CN211150697U - 一种电池入壳装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及自动化设备技术领域，具体公开了一种电池入壳装置，包括工作台，所述工作台上设有第一转盘、第二转盘、电芯上料机构、烫孔机构、加底垫机构、折极耳机构、检测机构、钢壳上料机构、入壳机构和点底焊接机构；电芯上料机构、烫孔机构、加底垫机构、折极耳机构、检测机构、入壳机构和点底焊接机构依次设置在第一转盘的外周；第二转盘设置在入壳机构的一侧，钢壳上料机构设置在第二转盘的一侧；第一转盘上设置有电芯定位夹具，第二转盘上设置有钢壳定位夹具；本实用新型将电芯的上料、烫孔、加底垫、折极耳、底垫检测、电芯入钢壳和点底焊接等步骤集成在同一装置上，通过对各机构的结构和位置设计，实现一体化作业，提高了生产效率。

Description

一种电池入壳装置

技术领域

本实用新型涉及自动化设备技术领域，具体公开了一种电池入壳装置。

背景技术

随着科学技术的不断进步，电子产品的发展日新月异，随之而来的是对电池等产品的需求量大大增加。

目前，圆柱电芯自动装配生产线都是采用人工取料、送料和放料等方式进行，此过程需要以大量的人工为生产基础，并依托一系列半自动化设备独立完成各个工序，相互之间没有组合成一体化生产方式。这种单独分开的工艺存在以下不足之处：各个工序间的半成品需要进行中间运转，延长了产品的生产周期，使得整体生产效率低下，增加了人力资源的投入；此外，该生产方式已经远远满足不了当前人们对电池的需求。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型提供了一种电池入壳装置，将电芯的上料、烫孔、加底垫、折极耳、底垫检测、电芯入钢壳和点底焊接等步骤集成在同一装置上，通过对各机构的结构和位置设计，实现一体化作业，提高了生产效率。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供的具体方案如下：

一种电池入壳装置，包括工作台，所述工作台上设有第一转盘、第二转盘、电芯上料机构、烫孔机构、加底垫机构、折极耳机构、检测机构、钢壳上料机构、入壳机构和点底焊接机构；

所述电芯上料机构、烫孔机构、加底垫机构、折极耳机构、检测机构、入壳机构和点底焊接机构依次设置在第一转盘的外周；

所述第二转盘设置在入壳机构的一侧，所述钢壳上料机构设置在第二转盘的一侧；

所述第一转盘上设置有电芯定位夹具，所述第二转盘上设置有钢壳定位夹具。

可选的，所述烫孔机构包括一次定位模块、二次定位模块和烫孔模块；

所述一次定位模块位于第一转盘的一侧，所述二次定位模块位于电芯定位夹具的上端，所述烫孔模块位于一次定位模块的对侧，当第一转盘上的电芯定位夹具运动到位时，一次定位模块动作，与电芯定位夹具上的电芯后端相抵触，防止在烫孔模块进行烫孔动作时，电芯向后移位，起到定位和支撑的作用，烫孔模块动作，对电芯进行初烫孔，接着二次定位模块下压，对电芯进行压紧固定，烫孔模块继续进行烫孔动作，烫孔完成后，烫孔模块、二次定位模块和一次定位模块依次复位。

可选的，所述一次定位模块包括一次定位安装座，所述一次定位安装座上设有第一推动模块，所述第一推动模块连接有第一定位件，第一定位件对电芯的后端起到一定的定位和支撑作用，以提高烫孔的准确度。

可选的，所述二次定位模块包括二次定位安装座，所述二次定位安装座上设有第二推动模块，所述第二推动模块连接有第二定位件，第二定位件在第二推动模块的作用下，移动到电芯定位夹具上的电芯的上端，对电芯起到压紧定位的作用。

