一种全自动锂电池注液设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种全自动锂电池注液设备，包括上下料转盘、夹具、旋转机械手、称重机构、工位转盘、注液机构、静置机构和整形封装机构，夹具布设于上下料转盘和工位转盘的旋转面上，旋转机械手设置于上下料转盘与工位转盘之间，并传递上下料转盘与工位转盘之间的物料，称重机构置于上下料转盘与工位转盘之间位于旋转机械手的下方，注液机构、静置机构和整形封装机构依次设置于工位转盘的固定面上。整体结构紧凑，空间利用率高，节省成本的同时提高生产效率。
【专利说明】一种全自动锂电池注液设备
【技术领域】
[0001]本实用新型属于一种锂电池注液设备，特别是一种全自动锂电池注液设备。
【背景技术】
[0002]在电池生产中，锂电池注液工艺所采用的方式有:直线式注液，转盘式一出四，及其它一些手动注液，称重，抽真空，封装机。以上方式不利于厂房空间的利用，人工成本高，工厂噪音大，设备成本高，损耗大，维护困难等缺点。即使现有的转盘式注液，存在夹具数量不多，加工效率不高的情况，而且不是全部产品进行称重，不良品容易流出，多工位加工需要提供的更多动力，从而需求的设备零件和气缸会更多，增加厂家的成本。在注液后封装前，由于各种操作容易导致电池的封口歪斜不齐，待封装后造成不良。
实用新型内容
[0003]本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种全自动锂电池注液设备。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是:一种全自动锂电池注液设备，包括上下料转盘、夹具、旋转机械手、称重机构、工位转盘、注液机构、静置机构和整形封装机构，夹具布设于上下料转盘和工位转盘的旋转面上，旋转机械手设置于上下料转盘与工位转盘之间，并传递上下料转盘与工位转盘之间的物料，称重机构置于上下料转盘与工位转盘之间位于旋转机械手的下方，注液机构、静置机构和整形封装机构依次设置于工位转盘的固定面上。
[0005]上述技术方案中，上下料转盘包括电机、分割器、固定板、转盘和夹具气缸，电机的输出端连接分割器，固定板设置于分割器的固定面上，转盘设置于分割器的旋转面上，夹具气缸布设于固定板上，用于驱动夹具。
[0006]上述技术方案中，夹具包括底架以及安装在底架上的第一夹片组、第二夹片组和传动组件，第一夹片组和第二夹片组竖直设置并连接传动组件，并在传动组件的带动下使第一夹片组与第二夹片组互相夹紧或松开。
[0007]上述技术方案中，旋转机械手包括电机、分割器和抓手组件，电机的输出端传动连接分割器，抓手组件设置于分割器的旋转面上。
[0008]上述技术方案中，称重机构包括称重夹具和电子称，称重夹具置于电子称上。
[0009]上述技术方案中，工位转盘包括电机、分割器、固定板、转盘、，电机的输出端连接分割器，固定板设置于分割器的固定面上，转盘设置于分割器的旋转面上，夹具安装在转盘上，注液机构、静置机构和整形封装机构安装在固定板上。
[0010]上述技术方案中，注液机构包括注液装置、安装该注液装置的支架、以及使该注液装置上下升降的气缸。
[0011 ] 上述技术方案中，静置机构包括真空静置腔、支架和升降气缸，真空静置腔安装在该支架上，并通过升降气缸的作用上下升降。[0012]上述技术方案中，整形封装机构包括从上而下依次设置的封装机构、整形机构和静置腔，整形机构和静置腔固定连接，封装机构与整形机构活动连接。
[0013]本实用新型的有益效果是:夹具竖夹设计，减少夹具的占用空间，增加更多的夹具，提高效率。旋转机械手保证上下料转盘与工位转盘之间的物料传递效率。注液机构减少气缸的使用，利用传动结构来控制更多的吸盘，减少成本的使用。注液后在封装之前还进行对封口的整形，解决封口歪斜的情况，把整形和封装整合成一体的整形封装机构，节省空间的利用，相应也节省成本。整体结构紧凑，空间利用率高，节省成本的同时提高生产效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型的整体结构示意图；
