一种自动化锂电池电芯压片装置及其压片方法转让专利

申请号 : CN201811081737.5

文献号 : CN109244552B

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发明人 : 王立平

申请人 : 吉安力莱新能源科技有限公司

摘要 :

本发明公开了一种自动化锂电池电芯压片装置及其压片方法,主要解决了现有技术中存在的锂电池电芯压片需人工操作,劳动强度大,压片效率低下的问题;压片过程中,活塞经常因为意外飘移或者移动,造成自身定位不精准,损坏设备的问题,以及驱动装置会由于各个轴中产生相对的轴向间隙,从而导致驱动装置旋转时难以实现精准定位的问题。该自动化锂电池电芯压片装置,包括:一箱体,内部设置有压盘,一驱动装置,位于所述箱体的下方,驱动装置内部设置有电机;一液压缸,下端设有压板。能够克服现有技术中存在的问题,提高了设备的自动化程度,而且活塞与驱动装置都能够实现精准定位,具有较好的推广利用价值。

权利要求 :

1.一种自动化锂电池电芯压片装置,包括:

一箱体(1),内部设有容纳空间;

一驱动装置(2),位于所述箱体(1)的下方;

一液压缸(3),设置于所述箱体(1)的上方,所述液压缸(3)下端设有压板(5),所述压板(5)底部设有凸块(51);及一压盘(4),设置于所述箱体(1)内部的容纳空间中;

所述的液压缸(3)上端设有液压盖(36),所述液压缸(3)与所述液压盖(36)之间设有环形密封件三(361);

所述的液压盖(36)内部设有止动仓(362),所述止动仓(362)连通所述液压缸(3)内部空腔;所述止动仓(362)下端设有下锥面(363)和上锥面(365),所述下锥面(363)和所述上锥面(365)共同形成脊顶(364)。

2.根据权利要求1所述的一种自动化锂电池电芯压片装置,其中,所述的液压缸(3)上部设有进油口(31),所述液压缸(3)下部设有出油口(32);

所述液压缸(3)内部设有活塞主体(33),所述活塞主体(33)上部设有活塞止动体(35),所述活塞主体(33)与所述活塞止动体(35)是整体单件结构。

3.根据权利要求2所述的一种自动化锂电池电芯压片装置,其中,所述活塞主体(33)具有圆柱形外表面,所述活塞主体(33)外侧设有环形密封件一(331)和环形密封件二(332);

所述环形密封件一(331)和环形密封件二(332)的相对位置为所述环形密封件一(331)在上,所述环形密封件二(332)在下;

所述活塞主体(33)带动所述环形密封件一(331)和所述环形密封件二(332)在所述液压缸(3)内滑动。

4.根据权利要求2所述的一种自动化锂电池电芯压片装置,其中,所述活塞主体(33)下方设有一容纳空间,所述容纳空间内部设有螺纹孔(366),通过所述螺纹孔(366)设有活塞杆(34),所述活塞主体(33)带动所述活塞杆(34)运动。

5.根据权利要求2所述的一种自动化锂电池电芯压片装置,其中,所述活塞止动体(35)上部设有止动通道(351),所述止动通道(351)内部设有弹簧(353),所述弹簧(353)端部固定连接有钢球(355);

所述止动通道(351)侧边设置有直径小于所述钢球(355)的挡面(354)。

6.一种基于一种自动化锂电池电芯压片装置的压片方法,其步骤如下:

(a)启动第一传送装置(8),将待压片的电芯导入压盘(4)上的第一组凹口(41)中;

(b)驱动装置(2)通过电机(6)的驱动,将压盘(4)上装有待压片电芯的第一组凹口(41)旋转到凸块(51)正下方的第一指定位置,液压缸(3)动作,将凸块(51)下移一定的距离,使得凸块(51)与第一组凹口(41)互相配合,对电芯进行压片;

所述液压缸(3)包括活塞,所述活塞内设置下锥面(363)和上锥面(365),下锥面(363)和上锥面(365)共同形成脊顶(364);在活塞止动体(35)上部设有止动通道(351),止动通道(351)内有弹簧(353),弹簧(353)端部设有钢球(355),弹簧(353)、钢球(355)、脊顶(364)共作用;

(c)随后,驱动装置(2)中的电机(6)驱动压盘(4)进行第二次旋转,使得凸块(51)与第二组凹口(41)配合,进而对第二组凹口(41)中待压片的电芯进行压片;

与此同时,第一组凹口(41)经过二次旋转后到达第二指定位置,正好位于针体(53)正下方;

