用于修整锂电池极耳及壳口的自动化设备的制作方法

文档序号:15527060发布日期:2018-09-25 20:46阅读:155来源:国知局

本实用新型属于锂电池组装技术领域,更具体地说,是涉及一种用于修整锂电池极耳及壳口的自动化设备。



背景技术:

锂电池中,电芯一端分别连接有正极极耳和负极极耳,通常通过焊接工艺在电芯上连接极耳,然而由于圆柱锂离子电池注液后,一方面,极耳处残留大量的电解液,电解液的存在会大大影响激光的焊接不良率,从而降低生产效率及产品品质,另一方面,在电池钢壳壳口同样会残留大量的电解液,后期会影响电解液封口效果及会产生壳口生锈的效果发生。

现如今,电池生产厂家在电芯注液后,一般需要先人工线拉直捋平极耳,再用无尘布将极耳残留电解液擦拭洁净;接着通过人工使用吸液棉签擦拭干净电池钢壳壳口处,然后通过激光焊接方式将极耳与正极端盖板焊接在一起。而由人工操作的话,会造成整个生产过程成本高、效率低、良率差的问题。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种用于修整锂电池极耳及壳口的自动化设备,旨在解决现有技术中的锂电池极耳及壳口采用人工修整造成的成本高、效率低、良率差的技术问题。

为了实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:用于修整锂电池极耳及壳口的自动化设备,包括工作平台,所述工作平台上设有用于转动传送锂电池并具有多个用于定位所述锂电池的工位的多工位传送机构、用于整形所述锂电池之极耳的整形机构、用于擦拭清洁所述极耳的第一清洁机构和用于擦拭清洁所述锂电池之壳口的第二清洁机构,所述整形机构、所述第一清洁机构、以及所述第二清洁机构沿所述传送机构的转动方向依次设于所述传送机构的侧边,且所述整形机构、所述第一清洁机构、以及所述第二清洁机构分别对应于所述传送机构的一个所述工位。

进一步地,所述整形机构包括用于夹紧所述极耳的第一夹紧部、控制所述第一夹紧部呈张开或闭合的第一气缸、推动所述第一夹紧部朝向或远离所述极耳方向移动的第一丝杆驱动机构。

进一步地,所述第一清洁机构包括设于所述极耳两侧并用于擦拭所述极耳的一对卷料布、用于驱动各所述卷料布移动的驱动机构、用于夹持所述卷料布靠近所述极耳的第二夹紧部、控制所述第二夹紧部呈张开或闭合的第二气缸、以及推动所述第二气缸朝向或远离所述极耳方向移动的第二丝杆驱动机构,所述第二气缸与所述第二夹紧部铰接配合,且所述第二气缸安装于所述第二丝杆驱动机构上。

进一步地,所述驱动机构包括缠绕有所述卷料布的第一从动轮、收取所述卷料布的第一主动轮,和驱动所述第一主动轮转动以带动所述卷料布移动的第三电机,所述第三电机安装于所述工作平台上,所述第一主动轮与所述第一从动轮均通过第一卷料架安装于所述工作平台上。

进一步地,所述第二清洁机构包括用于清洁所述壳口的清洁布、用于带动所述清洁布对所述壳口进行清洁的旋转杆、驱动所述旋转杆发生转动的旋转气缸、推动所述旋转气缸朝向或远离所述极耳方向移动的第三丝杆驱动机构。

进一步地,还包括用于将所述锂电池之极耳进行封盖的盖帽上料机构、用于将所述盖帽与所述锂电池之极耳组合焊接的焊接机构和用于将所述锂电池回收的电池回收机构,所述盖帽上料机构、所述焊接机构、以及所述电池回收装置沿所述传送机构的转动方向依次设于所述传送机构的侧边,且所述盖帽上料机构、所述焊接机构、以及所述电池回收装置分别对应于所述传送机构的一个所述工位。

进一步地,所述传送机构包括传送带、呈间隔分布所述传送带上并用于容置电池的多个容置槽、分布于所述传送带两端并用于带动所述传送带转动的转轮、以及用于驱动所述转轮转动的第六电机。

