CN217848265U - 一种电池注氦打钉机及电池生产设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池生产机技术领域，尤其是指一种电池注氦打钉机及电池生产设备，其包括移动驱动机构、供钉机构、送料机构、电池载具、视觉定位机构及抽真空注氦打钉一体装置，所述移动驱动机构的移动端与抽真空注氦打钉一体装置驱动连接，所述电池载具与送料机构的送料端驱动连接，所述抽真空注氦打钉一体装置活动设置于电池载具和供钉机构的上方，所述送料机构用于驱动电池载具在视觉定位机构和抽真空注氦打钉一体装置的下方移动。本实用新型自动化程度高，不但实现了一个工位完成抽真空、注氦和打钉加工，还实现了电池的自动化检测以及电池的分拣，提高了生产电池的效率和质量。

Description

一种电池注氦打钉机及电池生产设备

技术领域

本实用新型涉及电池生产机技术领域，尤其是指一种电池注氦打钉机及电池生产设备。

背景技术

在锂电池的生产过程中，需要进行一系列的加工工序，比如注液、抽真空、注氦、打钉、检测和分拣等。传统对电池进行注液后，需要分三个工位对电池进行抽真空、注氦和打钉加工，电池的加工效率低下，加工质量难以保证。虽然申请号为201721873318.6的专利文件公开了一种充氦插钉装置，该专利虽然能够实现抽真空、充氦和打钉在同一个工位完成，但是完成抽真空、充氮和打钉后的电池需要通过人工运送至相关检测装置内进行检测，人工检测的效率，人工成本高，劳动强度大。因此，缺陷十分明显，亟需提供一种解决方案。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种电池注氦打钉机及电池生产设备。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种电池注氦打钉机，其包括移动驱动机构、供钉机构、送料机构、电池载具、视觉定位机构及抽真空注氦打钉一体装置，所述移动驱动机构的移动端与抽真空注氦打钉一体装置驱动连接，所述电池载具与送料机构的送料端驱动连接，所述抽真空注氦打钉一体装置活动设置于电池载具和供钉机构的上方，所述送料机构用于驱动电池载具在视觉定位机构和抽真空注氦打钉一体装置的下方移动。

进一步地，所述电池载具设置有多个夹持腔，所述抽真空注氦打钉一体装置的数量、视觉定位机构的数量和供钉机构的数量均为多个，多个抽真空注氦打钉一体装置、多个视觉定机构、多个供钉机构和多个夹持腔分别一一对应设置，多个抽真空注氦打钉一体装置均与移动驱动机构的移动端连接。

进一步地，所述移动驱动机构包括X轴驱动模组、与X轴驱动模组的驱动端连接的Y轴驱动模组及与Y轴驱动模组的驱动端连接的Z轴驱动模组，所述抽真空注氦打钉一体装置与Z轴驱动模组的驱动端连接，所述Y轴驱动模组的驱动方向与送料机构的送料方向平行，所述供钉机构位于电池载具的一侧，所述视觉定位机构位于抽真空注氦打钉一体装置的前侧。

进一步地，所述抽真空注氦打钉一体装置包括座体、打钉驱动机构、顶杆、套筒、弹性夹及弹性件，所述座体与移动驱动机构的移动端连接，所述打钉驱动机构装设于座体，所述顶杆的顶端与打钉驱动机构的驱动端连接，所述顶杆升降设置于座体，所述套筒装设于座体，所述弹性夹设置于套筒的内腔内，所述弹性件位于套筒内，所述弹性件夹设于弹性夹与座体之间，所述顶杆的底端突伸至套筒内并插设于弹性夹内，所述顶杆的底端设置有打钉头，所述弹性夹的底端凸设有夹料头，所述打钉头能够突伸至夹料头内，所述弹性夹的内壁设置有抵触斜面，所述顶杆的外侧壁用于与抵触斜面抵触，所述套筒的底端设置有气孔，所述夹料头突伸至气孔内，所述套筒的侧壁设置有气源孔，所述气源孔经由套筒的内腔与气孔连通。

