一种电池粉环入壳设备的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种电池粉环入壳设备，顶料机构(3)内第一压力传感器(33)固定在顶杆(32)上部；顶杆(32)内部设置有主排气孔(321)，主排气孔(321)下侧设置有侧排气孔(322)，所述侧排气孔(322)相对于主排气孔(321)倾斜设置，所述侧排气孔(322)贯通至顶杆(32)的侧壁外；机架(1)顶部设置有粉环数量检测装置(7)；出料装置(5)包括出料轨道(51)和活动挡板(52)，电控单元(70)与活动挡板(52)连接，可控制活动挡板(52)的打开和关闭。本发明克服了电池钢壳内粉环数量不足和碎环率高的问题，使不合格品内粉环数量自动补充，避免了资源的浪费。
【专利说明】
_种电池粉环入壳设备
技术领域
[0001]本发明涉及干电池制造领域，尤其涉及一种电池粉环入壳设备。
【背景技术】
[0002]随着人民生活水平的提高，各行各业对电池的需求不断增长，对电池性能的要求也越来越高，为满足不断提高的社会需要，各电池生产厂家纷纷采用自动化生产设备进行规模化生产，大大提高了生产的效率和产品的质量。将电池粉环压入电池钢壳是干电池生产过程中一个重要的环节，电池粉环一般有三个，需要将三个电池粉环都压入电池钢壳。为了提高生产效率和电池质量人们研究了各种自动化设备来实现粉环入壳的自动化生产。
[0003]2008年9月17日公开的申请号为200720191224.0的中国专利公布了一种倒插电池粉环的入环装置，该专利利用自下而上的压环方式确保残留粉末不会落入电池钢壳内侧，不会在钢壳内侧形成内壳微型漏液沟道，杜绝爬碱、短路、漏液等弊端，大大提高了电池的贮存寿命，保证装入本电池的电器安全。
[0004]然而，该发明创造仍存在以下不足:
[0005](I)在使用过程中发现该由于粉环来料的波动和设备本身的误差，很难保证每个电池钢壳内都有三个粉环，还需要人工检测电池钢壳内粉环的数量，不利于提高生产效率；而且，人工检查很容易出现漏检现象，使得不合格产品流入市场，引发不良后果，检出来的不合格品因粉环数量不足无法利用，造成了资源的浪费。
[0006](2)下插环部件总成在进行工作时钢壳内残留的粉末和碎环没有及时清除，被继续向上压缩，会导致碎环率上升。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是针对现有技术的不足之处，克服了电池钢壳内粉环数量不足和碎环率高的问题，提供一种电池粉环入壳的设备，使不合格品内粉环数量自动补充，降低碎环率，避免了资源的浪费。
[0008]—种电池粉环入壳设备，包括机架、喂壳转台、顶料机构、粉环输送台、出料装置、电气控制装置和电控单元，喂壳转台连接在机架上，出料装置设置在喂壳转台一侧，粉环输送台设置在喂壳转台另一侧的下方，顶料机构设置在粉环输送台下方，电气控制装置和电控单元固定在机架上，所述顶料机构包括气缸、顶杆和第一压力传感器，第一压力传感器固定在顶杆上部，所述第一压力传感器与电气控制装置电连接，所述电气控制装置与气缸连接;所述顶杆内部设置有主排气孔，主排气孔下侧设置有侧排气孔，所述侧排气孔相对于主排气孔倾斜设置，所述侧排气孔贯通至顶杆的侧壁外;所述粉环输送台上设置有第一进料槽、第二进料槽和第三进料槽，所述第一进料槽、第二进料槽和第三进料槽下各设置有一个顶料机构，所述顶料机构位于喂壳转台内的电池钢壳正下方;所述出料装置包括出料轨道和活动挡板;所述机架顶部设置有粉环数量检测装置，所述粉环数量检测装置与所述电控单元电连接，所述电控单元与所述活动挡板连接，控制活动挡板的打开和关闭。
[0009]作为优选，还包括分料盘，分料盘连接粉环输送台；所述分料盘包括可旋转底盘、第一分料槽、第二分料槽和第三分料槽，第一分料槽、第二分料槽和第三分料槽分别与第一进料槽、第二进料槽和第三进料槽固定连接，所述第一分料槽、第二分料槽和第三分料槽位于可旋转底盘之上且不随可旋转底盘一起转动;所述粉环输送台上设置有第一回流槽和第二回流槽，第一回流槽连接第二进料槽，第二回流槽连接第三进料槽。
