CN201185211Y - 电池自动注液、称重、静置、封口机 - Google Patents

电池自动注液、称重、静置、封口机 Download PDF

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Abstract

电池自动注液、称重、静置、封口机，属于锂离子电池生产设备领域。现有技术的锂离子电池软包装电池的注液、称重、静置和真空封口这几个工序是分成几个工序用手工分别完成的。本机包括上下料转盘和夹具、电子称装置、转盘抓手机构、电池注液装置、电池真空静置装置、工作转盘与夹具和电池真空封口装置，上下料转盘和夹具、转盘抓手机构、工作转盘与夹具分别依序设计在机座上，电子称装置设计在机座的支撑架上，电池注液装置、电池真空静置装置和电池真空封口装置分别依序均匀设计在工作转盘与夹具的环形位置上。本机用于对锂离子电池软包装电池进行注液、称重、静置和封口，从而减少操作人员，提高生产效率和稳定产品质量，几道工序一次自动完成。

Description

电池自动注液、称重、静置、封口机
技术领域
本实用新型涉及锂离子电池生产技术领域，特别是涉及一种对锂离子电池软包装电池的注液、称重、静置和真空封口一序列工序整和成的一台自动机。
背景技术
现有技术的锂离子电池软包装电池的注液、称重、静置和真空封口这几个工序是分成几个工序用手工分别完成的，称重只能是抽检的方式，造成注液不准和漏注液的现象发生，产品质量不稳定，同时多项工序造成产品周转困难；员工要求多，生产效率低，同时还造成电池表面有电解液腐蚀和刮花等不良品产生。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是，克服以上现有技术中的缺陷，提供一种电池自动注液、称重、静置、封口机，其具有操作方便，生产效率高，生产产品质量稳定，更换生产品种快等特点。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电池自动注液、称重、静置、封口机，其特征是：它包括上下料转盘和夹具、电子称装置、转盘抓手机构、电池注液装置、电池真空静置装置、工作转盘与夹具和电池真空封口装置，上下料转盘和夹具、转盘抓手机构、工作转盘与夹具分别依序设计在机座上，电子称装置设计在机座的支撑架上，电池注液装置、电池真空静置装置和电池真空封口装置分别依序均匀设计在工作转盘与夹具的环形位置上。
在本方案中，所述上下料转盘和夹具包括上下料转盘和均匀分布在上下料转盘环形位置上的四组夹具，在上下料转盘上设计有A4工位分割器、料AC马达，料AC马达驱动A同步轮，A同步带驱动上下料转盘，在A4工位分割器的输入轴一端安装有A感应器；每组夹具包括夹具转盘、转盘固定座、A直线轴承、电池压紧板、A弹簧、电池支持板，转盘固定座安装在上下料转盘上，A直线轴承安装在转盘固定座上，电池压紧板安装在A直线轴承上，2组A弹簧安装在直线导杆上，电池支持板安装在转盘固定座上。
所述转盘抓手机构包括机械手转盘和均匀分布在机械手转盘环形位置上的四组机械手，在机械手转盘上设计有B4工位分割器、抓AC马达，抓AC马达驱动B同步轮，B同步带驱动机械手转盘，在B4工位分割器的输入轴一端安装有B感应器；每组机械手包括抓手气缸、手动阀、B直线轴承、B弹簧、移动气缸和手动阀开关气缸，手动阀和B直线轴承分别安装在机械手转盘上，B弹簧与B直线轴承装配在一起，抓手气缸与B直线轴承装配在一起，手动阀开关气缸与手动阀装配在一起，在机械手转盘的每个工作位置上都安装有上下移动气缸，抓手安装在B直线轴承上。
所述电子称装置包括注液前和注液后称重的两组电子称，一组4个电子称分2层放置在机座的支撑架上，支撑架与电子称密封采用弹性密封。
所述电池注液装置包括铝膜真空吸开装置、注液针单向阀、导轨、上下气缸和双杆气缸，真空***安装有真空开关，4组真空装置单独分开，4组注液针单向阀分别安装在导轨上，通过上下气缸带动针嘴上下移动出入和抽出铝膜，电解液脱盘安装在一组双杆气缸上。
