一种新型扣式电池转盘式快速封口机的封口机构的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种新型扣式电池转盘式快速封口机的封口机构，由套筒组件和封口组件组成；所述套筒组件包括中间顶针下盖、中间顶针上盖和套筒；中间顶针下盖、中间顶针上盖和套筒依次连接；所述封口组件由中间顶针、变刚度弹簧、上顶针、上顶针套和滚子组成；中间顶针安装在由中间顶针下盖和中间顶针上盖组成的中间顶针盖中，中间顶针下盖与中间顶针上盖之间安装有变刚度弹簧；上顶针安装在上顶针套中，上顶针套安装在套筒中，上顶针套上安装有心轴，心轴穿过套筒。本发明在保证快速封口机的生产效率的前提下，能够保证扣式电池的质量以及提高封口机的使用寿命。
【专利说明】一种新型扣式电池转盘式快速封口机的封口机构
【技术领域】
[0001]本发明涉及电池的制作设备，具体涉及一种新型扣式电池转盘式快速封口机的封口机构。
【背景技术】
[0002]扣式电池广泛应用于生活、科研、航天、汽车等领域，尤其是一些小而薄的电子产品里面，社会需求量大。现有扣式电池封口机设备主要是单颗电池封口机和转盘式快速封口机。单颗电池封口机生产的扣式电池质量稳定，但是生产效率较低，难以满足社会需求；转盘式快速封口机生产效率高，但是在工作工程中，该封口机容易出现卡死的现象，并伴随封口机构中某些重要零件的断裂，影响封口机的使用寿命，且生产的电池质量不稳定。
【发明内容】
[0003]为了弥补现有转盘式快速封口机的封口机构存在的不足，本发明公开了一种新型扣式电池转盘式快速封口机的封口机构。
[0004]本发明采用以下技术方案。
[0005]本发明的新型扣式电池转盘式快速封口机的封口机构由套筒组件和封口组件组成；1)所述套筒组件由中间顶针下盖、中间顶针上盖和套筒组成；中间顶针下盖、中间顶针上盖和套筒依次连接；2)所述封口组件由中间顶针、变刚度弹簧、上顶针、上顶针套和滚子组成；中间顶针安装在由中间顶针下盖和中间顶针上盖组成的中间顶针盖中，中间顶针下盖与中间顶针上盖之间安装有变刚度弹簧；上顶针安装在上顶针套中，上顶针套安装在套筒中，上顶针套上安装有心轴，心轴穿过套筒。
[0006]上述方案中，中间顶针由三段圆柱面组成，上端圆柱最短，安装时会穿过变刚度弹簧的内圈；中间圆柱直径最大、长度较长，安装时中间圆柱上端与变刚度弹簧接触，下端圆柱长度最长。
[0007]本发明所述封口机构，完成对电池的压紧后，理论上中间顶针会刚好与变刚度弹簧接触，但是可能由于上凸轮的加工误差以及套筒、中间顶针上盖的加工误差和装配误差，使得在封口时中间顶针会一定程度上挤压变刚度弹簧，由于变刚度弹簧在受到一定压缩后，继续压缩时压力不会增大，保证了压紧电池时压紧力的大小是一个定值，而从使得电池的厚度误差不会很大，提高了电池的质量。
[0008]上述方案中，所述本发明具有以下有益效果(优点):1.中间顶针与中间顶针盖之间安装有变刚度弹簧，当电池半成品的正极与负极的相对位置有倾斜时，在封口时就会强烈挤压中间顶针，中间顶针在变刚度弹簧的作用下会有一定的回退，从而有效避免了中间顶针的断裂，大大提高了转盘式快速封口机的使用寿命；2.中间顶针下盖与中间顶针上盖之间安装有变刚度弹簧，当其压缩量达到一定值时，继续施加位移，变刚度弹簧产生的压力保持不变，根据这个特性，在装配变刚度弹簧时，对其有一定的预紧，使其压力大致等于压紧电池上盖和下盖所需的力。减小封口过程中由于其他零件的安装误差导致作用在电池上盖的压力过大而减小对电池厚度的影响，提高了电池的质量。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是新型扣式电池转盘式快速封口机的封口机构的主视图。
[0010]图2是新型扣式电池转盘式快速封口机的封口机构的整体结构图。
[0011]图3是新型扣式电池转盘式快速封口机整体结构图。
[0012]图4是新型扣式电池转盘式快速封口机运动简图。
【具体实施方式】
[0013]本发明对现有转盘式快速封口机封口机构进行了改进，在保证生产效率的前提下，装置的使用寿命和电池的质量得到了提高。
[0014]本发明的新型扣式电池转盘式快速封口机的封口机构由套筒组件和封口组件组成；
1)所述套筒组件包括中间顶针下盖(I)、中间顶针上盖(2)和套筒(3);中间顶针下盖
(I)、中间顶针上盖(2)和套筒(3)依次连接；
