專利名稱：電池裝配裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電池生產(chǎn)設(shè)備和方法，尤其涉及電池的裝配裝置和方法。
背景技術(shù)：
隨著電池技術(shù)的發(fā)展，各種新型電池已經(jīng)開始被廣泛使用。以方形鋰 離子電池為例，方形鋰離子電池一般包括殼體、容納于方形殼體電池極 組件和電解質(zhì)，其中殼體又包括方形筒體和蓋板。通常方形鋰離子電池的 裝配步驟如下a、制備方形筒體、蓋板、電池極組件；b、將電池極組件 插入方形筒體；C、將電池極組件上的極耳焊接在蓋板上；d、將蓋板彎折， 使蓋板平面與殼體開口平面平行，將蓋板定位于殼體開口上方；e、將電池 極耳彎折成一定形狀；f;推動(dòng)蓋板，使蓋板下方電池極組件完全插入方形 筒體。在電池生產(chǎn)過程中，上述步驟b、 c、 d、 e、 f等步驟一般均設(shè)置在 同一流水線上分步完成的， 一個(gè)工位只完成一個(gè)工序，生產(chǎn)的效率比較低。另外步驟d、 e是分離的，因此需要多次定位才能完成。多次定位會(huì) 導(dǎo)致電池定位不一致，引起極耳彎折的一致性不好，這就增加了蓋板的扣 合難度，甚至給電池造成安全隱患。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明解決現(xiàn)有電池裝配過程中生產(chǎn)效率低的問題，進(jìn)一步解決蓋板 定位、極耳折彎工序多次定位導(dǎo)致的產(chǎn)品一致性差、存在安全隱患的技術(shù) 問題，提出了一種電池裝配裝置和方法。本發(fā)明的電池裝配裝置，包括工作臺(tái)、轉(zhuǎn)盤、裝卸裝置、蓋板定位裝置。
轉(zhuǎn)盤，可以在工作臺(tái)上轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)盤上的外沿等角度設(shè)置多個(gè)電池定位 槽，每個(gè)定位槽對(duì)應(yīng)一個(gè)作業(yè)工位；裝卸裝置，用于將待裝配的電池放入電池定位槽和從電池定位槽中取 出已裝配好的電池；蓋板定位裝置，位于轉(zhuǎn)盤外的蓋板彎折工位，用于將位于該工位的定 位槽中的電池蓋板初定位，使蓋板平面與電池殼體開口平面平行；優(yōu)選的，還包括極耳整形裝置，位于轉(zhuǎn)盤外的極耳彎折工位，用于將 位于該工位的定位槽中的電池極耳彎折成設(shè)定的形狀。優(yōu)選的，還包括入殼裝置，位于轉(zhuǎn)盤外的入殼工位，用于將位于該工 位的定位槽中的電池極組推入殼體。優(yōu)選的，裝卸裝置包括傳輸裝置、兩個(gè)夾持裝置、第一驅(qū)動(dòng)裝置和 第四驅(qū)動(dòng)裝置傳輸裝置，用于將未裝配的電池傳送到裝配區(qū)，以及將已經(jīng)裝配好的 電池傳送出去；兩個(gè)夾持裝置， 一個(gè)用于將待裝配的電池從傳輸裝置夾持到電池定位 槽中，另一個(gè)用于將已經(jīng)裝配好的電池從電池定位槽夾持到傳輸裝置中；第一驅(qū)動(dòng)裝置，用于驅(qū)動(dòng)兩個(gè)夾持裝置轉(zhuǎn)動(dòng)，完成對(duì)夾持電池的移位 作業(yè)；第四驅(qū)動(dòng)裝置，用于驅(qū)動(dòng)兩個(gè)夾持裝置上下移動(dòng)，完成對(duì)夾持電池的 取放作業(yè)。優(yōu)選的，傳輸裝置由傳輸帶和控制傳輸帶運(yùn)動(dòng)的第二驅(qū)動(dòng)裝置構(gòu)成。優(yōu)選的，蓋板定位裝置包括第一位置變換裝置、第一夾緊裝置和翻 折裝置。 推動(dòng)第一夾緊裝置、翻折裝置進(jìn)入或退出蓋 板彎折工位工作工位；第一夾緊裝置，用于夾緊待進(jìn)行蓋板彎折的電池； 翻折裝置，用于對(duì)電池蓋板進(jìn)行彎折作業(yè)。優(yōu)選的，翻折裝置包括第二驅(qū)動(dòng)器、支撐板和翻板，支撐板和翻板 在第二驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)下作往復(fù)運(yùn)動(dòng)完成蓋板彎折作業(yè)。