一种锂电池电芯磨边机的制作方法

本发明涉及用于电池生产的磨边设备技术领域，尤其涉及一种锂电池电芯磨边机。

背景技术：

圆柱锂离子电池分为磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、钴锰混合、三元材料不同体系，外壳分为钢壳和聚合物两种，不同材料体系电池有不同的优点；现有技术中主要以钢壳圆柱磷酸铁锂电池为主，铁锂电池表现为容量高、输出电压高、良好的充放电循环性能、输出电压稳定、能大电流放电、电化学稳定性能、使用中安全，不会因过充电、过放电及短路等操作不当而引起燃烧或爆炸，工作温度范围宽、对环境友好；广泛应用于太阳能灯具、草坪灯具、后备能源、电动工具、玩具模型上；对于圆柱型锂电池在生产时，需要剪切合适长度的电芯棒，由于剪切后的电芯棒的端部会出现毛刺，这样不仅影响电池的后续工艺的生产，且毛刺的端部影响电池的使用，品质差，同时现有的电池磨边设备存在磨边效率低，磨边人工投入劳动成本高，磨边效果差的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供了一种锂电池电芯磨边机，实现了对柱形锂电池电芯棒端部毛刺的自动磨边，不仅提高了电池磨边的效率，且减少了人工投入，电池磨边效果好，保证了电池品质。

本发明通过以下技术方案实现：一种锂电池电芯磨边机，包括支撑台面Ⅰ、支撑台面Ⅱ以及设置在支撑台面Ⅰ上的输送带、设置在支撑台面Ⅱ上的机械手、转盘机构、铆压机构、滚磨机构以及顶升磨旋转机构，所述输送带的一端连接至支撑台面Ⅱ上，所述机械手、铆压机构、滚磨机构设置在支撑台面Ⅱ上端面且均匀分布在转盘机构的边缘，所述顶升磨旋转机构设置在支撑台面Ⅱ的下端面，所述输送带在支撑台面Ⅰ和支撑台面Ⅱ之间输送柱形锂电池，所述机械手在输送带和转盘机构之间运移柱形锂电池，所述转盘机构带动柱形锂电池圈形移动，且转盘机构边缘的铆压机构、滚磨机构对柱形锂电池进行对应工位的加工。

进一步地，所述输送带平行设置有两条，一条输送带由支撑台面Ⅰ向支撑台面Ⅱ输送，另一条输送带由支撑台面Ⅱ向支撑台面Ⅰ输送。

进一步地，所述机械手包括与支撑台面Ⅱ固定连接的支撑板，所述支撑板上端固定安装面板，所述安装面板一端部固定位移驱动气缸，所述位移驱动气缸的活塞杆端部固定安装架，所述安装架上设置抓取驱动气缸，所述抓取驱动气缸的活塞杆端部连接夹取部，且在安装面板两端部设置限位感应开关。

进一步地，所述转盘机构包括旋转盘，所述旋转盘上盘面均匀设置电池固定工位，且在旋转盘下盘面设置滚动轮，所述电池固定工位中心设有连接柱形锂电池的柱芯，所述柱芯的下端穿过电池固定工位且在柱芯下端部设置轴套部。

进一步地，所述转盘机构的下部设置运行换向箱，所述运行换向箱的顶部旋转轮固定在旋转盘中心，且运行换向箱上设置与旋转盘下盘面连接的固定框，所述固定框的底部固定转盘驱动电机，所述转盘驱动电机与运行换向箱侧面的运行驱动轮皮带连接。

进一步地，所述铆压机构包括与支撑台面Ⅱ固定连接的铆压支架，所述铆压支架上端部固定铆压驱动气缸，所述铆压驱动气缸的活塞杆连接驱动块，所述铆压支架在驱动块的前侧设置安装块，所述安装块内设置连接铆压块的导向块，且在导向块上穿接弹簧。

进一步地，所述滚磨机构包括固定在支撑台面Ⅱ上的滚磨支架，所述滚磨支架上设有滚磨驱动气缸，所述滚磨驱动气缸的活塞杆连接滚磨板体，所述滚磨板体下板面上设置滚磨头。

进一步地，所述顶升磨旋转机构包括旋转驱动电机、与旋转驱动电机转轴连接的变速箱，所述变速箱的上端部设置与支撑台面Ⅱ下台面固定连接的连接支架，变速箱上端输出轴连接驱动齿轮，且变速箱上端面设置导向柱，且在导向柱上穿接可移动的导向块，所述导向块的上端面设置旋转轴柱，所述旋转轴柱的下端穿过导向块并在轴柱下端部设置带动齿轮，且所述导向块与升降驱动气缸活塞杆连接，所述升降驱动气缸固定在支撑台面Ⅱ下台面。