[0015]图2是本实用新型上下料转盘与夹具组合的结构示意图；
[0016]图3是本实用新型上下料转盘的结构示意图；
[0017]图4是本实用新型夹具的结构示意图；
[0018]图5是本实用新型旋转机械手的结构示意图；
[0019]图6是本实用新型抓手组件的结构示意图；
[0020]图7是本实用新型称重机构的结构示意图；
[0021]图8是本实用新型工位转盘的结构示意图；
[0022]图9是本实用新型注液机构的结构示意图；
[0023]图10是本实用新型注液装置的正面结构示意图；
[0024]图11是本实用新型注液装置的背面结构示意图；
[0025]图12是本实用新型静置机构的结构示意图；
[0026]图13是本实用新型整形封装机构的结构示意图；
[0027]图14是本实用新型整形机构的结构示意图；
[0028]图15是本实用新型封装机构的结构示意图；
[0029]图16是本实用新型封装组件的结构示意图。
[0030]图中，1、上下料转盘；2、夹具；3、旋转机械手；4、称重机构；5、工位转盘；6、注液机构；7、静置机构；8、整形封装机构；101、夹具气缸；102、感应装置；201、夹片；203、第一滑动块；204、第二滑动块；205、第三滑动块；206、第四滑动块；207、推动块；301、支撑臂；302、抓手组件；3021、抓手安装板；3022、抓手气缸；3023、连杆组件；3024、抓手；401、称重夹具；402、电子称；501、夹具安装板；502、支撑气缸；503、支撑头；601、注液装置；6011、注液针；6012、吸盘支撑架；6013、吸盘；6014、接液盒；6015、连接块；6016、第一滑动杆；6017、第二滑动杆；6018、第三滑动杆；6019、气缸安装板；701、真空静置腔；801、封装机构；802、整形机构；803、静置腔；8011、第一整形块组；8012、第二整形块组；8013、整形块；8014、连动杆；8021、封头组件；8022、连接杆;8023、封装气缸;80211、隔热块;80212、发热块;80213、发热管;80214、封头;80215、气缸连接头;80221、固定连杆;80222、活动连杆。
001、电机；、002、分割器;003、固定板;004、转盘;005、滑动轴。
【具体实施方式】
[0031]下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。[0032]如图1所示，一种全自动锂电池注液设备，包括上下料转盘1、夹具2、旋转机械手
3、称重机构4、工位转盘5、注液机构6、静置机构7和整形封装机构8，完成注液处理。其中四组夹具2等间设置在上下料转盘I上，实现待注液锂电池的上料和注液成型锂电池的下料；两组称重机构4分别设置于上下料转盘I与工位转盘5之间，并位于旋转机械手3的下方，分别实现注液前后的锂电池称重；注液机构6、三组静置机构7和整形封装机构8依次排列设置在工位转盘5上，六组夹具2排列设置在该工位转盘5上并随工位转盘5转动把待处理的锂电池转到每个工位中，实现注液后静置，静置后整形封装的工序。旋转机械手3位于上下料转盘I与工位转盘5之间，实现该两转盘之间锂电池的递料功能。
[0033]如图3所示，上下料转盘I包括电机001、主动同步轮、从动同步轮、同步带、分割器
