全自动锂电池注液机的制作方法

本实用新型涉及锂电池加工设备，具体的说是涉及一种全自动锂电池注液机。

背景技术：

随着国内新能源汽车产业的蓬勃发展，锂电池行业迎来了新一轮的爆发点。在众多的动力电池类型中，18650圆柱形电池越来越多的应用在纯电动新能源汽车上。18650圆柱形电池公认的优点：技术成熟，适合自动化生产，良品率高，一致性好。在18650圆柱形电池的全自动装配生产环节，注液是其影响生产效率的最大瓶颈。

目前国内锂电池行业的18650圆柱形电池自动装配生产线来自与韩国与国内。国内设备效率为30-60PPM，韩国设备效率为130-200PPM。相比于韩国设备，国内设备存在的普遍问题是技术落后，稳定性差，因而一直未能获得大规模应用。韩国设备由于其生产速度快，合格率高，备受国内用户青睐，但其缺点是价格昂贵。行业内产能的爆发式增长迫切需求国产设备提高技术水平。

技术实现要素：

针对现有技术中的不足，本实用新型要解决的技术问题在于提供了一种全自动锂电池注液机。

为解决上述技术问题，本实用新型通过以下方案来实现：全自动锂电池注液机，包括托盘循环移载线和控制整个注液机运行的电控柜，所述注液机依工位顺序，还包括：

循环载体来料装置，所述循环载体来料装置包括传送履带、电机驱动装置，所述电池驱动装置与传送履带连接，其将来料输送至下一工序；

注液前称重装置，所述注液前称重装置置于所述循环载体来料装置的出料口，其用于对注液前的锂电池壳称重；

电池上料装置，所述电池上料装置设置于所述注液称重装置的旁侧，其上设有锂电池壳抓取部，该抓取部将注液前称重装置上的锂电池抓取至置于流水线上的托盘；

持液杯盘扣合装置，该持液杯盘扣合装置设置有自动机械手和持液杯盘进料机构，所述持液杯盘设置有密封圈，所述自动机械手自动将所述持液杯盘进料机构上的持液杯盘扣合至电池托盘，使持液杯盘的密封圈与锂电池壳进液口边缘之间的连接处密封；

打压测漏装置，所述打压测漏装置置于所述持液杯盘扣合装置下一工序，其上设置有持液杯盘与电池之间的密封测试装置；

注液装置，该注液装置设置有电解液进料机构和电解液注入机构，所述电解液进料机构包括注液泵、电解液缓存区，所述注液泵与电解液缓存区连接，所述注液泵与所述电解液注入机构连接，所述电解液注入机构将电解液沿持液杯盘注入锂电池壳内；

第一AGV转运装置，所述第一AGV转运装置用于将注好电解液的锂电池转运至真空压力工艺舱，所述真空压力工艺舱通过管路分别连接有真空罐和氮气罐，所述真空罐和氮气罐的输入端互连，互连后通过管路连接有双工位电解液罐，所述第一AGV转运装置内设置有真空腔，经所述真空压力工艺舱的锂电池通过第二AGV转运装置转运至托盘循环移载线；

持液杯盘分离装置，其置于第二AGV转运装置下一工位的托盘循环移载线侧部，该持液杯盘分离装置用于将持液杯盘与锂电池分离，分离后将所述持液杯盘移送至另一条的第二循环移载线上流走；

电池出托盘装置，所述电池出托盘装置置于所述持液杯盘分离装置下一工位，其包括机械手机构，所述机械手机构用于将托盘内注好液的锂电池上提并移送至中转机构；

电池下料装置，所述电池下料装置置于所述电池出托盘装置下一工位，其上设置有机械手抓取装置，该机械手抓取装置将中转机构上的注液后的锂电池移送至称重上料位；

注液后称重装置，其包括电子称，称重上料位置于电子称的上端，所述注液后称重装置用于称量注液后的锂电池重量；

循环载体出料装置，该循环载体出料装置设于所述注液后称重装置的下一工位，其旁侧设置有机械手抓取装置，称重后的锂电池被机械手抓取装置夹出并移送至循环载体处下料，循环载体收取到锂电池后随流水线往下一工位流走；

