压片加环一体化设备的制作方法

1.本实用新型涉及正极片加环技术领域，特别涉及一种压片加环一体化设备。


背景技术：

2.目前在锂锰扣式电池行业，大部分企业在生产加环正极片时，采用的加环方式是将正极粉饼和正极环分别制作后，再在冲床加环机或者在转盘油压机上完成加环工序。在不同的设备上完成不同的工序时，必然需要完成物料的转移，多次物料的转移不仅是人力和物力的浪费，多工序多设备的工艺制程也增加了品质管控风险。另外，上环机构一般手工上环，效率低且提高了人工成本。


技术实现要素：

3.本实用新型提供了一种压片加环一体化设备，以解决现有技术中人工成本高且生产效率低的技术问题。
4.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
5.本实用新型提供了一种压片加环一体化设备，用于扣式电池正极的压片以及加环，加环正极片包括正极片和金属环，所述压片加环一体化设备包括入粉机构、上环装置和压片加环机构，所述上环装置将所述金属环传送至所述压片加环机构上；所述入粉机构将粉料传送至所述压片加环机构上；所述上环装置包括送料机构、推送机构、轨道板以及下压机构，所述轨道板包括本体及形成于所述本体上的凹槽，所述送料机构的出料口与所述凹槽相接将所述金属环传送至所述凹槽内；所述推送机构安装于所述轨道板上，所述推送机构将所述金属环沿所述凹槽推送至所述正极片的上方，所述下压机构将所述金属环定位于所述正极片上；所述轨道板还包括磁性件，所述凹槽的末端形成有第一通孔，所述磁性件安装于所述第一通孔的孔壁上，所述磁性件将所述金属环固定于所述第一通孔内。
6.进一步地，所述凹槽包括彼此连通的第一凹槽与第二凹槽，所述第一凹槽形成有第一开口，所述第一凹槽通过所述第一开口与所述送料机构的出料口相接；所述第一通孔形成于所述第二凹槽的末端，所述第二凹槽的末端位于所述正极片的上方；所述第一凹槽与所述第二凹槽不在同一条直线上；所述推送机构包括第一机构和第二机构，所述第一机构安装于所述第一凹槽的端部，所述第二机构安装于所述第二凹槽的端部，所述第一机构将所述送料机构传送的所述金属环推送至所述第二凹槽内，所述第二机构将所述金属环推送至所述第一通孔内。
7.进一步地，所述第一机构包括第一气缸及与所述第一气缸连接的第一推送条，所述第一推送条位于所述第一凹槽上；所述第二机构包括第二气缸及与所述第二气缸连接的第二推送条，所述第二推送条位于所述第二凹槽内；和/或所述第一凹槽与所述第二凹槽垂直设置。
8.进一步地，所述轨道板还包括两个导向块，两个所述导向块相对设置于所述第二凹槽靠近所述第一通孔的侧壁上，所述导向块的底端与所述第二凹槽底部的距离大于所述
金属环的厚度，且小于两个所述金属环的厚度之和；两个所述导向块的间距小于所述金属环的直径。
9.进一步地，所述轨道板还包括设置于所述第一凹槽的侧壁顶端的压块，所述压块架设于所述第一凹槽的所述第一开口上方，所述金属环经过所述压块底端与所述第一凹槽底部的间隙输送至所述第一凹槽内；所述压块的底端与所述第一凹槽底部的间距大于所述金属环的厚度，且小于两个所述金属环的厚度之和。
10.进一步地，所述下压机构包括安装板、第三气缸、滑轨及与所述第三气缸连接的滑块，所述滑轨固定于所述安装板上，所述第三气缸推动所述滑块沿所述滑轨滑动；所述滑块的一端位于所述第一通孔的上方，所述滑块将所述第一通孔内的所述金属环下压定位于所述正极片上。
11.进一步地，所述送料机构包括振动盘，所述振动盘上形成有送料通道，所述送料通道与所述凹槽相接，所述振动盘使所述金属环经所述送料通道输送至所述凹槽内。
12.进一步地，所述压片加环一体化设备还包括多个支撑架，多个所述支撑架间隔设置于所述压片加环机构的周侧，所述上环装置、所述入粉机构分别安装于对应的所述支撑架上。
