一种大圆柱电池注液口密封设备的制作方法

1.本发明涉及自动化焊接设备技术领域，具体涉及一种大圆柱电池注液口密封设备。


背景技术：

2.大尺寸的圆柱形电池在制作时，需要在电池一端面上开设注液口，方便后续将电解液通过注液口注入到电池壳体内，对电池进行化成分容，以筛选出合格的电池。
3.在筛选后，合格的电池需要将其注液孔通过堵头密封起来，现有生产线中通常采用人工将堵头安装在注液口上，然后通过人工焊接。此种方式的生产效率低，无法实现大规模生产。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种大圆柱电池注液口密封设备，解决现有技术中注液孔通过人工焊接效率低的问题。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
6.一种大圆柱电池注液口密封设备，包括用于输送电池的进料输送装置、设于所述进料输送装置一侧用于输送电池的密封输送装置、沿所述密封输送装置运输方向依次分布的用于对电池的注液口位置进行旋转矫正的电池矫正装置、用于在每个电池的注液口上安装堵头的堵头上料装置以及用于将堵头焊接在电池上的焊接装置；所述进料输送装置另一侧设有用于将电池从所述进料输送装置搬运至所述密封输送装置上的电池搬运装置。
7.作为本发明进一步的方案：所述密封输送装置包括输送链模组、沿所述输送链模组长度方向间隔均匀的设有若干用于将所述电池搬运装置搬运过来的电池夹持固定的夹持装置以及用于使所述夹持装置松开电池的解锁装置。
8.作为本发明进一步的方案：所述夹持装置均包括固定在所述输送链模组上的安装板、设于所述安装板正面的导轨、与所述导轨滑动连接的一对固定夹爪以及使所述一对固定夹爪保持夹紧状态的复位弹簧，每个所述固定夹爪上分别设有一推动片，两个所述推动片的自由端相互靠近且两者之间形成解锁间隙，每个所述解锁装置均包括与所述解锁间隙适配的插头以及推动所述插头向所述解锁间隙内移动的伸缩气缸。
9.作为本发明进一步的方案：两个所述自由端上均设有活动连接的滚轮，所述插头在插入所述解锁间隙时，所述插头与所述滚轮外圆周面摩擦且带动所述滚轮绕轴转动。
10.作为本发明进一步的方案：所述电池搬运装置包括连接板、沿所述进料输送装置运输方向间隔安装在所述连接板底部的若干气动夹爪以及带动若干所述气动夹爪移动的第一移动组件。
11.作为本发明进一步的方案：所述进料输送装置一侧设有螺旋杆以及驱动所述螺旋杆旋转的第一旋转驱动，所述螺旋杆长度方向与所述进料输送装置运输方向平行，所述螺旋杆旋转带动若干所述电池沿所述螺旋杆的螺旋槽内间隔分布且与若干所述气动夹爪一
一对应。
12.作为本发明进一步的方案：所述堵头上料装置包括用于对堵头进行排序输送的来料机构、用于将所述来料机构上输送过来的堵头进行分拨的分料机构以及用于将分拨好的堵头移至电池注液口上的上料机构，所述上料机构包括吸嘴以及用于驱动吸嘴升降和平移的第二移动组件。
13.作为本发明进一步的方案：所述电池矫正装置包括用于对电池上的注液口的位置进行识别定位的第一定位传感器以及用于将电池夹持固定并将电池的注液口转动至设定位置的旋转单元。
14.作为本发明进一步的方案：所述旋转单元包括一对旋转夹爪、第二旋转驱动、开合驱动以及安装架，所述第二旋转驱动和所述开合驱动均固定安装在安装架上，所述第二旋转驱动用于驱动所述旋转夹爪旋转，所述开合驱动用于驱动所述旋转夹爪开合。
15.作为本发明进一步的方案：所述第二旋转驱动包括旋转轴、固定安装在所述安装架上驱动所述旋转轴旋转的旋转电机以及将所述旋转轴与所述旋转电机的驱动轴连接的联轴器；所述开合驱动包括用于将一对所述旋转夹爪铰接在所述旋转轴底端两侧的连接件、与所述连接件中部转动连接的第一轴销以及固定安装在所述安装架上通过所述旋转轴驱动所述连接件绕所述第一轴销转动进而带动一对所述旋转夹爪开合的升降模组。
