一种具有碎屑清理功能的电池壳输送装置的制作方法

本发明涉及电池壳成型，具体为一种具有碎屑清理功能的电池壳输送装置。

背景技术：

1、目前国内对锂电池结构件多采用通用机生产，效率低、精度保证能力差，难以实现自动化。国外较为成熟的18600、21700等小型电池壳生产技术以日本旭精机专机为主，价格高、周期长，形成进口依赖；而大型电池壳目前尚未有成熟生产工艺，国内多处在研发阶段。

2、圆电池壳的第一工序为落料拉伸冲杯工序，拉伸吨位较其它成型工序更大。

3、如将冲杯工序与后续的成型工序集成在一台压力机内，易造成压力机偏载，产品质量不稳定，因此需常采用价格昂贵的专用压力机来生产（如旭精机专用拉伸压力机等）。

4、此外，专用的压力机成型过程分别在不同形状的模具中依次进行，初次裁切原料并冲压为杯型时，可能有一些杂物或者金属碎屑掉落在杯体中并被挤压变形，后续冲压成型过程很难进行剔除，只能等待其在整个模具流程中过一遍后在最后出料时通过检查得以剔除，浪费机器作业资源。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种具有碎屑清理功能的电池壳输送装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

3、一种具有碎屑清理功能的电池壳输送装置，输送装置包括夹紧模组、锁定模组、顶升组件、去屑组件，锁定模组一端衔接电池壳冲杯机，锁定模组另一端衔接顶升组件，顶升组件作为电池壳成型机的进料口，夹紧模组设置在锁定模组的两旁，夹紧模组将成排的电池壳在锁定模组上推进一个工位后回退一个工位，去屑组件设置在锁定模组上的至少一个工位一旁。

4、电池壳成型时使用分开的工序，冲杯机先以较大的功率冲压出电池壳的矮杯体形状，然后输送往成型机进行多工位的不断挤压变形最终成为设计尺寸的电池壳，分拆工序后，冲杯机和成型机不使用同一套液压体系，故障率减少，顶升组件用作冲杯机和成型机下模具上表面不齐平的情况，可以用作抬升与下降，协调工序间高度差，去屑组件可以在电池壳从冲杯机出来后对电池壳半成品上存留的一些碎屑，尤其是对被挤压附着在杯状电池壳表面的片形杂物进行去除，让送往成型机的电池壳半成品均是良品状态，避免浪费成型机的能量消耗。

5、夹紧模组包括导轨、夹爪、伺服台，锁定模组包括固定轨、吸盘、气源分配台，

6、固定轨直线布置，导轨设置在固定轨的两侧，夹爪在导轨上滑动安装，夹爪自身具有垂直于导轨的伸缩驱动，伺服台与每个夹爪电连接，吸盘依次设置在固定轨上表面，气源分配台与每个吸盘通过气路连接。

7、夹爪是推送电池壳从冲杯机上下来以及前进的部件，夹爪松开电池壳时，吸盘吸附停留其上的电池壳保持其位置不发生变化，吸附时，夹爪缩回其夹持面，然后夹爪沿导轨回退一个工位，顶升组件将固定轨末端的一个电池壳送往成型机第一个成型模腔，然后所有夹爪同时伸出其夹持面，将一排电池壳夹住并向前摆放一个工位，如此进行循环作业。

8、锁定模组还包括静电接触件，去屑组件包括吸附块、电源，静电接触件安装在固定轨上，静电接触件位于吸盘的一旁，静电接触件与被吸盘吸附的电池壳下表面接触，

9、吸附块通过支架安装在固定轨上，吸附块位于吸盘上方，电源分别与吸附块和静电接触件电连接，吸附块和静电接触件的电性相反且保持电性不变。

10、静电接触件得电后，以正电性为例，电池壳也带上正电，连带着碎屑也附着正电荷，碎屑与电池壳相互之间具备排斥力，只要它们的粘合力不高，静电排斥力就可以让碎屑从电池壳上脱离，脱离下来的碎屑飘起后被吸附块静电吸附，完成电池壳的碎屑去除作业。本去除碎屑的作业时间是电池壳被吸盘吸附的时间段内，即夹爪进行回退动作的过程中，时间可长可短，但时间增长并不能显著提升碎屑清楚效率，而是需要提高静电排斥力水平。

11、去屑组件还包括振动马达，振动马达安装在静电接触件上，振动马达与静电接触件之间绝缘；锁定模组还包括弹性体，吸盘和静电接触件均通过弹性体浮动安装到固定轨上。

12、振动马达在静电排斥去除碎屑的过程中，将静电接触件抖动起来，连带着电池壳一并抖动，增加碎屑与电池壳的脱离效率，破坏碎屑和电池壳在冲杯过程中受到挤压而附着在一起的结合力。

13、电源为静电接触件提供的电位为波形电位，波形电位的频率与振动马达的振动频率在同一时间上相等。

14、静电接触件上的电位决定了碎屑与电池壳之间静电斥力的大小，电位越高则静电接触件和电池壳上正电荷越多，斥力越大，电位越小则相反，而振动马达为静电接触件和电池壳施加的振动也有频率，当振动频率与斥力变化的频率相等时，斥力具有一定被共振放大的作用，进一步提高碎屑与电池壳的脱离效果。