13.进一步地，所述压片加环机构包括转盘、多个上冲模块、多个下冲模块及第一轨道、第二轨道，所述转盘包括中板、上板和下板，所述上板和所述下板分别位于所述中板的上下两侧，所述中板上形成有多个冲压孔以盛装所述粉料及所述金属环，所述上冲模块设置于所述上板上，所述下冲模块设置于所述下板上；所述第一轨道与所述第二轨道分别设置于所述转盘的外周侧；所述转盘转动使所述上冲模块沿所述第一轨道移动及使所述下冲模块沿所述第二轨道移动，所述上冲模块的下端与所述下冲模块的上端均远离所述中板以传送所述粉料或者所述金属环至所述冲压孔内；所述上冲模块的下端与所述下冲模块的上端均移动至所述中板上以挤压所述粉料形成所述正极片，或者挤压所述正极片与所述金属环得到所述加环正极片。
14.进一步地，所述上板形成有多个第二通孔，所述第二通孔靠近所述上板外周边缘的一侧具有第二开口，所述第二开口位于所述上板的上端部；所述上冲模块包括上冲压杆及设置于所述上冲压杆上的上滚轮，所述上冲压杆穿过所述第二通孔安装于所述上板上，所述上滚轮卡设在所述第二开口上，所述转盘转动使所述上滚轮沿所述第一轨道移动；和/或所述下板形成有多个第三通孔，所述下冲模块包括下冲压杆及设置于所述下冲压杆上的下滚轮，所述下冲压杆穿过所述第三通孔安装于所述下板上，所述下滚轮位于所述下板的下端部的外周侧，所述转盘转动使所述下滚轮沿所述第二轨道移动。
15.本实用新型提供的压片加环一体化设备，上环装置采用推送机构、轨道板与下压机构的配合来实现金属环的上料。推送机构安装在轨道板上直接推送金属环，使金属环的移动速度提高，并实现上环自动化，提高了生产效率；金属环沿凹槽移动并最终被运送至第一通孔内，能够严格控制金属环的最终位置，通过下压机构下压后能够保证金属环与正极片的准确配合，提高产品的质量和一致性。上述一体化设备能够实现自动上环，提高了生产效率，降低了人工成本，提升了产品良率。
附图说明
16.图1为本实用新型实施例提供的上环装置的结构示意图；
17.图2为图1的部分放大图；
18.图3为本实用新型实施例提供的压片加环一体化设备的结构示意图。
19.附图标记说明：
20.100、上环装置；
21.110、送料机构；111、振动盘；111a、送料通道；
22.120、第一机构；121、第一气缸；122、第一推送条；
23.130、第二机构；131、第二气缸；132、第二推送条；
24.140、下压机构；141、安装板、142、第三气缸；143、滑轨；144、滑块；
25.150、轨道板；151、本体；152、第一凹槽；153、压块；153a、缺口；154、第二凹槽；154a、第一通孔；155、导向块；
26.200、入粉机构；
27.300、压片加环机构；
28.310、转盘；
29.311、上板；311a、第二开口；312、中板；312a、冲压孔；313、下板；
30.320、上冲模块；321、上冲压杆；322、上滚轮；
31.330、下冲模块；331、下冲压杆；332、下滚轮；
32.400、支撑架。
具体实施方式
33.下面结合附图及具体实施例对本实用新型再作进一步详细的说明。在本实用新型中的“第一”、“第二”等描述，仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或顺序。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。
34.参照图1至图3，本技术实施例提供了一种压片加环一体化设备，用于扣式电池正极的压片以及加环，加环正极片包括正极片和金属环，压片加环一体化设备包括入粉机构200、上环装置100和压片加环机构300，上环装置100将金属环传送至压片加环机构300上；入粉机构200将粉料传送至压片加环机构300上。其中，上环装置100包括送料机构110、推送机构、轨道板150以及下压机构140，轨道板150包括本体151及形成于本体151上的凹槽，送料机构110的出料口与凹槽相接将金属环传送至凹槽内；推送机构安装于轨道板150上，推送机构将金属环沿凹槽推送至正极片的上方，下压机构140将金属环定位于正极片上。轨道板150还包括磁性件，凹槽的末端形成有第一通孔154a，磁性件安装于第一通孔154a的孔壁上，磁性件将金属环固定于第一通孔154a内。