可选的，所述第一定位件为圆柱状，与现有的圆柱型锂电池起到很好的匹配作用，实现更好的定位和支撑效果；

所述第二定位件的定位面为圆弧面，该圆弧面与现有圆柱型锂电池的外形相匹配，起到很好的压紧定位作用。

可选的，所述点底焊接机构包括焊接平台，所述焊接平台上设有视觉检测模块、焊接模块和出料模块，所述焊接模块设于视觉检测模块一侧，所述出料模块设于焊接模块一侧；

所述焊接模块包括焊接驱动电机、与焊接驱动电机连接的压力调节单元、以及与压力调节单元连接的焊针单元，能够对烫孔后的产品进行视觉检测，在确定中心孔位置后再放入焊接平台点底焊接，有效提高了产品质量，并且通过设置压力调节单元对焊接驱动电机的焊接压力进行控制，起到保护作用，同时也提高焊接的精准度。

可选的，所述出料模块包括出料槽和设于出料槽前端的出料气缸；

所述出料槽和出料气缸之间设有焊接位，所述焊针单元位于焊接位的上端，通过机械手将经过视觉检测模块检测后的合格产品置于焊接位，由焊针单元完成点底焊接后，出料气缸将产品推到出料槽出料。

可选的，所述电芯上料机构包括第一上料模块和第一下料模块；

所述第一上料模块包括第一上料皮带和设于第一上料皮带一侧的第一上料机械手；

所述第一下料模块包括第一下料皮带和设于第一下料皮带前端的第一推料气缸；

所述第一上料皮带垂直于第一下料皮带；载满电芯的料盘在第一上料皮带上完成上料，由第一上料机械手将料盘上的电芯夹持到第一转盘的电芯定位夹具上，此处，第一上料皮带的末端垂直第一下料皮带的前端，当料盘上的电芯被取完后，第一推料气缸将第一上料皮带末端的空料盘推动到第一下料皮带上完成空料盘的下料。

可选的，所述钢壳上料机构包括第二上料模块和第二下料模块；

所述第二上料模块包括第二上料皮带和设于第二上料皮带一侧的第二上料机械手；

所述第二下料模块包括第二下料皮带和设于第二下料皮带前端的第二推料气缸；

所述第二上料皮带垂直于第二下料皮带；载满钢壳的料盘在第二上料皮带上完成上料，由第二上料机械手将料盘上的钢壳夹持到第二转盘的钢壳定位夹具上，此处，第二上料皮带的末端垂直第二下料皮带的前端，当料盘上的钢壳被取完后，第二推料气缸将第二上料皮带末端的空料盘推动到第二下料皮带上完成空料盘的下料。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供的一种电池入壳装置，将电芯的上料、烫孔、加底垫、折极耳、底垫检测、电芯入钢壳和点底焊接等步骤集成在同一装置上，通过对各机构的结构和位置设计，实现一体化作业，提高了生产效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例中提供的一种电池入壳装置的整体结构示意图。

图2为本实用新型实施例中提供的一种电池入壳装置的俯视图。

图3为本实用新型实施例中提供的烫孔机构的结构示意图。

图4为本实用新型实施例中提供的点底焊接机构的结构示意图。

其中，1为工作台；2为第一转盘；21为电芯定位夹具；3为第二转盘；31为钢壳定位夹具；4为电芯上料机构；41为第一上料模块；411为第一上料皮带；412为第一上料机械手；42为第一下料模块；421为第一下料皮带；422为第一推料气缸；5为烫孔机构；51为一次定位模块；511为一次定位安装座；512为第一推动模块；513为第一定位件；52为二次定位模块；521为二次定位安装座；522为第二推动模块；523为第二定位件；53为烫孔模块；6为加底垫机构；7为折极耳机构；8为检测机构；9为钢壳上料机构；91为第二上料模块；911为第二上料皮带；912为第二上料机械手；92为第二下料模块；921为第二下料皮带；922为第二推料气缸；10为入壳机构；11为点底焊接机构；111为焊接平台；112为视觉检测模块；113为焊接模块；1131为焊接驱动电机；1132为压力调节单元；1133为焊针单元；114为出料模块；1141为出料槽；1142为出料气缸。

