專利名稱：熱電池單體電池粉末成型片的自動脫模機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電池制造技術(shù)領(lǐng)域的裝置，具體是一種熱電池單體電池粉 末成型片的自動脫模機構(gòu)。
背景技術(shù)：
為了使壓機壓制好的電池片脫離模具，必須對電池片進行脫模操作。目前 我國在熱電池單體電池生產(chǎn)中仍然采用手工脫模操作，勞動強度大，效率也不 高。
經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)的文獻檢索發(fā)現(xiàn)，美國發(fā)明專利(申請?zhí)?0070180691 ) (Automated tracking and storage system for use with an automated thermal battery manufacturing system)(用于自動熱電池制造系統(tǒng)的自動傳輸與存儲 系統(tǒng))發(fā)明了一種應(yīng)用壓制、分層和包裝方法進行熱電池制造的系統(tǒng)，該發(fā)明 應(yīng)用傳輸、存儲和取回系統(tǒng)來傳輸各種成分以提高電池的制造質(zhì)量。但該發(fā)明 針對的材料是小球型顆粒，而不是粉末型材料。
檢索中還發(fā)現(xiàn)，劉志堅等在《材料科學(xué)與工程》第20巻第2期263至250
頁發(fā)表了文章《新型熱電池陽極Li-B合金的制備、性能與應(yīng)用》介紹了 Li-B
合金的合成機制、制備方法、顯微組織結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性能，以及應(yīng)用情況的
歷史與最新研究動態(tài)，側(cè)重于微觀顆粒的分析，但關(guān)于熱電池單體電池粉末成
型片的自動脫模機構(gòu)沒有任何描述。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種熱電池單體電池 粉末成型片的自動脫模機構(gòu)，使人力成本降低，效率提高，操作方便。
本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的，本發(fā)明包括滾珠絲杠模具、凸模、 轉(zhuǎn)臺電機、轉(zhuǎn)臺、定位槽、外側(cè)電磁鐵、轉(zhuǎn)盤、中心電磁鐵、機械手和控制器， 其中，凸模和滾珠絲杠模具的凹模端相配合組成模具整體，定位槽為環(huán)形結(jié)構(gòu)， 定位槽的內(nèi)側(cè)設(shè)有轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤也為環(huán)形結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)盤內(nèi)側(cè)設(shè)有中心電磁鐵，轉(zhuǎn)盤
與中心電磁鐵固定連接，定位槽的邊緣設(shè)有外側(cè)電磁鐵，中心電磁鐵和外側(cè)電 磁鐵均和滾珠絲桿模具相連，轉(zhuǎn)臺電機帶動轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動，機械手負責(zé)從凹模中抓 取電池片，轉(zhuǎn)臺電機、中心電磁鐵、外側(cè)電磁鐵、機械手均和控制器相連接。
所述滾珠絲杠模具，包括直線軸承、直線軸、凹模邊緣零件、絲杠副、 絲杠、模具支撐零件、模具定位零件、凹模底部零件，其中，絲杠和模具支撐
零件以及凹模底部零件固定連接，絲桿副和絲桿螺紋連接，凹模邊緣零件和絲 杠副之間固定連接，凹模邊緣零件上設(shè)有兩個直線軸承，直線軸承與直線軸的 一端滑動連接，直線軸的另一端和模具定位零件固定連接，模具支撐零件通過 中心電磁鐵與轉(zhuǎn)盤相連，模具定位零件通過外側(cè)電磁鐵與定位槽相連。
所述轉(zhuǎn)盤，其轉(zhuǎn)動時帶動模具支撐零件和絲杠在絲杠副內(nèi)轉(zhuǎn)動，使絲杠副 帶動凹模邊緣零件和直線軸承沿直線軸移動，從而凹模邊緣零件和凹模底部零 件同時與被壓制的電池片產(chǎn)生相對運動，使電池片脫離模具。
本發(fā)明工作時，在凹模底部零件和凹模邊緣零件形成的凹模型腔與凸模之 間壓制完成電池片之后，控制器控制中心電磁鐵吸附模具支撐零件，控制外側(cè) 電磁鐵吸附模具定位零件，并通過轉(zhuǎn)臺電機帶動轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤帶動模具支撐零件 和絲杠轉(zhuǎn)動，同時定位槽用于模具定位零件的定位，使絲杠副沿直線軸移動， 從而凹模型腔變小，使凸模和電池片脫離凹模，然后控制器控制機械手依次將 凸模和電池片抓取到指定位置，從而完成電池片的脫模過程。
