本发明涉及电池加工的技术领域，特别是涉及一种打钉装置。
背景技术：
锂电池在完成注液工序后，一般还需要进行抽真空、充保护气和密封操作。为避免加工过程中电解液与环境空气接触，加工设备需具备良好的气密性，由此易造成加工设备结构复杂。
技术实现要素：
基于此，有必要针对锂电池加工过程中，加工设备因气密性要求高易造成结构复杂的问题，提供一种打钉装置。
一种打钉装置，用于锂电池的胶钉的封口操作，所述打钉装置包括：
移动组件，所述移动组件包括第一牵引件和滑移件，所述第一牵引件与所述滑移件连接，且所述第一牵引件能够驱动所述滑移件沿第一方向移动；
升降组件，所述升降组件包括第二牵引件和连接件，所述第二牵引件固定连接于所述滑移件上；所述第二牵引件与所述连接件连接，且所述第二牵引件能够驱动所述连接件沿第二方向移动；
打钉组件，所述打钉组件包括第三牵引件和用于吸取所述胶钉的取料件，所述第三牵引件固定连接于所述连接件上，所述取料件连接于所述第三牵引件上，且所述第三牵引件能够驱动所述取料件沿所述第二方向移动；及
封口组件，所述封口组件固定连接于所述第三牵引件上，所述封口组件内开设有用于与所述锂电池的注液口连通的滑道，以供所述锂电池的抽真空和充保护气的操作，所述滑道的延伸方向与所述第二方向相同；所述取料件与所述封口组件密封连接，且所述第三牵引件能够驱动所述取料件在所述滑道内沿所述第二方向移动使所述胶钉沿着所述滑道输送至所述锂电池的所述注液口。
在其中一个实施例中，所述的打钉装置还包括校正件，所述校正件固定连接于所述连接件上，在所述升降组件带动所述封口组件靠近所述锂电池时，所述校正件能够与所述锂电池抵接，并使所述封口组件的所述滑道与所述注液口对准。
在其中一个实施例中，所述校正件上开设有校正槽，所述校正槽的第一侧壁和第二侧壁均为斜面，所述第一侧壁和所述第二侧壁能够分别与所述锂电池的两侧面抵接；通过所述第一侧壁和所述第二侧壁与所述锂电池的两侧面的配合，所述滑道能够与所述注液口对准。
在其中一个实施例中，所述第二牵引件为升降气缸，所述升降气缸包括缸体和活塞，所述缸体固定连接于所述滑移件上，所述活塞与所述第三牵引件固定连接；所述活塞与所述缸体滑动连接，且所述缸体能够驱动所述活塞沿所述第二方向移动；及/或
所述第三牵引件为打钉气缸，所述打钉气缸包括本体和升降杆，所述本体分别与所述连接件和所述封口组件固定连接，所述取料件与所述升降杆固定连接；所述升降杆与所述本体滑动连接，且所述本体能够驱动所述升降杆沿所述第二方向滑动。
在其中一个实施例中，所述打钉装置还包括第一调位柱，所述第一调位柱与所述第一牵引件固定连接，调整所述第一牵引件在所述第一调位柱上的位置，能够使所述移动组件靠近或远离所述锂电池。
在其中一个实施例中，所述打钉装置还包括胶钉治具和基座，所述胶钉治具固定连接于所述基座上，所述胶钉治具用于所述胶钉的定位。
在其中一个实施例中，所述打钉装置还包括第二调位柱，所述第二调位柱分别与所述胶钉治具和所述基座固定连接，调整所述胶钉治具在所述第二调位柱上的位置，能够使所述胶钉治具靠近或远离所述基座。
在其中一个实施例中，所述的打钉装置还包括送料机构，所述送料机构固定连接于所述基座上，所述送料机构用于将所述胶钉传送至所述胶钉治具上。
在其中一个实施例中，所述打钉装置还包括电池治具，所述电池治具固定连接于所述基座上，所述电池治具上开设有容置槽，所述容置槽的形状与所述锂电池的形状相适配。
在其中一个实施例中，所述电池治具可拆卸地连接于所述基座上。
上述打钉装置在工作过程中，移动组件带动升降组件移至胶钉所在位置，升降组件带动打钉组件靠近胶钉，并通过取料件吸取胶钉；打钉组件吸取胶钉后，移动组件带动打钉组件移向锂电池的注液口，升降组件带动封口组件靠近并密封锂电池的注液口，外部的抽真空机构和充保护气机构分别通过封口组件的滑道对锂电池内部抽真空并充入保护气；在封口组件密封锂电池的注液口的情况下，打钉组件将取料件吸取的胶钉压入注液口中，完成对锂电池的胶钉的封口操作。上述打钉装置通过封口组件对锂电池的注液口形成良好的密封，并在封口组件密封注液口的情况下，将胶钉压入注液口中，封口组件无需离开注液口，既保证了胶钉封口过程中的气密性要求，又简化了加工设备的结构。
