一种软包电池气袋刺破装置的制作方法

本发明涉及电池自动化批量生产，特别涉及一种软包电池气袋刺破装置。

背景技术：

1、软包电池结构上采取铝塑膜包裹卷芯，软包电池在化成过程中会产生多余的气体和电解液，因而会在软包电池上部设置气袋，用于化成时暂存气体及电解液，并在后道工序进行气袋刺破，排出气体及电解液。现有设备基本采用在化成完成后进行气袋刺破和气体、电解液排出，此时由于气袋内压强较大，容易喷射到设备上，影响气袋刺破动作连续性，从而影响生产效率，不利于生产自动化。

技术实现思路

1、为了解决上述的问题，本发明提出了一种能保证软包电池化成过程中实时排放多余气体及电解液，防止电解液喷射、提高生产效率的软包电池气袋刺破装置。

2、本发明所述的一种软包电池气袋刺破装置，其特征在于，包括：

3、电池抓取机械手，包括连接座和机械夹爪，机械夹爪设置于连接座的底部，用于将抓取的软包电池转移至中转平台；

4、刺破机构，设置于电池抓取机械手上，包括执行机构和控制机构，所述的执行机构包括升降装置和气袋刺破机构，升降装置安装于连接座上；气袋刺破机构包括电动夹爪和设置于电动夹爪上的刺破针头组件、刺破探针组件，电动夹爪与升降装置的升降端部连接，电动夹爪的对设的夹紧端部分别装有刺破针头组件和刺破探针组件；将垂直于竖向的刺破针头组件的移动方向定义为横向，将同时垂直于横向和竖直方向的方向定义为纵向；针头组件、刺破探针组件与刺破检测机构电连接，用于向刺破检测机构传输刺破信号；刺破针头组件的面向刺破探针组件的一侧设有刺破针，刺破探针组件上设有双面刺破导通探针，且刺破针与双面刺破导通探针在横向上同轴；刺破控制机构设置于连接座上，控制机构的吸气口与刺破针头组件、刺破探针组件管路连通，用于在刺破针头组件、刺破探针组件的接触面形成可吸附在吸附软包电池表面的负压；

5、中转平台，设置于电池抓取机械手的下方，包括输送台和电池固定座，所述的电池固定座可滑动地设置于所述的输送台上，用于固定软包电池并对软包电池进行转运；控制机构的控制端口与电池抓取机械手、执行机构以及输送台电连接或信号连接；

6、以及刺破检测机构，所述的刺破检测机构与刺破针头组件、刺破探针组件以及控制机构电连接，用于根据接收的刺破机构传输的刺破信号判断软包电池气袋的刺破情况，并将信息传输给以及控制机构。

7、进一步，所述的升降装置包括升降机构加强筋、升降气缸安装板、升降气缸和升降机构连接板，所述的升降机构加强筋、升降气缸安装板安装于所述的连接座上，且所述的升降机构加强筋、升降气缸安装板相互固定；所述的升降气缸垂直安装于所述升降气缸安装板上，所述升降气缸的升降端部设有升降机构连接板。

8、进一步，所述的气袋刺破机构包括电动夹爪、刺破针头组件和刺破探针组件，所述的电动夹爪通过电动夹爪安装板固定在升降机构连接板上，并始终位于连接座的下方；所述的电动夹爪具有一对对设的夹紧端部，夹紧端部在横向上相向或反向运动；刺破针头组件、刺破探针组件通过相应的刺破夹爪转接板连接于电动夹爪的两个夹紧端部。

9、进一步，所述的刺破针头组件包括第一吸附部、第一刺破气缸安装板、第一刺破气缸、刺破针和刺破针导通检测螺钉，所述的第一吸附部安装于电动夹爪的其中一夹紧端部，并且第一吸附部与控制机构管路连通，用于在第一吸附部的面向软包电池气袋的表面形成负压；第一刺破气缸通过第一刺破气缸安装板设置于第一吸附部上，并且第一刺破气缸的伸缩端沿横向伸缩；刺破针可滑动地穿设于第一吸附部中，并且刺破针与第一刺破气缸的伸缩端相连接；刺破针导通检测螺钉设置于第一吸附部上，刺破针导通检测螺钉、刺破针均与刺破检测机构电连接。

