本发明涉及圆柱型锂离子电池加工制造领域，具体是一种圆柱型锂离子电池注液及静置装置。
背景技术：
目前随着电池行业不断地发展，国内锂电厂家之间的竞争愈发激烈，市场上对于锂离子电池的要求愈来愈高。随着锂离子电池工艺不断地复杂化，其电芯的制配过程要求愈发严格，为了提高制配设备的性价比，设备需要满足的功能要求也随之增加。在传统电芯注液时，圆柱型锂离子电池在注液后需要进行多次加压或抽真空静置处理，但是这个加压或抽真空的时间不易掌握和控制。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种圆柱型锂离子电池注液及静置装置，圆柱型锂离子电池实现机械化自动上料、对孔、注液、静置和下料操作，保证了注液及静置的准确性和时间稳定性。
本发明的技术方案为：
一种圆柱型锂离子电池注液及静置装置，包括有电池上料机构、电池对孔检测机构、电池夹具搬运机构、电池前周转机构、电池气密性检测机构、电池注液机构、电池托盘后周转机构、电池高压与抽真空静置机构、电池下料机构和电池托盘搬运机构；
所述的电池上料机构包括有上料支架、设置于上料支架顶端的水平式上料移动电机、升降式上料机械手机架和上料可变距机械手，所述的升降式上料机械手机架通过传输机构与水平式上料移动电机连接进行水平上料移动，所述的上料可变距机械手连接于升降式机械手机架的底端，所述的水平式上料移动电机驱动升降式机械手机架将上料可变距机械手移动至电池对孔检测机构的电池夹具工位上；
所述的电池对孔检测机构包括有对孔检测支架、设置于对孔检测支架顶端平台上的电池夹具定位机构、设置于电池夹具定位机构上的电池夹具、以及对孔机构和对孔检测机构；所述的电池夹具定位机构包括有支撑底板、升降式电池夹具锁块、设置于支撑底板上的支撑导轨和托盘驱动电机、以及滑动设置于支撑导轨上且与托盘驱动电机连接的电池夹具托盘，所述的升降式电池夹具锁块位于电池夹具托盘的侧方用于锁定支撑于电池夹具托盘上电池夹具；所述的电池夹具包括有电池支撑架、一排竖直设置于电池支撑架上的导向轮、朝向一排导向轮的压板、弹簧锁紧连接板、连接于压板和弹簧锁紧连接板之间的一排锁紧弹簧，所述的弹簧锁紧连接板和电池支撑架之间连接有导杆，所述的弹簧锁紧连接板沿导杆向电池支撑架移动，弹簧锁紧连接板的底端设置有朝向升降式电池夹具锁块的锁槽，所述的电池夹具托盘的顶端设置有定位柱，所述的电池夹具的电池支撑架定位于电池夹具托盘的定位柱上，升降式电池夹具锁块上移至弹簧锁紧连接板的锁槽内，然后电池夹具托盘向升降式电池夹具锁块的方向移动，一排锁紧弹簧被压缩从而挤压设置于一排导向轮和压板之间的一排圆柱电池；所述的对孔机构包括有对孔机架和设置于对孔机架上且由电机驱动的一排对孔轮，一排对孔轮分别朝向设置于电池夹具上的一排圆柱电池的顶端从而带动圆柱电池做圆周运动，改变其注液孔孔位，以达到对孔的目的；所述的对孔检测机构包括有检测机架和设置于检测机架上的一排ccd检测装置，一排ccd检测装置朝向设置于电池夹具上的一排圆柱电池的顶端实现对一排圆柱电池的对孔检测；
所述的电池夹具搬运机构包括有搬运支架、设置于搬运支架顶端的水平搬运导轨、滑动设置于水平搬运导轨上的滑动架、设置于滑动架上的插拔气缸、以及与插拔气缸的伸缩杆连接用于搬运电池夹具的搬运板，所述的水平搬运导轨上设置有对孔检测下料工位、前周转上料工位和前周转下料工位；
所述的电池前周转机构包括有前周转支架、设置于前周转支架顶端上的水平式前周转导轨、滑动设置于水平式前周转导轨上由电机驱动的前周转机架、设置于前周转机架顶端上的升降夹具、滑动设置于前周转机架底端前托盘支撑导轨上的电池托盘安装板、滑动设置于电池托盘安装板上的电池托盘、以及注液杯安装板和一排固定于注液杯安装板上且注液嘴朝向电池托盘的注液杯，所述的水平式前周转导轨是由气密性检测上料工位导轨和静置下料工位导轨组成，所述的电池夹具被电池夹具搬运机构搬运至电池夹具搬运机构的前周转上料工位时，此时电池托盘移动至气密性检测上料工位导轨上，电池夹具被架设于电池托盘上，升降夹具夹住注液杯安装板带动一排注液杯下移直至一排注液杯的注液嘴与电池夹具上圆柱电池的注液口密封连接；
