CN105304928B - 一种动力型圆柱电池自动入壳机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种动力型圆柱电池自动入壳机，属于电池制造技术领域。它解决了现有圆柱电池电芯入壳装配自动化程度低等技术问题。本入壳机包括机柜，机柜上设有能够输送电芯的输送带一和输送带二、能够输送外壳的输送带三以及能够输送电芯载具的输送带四，机柜上水平设置有旋转圆盘，旋转圆盘的上侧面上沿旋转圆盘的周向设有若干能够夹持电芯的夹持机构，机柜上沿旋转圆盘的周向依次固设有校外极耳装置、校内极耳装置、上绝缘垫装置、折内极耳装置、折外极耳装置、不良品检测装置和下料装置，上述校外极耳装置、校内极耳装置、上绝缘垫装置、折内极耳装置、外极耳测量装置和折外极耳装置。本发明具有自动化程度高的优点。

Description

一种动力型圆柱电池自动入壳机

技术领域

本发明属于电池生产制造设备技术领域，涉及一种圆柱电池的自动装配设备，具体是一种动力型圆柱电池自动入壳机。

背景技术

电池在日常生活中很常见，使用非常广泛，种类也繁多，包括圆柱电池、纽扣电池、软包电池等。圆柱型干电池按照电解质的不同还可分为磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、钴锰混合等不同体系，圆柱电池的外壳通常采用钢壳,电芯为聚合物，具有容量高、输出电压高、良好的充放电循环性能、输出电压稳定、能大电流放电、电化学稳定性能、使用安全等优点，广泛应用于遥控器、灯具、后备能源、电动工具、玩具模型等器件上。在圆柱电池生产过程中经过多种工序后需要对其进行装配和包装，将圆柱电池的电芯与外壳套装起来，并在外壳外表套上热缩管，使其从裸电芯到既安全又美观的成品，在外壳装配的同时还需要在电芯端部安放绝缘垫。圆柱电池通常一端具有位于中部的内极耳；而另一端具有两个极耳，包括一个位于中部的内极耳和一个位于端部边缘的外极耳，目前市场上的圆柱电池自动入壳机在电芯分料和前后校位的时候采用机器手等八个动作完成，由于电芯的运输、分料、校位等流程复杂，且每个动作时间都较长，使得整个电芯的装配效率低。圆柱电池的内极耳和外极耳校位也很重要，市场上的入壳机通常没有极耳校位的工位，导致在折极耳时会造成极耳不规则弯曲，从而使放绝缘垫放置失败或轻易掉落，形成不良品。电芯和外壳在入壳装配的时候有些电芯直径稍大，进入不了外壳，也会出现不良品。在检查不良品时，现有的入壳机是每个步骤都有检查，导致整机庞大，时效更长。

我国专利（公开号：CN1056925A，公开日：2013-03-06）公开了一种锰酸锂塑料壳体圆柱电池及其制备方法，适用于中大型容量的锂离子电池。它是将锰酸锂材料和导电剂、粘结剂等混合而成正极浆料；将石墨和导电剂、粘结剂等混合而成负极浆料，再将正极浆料涂敷在铝箔上制成正极片，负极浆料涂敷在铜箔上制成负极片，然后将正负极片加入特制隔膜卷成圆柱形卷芯，然后将卷芯与塑料壳体、端盖、上极柱、下极柱、内垫片、外垫片和固定螺母进行装配，最后注液化成而制成成品电池。

上述专利提供的圆柱电池制备方法中，将卷芯与塑料壳体装配这一过程没有专业的组装设备，传统人工方法生产效率低，外壳与电芯凭肉眼不容易对准，还容易出现卡壳现象以及电池扭曲变形报废等情况。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述问题，提供一种动力型圆柱电池自动入壳机，本发明所要解决的技术问题是：如何提高圆柱外壳与电芯装配过程中的组装效率和圆柱电池自动装配入壳装置的自动化程度。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种动力型圆柱电池自动入壳机，包括机柜，其特征在于，所述机柜上设有能够输送电芯的输送带一和输送带二、能够输送外壳的输送带三以及能够输送电芯载具的输送带四，所述输送带一的一端为放料端，另一端为出料端，所述输送带一的出料端设有分离齿轮，所述分离齿轮能够绕自身轴线转动，分离齿轮周向分布有若干半圆型槽，半圆型槽的长度方向与分离齿轮的轴向一致，所述输送带一上的电芯能够从出料端进入到分离齿轮的半圆型槽中；所述输送带二位于所述分离齿轮的下方且电芯能够从分离齿轮依次进入输送带二上；所述机柜上水平设置有旋转圆盘，旋转圆盘的上侧面上沿旋转圆盘的周向设有若干能够夹持电芯的夹持机构，所述机柜上沿旋转圆盘的周向依次固设有校外极耳装置、校内极耳装置、上绝缘垫装置、折内极耳装置、外极耳测量装置、折外极耳装置、不良品检测装置和下料装置，上述校外极耳装置、校内极耳装置、上绝缘垫装置、绝缘垫检测装置、折内极耳装置、外极耳测量装置和折外极耳装置，本入壳机还包括能够将输送带二上的电芯移载到所述夹持机构的移料机构和将所述夹持机构上的电芯移载到输送带四上的载具上的下料装置；所述机柜上还设有装配槽，所述输送带三能够将外壳移动至装配槽内，所述装配槽的两端设有推进气缸和吸料气缸，所述推进气缸的活塞杆上设有空心的顶柱且顶柱正对装配槽；所述输送带二能够带动电芯载具到达所述顶柱与所述装配槽之间，所述吸料气缸的活塞杆上固设有磁性的吸头。