进一步地，所述旋转轴柱位于轴套部的下部。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是：本发明设备通过输送带输送，机械手搬运，转盘机构运行调节工位，铆压机构对电池结构固定以及滚磨机构配合顶升磨旋转机构实现对电池电芯端部旋转去毛刺，各机构布置紧凑，运行流畅连续，实现了对柱形锂电池电芯棒端部毛刺的自动磨边，去毛刺全面且效率高，减少了人工投入，电池磨边效果好，保证了电池品质。

附图说明

图1为本发明锂电池电芯磨边机的立体结构示意图；

图2为本发明锂电池电芯磨边机的俯视图；

图3为本发明机械手的主视图；

图4为本发明转盘机构以及转盘下部结构的主视图；

图5为本发明转盘机构的立体示意图；

图6为本发明转盘机构的主视图；

图7为本发明铆压机构的立体示意图；

图8为本发明铆压机构的主视图；

图9为本发明滚磨机构的立体示意图；

图10为本发明滚磨机构的主视图；

图11为本发明顶升磨旋转机构的立体示意图；

图12为本发明顶升磨旋转机构的主视图。

其中：1、支撑台面Ⅰ；2、支撑台面Ⅱ；3、输送带；4、机械手；5、转盘机构；6、铆压机构；7、滚磨机构；8、转盘驱动电机；9、运行换向箱；10、运行驱动轮；11、固定框；12、旋转轮；13、变速箱；14、连接支架；15、驱动齿轮；16、带动齿轮；17、导向块；18、旋转轴柱；40、支撑板；41、安装面板；42、安装架；43、抓取驱动气缸；44、位移驱动气缸；45、夹取部；46、限位感应开关；50、电池固定工位；51、滚动轮；52、柱芯；53、轴套部；60、铆压支架；61、铆压驱动气缸；62、安装块；63、铆压导向块；64、弹簧；65、铆压块；66、驱动块；70、滚磨支架；71、滚磨驱动气缸；72、滚磨头；73、滚磨板体。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1、2所示，本发明涉及一种锂电池电芯磨边机，包括支撑台面Ⅰ1、支撑台面Ⅱ2以及设置在支撑台面Ⅰ1上的输送带3、设置在支撑台面Ⅱ2上的机械手4、转盘机构5、铆压机构6、滚磨机构7以及顶升磨旋转机构，所述输送带3的一端连接至支撑台面Ⅱ2上，且输送带3平行设置有两条，一条输送带由支撑台面Ⅰ1向支撑台面Ⅱ2输送，另一条输送带由支撑台面Ⅱ2向支撑台面Ⅰ1输送，所述机械手4、铆压机构6、滚磨机构7设置在支撑台面Ⅱ2上端面且均匀分布在转盘机构5的边缘，所述顶升磨旋转机构设置在支撑台面Ⅱ2的下端面。

如图1、2、3所示，所述机械手4在输送带3和转盘机构5之间运移柱形锂电池，机械手4包括与支撑台面Ⅱ2固定连接的支撑板40，所述支撑板40上端固定安装面板41，所述安装面板41一端部固定位移驱动气缸44，所述位移驱动气缸44的活塞杆端部固定安装架42，所述安装架42上设置抓取驱动气缸43，所述抓取驱动气缸43的活塞杆端部连接夹取部45，且在安装面板41两端部设置限位感应开关46，机械手4通过位移驱动气缸44可将安装架42上的抓取驱动气缸43移动至输送带3输送端部和转盘机构5上的电池固定工位50的正上方，抓取驱动气缸43活塞杆上的夹取部45抓取输送带3以及电池固定工位50上的电池。

如图1、2、4、5、6所示，所述转盘机构5带动柱形锂电池圈形移动，所述转盘机构5包括旋转盘，所述旋转盘上盘面均匀设置电池固定工位50，且在旋转盘下盘面设置滚动轮51，所述电池固定工位50中心设有连接柱形锂电池的柱芯52，所述柱芯52的下端穿过电池固定工位50且在柱芯下端部设置轴套部53，在转盘机构5的下部设置了运行换向箱9，所述运行换向箱9的顶部旋转轮12固定在旋转盘中心，且运行换向箱9上设置与旋转盘下盘面连接的固定框11，所述固定框11的底部固定转盘驱动电机8，所述转盘驱动电机8与运行换向箱9侧面的运行驱动轮10皮带连接，转盘驱动电机8通过皮带带动运行换向箱9侧面运行驱动轮10转动，而运行驱动轮10的转动转变成运行换向箱9顶部旋转轮12旋转，而由旋转轮12带动转盘机构5的旋转盘转动，实现转盘机构5上的电池固定工位50的工位变化，且在旋转盘转动过程中，旋转盘下盘面上的滚动轮51也在支撑台面Ⅱ2上滚动。

