上导针装置及电池机的制作方法

本发明属于电池制作技术领域，更具体地说，是涉及一种上导针装置及电池机。

背景技术：

在电池制作过程中，需要将导针与箔片钉接在一起后卷绕形成电芯，在钉接工序中，导针与箔片的相对位置决定了导针与箔片的钉接位置，从而影响其卷绕形成的电芯的质量。

在用于制作电池的电池机中，用于传送导针的上导针装置对导针的定位，对导针与箔片的相对位置有重大影响，然而，现有的上导针装置动作灵活性不高，通常只能将导针平移传送，难以实现对导针的精确定位，使得导针与箔片对位不准，进而影响产品质量，导致产品不良率上浮。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种上导针装置，以解决目前的上导针装置对导针的定位精度不高技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种上导针装置，包括基座、第一转运单元及第二转运单元，所述第一转运单元及所述第二转运单元均设于所述基座；

所述第一转运单元包括能绕自身轴线转动的转盘，所述转盘用于吸附导针并将所述导针传送至所述第二转运单元处，所述第二转运单元包括第一传动机构和第二传动机构，以及连接于所述第二传动机构的机械夹，所述第一传动机构能驱动所述机械夹张开或关闭，以使所述机械夹夹紧或松开所述导针，所述第二传动机构能带动所述机械夹转动和平移，以将所述导针送往下一工序。

进一步地，所述第一传动机构包括凸轮，以及抵顶配合于所述凸轮的第一连杆机构，所述机械夹包括两第一夹指，两所述第一夹指能在所述第一连杆机构的推顶作用下张开，并且在所述推顶作用消失后合拢。

进一步地，所述第二传动机构包括连接于所述机械夹的传动臂，以及固定连接于所述传动臂的传动轴，所述传动轴能带动所述传动臂沿所述传动轴的轴线升降，并能带动所述传动臂绕所述传动轴的轴线旋转。

进一步地，所述上导针装置还包括驱动单元，所述驱动单元包括第一输出轴和第二输出轴，所述第一输出轴连接于所述凸轮以驱动所述凸轮转动，所述第二输出轴连接于所述传动轴，以驱动所述传动轴升降并绕所述传动轴自身的轴线转动。

进一步地，所述转盘上开设有多个工位槽，各所述工位槽仅能容纳一个所述导针，所述转盘能将所述导针吸入任一所述工位槽内。

进一步地，所述转盘包括多个磁铁，以及能够绕自身轴线转动的圆盘主体，多个所述工位槽均开设于所述圆盘主体，各所述磁铁一一对应设置于各所述工位槽内。

进一步地，所述转盘包括通气管道、真空发生器，以及能够绕自身轴线转动的圆盘主体，多个所述工位槽均开设于所述圆盘主体，所述通气管道能与任意所述工位槽连通，所述通气管道与真空发生器连通。

进一步地，所述上导针装置还包括顶针单元，所述顶针单元包括顶针板、推顶机构以及漏料斗，所述漏料斗用于接收从上一工序运动而来的导针，所述漏料斗上开设有插孔，所述推顶机构连接于所述凸轮，并能推动所述顶针板穿过所述插孔并伸入所述漏料斗内，以将至少一所述导针推顶至所述工位槽附近，以使所述导针被吸入所述工位槽内。

进一步地，所述推顶机构包括导向柱、传动板组及顶升杆，所述顶升杆分别连接于所述顶针板和所述传动板组，所述传动板组活动套设于所述导向柱；所述推顶机构还包括固定连接于所述凸轮的拨动轮，所述拨动轮自身的轴线与所述凸轮的旋转轴线偏离，所述传动板组上开设有滑槽，所述拨动轮伸入所述滑槽内，并能驱动所述传动板组沿所述导向柱的延伸方向运动。

进一步地，所述上导针装置还包括压针单元，所述压针单元包括第二连杆机构及连接于所述第二连杆机构的压针块，所述第二连杆机构连接于所述传动板组，并能带动所述压针块活动抵顶于所述转盘，以将所述导针保持于所述工位槽内，并拨动所述导针绕自身的轴线转动。

进一步地，所述驱动单元还包括第三输出轴，所述上导针装置还包括传动单元、检测单元及定位单元，所述传动单元连接于所述第三输出轴，并能驱动所述定位单元抵顶于所述导针的相对两端，以限定所述导针与所述转盘的相对位置，所述传动单元还能驱动所述检测单元检测所述导针的外形尺寸。