NG分拣装置，设于所述循环载体出料装置下一工位，其包括NG品检测系统机械手抓取装置，NG品被机械手抓取装置抓取至不合格品流水线流走；

NG喷码装置，设于不合格品流水线一侧，其上设置有不合格品来料感应装置和喷码装置，所述喷码装置感应到不合格品后，将信息传送给喷码装置，喷码装置对不合格品进行喷码；

NG收集装置，设于NG喷码装置下一工位，其用于收集喷码后的不合格锂电池；

持液杯盘清洗装置，置于第二循环移载线端部，用于将空的持液杯盘清洗；

持液杯盘吹干装置，置于持液杯盘清洗装置的下一工位，用于将清洗后的持液杯盘吹干；

电池托盘清洗装置，置于托盘循环移载线的托盘清洁工位，清洁工位处设有阻挡定位机构，所述电池托盘清洗装置用于清洗空托盘；

DMC液罐，分别通过管路与持液杯盘清洗装置和电池托盘清洗装置连接并对持液杯盘清洗装置和电池托盘清洗装置供液，其内置有液位传感器；

DMC废液罐，通过管路与持液杯盘清洗装置的第一废液收集槽和电池托盘清洗装置的第二废液收集槽连接，其内置有液位传感器。

进一步的，所述真空罐和氮气罐之间的管路设置有电磁阀。

进一步的，所述密封测试装置设置有空气压缩机或氮气压缩机，其出气端对持液杯盘的每个腔体加压至定值后判断隔离。

进一步的，所述注液泵采用高精度柱塞式泵体。

进一步的，所述电解液缓存区采用双储液箱缓存系统，每个储液箱都配有液面反馈传感器。

进一步的，所述第一AGV转运装置为机器人抓取装置，其用于往所述真空压力工艺舱上料；

所述第二AGV转运装置为机器人抓取装置，用于从所述真空压力工艺舱下料。

进一步的，所述持液杯盘分离装置包括顶升定位机构和分离机械手机构；

所述顶升定位机构用于将托盘顶起定位；

所述分离机械手机构夹住持液杯盘，其上设置有开夹机构。

进一步的，所述持液杯盘清洗装置设置有超声波清洗液槽，其一侧或底部设置有顶升机构；

所述超声波清洗液槽内设置有液位传感器，所述液位传感器通过电路连接气动球阀，所述气动球阀设于超声波清洗液槽的排液口。

进一步的，所述持液杯盘吹干装置设有若干气嘴，气嘴一侧设有阻挡定位机构，阻挡定位机构用于将清洗后的持液杯盘挡住，所述持液杯盘吹干装置底部设置有一第一废液收集槽。

进一步的，液喷射装置和压缩气体喷气装置，在电池托盘清洗装置处还设置有第二废液收集槽，在该第二废液收集槽的一侧设有废液收集吸嘴，该废液收集吸嘴用于将废液收集槽内的废液吸走。

相对于现有技术，本实用新型的有益效果是：本实用新型注液机取代原来真空注液工艺的新一代常压注液工艺，工艺实现更加简单，且注液一致性好。本实用新型全自动锂电池注液机生效效率高，设备成本低。

附图说明

图1为本实用新型全自动锂电池注液机结构原理图；

图2为本实用新型全自动锂电池注液机的工艺箭头方向示意图。

附图中标记：循环载体来料装置1、注液前称重装置2、电池上料装置3、托盘4、持液杯盘扣合装置5、打压测漏装置6、注液装置7、注液泵8、电解液缓存区9、第一AGV转运装置10、真空压力工艺舱(11-19)、第二AGV转运装置20、持液杯盘分离装置21、电池出托盘装置22、电池下料机构23、注液后称重装置24、循环载体出料装置25、NG分拣装置26、 NG喷码装置27、NG收集装置28、持液杯盘清洗装置29、持液杯盘吹干装置30、电池托盘清洗装置31、废液收集装置32、双工位电解液罐33、氮气罐34、真空罐35、DMC液罐36、DMC 废液罐37、电控柜38。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参照附图1-2，全自动锂电池注液机，包括托盘循环移载线和控制整个注液机运行的电控柜38，所述注液机依工位顺序，还包括：

循环载体来料装置1，所述循环载体来料装置1包括传送履带、电机驱动装置，所述电池驱动装置与传送履带连接，其将来料输送至下一工序；

注液前称重装置2，所述注液前称重装置2置于所述循环载体来料装置1的出料口，其用于对注液前的锂电池壳称重；

电池上料装置3，所述电池上料装置设置于所述注液称重装置2的旁侧，其上设有锂电池壳抓取部，该抓取部将注液前称重装置2上的锂电池抓取至置于流水线上的托盘4；

持液杯盘扣合装置5，该持液杯盘扣合装置5设置有自动机械手和持液杯盘进料机构，所述持液杯盘设置有密封圈，所述自动机械手自动将所述持液杯盘进料机构上的持液杯盘扣合至电池托盘，使持液杯盘的密封圈与锂电池壳进液口边缘之间的连接处密封；

打压测漏装置6，所述打压测漏装置6置于所述持液杯盘扣合装置5下一工序，其上设置有持液杯盘与电池之间的密封测试装置；

注液装置7，该注液装置设置有电解液进料机构和电解液注入机构，所述电解液进料机构包括注液泵8、电解液缓存区9，所述注液泵8与电解液缓存区9连接，所述注液泵8与所述电解液注入机构连接，所述电解液注入机构将电解液沿持液杯盘注入锂电池壳内；

