一种圆柱电池剥皮机的制作方法

本实用新型涉及电池制造技术领域，更具体地是涉及一种圆柱电池剥皮机。

背景技术：

圆柱电池是一种容量高、使用寿命长、使用环境温度宽广的电池。圆柱经常被应用于灯具、后备能源、电动工具、玩具模型和光伏能源。圆柱电池主要结构包括具有钢壳的圆柱电池芯体、位于钢壳内的内部电化学材料等，为了防止电池泄漏和漏电，同时也为了保护电池和电池的美观一般会在圆柱电池芯体外侧套装保护管，保护管通常为热缩管或者工艺塑料管。

为了方便套装保护管，同时为了提高套装的生产效率，有些生产厂商设计出了圆柱电池的套管机，例如专利申请号为CN201510782258.6，名称为一种生产圆柱电池的立式套管机的中国实用新型专利，就公开了一种圆柱电池的套管机，其主要结构包括机柜、料斗、套管装置和冲绝缘装置等。

此类圆柱电池的套管机的生产效率一般可以达到3000PCS/小时。在玩具、小型移动电器等生产领域通常是直接采购成品圆柱电池，有时为了满足工艺要求或者其它方面的要求，需要先给成品圆柱电池进行剥皮，即去掉圆柱电池芯体外侧的保护管，现有技术中基本是靠手工剥皮，人工平均每小时只能剥500只电池，至少6人才能满足1台套管机3000PCS/小时的产能，大大增加了员工的劳动强度和心里压力，人力成本高，而且手工剥皮时偶尔还会伤到圆柱电池芯体的钢壳，导致产生不良品。

技术实现要素：

本实用新型为克服上述现有技术中的不足，提供了一种圆柱电池剥皮机。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的。

一种圆柱电池剥皮机，包括

供料机构：用于存放圆柱电池并具有一个供单个圆柱电池滚出的出口；

步进送料机构：间隔布置有电池定位凹槽，圆柱电池从供料机构的出口滚出后落入电池定位凹槽内，步进送料机构带动圆柱电池步进移动；

切口机构：具有月牙形刀片，用于径向切开圆柱电池芯体外侧的保护管；

剥离机构：用于将圆柱电池芯体从保护管中顶出；

输出机构：圆柱电池芯体从保护管中被顶出后落入输出机构，输出机构将剥皮后的圆柱电池芯体输送到预定的位置。

作为进一步优化的结构，上述的圆柱电池剥皮机还包括

轴向定位机构：用于从步进送料机构的电池定位凹槽的一侧顶推圆柱电池的端部至预设位置；

工作台：用于支撑供料机构、步进送料机构、切口机构、剥离机构、输出机构和轴向定位机构，并安装有电控箱。

作为进一步优化的结构，上述的供料机构包括漏斗形敞口盒状存料盒，上述的供料机构的出口为位于存料盒一侧的直通出口，在直通出口侧上方设有用于驱动圆柱电池滚向直通出口的多边形滚筒，多边形滚筒由连接在存料盒上的供料电机带动转动。

作为进一步优化的结构，上述的步进送料机构包括连接在上述的工作台上的支撑座，支撑座上连接有步进电机或者伺服电机，步进电机或者伺服电机的输出轴连接有圆柱盘，上述的电池定位凹槽沿圆柱盘的周向均匀布置，电池定位凹槽为圆弧形凹槽，电池定位凹槽的中心和圆柱盘的轴心均为水平布置。

作为进一步优化的结构，上述的切口机构包括连接在支撑座上的进刀气缸，进刀气缸的活塞杆端部连接有刀片安装板，上述月牙形刀片连接在安装板的端部，安装板上滑动连接有滑杆，滑杆的端部连接有电池限位块，电池限位块上设有截面为弧形的通槽，电池限位块与安装板之间设有压缩弹簧，进刀气缸伸出后电池限位块先与圆柱电池接触并且迫使压缩弹簧收缩，然后月牙形刀片才与圆柱电池接触。

作为进一步优化的结构，上述的轴向定位机构包括连接在支撑座上的顶推气缸和位于上述的圆柱盘的电池定位凹槽一端的限位板，顶推气缸的活塞杆伸出后顶推圆柱电池的端部使圆柱电池的另一端部贴紧限位板。

作为进一步优化的结构，上述的剥离机构包括连接在上述的支撑座上的压紧气缸和顶出气缸，压紧气缸的活塞杆的端部连接有电池压紧块，电池压紧块上设有截面与圆柱电池的柱体形状匹配的弧形开口通槽；压紧气缸的活塞杆伸出后弧形开口通槽与圆柱盘的电池定位凹槽配合夹紧圆柱电池；顶出气缸位于圆柱盘的侧面，且在圆柱电池被弧形开口通槽与电池定位凹槽夹紧时，顶出气缸的活塞杆伸出推顶圆柱电池芯体的端部，使圆柱电池芯体从保护管中顶出。

作为进一步优化的结构，上述的输出机构包括位于上述的圆柱盘侧面的输料板，输料板上设有推料气缸，推料气缸的活塞杆端部连接有推料块，圆柱电池芯体被顶出气缸的活塞杆顶出后落在输料板上，推料气缸的活塞杆带动推料块向前推动落在输料板上的圆柱电池芯体。