进一步地，所述套筒的底端设置有密封圈，所述气孔位于密封圈内。

进一步地，所述顶杆靠近打钉驱动机构的一端设置有第一限高块，所述座体设置有用于与第一限高块抵触的第二限高块，所述第二限高块位于第一限高块的下方。

进一步地，所述顶杆经由第一密封环与座体密封连接，所述套筒经由第二密封环与座体密封连接。

进一步地，所述弹性夹的底端凹设有通槽，所述气孔经由通槽与套筒的内腔连通。

进一步地，所述弹性夹包括弹性圈及至少两个弧形夹爪，所有弧形夹爪呈环状阵列分布并围设成筒状，所述弹性圈套设于所有弧形夹爪外，所述抵触斜面设置于弧形夹爪的内壁；所述弧形夹爪的底端凸设有夹块，所有弧形夹爪的夹块围设成夹料头。

本实用新型还提供一种电池生产设备，包括上下料机械手、称重和扫码装置、高度检测装置、注液口清洁装置、不良品收集装置、良品配对暂存装置、良品下料装置及上述的电池注氦打钉机，所述称重和扫码装置、电池注氦打钉机、高度检测装置、注液口清洁装置、不良品收集装置、良品配对暂存装置和良品下料装置依次沿着加工路径分布。

本实用新型的有益效果：在实际应用中，将电池放置在电池载具上，送料机构驱动电池载具连带电池移动至视觉定位机构的下方，视觉定位机构对电池的注液口进行视觉定位，视觉定位机构将视觉定位后的结果反馈给移动驱动机构，接着送料机构驱动电池载具连带电池移动至待加工的位置，与此同时，移动驱动机构驱动抽真空注氦打钉一体装置移动至供钉机构处，供钉机构向抽真空注氦打钉一体装置供应密封钉，抽真空注氦打钉一体装置拾取密封钉后，移动驱动机构根据视觉定位的结果驱动抽真空注氦打钉一体装置连带密封钉准确地移动至待加工的位置，使得抽真空注氦打钉一体装置所拾取的密封钉位于电池载具所承载的电池的注液口的上方，抽真空注氦打钉一体装置先对电池进行抽真空，当电池的真空度达到预设真空度时，抽真空注氦打钉一体装置再向电池内注入氦气(回氦)，当电池的真空度达到预设真空度时，停止注氦，抽真空注氦打钉一体装置将密封钉打入电池的注液口内，使得密封钉对电池的注液口进行密封。本电池注氦打钉机的自动化程度高，实现在一个工位内完成电池的抽真空、注氦和打钉加工，提高了对电池进行加工的效率和质量，且通过视觉定位机构对电池的注液口进行视觉定位，提高了对电池进行加工的准确性，加工质量更好。本电池生产设备不但实现了一个工位完成抽真空、注氦和打钉加工，还实现了电池的自动化检测以及电池的分拣，提高了生产电池的效率和质量。

附图说明

图1为本实用新型的电池生产设备的结构示意图。

图2为本实用新型的电池注氦打钉机的立体结构示意图。

图3为本实用新型的抽真空注氦打钉一体装置的剖视图。

附图标记说明：

1、移动驱动机构；11、X轴驱动模组；12、Y轴驱动模组；13、Z轴驱动模组；2、供钉机构；3、送料机构；4、电池载具；41、夹持腔；5、视觉定位机构；6、抽真空注氦打钉一体装置；61、座体；611、第二限高块；62、打钉驱动机构；63、顶杆；631、打钉头；632、第一限高块；633、第一密封环；64、套筒；641、气孔；642、气源孔；643、第二密封环；65、弹性夹；651、夹料头；652、抵触斜面；653、通槽；654、弹性圈；655、弧形夹爪；656、夹块；66、弹性件；67、密封圈；7、上下料机械手；8、称重和扫码装置；9、高度检测装置；91、注液口清洁装置；92、不良品收集装置；93、良品配对暂存装置；94、良品下料装置；95、电池注氦打钉机。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。