(d)当压板(5)上的凸块(51)下移对第二组凹口(41)中的电芯进行压片时,设置于压板(5)上的针体(53)通过延伸块(52)的带动向下移动;

针体(53)正好处于第二指定位置的触发器(42)的正上方,针体(53)下移时,挤压第二指定位置的触发器(42)使其受力下移,传动件一(422)通过支撑杆一(421)将压力传递给液体通道中的液体,进而液体将力传递给传动件二(432),使得卸料板(43)通过传动件二(432)与支撑杆二(431)的共同作用而向上移动,直至卸料板(43)与倾角(44)配合,进而将压片好的电芯导入到第二传送装置(9)上;

(e)第二传送装置(9)将压片好的电芯传送给下一设备,进入下一工序;

如此这般重复上述步骤(a)(b)(c)(d)(e),进而完成一系列的锂电池电芯压片。

说明书 :

一种自动化锂电池电芯压片装置及其压片方法

技术领域

[0001] 本发明涉及锂电池制造技术领域,具体涉及一种自动化锂电池电芯压片装置及其压片方法。

背景技术

[0002] 随着二十一世纪末微电子技术的发展,小型化的设备日益增多,对电源提出了很高的要求。锂电池随之进入了大规模的实用阶段。锂电池是一种以锂金属或锂合金为负极材料,使用非水电解质溶液的一次电池,与可充电电池锂离子电池跟锂离子聚合物电池是不一样的。锂电池的生产加工过程中需要对锂电池进行电芯压片。
[0003] 现有技术中,对锂电池电芯压片,存在较多的缺点,阻碍了锂电池的进一步的应用与发展,其存在的缺点主要为以下三点:
[0004] (1)现有技术中的锂电池电芯压片设备,对锂电池电芯压片时,液压缸内因活塞自身的重量问题,或者与活塞连接的其他部件的密封性问题,或者液压缸系统泄露、缸壳内表面损坏、振动或者污染问题,以及其他对齐、组装等技术问题,导致活塞意外飘移或者移动,从而造成活塞自身定位不精准,进而损坏设备。
[0005] (2)现有技术中的锂电池电芯压片设备,在锂电池电芯压片过程中,需人工介入操作,不仅压片效率低下,而且劳动强度大。
[0006] (3)现有技术中的锂电池电芯压片设备,其驱动装置常常会由于各个部件的制造公差以及轴的轴向轴承区域中因操作磨损,会在各个轴中产生相对的轴向间隙,从而导致驱动装置旋转到指定位置时,难以实现精准定位。
[0007] 如今,为了适应工业大生产,就迫切需要对现有技术加以改进,找到一种既能够提高锂电池电芯压片的自动化程度,从而提升电池电芯压片的效率,又能够有效防止液压缸内活塞因自身的意外飘移或者移动,造成活塞自身定位不精准,进而损坏设备;还能够解决驱动装置旋转到指定位置时,难以实现精准定位的技术问题的锂电池电芯压片装置。而本发明就是针对上述技术问题进行发明创造的。

