电池焊接注液组装机的制作方法

文档序号:12066332
电池焊接注液组装机的制作方法与工艺

本发明涉及机械自动化技术领域,特别是涉及一种电池焊接注液组装机。



背景技术:

随着社会不断发展和科技不断进步,机械化、自动化、标准化生产已经逐渐成为发展趋势,并逐步代替传统的手工劳动,为企业的可持续发展注入了新的动力。因此,电池生产企业也需要与时俱进,通过转型升级,大力发展机械自动化设备以代替传统的手工劳动,进而提高企业的生产效益,实现企业的可持续发展。

如图1所示,其为一种圆柱式钢壳锂电池结构10,圆柱式钢壳锂电池结构10包括:壳体11、收容于壳体11内的极耳12、与极耳12焊接并与壳体11盖合的顶盖13。其中,圆柱式钢壳锂电池结构10的组装过程为,极耳12通过与卷芯连接收容于壳体11内,极耳12先是与顶盖13焊接在一起,然后再将液体注入于壳体11内,最后将顶盖13盖合于壳体11上形成封闭的腔体,从而完成电池的焊接、注液、组装过程。

而在实现锂电池机械自动化生产的过程中,如何更好实现极耳12与顶盖13的准确焊接,如何更好实现对壳体11的快速注液,如何更好实现将顶盖13盖合于壳体11上,上述问题均是研究开发人员在设计过程中需要解决的实际问题。



技术实现要素:

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处,提供一种电池焊接注液组装机,实现极耳与顶盖的准确焊接,实现对壳体的快速注液,实现将顶盖盖合于壳体上,从而提高机械自动化生产水平。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:

一种电池焊接注液组装机,包括:顶盖极耳焊接系统、电池壳体注液系统、顶盖压入壳体系统,

所述顶盖极耳焊接系统包括:半成品壳体运输流水线,沿所述半成品壳体运输流水线的传输方向依次设置的极耳位置调整装置、极耳校正装置、顶盖上料装置、顶盖极耳焊接装置;

所述半成品壳体运输流水线上设有壳体固定治具;

所述极耳位置调整装置包括:极耳位置调整卡位部及与所述极耳位置调整卡位部配合的极耳位置调整转动部,

所述极耳位置调整卡位部包括:极耳位置调整卡位基座、极耳位置调整卡位转轴、极耳位置调整卡位凸轮、极耳位置调整卡位连杆、极耳位置调整卡位块、极耳位置调整卡位驱动部、极耳位置调整感应器,所述极耳位置调整卡位转轴转动设于所述极耳位置调整卡位基座上,所述极耳位置调整卡位凸轮套接于所述极耳位置调整卡位转轴上,所述极耳位置调整卡位驱动部与所述极耳位置调整卡位转轴驱动连接,所述极耳位置调整卡位块沿水平方向滑动设于所述极耳位置调整卡位基座上,所述极耳位置调整卡位连杆的中部铰接于所述极耳位置调整卡位基座上,所述极耳位置调整卡位连杆的两端分别与所述极耳位置调整卡位凸轮及所述极耳位置调整卡位块连接,所述极耳位置调整感应器设于所述极耳位置调整卡位基座上,

所述极耳位置调整转动部包括:极耳位置调整转动基座、极耳位置调整转动轴、极耳位置调整转动凸轮、极耳位置调整转动连杆、极耳位置调整转动轮、极耳位置调整转动驱动部,所述极耳位置调整转动轴转动设于所述极耳位置调整转动基座上,所述极耳位置调整转动凸轮套接于所述极耳位置调整转动轴上,所述极耳位置调整转动驱动部与所述极耳位置调整转动轴驱动连接,所述极耳位置调整转动轮沿水平方向滑动设于所述极耳位置调整转动基座上,所述极耳位置调整转动连杆的中部铰接于所述极耳位置调整转动基座上,所述极耳位置调整转动连杆的两端分别与所述极耳位置调整转动凸轮及所述极耳位置调整转动轮连接,

所述极耳校正装置包括:极耳校正卡位部、极耳校正弯曲部,

所述极耳校正卡位部包括:极耳校正卡位基座、极耳校正卡位转轴、极耳校正卡位凸轮、极耳校正卡位连杆、极耳校正卡位块、极耳校正卡位驱动部,所述极耳校正卡位转轴转动设于所述极耳校正卡位基座上,所述极耳校正卡位凸轮套接于所述极耳校正卡位转轴上,所述极耳校正卡位驱动部与所述极耳校正卡位转轴驱动连接,所述极耳校正卡位块沿水平方向往复滑动设于所述极耳校正卡位基座上,所述极耳校正卡位连杆的中部铰接于所述极耳校正卡位基座上,所述极耳校正卡位连杆的两端分别与所述极耳校正卡位凸轮及所述极耳校正卡位块连接,

所述极耳校正弯曲部包括:极耳校正弯曲基座及设于所述极耳校正弯曲基座上的极耳校正弯曲夹爪,所述极耳校正弯曲夹爪具有两个沿水平方向相互靠近或远离校正弯曲杆,两个所述校正弯曲杆之间形成倾斜的接触面,

所述顶盖上料装置包括:顶盖上料震动盘、顶盖转料机械手、顶盖转料转盘,所述顶盖转料机械手衔接于所述顶盖上料震动盘与所述顶盖转料转盘之间,

所述电池壳体注液系统包括:前称重装置、注液上料机械手、第一次注液装置、第一次抽真空装置、第二次注液装置、第二次抽真空装置、第三次注液装置、第三次抽真空装置、注液下料机械手、后称重装置、注液移送装置,所述第一次注液装置、所述第一次抽真空装置、所述第二次注液装置、所述第二次抽真空装置、所述第三次注液装置、所述第三次抽真空装置沿所述注液移送装置的移送方向依次设置,所述注液上料机械手衔接于所述前称重装置与所述第一次注液装置之间,所述注液下料机械手衔接于所述第三次抽真空装置与所述注液移送装置之间,