35.可以理解地，上环装置用于将金属环上料至正极片加环的位置。一般情况下，上环装置利用手工或者传送皮带进行上环，前者上环效率低，人工成本高，后者结构复杂，上环速度慢。
36.本技术实施例的上环装置100采用推送机构、轨道板150与下压机构140的配合来
实现金属环的上料。推送机构安装在轨道板150上直接推送金属环，使金属环的移动速度提高，并实现上环自动化，提高了生产效率；金属环沿凹槽移动并最终被运送至第一通孔154a内，能够严格控制金属环的最终位置，通过下压机构140下压后能够保证金属环与正极片的准确配合，提高产品的质量和一致性。
37.当然，本技术的上环装置100设置了一个推送机构，将金属环推送至正极片的上方；在其它实施例中，为了使上环装置100避开压片加环机构，避免两者相互影响，也可以设置不同方向的两个推送机构。本技术实施例中的上料机构可以为任意能够将金属环传输至轨道板150上凹槽内的结构。金属环在凹槽内移动，凹槽的侧壁保证金属环按照凹槽的方向移动，以保证金属环的运动轨迹。
38.本技术实施例中，在凹槽的末端形成有第一通孔154a，第一通孔154a侧壁上设置的磁性件能够将金属环固定在第一通孔154a内。可以理解地，凹槽的末端与置于其下方的正极片有一定的距离，且下压机构140的下压端、正极片与第一通孔154a均位于同一竖直方向上，以便于下压机构140将金属环定位于正极片上。下压机构140用于金属环的定位，能够将金属环更加准确地放置于正极片的上方，以保持加环正极片产品的质量和一致性。
39.一些实施例中，凹槽包括彼此连通的第一凹槽152与第二凹槽154，第一凹槽152形成有开口，第一凹槽152通过开口与送料机构110的出料口相接，第一通孔154a形成于第二凹槽154的末端，第二凹槽154的末端位于正极片的上方；第一凹槽152与第二凹槽154不在同一条直线上；推送机构包括第一机构120和第二机构130，第一机构120安装于第一凹槽152的端部，第二机构130安装于第二凹槽154的端部，第一机构120将送料机构110传送的金属环推送至第二凹槽154内，第二机构130将金属环推送至第一通孔154a内。
40.可以理解地，当送料机构110的位置与压片加环机构的位置互相干涉时，送料机构110的摆放必须满足一定的要求。在这种情况下，一个凹槽就无法满足上环的要求，需要设置多个凹槽，也就是说，金属环需要改变移动方向才能被输送至正极片的上方。本技术实施例中，第一凹槽152与送料机构的出料口相接，并且将第二凹槽154与第一凹槽152设置为不在同一条直线上，满足金属环需要改变移动方向的要求。两个凹槽需要对应设置两个推送机构。由于第一凹槽152与第二凹槽154的方向不同，相应地第一机构120的推送方向与第二机构130的推送方向也不同。
41.可以理解地，第一凹槽152与第二凹槽154之间的夹角根据实际的应用场景来设计。一些实施例中，第一凹槽152与第二凹槽154垂直设置，参照图1。相互垂直的第一凹槽152与第二凹槽154能够减小金属环的移动距离，从而缩短金属环的上料时间；同时也能够使金属环的移动更加顺畅。
42.一些实施例中，第一机构120包括第一气缸121及与第一气缸121连接的第一推送条122，第一推送条122位于第一凹槽152内；第二机构130包括第二气缸131及与第二气缸131连接的第二推送条132，第二推送条132位于第二凹槽154内。也就是说，推送机构的推送功能通过气缸与推送条来实现。这种推送机构结构简单，同时能够缩短轨道的长度，缩短金属环的输送时间，提高生产效率。