进一步地，所述定位单元包括第一定位机构和第二定位机构，所述传动单元包括凸轮组件、摆杆机构、第三连杆机构和第四连杆机构，所述摆杆机构抵顶于所述凸轮组件，所述第三连杆机构和所述第四连杆机构均连接于所述摆杆机构，所述第三连杆机构正对于所述检测单元，并能驱动所述检测单元检测所述导针，所述第四连杆机构与所述第一定位机构和所述第二定位机构连接，并能驱动所述第一定位机构与所述第二定位机构分别抵顶于所述导针的相对两端。

进一步地，所述检测单元包括用于夹持所述导针的夹手，所述夹手包括两第二夹指，两所述第二夹指能在所述第三连杆机构的推顶作用下张开，并且在所述推顶作用消失后合拢，所述检测单元还包括设于所述第二夹指上的检测器，所述检测器能检测两所述第二夹指间的距离。

进一步地，所述第四连杆机构包括第一连杆组及连接于该第一连杆组的第二连杆组，所述第一定位机构与所述第一连杆组连接，所述第二连杆组正对于所述第二定位机构，所述第一连杆组能驱动所述第二连杆组及所述第一定位机构，使所述第一定位机构及所述第二定位机构分别抵顶于所述导针的相对两端。

本发明还提供了一种电池机，包括上述上导针装置。

实施本发明实施例，将具有如下有益效果：

本发明提供的上导针装置，第一转运单元具有转动功能、第二转运单元同时具有转动和平移的功能，故该上导针装置相对于传统结构具有更高的灵活性，能够使导针经过两次转动和一次平移后再被送往下一工序，从而有效提高导针的定位精度，降低了导针与箔片对位不准的可能，进而减小产品的不良率。本发明提供的电池机，包括上述上导针装置，因而具备该上导针装置的全部有益效果，此处不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一实施例中上导针装置的结构示意图一；

图2为图1中a部分的放大结构示意图；

图3为一实施例中上导针装置的结构示意图二；

图4为一实施例中上导针装置的结构示意图三；

图5为一实施例中上导针装置的局部结构示意图一；

图6为一实施例中上导针装置的局部结构示意图二；

图7为一实施例中上导针装置的局部结构示意图三；

图8为一实施例中上导针装置的局部结构示意图四；

图9为一实施例中上导针装置的局部结构示意图五；

图10为一实施例中上导针装置的局部结构示意图六；

图11为一实施例中上导针装置的局部结构示意图七；

其中，图中各附图标记：

10、上导针装置；100、基座；200、第一转运单元；300、第二转运单元；400、顶针单元；500、压针单元；600、检测单元；700、定位单元；800、驱动单元；900、传动单元；20、导针；210、驱动电机；220、转盘；310、第一传动机构；320、第二传动机构；330、机械夹；331、第一推顶杆；332、第一夹指；810、第一输出轴；820、第二输出轴；830、第三输出轴；311、凸轮；312、第一连杆机构；321、传动臂；221、圆盘主体；2211、工位槽；230、刮针盖板；410、顶针板；420、推顶机构；430、漏料斗；431、缺口；421、导向柱；422、传动板组；423、顶升杆；424、拨动轮；4221、滑槽；510、第二连杆机构；520、压针块；530、顶升柱；910、凸轮组件；920、摆杆机构；930、第三连杆机构；940、第四连杆机构；950、转动轴；610、夹手；620、检测器；611、主体部；612、第二夹指；613、第二推顶杆；6121、第一夹持工位；6122、第二夹持工位；1000、阻夹单元；1010、气缸；1020、第五连杆机构；710、第一定位机构；720、第二定位机构；941、第一连杆组；942、第二连杆组；9411、第一转板；9412、第二转板；711、第一滑板组；712、抵针头；721、第二滑板组；722、抵针杆；521、第一压块；522、第二压块；1100、带轮机构。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请一并参阅图1至图5，现对本发明提供的上导针装置10进行说明。所述上导针装置10，包括基座100、第一转运单元200、第二转运单元300、顶针单元400、压针单元500、检测单元600、定位单元700、驱动单元800及传动单元900；上述第一转运单元200和第二转运单元300均设于基座100，该第一转运单元200包括驱动电机210及连接于该驱动电机210的转盘220，转盘220能够吸附顶针单元400内的导针20，并能在驱动电机210的作用下绕自身的轴线转动，从而能带动导针20相对于转盘220自身的轴线转动一定的角度，以将导针20传送至第二转运单元300处，第二转运单元300包括第一传动机构310、第二传动机构320以及机械夹330，机械夹330用于从转盘220上夹取导针20，第一传动机构310和第二传动机构320均与驱动单元800连接，且该第一传动机构310能够在驱动单元800的作用下推顶上述机械夹330，以打开该机械夹330，该机械夹330能够在第一传动机构310的推顶作用消失以后自动闭合，从而夹取该转盘220上的导针20；第二传动机构320能够在驱动单元800的作用下带动机械夹330转动和平移，以将机械夹330上的导针20送往下一工序。