作为进一步优化的结构，上述的存料盒的侧面设有用于检测存料盒内的圆柱电池的传感器。

作为进一步优化的结构，上述的电控箱内设有可编程序控制器或者工控机，上述的供料电机和步进电机或者伺服电机均电路连接至可编程序控制器或者工控机。

本实用新型与现有技术相比主要具有如下有益效果：实现自动去除圆柱电池芯体外侧的保护管，生产效率高，大大节省人力，且不会划伤圆柱电池芯体的钢壳，运行稳定可靠，操作简单。

附图说明

图1为本实用新型实施例的立体结构示意图。

图2为本实用新型实施例的分解结构示意图。

图3为本实用新型实施例中供料机构的立体结构示意图。

图4为本实用新型实施例中步进送料机构的立体结构示意图。

图5为本实用新型实施例中切口机构的立体结构示意图。

图6为本实用新型实施例中轴向定位机构的立体结构示意图。

图7为本实用新型实施例中剥离机构的立体结构示意图。

图8为本实用新型实施例中输出机构的立体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

为了更简洁的说明本实施例，附图或说明中某些本领域技术人员公知的、但与本创造的主要内容不相关的零部件会有所省略。另外为便于表述，附图中某些零部件会有省略、放大或缩小，但并不代表实际产品的尺寸或全部结构。

实施例：如图1和图2所示，一种圆柱电池剥皮机，包括工作台1、供料机构2、步进送料机构3、切口机构4、轴向定位机构5、剥离机构6和输出机构7。

其中工作台1用于支撑供料机构2、步进送料机构3、切口机构4、轴向定位机构5、剥离机构6和输出机构7，并安装有电控箱11。

如图3所示，供料机构2包括用于存放圆柱电池的漏斗形敞口盒状存料盒21，存料盒21下侧设有供单个圆柱电池滚出的直通出口22，在直通出口22侧上方设有用于驱动电池滚向直通出口22的多边形滚筒23，多边形滚筒23由连接在存料盒21上的供料电机24带动转动。存料盒21的侧面设有用于检测存料盒21内的圆柱电池的传感器25，本实施例中此处的传感器25采用对射式传感器，并安装在存料盒21的两个侧面进行对射式检测。本实施例中的供料电机24采用调速电机，用来调整多边形滚筒23的转动速度以调节直通出口22出电池的速率。

如图4所示，步进送料机构3包括连接在工作台1上的支撑座31，支撑座31上连接有伺服电机32，伺服电机32的输出轴传动连接有圆柱盘33，圆柱盘33上设有十二个电池定位凹槽34，十二个电池定位凹槽34沿圆柱盘33的周向均匀布置，电池定位凹槽34为圆弧形凹槽，电池定位凹槽34的中心和圆柱盘33的轴心均为水平布置。供料机构2也是连接在支撑座31上，且存料盒21的直通出口22位于圆柱盘33上方，圆柱电池从存料盒21的直通出口22滚出后直接落入圆柱盘33上位于上方的电池定位凹槽34内，伺服电机32带动圆柱盘33转动三十度，使圆柱电池步进式移动。

如图5所示，切口机构4包括进刀气缸41，进刀气缸41连接在进刀气缸安装座48上，进刀气缸安装座48通过螺丝连接在立板49上，立板49连接在支撑座31上。

进刀气缸41的活塞杆端部连接有刀片安装板42，安装板42的端部连接有用于径向切开圆柱电池芯体外侧的保护管的刀片43，刀片43的刀刃为月牙形，月牙形刀刃的内凹段为与圆柱电池直径相匹配的圆弧段。

安装板42上滑动连接有滑杆44，滑杆44的端部连接有电池限位块45，电池限位块45上设有截面为弧形的通槽46，电池限位块45与安装板42之间设有压缩弹簧47，进刀气缸41的活塞杆伸出后电池限位块45先与圆柱电池接触并且迫使压缩弹簧47收缩，然后刀片43才与圆柱电池接触。本实施例在立板49上设有弧形过孔，进刀气缸安装座48可以沿着弧形过孔调节位置，以调整进刀气缸41之活塞杆的滑动方向为圆柱盘33的径向，以使刀片43的刀刃更好地对准圆柱电池，以免划伤圆柱电池芯体的钢壳。

如图6所示，轴向定位机构5包括顶推气缸51和位于圆柱盘33的电池定位凹槽34一端的限位板52，顶推气缸51连接在立板49的侧面，顶推气缸51之活塞杆的端部连接有圆柱体形延长块53，顶推气缸51的活塞杆伸出后带动延长块53顶推圆柱电池的端部使圆柱电池的另一端部贴紧限位板52，以使圆柱电池轴向定位。

本实施例是针对靠近正极端带有环周槽的18650圆柱电池，当圆柱电池轴向定位后，刀片43的冲切位置正对圆柱电池的环周槽，从此处切开圆柱电池芯体外侧的保护管更有利于保护管的剥离。

