一种锂电池负压塞钉设备

技术领域

本发明属于锂电池生产领域，尤其是一种锂电池负压塞钉设备。

背景技术

目前，锂电池的主要应用领域为电子数码产品，主要包括平板电脑、笔记本电脑、手机、数码相机等产品，随着电动交通工具的快速发展和储能产业的逐步兴起，这两个领域也将成为锂电池未来的重点发展方向，从电子行业来看，电子数码产品经历了多年的快速上涨之后，预计未来会呈现平稳增长态势，随着电子数码产品向着便携化的方向发展，对电池产品提出了更高的要求，相应的，电池行业将向着能量密度高、容量大、重量轻的方向发展．绿色高性能锂电池将对镍氢、镍镉等低能量密度的电池产品形成规模化替代效应，从而将会带动锂电池正极材料制造业的发展，发展新能源汽车是中国产业发展的重要国策。

电池注液是方形铝壳电池的生产流程中的一项重要工序，未注液的方形铝壳电池上会设有电池注液口，装入电芯的方形铝壳电池需要从电池注液口中注入电解液。根据电池注液工艺的需求，电池注液会涉及多次注液，未完成所有电解液注液的方形铝壳电池一般会用塞钉将电池注液口封堵，避免电池内的电解液与空气中的物质发生反应，影响电池质量，塞钉还能避免电池在电解液注液流转时意外泄露。目前锂电池行业没有成熟的负压塞钉机构，由于此类塞钉尺寸非常小，直径只有1.8mm，高度0.9mm，人工也无法在手动条件下完成这种工序。

发明内容

发明目的：提供一种锂电池负压塞钉设备，以解决现有技术存在的上述问题。

技术方案：一种锂电池负压塞钉设备，包括空框下料机构、设备框架系统、负压封口系统、电池移栽系统、电池下料系统和电池上料系统，所述设备框架系统的一端设置有空框下料机构，所述设备框架系统上安装有电池上料系统，所述电池上料系统与空框下料机构配合，所述设备框架系统的中部安装有负压封口系统，所述负压封口系统位于电池上料系统的工作范围内，所述设备框架系统上安装有电池移栽系统，所述电池移栽系统位于负压封口系统的一侧，所述设备框架系统上安装有电池下料系统，所述电池下料系统与电池移栽系统配合使用；

其中，所述负压封口系统包括左工位组、右工位组、塞钉上料机构、塞钉工位滑轨、右移栽组、电池孔视觉组、左移栽组和塞钉视觉组，所述塞钉工位滑轨上滑动安装有电池孔视觉组，所述电池孔视觉组的一侧设置有左移栽组，另一侧设置有右移栽组，所述左移栽组和右移栽组均滑动安装在塞钉工位滑轨上，所述左移栽组下侧设置有左工位组，所述右移栽组的下侧设置有右工位组，所述塞钉工位滑轨端部的设置有塞钉上料机构，所述左移栽组和右移栽组与塞钉上料机构配合使用，所述塞钉上料机构上安装有塞钉视觉组。

进一步的，所述左工位组与右工位组结构相同，所述左工位组包括型腔轨和型腔箱，所述型腔轨上滑动安装有型腔箱，所述型腔箱内开设有若干个定位电池的放置槽，所述型腔箱与外界负压装置连接，所述型腔箱在型腔轨上的位置变换，实现与左移栽组和电池移栽系统的配合。

进一步的，所述左移栽组与右移栽组结构相同，所述左移栽组包括工位滑块、负压滑组、塞钉杆、负压板、下压驱动、工位驱动和塞钉驱动，所述工位滑块滑动安装在塞钉工位滑轨上，所述工位滑块上安装有工位驱动，所述工位滑块上安装有负压滑组，所述负压滑组的下端固定安装有负压板，所述负压滑组与下压驱动连接，所述负压滑组上安装有塞钉驱动，所述塞钉驱动的输出端安装有塞钉杆，所述塞钉杆穿过负压板与塞钉上料机构配合使用。

