一種圓柱電池自動排料送料機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電池生產(chǎn)制造技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種圓柱電池的裝配設(shè)備，具體是一種圓柱電池自動排料送料機。
【背景技術(shù)】
[0002]電池在日常生活中很常見，使用非常廣泛，種類也繁多，包括圓柱電池、紐扣電池、軟包電池等。圓柱型干電池按照電解質(zhì)的不同還可分為磷酸鐵鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰、鈷錳混合等不同體系，圓柱電池的外殼通常采用鋼殼，電芯為聚合物，具有容量高、輸出電壓高、良好的充放電循環(huán)性能、輸出電壓穩(wěn)定、能大電流放電、電化學(xué)穩(wěn)定性能、使用安全等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于遙控器、燈具、后備能源、電動工具、玩具模型等器件上。在圓柱電池生產(chǎn)過程中經(jīng)過多種工序后需要對其進(jìn)行裝配和包裝，需要將圓柱電池的電芯與外殼套裝起來，并在外殼外表套上熱縮管，使其從裸電池電芯到既安全又美觀的成品，在外殼裝配的同時還需要在電芯端部安放絕緣墊。目前市場上多數(shù)采用轉(zhuǎn)盤方式對電池電芯進(jìn)行入殼裝配，對設(shè)備精準(zhǔn)度要求高，設(shè)備故障率高，入殼速度較慢，使得入殼裝配效率低。
[0003]我國專利(公開號:CN102956925A，公開日:2013-03-06)公開了一種錳酸鋰塑料殼體圓柱電池及其制備方法，適用于中大型容量的鋰離子電池。它是將錳酸鋰材料和導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑等混合而成正極漿料；將石墨和導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑等混合而成負(fù)極漿料，再將正極漿料涂敷在鋁箔上制成正極片，負(fù)極漿料涂敷在銅箔上制成負(fù)極片，然后將正負(fù)極片加入特制隔膜卷成圓柱形卷芯，然后將卷芯與塑料殼體、端蓋、上極柱、下極柱、內(nèi)墊片、外墊片和固定螺母進(jìn)行裝配，最后注液化成而制成成品電池。
[0004]上述專利提供的圓柱電池制備方法中，將卷芯與塑料殼體裝配這一過程沒有專業(yè)的組裝設(shè)備，傳統(tǒng)人工方法生產(chǎn)效率低，外殼與電芯憑肉眼不容易對準(zhǔn)，還容易出現(xiàn)卡殼現(xiàn)象以及電池扭曲變形報廢等情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提供一種圓柱電池自動排料送料機，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:如何提高圓柱電池外殼與電芯裝配過程中的組裝效率和圓柱電池自動排料送料機的自動化程度。
[0006]本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實現(xiàn):
一種圓柱電池自動排料送料機，其特征在于，所述圓柱電池自動排料送料機包括機柜，所述機柜上設(shè)有能夠輸送電池電芯的送料裝置一、能夠輸送電池外殼的送料裝置二和能夠?qū)㈦姵仉娦狙b配進(jìn)入電池外殼的模具結(jié)構(gòu)；所述送料裝置一包括機柜上傾斜設(shè)置的長條狀的斜板，所述斜板斜向上的一端為放料端，另一端為連接端，所述斜板的連接端連接有分離斜臺，所述分離斜臺上設(shè)有能夠?qū)㈦姵仉娦卷槾畏蛛x單個移送的分離機構(gòu)，所述分離機構(gòu)與所述模具結(jié)構(gòu)之間還依次設(shè)有能夠調(diào)整電池電芯極耳位置的極耳校對裝置和能夠彎折電池電芯極耳的極耳彎折裝置，所述極耳校對裝置和極