CN2860655Y - 弯折电池极耳装置及自动弯折电池极耳机 - Google Patents
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本实用新型公开了一种自动弯折电池极耳机，包括用于将电池原始竖直的电池盖板滚压成水平状态的预折极耳机构、用于将水平状态电池盖板弯折成“S”状的折极耳机构和电池运载机构，预折极耳机构的输出端通过电池运载机构将电池运载到折极耳机构的输入端。本实用新型能自动完成送电池、预折极耳、折极耳的生产过程，极大地提高生产效率，降低了废品率，提高了质量。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及一种用于电池生产中弯折电池极耳的自动弯折极耳装置。
【背景技术】
锂二次电池由正、负极片、隔膜纸卷绕收容于电池壳，正负极片分别通过极耳结构将电流传导到作为电池正、负极的电池盖板和电池壳体。在锂离子二次电池的生产过程中，为了防止短路负极极耳需要与电池壳壁两侧保持一定的距离，通常将它折成“S”型。目前，电池制造业有两种电池生产线，一种是全自动生产流水线，整个电池生产过程在机器控制下自动完成，该种流水线生产效率高，但由于设备价格昂贵，且国内不能制造。另一种是相当数量的国内电池企业将整个电池生产线分解成若干工序，采用手工操作加机械操作模式完成电池生产。
其中，在将电池极耳折成“S”型的工序中，普遍采用手工操作，即人工使用折刀将正、负极极耳折成“S”型，这种由人工操作的工序虽然节约了生产成本，但效率低下，且由于人工操作的误差，使极耳与电池壳壁的距离波动很大，容易发生极耳碰壳的情况，弯折极耳的质量不高。
【发明内容】
本实用新型的主要目的就是为了解决现有技术中存在的问题，提供一种弯折电池极耳装置，提高生产效率，保障极耳与电池壳壁的距离，提高弯折极耳的质量。
本实用新型的另一目的是提供一种自动弯折电池极耳机，提高生产效率，保障极耳与电池壳壁的距离，提高弯折极耳的质量，并实现自动化的大规模生产。
为实现上述目的，本实用新型提出的一种弯折电池极耳装置，包括用于将电池原始竖直的电池盖板滚压成水平状态的预折极耳机构和用于将水平状态电池盖板弯折成“S”状的折极耳机构，所述预折极耳机构包括第一气缸、用于将电池盖板定位的第一定位件、第二气缸和用于将竖直的电池盖板滚压成水平状态的磙子，所述第一定位件与第一气缸相连接，所述磙子与第二气缸相连接；所述折极耳机构包括第四气缸、第五气缸、用于将电池定位的第二定位件和第三定位件、倾斜气缸、用于弯折正负极耳“S”型下部形状的折片、第六气缸和用于弯折正负极耳“S”型上部形状的水平推片，所述第二定位件与第四气缸相连接，所述第三定位件与第五气缸相连接，所述倾斜气缸位于第二定位件上，所述第六气缸位于第三定位件上，所述折片与倾斜气缸相连接，所述水平推片与第六气缸相连接。
所述预折极耳机构还包括第三气缸和与第三气缸相连的第一水平板，所述第一气缸和第二气缸固定在第一水平板上。
经过预折极耳机构和折极耳机构，极耳已经被折弯，但是极耳形状不理想，为了改善极耳的形状，本实用新型的进一步改进是：还包括将电池盖板预压入电池壳中的预压盖板机构，所述预压盖板机构包括第一垂直气缸和压片，所述压片与第一垂直气缸相连接。
还包括第七气缸和与第七气缸相连的第二水平板，所述第四气缸、第五气缸和第一垂直气缸固定在第二水平板上。
为实现上述目的，本实用新型还提出一种自动弯折电池极耳机，包括用于将电池原始竖直的电池盖板滚压成水平状态的预折极耳机构、用于将水平状态电池盖板弯折成“S”状的折极耳机构和电池运载机构，所述预折极耳机构的输出端通过电池运载机构将电池运载到折极耳机构的输入端。
优选的方案是：所述预折极耳机构包括第一气缸、用于将电池盖板定位的第一定位件、第二气缸和用于将竖直的电池盖板滚压成水平状态的磙子，所述第一定位件与第一气缸相连接，所述磙子与第二气缸相连接。
所述预折极耳机构还包括第三气缸和与第三气缸相连的第一水平板，所述第一气缸和第二气缸固定在第一水平板上。