優(yōu)選的，極耳整形裝置包括第二位置變換裝置、第二夾緊裝置和彎 折裝置；第二位置變換裝置，用于推動(dòng)第二夾緊裝置、彎折裝置進(jìn)入或退出極 耳彎折工作工位；第二夾緊裝置，用于夾緊待進(jìn)行極耳彎折的電池； 彎折裝置，用于對(duì)電池極耳進(jìn)行彎折作業(yè)。優(yōu)選的，彎折裝置包括導(dǎo)正機(jī)構(gòu)和彎折機(jī)構(gòu)，導(dǎo)正機(jī)構(gòu)用于導(dǎo)正電 池極耳，彎折機(jī)構(gòu)用于將導(dǎo)正后的電池極耳彎折成設(shè)定的形狀。優(yōu)選的，第一、第二夾緊裝置以及夾持裝置包括驅(qū)動(dòng)器和夾頭，驅(qū) 動(dòng)器控制夾頭作夾持或松開作業(yè)。本發(fā)明提出的電池裝配方法，包括以下處理步驟a) 裝卸裝置將待裝配的電池取出，并放入轉(zhuǎn)盤的電池定位槽中；b) 轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)將定位槽中的待裝配電池移動(dòng)到蓋板彎折工位；c) 蓋板定位裝置將位于該工位的定位槽中的電池蓋板彎折，使蓋 板平面與電池殼體開口平面平行；d) 轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)將定位槽中的電池由蓋板彎折工位移動(dòng)到極耳彎折工位；e) 極耳整形裝置將位于該工位的定位槽中的電池極耳彎折成設(shè)定
的形狀；f) 轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)將定位槽中的電池由極耳彎折工位移動(dòng)到入殼工位;g) 入殼裝置將位于該工位的定位槽中的電池極組推入殼體；h) 轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)將定位槽中的電池由入殼工位移動(dòng)到裝卸工位；i) 裝卸裝置將己完成裝配的電池取出，完成裝配。本發(fā)明的有益效果是1、 由于使用轉(zhuǎn)盤和裝卸裝置，可以在轉(zhuǎn)盤周圍設(shè)置多個(gè)加工工位進(jìn)行 裝配，并利用裝卸裝置將電池在流水線和轉(zhuǎn)盤間進(jìn)行裝卸，提高了生產(chǎn)效 率。2、 在蓋板彎折和極耳彎折等工序的加工中，電池始終處在一個(gè)定位槽 中，不需要進(jìn)行多次定位，因此不會(huì)產(chǎn)生工藝偏差，而且工序連貫。3、 各工序的加工都使用自動(dòng)化的加工裝置，進(jìn)一步提高了生產(chǎn)效率和 確保產(chǎn)品的一致性。


圖l是本發(fā)明電池裝配裝置的立體圖；圖2是本發(fā)明電池裝配裝置中極耳整形裝置部分的立體圖;圖3是本發(fā)明電池裝配裝置中入殼裝置部分的立體圖。
具體實(shí)施方式
下面根據(jù)附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，以方形鋰離子電 池的裝配為例如圖1所示的電池裝配裝置，包括工作臺(tái)1，還包括設(shè)置在工作臺(tái)1 上的轉(zhuǎn)盤2、驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤2間歇轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置3、等角度(90度)設(shè)置在轉(zhuǎn) 盤2上的多個(gè)電池定位槽4、裝卸裝置5、蓋板定位裝置6和極耳整形裝置 7。
