专利名称：一种扣式电池组装设备的制作方法
技术领域：
本发明属于电池生产设备，具体涉及一种扣式电池组装设备。
背景技术：
锂锰扣式电池为一次性电池，锂锰电池比容量高、电压高、体积小，且存放时 间长、电压稳定性好，通常用在一些比较小且薄的电子产品或一些产品的后备记忆电源 里。锂锰扣式电池一般由负极盖、锂片、隔膜、正极片、电解液、正极盖组成，组 装锂锰扣式电池时，首先放入负极盖，在负极盖中放入锂片，然后在锂片上放入隔膜， 在隔膜上放上正极片，在正极片上加注电解液，最后放上正极盖封口。其中，正极片一 般是手工放置，手工放正极片不但放料速度慢，效率低，而且正极片材料容易折断，导 致废品率高；而且由于在组装过程中，需要加注几次电解液，手工加注难于保证每次加 注的间隔时间。另外，手工放正极片后需要对电池进行多次封装，电池封口质量差，容 易漏电解液，使用时还容易出故障。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种组装作用效率高、组装产品质量可 靠的扣式电池组装设备。根据上述目的设计了一种扣式电池组装设备，包括机架和设在机架上的工作 台，所述的工作台上依序设有分别将扣式电池组件负极盖、锂片、隔膜、正极盖输送至 组装工位的送料机构，移送负极盖的输送轨道和将锂片在负极盖中成型的锂片成型机构 以及往负极盖中灌入电解液的注液机构、封装电池的封口机构，输送轨道上设有定位负 极盖的夹座，所述的工作台上隔膜送料机构和封口机构之间设有将正极片送入隔膜上的 正极片送料机构，上述机构与主控电路连接。所述的正极片送料机构包括震动盘三、与震动盘三连接的送料轨道三和转盘以 及机械手机构三、机械手机构四，机械手机构三将正极片夹入转盘中，在转盘的上方安 装有检测正极片是否合格的视觉检测系统，机械手机构四将视觉检测系统检测合格的正 极片夹入负极盖中的隔膜上。所述的负极盖送料机构安装于输送轨道的起始端，该负极盖送料机构包括安装 于工作台上的震动盘一、与震动盘一连接的送料轨道一和将负极盖夹入输送轨道夹座的 机械手机构一；所述的锂片送料机构安装于负极盖送料机构右侧，该锂片送料机构包括 安装于工作台上的锂片料盘和与锂片料盘连接的锂片输送带片通过锂片输送带送入负极 盖中；所述的隔膜送料机构安装于锂片送料机构右侧，该隔膜送料机构包括安装于机 架上的两个隔膜卷盘、冲切隔膜的冲头一，冲头一与气缸连接，在冲头上方安装有吸气 管，气缸推动冲头一冲切隔膜后吸气管将隔膜吸取放置于锂片上；所述的正极盖送料机 构安装于输送轨道的右端，该正极盖送料机构包括安装于工作台上的震动盘二、与震动盘二连接的送料轨道二机械手机构二，机械手机构二将正极盖夹入负极中。所述的锂片成型机构安装于锂片送料机构和隔膜送料机构之间，该锂片成型机 构包括安装于工作台上的基座一、安装于基座一上的两个薄膜片卷盘和成型锂片的冲头 二，两个薄膜片卷盘上安装有防止锂片在成型时粘住冲头的薄膜。所述的扣式电池组装设备还包括设于输送轨道尾部将组装好的电池送入封口机 构的静置机构，该静置机构包括设于工作台上的支撑架、安装于支撑架上放置电池的托 盘和机械手机构五以及吸架，吸架上安装有吸头，支撑架间设有平移一区和平移二区， 在支撑架下方安装有将平移一区和平移二区中的托盘相互平移的驱动机构，驱动机构包 括气缸和安装于气缸上与电机连接的丝杆，机械手机构五将移送机构上未组装完成的电 池夹入平移一区的托盘中，吸架在平移二区中将由平移一区移送过来的电池吸取放于封 口机构的移送电池的封口拉线上。