进一步地,各所述容置槽均焊接于所述传送带上。

进一步地,所述容置槽靠近所述极耳一端开设用供所述极耳伸出其外的开口。

本实用新型提供的用于修整锂电池极耳及壳口的自动化设备的有益效果在于:与现有技术相比,本实用新型的用于修整锂电池极耳及壳口的自动化设备通过将锂电池放置于传送机构上并随传送机构转动并完成每一工位的轮转,即首先,通过整形机构将极耳整理平整以防止极耳弯折,同时有利于后续极耳擦拭清洁;随后,通过第一清洁机构将残留在极耳上的电解液清洁干净,防止极耳在后续的焊接过程中出现炸火导致极耳虚焊、脱焊的现象发生,有利于后续极耳的焊接,提高焊接效率;最后,通过第二清洁机构将残留在壳口处的电解液清洁干净,防止后续由于封口密封效果不良导致渗液而在壳口处发生生锈现象,将极耳整形、清洁极耳及壳口等电池制作工序整合一体化,提高生产效率及良品率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要实用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实施例的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提出的用于修整锂电池极耳及壳口的自动化设备的正视图;

图2为本实用新型实施例提出的用于修整锂电池极耳及壳口的自动化设备的俯视图;

图3为本实用新型实施例中A处的放大图;

图4为本实用新型实施例中B处的放大图;

图5为本实用新型实施例中C处的放大图。

其中,图中各附图标记:

1-传动机构;2-整形机构;3-第一清洁机构;4-第二清洁机构;6-盖帽上料机构;7-焊接机构;8-电池回收机构;9-极耳;11-传送带;12-容置槽;13-转轮;21-第一夹紧部;22-第一气缸;23-第一丝杆;24-第一电机;31-第二夹紧部;32-第一卷料布;33-第二卷料布;34-第二气缸;35-第二电机;36-第二丝杆;41-清洁布;42-旋转杆;43-旋转气缸;44-第三丝杆;45-第四电机;46-第二主动轮;47-第二从动轮;61-盖帽。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”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。

另外,还需要说明的是,本实用新型实施例中的左、右、上、下等方位用语,仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的,而不应该认为是具有限制性的以下结合具体实施例对本实用新型的实现进行详细的描述。

如图1~5所示,本实施例提出了一种用于修整锂电池极耳及壳口的自动化设备,包括工作平台(附图未作出),在该工作平台上设有用于定位且循环转动传送的锂电池的多工位传送机构1,在该传送结构1的侧边并沿传送机构1的转动方向依次设置有用于整形该锂电池之极耳9的整形机构1、用于擦拭清洁锂电池之极耳9的第一清洁机构3、和用于擦拭清洁锂电池之壳口的第二清洁机构4,且该整形机构2、第一清洁机构3、第二清洁机构4分别对应上述传送机构1的一个工位,这样,通过将锂电池放置于传送机构1上并随传送机构1转动并完成每一工位的轮转,即首先,通过整形机构2将极耳9整理平整以防止极耳9弯折,同时有利于后续极耳9擦拭清洁;随后,通过第一清洁机构3将残留在极耳9上的电解液清洁干净,防止极耳9在后续的焊接过程中出现炸火导致极耳虚焊、脱焊的现象发生,有利于后续极耳9的焊接,提高焊接效率;最后,通过第二清洁机构4将残留在壳口(附图未作出)处的电解液清洁干净,防止后续由于封口密封效果不良导致渗液而在壳口处发生生锈现象,将极耳9整形、清洁极耳9及壳口等电池制作工序整合一体化,提高生产效率及良品率。

进一步地,请参阅图3,作为本实用新型提供的用于修整锂电池极耳及壳口的自动化设备的一种具体实施方式,上述整形机构2包括用于夹紧极耳9的第一夹紧部21,在第一夹紧部21的一端设置有控制第一夹紧部21呈张开或闭合的第一气缸22和用于推动第一夹紧部21朝向或远离极耳方向移动的第一丝杆驱动机构,上述第一气缸22与第一夹紧部21铰接配合,该第一丝杆驱动机构安装于上述工作平台上。具体地,上述第一丝杆驱动机构包括第一电机24、第一丝杆23、第一丝杆螺母(附图未作出)以及与第一丝杆螺母相连接的第一螺母座(附图未作出),上述第一气缸22安装于第一螺母座上,这样,第一电机24驱动第一丝杆23的旋转运动以此控制第一螺母座的直线运动,相应地,安装于上述第一螺母座上的第一气缸22随第一螺母座的移动而移动。