附图说明
图1为一实施例中打钉装置的立体图；
图2为图1所示打钉装置的主视图；
图3为图1所示打钉装置的右视图；
图4为图1所示打钉装置的安装有取料件的封口组件的剖视图；
图5为图4所示打钉装置的取料件的主视图；
图6为图4所示打钉装置的封口组件的立体图；
图7为图1所示打钉装置的校正件的立体图；
图8为图1所示胶钉的立体图；
图9为图1所示打钉装置的胶钉治具的立体图；
图10为图1所示打钉装置的电池治具的立体图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
参考图1和图2，在一实施例中，打钉装置10适用于锂电池20的胶钉30的封口操作，该打钉装置10包括移动组件100、升降组件200、打钉组件300和封口组件400。
其中，移动组件100包括第一牵引件110和滑移件120，第一牵引件110与滑移件120连接，第一牵引件110作为动力装置，能够驱动滑移件120沿第一方向移动。进一步，在图1所示实施例中，第一方向即是第一牵引件110的延伸方向，也即是水平方向。
升降组件200包括第二牵引件210和连接件220，第二牵引件210固定连接于滑移件120上。第二牵引件210与连接件220连接，第二牵引件210作为动力装置，能够驱动连接件220沿第二方向移动。进一步，在图1所示实施例中，第二方向即是第二牵引件210的延伸方向，也即是竖直方向。
同时参考图3，打钉组件300包括第三牵引件310和取料件320，第三牵引件310固定连接于连接件220上。在第二牵引件210驱动连接件220沿第二方向移动的过程中，连接件220能够带动打钉组件300整体在第二方向上作升降运动，从而可以使得取料件320靠近和远离胶钉30所在位置，同样也能够使得取料件320靠近和远离锂电池20的注液口21。取料件320固定连接于第三牵引件310下方，且第三牵引件310能够驱动取料件320沿第二方向做升降运动。第三牵引件310作为动力装置，其作用在于驱动取料件320下降至胶钉30表面，取料件320吸取胶钉30后，再带动取料件320上升。当打钉组件300移动至锂电池20的注液口21上方后，第三牵引件310又能够驱动取料件320下降，并进一步将胶钉30压入锂电池20的注液口21中。
在一实施例中，打钉组件300采用真空吸附的方式吸取胶钉30。每次打钉之前，打钉组件300沿第一方向移动至胶钉30上方，第二牵引件210再驱动连接件220沿第二方向下降并逐渐靠近胶钉30所在位置，打钉组件300吸取胶钉30后，移动组件100再通过滑移件120带动升降组件200整体沿第一方向移动至锂电池20的注液口21的上方。打钉完成后，打钉组件300再次沿第一方向移动至胶钉30上方，以进行下一次的打钉操作。
可以理解的是，注液口21所在位置与锂电池20的高度有关。在一实施例中，锂电池20安装到位后，胶钉30的底部所在位置低于注液口21所在位置，为避免滑移件120移动过程中打钉组件300与其他零部件发生碰撞，打钉组件300吸取胶钉30后，第二牵引件210需要驱动连接件220沿第二方向上升并逐渐远离胶钉30所在位置。在另一实施例中，锂电池20安装到位后，胶钉30的底部所在位置高于注液口21所在位置，打钉组件300吸取胶钉30后第二牵引件210就不必执行上升动作，移动组件100直接带动打钉组件300移动至注液口21的上方即可。