如图1至图3所示，本实用新型提供的一种电池注氦打钉机，其包括移动驱动机构1、供钉机构2、送料机构3、电池载具4、视觉定位机构5及抽真空注氦打钉一体装置6，所述移动驱动机构1的移动端与抽真空注氦打钉一体装置6驱动连接，所述电池载具4与送料机构3的送料端驱动连接，所述抽真空注氦打钉一体装置6活动设置于电池载具4和供钉机构2的上方，所述送料机构3用于驱动电池载具4在视觉定位机构5和抽真空注氦打钉一体装置6的下方移动，所述视觉定位机构5与移动驱动机构1电连接；所述视觉定位机构5采用CCD拍摄定位机构。

在实际应用中，将电池放置在电池载具4上，送料机构3驱动电池载具4连带电池移动至视觉定位机构5的下方，视觉定位机构5对电池的注液口进行视觉定位，视觉定位机构5将视觉定位后的结果反馈给移动驱动机构1，接着送料机构3驱动电池载具4连带电池移动至待加工的位置，与此同时，移动驱动机构1驱动抽真空注氦打钉一体装置6移动至供钉机构2处，供钉机构2向抽真空注氦打钉一体装置6供应密封钉，抽真空注氦打钉一体装置6拾取密封钉后，移动驱动机构1根据视觉定位的结果驱动抽真空注氦打钉一体装置6连带密封钉准确地移动至待加工的位置，使得抽真空注氦打钉一体装置6所拾取的密封钉位于电池载具4所承载的电池的注液口的上方，抽真空注氦打钉一体装置6先对电池进行抽真空，当电池的真空度达到预设真空度时，抽真空注氦打钉一体装置6再向电池内注入氦气(回氦)，当电池的真空度达到预设真空度时，停止注氦，抽真空注氦打钉一体装置6将密封钉打入电池的注液口内，使得密封钉对电池的注液口进行密封。本电池注氦打钉机的自动化程度高，实现在一个工位内完成电池的抽真空、注氦和打钉加工，提高了对电池进行加工的效率和质量，且通过视觉定位机构5对电池的注液口进行视觉定位，提高了对电池进行加工的准确性，加工质量更好。

本实施例中，所述电池载具4设置有多个夹持腔41，每个夹持腔41用于夹持一个电池，所述抽真空注氦打钉一体装置6的数量、视觉定位机构5的数量和供钉机构2的数量均为多个，多个抽真空注氦打钉一体装置6、多个视觉定机构、多个供钉机构2和多个夹持腔41分别一一对应设置，多个抽真空注氦打钉一体装置6均与移动驱动机构1的移动端连接。该结构设计，一次性能够对多个电池进行加工，大大地提高了加工电池的效率。

本实施例中，所述移动驱动机构1包括X轴驱动模组11、与X轴驱动模组11的驱动端连接的Y轴驱动模组12及与Y轴驱动模组12的驱动端连接的Z轴驱动模组13，所述抽真空注氦打钉一体装置6与Z轴驱动模组13的驱动端连接，所述Y轴驱动模组12的驱动方向与送料机构3的送料方向平行，所述供钉机构2位于电池载具4的一侧，所述视觉定位机构5位于抽真空注氦打钉一体装置6的前侧。通过X轴驱动模组11、Y轴驱动模组12和Z轴驱动模组13协同配合工作，以驱动抽真空注氦打钉一体装置6在取钉位置和待加工位置移动，且能够根据视觉定位结果进行纠偏补偿，提高对电池进行加工的精度。