所述折极耳机构包括第四气缸、第五气缸、用于将电池定位的第二定位件和第三定位件、倾斜气缸、用于弯折正负极耳“S”型下部形状的折片、第六气缸和用于弯折正负极耳“S”型上部形状的水平推片，所述第二定位件与第四气缸相连接，所述第三定位件与第五气缸相连接，所述倾斜气缸位于第二定位件上，所述第六气缸位于第三定位件上，所述折片与倾斜气缸相连接，所述水平推片与第六气缸相连接；
经过预折极耳机构和折极耳机构，极耳已经被折弯，但是极耳形状不理想，为了改善极耳的形状，本实用新型的进一步改进是：还包括将电池盖板预压入电池壳中的预压盖板机构，所述折极耳机构的输出端通过电池运载机构将电池运载到预压盖板机构的输入端，所述预压盖板机构包括第一垂直气缸和压片，所述压片与第一垂直气缸相连接。
还包括第七气缸和与第七气缸相连的第二水平板，所述第四气缸、第五气缸和第一垂直气缸固定在第二水平板上。
还包括送料机构，所述送料机构包括第八气缸、第二垂直气缸和用于夹取电池的气动手指，所述第二垂直气缸与第八气缸相连接，所述气动手指与第二垂直气缸相连接。
本实用新型的更进一步改进是：所述送料机构还包括可放置多个电池的电池槽、第九气缸、第一推动组件、电池挡板、第十气缸和第二推动组件，所述第九气缸和电池挡板位于电池槽两端，所述第一推动组件与第九气缸相连接，并由第九气缸带动在电池槽内运动，所述第二推动组件和第十气缸相连接，并由第十气缸带动将靠近电池挡板的电池推到指定位置。
还包括平板底座和出料位，所述电池运载机构包括步进电机、转盘和用于放置电池的电池盒，所述步进电机的输出端与转盘相连，所述电池盒位于转盘上，所述转盘位于平板底座的中间位置，所述送料机构、预折极耳机构、折极耳机构及预压盖板机构、出料位分成四个工位、位于平板底座上并围绕转盘顺序均匀排列。
本实用新型的又一改进是：所述电池盒为四个，均匀排列在转盘的边缘，分别与四个工位相对应，所述转盘上在每两个电池盒中间还设有卡槽，所述平板底座上设有第十一气缸和可插入到卡槽中用于使电池盒准确定位的定位块，所述定位块与第十一气缸相连接。
本实用新型的另一改进是：在电池挡板处设有用于检测是否有电池的第一光电感应器，在出料位处设有检测电池盒中是否有电池的第二光电感应器。
本实用新型的有益效果是：本装置能自动完成送电池、预折极耳、折极耳、预压盖板的生产过程，极大的提高生产效率，同时，极耳距电池壳壁距离均一，极耳形状一致性高，更换夹具方便、一台设备可以折不同型号的电池，降低废品率，提高了质量。且制备简单，成本低廉，易于工业化。
本实用新型的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
【附图说明】
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是图1中折极耳机构及预压盖板机构的放大示意图；
图3是本实用新型的电路连接图。
【具体实施方式】
请参考图1，该图为本实用新型的一个实施例，其由一台步进电机和相应配套的气缸及机械传动部件接合而成。机器在PLC(可编程序控制器)的统一控制之下，自动完成送电池、预折极耳、折极耳、预压盖板的动作。因此其结构也相应地包括送料机构、预折极耳机构、折极耳机构、预压盖板机构和电池运载机构。
下面详细介绍各部分的结构组成。
电池运载机构包括一平板底座1，在该底座1下面安装有一步进电机2，步进电机2与转盘3相连可以带动转盘转动。转盘上装有电池盒6，可随转盘一齐转动，电池盒6有四个。平板底座1上通过连接零件安装有一第十一气缸24，第十一气缸24上固定有定位块25，转盘上在每两个电池盒中间还设有卡槽40。平板底座1上还设有出料位，在出料位处设有第二光电感应器26。
送料机构的结构组成为：平板底座1上固定有一方板8，方板8通过连接零件在其上装有平板7、平板14、电池挡板12。平板7上固定有第九气缸4、电池槽39和第十气缸11，第九气缸4和电池挡板12位于电池槽39的两端，第十气缸11与电池槽39垂直。第九气缸4与第一推动组件相连，第一推动组件包括推杆5和电池推块9，第九气缸4与推杆5相连，推杆5与电池推块9相连。第十气缸11与第二推动组件10相连，第二推动组件10为一个推板。平板14上固定有第八气缸15，第八气缸15上固定有第二垂直气缸17，第二垂直汽缸17与气动手指16相连。电池挡板12上装有第一光电感应器13。
