烫孔装置的制作方法

1.本实用新型涉及电池制造设备技术领域，特别是涉及一种烫孔装置。


背景技术：

2.电芯是由正极片、负极片和隔膜绕卷而成的中空柱体。卷绕好的电芯的中心需要插入芯棒，因此需要对电芯的内壁进行烫孔处理，使得电芯的内壁光滑，便于芯棒快速插入。
3.现有的电芯烫孔工序安排在输送带上进行，输送带将电芯逐个地运输到烫孔装置处进行烫孔加工。由于输送带较长，运行过程中不可避免产生振动而导致电芯发生位置偏移，从而造成电芯定位偏差，进而造成烫孔不准确等问题。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对现有技术中电芯定位精度较低，容易造成烫孔不准确的问题，提供一种改善上述缺陷的烫孔装置。
5.一种烫孔装置，包括：
6.定位机构，包括支撑架、定位块及顶升座，所述定位块与所述顶升座均设置于所述支撑架，所述顶升座具有与所述定位块在第一方向上相对的顶升部，且所述顶升部与所述定位块之间形成供电芯途经的定位工位，所述顶升座被构造为可受控地带动所述顶升部沿所述第一方向靠近所述定位块，并将途经所述定位工位的电芯顶推至与所述定位块相抵；及
7.烫孔机构，对应于所述定位工位布设，用于对被所述顶升部顶推至与所述定位块相抵的电芯进行烫孔。
8.在其中一个实施例中，所述定位机构还包括导向座及定位驱动件；
9.所述导向座连接于所述支撑架，所述定位块连接于所述导向座，所述顶升座沿所述第一方向可移动地连接于所述导向座；所述定位驱动件安装于所述导向座，且与所述顶升座传动连接。
10.在其中一个实施例中，所述导向座具有沿所述第一方向贯穿所述导向座的导向孔，所述定位机构还包括滑动设置于所述导向孔的导向杆，所述导向杆与所述顶升座连接。
11.在其中一个实施例中，所述顶升部包括两个，两个所述顶升部沿与所述第一方向垂直的第二方向间隔布设，用于在沿所述第一方向靠近所述定位块时分别与电芯的轴向两端接触。
12.在其中一个实施例中，所述烫孔机构包括烫针组件以及布置于所述烫针组件与所述定位工位之间的加热组件，所述烫针组件包括烫针及驱动底座，所述烫针包括连接端和与所述连接端相对的烫孔端，所述连接端与所述驱动底座驱动连接，所述烫孔端穿设于所述加热组件；
13.所述驱动底座用于驱动所述烫针沿第二方向移动至所述烫孔端穿入被所述顶升
部顶推至与所述定位块相抵接的电芯内；其中，所述第二方向与所述第一方向垂直。
14.在其中一个实施例中，所述驱动底座包括移动子组件、移载板及旋转子组件；
15.所述移动子组件与所述移载板驱动连接，以驱动所述移载板沿所述第二方向移动；
16.所述旋转子组件安装于所述移载板，并与所述烫针的所述连接端驱动连接，以驱动所述烫针绕自身轴线转动。
17.在其中一个实施例中，所述驱动底座还包括检测组件，所述检测组件包括滑座、挡块、弹性件及压力检测器；
18.所述滑座沿所述第二方向可移动地连接于所述移载板，所述旋转子组件安装于所述滑座，所述挡块连接于所述移载板，且位于所述滑座背离所述加热组件的一侧；
19.所述弹性件与所述滑座和所述挡块连接，以提供使得所述滑座朝向所述挡块移动的预紧力；所述压力检测器设置于所述滑座和所述挡块之间，用于检测所述滑座与所述挡块对所述压力检测器的挤压力。
20.在其中一个实施例中，所述驱动底座还包括第一调节子组件，所述第一调节子组件包括第一调节板，所述第一调节板设置于所述移载板，且被构造为相对所述移载板在与所述第一方向和所述第二方向垂直的第三方向上的位置可调节；
21.所述挡块连接于所述第一调节板，所述滑座沿所述第二方向可移动地连接于所述第一调节板。
22.在其中一个实施例中，所述烫针组件还包括第二调节子组件及安装于所述第二调节子组件的底板，所述第二调节子组件用于调节所述底板在所述第一方向和第三方向上的位置，所述驱动底座及所述加热组件均安装于所述底板；
23.其中，所述第三方向与所述第一方向和所述第二方向垂直。
24.在其中一个实施例中，所述加热组件包括加热模块，所述加热模块包括保温筒及内部设有加热部件的加热块，所述保温筒具有沿所述第二方向贯通所述保温筒的内孔，所述加热块设置于所述内孔，并具有供所述烫针的所述烫孔端贯穿的烫针孔。
25.在其中一个实施例中，所述加热组件包括固定支架、第三调节子组件及加热模块，所述第三调节子组件包括设置于所述固定支架的调节座，所述调节座被构造为相对所述固定支架在所述第一方向上的位置可调节，所述加热模块安装于所述调节座，且具有供所述烫针的所述烫孔端贯穿的烫针孔。
