CN216015640U - 一种方形锂电池插胶钉设备 - Google Patents

Abstract

一种方形锂电池插胶钉设备，包括：底部支撑机构，包括支撑部件、光栅检测部件以及移动定位部件；送钉机构，设置于支撑部件上，包括固定板、出料部件、振动加料部件和分钉部件；插钉机构，设置于移动定位部件上，包括固定部件、夹紧插钉部件、二次压入装置、卡位放料部件以及气路部件；电池定位机构，安装于工作台面上，包括定位框架、下压固定框架组件、下压驱动组件及位置检测组件；物料输送装置，设置于工作平面与下压固定框架组件之间，包括辊筒输送线和物料到位检测装置；顶升定位机构，设于物料输送装置下方，包括第七面板、顶升部及升降到位检测装置；以及控制柜，设置于移动定位部件上。本实用新型有益效果是：精度高，可与产线对接联用。

Description

一种方形锂电池插胶钉设备

技术领域

本实用新型涉及一种方形锂电池插胶钉设备，属于方形锂电池注液领域。

背景技术

目前国家大力提倡新能源汽车，锂电池行业也有了较大的发展，目前，锂电池具有电压高、能量高、循环使用次数多、存储时间长等优点，在大中型电动设备和汽车上都得到了广泛的运用。锂电池性能要求高的同时其安全性越来越重要，因此对锂电池生产制作工艺的要求越来越高。锂电池生产的工艺化成时间长，化成过程中会产生气泡，这不仅存在极大的安全隐患，还会导致电池的性能不稳定，所以在锂电池化成过程中需要开口化成和抽真空。

因锂电池生产工艺需求，在注液完后化成前需抽真空将注液空用胶钉堵上，化成过程中需将胶钉拔出，化成后要抽真空及插上胶钉，所以插拔钉是一个必要的工艺流程，但是在传统的生产工艺中，插胶钉是通过人工完成，效率低，人工成本高，易出现胶钉插入位置偏移、不准确，导致电池的性能得不到保证。

实用新型内容

为解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种方形锂电池插胶钉设备，该设备由下机架组件、送钉机构、插钉机构、电池定位机构、顶升定位机构及辊筒输送线组成，用于方形锂电池生产过程中插胶钉的工艺流程，本设备具有结构简单，精度高，效率稳定等优点，且可与产线对接联用，提高生产效率，降低人工成本。

本实用新型所述的一种方形锂电池插胶钉设备，其特征在于，包括：

底部支撑机构，包括支撑部件、光栅检测部件以及移动定位部件，所述支撑部件的顶部铺装工作平面，并在工作平面上留有供顶升定位机构顶部通过的镂空孔；所述光栅检测部件设置于所述工作平面上，用于在工作状态下检测物料位移以检测设备是否正常运行；所述移动定位部件的底部设置于所述工作平面上，其移动端悬装插钉机构，用于带动所述插钉机构在方形锂电池上插入胶钉；

送钉机构，设置于所述支撑部件上，包括固定板、出料部件、振动加料部件和分钉部件，所述出料部件、所述振动加料部件通过固定板安装于所述支撑部件的工作平面上，并且所述出料部件的出料口延伸至所述振动加料部件的进料口处，用于向所述振动加料部件中加入胶钉；所述振动加料部件的振动出料口配装分钉部件；所述分钉部件的出钉口通过气管与所述插钉机构的进钉口管路连通，用于将分好的胶钉送入插钉机构中；

插钉机构，设置于所述移动定位部件上，包括固定部件、夹紧插钉部件、二次压入装置、卡位放料部件以及气路部件，所述固定部件安装于所述移动定位部件的移动端；所述夹紧插钉部件、所述二次压入装置可滑动地安装于所述固定部件上，其中所述夹紧插钉部件用于夹紧或放松胶钉，所述二次压入装置用于在夹紧插钉部件完成胶钉的位置安放后进行二次压入；所述卡位放料部件安装于所述固定部件上，并且所述卡位放料部件的卡位部件对准夹紧插钉部件的输送部，用于对输送的胶钉进行卡位放料；所述气路部件可滑动地安装于所述固定部件上，并且所述气路部件的进气口与外部气源管路、分钉部件的出钉口管路连通，所述气路部件的出气口分别通过相应的气管与所述夹紧插钉部件、二次压入装置、卡位放料部件的进气口管路连通；

电池定位机构，安装于所述支撑部件的工作台面上，包括定位框架、下压固定框架组件、下压驱动组件以及位置检测组件，所述定位框架的底部安装在所述工作台面上，并位于所述插钉机构的正下方，用于对托盘中的方形锂电池进行限位；所述下压固定框架组件可滑动地安装于所述定位框架的内部，用于下压固定正下方的方形锂电池；所述下压驱动组件设置于所述定位框架上，并且所述下压驱动组件的竖向升降端与所述下压固定框架组件相连，用于驱动所述下压驱动组件竖向升降以下压或脱离所物料；所述位置检测组件设置于所述定位框架的底部，用于检测下压驱动组件是否到位；

物料输送装置，设置于所述工作平面与所述下压固定框架组件之间，包括辊筒输送线和物料到位检测装置，所述辊筒输送线铺装于所述工作平面的镂空孔处；所述物料到位检测装置设置于所述辊筒输送线上，用于感应物料是否到位；

顶升定位机构，设置于所述物料输送装置的下方，包括第七面板、顶升部以及升降到位检测装置，所述第七面板安装于所述辊筒输送线的底部；所述顶升部可滑动地安装于所述第七面板上，并且所述顶升部的顶端安装可从辊筒输送线间隙通过的阻挡部；所述升降到位检测装置设置于所述阻挡部端侧面，用于定位顶升物料；

以及控制柜，设置于所述移动定位部件上，所述控制柜的信号传输端与所述底部支撑机构、送钉机构、插钉机构、电池定位机构、物料输送装置以及顶升定位机构的信号传输端口电连接，用于控制底部支撑机构、送钉机构、插钉机构、电池定位机构、物料输送装置以及顶升定位机构运行。