上述整形机构2的工作原理如下:当整形机构2处于休眠时,该第一夹紧部21呈张开状态;当整形机构2处于工作状态时,此时,当极耳9运动到整形机构2位置时,则第一电机24驱动第一丝杆23的旋转运动以此控制第一螺母座的直线运动,第一螺母座带动第一气缸22移动,从而带动与第一气缸22铰接配合的第一夹紧部21朝向极耳9方向移动,当第一夹紧部21移动到合适位置时(即极耳9正好处于第一夹紧部21之间),则第一气缸22会驱动第一夹紧部21闭合,从而夹紧极耳9,此时,第一电机24驱动第一丝杆23带动第一螺母座按照原运动轨迹返回,相应地,第一夹紧部21在第一螺母座的带动下按照原路返回,在第一夹紧部21按照原路返回直至第一夹紧部21脱离极耳9的过程中,从而实现对极耳9的整形。通过设置一整形机构3,从而拉直、捋平极耳9,并进一步整形固定极耳9形态,以防止极耳9弯折,同时也有利于后续极耳9的擦拭清洁。

进一步地,请参阅图4,作为本实用新型提供的用于修整锂电池极耳及壳口的自动化设备的一种具体实施方式,上述第一清洁机构3包括设于极耳两侧并用于擦拭极耳9的一对卷料布和驱动机构(附图未作出),该驱动机构可用于驱动卷料布移动,上述第一清洁机构3还包括第二夹紧部31、第二气缸34、第二丝杆驱动机构,上述第二夹紧部31可用于夹持卷料布靠近上述极耳9,上述第二气缸34可用于控制第二夹紧31部呈张开或闭合状态,而第二丝杆驱动机构可用于驱动第二气缸34朝向或远离极耳9方向移动,上述第二气缸34与第二夹紧部31铰接配合,且第二气缸34安装于第二丝杆驱动机构上。在本实施例中,为了便于描述一对卷料布,故将一对卷料布命名为第一卷料布32和第二卷料布33,而上述的第二丝杆驱动机构包括第二电机35、第二丝杆36、第二丝杆螺母(附图未作出)、以及第二螺母座(附图未作出),这样,第二丝杆36推动第二螺母座作直线运动,第二螺母座带动第二气缸34发生移动,第二气缸34带动第二夹紧部31朝向极耳9方向运动,当第二夹紧部31移动到合适位置时(即极耳9正好处于夹紧部之间),此时,第二气缸34驱动会驱动第二夹紧部31闭合,实现第一卷料布32与第二卷料布33与极耳9的紧密贴合并保持一段时间,这样,可通过第一卷料布32与第二卷料布33吸附残留在极耳9处的大量电解液,而通过驱动机构而将吸附有电解液的第一卷料布32与第二卷料布33移开,从而将新的第一卷料布32与第二卷料布33移动至极耳9处,以实现对极耳9的擦拭,当持续一段时间后,第二电机35驱动第二丝杆36按照原运动轨迹返回,相应地,第二气缸34在第二螺母座的带动下按照原路返回,第二气缸34带动第二夹紧部31脱离极耳,实现对极耳9的清洁。优选地,在本实施中,上述第二电机35为伺服电机,当然也可以为其他形式的电机,此处不作唯一限定。

进一步地,请参阅图4,作为本实用新型提供的用于修整锂电池极耳及壳口的自动化设备的一种具体实施方式,上述驱动机构包括缠绕有卷料布的第一从动轮(附图未作出)和收取卷料布的第一主动轮(附图未作出),且上述驱动机构还包括用于驱动该第一主动轮转动以带动卷料布移动的第三电机(附图未作出),这样,一方面,通过第一主动轮与第一从动轮的相互配合,从而实现对卷料布的移动,另一方面,也起到支撑卷料布的作用,在本实施例中,上述驱动机构还包括安装于工作平台上的第一卷料架(附图未作出),第一主动轮与第一从动轮设置于第一卷料架上。