具体实施方式

为了详细说明本实用新型的技术方案，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

例如，一种电池入壳装置，包括工作台，所述工作台上设有第一转盘、第二转盘、电芯上料机构、烫孔机构、加底垫机构、折极耳机构、检测机构、钢壳上料机构、入壳机构和点底焊接机构；所述电芯上料机构、烫孔机构、加底垫机构、折极耳机构、检测机构、入壳机构和点底焊接机构依次设置在第一转盘的外周；所述第二转盘设置在入壳机构的一侧，所述钢壳上料机构设置在第二转盘的一侧；所述第一转盘上设置有电芯定位夹具，所述第二转盘上设置有钢壳定位夹具。

本实施例提供的一种电池入壳装置，将电芯的上料、烫孔、加底垫、折极耳、底垫检测、电芯入钢壳和点底焊接等步骤集成在同一装置上，通过对各机构的结构和位置设计，实现一体化作业，提高了生产效率。

在一些实施例中，如图1和图2所示，提供一种电池入壳装置，包括工作台，工作台上设有第一转盘、第二转盘、电芯上料机构、烫孔机构、加底垫机构、折极耳机构、检测机构、钢壳上料机构、入壳机构和点底焊接机构；电芯上料机构、烫孔机构、加底垫机构、折极耳机构、检测机构、入壳机构和点底焊接机构依次设置在第一转盘的外周；第二转盘设置在入壳机构的一侧，钢壳上料机构设置在第二转盘的一侧；第一转盘上设置有电芯定位夹具，第二转盘上设置有钢壳定位夹具。

本示例的应用过程为，第一转盘上设置有各机构对应的电芯定位夹具，第一转盘每转动一次，电芯定位夹具则相应的从一个机构移位到另一个机构，首先，通过电芯上料机构完成电芯的上料，电芯上料机构将电芯夹持并释放到第一转盘上的电芯定位夹具，接着，第一转盘转动，承载有电芯的电芯定位夹具来到烫孔机构的工位，烫孔机构对电芯进行烫孔，烫孔完成后，第一转盘再次转动，带动电芯定位夹具来到加底垫机构，由加底垫机构完成加底垫工作，随后，第一转盘继续转动，电芯定位夹具来到折极耳机构，由折极耳机构完成折极耳动作，再接着，电芯定位夹具来到检测机构工位，检测机构对电芯上是否有底垫进行检测，以排除不良品，提高产品的质量。在电芯上料的同时，钢壳上料机构也同步进行着钢壳的上料，同时完成钢壳的检测以及钢壳的除尘作业，以确保钢壳的质量，进而提高产品的质量，钢壳上料机构将钢壳夹持并释放到第二转盘的钢壳定位夹具上，当第二转盘上的钢壳定位夹具转动到入壳机构处时，第一转盘上对应的也有电芯定位夹具转动到入壳机构处，此时电芯定位夹具上的电芯已完成了烫孔、加底垫、折极耳以及底垫检测工作，由入壳机构完成钢壳和电芯的组装，接着，第一转盘继续转动，已入壳完成的电芯来到点底焊接机构工位，点底焊接机构对电芯完成点底焊接，最后出料，实现一体化作业，提高生产效率。

在一些实施例中，如图3所示，烫孔机构包括一次定位模块、二次定位模块和烫孔模块；一次定位模块位于第一转盘的一侧，二次定位模块位于电芯定位夹具的上端，烫孔模块位于一次定位模块的对侧，当第一转盘上的电芯定位夹具运动到位时，一次定位模块动作，与电芯定位夹具上的电芯后端相抵触，防止在烫孔模块进行烫孔动作时，电芯向后移位，起到定位和支撑的作用，烫孔模块动作，对电芯进行初烫孔，接着二次定位模块下压，对电芯进行压紧固定，烫孔模块继续进行烫孔动作，烫孔完成后，烫孔模块、二次定位模块和一次定位模块依次复位。

具体的，一次定位模块包括一次定位安装座，一次定位安装座上设有第一推动模块，第一推动模块连接有第一定位件，第一定位件对电芯的后端起到一定的定位和支撑作用，以提高烫孔的准确度。

二次定位模块包括二次定位安装座，二次定位安装座上设有第二推动模块，第二推动模块连接有第二定位件，第二定位件在第二推动模块的作用下，移动到电芯定位夹具上的电芯的上端，对电芯起到压紧定位的作用。