002、转盘004、固定板003、支架、感应装置102和挡料架，主动同步轮安装在电机001的输出轴上，主动同步轮与从动同步轮之间用同步带传动连接，从动同步轮连接分割器002并带动该分割器002按照90度旋转一个工位的方式旋转，转盘004安装在分割器002的旋转面，固定板003安装在分割器002的固定面位于转盘004中心，支架安装在固定板003上，支架上安装有气缸，气缸的输出端连接挡料架，感应装置102安装在挡料架上，用于感应夹具2上是否存在锂电池，便于调整和控制上下料进度。固定板003上对应上下料转盘I上的其中三个工位还安装了三组夹具气缸101，用于给夹具2夹持锂电池提供动力。
[0034]如图2所示，三组夹具2安装在上下料转盘I的转盘上，分别对应三组夹具气缸101,由夹具气缸101驱动夹具2对锂电池进行夹持或者松开。如图4所示,夹具2包括底架、传动组件、第一夹片201组和第二夹片201组。底架由底板和设置在底板两侧的支撑板组成。传动组件安装在该底板上，该传动组件包括第一传动组件和第二传动组件，第一传动组件包括第一滑动块203、第二滑动块204和滑动轴005，该滑动轴005固定在两支撑板之间，第一滑动块203和第二滑动块204套设在该滑动轴005上并可以沿滑动轴005方向移动；第二传动组件包括第三滑动块205和第四滑动块206，第三滑动块205和第四滑动块206套设在前述的该滑动轴005上并可以沿该滑动轴005方向移动。
[0035]其中，第一夹片201组设有八块夹片201，第二夹片201组设有八块夹片201，并且竖直设置，该第一夹片201组的夹片201与第二夹片201组的夹片201相间设置，第一夹片201组的底部连接第一传动组件的第一滑动块203和第二滑动块204，第二夹片201组的底部连接第二传动组件的第三滑动块205和第四滑动块206。第一夹片201组和第二夹片201组中设有横穿夹片201的若干电池支撑杆，用于支撑放置的锂电池。
[0036]其中，第一滑动块203、第三滑动块205、第二滑动块204和第四滑动块206依次设置，第一滑动块203与第三滑动块205之间设有弹簧，第二滑动块204与第四滑动块206之间设有弹簧，由于弹簧的弹力作用，使第一滑动块203与第三滑动块205之间以及第二滑动块204与第四滑动块206之间保持距离，相对应地，连接第一滑动块203和第二滑动块204的第一夹片201组与连接第三滑动块205和第四滑动块206的第二夹片201组就会保持距离，使该锂电池注液机夹具处于松开的状态。第二滑动块204与第三滑动块205之间分别设有不相连接的推动块207，该两推动块207之间相对的一侧为斜边，驱动装置输出端的两侧设有滑轮，分别沿该两斜边进行顶推，使该两推动块207互相反向移动，那么该两推动块207所分别连接的第二滑动块204与第三滑动块205也反向移动，使第二滑动块204向第四滑动块206压缩，第三滑动块205向第一滑动块203压缩，此时，该锂电池注液机夹具处于夹紧的状态。该锂电池注液机夹具处于松开的状态时，是由该两推动块207互相顶靠从而保持松开状态。
[0037]如图5所示，旋转机械手3包括电机001、主动同步轮、从动同步轮、分割器002、支撑臂301和若干抓手组件302，底板与分割器002固定板003通过支柱连接，电机001安装在底板上，主动同步轮安装在电机001的输出轴上，分割器002安装在分割器002固定板003上，从动同步轮与分割器002传动连接,主动同步轮与从动同步轮通过同步带传动连接，四组支撑臂301分别安装在分割器002的旋转面的四个方向，两组抓手组件302分别安装在该四组支撑臂301上。电机001驱动主动同步轮带动从动同步轮带动分割器002按照90度旋转一个工位的方式旋转。
[0038]如图6所示，抓手组件302包括支撑板、抓手安装板3021、抓手气缸3022、连杆组件3023和抓手。支撑板安装在支撑臂301上，支撑板通过安装在支撑板上的直线轴承和导杆与抓手安装板3021连接，气缸安装在支撑板上，气缸驱动抓手安装板3021沿导杆上下升降，四组抓手气缸3022等间横列设置在抓手安装板3021上，抓手气缸3022的输出轴连接有连杆组件3023，并通过连杆组件3023与抓手连接，连杆组件3023作为抓手气缸3022与抓手之间的传动件。
