CN110779645A - 一种电池铝壳与顶盖的压装检测装置 - Google Patents

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丁建明
程宝利
周威
唐姣君
皮玉平
胡艳兰
唐曾志
龚伟军
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Abstract

本发明公开了一种电池铝壳与顶盖的压装检测装置，包括机座，机座上设置有铝壳定位装置、顶盖定位装置和推动装置，其中，所述的铝壳定位装置用于放置铝壳并对铝壳进行定位；所述的顶盖定位装置用于放置顶盖并对顶盖进行定位；定位放置于铝壳定位上的铝壳与定位放置于顶盖定位装置上的顶盖左右对齐；所述的推动装置用于推动所述的铝壳定位装置和/或顶盖定位装置左右移动而相互靠近以将顶盖压装到铝壳上；推动装置上设置有用于检测压装过程中阻力大小的压力检测装置。本发明在使用时，压力检测装置的检测数据能够准确反映顶盖与铝壳的匹配程度，有助于控制产品质量，也能够有效提高生产效率和减轻工人的劳动强度。

Description

一种电池铝壳与顶盖的压装检测装置
技术领域
本发明涉及电池生产设备领域，特别涉及一种电池铝壳与顶盖的压装检测装置。
背景技术
铝壳在锂离子电池中非常重要，其能够将电芯隔离，保证电芯的性能不受外界物质影响，也能够避免电芯泄露而污染环境，在电池的生产过程中，有将顶盖压装固定在铝壳开口端的工序，目前，铝壳通常是利用相应模具多次拉伸成型的，拉伸过程中铝壳的温度较高，因热胀冷缩效应，铝壳的各部位的尺寸较难控制，特别是其边角的尺寸极难控制，而顶盖与铝壳的压装匹配主要依靠这些边角的配合，如果两者的尺寸不适配，则会出现顶盖过松而容易松脱或者过紧而出现变形的情况，影响产品质量，对此，目前往往只能由工人手动对顶盖和铝壳进行匹配，效率较低，而且没有有效的检测手段，无法提供较为准确的检测数据，产品质量无法保证，也往往会导致铝壳供应方与使用方对于铝壳的合格率等产生分歧，不利于生产作业。
发明内容
本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种有助于提高生产效率和控制产品质量的电池铝壳与顶盖的压装检测装置。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：
一种电池铝壳与顶盖的压装检测装置，包括机座，机座上设置有铝壳定位装置、顶盖定位装置和推动装置，其中，
所述的铝壳定位装置用于放置铝壳并对铝壳进行定位；所述的顶盖定位装置用于放置顶盖并对顶盖进行定位；定位放置于铝壳定位上的铝壳与定位放置于顶盖定位装置上的顶盖左右对齐；
所述的推动装置用于推动所述的铝壳定位装置和/或顶盖定位装置左右移动而相互靠近以将顶盖压装到铝壳上；推动装置上设置有用于检测压装过程中阻力大小的压力检测装置。
优选的，所述的推动装置通过所述的压力检测装置与相应的铝壳定位装置和/或顶盖定位装置连接以使压力检测装置能够检测压装过程中的阻力大小。
优选的，所述的推动装置具有一输出件，所述的输出件通过所述的压力检测装置与顶盖定位装置相连，推动装置能够驱动所述的输出件左右移动以推动顶盖定位装置左右移动；所述的输出件和顶盖定位装置上设置有用于限制输出件相对顶盖定位装置左右移动的距离的限位装置。
优选的，所述的限位装置包括设置在顶盖定位装置上的限位块，以及均设置在输出件上的第一限位部和第二限位部；所述的第一限位部和第二限位部分别位于所述限位块的左侧一距离处和右侧一距离处，第一限位部和第二限位部能够随着输出件相对顶盖定位装置左右移动而与所述的定位块抵接以限制输出件相对顶盖定位装置左右移动的距离。
优选的，所述的铝壳定位装置包括设置在机座上的压装板和压装件，所述的压装件由一操作柄通过一自锁连杆机构驱动而能够左右移动至与压装板一起夹紧铝壳，所述的压装板上具有与铝壳的待装配孔位对齐并可供顶盖通过的让位口。