所述顶盖压入壳体系统包括:折顶盖装置、压顶盖装置,

所述折顶盖装置包括:折顶盖固定部、折顶盖折叠部,

所述折顶盖固定部包括:折顶盖固定基座、折顶盖固定转轴、折顶盖固定凸轮、折顶盖固定连杆、折顶盖固定块、折顶盖固定驱动电机,所述折顶盖固定转轴转动设于所述折顶盖固定基座上,所述折顶盖固定凸轮套接于所述折顶盖固定转轴上,所述折顶盖固定驱动电机与所述折顶盖固定转轴驱动连接,所述折顶盖固定块沿水平方向往复滑动设于所述折顶盖固定基座上,所述折顶盖固定连杆的中部铰接于所述折顶盖固定基座上,所述折顶盖固定连杆的两端分别与所述折顶盖固定凸轮及所述折顶盖固定块连接,

所述折顶盖折叠部包括:折顶盖折叠基座、折顶盖折叠转轴、折顶盖折叠凸轮、折顶盖折叠连杆、折顶盖折叠滚轮、折顶盖折叠驱动电机,所述折顶盖折叠转轴转动设于所述折顶盖折叠基座上,所述折顶盖折叠凸轮套接于所述折顶盖折叠转轴上,所述折顶盖折叠驱动电机与所述折顶盖折叠转轴驱动连接,所述折顶盖折叠滚轮沿水平方向往复滑动设于所述折顶盖折叠基座上,所述折顶盖折叠连杆的中部铰接于所述折顶盖折叠基座上,所述折顶盖折叠连杆的两端分别与所述折顶盖折叠凸轮及所述折顶盖折叠滚轮连接,

所述压顶盖装置包括:两个压顶盖固定部、压顶盖压入部,

所述压顶盖固定部包括:压顶盖固定基座、压顶盖固定转轴、压顶盖固定凸轮、压顶盖固定连杆、压顶盖固定块、压顶盖固定驱动电机,所述压顶盖固定转轴转动设于所述压顶盖固定基座上,所述压顶盖固定凸轮套接于所述压顶盖固定转轴上,所述压顶盖固定驱动电机与所述压顶盖固定转轴驱动连接,所述压顶盖固定块沿水平方向往复滑动设于所述压顶盖固定基座上,所述压顶盖固定连杆的中部铰接于所述压顶盖固定基座上,所述压顶盖固定连杆的两端分别与所述压顶盖固定凸轮及所述压顶盖固定块连接,

所述压顶盖压入部包括:压顶盖压入电机、压顶盖压入转轴、压顶盖下压凸轮、压顶盖提升凸轮、压顶盖下压连杆、压顶盖提升连杆、压顶盖下压顶杆、压顶盖提升顶杆,所述压顶盖压入电机与所述压顶盖压入转轴驱动连接,所述压顶盖下压凸轮及所述压顶盖提升凸轮套接于所述压顶盖压入转轴上,所述压顶盖下压连杆两端分别与所述压顶盖下压凸轮及所述压顶盖下压顶杆连接,所述压顶盖提升连杆两端分别与所述压顶盖提升凸轮及所述压顶盖提升顶杆连接。

在其中一个实施例中,极耳位置调整转动轮上套设有橡胶套。

在其中一个实施例中,极耳位置调整卡位驱动部为电机,电机通过传送带与极耳位置调整卡位转轴连接。

在其中一个实施例中,极耳位置调整转动驱动部为电机,电机通过传送带与极耳位置调整转动轴连接。

本发明的一种电池焊接注液组装机,通过设置顶盖极耳焊接系统、电池壳体注液系统、顶盖压入壳体系统,并对各个系统的结构进行优化设计,提高了机械自动化生产水平。

附图说明

图1为圆柱式钢壳锂电池的结构图;

图2为本发明一实施例的电池焊接注液组装机的结构图;

图3为顶盖极耳焊接系统的结构图;

图4为顶盖极耳焊接系统的壳体固定治具的结构图;

图5为顶盖极耳焊接系统的壳体转料机械手的结构图;

图6为顶盖极耳焊接系统的壳体高度调整装置的结构图;

图7为顶盖极耳焊接系统的极耳位置调整装置的结构图;

图8为顶盖极耳焊接系统的极耳校正装置的结构图;

图9为顶盖极耳焊接系统的顶盖上料装置的结构图;

图10为图9所示的顶盖上料装置的顶盖转料机械手的结构图;

图11为顶盖极耳焊接系统的拉力短路测试装置的结构图;

图12为图11所示的拉力短路测试装置另一视角的结构图;

图13为顶盖极耳焊接系统的补电池装置的结构图;

图14为顶盖极耳焊接系统的半成品转料机械手的结构图;

图15为图14所示的半成品转料机械手的局部结构图;

图16为电池壳体注液系统的结构图;

图17为电池壳体注液系统的注液移送装置的结构图;

图18为图17所示的注液移送装置的局部结构图;

图19为顶盖压入壳体系统的结构图;

图20为顶盖压入壳体系统的折顶盖装置的结构图;

图21为顶盖压入壳体系统的压顶盖装置的结构图。

具体实施方式

如图2所示,一种电池焊接注液组装机20,包括依次衔接的顶盖极耳焊接系统1000、电池壳体注液系统2000、顶盖压入壳体系统3000。顶盖极耳焊接系统1000用于将顶盖与极耳焊接于一起,电池壳体注液系统2000用于对壳体进行注液,顶盖压入壳体系统3000用于将顶盖盖合于壳体上形成一整体,从而实现机械自动化生产。

如图3所示,顶盖极耳焊接系统1000包括:半成品壳体运输流水线1100、及沿半成品壳体运输流水线1100传输方向依次设置的壳体转料机械手1200、壳体高度调整装置1300、极耳位置调整装置1400、极耳校正装置1500、顶盖上料装置1600、顶盖极耳焊接装置4000、拉力短路测试装置1700、补电池装置1800、半成品转料机械手1900,从而完成壳体上料、极耳与顶盖焊接、半成品下料工序。

