本实用新型涉及动力电池生产技术领域，更具体地说，涉及一种充氦插钉装置。
背景技术：
目前，动力电池主要有圆柱、软包、方形三种，方形硬壳电池凭借其安全性能高和较长的循环使用寿命被动力电池厂商广泛采用。
充氦插钉是锂电池制造工作中的关键环节之一，锂电池制造工艺中的抽真空充氦环节具体为，在真空泵的抽吸作用下，锂电池壳内完全排出后，注入氮气。在充氦完成后，对注液口进行插钉密封。
然而发明人发现，以上工序中，往往容易出现插钉过程漏气的情况。经分析主要问题是，现有的技术中充氦过程中存在漏气的情况，主要是源于现有的技术以及设备难以提供很好的密封，密封效果不好就造成了存在浪费的情况，具体的体现在：工作时氦气达到额定值时间较长，工作效率较低，生产中消耗大量的氦气源。
综上所述，如何有效地解决现有的方形硬壳动力电池制造中，充氦完成后的插钉环工艺中氦气容易泄露，造成生产过程效率低能耗高等的技术问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。
技术实现要素：
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种充氦插钉装置，该充氦插钉装置的设计可以有效地解决现有的方形硬壳动力电池制造中，充氦完成后的插钉环工艺中氦气容易泄露，造成生产过程效率低能耗高等的技术问题。
为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种充氦插钉装置，用于方形硬壳电池的充氦及插钉密封，包括插钉组件及抽真空充氦组件，所述抽真空充氦组件包括充入嘴结构，及与所述充入嘴结构同轴设置位于另一端的密封套筒，插钉组件的插钉工作端伸入所述密封套筒，与所述密封套筒活塞结构对接，用于在充氦完成后将胶钉穿过充入嘴结构插入电池的注液口。
优选的，上述充氦插钉装置中，所述插钉组件包括与所述密封套筒对接的真空吸管组件，所述真空吸管组件的一端用于抽取真空固定胶钉；真空吸管组件连接有进给驱动组件，用于带动真空吸管组件进给动作进行插钉。
优选的，上述充氦插钉装置中，所述真空吸管组件连接有用于提供真空环境的真空泵，还连接有压力表，用于检测真空吸管组件内气压判断是否成功连接固定胶钉。
优选的，上述充氦插钉装置中，所述插钉组件还包括弹性进给安装座，所述弹性进给安装座与所述进给驱动组件连接，用于驱动弹性进给安装座背离插钉方向反相进给，弹性进给安装座还连接有复位弹簧组件，用于在进给驱动组件的驱动下压缩储存弹力，并释放驱动所述真空吸管组件进行胶钉的压入。
优选的，上述充氦插钉装置中，所述插钉组件还包括旋转驱动组件，所述旋转驱动组件安装于所述弹性进给安装座，并与所述真空吸管组件传动连接，用于在真空吸管组件进行插钉动作时同步提供旋转力；所述弹性进给安装座上还安转有轴承座组件，所述真空吸管组件通过轴承座组件与弹性进给安装座可转动连接。
优选的，上述充氦插钉装置中，所述真空吸管组件包括与所述轴承座组件转动限位连接的第一真空吸管，以及与所述第一真空吸管对接的用于吸取胶钉的第二真空吸管，所述第二真空吸管的末端设置有密封插装的套筒，所述套筒的外径小于所述充入嘴结构的内径，用于穿过充入嘴结构安装胶钉。
优选的，上述充氦插钉装置中，所述第二真空吸管的端面设置有台阶面结构，通过所述台阶面结构装入压缩弹簧与所述套筒弹性插装连接，用于在插钉动作时提供套筒的弹性退回量。
优选的，上述充氦插钉装置中，所述抽真空充氦组件中的充入嘴结构具体为设置于所述密封套筒一端的硅胶吸盘，所述硅胶吸盘内连接有操作气路，用于抽取真空及充入氦气。
优选的，上述充氦插钉装置中，所述密封套筒的两侧分别设置有用于连接气源的充氦接头，以及用于连接真空泵的真空接头，所述充氦接头及真空接头均与内部的操作气路连通。
优选的，上述充氦插钉装置中，所述抽真空充氦组件还包括夹持固定所述密封套筒的套筒安装座，所述套筒安装座连接有气缸进给输出组件，用于伸出或收回密封套筒适应充氦或插钉的位置要求。
本实用新型提供的充氦插钉装置，用于方形硬壳电池的充氦及插钉密封，包括插钉组件及抽真空充氦组件，所述抽真空充氦组件包括充入嘴结构，及与所述充入嘴结构同轴设置位于另一端的密封套筒，插钉组件的插钉工作端伸入所述密封套筒，与所述密封套筒活塞结构对接，用于在充氦完成后将胶钉穿过充入嘴结构插入电池的注液口。本实用新型技术方案，通过充入嘴结构在电池壳内抽取真空，并在抽取真空后向内部注入氦气，充氦完成后，将插钉组件在保持密封连接下相对密封套筒前送，将其插钉工作端连接的胶钉穿过充入嘴结构，插装至电池的注液口，完成完整的充氦插钉的工艺。该充氦插钉装置将充氦及插钉的工艺结合起来，在实施过程中通过胶钉插入的进给和密封套筒的配合，实现了工艺的连续，并且保持该操作全过程充入嘴与注液口保持贴合封闭，因此就能够令全操作过程在密封套筒内的密闭环境下进行，能够有效防止氦气泄漏，大大缩短了氦气充入所消耗的时间，也节约了氦气的输出量，有效解决了现有的方形硬壳动力电池制造中，充氦完成后的插钉环工艺中氦气容易泄露，造成生产过程效率低能耗高等的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的充氦插钉装置的整体结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的充氦插钉装置的插钉组件的结构示意图；
