电池缩口机的制作方法

本实用新型涉及电池生产技术领域，特别涉及一种电池缩口机。

背景技术：

现有的电池制造工艺，主要包括：正负极配料、涂布、制片、卷绕、入壳、注液、封口、化成等工艺流程，在进行封口操作时，一般会对注液后的电池进行多次封口，电池经过封口后如果肩高超度会导致电池的封口压力不够，产生漏液的现象，故电池封口操作是影响电池充放电性能的主要因素。而现有的封口工艺中，由于封口设备设计不合理，也没有对应的缩口设备进行后续的补救工作，部分经过多次封口操作的电池肩高可能会有超度的问题，给用户的使用带来不便。例如，专利号为201510464482.0、名称为“一种锂电池封口机”的发明专利申请，包括冲床，冲床上固定安装有上下相对应的冲头连接杆和固定板，冲头连接杆与固定板之间设有模具，模具包括上模和下模，上模固定安装在冲头连接杆下端，下模包括两个相对设置的单体，每个单体的内侧面都向外凹陷形成夹槽，夹槽为半圆柱形；固定板上面固定连接有气缸和定位板，气缸的活塞杆自由端传动连接有送料滑块，定位板开设有滑槽，滑槽的开口朝向送料滑块，其中一个下模的单体固定连接在送料滑块侧面，另一个下模的单体固定连接在滑槽的里端，即可能存在封口后电池肩高超度的问题。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能缩小电池肩高的电池缩口机。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种电池缩口机，包括机架，沿竖向转动设置在所述机架上的转轴，用于驱动所述转轴旋转的驱动组件；所述转轴上依次套设有压杆升降凸轮、压杆旋转轮、转盘、顶杆旋转轮及顶杆升降下凸轮，所述转轴与所述顶杆升降下凸轮之间设有顶杆升降导向面，所述压杆升降凸轮、所述顶杆升降导向面及所述顶杆升降下凸轮分别与所述机架固定，所述压杆旋转轮、所述转盘、所述顶杆旋转轮与所述转轴固定并随着所述转轴同向转动；

所述转盘上沿周向设有多个用于定位电池提供缩口操作空间的工位孔，所述压杆旋转轮的周向分布有能与其同向转动且用于向下冲压电池肩部的压杆组件，且所述压杆组件能同时相对所述压杆旋转轮上下运动，所述顶杆旋转轮的周向分布有能与其同向转动且用于向上顶住电池下端的顶杆组件，且所述顶杆组件能同时相对所述顶杆旋转轮上下运动，所述压杆组件、所述顶杆组件分别对应位于所述工位孔的上方、下方；

所述压杆升降凸轮上设有与所述压杆组件连接并且导向其上下运动的上导向槽，所述顶杆升降导向面与所述顶杆升降下凸轮之间形成用于给所述顶杆组件上下运动导向的下导向槽。通过在压杆升降凸轮上设有与压杆组件连接并且导向其上下运动的上导向槽，压杆组件与压杆旋转轮同向转动且相对其上下运动；在顶杆升降导向面与顶杆升降下凸轮之间形成给所述顶杆组件上下运动导向的下导向槽，顶杆组件与顶杆旋转轮同向转动且相对其上下运动；顶杆组件对电池下端定位，压杆组件对电池肩部冲压，以缩小电池肩高，增加电池的爆破压力。

为了提高电池缩口操作的稳定性，优选地，所述转轴上还套设固定有随所述转轴同向转动的定位盘，所述定位盘位于所述转盘与所述顶杆旋转轮之间，所述定位盘的周壁上开设有多个用于对电池上下导向的定位槽，所述定位槽对应位于所述工位孔与所述顶杆组件之间。

为避免在缩口冲压的过程中电池外径变大，优选地，所述工位孔上设有用于周向夹紧电池且位于所述压杆组件下方的周向夹紧组件，所述压杆组件可沿所述上导向槽向下运动进而驱动所述周向夹紧组件压紧电池。

为便于对压杆组件支撑导向，优选地，所述压杆旋转轮沿周向分布有多个上下设置的压杆导向套，所述压杆组件套设于所述压杆导向套内并沿所述导向套上下运动。

为便于对顶杆组件支撑导向，优选地，所述顶杆旋转轮沿周向分布有多个上下设置的顶杆导向套，所述顶杆组件位于所述顶杆导向套内并沿所述顶杆导向套上下运动。

为控制压杆组件的下压距离，提高电池冲压精度，优选地，所述压杆组件的上端设有用于对所述压杆组件上下导向限位的下压凸轮片，所述下压凸轮片与所述机架固定。

为便于对电池进行冲压操作，优选地，所述上导向槽包括设在所述压杆升降凸轮周面上并沿其周向上下起伏延伸的连接杆滑槽，所述压杆组件的侧面设有向着所述压杆升降凸轮的周面突出的第一滑键，所述第一滑键位于所述连接杆滑槽内并沿所述连接杆滑槽运动。