裝卸裝置5用于將電池8放入電池定位槽4或從電池定位槽4中取出 電池8;其包括由傳輸帶IO和驅(qū)動(dòng)傳輸帶10運(yùn)動(dòng)的第二驅(qū)動(dòng)裝置9構(gòu) 成的傳輸裝置11、兩個(gè)分別由夾頭12和驅(qū)動(dòng)夾頭12作夾持或松幵運(yùn)動(dòng)的 第三驅(qū)動(dòng)器13構(gòu)成的夾持裝置14、驅(qū)動(dòng)兩夾持裝置14變換工位的第一驅(qū) 動(dòng)裝置15、驅(qū)動(dòng)兩夾持裝置14和第一驅(qū)動(dòng)裝置15向上或向下運(yùn)動(dòng)的第四 驅(qū)動(dòng)器16;其中，傳輸裝置11用來運(yùn)送電池8，夾持裝置14用來夾取電 池8。蓋板定位裝置6用于將電池8的蓋板初定位，使蓋板平面與電池殼體 開口平面平行；其包括第一位置變換裝置17、第一夾緊裝置18和翻折裝 置19，第一位置變換裝置17可推動(dòng)第一夾緊裝置18、翻折裝置19進(jìn)入或 退出工作工位；其中，第一夾緊裝置18包括第一驅(qū)動(dòng)器47和第一夾頭20， 第一驅(qū)動(dòng)器47可驅(qū)動(dòng)第一夾頭20對(duì)電池8作夾持或松開運(yùn)動(dòng)；翻折裝置 19包括第二驅(qū)動(dòng)器21和可在第二驅(qū)動(dòng)器21驅(qū)動(dòng)下作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的支撐板22 和翻板23。如圖2所示的極耳整形裝置7，用于將電池8的極耳彎折成一定形狀， 其包括第二位置變換裝置24、第二夾緊裝置25和彎折裝置26，第二位置 變換裝置24可推動(dòng)第二夾緊裝置25、彎折裝置26進(jìn)入或退出工作工位； 其中，第二夾緊裝置25包括第六驅(qū)動(dòng)器28和第二夾頭27，第六驅(qū)動(dòng)器28 可驅(qū)動(dòng)第二夾頭27作夾持或松開運(yùn)動(dòng);彎折裝置26包括導(dǎo)正機(jī)構(gòu)29和彎 折機(jī)構(gòu)30，其中導(dǎo)正機(jī)構(gòu)29包括左右導(dǎo)正模塊、前后導(dǎo)正模塊32，彎折 機(jī)構(gòu)30包括彎折臂33、驅(qū)動(dòng)彎折臂33運(yùn)動(dòng)的第七驅(qū)動(dòng)器34;左右導(dǎo)正模 塊包括左右導(dǎo)正塊35、驅(qū)動(dòng)左右導(dǎo)正塊35運(yùn)動(dòng)的第八驅(qū)動(dòng)器(未示出)； 前后導(dǎo)正模塊32包括前后導(dǎo)正塊37、驅(qū)動(dòng)前后導(dǎo)正塊37運(yùn)動(dòng)的第九驅(qū)動(dòng) 器38 0方形鋰離子電池裝配裝置還可以包括將電池8的極組推入殼體的入殼 裝置39，如圖3所示，入殼裝置39包括第三位置變換裝置40、第三夾緊 裝置41和推進(jìn)裝置42，第三位置變換裝置40可推動(dòng)第三夾緊裝置41、推 進(jìn)裝置42進(jìn)入或退出工作工位；其中，推進(jìn)裝置42包括第四驅(qū)動(dòng)器43 和由第四驅(qū)動(dòng)器43驅(qū)動(dòng)的推板44;第三夾緊裝置41包括夾頭45和驅(qū)動(dòng) 夾頭45作夾持或松開運(yùn)動(dòng)的第五驅(qū)動(dòng)器46。采用上述裝置的電池裝配方法包括以下處理步驟電池8在傳輸帶10上運(yùn)動(dòng)至裝卸裝置5下方后停止，首先裝卸裝置5 中的夾持裝置14將傳輸裝置11中的電池8裝至電池定位槽4，經(jīng)過第四 驅(qū)動(dòng)器16將夾持裝置14推至電池8處，并將電池8夾持住，第四驅(qū)動(dòng)器 16帶動(dòng)夾持裝置14還原位置，第一驅(qū)動(dòng)裝置15再將夾持裝置14旋轉(zhuǎn)90 度后下行，將電池8放置與電池定位槽4中，裝卸裝置5還原至初始工位。在驅(qū)動(dòng)裝置3的驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)盤2轉(zhuǎn)動(dòng)90度后停止，使電池8轉(zhuǎn)至蓋板定 位裝置6處，第一位置變換裝置17驅(qū)動(dòng)第一夾緊裝置18和翻折裝置19 向轉(zhuǎn)盤軸心方向移動(dòng)后，第一驅(qū)動(dòng)器47再驅(qū)動(dòng)第一夾頭20將電池8夾持 固定，最后第二驅(qū)動(dòng)器21驅(qū)動(dòng)支撐板22和翻板23將電池8的蓋板翻折， 使電池8的蓋板平面與電池8殼體的開口所在平面平行。