锂电池电芯烫针扩孔装置的制作方法

本实用新型涉及一种锂电池电芯烫针扩孔装置，属于锂电池电芯生产制造设备技术领域。

背景技术：

现有技术中，对锂电池圆形电芯卷绕完成后，中心孔需要用烫针扩成圆孔。目前的烫针扩孔过程中存在的问题主要有：烫针扩孔定位不够精准，烫针加热过程效率较低，以及烫针高温对传送链条存在损伤等问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种锂电池电芯烫针扩孔装置，能够给圆形电芯中心准确快速地完成烫孔，且能避免烫针高温对传送链条的损伤。

按照本实用新型提供的技术方案，所述锂电池电芯烫针扩孔装置，其特征是：包括电芯夹持移动机构、烫针传送机构和烫针加热机构；

所述电芯夹持移动机构包括用于夹持电芯的电芯夹爪、导向夹爪以及驱动电芯夹爪和导向夹爪移动至扩孔工位的电芯移动机构，所述导向夹爪上设有与电芯同轴的导向孔；

所述烫针传送机构包括主动链轮、从动链轮和绕设在主动链轮和从动链轮之间的链条，在链条上固定多个烫针安装板，烫针安装板上安装起到隔热作用的烫针座，在烫针座上安装烫针。

进一步的，所述烫针的尖端做成偏心状。

进一步的，所述电芯移动机构包括安装板，在安装板上通过丝杠支座安装丝杠，与丝杠相配合的螺帽集成在螺帽支架上，丝杠的一端通过联轴器与夹爪驱动电机的电机轴连接，夹爪驱动电机安装在安装板上的电机架上；在所述丝杠支座上安装线轨安装板，在线轨安装板上固定线轨，在线轨上设置与线轨相配合的滑块，滑块与夹爪支架固定，夹爪支架与螺帽支架固定，在夹爪支架上安装电芯夹爪和导向夹爪。

进一步的，所述电芯夹爪和导向夹爪的中心高度通过夹爪支架上的腰型孔调节。

进一步的，所述电芯夹爪为楔形。

进一步的，所述烫针传送机构还包括与安装板固定的安装基板，从动链轮和主动链轮通过轴承安装在安装基板的两端，主动链轮与主动链轮驱动的动力输出端连接。

进一步的，在所述安装基板上安装用于调节烫针水平位置的调节定位件。

进一步的，在所述安装基板上安装用于检测烫针是否到达烫针插孔工位的接近传感器。

进一步的，所述烫针加热机构包括安装于烫针工作端一侧的加热板安装座，加热板安装座上朝向烫针一侧安装上加热板支架和下加热板支架，上加热板支架上安装上隔热板和上加热板，下加热板支架上安装下隔热板和下加热板，在上加热板和下加热板中均匀分布加热棒；所述上隔热板处于上加热板和上加热板支架之间，下隔热板位于下隔热板支架和下加热板之间，上加热板和下加热板之间为烫针进行加热及通过的间隙。

进一步的，所述上加热板支架和下加热板支架通过腰型孔安装在加热安装座上。

本实用新型具有以下优点：

（1）烫针插入时采用楔形的电芯夹爪将圆形电芯夹住，在此夹爪的前方设置具有导向孔的导向夹爪（其导向孔与电芯同轴）。这样烫针经此导向孔可准确插入电芯中心；烫针插入电芯后，两个夹爪打开，即可将电芯和烫针一起移走；

（2）烫针从两个加热板间缝隙走过时被加热，这样提供了充分的加热时间，可降低加热功率，同时提高加热效率；

（3）烫针尖端做成偏心，以便插入电芯中心的偏心孔中；

（4）烫针用带挂耳链条输送，烫针高温，此方法可耐高温。

附图说明

图1为本实用新型所述锂电池电芯烫针扩孔装置的主视图。

图2为本实用新型所述锂电池电芯烫针扩孔装置的侧视图。

具体实施方式

下面结合具体附图对本实用新型作进一步说明。

如图1～图2所示：所述锂电池电芯烫针扩孔装置包括安装板1、丝杠支座2、螺帽支架3、线轨4、滑块5、夹爪支架6、夹爪气缸7、电芯夹爪8、导向夹爪9、调节定位位10、安装基板11、从动链轮12、链条13、烫针安装板14、烫针座15、烫针16、主动链轮17、加热板转接板18、上隔热板19、上加热板20、下加热板21、下隔热板22、加热板安装座23、夹爪驱动电机24、接近传感器25、加热棒26、上加热板支架27、丝杠28、下加热板支架29、联轴器30、线轨安装板31、主动链轮驱动32等。