如图4所示,半成品壳体运输流水线1100上设有壳体固定治具1110,壳体固定治具1110开设有半封闭式的壳体收容槽1111,壳体收容槽1111为半圆柱体状结构,壳体收容槽1111的一端口设有壳体固定底座1112,壳体收容槽1111的侧壁设有壳体固定磁铁1113。半圆柱体状结构的壳体收容槽1111有利于将圆柱式结构的壳体进行半包围式包裹,壳体抵接于壳体固定底座1112,壳体固定磁铁1113将壳体进行吸取。

壳体固定治具1110的壳体收容槽1111为半封闭式结构,有利于机械手将壳体快速、准确上料于壳体固定治具1110中,也有利于机械手将壳体快速、准确从壳体固定治具1110中取出下料。例如,壳体转料机械手1200夹取壳体至壳体固定治具1110中,可以更加容易将壳体放入于壳体收容槽1111内,不会发生壳体卡滞现象,壳体的一端抵接于壳体固定底座1112上可以防止掉落。壳体固定磁铁1113将壳体收容槽1111内的壳体吸取并定,防止受到震动的情况下而掉落。又如,转料缩距机械手1900更加容易将壳体从壳体固定治具1110中取出,不会发生壳体卡滞于壳体收容槽1111的现象,提高了生产效率。

进一步的,数量为多个的壳体固定治具1110沿半成品壳体运输流水线1100依次间隔排布,提高了生产的效率。进一步的,壳体固定底座1112为半封闭式中空圆筒状结构,壳体固定底座1112具有一水平的壳体固定面1114。半封闭式中空圆筒状结构的壳体固定底座1112,有利于后续相关部件穿设于壳体固定底座1112与壳体收容槽1111内的电池抵接,水平的壳体固定面1114可以使得电池端正地放置于壳体收容槽1111内。半成品壳体运输流水线1100为链轮式结构。

如图5所示,壳体转料机械手1200包括:壳体转料基座1210、壳体转料转动轴1220、壳体水平转料凸轮1230、壳体水平转料连杆1240、壳体竖直转料凸轮1250、壳体竖直转料连杆1260、壳体转料机械夹爪1270、壳体转料驱动部1280。壳体转料转动轴1220沿竖直方向设置并转动设于壳体转料基座1210上,壳体水平转料凸轮1230及壳体竖直转料凸轮1250套接于壳体转料转动轴1220上,壳体转料驱动部1280与壳体转料转动轴1220驱动连接,壳体转料机械夹爪1270安装于壳体转料基座1210上,壳体水平转料连杆1240中部铰接于壳体转料基座1210上,壳体水平转料连杆1240的一端与壳体水平转料凸轮1230抵接,壳体水平转料连杆1240的另一端与壳体转料机械夹爪1270滑动连接,壳体竖直转料连杆1260的一端与壳体竖直转料凸轮1250抵接,壳体竖直转料连杆1260的另一端与壳体转料机械夹爪1270固定连接。

进一步,壳体水平转料连杆1240的一端通过滚轮与壳体水平转料凸轮1230抵接,壳体水平转料连杆1240的另一端通过滚轮与壳体转料机械夹爪1270滑动连接,壳体竖直转料连杆1260的一端通过滚轮与壳体竖直转料凸轮1250抵接,从而减小了接触摩擦力。

壳体转料机械手1200的工作原理如下:壳体转料驱动部1280驱动壳体转料转动轴1220转动进而带动壳体水平转料凸轮1230及壳体竖直转料凸轮1250转动;壳体水平转料凸轮1230转动,使得壳体水平转料连杆1240绕壳体转料基座1210转动,并驱动壳体转料机械夹爪1270沿水平方向往复运动;壳体竖直转料凸轮1250转动,使得壳体竖直转料连杆1260的另一端驱动壳体转料机械夹爪1270沿竖直方向往复运动;壳体水平转料连杆1240驱动壳体转料机械夹爪1270沿水平方向往复运动,壳体竖直转料连杆1260驱动壳体转料机械夹爪1270沿竖直方向往复运动,实现壳体转移。

进一步的,壳体转料机械夹爪1270沿竖直方向开设有壳体转料滑动槽1271,壳体水平转料连杆1240的另一端滑动设于壳体转料滑动槽1271内。壳体水平转料连杆1240要驱动壳体转料机械夹爪1270沿水平方向运动,需要克服竖直方向上的阻挡,壳体转料滑动槽1271可以使得壳体转料机械夹爪1270分别在水平方向及竖直方向独立运动,防止干涉现象发生。进一步,壳体转料机械夹爪1270与壳体转料基座1210之间设有壳体转料竖直复位弹簧1211。壳体转料竖直复位弹簧1211提供沿竖直方向的弹性力给壳体转料机械夹爪1270,进而使得壳体竖直转料连杆1260的一端紧贴于壳体竖直转料凸轮1250上。进一步,壳体水平转料连杆1240与壳体转料基座1210之间设有壳体转料水平复位弹簧1212。壳体转料水平复位弹簧1212提供弹性力给壳体水平转料连杆1240使得其一端紧贴于壳体水平转料凸轮1230。

如图6所示,壳体高度调整装置1300包括:壳体高度调整卡位部1310及与壳体高度调整卡位部1310配合的壳体高度调整下压部1320。壳体高度调整卡位部1310包括:壳体高度调整卡位基座1311、壳体高度调整卡位驱动部1312、壳体高度调整卡位转轴1313、壳体高度调整卡位凸轮1314、壳体高度调整卡位连杆1315、壳体高度调整卡位块1316。壳体高度调整卡位转轴1313转动设于壳体高度调整卡位基座1311上,壳体高度调整卡位凸轮1314套接于壳体高度调整卡位转轴1313上,壳体高度调整卡位驱动部1312与壳体高度调整卡位转轴1313驱动连接,壳体高度调整卡位块1316水平滑动设于壳体高度调整卡位基座1311上,壳体高度调整卡位连杆1315的中部铰接于壳体高度调整卡位基座1311上,壳体高度调整卡位连杆1315的两端分别与壳体高度调整卡位凸轮1314及壳体高度调整卡位块1316连接,壳体高度调整卡位块1316具有圆弧形壳体高度调整卡位槽1317。圆弧形壳体高度调整卡位槽1317用于与圆柱状壳体配合,使得圆柱状壳体可以的侧壁可以被全部包裹于壳体高度调整卡位槽1317及壳体收容槽1111之间,进而使得壳体高度调整下压部1320对壳体进行下压时,壳体不易从壳体收容槽1111中掉落。