发明内容

[0008] 本发明目的之一为提供一种自动化锂电池电芯压片装置,以解决现有技术中存在的液压缸内因活塞自身的重量问题,或者与活塞连接的其他部件的密封性问题,或者液压缸系统泄露、缸壳内表面损坏、振动或者污染问题,以及其他对齐、组装等技术问题,导致活塞意外飘移或者移动,从而造成活塞自身定位不精准,进而损坏设备的问题。
[0009] 本发明目的之二为提供一种自动化锂电池电芯压片装置,以解决现有技术中存在的在锂电池电芯压片过程中,需人工介入操作,不仅压片效率低下,而且劳动强度大的问题。
[0010] 本发明目的之三为提供一种自动化锂电池电芯压片装置,以解决现有技术中存在的驱动装置常常会由于各个部件的制造公差以及轴的轴向轴承区域中因操作磨损,会在各个轴中产生相对的轴向间隙,从而导致驱动装置旋转到指定位置时,难以实现精准定位的问题。
[0011] 本发明目的之四为提供一种基于自动化锂电池电芯压片装置的压片方法。
[0012] 为达到上述目的之一,本发明采用以下技术方案:
[0013] 一种自动化锂电池电芯压片装置,包括:
[0014] 一箱体1,内部设有容纳空间;
[0015] 一驱动装置2,位于所述箱体1的下方;
[0016] 一液压缸3,设置于所述箱体1的上方,所述液压缸3下端设有压板5,所述压板5底部设有凸块51;及
[0017] 一压盘4,设置于所述箱体1内部的容纳空间中。
[0018] 采用上述技术手段,克服了液压缸内因活塞自身的重量问题,或者与活塞连接的其他部件的密封性问题,或者液压缸系统泄露、缸壳内表面损坏、振动或者污染问题,以及其他对齐、组装等技术问题,导致活塞意外飘移或者移动,从而造成活塞自身定位不精准,进而损坏设备的问题,有效防止了活塞意外飘移或者移动,从而造成的活塞自身定位不精准,进而损坏设备的问题。
[0019] 根据本发明的一个实施例,其中,所述的液压缸3上下各设有进油口31和出油口32;所述液压缸3内部设有活塞主体33,所述活塞主体33上部设有活塞止动体35,所述活塞主体33与所述活塞止动体35是整体单件结构。采用上述技术手段,进油口31和出油口32可以有效控制液压缸3的伸缩,将活塞主体33与活塞止动体35设置为整体单件结构,便于活塞的整体运动。
[0020] 根据本发明的一个实施例,其中,所述活塞主体33具有圆柱形外表面,所述活塞主体33外侧设有环形密封件一331和环形密封件二332;所述环形密封件一331和环形密封件二332的相对位置为所述环形密封件一331在上,所述环形密封件二332在下;所述活塞主体33带动所述环形密封件一331和所述环形密封件二332在所述液压缸3内滑动。采用上述技术手段,活塞主体33外侧设置环形密封件一331和环形密封件二332,能够有效防止流体的泄露,导致流体浪费以及设备脏污的问题。
[0021] 根据本发明的一个实施例,其中,所述活塞主体33下方设有一容纳空间,所述容纳空间内部设有螺纹孔366,通过所述螺纹孔366设有活塞杆34,所述活塞主体33带动所述活塞杆34运动。采用上述技术手段,活塞杆34与活塞主体33通过螺纹孔366连接,使得两者连接更为紧密,便于活塞主体33带动活塞杆34整体运动。
[0022] 根据本发明的一个实施例,其中,所述活塞止动体35上部设有止动通道351,所述止动通道351内部设有弹簧353,所述弹簧353端部固定连接有钢球355;所述止动通道351侧边设置有直径小于所述钢球355的挡面354,挡面354用于阻止钢球355外移。
[0023] 根据本发明的一个实施例,其中,所述的液压缸3上端设有液压盖36,所述液压缸3与所述液压盖36之间设有环形密封件三361。采用上述技术手段,环形密封件三361能够有效防止液压缸3内的流体泄露。
[0024] 根据本发明的一个实施例,其中,所述的液压盖36内部设有止动仓362,所述止动仓362连通所述液压缸3内部空腔;所述止动仓362下端设有下锥面363和上锥面365,所述下锥面363和所述上锥面365共同形成脊顶364。采用上述技术手段,脊顶364可以用于防止活塞主体33因活塞自身的重量问题,或者与活塞连接的其他部件的密封性问题,或者液压缸系统泄露、缸壳内表面损坏、振动或者污染问题,以及其他对齐、组装等技术问题,导致活塞意外飘移或者移动。