[0010]作为优选，所述第一回流槽一端连接第二进料槽，另一端连接在分料盘上第二分料槽和第三分料槽之间；所述第三分料槽上靠近第一回流槽一侧设置有粉环通过口，所述粉环通过口位于第三分料槽和第三进料槽连接处。
[0011]作为优选，所述第二回流槽一端连接第三进料槽，另一端连接在分料盘上，位于第三分料槽左侧。
[0012]作为优选，所述粉环数量检测装置包括顶针、支架、弹簧和第二压力传感器，所述顶针穿过所述支架和机架上部，可进入电池钢壳;所述第二压力传感器套在顶针上，位于机架上表面;所述弹簧套在所述顶针上，位于机架上表面和支架之间;所述弹簧一端压在第二压力传感器上，另一端固定在顶针上;所述第二压力传感器与电控单元电连接。
[0013]作为优选，所述第一压力传感器上部设置有保护层，所述保护层为圆环形薄片，保护层内径与粉环内径相同，保护层外径小于粉环外径，所述第一压力传感器固定在顶杆和保护层之间;所述顶杆和保护层之间用来固定第一压力传感器的预紧力为顶杆将相应粉环推入电池钢壳的平均压力的70%_80%。
[0014]作为优选，所述顶针直径介于粉环内径和粉环外径之间。
[0015]作为优选，所述主排气孔的中心线与顶杆中心线重合;所述侧排气孔设置两个，两个侧排气孔相对主排气孔对称设置。
[0016]本发明的有益效果:
[0017](I)本发明的设备利用粉环输送台上的三个进料槽和各自对应的三个顶料机构在同一台设备上实现三个粉环全部推入电池钢壳，提高了生产的效率和设备的利用率。
[0018](2)本发明的设备通过粉环数量检测装置实现电池钢壳内粉环的数量的自动化精准检测，避免不良品流入市场，与人工检测相比在提高准确率的同时，还降低了人力成本。
[0019](3)本发明的设备利用活动挡板和喂壳转台的继续转动将因粉环数量不足引发的不良品进行继续处理，使得不合格品内粉环数量得以自动补充，避免不合格品的产生，避免了资源的浪费;更为难得的是，本发明的设备在对不合格品内粉环数量进行补充的同时，不影响原有在制品的生产过程。
[0020](4)电气控制装置与第一压力传感器配合对顶杆上行的推力进行限制，除了能够保证电池钢壳内粉环数量的正常并避免损伤粉环外，还提高了设备运行的安全性，防止设备运行异常时对设备本身和操作工人造成伤害。
[0021](5)粉环输送台上的第一回流槽和第二回流槽可以将第二进料槽和第三进料槽内过量的粉环重新导入分料盘，避免过量粉环相互挤压和拥堵;而过量粉环之间相互挤压的压力会对粉环造成伤害，粉环堵塞时由于粉环底部和粉环传送装置之间由相对静止变成相对滑动，会对粉环底部形成伤害，因此本发明可以减少对粉环的伤害，提高电池质量，与此同时还对导出的粉环进行了重新排序利用。
[0022](6)顶杆内部主排气孔和倾斜设置的侧排气孔可以有效的将残留在电池钢壳内的粉末和碎环及时排出电池钢壳，从而避免顶杆上行时损伤钢壳内其它粉环。
【附图说明】
[0023]为了更清楚的说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
[0024]图1为粉环入壳设备示意图。
[0025]图2为顶料机构放大示意图。
[0026]图3为粉环入壳设备局部透视示意图。
[0027]图4为分料盘和粉环输送台工作示意图。
[0028]图5为出料装置活动挡板打开示意图。
[0029]图6为出料装置活动挡板关闭示意图。
[0030]图7为顶杆剖视图。
[0031]图8为保护层不意图。
【具体实施方式】
[0032]下面结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地说明。
[0033]实施例
[0034]图1为粉环入壳设备示意图、图2为顶料机构放大示意图、图3为粉环入壳设备局部透视示意图、图4为分料盘和粉环输送台工作示意图、图5为出料装置活动挡板打开示意图、图6为出料装置活动挡板关闭示意图、图7为顶杆剖视图、图8为保护层示意图。如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7及图8所示，本实施例中提供的是一种电池粉环入壳设备，包括机架
