注液机用插钉机构的制作方法

本发明涉及一种注液机用插钉机构，属于电池加工技术领域。

背景技术

电池注液结束后，需要在注液口中插入橡胶密封钉，以密封注液口，防止电解液外泄。同时，目前大部分电池要求内部负压，尤其是三元材料制成的电池，在其后续的充放电使用过程中会产生气，导致电池鼓胀，影响电池使用寿命。因此，在密封钉未完全密封注液口前，需要通过抽气装置对电池抽真空，最后再将密封钉压紧注液口，实现完全密封。现有技术中的插钉机构采用一套机构完成送钉、压钉和抽真空三个步骤，这类设备结构比较复杂，动作流程多，零件易损，影响可靠性；密封钉被吹入插钉机构中，在密封钉吹入的过程中有气的流通，为了保证气的进出，业界一般设计出气口，但是出气口的设置很容易影响抽真空的效果；为了保证气密性，三个通道必须通在一个结构上，入钉通道沿倾斜直线与压钉通道相交，交接处容易卡钉。

因此，有必要提供一种新的注液机用插钉机构以解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种结构简单且抽真空效果好的注液机用插钉机构。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种注液机用插钉机构，包括设于第一工位上、完成送钉和预压钉两个步骤从而将密封钉部分压入电池注液口内的预压钉机构和设于第二工位上、完成抽真空和终压钉两个步骤从而将密封钉完全压入电池注液口内的终压钉机构。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述预压钉机构具有预压钉单元，所述预压钉单元包括第一压钉块、第一压钉杆和第一驱动件，所述第一压钉块内部设有送钉通道、第一压钉通道以及送钉通道、第一压钉通道连通后沿第一压钉通道所在直线继续延伸的第一连通通道，所述第一驱动件与第一压钉杆连接，第一压钉杆位于第一压钉通道内且能够在第一驱动件的驱动下运动至第一连通通道，第一连通通道的末端具有能够与电池注液口相对的密封钉出口，所述终压钉机构具有终压钉单元，所述终压钉单元包括第二压钉块、第二压钉杆和第二驱动件，所述第二压钉块内部设有抽气通道、第二压钉通道以及抽气通道、第二压钉通道连通后沿第二压钉通道所在直线继续延伸的第二连通通道，所述第二驱动件与第二压钉杆连接，第二压钉杆位于第二压钉通道内且能够在第二驱动件的驱动下运动至第二连通通道，第二连通通道的末端具有能够与电池注液口相对的压钉杆出口。

作为本发明进一步改进的技术方案，还包括连接带动预压钉单元上下移动的第一升降组件以及连接带动终压钉单元上下移动的第二升降组件，所述第一升降组件和第二升降组件结构相同，均包括驱动件以及导向件，导向件沿竖直方向设置，所述预压钉单元/终压钉单元与导向件滑动连接，驱动件连接并驱动所述预压钉单元/终压钉单元沿导向件运动。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一压钉块包括送钉部和拼接于送钉部一侧的压钉部，送钉通道设于送钉部上，第一压钉通道形成于送钉部和压钉部的拼接处，所述送钉通道具有与第一压钉通道相接的出口端，所述出口端为圆角。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一压钉块设有与密封钉出口相对且与第一压钉通道连通的第一压钉杆入口，所述第一压钉杆入口设有第一轴套，第一轴套内设有与第一压钉通道连通的导向通道，第一压钉杆自导向通道插入至第一压钉通道。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一压钉杆和第二压钉杆的结构相同，均包括直径较大的第一杆部和连接于第一杆部下方且直径较小的第二杆部。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述密封钉出口的下方延设有第二轴套，所述第二轴套的出口处设有第一弹性件。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述第二轴套上设有出气孔。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述第二压钉块设有与压钉杆出口相对且与第二压钉通道连通的第二压钉杆入口，所述第二压钉杆入口设有第三轴套，第三轴套的入口端设有第一密封件，第三轴套与第二压钉块的连接处设有第二密封件。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述压钉杆出口设有第四轴套，第四轴套与第二压钉块的连接处设有第三密封件，第四轴套的出口处设有第二弹性件。

相较于现有技术，本发明注液机用插钉机构采用两套机构完成送钉、预压钉、抽真空和终压钉的四个步骤，从而使得每一套机构的结构简化，由于密封钉是在预压钉机构中被吹入电池注液口，而抽真空是在终压钉机构中进行，所以密封钉的吹入不会影响抽真空的效果。