[0025] 为到达上述目的之二,本发明采用以下技术方案:
[0026] 一种自动化锂电池电芯压片装置,包括:
[0027] 一箱体1,内部设有容纳空间;
[0028] 一驱动装置2,位于所述箱体1的下方;
[0029] 一液压缸3,设置于所述箱体1的上方,所述液压缸3下端设有压板5,所述压板5底部设有凸块51;
[0030] 一压盘4,设置于所述箱体1内部的容纳空间中;
[0031] 所述压盘4设有若干组凹口41。
[0032] 采用上述技术手段,克服了现有技术中的锂电池电芯压片设备,在锂电池电芯压片过程中,需人工介入操作,不仅压片效率低下,而且劳动强度大的问题,提高了锂电池电芯压片设备的自动化程度,从而提高了锂电池电芯压片效率。
[0033] 根据本发明的一个实施例,其中,所述的压盘4一侧上方设有第一传送装置8,所述压盘4相对第一传送装置8的另一侧下方设有第二传送装置9;所述压盘4上端边缘设置有倾角44。采用上述技术手段,第一传送装置8和第二传送装置9分别实现了锂电池电芯的进料和出料,倾角44的设置,大大便利了锂电池电芯的出料。
[0034] 根据本发明的一个实施例,其中,所述压板5上端设置有延伸块520,所述延伸块520设置有若干针体53;所述凸块51正下方为第一指定位置,所述针体53正下方为第二指定位置。采用上述技术手段,实现了一边对后续进料的锂电池电芯进行压片,一边对压片完毕的锂电池电芯出料,提高了加工效率。
[0035] 根据本发明的一个实施例,其中,所述凹口41内部设置有“U”形液体通道,所述“U”形液体通道内装有一定量的液体;所述凹口41内设有卸料板43,所述卸料板43底部通过支撑杆二431连接传动件二432,所述支撑杆二431的另一端与所述卸料板43铰接并远离所述卸料板43的重心,所述传动件二432下部与液体接触。采用上述技术手段,通过“U”形液体通道,实现了在压板5对后续的锂电池电芯进行压片的同时,对压片完毕的锂电池电芯出料,提高了加工效率。
[0036] 根据本发明的一个实施例,其中,所述凹口41一侧对应设置有触发器42,所述触发器42连接有支撑杆一421,所述支撑杆一421的另一端连接传动件一422,所述传动件一422底部与液体接触。采用上述技术手段,通过触发器42、支撑杆一421、传动件一422实现了对压片完毕的锂电池电芯出料,提高了加工效率。
[0037] 为到达上述目的之三,本发明采用以下技术方案:
[0038] 一种自动化锂电池电芯压片装置,包括:
[0039] 一箱体1,内部设有容纳空间;
[0040] 一驱动装置2,位于所述箱体1的下方;
[0041] 一液压缸3,设置于所述箱体1的上方,所述液压缸3下端设有压板5,所述压板5底部设有凸块51;及
[0042] 一压盘4,设置于所述箱体1内部的容纳空间中;
[0043] 所述压盘4设有若干组凹口41;
[0044] 一电机6,设置于所述驱动装置2内部。
[0045] 采用上述技术手段,克服了现有技术中的锂电池电芯压片设备其驱动装置常常会由于各个部件的制造公差以及轴的轴向轴承区域中因操作磨损,会在各个轴中产生相对的轴向间隙,从而导致驱动装置旋转到指定位置时,难以实现精准定位的问题,实现了驱动装置的精准定位,从而提高了锂电池电芯压片的压片质量。
[0046] 根据本发明的一个实施例,其中,所述电机6具有一枢轴61,所述枢轴61配合设置有涡轮7;所述枢轴61还设置有电枢62和换向器63;所述电机6还设置有两个电刷64,所述电刷64的自由端连接弹簧,所述电刷64在弹簧的压力下贴合在所述换向器63侧边。采用上述技术手段,通过弹簧将电刷64在压贴在所述换向器63侧边,有效防止了枢轴61中任何可能的轴向间隙实现了驱动装置的精准定位,从而提高了锂电池电芯压片的压片质量。
[0047] 根据本发明的一个实施例,其中,所述电机6上部设置有壳盖一65,所述壳盖一65内部设置有弹性体66。采用上述技术手段,驱动装置2启动时,弹性体66被轴向压缩,这在枢轴61上产生轴向力,与接触表面一相对旋转的反向元件之间的摩擦被最小化,防止轴向间隙产生,从而有效防止了驱动装置2旋转到指定位置时难以实现精准定位。
