CN214956967U - 一种扣式电池全自动组装设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种扣式电池全自动组装设备，包括第一和第二送料轨道、机架及其上的工作台，工作台上设有负极盖振动盘、字壳振动盘、正极上料台和字壳盖上料台；正极上料台上设有正极片上料装置，其包括上料机构和送料机构；上料机构包括上料柱，其朝向送料机构的侧面上开设有可供正极片部分地水平伸入的第一槽，上料柱上设两个导向组件，其导向条具有导向位置和非导向位置，导向条位于导向位置时，两个导向条相对的端面形成防止第一槽中正极片散落且引导第一槽中正极片沿竖直方向下落的导向面，导向条位于非导向位置时，正极片可通过送料机构水平送入第一槽。该设备无需人工辅助即可完成全部工序的自动化操作，提高了生产效率和产品品质。

Description

一种扣式电池全自动组装设备

技术领域

本实用新型涉及扣式电池自动化生产设备技术领域，尤其涉及一种扣式电池全自动组装设备。

背景技术

锂锰扣式电池行业，电池组装线是扣式电池行业的主要核心设备，其承担成品电池生产最后也是最重要的工作，即组装装配。组装线的技术发展也经历很多年的更新迭代和发展。发展至今组装线的大部分工序已经能做到自动化完成。目前大部分企业的电池组装线不能做到全自动组装后封口，特别是在正极工位不能做到自动正极入盖，每条组装线至少需要一人在正极工作做辅助性的工作，才能使组装线正常运转，导致生产效率低下，且不良率和故障率高。中国实用新型专利CN201219117Y公开了一种用于扣式电池生产中的正极片置入机，需人工将正极片从上至下放入管状料筒中，一方面，由于机械手精度有限，很难实现正极片从上至下全自动入料，需要一名看机手排除故障并辅助上正极；另一方面，即便制备出高精度机械手，受结构限制，机械手每次只能抓取一枚正极片入料，导致机械手使用成本高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种无需人工辅助即可完成全部工序自动化的扣式电池全自动组装设备。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种扣式电池全自动组装设备，包括第一送料轨道、第二送料轨道、机架和设于机架上的工作台，所述工作台上设有负极盖振动盘、字壳振动盘、正极上料台和字壳盖上料台；

所述字壳盖上料台上设有字壳入盖工位，所述第一送料轨道从负极盖振动盘的出口延伸并先后经过正极上料台和字壳盖上料台，所述第二送料轨道从字壳振动盘的出口延伸至字壳入盖工位的上方；所述字壳盖上料台上设有用于将字壳与负极盖压合的盖字壳机构；

所述正极上料台上设有正极片上料装置，所述正极片上料装置用于将正极片送入第一送料轨道上的负极盖中；

所述正极片上料装置设于正极上料台沿第一送料轨道输送方向的后侧，所述正极片上料装置包括上料机构和送料机构；

所述上料机构包括与正极上料台相连且平齐的水平板，以及立于水平板上的上料柱，所述上料柱朝向送料机构的侧面上开设有可供正极片部分地水平伸入的第一槽，所述第一槽沿竖直方向延伸至贯穿上料柱的下端面；所述水平板的上端面上开设有可水平放置正极片的第二槽，所述第一槽与第二槽连通，以使第一槽内的正极片可掉入第二槽中，所述第二槽的槽深大于或等于一个正极片的厚度，且小于两个正极片的厚度；所述水平板上设有用于将掉入第二槽内的正极片推向正极上料台上的第四推送机构；

所述上料柱上设有两个导向组件，两个导向组件分设于第一槽槽宽方向的两侧；所述导向组件包括与上料柱相连的导向驱动件，以及与导向驱动件相连的导向条，所述导向条具有导向位置和非导向位置，所述导向条位于导向位置时，两个导向条相对的端面形成防止第一槽中正极片散落且引导第一槽中正极片沿竖直方向下落的导向面，所述导向条位于非导向位置时，所述正极片可伸入第一槽中；所述导向驱动件用于驱动导向条靠近或远离第一槽以使导向条往返于导向位置和非导向位置之间；

所述送料机构用于将正极片送入第一槽中。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述导向驱动件和导向条之间连接有用于将导向条定位于导向位置的定位板，所述导向条位于导向位置时，所述定位板与上料柱相应的侧端面抵接。