进一步，所述支撑部件包括支撑架、工作平面以及脚杯，所述工作平面为由第一面板、第二面板、第三面板、第四面板、第五面板、第六面板拼成的板体，所述工作平面水平铺装于所述支撑架的顶面上，且板体的中部拼接处留有镂空孔；所述脚杯安装于所述支撑架的底部，用于调节支撑部件的平衡；

所述光栅检测部件共两套，包括光栅支架和光栅，所述光栅通过所述光栅支架分别设置于所述第一面板和所述第五面板上；

所述移动定位部件包括竖向支撑柱、机械手以及第一法兰，所述竖向支撑柱竖向固定设置于所述第三面板上；所述机械手安装于所述竖向支撑柱的顶部，所述机械手的移动端配装第一法兰。

进一步，所述出料部件包括出料箱和第一支撑柱，所述出料箱为一上端敞口的箱体结构，所述出料箱通过第一支撑柱安装于所述固定板上，且所述出料箱的侧面设有用于出料口；

所述振动加料部件包括振动盘、料道、振动器、第二支撑柱、第三支撑柱、第一传感器以及第一传感器支架，所述振动盘设置于所述固定板上，并位于所述出料箱旁，且所述振动盘的进料口位于所述出料箱的出料口下方，用于接收出料箱内输出的胶钉；所述料道的第一端连接在所述振动盘的侧面的振动出料口，第二端通过第二支撑柱支撑在所述支撑部件的工作平面上；所述振动器通过所述第三支撑柱安装于所述固定板上，并且所述振动器的振动部与所述料道的底部相连，用于防止料道送钉过程中发生堵塞；所述第一传感器通过所述第一传感器支架安装于所述固定板上，并且所述第一传感器的检测端对准所述振动盘，用于检测振动盘中是否有料；

所述分钉部件包括第一气缸、第二气缸、分钉组件、盒体、第二连接板、气管接头、第二传感器以及第二传感器支架，所述盒体通过第二连接板安装于所述第二支撑柱的顶部，并且所述盒体的侧面进钉口与所述料道的出料口相连通，所述盒体的外侧面设有气管接头，用于与所述插钉机构管路连通；所述分钉组件设置于所述盒体的内腔，且所述分钉组件设有多个沿所述料道宽度方向排布的分钉腔；所述第一气缸水平设置于盒体的端部，并且所述第一气缸的直线伸缩部与所述分钉组件相连，用于对进入所述盒体内腔中的胶钉进行分组；所述第二气缸竖向设置于所述盒体的底部，并且所述第二气缸的升降端部与所述分钉组件的底部相连；所述第二传感器通过所述第二传感器支架与所述盒体连接，用于感应胶钉是否到位，到位后第一气缸运作将胶钉送入分钉组件等候送出。

进一步，所述固定部件包括第二法兰、第三连接板、滑轨，所述第三连接板通过所述第二法兰悬装于所述机械手的第一法兰底部，并且所述第三连接板上水平铺装所述滑轨；

所述夹紧插钉部件包括第一固定件、第二固定件、第一气管固定块、第二气管固定块、旋转气缸、夹爪和第三传感器，所述第二固定件设置于所述第三连接板的底部，并且所述第二固定件可滑动地安装于所述滑轨上；所述第一固定件两两为一组，共两组，分别安装在所述第二固定件的对侧，且所述第一固定件可锁定地安装于所述第三连接板上；每组所述第一固定件之间夹设所述第一气管固定块与所述第二气管固定块，所述第一气管固定块与所述第二气管固定块固定连接，用于抱夹气管；所述旋转气缸安装于所述第二固定件的底部，并在旋转气缸的底部旋转端安装夹爪，用于防止插钉过程中胶钉回弹；所述夹爪的进气口通过气管与所述盒体的气管接头管路连通，用于将胶钉插入方形锂电池中；所述第三传感器设置于所述夹爪的底部，用于感应夹爪中是否有胶钉；

所述卡位放料部件包括第三气缸、限位件、第一连接块，所述第三气缸通过第一连接块安装于所述第二固定件上，所述第三气缸的伸缩端对准所述第一气管固定块与所述第二气管之间的气管，并在第三气缸的伸缩端安装限位件，用于对胶钉进行卡位放料；

所述二次压入装置包括第五气缸、第四支撑柱、第二连接块、弹簧、第二连接柱以及缓冲头，所述第五气缸竖向悬装在第四固定件的下方，所述第二连接块通过所述第四支撑柱与所述第五气缸的升降端固定连接；所述弹簧连着在所述第二连接块与所述第二连接柱之间，用于下压时起到缓冲作用；所述缓冲头安装在第二连接柱的底部端头，用在于夹爪完成胶钉的位置安放后进行二次压入；

所述气路部件包括气路组件、弯折件、第四固定件以及第五固定件，所述第三气缸的通气口、所述旋转气缸、所述夹爪的通气口通过气路组件以及相应气管与外部气源、盒体的气管接头管路连通；所述气路组件设置于所述弯折件的上方，所述弯折件安装于所述第五固定件上，所述第五固定件可锁定地安装于所述第三连接板上；所述的第四固定件可滑动地安装在所述滑轨上，所述第五固定件安装在所述第四固定件的对侧，实现第四固定件在滑轨上滑动调节后位置的固定锁紧。

进一步，所述夹爪包括第一连接柱、第四气缸、第三固定件以及一对夹爪体，所述第一连接柱安装于所述旋转气缸的底部旋转端，所述第一连接柱中设有用于供胶钉通过的竖向通道，其中所述竖向通道顶部与气管相连通，底部配装出钉插口；所述第四气缸安装于所述第一连接柱上；所述夹爪体对称铰接在所述第一连接柱上，每个所述夹爪体由相互铰接在一起的第一连杆和第二连杆组成，所述第二连杆的下部可转动地安装于所述第一连接柱的底部，所述第二连杆的底端位于所述气管的出钉口处；所述第二连杆的顶部与所述第一连杆的一端铰接，所述第一连杆的另一端铰接在所述第三固定件的端部，并且所述第三固定件位于所述第四气缸的竖向伸缩端的正下方。