进一步的,壳体高度调整卡位连杆1315通过滚轮与壳体高度调整卡位凸轮1314连接,壳体高度调整卡位连杆1315通过滚轮与壳体高度调整卡位块1316连接。

壳体高度调整下压部1320包括:壳体高度调整下压基座1321、壳体高度调整下压转轴1322、壳体高度调整下压凸轮1323、壳体高度调整下压连杆1324、壳体高度调整下压块1325、壳体高度调整顶升凸轮1326、壳体高度调整顶升连杆1327、壳体高度调整顶升块1328、壳体高度调整下压驱动部1329。壳体高度调整下压转轴1322转动设于壳体高度调整下压基座1321上,壳体高度调整下压凸轮1323及壳体高度调整顶升凸轮1326套接于壳体高度调整下压基座1321上,壳体高度调整下压驱动部1329与壳体高度调整下压转轴1322驱动连接,壳体高度调整下压连杆1324的一端与壳体高度调整下压凸轮1323抵接,壳体高度调整下压连杆1324的另一端与壳体高度调整下压块1325固定连接,壳体高度调整顶升连杆1327的一端与壳体高度调整顶升凸轮1326抵接,壳体高度调整顶升连杆1327的另一端与壳体高度调整顶升块1328固定连接,壳体高度调整下压块1325及壳体高度调整顶升块1328沿竖直方向往复滑动设于壳体高度调整下压基座1321上。

进一步的,壳体高度调整下压连杆1324的一端通过滚轮与壳体高度调整下压凸轮1323抵接,壳体高度调整下压连杆1324与壳体高度调整卡位基座1311之间设有复位弹簧。进一步的,壳体高度调整顶升连杆1327的一端通过滚轮与壳体高度调整顶升凸轮1326抵接,壳体高度调整顶升连杆1327与壳体高度调整卡位基座1311之间设有复位弹簧。

壳体高度调整装置1300的工作原理如下:壳体高度调整卡位凸轮1314转动并促使壳体高度调整卡位连杆1315转动,再而带动壳体高度调整卡位块1316沿水平方向往复移动,使得壳体高度调整卡位块1316可以将壳体固定治具1110内的壳体进行包裹,防止壳体在壳体高度调整下压部1320的作用下而发生脱落;同时,壳体高度调整下压凸轮1323及壳体高度调整顶升凸轮1326转动,壳体高度调整下压块1325沿竖直方向往复运动对壳体固定治具1110的壳体进行下压,壳体高度调整顶升块1328沿竖直方向往复运动并与壳体固定治具1110内壳体的底部接触,对壳体进行支撑;壳体高度调整下压块1325对壳体进行下压,使得壳体的底部与壳体固定底座1112紧密贴合,使得多个电芯位于同一高度。

进一步的,壳体高度调整下压块1325与壳体高度调整下压连杆1324之间设有缓冲弹簧,缓冲弹簧提供缓冲力给壳体高度调整下压块1325,防止壳体被压坏。

如图7所示,极耳位置调整装置1400包括:极耳位置调整卡位部1410及与极耳位置调整卡位部1410配合的极耳位置调整转动部1420。

极耳位置调整卡位部1410包括:极耳位置调整卡位基座1411、极耳位置调整卡位转轴1412、极耳位置调整卡位凸轮1413、极耳位置调整卡位连杆1414、极耳位置调整卡位块1415、极耳位置调整卡位驱动部1416、极耳位置调整感应器1417。极耳位置调整卡位转轴1412转动设于极耳位置调整卡位基座1411上,极耳位置调整卡位凸轮1413套接于极耳位置调整卡位转轴1412上,极耳位置调整卡位驱动部1416与极耳位置调整卡位转轴1412驱动连接,极耳位置调整卡位块1415沿水平方向滑动设于极耳位置调整卡位基座1411上,极耳位置调整卡位连杆1414的中部铰接于极耳位置调整卡位基座1411上,极耳位置调整卡位连杆1414的两端分别与极耳位置调整卡位凸轮1413及极耳位置调整卡位块1415连接,极耳位置调整感应器1417设于极耳位置调整卡位基座1411上。

极耳位置调整转动部1420包括:极耳位置调整转动基座1421、极耳位置调整转动轴1422、极耳位置调整转动凸轮1423、极耳位置调整转动连杆1424、极耳位置调整转动轮1425、极耳位置调整转动驱动部1426。极耳位置调整转动轴1422转动设于极耳位置调整转动基座1421上,极耳位置调整转动凸轮1423套接于极耳位置调整转动轴1422上,极耳位置调整转动驱动部1426与极耳位置调整转动轴1422驱动连接,极耳位置调整转动轮1425沿水平方向滑动设于极耳位置调整转动基座1421上,极耳位置调整转动连杆1424的中部铰接于极耳位置调整转动基座1421上,极耳位置调整转动连杆1424的两端分别与极耳位置调整转动凸轮1423及极耳位置调整转动轮1425连接。

极耳位置调整装置1400的工作原理如下:极耳位置调整卡位凸轮1413转动进而带动极耳位置调整卡位连杆1414转动,再而带动极耳位置调整卡位块1415沿水平方向往复滑动,使得极耳位置调整卡位块1415将壳体固定治具1110内的壳体进行包裹;同时,极耳位置调整转动凸轮1423转动,进而带动极耳位置调整转动连杆1424转动,再而带动极耳位置调整转动轮1425沿水平方向往复滑动,极耳位置调整转动轮1425与壳体固定治具1110内的壳体碰触,极耳位置调整转动轮1425转动,从而使得壳体固定治具1110内的壳体发生转动,壳体转动使得其内的极耳发生转动,当极耳转动到位时,极耳位置调整感应器1417发出感应信号,使得极耳位置调整转动轮1425停止转动。