图3为本实用新型实施例提供的充氦插钉装置的抽真空充氦组件的结构示意图。
附图中标记如下：
插钉组件1、密封套筒2、抽真空充氦组件3、旋转驱动组件4、皮带轮5、限位螺母6、轴承座组件7、第一真空吸管8、密封环9、第二真空吸管10、压缩弹簧11、套筒12、复位弹簧组件13、弹性进给安装座14、滑轨机构15、整体模组支架16、弹性缓冲垫17、套筒安装座18、真空接头19、硅胶吸盘20、充氦接头21、气缸进给输出组件22。
具体实施方式
本实用新型实施例公开了一种充氦插钉装置，用于方形硬壳电池的充氦及插钉密封，以解决现有的方形硬壳动力电池制造中，充氦完成后的插钉环工艺中氦气容易泄露，造成生产过程效率低能耗高等的技术问题。
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-图3，图1为本实用新型实施例提供的充氦插钉装置的整体结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的充氦插钉装置的插钉组件的结构示意图；图3为本实用新型实施例提供的充氦插钉装置的抽真空充氦组件的结构示意图。
本实用新型的实施例提供的充氦插钉装置，用于方形硬壳电池的充氦及插钉密封，包括插钉组件1及抽真空充氦组件3，所述抽真空充氦组件3包括充入嘴结构，及与所述充入嘴结构同轴设置位于另一端的密封套筒2，插钉组件1的插钉工作端伸入所述密封套筒2，与所述密封套筒2活塞结构对接，用于在充氦完成后将胶钉穿过充入嘴结构插入电池的注液口。
本实施例技术方案，通过充入嘴结构在电池壳内抽取真空，并在抽取真空后向内部注入氦气，充氦完成后，将插钉组件在保持密封连接下相对密封套筒前送，将其插钉工作端连接的胶钉穿过充入嘴结构，插装至电池的注液口，完成完整的充氦插钉的工艺。该充氦插钉装置将充氦及插钉的工艺结合起来，在实施过程中通过胶钉插入的进给和密封套筒的配合，实现了工艺的连续，并且保持该操作全过程充入嘴与注液口保持贴合封闭，因此就能够令全操作过程在密封套筒内的密闭环境下进行，能够有效防止氦气泄漏，大大缩短了氦气充入所消耗的时间，也节约了氦气的输出量，有效解决了现有的方形硬壳动力电池制造中，充氦完成后的插钉环工艺中氦气容易泄露，造成生产过程效率低能耗高等的技术问题。
为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述充氦插钉装置中，所述插钉组件1包括与所述密封套筒2对接的真空吸管组件，所述真空吸管组件的一端用于抽取真空固定胶钉；真空吸管组件连接有进给驱动组件，用于带动真空吸管组件进给动作进行插钉。
本实施例提供的技术方案中，进一步优化了插钉组件设计，包括真空吸管组件结构，通过抽取真空的原理在插钉组件的工作端连接胶钉，该设计便于拾取胶钉，操作方便，易于工艺的连续性。
为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述充氦插钉装置中，所述真空吸管组件连接有用于提供真空环境的真空泵，还连接有压力表，用于检测真空吸管组件内气压判断是否成功连接固定胶钉。
本实施提供的技术方案中，进一步优化令真空吸管组件的真空设计，其连接有真空泵，通过该设计可以相对快捷的在真空吸管内提供真空环境，并连接压力表，通过压力表的示数判定是否已在真空吸管组件内形成真空，以此确定是否已经通过真空成功连接胶钉，以此保证工序实施的成功率。
为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述充氦插钉装置中，所述插钉组件1还包括弹性进给安装座14，所述弹性进给安装座14与所述进给驱动组件连接，用于驱动弹性进给安装座14背离插钉方向反相进给，弹性进给安装座14还连接有复位弹簧组件13，用于在进给驱动组件的驱动下压缩储存弹力，并释放驱动所述真空吸管组件进行胶钉的压入。
本实施例提供的技术方案中，进一步优化了插钉动作的驱动设计，设置弹性进给安装座，在其上安装真空吸管组件，通过进给驱动组件驱动座体向插钉方向的反方向位移，并通过另一侧设置的复位弹簧组件，当弹性进给安装座达到指定位置后，进给驱动组件撤出驱动力，其在复位弹簧的弹力下向下加速运动，同时也受到本身自重的加速作用，令输出的插钉的作用力能够满足插钉的需求；