所述的电池气密性检测机构包括有气密性检测支架、以及与气密性检测支架上的升降电机驱动连接的升降式气密性检测压嘴组件；
所述的电池注液机构包括注液支架、与注液支架上的升降电机驱动连接的升降式注液架、与升降式注液架上的伸缩电机驱动连接的注液针安装板、以及一排设置于注液针安装板上且出口朝下的注液针，所述的注液针安装板朝向电池气密性检测机构的方向进行伸缩运动；
所述的电池托盘后周转机构包括有后周转支架、设置于后周转支架顶端上的水平式后周转导轨和滑动设置于水平式后周转导轨上由电机驱动的后周转机架，所述的后周转机架底端上设置有后托盘支撑导轨，所述的水平式后周转导轨是由进静置工位导轨和出静置工位导轨连接而成；
所述的电池高压与抽真空静置机构包括有设置于电池注液机构与电池托盘后周转机构之间的两排静置组件，每排静置组件均包括有多个并排排列的电池高压与抽真空静置单元，每个电池高压与抽真空静置单元均包括有静置机架、以及与静置机架上由升降电机驱动连接的升降式高压与抽真空静置压嘴组件；
所述的电池下料机构包括有下料支架、设置于下料支架顶端的水平式下料移动电机、升降式下料机械手机架和下料可变距机械手，所述的升降式机械手机架通过传输机构与水平式下料移动电机连接进行水平下料移动，所述的下料可变距机械手连接于升降式机械手机架的底端；
所述的电池托盘搬运机构包括有底板、安装于底板上的两个拉伸导轨和两个拉伸气缸、以及滑动设置于两个拉伸导轨上且与对应拉伸气缸连接的两个升降式拉伸装置，其中一个拉伸导轨从前至后设置于电池前周转机构的气密性检测上料工位导轨、电池气密性检测机构、电池注液机构、电池高压与抽真空静置机构的一排静置组件和电池托盘后周转机构的出静置工位导轨的下方，另一个拉伸导轨从前至后设置于电池前周转机构的静置下料工位导轨、电池高压与抽真空静置机构的另一排静置组件和电池托盘后周转机构的进静置工位导轨的下方；所述的升降式拉伸装置与运输到对应机构上的电池托盘连接并通过拉伸气缸驱动，从而使电池托盘在不同的机构之间周转。
所述的电池夹具其电池支撑架的侧板上设置有插孔，所述的搬运板上设置有相对于插拔孔的插拔杆，当滑动架移动至对孔检测下料工位时，插拔气缸驱动搬运板向电池夹具移动从而使插拔杆插入电池支撑架的插孔内，然后滑动架带动电池夹具移动至电池前周转机构的工位处。
所述的前周转机架顶端设置有喷嘴口朝下的电解残液喷嘴。
所述的电池托盘安装板上固定有注液杯支撑架，升降夹具夹住注液杯安装板带动一排注液杯下移直至搭设于注液杯支撑架上且一排注液杯的注液嘴与电池夹具上圆柱电池的注液口密封连接。
所述的电池高压与抽真空静置单元包括有电池高压静置单元和电池抽真空静置单元，电池高压静置单元上设置有升降式高压静置压嘴组件，用于对注液杯进行加压静置操作，电池抽真空静置单元上设置有升降式抽真空静置压嘴组件，用于对注液杯进行抽真空静置操作，每排静置组件中，电池高压静置单元和电池抽真空静置单元分别间隔设置。
所述的下料支架上设置有与下料支架上升降电机连接的升降式吹残液机架、以及与升降式吹残液机架上的伸缩电机驱动连接的接残液盘。
所述的每个拉伸导轨包括有两条平行的滑轨，所述的升降式拉伸装置是由多组相互连接的电池静置托盘夹具组成，每组电池静置托盘夹具均包括有两组分别设置于对应滑轨上的滑块、固定连接于每组滑块上的下安装板、设置于每个下安装板上的顶升气缸、位于每个下安装板的正上方且与对应的顶升气缸的活塞杆固定连接的上安装板、固定设置于上安装板上的左伸缩气缸和右伸缩气缸、以及左抓夹和右抓夹，所述的左抓夹和右抓夹均为l形结构，左抓夹和右抓夹水平部分的端部相对，左伸缩气缸和右伸缩气缸位于左抓夹和右抓夹之间，且左伸缩气缸的水平活塞杆朝向左抓夹且与左抓夹固定连接，右伸缩气缸的水平活塞杆朝向右抓夹且与右抓夹固定连接，左抓夹和右抓夹竖直部分的顶端均设置有向内弯折的嵌位夹块，左抓夹和右抓夹的嵌位夹块将电池托盘安装板夹紧从而带动电池托盘安装板进行移动，所述的每组电池静置托盘夹具的两个上安装板之间通过夹具连接板进行固定连接，相邻的两组电池静置托盘夹具的夹具连接板之间均通过拉伸连接板进行固定连接从而形成一个升降式拉伸装置，拉伸气缸与对应拉伸装置其中一组电池静置托盘夹具的夹具连接板固定连接。