预折极耳机构的结构组成为：平板底座1上通过连接零件安装有第三气缸19，第三气缸19与第一水平板23相连，第一水平板23上装有第一、二气缸22、18，第一、二气缸22、18为水平气缸。第二气缸18通过连接零件最终与一磙子20相连。第一气缸22通过连接零件最终与第一定位件21相连，第一定位件21为一定位片。
折极耳机构、预压盖板机构的结构组成为：请参考图1、2，平板底座1上通过连接零件安装有第七气缸31，第七气缸31与第二水平板27相连，第二水平板27上装有第四、五气缸28、36，并通过连接零件与一第一垂直气缸32相连，第四、五气缸28、36为水平气缸。第四气缸28通过连接零件与第二定位件29相连，第二定位件29为一定位块，其上通过连接零件固定有一倾斜气缸30，倾斜气缸30上固定有折片38。第五气缸36通过连接零件与第三定位件37相连，第三定位件37为一定位块，其上固定有第六气缸35，第六气缸35位水平气缸，其上固定有一水平推片34。第一垂直气缸32上固定有一压片33。
下面说明自动弯折极耳装置的各部件运动及功能：启动机器，先将若干电池放入电池槽39中，第九气缸4带动推杆5与电池推块9沿电池槽39前进运动，将电池推至电池挡板12处，然后第九气缸4带动推杆5与电池推块9回到原位。第十气缸11带动第二推动组件10将位于电池挡板12处的电池推到指定位置，第二垂直气缸17带动气动手指16下降，气动手指16夹住电池，第二垂直气缸17带动气动手指16上升回到原位，第八气缸15带动第二垂直气缸17、气动手指16、电池伸出到指定位置，第二垂直气缸17下降，气动手指16松开电池，电池(此时的电池盖板是竖直的)落入位于其正下方的电池盒6中，第二垂直气缸17上升回到原位，第八气缸15回到原位，完成送料步骤。为了防止因没有电池送到电池推板12处而设备继续运转造成的误操作，在电池推板12处装有第一光电感应器13，当检测到电池推板12处没有电池时，将信号反馈给PLC，PLC发出信号给第二垂直气缸17，停止其运动，从而停止设备的运转。当检测到电池推板12处有电池时，将信号反馈给PLC，PLC发出信号给第二垂直气缸17，继续其运动，从而设备连续运转。
步进电机2驱动转盘3转动90度并带动电池盒6和电池(此时的电池盖板是竖直的)到达下一指定工作位置(即工位)。第三气缸19带动第一水平板23及其上面的气缸等部件伸出到指定位置，第一气缸22先伸出到指定位置，与其连接的第一定位件21亦到达指定位置，从而将电池盖板定位，然后第二气缸18伸出到指定位置，与其相连接的磙子20亦到达指定位置，将竖直的电池盖板滚压成水平状态，两水平气缸18、22同时回到原位，第三气缸19回到原位，完成预折极耳步骤。
步进电机2驱动转盘3继续转动90度并带动电池盒6和电池(此时的电池盖板是水平的)到达下一指定工作位置。第七气缸31带动第二水平板27及其上面的气缸等部件伸出到指定位置，第四、五气缸28和36同时伸出到指定位置，与其连接的电池定位块第二、三定位件29和37亦到达指定位置，将电池盒6中的电池定位，位于第二定位件29上的倾斜气缸30带动折片38先伸出到指定位置完成折正、负极极耳“S”型的下部形状，然后第三定位件37上的第六气缸35带动水平推片34伸出到指定位置完成折正、负极极耳“S”型的上部形状，水平气缸35与倾斜气缸30同时回到原位，第一垂直气缸32带动压片33下降到指定位置，将电池盖板向下预压入电池壳中，第一垂直气缸32回到原位，水平第四、五气缸28、36同时回到原位，最后第七气缸31回到原位，完成预压盖板和折极耳步骤。
为了防止转动位置不准，步进电机2每次带动转盘3转动1/4周时，第十一气缸24带动定位块25伸出卡到转盘3的卡槽40内，为转盘转动作准确定位。
为了防止步进电机2误转动、员工误操作和保护电池，在转盘的出料位置电池盒6下面装有第二光电感应器26，如果第二光电感应器26检测到此时电池盒6中有电池，将信号反馈给PLC，PLC发出信号给步进电机2，停止步进电机2转动，设备停止运转。如果第二光电感应器26检测到此时电池盒6中没有电池，将信号反馈给PLC，PLC发出一定数量的脉冲信号给步进电机2，使其继续转动，设备连续运转。
电控系统采用PLC、磁环开关位置反馈，光电感应器反馈实现智能闭环控制，请参考图3。
另外，本实用新型也可以不用第九气缸4、第一推动组件、电池槽39、第十气缸11和第二推动组件10，而通过人工将电池放入电池盒中，然后由气动手指将电池夹取到预折极耳位置。
