CN216015638U - 电池注液对孔装置和电池处理系统 - Google Patents

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CN216015638U CN202122489835.6U CN202122489835U CN216015638U CN 216015638 U CN216015638 U CN 216015638U CN 202122489835 U CN202122489835 U CN 202122489835U CN 216015638 U CN216015638 U CN 216015638U
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刘思奇
宫宝科
温裕乾
潘峰
白清林
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Abstract

本公开涉及电池制造技术领域,特别涉及一种电池注液对孔装置和电池处理系统。电池注液对孔装置包括:安装座,安装座上设有凸台;和定位件,可升降并可转动地设置于安装座上,定位件用于与电池的设有注液孔的端面接触,并在转动至注液孔处时,下降并插入注液孔中,以带动电池一起旋转,定位件在转动至凸台处时,被凸台抬升至脱离注液孔,以与电池分离。基于此,可精准地完成注液孔定位,提高电池的产品合格率。

Description

电池注液对孔装置和电池处理系统
技术领域
本公开涉及电池制造技术领域,特别涉及一种电池注液对孔装置和电池处理系统。
背景技术
随着新能源产业的蓬勃发展,电池的生产制造过程也逐渐趋向自动化。而如何提高电池的产品合格率,是电池产业发展的重要问题。
实用新型内容
本公开实施例提供一种电池注液对孔装置和电池处理系统,以提高电池的产品合格率。
本公开实施例所提供的电池注液对孔装置,包括:
安装座,安装座上设有凸台;和
定位件,可升降并可转动地设置于安装座上,定位件用于与电池的设有注液孔的端面接触,并在转动至注液孔处时,下降并插入注液孔中,以带动电池一起旋转,定位件在转动至凸台处时,被凸台抬升至脱离注液孔,以与电池分离。
基于定位件与凸台的配合,方便地实现对电池的注液孔的准确定位,进而有效提高电池的产品合格率。
在一些实施例中,定位件上设有滑动件,定位件在转动过程中通过滑动件与凸台接触,滑动件沿凸台上升,以带动定位件上升。这样,方便定位件在转动至凸台所在角度位置时上升。
在一些实施例中,凸台包括导向面,导向面倾斜设置,并引导定位件上升。
在导向面的引导作用下,定位件可以更加平稳且顺利地沿着凸台上升,完成对孔定位过程。
在一些实施例中,定位件包括滚珠,定位件通过滚珠与端面接触。
所设置的滚珠,可以将定位件与端面之间的滑动摩擦转变为转动摩擦,减小定位件与端面之间的摩擦力,进而可以方便定位件更加顺畅地转动,并减小定位件对端面的磨损。
在一些实施例中,定位件包括定位头,定位头为定位件的用于插入注液孔中的部分,沿着由上至下的方向,定位头的横截面面积减小。
上述定位头上大下小的设计,不仅更方便定位头插入注液孔中,而且还便于定位头在插入注液孔中,带动电池一起转动。
在一些实施例中,安装座内设有容置腔,定位件插入容置腔中,并从容置腔的下方穿出,凸台设置于容置腔内。基于此,电池注液对孔装置的整体结构更加简单紧凑,也更方便凸台抬升定位件。
在一些实施例中,安装座上还设有限位槽,限位槽位于容置腔下方,用于对电池进行限位。
由于所设置的限位槽,可以对电池起到一定的限位作用,防止电池歪斜,也防止电池在定位件被凸台抬升时过度上升,因此,更方便电池注液对孔装置对电池进行对孔定位,有利于进一步提高对孔效率,加快电池的生产效率。
在一些实施例中,限位槽的横截面面积沿着由下至上的方向逐渐减小。这样,限位槽还能对电池起到导向作用,方便电池迅速插入到位,并在定位件的作用下转动至预设方位。
在一些实施例中,电池注液对孔装置包括弹性件,弹性件设置于安装座与定位件之间,并对定位件施加使定位件下降的弹性力。
所设置的弹性件,可以在不阻碍定位件相对于安装座的上升过程的基础上,方便定位件相对于安装座的下降过程,使得整个对孔定位操作能够更加顺利地完成。
在一些实施例中,弹性件包括弹簧。此时,弹性件的结构较为简单,布置较为方便。
在一些实施例中,电池注液对孔装置包括旋转驱动机构,旋转驱动机构与定位件驱动连接,并驱动定位件转动。
旋转驱动机构可以驱动定位件自动转动,更快速地完成对电池的对孔定位,因此,更有利于提高电池的生产效率。
本公开实施例所提供的电池处理系统,包括本公开实施例的电池注液对孔装置,并且还包括升降驱动机构,升降驱动机构与电池注液对孔装置驱动连接,并驱动电池注液对孔装置升降。
所设置的升降驱动机构,可以驱动电池注液对孔装置整体升降,以便控制电池注液对孔装置仅在需要时,才整体下降,对电池执行对孔操作,防止电池注液对孔装置对其他操作或其他设备形成干涉。