26.上述烫孔装置，当电芯被输送至定位工位时，顶升座沿第一方向移动，从而带动顶升部将定位工位的电芯顶推至与定位块相抵，从而使得电芯被定位于顶升部和定位块之间。然后，烫孔机构对定位于顶升部和定位块之间的电芯进行烫孔。由于在进行烫孔之前，利用顶升座的顶升部与定位块对电芯进行了定位，定位精度高，能够有效避免烫孔不准确的问题。
附图说明
27.图1为本实用新型一实施例中烫孔装置的结构示意图；
28.图2为图1所示的烫孔装置的烫孔机构的加热组件的结构示意图。
具体实施方式
29.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
30.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
31.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者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。
32.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
33.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
34.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
35.请参阅图1所示，本实用新型一实施例中提供了一种烫孔装置，包括定位机构1及烫孔机构2，该定位机构1用于对电芯a进行定位，烫孔机构2用于对定位后的电芯a进行烫孔。
36.定位机构1包括支撑架10、定位块12及顶升座13。该定位块12与顶升座13均设置于支撑架10。顶升座13具有与定位块12在第一方向上相对的顶升部131，且该顶升部131与定位块12之间形成供电芯a途经的定位工位。顶升座13被构造为可受控地带动顶升部131沿第一方向靠近定位块12，并将途经定位工位的电芯a顶推至与定位块12相抵(即定位工位的电芯a被夹紧在顶升部131与定位块12之间)，从而实现了对电芯a的定位。烫孔机构2对应于定
位工位布设，用于对被顶升部131顶推至与定位块12相抵的电芯a进行烫孔。
37.上述烫孔装置，当电芯a被输送至定位工位时，顶升座13沿第一方向移动，从而带动顶升部131将定位工位的电芯a顶推至与定位块12相抵，从而使得电芯a被定位于顶升部131和定位块12之间。然后，烫孔机构2对定位于顶升部131和定位块12之间的电芯a进行烫孔。由于在进行烫孔之前，利用顶升座13的顶升部131与定位块12对电芯a进行了定位，定位精度高，能够有效避免烫孔不准确的问题。
38.需要说明的是，相比于采用夹爪夹持定位电芯a，本实用新型中采用顶升部131将电芯a顶推至与定位块12相抵的方式来对电芯a进行定位，一方面，定位动作简单可靠，缩短了定位动作的执行时间，有利于提高生产效率；另一方面，方便调节顶升部131与定位块12之间的间距，有利于适应不同尺寸规格的电芯a，提升烫孔装置的兼容性。
39.还需要说明的是，可以采用输送线100(例如皮带输送线)输送电芯a途经定位工位。为了使得输送线100上的电芯a更加稳定的随输送线100移动，输送线100上设置有若干电芯定位座200，电芯a置于该电芯定位座200上，以对电芯a进行限位。当然，输送线100并不仅限于采用皮带输送线，也可采用其他类型的输送线，只要能够实现电芯a的输送即可，在此不作限定。
40.本实用新型的实施例中，定位机构1还包括导向座14及定位驱动件15。导向座14固定连接于支撑架10，定位块12固定连接于导向座14，顶升座13沿第一方向可移动地连接于导向座14。定位驱动件15安装于导向座14，且与顶升座13传动连接，以驱动顶升座13带动顶升部131沿第一方向靠近或远离定位块12。如此，当需要对电芯a进行烫孔时，定位驱动件15驱动顶升座13的顶升部131沿第一方向靠近定位块12移动，直至顶升部131将电芯a顶推至与定位块12相抵接，从而夹紧该电芯a。当对电芯a的烫孔完成后，定位驱动件15驱动顶升座13的顶升部131沿第一方向远离定位块12移动(即复位)，使得电芯a回落至输送线100的电芯定位座200上，以便于随输送线100移出定位工位。可选地，定位驱动件15可以采用气缸。