本实用新型还可以只将上述的预折极耳机构和折极耳机构组成一个折极耳装置。
Claims (15)
1.一种自动弯折电池极耳机，其特征在于：包括用于将电池原始竖直的电池盖板滚压成水平状态的预折极耳机构、用于将水平状态电池盖板弯折成“S”状的折极耳机构和电池运载机构，所述预折极耳机构的输出端通过电池运载机构将电池运载到折极耳机构的输入端。
2.如权利要求1所述的自动弯折电池极耳机，其特征在于：所述预折极耳机构包括第一气缸、用于将电池盖板定位的第一定位件、第二气缸和用于将竖直的电池盖板滚压成水平状态的磙子，所述第一定位件与第一气缸相连接，所述磙子与第二气缸相连接。
3.如权利要求2所述的自动弯折电池极耳机，其特征在于：所述预折极耳机构还包括第三气缸和与第三气缸相连的第一水平板，所述第一气缸和第二气缸固定在第一水平板上。
4.如权利要求1所述的自动弯折电池极耳机，其特征在于：所述折极耳机构包括第四气缸、第五气缸、用于将电池定位的第二定位件和第三定位件、倾斜气缸、用于弯折正负极耳“S”型下部形状的折片、第六气缸和用于弯折正负极耳“S”型上部形状的水平推片，所述第二定位件与第四气缸相连接，所述第三定位件与第五气缸相连接，所述倾斜气缸位于第二定位件上，所述第六气缸位于第三定位件上，所述折片与倾斜气缸相连接，所述水平推片与第六气缸相连接。
5.如权利要求4所述的自动弯折电池极耳机，其特征在于：还包括将电池盖板预压入电池壳中的预压盖板机构，所述折极耳机构的输出端通过电池运载机构将电池运载到预压盖板机构的输入端，所述预压盖板机构包括第一垂直气缸和压片，所述压片与第一垂直气缸相连接。
6.如权利要求5所述的自动弯折电池极耳机，其特征在于：还包括第七气缸和与第七气缸相连的第二水平板，所述第四气缸、第五气缸和第一垂直气缸固定在第二水平板上。
7.如权利要求1至6中任一项所述的自动弯折电池极耳机，其特征在于：还包括送料机构，所述送料机构包括第八气缸、第二垂直气缸和用于夹取电池的气动手指，所述第二垂直气缸与第八气缸相连接，所述气动手指与第二垂直气缸相连接。
8.如权利要求7所述的自动弯折电池极耳机，其特征在于：所述送料机构还包括可放置多个电池的电池槽、第九气缸、第一推动组件、电池挡板、第十气缸和第二推动组件，所述第九气缸和电池挡板位于电池槽两端，所述第一推动组件与第九气缸相连接，并由第九气缸带动在电池槽内运动，所述第二推动组件和第十气缸相连接，并由第十气缸带动将靠近电池挡板的电池推到指定位置。
9.如权利要求7所述的自动弯折电池极耳机，其特征在于：还包括平板底座和出料位，所述电池运载机构包括步进电机、转盘和用于放置电池的电池盒，所述步进电机的输出端与转盘相连，所述电池盒位于转盘上，所述转盘位于平板底座的中间位置，所述送料机构、预折极耳机构、折极耳机构及预压盖板机构、出料位分成四个工位、位于平板底座上并围绕转盘顺序均匀排列。
10.如权利要求9所述的自动弯折电池极耳机，其特征在于：所述电池盒为四个，均匀排列在转盘的边缘，分别与四个工位相对应，所述转盘上在每两个电池盒中间还设有卡槽，所述平板底座上设有第十一气缸和可插入到卡槽中用于使电池盒准确定位的定位块，所述定位块与第十一气缸相连接。
11.如权利要求9所述的自动弯折电池极耳机，其特征在于：在电池挡板处设有用于检测是否有电池的第一光电感应器，在出料位处设有检测电池盒中是否有电池的第二光电感应器。
12.一种弯折电池极耳装置，其特征在于：包括用于将电池原始竖直的电池盖板滚压成水平状态的预折极耳机构和用于将水平状态电池盖板弯折成“S”状的折极耳机构，所述预折极耳机构包括第一气缸、用于将电池盖板定位的第一定位件、第二气缸和用于将竖直的电池盖板滚压成水平状态的磙子，所述第一定位件与第一气缸相连接，所述磙子与第二气缸相连接；所述折极耳机构包括第四气缸、第五气缸、用于将电池定位的第二定位件和第三定位件、倾斜气缸、用于弯折正负极耳“S”型下部形状的折片、第六气缸和用于弯折正负极耳“S”型上部形状的水平推片，所述第二定位件与第四气缸相连接，所述第三定位件与第五气缸相连接，所述倾斜气缸位于第二定位件上，所述第六气缸位于第三定位件上，所述折片与倾斜气缸相连接，所述水平推片与第六气缸相连接。