本公开各实施例所提供的电池注液对孔装置,依靠定位件来找孔和旋转电池,并依靠与凸台的配合,来实现与电池的分离,使得凸台成为注液孔方位得以统一的标志,构思巧妙,且由于全程无需依靠CCD,因此,可以有效规避CCD的误判问题,对孔准确性较高,对孔精度较好,从而有利于提高电池的产品合格率。
通过以下参照附图对本公开的示例性实施例进行详细描述,本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
为了更清楚地说明本公开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公开的一些实施例,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为本公开实施例中电池处理系统与电池的组合结构示意图。
图2为电池的结构示意图。
图3为本公开实施例中电池处理系统的结构示意图。
图4为本公开实施例中电池注液对孔装置省略旋转驱动机构时的第一爆炸示意图。
图5为本公开实施例中电池注液对孔装置省略旋转驱动机构时的第二爆炸示意图。
图6示出本公开实施例中基座的结构。
图7为本公开实施例中基座的俯视图。
附图标记说明:
100、电池处理系统;10、电池注液对孔装置;
1、安装座;11、端盖;12、基座;13、法兰台;131、连接孔;14、容置部;15、限位部;16、容置腔;161、底壁;17、限位槽;181、通孔;182、插孔;19、凸台;191、顶面;192、导向面;193、引导面;
2、定位件;21、连接件;211、第一轴段;212、第二轴段;213、第三轴段;22、定位头;23、滚珠;26、滑动件;
3、弹性件;31、弹簧;
4、旋转驱动机构;41、电机;
5、升降驱动机构;51、驱动缸;
6、紧固件;
7、电池;71、注液孔;72、端面;73、极柱。
具体实施方式
下面将结合本公开实施例中的附图,对本公开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公开一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。基于本公开中的实施例,本领域普通技术人员在没有开展创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在本公开的描述中,需要理解的是,使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件,仅仅是为了便于对相应零部件进行区别,如没有另行声明,上述词语并没有特殊含义,因此不能理解为对本公开保护范围的限制。
在本公开的描述中,需要理解的是,方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本公开和简化描述,在未作相反说明的情况下,这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本公开保护范围的限制;方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。附图所示的方位或位置关系与电池注液对孔装置和电池处理系统工作时的方位或位置关系一致,其中,“上”是指与重力相反的方向,“下”是指与重力相同的方向。
此外,下面所描述的本公开不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
目前,随着碳中和目标日益趋近,新能源产业蓬勃发展,相应地,对电池生产过程的要求也越来越高。
在锂离子电池等电池的生产过程中,需要利用注液设备经由电池的注液孔向电池内部注入电解液,以便在电池内部形成离子通道,使得电池在充放电过程中有足够的锂离子能够在正负极片之间进行迁移,实现可逆循环。
上述经由注液孔向电池内部注液电解液的工序,称为注液工序。注液工序是电池生产的重要环节。注液的成败,影响电池的产品合格率。注液效率的高低,也直接影响电池生产效率的高低。
由于通常,在由上游设备向注液设备流转的过程中,电池的摆放是杂乱无序的,不同电池的姿态并不相同,因此,为了方便注液设备将电解液顺利注入各电池的注液孔中,通常需要在各电池到达注液设备所在工位(简称注液工位)之前对注液孔的位置进行校正,以统一各电池的注液孔的方位,方便注液设备顺利完成针对各电池的注液操作。
上述对注液孔位置进行校正,以统一注液孔方位的操作,称为注液孔对孔过程,而完成相应注液孔对孔过程的装置称为电池注液对孔装置。电池注液对孔装置沿着电池的流转方向布置于注液设备的上游,用于在电池到达注液工位之前将各电池的注液孔方位统一,以方便注液。