本入壳机用于电池的电芯与外壳自动化入壳装配，生产完成的电芯需要套设金属的外壳以提高保护强度和安全性，电芯通过人工按照正反顺序放置到输送带一的放料端，通过输送带一的运输使得电芯从输送带一的放料端向出料端移动，输送带一上的电芯一个一个顺次进入空着的半圆型槽中，分离齿轮转动带动电芯运行并一个一个从分离齿轮底部释放出来到达输送带二上，通过输送带二的运输后，移料机构将输送带二上的电芯移载到夹持机构上，电芯随旋转圆盘转动，达到不同的工位，通过校外极耳装置和校内极耳装置对电芯的外极耳和内极耳分别校对，通过上绝缘垫装置冲出绝缘垫并放置在电芯的端部，通过折内极耳装置和折外极耳装置分别对电芯的内极耳和外极耳进行弯折，最后通过下料装置将电芯通过输送带三移动至装配槽，电芯载具带动电芯移送并最终达到顶柱与装配槽之间，推进气缸带动顶柱向装配槽移动，顶柱内部空心且外端部具有开口，顶柱能够抵靠在电芯的端部边缘，并且使位于电芯的端部中间的极耳伸入到顶柱内，顶柱将位于电芯载具上的电芯推送到外壳中去，从而实现电芯与外壳的入壳装配。

本入壳机还采用PLC控制***和触摸屏人机界面；通过触摸屏人机界面可方便对本入壳机进行操控，本入壳机各部件紧密配合动作精准、运行可靠、操作简单、维护方便、自动化程度高、大大提高了电芯与外壳的组装效率。

在上述的动力型圆柱电池自动入壳机中，所述夹持机构包括半圆筒和夹持块，所述半圆筒竖直设置且半圆筒内具有半圆槽，所述夹持块上间隔设有两个竖向的滚柱，所述滚柱与半圆槽相对设置，所述滚柱与半圆槽之间能且进能容纳一个电芯。

在上述的动力型圆柱电池自动入壳机中，所述校外极耳装置包括安装架一，所述安装架上设有打偏气缸，所述打偏气缸的活塞杆沿所述旋转圆盘的径向设置，所述打偏气缸的活塞杆上连接有打偏块，所述打偏块的下方设有能够检测电芯外极耳的感应器二，所述安装架一上还设有能够沿旋转圆盘的径向滑动的滑块一，所述滑块上设有校极耳包胶轮一。

在上述的动力型圆柱电池自动入壳机中，所述校内极耳装置包括安装架二，所述安装架二上设有检测气缸，所述检测气缸的活塞杆竖直向下设置，所述活塞杆上固设有连接块，所述连接块上连接有连接杆，所述连接杆横向设置且连接杆的一端与连接块相固连，所述连接杆另一端设有感应器三，所述安装架二上设有能够沿旋转圆盘的径向滑动的滑块二，所述滑块二上设有校极耳包胶轮二。

在上述的动力型圆柱电池自动入壳机中，所述上绝缘垫装置包括安装架三，所述安装架三上分别设有能够绕自身轴线转动的放料盘和收料盘，所述安装架三上冲压气缸和冲压板，所述冲压板水平设置且具有通孔，所述冲压气缸竖直设置且位于所述冲压板的上方，所述冲压气缸的活塞杆上连接有冲压杆，所述冲压杆正对所述通孔，所述冲压板上方设有底板，所述冲压板与底板之间设有供绝缘垫料带穿过的间隙，所述冲压气缸能够带动冲压杆往复移动并从冲压板与底板之间的绝缘垫料带上冲出绝缘垫。

在上述的动力型圆柱电池自动入壳机中，所述折内极耳装置包括固设在机柜上的安装架四，安装架四上设有竖直向上的升降气缸一，所述升降气缸一的活塞杆上连接有安装板一，所述安装架四上具有侧板且侧板上设有滑轨，所述安装板一上设有滑块三，滑块三滑动连接在所述滑轨上，所述升降气缸一能够带动安装板一上下往复移动，所述安装板一的侧面从下往上依次设有抱芯夹手气缸一、折内极耳气缸和压块调节气缸，所述抱芯夹手气缸一、折内极耳气缸和压块调节气缸同向水平设置，所述抱芯夹手气缸一的活塞杆上连接有能够夹持电芯的抱爪一，所述折内极耳气缸的活塞杆上连接有能够伸入到电芯内极耳与外极耳之间的折块且所述折内极耳气缸能够带动折块横向移动；所述压块调节气缸的活塞杆上连接有竖直向下的压手合拢气缸，所述压手合拢气缸的活塞杆上连接有压手，所述压手为两个且能够分布在电芯的内极耳两侧。