进一步，所述定位框架包括固定座、第五支撑柱、X向调节板以及Y向调节板，所述固定座共两组，分列于所述工作平面的镂空孔对侧；所述Y向调节板共两块，分别通过相应的所述第五支撑柱水平架装于相应所述固定座的顶部，用于在Y轴方向对多组电池进行限位；所述X向调节板沿所述Y向调节板轴向并排排布，且所述X向调节板可活动地安装于两所述Y向调节板之间，用于实现X轴方向多组电池的限位和调节；

所述下压固定框架组件包括第一导柱、第一直线轴承、第四连接板、型材框架、限位板以及限位柱，所述第一直线轴承安装于所述固定座的顶部；所述第一导柱竖向穿设于所述第一直线轴承中，并且所述第一导柱的顶端通过第四连接板固定于所述型材框架的底部；所述限位板与所述X向调节板一一对应，并沿X向调节板轴向并排铺设于所述型材框架的表面，并在限位板上设置若干限位柱，用于抵触相应所述X向调节板的底面上以限位；所述

所述下压驱动组件包括第六气缸和第一浮动接头，所述第六气缸竖向安装于所述固定座的顶部，并且所述第六气缸的竖向伸缩端通过所述第一浮动接头与所述型材框架连接，用于驱动型材框架升降以压紧或放松物料；

所述位置检测组件共两组，且每组所述位置检测组件包括第四传感器和第四传感器支架，所述第四传感器通过所述第四传感器支架安装于所述固定座上，并且所述第四传感器的检测头对准所述限位柱。

进一步，所述辊筒输送线包括电动辊筒、若干根第二包胶辊筒、挡板、辊筒支架、靠边件、缓冲条、第一导向条、第二导向条以及导向块，多组所述第二包胶辊筒与一组所述电动辊筒形成辊筒输送面可转动地安装在两组彼此平行的辊筒支架之间；所述挡板安装在辊筒支架外侧，用于防止线路外露；所述靠边件的两端部分别与相应的所述辊筒支架的下游端部固定连接，并在靠边件面向辊筒输送面的侧面安装缓冲条，用于防止物料冲出辊筒线输送面的同时起到硬限位保护作用；所述辊筒支架的上方沿物料输送方向顺次安装第二导向条和第一导向条，所述辊筒支架的上游端部安装一导向块，且导向块的端部呈楔形，用于实现物料进出过程中实现停靠导向作用；

所述物料到位检测装置共两组，分别设置于所述辊筒支架上，包括第六传感器支架和第六传感器，所述第六传感器支架的底部与所述辊筒支架侧面固定连接，所述第六传感器支架的顶部安装所述第六传感器，并且所述第六传感器的检测端对准辊筒输送面，用于感应辊筒输送面上的物料是否到位。

进一步，所述顶升部包括升降板、第八气缸、第二导向柱、第二直线轴承以及阻挡组件，所述阻挡部包括支撑板、挡块和挡块支架；四组所述第二直线轴承嵌装于所述第七面板上；四组所述第二导向柱穿设于所述第二直线轴承中，并且所述第二导向柱的底端与位于第七面板下方的所述升降板固定连接；所述第八气缸设置于所述第七面板和所述升降板之间，所述第八气缸竖向悬装于所述第七面板上，并通过第二浮动接头与所述升降板相连接；所述支撑板共两块，沿物料输送方向并排设置于所述第二导向柱的顶端；所述的挡块支架、挡块组成四组挡停分别安装在两块所述支撑板的两侧，其中所述挡块设置于面向物料的一侧，用于在挡停接触物料时起到缓冲作用；所述支撑板的端部设置有定位销，用于定位顶升物料；所述升降到位检测装置为第五传感器，安装于所述支撑板的外侧端部。

进一步，所述顶升定位机构还包括运输缓冲组件，包括第一包胶辊筒和第一辊筒支架，所述第一包胶辊筒通过第一辊筒支架安装于所述第七面板上，并排设置于其中一所述支撑板的外侧。

本实用新型所提出的是一种方形锂电池插胶钉设备，首先通过辊筒输送线将装有锂电池的托盘输送到位，其次利用顶升定位机构将托盘顶升固定位置，再通过机械手将插钉机构精确移动至锂电池上方，同时由送钉机构通过气管远程送入插钉机构，插钉机构在到位后完成插钉动作，在插钉过程中电池定位机构将托盘中的电池进行单独定位固定。实现方形锂电池生产注液工艺中的插胶钉流程。

本实用新型的有益效果是：具有结构简单，精度高，效率稳定等优点，且可与产线对接联用，提高生产效率，降低人工成本。

附图说明

图1是本实用新型的整体示意图；

图2是本实用新型的底部支撑机构的示意图；

图3a是本实用新型的送钉机构的示意图；

图3b是图3a的局部放大图；

图4是本实用新型的插钉机构的示意图；

图5是本实用新型的电池定位机构的示意图；

图6是本实用新型的顶升定位机构的示意图；

图7是本实用新型的物料输送装置的示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型。

参照附图：

实施例1本实用新型所述的一种方形锂电池插胶钉设备，包括：

底部支撑机构1，包括支撑部件11、光栅检测部件12以及移动定位部件13，所述支撑部件11的顶部铺装工作平面，并在工作平面上留有供顶升定位机构顶部通过的镂空孔；所述光栅检测部件12设置于所述工作平面上，用于在工作状态下检测物料位移以检测设备是否正常运行；所述移动定位部件13的底部设置于所述工作平面上，其移动端悬装插钉机构3，用于带动所述插钉机构3在方形锂电池上插入胶钉；