优选的，所述的顶盖定位装置包括与顶盖相适配的定位板，所述的定位板上具有能够与外界负压气源连接的吸附孔，顶盖能够由吸附孔吸附固定在定位板上。
优选的，所述的定位板上可左右伸缩的设置有若干定位柱，所述的定位柱伸出时能够与顶盖的侧壁抵接以对顶盖进行定位；定位板和定位柱之间设置有用推动定位柱伸出的第一弹性装置。
优选的，所述的推动装置可左右移动的设置在机座上，推动装置上设置有可解锁的锁定装置，所述的锁定装置用于将推动装置锁定在机座上以限制推动装置相对机座的左右移动。
优选的，所述的锁定装置包括设置在机座上的锁定孔和可上下移动的设置在推动装置上的锁定销，所述的锁定销由一第二弹性装置驱动而插设在所述的锁定孔内以限制推动装置相对机座的左右移动。
优选的，所述的机座上设置有数据处理装置和显示装置，所述的数据处理装置用于接收和处理所述压力检测装置的检测信号并将处理结果发送至显示装置，所述的显示装置用于显示检测结果。
本发明的有益效果是：本发明在使用时，工人只需将铝壳和顶盖分别置于铝壳定位装置和顶盖定位装置上，推动装置即可使得铝壳定位装置和顶盖定位装置靠近以自动将顶盖压装到铝壳上，且在此过程中，压力检测装置能够检测推动装置受到的阻力大小，检测数据能够准确反映顶盖与铝壳的匹配程度，有助于控制产品质量，也能够有效提高生产效率和减轻工人的劳动强度。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明优选实施例的整体结构图；
图2是本发明优选实施例中铝壳定位装置的结构图；
图3是图2中A部分的局部放大图；
图4是本发明优选实施例中铝壳定位装置的使用状态图；
图5是本发明优选实施例中顶盖定位装置的结构图；
图6是本发明优选实施例中顶盖定位装置使用状态下的分解结构示意图；
图7是本发明优选实施例中顶盖定位装置的定位板部分在使用状态下的剖视结构示意图。
具体实施方式
参照图1至图7，本发明的优选实施例，一种电池铝壳与顶盖的压装检测装置，包括机座10，机座10上设置有铝壳定位装置20、顶盖定位装置30和推动装置40，其中，铝壳定位装置20用于放置铝壳并对铝壳进行定位；顶盖定位装置30用于放置顶盖并对顶盖进行定位；定位放置于铝壳定位上的铝壳与定位放置于顶盖定位装置30上的顶盖左右对齐；推动装置40用于推动铝壳定位装置20和/或顶盖定位装置30左右移动而相互靠近以将顶盖压装到铝壳上；推动装置40上设置有用于检测压装过程中阻力大小的压力检测装置50。本发明在使用时，工人只需将铝壳和顶盖分别置于铝壳定位装置20和顶盖定位装置30上，推动装置40即可使得铝壳定位装置20和顶盖定位装置30靠近以自动将顶盖压装到铝壳上，且在此过程中，压力检测装置50能够检测推动装置40受到的阻力大小，该阻力大小亦即推动装置40受到的反作用力，检测数据能够准确反映顶盖与铝壳的匹配程度，有助于控制产品质量，也能够有效提高生产效率和减轻工人的劳动强度，有助于形成相应的产品和装配标准，利于生产工艺的正常进行和改进。
在本实施例中，推动装置40通过推动顶盖定位装置30左右移动来进行压装作业，当然，在实际应用中，也可令推动装置40通过推动铝壳定位装置20或者推动顶盖定位装置30和铝壳定位装置20以进行压装作业，本领域技术人员可根据需要选择。
在使用中，当压力检测装置50检测到的阻力数值在一预定范围内时，则代表相应的顶盖和铝壳匹配良好，当压力检测装置50检测到的阻力数值小于预定值时，则代表相应顶盖和铝壳的连接过松，后续可以取出拆解开来重新匹配，而当压力检测装置50检测到的阻力数值大于预定值时，则代表相应顶盖和铝壳的连接过紧或者无法匹配和压装。在本实施例中，机座10上设置有控制器，该控制器能够依据压力检测装置50的检测数据控制推动装置40的启停，由此能够在顶盖和铝壳无法匹配和压装时自动关闭推动装置40或者控制推动装置40回移复位，避免对顶盖和铝壳造成损伤，另外，机座10上可以设置相应的提示器例如警示灯、蜂鸣器等以在出现顶盖和铝壳不匹配时给予工人相应的提示，该控制器、提示器以及相应的控制方式在本领域中应用广泛，在此不另作详述。