在上述的动力型圆柱电池自动入壳机中，所述折外极耳装置包括固设在机柜上的安装架五，安装架五上设有竖直向下的升降气缸二，所述升降气缸二的活塞杆上连接有安装板二，所述安装架五上也具有侧板且侧板上设有滑轨，所述安装板二上设有滑块四，所述滑块四滑动连接在滑轨上，所述升降气缸二能够带动安装板二上下往复移动，所述安装板二的侧面从下往上依次设有抱芯夹手气缸二、压芯块和折外极耳气缸，所述抱芯夹手气缸二和折外极耳气缸同向水平设置，所述压芯块位于抱芯夹手气缸二和折外极耳气缸之间，所述抱芯夹手气缸二的活塞杆上连接有能够夹持电芯的抱爪二，所述折外极耳气缸的活塞杆上连接有能够伸入到电芯外极耳外侧的折条且折外极耳气缸能够带动折条横向移动；所述压芯块上连接有能够抵靠的电芯端部的压芯柱。

在上述的动力型圆柱电池自动入壳机中，所述机柜上设有一个能够容纳外壳的料斗，所述料斗上侧具有开口，所述料斗底部的底板表面向一侧倾斜且所述料斗的底板较低的一侧设有贯穿底板的升降板，所述升降板紧贴所述料斗的侧板且能够上升下降往复移动，所述升降板下端与升降气缸三相连接，所述升降板上升能够将外壳推送至所述输送带三上，所述输送带三上设有防止外壳从输送带三上掉落的挡板。

在上述的动力型圆柱电池自动入壳机中，所述输送带三的末端一侧设有推送气缸，所述推送气缸的活塞杆上固设有推块，所述推块能够将输送带三上的外壳沿输送带三宽度推出，所述输送带三的末端另一侧设有换向圆盘，所述换向圆盘中部开设有长条状的且能够容纳一个外壳的方孔，换向圆盘与电机八相连且电机八能够带动换向圆盘转动，推块能够将输送带三上的外壳推进换向圆盘的方孔中。

在上述的动力型圆柱电池自动入壳机中，所述吸头的下方还设有输出通道和收料盒，所述输出通道的一端与收料盒相连通，所述输出通道的另一端设有推出气缸，所述推出气缸的活塞杆上连接推送块，推送块能够在推出气缸的带动下沿着输出通道往复移动。由于外壳采用钢壳，吸头在吸料气缸的带动下向后移动时，吸头的磁性能够对外壳产生引力，从而将装配好的电池从装配槽中拉出来落入输出通道中，推出气缸带动推送块推送输出通道中装配好的电池，使之进入收料盒，完成整个装配过程。

与现有技术相比，本发明结合多个机构同时连续动作，全自动完成圆柱电池的外壳与电芯的分选和装配，具有结构简单，占地面积小，动作精准、运行可靠、自动化程度高、效率高等优点。

附图说明

图1是本入壳机的动作流程示意图。

图2是本入壳机的立体结构示意图。

图3是本入壳机的俯视结构示意图。

图4是本入壳机校外极耳装置的立体结构示意图。

图5是本入壳机校内极耳装置的立体结构示意图。

图6是本入壳机校上绝缘垫装置的立体结构示意图。

图7是本入壳机折内极耳装置的立体结构示意图。

图8是本入壳机折外极耳装置的立体结构示意图。

图9是图2中的局部放大结构示意图。

图10是本入壳机下料装置的立体结构示意图。

图11是本入壳机电芯与外壳装配处的立体结构示意图。

图12是本入壳机外壳上料处的立体结构示意图。

图13是本入壳机外壳上料方向调整的局部放大结构示意图。

图14是本入壳机中夹持机构的立体结构示意图。

图中，1、机柜；2、电芯载具；3、输送带一；3a、放料端；3b、出料端；4、输送带二；5、输送带三；6、输送带四；7、分离齿轮；71、半圆型槽；8、校外极耳装置；81、打偏气缸；82、打偏块；83、校极耳包胶轮一；84、滑块一；9、校内极耳装置；91、检测气缸；92、连接块；93、连接杆；94、校极耳包胶轮二；95、滑块二；10、上绝缘垫装置；101、放料盘；102、收料盘；103、冲压气缸；104、冲压板；105、冲压杆；106、通孔；107、底板；11、绝缘垫检测装置；12、折内极耳装置；121、升降气缸一；122、抱芯夹手气缸一；123、抱爪一；124、安装板一； 126、折内极耳气缸；127、折块；128、压块调节气缸；129、压手合拢气缸；13、外极耳测量装置；14、折外极耳装置；141、升降气缸二；142、抱芯夹手气缸二；143、抱爪二；144、安装板二； 146、折外极耳气缸；147、折条；148、压芯块；149、压芯柱；15、不良品检测装置；16、下料装置；161、旋转气缸二；162、安装板三；163、移出气缸；164、移出夹紧气缸；17、安装架一；18、安装架二；19、安装架三；20、安装架四；21、安装架五；22、安装架六；23、电机一；24、电机二；25、电机三；26、电机四；31、料斗；32、升降板；33、升降气缸三；34、挡板；35、推送气缸；36、推块；37、换向圆盘；38、方孔； 39、吸头；40、挡块；41、弧形槽；43、顶升机构；431、顶升气缸；432、顶升块；44、转向轮；45、套筒；46、移料机构；461、旋转气缸一；462、机械手；47、旋转圆盘；48、夹持机构；481、半圆筒；482、夹持块；483、滚柱；50、收料盒； 51、出料板；52、装配槽；53、推进气缸；54、吸料气缸；55、顶柱。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

