一种铝壳锂电池回氦打钉设备及方法技术

本发明专利技术涉及一种铝壳锂电池回氦打钉设备及方法。回氦打钉设备包括主体架、回氦打钉机构、自动上钉机构、铝壳电池等压腔模组；所述铝壳电池等压腔模组滑动安装在主体架的下工装平台上；所述回氦打钉机构装在上工作平台上，所述上工作平台水平设置于下工装平台一侧上方；所述回氦打钉机构包括回氦打钉模组、用于给铝壳电池等压腔模组的等压腔及回氦打钉模组内腔供气的两路供气管路；所述自动上钉机构包括震盘、出钉板、取钉器及驱动取钉器升降的气缸；所述出钉板固定在上工作平台一侧，送钉气管连接在震盘的出钉通道口与出钉板上的出钉孔之间；适用于小批量铝壳电池试验生产，操作安全，并能保证铝壳电池注液的质量、操作的可靠性。可靠性。可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种铝壳锂电池回氦打钉设备及方法


[0001]本专利技术涉及电池生产
，尤其涉及一种铝壳锂电池回氦打钉设备及方法。

技术介绍

[0002]为了让铝壳锂电池的安全得到保障，电池氦检达到安全要求，需要对铝壳锂电池注入高纯度的氦气，并保证完全的密封性，而在小批量试验和中小批量电池生产中，很难保证充氦和密封的合格率，现有的充氦设备，工序复杂，设备成本高，人工成本也比较高，充氦合格率底，还容易导致铝壳电池中的电解液泄漏，污染环境的同时还有可能对操作人员造成伤害。
[0003]现有市面的回氦打胶钉设备加入CCD检测定位机构的设备，但对在小批量试验电池用的设备来讲，一台CCD检测机构，成本最低都需要10万以上，加上设备本身加入的各种自动化模组，导致设备成本高昂，不符合小批量设备的降本需求；市面上现有设备在抽真空时，直接对电池本身抽真空，没有做到电池内外等压的状态下，进行充氦气密封；另外现有设备的胶钉是人工放置在胶钉位上，并未做到自动上钉。
[0004]针对目前小批量试验、量产铝壳锂电池充氦打胶钉工序的现状，急需一种全新的回氦打钉的设备，来改变现有工序的难点。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于解决上述现有技术的不足，从而提供一种铝壳锂电池回氦打钉设备，降低成本，保证电池的生产质量。
[0006]本专利技术的目的还在于提供一种用上述设备对铝壳锂电池回氦打钉的方法。
[0007]一种铝壳锂电池回氦打钉设备，包括主体架、回氦打钉机构、自动上钉机构、铝壳电池等压腔模组；所述铝壳电池等压腔模组滑动安装在主体架的下工装平台上；所述回氦打钉机构装在上工作平台上，所述上工作平台水平设置于下工装平台一侧上方；当铝壳电池等压腔模组滑动至上工作平台正下方时，回氦打钉机构的密封嘴与定位在铝壳电池等压腔模组内的铝壳电池进气口正对，回氦打钉机构的等压腔进气嘴与铝壳电池等压腔模组的进气口正对；所述回氦打钉机构包括回氦打钉模组、用于给铝壳电池等压腔模组的等压腔及回氦打钉模组内腔供气的两路供气管路；所述自动上钉机构包括震盘、出钉板、取钉器及驱动取钉器升降的气缸；所述出钉板固定在上工作平台一侧，送钉气管连接在震盘的出钉通道口与出钉板上的出钉孔之间。
[0008]所述回氦打钉模组包括打钉杆、驱动打钉杆伸缩的打钉气缸、密封腔件及分装在密封腔件上下端的密封上件和密封下件，所述密封腔件中部形成有柱形内腔，密封上件与密封下件相对端凸出有与柱形内腔配合的止口，所述密封下件中上部形成有倒锥形内腔，倒锥形内腔与柱形内腔连通并形成电解液回液腔体，密封下件中下部及密封上件中部有与
电解液回液腔体贯通、可穿过打钉杆的通孔，密封下件的下端装有密封嘴，所述密封腔件侧壁开设与柱形内腔贯通的气道，气道一端装有抽气接口，打钉气缸经气缸固定座固定在密封上件的上端。
[0009]供气管路包括气体分流器，气体分流器三路输入端分别经气控二通气阀与对应气源连通，一路输出端与对应的铝壳电池等压腔模组等压腔或回氦打钉模组内腔贯通，另一路输出端口上装有用于监测分气体流器内部的气体压力信号的压力传感器。