在工作转盘与夹具的环形位置上均匀设计有7个电池真空静置装置，每个电池真空静置装置包括真空腔、C直线轴承、密封圈和C气缸，真空腔安装在4个C直线轴承上，密封圈安装在真空腔腔体底端，由C气缸上下驱动，在真空腔腔体内安装有真空抽气口、真空开关口和真空卸压吹气口。
所述电池真空封口装置包括真空腔体、导杆、D气缸、热封头、加热体、侧面板、导套、D直线轴承、直线导杆和E气缸，左右2个热封机构为一组热封装置，共2组，分别安装在真空腔体的两侧，通过导杆能左右移动，移动时通过D气缸驱动，每个热封头和加热体可以自动调节平行，左边和右边热封装置分别安装在侧面板上，侧面板安装在直线导杆和导套上，整个装置安装通过D直线轴承、直线导杆和E气缸驱动。
所述工作转盘与夹具包括工作大步进转盘和均匀分布在工作大步进转盘上的10组夹具，在工作大步进转盘上设计有10工位分割器、工AC马达，工AC马达驱动C同步轮，C同步带驱动工作大步进转盘，在10工位分割器的输入轴一端安装有C感应器；每组夹具包括C夹具转盘、C转盘固定座、C直线轴承、C电池压紧板、C弹簧、C电池支持板，C转盘固定座安装在工作大步进转盘上，C直线轴承安装在C转盘固定座上，C电池压紧板安装在C直线轴承上，2组C弹簧安装在C直线导杆上，C电池支持板安装在C转盘固定座上。
本实用新型的有益效果是：采用上述结构的电池自动注液、称重、静置、封口机，使操作员工减少，员工只是将电池从设备上取放，减少很多人为的次品、废品产生；设备具有称重全检的功能，更能够控制好电池注液量，不会将不合格产品流入到下道工序，同时使产品最终性能更加稳定；各个工序间都是通过转盘移动和转盘机械手进行取放料，并且同时生产4个中小电池或明或暗个大电池，这样生产效率大大提高，并且所有工序都是自动完成，所以不会出现电解液腐蚀电池表面和电池表面刮花等现象的发生，从而提高了产品的质量。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意俯视图；
图2是上下料转盘和夹具的结构示意俯视图；
图3是上下料转盘和夹具的结构示意主视图；
图4是转盘抓手机构的结构示意俯视图；
图5是转盘抓手机构的结构示意主视图；
图6是电子称装置中的一组电子称的结构示意主视图；
图7是电池注液装置的结构示意主视图；
图8是电池注液装置的结构示意左视图；
图9是一个电池真空静置装置的结构示意主视图；
图10是电池真空封口装置的结构示意主视图；
图11是工作转盘与夹具的结构示意俯视图；
图12是工作转盘与夹具的结构示意主视图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
参见图1，本实施例所述的一种电池自动注液、称重、静置、封口机，其特征是：它包括上下料转盘和夹具1、电子称装置2、转盘抓手机构3、电池注液装置4、电池真空静置装置5、工作转盘与夹具6和电池真空封口装置7，上下料转盘和夹具1、转盘抓手机构3、工作转盘与夹具6分别依序设计在机座上，电子称装置2设计在机座的支撑架33上，电池注液装置4、电池真空静置装置5和电池真空封口装置7分别依序均匀设计在工作转盘与夹具6的环形位置上。
参见图2和图3，所述上下料转盘和夹具1包括上下料转盘12和均匀分布在上下料转盘12环形位置上的四组夹具，用于放置电池，在上下料转盘12上设计有A4工位分割器8、料AC马达9，料AC马达9驱动A同步轮10，A同步带11驱动上下料转盘12，在A4工位分割器8的输入轴一端安装有A感应器13；安装A感应器13，使上下料转盘12每走一个工位，停止一次，用它控制料AC马达9的转动和停止；上下料转盘12每次转90度，一个工位上料，员工将电池扫描按顺序放置在夹具中，机械手将电池抓走，另一组机械手将制作好的电池放置在夹具中，上下料转盘12转动一个工位，下料员工将制作好的电池取出；每组夹具包括夹具转盘14、转盘固定座15、A直线轴承16、电池压紧板17、A弹簧18、电池支持板19，转盘固定座15安装在上下料转盘12上，A直线轴承16安装在转盘固定座15上，电池压紧板17安装在A直线轴承16上，可以自由滑动，2组A弹簧18安装在直线导杆上，使电池压紧板17与转盘固定座15压紧电池，两板之间的距离可以调整，电池支持板19安装在转盘固定座15上，可以上下调整，以适合不同宽度的电池；夹具中的弹性压紧装置方便机械手抓放电池，不至于将电池放偏或损伤电池。