同时参考图4，封口组件400连接于取料件320的下方，且封口组件400与第三牵引件310固定连接。封口组件400内开设有滑道430，且滑道430的延伸方向与取料件320的延伸方向相同。通过移动组件100、升降组件200和打钉组件300的联动，封口组件400能够移动至注液口21上方，并逐渐靠近注液口21，进而与锂电池20抵接，以将注液口21封闭。在一实施例中，封口组件400上开设有第一通气孔420，第一通气孔420与滑道430连通。外部的通气管道的一端通过第一通气孔420与封口组件400相连，通气管道的另一端连接有抽真空机构和充保护气机构，抽真空机构用于对锂电池20内部抽真空至设定值，充保护气机构则用于向锂电池20内部充入保护气。通过抽真空和充保护气操作，能够使注液工序中电解产生的气泡从锂电池内部排出，有利于提高锂电池20的质量。
同时参考图5，取料件320上设有连接端325和吸取端327，连接端325用于与第三牵引件310连接，吸取端327则用于吸取胶钉30。取料件320内部开设有气流通道323，气流通道323贯穿吸取端327并与滑道430连通。取料件320的连接端325附近开设有第二通气孔321，第二通气孔321与气流通道323连通，外部的抽气装置能够通过第二通气孔321与取料件320相连。当外部抽气装置工作时，取料件320的吸取端327能够产生负压，进而将胶钉30吸附于其上。
同时参考图6，封口组件400包括连接体410、第一密封环440和第二密封环450，第一密封环440和第二密封环450均卡设于连接体410内。第一密封环440的作用在于，当封口组件400的下端与锂电池20的注液口21的周边区域抵接时，第一密封环440能够将锂电池20与封口组件400接触间隙密封，防止外界空气通过接触间隙进入注液口21内。第二密封环450的作用在于，当取料件320的吸取端327在滑道430内上下移动时，第二密封环450能够将取料件320与封口组件400的连接体410之间的间隙密封，其目的同样是保证封口组件400的气密性，防止外界空气通过间隙进入滑道430中。
可以理解的是，取料件320和封口组件400是协同工作的。取料件320吸取胶钉30的过程中，为防止胶钉30堵住滑道430、影响后续的抽真空和充保护气的操作，胶钉30被吸附至滑道430的上端，并且不会堵塞第一通气孔420。而后，外部抽真空机构通过封口组件400对锂电池20完成抽真空操作，充保护气机构通过封口组件400对锂电池20完成充保护气操作，第三牵引件310再通过取料件320将胶钉30由滑道430压入注液口21中，完成对锂电池20的胶钉30的封口操作。
可以理解的是，滑道430能够与胶钉30的形状相适配，以使胶钉30在吸取过程中及后续的封口操作过程中不会轻易偏斜，有利于顺利对锂电池20的注液口21进行密封。在一实施例中，往锂电池20内部充入的保护气为氦气，氦气不会与锂电池20的电解液发生反应，从而可以对锂电池20的电解液起到保护作用。在其他实施方式中，保护气也可以为其他惰性气体，或者惰性气体的混合物。
可以理解的是，在一实施例中，取料件320可以采用真空吸附的方式吸取胶钉30，采用这种方式，取料件320需要加工出相应气流通道323，并且取料件320的吸取端327也需要和胶钉30的表面相适配，以便于取料件320顺利吸取胶钉30。在其他实施方式中，为简化取料件320的结构，避免内部气流通道323的加工，可以在打钉之前对胶钉30的表面做一定的处理。例如在胶钉30的上表面粘接一块薄铁片，然后在取料件320上安装电磁铁，采用电磁铁来吸取胶钉30。
当打钉装置10工作时，第一牵引件110首先驱动滑移件120沿第一方向移动至胶钉30上方，第二牵引件210驱动连接件220沿第二方向靠近胶钉30，连接件220进而带动打钉组件300及封口组件400靠近胶钉30，取料件320采用真空吸附的方式将胶钉30吸入滑道430内。