所述的注液机构包括安装于工作台上的基座三、安装于基座三上与气缸连接的 滴头，滴头与电解液管连接，注液机构分别安装于隔膜送料机构右侧、输送轨道尾部以 及平移机构平移一区和平移二区之间。所述的封口机构安装于工作台尾部，包括安装于工作台上的基座四和封口拉 线，在基 座四上安装有封装电池的封口模子和封口机构驱动机构，封口机构驱动机构驱 动封口模子对电池进行封口。所述的工作台上负极盖送料机构和锂片送料机构之间设有检验输送轨道上的负 极盖中是否存在杂物的异物检测机构)，该异物检测机构包括安装于工作台上的基座五和 安装于基座五上与气缸连接的探棒，在探棒上安装有检测负极盖内是否有异物的激光传 感器和吸取异物的吸头。本发明的有益效果是本发明结构设计合理，采用电气控制实现负极盖、锂片、隔膜、正极片和电解 液以及正极盖的自动送料、组装和封口，提高了生产效率和产品质量，大大降低了工人 的劳动强度和节约了生产成本，特别适合进行大批量生产锂锰扣式电池的需要，提高了 企业的市场竞争力。尤其是正极片自动送料的设置，大大降低了产品废品率，提高产品 质量，而注液机构的设置也保证了每次注液的间隔时间，提高电池质量的可靠性。
附图1是本发明立体结构示意图；附图2是附图IA部放大结构示意图；附图3是附图IB部放大结构示意图；附图4是本发明负极盖送料机构立体结构示意图；附图5是本发明锂片送料机构立体结构示意图；附图6是本发明隔膜送料机构立体结构示意图；附图7是本发明正极片送料机构立体结构示意图；附图8是本发明正极盖送料机构立体结构示意图；附图9是本发明锂片成型机构立体结构示意图；附图10是本发明静置机构立体结构示意附图11是本发明异物检测机构立体结构示意图；附图12是本发明封口机构立体结构示意图。
具体实施例方式为了便于本领域技术人员的理解，下面将结合具体实施例及附图对本发明结构 原理作进一步详细描叙如附图1-12，一种扣式电池组装设备，包括机架和设在机架上的工作台1，所 述的工作台1上依序设有移送负极盖的输送轨道3、负极盖送料机构21、异物检测机构 8、锂片送料机构22、锂片成型机构4、隔膜送料机构23、正极片送料机构25、正极盖送 料机构24、注液机构5和封口机构6，在输送轨道3设有定位负极盖的夹座31，上述机构 与主控电路连接。其中，上述的负极盖送料机构21安装于输送轨道3的左端，负极盖送料机构21 将负极盖送入输送轨道3的夹座31中，该负极盖送料机构21包括安装于工作台1上的震 动盘一 211、与震动盘一 211连接的送料轨道一 212和机械手机构一 213，机械 手机构一 213将送料轨道一 212上的负极盖夹入输送轨道3夹座31中。上述的异物检测机构8安装于负极盖送料机构21和锂片送料机构22之间，该异 物检测机构7包括安装于工作台1上的基座五81，基座五81上安装有探棒82，探棒82 与气缸连接，在探棒82上安装有激光传感器和吸头，气缸推动探棒82上的激光传感器检 测负极盖内是否有异物，如果检测有异物，吸头将负极盖中的异物吸走。上述的锂片送料机构22安装于负极盖送料机构21右侧，该锂片送料机构22包 括安装于工作台1上的锂片料盘和与锂片料盘221连接的锂片输送带221，锂片通过锂片 输送带送入负极盖中。上述的锂片成型机构4安装于锂片送料机构22和隔膜送料机构23之间，该锂片 成型机构4包括安装于工作台1上的基座一 41、安装于基座一 41上的两个薄膜片卷盘42 和冲头二 43，两个薄膜片卷盘42上安装有薄膜44，两个薄膜片卷盘42由电机驱动分别 送料和收料。