电池注液对孔装置的对孔精度,会影响产品合格率。若对孔不准,可能造成注液失败,导致产品报废,不合格率升高。并且,电池注液对孔装置的对孔效率,将影响注液效率,进而影响电池的生产效率。
相关技术中,电池注液对孔装置通常包括CCD(Charge Coupled Device,电荷耦合器件)等电气元件,采用CCD拍照的方式来捕捉注液孔位置,然后经过系统计算,再将电池旋转到特定方位。这种电池注液对孔装置成本较高,且在复杂工况下容易出现误判,影响生产效率和产品合格率。
针对上述情况,本公开对电池注液对孔装置的结构进行改进,并提供一种电池注液对孔装置和电池处理系统。
为了方便理解,首先对电池的结构予以简要说明。
图2以圆柱电池为例,示出了电池的结构。如图2所示,电池7的注液孔71设置于电池7的端面72上。注液孔71与电池7的内部连通,以便注液设备向电池7内部注入电解液。在注液设备注液完毕后,注液孔71会被密封,以防止电解液泄漏。并且,如图2所示,电池7的设有注液孔71的端面72上还设有极柱73。极柱73用于实现电池7与外部电路的电连接。当然,作为变型,电池7的设有注液孔71的端面72上也可以不设置极柱73。
由图2可知,当电池7为圆柱电池时,注液孔71设置于位于电池7轴向端部的端面72上,也就是说,电池7的设有注液孔71的端面72为电池7的轴向端面。
与其他形状的电池7相比,圆柱形的电池7的对孔难度更大,因此,本公开所提供的电池处理系统和电池注液对孔装置也尤其适用于实现圆柱电池的对孔操作。
图1示出了电池处理系统100与电池7的组合结构。其中,电池处理系统100与电池7的相对位置关系只是大致地示出,二者之间的位置关系具体可以参照后续文字介绍进行理解。
图3-图7示例性地示出了本公开电池处理系统100和电池注液对孔装置10的结构。
参照图1以及图3,本公开所提供的电池处理系统100,包括电池注液对孔装置10和升降驱动机构5,升降驱动机构5与电池注液对孔装置10驱动连接,并驱动电池注液对孔装置10升降。
所设置的升降驱动机构5,可以驱动电池注液对孔装置10整体升降,以便控制电池注液对孔装置10仅在需要时,才整体下降,对电池7执行对孔操作。当不需要对孔时,电池注液对孔装置10可以不下降,整体保持于较高位置,以免电池注液对孔装置10对其他操作或其他设备形成干涉。升降驱动机构5驱动电池注液对孔装置10升降的两个极限位置可以分别称为非工作位和工作位。其中,非工作位为电池注液对孔装置10整体升降的上极限位置,处于该位置时,电池注液对孔装置10不执行对孔操作。工作位为电池注液对孔装置10整体升降的下极限位置,处于该位置时,电池注液对孔装置10开始执行对孔操作。
参照图1以及图3-图7,本公开所提供的电池注液对孔装置10,包括安装座1和定位件2。其中,安装座1上设有凸台19。定位件2可升降并可转动地设置于安装座1上,定位件2用于电池7的设有注液孔71的端面72接触,并在转动至注液孔71处时,下降并插入注液孔71中,以带动电池7一起旋转,定位件2在转动至凸台19处时,被凸台19抬升至脱离注液孔71,以与电池7分离。
基于上述设置,电池注液对孔装置10可以方便地实现对电池7的对孔操作,且对孔精度较高,有利于降低电池7的报废率,提高电池7的产品合格率。
工作过程中,电池7可以先到达安装座1下方,使得定位件2与电池7的设有注液孔71的端面72接触,然后,旋转定位件2,使定位件2在端面72上做圆周运动,由于注液孔71是空的,且定位件2可升降,因此,当定位件2转动至注液孔71所在方位时,定位件2可以下降,并插入到注液孔71中,实现定位件2与电池7的连接,这种情况下,定位件2继续旋转,则可以带动电池7一起旋转,直至转动至凸台19所在的位置,当定位件2转动到凸台19所在方位时,由于受到凸台19的阻碍,且定位件2可升降,因此,定位件2会在所受到的旋转驱动力的作用下,沿着凸台19上升,该过程中,定位件2在注液孔71中的插入深度逐渐减小,最后,定位件2上升至完全从注液孔71中抽出的高度,使得定位件2脱离注液孔71,与电池7分离,至此,注液孔71被定位于与定位件2脱离时的方位,于是对电池7的定位完成。如此对各个电池7进行定位操作,则可以将各电池7的注液孔71的方向调整成一致的,使各电池7的注液孔71的方位达到统一,实现对孔定位目的。
由上述工作过程可知,电池注液对孔装置10可以方便地实现对电池7的注液孔71的定位,完成对孔操作。并且,由于只需转动定位件2,即可完成相应的对孔定位过程,而无需再设置CCD进行拍照,因此,还可以规避CCD所带来的误判问题,这有利于提高对孔准确性和对孔精度。对孔准确性和对孔精度提高,有利于提高注液成功率,降低产品报废率,提升产品合格率。同时,对孔准确性和对孔精度高,也有利于提高注液效率,进而提高电池7的生产效率。
可见,上述方案中,电池注液对孔装置10可以方便地实现对电池7的注液孔71的准确定位,进而有效提高电池7的产品合格率和生产效率。
并且,上述电池注液对孔装置10,结构较为简单,有利于降低设备成本。