41.具体到实施例中，导向座14具有沿第一方向贯穿导向座14的导向孔(图未示)。定位机构1还包括滑动设置于导向孔的导向杆16，该导向杆16与顶升座13固定连接，以使导向杆16与顶升座13同步移动，从而利用导向杆16和导向孔的滑动配合来对顶升座13沿第一方向的移动进行导向。
42.进一步地，定位机构1还包括限位件17，导向孔包括多个(两个或两个以上)，每一导向孔内均滑动设置有一导向杆16，每一导向杆16的一端与顶升座13连接，每一导向杆16的相对的另一端与限位件17连接。如此，限位件17的设置避免了导向杆16从导向孔内脱出。
43.具体到实施例中，顶升部131包括两个，两个顶升部131沿与第一方向垂直的第二方向间隔布设，用于在沿第一方向靠近定位块12时分别与电芯a的轴向两端接触，进而同时将电芯a的轴向两端顶推至与定位块12相抵接，有利于提高对电芯a定位的稳定性和准确性。
44.具体到实施例中，顶升部131朝向定位块12的一侧表面具有与电芯a相匹配的定位凹槽，有效防止在顶推电芯a的过程中电芯a相对顶升部131滚动，有利于进一步提升对电芯a的定位精度。
45.本实用新型的实施例中，烫孔机构2包括烫针组件(图未标)以及布置于烫针组件与定位工位之间的加热组件22。烫针组件包括烫针21及驱动底座(图未标)，烫针21包括连
接端和与连接端相对的烫孔端。烫针21的连接端与驱动底座驱动连接，烫针21的烫孔端穿设于加热组件22。驱动底座用于驱动烫针21沿第二方向移动至烫孔端穿入电芯a(此时，该电芯a被顶升部131顶推至与定位块12相抵接)内，从而对电芯a进行烫孔。该第二方向与第一方向垂直。如此，当电芯a被定位于顶升部131与定位块12之间时，驱动底座驱动烫针21沿第二方向移动，使得烫针21的烫孔端由加热组件22穿出，并插入至电芯a内。由于烫针21的烫孔端被加热组件22加热处于高温状态，使得烫针21的烫孔端插入至电芯a内时能够对电芯a进行烫孔。当烫孔完成后，驱动底座驱动烫针21反向移动而复位，使得烫针21的烫孔端复位至加热组件22内，为下一次烫孔做准备。
46.一些实施例中，驱动底座包括移动子组件23、移载板24及旋转子组件25。移动子组件23与移载板24驱动连接，以驱动移载板24沿第二方向移动。旋转子组件25安装于移载板24，并与烫针21的连接端驱动连接，以驱动烫针21绕自身轴线转动。如此，当需要进行烫孔时，移动子组件23驱动移载板24沿第二方向移动，从而带动烫针21的烫孔端插入电芯a内，并且，旋转子组件25驱动烫针21绕自身轴线转动，有利于提升烫孔效果。
47.具体到实施例中，驱动底座还包括检测组件26，该检测组件26包括滑座261、挡块262、弹性件263及压力检测器(图未示)。滑座261沿第二方向可移动地连接于移载板24，旋转子组件25安装于滑座261，挡块262连接于该移载板24，且位于滑座261背离加热组件22的一侧。弹性件263与滑座261和挡块262连接，以提供使得滑座261朝向挡块262移动的预紧力。压力检测器设置于滑座261和挡块262之间，用于检测滑座261与挡块262对压力检测器的挤压力。如此，弹性件263处于拉伸状态，使得滑座261与挡块262挤压压力检测器，压力检测器检测该挤压力。在移动子组件23驱动烫针21沿第二方向移动的过程中，当压力检测器检测到挤压力增大时，可判定此时烫针21的位置出现偏差(因为烫针21的位置出现偏差时会受到电芯a施加一阻碍烫针21移动的阻力，使得对压力检测器的挤压力增大)；当压力检测器检测到挤压力保持恒定值不变，可判定此时烫针21的位置准确。可选地，压力检测器可以采用压力传感器。弹性件263可以采用拉簧。
48.具体到实施例中，驱动底座还包括第一调节子组件27，该第一调节子组件27包括第一调节板271，第一调节板271设置于移载板24，且被构造为相对移载板24在第三方向上的位置可调节。该第三方向与第一方向和第二方向垂直。挡块262固定连接于该第一调节板271，滑座261沿第二方向可移动地连接于第一调节板271。如此，通过调节第一调节板271在第三方向上的位置，来达到调节烫针21在第三方向上的位置的目的，使得烫针21的烫孔端在第三方向上与下述烫针孔b对齐，以便于烫针21的烫孔端能够准确的穿设至加热组件22。
49.具体到图1所示的实施例中，第一方向为上下方向，第二方向为左右方向，第三方向为垂直于纸面的方向。