所述入壳机适用于圆柱电池的半成品装配生产，特别是18650圆柱电池的生产装配，电芯需要套设金属的外壳以提高保护强度和安全性，实施例中的动力型圆柱电池自动入壳机用于外壳与电芯的装配，同时在外壳与电芯装配之前还要在电芯的端部设置绝缘垫，并保证圆柱电池内极耳和外极耳的位置精准性。

如图1、图2和图3所示，电芯两端均具有极耳，其中一端具有一个从电芯端部的中部伸出的内极耳，而另一端具有两个极耳，包括一个从电芯端部的中部伸出的内极耳和一个从电芯端部的边缘伸出的外极耳。在机柜1上设有输送带一3，输送带一3通过电机一23带动，输送带一3的宽度大于电芯的长度，输送带一3的一端为放料端3a，另一端为出料端3b，人工将电芯按次序放置在输送带一3上，通过输送带一3的运输使得电芯从输送带一3的放料端3a向出料端3b移动，本实施例中在放置电芯时将电芯具有两个极耳的一端朝外放置，将电芯具有一个内极耳的一端朝内设置。如图9所示，输送带一3的出料端3b设有分离齿轮7和倾斜的出料板51，出料板51位于输送带一3的出料端3b与分离齿轮7之间并且与两者相衔接，出料板51倾斜设置，由输送带一3的出料端3b至分离齿轮7方向斜向下设置，分离齿轮7与电机二24相连接且能够在电机二24的带动下绕自身轴线转动，分离齿轮7周向分布有若干半圆型槽71，半圆型槽71的长度方向与分离齿轮7的轴向一致，半圆型槽71均匀间隔分布，输送带一3上的电芯能够通过出料板51进入到分离齿轮7的半圆型槽71中；半圆型槽71的尺寸与电芯的外径相匹配，每个半圆型槽71内可以容纳一个电芯，本实施例中输送带一3上的电芯进入到倾斜的出料板51上，再顺次滚落到空着的半圆型槽71中，分离齿轮7转动带动电芯运行并一个一个从分离齿轮7底部释放出来，通过控制分离齿轮7的动作和速度来实现控制电芯分离的动作和速度。分离齿轮7的一侧具有挡块40，挡块40内侧具有与分离齿轮7周向相匹配的弧形槽41，该弧形槽41靠近分离齿轮7且能够防止半圆型槽71内的电芯脱落掉出；分离齿轮7在电机二24的带动下沿着弧形槽41的弧线方向由上往下运动，分离齿轮7下方设有输送带二4，输送带二4的运动方向与分离齿轮7的径向一致。输送皮带通过电机三25带动能够移动，输送带二4包括两条并列间隔设置的环形皮带，该皮带的横截面为圆形，两个皮带之间的间距小于一个电芯的直径，这样电芯放置在皮带上不会掉落下去，皮带下方沿皮带的移动方向设有若干组顶升机构43，该顶升机构43包括顶升气缸431和顶升块432，顶升气缸431竖直设置，顶升块432固设在顶升气缸431的活塞杆上，顶升块432能够在顶升气缸431的带动下上下移动并穿过两个皮带之间的间隙，顶升块432上设有与皮带方向一致的托举槽，当顶升块432上升时，皮带上的电芯能够落入该托举槽内并随顶升块432上升以脱离上述皮带。这样通过控制顶升气缸431的动作能够控制每个电芯移动时机，从而形成等待工位用于调整电芯移动与各个工位的时间差。

输送带二4的末端设有转向轮44，转向轮44在电机四26的带动下能够绕自身轴线转动，转向轮44的外周面设有若干个套筒45，套筒45的轴向方向与转向轮44的径向方向一致，套筒45跟随转向轮44转动时能够正对输送带二4的末端，套筒45的深度小于电芯的长度，套筒45的直径大于电芯的直径，输送带二4上的电芯能够进入到正对着输送带二4末端的套筒45中去，转向轮44旋转90°，就能够将横置的电芯竖立起来，电芯的部分位于套筒45外，在转向轮44的上方设有移料机构46，移料机构46包括旋转气缸一461和至少两个机械手462，机械手462并列间隔设置，机械手462与旋转气缸一461的活塞杆连接，机械手462能够夹持套筒45上的电芯，在旋转气缸一461的带动下旋转移动至下一工位，本实施例中的机械手462为夹紧气缸，夹紧气缸的夹爪朝下设置。

本实施例中的套筒45均匀间隔分布且数量为四个，机械手462的数量为两个。

如图2、图9和图14所示，机柜1上还设有旋转圆盘47，旋转圆盘47水平设置，旋转圆盘47朝上的侧面为上侧面，旋转圆盘47的上侧面上沿旋转圆盘47的周向设有若干的夹持机构48，夹持机构48包括半圆筒481和夹持块482，半圆筒481竖直设置，半圆筒481内具有半圆槽，夹持块482上间隔设有两个竖向的滚柱483，滚柱483与半圆槽相对设置，当移料机构46将电芯夹持到上述半圆槽后，通过滚柱483夹紧，电芯随旋转圆盘47转动到达不同的工位。夹持块482滑动设置在旋转圆盘47上侧面沿旋转圆盘47径向的滑轨上，夹持块482还固设有竖直朝下的能被感应器感应的感应长条。

