电池注液系统的制作方法

本发明涉及电池生产技术领域，特别是涉及一种电池注液系统。

背景技术：

电池作为一种能够提供电能的装置，被广泛应用于各行各业中。制成电池半成品后，工作人员会向半成品内注入一定量的电解液，再对电池进行封口。而电解液易挥发，且腐蚀性强，对工作人员的呼吸道存在较大伤害。

技术实现要素：

基于此，有必要针对电解液有害于人体健康的问题，提供一种能够避免对人体造成伤害的电池注液系统。

一种电池注液系统，用于向放置在托盘上的电池内部注入电解液，包括：

上下料机构，包括沿所述电池的输送方向依次排布的上料机械手及下料机械手，所述上料机械手用于将所述电池放置在所述托盘内，所述下料机械手用于从所述托盘内取出所述电池；

托盘运输装置，位于所述上料机械手与所述下料机械手之间，用于输送所述托盘；

注液机，包括驱动装置、转盘及注液泵，所述驱动装置能驱动所述转盘旋转，所述转盘上设有用于放置装有所述电池的所述托盘的安装位，所述安装位设有多个，沿所述转盘的周向间隔排布，所述注液泵用于向所述电池内注入所述电解液；以及

搬运机构，用于将所述托盘运输装置上装有所述电池的所述托盘放置在所述安装位上，以及用于将装有已注好所述电解液的所述电池的所述托盘放置在所述托盘运输装置上。

在其中一个实施例中，所述注液机还包括真空装置，所述真空装置设有多个，且与所述安装位一一对应，每个所述真空装置包括升降组件、储液箱、隔离组件、封闭组件及变压件，所述升降组件用于带动所述托盘升降，所述储液箱能够接收所述注液泵注射的所述电解液，并能将所述电解液注入所述电池内，所述隔离组件用于隔离所述储液箱及所述电池，所述封闭组件用于隔绝所述储液箱与外界空气，所述变压件能够改变所述储液箱内的气压大小。

在其中一个实施例中，所述升降组件包括托板及升降驱动件，所述托板用于放置所述托盘，所述升降驱动件能驱动所述托板相对于所述转盘升降，所述储液箱安装在所述转盘上，且与所述托板相对设置，所述储液箱靠近所述托板的一侧设有出液口，所述出液口用于对接所述电池的注液口，所述储液箱远离所述托板的一侧开设有导孔及进液口，所述导孔正对于所述出液口，所述注液泵通过所述进液口向所述储液箱内注入所述电解液，所述隔离组件包括隔离驱动件及导柱，所述隔离驱动件安装在所述转盘上，所述导柱穿设于所述导孔，所述隔离驱动件能驱动所述导柱升降，以堵住或打开所述出液口，所述封闭组件包括封闭驱动件及塞子，所述封闭驱动件安装在所述转盘上，且能驱动所述塞子升降，以堵住或打开所述进液口。

在其中一个实施例中，所述托盘运输装置包括高层输送线及低层输送线，所述高层输送线用于沿所述电池的输送方向输送装有所述电池的所述托盘，所述低层输送线用于沿与所述电池的输送方向相反的方向输送空置的所述托盘。

在其中一个实施例中，所述托盘运输装置包括第一输送机、第二输送机、第三输送机及第四输送机，所述第二输送机与所述第三输送机均位于所述第一输送机与所述第四输送机之间，所述第二输送机与所述第三输送机相对设置，且所述第二输送机设于所述高层输送线上，所述第三输送机设于所述低层输送线上，所述第一输送机与所述第四输送机均能上升，而与所述第二输送机对接形成所述高层输送线，所述第一输送机与所述第四输送机均能下降，而与所述第三输送机对接形成所述低层输送线。

在其中一个实施例中，还包括前称重机构及后称重机构，所述前称重机构用于对未注入所述电解液的所述电池进行称重，所述后称重机构用于对已注好所述电解液的所述电池进行称重。

在其中一个实施例中，还包括电池传送带及故障传送带，所述电池传送带用于传送经过所述下料机械手输送的重量合格的所述电池，所述故障传送带用于传送经过所述下料机械手输送的重量不合格的所述电池。

