一种方形电芯化成钉自动拔除设备的制作方法

1.本实用新型涉及化成设备技术领域，特别指一种方形电芯化成钉自动拔除设备。


背景技术：

2.电池模组是由几颗到数百颗方形电芯串并联组成，各方形电芯通过绷带或铝制外框进行固定，在一定程度上，方形电芯的性能决定了电池模组的性能，进而影响整个动力电池系统的性能。
3.方形电芯在生产过程中需要经过一道化成工序，化成过程中需要利用化成钉对方形电芯的注液口进行暂时密封，并在化成完成后拔除密封的化成钉，以便进行后续的注液口封闭工序。针对化成钉的拔除，传统上采用人工将待拔除化成钉的方形电芯放置在指定位置，然后进行半自动拔钉动作，然而，传统的方法存在如下缺点：
4.1、人工移动方形电芯并进行半自动操作，即方形电芯和化成钉经过人工接触，增加了方形电芯和化成钉被污染的风险，且由于电解液具有腐蚀性，对操作人员也会产生不利影响；2、人工辅助进行半自动操作的可靠性及一致性欠佳，导致方形电芯的品质不稳定，进而影响方形电芯的性能。
5.因此，如何提供一种方形电芯化成钉自动拔除设备，实现提升化成钉拔除的效率以及质量，成为一个亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

6.本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种方形电芯化成钉自动拔除设备，实现提升化成钉拔除的效率以及质量。
7.本实用新型是这样实现的：一种方形电芯化成钉自动拔除设备，包括：
8.一个机架；
9.一个料盘输送机构，设于所述机架上；
10.一个顶升定位机构，设于所述机架上，位于所述料盘输送机构的正下方；
11.一个拔钉机构，设于所述机架上，位于所述料盘输送机构的上端；
12.一个化成钉回收机构，设于所述机架内，位于所述拔钉机构的正下方；
13.一个扫码机构，设于所述机架上，拍摄方向朝向所述料盘输送机构；
14.一个单片机，设于所述机架内，分别与所述料盘输送机构、顶升定位机构、拔钉机构以及扫码机构连接。
15.进一步地，所述料盘输送机构包括：
16.一对辊筒安装钣金，平行设于所述机架上；
17.至少两根连接柱，两端分别与一所述辊筒安装钣金固接；
18.至少一个电动辊筒，两端分别与一所述辊筒安装钣金转动连接；
19.若干个无动力辊筒，两端分别与一所述辊筒安装钣金转动连接，并与所述电动辊筒等间距排列；
20.至少一个辊筒驱动器，一端与所述电动辊筒连接，另一端与所述单片机连接；
21.若干个传送带，分别套设于相邻的两个所述电动辊筒或者无动力辊筒的端部。
22.进一步地，所述料盘输送机构还包括：
23.至少一个阻挡座，固设于所述机架上，并位于两个所述辊筒安装钣金末端的中间；
24.至少一个阻挡块，安装于所述阻挡座的上端，靠近所述电动辊筒的一侧。
25.进一步地，所述顶升定位机构包括：
26.一对导杆连接板，平行设于所述机架上；
27.一对过渡连接板，两端分别与一所述导杆连接板的上端固接，并与所述导杆连接板垂直；
28.两个顶升组件，分别设于一所述导杆连接板的上端，并与所述单片机连接；
29.一个中部支撑组件，设于所述过渡连接板的中部。
30.进一步地，所述顶升组件包括：
31.两根导杆，垂直设于所述导杆连接板上端的两侧；
32.两个直线轴承，分别垂直设于一所述导杆的上端；
33.一块支撑板，设于两个所述直线轴承的上端；
34.一个限位柱，垂直设于所述支撑板的底端；
35.若干个限位块，设于所述支撑板的上端；
36.一块气缸连接板，设于所述导杆连接板上端的中部；
37.一个第一升降气缸，一端与所述气缸连接板连接，另一端与所述支撑板的底端抵接，并与所述单片机连接；
38.一个固定座，固设于所述支撑板的侧边；
39.两个行程开关，设于所述固定座的上下两端，并与所述单片机连接；
40.一个行程开关感应钣金，设于所述固定座的中部。
41.进一步地，所述中部支撑组件包括：
42.四根过渡连接支柱，对称设于两块所过渡连接板的上端；
43.一块过渡支撑板，设于各所述过渡连接支柱的上端；
44.四根中间支撑柱，对称设于所述过渡支撑板上端的两侧；
45.两块中间支撑板，分别与两根所述中间支撑柱的顶端固接。
46.进一步地，所述拔钉机构包括：
47.四根支撑柱，设于所述机架上；
48.一对直线模组，分别设于两根所述支撑柱的顶端，并相互平行；
49.一根平移横杆，两端分别与一所述直线模组滑动连接；