[0048] 根据本发明的一个实施例,其中,所述涡轮7设置在齿轮箱71内,所述齿轮箱71设置有壳盖二72,所述壳盖二72通过螺纹紧固件与所述齿轮箱71固定连接。
[0049] 根据本发明的一个实施例,其中,所述涡轮7设有输出轴77,所述输出轴77设有直切齿轮79,所述直切齿轮79用于配合所述涡轮7完成传动工作。
[0050] 根据本发明的一个实施例,其中,所述涡轮7设置有一肩部75,所述肩部75外部设置有弹性垫圈74;所述涡轮7还设置有环形突起73,所述弹性垫圈74作用在所述环形突起73上,所述弹性垫圈74背离所述环形突起73的一侧设有套环76。采用上述技术手段,因壳盖二72被固定,弹性垫圈74可在输出轴77的作用下沿着轴向压缩,由此轴向力作用在输出轴77上,防止轴向间隙产生,从而防止驱动装置2旋转到指定位置时难以实现精准定位。
[0051] 根据本发明的一个实施例,其中,所述弹性垫圈74设置有一个PTFE涂覆的接触表面二78,所述接触表面二78面向所述套环76。采用上述技术手段,PTFE材料的机械性质较软,具有非常低的表面能,使得接触表面二78与所述套环76之间的摩擦被最小化,从而大大增加了装置的使用寿命。而且PTFE材料具有较好的抗氧化性,能耐强氧化剂的腐蚀,还具有较好的耐大气老化性,耐辐照性能和较低的渗透性,长期暴露于大气中,表面及性能保持不变。
[0052] 为到达上述目的之四,本发明采用以下技术方案:
[0053] 一种基于一种自动化锂电池电芯压片装置的压片方法,其步骤如下:
[0054] (a)启动第一传送装置8,将待压片的电芯导入压盘4上的第一组凹口41中;
[0055] (b)驱动装置2通过电机6的驱动,将压盘4上装有待压片电芯的第一组凹口41旋转到凸块51正下方的第一指定位置,液压缸3动作,将凸块51下移一定的距离,使得凸块51与凹口41互相配合,对电芯进行压片;
[0056] (c)随后,驱动装置2中的电机6驱动压盘4进行第二次旋转,使得凸块51与第二组凹口41配合,进而对第二组凹口41中待压片的电芯进行压片;
[0057] 与此同时,第一组凹口41经过二次旋转后到达第二指定位置,正好位于针体53正下方;
[0058] (d)当压板5上的凸块51下移对第二组凹口41中的电芯进行压片时,设置于压板5上的针体53通过延伸块52的带动向下移动;
[0059] 针体53正好处于第二指定位置的触发器42的正上方,针体53下移时,挤压第二指定位置的触发器42使其受力下移,传动件一422通过支撑杆一421将压力传递给液体通道中的液体,进而液体将力传递给传动件二432,使得卸料板43通过传动件二432与支撑杆二431的共同作用而向上移动,直至卸料板43与倾角44配合,进而将压片好的电芯导入到第二传送装置9上;
[0060] (e)第二传送装置9将压片好的电芯传送给下一设备,进入下一工序;
[0061] 如此重复上述步骤(a)(b)(c)(d)(e),完成一系列的锂电池电芯压片。
[0062] 有益效果:
[0063] (一)上述技术方案中,本发明一种自动化锂电池电芯压片装置,在活塞内设置下锥面363和上锥面365,下锥面363和上锥面365共同形成脊顶364;在活塞止动体35上部设有止动通道351,止动通道351内有弹簧353,弹簧353端部设有钢球355,弹簧353、钢球355、脊顶364的共作用,有效防止了活塞的意外飘移或者移动,从而防止了活塞自身定位不精准,进而损坏设备,一定程度上延长了设备的使用寿命。
[0064] (二)上述技术方案中,本发明一种自动化锂电池电芯压片装置,在压盘4上设置若干组凹口41,并且在侧边设置第一传送装置8和第二传送装置9,克服了现有技术中的锂电池电芯压片设备,在锂电池电芯压片过程中,需人工介入操作,不仅压片效率低下,而且劳动强度大的问题,节省了人工操作,实现了自动化进料、压片、卸料工作,提高锂电池电芯压片的自动化程度,从而提升电池电芯压片的效率。
[0065] (三)上述技术方案中,本发明一种自动化锂电池电芯压片装置,克服了现有技术中的锂电池电芯压片设备其驱动装置常常会由于各个部件的制造公差以及轴的轴向轴承区域中因操作磨损,会在各个轴中产生相对的轴向间隙,从而导致驱动装置旋转到指定位置时,难以实现精准定位的问题,实现了驱动装置的精准定位,从而提高了锂电池电芯压片的压片质量。