本发明的优点：
本发明采用电池上料机构和电池下料机构分别实现机械手自动上料和下料，采用电池对孔检测机构设置和检测电池在电池夹具中的对孔位置，保证了后续电池与注液杯的准确连接，采用电池夹具搬运机构实现电池夹具在电池对孔检测机构和电池前周转机构之间、电池前周转机构和电池下料机构之间的周转运输，采用电池前周转机构实现注液杯的上料和下料，采用电池气密性检测机构检测注液杯和电池的气密封性，采用电池高压与抽真空静置机构间隔进行高压与抽真空操作，充分提高电池在注液后的静置时间，采用电池托盘搬运机构，实现电池托盘在不同机构之间的周转。本发明实现机械化自动上料、对孔、注液、静置和下料操作，且静置时间稳定、效率高，保证了注液及静置的准确性和时间稳定性。
附图说明
图1是本发明的总装配图。
图2是本发明电池上料机构的结构示意图。
图3是本发明电池对孔检测机构和电池夹具搬运机构的总装配图。
图4是本发明电池夹具定位机构的结构示意图。
图5是本发明电池夹具的结构示意图。
图6是本发明对孔机构的结构示意图。
图7是本发明电池前周转机构的结构示意图。
图8是本发明电池前周转机构的局部结构示意图。
图9是本发明电池气密性检测机构的结构示意图。
图10是本发明电池注液机构的结构示意图。
图11是本发明电池托盘后周转机构的局部结构示意图。
图12是本发明电池高压与抽真空静置单元的结构示意图。
图13是本发明电池下料机构的结构示意图。
图14是本发明电池托盘搬运机构的总装配图。
图15是本发明拉伸装置的局部结构示意图。
图16是本发明电池上料机构、电池对孔检测机构、电池夹具搬运机构和电池前周转机构的位置关系图。
图17是本发明电池前周转机构与电池下料机构的位置关系图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
见图1，一种圆柱型锂离子电池注液及静置装置，包括有电池上料机构1、电池对孔检测机构2、电池夹具搬运机构3、电池前周转机构4、电池气密性检测机构5、电池注液机构6、电池托盘后周转机构7、电池高压与抽真空静置机构8、电池下料机构9和电池托盘搬运机构10；
见图2，电池上料机构1包括有上料支架11、设置于上料支架11顶端的水平式上料移动电机12、升降式上料机械手机架13和上料可变距机械手14，升降式上料机械手机架13通过传输机构与水平式上料移动电机12连接进行水平上料移动，上料可变距机械手14连接于升降式机械手机架13的底端，水平式上料移动电机12驱动升降式机械手机架13将上料可变距机械手14移动至电池对孔检测机构2的电池夹具工位上；
见图3-图6，电池对孔检测机构2包括有对孔检测支架21、设置于对孔检测支架21顶端平台上的电池夹具定位机构22、设置于电池夹具定位机构22上的电池夹具23、以及对孔机构24和对孔检测机构；电池夹具定位机构22包括有支撑底板221、升降式电池夹具锁块222、设置于支撑底板221上的支撑导轨223和托盘驱动电机224、以及滑动设置于支撑导轨223上且与托盘驱动电机224连接的电池夹具托盘225，升降式电池夹具锁块222位于电池夹具托盘225的侧方用于锁定支撑于电池夹具托盘225上电池夹具23；电池夹具23包括有电池支撑架231、一排竖直设置于电池支撑架231上的导向轮232、朝向一排导向轮232的压板233、弹簧锁紧连接板234、连接于压板233和弹簧锁紧连接板234之间的一排锁紧弹簧235，弹簧锁紧连接板234和电池支撑架231之间连接有导杆236，弹簧锁紧连接板234沿导杆236向电池支撑架231移动，弹簧锁紧连接板234的底端设置有朝向升降式电池夹具锁块的锁槽237，电池夹具托盘225的顶端设置有定位柱，电池夹具的电池支撑架231定位于电池夹具托盘225的定位柱上，升降式电池夹具锁块222上移至弹簧锁紧连接板234的锁槽237内，然后电池夹具托盘225向升降式电池夹具锁块222的方向移动，一排锁紧弹簧235被压缩从而挤压设置于一排导向轮232和压板233之间的一排圆柱电池；对孔机构24包括有对孔机架241和设置于对孔机架241上且由电机驱动的一排对孔轮242，一排对孔轮242分别朝向设置于电池夹具23上的一排圆柱电池的顶端从而带动圆柱电池做圆周运动，改变其注液孔孔位，以达到对孔的目的；对孔检测机构包括有检测机架251和设置于检测机架251上的一排ccd检测装置252，一排ccd检测装置252朝向设置于电池夹具23上的一排圆柱电池的顶端实现对一排圆柱电池的对孔检测；