本实施例中，所述抽真空注氦打钉一体装置6包括座体61、打钉驱动机构62、顶杆63、套筒64、弹性夹65及弹性件66，所述座体61与移动驱动机构1的移动端连接，所述打钉驱动机构62装设于座体61，所述顶杆63的顶端与打钉驱动机构62的驱动端连接，所述顶杆63升降设置于座体61，所述套筒64装设于座体61，所述弹性夹65设置于套筒64的内腔内，所述弹性件66位于套筒64内，所述弹性件66夹设于弹性夹65与座体61之间，所述顶杆63的底端突伸至套筒64内并插设于弹性夹65内，所述顶杆63的底端设置有打钉头631，所述弹性夹65的底端凸设有夹料头651，所述打钉头631能够突伸至夹料头651内，所述弹性夹65的内壁设置有抵触斜面652，所述顶杆63的外侧壁用于与抵触斜面652抵触，所述套筒64的底端设置有气孔641，所述夹料头651突伸至气孔641内，所述套筒64的侧壁设置有气源孔642，所述气源孔642经由套筒64的内腔与气孔641连通；具体地，所述抽真空机构和供氦机构均经由切换阀与气源孔642连通，所述打钉驱动机构62可以采用气缸，所述弹性件66可以采用弹簧，所述弹簧套设于顶杆63外。

在实际应用中，当抽真空注氦打钉一体装置6移动至取钉位置时，供钉机构2将密封钉供应至夹料头651内，夹料头651夹持密封钉；当抽真空注氦打钉一体装置6移动至电池的注液口上方，且套筒64的底端与电池注液口部密封贴合时，密封钉对准电池的注液口，切换阀切换至与抽真空机构连通，使得抽真空机构依次经由气源孔642、套筒64的内腔和气孔641对电池进行抽真空，真空表监控真空度，当真空度达到预设值后，切换阀切换至与供氦机构连通，供氦机构依次经由气源孔642、套筒64的内腔和气孔641向电池内供应氦气，以对电池进行注氦(回氦)，此时真空表监控回氦时的真空度，当真空度达到预设真空度后，切换阀关闭，停止向电池注氦，此时，打钉驱动机构62驱动顶杆63下移，使得顶杆63的底端在弹性夹65内移动，随着顶杆63的下移，顶杆63的外侧壁抵触弹性夹65的抵触斜面652，在抵触斜面652的作用下，顶杆63将弹性夹65涨开，使得弹性夹65张开，从而使得弹性夹65的夹料头651释放密封钉，密封钉掉落至电池的注液口并封堵电池的注液口，与此同时，顶杆63的打钉头631下移并下压密封钉，将密封钉打入电池的注液口，以使得密封钉密封电池的注液口，以完成抽真空、注氦和打钉加工，然后移动驱动机构1驱动抽真空注氦打钉一体装置6移动至取钉位置，供钉机构2将密封钉供应至张开后的弹性夹65的夹料头651内后，打钉驱动机构62驱动顶杆63上移并复位，弹性夹65收缩并使得夹料头651夹取密封钉，以实现取钉。另外，在夹料头651拾取供钉机构2所供应的密封钉过程中，弹性件66起到缓冲的作用，避免弹性夹65拾取密封钉时发生硬性冲击碰撞，且在顶杆63上移的过程，弹性件66向弹性夹65提供一定的下压力，避免弹性夹65跟随顶杆63上移，提高了弹性夹65的工作稳定性和位置精度。该结构设计的抽真空注氦打钉一体装置6，将抽真空、注氦和打钉集成在一起，以实现抽真空、注氦和打钉在同一个工位完成，提高了对电池进行加工的质量和效率。

本实施例中，所述套筒64的底端设置有密封圈67，所述气孔641位于密封圈67内。当套筒64的底端与电池的注液口部抵触的过程中，密封圈67用于密封套筒64与电池之间的间隙，避免出现漏气的现象，有利于提高对电池进行抽真空和注氦的效率和质量。

