一种动力圆柱电池注液对孔装置的制作方法

本发明涉及锂离子动力圆柱电池制造领域，具体是一种动力圆柱电池注液对孔装置。

背景技术：

目前，锂离子电池发展迅速，锂电池的生产制造已大量增加，为了提高锂电池的生产效率，锂电池的制造越来越趋向自动化。注液是锂电池生产中一步重要工序，通过注液孔向电池内注入电解液，完成电池的生产，其中，在圆柱电池注液过程中需要较正电池注液孔位置，因此，注液机中对孔装置的效率和效果对于整个注液生产尤为重要。目前，各种注液机以ccd等电气元件寻找注液孔位置为主，成本高且在负责环境下极易出现误判。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种动力圆柱电池注液对孔装置，结构简单，安全可靠，成本低且维修保养方便。

本发明的技术方案为：

一种动力圆柱电池注液对孔装置，包括有电池夹具、检测装置和上下料机械手；

所述的电池夹具包括有倒t形结构的底座、设置于底座水平部分上的多个电池底部定位槽、固定于底座竖直部分上的伸缩气缸、设置于每个电池底部定位槽上方且由伸缩气缸驱动的推块和设置于底座上的多组水平导杆，每组水平导杆均包括有两个水平穿过底座竖直部分的导杆，电池放置于电池底部定位槽内时，电池位于每组水平导杆的两个导杆之间，每组水平导杆的两个导杆上均套装有对应的弹簧，弹簧的内端与对应的导杆固定连接，弹簧的外端固定于底座上，所述的每组水平导杆的前端均固定有前挡块，每组水平导杆的后端均固定有后挡块，所述的底座水平部分上且位于每个电池底部定位槽的下方均连通有腰型孔结构的极柱定位槽，且极柱定位槽的深度小于电池极柱的高度，每个极柱定位槽的下方均连通有定位检测槽，所述的定位检测槽的侧壁上固定有对射光纤；

所述的检测装置包括有支撑底座，设置于支撑底座上的多个支撑架平移导轨、调整皮带和平移驱动气缸，滑动设置于支撑架平移导轨上的多个倒l形结构的支撑架和设置于每个支撑架水平部分上且竖直朝下的探针；所述的每个支撑架上的探针分别与电池夹具的电池底部定位槽一一对应；所述的调整皮带包括有调整驱动电机、多个水平设置的旋转齿轮、以及竖直设置的环形皮带，其中一个旋转齿轮与调整驱动电机连接，所述的环形皮带缠绕于多个旋转齿轮上，所述的调整皮带位于多个支撑架竖直部分的内侧且位于多个支撑架水平部分的正下方；每个支撑架上探针的顶端均与压块固定连接，所述的压块与伸缩气缸连接带动探针进行升降移动；所述的支撑底座上的平移驱动气缸与多个支撑架竖直部分的底部连接，多个支撑架平移导轨内均设置有滑块，所述的滑块与对应的支撑架底端固定连接；

所述的上下料机械手设置于安装架上，所述的安装架的顶端设置有机械手平移导轨，机械手平移导轨上设置有由步进电机驱动的水平滑块，所述的上下料机械手包括有设置于水平滑块上的升降气缸、连接于升降气缸向下延伸升降杆上的多个旋转气缸、以及连接于每个旋转气缸上的手指气缸；

所述的电池夹具和检测装置均设置于安装架内部，上下料机械手的多个手指气缸将电池放置于电池夹具的多个电池底部定位槽内或从电池底部定位槽内取出；检测时，每个支撑架上探针的底端朝向电池底部定位槽内的电池顶端并检测探针是否对准电池上的注液孔；所述的电池夹具的伸缩气缸和定位检测槽内的对射光纤，检测装置的平移驱动气缸、调整驱动电机、伸缩气缸和每个探针，安装架上驱动水平滑块的步进电机，以及上下料机械手的升降气缸、旋转气缸和手指气缸均与外置的控制器连接。

所述的电池夹具底座的顶端且位于每个推块的上方均设置有用于卡置电池的弧形卡块。

所述的电池夹具的推块上也设置有弧形卡槽，每个推块上位于弧形卡槽的外围均设置有旋转轮。

所述的电池夹具的每组水平导杆均位于对应推块的下方。

所述的每组水平导杆上弹簧的外端均通过对应的销钉固定于底座上。

所述的定位检测槽为矩形槽结构，所述的对射光纤包括有光纤发射器和光纤接收器，所述的光纤发射器和光纤接收器分别设置于定位检测槽两相对的侧壁上。

所述的光纤发射器和光纤接收器分别设置于定位检测槽两相对的长边侧壁上

所述的检测装置每个支撑架的竖直部分和水平部分之间均连接有加强筋。

本发明的优点：

(1)、本发明采用机械式圆柱电池对孔，采用电池极柱定位，规避了采用ccd机构因注液孔受电解液影响导致的误判，保证了对孔的精度。

(2)、本发明相比于较多电气元件参与对孔的装置，整个装置的经济性较高，同时利用机械手进行上下料，该装置经济且实用。

(3)、本发明同时对孔多个电池，装置简单易于操作和维护保养，在提高效率的同时不影响生产的进度。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是动力圆柱电池的结构示意图。

图3是动力圆柱电池的俯视图。

图4是本发明电池夹具的结构示意图。

图5是本发明电池夹具底座上电池底部定位槽、极柱定位槽和定位检测槽的结构示意图。

图6是本发明电池夹具底座上电池底部定位槽的俯视图。

图7是本发明检测装置的结构示意图。

图8是本发明上下料机械手的结构示意图。

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2和图3，动力圆柱电池5的顶端和底端均设置有凸出的极柱52，动力圆柱电池的顶端还设置有注液孔51和电池码53组成，且注液孔51与电池码53沿极柱52呈对称结构。