驅(qū)動(dòng)裝置3再次驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤2轉(zhuǎn)動(dòng)90度并停止，使蓋板已被翻折的電池 8轉(zhuǎn)至極耳整形工位，第二位置變換裝置24驅(qū)動(dòng)第二夾緊裝置25和彎折 裝置26前移，經(jīng)導(dǎo)正機(jī)構(gòu)29導(dǎo)正后，第二夾緊裝置25、彎折裝置26先 后動(dòng)作將電池8固定后再將電池8的極耳彎折成一定形狀，最后極耳整形 裝置7還原至初始工位。驅(qū)動(dòng)裝置3再次驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤2轉(zhuǎn)動(dòng)90度并停止,使蓋板己被翻折的電池 8轉(zhuǎn)至入殼工位，第三位置變換裝置40驅(qū)動(dòng)第三夾緊裝置41、推進(jìn)裝置 42前移，第三夾緊裝置41將電池定位后，在由推進(jìn)裝置42推動(dòng)蓋板電池 8的極組進(jìn)入殼體，最后入殼裝置39還原至初始工位。最后驅(qū)動(dòng)裝置3再次驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤2轉(zhuǎn)動(dòng)90度并停止,裝卸裝置5將電池 8從電池定位槽4中取出并放至傳輸帶10上。上述的工作步驟是針對(duì)一個(gè)電池裝配過程所作的說明，應(yīng)當(dāng)理解的是 本裝置是對(duì)電池定位槽4中的所有電池同時(shí)裝配的。
權(quán)利要求
1.一種電池裝配裝置，包括工作臺(tái)(1)、蓋板定位裝置(6)，其特征在于，還包括設(shè)置在工作臺(tái)上的轉(zhuǎn)盤(2)，可以在工作臺(tái)上轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)盤上的外沿等角度設(shè)置多個(gè)電池定位槽(4)，每個(gè)定位槽對(duì)應(yīng)一個(gè)作業(yè)工位；裝卸裝置(5)，用于將待裝配的電池放入電池定位槽(4)和從電池定位槽(4)中取出已裝配好的電池；所述蓋板定位裝置(6)位于轉(zhuǎn)盤外的蓋板彎折工位，用于將位于該工位的定位槽(4)中的電池蓋板初定位，使蓋板平面與電池殼體開口平面平行。
2. 如權(quán)利要求1所述的電池裝配裝置，其特征在于，還包括一個(gè)極耳 整形裝置(7)，位于轉(zhuǎn)盤外的極耳彎折工位，用于將位于該工位的定位槽(4)中的電池極耳彎折成設(shè)定的形狀。
3. 如權(quán)利要求1所述的電池裝配裝置，其特征在于，還包括一個(gè)入殼 裝置(39)，位于轉(zhuǎn)盤外的入殼工位，用于將位于該工位的定位槽(4)中 的電池極組推入殼體。
4. 如權(quán)利要求1至3任一所述的電池裝配裝置，其特征在于，所述的 裝卸裝置包括-傳輸裝置(ll)，用于將未裝配的電池傳送到裝配區(qū)，以及將已經(jīng)裝配 好的電池傳送出去；兩個(gè)夾持裝置(14), 一個(gè)用于將待裝配的電池從傳輸裝置(11)夾持 到電池定位槽(4)中，另一個(gè)用于將已經(jīng)裝配好的電池從電池定位槽(4) 夾持到傳輸裝置(11)中;第一驅(qū)動(dòng)裝置(15),用于驅(qū)動(dòng)兩個(gè)夾持裝置(14)轉(zhuǎn)動(dòng)，完成對(duì)夾持 電池的移位作業(yè)；第四驅(qū)動(dòng)裝置(16)，用于驅(qū)動(dòng)兩個(gè)夾持裝置(14)上下移動(dòng)，完成對(duì) 夾持電池的取放作業(yè)。