送钉机构2，设置于所述支撑部件11上，包括固定板201、出料部件22、振动加料部件23和分钉部件24，所述出料部件22、所述振动加料部件23通过固定板201安装于所述支撑部件11的工作平面上，并且所述出料部件22的出料口延伸至所述振动加料部件23的进料口处，用于向所述振动加料部件中加入胶钉；所述振动加料部件23的振动出料口配装分钉部件；所述分钉部件24的出钉口通过气管与所述插钉机构3的进钉口管路连通，用于将分好的胶钉送入插钉机构3中；

插钉机构3，设置于所述移动定位部件13上，包括固定部件31、夹紧插钉部件32、二次压入装置33、卡位放料部件34以及气路部件35，所述固定部件31安装于所述移动定位部件13的移动端；所述夹紧插钉部件32、所述二次压入装置33可滑动地安装于所述固定部件31上，其中所述夹紧插钉部件32用于夹紧或放松胶钉，所述二次压入装置33用于在夹紧插钉部件完成胶钉的位置安放后进行二次压入；所述卡位放料部件34安装于所述固定部件31上，并且所述卡位放料部件34的卡位部件对准夹紧插钉部件32的输送部，用于对输送的胶钉进行卡位放料；所述气路部件35可滑动地安装于所述固定部件上，并且所述气路部件35的进气口与外部气源管路、分钉部件的出钉口管路连通，所述气路部件35的出气口分别通过相应的气管与所述夹紧插钉部件、二次压入装置、卡位放料部件的进气口管路连通；

电池定位机构4，安装于所述支撑部件11的工作台面上，包括定位框架41、下压固定框架组件42、下压驱动组件43以及位置检测组件44，所述定位框架41的底部安装在所述工作台面上，并位于所述插钉机构3的正下方，用于对托盘8中的方形锂电池进行限位；所述下压固定框架组件42可滑动地安装于所述定位框架41的内部，用于下压固定正下方的方形锂电池；所述下压驱动组件43设置于所述定位框架上，并且所述下压驱动组件43的竖向升降端与所述下压固定框架组件42相连，用于驱动所述下压驱动组件竖向升降以下压或脱离所物料；所述位置检测组件44设置于所述定位框架的底部，用于检测下压驱动组件是否到位；

物料输送装置6，设置于所述工作平面与所述下压固定框架组件之间，包括辊筒输送线61和物料到位检测装置62，所述辊筒输送线61铺装于所述工作平面的镂空孔处；所述物料到位检测装置62设置于所述辊筒输送线上，用于感应物料是否到位；

顶升定位机构5，设置于所述物料输送装置的下方，包括第七面板501、顶升部52以及升降到位检测装置505，所述第七面板501安装于所述辊筒输送线61的底部；所述顶升部52可滑动地安装于所述第七面板501上，并且所述顶升部52的顶端安装可从辊筒输送线间隙通过的阻挡部；所述升降到位检测装置505设置于所述阻挡部端侧面，用于定位顶升物料；

以及控制柜7，通过设一连接板110安装于所述移动定位部件13上，所述控制柜7的信号传输端与所述底部支撑机构1、送钉机构2、插钉机构3、电池定位机构4、物料输送装置6以及顶升定位机构5的信号传输端口电连接，用于控制底部支撑机构、送钉机构、插钉机构、电池定位机构、物料输送装置以及顶升定位机构运行。

所述底部支撑机构1是整体设备的支撑部件，其中：所述支撑部件11包括支撑架102、工作平面以及脚杯101，所述支撑架102为一方形支架，所述工作平面为由第一面板103、第二面板106、第三面板112、第四面板113、第五面板114、第六面板117拼成的板体，所述工作平面水平铺装于所述支撑架102的顶面上，且板体的中部拼接处留有镂空孔；所述脚杯101安装于所述支撑架102的底部，用于调节支撑部件的平衡；

所述光栅检测部件12共两套，包括光栅支架104和光栅105，所述光栅105通过所述光栅支架104分别设置于所述第一面板103和所述第五面板114上；两组光栅的配合使用在工作状态下起到了安全保护的功能；

所述移动定位部件13包括竖向支撑柱109、机械手108以及第一法兰107，所述竖向支撑柱109竖向固定设置于所述第三面板112上；所述机械手108安装于所述竖向支撑柱109的顶部，所述机械手108的移动端配装第一法兰107，用于连接插钉机构3。

所述出料部件22包括出料箱203和第一支撑柱208，所述出料箱203为一上端敞口的箱体结构，所述出料箱203通过第一支撑柱208安装于所述固定板201上，且所述出料箱203的侧面设有用于出料口；

所述振动加料部件23包括振动盘202、料道205、振动器210、第二支撑柱208、第三支撑柱209、第一传感器204以及第一传感器支架206，所述振动盘202设置于所述固定板201上，并位于所述出料箱203旁，且所述振动盘202的进料口位于所述出料箱203的出料口下方，用于接收出料箱203内输出的胶钉，然后通过振动将胶钉排料输送至料道205；所述料道205的第一端连接在所述振动盘202的侧面的振动出料口，第二端通过第二支撑柱208支撑在所述支撑部件11的工作平面上，用于将胶钉送达分钉部件24；所述振动器210通过所述第三支撑柱209安装于所述固定板201上，并且所述振动器210的振动部与所述料道205的底部相连，用于防止料道送钉过程中发生堵塞；所述第一传感器204通过所述第一传感器支架206安装于所述固定板201上，并且所述第一传感器204的检测端对准所述振动盘202，用于检测振动盘202中是否有料，感应其无料则出料箱204进行供料；

所述分钉部件24包括第一气缸207、第二气缸217、分钉组件213、盒体215、第二连接板216、气管接头214、第二传感器211以及第二传感器支架212，所述盒体215通过第二连接板216安装于所述第二支撑柱208的顶部，并且所述盒体215的侧面进钉口与所述料道205的出料口相连通，所述盒体215的外侧面设有气管接头214，用于与所述插钉机构3管路连通；所述分钉组件213设置于所述盒体215的内腔，且所述分钉组件213设有多个沿所述料道宽度方向排布的分钉腔；所述第一气缸207水平设置于盒体215的端部，并且所述第一气缸207的直线伸缩部与所述分钉组件213相连，用于对进入所述盒体215内腔中的胶钉进行分组；所述第二气缸217竖向设置于所述盒体215的底部，并且所述第二气缸217的升降端部与所述分钉组件213的底部相连；所述第二传感器211通过所述第二传感器支架212与所述盒体215连接，用于感应胶钉是否到位，到位后第一气缸运作将胶钉送入分钉组件等候送出。该设备中安装两台送钉结构2进行胶钉的输送，实现插钉的节拍需求。

