一种动力型圆柱电池自动入壳机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电池生产制造设备技术领域，涉及一种圆柱电池的自动装配设备，具体是一种动力型圆柱电池自动入壳机。
【背景技术】
[0002]电池在日常生活中很常见，使用非常广泛，种类也繁多，包括圆柱电池、纽扣电池、软包电池等。圆柱型干电池按照电解质的不同还可分为磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、钴锰混合等不同体系，圆柱电池的外壳通常采用钢壳，电芯为聚合物，具有容量高、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、使用安全等优点，广泛应用于遥控器、灯具、后备能源、电动工具、玩具模型等器件上。在圆柱电池生产过程中经过多种工序后需要对其进行装配和包装，将圆柱电池的电芯与外壳套装起来，并在外壳外表套上热缩管，使其从裸电芯到既安全又美观的成品，在外壳装配的同时还需要在电芯端部安放绝缘垫。圆柱电池通常一端具有位于中部的内极耳；而另一端具有两个极耳，包括一个位于中部的内极耳和一个位于端部边缘的外极耳，目前市场上的圆柱电池自动入壳机在电芯分料和前后校位的时候采用机器手等八个动作完成，由于电芯的运输、分料、校位等流程复杂，且每个动作时间都较长，使得整个电芯的装配效率低。圆柱电池的内极耳和外极耳校位也很重要，市场上的入壳机通常没有极耳校位的工位，导致在折极耳时会造成极耳不规则弯曲，从而使放绝缘垫放置失败或轻易掉落，形成不良品。电芯和外壳在入壳装配的时候有些电芯直径稍大，进入不了外壳，也会出现不良品。在检查不良品时，现有的入壳机是每个步骤都有检查，导致整机庞大，时效更长。
[0003]我国专利(公开号:CN1056925A，公开日:2013-03-06)公开了一种锰酸锂塑料壳体圆柱电池及其制备方法，适用于中大型容量的锂离子电池。它是将锰酸锂材料和导电剂、粘结剂等混合而成正极浆料；将石墨和导电剂、粘结剂等混合而成负极浆料，再将正极浆料涂敷在铝箔上制成正极片，负极浆料涂敷在铜箔上制成负极片，然后将正负极片加入特制隔膜卷成圆柱形卷芯，然后将卷芯与塑料壳体、端盖、上极柱、下极柱、内垫片、外垫片和固定螺母进行装配，最后注液化成而制成成品电池。
[0004]上述专利提供的圆柱电池制备方法中，将卷芯与塑料壳体装配这一过程没有专业的组装设备，传统人工方法生产效率低，外壳与电芯凭肉眼不容易对准，还容易出现卡壳现象以及电池扭曲变形报废等情况。
【发明内容】
[0005]本发明针对现有技术存在的上述问题，提供一种动力型圆柱电池自动入壳机，本发明所要解决的技术问题是:如何提高圆柱外壳与电芯装配过程中的组装效率和圆柱电池自动装配入壳装置的自动化程度。
[0006]本发明的目的可通过下列技术方案来实现:
一种动力型圆柱电池自动入壳机，包括机柜，其特征在于，所述机柜上设有能够输送电芯的输送带一和输送带二、能够输送外壳的输送带三以及能够输送电芯载具的输送带四，所述输送带一的一端为放料端，另一端为出料端，所述输送带一的出料端设有分离齿轮，所述分离齿轮能够绕自身轴线转动，分离齿轮周向分布有若干半圆型槽，半圆型槽的长度方向与分离齿轮的轴向一致，所述输送带一上的电芯能够从出料端进入到分离齿轮的半圆型槽中；所述输送带二位于所述分离齿轮的下方且电芯能够从分离齿轮依次进入输送带二上；所述机柜上水平设置有旋转圆盘，旋转圆盘的上侧面上沿旋转圆盘的周向设有若干能够夹持电芯的夹持机构，所述机柜上沿旋转圆盘的周向依次固设有校外极耳装置、校内极耳装置、上绝缘垫装置、折内极耳装置、外极耳测量装置、折外极耳装置、不良品检测装置和下料装置，上述校外极耳装置、校内极耳装置、上绝缘垫装置、绝缘垫检测装置、折内极耳装置、外极耳测量装置和折外极耳装置，本入壳机还包括能够将输送带二上的电芯移载到所述夹持机构的移料机构和将所述夹持机构上的电芯移载到输送带四上的载具上的下料装置；所述机柜上还设有装配槽，所述输送带三能够将外壳移动至装配槽内，所述装配槽的两端设有推进气缸和吸料气缸，所述推进气缸的活塞杆上设有空心的顶柱且顶柱正对装配槽；所述输送带二能够带动电芯载具到达所述顶柱与所述装配槽之间，所述吸料气缸的活塞杆上固设有磁性的吸头。
[0007]本入壳机用于电池的电芯与外壳自动化入壳装配，生产完成的电芯需要套设金属的外壳以提高保护强度和安全性，电芯通过人工按照正反顺序放置到输送带一的放料端，通过输送带一的运输使得电芯从输送带一的放料端向出料端移动，输送带一上的电芯一个一个顺次进入空着的半圆型槽中，分离齿轮转动带动电芯运行并一个一个从分离齿轮底部释放出来到达输送带二上，通过输送带二的运输后，移料机构将输送带二上的电芯移载到夹持机构上，电芯随旋转圆盘转动，达到不同的工位，通过校外极耳装置和校内极耳装置对电芯的外极耳和内极耳分别校对，通过上绝缘垫装置冲出绝缘垫并放置在电芯的端部，通过折内极耳装置和折外极耳装置分别对电芯的内极耳和外极耳进行弯折，最后通过下料装置将电芯通过输送带三移动至装配槽，电芯载具带动电芯移送并最终达到顶柱与装配槽之间，推进气缸带动顶柱向装配槽移动，顶柱内部空心且外端部具有开口，顶柱能够抵靠在电芯的端部边缘，并且使位于电芯的端部中间的极耳伸入到顶柱内，顶柱将位于电芯载具上的电芯推送到外壳中去，从而实现电芯与外壳的入壳装配。