同时,上述电池注液对孔装置10,对电池7的结构没有特定要求,例如不要求电池7一定要有凸起的极柱73,而是对于有凸起极柱73和无凸起极柱73的电池7均适用,也就是说,上述电池注液对孔装置10可适用的电池种类多,应用范围广。
可见,本公开所提供的电池注液对孔装置10,可以基于定位件2与凸台19的配合,方便地实现对电池7的注液孔71的准确定位,且结构简单,应用范围广。
为了方便定位件2在转动至凸台19位置时上升,参见图1以及图3-5,在一些实施例中,定位件2上设有滑动件26。定位件2在转动过程中通过滑动件26与凸台19接触,滑动件26沿凸台19上升,以带动定位件2上升。
基于上述设置,当定位件2转动至凸台19所在位置时,定位件2并不直接与凸台19接触,而是通过滑动件26与凸台19接触,使得在定位件2所受旋转驱动力的作用下,滑动件26可以沿着凸台19上升,进而带动定位件2上升,使定位件2脱离注液孔71,完成对注液孔71的定位对孔。
在设有滑动件26的情况下,可以通过将滑动件26构造为容易滑动的部件,来进一步方便定位件2上升,由于这使得定位件2可以在转动至凸台19后,阻力更小地上升至与注液孔71脱离的高度,完成注液孔71的定位,因此,有利于进一步提高对孔效率,进而提高电池7的生产效率。其中,可以通过对对滑动件26的结构进行设计,例如将滑动件26构造为滑轮、轴承或滚珠等滚动件,或者选用摩擦系数较小的材料作为滑动件26的材料,来使得滑动件26更容易滑动。
并且,由于与定位件2相比,滑动件26更方便进行上述增强滑动性的设计,因此,上述设置滑动件26的情况,比没有设置滑动件26的情况,更便于定位件2的上升。
另外,为了方便定位件2上升,参见图6,在一些实施例中,凸台19包括导向面192,导向面192倾斜设置,并引导定位件2上升。
基于上述设置,在导向面192的引导作用下,定位件2可以更加平稳且顺利地沿着凸台19上升,完成对孔定位过程。
而为了方便定位件2在端面72上转动,参见图5,在一些实施例中,定位件2包括滚珠23,定位件2通过滚珠23与端面72接触。
由于所设置的滚珠23,可以将定位件2与端面72之间的滑动摩擦转变为转动摩擦,减小定位件2与端面72之间的摩擦力,因此,定位件2可以更加顺畅地转动,且定位件2对端面72的磨损减少。
此外,参见图3-5,一些实施例中,定位件2包括定位头22,定位头22为定位件2的用于插入注液孔71中的部分,沿着由上至下的方向,定位头22的横截面面积逐渐变小。
上述定位头22上大下小的设计,不仅更方便定位头22插入注液孔71中,而且还便于定位头22在插入注液孔71中,带动电池7一起转动。
另外,参见图3-6,在一些实施例中,安装座1内设有容置腔16,定位件2插入容置腔16中,并从容置腔16的下方穿出,凸台19设置于容置腔16内。由于这种情况下,定位件2和凸台19不用额外占用安装座1外部的空间,因此,电池注液对孔装置10的整体结构更加简单紧凑。并且,定位件2和凸台19均位于安装座1内部,也更方便凸台19抬升定位件2。
进一步地,参见图3-6,在一些实施例中,安装座1上还设有限位槽17,限位槽17位于容置腔16下方,用于对电池7进行限位。
由于所设置的限位槽17,可以对电池7起到一定的限位作用,防止电池7歪斜,也防止电池7在定位件2被凸台19抬升时过度上升,因此,更方便电池注液对孔装置10对电池7进行对孔定位,有利于进一步提高对孔效率,加快电池7的生产效率。
回到图1,基于所设置的限位槽17,对孔过程中,电池7可以位于安装座1的下方,并插入限位槽17中,由限位槽17对其进行限位。位于安装座1下方的电池7,其设有注液孔71的端面72朝上,以便定位件2通过在转动过程中以升降方式与注液孔71结合和分离,来实现对电池7的对孔定位。
其中,参见图3-6,在一些实施例中,限位槽17的横截面面积沿着由下至上的方向逐渐减小。这样,限位槽17还能对电池7起到导向作用,方便电池7迅速插入到位,并在定位件2的作用下转动至预设方位(即电池7与定位件2脱离时所处的方位)。
另外,参见图3-5,在一些实施例中,电池注液对孔装置10包括弹性件3,弹性件3设置于安装座1与定位件2之间,并对定位件2施加使定位件2下降的弹性力。
基于上述设置,定位件2相对于安装座1的下降,可以在弹性件3的作用下自动进行。具体地,当定位件2在电池7的端面72上转动至注液孔71所在的位置时,定位件2可以在重力以及弹性件3所施加弹性力的作用下,自动下降,插入注液孔71中,完成定位件2与注液孔71的结合。并且,当定位件2在电池7的端面72上转动至凸台19所在的方位,并被凸台19抬升时,弹性件3也并不会阻碍定位件2的上升,而是可以随着定位件2的上升而压缩,使得定位件2能顺利上升至从注液孔71中脱出的位置。
可见,所设置的弹性件3,可以在不阻碍定位件2相对于安装座1的上升过程的基础上,方便定位件2相对于安装座1的下降过程,使得整个对孔定位操作能够更加顺利地完成。