见图1，一种动力圆柱电池注液对孔装置，包括有电池夹具2、检测装置3和上下料机械手4，上下料机械手4设置于安装架1上，电池夹具2和检测装置3均设置于安装架1内部；

见图4-图6，电池夹具2包括有倒t形结构的底座21、设置于底座21水平部分上的六个电池底部定位槽22、固定于底座21竖直部分上的伸缩气缸23、设置于每个电池底部定位槽上方且由伸缩气缸23驱动的推块24和设置于底座1上的六组水平导杆25，底座21的顶端且位于每个推块24的上方均设置有用于卡置电池的弧形卡块26，推块24上也设置有弧形卡槽，且每个推块24上位于弧形卡槽的外围均设置有旋转轮27，每组水平导杆25均位于对应推块24的下方，每组水平导杆25均包括有两个水平穿过底座21竖直部分的导杆，电池5放置于电池底部定位槽22内时，电池5位于每组水平导杆25的两个导杆之间，每组水平导杆25的两个导杆上均套装有对应的弹簧28，弹簧28的内端与对应的导杆固定连接，弹簧28的外端均通过对应的销钉29固定于底座21上，每组水平导杆25的前端均固定有前挡块210，每组水平导杆25的后端均固定有后挡块211，底座21水平部分上且位于每个电池底部定位槽22的下方均连通有腰型孔结构的极柱定位槽212，且极柱定位槽212的深度小于电池极柱52的高度，每个极柱定位槽212的下方均连通有定位检测槽213，定位检测槽213为矩形槽结构，定位检测槽213的侧壁上固定有对射光纤214，对射光纤214包括有光纤发射器和光纤接收器，光纤发射器和光纤接收器分别设置于定位检测槽213两相对的长边侧壁上；

见图7，检测装置3包括有支撑底座31，设置于支撑底座31上的四个支撑架平移导轨32、调整皮带和两个平移驱动气缸33，滑动设置于支撑架平移导轨32上的六个倒l形结构的支撑架34和设置于每个支撑架34水平部分上且竖直朝下的探针35；每个支撑架34的竖直部分和水平部分之间均连接有加强筋36，每个支撑架34上的探针35分别与电池夹具的电池底部定位槽22一一对应；调整皮带包括有调整驱动电机37、三个水平设置的旋转齿轮38、以及竖直设置的环形皮带39，其中一个旋转齿轮38与调整驱动电机37连接，环形皮带39缠绕于三个旋转齿轮38上，调整皮带39位于六个支撑架34竖直部分的内侧且位于六个支撑架34水平部分的正下方；每个支撑架34上探针35的顶端均与压块310固定连接，且每三个探针35与一个对应的压块310固定连接，每个压块310与对应的伸缩气缸311连接带动探针35进行升降移动；支撑底座31上的每个平移驱动气缸33与对应的三个支撑架34竖直部分的底部连接，四个支撑架平移导轨32内均设置有滑块，每两个支撑架平移导轨32内的滑块与对应的三个支撑架34的底端固定连接；

见图8，安装架1的顶端设置有机械手平移导轨41，机械手平移导轨41上设置有由步进电机42驱动的水平滑块43，上下料机械手包括有设置于水平滑块43上的升降气缸44、连接于升降气缸44向下延伸升降杆上的六个旋转气缸45、以及连接于每个旋转气缸45上的手指气缸46；

上下料机械手4的六个手指气缸46将电池5放置于电池夹具的六个电池底部定位槽22内或从电池底部定位槽22内取出；检测时，每个支撑架34上探针35的底端朝向电池底部定位槽22内的电池5顶端并检测探针35是否对准电池上的注液孔51；电池夹具的伸缩气缸23和定位检测槽内的对射光纤214，检测装置的平移驱动气缸33、调整驱动电机37、伸缩气缸311和每个探针35上的针压计，安装架1上驱动水平滑块43的步进电机42，以及上下料机械手的升降气缸44、旋转气缸45和手指气缸46均与外置的控制器连接，由控制器实现各机构的联动。

本发明的工作原理：

原始状态下，电池夹具的伸缩气缸23处于回收状态，电池夹具的弹簧28处于自然状态。

首先，上下料机械手4上料，旋转气缸45不旋转，到达指定位置，此时的电池注液孔的位置是混乱的，电池下放进入电池夹具2的电池底部定位槽22中，伸缩气缸23推动推块24，推块24推动电池5往前移动，电池5表面恰好与环形皮带39接触，带有一定接触力，此时电池5推动前挡块210，前挡块210拉动水平导杆25前移，弹簧28处于拉伸状态；然后启动调整驱动电机37，环形皮带39同时带动六个电池5旋转，电池5在电池底部定位槽22内旋转，当极柱52恰好落入极柱定位槽212内，定位检测槽213内的对射光纤214感应到信号，此时电池夹具的伸缩气缸23回位，弹簧28在拉力的作用下带动水平导杆25、水平导杆25带动前挡块210、前挡块210带动电池5复位，此时极柱52已经定位于极柱定位槽212内，电池注液孔51的位置只存在有两种位置；最后检测装置3的平移驱动气缸33驱动支撑架34沿支撑架平移导轨32前移，探针35到达指定位置，伸缩气缸311驱动探针35下压，根据探针35的下压深度，便可探知注液孔51的方向，检测结束后，检测装置3后移回位，上下料机械手4抓取电池5，根据探针35信号的反馈，控制旋转气缸45是否需要旋转180度，完成最后注液孔51方向的统一，最终下料，完成所有的注液孔对孔的动作。

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。