第一AGV转运装置10，所述第一AGV转运装置10用于将注好电解液的锂电池转运至真空压力工艺舱11-19，所述真空压力工艺舱11-19通过管路分别连接有真空罐35和氮气罐34，所述真空罐35和氮气罐34的输入端互连，互连后通过管路连接有双工位电解液罐33，所述第一AGV转运装置10内设置有真空腔，经所述真空压力工艺舱11-19的锂电池通过第二AGV 转运装置20转运至托盘循环移载线；所述真空罐35和氮气罐34之间的管路设置有电磁阀；

持液杯盘分离装置21，其置于第二AGV转运装置20下一工位的托盘循环移载线侧部，该持液杯盘分离装置21用于将持液杯盘与锂电池分离，分离后将所述持液杯盘移送至另一条的第二循环移载线上流走；

电池出托盘装置22，所述电池出托盘装置22置于所述持液杯盘分离装置21下一工位，其包括机械手机构，所述机械手机构用于将托盘4内注好液的锂电池上提并移送至中转机构；

电池下料装置23，所述电池下料装置23置于所述电池出托盘装置22下一工位，其上设置有机械手抓取装置，该机械手抓取装置将中转机构上的注液后的锂电池移送至称重上料位；

注液后称重装置24，其包括电子称，称重上料位置于电子称的上端，所述注液后称重装置24用于称量注液后的锂电池重量；

循环载体出料装置25，该循环载体出料装置25设于所述注液后称重装置24的下一工位，其旁侧设置有机械手抓取装置，称重后的锂电池被机械手抓取装置夹出并移送至循环载体处下料，循环载体收取到锂电池后随流水线往下一工位流走；

NG分拣装置26，设于所述循环载体出料装置25下一工位，其包括NG品检测系统机械手抓取装置，NG品被机械手抓取装置抓取至不合格品流水线流走；

NG喷码装置27，设于不合格品流水线一侧，其上设置有不合格品来料感应装置和喷码装置，所述喷码装置感应到不合格品后，将信息传送给喷码装置，喷码装置对不合格品进行喷码；

NG收集装置28，设于NG喷码装置27下一工位，其用于收集喷码后的不合格锂电池；

持液杯盘清洗装置29，置于第二循环移载线端部，用于将空的持液杯盘清洗；

持液杯盘吹干装置30，置于持液杯盘清洗装置29的下一工位，用于将清洗后的持液杯盘吹干；

电池托盘清洗装置31，置于托盘循环移载线的托盘清洁工位，清洁工位处设有阻挡定位机构，所述电池托盘清洗装置31用于清洗空托盘4；

DMC液罐36，分别通过管路与持液杯盘清洗装置29和电池托盘清洗装置31连接并对持液杯盘清洗装置29和电池托盘清洗装置31供液，其内置有液位传感器；

DMC废液罐37，通过管路与持液杯盘清洗装置29的第一废液收集槽32和电池托盘清洗装置31的第二废液收集槽连接，其内置有液位传感器。

优选方案：所述密封测试装置设置有空气压缩机或氮气压缩机，其出气端对持液杯盘的每个腔体加压至定值后判断隔离。

优选方案：所述注液泵8采用高精度柱塞式泵体。

优选方案：所述电解液缓存区9采用双储液箱缓存系统，每个储液箱都配有液面反馈传感器。

优选方案：所述第一AGV转运装置10为机器人抓取装置，其用于往所述真空压力工艺舱 11-19上料；

所述第二AGV转运装置20为机器人抓取装置，用于从所述真空压力工艺舱11-19下料。

优选方案：所述持液杯盘分离装置21包括顶升定位机构和分离机械手机构；

所述顶升定位机构用于将托盘顶起定位；

所述分离机械手机构夹住持液杯盘，其上设置有开夹机构。

优选方案：所述持液杯盘清洗装置29设置有超声波清洗液槽，其一侧或底部设置有顶升机构；

所述超声波清洗液槽内设置有液位传感器，所述液位传感器通过电路连接气动球阀，所述气动球阀设于超声波清洗液槽的排液口。

优选方案：所述持液杯盘吹干装置30设有若干气嘴，气嘴一侧设有阻挡定位机构，阻挡定位机构用于将清洗后的持液杯盘挡住，所述持液杯盘吹干装置30底部设置有一第一废液收集槽32。

优选方案：所述电池托盘清洗装置31设有清洁机器人，清洁机器人置于导轨上，其上分别设有清洗液喷射装置和压缩气体喷气装置，在电池托盘清洗装置31处还设置有第二废液收集槽，在该第二废液收集槽的一侧设有废液收集吸嘴，该废液收集吸嘴用于将废液收集槽内的废液吸走。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。