在该示例中，第一定位件为圆柱状，与现有的圆柱型锂电池起到很好的匹配作用，实现更好的定位和支撑效果；第二定位件的定位面为圆弧面，该圆弧面与现有圆柱型锂电池的外形相匹配，起到很好的压紧定位作用。需要说明的是，本示例并不对第一定位件的形状做具体的限制，也可以是矩形体等能够对电芯后端起到抵接支撑作用的形状，可根据实际需求进行调整设计。此处，在烫孔前，采用多方位包夹的方式对电芯进行定位，然后再通过烫孔模块进行烫孔动作，起到很好的烫孔效果，具有提高生产效率和产品质量的优点。

在一些实施例中，如图4所示，点底焊接机构包括焊接平台，焊接平台上设有视觉检测模块、焊接模块和出料模块，焊接模块设于视觉检测模块一侧，出料模块设于焊接模块一侧；焊接模块包括焊接驱动电机、与焊接驱动电机连接的压力调节单元、以及与压力调节单元连接的焊针单元，能够对烫孔后的产品进行视觉检测，在确定中心孔位置后再放入焊接平台点底焊接，有效提高了产品质量，并且通过设置压力调节单元对焊接驱动电机的焊接压力进行控制，起到保护作用，同时也提高焊接的精准度。

本示例在进行点底焊接之前，通过机械手将前一工序中完成的产品夹持到视觉检测模块位置，由视觉检测模块对产品的中心孔位置进行确定，若检测后发现产品的中心孔位置出现偏差等问题，不符合进一步的点底焊接要求或是达不到产品质量的要求，则机械手将该不良品夹持到不良品回收槽中。需要说明的是，由于机械手和不良品回收槽属于本领域的常规技术手段，因此附图中未体现出机械手和不良品回收槽，但这并不影响对本示例中技术方案的理解。当视觉检测模块对产品的中心孔位置进行确定无误后，机械手将产品放入焊接平台，在焊接驱动电机的驱动下，焊针单元完成点底焊接工作，随后出料模块完成出料。

在焊接驱动电机的驱动过程中，压力调节单元对焊接驱动电机的焊接压力进行检测，使焊接驱动电机的焊接压力符合产品的焊接需求，实现更好的点底焊接效果，此外，通过设置压力调节单元还能够便于对焊接驱动电机的焊接压力进行预先设置，以符合不同型号的产品对焊接压力的不同要求。

在一些实施例中，出料模块包括出料槽和设于出料槽前端的出料气缸；出料槽和出料气缸之间设有焊接位，所述焊针单元位于焊接位的上端，通过机械手将经过视觉检测模块检测后的合格产品置于焊接位，由焊针单元完成点底焊接后，出料气缸将产品推到出料槽出料。

出料槽的左右两侧分别设置有用于对产品进行限位的槽边，在推料气缸对产品进行推动的过程中，能够保证产品有序的排列出料。

在一些实施例中，电芯上料机构包括第一上料模块和第一下料模块；第一上料模块包括第一上料皮带和设于第一上料皮带一侧的第一上料机械手；第一下料模块包括第一下料皮带和设于第一下料皮带前端的第一推料气缸；第一上料皮带垂直于第一下料皮带；载满电芯的料盘在第一上料皮带上完成上料，由第一上料机械手将料盘上的电芯夹持到第一转盘的电芯定位夹具上，此处，第一上料皮带的末端垂直第一下料皮带的前端，当料盘上的电芯被取完后，第一推料气缸将第一上料皮带末端的空料盘推动到第一下料皮带上完成空料盘的下料。

钢壳上料机构包括第二上料模块和第二下料模块；第二上料模块包括第二上料皮带和设于第二上料皮带一侧的第二上料机械手；第二下料模块包括第二下料皮带和设于第二下料皮带前端的第二推料气缸；第二上料皮带垂直于第二下料皮带；载满钢壳的料盘在第二上料皮带上完成上料，由第二上料机械手将料盘上的钢壳夹持到第二转盘的钢壳定位夹具上，此处，第二上料皮带的末端垂直第二下料皮带的前端，当料盘上的钢壳被取完后，第二推料气缸将第二上料皮带末端的空料盘推动到第二下料皮带上完成空料盘的下料。