本实用新型所述锂电池电芯烫针扩孔装置，包括电芯夹持移动机构、烫针传送机构和烫针加热机构；所述烫针传送机构实现对烫针的加热，加热好的烫针由烫针传送机构传送到相应的工位；所述电芯夹持移动机构夹持电芯移动到已加热的烫针位置处，烫针将电芯的中心孔扩成圆孔。

如图1、图2所示，所述电芯夹持移动机构包括安装板1，在安装板1上通过丝杠支座2安装丝杠28，与丝杠28相配合的螺帽集成在螺帽支架3上，丝杠28的一端通过联轴器30与夹爪驱动电机24的电机轴连接，夹爪驱动电机24安装在安装板1上的电机架上；在所述丝杠支座2上安装线轨安装板31，在线轨安装板31上固定线轨4，在线轨4上设置与线轨4相配合的滑块5，滑块5与夹爪支架6固定，夹爪支架6与螺帽支架3固定，从而夹爪驱动电机24可以驱动夹爪支架6沿直线移动。在所述夹爪支架6上安装电芯夹爪8和导向夹爪9，电芯夹爪牙8和导向夹爪牙9分别安装在相应的夹爪气缸7上，电芯夹爪8和导向夹爪9的中心高度通过夹爪支架6上的腰型孔调节；所述电芯夹爪8为楔形，在使用中夹住电芯；所述导向夹爪9的导向孔与电芯同轴，烫针经过导向孔可准确地插入电芯中心。

如图1、图2所示，所述烫针传送机构包括与安装板1固定的安装基板11，在安装基板11的两端通过轴承安装从动链轮12和主动链轮17，从动链轮12和主动链轮17之间绕设链条13，主动链轮17与主动链轮驱动32的动力输出端连接；在所述链条13上通过附带接头固定多个烫针安装板14，在烫针安装板14上固定烫针座15，烫针座15具有绝热功能，烫针座15与烫针16的非工作端连接；所述多个烫针16均匀地安装在链条13上，主动链轮驱动32驱动主动链轮17，烫针16随链条13实现传递；在所述安装基板11上安装接近传感器25，接近传感器25用于检测烫针16是否到达烫针插孔工位。

在所述安装基板11上设置调节定位件10，调节定位件10可以采用调节螺杆等结构，用于对安装基板11的水平位置进行定位，从而保证烫针16与导向夹爪9的导向孔中心对准。

所述烫针16的尖端做成偏心状，以便插入电芯中心的偏心孔中。

烫针扩孔需要对烫针进行加热，烫针加热采用加热棒实现。如图2所示，所述烫针加热机构包括与安装基板11固定的加热板转接板18，在加热板转接板18上固定加热板安装座23，在加热板安装座23上朝向烫针16的一侧安装上加热板支架27和下加热板支架29；在所述上加热板支架27上安装上隔热板19和上加热板20，上隔热板19处于上加热板20和上加热板支架27之间；在所述下加热板支架29上安装下加热板21和下隔热板22，下隔热板22位于下隔热板支架29和下加热板21之间；在所述上加热板20和下加热板21中均匀分布加热棒26；为防止上加热板20和下加热板21与烫针16发生干涉，上加热板支架27和下加热板支架29的安装高度通过加热安装座23上的腰型孔进行调节。

本实用新型的工作过程：主动链轮驱动32驱动链条13顺时针传动，带动烫针16向前传递，当处于上加热板20和下加热板21之间的烫针16移动到烫针插入工位时，接近传感器25检测到烫针16，上位机控制主动链轮驱动32停止，电芯夹爪8和导向夹爪9夹持卷好的电芯，通过夹爪驱动电机24驱动电芯进行烫针扩孔动作；扩孔完成后，电芯夹爪8和导向夹爪9松开，并在夹爪驱动电机24退回重新夹取下一个电芯；同时，电芯随烫针16一起移走。在烫针扩孔的过程中，处于上加热板和下加热板之间的烫针有充分的加热时间。