[0039]如图7所示，称重机构4包括称重夹具401、电子称402、大理石、基板、支柱和支撑架，基板通过支柱与支撑架连接，基板上设置大理石，大理石上排列设置有四组电子称402，每组电子称402上设置四组称重夹具401，共设有十六组称重夹具401，该八组称重夹具401与抓手组件302上的抓手对齐。
[0040]如图8所示，工位转盘5包括电机001、主动同步轮、从动同步轮、分割器002、固定板003、转盘004、夹具安装板501、支撑板、支撑气缸502和支撑头503，电机001的输出轴连接主动同步轮，主动同步轮通过同步带与从动同步轮传动连接，从动同步轮与分割器002传动连接，使分割器002按照60度旋转一个工位的方式旋转，转盘004安装在分割器002的旋转面，固定板003安装在分割器002的固定面位于转盘004的中部；支撑板安装在固定板003上，用于安装各加工处理机构；夹具安装板501安装在转盘004上，用于安装夹具2 ;每块夹具安装板501下方都设置有两组支撑气缸502，该支撑气缸502的输出端连接有支撑头503，用于支撑夹具安装板501。
[0041]如图9所示，注液机构6包括支架和安装在支架上的注液装置601，支架由底板、滑动板、顶板、支柱和直线轴承组成，顶板、滑动板和底板从上而下依次通过支柱连接，滑动板通过直线轴承沿支柱上下升降，由设置在顶板上的气缸提供动力。其中，注液装置601包括安装架、注液针6011、吸盘支撑架6012、吸盘6013、接液盒6014、连接块6015、若干滑动杆和若干气缸。
[0042]如图10所示，注液装置601的正面，四块气缸安装板6019等间安装在安装架上，四组气缸并排设置在安装架上，另外四组气缸与前述设置的四组气缸相间排列设置在安装架上，气缸的输出端往下，气缸的输出端连接有注液针6011，气缸安装板6019下设置有横向输出的气缸，该接液盒气缸连接一接液盒6014连接块6015，该接液盒6014连接块6015左右两边都设有盛装电解液的接液盒6014，两个接液盒6014分别对应设置在安装架上的气缸和设置在气缸安装板6019上的气缸，防止电解液滴漏而浪费。
[0043]如图11所示，注液装置601的背面，三根滑动杆横列设置在安装架上，此三根滑动杆从上而下依次为第一滑动杆6016、第二滑动杆6017和第三滑动杆6018，第一滑动杆6016和第三滑动杆6018联动,第一滑动杆6016、第二滑动杆6017和第三滑动杆6018都分别安装有吸盘支撑架6012，吸盘支撑架6012呈L型，吸盘支撑架6012的末端上安装有横向设置的吸盘6013，吸盘6013位于注液针6011的下方；该三根滑动杆上方设置有两组气缸，两组气缸包括第一气缸和第二气缸分别设置于安装架的两侧，第一气缸通过连接块6015与第一滑动杆6016和第三滑动杆6018传动连接，第二气缸通过连接块6015与第二滑动杆6017传动连接。第一气缸与第二气缸分别驱动第一滑动杆6016和第三滑动杆6018以及第二滑动杆6017，带动相对设置的吸盘6013，互相吸住待注液的锂电池。第一滑动杆6016与第三滑动杆6018上设置的吸盘6013与第一气缸的输出方向相同，第二滑动杆6017上设置的吸盘6013与第二气缸的输出方向相同，第一滑动杆6016和第三滑动杆6018上分别设置的四组吸盘6013，分别与第二滑动杆6017上设置的八组吸盘6013相对应，这些吸盘6013都位于注液针6011的下方，使该锂电池注液机的注液机构6能够同时对八组锂电池进行注液处理。吸盘6013移动的行径有前后两条，第一滑动杆6016上的吸盘6013位于后行径，第三滑动杆6018上的吸盘6013位于前行径，第二滑动杆6017上的吸盘6013的位置前后行径分别相间设置，相对应的，安装架正面设置的气缸也前后设置(四组气缸安装在气缸安装板6019 上)。