附图说明

[0066] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0067] 图1为本发明实施例自动化锂电池电芯压片装置的三维视图。
[0068] 图2为本发明实施例自动化锂电池电芯压片装置的细节图。
[0069] 图3为本发明实施例压盘的三维示意图。
[0070] 图4为本发明实施例压板的三维示意图。
[0071] 图5为本发明实施例压板的另一方向的三维示意图。
[0072] 图6为本发明实施例压盘的结构示意图。
[0073] 图7为本发明实施例压盘的动作示意图。
[0074] 图8为图7的A向局部放大图。
[0075] 图9为本发明实施例自动化锂电池电芯压片装置的动作示意图。
[0076] 图10为本发明实施例液压缸的结构示意图。
[0077] 图11为本发明实施例液压缸的结构动作示意图。
[0078] 图12为本发明实施例液压缸的另一动作示意图。
[0079] 图13为图10的B向局部放大图。
[0080] 图14为图11的C向局部放大图。
[0081] 图15为本发明实施例驱动装置电机的结构示意图。
[0082] 图16为图15的D向局部放大图。
[0083] 图17为本发明实施例驱动装置涡轮的结构示意图。
[0084] 图18为图17的E向局部放大图。
[0085] 附图中:
[0086] 1、箱体               2、驱动装置           3、液压缸
[0087] 31、进油口            32、出油口            33、活塞主体
[0088] 331、环形密封件一     332、环形密封件二     34、活塞杆
[0089] 35、活塞止动体        351、止动通道         352、销
[0090] 353、弹簧             354、挡面             355、钢球
[0091] 36、液压盖            361、环形密封件三     362、止动仓
[0092] 363、下锥面           364、脊顶             365、上锥面
[0093] 366、螺纹孔           4、压盘               41、凹口
[0094] 42、触发器            421、支撑杆一         422、传动件一
[0095] 43、卸料板            431、支撑杆二         432、传动件二
[0096] 44、倾角              5、压板               51、凸块
[0097] 52、延伸块            53、针体              6、电机
[0098] 61、枢轴              62、电枢              63、换向器
[0099] 64、电刷              65、壳盖一            66、弹性体
[0100] 67、接触表面一        68、圆顶              7、涡轮
[0101] 71、齿轮箱            72、壳盖二            73、环形突起
[0102] 74、弹性垫圈          75、肩部              76、套环
[0103] 77、输出轴            78、接触表面二        79、直切齿轮
[0104] 8、第一传送装置       9、第二传送装置