50.一个第二升降气缸，设于所述平移横杆上，并与所述单片机连接；
51.一个电磁阀，设于所述平移横杆上，与所述第二升降气缸的进气端连通，并与所述单片机连接；
52.一根升降横杆，设于所述平移横杆的侧边，与所述平移横杆平行，并与所述第二升降气缸的动力输出端连接；
53.若干个化成钉夹持组件，并排设于所述升降横杆上，夹持端垂直向下，并与所述单片机连接；
54.至少一对对射型光电传感器，对称设于所述直线模组的底端，并与所述单片机连接。
55.进一步地，所述化成钉夹持组件包括：
56.一个夹持气缸，设于所述升降横杆上，并与所述单片机连接；
57.两个夹持手指，与所述夹持气缸的动力输出端连接，通过所述夹持气缸进行开合；
58.一个夹持到位传感器，设于其中一个所述夹持手指上，感应方向朝下，并与所述单片机连接。
59.进一步地，所述化成钉回收机构包括：
60.一对支撑钣金，平行设于所述机架内；
61.一对抽屉导轨，分别平行设于一所述支撑钣金上；
62.一块滑动底板，左右两侧分别与一所述抽屉导轨滑动连接；
63.一个拉手，设于所述滑动底板的前端；
64.一个回收料盒，放置于所述滑动底板上。
65.进一步地，所述扫码机构包括：
66.一个固定件，设于所述机架上；
67.一个扫码枪，设于所述固定件上，并与所述单片机连接。
68.本实用新型的优点在于：
69.通过设置料盘输送机构、顶升定位机构、拔钉机构、化成钉回收机构、扫码机构以及单片机，单片机通过料盘输送机构将装载有方形电芯的料盘输送至顶升定位机构上方，并驱动顶升定位机构将料盘顶起，再通过拔钉机构自动将方形电芯的化成钉拔出，将拔出的化成钉放入化成钉回收机构内，并通过扫码机构对贴附于方形电芯上的条码进行扫码以进行化成钉拔除的记录，即实现化成钉的全自动拔除，无需操作人员接触化成钉和方形电芯、避免操作人员接触到电解液，并保障每次拔除的一致性，最终极大的提升了化成钉拔除的效率以及质量，进而确保方形电芯的性能。
附图说明
70.下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。
71.图1是本实用新型一种方形电芯化成钉自动拔除设备的结构示意图。
72.图2是本实用新型料盘输送机构的结构示意图。
73.图3是本实用新型顶升定位机构的结构示意图。
74.图4是本实用新型拔钉机构的结构示意图。
75.图5是本实用新型化成钉回收机构的结构示意图。
76.图6是本实用新型扫码机构的结构示意图。
77.图7是本实用新型化成钉夹持组件的结构示意图。
78.图8是本实用新型一种方形电芯化成钉自动拔除设备的电路原理框图。
79.标记说明：
80.100-一种方形电芯化成钉自动拔除设备，1-机架，2-料盘输送机构，3-顶升定位机构，4-拔钉机构，5-化成钉回收机构，6-扫码机构，7-单片机，21-辊筒安装钣金，22-连接柱，23-电动辊筒，24-无动力辊筒，25-辊筒驱动器，26-传送带，27-阻挡座，28-阻挡块，31-导杆
连接板，32-过渡连接板，33-顶升组件，34-中部支撑组件，331-导杆，332-直线轴承，333-支撑板，334-限位柱，335-限位块，336-气缸连接板，337-第一升降气缸，338-固定座，339-行程开关，340-行程开关感应钣金，341-过渡连接支柱，342-过渡支撑板，343-中间支撑柱，344-中间支撑板，41-支撑柱，42-直线模组，43-平移横杆，44-第二升降气缸，45-电磁阀，46-升降横杆，47-化成钉夹持组件，48-对射型光电传感器，471-夹持气缸，472-夹持手指，473-夹持到位传感器，51-支撑钣金，52-抽屉导轨，53-滑动底板，54-拉手，55-回收料盒，61-固定件，62-扫码枪。
具体实施方式
81.本实用新型实施例通过提供一种方形电芯化成钉自动拔除设备100，解决了现有技术中人工移动方形电芯并进行半自动拔钉操作，增加了方形电芯和化成钉被污染的风险，增加了操作人员接触电解液的风险，且可靠性及一致性欠佳的技术问题，实现了极大的提升了化成钉拔除的效率以及质量的技术效果。
82.本实用新型实施例中的技术方案为解决上述问题，总体思路如下：通过料盘输送机构2将装载有方形电芯的料盘输送至顶升定位机构3上方，通过顶升定位机构3将料盘顶起后由拔钉机构4自动将方形电芯的化成钉拔出，将拔出的化成钉放入化成钉回收机构5内，并通过扫码机构6对贴附于方形电芯上的条码进行扫码以进行化成钉拔除的记录，以实现化成钉的全自动拔除，进而提升化成钉拔除的效率以及质量。