16.本发明的有益效果：
17.1、针对现有焊接流程中，采用人工将堵头安装在注液口上，然后通过人工焊接，生产效率低，无法实现大规模生产的问题。本装置可对电池上的注液口进行自动化密封焊接，有效提高生产效率，降低人工成本。
18.2、本装置通过旋转单元的结构设计，使其中的旋转电机无需承受电池所带来的下拉力。在旋转时，无需同时带动驱动旋转夹爪夹持的升降模组旋转，有效减小旋转时所产生的惯性力，提高旋转电机的使用寿命。
19.3、通过螺旋杆将电池在进料输送装置上间隔均匀的排列，方便后续的搬运，有效提供生产效率。
附图说明
20.下面结合附图对本发明作进一步的说明。
21.图1是本发明实施例的整体结构示意图；
22.图2是图1中a处结构放大图；
23.图3是本发明实施例中的夹持装置的结构示意图；
24.图4是本发明实施例中的夹持装置和解锁装置的结构示意图；
25.图5是本发明实施例中的电池搬运装置的结构示意图；
26.图6是本发明实施例中的电池搬运装置另一角度的结构示意图；
27.图7是本发明实施例中的旋转单元的结构示意图；
28.图8是图7中b处的结构放大图；
29.图9是图7中c处的结构放大图；
30.图10是本发明实施例中的上料机构和分料机构的结构示意图；
31.图11是本发明实施例中的分料机构的结构示意图；
32.图12是本发明实施例中的焊接装置的结构示意图。
33.图中，1、进料输送装置；2、输送链模组；21、卸料区；3、夹持装置；31、安装板；32、导轨；33、固定夹爪；34、推动片；341、自由端；35、解锁间隙；36、滚轮；4、解锁装置；41、伸缩气缸；42、插头；421、锥体部；5、电池搬运装置；51、连接板；52、气动夹爪；53、第一升降模组；54、第一水平模组；6、电池矫正装置；61、第一定位传感器；62、第二定位传感器；63、旋转单元；631、旋转夹爪；6311、安装槽；6312、滑块部；632、旋转电机；633、第二升降模组；634、安装架；6341、安装部；635、联轴器；636、旋转轴；637、连接件；638、第二轴销；639、旋转罩；6391、滑槽；640、第一轴销；641、连接轴承；642、叉杆；643、轴套；7、堵头上料装置；71、振动盘；72、输送料道；73、分料机构；731、拨片；732、平移气缸；733、堵头传感器；74、上料机构；741、吸嘴；742、第二移动组件；8、焊接装置；81、焊枪；82、横移模组；83、纵移模组；9、螺旋杆；10、第三定位传感器；11、检测传感器；100、电池；101、注液口。
具体实施方式
34.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
35.实施例1：
36.请参阅图1-2所示，本发明为一种大圆柱电池注液口密封设备，包括用于输送电池100的进料输送装置1、设于进料输送装置1一侧的用于输送电池100的密封输送装置、沿密封输送装置运输方向依次分布的用于对电池100的注液口101位置进行旋转矫正的电池矫正装置6、用于在每个电池100的注液口101上安装堵头的堵头上料装置7和用于将堵头焊接在电池100上的焊接装置8。
37.密封输送装置包括输送链模组2、沿输送链模组2长度方向间隔均匀的设有若干用于将电池搬运装置5搬运过来的电池100夹持固定的夹持装置3以及用于使夹持装置3松开电池100的解锁装置4。进料输送装置1另一侧设有用于将电池100从进料输送装置1搬运至输送链模组2上被夹持装置3夹持固定的电池搬运装置5。