其中,示例性地,如图3-5所示,弹性件3包括弹簧31。此时,弹性件3的结构较为简单,布置较为方便。弹簧31可以直接套设于定位件2上,以进一步减少空间占用,减小电池注液对孔装置10的整体体积。
参见图3,在一些实施例中,电池注液对孔装置10包括旋转驱动机构4,旋转驱动机构4与定位件2驱动连接,并驱动定位件2转动。
由于与手动旋转定位件2的情况相比,旋转驱动机构4可以驱动定位件2自动转动,更快速地完成对电池7的对孔定位,因此,更有利于提高电池7的生产效率。
并且,利用旋转驱动机构4驱动定位件2转动时,更便于精准控制定位件2的旋转速度和旋转角度,这也有利于提高对孔精度。
接下来对图1-7所示的实施例予以进一步地介绍。
如图1-7所示,在该实施例中,电池处理系统100包括升降驱动机构5和电池注液对孔装置10,且电池注液对孔装置10包括安装座1、定位件2、弹性件3和旋转驱动机构4。
其中,升降驱动机构5用于驱动电池注液对孔装置10整体升降,以便控制电池注液对孔装置10整体在非工作位和工作位之间运动。具体地,如图3所示,在该实施例中,升降驱动机构5包括驱动缸51(例如电缸、气缸或油缸)。该驱动缸51竖向布置,其缸筒固定于机架(图中未示出)上,同时其缸杆与安装座1连接,使得当驱动缸51伸缩时,可以驱动电池注液对孔装置10整体在非工作位和工作位之间升降。并且,此时的驱动缸51,还可以对电池注液对孔装置10起到支撑作用,因为,电池注液对孔装置10可以通过驱动缸51而连接于机架上。
安装座1为定位件2、弹性件3和旋转驱动机构4提供安装基础。如图3所示,在该实施例中,安装座1设置于升降驱动机构5下方,并包括基座12和端盖11。
其中,如图3-6所示,基座12内部设有沿着由上至下的方向依次布置的容置腔16和限位槽17,且容置腔16的顶端和限位槽17的底端分别设有开口,以分别方便定位件2和电池7插入。端盖11则通过紧固件6(例如螺钉)连接于基座12的顶端,以封闭容置腔16的顶部开口,方便定位件2、旋转驱动机构4和升降驱动机构5的设置。
具体来说,如图5-6所示,在该实施例中,基座12包括法兰台13、容置部14和限位部15。法兰台13、容置部14和限位部15沿着由上至下的方向依次连接。
其中,法兰台13呈立方形,其上设有连接孔131,以供紧固件6穿过,与端盖11连接,实现端盖11与基座12之间的可拆卸连接。
容置部14连接于法兰台13和限位部15之间,其大致呈圆柱形,并在径向上具有小于法兰台13的尺寸。容置部14的内部设有容置腔16。容置腔16向上延伸至贯穿法兰台13,使得容置腔16的顶部开口位于法兰台13上。容置腔16的底端设有底壁161,底壁161由容置腔16的内壁朝内侧延伸,且底壁161的中部设有通孔181。此时,通孔181的直径小于容置腔16的顶部开口的直径。如此,一方面,通孔181方便定位件2从容置腔16下方穿出,与电池7接触,另一方面,底壁161可以支撑定位件2,并为用于抬升定位件2的凸台19提供安装基础,方便凸台19的设置。
如图6-7所示,在该实施例中,凸台19设置于底壁161的上表面,并包括顶面191、导向面192和引导面193。导向面192和引导面193连接于顶面191的相对两侧,并均相对于顶面191朝外侧倾斜。换句话说,导向面192和引导面193相对布置,且沿着由下至上的方向,导向面192和引导面193之间的距离逐渐减小,顶面191连接于导向面192和引导面193的顶端。并且,如图6所示,在该实施例中,顶面191、导向面192和引导面193均为弧形面,使得凸台19整体呈类似拱桥的结构。如此,方便定位件2在转动到凸台19处时,在旋转驱动机构4的旋转驱动力的作用下沿着凸台19上升或下降。其中,如图6所示,在该实施例中,导向面192和引导面193彼此对称,这样,无论定位件2的旋转方向如何,均能够方便地在凸台19爬上或爬下,此时的导向面192和引导面193,均既可以引导定位件2上升,也可以引导定位件2下降。
限位部15连接于容置部14的下端,并大致呈由下至上渐缩的圆锥形。限位部15的内部设有限位槽17。限位槽17也呈由下至上渐缩的圆锥形,使得限位槽17大致呈喇叭口形,横截面积由下至上逐渐减小,方便对电池7进行导向和限位。其中,限位槽17的上端通过通孔181与容置腔16连通,以便定位件2从容置腔16下方穿出后,插入限位槽17中,与电池7接触。并且,限位槽17的下端设有开口,以方便电池7插入限位槽17中。限位部15由耐磨材料制成,以减少限位部15的磨损。