参见图4和图5，所述转盘抓手机构3包括机械手转盘24和均匀分布在机械手转盘24环形位置上的四组机械手，每组机械手可同时抓紧4个电池，机械手通过机械手转盘24可以分别停留在上下料转盘12的夹具上、注液前和注液后电子称32的夹具上、工作大步进转盘58的夹具上方；在机械手转盘24上设计有B4工位分割器20、抓AC马达21，抓AC马达21驱动B同步轮22，B同步带23驱动机械手转盘24，在B4工位分割器20的输入轴一端安装有B感应器25，B感应器25使机械手转盘24每走一个工位，停止一次，用它控制抓AC马达21的转动和停止；每组机械手包括抓手气缸26、手动阀27、B直线轴承28、B弹簧29、移动气缸30和手动阀开关气缸31，手动阀27和B直线轴承28分别安装在机械手转盘24上，B弹簧29与B直线轴承28装配在一起，抓手气缸26与B直线轴承28装配在一起，手动阀开关气缸31与手动阀27装配在一起，正常情况下，通过B弹簧29将抓手提起，在机械手转盘24的每个工作位置上都安装有上下移动气缸30，移动气缸30向下动作时，抓手向下移动，抓手气缸26打开，离开手动阀27，抓手气缸26闭合，抓手安装在B直线轴承28上。通过以上机构可以达到在4个工位同时抓取放电池的目的，同时又可以使抓手连续旋转。
参见图6，所述电子称装置2包括注液前和注液后称重的两组电子称，一组4个电子称32分2层放置在机座的支撑架33上，同时考虑与整机的密封，支撑架33与电子称32密封采用弹性密封34，防止设备运行时给电子称带来震动造成称量不准的现象产生；电子称32用来称量电池的注液量的多少，注液前与注液后的重量差为最终注液量，每次测量的数据传输到电脑文件中，计算出来的结果就可以判断电池注液量是否合格。每个称重工位安装有4个电子秤32，可同时对4个电池称重。
参见图7和图8，所述电池注液装置4包括铝膜真空吸开装置35、注液针单向阀36、导轨37、上下气缸38和双杆气缸39，真空***安装有真空开关，能够判断铝膜是否吸开，4组真空装置单独分开，4组注液针单向阀36分别安装在导轨37上，通过上下气缸38带动针嘴上下移动出入和抽出铝膜，电解液脱盘安装在一组双杆气缸39上，可以前后进出拖住电解液；电池注液时先将铝膜口采用真空吸嘴吸开，注液针***铝膜中，海霸泵进行注液，注液完成，注液针离开铝膜，真空吸嘴放掉真空，电池转入下道工序；考虑到针嘴残留电解液会滴到电池表面，针嘴安装在一组单向阀上，同时针嘴离开铝膜后用拖盘拖住针嘴下端；海霸泵通过一个储液罐与大的电解液罐相连，通过连通气的原理保持过渡储液罐一直稳定的电解液，使注液量稳定。
参见图9，在工作转盘与夹具6的环形位置上均匀设计有7个电池真空静置装置5，每个电池真空静置装置5包括真空腔40、C直线轴承41、密封圈42和C气缸43，真空腔40安装在4个C直线轴承41上，可以上下运动，密封圈42安装在真空腔40腔体底端，腔体罩住电池时起密封作用；整个腔体可以上下运动，由C气缸43上下驱动，在真空腔40腔体内安装有真空抽气口、真空开关口和真空卸压吹气口；电池注液完成后，为了使电解液能够充分溶入到电池极组中，将电池密封在一个腔体中，然后将腔体抽真空，并保持一定时间，极组中空气将被抽出，电解液就容易融入在电池极组中；考虑到电解液在封口前能完全溶入需要进行多次静置，本实施例具有7次静置的功能，工作大步进转盘58每转一个工位静置一次，共7个静置机构。