进一步,极耳位置调整转动轮1425上套设有橡胶套,极耳位置调整转动轮1425通过橡胶套与固定治具1110内的壳体接触,可以防止刮伤壳体,可以提高与壳体接触的摩擦力。进一步,极耳位置调整卡位驱动部1416为电机,并传送带与极耳位置调整卡位转轴1412连接,更进一步为伺服电机。进一步的,极耳位置调整转动驱动部1426为电机,并通过传送带与极耳位置调整转动轴1422连接,更进一步为伺服电机。

如图8所示,极耳校正装置1500包括:极耳校正卡位部1510、极耳校正弯曲部1520。

极耳校正卡位部1510包括:极耳校正卡位基座1511、极耳校正卡位转轴1512、极耳校正卡位凸轮1513、极耳校正卡位连杆1514、极耳校正卡位块1515、极耳校正卡位驱动部1516。极耳校正卡位转轴1512转动设于极耳校正卡位基座1511上,极耳校正卡位凸轮1513套接于极耳校正卡位转轴1512上,极耳校正卡位驱动部1516与极耳校正卡位转轴1512驱动连接,极耳校正卡位块1515沿水平方向往复滑动设于极耳校正卡位基座1511上,极耳校正卡位连杆1514的中部铰接于极耳校正卡位基座1511上,极耳校正卡位连杆1514的两端分别与极耳校正卡位凸轮1513及极耳校正卡位块1515连接。

极耳校正弯曲部1520包括:极耳校正弯曲基座1521及设于极耳校正弯曲基座1521上的极耳校正弯曲夹爪1522,极耳校正弯曲夹爪1522具有两个沿水平方向相互靠近或远离校正弯曲杆1523,两个校正弯曲杆1523之间形成倾斜的接触面1524。

进一步的,极耳校正卡位连杆1514的两端分别通过滚轮与极耳校正卡位凸轮1513及极耳校正卡位块1515连接。更进一步的,极耳校正卡位驱动部1516为电机,电机通过传送带与极耳校正卡位转轴1512连接,具体的,极耳校正卡位驱动部1516为伺服电机。

极耳校正装置1500的工作原理如下:极耳校正卡位凸轮1513转动,进而带动极耳校正卡位连杆1514转动,并驱动极耳校正卡位块1515沿水平方向往复移动,极耳校正卡位块1515用于对壳体固定治具1110内的壳体进行包裹,防止壳体发生掉落;同时,极耳校正弯曲夹爪1522动作,两个校正弯曲杆1523相互靠近并对极耳进行夹取,在夹取的过程中,由于两个校正弯曲杆1523之间形成倾斜的接触面1524,倾斜的接触面1524可以使得极耳发生弯曲并偏向壳体的边缘,利于后续顶盖与极耳的焊接。

如图9所示,顶盖上料装置1600包括:顶盖上料震动盘1610、顶盖转料机械手1620、顶盖转料转盘1630,顶盖转料机械手1620衔接于顶盖上料震动盘1610与顶盖转料转盘1630之间。

如图10所示,顶盖转料机械手1620包括:顶盖转料驱动部1621、顶盖转料基座1622、顶盖转料轨道板1623、顶盖转料机械爪1624、顶盖转料转轴1625、顶盖转料连杆1626。顶盖转料转轴1625转动设于顶盖转料基座1622上,顶盖转料驱动部1621与顶盖转料转轴1625驱动连接,顶盖转料轨道板1623固定于顶盖转料基座1622上,顶盖转料轨道板1623上开设有顶盖转料轨道槽1627,顶盖转料机械爪1624的一端滑动设于顶盖转料轨道槽1627中,顶盖转料连杆1626两端分别与顶盖转料转轴1625及顶盖转料机械爪1624铰接。

顶盖上料装置1600的工作原理如下:顶盖转料驱动部1621通过顶盖转料转轴1625驱动顶盖转料连杆1626转动,顶盖转料连杆1626带动顶盖转料机械爪1624的一端沿着顶盖转料轨道槽1627滑动,从而使得顶盖转料机械爪1624的另一端作摇摆运动,进而将出料口处的顶盖转移至顶盖转料转盘1630中。

进一步的,顶盖转料基座1622上设有水平调节螺钉1628及竖直调节螺钉1629。水平调节螺钉1628与顶盖转料轨道板1623抵接并提供水平方向作用力,竖直调节螺钉1629与顶盖转料轨道板1623抵接并提供竖直方向作用力,可以对顶盖转料轨道板1623进行位置的调节,进而达到对顶盖转料机械爪1624进行调节的目的,减小夹取或放置顶盖时的偏差。要说明的是,顶盖转料转盘1630转动,将顶盖转移至焊接工位,顶盖与极耳贴合在一起,在激光焊接装置的作用下实现顶盖与极耳的焊接。进一步的,顶盖转料驱动部1621为电机驱动。

如图11及12所示,拉力短路测试装置1700包括:拉力短路测试拉力部1710及与拉力短路测试拉力部1710配合的拉力短路测试卡位部1720。

拉力短路测试拉力部1710包括:拉力短路测试拉力基座1711、拉力短路测试拉力转轴1712、拉力短路测试拉力凸轮1713、拉力短路测试拉力连杆1714、拉力短路测试拉力夹爪1715、拉力短路测试拉力驱动部1716。拉力短路测试拉力转轴1712转动设于拉力短路测试拉力基座1711上,拉力短路测试拉力凸轮1713套接于拉力短路测试拉力转轴1712上,拉力短路测试拉力驱动部1716与拉力短路测试拉力转轴1712驱动连接,拉力短路测试拉力夹爪1715沿竖直方向往复滑动设于拉力短路测试拉力基座1711上,拉力短路测试拉力连杆1714的一端与拉力短路测试拉力凸轮1713抵接,拉力短路测试拉力连杆1714的另一端与拉力短路测试拉力夹爪1715固定连接。

