一种圆柱电池自动排料送料机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电池生产制造技术领域，涉及一种圆柱电池的装配设备，具体是一种圆柱电池自动排料送料机。
【背景技术】
[0002]电池在日常生活中很常见，使用非常广泛，种类也繁多，包括圆柱电池、纽扣电池、软包电池等。圆柱型干电池按照电解质的不同还可分为磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、钴锰混合等不同体系，圆柱电池的外壳通常采用钢壳，电芯为聚合物，具有容量高、输出电压高、良好的充放电循环性能、输出电压稳定、能大电流放电、电化学稳定性能、使用安全等优点，广泛应用于遥控器、灯具、后备能源、电动工具、玩具模型等器件上。在圆柱电池生产过程中经过多种工序后需要对其进行装配和包装，需要将圆柱电池的电芯与外壳套装起来，并在外壳外表套上热缩管，使其从裸电池电芯到既安全又美观的成品，在外壳装配的同时还需要在电芯端部安放绝缘垫。目前市场上多数采用转盘方式对电池电芯进行入壳装配，对设备精准度要求高，设备故障率高，入壳速度较慢，使得入壳装配效率低。
[0003]我国专利(公开号:CN102956925A，公开日:2013-03-06)公开了一种锰酸锂塑料壳体圆柱电池及其制备方法，适用于中大型容量的锂离子电池。它是将锰酸锂材料和导电剂、粘结剂等混合而成正极浆料；将石墨和导电剂、粘结剂等混合而成负极浆料，再将正极浆料涂敷在铝箔上制成正极片，负极浆料涂敷在铜箔上制成负极片，然后将正负极片加入特制隔膜卷成圆柱形卷芯，然后将卷芯与塑料壳体、端盖、上极柱、下极柱、内垫片、外垫片和固定螺母进行装配，最后注液化成而制成成品电池。
[0004]上述专利提供的圆柱电池制备方法中，将卷芯与塑料壳体装配这一过程没有专业的组装设备，传统人工方法生产效率低，外壳与电芯凭肉眼不容易对准，还容易出现卡壳现象以及电池扭曲变形报废等情况。
【发明内容】
[0005]本实用新型针对现有技术存在的上述问题，提供一种圆柱电池自动排料送料机，本实用新型所要解决的技术问题是:如何提高圆柱电池外壳与电芯装配过程中的组装效率和圆柱电池自动排料送料机的自动化程度。
[0006]本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现:
[0007]一种圆柱电池自动排料送料机，其特征在于，所述圆柱电池自动排料送料机包括机柜，所述机柜上设有能够输送电池电芯的送料装置一、能够输送电池外壳的送料装置二和能够将电池电芯装配进入电池外壳的模具结构；所述送料装置一包括机柜上倾斜设置的长条状的斜板，所述斜板斜向上的一端为放料端，另一端为连接端，所述斜板的连接端连接有分离斜台，所述分离斜台上设有能够将电池电芯顺次分离单个移送的分离机构，所述分离机构与所述模具结构之间还依次设有能够调整电池电芯极耳位置的极耳校对装置和能够弯折电池电芯极耳的极耳弯折装置，所述极耳校对装置和极耳弯折装置上方设有气动手指，所述气动手指能够将经分离机构分离出的电池电芯夹持放置到所述极耳校对装置上、将所述极耳校对装置上的电池电芯夹持放置到所述极耳弯折装置上以及将所述极耳弯折装置上的电池电芯夹持放置到所述模具结构上；所述送料装置二包括能够容纳电池外壳