耳彎折裝置上方設(shè)有氣動手指，所述氣動手指能夠?qū)⒔?jīng)分離機構(gòu)分離出的電池電芯夾持放置到所述極耳校對裝置上、將所述極耳校對裝置上的電池電芯夾持放置到所述極耳彎折裝置上以及將所述極耳彎折裝置上的電池電芯夾持放置到所述模具結(jié)構(gòu)上；所述送料裝置二包括能夠容納電池外殼的料斗，所述料斗上設(shè)有貫穿底板的升降板，所述升降板靠近所述料斗的側(cè)板，所述料斗的上端外側(cè)設(shè)有長條狀的能夠移動電池外殼的傳送帶，所述傳送帶沿升降板上端面的長度方向設(shè)置，所述升降板下端與升降氣缸一相連接且所述升降氣缸一能夠帶動所述升降板上下往復(fù)移動并將所述料斗內(nèi)的電池外殼推送至所述傳送帶上；所述模具結(jié)構(gòu)包括放置塊，所述放置塊上開設(shè)有長條狀的用于放置電池電芯的弧形槽一，所述弧形槽一的兩端貫穿所述放置塊的端面，所述放置塊的端面上固設(shè)有裝配塊，所述裝配塊上開設(shè)有與所述弧形槽一的圓心同軸的圓孔，所述圓孔內(nèi)壁上具有環(huán)形臺階面，所述弧形槽一與圓孔的兩端設(shè)有氣缸一和氣缸二，所述氣缸一的活塞桿上設(shè)有頂桿且所述頂桿正對裝配塊的圓孔，所述氣缸二的活塞桿上設(shè)有空心的頂柱且所述頂柱正對放置塊的弧形槽一；所述機柜上還設(shè)有沖絕緣墊機構(gòu)，所述模具結(jié)構(gòu)上方設(shè)有能夠?qū)_絕緣墊機構(gòu)沖出的絕緣墊夾持放置到所述弧形槽一中電池電芯端部的機械手。
[0007]其原理如下:本圓柱電池自動排料送料機用于電池電芯與電池外殼的自動化入殼裝配，生產(chǎn)完成的電池電芯需要套設(shè)金屬的電池外殼以提高保護強度和安全性，電池電芯通過人工按照正反順序放置到斜板的放料端，利用自身重力在傾斜的斜板上向前滾動，通過分離機構(gòu)將電池電芯分離開來，使之能夠一個一個有序前進(jìn)，電池電芯兩端均具有極耳，其中一端的極耳從電池電芯端部的中心伸出，另一端的極耳從電池電芯端部的邊緣伸出，通過極耳校對裝置使每個電池電芯上位于電池電芯端部邊緣的極耳都能夠處于同一位置，本技術(shù)方案中使該極耳位于最低點，再通過極耳彎折裝置對該極耳進(jìn)行彎折，然后將電池電芯移送至模具結(jié)構(gòu)上準(zhǔn)備裝配，極耳校對裝置、極耳彎折裝置以及模具結(jié)構(gòu)上的電池外殼移動是通過氣動手指完成的；生產(chǎn)完成的電池外殼放置到料斗中，通過升降板上升下降往復(fù)移動將料斗中的電池外殼從傳送帶一側(cè)推送至傳送帶上，傳送帶帶動電池外殼向前移送通過能將電池外殼底部識別并轉(zhuǎn)向的翻轉(zhuǎn)機構(gòu)和導(dǎo)槽后，最終達(dá)到裝配塊的圓孔端部；機械手將沖絕緣墊機構(gòu)沖出的絕緣墊夾持放置到弧形槽一中電池電芯端部的極耳上；氣缸一帶動頂桿向圓孔移動，頂桿將位于裝配塊和頂桿之間的電池外殼推送到圓孔中，靠近圓孔外端的圓孔內(nèi)壁上具有環(huán)形臺階面，電池外殼的端面能夠抵靠在該環(huán)形臺階面上；氣缸二帶動頂柱向弧形槽移動，頂柱內(nèi)部空心且外端部具有開口，頂柱能夠抵靠在弧形槽上電池電芯的端部邊緣，并且使位于電池電芯的端部中間的極耳伸入到頂筒內(nèi)，頂柱將位于放置塊弧形槽上的電池電芯推送到圓孔中，電池電芯能夠通過圓孔進(jìn)入到電池外殼中，從而實現(xiàn)電池電芯與電池外殼的入殼裝配。
[0008]本圓柱電池自動排料送料機還采用PLC控制系統(tǒng)和觸摸屏人機界面；通過觸摸屏人機界面可方便對本圓柱電池自動排料送料機進(jìn)行操控，本圓柱電池自動排料送料機各部件緊密配合動作精準(zhǔn)、運行可靠、操作簡單、維護方便、自動化程度高、大大提高了電池電芯與電池外殼的組裝效率。