所述第一槽中可容置多个沿竖直方向堆叠的正极片。

所述第四推送机构包括安装于水平板上的第四推送缸、与第四推送缸相连的第四连接板，以及连接于第四连接板下端的第四推板，所述第四推板位于第二槽中；所述第四推送缸可驱动第四推板沿第二槽长度方向往复移动。

所述送料机构包括机械手、与机械手相连的翻转机构，以及用于容置正极片的料盒，所述机械手位于料盒的上方，所述机械手具有抓取状态和送料状态，当所述机械手位于抓取状态时，所述机械手抓取料盒中的正极片，当所述机械手位于送料状态时，所述机械手将正极片置入第一槽中后松开正极片；所述翻转机构用于驱动机械手在竖直平面内旋转，以使机械手往返于抓取状态和送料状态之间。

所述送料机构还包括与翻转机构相连的横移机构，所述横移机构用于驱动机械手沿第一槽槽宽方向往复移动，以使机械手抓取料盘中不同位置的正极片。

所述翻转机构与一竖向布置的安装板相连，所述安装板上设有驱动缸，所述驱动缸用于在机械手位于抓取状态时驱动机械手上下移动，且在机械手位于送料状态时驱动机械手靠近或远离第一槽。

所述正极上料台上设有正极片入盖工位，所述正极上料台上还设有将第一送料轨道上的负极盖推入正极片入盖工位的第一推送机构、将正极片推向正极片入盖工位上的负极盖中的第二推送机构，以及将正极片入盖工位上完成正极片入盖的负极盖推向第一送料轨道上的第三推送机构。

所述正极上料台上端面开设有呈十字交叉设置的第三槽和第四槽，第三槽贯穿正极上料台沿第一送料轨道输送方向的两个端面，所述第三槽用于容置第一送料轨道；所述第三槽靠近正极片上料装置的槽壁朝向正极上料台内凹陷形成第五槽，所述正极片入盖工位设于第五槽中，所述正极片入盖工位位于第五槽与第四槽的交汇处；所述第二槽垂直于第四槽并与第四槽连通；所述第四推送机构用于将掉入第二槽内的正极片推向第四槽中。

所述正极上料台上设有用于阻挡第三槽中负极盖继续前进的止挡件，所述止挡件位于第四槽的前方，且位于第三槽和第五槽交汇处的后方。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1、本实用新型通过对组装线结构和工序进行优化，尤其是优化正极上料机构及正极上料台，无需人工辅助即可完成全部工序的自动化操作，减少了设备故障导致的异常停机和产品不良，且提高了生产效率和产品品质。

2、本实用新型的设备简单易于实现，且该设备可方便应用于不同型号的扣式电池产品中，使用范围非常广泛，且可靠性强。

附图说明

图1为本实用新型的扣式电池全自动组装设备的立体结构示意图。

图2为本实用新型的扣式电池全自动组装设备另一视角的立体结构示意图(送料机构未示出)。

图3为第一支撑台、正极上料台和第二支撑台的装配结构示意图。

图4为正极片上料装置的立体结构示意图。

图5为正极片上料机构的立体结构示意图。

图6为正极片送料机构的立体结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在另一个元件上或者间接设置在另一个元件上；当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

实施例1：

如图1和图2所示，本实施例的扣式电池全自动组装设备，包括第一送料轨道8、第二送料轨道9、机架和设于机架上的工作台1，工作台1上设有负极盖振动盘2和字壳振动盘3，以及依序布置的第一支撑台4、正极上料台5、第二支撑台6和字壳盖上料台7。

字壳盖上料台7上设有字壳入盖工位，第一送料轨道8从负极盖振动盘2的出口延伸，并依次经过第一支撑台4、正极上料台5、第二支撑台6和字壳盖上料台7。第二送料轨道9从字壳振动盘3的出口延伸至字壳入盖工位的上方；字壳盖上料台7上设有用于将字壳与负极盖压合的盖字壳机构71。

正极上料台5上设有正极片上料装置，正极片上料装置用于将正极片送入第一送料轨道8上的负极盖中。

如图3所示，第一支撑台4上开设有供第一送料轨道8通过的第一通槽41，第一支撑台4上还固定有竖向布置的第一压板42，第一压板42位于第一通槽41的上方。第一压板42上还设有第一负极盖检测机构43。