如此，本发明提供的上导针装置10，第一转运单元200具有转动功能、第二转运单元300同时具有转动和平移的功能，故该上导针装置10相对于传统结构具有更高的灵活性，能够使导针20经过两次转动和一次平移后再被送往下一工序，从而有效提高导针20的定位精度，降低了导针20与箔片对位不准的可能，进而减小产品的不良率。

优选地，上述机械夹330为常闭型机械夹330，也即在不受外力的情况下，机械夹330的两个夹指相互靠拢，处于闭合状态，更具体地，该机械夹330包括第一推顶杆331和两第一夹指332，两第一夹指332之间连接有弹簧(图未示)，第一推动杆能够在第一传动机构310的推顶作用下使两第一夹指332分离，同时拉伸该弹簧，待第一传动机构310后退，推顶作用消失后，该弹簧复位，从而使该两第一夹指332靠拢。

在一实施例中，请参阅图5至图8，上述驱动单元800优选为分割器，该分割器包括第一输出轴810和第二输出轴820，第一输出轴810输出转矩，第二输出轴820输出沿竖直方向的升降的动力以及绕竖直方向旋转的转矩；其中第一输出轴810与第一传动机构310动力连接，第二输出轴820与第二传动机构320动力连接。

在一实施例中，上述第一传动机构310包括凸轮311及第一连杆机构312，凸轮311与上述第一输出轴810连接，且能够随第一输出轴810转动，第一连杆机构312活动设于基座100；具体地，该凸轮311设有弧面，第一连杆机构312的一端与该弧面相抵顶，另一端正对于第一推顶杆331的远离两第一夹指332的末端，如此，凸轮311转动，可带动第一连杆机构312的另一端朝向第一推顶杆331运动，并推动该第一推顶杆331使两第一夹指332分离，从而使机械夹330张开。

在一实施例中，上述第二传动机构320包括传动臂321及传动轴，其中，传动轴与第二输出轴820连接，并能在第二输出轴820的作用下沿竖直方向升降运动，并能够在该第二输出轴820的作用下绕自身的轴线旋转，这里，该传动轴呈圆柱状，并沿竖直方向延伸，传动臂321固定连接于传动轴的顶端，故能够随着传动轴升降及绕着传动轴的轴线旋转，上述机械夹330设于该传动臂321上，故能够随着该传动臂321升降，同时能随着该传动臂321一起绕传动轴的轴线旋转；如此即可带动导针20做相应的转动和平移运动。

在一实施例中，上述转盘220为磁吸式转盘，具体地，该转盘220包括圆盘主体221及设置于该圆盘主体221的多个磁铁(图未示)，该圆盘主体221呈圆柱状，上述驱动电机210与圆盘主体221传动连接，以驱动该圆盘主体221绕自身的轴线转动，在圆盘主体221的圆周面上等间距地设有多个工位槽2211，也即，各个工位槽2211与圆盘主体221的轴线的距离相同，且各个工位槽2211之间的间距相等，上述多个磁铁与多个工位槽2211一一对应设置；如此，当有导针20靠近一工位槽2211，那么与之对应设置的磁铁即会对导针20产生磁力，并最终将导针20吸入工位槽2211内。通过磁吸的方法稳定性高，并且可以通过调整磁铁在转盘220中的位置来调节磁吸力的大小。