输送带4的进口端可外接卷绕机，可实现自动上电芯，入壳后出料口可以与装配一体机自动连线。

如图3所示，机柜1上还分别固设有校外极耳装置8、校内极耳装置9、上绝缘垫装置10、绝缘垫检测装置11、折内极耳装置12、外极耳测量装置13、折外极耳装置14、不良品检测装置15和下料装置16，上述校外极耳装置8、校内极耳装置9、上绝缘垫装置10、绝缘垫检测装置11、折内极耳装置12、外极耳测量装置13、折外极耳装置14、不良品检测装置15和下料装置16沿旋转圆盘47的周向依次分布，使得电芯随旋转圆盘47移动时依次达到不同的工位进行自动化作业。

本实施例中在出料板51上设有能够感应出料板51上的电芯的感应器一，通过感应器一的感应并控制输送带一3的动作来保证电芯供给持续不断且速度稳定。

如图4所示，校外极耳装置8包括安装架一17，安装架上设有打偏气缸81，打偏气缸81的活塞杆朝向旋转圆盘47的径向，打偏气缸81的活塞杆上连接有打偏块82，打偏块82的下方设有能够检测电芯外极耳的感应器二，安装架一17上还设有能够沿旋转圆盘47的径向滑动的滑块一84，滑块上设有校极耳包胶轮一83。

如图5所示，校内极耳装置9包括安装架二18，安装架二18上设有检测气缸91，检测气缸91的活塞杆竖直向下设置，活塞杆上固设有连接块92，连接块92上连接有连接杆93，连接杆93横向设置且连接杆93的一端与连接块92相固连，另一端设有感应器三，感应器三能够感应和检测电芯的内极耳；安装架二18上设有能够沿旋转圆盘47的径向滑动的滑块二95，滑块二95上设有校极耳包胶轮二94。

如图6所示，上绝缘垫装置10包括安装架三19，安装架三19上分别设有能够绕自身轴线转动的放料盘101和收料盘102，安装架三19上还设有放料缓冲结构和收料缓冲结构，放料缓冲结构位于放料盘101的下方，收料缓冲结构位于收料盘102的下方，收料盘102的下方还设有拉料压轮和拉料电机，放料盘101通过设置在安装架三19上的电机五带动转动，收料盘102通过设置在安装架三19上的电机六带动转动，放料盘101和收料盘102上缠绕有绝缘垫料带，安装架三19上冲压气缸103和冲压板104，冲压板104水平设置且具有通孔106，冲压气缸103竖直设置且位于冲压板104的上方，冲压气缸103的活塞杆上连接有冲压杆105，冲压杆105正对通孔106，冲压板104上方设有底板107，冲压板104与底板107之间设有供绝缘垫料带穿过的间隙，冲压气缸103能够带动冲压杆105往复移动并从冲压板104与底板107之间的绝缘垫料带上冲出绝缘垫，旋转圆盘47能够带动电芯到达通孔106的正下方，从而将冲压杆105冲下的绝缘垫正落在电芯的端部。然后通过绝缘垫检测装置11对电芯进行检测，判断绝缘垫是否放置成功。

如图7所示，内极耳装置包括固设在机柜1上的安装架四20，安装架四20上设有竖直向上的升降气缸一121，升降气缸一121的活塞杆上连接有安装板一124，安装架四20上具有侧板，侧板上设有滑轨，安装板一124上设有滑块三，滑块三滑动连接在滑轨上，升降气缸一121能够带动安装板一124上下往复移动，安装板一124的侧面从下往上依次设有抱芯夹手气缸一122、折内极耳气缸126和压块调节气缸128，抱芯夹手气缸一122、折内极耳气缸126和压块调节气缸128同向水平设置，抱芯夹手气缸一122的活塞杆上连接有能够夹持电芯的抱爪一123，折内极耳气缸126的活塞杆上连接有能够伸入到电芯内极耳与外极耳之间的折块127且折内极耳气缸126能够带动折块127横向移动；压块调节气缸的活塞杆上连接有竖直向下的压手合拢气缸129，压手合拢气缸129的活塞杆上连接有压手，压手为两个且能够分布在电芯的内极耳两侧，压手合拢气缸129为夹紧气缸，压手合拢气缸129带动压手相互靠拢。当电芯随旋转圆盘47转动至上述抱芯夹手气缸一122、折内极耳气缸126和压块调节气缸128的下方时，升降气缸一121带动安装板一124下降，使电芯位于抱爪一123夹持范围内，抱芯夹手气缸一122带动抱爪一123移动，从而将电芯抱紧夹持住。此时折块127位于电芯内极耳与外极耳之间，压手分布在电芯的内极耳两侧，压手在压手合拢气缸129相互靠拢，从电芯内极耳的两侧夹持住内极耳电芯，折内极耳气缸126推动折块127移动从而使内极耳弯折，实现折内极耳的目的，然后抱爪一123松开，升降气缸一121上升，完成复位动作。