端盖11大致呈立方形,其通过紧固件6可拆卸地连接于法兰台13的顶端,并相对于法兰台13向外伸出,这样,更方便旋转驱动机构4和升降驱动机构5的布置。如图3所示,在该实施例中,旋转驱动机构4布置于端盖11的水平方向的一侧,由于端盖11相对于基座12向外伸出,因此,布置于端盖11水平方向一侧的旋转驱动机构4不容易与基座12发生干涉,整体结构也更加紧凑,有利于减小电池注液对孔装置10和电池处理系统100的整体体积,实现电池注液对孔装置10和电池处理系统100的小型化。同时,如图3所示,在该实施例中,用作升降驱动机构5的驱动缸51布置于端盖11的上方,且缸杆与端盖11连接,这样,驱动缸51伸缩,可以方便地驱动电池注液对孔装置10整体升降。
另外,如图3-5所示,在该实施例中,端盖11上设有插孔182,该插孔182贯穿端盖11的上下表面,使得定位件2能经由该插孔182插入容置腔16中。
同时,端盖11与基座12之间可拆卸地连接,方便定位件2和弹性件3等位于安装座1内部的零部件的拆装和维护。例如,在将定位件2组装至安装座1上时,可以先将定位件2插入基座12的容置腔16中,然后再将端盖11盖在基座12的顶端,由紧固件6锁紧。
定位件2用于对电池7进行对孔定位。如图3-5所示,在该实施例中,定位件2插入安装座1的容置腔16中,并从容置腔16的下方穿出。
具体地,如图5所示,在该实施例中,定位件2包括连接件21和定位头22。连接件21和定位头22沿着由上至下的方向依次连接。定位头22通过连接件21与安装座1和旋转驱动机构4连接。连接件21可转动且可升降地插入容置腔16中,以便实现定位头22的旋转和升降。连接件21的上端经由端盖11上的插孔182伸出至安装座1外部,与旋转驱动机构4连接。定位头22连接于连接件21的下方,并用于与电池7的设有注液孔71的端面72接触,以及用于在注液孔71处进行插拔,形成定位件2的用于与电池7接触的部分。
更具体地,连接件21整体呈圆柱形,并包括第一轴段211、第二轴段212和第三轴段213。第一轴段211、第二轴段212和第三轴段213沿着由上至下的方向依次连接。定位头22大致呈柱形,其设置于第三轴段213的下表面,并由第三轴段213的下表面竖直向下延伸。定位头22的底部为滚珠23,以减小定位头22与端面72之间的摩擦力,方便定位头22顺利转动的同时,减少定位头22对端面72的磨损。
其中,第一轴段211的直径与端盖11上的插孔182的直径相适应。第二轴段212的直径大于第一轴段211和第三轴段213的直径,形成连接件21的径向外凸部。第三轴段213的直径与通孔181的直径相适应。并且,定位头22具有小于第三轴段213的径向尺寸,且直径沿着由上至下的方向逐渐减小。定位头22的最大直径略小于注液孔71的直径。
基于上述设置,一方面,定位件2整体可相对于安装座1升降和旋转;另一方面,第一轴段211可以穿过端盖11的插孔182;再一方面,第三轴段213可以从通孔181中穿过,以便定位头22穿出至容置腔16下方,与插入限位槽17中的电池7接触;又一方面,定位头22下小上大,以及最大直径略小于注液孔71直径的设计,不仅便于定位头22在注液孔71中的顺利插拔,而且也便于插入注液孔71中的定位头22通过与注液孔71的一侧内壁接触,来对电池7施加旋转驱动力,带动电池7一起旋转;还一方面,直径尺寸大于第三轴段213的第二轴段212可以被底壁161阻挡和支撑,限制定位件2的向下位移,防止定位件2过度下降,使整体结构较为稳定;再一方面,形成径向凸出部的第二轴段212上可以方便地设置滑动件26,以使滑动件26相对于定位件2朝外凸出,方便定位件2通过滑动件26与凸台19接触。
如图3-5所示,在该实施例中,滑动件26为滑块,其固定设置于第二轴段212的周向表面上,并由第二轴段212朝外凸出。在定位件2转动过程中,滑动件26随着定位件2一起转动,并在定位件2转动至凸台19处时,与凸台19接触,带动定位件2上升。
弹性件3用于对定位件2施加弹性力,以辅助定位件2相对于安装座1升降。如图3-5所示,在该实施例中,弹性件3设置于容置腔16中,并包括弹簧31。弹簧31套设在定位件2的第一轴段211的位于容置腔16内的部分上,并抵接于端盖11和定位件2的第二轴段212之间。此时弹簧31被压缩于端盖11和第二轴段212之间,可以对定位件2施加朝下的弹性力,以在不阻碍定位件2上升的同时,方便定位件2下降。这种情况下,第二轴段212还对弹簧31起到定位作用。
旋转驱动机构4用于驱动定位件2旋转。如图3所示,在该实施例中,旋转驱动机构4包括电机41,该电机41布置于端盖11的水平方向的一侧,并与第一轴段211的顶端驱动连接,以驱动定位件2自动旋转。
如图3所示,在组装过程中,可以先将定位件2由上至下地插入基座12的容置腔16中,并从容置腔16的下方穿出,使得第一轴段211的部分和第二轴段212的整体均位于容置腔16中,且第二轴段212压在容置腔16的底壁161上,同时,第三轴段213位于底壁161上的通孔181中,定位头22则位于基座12的限位槽17中,然后再将弹簧31套设于第一轴段211上,并将端盖11套在第一轴段211的位于容置腔16外部的部分上,且利用紧固件6将端盖11固定于安装座1的顶端,使得端盖11可以在紧固件6旋拧过程中逐渐压紧弹簧31,由弹簧31对定位件2施加朝下的弹性力,端盖11安装好后,第一轴段211经由端盖11朝上伸出,之后,可以将第一轴段211驱动连接于旋转驱动机构4,并将驱动缸51连接于端盖11。当然,弹簧31并不限于在定位件2插入基座12中后再套设于定位件2上,而是也可以在定位件2插入基座12中之前预先套设于定位件2上。