1、喂壳转台2、顶料机构3、粉环输送台4、出料装置5、电气控制装置6和电控单元70，喂壳转台2连接在机架I上，出料装置5设置在喂壳转台2—侧，粉环输送台4设置在喂壳转台2另一侧的下方，顶料机构3设置在粉环输送台4下方，电气控制装置6和电控单元70固定在机架I上，所述顶料机构3包括气缸31、顶杆32和第一压力传感器33，第一压力传感器33固定在顶杆32上部，所述第一压力传感器33与电气控制装置6电连接，所述电气控制装置6与气缸31连接;所述顶杆32内部设置有主排气孔321，主排气孔321下侧设置有侧排气孔322，所述侧排气孔322相对于主排气孔321倾斜设置，所述侧排气孔322贯通至顶杆32的侧壁外;所述粉环输送台4上设置有第一进料槽a、第二进料槽b和第三进料槽C，所述第一进料槽a、第二进料槽b和第三进料槽c下各设置有一个顶料机构3，所述顶料机构3位于喂壳转台2内的电池钢壳9正下方;所述出料装置5包括出料轨道51和活动挡板52;所述机架I顶部设置有粉环数量检测装置7，所述粉环数量检测装置7与所述电控单元70电连接，所述电控单元70与所述活动挡板52连接，控制活动挡板52的打开和关闭；还包括分料盘10，分料盘10连接粉环输送台4;所述分料盘10包括可旋转底盘104、第一分料槽101、第二分料槽102和第三分料槽103，第一分料槽101、第二分料槽102和第三分料槽103分别与第一进料槽a、第二进料槽b和第三进料槽c固定连接，所述第一分料槽101、第二分料槽102和第三分料槽103位于可旋转底盘104之上且不随可旋转底盘104—起转动;所述粉环输送台4上设置有第一回流槽8a和第二回流槽8b，第一回流槽8a连接第二进料槽b，第二回流槽8b连接第三进料槽c;所述第一回流槽8a—端连接第二进料槽b，另一端连接在分料盘10上第二分料槽102和第三分料槽103之间；所述第三分料槽103上靠近第一回流槽8a—侧设置有粉环通过口 105，所述粉环通过口105位于第三分料槽103和第三进料槽c连接处;所述第二回流槽8b—端连接第三进料槽C，另一端连接在分料盘10上，位于第三分料槽103左侧;所述粉环数量检测装置7包括顶针71、支架72、弹簧73和第二压力传感器74，所述顶针71穿过所述支架72和机架I上部，可进入电池钢壳9;所述第二压力传感器74套在顶针71上，位于机架I上表面;所述弹簧73套在所述顶针71上，位于机架I上表面和支架72之间；所述弹簧73—端压在第二压力传感器74上，另一端固定在顶针71上;所述第二压力传感器74与电控单元70电连接;所述第一压力传感器33上部设置有保护层34，所述保护层34为圆环形薄片，保护层34内径与粉环8内径相同，保护层34外径小于粉环8外径，所述第一压力传感器33固定在顶杆32和保护层34之间；所述顶杆32和保护层34之间用来固定第一压力传感器33的预紧力为顶杆32将相应粉环8推入电池钢壳9的平均压力的70%-80%;所述顶针71直径介于粉环8内径和粉环8外径之间；所述主排气孔321的中心线与顶杆32中心线重合;所述侧排气孔322设置两个，两个侧排气孔322相对主排气孔321对称设置。
[0035]所述保护层34材质为耐磨材料，提高顶杆32使用寿命的同时还起到保护第一压力传感器33的作用；第一压力传感器33位于顶杆32和保护层34之间的接触面上;所述顶杆32连接在气缸31上并在气缸驱动下上下移动;所述分料盘10的可旋转底盘104随外部驱动进行逆时针旋转，将进入分料盘10的粉环8旋转到不同的分料槽，当进入分料盘10的粉环8不能全部及时进入分料槽时，多余的粉环8继续随可旋转底盘104旋转，粉环8在旋转过程中受离心力影响逐渐靠近可旋转底盘104的边缘，从而可以继续进入分料槽，分料盘10在此除了进行分料之外还起到将粉环8进行暂时缓存的作用，防止粉环8拥堵，此外暂时缓存的粉环8延长了粉环8暴露的时间，还利于人工检验粉环8的缺陷；由于缺环的电池钢壳9重新进行了粉环入壳过程，但是缺环的电池钢壳9内可能已经存在粉环8，所以第二进料槽b和第三进料槽c内容易出现拥堵，喂壳转台2在外力驱动下顺时针转动，工作过程中多余的粉环被挤入第一回流槽8a和第二回流槽8b;从第一回流槽8a进入分料盘10的粉环8，在可旋转底盘104的旋转和离心力的作用下，可以迅速通过粉环通过口 105进入第三进料槽c进行继续利用；从第二回流槽Sb进入分料盘10的粉环8，经可旋转底盘104的旋转重新进入分料槽进行利用；喂壳转台2是顺时针转动，第一回流槽8a设置在第二进料槽b左侧，第二回流槽8b设置在第三进料槽c左侧。