外极耳测量装置13包括位移传感器和多个气缸组合而成。通过多个气缸形成的组合运动使位移传感器移动至电芯的外极耳处，并通过位移传感器测量出外极耳的各项相关尺寸和间距。

如图8所示，折外极耳装置14包括固设在机柜1上的安装架五21，安装架五21上设有竖直向下的升降气缸二141，升降气缸二141的活塞杆上连接有安装板二144，安装架五21上也具有侧板，侧板上设有滑轨，安装板二144上设有滑块四，滑块四滑动连接在滑轨上，升降气缸二141能够带动安装板二144上下往复移动，安装板二144的侧面从下往上依次设有抱芯夹手气缸二142、压芯块148和折外极耳气缸146，抱芯夹手气缸二142和折外极耳气缸146同向水平设置，压芯块148位于抱芯夹手气缸二142和折外极耳气缸146之间，抱芯夹手气缸二142的活塞杆上连接有能够夹持电芯的抱爪二143，折外极耳气缸146的活塞杆上连接有能够伸入到电芯外极耳外侧的折条147且折外极耳气缸146能够带动折条147横向移动；压芯块148上连接有能够抵靠的电芯端部的压芯柱149。当电芯随旋转圆盘47转动至上述抱芯夹手气缸二142、折外极耳气缸146和压芯块148的下方时，升降气缸二141带动安装板二144下降，使电芯位于抱爪二143夹持范围内，抱芯夹手气缸二142带动抱爪二143移动，从而将电芯抱紧夹持住。此时压芯块148上的压芯柱149抵靠在电芯的端部，折外极耳气缸146上的折条147位于电芯的外极耳外侧，折外极耳气缸146带动折条147移动从而弯折电芯的外极耳，然后抱爪二143松开，升降气缸二141动作，完成复位。

如图10所示，通过不良品检测装置15检测出不合格产品，通过下料装置16将其下料。下料装置16包括安装架六22，安装架六22上设有旋转气缸二161，旋转气缸二161上设有安装板三162，旋转气缸二161能够带动安装板三162旋转运动，安装板三162上设有移出气缸163，移出气缸163的活塞杆上设有移出夹夹紧气缸，移出夹紧气缸164的活塞杆能够夹持电芯，移出夹紧气缸164朝下时，旋转圆盘47将电芯移动至移出夹紧气缸164的夹持范围内，通过移出夹紧气缸164夹持住电芯，然后旋转气缸二161带动移出夹紧气缸164旋转，使得竖立的电芯随移出夹紧气缸164变为水平状态，再在移出气缸163的推动下进入下一工位，移出夹紧气缸164松开，电芯下落实现移出。

合格的电芯产品进入下一位置，也通过上述移出装置移出进入下一工位。在机柜1上设有输送带四6，输送带四6上设有若干能够随输送带四6移动的电芯载具2，上述移出装置将合格的电芯产品移动至电芯载具2上，再通过输送带移送至装配工位。

如图2和图12所示，机柜1上还设有一个能够容纳外壳的料斗31，料斗31上侧具有开口，料斗31底部的底板107表面向一侧倾斜，底板107较低的一侧设有贯穿底板107的升降板32，该升降板32紧贴料斗31的侧板且能够上升下降往复移动，升降板32下端与升降气缸三33相连接，升降板32上端能够向上推送料斗31内的外壳，料斗31的上端外侧设有长条状的输送带三5，输送带三5沿升降板32上端面的长度方向设置，升降板32上升能够将外壳从输送带三5一侧推送至该输送带三5上，输送带三5另一侧设有防止外壳从输送带三5上掉落的挡板34，挡板34倾斜设置在升降板32上方，挡板34由输送带三5至料斗31正上方斜向上设置，升降板32往复升降，源源不断的将料斗31内的外壳移送至输送带三5上，输送带三5通过电机七带动将外壳向前移送。

如图13所示，电芯与外壳的装配是将电芯从外壳的一端开口处插进外壳内，外壳的一端是封闭的，另一端是具有开口的，在本入壳机中，需要保证外壳开口朝向的一致性，才能保证后续装配的连续性和高效性。输送带三5的末端一侧设有推送气缸35，推送气缸35的活塞杆上固设有推块36，推块36能够将输送带三5上的外壳沿输送带三5宽度推出，输送带三5的末端另一侧设有换向圆盘37，换向圆盘37中部开设有长条状的且能够容纳一个外壳的方孔38，换向圆盘37与电机八相连且电机八能够带动换向圆盘37转动，推块36能够将输送带三5上的外壳推进换向圆盘37的方孔38中。输送带三5末端设有能够检测达到输送带三5末端的外壳开口朝向的感应器四，如果外壳的开口方向正确，侧在推块36的推动下，外壳直接通过换向圆盘37的方孔38，如果外壳的开口方向相反，推块36推动外壳进入换向圆盘37的方孔38，电机八带动换向圆盘37转动180°，使得外壳换向，推块36推动下一个外壳进入换向圆盘37的方孔38时能够将方孔38中的外壳顶出。调整好后的外壳通过输送通道移动至装配工位。