在一实施例中，胶钉30所在位置低于注液口21，打钉组件300吸取胶钉30后，升降组件200带动打钉组件300沿第二方向上升，移动组件100继而带动升降组件200移至锂电池20的注液口21上方。在其他实施方式中，胶钉30所在位置高于注液口21，打钉组件300吸取胶钉30后，升降组件200无需带动打钉组件300沿第二方向上升，移动组件100直接带动升降组件200移至锂电池20的注液口21上方即可。升降组件200进而带动封口组件400靠近锂电池20，直至封口组件400与锂电池20抵接并密封注液口21。接着，外部的抽真空机构和充保护气机构分别通过封口组件400对锂电池20内部先抽真空至设定值再充入保护气。之后，在封口组件400密封注液口21的情况下，第三牵引件310将胶钉30由滑道430压入注液口21中。
上述打钉装置10，通过封口组件400对锂电池20的注液口21形成良好的密封，并在封口组件400密封注液口21的情况下，将胶钉30压入注液口21中，封口组件400无需离开注液口21，既保证了胶钉30封口过程中的气密性要求，又简化了加工设备的结构，进而提高了锂电池20的加工效率。
在一实施例中，第一牵引件110可以采用了步进电机，其电机机壳上固定连接有导轨，导轨的延伸方向与第一方向相同。步进电机作为动力装置，驱动滑移件120沿导轨来回滑动。步进电机易于控制并能够达到较高的控制精度，有利于滑移件120在导轨上的定位，进而有利于升降组件200及打钉组件300、封口组件400定位至锂电池20的注液口21。在其他实施方式中，第一牵引件110也可以采用气缸或液压缸，气缸或液压缸连接于导轨上，气缸可以接入外部气源，液压缸可以外接其他液压元件，进而驱动滑移件120沿导轨移动，其作用不变。
在一实施例中，第二牵引件210为升降气缸，升降气缸包括缸体和活塞，缸体固定连接于滑移件120上，活塞与第三牵引件310固定连接。活塞与缸体滑动连接，缸体在接入外部气源的情况下，能够驱动活塞沿第二方向移动。在其他实施方式中，第二牵引件210也可以采用液压缸或电动装置，其作用不变。
在一实施例中，第三牵引件310为打钉气缸，打钉气缸包括本体和升降杆，本体分别与连接件220和封口组件400固定连接，升降杆与本体滑动连接，且升降杆与取料件320固定连接。本体在接入外部气源的情况下，能够驱动升降杆上升和下降，升降杆进而带动取料件320上升或下降。升降杆的作用在于，使得取料件320靠近胶钉30的上表面，取料件320吸取胶钉30后，升降杆再带动取料件320上升。后续加工过程中，升降杆再对滑道430内的胶钉30施加压力，将胶钉30压入锂电池20的注液口21中。在其他实施方式中，第二牵引件210也可以采用液压缸或电动装置，其作用不变。
同时参考图7，在一实施例中，打钉装置10还包括校正件500，校正件500固定连接于连接件220上，在升降组件200带动封口组件400靠近锂电池20时，校正件500能够与锂电池20抵接，并使封口组件400的滑道430与注液口21对准。具体的，在一实施例中，校正件500上开设有校正槽520，校正槽520的第一侧壁521和第二侧壁(未图示)均为斜面，校正槽520的槽口宽度大于槽底宽度。在一实施例中，锂电池20的外形为方块状，第一侧壁521和第二侧壁能够分别与锂电池20的两相对的侧面抵接，通过第一侧壁521和第二侧壁与锂电池20的两侧面的配合，可以对锂电池20安装过程中的位置偏斜进行校正，保证滑道430的面向注液口21的开口能够与注液口21对准，以利于胶钉30顺利压入注液口21中。在其他实施方式中，锂电池20的外形可以为其他形状，此时，校正件500的结构可以根据锂电池20的外形作适应性地调整。
同时参考图8和图9，在一实施例中，为便于封口组件400的定位，打钉装置10还可以包括胶钉治具600和基座800，移动组件100与基座800固定连接，胶钉治具600固定连接于基座800上，胶钉治具600用于胶钉30的定位。
