真空注液装置的制作方法

本实用新型涉及电池加工技术领域，具体而言为电池加工生产过程中的注液工序，尤其涉及可加速电解液吸收的全自动真空加压装置。

背景技术：

目前，在电池生产过程中的注液环节，普遍采用在常压或半真空环境下注液，这种方式存在的问题和缺点是：电解液吸收速度较慢，未吸收的电解液在空气中与氧气和水分子接触会产生易燃物，造成难以控制的危险因素，导致设备频繁维修带来的生产效率低下、电芯内部无法完全浸润，内阻偏大，循环次数少等问题。

针对上述现有技术中所存在的问题，研究设计一种新型的真空注液装置，从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。

技术实现要素：

根据上述提出常压或半真空环境下注液产生的难以控制的危险，以及设备损坏而造成的生产效率低下，电池芯内部无法完全浸润、内阻偏大、循环次数少等技术问题，而提供一种真空注液装置。本实用新型主要利用自动的真空装置进行注液，从而实现加速电解液的吸收、提高工作效率等目的。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：设置一个分为两部分的方形密封腔体，下部为移载定位机构，上部为自动升降式的开口方箱，接触部分安装有橡胶密封圈。上部开口方箱带有双排多个一字排列的注液探头，下部采用可移动定位一定距离的移载台。上部方箱垂直下降并压紧密封圈后，形成一个密封的方形腔体。在下部移载定位机构上有两个管道接口，并设有电控阀门，分别对应抽真空，加压力功能。在对腔体内部进行抽真空，并达到一定真空值后将进行真空环境下注液工序，下部移载机构通过移动、定位、停止动作，一次性对托盘上的所有电池进行真空注液。外部设有传感器，编码器等对电池位置进行精确定位。

本实用新型采用的具体技术手段如下：

一种真空注液装置包括：基台、移载装置、方箱组件、导向支撑组件、举升气缸、真空加压装置；移载装置装于基台的上部；方箱组件位于基台的上方；方箱组件的外部均布装有至少三个导向支撑组件，导向支撑组件的底部固定于安装基础上，顶部与上固定板相连接；方箱组件的外部均布装有至少两个举升气缸，在举升气缸的作用下方箱组件沿导向支撑组件上下移动；落下后的方箱组件基台紧密结合，将移载装置封闭于其中；真空加压装置由下向上穿过基台底部，向上安装于移载台的底部。

进一步地，移载装置包括：移载台、直线滑动组件、驱动电机、驱动系统、定位销气缸、定位销；所述的移载台通过直线滑动组件装于基台上；驱动电机装于基台上，通过驱动系统与移载台相连接，驱动系统将驱动电机的驱动力传递给移载台带动移载台沿直线滑动组件滑动一个注液位；定位销气缸装于移载台上，在定位销气缸的输出端装有定位销，定位销气缸带动定位销插入到电池托盘的定位空中，对其进行定位。

进一步地，方箱组件包括：开口方箱和注液探头；开口方箱为底端开放，顶端封闭的箱体结构；注液探头安装在开口方箱的顶部。

进一步地，导向支撑组件包括至少上下导向支柱，上下导向支柱均布于方箱组件的外部，上下导向支柱的底部通过固定法兰座装于安装基础上，顶部通过固定法兰座装于上固定板上。

进一步地，真空加压装置包括：加压口和真空口及各自的连接管路；加压口和真空口装于移载台的底部，并通过连接管路与外部设备相连接。

进一步地，移载台两侧的基台上设置有3对传感器，两端的传感器分别检测电池托盘是否传送到位，中间的1对传感器用于检测托盘上是否有待注液电池；传感器安装在开关安装板上，开关安装板通过连接板固定在基台上。

