专利名称：圆柱形电池电芯中心孔自动插针装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种圆柱电池生产组装装置，更具体地说是涉及一种在圆柱形锂
电池巻绕电芯中心孔自动插入针的自动化装置。
背景技术：
在圆柱形锂电池组装时，一种新的工艺是在电芯中心孔中插入一根环形针料(或 名PIN、钢芯)，以保持内孔形状，提高电池性能。 传统用于插入针料(或名PIN、钢芯)的方法是，采用手工将电芯固定在夹具上，手 工拿针并将针料(或名PIN、钢芯)插入电芯中心孔，由于手工稳定性差，又不准确，极易导 致电芯被损坏，原材料浪费多，操作不便，生产率低，不利于提高过程的自动化水平。因而有 必要对现有的插入针料(或名PIN、钢芯)的方法和机械进行改进，提高工艺及设备的生产 率和自动化水平。
实用新型内容本实用新型针对上述现有技术所存在之缺失，主要目的是提供一种圆柱形电池电 芯中心孔自动插针装置，其通过摄像头预先将电池电芯中心孔坐标定位，由该针料转接机 构将自动送针机构送出的针料接住并移交给自动插针机构，藉而可准确、顺利地往圆柱形 电池电芯中心孔插入针料。 为实现上述之目的，本实用新型采取如下技术方案 —种圆柱形电池电芯中心孔自动插针装置，包括底板、用于定位圆柱形电池电芯 中心孔坐标的摄像头及设置于底板上的自动送针机构、针料转接机构、自动插针机构，该针 料转接机构设于自动送针机构、自动插针机构之间，该自动送针机构送出的针料由该针料 转接机构接住并移交给自动插针机构。 所述自动送针机构包括一储料斗、一送料器以及一驱动器，该储料斗安装于底板 上，该送料器套装在储料斗内，且该驱动器的驱动轴与送料器连接。 所述送料器长度和针料长度对应，其圆周表面沿轴向至少对称开设有一容纳一根 针料的槽。 所述驱动器是伺服电机或步进电机。 所述针料转接机构包括一旋转汽缸、一手指汽缸以及两支夹爪，该旋转汽缸固定 于底板上，且该旋转汽缸的输出轴与手指汽缸连接，该手指汽缸的手指与两支夹爪连接。 所述入自动插针机构包括一X、Y、Z三轴伺服移动平台，及平台上的X轴伺服电机、 Y轴伺服电机、Z轴驱动器，并在Z轴滑块上设有手指汽缸，该手指汽缸的手指连接有两支夹 爪。 所述的驱动器为汽缸或伺服电机。 所述摄像头固定在圆柱形电池电芯中心孔的上方。 本实用新型之优点在于通过摄像头预先将电池电芯中心孔坐标定位，再由针料转接机构将自动送针机构送出的针料接住并移交给自动插针机构，然后控制该自动插针机构 将针料对准电池电芯中心孔并插入该中心孔内，籍而，可靠地完成电芯插针作业，具有简单 可靠，控制精确，生产效率高，操作方便，便于维护的优点，既可单独应用，又可作为其它自 动化设备的功能部分，有效提高电池生产线的自动化水平。
图1是本实用新型主视结构示意图；[0016]图2是图1的俯视图图3是本实用新型的自动送针机构局部放大侧视图。[0018]附图标号说明10、底板20、自动送针机构21、储料斗22、送料器221、槽23、驱动器30、针料转接机构31、旋转汽缸32、汽缸33、夹爪40、自动插针机构41、Y轴伺服电机42、X轴伺服电机43、Z轴驱动器44、汽45、夹爪50、摄像头60、电池65、针料
具体实施方式
以下结合附图与具体实施方式
对本实用新型作进一步描述。 首先，请参照图1、图2、图3所示，其显示出了本实用新型之较佳实施例的具体结 构，包括一机架底板IO，还包括一自动送针机构20，固定在所述的底板10上；一针料转接 机构30，固定在所述的底板10上；一 自动插针机构40，固定在所述底板10上；和视觉系统 的摄像头50，固定于插针位置的上方，即圆柱形电池电芯中心孔的上方，以定位待插入的中 心孔坐标。 其中，该底板10即为整个装置的构造平台，工作中电池60被夹具传送停留在平台 上方的插针位置，送针机构20设置于底板10上，自动将其中的针料65逐个送出，针料转接 机构30设置有夹爪33，其可将送针机构20送出的针料65接住移交给插针机构40的夹爪 45，通过摄像头50及插针机构40的配合，将针料65中心和电池60中心竖向重合，控制插 针机构40的Z轴驱动器43将针料65插入电池60中心孔中。 该自动送针机构20用于自动将其中的针料65 (如钢针)逐个送出至夹取位置，送 针机构20包括安装在底板上的储料斗21、套装在储料斗21内的送料器22、驱动器23输出 轴和送料器22连接，该送料器22长度和待送的针料长度对应，其圆周表面沿轴向至少对称 开设有一个能容纳一根针料的槽221，以使针料伴随该槽221送出；该驱动器23最好是伺 服电机或步进电机。 