[0010]所述铝壳电池等压腔模组包括上等压模组、下等压模组及用于驱动下等压模组升降的升降气缸，下等压模组的内腔中有用于定位铝壳电池的多个电池定位块，上等压模组上端板中部有贯通的通孔及与铝壳电池进气口对应的让位孔；升降气缸上升到位后，上等压模组盖合在下等压模组上，下等压模组内的铝壳电池极柱顶端抵在上等压模组上端板顶面上；下等压模组固定在模组固定板上，升降气缸的缸座固定在底座固定板上，升降气缸的伸缩杆固定在模组固定板下端，底座固定板四个边角均立有导向立柱，模组固定板四个边角均固定有导套，导向立柱穿设在对应的导向套内，相邻的两个立柱上端连接有上限位块。
[0011]下工装平台上有直线导轨及滚珠丝杠线性模组，直线导轨上滑动连接有滑块，底座固定板下端固定在滚珠丝杠线性模组的滑台及滑块上。
[0012]所述取钉器中部有取钉通道，取钉器侧壁有与取钉通道贯通的真空气道，真空气道一侧连接有真空接气口，气缸的缸筒固定在气缸安装板上，气缸安装板立在底座固定板一侧、可随底座固定板一起沿直线导轨平移，气缸的活塞杆顶端与顶杆连接，顶杆顶端延伸至取钉通道内，顶杆外套接有弹簧，弹簧一端与取钉器相抵、另一端与气缸的活塞杆顶端顶端相抵。
[0013]震盘的出钉通道口设有阻钉块及用于驱动阻钉块升降的阻断气缸，所述阻钉块包括安装板、上阻断板及下阻断板，上阻断板及下阻断板错位连接在安装板上下两端，上阻断板与下阻断板之间的间距大于胶钉长度、且小于两倍的胶钉长度，震盘的出钉通道口有让位下阻断板的让位缺口；阻断气缸下降到位后，上阻断板的下端与出钉通道底平面之间的间隙小于胶钉的直径，下阻断板的上端低于出钉通道底平面，阻断气缸上升到位后，上阻断板的下端与出钉通道底平面之间的间隙大于胶钉的直径，下阻断板的上端高于出钉通道底平面；送钉气管入口端设有用于感应胶钉的光电开关。
[0014]主体架底部的柜体一侧有用于控制各气缸、各气控二通气阀的电磁阀组，主体架底部的柜体内部装有可接收光电开关、压力传感器信号，并控制电磁阀组、滚珠丝杠线性模组动作的控制器，主体架底部的柜体的左侧门安装有触摸屏，触摸屏与控制器经信号线连接。
[0015]一种使用上述技术方案所述设备对铝壳锂电池回氦打钉的方法，包括以下步骤：1）将铝壳锂电池定位放入下等压腔的电池定位块内，按下开关控制盒的启动键设备启动；2）滚珠丝杠线性模组运转带动铝壳电池等压腔模组的下等压腔、自动上钉机构的气缸安装板及气缸一同平移，当气缸顶端的取钉器处于出钉板的出钉孔正下方时滚珠丝杠线性模组停止；
3）气缸活塞杆伸出，使取钉器与出钉板的出钉孔闭合，取钉器上的真空接气口开始抽真空，将震盘的出钉通道内的胶钉通过送钉气管吸入到取钉器中，抽真空停止，气缸活塞杆缩回；4）滚珠丝杠线性模组继续运转使自动上钉机构的取钉器处于密封嘴正下方时滚珠丝杠线性模组停止；5）气缸活塞杆伸出，带动顶杆将胶钉顶入密封嘴内部，胶钉上的卡槽会卡在密封嘴内部无法下落，气缸活塞杆缩回；6）滚珠丝杠线性模组运转使下等压腔与上等压腔对齐时滚珠丝杠线性模组停止；7）升降气缸活塞杆伸出，下等压腔与上等压腔闭合，抽气接口与等压腔进气嘴抽真空，使铝壳锂电池内部与外部都处于高真空下；8）抽气接口开始接入正压氦气，等充满氦气后，等压腔进气嘴开始接入低真空，最后接入常压气体破真空使等压腔与铝壳锂电池内部压力相等后，抽气接口接入常压气体，打钉气缸启动，将密封嘴内部胶钉压入铝壳锂电池胶钉口；9）升降气缸复位，滚珠丝杠线性模组运转铝壳电池等压腔模组回至原点，设备停止。
[0016]步骤3）中，气缸活塞杆伸出的同时，阻断气缸的活塞杆下降，第一个胶钉会运动到阻钉块的上阻断板与下阻断板之间的间隔处，接着阻断气缸的活塞杆升起，下阻断板阻断后一个胶钉。