拉力短路测试卡位部1720包括:拉力短路测试卡位基座1721、拉力短路测试卡位转轴1722、拉力短路测试卡位凸轮1723、拉力短路测试卡位连杆1724、拉力短路测试卡位块1725、拉力短路测试卡位驱动部1726。拉力短路测试卡位转轴1722转动设于拉力短路测试卡位基座1721上,拉力短路测试卡位凸轮1723套接于拉力短路测试卡位转轴1722上,拉力短路测试卡位驱动部1726与拉力短路测试卡位转轴1722驱动连接,拉力短路测试卡位块1725沿水平方向往复滑动设于拉力短路测试卡位基座1721上,拉力短路测试卡位连杆1724的中部铰接于拉力短路测试卡位基座1721上,拉力短路测试卡位连杆1724的两端分别与拉力短路测试卡位凸轮1723及拉力短路测试卡位块1725连接。

拉力短路测试装置1700的工作原理如下:拉力短路测试卡位凸轮1723转动,并促使拉力短路测试卡位连杆1724转动,使得拉力短路测试卡位块1725沿水平方向往复移动,拉力短路测试卡位块1725将壳体固定治具1110内的壳体卡住防止其发生移动;同时,拉力短路测试拉力凸轮1713转动,进而通过拉力短路测试拉力连杆1714带动拉力短路测试拉力夹爪1715沿竖直方向往复移动,将顶盖夹住并往上提升,对顶盖进行拉扯,测试顶盖与极耳的焊接稳定性;拉力短路测试拉力夹爪1715与顶盖接触,拉力短路测试卡位块1725与壳体接触,并通电,从而对电池短路测试。

进一步的,拉力短路测试拉力驱动部1716为电机驱动,拉力短路测试拉力驱动部1716通过传送带与拉力短路测试拉力转轴1712连接,拉力短路测试拉力连杆1714的一端通过滚轮与拉力短路测试拉力凸轮1713抵接。进一步的,拉力短路测试卡位驱动部1726为电机驱动,并通过传送带与拉力短路测试卡位转轴1722连接,拉力短路测试卡位连杆1724的两端分别通过滚轮与拉力短路测试卡位凸轮1723及拉力短路测试卡位块1725连接。

如图13所示,补电池装置1800包括:补电池基座1810、补电池转动轴1820、补电池水平凸轮1830、补电池水平连杆1840、补电池竖直凸轮1850、补电池竖直连杆1860、补电池机械夹爪1870、补电池驱动部1880。补电池转动轴1820沿竖直方向设置并转动设于补电池基座1810上,补电池水平凸轮1830及补电池竖直凸轮1850套接于补电池转动轴1820上,补电池驱动部1880与补电池转动轴1820驱动连接,补电池机械夹爪1870安装于补电池基座1810上,补电池水平连杆1840中部铰接于补电池基座1810上,补电池水平连杆1840的一端与补电池水平凸轮1830抵接,补电池水平连杆1840的另一端与补电池机械夹爪1870滑动连接,补电池竖直连杆1860的一端与补电池竖直凸轮1850抵接,补电池竖直连杆1860的另一端与补电池机械夹爪1870固定连接。

补电池装置1800的工作原理如下:补电池水平凸轮1830转动,使得补电池水平连杆1840与之抵接的一端实现高低运动,进而使得补电池水平连杆1840绕补电池基座1810转动,再而使得补电池水平连杆1840的另一端驱动补电池机械夹爪1870沿水平方向往复运动;补电池竖直凸轮1850转动,使得补电池竖直连杆1860与之抵接的一端实现高低运动,进而使得补电池竖直连杆1860的另一端驱动补电池机械夹爪1870沿竖直方向往复运动;补电池机械夹爪1870沿水平方向往复运动,补电池竖直凸轮1850通过补电池竖直连杆1860驱动补电池机械夹爪1870沿竖直方向往复运动,从而实现将壳体从其中一个壳体固定治具1110转移至另一个壳体固定治具1110中;例如,当其中一个实现顶盖与极耳焊接的电池被检测为不良品,相应的装置便将当前壳体固定治具1110中的电池取出,于是,当前壳体固定治具1110便会出现电池空缺,补电池装置1800用于将当前电池空缺的壳体固定治具1110相邻的一个电池取出并等待,当检测下一个出现电池空缺的壳体固定治具1110到达补电池装置1800处时,将电池补充于壳体固定治具1110中,防止出现空缺单个电池的现象。要么是多个连续排布的壳体固定治具1110都布满电池,要么是多个连续排布的壳体固定治具1110出现连续相邻两个电池空缺。

进一步的,补电池驱动部1880为电机,更进一步为伺服电机。进一步的,补电池水平连杆1840的两端分别通过滚轮与补电池水平凸轮1830及补电池机械夹爪1870连接。进一步的,补电池竖直连杆1860的一端通过滚轮与补电池竖直凸轮1850抵接。

如图14所示,半成品转料机械手1900包括:半成品转料基座1910、半成品转料转动轴1920、半成品水平转料凸轮1930、半成品水平转料连杆1940、半成品竖直转料凸轮1950、半成品竖直转料连杆1960、半成品转料机械夹爪1970、半成品转料驱动部1980。半成品转料转动轴1920沿竖直方向设置并转动设于半成品转料基座1910上,半成品水平转料凸轮1930及半成品竖直转料凸轮1950套接于半成品转料转动轴1920上,半成品转料驱动部1980与半成品转料转动轴1920驱动连接,半成品转料机械夹爪1970安装于半成品转料基座1910上,半成品水平转料连杆1940中部铰接于半成品转料基座1910上,半成品水平转料连杆1940的一端与半成品水平转料凸轮1930抵接,半成品水平转料连杆1940的另一端与半成品转料机械夹爪1970滑动连接,半成品竖直转料连杆1960的一端与半成品竖直转料凸轮1950抵接,半成品竖直转料连杆1960的另一端与半成品转料机械夹爪1970固定连接。