15、电源为静电接触件提供的波形电位相位可调。电位变化与振动马达振动同频后，只有相位相同时才发生显著共振，所以，在单次碎屑去除过程中，保持同频的同时，改变相位可以至少有显著共振的情况发生，只要有一个瞬间能够让碎屑与电池壳发生脱离，该单次去除过程即达成目的。

16、输送装置还包括视觉相机，视觉相机设置在锁定模组末尾的吸盘上方，视觉相机拍照检查电池壳内表面杂物并给出良品/次品判断信号。

17、视觉相机拍照视觉检查电池壳半成品的表面洁净情况，如果附着有碎屑或杂物，则给出次品信号并等待处理。

18、输送装置还包括吸附爪，吸附爪设置在固定轨一旁，吸附爪与视觉相机位于固定轨的同一输送位置处，吸附爪与夹爪等高，吸附爪具有垂直于固定轨的伸缩结构，吸附爪伸缩端带电磁性。

19、在视觉相机判断该品为次品时，夹爪在回退位置做单次停留，吸附爪伸出并吸附该次品将其移出固定轨的输送路径，之后，后方成型机做单次停机，而夹紧模组则多进行一次向前输送。

20、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明将冲杯工序放在独立的冲杯压力机上完成，再将冲杯后的半成品输送至成型机上成型，降低对成型机的要求，成型机与冲杯机均以各自的冲压力量进行作业，液压机构也能各自运行在额定工况上，减少故障率；去屑组件通过静电与振动的协同将电池壳内的碎屑去除，减少去往成型机的次品率，视觉相机进一步检测未去除的碎屑与其他杂物，让去往成型机的电池壳半成品均是高质量的半成品，减少无意义的冲压过程。

技术特征：

1.一种具有碎屑清理功能的电池壳输送装置，其特征在于：所述输送装置包括夹紧模组、锁定模组、顶升组件（3）、去屑组件（4），所述锁定模组一端衔接电池壳冲杯机，锁定模组另一端衔接顶升组件（3），所述顶升组件（3）作为电池壳成型机的进料口，所述夹紧模组设置在锁定模组的两旁，夹紧模组将成排的电池壳（9）在锁定模组上推进一个工位后回退一个工位，所述去屑组件（4）设置在锁定模组上的至少一个工位一旁。

2.根据权利要求1所述的一种具有碎屑清理功能的电池壳输送装置，其特征在于：所述夹紧模组包括导轨（11）、夹爪（12）、伺服台（19），所述锁定模组包括固定轨（21）、吸盘（22）、气源分配台（29），

3.根据权利要求2所述的一种具有碎屑清理功能的电池壳输送装置，其特征在于：所述锁定模组还包括静电接触件（23），所述去屑组件（4）包括吸附块（41）、电源（42），所述静电接触件（23）安装在固定轨（21）上，静电接触件（23）位于吸盘（22）的一旁，静电接触件（23）与被吸盘（22）吸附的电池壳（9）下表面接触，

4.根据权利要求3所述的一种具有碎屑清理功能的电池壳输送装置，其特征在于：所述去屑组件（4）还包括振动马达（43），所述振动马达（43）安装在静电接触件（23）上，振动马达（43）与静电接触件（23）之间绝缘；所述锁定模组还包括弹性体（24），所述吸盘（22）和静电接触件（23）均通过弹性体（24）浮动安装到固定轨（21）上。

5.根据权利要求4所述的一种具有碎屑清理功能的电池壳输送装置，其特征在于：所述电源（42）为静电接触件（23）提供的电位为波形电位，波形电位的频率与振动马达（43）的振动频率在同一时间上相等。

6.根据权利要求5所述的一种具有碎屑清理功能的电池壳输送装置，其特征在于：所述电源（42）为静电接触件（23）提供的波形电位相位可调。

7.根据权利要求3所述的一种具有碎屑清理功能的电池壳输送装置，其特征在于：所述输送装置还包括视觉相机（51），所述视觉相机（51）设置在锁定模组末尾的吸盘（22）上方，视觉相机（51）拍照检查电池壳（9）内表面杂物并给出良品/次品判断信号。

8.根据权利要求7所述的一种具有碎屑清理功能的电池壳输送装置，其特征在于：所述输送装置还包括吸附爪（52），所述吸附爪（52）设置在固定轨（21）一旁，吸附爪（52）与视觉相机（51）位于固定轨（21）的同一输送位置处，吸附爪（52）与夹爪（12）等高，吸附爪（52）具有垂直于固定轨（21）的伸缩结构，吸附爪（52）伸缩端带电磁性。

技术总结
本发明涉及电池壳成型技术领域，具体为一种具有碎屑清理功能的电池壳输送装置，输送装置包括夹紧模组、锁定模组、顶升组件、去屑组件，锁定模组一端衔接电池壳冲杯机，锁定模组另一端衔接顶升组件，顶升组件作为电池壳成型机的进料口，夹紧模组设置在锁定模组的两旁，夹紧模组将成排的电池壳在锁定模组上推进一个工位后回退一个工位，去屑组件设置在锁定模组上的至少一个工位一旁。电池壳成型时使用分开的工序，冲杯机先以较大的功率冲压出电池壳的矮杯体形状，然后输送往成型机进行多工位的不断挤压变形最终成为设计尺寸的电池壳，去屑组件可以在电池壳从冲杯机出来后对被挤压附着在杯状电池壳表面的片形杂物进行去除。

技术研发人员：张清林,江秀花,李江国,胡志强,殷丽华,姚建刚
受保护的技术使用者：江苏兴锻智能装备科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13