第二支撑台6上开设有供第一送料轨道8通过的第二通槽61，第二支撑台6上还固定有竖向布置的第二压板62，第二压板62位于第二通槽61的上方。第二压板62上还设有第二负极盖检测机构63。

继续参阅图3，正极上料台5上端面开设有呈十字交叉设置的第三槽57和第四槽58，第三槽57贯穿正极上料台5沿第一送料轨道8输送方向的两个端面，第三槽57用于容置第一送料轨道8；第三槽57靠近正极片上料装置的槽壁朝向正极上料台5内凹陷形成第五槽59，正极片入盖工位591设于第五槽59中，第五槽59与第四槽58的交汇处设有正极片入盖工位591。其中，第五槽59较第四槽58深，第五槽59与第四槽58的槽深大于或等于负极盖的高度。正极上料台5上设有用于阻挡第三槽57中负极盖继续前进的止挡件53，止挡件53位于第四槽58的前方，且位于第三槽57和第五槽59交汇处的后方。

本实施例中，正极上料台5上还设有将第一送料轨道8上的负极盖推入正极片入盖工位591的第一推送机构54、将正极片推向正极片入盖工位591上的负极盖中的第二推送机构55，以及将正极片入盖工位591上完成正极片入盖的负极盖推向第一送料轨道8上的第三推送机构56。

其中，正极片上料装置将正极片传送至第四槽58中。

第一推送机构54和第二推送机构55分设于第三槽57的两侧且相对设置。第三推送机构56位于第四槽58的后侧。

第一推送机构54包括安装于正极上料台5上的第一推送缸541、与第一推送缸541相连的第一连接板542，以及连接于第一连接板542下端的第一推板543，第一推板543位于第四槽58中；第一推送缸541可驱动第一推板543沿第四槽58的长度方向往复移动。

第二推送机构55包括安装于正极上料台5上的第二推送缸551、与第二推送缸551相连的第二连接板552，以及连接于第二连接板552下端的第二推板553，第二推板553位于第四槽58中；第二推送缸551可驱动第二推板553沿第四槽58的长度方向往复移动。

第三推送机构56包括安装于正极上料台5上的第三推送缸561、与第三推送缸561相连的第三连接板562，以及连接于第三连接板562下端的第三推板563，第三推板563位于第五槽59中；第三推送缸561可驱动第三推板563沿第五槽59的长度方向往复移动。

正极片上料装置设于正极上料台5沿第一送料轨道8输送方向的后侧，如图4所示，正极片上料装置包括上料机构51和送料机构52。

参阅图4和图5，上料机构51包括与正极上料台5相连且平齐的水平板511，以及立于水平板511上的上料柱512，上料柱512朝向送料机构52的侧面上开设有可供正极片部分地水平伸入的第一槽5121，第一槽5121沿竖直方向延伸至贯穿上料柱512的下端面；水平板511的上端面上开设有可水平放置正极片的第二槽5111，第二槽5111垂直于第四槽58并与第四槽58连通；第一槽5121与第二槽5111连通，以使第一槽5121内的正极片可掉入第二槽5111中，第二槽5111的槽深大于或等于一个正极片的厚度，且小于两个正极片的厚度；水平板511上设有用于将掉入第二槽5111内的正极片推向第四槽58中的第四推送机构513。

其中，第四推送机构513包括安装于水平板511上的第四推送缸5131、与第四推送缸5131相连的第四连接板5132，以及连接于第四连接板5132下端的第四推板5133，第四推板5133位于第二槽5111中；第四推送缸5131可驱动第四推板5133沿第二槽5111长度方向往复移动。

上料柱512上设有两个导向组件514，两个导向组件514分设于第一槽5121槽宽方向的两侧；导向组件514包括与上料柱512相连的导向驱动件5141，以及与导向驱动件5141相连的导向条5142，导向条5142具有导向位置和非导向位置，导向条5142位于导向位置时，两个导向条5142相对的端面形成防止第一槽5121中正极片散落且引导第一槽5121中正极片沿竖直方向下落的导向面，导向条5142位于非导向位置时，正极片可伸入第一槽5121中；导向驱动件5141用于驱动导向条5142靠近或远离第一槽5121以使导向条5142往返于导向位置和非导向位置之间；

送料机构52用于将正极片送入第一槽5121中。

如图4和图6所示，送料机构52包括机械手521、与机械手521通过安装板525相连的翻转机构522、与翻转机构522相连的横移机构524，以及用于容置正极片的料盒523。其中，料盒523设于扣式电池组装设备的工作台1上。