在其中一个实施例中，还包括擦拭机构，所述擦拭机构用于清洁已注好所述电解液的所述电池的注液口；

所述擦拭机构包括固定板以及安装在所述固定板上的放卷盘、收卷盘及清洁组件，所述放卷盘能相对于所述固定板旋转，以放卷清洁布，所述清洁组件包括清洁驱动件及清洁头，所述清洁驱动件安装在所述固定板上，且能带动所述清洁头升降，以靠近或远离所述电池，所述清洁头用于将所述清洁布压在所述注液口上，所述收卷盘能相对于所述固定板旋转，以收卷所述清洁布。

在其中一个实施例中，还包括装胶塞机构，所述装胶塞机构用于将胶塞压入已注好所述电解液的所述电池的注液口中；

所述装胶塞机构包括振动盘、三轴运动平台及取料件，所述振动盘用于放置胶塞，并用于将所述胶塞传送至所述取料件处，在所述三轴运动平台的带动下，所述取料件用于将所述胶塞压入所述注液口内。

在其中一个实施例中，所述搬运机构包括支架、单轴运动平台、气缸及夹爪气缸，所述支架架设在所述托盘运输装置上，所述单轴运动平台安装在所述支架上，且能带动所述夹爪气缸朝靠近或远离所述转盘的方向移动，所述气缸与所述单轴运动平台连接，且能带动所述夹爪气缸升降，以使所述夹爪气缸靠近或远离所述托盘运输装置。

上述的电池注液系统，上料机械手将电池放置在托盘内，待托盘内装满电池后，托盘运输装置会将托盘输送至指定地点，接着，搬运机构便会将这装满电池的托盘放置在注液机的其中一个安装位上，转盘带动托盘旋转至与注液泵对应的位置后，注液泵便会向电池内注入预设量的电解液。当一个托盘内的所有电池都注好电解液后，搬运机构便会将该托盘从注液机转移至托盘运输装置上，下料机械手再将该托盘内的电池取出，以应用于其它工序中。该电池注液系统实现了电解液的自动化注射，取代了传统的人力操作方式，不仅避免了电解液对人体的伤害，还提高了注射效率。

附图说明

图1为电池及托盘的结构示意图；

图2为一实施方式的电池注液系统的结构示意图；

图3为图2所示的电池注液系统中搬运机构的结构示意图；

图4为图2所示的电池注液系统中注液机的结构示意图；

图5为图2所示的电池注液系统中真空装置的结构示意图；

图6为图2所示的电池注液系统中托盘运输装置的结构示意图；

图7为图2所示的电池注液系统中前称重机构的结构示意图；

图8为图2所示的电池注液系统中擦拭机构的结构示意图。

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实施方式。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方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

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“内”、“外”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参考图1及图2，一实施方式的电池注液系统10用于向电池20内注入电解液，为了提高输送效率，在注液阶段会将一定数量的电池20放置在托盘30内，进行统一输送。在本实施方式中，托盘30设有12个凹槽，也即托盘30内最多能放置12个电池20。当然，托盘30能容纳的电池20的数量可以根据实际生产需要进行确定。

电池注液系统10包括上下料机构100、托盘运输装置200、注液机300及搬运机构400，其中，上下料机构100包括沿电池20的输送方向依次排布的上料机械手110及下料机械手120，上料机械手110用于将电池20放置在托盘30内，此时的电池20内并没有电解液。在注好电解液后，下料机械手120用于从托盘30内取出电池20。托盘运输装置200用于输送托盘30，它会将装满电池20的托盘30从上料机械手110处传送至下料机械手120处，待下料机械手120取完电池20后，还会将空置的托盘30再次传送至上料机械手110处，以供下次上料时使用。

注液机300包括驱动装置310、转盘320及注液泵330，驱动装置310能驱动转盘320旋转，转盘320上设有用于放置装有电池20的托盘30的安装位322，安装位322设有多个，沿转盘320的周向间隔排布。注液泵330用于向电池20内注入电解液。

搬运机构400用于将托盘运输装置200上装有电池20的托盘30放置在安装位322上，以及用于将装有已注好电解液的电池20的托盘30放置在托盘运输装置200上。具体地，同时结合图3，搬运机构400包括支架410、单轴运动平台420、气缸430及夹爪气缸440，支架410架设在托盘运输装置200上，单轴运动平台420安装在支架410上，且能带动夹爪气缸440朝靠近或远离转盘320的方向移动。气缸430与单轴运动平台420连接，且能带动夹爪气缸440升降，以使夹爪气缸440靠近或远离托盘运输装置200。在本实施方式中，托盘运输装置200带动电池20移动的方向、单轴运动平台420带动夹爪气缸440移动的方向及气缸430带动夹爪气缸440移动的方向三者之间两两垂直。