附图说明

图1是本发明注液机用插钉机构的组合图。

图2是本发明注液机用插钉机构中预压钉机构的主视图。

图3是图2的右视图。

图4是图2中预压钉单元的剖面图。

图5是图2中预压钉单元的剖面分解图。

图6是图2中预压钉单元的组合图。

图7是本发明注液机用插钉机构中终压钉机构的主视图。

图8是图7的右视图。

图9是是图7中终压钉单元的剖面图。

图10是图7中终压钉单元的组合图。

具体实施方式

请参图1至图10所示，本发明揭示了一种注液机用插钉机构，包括设于第一工位上、完成送钉和预压钉两个步骤从而将密封钉部分压入电池注液口内的预压钉机构100和设于第二工位上、完成抽真空和终压钉两个步骤从而将密封钉完全压入电池注液口内的终压钉机构200。

请继续参考图1至图10，所述预压钉机构100具有预压钉单元1，所述预压钉单元1包括第一压钉块11、第一压钉杆12和第一驱动件13。所述第一压钉块11内部设有送钉通道111、第一压钉通道112以及送钉通道111、第一压钉通道112连通后沿第一压钉通道112所在直线继续延伸的第一连通通道113。所述第一驱动件13与第一压钉杆12连接，第一压钉杆12位于第一压钉通道112内且能够在第一驱动件13的驱动下运动至第一连通通道113，第一连通通道113的末端具有能够与电池注液口相对的密封钉出口1130。所述终压钉机构200具有终压钉单元3，所述终压钉单元3包括第二压钉块31、第二压钉杆32和第二驱动件33。所述第二压钉块31内部设有抽气通道311、第二压钉通道312以及抽气通道311、第二压钉通道312连通后沿第二压钉通道312所在直线继续延伸的第二连通通道313。所述第二驱动件33与第二压钉杆32连接，第二压钉杆32位于第二压钉通道312内且能够在第二驱动件33的驱动下运动至第二连通通道313，第二连通通道313的末端具有能够与电池注液口相对的压钉杆出口3130。

具体实施方式中，请参考图4和图9，所述第一连通通道113位于第一压钉通道112的下方且和第一压钉通道112一起竖向延伸，所述第二连通通道313位于第二压钉通道312的下方且和第二压钉通道312一起竖向延伸。第一连通通道113和第一压钉通道112竖向延伸是为了方便第一压钉杆12在第一驱动件13的驱动下将密封钉5向下往电池注液口推压；第二连通通道313和第二压钉通道312竖向延伸，是为了方便第二压钉杆32在第二驱动件33的驱动下继续推压密封钉5，使密封钉5完全陷入电池注液口中。送钉通道111倾斜设计是因为密封钉和第一压钉杆12需要两个入口，第一压钉杆12竖直去压钉更方便，因而将送钉通道111设计成倾斜以避位；抽气通道311可以倾斜设计，也可以横向设计，甚至可以竖向设置再横向连通至第二压钉通道312和第二连通通道313，只要是抽气通道311单独设置一个入口，给第二压钉杆32的竖直插入避位即可。

请参考图3和图8，本发明注液机用插钉机构还包括连接带动预压钉单元1上下移动的第一升降组件2以及连接带动终压钉单元3上下移动的第二升降组件4，所述第一升降组件2和第二升降组件4结构相同，均包括驱动件241以及导向件243。所述导向件243沿竖直方向设置，所述预压钉单元1/终压钉单元3与导向件243滑动连接，驱动件241连接并驱动所述预压钉单元1/终压钉单元3沿导向件243运动。所述第一升降组件2的功能是移动预压钉单元1，使预压钉单元1靠近或远离电池；第二升降组件4的功能是移动终压钉单元3，使终压钉单元3靠近或远离电池。当然，本发明还可以保持预压钉单元1和终压钉单元3不动，通过上下移动电池，使电池靠近或远离预压钉单元1和终压钉单元3的方式去实现相同的功效。

请继续参考图3和图8，具体实施方式中，所述驱动件241优选为气缸，所述导向件243优选为导轨，所述预压钉单元1/终压钉单元3通过滑块245与导轨滑动连接，而气缸的输出端与预压钉单元1/终压钉单元3相连，从而推动预压钉单元1/终压钉单元3沿着导轨在竖直方向运动。

进一步地，为了提高工作效率，本发明的预压钉机构100/终压钉机构200可以设置多组预压钉单元1/终压钉单元3。为了方便安装多组所述预压钉单元1/终压钉单元3，所述第一升降组件2和第二升降组件4均还包括单元安装板244，多组所述预压钉单元1/终压钉单元3对应电池注液位置间隔设置在单元安装板244上。所述单元安装板244通过滑块245与导轨滑动连接。