作为本发明的优选实施例，其还可具有以下附加技术特征：
参照图5至图7，在本实施例中，推动装置40通过压力检测装置50与顶盖定位装置30连接以使压力检测装置50能够检测压装过程中的阻力大小，如此压力检测装置50可以采用常用的压力传感器并能够直接检测压装过程中的推动装置40受到的阻力大小，能够提高检测精度，也有助于简化设备结构，方便安装和使用。压力传感器在本领域中应用广泛，其受到压力时产生的形变能够影响其自身的电阻等电性参数，参照其电性参数的变化通过相应计算便可获知其受到的压力大小，在实际应用中，压力检测装置50也可采用其他常用的压力检测结构，并不局限于此。
推动装置40具有一输出件41，输出件41通过压力检测装置50与顶盖定位装置30相连，推动装置40能够驱动输出件41左右移动以推动顶盖定位装置30左右移动；输出件41和顶盖定位装置30上设置有用于限制输出件41相对顶盖定位装置30左右移动的距离的限位装置，由此能够有效避免压力传感器受到压力或拉力过大而出现损坏，能够有效延长本发明的使用寿命，降低故障发生率。在本实施例中，推动装置40采用了气缸，该输出件41即为气缸的活塞杆，结构简单可靠，动作快速，方便安装和使用，实际应用中，推动装置40也可采用由电机驱动的丝杆机构、齿轮齿条机构等其他常用推动结构，并不局限于此。
在本实施例中，限位装置包括设置在顶盖定位装置30上的限位块31，以及均设置在输出件41上的第一限位部421和第二限位部422；第一限位部421和第二限位部422分别位于限位块31的左侧一距离处和右侧一距离处，第一限位部421和第二限位部422能够随着输出件41相对顶盖定位装置30左右移动而与定位块抵接以限制输出件41相对顶盖定位装置30左右移动的距离，结构简单可靠，方便加工、装配和使用，在本实施例中限位块31呈“U”字形，输出件41上设置有一限位件42，该限位件42的截面呈侧置的“工”字形，第一限位部421和第二限位部422即分别为该限位件42两侧的凸出部分，限位件42的中部与限位块31的凹部相适配并插设在限位块31的凹部中，由此能够对输出件41进行导向，避免压力检测装置50受到过大的侧向偏转力而出现损坏，有助于延长本发明的使用寿命。在实际应用中，第一限位部421和第二限位部422也可采用设置在输出件41上的凸块等其他常用形状构造，限位块31同样也可采用其他适宜的形状，并不局限于此；或者限位结构也可采用定位销等其他常用限位结构，本领域技术人员可根据需要灵活选用。
参照图2至图4，铝壳定位装置20包括设置在机座10上的压装板21和压装件22，压装件22由一操作柄23通过一自锁连杆机构24驱动而能够左右移动至与压装板21一起夹紧铝壳，压装板21上具有与铝壳的待装配孔位对齐并可供顶盖通过的让位口211，结构简单，操作简便，能够快速进行上下料作业，有助于提高生产效率，自锁连杆机构24在本领域中应用广泛，其结构和原理已为本领域技术人员熟知，在此不另作详述，在本实施例中，压装板21上环绕该让位口211设置有阶梯部212，铝壳的端部能够与该阶梯部212抵接，由此使得压装板21能够与压装件22一起夹紧铝壳，另外，让位口211上设置有渐扩的导引面213，在压装过程中能够对顶盖进行导引，保证顶盖与铝壳的对齐，在压装板21上设置有能够与铝壳的两侧壁以及下壁抵接的挡板214，一方面能够对铝壳进行准确定位，另一方面也能够防止压装过程中铝壳受力过大而出现变形，有助于提高产品质量。
在实际应用中，铝壳定位装置20也可采用其他常用的治具结构，例如夹爪、定位槽等，这些都是本领域中的常用定位结构，在此不另作详述。