锂片送入负极盖中后，负极盖继续在输送轨道3上移送，负极盖移送至锂 片成型机构4时，锂片成型机构冲头二 43向下运动隔着薄膜44将负极盖中的锂片积压成 型，并使锂片紧贴负极盖，薄膜44防止了锂片粘住冲头一 63。上述的隔膜送料机构23安装于锂片送料机构22右侧，该隔膜送料机构22包括 安装于机架上的两个隔膜卷盘231和冲头一 232，冲头一 232与气缸连接，在冲头一 232 上方安装有吸气管233，锂片在负极盖中成型后，负极盖移送至隔膜送料机构23时，气 缸推动冲头一 232冲切隔膜后吸气管233将隔膜吸取放置于锂片上。上述的正极片送料机构25安装于隔膜送料机构23和封口机构6之间，该正极片 送料机构25包括安装于工作台1上的震动盘三251、与震动盘三251连接的送料轨道三 252和转盘253以及机械手机构三254、机械手机构四255，正极片从震动盘三251输送 至送料轨道三252，机械手机构三254将正极片夹入转盘253中，转盘253由电机带动旋 转，在转盘253的上方安装有视觉检测系统256，视觉检测系统256转盘253中的正极片 是否合格，机械手机构四255检测合格的正极片夹入负极盖中的隔膜上，检测不合格的 正极片再通过其他机械手机构取出。
上述的正极盖送料机构24安装于输送轨道3的右端，该正极盖送料机构24包括 安装于工作台1上的震动盘二 241、与震动盘二 241连接的送料轨道二 242和机械手机构 二 243，正极盖从震动盘二 241输送至送料轨道二 242，机械手机构二 243将正极盖夹入 负极盖上。上述的扣式电池组装设备还包括设于输送轨道3部将组装好的电池送入封口机 构6的静置机构7，该静置机构7包括设于工作台1上的支撑架71、安装于支撑架71上放 置电池的托盘72和机械手机构五73以及吸架74，吸架74上安装有吸头，支撑架71间设 有平移一区和平移二区，在支撑架71下方安装有将平移一区和平移二区中的托盘相互平 移的驱动机构75，驱动机构包括气缸751和安装于气缸上与电机752连接的丝杆753，机 械手机构五73将移送机构上未组装完成的电池夹入平移一区的托盘72中，吸架74在平 移二区中将由平移一区移送过来的电池吸取放于封口机构6移送电池的封口拉线62上。上述的注液机构5包括安装于工作台1上的基座三51、安装于基座三51上与气 缸连接的滴头52，滴头52与电解液管连接，注液机构5分别安装于隔膜送料机构23侧、 输送轨道3尾部以及平移机构平移一区和平移二区之间，当负极盖分别移送至隔膜送料 机构23右侧、输送轨道3尾部以及平移机构平移一区和平移二区之间时，注液机构5气 缸驱动滴头往负极盖注液，经多次注液后的负极盖移送至正极盖送料机构24时，极盖送 料机构24机械手机构二 243将正极盖夹入负极盖上。上述的封口机构6安装于工作台1尾部，包括安装于工作台1上的基座四61和 封口拉线62，在基座四61上安装有封装电池的封口模子64和封口机构驱动机构63，从 静置机构7移送过来的电池通过封口拉线62移送至封口模子处，封口机构驱动机构63驱 动封口模子64对电池进行封口。