38.请参阅图3-4所示，夹持装置3包括固定连接在输送链模组2上的安装板31、设于安装板31正面的导轨32、与导轨32滑动连接的一对固定夹爪33以及使一对固定夹爪33保持夹紧状态的复位弹簧(未图示)。复位弹簧设于两个固定夹爪33之间，且两端分别固定连接在两个固定夹爪33上，复位弹簧伸缩使一对固定夹爪33沿导轨32相互远离或靠近。每个固定夹爪33上分别固定连接有一推动片34，推动片34一端与对应的固定夹爪33固定连接，另一端为自由端341，自由端341朝向安装板31背面延伸并远离固定夹爪33，两个推动片34的自由端341相互靠近且两者之间形成大小合适的解锁间隙35，解锁间隙35的具体尺寸可根据实际情况而定。
39.解锁装置4包括与解锁间隙35适配的插头42以及推动插头42向解锁间隙35内移动的伸缩气缸41，插头42至少具有前端宽度小于后端宽度的锥体部421。其中，前端为靠近解锁间隙35的一端。当伸缩气缸41驱动插头42逐渐插入解锁间隙35的过程中，两个推动片34在锥体部421的挤压下逐渐远离，此时两个固定夹爪33张开，使复位弹簧被进一步拉伸。反
之，当锥体部421从解锁间隙35中被逐渐抽出时，两个固定夹爪33在复位弹簧的回复力作用下相互靠近，直至将电池100夹紧。
40.本实施例中，解锁间隙35两侧设有活动安装在自由端341上的滚轮36。滚轮36轴向与插头42的插接方向垂直，使插头42插入解锁间隙35时能与滚轮36外圆周面摩擦，进而使滚轮36可以绕轴转动，降低插头42插入解锁间隙35的难度，减小插头42的摩擦损耗。
41.每个解锁装置4配备有两个插头42，使每个解锁装置4可同时驱使两个夹持装置3进行开合。每处的解锁装置4的数量根据实际需求具体设定，在此不做具体限定。
42.请参阅图5-6所示，电池搬运装置5包括连接板51、沿进料输送装置1运输方向间隔安装在连接板51底部的若干气动夹爪52以及带动若干气动夹爪52移动的第一移动组件。若干气动夹爪52可一一与进料输送装置1上的若干电池100对应，并将电池100夹住，在第一移动组件的带动下搬运至输送链模组2上被夹持装置3夹持固定。
43.本实施例中，第一移动组件包括第一水平模组54和第一升降模组53，第一水平模组54用于驱动若干气动夹爪52沿进料输送装置1朝向输送链模组2方向水平移动，第一升降模组53驱动若干气动夹爪52沿竖直方向运动，连接板51固定连接在第一升降模组53上。
44.请参阅图2所示，在进料输送装置1一侧设置螺旋杆9以及驱动螺旋杆9转动的第一旋转驱动(未图示)。螺旋杆9长度方向与进料输送装置1运输方向平行，螺旋杆9转动带动位于进料输送装置1上的电池100沿着螺旋杆9的螺旋槽移动，使相邻电池100之间的间隔相等，进而使若干气动夹爪52与若干电池100之间一一上下对应，便于若干气动夹爪52同步下降夹持若干夹持电池100。
45.请参阅图1和图7-9所示，电池矫正装置6包括沿输送链模组2运输方向依次设置的第一定位传感器61、旋转组件以及第二定位传感器62。第一定位传感器61用于对运输过来的电池100上的注液口101的位置进行确认，使后续工序中的旋转组件根据第一定位传感器61的识别结果对电池100进行旋转调位，进而对注液口101的位置进行矫正，使每个电池100的注液口101均被旋转矫正至设定的方位。第二定位传感器62用于对被矫正后的电池100上的注液口101的位置进行二次确认，保证注液口101的位置的精确性。
46.具体的，旋转组件包括若干沿输送链模组2运输方向依次设置的旋转单元63，若干旋转单元63可与输送链模组2上的若干电池100一一对应。每个旋转单元63均包括一对旋转夹爪631、第二旋转驱动、开合驱动以及安装架634，第二旋转驱动和开合驱动均固定安装在安装架634上，第二旋转驱动用于驱动旋转夹爪631旋转，开合驱动用于驱动旋转夹爪631开合。
47.本实施例中，旋转驱动包括旋转轴636、旋转电机632以及联轴器(635)。开合驱动包括连接件637、第一轴销640以及第二升降模组633。旋转电机632和第二升降模组633均固定安装在安装架634上。旋转电机632下方设有旋转轴636，旋转轴636通过联轴器635与旋转电机632的驱动轴连接，本实施例中，旋转轴636与联轴器635花键连接，在另一实施例中，也可直接采用可伸缩的旋转轴636。