的料斗，所述料斗上设有贯穿底板的升降板，所述升降板靠近所述料斗的侧板，所述料斗的上端外侧设有长条状的能够移动电池外壳的传送带，所述传送带沿升降板上端面的长度方向设置，所述升降板下端与升降气缸一相连接且所述升降气缸一能够带动所述升降板上下往复移动并将所述料斗内的电池外壳推送至所述传送带上；所述模具结构包括放置块，所述放置块上开设有长条状的用于放置电池电芯的弧形槽一，所述弧形槽一的两端贯穿所述放置块的端面，所述放置块的端面上固设有装配块，所述装配块上开设有与所述弧形槽一的圆心同轴的圆孔，所述圆孔内壁上具有环形台阶面，所述弧形槽一与圆孔的两端设有气缸一和气缸二，所述气缸一的活塞杆上设有顶杆且所述顶杆正对装配块的圆孔，所述气缸二的活塞杆上设有空心的顶柱且所述顶柱正对放置块的弧形槽一；所述机柜上还设有冲绝缘垫机构，所述模具结构上方设有能够将冲绝缘垫机构冲出的绝缘垫夹持放置到所述弧形槽一中电池电芯端部的机械手。
[0008]其原理如下:本圆柱电池自动排料送料机用于电池电芯与电池外壳的自动化入壳装配，生产完成的电池电芯需要套设金属的电池外壳以提高保护强度和安全性，电池电芯通过人工按照正反顺序放置到斜板的放料端，利用自身重力在倾斜的斜板上向前滚动，通过分离机构将电池电芯分离开来，使之能够一个一个有序前进，电池电芯两端均具有极耳，其中一端的极耳从电池电芯端部的中心伸出，另一端的极耳从电池电芯端部的边缘伸出，通过极耳校对装置使每个电池电芯上位于电池电芯端部边缘的极耳都能够处于同一位置，本技术方案中使该极耳位于最低点，再通过极耳弯折装置对该极耳进行弯折，然后将电池电芯移送至模具结构上准备装配，极耳校对装置、极耳弯折装置以及模具结构上的电池外壳移动是通过气动手指完成的；生产完成的电池外壳放置到料斗中，通过升降板上升下降往复移动将料斗中的电池外壳从传送带一侧推送至传送带上，传送带带动电池外壳向前移送通过能将电池外壳底部识别并转向的翻转机构和导槽后，最终达到装配块的圆孔端部；机械手将冲绝缘垫机构冲出的绝缘垫夹持放置到弧形槽一中电池电芯端部的极耳上；气缸一带动顶杆向圆孔移动，顶杆将位于装配块和顶杆之间的电池外壳推送到圆孔中，靠近圆孔外端的圆孔内壁上具有环形台阶面，电池外壳的端面能够抵靠在该环形台阶面上；气缸二带动顶柱向弧形槽移动，顶柱内部空心且外端部具有开口，顶柱能够抵靠在弧形槽上电池电芯的端部边缘，并且使位于电池电芯的端部中间的极耳伸入到顶筒内，顶柱将位于放置块弧形槽上的电池电芯推送到圆孔中，电池电芯能够通过圆孔进入到电池外壳中，从而实现电池电芯与电池外壳的入壳装配。
[0009]本圆柱电池自动排料送料机还采用PLC控制系统和触摸屏人机界面；通过触摸屏人机界面可方便对本圆柱电池自动排料送料机进行操控，本圆柱电池自动排料送料机各部件紧密配合动作精准、运行可靠、操作简单、维护方便、自动化程度高、大大提高了电池电芯与电池外壳的组装效率。