2)所述封口组件由中间顶针(4)、变刚度弹簧(5)、上顶针(6)、上顶针套(7)和心轴(8)组成；中间顶针(4)安装在由中间顶针下盖(I)和中间顶针上盖(2)组成的中间顶针盖中，变刚度弹簧(5)安装在中间顶针下盖(I)与中间顶针上盖(2)之间；上顶针(6)安装在上顶针套(7)中，上顶针套(7)安装在套筒(3)中，上顶针套(7)上安装有心轴(8)，心轴(8)穿过套筒(3)。
[0015]套筒上端安装有滚子(9)，套筒穿过上转盘(10)，上端滚子(9)与上凸轮(11)接触；心轴(8)末端安装有滚子(12)，滚子(12)与中间凸轮(13)接触。
[0016]本发明新型扣式电池转盘式快速封口机封口机构的工作原理与过程(参考图4):在初始位置I处，未封口的扣式电池被送到下顶针(14)上，在电机的带动下，主轴(15)旋转并带动转盘一起转动，封口机构和下顶针(14)运动到位置3处，上转盘(10)和下转盘(16)通孔旁安装T型块(17)与套筒(3)和下顶针(16)的滑槽相互配合，限制封口机构和下顶针
(16)的周向运动。此时通过中间凸轮(13)的作用使得滚子(12)下移，滚子(12)的下移使上顶针套(7)下移，在弹簧(18)的作用下上顶针(6)也会下移，当上顶针(6)与中间顶针(4)之间的距离减小为零时，上顶针(6)就会与中间顶针(4)接触，从而推动中间顶针(4)下移。中间顶针(4)下端面会接触到电池的上盖完成对电池的固定。随着转盘的继续转动，封口机构、下顶针(14)运动到位置6处，此时下顶针(14)在下凸轮(18)的作用下向上移动，使得电池的上盖与下盖被进一步的压紧，与此同时，套筒(3)在上凸轮(11)的作用下向下移动，从而使得中间顶针上盖(2)，中间顶针下盖(I)以及嵌在中间顶针下盖(I)中的电池模具(19)下移，通过电池模具(19)对电池进行封口，保压一定时间后，封口机构运动到位置18，套筒(3)在辅助凸轮(20)的作用下复位，下顶针(14)在弹簧(21)的作用下复位，完成对电池的封口。当封口机构运动到位置21时，通过送料机构将电池成品送走，完成本次循环，并立即进入下一个循环，即回到位置I。
[0017]中间顶针通过直径最大圆柱面与中间顶针下盖内孔接触，中间顶针大端圆柱面的长度与直径的比值大于1.5。通过理论计算，中间顶针发生卡死的倾斜角度需超过30。，当出现卡死时，中间顶针与下顶针组件之间的最小距离就会小于设计时的理论值，此时中间顶针就会受到下顶针组件的强行挤压，最终导致相对薄弱的中间顶针断裂，使得整个装置不能继续工作；本发明所述封口机构，中间顶针大端圆柱面的长度与直径的比值大于1.5，在使用中中间顶针倾斜角度不可能大于30°，所以该结构很好的解决了顶针卡死的现象；本发明很好的解决了中间顶针卡死以及断裂的问题，增加了装置的使用寿命。
[0018]位置6处完成对电池的压紧后，理论上中间顶针会刚好与变刚度弹簧接触，但是可能由于上凸轮的加工误差以及套筒、中间顶针上盖的加工误差和装配误差，使得在封口时中间顶针会一定程度上挤压变刚度弹簧，由于变刚度弹簧在受到一定压缩后，继续压缩时压力不会增大，保证了压紧电池时压紧力的大小是一个定值，而从使得电池的厚度误差不会很大，提高了电池的质量。
【权利要求】
1.一种新型扣式电池转盘式快速封口机的封口机构由套筒组件和封口组件组成； 所述套筒组件由中间顶针下盖、中间顶针上盖和套筒组成；中间顶针下盖、中间顶针上盖和套筒依次连接； 所述封口组件由中间顶针、变刚度弹簧、上顶针、上顶针套和滚子组成；中间顶针安装在由中间顶针下盖和中间顶针上盖组成的中间顶针盖中，中间顶针下盖与中间顶针上盖之间安装有变刚度弹簧；上顶针安装在上顶针套中，上顶针套安装在套筒中，上顶针套上安装有心轴，心轴穿过套筒。
2.根据权利要求1所述的一种新型扣式转盘式快速封口机的封口机构，其特征在于:中间顶针由三段圆柱面组成，上端圆柱最短，安装时会穿过变刚度弹簧的内圈；中间圆柱直径最大、长度较长，安装时中间圆柱上端与变刚度弹簧接触，下端圆柱长度最长。
【文档编号】H01M6/12GK104269567SQ201410489468
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月24日 优先权日:2014年9月24日
【发明者】刘洋, 李超, 丁龙杨 申请人:四川大学