半成品转料机械手1900的工作原理如下:半成品水平转料凸轮1930转动,使得半成品水平转料连杆1940与之抵接的一端实现高低运动,进而使得半成品水平转料连杆1940绕半成品转料基座1910转动,再而使得半成品水平转料连杆1940的另一端驱动半成品转料机械夹爪1970沿水平方向往复运动;半成品竖直转料凸轮1950转动,使得半成品竖直转料连杆1960与之抵接的一端实现高低运动,进而使得半成品竖直转料连杆1960的另一端驱动半成品转料机械夹爪1970沿竖直方向往复运动;半成品水平转料凸轮1930通过半成品水平转料连杆1940驱动半成品转料机械夹爪1970沿水平方向往复运动,半成品竖直转料凸轮1950通过半成品竖直转料连杆1960驱动半成品转料机械夹爪1970沿竖直方向往复运动,从而实现将半成品从上一个工位转移至电池壳体注液系统2000中。

如图15所示,进一步的,半成品转料机械手1900还包括半成品扩距轨道板1990,半成品扩距轨道板1990上开设有两个相互间隔的扩距轨道槽1991,扩距轨道槽1991具有扩距引导面1992。半成品转料机械夹爪1970包括:第一扩距夹爪1971、第二扩距夹爪1972、扩距引导柱1973。第一扩距夹爪1971与第二扩距夹爪1972之间通过弹性件连接,第一扩距夹爪1971与第二扩距夹爪1972沿水平方向相互靠近或远离滑动设于扩距引导柱1973上,第一扩距夹爪1971上设有第一扩距滚轮1974,第二扩距夹爪1972上设有第二扩距滚轮1975,第一扩距滚轮1974与其中一个扩距轨道槽1991配合并沿扩距引导面1992滚动,第二扩距滚轮1975与另一个扩距轨道槽1991配合并沿扩距引导面1992滚动。

可以理解,半成品转料机械手1900将半成品电池取出至下一个工位时,需要对电池之间的间距进行调整。第一扩距夹爪1971的第一扩距滚轮1974沿其中一个扩距引导面1992滚动,第二扩距夹爪1972的第二扩距滚轮1975沿另一个扩距引导面1992滚动,进而促使第一扩距夹爪1971及第二扩距夹爪1972沿扩距引导柱1973相互远离,在第一扩距夹爪1971及第二扩距夹爪1972相互间拉开一定的距离后,第一扩距夹爪1971及第二扩距夹爪1972对半成品进行夹取,夹取后,第一扩距夹爪1971及第二扩距夹爪1972沿扩距引导柱1973相互靠近,从而使得两个半成品之间的距离缩小。

进一步的,半成品转料驱动部1980为电机,半成品转料驱动部1980通过传送带与半成品转料转动轴1920连接。进一步的,半成品水平转料连杆1940的两端通过滚轮分别与半成品水平转料凸轮1930及半成品转料机械夹爪1970连接。进一步的,半成品竖直转料连杆1960的一端通过滚轮与半成品竖直转料凸轮1950抵接。

如图16所示,电池壳体注液系统2000包括:前称重装置2100、注液上料机械手2200、注液下料机械手2600、后称重装置2700、注液移送装置2800、及沿注液移送装置2800移送方向依次设置的第一次注液装置2310、第一次抽真空装置2320、第二次注液装置2410、第二次抽真空装置2420、第三次注液装置2510、第三次抽真空装置2520。注液上料机械手2200衔接于前称重装置2100与第一次注液装置2310之间,注液下料机械手2600衔接于第三次抽真空装置2520与注液移送装置2800之间。前称重装置2100用于对注液前的电池半成品进行称重,后称重装置2700用于对注液后的电池半成品进行称重,从而反映出电池壳体内的注液量,检测注液量是否在规定的范围内。

要说明的是,电池壳体注液系统通过设置第一次注液装置2310、第一次抽真空装置2320、第二次注液装置2410、第二次抽真空装置2420、第三次注液装置2510、第三次抽真空装置2520,将电池的注液过程分为三段,有利于提高电池的注液效率。还要说明的是,第一次注液装置2310、第一次抽真空装置2320、第二次注液装置2410、第二次抽真空装置2420、第三次注液装置2510、第三次抽真空装置2520的具体结构设置在此不再详述,可以参考现有技术而获得。

如图17及18所示,注液移送装置2800包括:注液移送流水线2810、注液移送治具2820、注液治具移动部2830、注液治具固定部2840。注液移送治具2820卡位于注液移送流水线2810上,注液治具移动部2830驱动注液移送治具2820沿注液移送流水线2810移动,注液治具固定部2840用于将注液移送治具2820固定于注液移送流水线2810上。具体的,注液移送流水线2810为两条平行间隔设置的钢板结构,注液移送治具2820卡位于两条平行间隔设置的钢板结构之间,注液治具固定部2840设于两条平行间隔设置的钢板结构之间。要说明的是,注液移送流水线2810上,位于第一次注液装置2310、第一次抽真空装置2320、第二次注液装置2410、第二次抽真空装置2420、第三次注液装置2510、第三次抽真空装置2520处,分别设置有注液治具固定部2840。

注液治具移动部2830包括:注液治具移动导轨2831、注液治具移动支撑座2832、注液治具移动电机2833、注液治具移动气缸2834、注液治具移动推板2835。注液治具移动电机2833驱动注液治具移动支撑座2832往复滑动设于注液治具移动导轨2831上,注液治具移动气缸2834固定于注液治具移动支撑座2832上,注液治具移动推板2835设于注液治具移动气缸2834的伸缩端。

注液移送装置2800的工作原理如下:注液治具移动推板2835上升,使得注液治具移动推板2835与注液移送治具2820接触,并将注液移送治具2820顶起;注液治具移动支撑座2832沿注液治具移动导轨2831滑动,使得注液治具移动推板2835推动注液移送治具2820沿注液移送流水线2810滑动;注液移送治具2820到达指定位置后,注液治具移动气缸2834驱动注液治具移动推板2835下降,使得注液移送治具2820固定于注液治具固定部2840上,注液治具固定部2840用于对注液移送治具2820进行固定,防止注液移送治具2820发生移动,提高了注液的稳定性;注液治具移动电机2833驱动注液治具移动支撑座2832回位,并如此往复,实现注液移送治具2820由一个工位转移至下一个工位。