为确保缩口后的电池达到所需的形状，优选地，所述压杆组件包括套设于所述压杆导向套内的上套杆，与所述上套杆下端连接的锁套，依次设于所述上套杆内且相互连接的上固定杆、中空连接杆及中空冲压头，活动设于所述连接杆内且下端露出于所述锁套外的压杆，所述上固定杆与所述下压凸轮片的下端紧密配合接触，所述冲压头向下插入于所述锁套内并与所述锁套固定，所述锁套的内侧壁与所述周向夹紧组件的外侧壁相配合限位，所述冲压头及所述压杆对应位于所述周向夹紧组件的上方；

所述上导向槽还包括设在所述压杆升降凸轮周面上并沿其周向上下起伏延伸的上套杆滑槽，所述上套杆滑槽位于所述连接杆滑槽的上方；所述上套杆的侧面设有位于所述上套杆滑槽内并沿所述上套杆滑槽运动的第二滑键，所述上套杆的侧壁上设有上下延伸的上滑槽，所述连接杆连接所述第一滑键，所述第一滑键穿过所述上滑槽并位于所述连接杆滑槽内。

为保持电池原有所需的工艺尺寸，优选地，所述顶杆组件包括套设于所述顶杆导向套内并与所述顶杆升降下凸轮上表面紧密配合接触的下套杆，与所述下套杆的上端连接的中空顶杆，及设于所述下套杆内且上端露出于所述顶杆外的下固定杆，所述顶杆及所述下固定杆对应位于所述定位槽的下方；

所述下套杆的外侧设有向着所述顶杆升降导向面突出的导向杆，所述下导向槽为上下起伏延伸的运动轨道，所述导向杆位于所述下导向槽内并沿所述下导向槽运动，所述下套杆的侧壁上设有上下延伸的下滑槽，所述下固定杆的侧面设有穿过所述下滑槽设置的固定件，所述固定件与所述顶杆旋转轮横向固定。

为简化周向夹紧组件的结构，优选地，所述周向夹紧组件包括固定在所述工位孔上的外套，多个周向分布于所述外套内侧且与所述外套活动连接的夹块，相邻设置的两个所述夹块的外侧壁之间通过夹块复位弹簧连接，多个所述夹块之间形成用于对电池周向定位且上下贯通设置的电池腔，所述夹块的外侧壁与所述锁套的内侧壁倾斜配合；多个所述夹块可相对所述外套相互张开或夹紧，所述夹块复位弹簧使得多个所述夹块之间始终有相互张开的趋势，所述电池腔位于所述冲压头与所述工位孔之间。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：通过在压杆升降凸轮上设有与压杆组件连接并且导向其上下运动的上导向槽，压杆组件与压杆旋转轮同向转动且相对其上下运动；在顶杆升降导向面与顶杆升降下凸轮之间形成给所述顶杆组件上下运动导向的下导向槽，顶杆组件与顶杆旋转轮同向转动且相对其上下运动；顶杆组件对电池下端定位，压杆组件对电池肩部冲压，以缩小电池肩高，增加电池的爆破压力，且压杆组件及周向夹紧组件对电池同时冲压，对电池造成的形变影响较小；通过将上套杆与上套杆滑槽配合连接，连接杆与连接杆滑槽配合连接，压杆升降凸轮对上套杆及连接杆的上下运动分别控制，以确保缩口后的电池达到所需的形状，提高电池缩口机的实用性；采用锁套与夹块配合限位，避免在电池进行缩口冲压操作的同时电池的外径变大；经过第一次封口后的电池在经过缩口机后，保证了电池原有的工艺尺寸，并使得电池的封口向内凹的程度变大，增加了电池的爆破压力和充放电性能，提高了电池的质量。