进一步地，开口方箱的底端面和相对应的基台上部设置有相配合的密封装置。

进一步地，驱动系统包括：编码器、磁性联轴器、联轴器、轴承座支架、轴承座A、轴承A、轴A、轴承座B、轴承B、轴B、第一圆锥齿轮、平键 A、第一紧定螺钉、第二圆锥齿轮、平键B、第二紧定螺钉、丝杠、丝杠回转支座、锁紧螺母；轴承座支架用螺钉固定在基台下部，轴承A装在轴承座A 的两端；轴A径向通过轴承A支承，轴向通过锁紧螺母定位，轴A下端与联轴器连接，轴A上端与磁性联轴器的下端相连接；轴承座B固定在基台定位孔的下部，轴承B装在轴承座B的两端，轴B径向通过轴承B支承，轴向通过锁紧螺母定位，轴B下端与磁性联轴器连接，轴B上端与第一圆锥齿轮通过平键A、第一紧定螺钉固定连接；两个相同的第二圆锥齿轮通过平键B、第二紧定螺钉固定在丝杠的两端、丝杠通过螺母支撑在丝杠回转支座上，2个丝杠回转支座固定在基台上部，装于直线滑动组件的下部，丝杠螺母安装在移载台下部。

本实用新型的装备顺序为：

首先单独将注液探头安装到开口方箱上，组成“方箱组件”；然后单独将上下导向支柱安装在固定法兰座上，组成“导向支撑组件”；接着安装举升气缸。将加压口和真空口由底部向上安装到移载台上；把安装好的移载台做为基准结构锁定，分别将安装好的“方箱组件”放置到移载台指定位置并将安装好的“上下导向支撑组件”由四边开口推向指定位置，对正位置后锁定；然后将举升气缸固定，并将气缸推杆固定到开口方箱上并锁定；最后将上固定板调正并锁定到“上下导向支撑组件”上端；至此整套装置装配完成。

较现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型区别于现有半真空注液机的注液方式，采用全密封，在绝对真空的环境下注液，移动以及注液过程中全部在绝对真空环境下实现，并且真空环境下无任何可易燃及腐蚀性的电气件及材料，所有需要的传感器，驱动马达，编码器等全部外置，完全与电解液隔离；此种方式能够有效隔离电解液与空气及电气件的接触，并且电解液无残留。

2、本实用新型在绝对真空环境下注液，能够使电解液更快被吸收，减少后续工艺上电解液吸收的时间，极大的提高了生产效率。

3、本实用新型首次采用磁性联轴器连接，将外置的执行元件，例如驱动马达，编码器等通过磁性联轴器传递动力以及追溯位置，这样可以实现电池移动和注液工序都在真空环境下由真空外部驱动，不会对注液及注液过程中的移动有任何影响电解液挥发以及注液精度的影响。

本实用新型可以应用于新式的电池全自动注液机，整个注液环境下无任何电气元件，机构简单，安全可靠；装置中采用在完全真空的环境下一次性对多支电池同时注液，能够加速电解液的吸收，效率高，操作方便。

综上，应用本实用新型的技术方案解决了现有技术中的电池芯内部无法完全浸润、内阻偏大、循环次数少、生产效率低下等问题。

附图说明

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

图1为本实用新型结构示意图。

图2为图1A-A视图。

图3为图1B-B视图。

图4为图3的X部放大视图。

图中：1、固定法兰座2、举升气缸3、基台4、定位销气缸5、传感器6、定位销7、移载台8、上下导向支柱9、开口方箱10、注液探头11、连接管路12、上固定板13、直线滑动组件14、编码器15、驱动电机16、加压口17、真空口18、磁性联轴器19、开关安装板20、连接板21、拖链22、联轴器23、轴承座支架24、轴承座A 25、轴承A 26、轴A 27、轴承座B 28、轴承B 29、轴B 30、圆锥齿轮31、平键A 32、第一紧定螺钉33、圆锥齿轮34、平键B 35、第二紧定螺钉 36、丝杠37、丝杠回转支座38、锁紧螺母。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位旋转90度或处于其他方位，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

如图所示，本实用新型提供了一种真空注液装置包括：基台3、移载装置、方箱组件、导向支撑组件、举升气缸2、真空加压装置；移载装置装于基台3的上部；方箱组件位于基台3的上方；方箱组件的外部均布装有至少三个导向支撑组件，导向支撑组件的底部固定于安装基础上，顶部与上固定板12相连接；方箱组件的外部均布装有至少两个举升气缸2，在举升气缸2 的作用下方箱组件沿导向支撑组件上下移动；落下后的方箱组件基台3紧密结合，将移载装置封闭于其中；真空加压装置由下向上穿过基台3底部，向上安装于移载台7的底部。