所述固定部件31包括第二法兰301、第三连接板302、滑轨306，所述第三连接板302通过所述第二法兰301悬装于所述机械手108的第一法兰107底部，并且所述第三连接板302上水平铺装所述滑轨306；

所述夹紧插钉部件32包括第一固定件305、第二固定件311、第一气管固定块304、第二气管固定块308、旋转气缸307、夹爪和第三传感器317，所述第二固定件311设置于所述第三连接板302的底部，并且所述第二固定件311可滑动地安装于所述滑轨306上，实现第二固定件311在滑轨306上滑动调节后位置的固定锁紧；所述第一固定件305两两为一组，共两组，分别安装在所述第二固定件311的对侧，且所述第一固定件305可锁定地安装于所述第三连接板302上；每组所述第一固定件305之间夹设所述第一气管固定块304与所述第二气管固定块308，所述第一气管固定块304与所述第二气管固定块308固定连接，用于抱夹气管；所述旋转气缸307安装于所述第二固定件311的底部，并在旋转气缸307的底部旋转端安装夹爪，其作用在于插钉过程中实现胶钉一定角度的拧入以防止胶钉回弹；所述夹爪的进气口通过气管与所述盒体215的气管接头管路连通，用于将胶钉插入方形锂电池中；所述第三传感器317设置于所述夹爪的底部，用于感应夹爪中是否有胶钉；

所述卡位放料部件34包括第三气缸303、限位件309、第一连接块310，所述第三气缸303通过第一连接块310安装于所述第二固定件311上，所述第三气缸303的伸缩端对准所述第一气管固定块304与所述第二气管固定块308之间的气管，并在第三气缸303的伸缩端安装限位件309，用于对胶钉进行卡位放料；当气管将胶钉进入第二气管固定块中时，第三气缸303将限位件伸出对胶钉进行卡位放料；

所述二次压入装置33包括第五气缸322、第四支撑柱323、第二连接块324、弹簧325、第二连接柱326以及缓冲头327，所述第五气缸322竖向悬装在第四固定件320的下方，所述第二连接块324通过所述第四支撑柱323与所述第五气缸322的升降端固定连接；所述弹簧325连着在所述第二连接块324与所述第二连接柱326之间，用于下压时起到缓冲作用；所述缓冲头327安装在第二连接柱326的底部端头，用在于夹爪完成胶钉的位置安放后进行二次压入；

所述气路部件35包括气路组件318、弯折件319、第四固定件320以及第五固定件321，所述第三气缸303的通气口、所述旋转气缸307、所述夹爪的通气口通过气路组件318以及相应气管与外部气源、盒体的气管接头管路连通；所述气路组件318设置于所述弯折件319的上方，所述弯折件319安装于所述第五固定件321上，所述第五固定件321可锁定地安装于所述第三连接板302上；所述的第四固定件320可滑动地安装在所述滑轨306上；所述第五固定件321安装在所述第四固定件320的对侧，实现第四固定件在滑轨上滑动调节后位置的固定锁紧；

为提高设备效率，插钉机构3中的夹爪与二次压入装置安装数各为两组。

所述夹爪包括第一连接柱316、第四气缸312、第三固定件313以及一对夹爪体，所述第一连接柱316安装于所述旋转气缸307的底部旋转端，所述第一连接柱316中设有用于供胶钉通过的竖向通道，其中所述竖向通道顶部与气管相连通，底部配装出钉插口；所述第四气缸312安装于所述第一连接柱316上；所述夹爪体对称铰接在所述第一连接柱上316，每个所述夹爪体由相互铰接在一起的第一连杆314和第二连杆315组成，所述第二连杆315的下部可转动地安装于所述第一连接柱316的底部，所述第二连杆315的底端位于所述气管的出钉口处；所述第二连杆315的顶部与所述第一连杆314的一端铰接，所述第一连杆314的另一端铰接在所述第三固定件313的端部，并且所述第三固定件313位于所述第四气缸312的竖向伸缩端的正下方。

所述定位框架41包括固定座402、第五支撑柱405、四块X向调节板408以及一对Y向调节板406，所述固定座402共两组，分列于所述工作平面的镂空孔对侧；所述Y向调节板406共两块，分别通过相应的所述第五支撑柱405水平架装于相应所述固定座402的顶部，用于在Y轴方向对多组电池进行限位；所述X向调节板408沿所述Y向调节板轴向并排排布，且所述X向调节板408可活动地安装于两所述Y向调节板408之间，所述X向调节板408可与所述Y向调节板408锁紧，用于实现X轴方向多组电池的限位和调节；

所述下压固定框架组件42包括第一导柱401、第一直线轴承403、第四连接板405、型材框架411、限位板410以及限位柱407，所述第一直线轴承403安装于所述固定座402的顶部；所述第一导柱401竖向穿设于所述第一直线轴承403中，并且四根所述第一导柱401的顶端通过第四连接板405分别固定于所述型材框架411的四个对顶角位置；所述限位板410与所述X向调节板408一一对应，并沿X向调节板408轴向并排铺设于所述型材框架411的表面，并在限位板410上设置若干限位柱407，用于抵触相应所述X向调节板的底面上以限位；所述

所述下压驱动组件43包括第六气缸413和第一浮动接头414，所述第六气缸413竖向安装于所述固定座402的顶部，并且所述第六气缸413的竖向伸缩端通过所述第一浮动接头414与所述型材框架411连接，用于驱动型材框架411升降以压紧或放松物料；