[0008]本入壳机还采用PLC控制系统和触摸屏人机界面；通过触摸屏人机界面可方便对本入壳机进行操控，本入壳机各部件紧密配合动作精准、运行可靠、操作简单、维护方便、自动化程度高、大大提高了电芯与外壳的组装效率。
[0009]在上述的动力型圆柱电池自动入壳机中，所述夹持机构包括半圆筒和夹持块，所述半圆筒竖直设置且半圆筒内具有半圆槽，所述夹持块上间隔设有两个竖向的滚柱，所述滚柱与半圆槽相对设置，所述滚柱与半圆槽之间能且进能容纳一个电芯。
[0010]在上述的动力型圆柱电池自动入壳机中，所述校外极耳装置包括安装架一，所述安装架上设有打偏气缸，所述打偏气缸的活塞杆沿所述旋转圆盘的径向设置，所述打偏气缸的活塞杆上连接有打偏块，所述打偏块的下方设有能够检测电芯外极耳的感应器二，所述安装架一上还设有能够沿旋转圆盘的径向滑动的滑块一，所述滑块上设有校极耳包胶轮
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[0011]在上述的动力型圆柱电池自动入壳机中，所述校内极耳装置包括安装架二，所述安装架二上设有检测气缸，所述检测气缸的活塞杆竖直向下设置，所述活塞杆上固设有连接块，所述连接块上连接有连接杆，所述连接杆横向设置且连接杆的一端与连接块相固连，所述连接杆另一端设有感应器三，所述安装架二上设有能够沿旋转圆盘的径向滑动的滑块二，所述滑块二上设有校极耳包胶轮二。
[0012]在上述的动力型圆柱电池自动入壳机中，所述上绝缘垫装置包括安装架三，所述安装架三上分别设有能够绕自身轴线转动的放料盘和收料盘，所述安装架三上冲压气缸和冲压板，所述冲压板水平设置且具有通孔，所述冲压气缸竖直设置且位于所述冲压板的上方，所述冲压气缸的活塞杆上连接有冲压杆，所述冲压杆正对所述通孔，所述冲压板上方设有底板，所述冲压板与底板之间设有供绝缘垫料带穿过的间隙，所述冲压气缸能够带动冲压杆往复移动并从冲压板与底板之间的绝缘垫料带上冲出绝缘垫。
[0013]在上述的动力型圆柱电池自动入壳机中，所述折内极耳装置包括固设在机柜上的安装架四，安装架四上设有竖直向上的升降气缸一，所述升降气缸一的活塞杆上连接有安装板一，所述安装架四上具有侧板且侧板上设有滑轨，所述安装板一上设有滑块三，滑块三滑动连接在所述滑轨上，所述升降气缸一能够带动安装板一上下往复移动，所述安装板一的侧面从下往上依次设有抱芯夹手气缸一、折内极耳气缸和压块调节气缸，所述抱芯夹手气缸一、折内极耳气缸和压块调节气缸同向水平设置，所述抱芯夹手气缸一的活塞杆上连接有能够夹持电芯的抱爪一，所述折内极耳气缸的活塞杆上连接有能够伸入到电芯内极耳与外极耳之间的折块且所述折内极耳气缸能够带动折块横向移动；所述压手调节气缸的活塞杆上连接有竖直向下的压手合拢气缸，所述压手合拢气缸的活塞杆上连接有压手，所述压手为两个且能够分布在电芯的内极耳两侧。
[0014]在上述的动力型圆柱电池自动入壳机中，所述折外极耳装置包括固设在机柜上的安装架五，安装架五上设有竖直向下的升降气缸二，所述升降气缸二的活塞杆上连接有安装板二，所述安装架五上也具有侧板且侧板上设有滑轨，所述安装板二上设有滑块四，所述滑块四滑动连接在滑轨上，所述升降气缸二能够带动安装板二上下往复移动，所述安装板二的侧面从下往上依次设有抱芯夹手气缸二、压芯块和折外极耳气缸，所述抱芯夹手气缸二和折外极耳气缸同向水平设置，所述压芯块位于抱芯夹手气缸二和折外极耳气缸之间，所述抱芯夹手气缸二的活塞杆上连接有能够夹持电芯的抱爪二，所述折外极耳气缸的活塞杆上连接有能够伸入到电芯外极耳外侧的折条且折外极耳气缸能够带动折条横向移动；所述压芯块上连接有能够抵靠的电芯端部的压芯柱。
[0015]在上述的动力型圆柱电池自动入壳机中，所述机柜上设有一个能够容纳外壳的料斗，所述料斗上侧具有开口，所述料斗底部的底板表面向一侧倾斜且所述料斗的底板较低的一侧设有贯穿底板的升降板，所述升降板紧贴所述料斗的侧板且能够上升下降往复移动，所述升降板下端与升降气缸三相连接，所述升降板上升能够将外壳推送至所述输送带三上，所述输送带三上设有防止外壳从输送带三上掉落的挡板。
[0016]在上述的动力型圆柱电池自动入壳机中，所述输送带三的末端一侧设有推送气缸，所述推送气缸的活塞杆上固设有推块，所述推块能够将输送带三上的外壳沿输送带三宽度推出，所述输送带三的末端另一侧设有换向圆盘，所述换向圆盘中部开设有长条状的且能够容纳一个外壳的方孔，换向圆