43.进一步地，轨道板150还包括两个导向块155，两个导向块155相对设置于第二凹槽154靠近第一通孔154a的侧壁上，导向块155的底端与第二凹槽154底部的距离大于金属环的厚度，且小于两个金属环的厚度之和；两个导向块155的间距小于金属环的直径。在第二
凹槽154靠近第一通孔154a的侧壁上相对设置两个导向块155，金属环在两个导向块155的下方通过，能够保证一个金属环通过，避免多个金属环叠在一起，同时起到导向和限位的作用，能够规范金属环的轨迹，避免推送速度过快而使金属环翻转或者从凹槽中跑出。
44.另一些实施例中，轨道板150还包括设置于第一凹槽152的侧壁顶端的压块153，压块153架设于第一凹槽152的开口上方，金属环经过压块153底端与第一凹槽152底部的间隙输送至第一凹槽152内；压块153的底端与第一凹槽152底部的间距大于金属环的厚度，且小于两个金属环的厚度之和。可以理解地，压块153与第一凹槽152底部之间只能通过一个金属环，避免金属环叠在一起进入第一凹槽152内，而导致被同时推送、同时定位至正极片上。另外，压块153的设置可以使金属环更加方便的进入第一凹槽152，起到导向限位的作用。
45.进一步地，压块153朝向送料机构110的一端形成有缺口153a，缺口153a与送料机构110的出料口对应设置。可以理解地，压块153缺口153a的侧壁有一定的高度，能够阻挡堆叠的金属环进入第一凹槽152内，而保证每次只有一个金属环从送料机构110的出料口进入至第一凹槽152内。
46.一些实施例中，下压机构140包括安装板141、第三气缸142、滑轨143及与第三气缸142连接的滑块144，滑轨143固定于安装板141上，第三气缸142推动滑块144沿滑轨143滑动；滑块144的一端位于第一通孔154a的上方，滑块144将第一通孔154a内的金属环下压定位于正极片上。也就是说，下压机构140通过气缸与滑动机构来实现下压动作，结构简单，控制精准，能够实现对第一通孔154a内金属环的准确下压。
47.可以理解地，送料机构110可以有多种选择，只要将金属环输送至第一凹槽152即可。一些实施例中，送料机构110包括振动盘111，振动盘111上形成有送料通道111a，送料通道111a与凹槽相接，振动盘111使金属环经送料通道111a输送至凹槽内。本技术实施例中，金属环在振动盘111中被排序和识别。金属环在凹槽上只改变输送方向，而不产生翻转。
48.一些实施例中，压片加环一体化设备还包括多个支撑架400，多个支撑架400间隔设置于压片加环机构300的周侧，上环装置100、入粉机构200分别安装于对应的支撑架400上。可以理解地，上环装置100和入粉机构200分别设置于压片加环机构300的周侧，因而在压片加环机构300的周侧安装多个支撑架400，用于放置上环装置100与入粉机构200。具体地，参照图3，支撑架400包括架体和设置于架体上的支撑板，支撑板呈弧形环绕于转盘310的外侧。入粉机构200与上环装置100分别固定于支撑板上。
49.一些实施例中，压片加环机构300包括转盘310、多个上冲模块320、多个下冲模块330及第一轨道、第二轨道，转盘310包括中板312、上板311和下板313，上板311和下板313分别位于中板312的上下两侧，中板312上形成有多个冲压孔312a以盛装粉料及金属环，上冲模块320设置于上板311上，下冲模块330设置于下板313上；第一轨道与第二轨道分别设置于转盘310的外周侧。转盘310转动使上冲模块320沿第一轨道移动及使下冲模块330沿第二轨道移动，上冲模块320的下端与下冲模块330的上端均远离中板312以传送粉料或者金属环至冲压孔312a内；上冲模块320的下端与下冲模块330的上端均移动至中板312上以挤压粉料形成正极片，或者挤压正极片与金属环得到加环正极片。