上述电芯的进料、外壳的进料均到达装配工位进行组装装配，具体来说，如图11所示，外壳被移动至装配槽52内，装配槽52的两端设有推进气缸53和吸料气缸54，推进气缸53的活塞杆上设有空心的顶柱55且顶柱55正对装配槽52；吸料气缸54的活塞杆上固设有磁性的吸头39，装配时吸头39抵靠在外壳的底端；电芯载具2带动电芯移送并最终达到顶柱55与装配槽52之间，推进气缸53带动顶柱55向装配槽52移动，顶柱55内部空心且外端部具有开口，顶柱55能够抵靠在电芯的端部边缘，并且使位于电芯的端部中间的极耳伸入到顶柱55内，顶柱55将位于电芯载具2上的电芯推送到外壳中去，从而实现电芯与外壳的入壳装配。

吸头39的下方还设有输出通道，输出通道的一端与收料盒50相连通，输出通道的另一端设有推出气缸，推出气缸的活塞杆上连接推送块，推送块能够在推出气缸的带动下沿着输出通道往复移动；由于外壳采用钢壳，吸头39在吸料气缸54的带动下向后移动时，吸头39的磁性能够对外壳产生引力，从而将装配好的电池从装配槽52中拉出来落入输出通道中，推出气缸带动推送块推送输出通道中装配好的电池，使之进入收料盒50，完成整个装配过程。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种动力型圆柱电池自动入壳机，包括机柜（1），其特征在于，所述机柜（1）上设有能够输送电芯的输送带一（3）和输送带二（4）、能够输送外壳的输送带三（5）以及能够输送电芯载具（2）的输送带四（6），所述输送带一（3）的一端为放料端（3a），另一端为出料端（3b），所述输送带一（3）的出料端（3b）设有分离齿轮（7），所述分离齿轮（7）能够绕自身轴线转动，分离齿轮（7）周向分布有若干半圆型槽（71），半圆型槽（71）的长度方向与分离齿轮（7）的轴向一致，所述输送带一（3）上的电芯能够从出料端（3b）进入到分离齿轮（7）的半圆型槽（71）中；所述输送带二（4）位于所述分离齿轮（7）的下方且电芯能够从分离齿轮（7）依次进入输送带二（4）上；所述机柜（1）上水平设置有旋转圆盘（47），旋转圆盘（47）的上侧面上沿旋转圆盘（47）的周向设有若干能够夹持电芯的夹持机构（48），所述机柜（1）上沿旋转圆盘（47）的周向依次固设有校外极耳装置（8）、校内极耳装置（9）、上绝缘垫装置（10）、折内极耳装置（12）、外极耳测量装置（13）、折外极耳装置（14）、不良品检测装置（15）和下料装置（16），上述校外极耳装置（8）、校内极耳装置（9）、上绝缘垫装置（10）、绝缘垫检测装置（11）、折内极耳装置（12）、外极耳测量装置（13）和折外极耳装置（14），所述入壳机还包括能够将输送带二（4）上的电芯移载到所述夹持机构（48）的移料机构（46）和将所述夹持机构（48）上的电芯移载到输送带四（6）上的载具上的下料装置（16）；所述机柜（1）上还设有装配槽（52），所述输送带三（5）能够将外壳移动至装配槽（52）内，所述装配槽（52）的两端设有推进气缸（53）和吸料气缸（54），所述推进气缸（53）的活塞杆上设有空心的顶柱（55）且顶柱（55）正对装配槽（52）；所述输送带二（4）能够带动电芯载具（2）到达所述顶柱（55）与所述装配槽（52）之间，所述吸料气缸（54）的活塞杆上固设有磁性的吸头（39）。

2.根据权利要求1所述的动力型圆柱电池自动入壳机，其特征在于，所述夹持机构（48）包括半圆筒（481）和夹持块（482），所述半圆筒（481）竖直设置且半圆筒（481）内具有半圆槽，所述夹持块（482）上间隔设有两个竖向的滚柱（483），所述滚柱（483）与半圆槽相对设置，所述滚柱（483）与半圆槽之间能且进能容纳一个电芯。

3.根据权利要求1或2所述的动力型圆柱电池自动入壳机，其特征在于，所述校外极耳装置（8）包括安装架一（17），所述安装架上设有打偏气缸（81），所述打偏气缸（81）的活塞杆沿所述旋转圆盘（47）的径向设置，所述打偏气缸（81）的活塞杆上连接有打偏块（82），所述打偏块（82）的下方设有能够检测电芯外极耳的感应器二，所述安装架一（17）上还设有能够沿旋转圆盘（47）的径向滑动的滑块一（84），所述滑块上设有校极耳包胶轮一（83）。

4.根据权利要求1或2所述的动力型圆柱电池自动入壳机，其特征在于，所述校内极耳装置（9）包括安装架二（18），所述安装架二（18）上设有检测气缸（91），所述检测气缸（91）的活塞杆竖直向下设置，所述活塞杆上固设有连接块（92），所述连接块（92）上连接有连接杆（93），所述连接杆（93）横向设置且连接杆（93）的一端与连接块（92）相固连，所述连接杆（93）另一端设有感应器三，所述安装架二（18）上设有能够沿旋转圆盘（47）的径向滑动的滑块二（95），所述滑块二（95）上设有校极耳包胶轮二（94）。