所述位置检测组件44共两组，且每组所述位置检测组件包括第四传感器409和第四传感器支架412，所述第四传感器409通过所述第四传感器支架412安装于所述固定座402上，并且所述第四传感器409的检测头对准所述限位柱。

所述辊筒输送线61包括电动辊筒608、若干根第二包胶辊筒601、挡板603、辊筒支架602、靠边件606、缓冲条607、第一导向条609、第二导向条610以及导向块611，多组所述第二包胶辊筒601与一组所述电动辊筒608形成辊筒输送面可转动地安装在两组彼此平行的辊筒支架602之间；所述挡板603安装在辊筒支架602外侧，用于防止线路外露；所述靠边件606的两端部分别与相应的所述辊筒支架602的下游端部固定连接，并在靠边件606面向辊筒输送面的侧面安装缓冲条，用于防止物料冲出辊筒线输送面的同时起到硬限位保护作用；所述辊筒支架602的上方沿物料输送方向顺次安装第二导向条610和第一导向条609，所述辊筒支架602的上游端部安装一导向块611，且导向块611的端部呈楔形，用于实现物料进出过程中实现停靠导向作用；

所述物料到位检测装置62共两组，分别设置于所述辊筒支架602上，包括第六传感器支架604和第六传感器605，所述第六传感器支架604的底部与所述辊筒支架602侧面固定连接，所述第六传感器支架604的顶部安装所述第六传感器605，并且所述第六传感器605的检测端对准辊筒输送面，用于感应辊筒输送面上的物料是否到位。

所述顶升部52包括升降板511、第八气缸513、第二导向柱510、第二直线轴承509以及阻挡组件，所述阻挡部包括支撑板504、挡块503和挡块支架502；四组所述第二直线轴承509嵌装于所述第七面板501上；四组所述第二导向柱510穿设于所述第二直线轴承509中，并且所述第二导向柱510的底端与位于第七面板501下方的所述升降板511固定连接；所述第八气缸513设置于所述第七面板501和所述升降板511之间，所述第八气缸513竖向悬装于所述第七面板501上，并通过第二浮动接头512与所述升降板511相连接；所述支撑板504共两块，沿物料输送方向并排设置于所述第二导向柱510的顶端；四组所述的第二导柱510将支撑板504与升降板511固定连接，通过第八气缸513伸缩运动带动升降板511的升降从而实现第七面板501上方第七面板501的顶升定位功能；所述的挡块支架502、挡块503组成四组挡停分别安装在两块所述支撑板504的两侧，其中所述挡块503设置于面向物料的一侧，用于在挡停接触物料时起到缓冲作用；所述支撑板504的端部设置有定位销506，用于定位顶升物料；所述升降到位检测装置505为第五传感器，安装于所述支撑板504的外侧端部。

所述顶升定位机构5还包括运输缓冲组件51，包括第一包胶辊筒508和第一辊筒支架507，所述第一包胶辊筒508通过第一辊筒支架507安装于所述第七面板上，此处第二包胶辊筒起到物料运输的缓冲过渡作用。

本实用新型所提出的是一种方形锂电池插胶钉设备，首先通过辊筒输送线61将装有锂电池的托盘输送到位，其次利用顶升定位机构5将托盘顶升固定位置，再通过机械手108将插钉机构3精确移动至锂电池上方，同时由送钉机构2通过气管远程送入插钉机构3，插钉机构3在到位后完成插钉动作，在插钉过程中电池定位机构4将托盘中的电池进行单独定位固定。实现方形锂电池生产注液工艺中的插胶钉流程。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对实用新型构思的实现形式的列举，本实用新型的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也包括本领域技术人员根据本实用新型构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (9)

1.一种方形锂电池插胶钉设备，其特征在于，包括：

底部支撑机构，包括支撑部件、光栅检测部件以及移动定位部件，所述支撑部件的顶部铺装工作平面，并在工作平面上留有供顶升定位机构顶部通过的镂空孔；所述光栅检测部件设置于所述工作平面上，用于在工作状态下检测物料位移以检测设备是否正常运行；所述移动定位部件的底部设置于所述工作平面上，其移动端悬装插钉机构，用于带动所述插钉机构在方形锂电池上插入胶钉；

送钉机构，设置于所述支撑部件上，包括固定板、出料部件、振动加料部件和分钉部件，所述出料部件、所述振动加料部件通过固定板安装于所述支撑部件的工作平面上，并且所述出料部件的出料口延伸至所述振动加料部件的进料口处，用于向所述振动加料部件中加入胶钉；所述振动加料部件的振动出料口配装分钉部件；所述分钉部件的出钉口通过气管与所述插钉机构的进钉口管路连通，用于将分好的胶钉送入插钉机构中；

插钉机构，设置于所述移动定位部件上，包括固定部件、夹紧插钉部件、二次压入装置、卡位放料部件以及气路部件，所述固定部件安装于所述移动定位部件的移动端；所述夹紧插钉部件、所述二次压入装置可滑动地安装于所述固定部件上，其中所述夹紧插钉部件用于夹紧或放松胶钉，所述二次压入装置用于在夹紧插钉部件完成胶钉的位置安放后进行二次压入；所述卡位放料部件安装于所述固定部件上，并且所述卡位放料部件的卡位部件对准夹紧插钉部件的输送部，用于对输送的胶钉进行卡位放料；所述气路部件可滑动地安装于所述固定部件上，并且所述气路部件的进气口与外部气源管路、分钉部件的出钉口管路连通，所述气路部件的出气口分别通过相应的气管与所述夹紧插钉部件、二次压入装置、卡位放料部件的进气口管路连通；