在另一实施例中，上述转盘220为真空式转盘，具体地，将上述多个磁铁替换成真空发生器(图未示)和通气管道(图未示)，该通气管道能与任意上述工位槽2211连通，并且，该通气管道与真空发生器连通。具体地，该通气管道可设置一个也可设置多个，且各通气管道能与任意一个或任意几个上述工位槽2211相连通，也即，通气管道的位置固定，工位槽2211随圆盘主体221转动而不断变换位置，当工位槽2211旋转至与通气管道正对时，通气管道与该工位槽2211连通，使工位槽2211内产生负压，从而，靠近工位槽2211的导针20则能够被吸入工位槽2211内。采用真空的方法能有效节约能源，客户仅需接上电源即可使用，并且，在转盘220不需要设置吸附力的位置可以不设置上述通气管道，也即上述通气管道的数量可少于工位槽2211的数量；当然也可以对应于各个工位槽2211均设置通气管道，并且依据待吸附的导针20所在的位置，将对应设置于不需要吸附力的位置的通气管道与真空发生器的连接断开即可，此处不做唯一限定。

优选地，上述第一转运单元200还包括刮针盖板230，该刮针盖板230设有曲率与圆盘主体221的圆周面曲率相同的弧面(图未示)，该弧面与圆盘的圆周面滑动配合，以将多余的导针20挂落。也即，该刮针盖板230用于刮去被吸附于圆盘主体221上且位于工位槽2211外的导针20。从而方便导针20后续的检测和传送。

在一实施例中，请参阅图7至图8，上述顶针单元400包括顶针板410、推顶机构420以及漏料斗430，该漏料斗430用于接收从上一工序运动而来的导针20，上述转盘220用于将漏料斗430内的导针20吸附，并送往第二转运机构。具体地，该漏料斗430为v形斗，设于转盘220的一侧，并与该转盘220的位于水平面上的半径共线，在漏料斗430的底部设有插孔(图未示)，侧部设有缺口431，该缺口431能够与转盘220上的任一工位槽2211正对，该顶针板410能够在推动机构的作用下通过插孔插入漏料斗430内，并将至少一导针20推顶至缺口431处，使导针20靠近该工位槽2211，从而被吸入工位槽2211内。

在一实施例中，上述推顶机构420包括导向柱421、传动板组422、顶升杆423及拨动轮424，该传动板组422与顶升杆423固定连接，波动轮与凸轮311固定连接，该传动板组422上设有沿水平方向延伸的条形滑槽4221，该拨动轮424呈圆柱状，其轴线与凸轮311的旋转轴线不共线，也即，该拨动轮424的轴线与凸轮311的旋转轴线偏离，且拨动轮424伸入该条形滑槽4221内，其圆周面与该传动板组422滑动抵顶；另外，顶升杆423与上述顶针板410固定连接，导向杆设于基座100并活动穿设于该传动板组422，凸轮311转动可带动拨动轮424绕着凸轮311的旋转轴线转动，从而使拨动轮424带动传动板组422沿导向杆的轴线方向上升和下降，进而带动该顶升杆423和顶针板410上下运动。如此，该推顶机构420的动力源也来自于第一输出轴810，故分割器的第一输出轴810转动，可同时驱动第一传动机构310和推顶机构420，不仅可以节约能源，还简化了结构，节省了物料成本和空间成本。

在一实施例中，请参阅图7、8、11，上述压针单元500包括第二连杆机构510及压针块520，其中第二连杆机构510的一端通过顶升柱530与传动板组422固定连接，另一端与压针块520铰接，当传动板组422在拨动轮424的带动下运动时，也能同时带动该第二连杆机构510运动，经过一系列连杆传动作用到压针块520，具体地，该压针块520包括第一压块521和第二压块522，该第一压块521与转盘220的圆周面活动抵顶，并将导针20的针头部分保持于工位槽2211内，第二压针块520抵顶于该导针20的针尾部分，使导针20相对于自身的轴线转动，从而调整该导针20在工位槽2211内姿态，进而方便导针20进行接下来的检测工作，提高了检测精度。如此，该第二连杆机构510的动力源也来自于第一输出轴810，故分割器的第一输出轴810转动，可同时驱动第一传动机构310、推顶机构420及第二连杆机构510，不仅可以节约能源，还简化了结构，节省了物料成本和空间成本。