该针料转接机构30设于自动送针机构20 、自动插针机构40之间，用于将送针机构20送出的针料65接住并移交给自动插针机构40，该自动插针机构40包括固定在底板上的 旋转汽缸31、和旋转汽缸31的输出连接的一手指汽缸32，以及手指汽缸32连接的两支夹 爪33。 该自动插针机构40包括一 X、 Y、 Z三轴伺服移动平台，及平台上的X轴伺服电机 42、 Y轴伺服电机41、 Z轴驱动器43，还包括装设在Z轴滑块上的手指汽缸44，以及和手指 汽缸44的手指连接的两支夹爪45，以夹持针料65 ;该驱动器43为汽缸或伺服电机。 该摄像头50固定在插针位置的上方，其采集的数据输入电气控制系统进行处理。 本实用新型的设计重点在于通过摄像头50预先将电池电芯中心孔坐标定位，再 由针料转接机构30将自动送针机构20送出的针料接住并移交给自动插针机构40，然后控 制该自动插针机构40将针料对准电池电芯中心孔并插入该中心孔内，如此一方面，其通过 设置的自动送针机构20和针料转接机构30，自动将针料送至插针机构40机械手；另一方 面，其通过视觉摄像头50预先确定电芯60中心孔的坐标，可控制插针机构40的机械手将 针料65对准中心孔，自动将针料65插入电芯中心孔。籍而，可靠地完成电芯插针作业，具 有简单可靠，控制精确，生产效率高，操作方便，便于维护的优点，既可单独应用，又可作为
其它自动化设备的功能部分，有效提高电池生产线的自动化水平。 以上所述，仅是本实用新型结构较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围 作任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同 变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
权利要求一种圆柱形电池电芯中心孔自动插针装置，其特征在于包括底板、用于定位圆柱形电池电芯中心孔坐标的摄像头及设置于底板上的自动送针机构、针料转接机构、自动插针机构，该针料转接机构设于自动送针机构、自动插针机构之间，该自动送针机构送出的针料由该针料转接机构接住并移交给自动插针机构。
2. 根据权利要求1所述的圆柱形电池电芯中心孔自动插针装置，其特征在于所述自 动送针机构包括一储料斗、一送料器以及一驱动器，该储料斗安装于底板上，该送料器套装 在储料斗内，且该驱动器的驱动轴与送料器连接。
3. 根据权利要求2所述的圆柱形电池电芯中心孔自动插针装置，其特征在于所述送 料器长度和针料长度对应，其圆周表面沿轴向至少对称开设有一容纳一根针料的槽。
4. 根据权利要求2所述的圆柱形电池电芯中心孔自动插针装置，其特征在于所述驱 动器是伺服电机或步进电机。
5. 根据权利要求1所述的圆柱形电池电芯中心孔自动插针装置，其特征在于所述针 料转接机构包括一旋转汽缸、一手指汽缸以及两支夹爪，该旋转汽缸固定于底板上，且该旋 转汽缸的输出轴与手指汽缸连接，该手指汽缸的手指与两支夹爪连接。
6. 根据权利要求1所述的圆柱形电池电芯中心孔自动插针装置，其特征在于所述入自动插针机构包括一 X、 Y、 Z三轴伺服移动平台，及平台上的X轴伺服电机、Y轴伺服电机、 z轴驱动器，并在z轴滑块上设有手指汽缸，该手指汽缸的手指连接有两支夹爪。
7. 根据权利要求6所述的圆柱形电池电芯中心孔自动插针装置，其特征在于所述的驱动器为汽缸或伺服电机。
8. 根据权利要求1所述的圆柱形电池电芯中心孔自动插针装置，其特征在于，所述摄像头固定在圆柱形电池电芯中心孔的上方。
专利摘要本实用新型涉及一种圆柱形电池电芯中心孔自动插针装置，包括底板、摄像头及设置于底板上的自动送针机构、针料转接机构、自动插针机构，该针料转接机构设于自动送针机构、自动插针机构之间，该自动送针机构送出的针料由该针料转接机构接住并移交给自动插针机构。其中，通过摄像头预先将电池电芯中心孔坐标定位，再由针料转接机构将自动送针机构送出的针料接住并移交给自动插针机构，然后控制该自动插针机构将针料对准电池电芯中心孔并插入该中心孔内，籍而，可靠地完成电芯插针作业，具有简单可靠，控制精确，生产效率高，操作方便，便于维护的优点，既可单独应用，又可作为其它自动化设备的功能部分，有效提高电池生产线的自动化水平。
文档编号H01M6/14GK201466150SQ20092005106
公开日2010年5月12日 申请日期2009年2月10日 优先权日2009年2月10日
发明者喻世民, 廖均克, 童安南, 陈华坤 申请人:东莞市鸿宝锂电科技有限公司