进一步地，所述第一升降组件2和第二升降组件4均还包括驱动安装板242，用于安装驱动件241和导向件243，便于第一升降组件2和第二升降组件4分别与其连接的预压钉机构100和终压钉机构200能够与整机的机架相连，方便安装。具体的，导向件243(导轨)沿竖直方向设置在驱动安装板242上，所述单元安装板244通过滑块245与导向件243(导轨)滑动连接；驱动件241的主体(气缸的缸体)固定在驱动安装板242上，而驱动件241的输出端与单元安装板244连接。驱动件241启动时，能够驱动单元安装板244，带着预压钉单元1/终压钉单元2沿导向件243(导轨)在竖直方向运动，以使预压钉单元1/终压钉单元2靠近或远离电池，以对电池进行操作或避位，方便电池转移到下一个工位。

请参考图5，所述第一压钉块11包括送钉部115和拼接于送钉部115一侧的压钉部116。所述送钉通道111设于送钉部115上，第一压钉通道112形成于送钉部115和压钉部116的拼接处。所述送钉通道111具有与第一压钉通道112相接的出口端1110，所述出口端1110为圆角。圆角的设计是为了方便密封钉5自送钉通道111进入第一连通通道113，防止卡钉。第一压钉块11之所以采用送钉部115和压钉部116拼接的方式就是为了挖出这个圆角，如果不是拼接，就没办法设计圆角。具体实施方式中，第一压钉通道112的横截面和第一连通通道113的横截面为两个圆弧形对接组成的圆形，其中一个圆弧形形成于送钉部115上，另外一个圆弧形形成于压钉部116上。在送钉部115和压钉部116拼接后，两个圆弧形对接，送钉部115和压钉部116之间形成了横截面为圆形的第一压钉通道112的同时，也形成了横截面为圆形的第一连通通道113。

请参考图4和图5，所述第一压钉块11设有与密封钉出口1130相对且与第一压钉通道112连通的第一压钉杆入口1120，第一压钉杆入口1120设有第一轴套15。所述第一轴套15内设有与第一压钉通道112连通的导向通道150，第一压钉杆12自导向通道150插入至第一压钉通道112。所述导向通道150能够给第一压钉杆12的插入提供导向，提高导向精度。

请继续参考图4和图5，第一压钉杆12包括直径较大的第一杆部121和连接于第一杆部121下方且直径较小的第二杆部122，第二杆部122的直径小于第一连通通道113的直径，第一杆部121的直径大于第一连通通道113的直径。第一压钉杆12有粗有细，主要是如果杆太细就容易折断，所以将杆的上端即第一杆部121加粗，增加杆的刚性，以起到保护作用。

具体地，为了稳定输送密封钉，第一压钉通道112及第一连通通道113的直径与密封钉5的大小相匹配，以保障密封钉5能够沿第一连通通道113流向电池注液口，且不会在第一连通通道113中发生位置偏移或翻转。因为第二杆部122的直径小于第一连通通道113的直径，所以第二杆部122能够深入第一连通通道113中；由于第一杆部121的直径大于第一连通通道113的直径，如果第一压钉杆12持续向下推压密封钉5，超过设定行程，第一杆部121就会被第一连通通道113挡住，从而限定第一压钉杆12的移动距离，保证设备的使用安全。

同理，所述第二压钉杆32和第一压钉杆12的结构相同，也包括直径较大的第一杆部和连接于第一杆部下方且直径较小的第二杆部。第二压钉杆32的第二杆部的直径小于第二连通通道313的直径，所以第二压钉杆32的第二杆部能够深入第二连通通道313中；由于第二压钉杆32的第一杆部的直径大于第二连通通道313的直径，如果第二压钉杆32持续向下推压，超过设定行程，第二压钉杆32的第一杆部就会被第二连通通道313挡住，从而限定第二压钉杆32的的移动距离。

请参考图4，所述密封钉出口1130的下方延设有第二轴套16，所述第二轴套16的出口处设有第一弹性件17。所述第二轴套16延伸了第一连通通道113，能够抵接电池注液口并对电池上其他靠近电池注液口的部件，如凸出的台阶，进行避位，能够避位是由于第二轴套16比较细长，而不设第二轴套16的话，就是第一压钉块11直接与电池注液口抵接，而第一压钉块11比较宽大，不容易对电池上其他靠近电池注液口的部件进行避位；同时，第二轴套16采用金属材质，能够方便密封钉5的通过，减少卡钉；但金属材质的第二轴套16不宜直接与电池接触，容易划损电池。本发明采用第一弹性件17接触电池，不易损害电池，且在预压钉单元1向下接触电池时能起到一定的缓冲作用，不至于与电池撞击，对电池产生损害。