[0044]如图12所示，静置机构7包括安装板、支柱、滑动板、固定板003、真空静置腔701和气缸，固定板003、滑动板与安装板从上而下通过支柱连接，滑动板上设置有直线轴承，固定板003上设置有气缸，气缸的输出轴与滑动板连接，滑动板底部连接有真空静置腔701，该气缸驱动滑动板沿支柱上下滑动，也带动真空静置腔701上下升降。
[0045]如图13所示，整形封装机构8包括封装机构802、整形机构802、静置腔依次安装在支撑架上，支撑架从上而下由顶板、滑动板和底板组成，顶板、滑动板与底板通过若干支柱连接，滑动板沿该支柱还设置有直线轴承，使滑动板可以沿该支柱上下滑动，底板上设置有升降气缸连接滑动板，使滑动板能在该升降气缸的驱动下通过直线轴承沿支柱上下升降。整形机构802安装在滑动板顶面，静置腔安装在滑动板底面，整形机构802四周围绕设置一侧开口的封装腔，该静置腔也是一侧开口，罩住待整形封装的锂电池，以防杂物掺入。封装机构802安装在底板与滑动板之间，位于整形机构802上方，该封装机构802通过若干直线轴承和支柱上下升降于整形机构802与底板之间，由滑动板上设置的另一升降气缸来提供动力。夹具2把锂电池转移到静置腔的下方，整形机构802和封装机构802通过升降气缸的驱动，下降到夹具2处，并通过第一整形块组8011与第二整形块组8012夹住锂电池进行整形，随后封装机构802再次下降对锂电池进行封装。
[0046]如图14所示，整形机构802包括安装板、气缸、第一整形块组8011、第二整形块组8012和滑动轴005。两安装板左右分别设置，两滑动轴005穿过第一整形块组8011和第二整形块组8012连接该两安装板，使第一整形块组8011和第二整形块组8012可以沿该两滑动轴005滑动，两个气缸安装在该两安装板外侧，并穿过两安装板分别与第一整形块组8011和第二整形块组8012连接。第一整形块组8011包括若干整形块8013和连动杆8014，该若干整形块8013分别前后依次排列设置，并通过连动杆8014把该若干整形块8013串接；第二整形块组8012与第一整形块组8011的结构相同，也是包括若干整形块8013和连动杆8014，该若干整形块8013分别前后依次排列设置，并通过连动杆8014把该若干整形块8013串接。第一整形块组8011的整形块8013与第二整形块组8012的整形块8013相间设置，左右两侧设置的气缸分别对该第一整形块组8011和第二整形块组8012进行顶推，使第一整形块组8011和第二整形块组8012反向滑动，而使第一整形块组8011的整形块8013与第二整形块组8012的整形块8013互相夹紧，当气缸收回时，第一整形块组8011的整形块与第二整形块组8012的整形块8013受到气缸收回的作用而松开。利用整形块8013把锂电池的待封边进行整形，以达到生产合格的标准。
[0047]如图15所示，封装机构802包括安装架、封头组件8021、连接杆8022、封装气缸8023和滑动杆，若干封头组件8021从左到右依次排列并前后排成两列，每个封头组件8021外侧设置有直线轴承，滑动杆穿过该直线轴承连接两侧的安装架，每个封头组件8021上方设置有通过连接杆8022传动连接的封装气缸8023。竖直封装代替原来的横向封装，利于机构上的合理和空间利用。
[0048]如图16所示，封头组件8021包括成对的隔热块80211、发热块80212、发热管80213和封头80214，隔热块80211、发热块80212与封头从上而下依次连接，发热管80213穿插在该发热块80212中，隔热块80211与连接杆8022连接。其中，连接杆8022包括固定连杆80221和活动连杆，两固定连杆80221固定在设置在封装机构802上的盖板，两根活动连杆底部分别连接隔热块80211，两该活动连杆分别与两固定连杆80221铰接，两根活动连杆之间设置有一气缸连接头80215，该气缸连接头80215连接封头组件8021上方的封装气缸8023的输出端，该两活动连杆上分别设有向该气缸连接头80215突出的连接块6015，该气缸连接头80215与该两活动连杆的连接块6015铰接，在气缸的驱动下使气缸连接头80215带动该两活动连杆转动，从而带动封头组件8021夹紧或者松开。