进一步的，所述电池移栽系统包括移栽竖轨、移栽横轨和纵向移栽抓手，所述移栽竖轨上滑动安装有移栽横轨，所述移栽横轨上滑动安装有纵向移栽抓手；纵向移栽抓手能够将左工位组与右工位组内的电池抓移动至合适位置，是下料前重要的的移料单元。

进一步的，所述电池上料系统包括上料轨、电池框滑块和上料机械臂，所述上料轨滑动安装有电池框滑块，所述电池框滑块上安装有上料机械臂；上料机械臂能够将电池抓取到左工位组与右工位组上。

进一步的，所述电池孔视觉组与左工位组和右工位组配合使用，所述塞钉视觉组与右移栽组和左移栽组配合使用，所述电池孔视觉组和塞钉视觉组通过高光拍照的方式定位，且与显示装置电性连接；视觉定位使得塞钉工作的精度高。

进一步的，所述电池上料系统、负压封口系统、电池移栽系统和电池下料系统之间通过信号线与中央控制器连接，且随滑轨运动的信号线收纳在拖链内；由中央控制器控制各系统协调运作工作效率高，生产节拍快。

进一步的，所述纵向移栽抓手上安装有用于检测塞钉位置尺寸的激光位移传感器；激光位移传感器用于甄选塞钉残次品，起到把控良品率的作用。

进一步的，所述设备框架系统上设置有不合格产品放置NG区域；不合格产品放置NG区域用于收纳激光位移传感器甄选出的残次品。

有益效果：本发明具有自动化程度高、精度高，在人工没法实现塞钉的条件下将塞钉塞入电池，由于橡胶钉尺寸和电池的注液孔很小，塞钉时很容易出现偏移或过压等现象，本发明很好的将橡胶钉塞入电池注液孔，力度精准控制，真空度可以根据实际需求控制，可以监测及随时调整，良品率高，生产节拍快，塞钉完成后有激光位移传感器进行监测，对操作人员的主观意识判断的依赖性低，能够确保生产的统一性。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明负压封口系统的结构示意图。

图3是本发明左工位组的结构示意图。

图4是本发明负压封口系统的部分结构示意图。

图5是本发明左移栽组的结构示意图。

图6是本发明电池移栽系统的结构示意图。

图7是本发明电池上料系统的结构示意图。

附图标记为：1、空框下料机构；2、设备框架系统；3、负压封口系统；31、左工位组；311、型腔轨；312、型腔箱；32、右工位组；33、塞钉上料机构；34、塞钉工位滑轨；35、右移栽组；36、电池孔视觉组；37、左移栽组；371、工位滑块；372、负压滑组；373、塞钉杆；374、负压板；375、下压驱动；376、工位驱动；377、塞钉驱动；38、塞钉视觉组；4、电池移栽系统；41、移栽竖轨；42、移栽横轨；43、纵向移栽抓手；5、电池下料系统；6、电池上料系统；61、上料轨；62、电池框滑块；63、上料机械臂。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

如图1所示，一种锂电池负压塞钉设备，包括空框下料机构1、设备框架系统2、负压封口系统3、电池移栽系统4、电池下料系统5和电池上料系统6，设备框架系统2的一端设置有空框下料机构1，设备框架系统2上安装有电池上料系统6，电池上料系统6与空框下料机构1配合，设备框架系统2的中部安装有负压封口系统3，负压封口系统3位于电池上料系统6的工作范围内，设备框架系统2上安装有电池移栽系统4，电池移栽系统4位于负压封口系统3的一侧，设备框架系统2上安装有电池下料系统5，电池下料系统5与电池移栽系统4配合使用；

其中，负压封口系统3包括左工位组31、右工位组32、塞钉上料机构33、塞钉工位滑轨34、右移栽组35、电池孔视觉组36、左移栽组37和塞钉视觉组38，塞钉工位滑轨34上滑动安装有电池孔视觉组36，电池孔视觉组36的一侧设置有左移栽组37，另一侧设置有右移栽组35，左移栽组37和右移栽组35均滑动安装在塞钉工位滑轨34上，左移栽组37下侧设置有左工位组31，右移栽组35的下侧设置有右工位组32，塞钉工位滑轨34端部的设置有塞钉上料机构33，左移栽组37和右移栽组35与塞钉上料机构33配合使用，塞钉上料机构33上安装有塞钉视觉组38。