如图7所示，剥离机构6包括连接在支撑座31上的压紧气缸61和顶出气缸62，压紧气缸61的活塞杆的端部连接有电池压紧块63，电池压紧块63上设有截面与圆柱电池的柱体形状匹配的弧形开口通槽64，顶出气缸62之活塞杆的端部连接有圆柱体形顶出杆65。压紧气缸61的活塞杆伸出后弧形开口通槽64与圆柱盘33的电池定位凹槽34配合夹紧圆柱电池；顶出气缸62位于圆柱盘33的侧面，且在圆柱电池被弧形开口通槽64与电池定位凹槽34夹紧时，顶出气缸62的活塞杆伸出带着顶出杆65推顶圆柱电池芯体的端部，使圆柱电池芯体从保护管中顶出。

本实施例是用刀片43从18650圆柱电池靠近正极端的环周槽处进行切开，然后从18650圆柱电池负极端推顶18650圆柱电池芯体，这样更加有利于保护管的剥离。

如图8所示，输出机构7包括位于圆柱盘33侧面的输料板71，输料板71连接在支撑座31上，输料板71上设有推料气缸72，推料气缸72的活塞杆端部连接有推料块73，圆柱电池芯体被顶出气缸62的活塞杆顶出后落在输料板71上，输料板71的侧边上对应被顶落的圆柱电池芯体的位置设有用于检测该圆柱电池芯体端部的接近开关，当接近开关检测到圆柱电池芯体被顶落到位后推料气缸72的活塞杆带动推料块73向前推动落在输料板71上的圆柱电池芯体。被剥离的保护管随着圆柱盘33的转动在自身重力下自行掉落。

前述的限位板52连接在输料板71上。

电控箱11内设有可编程序控制器，供料电机24、伺服电机32、传感器25和接近开关均电路连接至可编程序控制器。本实施例中的所有气缸分别管路连接有电磁阀，且本实施例中的所有气缸上分别安装有磁性开关，所有电磁阀和所有磁性开关均电路连接至可编程序控制器。

本实施例的圆柱电池剥皮机运行时，首先在存料盒21内整齐放好圆柱电池，然后各机构的运行顺序如下。

第一步，供料电机24带动多边形滚筒23滚动，多边形滚筒23滚动使圆柱电池从直通出口22滚出，圆柱电池滚出后直接落入圆柱盘33位于上方的电池定位凹槽34内。

第二步，伺服电机32带动圆柱盘33转动三十度，使该圆柱电池步进式移动到下一位置。

第三步，顶推气缸51的活塞杆带动延长块53伸出并顶推圆柱电池的负极端使圆柱电池的正极端贴紧限位板52，以使该圆柱电池轴向准确定位，然后顶推气缸51的活塞杆带动延长块53缩回复位。

第四步，进刀气缸41的活塞杆伸出带动电池限位块45先与圆柱电池接触并且迫使压缩弹簧47收缩，然后刀片43才与圆柱电池接触进行冲切工作，且刀片43的冲切位置正对该圆柱电池的环周槽，冲切完成后进刀气缸41的活塞杆带动电池限位块45和刀片43缩回复位。

第五步，伺服电机32带动圆柱盘33再转动三十度，使该圆柱电池再步进式移动到下一位置。

第六步，压紧气缸61的活塞杆带着电池压紧块63伸出，压紧气缸61的活塞杆伸出后弧形开口通槽64与圆柱盘33的电池定位凹槽34配合夹紧该圆柱电池。

第七步，顶出气缸62的活塞杆带着顶出杆65推顶圆柱电池芯体的负极端将圆柱电池芯体从保护管中顶出，被顶出杆65顶出的圆柱电池芯体落在输料板71上，然后顶出气缸62的活塞杆带着顶出杆65缩回复位。

第八步，压紧气缸61的活塞杆带着电池压紧块63缩回复位。

第九步，接近开关检测到圆柱电池芯体后，推料气缸72的活塞杆带动推料块73向前推动落在输料板71上的圆柱电池芯体，然后推料气缸72的活塞杆带动推料块73缩回复位。

第十步，伺服电机32带动圆柱盘33再转动三十度，被剥离的保护管随着圆柱盘33的转动在自身重力下自行掉落。

至此一个18650圆柱电池完成剥皮工作，圆柱电池连续从存料盒21的直通出口22滚出落入圆柱盘33位于上方的电池定位凹槽34内，然后经过上述一系列动作完成剥皮工作。

当传感器25检测不到圆柱电池时，可编程序控制器控制圆柱电池剥皮机停止运行，并发出警报提示向存料盒21内添加圆柱电池。

本实施例的圆柱电池剥皮机能够实现自动去除圆柱电池芯体外侧的保护管，其产能可以达到1000PCS/小时/台，只需两个员工就可以操作三台圆柱电池剥皮机，就能够满足一台套管机3000PCS/小时的产能，大大节省了人工成本，生产效率高，且不会划伤圆柱电池芯体的钢壳，运行稳定可靠，操作简单。

以上仅为本实用新型的一个具体实施例，但本实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用本实用新型构思对本实用新型做出的非实质性修改，均落入本实用新型的保护范围之内。