见图3，电池夹具搬运机构3包括有搬运支架31、设置于搬运支架31顶端的水平搬运导轨32、滑动设置于水平搬运导轨上的滑动架33、设置于滑动架33上的插拔气缸34、以及与插拔气缸34的伸缩杆连接用于搬运电池夹具的搬运板35，水平搬运导轨32上设置有对孔检测下料工位、前周转上料工位和前周转下料工位；电池夹具其电池支撑架的侧板上设置有插孔，搬运板上设置有相对于插拔孔的插拔杆36，当滑动架33移动至对孔检测下料工位时，插拔气缸34驱动搬运板35向电池夹具23移动从而使插拔杆36插入电池支撑架231的插孔内，然后滑动架33带动电池夹具23移动至电池前周转机构4的工位处；
见图7和图8，电池前周转机构4包括有前周转支架41、设置于前周转支架41顶端上的水平式前周转导轨42、滑动设置于水平式前周转导轨42上由电机驱动的前周转机架43、设置于前周转机架43顶端上且喷嘴口朝下的电解残液喷嘴44、设置于前周转机架43顶端上的升降夹具45、滑动设置于前周转机架43底端前托盘支撑导轨46上的电池托盘安装板47、滑动设置于电池托盘安装板47上的电池托盘48、固定于电池托盘安装板47上的注液杯支撑架49、以及注液杯安装板410和一排固定于注液杯安装板410上且注液嘴朝向电池托盘48的注液杯411，水平式前周转导轨42是由气密性检测上料工位导轨和静置下料工位导轨组成，电池夹具23被电池夹具搬运机构3搬运至电池夹具搬运机构3的前周转上料工位时，此时电池托盘48移动至气密性检测上料工位导轨上，电池夹具23被架设于电池托盘48上，升降夹具45夹住注液杯安装板410带动一排注液杯410下移直至搭设于注液杯支撑架49上且一排注液杯411的注液嘴与电池夹具23上圆柱电池的注液口密封连接；
见图9，电池气密性检测机构5包括有气密性检测支架51、以及与气密性检测支架51上的升降电机驱动连接的升降式气密性检测压嘴组件52；
见图10，电池注液机构6包括注液支架61、与注液支架61上的升降电机驱动连接的升降式注液架62、与升降式注液架62上的伸缩电机驱动连接的注液针安装板63、以及一排设置于注液针安装板63上且出口朝下的注液针64，注液针安装板63朝向电池气密性检测机构5的方向进行伸缩运动；
见图11，电池托盘后周转机构7包括有后周转支架71、设置于后周转支架71顶端上的水平式后周转导轨72和滑动设置于水平式后周转导轨72上由电机驱动的后周转机架73，后周转机架73底端上设置有后托盘支撑导轨74，水平式后周转导轨72是由进静置工位导轨和出静置工位导轨连接而成；
见图12，电池高压与抽真空静置机构8包括有设置于电池注液机构6与电池托盘后周转机构7之间的两排静置组件，每排静置组件均包括有八个并排排列的电池高压与抽真空静置单元，每个电池高压与抽真空静置单元均包括有静置机架81、以及与静置机架81上由升降电机驱动连接的升降式高压与抽真空静置压嘴组件82；其中，电池高压与抽真空静置单元包括有电池高压静置单元和电池抽真空静置单元，电池高压静置单元上设置有升降式高压静置压嘴组件，用于对注液杯410进行加压静置操作，电池抽真空静置单元上设置有升降式抽真空静置压嘴组件，用于对注液杯410进行抽真空静置操作，每排静置组件中，四个电池高压静置单元和四个电池抽真空静置单元分别间隔设置；
见图13，电池下料机构9包括有下料支架91、设置于下料支架91上且与下料支架91上升降电机连接的升降式吹残液机架92、与升降式吹残液机架92上的伸缩电机驱动连接的接残液盘93、设置于下料支架91顶端的水平式下料移动电机、升降式下料机械手机架94和下料可变距机械手95，升降式机械手机架94通过传输机构与水平式下料移动电机连接进行水平下料移动，下料可变距机械手95连接于升降式机械手机架94的底端；