参照图5至图7，顶盖定位装置30包括与顶盖相适配的定位板32，定位板32上具有能够与外界负压气源连接的吸附孔33，顶盖能够由吸附孔33吸附固定在定位板32上，采用真空吸附的方式来对顶盖进行固定和定位，结构简单，操作简便，便于加工和使用，并且在压装完成后，也可以方便的令顶盖从定位板32上脱离，便于控制。
定位板32上可左右伸缩的设置有若干定位柱34，定位柱34伸出时能够与顶盖的侧壁抵接以对顶盖进行定位，能够提高装配精度，定位板32和定位柱34之间设置有用推动定位柱34伸出的第一弹性装置35，在压装过程中，定位柱34能够与铝壳定位装置20抵接从而缩回，不会对压装作业造成影响，而定位板32回移复位时，第一弹性装置35又能推动定位柱34自动伸出以供进行下移顶盖的上料，结构简单巧妙，方便使用。在本实施例中，定位板32的端部具有与顶盖相适配的安装台321，吸附孔33设置在安装台321上，上料时顶盖通过吸附孔33吸附在该安装台321的端面上，各定位柱34则环绕设置在安装台321的周围，由此对顶盖进行定位，在铝壳定位装置20的压装板21上设置有与各定位柱34对应的避让槽215，由此使得定位柱34能够在顶盖和铝壳相接触或者即将接触时才缩回，防止顶盖出现偏移错位，有助于提高装配进度。在本实施例中，定位柱34滑动插设在了定位板32上的第一滑孔322内，第一弹性装置35采用了套设在定位柱34外的弹簧，结构简单，便于加工和装配，实际应用中，第一弹性装置35也可采用弹性拉绳等其他常用的弹性结构，并不局限于此。
参照图5和图6，推动装置40可左右移动的设置在机座10上，推动装置40上设置有可解锁的锁定装置，锁定装置用于将推动装置40锁定在机座10上以限制推动装置40相对机座10的左右移动，在出现故障时也可通过移动推动装置40来将顶盖定位装置30和铝壳定位装置20分离，便于进行检修作业，使用更为灵活方便。
本实施例中，锁定装置包括设置在机座10上的锁定孔11和可上下移动的设置在推动装置40上的锁定销43，锁定销43由一第二弹性装置44驱动而插设在锁定孔11内以限制推动装置40相对机座10的左右移动，结构简单可靠，方便安装和使用。在本实施例中，锁定销43滑动设置在了推动装置40上的第二滑孔45内，第二弹性装置44则采用了套设在锁定销43外的弹簧，结构简单，易于装配和使用。实际应用中，锁定装置也可采用锁固螺钉等其他常用锁定结构，并不局限于此。
在本实施例中，机座10上设置有滑轨12，铝壳定位装置20的压装件22、顶盖定位装置30和推动装置40均通过相应的滑块13滑动设置在了该滑轨12上，能够保证各装置移动的平稳和顺畅。
参照图1，机座10上设置有数据处理装置和显示装置61，数据处理装置用于接收和处理压力检测装置50的检测信号并将处理结果发送至显示装置61，显示装置61用于显示检测结果，如此工人能够直观的知晓和记录压装中铝壳和顶盖的匹配情况，方便使用，该数据处理装置和显示装置61在本领域内应用广泛，其结构和原理以为本领域技术人员熟知，在此不另作详述。在本实施例中，机座10上设置有控制面板60，显示装置61设置在了该控制面板60上，控制面板60上还设置有相应的控制开关、调节开关、指示灯、压力表等，这些都是本领域常用控制结构，在此不另作详述。
在不出现冲突的前提下，本领域技术人员可以将上述附加技术特征自由组合以及叠加使用。
本发明中，是以工人正常操作时的面向为前方以作为左、右、上、下等方向的参照的，仅为便于描述，不应理解为对本发明的限制。以上所述仅为本发明的优先实施方式，只要以基本相同手段实现本发明目的的技术方案都属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池铝壳与顶盖的压装检测装置，其特征在于，包括机座(10)，机座(10)上设置有铝壳定位装置(20)、顶盖定位装置(30)和推动装置(40)，其中，