本發(fā)明中可以通過實驗來確定脫模時間和轉(zhuǎn)臺電機轉(zhuǎn)動角度的關(guān)系，以便 確定機器人的抓取凸模和電池片的時間，在脫模過程中，由于絲杠的轉(zhuǎn)動和絲 杠副的上下移動，使電池片和凹模底部零件和凹模邊緣零件均會產(chǎn)生磨擦力， 這種磨擦力會使電池片和凹模的粘連性降低，同時通過實驗確定凹模的光潔度 對粘連性的影響，從而使電池片易于脫離模具，便于機器人抓取。而模具的初 始位置則可通過機器人的精確定位和定位槽來保證。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果
對于不同材料的電池粉末，本發(fā)明可采用了不同的模具材料和不同的表面 光潔度，使得電池片與模具的粘連性大為降低，從而使電池片易于脫離模具。 通過調(diào)整電池片出模深度，出模速度等參數(shù)，使電池的碎片率減少到零，自動 脫模同時避免了電池粉末具有腐蝕性介質(zhì)對人身健康的損害。
本發(fā)明采用伺服控制，使得電池片脫模成品率、模具定位等指標(biāo)都得到滿 足。更重要的是，本發(fā)明取代了現(xiàn)有對電池片脫模的手工操作。本發(fā)明中如采 用旋轉(zhuǎn)速度為900° /sec左右的轉(zhuǎn)臺電機，脫模的時間可小于3秒，從而提高 效率，本發(fā)明中如釆用高精密級滾珠絲杠模具，電池片脫模成品率將能得到進 一步的提高。
本發(fā)明不僅可應(yīng)用于成型粉末電池片的脫模工藝，還可推廣到其他成型產(chǎn) 品的自動脫模領(lǐng)域。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖(未畫出機械手和控制器)；
圖2為本發(fā)明中的滾珠絲杠模具的結(jié)構(gòu)示意圖3為本發(fā)明中的轉(zhuǎn)臺、模具定位槽和電磁鐵位置示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例作詳細說明本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方
案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的 保護范圍不限于下述的實施例。
如圖1、 3所示，本實施例包括滾珠絲杠模具、凸模1、轉(zhuǎn)臺電機9、轉(zhuǎn)
臺10、定位槽ll、外側(cè)電磁鐵12、轉(zhuǎn)盤13、中心電磁鐵14、機械手和控制器， 其中，
凸模1和滾珠絲杠模具的凹模端相配合組成模具整體，定位槽11為環(huán)形結(jié) 構(gòu)，定位槽11的內(nèi)側(cè)設(shè)有轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤13也為環(huán)形結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)盤13內(nèi)側(cè)設(shè)有中心 電磁鐵14，轉(zhuǎn)盤13與中心電磁鐵14固定連接，定位槽11的邊緣設(shè)有外側(cè)電磁 鐵12，中心電磁鐵14和外側(cè)電磁鐵12均和滾珠絲桿模具相連，轉(zhuǎn)臺電機9帶 動轉(zhuǎn)臺IO轉(zhuǎn)動，機械手負責(zé)從凹模中抓取電池片，轉(zhuǎn)臺電機9、中心電磁鐵14、 外側(cè)電磁鐵12、機械手均和控制器相連接。
如圖2所示，所述滾珠絲杠模具，包括直線軸承2、直線軸3、凹模邊緣 零件4、絲杠副5、絲杠6、模具支撐零件7、模具定位零件8、凹模底部零件 15，其中，絲杠6和模具支撐零件7以及凹模底部零件15固定連接，絲桿副5 和絲桿6螺紋連接，凹模邊緣零件4和絲杠副5之間固定連接，凹模邊緣零件4 上設(shè)有兩個直線軸承2，直線軸承2與直線軸3的一端滑動連接，直線軸3的
另一端和模具定位零件8固定連接，模具支撐零件7通過中心電磁鐵14與轉(zhuǎn)盤 13相連，模具定位零件8通過外側(cè)電磁鐵12與定位槽11相連。
所述轉(zhuǎn)盤13，其轉(zhuǎn)動時帶動模具支撐零件7和絲杠6在絲杠副5內(nèi)轉(zhuǎn)動， 使絲杠副5帶動凹模邊緣零件4和直線軸承2沿直線軸3移動，從而凹模邊緣 零件4和凹模底部零件15同時與被壓制的電池片產(chǎn)生相對運動，使電池片脫離 模具。
本實施例實施過程如下
1、 確定模具的定位位置，轉(zhuǎn)臺上的定位槽ll;
2、 電池片壓制完成后，控制器控制機械手將電池片和模具整體從從壓機部 位抓取到模具的定位槽位置；
3、 控制器啟動轉(zhuǎn)臺上的中心電磁鐵14和外側(cè)電磁鐵12，中心電磁鐵14 將模具支撐零件7吸附，外側(cè)電磁鐵12將模具定位零件8吸附，中心電磁鐵14 隨轉(zhuǎn)盤13轉(zhuǎn)動，外側(cè)電磁鐵12固定在轉(zhuǎn)臺10的定位槽11上；