13.如权利要求12所述的弯折电池极耳装置，其特征在于：所述预折极耳机构还包括第三气缸和与第三气缸相连的第一水平板，所述第一气缸和第二气缸固定在第一水平板上。
14.如权利要求12或13所述的弯折电池极耳装置，其特征在于：还包括将电池盖板预压入电池壳中的预压盖板机构，所述预压盖板机构包括第一垂直气缸和压片，所述压片与第一垂直气缸相连接。
15.如权利要求14所述的弯折电池极耳装置，其特征在于：还包括第七气缸和与第七气缸相连的第二水平板，所述第四气缸、第五气缸和第一垂直气缸固定在第二水平板上。
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Assignee: Shenzhen BYD Lithium Battery Co., Ltd. Assignor: Biyadi Co., Ltd. Contract fulfillment period: 2008.4.25 to 2012.11.19 Contract record no.: 2008440000071 Denomination of utility model: Ear-pole bending device and automatic ear-pole bending machine Granted publication date: 20070124 License type: Exclusive license Record date: 20080513 |
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Free format text: EXCLUSIVE LICENCE; TIME LIMIT OF IMPLEMENTING CONTACT: 2008.4.25 TO 2012.11.19 Name of requester: SHENZHEN BYD LITHIUM BATTERY CO., LTD. Effective date: 20080513 |
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| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Assignee: Shenzhen BYD Lithium Battery Co., Ltd. Assignor: Biyadi Co., Ltd. Contract fulfillment period: 2008.11.12 to 2014.4.30 Contract record no.: 2008440000368 Denomination of utility model: Ear-pole bending device and automatic ear-pole bending machine Granted publication date: 20070124 License type: Exclusive license Record date: 20081113 |
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Free format text: EXCLUSIVE LICENSE; TIME LIMIT OF IMPLEMENTING CONTACT: 2008.11.12 TO 2014.4.30; CHANGE OF CONTRACT Name of requester: SHENZHEN CITY BIYADILI BATTERY CO., LTD. Effective date: 20081113 |
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Granted publication date: 20070124 |
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| EXPY | Termination of patent right or utility model |