组装好后,电池处理系统100的工作过程大致如下:
当不需要对电池7进行对孔定位时,驱动缸51的缸杆不伸出,电池注液对孔装置10处于较高的非工作位;
而当需要对电池7进行对孔定位时,驱动缸51的缸杆伸出,使电池注液对孔装置10下降至较低的工作位;
到达工作位后,当电池7尚未到达电池注液对孔装置10下方,进入限位槽17中时,定位件2会在重力作用下,自然下沉,使得第二轴段212压在底壁161的上表面上,此时,由于有底壁161的阻挡,因此,定位件2无法再继续下沉,定位头22处于最下方的位置,滑动件26处于凸台19所在的圆周上;
而当电池7已经到达电池注液对孔装置10下方,并进入限位槽17中时,电池7的设有注液孔71的端面72会与定位头22的下端接触,并将定位头22朝上顶起,使得定位件2整体相对于安装座1上升一段距离,该过程中,弹簧31随着定位件2的上升而进一步压缩,同时,第二轴段212不再紧密压在底壁161上,而是与底壁161虚接触,或直接脱离底壁161,但该过程中,位于第二轴段212上的滑动件26仍在高度方向上至少部分地与凸台19重叠,以方便滑动件26在定位件2转动至凸台19处时,与凸台19接触,迫使定位件2上升;
待电池7插入到位,状态稳定后,就可以启动电机41,驱动定位件2旋转,在电机41的作用下,定位头22在端面72上旋转,而随着定位头22旋转,定位头22会到达注液孔71所在的角度位置以及凸台19所在的角度位置;
其中,若注液孔71与凸台19在周向上部分错开或完全错开,则意味着注液孔71的方位仍需调整,这种情况下,定位头22在转动过程中必然会先后到达注液孔71所在的角度位置以及凸台19所在的角度位置中的一个和另一个,从而定位头22能顺利完成对电池7的对孔定位。
例如,若定位头22在转动过程中,先到达注液孔71所在的角度位置,之后再到达凸台19所在的角度位置,则当定位头22转动至注液孔71所在的角度位置时,定位头22会在重力以及弹簧31的作用下下降,插入注液孔71中,该过程中,定位件2整体下降,直至第二轴段212重新压实在底壁161上,定位头22重新回到最下方位置,滑动件26处于凸台19所在的圆周上;之后,定位件2继续旋转,则最大直径比注液孔71直径略小的定位头22,会抵在注液孔71的一侧侧壁上,带动电池7一起朝凸台19所在的角度位置旋转;而当定位件2转动至凸台19所在角度位置附近,滑动件26碰上凸台19之后,虽然定位件2仍然受到旋转驱动力,但由于受到凸台19的阻碍,因此,凸台19会迫使滑动件26沿着导向面192或引导面193中的一个上升至顶面191,该过程中,定位件2随着滑动件26一起上升,由于电池7受到限位槽17的阻碍,无法一直随定位件2一起上升,因此,定位头22会逐渐从注液孔71中抽出,在定位头22从注液孔71中抽出的过程中,由于定位头22仍然与电池7连接,且定位头22仍然受到旋转驱动力,因此,定位头22仍然会带动电池7继续转动,直至滑动件26上升至顶面191上时,定位头22恰好从注液孔71中完全抽出,于是定位头22与电池7脱开,定位头22不再带动电池7继续旋转,此时,注液孔71位于凸台19的正下方,对孔定位完成。之后,定位头22可以等待投入到对另一电池7的对孔定位工作中。在对另一电池7进行对孔定位时,滑动件26可以先在电机41的驱动作用下,从顶面191上下来,之后再继续转动,进行下一次对孔定位。
再例如,若定位头22在转动过程中,先到达凸台19所在的角度位置,之后再到达注液孔71所在的角度位置,则当定位头22第一次转动至凸台19所在位置时,定位头22仍然会在滑块26与凸台19的作用下上升,但由于此时定位头22尚未插入注液孔71中,并未与电池7结合,因此,定位头22的旋转和上升,并不会带动电池7随之旋转和上升;之后,滑动件26从凸台19上下来,定位件2继续转动,在继续转动过程中,定位件2先转动至注液孔71所在的角度位置,此时定位头22插入注液孔71中,之后的过程则与前述定位头22先达到注液孔71所在角度位置时的过程类似,定位头22先带动电池7一起旋转,待定位件2再次转动至凸台19所在角度位置后,定位头22上升至与注液孔71脱离,完成本次对孔定位任务。
可见,当电池7初始姿态处于注液孔71与凸台19在周向上部分错开或完全错开的状态时,无论定位件2初始处于哪个角度位置,均可以顺利完成对电池7的对孔定位。
而若注液孔71与凸台19在周向上并不错开,而是一开始就恰好完全位于凸台19的正下方,则由于此时注液孔71的方位就是其他电池7的注液孔71的被定位件2调整后的方位,与需要统一到的目标方位一致,因此,这种情况下的电池7实际上无需调整注液孔方位,所以,无需利用电池注液对孔装置10对相应电池7进行对孔定位。