83.为了更好地理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
84.请参照图1至图8所示，本实用新型一种方形电芯化成钉自动拔除设备100的较佳实施例，包括：
85.一个机架1，用于承载所述化成钉自动拔除设备100；
86.一个料盘输送机构2，设于所述机架1上，用于输送装载有方形电芯(未图示)的料盘(未图示)至所述顶升定位机构3的上方；
87.一个顶升定位机构3，设于所述机架1上，位于所述料盘输送机构2的正下方，用于对料盘进行顶升和定位；
88.一个拔钉机构4，设于所述机架1上，位于所述料盘输送机构2的上端，用于自动拔除方形电芯的化成钉(未图示)；
89.一个化成钉回收机构5，设于所述机架1内，位于所述拔钉机构4的正下方，用于装载拔除的化成钉；
90.一个扫码机构6，设于所述机架1上，拍摄方向朝向所述料盘输送机构2，用于对方形电芯进行扫码以进行化成钉拔除的记录,，并对化成钉的位置进行视觉定位；
91.一个单片机7，设于所述机架1内，分别与所述料盘输送机构2、顶升定位机构3、拔钉机构4以及扫码机构6连接；所述单片机7用于控制化成钉自动拔除设备100的工作，在具体实施时，只要从现有技术中选择能实现此功能的单片机即可，并不限于何种型号，例如st公司的stm32f103系列的单片机，且控制程序是本领域技术人员所熟知的，这是本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可获得的。
92.所述料盘输送机构2包括：
93.一对辊筒安装钣金21，平行设于所述机架1上，用于承载所述料盘输送机构2；
94.至少两根连接柱22，两端分别与一所述辊筒安装钣金21固接，用于固定所述辊筒安装钣金21；
95.至少一个电动辊筒23，两端分别与一所述辊筒安装钣金21转动连接，用于给料盘的输送提供动力；
96.若干个无动力辊筒24，两端分别与一所述辊筒安装钣金21转动连接，并与所述电动辊筒23等间距排列，用于联动传输料盘；
97.至少一个辊筒驱动器25，一端与所述电动辊筒23连接，另一端与所述单片机7连接，用于驱动所述电动辊筒23进行工作；
98.若干个传送带26，分别套设于相邻的两个所述电动辊筒23或者无动力辊筒24的端部；所述传送带26为楔形传送带，用于将所述电动辊筒23的动力传递给无动力辊筒24。
99.所述料盘输送机构2还包括：
100.至少一个阻挡座27，固设于所述机架1上，并位于两个所述辊筒安装钣金21末端的中间；
101.至少一个阻挡块28，安装于所述阻挡座27的上端，靠近所述电动辊筒23的一侧，用于对输送的料盘进行阻挡。
102.所述顶升定位机构3包括：
103.一对导杆连接板31，平行设于所述机架1上；
104.一对过渡连接板32，两端分别与一所述导杆连接板31的上端固接，并与所述导杆连接板31垂直；
105.两个顶升组件33，分别设于一所述导杆连接板31的上端，并与所述单片机7连接，用于对料盘进行定位和顶升；
106.一个中部支撑组件34，设于所述过渡连接板32的中部，用于对料盘的中部进行支撑。
107.所述顶升组件33包括：
108.两根导杆331，垂直设于所述导杆连接板31上端的两侧；
109.两个直线轴承332，分别垂直设于一所述导杆331的上端；
110.一块支撑板333，设于两个所述直线轴承332的上端；
111.一个限位柱334，垂直设于所述支撑板333的底端，用于对所述支撑板333的下降高度进行限位；
112.若干个限位块335，设于所述支撑板333的上端，用于对料盘进行限位；
113.一块气缸连接板336，设于所述导杆连接板31上端的中部；
114.一个第一升降气缸337，一端与所述气缸连接板336连接，另一端与所述支撑板333的底端抵接，并与所述单片机7连接，用于驱动所述顶升组件33进行升降；
115.一个固定座338，固设于所述支撑板333的侧边；
116.两个行程开关339，设于所述固定座338的上下两端，并与所述单片机7连接，用于感应所述顶升组件33的升降高度；
117.一个行程开关感应钣金340，设于所述固定座338的中部。
118.所述中部支撑组件34包括：
119.四根过渡连接支柱341，对称设于两块所过渡连接板32的上端；