如图1、2、7、8所示，所述转盘机构5边缘的铆压机构6、滚磨机构7对柱形锂电池进行对应工位的加工，所述铆压机构6包括与支撑台面Ⅱ2固定连接的铆压支架60，所述铆压支架60上端部固定铆压驱动气缸61，所述铆压驱动气缸61的活塞杆连接驱动块66，所述铆压支架60在驱动块66的前侧设置安装块62，所述安装块62内设置连接铆压块65的导向块63，且在导向块63上穿接弹簧64，铆压机构6工作时，由铆压驱动气缸61带动驱动块66向前移动，由驱动块66前侧安装块62内的铆压导向块63下压移动，而铆压导向块63下移带动铆压块65下压，实现对柱形锂电池的铆压固定。

如图1、2、9、10所示，所述滚磨机构7包括固定在支撑台面Ⅱ2上的滚磨支架70，所述滚磨支架70上设有滚磨驱动气缸71，所述滚磨驱动气缸71的活塞杆连接滚磨板体73，所述滚磨板体73下板面上设置滚磨头72，所述滚磨头72在滚磨驱动气缸71活塞杆伸缩的驱动下对电池电芯端部进行滚磨去毛刺。

如图4、11、12所示，所述顶升磨旋转机构包括旋转驱动电机12、与旋转驱动电机12转轴连接的变速箱13，所述变速箱13的上端部设置与支撑台面Ⅱ2下台面固定连接的连接支架14，变速箱13上端输出轴连接驱动齿轮15，且变速箱13上端面设置导向柱，且在导向柱上穿接可移动的导向块17，所述导向块17的上端面设置旋转轴柱18，所述旋转轴柱18的下端穿过导向块17并在轴柱下端部设置带动齿轮16，且所述导向块17与升降驱动气缸22活塞杆连接，所述升降驱动气缸22固定在支撑台面Ⅱ2下台面，顶升磨旋转机构运行时，由旋转驱动电机12经变速箱13带动上端输出轴的驱动齿轮15转动，接着由升降驱动气缸22带动导向块17沿导向柱向上移动，使导向块17下部的带动齿轮16与驱动齿轮15啮合，带动旋转轴柱18转动，且在导向块17上移过程中，旋转轴柱18上端与轴套部53下部接合，从而由旋转轴柱18带动电池固定工位50的柱芯52的柱形锂电池转动。

实施例1

将待加工的锂电池放置在一条输送带3上，由输送带3将锂电池输送至支撑台面Ⅱ2上，接着支撑台面Ⅱ2上的机械手4的位移驱动气缸44驱动抓取驱动气缸43移动至输送带3的正上方，同时抓取驱动气缸43的活塞杆驱动夹取部45下移至输送带3的锂电池上，接着夹取部45夹取锂电池，接着抓取驱动气缸43驱动夹取了锂电池夹的取部45上移，同时位移驱动气缸44驱动抓取驱动气缸43移动至转盘机构5的电池固定工位50上部，由抓取驱动气缸43的取部45将锂电池放置在电池固定工位50上，接着转盘机构5下部的转盘驱动电机8通过运行换向箱9带动旋转盘转动，旋转盘电池固定工位50上的锂电池运行至铆压机构6下方的工位时，铆压机构6的铆压驱动气缸61通过连接结构驱动铆压块65下压，对锂电池与电池电芯进行铆压固定，接着锂电池随着旋转盘转运行至滚磨机构7正下方的工位，此时，顶升磨旋转机构的升降驱动气缸22驱动导向块17上移，使带动齿轮16与驱动齿轮15啮合，从而由旋转驱动电机12驱动电池固定工位50上的锂电池旋转，接着滚磨机构7的滚磨驱动气缸71活塞杆伸缩驱动滚磨板体73下板面上设置滚磨头72来回运动，对电池电芯滚磨去毛刺，设备各机构布置紧凑，运行流畅连续，实现了对柱形锂电池电芯棒端部毛刺的自动磨边，去毛刺全面且效率高，减少了人工投入，电池磨边效果好，保证了电池品质。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。