本发明可通过单片机或微机进行程序控制。本发明扣式电池组装设备的工作过程如下启动主控电路，输送轨道3开始工作，首先，负极盖送料机构21机械手机构一 213将送料轨道一 212上的负极盖夹入输送轨道3夹座31中；负极盖继续在输送轨道3 移送，当负极盖移送至异物检测机构8时，异物检测机构8气缸推动探棒82上的激光传 感器检测负极盖内是否有异物，如果检测有异物，吸头将负极盖中的异物吸走；负极盖 继续在输送轨道3移送，当负极盖移送至锂片送料机构22时，锂片通过锂片输送带送入 负极盖中；安装有锂片的负极盖继续在输送轨道3移送，当负极盖移送至锂片成型机构4 时，锂片成型机构冲头二43向下运动隔着薄膜44将负极盖中的锂片积压成型；锂片在负 极盖中成型后继续在输送轨道3移送，当负极盖移送至隔膜送料机构23时，气缸推动冲 头一 232冲切隔膜，吸气管233将隔膜吸取放置于锂片上；负极盖移送至隔膜送料机构 23右侧的注液机构5时，注液机构5往负极盖中进行第一次注液；负极盖继续在输送轨 道3移送，当负极盖移送至正极片送料机构25时，正极片送料机构25机械手机构四255 检测合格的正极片夹入负极盖中的隔膜上；负极盖继续移送至输送轨道3尾部的注液机 构5时，注液机构5往负极盖中进行第二次注液；负极盖二次注液后，负极盖在静置机构 7中移送，负极盖移送至平移机构平移一区和平移二区之间时，注液机构5往负极盖中进 行第三次注液，随后，静置机构7将电池吸取至封口机构6的封口拉线62上；最后，封 口机构驱动机构63驱动封口模子64对电池进行封口。
如此循环往复即实现电池组件的自动送料、组装和封口。本发明结构设计合理，采用电气控制实现负极盖、锂片、隔膜、正极片和电解 液以及正极盖的自动送料、组装和封口，提高了生产效率和产品质量，大大降低了工人 的劳动强度和节约了生产成本，特别适合进行大批量生产锂锰扣式电池的需要，提高了 企业的市场竞争力。尤其是正极片自动送料的设置，大大降低了产品废品率，提高产品 质量，而注液机构的设置也保证了每次注液的间隔时间，提高电池质量的可靠性。上述实施例仅为本发明的较佳的实施方式，除此之外， 本发明还可以有其他实 现方式。也就是说，在没有脱离本发明发明构思的前提下，任何显而易见的替换均应落 入本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种扣式电池组装设备，包括机架和设在机架上的工作台(1)，所述的工作台上依 序设有分别将扣式电池组件负极盖、锂片、隔膜、正极盖输送至组装工位的送料机构， 移送负极盖的输送轨道(3)和将锂片在负极盖中成型的锂片成型机构(4)以及往负极盖中 灌入电解液的注液机构(5)、封装电池的封口机构(6)，输送轨道上设有定位负极盖的夹 座(31)，其特征在于所述的工作台上隔膜送料机构(23)和封口机构之间设有将正极片 送入隔膜上的正极片送料机构(25)，上述机构与主控电路连接。
2.根据权利要求1所述的扣式电池组装设备，其特征在于所述的正极片送料机构 (25)包括震动盘三(251)、与震动盘三连接的送料轨道三(252)和转盘(253)以及机械手 机构三(254)、机械手机构四(255)，机械手机构三将正极片夹入转盘中，在转盘的上方 安装有检测正极片是否合格的视觉检测系统(256)，机械手机构四将视觉检测系统检测合 格的正极片夹入负极盖中的隔膜上。
3.根据权利要求2所述的扣式电池组装设备，其特征在于所述的负极盖送料机 构(21)安装于输送轨道的起始端，该负极盖送料机构包括安装于工作台上的震动盘一 (211)、与震动盘一连接的送料轨道一(212)和将负极盖夹入输送轨道夹座的机械手机构 一 (213)；所述的锂片送料机构(22)安装于负极盖送料机构右侧，该锂片送料机构包括 安装于工作台上的锂片料盘和与锂片料盘连接的锂片输送带(221)片通过锂片输送带送 入负极盖中；所述的隔膜送料机构(23)安装于锂片送料机构右侧，该隔膜送料机构包括 安装于机架上的两个隔膜卷盘(231)、冲切隔膜的冲头一(232)，冲头一与气缸连接，在 冲头一上方安装有吸气管(233)，气缸推动冲头一冲切隔膜后吸气管将隔膜吸取放置于 锂片上；所述的正极盖送料机构(24)安装于输送轨道的右端，该正极盖送料机构包括安 装于工作台上的震动盘二(241)、与震动盘二连接的送料轨道二(242)和机械手机构二 (243)，机械手机构二将正极盖夹入负极中。