48.旋转轴636中部套设有工字型的连接轴承641，旋转轴636与连接轴承641转动连接。第二升降模组633位于旋转轴636一侧，且通过叉杆642卡接连接轴承641，使第二升降模组633可通过叉杆642带动旋转轴636上下升降。
49.安装架634具有设于连接轴承641下方的安装部6341，安装部6341上开设有通孔，
通孔内通过轴承转动连接有与旋转轴636适配的轴套643，轴套643可提高旋转轴636在移动时的稳定性。
50.一对旋转夹爪631分别设于旋转轴636底部两侧，且通过连接件637与旋转轴636底端铰接。具体的，连接件637大体呈l形，两个连接件637的一端部交错设与旋转轴636底端开设的安装口中，且通过第二轴销63820与旋转轴636铰接；连接件637的另一端与旋转夹爪631活动连接，其中，每个旋转夹爪631顶部均开设有安装槽6311，连接件637一端部呈圆柱状嵌进安装槽6311内，使连接件637可在安装槽6311内转动以及沿安装槽6311深度方向上下移动。
51.连接件637外罩设有旋转罩639，旋转罩639通过轴承转动连接在安装部6341底部，第一轴销640贯穿连接件637中部，使连接件637与旋转罩639之间转动连接。旋转罩639内部开设有滑槽6391，两旋转夹爪631上均设有与滑槽6391适配的滑块部6312，第二升降模组633驱动旋转轴636升降时，带动连接件637绕第一轴销640转动，使一对旋转夹爪631在连接件637的推动下沿滑槽6391长度方向相互靠近或远离，实现一对旋转夹爪631的开合(即夹持或松开电池)。旋转电机632通过驱动旋转轴636旋转带动旋转罩639和一对旋转夹爪631同步旋转，使被一对旋转夹爪631夹持固定的电池100绕轴旋转，直至电池100上的注液口101被调至预定的位置。
52.请参阅图10和图11所示，堵头上料装置7包括来料机构、分料机构73和上料机构74，来料机构用于对堵头进行排序并将排序好的堵头输送至分料机构73，分料机构73用于将该来料机构上输送过来的堵头进行分拨，上料机构74用于将分拨好的堵头移至电池100注液口101上。本实施例中，来料机构采用振动盘71以及振动盘71适配的输送料道72，振动盘71将若干堵头依次整列排序后送入输送料道72。
53.分料机构73包括拨片731、驱动拨片731平移的平移气缸732以及安装在拨片731上的堵头传感器733。拨片731上开设有可容纳一个堵头的料槽7311，初始时，料槽7311与料道对接，堵头可沿着料道进入料槽7311内，被堵头传感器733检测到后，平移气缸732驱动拨片731沿垂直与料道长度方向移动，使料槽7311与料道错位，位于料槽7311内的堵头被移至待上料处，输送料道72的出料端被拨片731封堵，防止后续堵头滑出输送料道72。
54.上料机构74包括吸嘴741以及用于驱动吸嘴741升降和平移的第二移动组件742。吸嘴741在第二移动组件742的驱动下将位于待上料处的堵头搬运至经过电池矫正装置6矫正方位后的电池100的注液口101上，将注液口101封堵。本实施例中，第二移动组件742包括采用第三水平模组以及驱动第三水平模组升降移动的第四升降模组，吸嘴741安装在第三水平模组上，且吸嘴741可设有两个。对应的，每个水平驱动上设有间隔设有两个拨片731以及与每个拨片731对应设置的堵头传感器733，使堵头上料装置7可一次性完成为两个电池100安装堵头。
55.请参阅图12所示，焊接装置8包括焊枪81以及驱动焊枪81沿平面上横向和纵向移动的横移模组82和纵移模组83。横移模组82和纵移模组83使焊枪81可以绕堵头外周旋转一圈，将堵头焊接在电池100上并将注液口101封死，至此，完成电池100注液口101的密封工作。本实施例中，焊接装置8沿输送链模组2运输方向间隔设有多个，多个焊接装置8可同步对多个电池100进行焊接，提高焊接效率。
