装置包括行进单元、翻转单元和夹紧单元，所述翻转单元固定安装在所述行进单元的输出块上，所述夹紧单元通过一卡齿件与所述翻转单元的输出轴连接。

5.如权利要求1所述的锂电池自动入壳机，其特征在于：所述第一夹持机构包括第一Z向气缸、第一导向杆、第一安装架、双头旋转盘、第一夹手、第二夹手和第二夹手驱动装置；所述第一安装架滑动设置在所述第一导向杆上，所述第一Z向气缸安装在所述机架上，并连接所述第一安装架；所述双头旋转盘一端连接所述第一安装架，另一端连接所述第一夹手和所述第二夹手驱动装置，所述第二夹手驱动装置的驱动所述第二夹手横向行进，所述第一夹手和所述第二夹手上均设置有第一夹手气缸；所述第一夹持机构上还设置有横向驱动装置，所述横向驱动装置驱动所述第一夹持机构左右移动。

6.如权利要求1所述的锂电池自动入壳机，其特征在于：所述电池入壳机构包括拱壳装置和电池推料装置；所述拱壳装置包括固定单元和拱起单元，所述固定单元连接有固定单元驱动元件，所述固定单元上设有可移动固定元件和可移动气缸，所述拱起单元设置有拱起块和拱起块驱动元件；所述电池推料装置包括第一推料元件和第二推料元件，所述第一推料元件连接有一第一驱动元件，所述第二推料元件连接有一第二驱动元件。

7.如权利要求1所述的锂电池自动入壳机，其特征在于：所述第二夹持机构包括第二Z向气缸、第二导向杆、第二安装架、成品放置气缸和双头夹手；所述第二Z向气缸安装在所述机架上，所述成品放置气缸和所述双头夹手安装在所述第二安装架上，所述第二Z向气缸的输出轴与所述成品放置气缸相连，所述第二导向杆连接在所述第二安装架上，所述双头夹手上设置有第二夹手气缸。

8.如权利要求1所述的锂电池自动入壳机，其特征在于：所述成品转移机构包括转移传送带和转移电机，所述转移传送带两端分别设有第二从动棍轴和第二主动辊轴，所述转移电机通过一第二传动齿轮驱动所述第二主动辊轴转动。