参见图10，所述电池真空封口装置7包括真空腔体44、导杆45、D气缸46、热封头47、加热体48、侧面板49、导套50、D直线轴承51、直线导杆52和E气缸53，左右2个热封机构为一组热封装置，共2组，分别安装在真空腔体44的两侧，通过导杆45能左右移动，移动时通过D气缸46驱动，每个热封头47和加热体48可以自动调节平行，保证热封效果良好，左边和右边热封装置分别安装在侧面板49上，侧面板49安装在直线导杆52和导套50上，可以很方便地打开，容易调试、安装和维护，整个装置安装通过D直线轴承51、直线导杆52和E气缸53驱动，能够上下移动；电池注液完成后，通过静置使电解液能够充分溶入到电池极组中，为了使电池密封时电池保持真空状态，先将电池密封在一个真空腔体中，在真空状态下进行封口；将电池抽真空封口可以使电池在后面制作过程中不产生气涨的现象；封口采用热封工艺，2组封头对于小电池可以同时密封4个电池；大电池可以同时密封2个电池，左右封头都有温控***单独控制，可以保证封口的效果，真空腔体44内的真空度可以通过真空感应器进行控制。
参见图11和图12，所述工作转盘与夹具6包括工作大步进转盘58和均匀分布在工作大步进转盘58上的10组夹具60，用于放置电池，平均分布在工作大步进转盘58四周，工作大步进转盘58每次转36度，一个工位上下料，一个工位完成注液，7个工位完成静置，一个工位完成真空封口，工作大步进转盘58转盘上的夹具具有弹性压紧装置，方便机械手抓放电池，不至于将电池放偏或损伤电池；在工作大步进转盘58上设计有10工位分割器54、工AC马达55，工AC马达55驱动C同步轮56，C同步带57驱动工作大步进转盘58，在10工位分割器54的输入轴一端安装有C感应器59；C感应器59使工作大步进转盘58每走一个工位停止一次，用它控制工AC马达55的转动和停止；夹具60和上下料转盘12上设计的夹具结构相同，每组夹具60包括C夹具转盘、C转盘固定座、C直线轴承、C电池压紧板、C弹簧、C电池支持板，C转盘固定座安装在工作大步进转盘58上，C直线轴承安装在C转盘固定座上，C电池压紧板安装在C直线轴承上，可以自由滑动，2组C弹簧安装在C直线导杆上，使C电池压紧板与C转盘固定座压紧电池，两板之间的距离可以调整，使夹具适合不同厚度的电池；C电池支持板安装在C转盘固定座上，可以上下调整，以适合不同宽度的电池。
当然，以上所述仅是本实用新型的一个较佳实施例，故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。

Claims (8)

1、电池自动注液、称重、静置、封口机，其特征是：它包括上下料转盘和夹具(1)、电子称装置(2)、转盘抓手机构(3)、电池注液装置(4)、电池真空静置装置(5)、工作转盘与夹具(6)和电池真空封口装置(7)，上下料转盘和夹具(1)、转盘抓手机构(3)、工作转盘与夹具(6)分别依序设计在机座上，电子称装置(2)设计在机座的支撑架(33)上，电池注液装置(4)、电池真空静置装置(5)和电池真空封口装置(7)分别依序均匀设计在工作转盘与夹具(6)的环形位置上。
2、根据权利要求1所述的电池自动注液、称重、静置、封口机，其特征是：所述上下料转盘和夹具(1)包括上下料转盘(12)和均匀分布在上下料转盘(12)环形位置上的四组夹具，在上下料转盘(12)上设计有A 4工位分割器(8)、料AC马达(9)，料AC马达(9)驱动A同步轮(10)，A同步带(11)驱动上下料转盘(12)，在A 4工位分割器(8)的输入轴一端安装有A感应器(13)；每组夹具包括夹具转盘(14)、转盘固定座(15)、A直线轴承(16)、电池压紧板(17)、A弹簧(18)、电池支持板(19)，转盘固定座(15)安装在上下料转盘(12)上，A直线轴承(16)安装在转盘固定座(15)上，电池压紧板(17)安装在A直线轴承(16)上，2组A弹簧(18)安装在直线导杆上，电池支持板(19)安装在转盘固定座(15)上。