具体的，参考图8，胶钉30的柱塞部310能够塞入注液口21中，胶钉30的顶盖320则能够进一步与锂电池20的注液口21的周围区域贴合，以加强密封效果。针对胶钉30的结构，胶钉治具600加工了相应的结构。在一实施例中，胶钉治具600的外形大体呈圆柱状，胶钉治具600包括治具本体620和凸起部630。突起部630位于治具本体620的中心位置，突起部630上加工有凹槽631，凹槽631能够与柱塞部310相适配。突起部630固定连接于治具本体620上，治具本体620进一步与基座800固定连接。当胶钉30被放置于胶钉治具600上之后，胶钉30的柱塞部310插接于凹槽631内，使得胶钉30的顶盖320的端面能够面向取料件320。此时，基座800可以作为参考物，胶钉30相对于基座800的位置被确定下来，移动组件100同样以基座800为参考物，使得封口组件400可以顺利的定位至胶钉30所在位置，以便于取料件320顺利吸取胶钉30。
同时参考图10，在一实施例中，为便于锂电池20的定位，以利于封口组件400顺利定位至注液口21，打钉装置10还可以包括电池治具700，电池治具700固定连接于基座800上，电池治具700上开设有容置槽710，容置槽710的形状与锂电池20的形状相适配。锂电池20放置于电池治具700上后，其相对于基座800的位置被确定下来，从而有利于封口组件400定位至锂电池20的注液口21。
可以理解的是，为了适应不同锂电池20的外形，容置槽710的形状可以根据锂电池20的形状作适应性调整。在一实施例中，电池治具700可拆卸地连接于基座800上，从而可以针对所要加工的锂电池20的不同更换不同的电池治具700，以提高打钉装置10的通用性。
再参考图1，在一实施例中，为了方便调节移动组件100距离锂电池20的高度，以防止因连接件220的升降距离过长造成升降组件200占用空间过大，且为了便于移动组件100的安装，打钉装置10还包括第一调位柱130，第一调位柱130与第一牵引件110固定连接。在一实施例中，第一调位柱130有两个，分别固定在第一牵引件110的两端，第一调位柱130上开设有定位槽131，第一牵引件110通过定位槽131与第一调位柱130固定连接。调整第一牵引件110在第一调位柱130上的位置，能够缩短升降组件200的升降距离。在其他实施方式中，第一调位柱130也可以采用其他结构形式，例如，在第一调位柱130上加工多个安装孔，第一牵引件110通过安装孔与第一调位柱130固定连接，通过将第一牵引件110安装于不同高度的安装孔内，即可调节移动组件100相对于锂电池20的高度。
在一实施例中，为便于胶钉治具600的安装，并为了防止升降组件200的连接件220的升降距离过长，底座800上还设置了第二调位柱610，第二调位柱610分别与胶钉治具600和基座800固定连接。在一实施例中，第二调位柱610上开设有滑动槽611，胶钉治具600通过滑动槽611与第二调位柱610固定连接。调整胶钉治具600在第二调位柱610上的位置，能够调整胶钉治具600相对于底座800的高度。在其他实施方式中，第二调位柱610也可以采用其他结构形式，例如，在第二调位柱610上加工多个连接孔，胶钉治具600通过连接孔与第二调位柱610固定连接，通过将胶钉治具600安装于不同高度的连接孔内，即可调节胶钉治具600相对于基座800的高度。
在一实施例中，打钉装置10还可以包括送料机构900，送料机构900固定连接于基座800上，送料机构900用于将胶钉30传送至胶钉治具600上。采用送料机构900，有利于将胶钉30准确地放置于胶钉治具600上，且易于实现胶钉30上料的自动化，以提高锂电池20的胶钉30的封口操作的效率。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。