具体实施方式

[0105] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明实施例进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明实施例,并不用于限定本发明实施例。
[0106] 在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0107] 如图1-3、15所示,一种自动化锂电池电芯压片装置,包括:一箱体1,内部设有容纳空间;一驱动装置2,位于所述箱体1的下方,驱动装置2内部设置有电机6;一液压缸3,设置于所述箱体1的上方,所述液压缸3下端设有压板5;及一压盘4,设置于所述箱体1内部的容纳空间中。
[0108] 如图1、2、10-14所示,液压缸3上、下各设有进油口31和出油口32,用于控制流体进出有效控制液压缸3,进而控制液压缸3的伸缩;所述液压缸3内部设有活塞主体33,所述活塞主体33上部设有活塞止动体35,所述活塞主体33与所述活塞止动体35是整体单件结构,将活塞主体33与活塞止动体35设置为整体单件结构,便于活塞的整体运动,进而有效控制液压缸3的伸缩。
[0109] 活塞主体33具有圆柱形外表面,所述活塞主体33外侧设有环形密封件一331和环形密封件二332;所述环形密封件一331和环形密封件二332的相对位置为所述环形密封件一331在上,所述环形密封件二332在下;所述活塞主体33带动所述环形密封件一331和所述环形密封件二332在所述液压缸3内滑动,环形密封件一331和环形密封件二332能够有效防止液压缸3内流体的泄露,导致的流体浪费以及脏污设备的问题。活塞主体33下方设有一容纳空间,所述容纳空间内部设有螺纹孔366,通过所述螺纹孔366设有活塞杆34,活塞杆34与活塞主体33通过螺纹孔366连接,螺纹连接使得两者连接更为紧密,便于活塞杆34通过活塞主体33的受力而与活塞主体33一起运动。
[0110] 活塞止动体35上部设有止动通道351,所述止动通道351内部设有弹簧353,所述弹簧353端部固定连接有钢球355;所述止动通道351侧边设置有直径小于所述钢球355的挡面354,用于防止钢球355移出止动通道351。液压缸3上端部设有液压盖36,所述液压缸3与所述液压盖36之间设有环形密封件三361,能够有效防止液压缸3内的流体泄露。液压盖36内部设有止动仓362,所述止动仓362连通所述液压缸3内部空腔;所述止动仓362下端设有下锥面363和上锥面365,所述下锥面363和所述上锥面365共同形成脊顶364。
[0111] 如果无意间因活塞自身的重量问题,或者与活塞连接的其他部件的密封性问题,或者液压缸系统泄露、缸壳内表面损坏、振动或者污染问题,或者其他对齐、组装等技术问题产生力迫使活塞主体33向下移动,当活塞止动体35与下锥面363接触时,钢球355首先与下锥面363接触,如果活塞主体33受力较大,钢球355会进一步与脊顶364接触,此时,弹簧353的预载荷和下锥面363的表面相对于纵向轴线的倾斜角度,以确定钢球355和脊顶364取消了意外产生的力对活塞主体33的作用,从而阻止活塞止动体35下移,从而阻止活塞主体
33往下移动,从而能够有效防止活塞止动体35的无意飘移运动。
[0112] 当需要使活塞主体33和活塞止动体35向下移动时:则通过进油口31往液压缸3加入流体,随着流体的不断增多,活塞主体33开始向下移动,钢球355接触下锥面363并开始沿着下锥面363远离止动仓362,弹簧353端部的钢球355因受到下锥面363作用力而横向运动,进一步地,作用在活塞主体33上表面和活塞止动体35侧表面上的流体压力,迫使活塞止动体35与下锥面363脱离,直到钢球355到达与脊顶364平齐位置;继续通过进油口31加入流体,从而对活塞止动体35进一步施加压力,此时钢球355不再起作用,活塞主体33和活塞止动体35下移完成。在上述过程中,弹簧353和其端部的钢球355以及脊顶364的互相配合,可以防止活塞主体33和活塞止动体35由于意外情况相对于液压缸3内的漂移或者移动。
[0113] 当需要活塞主体33和活塞止动体35向上运动时:则通过出油口32往液压缸3加入流体,随着流体的不断增多,活塞主体33受力开始向上移动,钢球355首先接触上锥面365并开始沿着上锥面365向止动仓362方向移动;当钢球355接触到上锥面365时,弹簧353因受力而横向运动,直到钢球355到达与脊顶364平齐位置,继续通过出油口32加入流体,继续对活塞主体33施加压力使得钢球355与上锥面365脱离进入到止动仓362内,在上述过程中,钢球355和下锥面363限制活塞主体33和活塞止动体35抵抗无意的漂移移动。
[0114] 如图1、2、4、5、7所示,压板5底部设有两块凸块51,每一个凸块51正对一个凹口41,所述凸块51正下方为第一指定位置;压板5上端设置有延伸块520,延伸块520设置有若两个针体53,所述针体53正下方为第二指定位置,每一个针体53的正下方对应为触发器42。
[0115] 如图1-3、6-9所示,压盘4一侧上方设有第一传送装置8,用于锂电池电芯进料,所述压盘4相对第一传送装置8的另一侧下方设有第二传送装置9,用于压片好的锂电池电芯出料,所述第二传送装置9的安装位置对应第二指定位置;第一传送装置8与第二传送装置9的设置,将电池电芯进料、出料设置为一体,提高了设备对锂电池电芯的压片效率。
[0116] 所述压盘4上端边缘设置有倾角44,方便了压片好的锂电池电芯的出料。压盘4上设有四组凹口41,每组凹口设有两个凹口41,每一个凹口41内部对应设置有“U”形液体通道,所述“U”形液体通道内装有一定量的液体;所述凹口41内设有卸料板43,所述卸料板43底部通过支撑杆二431连接传动件二432,所述支撑杆二431的另一端与所述卸料板43铰接,铰接处远离所述卸料板43的重心,所述传动件二432下部与液体接触。
[0117] 凹口41一侧即“U”形液体通道的另一端对应设置有触发器42,所述触发器42连接有支撑杆一421,所述支撑杆一421的另一端连接传动件一422,所述传动件一422底部与液体接触。