而注液孔71是否恰好位于凸台19的正下方,可以根据定位件2旋转一周,是否遇到注液孔71来判断。其中,若定位件2旋转一周,仍未遇到注液孔71,则说明注液孔71恰好位于凸台19的正下方,这种情况下,可以停止对相应电池7的对孔操作,并将电池7直接输送至注液设备。而若定位件2在旋转一周的过程中,已经遇到了注液孔71,则说明注液孔71没有恰好位于凸台19的正下方,仍需进行方位调整,因此,这种情况下,电池注液对孔装置10可以继续对相应电池7进行正常的对孔操作。
由上述电池处理系统100和电池注液对孔装置10的工作过程可知,该实施例的电池处理系统100和电池注液对孔装置10,可以基于凸台19与滑动件26和定位件2的配合,方便地实现对电池7的准确的对孔定位,这有利于提升电池7的产品合格率和生产效率。
整个过程,电池注液对孔装置10依靠定位件2来找孔和旋转电池7,并依靠凸台19和滑动件26的配合,来控制定位件2与电池7之间的分离,使得凸台19成为注液孔71方位得以统一的标志,由于全程无需依靠CCD,因此,可以有效规避CCD的误判问题,对孔准确性较高,对孔精度较好。
并且,整个过程,无需依靠凸出的极柱73来对电池7进行预定位,因此,电池7是否具有凸出的极柱73,均可以使用该实施例的电池处理系统100和电池注液对孔装置10,因此,适用范围较广。
同时,整个电池注液对孔装置10的结构较为简单,体积较为小巧,不仅成本低,而且维护方便。
实际使用时,可以根据生产需要,设置多组电池注液对孔装置10并用,以进一步提高生产效率。
以上所述仅为本公开的示例性实施例,并不用以限制本公开,凡在本公开的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池注液对孔装置(10),其特征在于,包括:
安装座(1),所述安装座(1)上设有凸台(19);和
定位件(2),可升降并可转动地设置于所述安装座(1)上,所述定位件(2)用于与电池(7)的设有注液孔(71)的端面(72)接触,并在转动至所述注液孔(71)处时,下降并插入所述注液孔(71)中,以带动所述电池(7)一起旋转,所述定位件(2)在转动至所述凸台(19)处时,被所述凸台(19)抬升至脱离所述注液孔(71),以与所述电池(7)分离。
2.根据权利要求1所述的电池注液对孔装置(10),其特征在于,所述定位件(2)上设有滑动件(26),所述定位件(2)在转动过程中通过所述滑动件(26)与所述凸台(19)接触,所述滑动件(26)沿所述凸台(19)上升,以带动所述定位件(2)上升。
3.根据权利要求1所述的电池注液对孔装置(10),其特征在于,所述凸台(19)包括导向面(192),所述导向面(192)倾斜设置,并引导所述定位件(2)上升。
4.根据权利要求1所述的电池注液对孔装置(10),其特征在于,所述定位件(2)包括滚珠(23),所述定位件(2)通过所述滚珠(23)与所述端面(72)接触;和/或,所述定位件(2)包括定位头(22),所述定位头(22)为所述定位件(2)的用于插入所述注液孔(71)中的部分,沿着由上至下的方向,所述定位头(22)的横截面面积减小。
5.根据权利要求1所述的电池注液对孔装置(10),其特征在于,所述安装座(1)内设有容置腔(16),所述定位件(2)插入所述容置腔(16)中,并从所述容置腔(16)的下方穿出,所述凸台(19)设置于所述容置腔(16)内。
6.根据权利要求5所述的电池注液对孔装置(10),其特征在于,所述安装座(1)上还设有限位槽(17),所述限位槽(17)位于所述容置腔(16)下方,用于对所述电池(7)进行限位。
7.根据权利要求6所述的电池注液对孔装置(10),其特征在于,所述限位槽(17)的横截面面积沿着由下至上的方向逐渐减小。
8.根据权利要求1-7任一所述的电池注液对孔装置(10),其特征在于,所述电池注液对孔装置(10)包括弹性件(3),所述弹性件(3)设置于所述安装座(1)与所述定位件(2)之间,并对所述定位件(2)施加使所述定位件(2)下降的弹性力;和/或,所述电池注液对孔装置(10)包括旋转驱动机构(4),所述旋转驱动机构(4)与所述定位件(2)驱动连接,并驱动所述定位件(2)转动。
9.根据权利要求8所述的电池注液对孔装置(10),其特征在于,所述弹性件(3)包括弹簧(31)。
10.一种电池处理系统(100),其特征在于,包括如权利要求1-9任一所述的电池注液对孔装置(10),并且还包括升降驱动机构(5),所述升降驱动机构(5)与所述电池注液对孔装置(10)驱动连接,并驱动所述电池注液对孔装置(10)升降。
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