[0009]在上述的圓柱電池自動排料送料機中，所述分離機構(gòu)包括架設(shè)在所述分離斜臺上方且間隔設(shè)置的分離板一和分離板二，所述分離板一所在的平面與分離斜臺的臺面相垂直且所述分離板一與能夠帶動分離板一朝向分離斜臺的臺面往復(fù)移動的氣缸三相連接，所述分離板二所在的平面與分離斜臺的臺面相垂直且所述分離板二與能夠帶動分離板二朝向分離斜臺的臺面往復(fù)移動的氣缸四相連接，所述分離板一與斜板之間還設(shè)有橫跨在所述分離斜臺上方的檔桿，所述檔桿與分離斜臺的臺面之間具有間隙。分離板一和分離板二之間的間隔距離等于一個電池電芯的直徑，檔桿與分離斜臺的臺面之間的間隙略大于一個電池電芯的直徑；檔桿的作用是為了防止電池電芯的堆積，檔桿與分離斜臺的間距有限，每次只能經(jīng)過一個電池電芯，便于電池分離。分離板一和分離板二能夠分別獨立動作，分離板一上升，分離板二下降時，電池電芯向前滾動，分離板二阻擋電池電芯繼續(xù)滾動，使得分離板一與分離板二之間具有一個電池電芯，然后分離板一下降，隔離后面的電池電芯，之后分離板二上升，使分離板一與分離板二之間隔離出來的電池電芯能夠單獨向前移動，最后分離板一上升，分離板二下降重復(fù)動作，從而實現(xiàn)電池電芯的移動分離。
[0010]在上述的圓柱電池自動排料送料機中，所述分離斜臺位置較低的端部設(shè)有一個通槽，所述通槽的長度方向與所述分離斜臺的寬度方向一致，所述通槽的兩端分別設(shè)有活塞桿朝向所述通槽的氣缸五和氣缸六，所述氣缸五的活塞桿上設(shè)有頂尖，所述氣缸六的活塞桿上設(shè)有頂筒，所述頂尖和頂筒能夠分別在氣缸五和氣缸六的帶動下沿所述通槽的長度方向往復(fù)移動。根據(jù)需要設(shè)定氣缸五與氣缸六的位置及動作，通過頂尖與頂筒對電池電芯兩端相向夾持推進(jìn)，保證了所有電池電芯在斜板寬度方向上的位置保持一致，從而使后續(xù)機械手的夾持位置以及放置位置都精準(zhǔn)無誤。
[0011 ] 在上述的圓柱電池自動排料送料機中，所述極耳校對裝置包括兩個間隔并排平行設(shè)置的滾筒，兩個滾筒之間的間隔距離小于電池電芯的直徑，兩個滾筒均通過皮帶一與電機一相連且在電機一帶動下能夠轉(zhuǎn)動，所述氣動手指位于所述滾筒的上方，所述滾筒的下方還設(shè)有感應(yīng)器一，所述感應(yīng)器一位于滾筒的一端且所述感應(yīng)器一能夠感應(yīng)位于電池電芯端部邊緣的極耳。當(dāng)氣動手指將通槽內(nèi)的電池電芯夾持到兩個滾筒上后，電機一帶動兩個滾筒轉(zhuǎn)動，通過摩擦力使得滾筒上的電池電芯也轉(zhuǎn)動，位于電池電芯端部邊緣的極耳轉(zhuǎn)動至最低點時，感應(yīng)器一能夠感應(yīng)到，滾筒停止轉(zhuǎn)動，從而使得每一個電池電芯端部邊緣的極耳均位于靠下的位置，保證一致性，從而便于后續(xù)的極耳彎折。
[0012]在上述的圓柱電池自動排料送料機中，所述極耳彎折裝置包括放置臺，所述放置臺上開設(shè)有能夠放置電池電芯的弧形槽二，所述弧形槽二的內(nèi)端設(shè)有彎折座，所述彎折座上具有一塊正對于所述弧形槽二的彎折板，所述彎折板上具有與所述弧形槽二的內(nèi)端面相對的彎折面，所述彎折面為從彎折板上端向彎折板側(cè)面延伸的弧形面。氣動手指將電池電芯夾持放置到放置臺的弧形槽二中，在這一過程中，位于電池電芯端部邊緣的極耳會與弧形槽二內(nèi)端的彎折板相干涉，由于電池電芯端部邊緣的極耳已經(jīng)調(diào)整至電池電芯端部邊緣的最低點位置，在其下移至弧形槽二中時，極耳受到彎折面擠壓變形，使極耳向電池電芯的中心軸彎折。本技術(shù)方案中通過調(diào)整彎折座與放置臺之間的距離，還能夠調(diào)節(jié)彎折的角度。
[0013]在上述的圓柱電池自動排料送料機中，所述機柜上固設(shè)有安裝板，所述氣動手指包括夾緊氣缸、平移氣缸和升降氣缸二，所述安裝板上設(shè)有能夠左右滑動的滑塊，所述平移氣缸的殼體與所述安裝板固連，所述平移氣缸的活塞桿與所述滑塊固連，所述升降氣缸二的殼體與所述滑塊固連，所述夾緊氣缸的殼體與所述升降氣缸二的活塞桿固連，所述夾緊氣缸的夾爪朝下設(shè)置。升降氣缸二帶動夾緊氣缸下降，通過夾緊氣缸的夾爪夾取電池電芯，通過升