从图2及图4中可以看出，转盘320上共设有12个安装位322，安装位322会随着转盘320一起转动。转盘320旋转一圈下来，每个安装位322经历的工作模式都是一样的，这里仅以图2中与搬运机构400对接的安装位322为例进行说明。为方便描述，在这里定义注液机300具有12个工位，每个工位上都有一个安装位。但工位的位置是固定的，不会随转盘320的旋转而改变。以图2所示为观察视角，假设与搬运机构400对接的为第一工位，按逆时针方向，依次为第二工位、第三工位……第十二工位，其中注液泵330位于第三工位处，第十二工位处设置了接残液装置340，接残液装置340用于接取多余的电解液。

在第一工位处，安装位322接收由搬运机构400运送过来的装满电池20的托盘30。转盘310旋转，安装位322跟着旋转，在第二工位处，对电池20进行抽真空处理。在第三工位处，注液泵330对电池20注射电解液。在第四工位至第十一工位处，电池20处于静置阶段。在第十二工位处，接残液装置340接取多余的电解液。电池20回到第一工位处后，搬运机构400将托盘30从安装位322上搬到托盘运输装置200上。

本实施方式的电池注液系统10均以自动化的方式完成上料、运输、搬运、注液及下料各个工序，取代了传统的人力操作方式，节省了人了成本，提高了注液效率。还避免了电解液对人体的伤害，保护了工作人员的身体。

如图4及图5，注液机300还包括真空装置350，真空装置350设有多个，且与安装位322一一对应，也即，每个安装位322上都安装了一个真空装置350。每个真空装置350包括升降组件351、储液箱353、隔离组件355、封闭组件357及变压件359，升降组件351用于带动托盘30升降，储液箱353能够接收注液泵330注射的电解液，并能将电解液注入电池20内，隔离组件355用于隔离储液箱353及电池20，封闭组件357用于隔绝储液箱353与外界空气，变压件359能够改变储液箱353内的气压大小。

具体地，升降组件351包括托板3512及升降驱动件3514，托板3512用于放置托盘30，升降驱动件3514能驱动托板3512相对于转盘320升降。储液箱353安装在转盘320上，且与托板3512相对设置。储液箱353靠近托板3512的一侧设有出液口，出液口用于对接电池20的注液口22，以使储液箱353内的电解液能够通过出液口流入电池20内。储液箱353远离托板3512的一侧开设有导孔3532及进液口3534，导孔3532正对于出液口，注液泵330通过进液口3534向储液箱353内注入电解液。隔离组件355包括隔离驱动件3552及导柱3554，隔离驱动件3552安装在转盘320上，导柱3554穿设于导孔3532，隔离驱动件3552能驱动导柱3554升降，以堵住或打开出液口。封闭组件357包括封闭驱动件3572及塞子3574，封闭驱动件3572安装在转盘320上，且能驱动塞子3574升降，以堵住或打开进液口3534。

在本实施方式中，储液箱353内由11块板子隔成12个相互独立的空腔，每个空腔对应一个出液口、导孔3532及进液口3534。而注液泵330设有三个，也就意味着，需要注射四次，才能将一个托盘30内的12个电池20都注好液。

在第二工位处，升降驱动件3514会驱动托板3512上升，以使电池20的注液口22与储液箱353的出液口对接。封闭驱动件3572驱动塞子3574下降，以使塞子3574塞住进液口3534。变压件359将储液箱353及电池20内均抽成真空。在第三工位处，隔离驱动件3552驱动导柱3554下降，以使导柱3554堵住出液口。封闭驱动件3572驱动塞子3574上升，露出进液口3534。注液泵330通过进液口3534向储液箱353内注入预设量的电解液。注好电解液后，封闭驱动件3572再驱动塞子3574下降，以塞住进液口3534，防止电解液挥发。在第四工位处，也可以在第三工位处，隔离驱动件3552驱动导柱3554上升，露出出液口，使得空腔与注液口22连通，从而电解液能够流入电池20内。在到达第十二工位之前，通过静置及变压件359加压的方式使得电解液完全流入电池20内。在第十二工位处，升降驱动件3514驱动托板3512下降，使得电池20与储液箱353分离，接残液装置340插到电池20与储液箱353之间，接取储液箱353内的残余液，防止残余液滴到电池表面。