56.最后请参阅图1所示，为了进一步提高成品质量，堵头上料装置7和焊接装置8之间
还设有第三定位传感器10，第三定位传感器10用于在完成焊接后再次检测堵头安装在电池100上的位置是否合格。焊接装置8远离堵头上料装置7的一端还设有检测传感器11，用于检测堵头与电池100之间焊接是否合格。
57.本实施例的实施原理为：
58.电池100在进料输送装置1的输送下移至螺旋杆9一侧，被螺旋杆9间隔均匀隔开，并使间隔的电池100与气动夹爪52一一对应。第一水平模组54和第一升降模组53驱动气动夹爪52移动，使气动夹爪52将进料输送装置1上的电池100夹固后移动至输送链模组2上，并被固定夹爪33沿电池100下半部夹持固定。
59.电池100被固定后，在输送链模组2的输送下移至第一定位传感器61下方，使第一定位传感器61确认电池100上的注液口101的具体方位。之后电池100再被移动至旋转单元63中的一对旋转夹爪631之间，第二升降模组633驱动旋转轴636向上伸缩，使一对旋转夹爪631相互靠近，并将电池100沿上半部夹持固定。之后，解锁装置4的插头42插入解锁间隙35，使固定夹爪33松开电池100。旋转电机632再根据第一定位传感器61检测出的电池100的注液口101的具体方位，对电池100做出适当的旋转，使电池100上的注液口101转到设定位置。
60.输送链模组2运输电池100，使电池100被移至第二方位传感器62下方，第二方位传感器62再次对注液口101的位置进行感应，判断注液口101的位置是否被旋转电机632调节至设定位置。当检测注液口101位置正确后，输送链模组2继续运行，带动电池100进入堵头上料装置7的上料区域。
61.第二移动组件742驱动吸嘴741移动，使吸嘴741吸取堵头后将堵头安装在电池100的注液口101上，将注液口101初步密封。输送链模组2继续带动电池100前进经过第三定位传感器10，检测堵头安装的位置是否合格。当检查合格后，电池100才被运输至焊枪81下方进行焊接，堵头焊接完成后，电池100会经过检测传感器11的检测，查看堵头和电池100的焊接处是否合格，当焊接合格后，电池100被送入卸料区21进行卸料。
62.以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

技术特征：
1.一种大圆柱电池注液口密封设备，其特征在于，包括用于输送电池(100)的进料输送装置(1)、设于所述进料输送装置(1)一侧用于输送电池(100)的密封输送装置、沿所述密封输送装置运输方向依次分布的用于对电池(100)的注液口(101)位置进行旋转矫正的电池矫正装置(6)、用于在每个电池(100)的注液口(101)上安装堵头的堵头上料装置(7)以及用于将堵头焊接在电池(100)上的焊接装置(8)；所述进料输送装置(1)另一侧设有用于将电池从所述进料输送装置(1)搬运至所述密封输送装置上的电池搬运装置(5)。2.根据权利要求1所述的一种大圆柱电池注液口密封设备,其特征在于，所述密封输送装置包括输送链模组(2)、沿所述输送链模组(2)长度方向间隔均匀的设有若干用于将所述电池搬运装置(5)搬运过来的电池(100)夹持固定的夹持装置(3)以及用于使所述夹持装置(3)松开电池(100)的解锁装置(4)。3.根据权利要求2所述的一种大圆柱电池注液口密封设备,其特征在于，所述夹持装置(3)均包括固定在所述输送链模组(2)上的安装板(31)、设于所述安装板(31)正面的导轨(32)、与所述导轨(32)滑动连接的一对固定夹爪(33)以及使所述一对固定夹爪(33)保持夹紧状态的复位弹簧，每个所述固定夹爪(33)上分别设有一推动片(34)，两个所述推动片(34)的自由端(341)相互靠近且两者之间形成解锁间隙(35)，每个所述解锁装置(4)均包括与所述解锁间隙(35)适配的插头(42)以及推动所述插头(42)向所述解锁间隙(35)内移动的伸缩气缸(41)。