5. 如權(quán)利要求1至3任一所述的電池裝配裝置，其特征在于，所述的 蓋板定位裝置(6)包括第一夾緊裝置(18)，用于夾緊待進(jìn)行蓋板彎折的電池； 翻折裝置(19),用于對(duì)電池蓋板進(jìn)行彎折作業(yè)； 第一位置變換裝置(17)，用于推動(dòng)第一夾緊裝置(18)、翻折裝置(19) 進(jìn)入或退出蓋板彎折工位工作工位。
6. 如權(quán)利要求2所述的電池裝配裝置，其特征在于，所述的極耳整形 裝置(7)包括第二位置變換裝置(24)，用于推動(dòng)第二夾緊裝置(25)、彎折裝置(26) 進(jìn)入或退出極耳彎折工作工位；第二夾緊裝置(25)，用于夾緊待進(jìn)行極耳彎折的電池； 彎折裝置(26)，用于對(duì)電池極耳進(jìn)行彎折作業(yè)。
7. 如權(quán)利要求4至6任一所述的電池裝配裝置，其特征在于，所述第 一、第二夾緊裝置(18、 25)以及夾持裝置(14)包括驅(qū)動(dòng)器(47、 28、 13)和夾頭(20、 27、 12)，驅(qū)動(dòng)器控制夾頭作夾持或松開作業(yè)。
8. 如權(quán)利要求4所述的電池裝配裝置，其特征在于，所述傳輸裝置(ll) 由傳輸帶(10)和控制傳輸帶(10)運(yùn)動(dòng)的第二驅(qū)動(dòng)裝置(9)構(gòu)成。
9. 如權(quán)利要求5所述的電池裝配裝置，其特征在于，所述翻折裝置(19) 包括第二驅(qū)動(dòng)器(21)、支撐板(22)和翻板(23)，支撐板(22)和翻 板(23)在第二驅(qū)動(dòng)器(21)驅(qū)動(dòng)下作往復(fù)運(yùn)動(dòng)完成蓋板彎折作業(yè)。
10. 如權(quán)利要求6所述的電池裝配裝置，其特征在于，所述彎折裝置 (26)包括導(dǎo)正機(jī)構(gòu)(29)和彎折機(jī)構(gòu)(30)，導(dǎo)正機(jī)構(gòu)(29)用于導(dǎo)正電池極耳，彎折機(jī)構(gòu)(30)用于將導(dǎo)正后的電池極耳彎折成設(shè)定的形狀。
11. 一種電池裝配方法，其特征在于，所述方法包括以下處理步驟 1)裝卸裝置(5)將待裝配的電池取出，并放入轉(zhuǎn)盤(2)的電池定位槽(4)中；2) 轉(zhuǎn)盤(2)轉(zhuǎn)動(dòng)將定位槽中的待裝配電池移動(dòng)到蓋板彎折工位；3) 蓋板定位裝置(6)將位于該工位的定位槽(4)中的電池蓋板彎折,使蓋板平面與電池殼體開口平面平行；4) 轉(zhuǎn)盤(2)轉(zhuǎn)動(dòng)將定位槽中的電池由蓋板彎折工位移動(dòng)到極耳彎折 工位；5) 極耳整形裝置(7)將位于該工位的定位槽(4)中的電池極耳彎折 成設(shè)定的形狀；6) 轉(zhuǎn)盤(2)轉(zhuǎn)動(dòng)將定位槽中的電池由極耳彎折工位移動(dòng)到入殼工位;7) 入殼裝置(39)將位于該工位的定位槽(4)中的電池極組推入殼體；8) 轉(zhuǎn)盤(2)轉(zhuǎn)動(dòng)將定位槽中的電池由入殼工位移動(dòng)到裝卸工位；9) 裝卸裝置(5)將已完成裝配的電池取出，完成裝配。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電池裝配裝置和方法，其中電池裝配裝置包括工作臺(tái)、轉(zhuǎn)盤、裝卸裝置、蓋板定位裝置和極耳整形裝置，轉(zhuǎn)盤中設(shè)有用于電池裝配一次定位的定位槽。電池在被裝卸裝置進(jìn)行一次定位后，經(jīng)過蓋板彎折和極耳彎折等工序的作業(yè)，完成裝配。本發(fā)明由于在裝配時(shí)采用一次裝夾電池定位操作的基礎(chǔ)上進(jìn)行蓋板彎折和極耳彎折等工序，不存在現(xiàn)有技術(shù)的多次定位造成的偏差，工序連貫，生產(chǎn)效率也得到提升。
文檔編號(hào)H01M10/04GK101154743SQ20061006298
公開日2008年4月2日 申請(qǐng)日期2006年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月30日
發(fā)明者劉付勇, 彭德貴, 袁紅慶 申請(qǐng)人:深圳市比克電池有限公司