电池定位机构，安装于所述支撑部件的工作台面上，包括定位框架、下压固定框架组件、下压驱动组件以及位置检测组件，所述定位框架的底部安装在所述工作台面上，并位于所述插钉机构的正下方，用于对托盘中的方形锂电池进行限位；所述下压固定框架组件可滑动地安装于所述定位框架的内部，用于下压固定正下方的方形锂电池；所述下压驱动组件设置于所述定位框架上，并且所述下压驱动组件的竖向升降端与所述下压固定框架组件相连，用于驱动所述下压驱动组件竖向升降以下压或脱离所物料；所述位置检测组件设置于所述定位框架的底部，用于检测下压驱动组件是否到位；

物料输送装置，设置于所述工作平面与所述下压固定框架组件之间，包括辊筒输送线和物料到位检测装置，所述辊筒输送线铺装于所述工作平面的镂空孔处；所述物料到位检测装置设置于所述辊筒输送线上，用于感应物料是否到位；

顶升定位机构，设置于所述物料输送装置的下方，包括第七面板、顶升部以及升降到位检测装置，所述第七面板安装于所述辊筒输送线的底部；所述顶升部可滑动地安装于所述第七面板上，并且所述顶升部的顶端安装可从辊筒输送线间隙通过的阻挡部；所述升降到位检测装置设置于所述阻挡部端侧面，用于定位顶升物料；

以及控制柜，设置于所述移动定位部件上，所述控制柜的信号传输端与所述底部支撑机构、送钉机构、插钉机构、电池定位机构、物料输送装置以及顶升定位机构的信号传输端口电连接，用于控制底部支撑机构、送钉机构、插钉机构、电池定位机构、物料输送装置以及顶升定位机构运行。

2.如权利要求1所述的一种方形锂电池插胶钉设备，其特征在于：所述支撑部件包括支撑架、工作平面以及脚杯，所述工作平面为由第一面板、第二面板、第三面板、第四面板、第五面板、第六面板拼成的板体，所述工作平面水平铺装于所述支撑架的顶面上，且板体的中部拼接处留有镂空孔；所述脚杯安装于所述支撑架的底部，用于调节支撑部件的平衡；

所述光栅检测部件共两套，包括光栅支架和光栅，所述光栅通过所述光栅支架分别设置于所述第一面板和所述第五面板上；

所述移动定位部件包括竖向支撑柱、机械手以及第一法兰，所述竖向支撑柱竖向固定设置于所述第三面板上；所述机械手安装于所述竖向支撑柱的顶部，所述机械手的移动端配装第一法兰。

3.如权利要求2所述的一种方形锂电池插胶钉设备，其特征在于：

所述出料部件包括出料箱和第一支撑柱，所述出料箱为一上端敞口的箱体结构，所述出料箱通过第一支撑柱安装于所述固定板上，且所述出料箱的侧面设有用于出料口；

所述振动加料部件包括振动盘、料道、振动器、第二支撑柱、第三支撑柱、第一传感器以及第一传感器支架，所述振动盘设置于所述固定板上，并位于所述出料箱旁，且所述振动盘的进料口位于所述出料箱的出料口下方，用于接收出料箱内输出的胶钉；所述料道的第一端连接在所述振动盘的侧面的振动出料口，第二端通过第二支撑柱支撑在所述支撑部件的工作平面上；所述振动器通过所述第三支撑柱安装于所述固定板上，并且所述振动器的振动部与所述料道的底部相连，用于防止料道送钉过程中发生堵塞；所述第一传感器通过所述第一传感器支架安装于所述固定板上，并且所述第一传感器的检测端对准所述振动盘，用于检测振动盘中是否有料；

所述分钉部件包括第一气缸、第二气缸、分钉组件、盒体、第二连接板、气管接头、第二传感器以及第二传感器支架，所述盒体通过第二连接板安装于所述第二支撑柱的顶部，并且所述盒体的侧面进钉口与所述料道的出料口相连通，所述盒体的外侧面设有气管接头，用于与所述插钉机构管路连通；所述分钉组件设置于所述盒体的内腔，且所述分钉组件设有多个沿所述料道宽度方向排布的分钉腔；所述第一气缸水平设置于盒体的端部，并且所述第一气缸的直线伸缩部与所述分钉组件相连，用于对进入所述盒体内腔中的胶钉进行分组；所述第二气缸竖向设置于所述盒体的底部，并且所述第二气缸的升降端部与所述分钉组件的底部相连；所述第二传感器通过所述第二传感器支架与所述盒体连接。

4.如权利要求3所述的一种方形锂电池插胶钉设备，其特征在于：

所述固定部件包括第二法兰、第三连接板、滑轨，所述第三连接板通过所述第二法兰悬装于所述机械手的第一法兰底部，并且所述第三连接板上水平铺装所述滑轨；

所述夹紧插钉部件包括第一固定件、第二固定件、第一气管固定块、第二气管固定块、旋转气缸、夹爪和第三传感器，所述第二固定件设置于所述第三连接板的底部，并且所述第二固定件可滑动地安装于所述滑轨上；所述第一固定件两两为一组，共两组，分别安装在所述第二固定件的对侧，且所述第一固定件可锁定地安装于所述第三连接板上；每组所述第一固定件之间夹设所述第一气管固定块与所述第二气管固定块，所述第一气管固定块与所述第二气管固定块固定连接，用于抱夹气管；所述旋转气缸安装于所述第二固定件的底部，并在旋转气缸的底部旋转端安装夹爪，用于防止插钉过程中胶钉回弹；所述夹爪的进气口通过气管与所述盒体的气管接头管路连通，用于将胶钉插入方形锂电池中；所述第三传感器设置于所述夹爪的底部，用于感应夹爪中是否有胶钉；

所述卡位放料部件包括第三气缸、限位件、第一连接块，所述第三气缸通过第一连接块安装于所述第二固定件上，所述第三气缸的伸缩端对准所述第一气管固定块与所述第二气管固定块之间的气管，并在第三气缸的伸缩端安装限位件，用于对胶钉进行卡位放料；

所述二次压入装置包括第五气缸、第四支撑柱、第二连接块、弹簧、第二连接柱以及缓冲头，所述第五气缸竖向悬装在第四固定件的下方，所述第二连接块通过所述第四支撑柱与所述第五气缸的升降端固定连接；所述弹簧连着在所述第二连接块与所述第二连接柱之间，用于下压时起到缓冲作用；所述缓冲头安装在第二连接柱的底部端头，用在于夹爪完成胶钉的位置安放后进行二次压入；