3、根据权利要求1所述的电池自动注液、称重、静置、封口机，其特征是：所述转盘抓手机构(3)包括机械手转盘(24)和均匀分布在机械手转盘(24)环形位置上的四组机械手，在机械手转盘(24)上设计有B4工位分割器(20)、抓AC马达(21)，抓AC马达(21)驱动B同步轮(22)，B同步带(23)驱动机械手转盘(24)，在B4工位分割器(20)的输入轴一端安装有B感应器(25)；每组机械手包括抓手气缸(26)、手动阀(27)、B直线轴承(28)、B弹簧(29)、移动气缸(30)和手动阀开关气缸(31)，手动阀(27)和B直线轴承(28)分别安装在机械手转盘(24)上，B弹簧(29)与B直线轴承(28)装配在一起，抓手气缸(26)与B直线轴承(28)装配在一起，手动阀开关气缸(31)与手动阀(27)装配在一起，在机械手转盘(24)的每个工作位置上都安装有上下移动气缸(30)，抓手安装在B直线轴承(28)上。
4、根据权利要求1所述的电池自动注液、称重、静置、封口机，其特征是：所述电子称装置(2)包括注液前和注液后称重的两组电子称，一组4个电子称(32)分2层放置在机座的支撑架(33)上，支撑架(33)与电子称(32)密封采用弹性密封(34)。
5、根据权利要求1所述的电池自动注液、称重、静置、封口机，其特征是：所述电池注液装置(4)包括铝膜真空吸开装置(35)、注液针单向阀(36)、导轨(37)、上下气缸(38)和双杆气缸(39)，真空***安装有真空开关，4组真空装置单独分开，4组注液针单向阀(36)分别安装在导轨(37)上，通过上下气缸(38)带动针嘴上下移动出入和抽出铝膜，电解液脱盘安装在一组双杆气缸(39)上。
6、根据权利要求1所述的电池自动注液、称重、静置、封口机，其特征是：在工作转盘与夹具(6)的环形位置上均匀设计有7个电池真空静置装置(5)，每个电池真空静置装置(5)包括真空腔(40)、C直线轴承(41)、密封圈(42)和C气缸(43)，真空腔(40)安装在4个C直线轴承(41)上，密封圈(42)安装在真空腔(40)腔体底端，由C气缸(4)上下驱动，在真空腔(40)腔体内安装有真空抽气口、真空开关口和真空卸压吹气口。
7、根据权利要求1所述的电池自动注液、称重、静置、封口机，其特征是：所述电池真空封口装置(7)包括真空腔体(44)、导杆(45)、D气缸(46)、热封头(47)、加热体(48)、侧面板(49)、导套(50)、D直线轴承(51)、直线导杆(52)和E气缸(53)，左右2个热封机构为一组热封装置，共2组，分别安装在真空腔体(44)的两侧，通过导杆(45)能左右移动，移动时通过D气缸(46)驱动，每个热封头(47)和加热体(48)可以自动调节平行，左边和右边热封装置分别安装在侧面板(49)上，侧面板(49)安装在直线导杆(52)和导套(50)上，整个装置安装通过D直线轴承(51)、直线导杆(52)和E气缸(53)驱动。
8、根据权利要求1所述的电池自动注液、称重、静置、封口机，其特征是：所述工作转盘与夹具(6)包括工作大步进转盘(58)和均匀分布在工作大步进转盘(58)上的10组夹具(60)，在工作大步进转盘(58)上设计有10工位分割器(54)、工AC马达(55)，工AC马达(55)驱动C同步轮(56)，C同步带(57)驱动工作大步进转盘(58)，在10工位分割器(54)的输入轴一端安装有C感应器(59)；每组夹具(60)包括C夹具转盘、C转盘固定座、C直线轴承、C电池压紧板、C弹簧、C电池支持板，C转盘固定座安装在工作大步进转盘(58)上，C直线轴承安装在C转盘固定座上，C电池压紧板安装在C直线轴承上，2组C弹簧安装在C直线导杆上，C电池支持板安装在C转盘固定座上。
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