见图14和图15，电池托盘搬运机构10包括有底板101、安装于底板101上的两个拉伸导轨102和两个拉伸气缸103、以及滑动设置于两个拉伸导轨103上且与对应拉伸气缸连接的两个升降式拉伸装置104，其中一个拉伸导轨102从前至后设置于电池前周转机构4的气密性检测上料工位导轨、电池气密性检测机构5、电池注液机构6、电池高压与抽真空静置机构8的一排静置组件和电池托盘后周转机构7的出静置工位导轨的下方，另一个拉伸导轨102从前至后设置于电池前周转机构4的静置下料工位导轨、电池高压与抽真空静置机构8的另一排静置组件和电池托盘后周转机构7的进静置工位导轨的下方；升降式拉伸装置104与运输到对应机构上的电池托盘48连接并通过拉伸气缸103驱动，从而使电池托盘48在不同的机构之间周转；其中，每个拉伸导轨102包括有两条平行的滑轨1021，每个升降式拉伸装置104是由十组相互连接的电池静置托盘夹具组成，每组电池静置托盘夹具均包括有两组分别设置于对应滑轨1021上的滑块、固定连接于每组滑块上的下安装板1041、设置于每个下安装板1041上的顶升气缸、位于每个下安装板1041的正上方且与对应的顶升气缸的活塞杆固定连接的上安装板1042、固定设置于上安装板1042上的左伸缩气缸1043和右伸缩气缸1044、以及左抓夹1045和右抓夹1046，左抓夹1045和右抓夹1046均为l形结构，左抓夹1045和右抓夹1046水平部分的端部相对，左伸缩气缸1043和右伸缩气缸1044位于左抓夹1045和右抓夹1046之间，且左伸缩气缸1043的水平活塞杆朝向左抓夹1045且与左抓夹1045固定连接，右伸缩气缸1044的水平活塞杆朝向右抓夹1046且与右抓夹1046固定连接，左抓夹1045和右抓夹1046竖直部分的顶端均设置有向内弯折的嵌位夹块，左抓夹1045和右抓夹1046的嵌位夹块将电池托盘安装板47夹紧从而带动电池托盘安装板47进行移动，每组电池静置托盘夹具的两个上安装板1042之间通过夹具连接板1047进行固定连接，相邻的两组电池静置托盘夹具的夹具连接板1047之间均通过拉伸连接板1048进行固定连接，拉伸气缸103与对应拉伸装置其中一组电池静置托盘夹具的夹具连接板1047固定连接。
本发明的工作原理：
见图1、图16和图17，首先采用电池上料机构1将圆柱形锂离子电池夹住并转移至电池对孔检测机构2的电池夹具23中定位并进行对孔检测，保证后续电池与注液杯的准确连接，然后电池夹具搬运机构3移置对孔检测下料工位处，将电池和电池夹具一并转移至电池前周转机构4，在电池前周转机构4处将注液杯410与电池夹具23中的电池进行连接后，再在电池托盘搬运机构10的带动下依次将电池托盘安装板47转移至电池气密性检测机构5进行注液杯和电池的气密封性检测、将电池托盘安装板47转移至电池注液机构6进行注液，注液完成后，再在电池托盘搬运机构10的带动下顺次将电池托盘安装板47转移至前八个并排排列的电池高压与抽真空静置单元中进行高压与抽真空操作，前八个静置单元处理完后，此时，电池托盘后周转机构7的后周转机架73移置出静置工位导轨上，后周转机架73将电池托盘安装板47转移至进静置工位导轨上，再在电池托盘搬运机构10的带动下顺次将电池托盘安装板47转移至后八个并排排列的电池高压与抽真空静置单元中进行高压与抽真空操作，当所有静置单元处理完后，此时，电池前周转机构4的前周转机架43处于静置下料工位导轨上，从而将电池托盘安装板47移置前周转机架43上将注液杯与电池分离，然后电池下料机构9的接残液盘93移置注液杯的下方，接住残液回收，同时电池夹具搬运机构3将电池夹具23从前周转机架43中移出，最后电池下料机构9的下料可变距机械手95将电池从电池夹具23中取出。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。