5.根据权利要求4所述的动力型圆柱电池自动入壳机，其特征在于，所述上绝缘垫装置（10）包括安装架三（19），所述安装架三（19）上分别设有能够绕自身轴线转动的放料盘（101）和收料盘（102），所述安装架三（19）上冲压气缸（103）和冲压板（104），所述冲压板（104）水平设置且具有通孔（106），所述冲压气缸（103）竖直设置且位于所述冲压板（104）的上方，所述冲压气缸（103）的活塞杆上连接有冲压杆（105），所述冲压杆（105）正对所述通孔（106），所述冲压板（104）上方设有底板（107），所述冲压板（104）与底板（107）之间设有供绝缘垫料带穿过的间隙，所述冲压气缸（103）能够带动冲压杆（105）往复移动并从冲压板（104）与底板（107）之间的绝缘垫料带上冲出绝缘垫。

6.根据权利要求5所述的动力型圆柱电池自动入壳机，其特征在于，所述折内极耳装置（12）包括固设在机柜（1）上的安装架四（20），安装架四（20）上设有竖直向上的升降气缸一（121），所述升降气缸一（121）的活塞杆上连接有安装板一（124），所述安装架四（20）上具有侧板且侧板上设有滑轨，所述安装板一（124）上设有滑块三，滑块三滑动连接在所述滑轨上，所述升降气缸一（121）能够带动安装板一（124）上下往复移动，所述安装板一（124）的侧面从下往上依次设有抱芯夹手气缸一（122）、折内极耳气缸（126）和压块调节气缸（128），所述抱芯夹手气缸一（122）、折内极耳气缸（126）和压块调节气缸（128）同向水平设置，所述抱芯夹手气缸一（122）的活塞杆上连接有能够夹持电芯的抱爪一（123），所述折内极耳气缸（126）的活塞杆上连接有能够伸入到电芯内极耳与外极耳之间的折块（127）且所述折内极耳气缸（126）能够带动折块（127）横向移动；所述压块调节气缸的活塞杆上连接有竖直向下的压手合拢气缸（129），所述压手合拢气缸（129）的活塞杆上连接有压手，所述压手为两个且能够分布在电芯的内极耳两侧。

7.根据权利要求6所述的动力型圆柱电池自动入壳机，其特征在于，所述折外极耳装置（14）包括固设在机柜（1）上的安装架五（21），安装架五（21）上设有竖直向下的升降气缸二（141），所述升降气缸二（141）的活塞杆上连接有安装板二（144），所述安装架五（21）上也具有侧板且侧板上设有滑轨，所述安装板二（144）上设有滑块四，所述滑块四滑动连接在滑轨上，所述升降气缸二（141）能够带动安装板二（144）上下往复移动，所述安装板二（144）的侧面从下往上依次设有抱芯夹手气缸二（142）、压芯块（148）和折外极耳气缸（146），所述抱芯夹手气缸二（142）和折外极耳气缸（146）同向水平设置，所述压芯块（148）位于抱芯夹手气缸二（142）和折外极耳气缸（146）之间，所述抱芯夹手气缸二（142）的活塞杆上连接有能够夹持电芯的抱爪二（143），所述折外极耳气缸（146）的活塞杆上连接有能够伸入到电芯外极耳外侧的折条（147）且折外极耳气缸（146）能够带动折条（147）横向移动；所述压芯块（148）上连接有能够抵靠的电芯端部的压芯柱（149）。

8.根据权利要求1或2所述的动力型圆柱电池自动入壳机，其特征在于，所述机柜（1）上设有一个能够容纳外壳的料斗（31），所述料斗（31）上侧具有开口，所述料斗（31）底部的底板（107）表面向一侧倾斜且所述料斗（31）的底板（107）较低的一侧设有贯穿底板（107）的升降板（32），所述升降板（32）紧贴所述料斗（31）的侧板且能够上升下降往复移动，所述升降板（32）下端与升降气缸三（33）相连接，所述升降板（32）上升能够将外壳推送至所述输送带三（5）上，所述输送带三（5）上设有防止外壳从输送带三（5）上掉落的挡板（34）。

9.根据权利要求8所述的动力型圆柱电池自动入壳机，其特征在于，所述输送带三（5）的末端一侧设有推送气缸（35），所述推送气缸（35）的活塞杆上固设有推块（36），所述推块（36）能够将输送带三（5）上的外壳沿输送带三（5）宽度推出，所述输送带三（5）的末端另一侧设有换向圆盘（37），所述换向圆盘（37）中部开设有长条状的且能够容纳一个外壳的方孔（38），所述换向圆盘（37）与电机八相连且电机八能够带动换向圆盘（37）转动，所述推块（36）能够将输送带三（5）上的外壳推进换向圆盘（37）的方孔（38）中。

10.根据权利要求9所述的动力型圆柱电池自动入壳机，其特征在于，所述吸头（39）的下方还设有输出通道和收料盒（50），所述输出通道的一端与收料盒（50）相连通，所述输出通道的另一端设有推出气缸，所述推出气缸的活塞杆上连接推送块，推送块能够在推出气缸的带动下沿着输出通道往复移动。