喂壳转台2的间歇性转动为现有技术，粉环入壳工作状态下，三个进料槽和顶料机构3都恰好位于喂壳转台2内的电池钢壳9正下方，此时顶料机构的顶杆、进料槽和电池钢壳9在竖直方向上处于同一平面内；喂壳转台2上设置有十二个可以容纳电池钢壳9的凹槽，三个进料槽设置于其中连续三个电池钢壳9正下方;粉环数量检测装置7的顶针71位于粉环入壳工作状态下电池钢壳9的正上方；出料装置5位于粉环数量检测装置7正下方靠近喂壳转台2处；电气控制总成6可以对三个顶料机构3的气缸31进行单独控制，相互之间不受影响。第一进料槽a下方的顶料机构3和电气控制装置6配合可以将粉环8推入电池钢壳9，同时可以提高设备运行的安全性，防止设备运行异常时对设备本身和操作工人造成伤害;第二进料槽b和第三进料槽c下方的顶料机构3各自与电气控制装置6配合，还可以起到对顶杆上行的推力进行限制的作用，防止对粉环造成损伤;侧排气孔322倾斜设置可以更好地将碎环和粉末排出电池钢壳9;保护层34内径与粉环8内径相同便于碎环和粉末从主排气孔321排出。
[0036]本发明的工作过程:电池钢壳被导入连续间歇旋转的喂壳转台；粉环经分料盘由第一进料槽、第二进料槽和第三进料槽送至喂壳转台下与电池钢壳对应的三个不同的入壳工位，每个入壳工位下的顶料机构将入壳工位上的粉环自下而上推入电池钢壳内；利用粉环数量检测装置对完成三次粉料入壳动作的电池钢壳进行检测，粉环数量检测装置的顶针在外力作用下以喂壳转台转动的频率进行上下移动，对电池钢壳内的粉环数量进行检测，顶针向下的位移随电池钢壳内粉环数量的不同而有所差异，顶针位移的变化导致弹簧对第二压力传感器的压力产生变化，第二压力传感器将检测到的信号传递到电控单元;如果电池钢壳内的粉环是三个，则电控单元打开活动挡板，喂壳转台内的电池钢壳受到活动挡板的反推作用力进入出料轨道，进行下一工序;如果电池钢壳内的粉环不够三个，则电控单元关闭活动挡板，喂壳转台内的电池钢壳无法接触活动挡板，因此电池钢壳无法进入出料轨道，继续随喂壳转台转动，从而继续把粉环推入电池钢壳，电池钢壳内的粉环数量达到三个以后，顶杆继续将粉环推入电池钢壳时，设置在顶杆上的压力传感器对压力进行检测，并将信号传递给电气控制装置，当压力超过设定值，电气控制装置控制气缸的运动，从而使得与气缸相连接的顶杆向下回到原位，避免对粉环形成破坏。值得注意的是:所述设定值为顶杆将相应粉环推入电池钢壳的平均压力的1.1倍;所述设定值不宜过大，否则容易造成粉环的结构性破坏，所述设定值也不宜过小，否则容易造成设备灵敏度误差，测量顶杆将相应位置处的粉环推入相应电池钢壳的平均压力，将设定值设置为该平均压力的1.1倍，整体效果最佳;不同工位处的平均压力和设定值应该分开测定和设置;所述顶杆和保护层之间用来固定压力传感器的预紧力为顶杆将相应粉环推入电池钢壳的平均压力的70%_80%，预紧力过小容易造成压力传感器的松动，以至于测得的压力失真，预紧力过大也容易造成检测压力失真;预紧力在70%-80%之间是较合理的范围，需要说明的是本发明中的电池钢壳在粉环入壳工序电池钢壳两端都未进行封闭。
[0037]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
【主权项】