所述气路部件包括气路组件、弯折件、第四固定件以及第五固定件，所述第三气缸的通气口、所述旋转气缸、所述夹爪的通气口通过气路组件以及相应气管与外部气源、盒体的气管接头管路连通；所述气路组件设置于所述弯折件的上方，所述弯折件安装于所述第五固定件上，所述第五固定件可锁定地安装于所述第三连接板上；所述的第四固定件可滑动地安装在所述滑轨上，所述第五固定件安装在所述第四固定件的对侧，实现第四固定件在滑轨上滑动调节后位置的固定锁紧。

5.如权利要求4所述的一种方形锂电池插胶钉设备，其特征在于：

所述夹爪包括第一连接柱、第四气缸、第三固定件以及一对夹爪体，所述第一连接柱安装于所述旋转气缸的底部旋转端，所述第一连接柱中设有用于供胶钉通过的竖向通道，其中所述竖向通道顶部与气管相连通，底部配装出钉插口；所述第四气缸安装于所述第一连接柱上；所述夹爪体对称铰接在所述第一连接柱上，每个所述夹爪体由相互铰接在一起的第一连杆和第二连杆组成，所述第二连杆的下部可转动地安装于所述第一连接柱的底部，所述第二连杆的底端位于所述气管的出钉口处；所述第二连杆的顶部与所述第一连杆的一端铰接，所述第一连杆的另一端铰接在所述第三固定件的端部，并且所述第三固定件位于所述第四气缸的竖向伸缩端的正下方。

6.如权利要求5所述的一种方形锂电池插胶钉设备，其特征在于：

所述定位框架包括固定座、第五支撑柱、X向调节板以及Y向调节板，所述固定座共两组，分列于所述工作平面的镂空孔对侧；所述Y向调节板共两块，分别通过相应的所述第五支撑柱水平架装于相应所述固定座的顶部，用于在Y轴方向对多组电池进行限位；所述X向调节板沿所述Y向调节板轴向并排排布，且所述X向调节板可活动地安装于两所述Y向调节板之间，用于实现X轴方向多组电池的限位和调节；

所述下压固定框架组件包括第一导柱、第一直线轴承、第四连接板、型材框架、限位板以及限位柱，所述第一直线轴承安装于所述固定座的顶部；所述第一导柱竖向穿设于所述第一直线轴承中，并且所述第一导柱的顶端通过第四连接板固定于所述型材框架的底部；所述限位板与所述X向调节板一一对应，并沿X向调节板轴向并排铺设于所述型材框架的表面，并在限位板上设置若干限位柱，用于抵触相应所述X向调节板的底面上以限位；所述下压驱动组件包括第六气缸和第一浮动接头，所述第六气缸竖向安装于所述固定座的顶部，并且所述第六气缸的竖向伸缩端通过所述第一浮动接头与所述型材框架连接，用于驱动型材框架升降以压紧或放松物料；

所述位置检测组件共两组，且每组所述位置检测组件包括第四传感器和第四传感器支架，所述第四传感器通过所述第四传感器支架安装于所述固定座上，并且所述第四传感器的检测头对准所述限位柱。

7.如权利要求6所述的一种方形锂电池插胶钉设备，其特征在于：

所述辊筒输送线包括电动辊筒、若干根第二包胶辊筒、挡板、辊筒支架、靠边件、缓冲条、第一导向条、第二导向条以及导向块，多组所述第二包胶辊筒与一组所述电动辊筒形成辊筒输送面可转动地安装在两组彼此平行的辊筒支架之间；所述挡板安装在辊筒支架外侧，用于防止线路外露；所述靠边件的两端部分别与相应的所述辊筒支架的下游端部固定连接，并在靠边件面向辊筒输送面的侧面安装缓冲条，用于防止物料冲出辊筒线输送面的同时起到硬限位保护作用；所述辊筒支架的上方沿物料输送方向顺次安装第二导向条和第一导向条，所述辊筒支架的上游端部安装一导向块，且导向块的端部呈楔形，用于实现物料进出过程中实现停靠导向作用；

所述物料到位检测装置共两组，分别设置于所述辊筒支架上，包括第六传感器支架和第六传感器，所述第六传感器支架的底部与所述辊筒支架侧面固定连接，所述第六传感器支架的顶部安装所述第六传感器，并且所述第六传感器的检测端对准辊筒输送面，用于感应辊筒输送面上的物料是否到位。

8.如权利要求7所述的一种方形锂电池插胶钉设备，其特征在于：

所述顶升部包括升降板、第八气缸、第二导向柱、第二直线轴承以及阻挡组件，所述阻挡部包括支撑板、挡块和挡块支架；四组所述第二直线轴承嵌装于所述第七面板上；四组所述第二导向柱穿设于所述第二直线轴承中，并且所述第二导向柱的底端与位于第七面板下方的所述升降板固定连接；所述第八气缸设置于所述第七面板和所述升降板之间，所述第八气缸竖向悬装于所述第七面板上，并通过第二浮动接头与所述升降板相连接；所述支撑板共两块，沿物料输送方向并排设置于所述第二导向柱的顶端；所述的挡块支架、挡块组成四组挡停分别安装在两块所述支撑板的两侧，其中所述挡块设置于面向物料的一侧，用于在挡停接触物料时起到缓冲作用；所述支撑板的端部设置有定位销，用于定位顶升物料；所述升降到位检测装置为第五传感器，安装于所述支撑板的外侧端部。

9.如权利要求8所述的一种方形锂电池插胶钉设备，其特征在于：所述顶升定位机构还包括运输缓冲组件，包括第一包胶辊筒和第一辊筒支架，所述第一包胶辊筒通过第一辊筒支架安装于所述第七面板上，并排设置于其中一所述支撑板的外侧。

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