4.根据权利要求3所述的扣式电池组装设备，其特征在于所述的锂片成型机构安 装于锂片送料机构和隔膜送料机构之间，该锂片成型机构包括安装于工作台上的基座一 (41)、安装于基座一上的两个薄膜片卷盘(42)和成型锂片的冲头二(43)，两个薄膜片卷 盘上安装有防止锂片在成型时粘住冲头的薄膜(44)。
5.根据权利要求4所述的扣式电池组装设备，其特征在于所述的扣式电池组装设 备还包括设于输送轨道尾部将组装好的电池送入封口机构的静置机构(7)，该静置机构包 括设于工作台上的支撑架(71)、安装于支撑架上放置电池的托盘(72)和机械手机构五 (73)以及吸架(74)，吸架上安装有吸头，支撑架间设有平移一区和平移二区，在支撑架 下方安装有将平移一区和平移二区中的托盘相互平移的驱动机构(75)，驱动机构包括气 缸(751)和安装于气缸上与电机(752)连接的丝杆(753)，机械手机构五将移送机构上未 组装完成的电池夹入平移一区的托盘中，吸架在平移二区中将由平移一区移送过来的电 池吸取放于封口机构的移送电池的封口拉线上。
6.根据权利要求5所述的扣式电池组装设备，其特征在于所述的注液机构包括安 装于工作台上的基座三(51)、安装于基座三上与气缸连接的滴头(52)，滴头与电解液管 连接，注液机构分别安装于隔膜送料机构右侧、输送轨道尾部以及平移机构平移一区和 平移二区之间。
7.根据权利要求5所述的扣式电池组装设备，其特征在于所述的封口机构(6)安装于工作台尾部，包括安装于工作台上的基座四(61)和封口拉线(62)，在基座四上安装有 封装电池的封口模子(64)和封口机构驱动机构(63)，封口机构驱动机构驱动封口模子对 电池进行封口。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的扣式电池组装设备，其特征在于所述的工作 台上负极盖送料机构和锂片送料机构之间设有检验输送轨道上的负极盖中是否存在杂物 的异物检测机构(8)，该异物检测机构包括安装于工作台上的基座五(81)和安装于基座 五上与气缸连接的探棒(82)，在探棒上安装有检测负极盖内是否有异物的激光传感器和 吸取异物的吸头。
全文摘要
本发明涉及一种扣式电池组装设备，包括机架和设在机架上的工作台，在工作台上依序设有分别将扣式电池组件负极盖、锂片、隔膜、正极片、正极盖输送至组装工位的送料机构，移送负极盖的输送轨道和将锂片在负极盖中成型的锂片成型机构以及往负极盖中灌入电解液的注液机构、封装电池的封口机构，输送轨道上设有定位负极盖的夹座，上述机构与主控电路连接。本发明实现了电池组件的自动送料、组装和封口，提高了生产效率和产品质量，大大降低了工人的劳动强度和节约了生产成本，特别适合进行大批量生产锂锰扣式电池的需要，提高了企业的市场竞争力。
文档编号H01M6/14GK102013496SQ20101052659
公开日2011年4月13日 申请日期2010年10月27日 优先权日2010年10月27日
发明者周俊杰, 周俊豪, 周俊雄 申请人:周俊雄