[0118] 如图1-9所示,第一传送装置8将待压片的锂电池电芯从上一工序导入第一组凹口41中,驱动装置2驱动压盘4旋转到凸块51正下方的第一指定位置,液压缸3动作,将凸块51下移一定的距离,使得凸块51与凹口41互相配合,对电芯进行压片。
[0119] 随后,驱动装置2驱动压盘4进行第二次旋转,使得凸块51与第二组凹口41配合,进而对第二组凹口41中待压片的电芯进行压片;与此同时,第一组凹口41经过二次旋转后到达第二指定位置,正好位于针体53正下方。
[0120] 当压板5上的凸块51下移对第二组凹口41中的电芯进行压片时,设置于压板5上的针体53通过延伸块52的带动也向下移动,提供了卸料动力,处于第二指定位置的触发器42受到针体53挤压进行下移,通过液体通道中的液体将压力传递给传动件二432,进而卸料板43通过传动件二432与支撑杆二431的共同作用而向上移动,直至卸料板43与倾角44配合,进而将压片好的电芯导入到第二传送装置9上。
[0121] 在对锂电池电芯进行压片的过程中同时对压片完成的锂电池电芯进行出料,节省了人工操作,提高了锂电池电芯压片设备的自动化程度,实现了自动化进料、压片、卸料工作,并有着承接上一道工序进行工作后传送到下一道工序的作用,还具有能够有效防止多个动力装置一起工作,还具有对锂电池电芯压片加工精度高,操作简单的优点。
[0122] 如图1、2、15、16所示,电机6具有一枢轴61,所述枢轴61下端配合设置有涡轮7;所述枢轴61还设置有电枢62和换向器63;所述电机6还设置有两个电刷64,所述电刷64的自由端连接弹簧,所述电刷64在弹簧的压力下贴合在所述换向器63侧边,有效防止了枢轴61中任何可能的轴向间隙。电机6上部设置有壳盖一65,所述壳盖一65内部设置有弹性体66,弹性体66面向枢轴61的一侧设置有聚四氟乙烯涂层,也称为PTFE图层,涂层也可以是聚对苯二甲酸乙二醇酯,也称为PET,或其他等效涂层。弹性体66远离涂层接触表面一67的侧面固定定位在壳盖一65的内侧上,使得弹性体66可以与壳盖一65有利地预组装;弹性体66向枢轴61的PTFE涂层的接触表面一67与枢轴61的圆顶68接触。
[0123] 驱动装置2启动时,弹性体66被轴向压缩,这在枢轴61上产生轴向力,材料又称聚四氟乙烯材料,由于PTFE材料的机械性质较软,具有非常低的表面能,一方面,使得PTFE涂覆的接触表面一67和与接触表面一67相对旋转的反向元件之间的摩擦被最小化,从而有效防止了轴向间隙的产生,防止驱动装置2旋转到指定位置时难以实现精准定位的问题。另一方面,由于弹性体66上的PTFE涂层接触表面一67具有平坦表面,使得弹性体66和接触表面一67之间的摩擦被最小化,从而大大增加了装置的使用寿命。除此之外,PTFE材料还具有较好的抗氧化性,能耐强氧化剂的腐蚀,家具有较好的耐大气老化性,耐辐照性能和较低的渗透性,长期暴露于大气中,表面及性能保持不变,也在一定程度上延长了设备的使用寿命。
[0124] 如图15、17、18所示,涡轮7设置在齿轮箱71内,所述齿轮箱71设置有壳盖二72,所述壳盖二72通过螺纹紧固件与所述齿轮箱71固定连接;涡轮7设有输出轴77,所述输出轴77设有直切齿轮79,所述直切齿轮79用于配合所述涡轮7完成传动工作。
[0125] 涡轮7设置有一肩部75,所述肩部75外部设置有弹性垫圈74;所述涡轮7还设置有环形突起73,所述弹性垫圈74作用在所述环形突起73上,所述弹性垫圈74背离所述环形突起73的一侧设有套环76;因壳盖二72被固定,弹性垫圈74可在输出轴77的作用下沿着轴向压缩,由此轴向力作用在输出轴77上,从而防止了轴向间隙的产生,进而实现了驱动装置2旋转到指定位置的精准定位。
[0126] 弹性垫圈74还设置有一个PTFE涂覆的接触表面二78,接触表面二78面向所述套环76。PTFE材料又称聚四氟乙烯材料,其机械性质较软,具有非常低的表面能,在弹性垫圈74设置PTFE涂覆的接触表面二78,能够使得接触表面二78与所述套环76之间的摩擦被最小化,从而大大增加了装置的使用寿命。而且PTFE材料具有较好的抗氧化性,能耐强氧化剂的腐蚀,还具有较好的耐大气老化性,耐辐照性能和较低的渗透性,长期暴露于大气中,表面及性能保持不变,在一定程度上又可以延长设备的使用寿命。
[0127] 一种基于上述实施例一种自动化锂电池电芯压片装置的压片方法,其步骤如下:
[0128] (a)启动第一传送装置8,将待压片的电芯导入压盘4上的第一组凹口41中;
[0129] (b)驱动装置2通过电机6的驱动,将压盘4上装有待压片电芯的第一组凹口41旋转到凸块51正下方的第一指定位置,液压缸3动作,将凸块51下移一定的距离,使得凸块51与凹口41互相配合,对电芯进行压片;
[0130] (c)随后,驱动装置2中的电机6驱动压盘4进行第二次旋转,使得凸块51与第二组凹口41配合,进而对第二组凹口41中待压片的电芯进行压片;
[0131] 与此同时,第一组凹口41经过二次旋转后到达第二指定位置,正好位于针体53正下方;
[0132] (d)当压板5上的凸块51下移对第二组凹口41中的电芯进行压片时,设置于压板5上的针体53通过延伸块52的带动向下移动;
[0133] 针体53正好处于第二指定位置的触发器42的正上方,针体53下移时,挤压第二指定位置的触发器42使其受力下移,传动件一422通过支撑杆一421将压力传递给液体通道中的液体,进而液体将力传递给传动件二432,使得卸料板43通过传动件二432与支撑杆二431的共同作用而向上移动,直至卸料板43与倾角44配合,进而将压片好的电芯导入到第二传送装置9上;
[0134] (e)第二传送装置9将压片好的电芯传送给下一设备,进入下一工序;
[0135] 如此重复上述步骤(a)(b)(c)(d)(e),完成一系列的锂电池电芯压片。
[0136] 尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述,以便于本技术领域的技术人员能够理解本发明,但是本发明不仅限于具体实施方式的范围,对本技术领域的普通技术人员而言,只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本发明精神和范围内,一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。