1.一种电池粉环入壳设备，包括机架(I)、喂壳转台(2)、顶料机构(3)、粉环输送台(4)、出料装置(5)、电气控制装置(6)和电控单元(70)，其特征在于:喂壳转台(2)连接在机架(I)上，出料装置(5)设置在喂壳转台(2)—侧，粉环输送台(4)设置在喂壳转台(2)另一侧的下方，顶料机构(3)设置在粉环输送台(4)下方，电气控制装置(6)和电控单元(70)固定在机架(I)上;所述顶料机构(3)包括气缸(31)、顶杆(32)和第一压力传感器(33)，第一压力传感器(33)固定在顶杆(32)上部，所述第一压力传感器(33)与电气控制装置(6)电连接，所述电气控制装置(6)与气缸(31)连接，所述顶杆(32)内部设置有主排气孔(321)，主排气孔(321)下侧设置有侧排气孔(322)，所述侧排气孔(322)相对于主排气孔(321)倾斜设置，所述侧排气孔(322)贯通至顶杆(32)的侧壁外;所述粉环输送台(4)上设置有第一进料槽(a)、第二进料槽(b)和第三进料槽(c)，所述第一进料槽(a)、第二进料槽(b)和第三进料槽(c)下各设置有一个顶料机构(3)，所述顶料机构(3)位于喂壳转台(2)内的电池钢壳(9)正下方;所述出料装置(5)包括出料轨道(51)和活动挡板(52);所述机架(I)顶部设置有粉环数量检测装置(7)，所述粉环数量检测装置(7)与所述电控单元(70)电连接，所述电控单元(70)与所述活动挡板(52)连接，控制活动挡板(52)的打开和关闭。2.如权利要求1所述的一种电池粉环入壳设备，其特征在于:还包括分料盘(10)，分料盘(10)连接粉环输送台(4);所述分料盘(10)包括可旋转底盘(104)、第一分料槽(101)、第二分料槽(102)和第三分料槽(103)，第一分料槽(101)、第二分料槽(102)和第三分料槽(103)分别与第一进料槽(a)、第二进料槽(b)和第三进料槽(c)固定连接，所述第一分料槽(101)、第二分料槽(102)和第三分料槽(103)位于可旋转底盘(104)之上且不随可旋转底盘(104)—起转动。3.如权利要求2所述的一种电池粉环入壳设备，其特征在于:所述粉环输送台(4)上设置有第一回流槽(8a)和第二回流槽(8b)，第一回流槽(8a)连接第二进料槽(b)，第二回流槽(8b)连接第三进料槽(C)。4.如权利要求3所述的一种电池粉环入壳设备，其特征在于:所述第一回流槽(Sa)—端连接第二进料槽(b)，另一端连接在分料盘(10)上第二分料槽(102)和第三分料槽(103)之间；所述第三分料槽(103)上靠近第一回流槽(Sa)—侧设置有粉环通过口(105)，所述粉环通过口( 105)位于第三分料槽(103)和第三进料槽(c)连接处。5.如权利要求3所述的一种电池粉环入壳设备，其特征在于:所述第二回流槽(Sb)—端连接第三进料槽(c)，另一端连接在分料盘(10)上，位于第三分料槽(103)左侧。6.如权利要求1所述的一种电池粉环入壳设备，其特征在于:所述粉环数量检测装置(7)包括顶针(71)、支架(72)、弹簧(73)和第二压力传感器(74)，所述顶针(71)穿过所述支架(72)和机架(I)上部，可进入电池钢壳(9);所述第二压力传感器(74)套在顶针(71)上，位于机架(I)上表面;所述弹簧(73)套在所述顶针(71)上，位于机架(I)上表面和支架(72)之间;所述弹簧(73)—端压在第二压力传感器(74)上，另一端固定在顶针(71)上;所述第二压力传感器(74)与电控单元(70)电连接。7.如权利要求1所述的一种电池粉环入壳设备，其特征在于:所述第一压力传感器(33)上部设置有保护层(34)，所述保护层(34)为圆环形薄片，保护层(34)内径与粉环(8)内径相同，保护层(34)外径小于粉环(8)外径，所述第一压力传感器(33)固定在顶杆(32)和保护层(34)之间;所述顶杆(32)和保护层(34)之间用来固定第一压力传感器(33)的预紧力为顶杆(32)将相应粉环(8)推入电池钢壳(9)的平均压力的70%-80%。8.如权利要求6所述的一种电池粉环入壳设备，其特征在于:所述顶针(71)直径介于粉环(8)内径和粉环(8)外径之间。9.如权利要求1所述的一种电池粉环入壳设备，其特征在于:所述主排气孔(321)的中心线与顶杆(32)中心线重合;所述侧排气孔(322)设置两个，两个侧排气孔(322)相对主排气孔(321)对称设置。
【文档编号】H01M6/06GK105870474SQ201610269600
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月26日
【发明人】丁辰
【申请人】浙江昀邦电池有限公司