[0010]在上述的圆柱电池自动排料送料机中，所述分离机构包括架设在所述分离斜台上方且间隔设置的分离板一和分离板二，所述分离板一所在的平面与分离斜台的台面相垂直且所述分离板一与能够带动分离板一朝向分离斜台的台面往复移动的气缸三相连接，所述分离板二所在的平面与分离斜台的台面相垂直且所述分离板二与能够带动分离板二朝向分离斜台的台面往复移动的气缸四相连接，所述分离板一与斜板之间还设有横跨在所述分离斜台上方的档杆，所述档杆与分离斜台的台面之间具有间隙。分离板一和分离板二之间的间隔距离等于一个电池电芯的直径，档杆与分离斜台的台面之间的间隙略大于一个电池电芯的直径；档杆的作用是为了防止电池电芯的堆积，档杆与分离斜台的间距有限，每次只能经过一个电池电芯，便于电池分离。分离板一和分离板二能够分别独立动作，分离板一上升，分离板二下降时，电池电芯向前滚动，分离板二阻挡电池电芯继续滚动，使得分离板一与分离板二之间具有一个电池电芯，然后分离板一下降，隔离后面的电池电芯，之后分离板二上升，使分离板一与分离板二之间隔离出来的电池电芯能够单独向前移动，最后分离板一上升，分离板二下降重复动作，从而实现电池电芯的移动分离。
[0011 ] 在上述的圆柱电池自动排料送料机中，所述分离斜台位置较低的端部设有一个通槽，所述通槽的长度方向与所述分离斜台的宽度方向一致，所述通槽的两端分别设有活塞杆朝向所述通槽的气缸五和气缸六，所述气缸五的活塞杆上设有顶尖，所述气缸六的活塞杆上设有顶筒，所述顶尖和顶筒能够分别在气缸五和气缸六的带动下沿所述通槽的长度方向往复移动。根据需要设定气缸五与气缸六的位置及动作，通过顶尖与顶筒对电池电芯两端相向夹持推进，保证了所有电池电芯在斜板宽度方向上的位置保持一致，从而使后续机械手的夹持位置以及放置位置都精准无误。
[0012]在上述的圆柱电池自动排料送料机中，所述极耳校对装置包括两个间隔并排平行设置的滚筒，两个滚筒之间的间隔距离小于电池电芯的直径，两个滚筒均通过皮带一与电机一相连且在电机一带动下能够转动，所述气动手指位于所述滚筒的上方，所述滚筒的下方还设有感应器一，所述感应器一位于滚筒的一端且所述感应器一能够感应位于电池电芯端部边缘的极耳。当气动手指将通槽内的电池电芯夹持到两个滚筒上后，电机一带动两个滚筒转动，通过摩擦力使得滚筒上的电池电芯也转动，位于电池电芯端部边缘的极耳转动至最低点时，感应器一能够感应到，滚筒停止转动，从而使得每一个电池电芯端部边缘的极耳均位于靠下的位置，保证一致性，从而便于后续的极耳弯折。
[0013]在上述的圆柱电池自动排料送料机中，所述极耳弯折装置包括放置台，所述放置台上开设有能够放置电池电芯的弧形槽二，所述弧形槽二的内端设有弯折座，所述弯折座上具有一块正对于所述弧形槽二的弯折板，所述弯折板上具有与所述弧形槽二的内端面相对的弯折面，所述弯折面为从弯折板上端向弯折板侧面延伸的弧形面。气动手指将电池电芯夹持放置到放置台的弧形槽二中，在这一过程中，位于电池电芯端部边缘的极耳会与弧形槽二内端的弯折板相干涉，由于电池电芯端部边缘的极耳已经调整至电池电芯端部边缘的最低点位置，在其下移至弧形槽二中时，极耳受到弯折面挤压变形，使极耳向电池电芯的中心轴弯折。本技术方案中通过调整弯折座与放置台之间的距离，还能够调节弯折的角度。
[0014]在上述的圆柱电池自动排料送料机中，所述机柜上固设有安装板，所述气动手指包括夹紧气缸、平移气缸和升降气缸二，所述安装板上设有能够左右滑动的滑块，所述平移气缸的壳体与所述安装板固连，所述平移气缸的活塞杆与所述滑块固连，所述升降气缸二的壳体与所述滑块固连，所述夹紧气缸的壳体与所述升降气缸二的活塞杆固连，所述夹紧气缸的夹爪朝下设置。升降气缸二带动夹紧气缸下降，通过夹紧气缸的夹爪夹取电池电芯，通过升降气缸二带