[0049]在使用本实用新型时，上下料转盘I带动夹具2把锂电池送到旋转机械手3下方，旋转机械手3抓取锂电池经过称重机构4的称重后，旋转送到工位转盘5上的夹具2中，再通过工位转盘5旋转把锂电池依次送到注液机构6、三组静置机构7和整形封装机构8进行注液、静置和整形封装处理，然后在工位转盘5中转回旋转机械手3的下方，由旋转机械手3抓取送到另外一组称重机构4中进行注液后称重，称重完毕后再经旋转机械手3把锂电池送回上下料转盘I中的夹具2中，上下料转盘I把锂电池下料。
[0050]以上的实施例只是在于说明而不是限制本实用新型，故凡依本实用新型专利申请范围所述的方法所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。
【权利要求】
1.一种全自动锂电池注液设备，其特征在于:包括上下料转盘、夹具、旋转机械手、称重机构、工位转盘、注液机构、静置机构和整形封装机构，所述夹具布设于上下料转盘和工位转盘的旋转面上，所述旋转机械手设置于上下料转盘与工位转盘之间，并传递所述上下料转盘与工位转盘之间的物料，所述称重机构置于上下料转盘与工位转盘之间位于旋转机械手的下方，所述注液机构、静置机构和整形封装机构依次设置于工位转盘的固定面上。
2.根据权利要求1所述的一种全自动锂电池注液设备，其特征在于:所述上下料转盘包括电机、分割器、固定板、转盘和夹具气缸，所述电机的输出端连接分割器，所述固定板设置于分割器的固定面上，所述转盘设置于分割器的旋转面上，夹具气缸布设于固定板上，用于驱动夹具。
3.根据权利要求1所述的一种全自动锂电池注液设备，其特征在于:所述夹具包括底架以及安装在所述底架上的第一夹片组、第二夹片组和传动组件，所述第一夹片组和第二夹片组竖直设置并连接传动组件，并在传动组件的带动下使第一夹片组与第二夹片组互相夹紧或松开。
4.根据权利要求1所述的一种全自动锂电池注液设备，其特征在于:所述旋转机械手包括电机、分割器和抓手组件，所述电机的输出端传动连接分割器，所述抓手组件设置于分割器的旋转面上。
5.根据权利要求1所述的一种全自动锂电池注液设备，其特征在于:所述称重机构包括称重夹具和电子称，所述称重夹具置于电子称上。
6.根据权利要求1所述的一种全自动锂电池注液设备，其特征在于:所述工位转盘包括电机、分割器、固定板、转盘、，所述电机的输出端连接分割器，所述固定板设置于分割器的固定面上，所述转盘设置于分割器的旋转面上，所述夹具安装在所述转盘上，所述注液机构、静置机构和整形封装机构安装在所述固定板上。
7.根据权利要求1所述的一种全自动锂电池注液设备，其特征在于:所述注液机构包括注液装置、安装该注液装置的支架、以及使该注液装置上下升降的气缸。
8.根据权利要求1所述的一种全自动锂电池注液设备，其特征在于:所述静置机构包括真空静置腔、支架和升降气缸，所述真空静置腔安装在该支架上，并通过升降气缸的作用上下升降。
9.根据权利要求1所述的一种全自动锂电池注液设备，其特征在于:所述整形封装机构包括从上而下依次设置的封装机构、整形机构和静置腔，所述整形机构和静置腔固定连接，所述封装机构与整形机构活动连接。
【文档编号】H01M2/36GK203398209SQ201320399525
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年7月6日 优先权日:2013年7月6日
【发明者】舒冬 申请人:东莞市斯宇自动化设备有限公司