移载装置包括：移载台7、直线滑动组件13、驱动电机15、驱动系统、定位销气缸4、定位销6；所述的移载台7通过直线滑动组件13装于基台3 上；驱动电机15装于基台3上，通过驱动系统与移载台7相连接，驱动系统将驱动电机15的驱动力传递给移载台7，带动移载台7沿直线滑动组件13 滑动一个注液位；定位销气缸4装于移载台7上，在定位销气缸4的输出端装有定位销6，定位销气缸4带动定位销6插入到电池托盘的定位空中，对其进行定位。

方箱组件包括：开口方箱9和注液探头10；开口方箱9为底端开放，顶端封闭的箱体结构；注液探头10安装在开口方箱9的顶部。

导向支撑组件包括至少上下导向支柱8，上下导向支柱8均布于方箱组件的外部，上下导向支柱8的底部通过固定法兰座1装于安装基础上，顶部通过固定法兰座1装于上固定板12上。

真空加压装置包括：加压口16和真空口17及各自的连接管路11；加压口16和真空口17装于移载台7的底部，并通过连接管路11与外部设备相连接。移载台7两侧的基台3上设置有传感器5，检测电池托盘是否传送到位。

移载台7两侧的基台3上设置有3对传感器5，两端的传感器5分别检测电池托盘是否传送到位，中间的1对传感器5用于检测托盘上是否有待注液电池；传感器5安装在开关安装板19上，开关安装板19通过连接板20固定在基台3上。

开口方箱9的底端面和相对应的基台3上部设置有相配合的密封装置。

驱动系统包括：编码器14、磁性联轴器18、联轴器22、轴承座支架23、轴承座A24、轴承A25、轴A26、轴承座A27、轴承B28、轴B29、第一圆锥齿轮30、平键A31、第一紧定螺钉32、第二圆锥齿轮33、平键B34、第二紧定螺钉35、丝杠36、丝杠回转支座37、锁紧螺母38；轴承座支架23用螺钉固定在基台3下部，轴承A25装在轴承座A24的两端；轴A26径向通过轴承A25 支承，轴向通过锁紧螺母38定位，轴26A下端与联轴器22连接，轴A26上端与磁性联轴器18的下端相连接；轴承座A27固定在基台3定位孔的下部，轴承B28装在轴承座A27的两端，轴B29径向通过轴承B28支承，轴向通过锁紧螺母38定位，轴B29下端与磁性联轴器18连接，轴29上端与圆锥齿轮 30通过平键A31第一紧定螺钉32固定连接；两个相同的圆锥齿轮33通过平键B34第二紧定螺钉35固定在丝杠36的两端、丝杠36通过螺母支撑在丝杠回转支座37上，2个丝杠回转支座37固定在基台3上部，装于直线滑动组件13的下部，丝杠螺母安装在移载台7下部。

实施例1

如图所示，本实用新型提供了一种真空注液装置的注液探头10和开口方箱9固定在一起，移载台7可移动与注液探头10相对应的位置，上下导向支柱8为开口方箱9提供上下移动的导向，举升气缸2为开口方箱9提供上下移动的动力，驱动电机15为移载台7提供水平运动的动力。

外部机构将待注液的电池托盘自动送入移载台7，中间的一对传感器5 检测到托盘传送到位，无异常。举升气缸2缩回，带动开口方箱9和注液探头10下行，与基台3台面接触并密封，同时真空口17抽真空，定位销气缸4带动定位销6插入到电池托盘定位销孔中，待真空值达到要求真空值时，注液探头10开始定量注液，第一次注液完成后，驱动电机15带动移载台7 移动到下一排电池对应的位置停止，注液探头10开始二次定量注液，依次循环，待电池托盘上的电池全部注液完成后，真空口17关闭，加压口16打开，待腔体内压力达到常压后，举升气缸2伸出，带动开口方箱9和注液探头10上行，外部机构将完全注液后的电池托盘定位后，定位销气缸4缩回，外部机构将电池托盘自动取走。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。