本实施例中，所述顶杆63靠近打钉驱动机构62的一端设置有第一限高块632，所述座体61设置有用于与第一限高块632抵触的第二限高块611，所述第二限高块611位于第一限高块632的下方。在打钉驱动机构62驱动顶杆63下移，使得打钉头631将密封钉打入电池的注液口内的过程中，当第一限高块632与第二限高块611抵触时，以对顶杆63的下移行程进行限位，证明密封钉打入电池的注液口内的深度达到标准，打钉驱动机构62即可停止驱动顶杆63下移，避免密封钉过于打入电池的注液口而导致电池损坏，保证了打钉的质量。

本实施例中，所述顶杆63经由第一密封环633与座体61密封连接，所述套筒64经由第二密封环643与座体61密封连接。通过第一密封环633密封顶杆63与座体61之间的间隙，又通过第二密封环643密封套筒64与座体61之间的间隙，气密性好，避免出现漏气的现象。

本实施例中，所述弹性夹65的底端凹设有通槽653，所述气孔641经由通槽653与套筒64的内腔连通；设置通槽653，便于气孔641与套筒64的内腔连通。

本实施例中，所述弹性夹65包括弹性圈654及至少两个弧形夹爪655，所有弧形夹爪655呈环状阵列分布并围设成筒状，所述弹性圈654套设于所有弧形夹爪655外，所述抵触斜面652设置于弧形夹爪655的内壁；所述弧形夹爪655的底端凸设有夹块656，所有弧形夹爪655的夹块656围设成夹料头651。

当顶杆63下移并与抵触斜面652抵触时，在抵触斜面652的作用下，顶杆63将所有弧形夹爪655涨开，使得弹性夹65张开，从而使得夹料头651张开，以释放密封钉；当顶杆63上移并移离抵触斜面652后，弹性圈654的回弹力将所有弧形夹爪655收紧，使得弹性夹65收缩，从而使得夹料头651夹取密封钉，释放和夹持密封钉便捷。

本实用新型还提供一种电池生产设备，包括上下料机械手7、称重和扫码装置8、高度检测装置9、注液口清洁装置91、不良品收集装置92、良品配对暂存装置93、良品下料装置94及上述的电池注氦打钉机95，所述称重和扫码装置8、电池注氦打钉机95、高度检测装置9、注液口清洁装置91、不良品收集装置92、良品配对暂存装置93和良品下料装置94依次沿着加工路径分布。

在实际应用中，上下料机械手7将电池拾取至称重和扫码装置8处，称重和扫码装置8对电池进行称重测量和扫码处理，扫码能够获取电池的信息，对电池进行监控，接着再将称重和扫码后的电池输送至电池注氦打钉机95的电池载具4上，使得电池注氦打钉机95对电池进行抽真空、注氦和打钉后，再将电池输送至高度检测装置9处，通过高度检测装置9对密封钉突伸出电池的高度进行检测，以保证密封钉打入电池的注液口内的深度合格，再将电池输送至注液口清洁装置91处，注液口清洁装置91对电池的注液口进行清洁处理，然后不良品收集装置92将称重测量或/和高度检测不合格的电池取走并收集，良品下料装置94将合格的电池进行下料。良品配对暂存装置93是针对良品下料装置94一次性将多个合格的电池进行下料而设置的，当不良品收集装置92对不合格的电池进行收集后，使得合格的电池无法快速达到所需下料的数量，通过良品配对暂存装置93对独立的合格电池进行暂存，以便于良品下料装置94将多个合格的电池进行下料，当良品配对暂存装置93所暂存的电池数量达到预设数量时，良品下料装置94将良品配对暂存装置93所暂存的多个电池进行下料。本电池生产设备不但实现了一个工位完成抽真空、注氦和打钉加工，还实现了电池的自动化检测以及电池的分拣，提高了生产电池的效率和质量。

本实施例中的所有技术特征均可根据实际需要而进行自由组合。

上述实施例为本实用新型较佳的实现方案，除此之外，本实用新型还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池注氦打钉机，其特征在于：包括移动驱动机构、供钉机构、送料机构、电池载具、视觉定位机构及抽真空注氦打钉一体装置，所述移动驱动机构的移动端与抽真空注氦打钉一体装置驱动连接，所述电池载具与送料机构的送料端驱动连接，所述抽真空注氦打钉一体装置活动设置于电池载具和供钉机构的上方，所述送料机构用于驱动电池载具在视觉定位机构和抽真空注氦打钉一体装置的下方移动。