4、 控制器啟動轉(zhuǎn)臺電機9，轉(zhuǎn)盤13轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)盤13帶動中心電磁鐵14和模 具支撐零件7轉(zhuǎn)動，模具支撐零件7和絲杠6固連，絲杠6和凹模底部零件15 固連，從而凹模底部零件15轉(zhuǎn)動，使得凹模底部零件15上側(cè)與電池片產(chǎn)生磨 擦，使電池片不再粘連在其上；
5、 絲杠副5和凹模邊緣零件4固連，凹模邊緣零件4和直線軸承2固連， 直線軸3與模具定位零件8固連，直線軸承2可沿直線軸3上下直線移動，在 轉(zhuǎn)盤13帶動絲杠6轉(zhuǎn)動過程中，絲杠副5帶動凹模邊緣零件4沿著直線軸向下 移動，使得凹模邊緣零件4內(nèi)側(cè)和電池片產(chǎn)生磨擦，使電池片不再粘連在其上；
6、 絲杠6轉(zhuǎn)動，絲杠副5帶動凹模邊緣零件4沿直線軸向下移動，凹模邊 緣零件4和凹模底部零件15產(chǎn)生上下方向的相對運動，當(dāng)凹模底部零件15的 上側(cè)高于凹模邊緣零件4的上側(cè)時，控制器停止轉(zhuǎn)臺電機9，從而使得凸模1和 電池片先后脫離模具；
7、 機械手先后將凸模l和電池片抓取到指定位置，完成整個脫模過程。
權(quán)利要求
1、一種熱電池單體電池粉末成型片的自動脫模機構(gòu)，其特征在于，包括滾珠絲杠模具、凸模、轉(zhuǎn)臺電機、轉(zhuǎn)臺、定位槽、外側(cè)電磁鐵、轉(zhuǎn)盤、中心電磁鐵、機械手和控制器，其中，凸模和滾珠絲杠模具的凹模端相配合組成模具整體，定位槽為環(huán)形結(jié)構(gòu)，定位槽的內(nèi)側(cè)設(shè)有轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤也為環(huán)形結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)盤內(nèi)側(cè)設(shè)有中心電磁鐵，轉(zhuǎn)盤與中心電磁鐵固定連接，定位槽的邊緣設(shè)有外側(cè)電磁鐵，中心電磁鐵和外側(cè)電磁鐵均和滾珠絲桿模具相連，轉(zhuǎn)臺電機帶動轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動，機械手負責(zé)從凹模中抓取電池片，轉(zhuǎn)臺電機、中心電磁鐵、外側(cè)電磁鐵、機械手均和控制器相連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的熱電池單體電池粉末成型片的自動脫模機構(gòu)，其 特征是，所述滾珠絲杠模具，包括直線軸承、直線軸、凹模邊緣零件、絲杠 副、絲杠、模具支撐零件、模具定位零件、凹模底部零件，其中，絲杠和模具 支撐零件以及凹模底部零件固定連接，絲桿副和絲桿螺紋連接，凹模邊緣零件 和絲杠副之間固定連接，凹模邊緣零件上設(shè)有兩個直線軸承，直線軸承與直線 軸的一端滑動連接，直線軸的另一端和模具定位零件固定連接，模具支撐零件 通過中心電磁鐵與轉(zhuǎn)盤相連，模具定位零件通過外側(cè)電磁鐵與定位槽相連。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的熱電池單體電池粉末成型片的自動脫模機構(gòu)，其 特征是，所述轉(zhuǎn)盤，其轉(zhuǎn)動時帶動模具支撐零件和絲杠在絲杠副內(nèi)轉(zhuǎn)動，使絲 杠副帶動凹模邊緣零件和直線軸承沿直線軸移動。
全文摘要
一種電池制造技術(shù)領(lǐng)域的熱電池單體電池粉末成型片的自動脫模機構(gòu)，包括滾珠絲杠模具、凸模、轉(zhuǎn)臺電機、轉(zhuǎn)臺、定位槽、外側(cè)電磁鐵、轉(zhuǎn)盤、中心電磁鐵、機械手和控制器，其中，凸模和滾珠絲杠模具的凹模端相配合組成模具整體，定位槽為環(huán)形結(jié)構(gòu)，定位槽的內(nèi)側(cè)設(shè)有轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤也為環(huán)形結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)盤內(nèi)側(cè)設(shè)有中心電磁鐵，轉(zhuǎn)盤與中心電磁鐵固定連接，定位槽的邊緣設(shè)有外側(cè)電磁鐵，中心電磁鐵和外側(cè)電磁鐵均和滾珠絲桿模具相連，機械手負責(zé)從凹模中抓取電池片，轉(zhuǎn)臺電機、中心電磁鐵、外側(cè)電磁鐵、機械手均和控制器相連接。本發(fā)明解決了手工脫模的人力成本高，效率低問題，也避免了有腐蝕性的電池粉末對人體健康的損害，節(jié)約人力資源，提高生產(chǎn)效率。
文檔編號H01M10/04GK101355178SQ20081004277
公開日2009年1月28日 申請日期2008年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月11日
發(fā)明者莊 付, 岳勝利, 趙言正 申請人:上海交通大學(xué)