如图19所示,顶盖压入壳体系统3000包括:折顶盖装置3100、压顶盖装置3200。折顶盖装置3100用于将与极耳焊接在一起的顶盖进行调整,将竖直方向放置的顶盖调整为水平方向放置,即将顶盖旋转90度。压顶盖装置3200用于将顶盖压入于壳体中,使得顶盖与壳体组装在一起。

如图20所示,折顶盖装置3100包括:折顶盖固定部3110、折顶盖折叠部3120。折顶盖固定部3110及折顶盖折叠部3120分别位于壳体固定治具1110的两侧,折顶盖固定部3110用于对壳体进行固定,折顶盖折叠部3120用于对顶盖进行压折,从而实现将顶盖进行旋转,为下一步顶盖压入于壳体内作准备。

折顶盖固定部3110包括:折顶盖固定基座3111、折顶盖固定转轴3112、折顶盖固定凸轮3113、折顶盖固定连杆3114、折顶盖固定块3115、折顶盖固定驱动电机3116。折顶盖固定转轴3112转动设于折顶盖固定基座3111上,折顶盖固定凸轮3113套接于折顶盖固定转轴3112上,折顶盖固定驱动电机3116与折顶盖固定转轴3112驱动连接,折顶盖固定块3115沿水平方向往复滑动设于折顶盖固定基座3111上,折顶盖固定连杆3114的中部铰接于折顶盖固定基座3111上,折顶盖固定连杆3114的两端分别与折顶盖固定凸轮3113及折顶盖固定块3115连接。

折顶盖折叠部3120包括:折顶盖折叠基座3121、折顶盖折叠转轴3122、折顶盖折叠凸轮3123、折顶盖折叠连杆3124、折顶盖折叠滚轮3125、折顶盖折叠驱动电机3126。折顶盖折叠转轴3122转动设于折顶盖折叠基座3121上,折顶盖折叠凸轮3123套接于折顶盖折叠转轴3122上,折顶盖折叠驱动电机3126与折顶盖折叠转轴3122驱动连接,折顶盖折叠滚轮3125沿水平方向往复滑动设于折顶盖折叠基座3121上,折顶盖折叠连杆3124的中部铰接于折顶盖折叠基座3121上,折顶盖折叠连杆3124的两端分别与折顶盖折叠凸轮3123及折顶盖折叠滚轮3125连接。

折顶盖固定部3110与折顶盖折叠部3120的工作原理相同,折顶盖固定部3110中,通过折顶盖固定驱动电机3116最终驱动折顶盖固定块3115沿水平方向伸出并与壳体固定治具1110中的壳体抵接,折顶盖折叠部3120中,通过折顶盖折叠驱动电机3126最终驱动折顶盖折叠滚轮3125沿水平方向伸出并将壳体固定治具1110中的顶盖进行滚压,从而实现顶盖方向的调整。

如图21所示,压顶盖装置3200包括:两个压顶盖固定部3210、压顶盖压入部3220。两个压顶盖固定部3210分别位于壳体固定治具1110的两侧,其中一个压顶盖固定部3210用于对壳体的一侧进行固定,另一个压顶盖固定部3210用于对壳体的另一侧进行固定,两个压顶盖固定部3210同时动作,相向运动,将壳体固定治具1110中的壳体夹紧。压顶盖压入部3220用于将顶盖压入于壳体中。

压顶盖固定部3210包括:压顶盖固定基座3211、压顶盖固定转轴3212、压顶盖固定凸轮3213、压顶盖固定连杆3214、压顶盖固定块3215、压顶盖固定驱动电机3216。压顶盖固定转轴3212转动设于压顶盖固定基座3211上,压顶盖固定凸轮3213套接于压顶盖固定转轴3212上,压顶盖固定驱动电机3216与压顶盖固定转轴3212驱动连接,压顶盖固定块3215沿水平方向往复滑动设于压顶盖固定基座3211上,压顶盖固定连杆3214的中部铰接于压顶盖固定基座3211上,压顶盖固定连杆3214的两端分别与压顶盖固定凸轮3213及压顶盖固定块3215连接。可以理解,两个压顶盖固定部3210中的压顶盖固定块3215同时相向运动,将壳体夹紧,为下一步压顶盖压入部3220将顶盖压入于壳体中作准备。

压顶盖压入部3220包括:压顶盖压入电机3221、压顶盖压入转轴3222、压顶盖下压凸轮3223、压顶盖提升凸轮3224、压顶盖下压连杆3225、压顶盖提升连杆3226、压顶盖下压顶杆3227、压顶盖提升顶杆3228。压顶盖压入电机3221与压顶盖压入转轴3222驱动连接,压顶盖下压凸轮3223及压顶盖提升凸轮3224套接于压顶盖压入转轴3222上,压顶盖下压连杆3225两端分别与压顶盖下压凸轮3223及压顶盖下压顶杆3227连接,压顶盖提升连杆3226两端分别与压顶盖提升凸轮3224及压顶盖提升顶杆3228连接。可知,压顶盖压入电机3221驱动压顶盖压入转轴3222转动,压顶盖下压凸轮3223通过压顶盖下压连杆3225使得压顶盖下压顶杆3227向下运动,压顶盖提升凸轮3224通过压顶盖提升连杆3226使得压顶盖提升顶杆3228向上运动,压顶盖下压顶杆3227将顶盖压入于壳体中,而压顶盖提升顶杆3228则于壳体的一端抵接,用于对壳体进一步固定,提高了顶盖与壳体装配的稳定性。

本发明的一种电池焊接注液组装机20,通过设置顶盖极耳焊接系统1000、电池壳体注液系统2000、顶盖压入壳体系统3000,并对各个系统的结构进行优化设计,提高了机械自动化生产水平。

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