本申请将电芯的上料、烫孔、加底垫、折极耳、底垫检测、电芯入钢壳和点底焊接等步骤集成在同一装置上，通过对各机构的结构和位置设计，实现一体化作业，提高了生产效率。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解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，这些都属于本实用新型的保护范围，因此，本实用新型的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种电池入壳装置，其特征在于，包括工作台（1），所述工作台（1）上设有第一转盘（2）、第二转盘（3）、电芯上料机构（4）、烫孔机构（5）、加底垫机构（6）、折极耳机构（7）、检测机构（8）、钢壳上料机构（9）、入壳机构（10）和点底焊接机构（11）；

所述电芯上料机构（4）、烫孔机构（5）、加底垫机构（6）、折极耳机构（7）、检测机构（8）、入壳机构（10）和点底焊接机构（11）依次设置在第一转盘（2）的外周；

所述第二转盘（3）设置在入壳机构（10）的一侧，所述钢壳上料机构（9）设置在第二转盘（3）的一侧；

所述第一转盘（2）上设置有电芯定位夹具（21），所述第二转盘（3）上设置有钢壳定位夹具（31）。

2.根据权利要求1所述的电池入壳装置，其特征在于，所述烫孔机构（5）包括一次定位模块（51）、二次定位模块（52）和烫孔模块（53）；

所述一次定位模块（51）位于第一转盘（2）的一侧，所述二次定位模块（52）位于电芯定位夹具（21）的上端，所述烫孔模块（53）位于一次定位模块（51）的对侧。

3.根据权利要求2所述的电池入壳装置，其特征在于，所述一次定位模块（51）包括一次定位安装座（511），所述一次定位安装座（511）上设有第一推动模块（512），所述第一推动模块（512）连接有第一定位件（513）。

4.根据权利要求3所述的电池入壳装置，其特征在于，所述二次定位模块（52）包括二次定位安装座（521），所述二次定位安装座（521）上设有第二推动模块（522），所述第二推动模块（522）连接有第二定位件（523）。

5.根据权利要求4所述的电池入壳装置，其特征在于，所述第一定位件（513）为圆柱状；

所述第二定位件（523）的定位面为圆弧面。

6.根据权利要求1所述的电池入壳装置，其特征在于，所述点底焊接机构（11）包括焊接平台（111），所述焊接平台（111）上设有视觉检测模块（112）、焊接模块（113）和出料模块（114），所述焊接模块（113）设于视觉检测模块（112）一侧，所述出料模块（114）设于焊接模块（113）一侧；

所述焊接模块（113）包括焊接驱动电机（1131）、与焊接驱动电机（1131）连接的压力调节单元（1132）、以及与压力调节单元（1132）连接的焊针单元（1133）。

7.根据权利要求6所述的电池入壳装置，其特征在于，所述出料模块（114）包括出料槽（1141）和设于出料槽（1141）前端的出料气缸（1142）；

所述出料槽（1141）和出料气缸（1142）之间设有焊接位，所述焊针单元（1133）位于焊接位的上端。

8.根据权利要求1所述的电池入壳装置，其特征在于，所述电芯上料机构（4）包括第一上料模块（41）和第一下料模块（42）；

所述第一上料模块（41）包括第一上料皮带（411）和设于第一上料皮带（411）一侧的第一上料机械手（412）；

所述第一下料模块（42）包括第一下料皮带（421）和设于第一下料皮带（421）前端的第一推料气缸（422）；

所述第一上料皮带（411）垂直于第一下料皮带（421）。

9.根据权利要求1所述的电池入壳装置，其特征在于，所述钢壳上料机构（9）包括第二上料模块（91）和第二下料模块（92）；

所述第二上料模块（91）包括第二上料皮带（911）和设于第二上料皮带（911）一侧的第二上料机械手（912）；

所述第二下料模块（92）包括第二下料皮带（921）和设于第二下料皮带（921）前端的第二推料气缸（922）；

所述第二上料皮带（911）垂直于第二下料皮带（921）。

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