4.根据权利要求3所述的一种大圆柱电池注液口密封设备,其特征在于，两个所述自由端(341)上均设有活动连接的滚轮(36)，所述插头(42)在插入所述解锁间隙(35)时，所述插头(42)与所述滚轮(36)外圆周面摩擦且带动所述滚轮(36)绕轴转动。5.根据权利要求1所述的一种大圆柱电池注液口密封设备,其特征在于，所述电池搬运装置(5)包括连接板(51)、沿所述进料输送装置(1)运输方向间隔安装在所述连接板(51)底部的若干气动夹爪(52)以及带动若干所述气动夹爪(52)移动的第一移动组件。6.根据权利要求5所述的一种大圆柱电池注液口密封设备,其特征在于，所述进料输送装置(1)一侧设有螺旋杆(9)以及驱动所述螺旋杆(9)旋转的第一旋转驱动，所述螺旋杆(9)长度方向与所述进料输送装置(1)运输方向平行，所述螺旋杆(9)旋转带动若干所述电池(100)沿所述螺旋杆(9)的螺旋槽内间隔分布且与若干所述气动夹爪(52)一一对应。7.根据权利要求1所述的一种大圆柱电池注液口密封设备,其特征在于，所述堵头上料装置(7)包括用于对堵头进行排序输送的来料机构、用于将所述来料机构上输送过来的堵头进行分拨的分料机构(73)以及用于将分拨好的堵头移至电池(100)注液口(101)上的上料机构(74)，所述上料机构(74)包括吸嘴(741)以及用于驱动吸嘴(741)升降和平移的第二移动组件(742)。8.根据权利要求1所述的一种大圆柱电池注液口密封设备,其特征在于，所述电池矫正装置(6)包括用于对电池(100)上的注液口(101)的位置进行识别定位的第一定位传感器(61)以及用于将电池(100)夹持固定并将电池(100)的注液口(101)转动至设定位置的旋转单元(63)。9.根据权利要求8所述的一种大圆柱电池注液口密封设备,其特征在于，所述旋转单元(63)包括一对旋转夹爪(631)、第二旋转驱动、开合驱动以及安装架(634)，所述第二旋转驱动和所述开合驱动均固定安装在安装架(634)上，所述第二旋转驱动用于驱动所述旋转夹
爪(631)旋转，所述开合驱动用于驱动所述旋转夹爪(631)开合。10.根据权利要求9所述的一种大圆柱电池注液口密封设备,特征在于，所述第二旋转驱动包括旋转轴(636)、固定安装在所述安装架(634)上驱动所述旋转轴(636)旋转的旋转电机(632)以及将所述旋转轴(636)与所述旋转电机(632)的驱动轴连接的联轴器(635)；所述开合驱动包括用于将一对所述旋转夹爪(631)铰接在所述旋转轴(636)底端两侧的连接件(637)、与所述连接件(637)中部转动连接的第一轴销(640)以及固定安装在所述安装架(634)上通过所述旋转轴(636)驱动所述连接件(637)绕所述第一轴销(640)转动进而带动一对所述旋转夹爪(631)开合的升降模组(633)。

技术总结
本发明公开了一种大圆柱电池注液口密封设备，包括用于输送电池的进料输送装置、设于进料输送装置一侧用于输送电池的密封输送装置、沿密封输送装置运输方向依次分布的用于对电池的注液口位置进行旋转矫正的电池矫正装置、用于在每个电池的注液口上安装堵头的堵头上料装置以及用于将堵头焊接在电池上的焊接装置；进料输送装置另一侧设有用于将电池从进料输送装置搬运至密封输送装置上的电池搬运装置，可对电池上的注液孔进行自动化焊接密封，有效提高生产效率，降低人工成本。降低人工成本。降低人工成本。


技术研发人员：姜志军 李杰 李建民 杨涛锋 祥积业
受保护的技术使用者：苏州瀚和智能装备有限公司
技术研发日：2023.06.08
技术公布日：2023/8/28