如图2及图6所示，托盘运输装置200包括高层输送线210及低层输送线220，高层输送线210用于沿电池20的输送方向输送装有电池20的托盘30，低层输送线220用于沿与电池20的输送方向相反的方向输送空置的托盘30。

具体地，托盘运输装置200包括第一输送机230、第二输送机240、第三输送机250及第四输送机260，第二输送机240与第三输送机250均位于第一输送机230与第四输送机260之间，第二输送机240与第三输送机250相对设置，且第二输送机240设于高层输送线210上，第三输送机250设于低层输送线220上，第一输送机230与第四输送机260均能上升，而与第二输送机240对接形成高层输送线210，第一输送机230与第四输送机260均能下降，而与第三输送机250对接形成低层输送线220。

在图6中，电池20的输送方向为第一输送机230至第四输送机260的方向，并假设电池20的输送方向为各输送机输送的正方向。刚开始，第一输送机230位于低层输送线220上，在第一输送机230放置一空置的托盘30，上料机械手110将托盘30内装满电池20后，第一输送机230上升至高层输送线210上，并沿正方向输送托盘30至第二输送机240，接着，搬运机构400将托盘30搬运至安装位322上，与此同时，第一输送机230再次下降至低层输送线220上。待注好液后，搬运机构400将托盘30搬回第二输送机240上，第二输送机240沿正方向输送托盘30至第四输送机260上，下料机械手120将电池20取下，直至12个电池20均被取出，此时，第四输送机260上就只剩下空置的托盘30。紧接着，第四输送机260下降至低层输送线220上，并沿反方向输送托盘30，经过第三输送机250，托盘30最终到达第一输送机230上。如此循环，直至所有的电池20均注好电解液。

在本实施方式中，如图2及图7所示，电池注液系统10还包括结构相同的前称重机构510及后称重机构520，前称重机构510用于对未注入电解液的电池20进行称重，后称重机构520用于对已注好电解液的电池20进行称重。前称重机构510所称得的重量与后称重机构520所称得的重量的差值即为注入的电解液的重量，根据该差值便能得知注入的电解液的量是否合格。前称重机构510与后称重机构520上均设有扫描枪530，扫描枪530用于扫描贴在电池20上的条形码，电池20上的条形码相当于电池20的编号，称重时，会将电池20的重量与条形码对应起来。这样，在后称重阶段，就能准确知道电池20在注液前的重量。若在前称重阶段，扫描枪530没有成功扫描条形码，则该电池20将会被上料机械手110转移至专门用来存放条形码不合格的电池的指定位置。

在本实施方式中，前称重工序位于上料工序与运输工序之间，即上料机械手110在将电池20放到托盘30内之前，会先将电池20放到前称重机构510上称重。后称重工序位于运输工序与下料工序之间，即下料机械手120会先将托盘运输装置200上已注好液的电池20放到后称重机构520上称重，再将电池20转移至其它工序中。

如图2所示，电池注液系统10还包括电池传送带540及故障传送带550，电池20传送带用于传送重量合格的电池20，故障传送带550用于传送重量不合格的电池20。也就是说，若注入的电解液的量合格，下料机械手120会将电池20放入电池传送带540上，若注入的电解液的量不合格，下料机械手120会将电池20放入故障传送带550上，由工作人员进行手动补液。

如图2及图8所示，电池注液系统10还包括擦拭机构600及装胶塞机构700，其中，擦拭机构600用于清洁已注好电解液的电池20的注液口22。装胶塞机构700用于将胶塞压入已注好电解液的电池20的注液口22中，以对电池20进行封口。

具体地，擦拭机构600包括固定板610以及安装在固定板610上的放卷盘620、收卷盘630及清洁组件640。放卷盘620能相对于固定板610旋转，以放卷清洁布602。清洁组件640包括清洁驱动件642及清洁头644，清洁驱动件642安装在固定板610上，且能带动清洁头644升降，以靠近或远离电池20，清洁头644用于将清洁布602压在注液口22上。收卷盘630能相对于固定板610旋转，以收卷清洁布。清洁头644将清洁布602压在电池20上，清洁布602传输过程中，会相对于电池20移动，形成擦拭动作，从而就能将电池20的注液口22处的部分电解液擦拭干净。

装胶塞机构700包括振动盘710、三轴运动平台720及取料件，振动盘710用于放置胶塞，并能通过振动的方式将胶塞传送至取料件处。取料件真空吸附胶塞后，在三轴运动平台720的带动下，取料件用于将胶塞压入注液口22内。

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。