左工位组31与右工位组32结构相同，左工位组31包括型腔轨311和型腔箱312，型腔轨311上滑动安装有型腔箱312，型腔箱312内开设有若干个定位电池的放置槽，型腔箱312与外界负压装置连接，型腔箱312在型腔轨311上的位置变换，实现与左移栽组37和电池移栽系统4的配合。

左移栽组37与右移栽组35结构相同，左移栽组37包括工位滑块371、负压滑组372、塞钉杆373、负压板374、下压驱动375、工位驱动376和塞钉驱动377，工位滑块371滑动安装在塞钉工位滑轨34上，工位滑块371上安装有工位驱动376，工位滑块371上安装有负压滑组372，负压滑组372的下端固定安装有负压板374，负压滑组372与下压驱动375连接，负压滑组372上安装有塞钉驱动377，塞钉驱动377的输出端安装有塞钉杆373，塞钉杆373穿过负压板374与塞钉上料机构33配合使用。

电池移栽系统4包括移栽竖轨41、移栽横轨42和纵向移栽抓手43，移栽竖轨41上滑动安装有移栽横轨42，移栽横轨42上滑动安装有纵向移栽抓手43；纵向移栽抓手43能够将左工位组31与右工位组32内的电池抓移动至合适位置，是下料前重要的的移料单元。

电池上料系统6包括上料轨61、电池框滑块62和上料机械臂63，上料轨61滑动安装有电池框滑块62，电池框滑块62上安装有上料机械臂63；上料机械臂63能够将电池抓取到左工位组31与右工位组32上。

电池孔视觉组36与左工位组31和右工位组32配合使用，塞钉视觉组38与右移栽组35和左移栽组37配合使用，电池孔视觉组36和塞钉视觉组38通过高光拍照的方式定位，且与显示装置电性连接；视觉定位使得塞钉工作的精度高。

电池上料系统6、负压封口系统3、电池移栽系统4和电池下料系统5之间通过信号线与中央控制器连接，且随滑轨运动的信号线收纳在拖链内；由中央控制器控制各系统协调运作工作效率高，生产节拍快。

纵向移栽抓手43上安装有用于检测塞钉位置尺寸的激光位移传感器；激光位移传感器用于甄选塞钉残次品，起到把控良品率的作用。

设备框架系统2上设置有不合格产品放置NG区域；不合格产品放置NG区域用于收纳激光位移传感器甄选出的残次品。

本发明在使用时，将多组装电池框放置到空框下料机构1，然后将空框下料机构1固定放置到设备框架系统2内，供电池上料系统6取料，上料机械臂63抓取电池，在上料轨61的行程内移动，并将电池放置到型腔箱312内，型腔箱312对电池定位后，左移栽组37沿塞钉工位滑轨34靠近塞钉上料机构33并吸取橡胶钉，吸取橡胶钉后左移栽组37带着橡胶钉移动至塞钉视觉组38处，经过拍照定位后，左移栽组37带着橡胶钉来到左工位组31上方，与此同时，电池孔视觉组36沿塞钉工位滑轨34靠近左工位组31，并对电池孔进行拍照定位，然后左移栽组37受中央控制器发出的指令将橡胶钉转运至电池孔上方，然后左移栽组37将负压板374贴合到型腔箱312上，然后外界负压装置为型腔箱312内部提供负压环境，达到一定真空值后，左移栽组37将橡胶钉旋入电池孔；之后左工位组31的型腔箱312沿型腔轨311靠近电池移栽系统4，纵向移栽抓手43在移栽竖轨41和移栽横轨42上运动，当纵向移栽抓手43靠近塞钉后的电池时，激光位移传感器会对橡胶钉在电池上的位置和自身尺寸作出检测，若合格，则将其抓取到电池下料系统5，将塞钉后的电池统一收集，若不合格，则将其抓取到不合格产品放置NG区域统一处理。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。