进一步地,请参阅图5,作为本实用新型提供的用于修整锂电池极耳及壳口的自动化设备的一种具体实施方式,上述第二清洁机构4包括用于清洁壳口的清洁布41和带动清洁布41对壳口进行清洁的旋转杆42,该旋转杆42通过一旋转气缸43驱动,并且在旋转气缸43的一端还设置有第三丝杆驱动机构,该第三丝杆驱动机构包括第三丝杆44、第四电机45、第三丝杆螺母以及第三螺母座(附图未作出),第四电机45驱动第三丝杆44的旋转运动以此控制第三螺母座的直线运动,该旋转气缸43安装于第三螺母座上,且该第三丝杆44带动第三螺母座推动旋转气缸43朝向或远离极耳9方向移动,在本实施例中,上述清洁布41紧密包裹于上述旋转杆42上,这样,便于后续对壳口进行清理。

在本实施例中,该第二清洁机构4的工作原理具体如下:当极耳9运动到第二清洁机构4时,第四电机45会驱动旋转杆42向靠近极耳9的方向移动,当旋转杆42移动到电芯壳口内侧槽口处时,由于清洁布41包裹于旋转杆42上,这样,当旋转气缸43驱动旋转杆42环绕电芯壳口内侧一周时,则缠绕于旋转杆42上的清洁布41会对电芯壳口进行擦拭,当旋转杆42旋转一周之后,则第四电机45会驱动第三丝杆44带动第三螺母座沿原运动轨迹返回,直至旋转杆42脱离电芯,从而实现对电芯壳口的清洁。通过设置第二清洁机构4,从而将将残留在壳口处的电解液清洁干净,防止后续由于封口密封效果不良导致渗液而在壳口处发生生锈现象发生。

优选地,在本实施例中,在上述的工作平台上还安装有第二卷轮架(附图未作出),且该第二卷轮架靠近旋转杆42的位置设置,在第二卷轮架上设置有缠绕卷料布的第二从动轮47与收取卷料布的第二主动轮46,以及用于驱动第二主动轮46转动以带动卷料布移动的第五电机(附图未作出),这样,通过第二主动轮46与第二从动轮47的相互配合,从而将已经使用过的清洁布41转动至其他位置,而将未使用过的清洁布41转动至合适位置,以便于对后续的电芯壳口进行擦拭清洁。

进一步地,请参阅图1与图2,作为本实用新型提供的用于修整锂电池极耳及壳口的自动化设备的一种具体实施方式,上述自动化设备还包括用于对极耳9进行封盖的盖帽61上料机构6、对盖帽61与极耳9进行组合焊接的焊接机构7,以及将焊接好的电池回收的电池回收机构8,上述盖帽上料机构6、焊接机构7、电池回收机构8均位于传送机构1的外侧并分别对应传送机构1外侧的一工位。通过设置上述机构,可以使其一台设备完成对电池进行处理的多道工序,提高了生产效率。优选地,在本实施中,上述的焊接方式采用激光焊,当然,也可以采用电弧焊等焊接方式,此处不作唯一限定。

进一步地,请参阅图1与图2,作为本实用新型提供的用于修整锂电池极耳及壳口的自动化设备的一种具体实施方式,上述传送机构1包括传送带11,在该传送带上设置有多个呈间隔分布并用于容置电池的容置槽12,在传动带11的两端设置有可带动传动带11发生转动的转轮13,且上述传送机构1还包括第六电机(附图未作出),该第六电机可驱动转轮13发生转动,实现对锂电池的传输。优选地,上述容置槽12均焊接于传送带11上,当然,上述容置槽12也可以通过铆接的方式与传送带11连接,此处不作限定。

优选地,在实施例中,上述容置槽11还开设有开口(附图未作出),该开口靠近极耳9一端设置,且可供极耳9伸出其外,通过设置一个可将极耳9伸出其外而将电芯容置其中的容置槽12,可实现保持电芯不动从而对极耳9进行处理,提高其效率。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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