附图说明

图1为本实用新型实施例的一种电池缩口机的剖视图。

图2为本实用新型实施例的一种电池缩口机中压杆升降凸轮及顶杆升降凸轮的运动轨迹图。

图3为本实用新型实施例的一种电池缩口机中夹块相互张开时与压杆组件的状态图。

图4为本实用新型实施例的一种电池缩口机中夹块相互夹紧时与压杆组件的状态图。

图5为本实用新型实施例的一种电池缩口机中夹块相互夹紧时与顶杆组件的状态图。

图6为本实用新型实施例的一种电池缩口机中周向夹紧组件的俯视图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1-6所示，本实用新型实施例提供一种电池缩口机，包括机架1，沿竖向转动设置在机架1上的转轴2，用于驱动转轴2旋转的驱动组件(图中未示出)；转轴2上依次套设有压杆升降凸轮21、压杆旋转轮22、转盘23、顶杆旋转轮24及顶杆升降下凸轮26，转轴2与顶杆升降下凸轮26之间设有顶杆升降导向面25，压杆升降凸轮21、顶杆升降导向面25及顶杆升降下凸轮26分别与机架1固定，压杆旋转轮22、转盘23、顶杆旋转轮24与转轴2固定并随着转轴2同向转动。优选地，驱动组件包括驱动电机(图中未示出)，及设置在驱动电机的输出轴上的传动齿轮10，传动齿轮10与转轴2传动连接。

如图1、2所示，转盘23上沿周向设有多个用于定位电池3提供缩口操作空间的工位孔231，压杆旋转轮22的周向分布有能与其同向转动且用于向下冲压电池3肩部的压杆组件4，且压杆组件4能同时相对压杆旋转轮22上下运动，压杆升降凸轮21上设有与压杆组件4连接并且导向其上下运动的上导向槽(图中未示出)。顶杆旋转轮24的周向分布有能与其同向转动且用于向上顶住电池3下端的顶杆组件5，且顶杆组件5能同时相对顶杆旋转轮24上下运动，顶杆升降导向面25与顶杆升降下凸轮26之间形成用于给顶杆组件5上下运动导向的下导向槽27。压杆组件4、顶杆组件5分别对应位于工位孔231的上方、下方。

如图1-2所示，压杆组件4的上端设有用于对压杆组件4上下导向限位的下压凸轮片7，下压凸轮片7与机架1固定。工位孔231上设有用于周向夹紧电池3且位于压杆组件4下方的周向夹紧组件6，压杆组件4可沿上导向槽向下运动进而驱动周向夹紧组件6压紧电池3。压杆旋转轮22沿周向分布有多个上下设置的压杆导向套221，压杆组件4套设于压杆导向套221内并沿导向套221上下运动。同时，顶杆旋转轮24沿周向分布有多个上下设置的顶杆导向套241，顶杆组件5位于顶杆导向套241内并沿顶杆导向套241上下运动。

如图1所示，机架1包括上下平行设置的第一支撑平台11和第二支撑平台12，压杆升降凸轮21、压杆旋转轮22、转盘23、顶杆旋转轮24、顶杆升降导向面25及顶杆升降下凸轮26依次从上往下设置在第一支撑平台11和第二支撑平台12之间。转轴2的上端通过法兰8与第一支撑平台11转动连接，其下端通过轴承座9与第二支撑平台12转动连接，且轴承座9位于顶杆升降导向面25的内侧。下压凸轮片7的上端与第一支撑平台11固定，压杆升降凸轮21通过立柱29与第一支撑平台11固定。压杆旋转轮22上设有套设固定于转轴2上并位于压杆升降凸轮21下方的压紧轮(图中未示出)，防止压杆旋转轮22发生竖向位移，压杆旋转轮22的下端与转盘23通过套设在转轴2上的连接套20固定。顶杆升降导向面25及顶杆升降下凸轮26与第二支撑平台12固定。

如图2所示，上导向槽包括设在压杆升降凸轮21周面上并沿其周向上下起伏延伸的连接杆滑槽211，压杆组件4的侧面设有向着压杆升降凸轮21的周面突出的第一滑键441，第一滑键441位于连接杆滑槽211内并沿连接杆滑槽211运动，以实现对电池的缩口冲压操作。

为防止电池缩口冲压操作的过程中，电池的外径会变大，压杆组件4包括套设于压杆导向套221内的上套杆41，与上套杆41下端连接的锁套42，依次设于上套杆41内且相互连接的上固定杆43、中空连接杆44及中空冲压头45，活动设于连接杆44内且下端露出于锁套42外的压杆46。上套杆41位于下压凸轮片7的下方，上固定杆43通过第一凸轮轴承49与下压凸轮片7的下端紧密配合接触，实现对上固定杆43上下导向限位，其中，第一凸轮轴承49与上套杆41活动连接。冲压头45向下插入于锁套42内并与锁套42固定，当锁套42随着冲压头45向下运动时，锁套42的内侧壁与周向夹紧组件6的外侧壁相配合限位，冲压头45及压杆46对应位于周向夹紧组件6的上方。优选地，锁套42用于锁紧周向夹紧组件6以夹紧电池3，冲压头45与电池3的肩部相接触的下表面为向下向内倾斜的表面。