50.具体地，参照图3，转盘310的中板312、上板311和下板313能够在外力带动下一起转动。外力可以是机械传动，也可以是直接电能驱动。本技术实施例中转盘310由三相电机带动蜗轮蜗杆传动(图中未示出)。转盘310的上板311上设置了多个上冲模块320，下板313
上设置了多个下冲模块330，当转盘310转动时，上冲模块320可以沿转盘310外周侧设置的第一轨道移动，下冲模块330可以沿转盘310外周侧设置的第二轨道移动。根据压片加环的要求，第一轨道与第二轨道分别设置为异形轨道。从而使压片加环机构300在转动一圈时，上冲模块320与下冲模块330分别交替出现两次最高点和两次最低点。
51.也就是说，当上冲模块320位于最高点且下冲模块330位于最低点时，入粉机构200将重量调试合适的粉料刮入至冲压孔312a内；当上冲模块320在最低点且下冲模块330位于最高点时，挤压加入到冲压孔312a的粉料呈片状，即得到正极片。当上冲模块320再次位于最高点且下冲模块330再次位于最低点时，上环装置100将金属环加入至冲压孔312a内的正极片上；当上冲模块320再次移动到最低点且下冲模块330再次移动到最高点时，两者将冲压孔312a内的正极片和金属环挤压在成型为加环正极片。另外，冲压孔312a内挤压成型好的加环正极片通过下冲模块330顶出。压片加环一体化设备还包括一出料机构，出料机构将加环正极片刮出并传送出来。
52.可以理解地，加入至冲压孔312a的粉料的重量需要提前确认满足产品要求。本技术实施例中，通过冲压孔312a的大小来控制粉料的量。也就是说，将粉料加入至中板312上，利用入粉机构200将粉料刮至冲压孔312a内，冲压孔312a的尺寸与所需重量的粉料占用的体积相匹配。
53.一些实施例中，上板311形成有多个第二通孔，第二通孔靠近上板311外周边缘的一侧具有第二开口311a，第二开口311a位于上板311的上端部；上冲模块320包括上冲压杆321及设置于上冲压杆321上的上滚轮322，上冲压杆321穿过第二通孔安装于上板311上，上滚轮322卡设在第二开口311a上，转盘310转动使上滚轮322沿第一轨道移动。
54.具体地，参照图3，第二通孔均匀间隔布设于上板311的周侧靠近边缘处。第二通孔靠近上板311上端部的一段通过第二开口311a与外界连通。上滚轮322从第二开口311a伸出第二通孔，多个上滚轮322沿上板311的外周壁间隔均匀排布。上滚轮322在第一轨道上移动时，随着第一轨道的高低而在第二开口311a内上下移动，从而带动上冲压杆321在第二通孔内上下移动，使上冲压杆321在其最高位置与最低位置之间移动。
55.一些实施例中，下板313形成有多个第三通孔，下冲模块330包括下冲压杆331及设置于下冲压杆331上的下滚轮332，下冲压杆331穿过第三通孔安装于下板313上，下滚轮332位于下板313的下端部的外周侧，转盘310转动使下滚轮332沿第二轨道移动。
56.具体地，参照图3，第三通孔均匀间隔布设于下板313的周侧靠近边缘处。下冲压杆331穿过第三通孔，并能够在第三通孔内上下移动。下滚轮332在第二轨道上移动时，随着第二轨道的高低而上下移动，从而带动下冲压杆331在第三通孔内上下移动，使下冲压杆331在其最高位置与最低位置之间移动。
57.本技术实施例的压片加环一体化设备为全自动化设备，能够一次完成压片和加环，减少了中间的人工转移工序，提高了生产效率；减少了中间物料的转移和搬运，良品率提高；正极片与金属环一次成型，杜绝了正极片的破损和粉料的散落，提高了产品质量并减少了浪费。
58.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不同限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。并且，本实用新型各个实施方式之间的技
术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。