120.一块过渡支撑板342，设于各所述过渡连接支柱341的上端；
121.四根中间支撑柱343，对称设于所述过渡支撑板342上端的两侧；
122.两块中间支撑板344，分别与两根所述中间支撑柱343的顶端固接。
123.所述拔钉机构4包括：
124.四根支撑柱41，设于所述机架1上，用于承载所述拔钉机构4；
125.一对直线模组42，分别设于两根所述支撑柱41的顶端，并相互平行；所述直线模组42为电动直线模组，与所述单片机7连接，用于驱动所述化成钉夹持组件47进行水平位移；
126.一根平移横杆43，两端分别与一所述直线模组42滑动连接，用于联动所述化成钉夹持组件47进行水平位移；
127.一个第二升降气缸44，设于所述平移横杆43上，并与所述单片机7连接，用于驱动所述化成钉夹持组件47进行垂直升降；
128.一个电磁阀45，设于所述平移横杆43上，与所述第二升降气缸44的进气端(未图示)连通，并与所述单片机7连接，用于调节输入所述第二升降气缸44的气源的压力；
129.一根升降横杆46，设于所述平移横杆43的侧边，与所述平移横杆43平行，并与所述第二升降气缸44的动力输出端连接，用于联动所述化成钉夹持组件47进行垂直升降；
130.若干个化成钉夹持组件47，并排设于所述升降横杆46上，夹持端垂直向下，并与所述单片机7连接，用于自动拔除化成钉；
131.至少一对对射型光电传感器48，对称设于所述直线模组42的底端，并与所述单片机7连接，用于感应方形电芯上是否有化成钉。
132.所述化成钉夹持组件47包括：
133.一个夹持气缸471，设于所述升降横杆46上，并与所述单片机7连接；
134.两个夹持手指472，与所述夹持气缸471的动力输出端连接，通过所述夹持气缸471进行开合；
135.一个夹持到位传感器473，设于其中一个所述夹持手指472上，感应方向朝下，并与所述单片机7连接；所述夹持到位传感器473为光电传感器。
136.所述化成钉回收机构5包括：
137.一对支撑钣金51，平行设于所述机架1内；
138.一对抽屉导轨52，分别平行设于一所述支撑钣金51上，用于所述滑动底板53的限位滑动；
139.一块滑动底板53，左右两侧分别与一所述抽屉导轨52滑动连接，用于承载所述回收料盒55；
140.一个拉手54，设于所述滑动底板53的前端；
141.一个回收料盒55，放置于所述滑动底板53上，用于装载拔除的化成钉。
142.所述扫码机构6包括：
143.一个固定件61，设于所述机架1上；
144.一个扫码枪62，设于所述固定件61上，并与所述单片机7连接，用于对贴附于方形电芯上的条码进行扫码，并对化成钉的位置进行定位。
145.本实用新型工作原理：
146.所述单片机7控制料盘输送机构2将装载有方形电芯的料盘输送至顶升定位机构3上方，所述单片机7控制顶升定位机构3将料盘顶起预设高度，通过所述对射型光电传感器48检测到方形电芯上的化成钉后，驱动所述拔钉机构4自动拔除方形电芯上的化成钉，并将拔除的化成钉放置在所述回收料盒55内；所述单片机7通过对射型光电传感器48和夹持到位传感器473检测所有的化成钉拔除完成后，所述单片机7控制顶升定位机构3下降，以使料盘落在所述料盘输送机构2上，并通过所述料盘输送机构2控制料盘回流，进行下一个循环动作。
147.综上所述，本实用新型的优点在于：
148.通过设置料盘输送机构、顶升定位机构、拔钉机构、化成钉回收机构、扫码机构以及单片机，单片机通过料盘输送机构将装载有方形电芯的料盘输送至顶升定位机构上方，并驱动顶升定位机构将料盘顶起，再通过拔钉机构自动将方形电芯的化成钉拔出，将拔出的化成钉放入化成钉回收机构内，并通过扫码机构对贴附于方形电芯上的条码进行扫码以进行化成钉拔除的记录，即实现化成钉的全自动拔除，无需操作人员接触化成钉和方形电芯、避免操作人员接触到电解液，并保障每次拔除的一致性，最终极大的提升了化成钉拔除的效率以及质量，进而确保方形电芯的性能。
149.虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本实用新型的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本实用新型的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本实用新型的权利要求所保护的范围内。