2.根据权利要求1所述的一种电池注氦打钉机，其特征在于：所述电池载具设置有多个夹持腔，所述抽真空注氦打钉一体装置的数量、视觉定位机构的数量和供钉机构的数量均为多个，多个抽真空注氦打钉一体装置、多个视觉定机构、多个供钉机构和多个夹持腔分别一一对应设置，多个抽真空注氦打钉一体装置均与移动驱动机构的移动端连接。

3.根据权利要求1所述的一种电池注氦打钉机，其特征在于：所述移动驱动机构包括X轴驱动模组、与X轴驱动模组的驱动端连接的Y轴驱动模组及与Y轴驱动模组的驱动端连接的Z轴驱动模组，所述抽真空注氦打钉一体装置与Z轴驱动模组的驱动端连接，所述Y轴驱动模组的驱动方向与送料机构的送料方向平行，所述供钉机构位于电池载具的一侧，所述视觉定位机构位于抽真空注氦打钉一体装置的前侧。

4.根据权利要求1所述的一种电池注氦打钉机，其特征在于：所述抽真空注氦打钉一体装置包括座体、打钉驱动机构、顶杆、套筒、弹性夹及弹性件，所述座体与移动驱动机构的移动端连接，所述打钉驱动机构装设于座体，所述顶杆的顶端与打钉驱动机构的驱动端连接，所述顶杆升降设置于座体，所述套筒装设于座体，所述弹性夹设置于套筒的内腔内，所述弹性件位于套筒内，所述弹性件夹设于弹性夹与座体之间，所述顶杆的底端突伸至套筒内并插设于弹性夹内，所述顶杆的底端设置有打钉头，所述弹性夹的底端凸设有夹料头，所述打钉头能够突伸至夹料头内，所述弹性夹的内壁设置有抵触斜面，所述顶杆的外侧壁用于与抵触斜面抵触，所述套筒的底端设置有气孔，所述夹料头突伸至气孔内，所述套筒的侧壁设置有气源孔，所述气源孔经由套筒的内腔与气孔连通。

5.根据权利要求4所述的一种电池注氦打钉机，其特征在于：所述套筒的底端设置有密封圈，所述气孔位于密封圈内。

6.根据权利要求4所述的一种电池注氦打钉机，其特征在于：所述顶杆靠近打钉驱动机构的一端设置有第一限高块，所述座体设置有用于与第一限高块抵触的第二限高块，所述第二限高块位于第一限高块的下方。

7.根据权利要求4所述的一种电池注氦打钉机，其特征在于：所述顶杆经由第一密封环与座体密封连接，所述套筒经由第二密封环与座体密封连接。

8.根据权利要求4所述的一种电池注氦打钉机，其特征在于：所述弹性夹的底端凹设有通槽，所述气孔经由通槽与套筒的内腔连通。

9.根据权利要求4所述的一种电池注氦打钉机，其特征在于：所述弹性夹包括弹性圈及至少两个弧形夹爪，所有弧形夹爪呈环状阵列分布并围设成筒状，所述弹性圈套设于所有弧形夹爪外，所述抵触斜面设置于弧形夹爪的内壁；所述弧形夹爪的底端凸设有夹块，所有弧形夹爪的夹块围设成夹料头。

10.一种电池生产设备，其特征在于：包括上下料机械手、称重和扫码装置、高度检测装置、注液口清洁装置、不良品收集装置、良品下料装置及如权利要求1至9任一项所述的电池注氦打钉机，所述称重和扫码装置、电池注氦打钉机、高度检测装置、注液口清洁装置、不良品收集装置和良品下料装置依次沿着加工路径分布。

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