所述的铝壳定位装置(20)用于放置铝壳并对铝壳进行定位；所述的顶盖定位装置(30)用于放置顶盖并对顶盖进行定位；定位放置于铝壳定位上的铝壳与定位放置于顶盖定位装置(30)上的顶盖左右对齐；
所述的推动装置(40)用于推动所述的铝壳定位装置(20)和/或顶盖定位装置(30)左右移动而相互靠近以将顶盖压装到铝壳上；推动装置(40)上设置有用于检测压装过程中阻力大小的压力检测装置(50)。
2.根据权利要求1所述的一种电池铝壳与顶盖的压装检测装置，其特征在于，所述的推动装置(40)通过所述的压力检测装置(50)与相应的铝壳定位装置(20)和/或顶盖定位装置(30)连接以使压力检测装置(50)能够检测压装过程中的阻力大小。
3.根据权利要求2所述的一种电池铝壳与顶盖的压装检测装置，其特征在于，所述的推动装置(40)具有一输出件(41)，所述的输出件(41)通过所述的压力检测装置(50)与顶盖定位装置(30)相连，推动装置(40)能够驱动所述的输出件(41)左右移动以推动顶盖定位装置(30)左右移动；所述的输出件(41)和顶盖定位装置(30)上设置有用于限制输出件(41)相对顶盖定位装置(30)左右移动的距离的限位装置。
4.根据权利要求3所述的一种电池铝壳与顶盖的压装检测装置，其特征在于，所述的限位装置包括设置在顶盖定位装置(30)上的限位块(31)，以及均设置在输出件(41)上的第一限位部(421)和第二限位部(422)；所述的第一限位部(421)和第二限位部(422)分别位于所述限位块(31)的左侧一距离处和右侧一距离处，第一限位部(421)和第二限位部(422)能够随着输出件(41)相对顶盖定位装置(30)左右移动而与所述的定位块抵接以限制输出件(41)相对顶盖定位装置(30)左右移动的距离。
5.根据权利要求1所述的一种电池铝壳与顶盖的压装检测装置，其特征在于，所述的铝壳定位装置(20)包括设置在机座(10)上的压装板(21)和压装件(22)，所述的压装件(22)由一操作柄(23)通过一自锁连杆机构(24)驱动而能够左右移动至与压装板(21)一起夹紧铝壳，所述的压装板(21)上具有与铝壳的待装配孔位对齐并可供顶盖通过的让位口(211)。
6.根据权利要求1所述的一种电池铝壳与顶盖的压装检测装置，其特征在于，所述的顶盖定位装置(30)包括与顶盖相适配的定位板(32)，所述的定位板(32)上具有能够与外界负压气源连接的吸附孔(33)，顶盖能够由吸附孔(33)吸附固定在定位板(32)上。
7.根据权利要求6所述的一种电池铝壳与顶盖的压装检测装置，其特征在于，所述的定位板(32)上可左右伸缩的设置有若干定位柱(34)，所述的定位柱(34)伸出时能够与顶盖的侧壁抵接以对顶盖进行定位；定位板(32)和定位柱(34)之间设置有用推动定位柱(34)伸出的第一弹性装置(35)。
8.根据权利要求1所述的一种电池铝壳与顶盖的压装检测装置，其特征在于，所述的推动装置(40)可左右移动的设置在机座(10)上，推动装置(40)上设置有可解锁的锁定装置，所述的锁定装置用于将推动装置(40)锁定在机座(10)上以限制推动装置(40)相对机座(10)的左右移动。
9.根据权利要求8所述的一种电池铝壳与顶盖的压装检测装置，其特征在于，所述的锁定装置包括设置在机座(10)上的锁定孔(11)和可上下移动的设置在推动装置(40)上的锁定销(43)，所述的锁定销(43)由一第二弹性装置(44)驱动而插设在所述的锁定孔(11)内以限制推动装置(40)相对机座(10)的左右移动。
10.根据权利要求1所述的一种电池铝壳与顶盖的压装检测装置，其特征在于，所述的机座(10)上设置有数据处理装置和显示装置(61)，所述的数据处理装置用于接收和处理所述压力检测装置(50)的检测信号并将处理结果发送至显示装置(61)，所述的显示装置(61)用于显示检测结果。
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