如图2-4所示，上导向槽还包括设在压杆升降凸轮21周面上并沿其周向上下起伏延伸的上套杆滑槽212，上套杆滑槽212位于连接杆滑槽211的上方。上套杆41的侧面设有位于上套杆滑槽212内并沿上套杆滑槽212运动的第二滑键411，上套杆41的侧壁上设有上下延伸的上滑槽412，连接杆44连接第一滑键441，第一滑键441穿过上滑槽412并位于连接杆滑槽211内。

优选地，连接杆滑槽211及上套杆滑槽212为具有预设运动轨迹的环形滑槽。上套杆41上套设有部分位于压杆导向套221内侧且与锁套42上端抵接的锁套复位弹簧47，锁套复位弹簧47使得上套杆41具有始终向上的趋势。冲压头45滑动套设于连接杆44外，压杆46上套设有与连接杆44内表面抵接限位的压杆复位弹簧48，使得连接杆44具有始终向上的趋势。

如图1所示，转轴2上还套设固定有随转轴2同向转动的定位盘28，定位盘28位于转盘23与顶杆旋转轮24之间并与两者固定。定位盘28的周壁上开设有多个用于对电池3上下导向的定位槽281，定位槽281对应位于工位孔23与顶杆组件5之间。

优选地，定位槽281的侧壁上设有用于吸住电池的吸嘴282，以提高电池缩口操作的稳定性，避免操作时电池3从电池缩口机上掉落。

如图1-2、5所示，顶杆组件5包括套设于顶杆导向套241内，并通过第二凸轮轴承54与顶杆升降下凸轮26的上表面紧密配合接触的下套杆51，与下套杆51的上端连接的中空顶杆52，及设于下套杆51内且上端露出于顶杆52外的下固定杆53。其中，第二凸轮轴承54与下套杆51活动连接，顶杆52及下固定杆53对应位于定位槽281的下方，用于对电池3的下端定位、导向。初始状态下，下固定杆53的上端顶住电池3的底端，顶杆52不与电池3底端接触。

下套杆51的外侧设有向着顶杆升降导向面25突出的导向杆511，下导向槽27为上下起伏延伸的运动轨道，导向杆511位于下导向槽27内并沿下导向槽27运动，下套杆51的侧壁上设有上下延伸的下滑槽512，下固定杆53的侧面设有穿过下滑槽512设置的固定件531，固定件531与顶杆旋转轮24横向固定。

如图1、6所示，周向夹紧组件6包括固定在工位孔231上的外套61，多个周向分布于外套61内侧且与外套61活动连接的夹块62，相邻设置的两个夹块62的外侧壁之间通过夹块复位弹簧63连接，多个夹块62之间形成用于对电池3周向定位且上下贯通设置的电池腔64，夹块62的外侧壁与锁套42的内侧壁倾斜配合。多个夹块62可相对外套61相互张开或夹紧，夹块复位弹簧63使得多个夹块62之间始终有相互张开的趋势，电池腔64位于冲压头45与工位孔231之间。

优选地，夹块62为三个，夹块62的外侧壁与锁套42的内侧壁向下向外倾斜配合，以便在锁套42向下运动的过程中，渐渐锁紧三个夹块62使其相互靠近以夹紧电池3。

本实用新型提供的电池缩口机，其缩口冲压工作原理如下：驱动组件驱动转轴2带动压杆旋转轮22、定位盘28水平旋转，定位盘28带动转盘23及顶杆旋转轮24同步旋转，接着，压杆旋转轮22带着压杆组件4旋转，顶杆旋转轮24带着顶杆组件5同步旋转。顶杆52沿着下导向槽27向上运动，穿过定位槽281将定位槽281上的电池3从工位孔231向上顶到电池腔64内，并对电池3底端限位；然后，上套杆41沿着上套杆滑槽212向下运动，并驱动锁套42带动冲压头45随之向下运动，锁套42锁紧周向夹紧组件6，夹块62发生水平位移相互夹紧以周向夹紧电池3，同时，冲压头45的倾斜表面对电池3的肩部进行缩口冲压。

冲压完成后，上套杆41沿着上套杆滑槽212运动，连接杆44沿着连接杆滑槽211向下运动，连接杆44带动压杆46向下穿过电池腔64并插入电池3内，防止电池3掉落，同时，顶杆52带着电池3从电池腔64向下运动至定位槽281上，紧接着，连接杆44沿着连接杆滑槽211向上运动，连接杆44带动压杆46向上运动至电池腔64内，最后对电池3进行后续的封口操作。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。