请继续参考图4，所述第二轴套16上设有出气孔160。密封钉5被吹入送钉通道111，所述出气孔160用于排气，使吹入的气体能够流出。

请参考图9和图10，所述第二压钉块31设有与压钉杆出口3130相对且与第二压钉通道312连通的第二压钉杆入口3120，所述第二压钉杆入口3120设有第三轴套314。所述第三轴套314的入口端设有第一密封件315，第三轴套314与第二压钉块31的连接处设有第二密封件316。第三轴套314的作用同第一轴套15，即为压钉杆提供导向和保护的作用。所述第一密封件315能够起到密封第二压钉杆32与第三轴套314的作用，保证在对电池抽真空时，不会有外部的气体渗入，影响抽真空效果；所述第二密封件316能够密封第二压钉杆入口3120，进一步防止外部气体渗入。

请参考图9，所述压钉杆出口3130设有第四轴套317，第四轴套317与第二压钉块31的连接处设有第三密封件318，第四轴套317的出口处设有第二弹性件319。所述第四轴套317的作用如同第二轴套16，即延伸了第二连通通道313，能够抵接电池注液口并对电池上其他靠近电池注液口的部件，如凸出的台阶，进行避位；所述第三密封件318能够密封两个零件的连接位置，进一步防止外部气体渗入；第二弹性件319能够贴合电池注液口，起到缓冲和密封作用。

请参考图4至图6，本发明注液机用插钉机构的预压钉单元1还设有安装于第一压钉块11上的送钉块14，送钉块14与外部的送钉机构(未图示)连接，用于匹配外部送钉机构的结构。所述送钉块14设有与送钉通道111直线连通的送钉入口140，密封钉5由送钉机构(未图示)自送钉块14的送钉入口140输送至送钉通道111内。

请参考图9和图10，本发明注液机用插钉机构的终压钉单元3中，所述第二压钉块31一侧设有抽气口3110，抽气口3110与抽气通道311相连通，并与外部的抽真空装置(未图示)相连，外部的抽真空装置(未图示)通过抽气口3110、抽气通道311、第二连通通道313对电池内部进行抽气。

本发明注液机用插钉机构的工作流程为：

注液完毕的电池被转移至预压钉机构100的第一工位处，电池注液口与第一连通通道113的密封钉出口1130相对。电池到位后，第一升降组件2启动，驱动件241驱动单元安装板244，带着预压钉单元1沿导向件243下降，靠近电池注液口，直至第一弹性件17与电池注液口抵接，第一弹性件17对电池注液口有一定挤压，密封第一连通通道113与电池注液口，保证密封钉5进入后不会偏出。

此时，外部的送钉机构(未图示)将密封钉5输入送钉块14的送钉入口140，密封钉5随着送钉通道111流入第一连通通道113；为了推动密封钉5压入电池注液口，第一驱动件13驱动第一压钉杆12沿第一压钉通道112进入第一连通通道113，并持续下压，推压密封钉5至密封钉5与电池注液口接触，并将密封钉5部分地推入电池注液口中，此时，密封钉5并未完全密封电池注液口。

预压钉结束后，第一升降组件2上升，预压钉机构100进行避位，电池转移至终压钉机构200的第二工位处，已经有密封钉5半压的电池注液口与第二连通通道313的压钉杆出口3130相对。电池到位后，第二升降组件4启动，带动终压钉单元3靠近电池注液口，直至第二弹性件319与电池注液口抵接，并将未压实的密封钉5罩住；第二弹性件319对电池注液口有一定挤压，密封第二连通通道313与电池注液口，保证抽真空效果。

此时，外部的抽真空装置(未图示)通过抽气口3110、抽气通道311、第二连通通道313对电池内部进行抽气，由于密封钉5未完全密封电池注液口，气体可以从密封钉5和电池注液口的缝隙中逸出，被抽走。电池内被抽真空后，第二压钉杆32沿第二压钉通道312进入第二连通通道313，并持续下压，推压密封钉5至密封钉5完全陷入电池注液口中，密封电池注液口。终压钉结束后，第二升降组件4驱动终压钉机构200进行避位，电池流向下一个流程。

综上所述，本发明包括预压钉机构100和终压钉机构200，电池先是被转移至预压钉机构100所在的第一工位处，预压钉机构100先将密封钉5部分地推入电池注液口中，此时，密封钉5并未完全密封电池注液口；预压结束后，电池转移至终压钉机构200所在的第二工位处，终压钉机构200先将电池抽真空，然后将密封钉5完全推入电池注液口中，通过密封钉5将电池注液口封闭。本发明注液机用插钉机构采用两套机构完成送钉、预压钉、抽真空和终压钉的四个步骤，从而使得每一套机构的结构简化，由于密封钉5是在第一工位的预压钉机构100中被吹入电池注液口，而抽真空是在第二工位的终压钉机构200中进行，所以密封钉5的吹入不会影响抽真空的效果。

以上实施例仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，对本说明书的理解应该以所属技术领域的技术人员为基础，例如对“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”等方向性的描述，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本发明进行修改或者等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。