10、进一步，所述的第一吸附部包括第一吸盘保护板第一吸盘、第一导向板簧、第一负压接头，第一吸盘保护板，所述的第一吸盘保护板安装于电动夹爪的其中一夹紧端部，所述的第一吸盘保护板垂直于横向，且第一吸盘保护板面向软包电池的一侧设有第一吸盘和第一导向板簧，所述的第一吸盘通过第一负压接头与控制机构管路连通。

11、进一步，所述的刺破探针组件包括第二吸附部和双面刺破导通探针，第二吸附部安装于电动夹爪的另一夹紧端部；所述的双面刺破导通探针设置于第二吸附部上，并与刺破针前后对齐，所述的双面刺破导通探针与所述的刺破检测机构电连接，且所述的双面刺破导通探针与所述刺破针接触时，刺破检测机构检测到双面刺破信号。

12、进一步，所述的第二吸附部包括第二吸盘保护板、第二吸盘、第二导向板簧、第二负压接头、探针吸盘安装板，所述的第二吸盘保护板安装于电动夹爪的另一夹紧端部，所述的第二吸盘保护板垂直于横向，且第二吸盘保护板面向软包电池的一侧设有第二吸盘和第二导向板簧，所述的第二吸盘通过第二负压接头与控制机构管路连通。

13、进一步，所述的控制机构包括设置于连接座上的阀岛、气压监测传感器、过滤器、真空调压装置、真空发生器以及控制器，用于对气压的检测调节。所述阀岛、过滤器、真空发生器、真空调压装置、气压监测传感器以及控制器皆通过安装板固定于机械手上；阀岛连接真空发生器，真空发生器连接真空调压装置，真空调压装置连接气压监测传感器及过滤器，过滤器连接第一吸盘、第二吸盘。控制器固定于连接座上，根据气袋刺破要求，控制器通过控制第一吸盘、第二吸盘的开闭控制两侧气袋的分离，通过控制第一刺破气缸和第二刺破气缸的动作，从而实现对软包电池气袋的单面刺破或双面刺破。

14、进一步，所述的输送台包括底板、导轨、靠板和防倾机构，所述的底板上设有导轨，所述的导轨沿纵向布置；所述的导轨上可滑动地设有电池固定座；所述的电池固定座的纵向的两端部设有电池导向块，用于对软包电池进行纵向定位；所述的靠板竖向设置于所述的电池固定座上；所述的防倾机构包括双向丝杆、滑动座和电池支撑板，所述的双向丝杆可转动地设置于所述的底板上，并与所述的导轨平行；所述的双向丝杆设有两段旋向相反的外螺纹段，每个外螺纹段配装有一个滑动座，滑动座的内螺纹与相应的外螺纹段的外螺纹配合；电池支撑板设置于滑动座上，所述的电池支撑板与所述的靠板在横向上正对，且所述的电池支撑板与所述的靠板之间留有用于插入软包电池的电池插槽，用于实现软包电池横向定位。

15、进一步，所述的中转平台还包括单面刺破检测机构，单面刺破检测机构设置于中转平台的侧面，并与刺破检测机构电连接，用于单侧刺破软包电池气袋的同时将刺破信号传输给刺破检测机构。

16、进一步，所述的单面刺破检测机构包括固定板、加强筋、气缸安装板、第二刺破气缸、刺破检测绝缘板、单面刺破导通探针、探针固定板和导向板，固定板安装于底板上；气缸安装板与固定板、加强筋固定连接；第二刺破气缸设置于所述的气缸安装板上，第二刺破气缸的伸缩端部朝向软包电池，并沿横向伸缩；刺破检测绝缘板安装于第二刺破气缸的伸缩端部；探针固定板通过导向板固定于刺破绝缘板上，保证单面刺破导通探针跟随气缸伸出或缩回；单面刺破导通探针固定于探针固定板朝向的端面上，用于在第二刺破气缸驱动下单面刺破软包电池气袋。

17、所述的电动夹爪具有三个档位，分别为闭合位、半张开位和全张开位，其中闭合位可进行双面刺破，半张开位可进行单面刺破，全张开位可放开中间的软包电池气袋。

18、本发明的有益效果是：在软包电池化成前，在电池移动至中转平台的过程中，完成对电池气袋的刺破、检测工作，有效防止袋内电解液喷射到化成设备上，提高生产效率，更有利于生产自动化。