在一实施例中，请参阅图8至图10，上述分割器还包括第三输出轴830，该第三输出轴830输出转矩，通过带轮机构1100为上述传动单元900传递动力，上述传动单元900将动力传递至检测单元600及定位单元700。具体地，该传动单元900包括凸轮组件910、摆杆机构920、第三连杆机构930及第四连杆机构940，其中，摆杆机构920抵顶于凸轮组件910，并且通过转动轴950与第三连杆机构930和第四连杆机构940均连接，该凸轮组件910转动可带动摆杆机构920绕着转动轴950的轴线转动，该第三连杆机构930与第四连杆机构940与转动轴950固定连接，故摆杆机构920的动力很快被传递到第三连杆机构930和第四连杆机构940，其中第三连杆机构930用于驱动检测单元600运动以将导针20夹持于检测工位进行检测，第四连杆机构940能驱动第一定位机构710及第二定位机构720分别抵顶于导针20的首尾两端，从而限制该导针20在工位槽2211内的位置，从而方便进一步检测，提高检测精度。

当然在本发明的其他实施例中，该传动单元900也可以依靠其他的动力源提供动力，此处不做唯一限定。

在一实施例中，上述检测单元600包括夹手610及检测器620，其中，夹手610包括主体部611、两第二夹指612及第二推顶杆613，该两第二夹指612和第二推顶杆613均设于主体部611，并且该夹手610为常闭型机械夹330，也即在不受外力的情况下，夹手610的两个第二夹指612相互靠拢，处于闭合状态，优选地，该两第二夹指612之间连接有弹簧(图未示)，第二推动杆能够在第三连杆机构930的推顶作用下使两第二夹指612分离，同时拉伸该弹簧，待第三连杆机构930后退，推顶作用消失后，该弹簧复位，从而使该两第二夹指612靠拢，从而将导针20夹持于两第二夹指612之间；上述检测器620设于两第二夹指612中的至少一个上，用于检测两第二夹指612间的间距。

更具体地，上述第二夹指612包括第一夹持工位6121和第二夹持工位6122，第一夹持工位6121和第二夹持工位6122用于夹持导针20的两个不同部位，在本实施例中，导针20包括呈圆柱状的中间部，以及呈平面板状的针尾部，该第一夹持工位6121设有圆柱状的夹槽，第二夹持工位6122设有长方体状的夹槽，分别用于夹持上述中间部和针尾部；当然，夹槽的尺寸和形状与合格的导针20的尺寸和形状相符，因而被检测的导针20的尺寸会直接影响到两第二夹指612之间的间距，故检测器620能够通过该间距的变化来判断导针20是否合格。

在一实施例中，上导针装置10还包括阻夹单元1000，该阻夹单元1000包括气缸1010，以及连接于该气缸1010的第五连杆机构1020，该第五连杆机构1020在气缸1010的作用下能抵顶于上述第一传动机构310，以阻止该第一传动机构310复位，从而使机械夹330处于张开的状态，而无法从转盘220上夹取导针20。在本实施例中，当上述检测单元600检测到导针20不合格时，该气缸1010拉动第五连杆机构1020运动，从而使该导针20无法被传送至下一工序。

在一实施例中，上述定位单元700包括第一定位机构710和第二定位机构720，上述第四连杆机构940包括第一连杆组941及第二连杆组942，其中，第一连杆组941包括连接于上述摆杆机构920的第一转板9411，以及滑动配合于第一转板9411的第二转板9412，该第二转板9412的相对两端分别与上述第二定位机构720和第二连杆组942连接。

具体地，上述第一定位机构710包括第一滑板组711、抵针头712及第一复位弹簧(图未示)，该第一复位弹簧的相对两端分别与第一滑板组711和基座100连接，该抵针头712与第一滑板组711固定连接，该第一滑板组711能与上述第一连杆组941抵顶，并能在该第二连杆组942的带动下相对于基座100滑动，从而抵顶于导针20的一端；上述第二定位机构720包括第二滑板组721、抵针杆722及第二复位弹簧(图未示)，该第二复位弹簧的相对两端分别与第二滑板组721和基座100连接，该抵针杆722与第二滑板组721滑动连接，该第二滑板组721与上述第二转板9412固定连接，并能在该第二转板9412的带动下相对于基座100滑动，从而抵顶于导针20的另一端；如此，上述凸轮组件910转动，同时影响了第一定位机构710、第二定位机构720及夹手610的运动，也即上述分割器的第三输出轴830转动，可同时为检测单元600和定位单元700提供了动力，不仅可以节约能源，还简化了结构，节省了物料成本和空间成本。

可以理解地，上述上导针装置10还可以用于制作电容的电容机，乃至其他相关领域，此处不作唯一限定。

请一并参阅图1至图11，本发明还提供了一种电池机，该电池机包括上述上导针装置10，因而具备了上述上导针装置10具备的全部有益效果，此处不再赘述。

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。