[0017]与现有设备相比本专利技术成本上相对较低，整个设备运行通过一个平移机构，设多个工作点位，降低成本的同时，简化设备繁杂机构，降低设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝壳锂电池回氦打钉设备，其特征在于：包括主体架（1）、回氦打钉机构（2）、自动上钉机构（3）、铝壳电池等压腔模组（4）；所述铝壳电池等压腔模组（4）滑动安装在主体架（1）的下工装平台（107）上；所述回氦打钉机构（2）装在上工作平台（103）上，所述上工作平台（103）水平设置于下工装平台（107）一侧上方；所述回氦打钉机构（2）包括回氦打钉模组（201）、用于给铝壳电池等压腔模组（4）的等压腔及回氦打钉模组（201）内腔供气的两路供气管路；所述自动上钉机构（3）包括震盘（301）、出钉板（304）、取钉器（305）及驱动取钉器（305）升降的气缸（309）；所述出钉板（304）固定在上工作平台（103）一侧，送钉气管（303）连接在震盘（301）的出钉通道口与出钉板（304）上的出钉孔之间。2.根据权利要求1所述的一种铝壳锂电池回氦打钉设备，其特征在于：所述回氦打钉模组（201）包括打钉杆（2020）、驱动打钉杆（2020）伸缩的打钉气缸（2011）、密封腔件（2013）及分装在密封腔件（2013）上下端的密封上件（2012）和密封下件（2015），所述密封腔件（2013）中部形成有柱形内腔，密封上件（2012）与密封下件（2015）相对端凸出有与柱形内腔配合的止口，所述密封下件（2015）中上部形成有倒锥形内腔，倒锥形内腔与柱形内腔连通并形成电解液回液腔体（2014），密封下件（2015）中下部及密封上件（2012）中部有与电解液回液腔体（2014）贯通、可穿过打钉杆（2020）的通孔，密封下件（2015）的下端装有密封嘴（2016），所述密封腔件（2013）侧壁开设与柱形内腔贯通的气道，气道一端装有抽气接口（2017），打钉气缸（2011）经气缸固定座（2019）固定在密封上件（2012）的上端。3.根据权利要求1或2所述的一种铝壳锂电池回氦打钉设备，其特征在于：供气管路包括气体分流器，气体分流器三路输入端分别经气控二通气阀与对应气源连通，一路输出端与对应的铝壳电池等压腔模组（4）等压腔或回氦打钉模组（201）内腔贯通，另一路输出端口上装有用于监测分气体流器内部的气体压力信号的压力传感器。4.根据权利要求1所述的一种铝壳锂电池回氦打钉设备，其特征在于：所述铝壳电池等压腔模组（4）包括上等压模组（404）、下等压模组（403）及用于驱动下等压模组（403）升降的升降气缸（407），下等压模组（403）的内腔中有用于定位铝壳电池的多个电池定位块，上等压模组（404）上端板中部有贯通的通孔及与铝壳电池进气口对应的让位孔；升降气缸（407）上升到位后，上等压模组（404）盖合在下等压模组（403）上，下等压模组（403）内的铝壳电池极柱顶端抵在上等压模组（404）上端板顶面上；下等压模组（403）固定在模组固定板（402）上，升降气缸（407）的缸座固定在底座固定板（401）上，升降气缸（407）的伸缩杆固定在模组固定板（402）下端，底座固定板（401）四个边角均立有导向立柱，模组固定板（402）四个边角均固定有导套，导向立柱穿设在对应的导向套内，相邻的两个立柱上端连接有上限位块（406）。5.根据权利要求1所述的一种铝壳锂电池回氦打钉设备，其特征在于：下工装平台（107）上有直线导轨（105）及滚珠丝杠线性模组（102），直线导轨（105）上滑动连接有滑块，底座固定板（401）下端固定在滚珠丝杠线性模组（102）的滑台及滑块上。6.根据权利要求1所述的一种铝壳锂电池回氦打钉设备，其特征在于：所述取钉器（305）中部有取钉通道，取钉器（305）侧壁有与取钉通道贯通的真空气道，真空气道一侧连接有真空接气口（306），气缸（309）的缸筒固定在气缸安装板（310）上，气缸安装板（310）立在底座固定板（401）一侧，气缸（309）的活塞杆顶端与顶杆（307）连接，顶杆（307）顶端延伸

【专利技术属性】
技术研发人员：左世伟，刘长来，夏诗忠，孙光忠，刘晓群，
申请(专利权)人：骆驼集团新能源电池有限公司，
类型：发明
国别省市：