机械手521位于料盒523的上方，机械手521具有抓取状态和送料状态，当机械手521位于抓取状态时，机械手521抓取料盒523中的正极片，当机械手521位于送料状态时，机械手521将正极片置入第一槽5121中后松开正极片；翻转机构522用于驱动机械手521在竖直平面内旋转，以使机械手521往返于抓取状态和送料状态之间。

横移机构524用于驱动机械手521沿第一槽5121槽宽方向往复移动，以使机械手521抓取料盘中不同位置的正极片。

横移机构524包括横移台5241、安装于横移台5241上的第一滑轨5242、滑设于第一滑轨5242上的丝杠螺母、设于丝杠螺母上端的支撑板5243、与丝杠螺母螺纹连接的丝杆5244，以及与丝杆5244传动相连的驱动电机5245，驱动电机5245固定于横移台5241上。横移台5241通过支柱固定于扣式电池组装线的工作台1上。

翻转机构522固定于支撑板5243上，本实施例中，翻转机构522为旋转电机。翻转机构522的驱动端与竖向布置的安装板525相连，安装板525上设有竖向布置的第二滑轨5251，机械手521滑设于第二滑轨5251上。安装板525上还设有与机械手521相连的驱动缸526，驱动缸526用于在机械手521位于抓取状态时驱动机械手521上下移动，且在机械手521位于送料状态时驱动机械手521靠近或远离第一槽5121。

实际操作中，第一推送机构54将第一送料轨道8上的负极盖推入正极片入盖工位591，同时机械手521将正极片插入第一槽5121中，导向驱动件5141驱动两个导向条5142形成导向空间，机械手521松开正极片，使正极片竖向落入第二槽5111中，再通过第四推送机构513推入第四槽58中，第二推送机构55再将第四槽58中的正极片推入正极片入盖工位591中的负极盖中。第三推送机构56再将已完成正极片入盖的负极盖推回到第一送料轨道8上。

以上所述，仅是本申请的较佳实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。

Claims (10)

1.一种扣式电池全自动组装设备，其特征在于，包括第一送料轨道(8)、第二送料轨道(9)、机架和设于机架上的工作台(1)，所述工作台(1)上设有负极盖振动盘(2)、字壳振动盘(3)、正极上料台(5)和字壳盖上料台(7)；

所述字壳盖上料台(7)上设有字壳入盖工位，所述第一送料轨道(8)从负极盖振动盘(2)的出口延伸并先后经过正极上料台(5)和字壳盖上料台(7)，所述第二送料轨道(9)从字壳振动盘(3)的出口延伸至字壳入盖工位的上方；所述字壳盖上料台(7)上设有用于将字壳与负极盖压合的盖字壳机构(71)；

所述正极上料台(5)上设有正极片上料装置，所述正极片上料装置用于将正极片送入第一送料轨道(8)上的负极盖中；

所述正极片上料装置设于正极上料台(5)沿第一送料轨道(8)输送方向的后侧，所述正极片上料装置包括上料机构(51)和送料机构(52)；

所述上料机构(51)包括与正极上料台(5)相连且平齐的水平板(511)，以及立于水平板(511)上的上料柱(512)，所述上料柱(512)朝向送料机构(52)的侧面上开设有可供正极片部分地水平伸入的第一槽(5121)，所述第一槽(5121)沿竖直方向延伸至贯穿上料柱(512)的下端面；所述水平板(511)的上端面上开设有可水平放置正极片的第二槽(5111)，所述第一槽(5121)与第二槽(5111)连通，以使第一槽(5121)内的正极片可掉入第二槽(5111)中，所述第二槽(5111)的槽深大于或等于一个正极片的厚度，且小于两个正极片的厚度；所述水平板(511)上设有用于将掉入第二槽(5111)内的正极片推向正极上料台(5)上的第四推送机构(513)；

所述上料柱(512)上设有两个导向组件(514)，两个导向组件(514)分设于第一槽(5121)槽宽方向的两侧；所述导向组件(514)包括与上料柱(512)相连的导向驱动件(5141)，以及与导向驱动件(5141)相连的导向条(5142)，所述导向条(5142)具有导向位置和非导向位置，所述导向条(5142)位于导向位置时，两个导向条(5142)相对的端面形成防止第一槽(5121)中正极片散落且引导第一槽(5121)中正极片沿竖直方向下落的导向面，所述导向条(5142)位于非导向位置时，所述正极片可伸入第一槽(5121)中；所述导向驱动件(5141)用于驱动导向条(5142)靠近或远离第一槽(5121)以使导向条(5142)往返于导向位置和非导向位置之间；