此外需要说明的是可将弹性进给安装座通过竖直设置的滑轨机构15安装于整体模组支架16上，以保证进给运动的直线度；进给驱动组件可选用气缸驱动的方式控制灵敏响应及时。此外优选的方案在整体模组支架底部与弹性进给安装座底部之间设置有弹性缓冲垫17，防止工作振动过大造成装置损坏。
为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述充氦插钉装置中，所述插钉组件1还包括旋转驱动组件4，所述旋转驱动组件4安装于所述弹性进给安装座14，并与所述真空吸管组件传动连接，用于在真空吸管组件进行插钉动作时同步提供旋转力；所述弹性进给安装座14上还安转有轴承座组件7，所述真空吸管组件通过轴承座组件7与弹性进给安装座14可转动连接。
本实施例提供的技术方案中，为了保证插钉的安装效果，对真空吸管连接旋转驱动组件，连接方式优选为在真空吸管一端设置皮带轮5，通过皮带传动连接电机，电机通过基座与弹性进给安装座固定，二者一体同步进退，并在进给插钉的动作中同步的提供旋转动作，令胶钉的装入更加牢固；由于真空吸管组件需要能够旋转，因此设置轴承座的结构，通过该结构装入轴承令真空吸管与安装座之间通过轴承旋转连接，并在真空吸管组件与轴承配合的两端设置轴向限位件，如轴肩凸台配合限位螺母6等结构，以保证真空吸管的连接稳固。
为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述充氦插钉装置中，所述真空吸管组件包括与所述轴承座组件7转动限位连接的第一真空吸管8，以及与所述第一真空吸管8对接的用于吸取胶钉的第二真空吸管10，所述第二真空吸管10的末端设置有密封插装的套筒12，所述套筒12的外径小于所述充入嘴结构的内径，用于穿过充入嘴结构安装胶钉。
本实施例提供的技术方案中，进一步优化了真空吸管组件设计，包括相互对接的两部分，第一真空吸管与轴承座组件轴向配合，其轴向长度较大，优选在第一真空吸管与第二真空吸管之间设置密封环9，通过密封环9的结构，令真空吸管整体与密封套筒之间形成较为稳定的气体密封环境；进一步设置套筒，套筒的外周与充入嘴的内径形成有效配合，通过套筒减小真空吸管内径以保证抽取真空拾取并固定胶钉的效果。
为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述充氦插钉装置中，所述第二真空吸管10的端面设置有台阶面结构，通过所述台阶面结构装入压缩弹簧11与所述套筒12弹性插装连接，用于在插钉动作时提供套筒12的弹性退回量。
本实施例提供的技术方案中，进一步优化了套筒与第二真空吸管之间的连接配合方式，二者插装连接，第二真空吸管的前端设置伸出的中空插管，中空插管插入套筒的内部实现稳固的插装，并且第二真空吸管与套筒之间间隙配合，令套筒能够相对真空管收缩伸出，在第二真空吸管的中空插管外周与套筒的端面之间设置压缩弹簧，令套筒能够相对真空吸管有一定的弹性伸缩量，以便更好适应胶钉的插装，令安装留有弹性余量，能够较好的控制装入压力及深度；其中插钉深度的控制可以通过在中空插管上设置台阶面，台阶面的直径大于套筒的通过直径，因此可以通过其顶住套筒，以控制胶钉装入深度。
为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述充氦插钉装置中，所述抽真空充氦组件3中的充入嘴结构具体为设置于所述密封套筒2一端的硅胶吸盘20，所述硅胶吸盘20内连接有操作气路，用于抽取真空及充入氦气。
本实施例提供的技术方案中，进一步优化了抽真空充氦组件的结构设计，密封套筒一端设置硅胶吸盘，在抽取真空及充氦插钉的全过程中，通过吸盘的吸紧保持装置与电池壳之间的气密性，硅胶吸盘内连通操作气路，能够实通过气路实现真空的抽取及氦气的充入。
为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述充氦插钉装置中，所述密封套筒2的两侧分别设置有用于连接气源的充氦接头21，以及用于连接真空泵的真空接头19，所述充氦接头21及真空接头19均与内部的操作气路连通。
为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述充氦插钉装置中，所述抽真空充氦组件3还包括夹持固定所述密封套筒2的套筒安装座18，所述套筒安装座18连接有气缸进给输出组件22，用于伸出或收回密封套筒2适应充氦或插钉的位置要求。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。