所述送料机构(52)用于将正极片送入第一槽(5121)中。

2.根据权利要求1所述的扣式电池全自动组装设备，其特征在于，所述导向驱动件(5141)和导向条(5142)之间连接有用于将导向条(5142)定位于导向位置的定位板(5143)，所述导向条(5142)位于导向位置时，所述定位板(5143)与上料柱(512)相应的侧端面抵接。

3.根据权利要求2所述的扣式电池全自动组装设备，其特征在于，所述第一槽(5121)中可容置多个沿竖直方向堆叠的正极片。

4.根据权利要求1所述的扣式电池全自动组装设备，其特征在于，所述第四推送机构(513)包括安装于水平板(511)上的第四推送缸(5131)、与第四推送缸(5131)相连的第四连接板(5132)，以及连接于第四连接板(5132)下端的第四推板(5133)，所述第四推板(5133)位于第二槽(5111)中；所述第四推送缸(5131)可驱动第四推板(5133)沿第二槽(5111)长度方向往复移动。

5.根据权利要求1-4任一项所述的扣式电池全自动组装设备，其特征在于，所述送料机构(52)包括机械手(521)、与机械手(521)相连的翻转机构(522)，以及用于容置正极片的料盒(523)，所述机械手(521)位于料盒(523)的上方，所述机械手(521)具有抓取状态和送料状态，当所述机械手(521)位于抓取状态时，所述机械手(521)抓取料盒(523)中的正极片，当所述机械手(521)位于送料状态时，所述机械手(521)将正极片置入第一槽(5121)中后松开正极片；所述翻转机构(522)用于驱动机械手(521)在竖直平面内旋转，以使机械手(521)往返于抓取状态和送料状态之间。

6.根据权利要求5所述的扣式电池全自动组装设备，其特征在于，所述送料机构(52)还包括与翻转机构(522)相连的横移机构(524)，所述横移机构(524)用于驱动机械手(521)沿第一槽(5121)槽宽方向往复移动，以使机械手(521)抓取料盘中不同位置的正极片。

7.根据权利要求6所述的扣式电池全自动组装设备，其特征在于，所述翻转机构(522)与一竖向布置的安装板(525)相连，所述安装板(525)上设有驱动缸(526)，所述驱动缸(526)用于在机械手(521)位于抓取状态时驱动机械手(521)上下移动，且在机械手(521)位于送料状态时驱动机械手(521)靠近或远离第一槽(5121)。

8.根据权利要求1-4任一项所述的扣式电池全自动组装设备，其特征在于，所述正极上料台(5)上设有正极片入盖工位(591)，所述正极上料台(5)上还设有将第一送料轨道(8)上的负极盖推入正极片入盖工位(591)的第一推送机构(54)、将正极片推向正极片入盖工位(591)上的负极盖中的第二推送机构(55)，以及将正极片入盖工位(591)上完成正极片入盖的负极盖推向第一送料轨道(8)上的第三推送机构(56)。

9.根据权利要求8所述的扣式电池全自动组装设备，其特征在于，所述正极上料台(5)上端面开设有呈十字交叉设置的第三槽(57)和第四槽(58)，第三槽(57)贯穿正极上料台(5)沿第一送料轨道(8)输送方向的两个端面，所述第三槽(57)用于容置第一送料轨道(8)；所述第三槽(57)靠近正极片上料装置的槽壁朝向正极上料台(5)内凹陷形成第五槽(59)，所述正极片入盖工位(591)设于第五槽(59)中，所述正极片入盖工位(591)位于第五槽(59)与第四槽(58)的交汇处；所述第二槽(5111)垂直于第四槽(58)并与第四槽(58)连通；所述第四推送机构(513)用于将掉入第二槽(5111)内的正极片推向第四槽(58)中。

10.根据权利要求9所述的扣式电池全自动组装设备，其特征在于，所述正极上料台(5)上设有用于阻挡第三槽(57)中负极盖继续前进的止挡件(53)，所述止挡件(53)位于第四槽(58)的前方，且位于第三槽(57)和第五槽(59)交汇处的后方。

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