50.进一步地，第一调节子组件27还包括第一固定座272及第一调节杆273。第一固定座272固定连接于移载板24，第一调节杆273绕自身轴线可转动地连接于该第一固定座272，且该第一调节杆273的轴线与第三方向平行。第一调节杆273的轴向一端与第一调节板271螺纹连接，从而可通过旋转第一调节杆273来带动第一调节板271相对移载板24沿第三方向移动，进而实现调节烫针21在第三方向上的位置。可选地，第一固定座272具有安装孔，第一调节杆273穿设于安装孔，使得第一调节杆273可绕自身轴线转动，并且第一调节杆273不能沿其轴向相对第一固定座272移动。
51.具体到实施例中，旋转子组件25包括旋转支撑座251及旋转驱动件252。旋转支撑座251固定连接于滑座261。烫针21可转动地连接于旋转支撑座251，旋转驱动件252安装于该旋转支撑座251，并与烫针21的连接端传动连接，以驱动烫针21绕自身轴线转动。
52.具体到实施例中，旋转子组件25还包括主动轮、传动带及从动轮253，旋转驱动件252的输出轴安装主动轮，烫针21的连接端安装从动轮253，传动带套设于主动轮和从动轮253之间。旋转驱动件252驱动主动轮转动，从而主动轮通过传动带带动从动轮253转动，进而从动轮253带动烫针21转动。可选地，旋转驱动件252可以采用电机。更加具体地，烫针21的连接端固定安装于安装轴，该安装轴通过轴承可转动地安装于旋转支撑座251，从动轮253安装在该安装轴上。
53.可选地，移动子组件23可以采用电缸或电机丝杠模组等，只要能够驱动移载板24沿第二方向往复移动即可，在此不作限定。
54.本实用新型的实施例中，烫针组件还包括第二调节子组件28及安装于该第二调节子组件28的底板29。第二调节子组件28用于调节底板29在第一方向和第三方向上的位置。驱动底座及加热组件22均安装于底板29，从而随底板29一同在第一方向和第三方向上移动而调整位置。如此，可通过第二调节子组件28调节烫针21和加热组件22在第一方向和第三方向上的位置，使得穿设于加热组件22内的烫孔端与定位好的电芯a对齐，以便于烫针21沿第二方向移动的过程中烫针21的烫孔端能够准确地插入至电芯a内。
55.需要说明的是，第二调节子组件28可采用现有技术中的位置调节机构，例如手动调节机构或电动调节机构，在此不作赘述。
56.请一并参见图1及图2所示，本实用新型的实施例中，加热组件22包括加热模块221，该加热模块221包括保温筒2211及内部设有加热部件e的加热块2212。保温筒2211具有沿第二方向贯通保温筒2211的内孔，加热块2212设置于内孔，并具有供烫针21的烫孔端贯穿的烫针孔b。如此，加热块2212内的加热部件e对加热块2212进行加热，加热块2212将热量传递至烫针孔b内的烫针21的烫孔端，使得该烫孔端处于高温状态。可选地，加热部件e可以是加热管。如此，在加热块2212外设置保温筒2211，有利于保持加热块2212的温度恒定，确保烫针21的烫孔端的温度满足工艺要求。
57.进一步地，加热块2212内还设置有热电阻f，该热电阻f用于检测加热块2212的温度。
58.进一步地，保温筒2211的一端端面开设有线槽d，加热部件e和热电阻f的电线通过该线槽d穿出保温筒2211，并与电源连接。保温筒2211开设有线槽d的一端盖设有端盖(图未示)，该端盖具有与烫针孔b对应的开口，供烫针21穿过。
59.本实用新型的实施例中，加热组件22还包括固定支架222及第三调节子组件223，该第三调节子组件223包括设置于固定支架222的调节座2231，加热模块221的保温筒2211安装于该调节座2231。该调节座2231被构造为相对固定支架222在第一方向上的位置可调节，从而带动加热模块221调节在第一方向上的位置。如此，可通过调节座2231调节烫针孔b在第一方向上与烫针21对齐，以便于烫针21的烫孔端穿设于烫针孔b。
60.可以理解的是，可分别通过调节第一调节子组件27和第三调节子组件223，使得烫针21在第一方向和第三方向上与烫针孔b对齐，从而确保烫针21的烫孔端穿设于烫针孔b。
61.具体到实施例中，第三调节子组件223还包括第二固定座2232及第二调节杆2233。
第二固定座2232固定连接于固定支架222，第二调节杆2233绕自身轴线可转动地连接于该第二固定座2232，且第二调节杆2233的轴线与第一方向平行。第二调节杆2233的轴向一端与调节座2231螺纹连接，从而可通过旋转第二调节杆2233来带动调节座2231相对固定支架222沿第一方向移动，进而实现调节加热模块221的烫针孔b在第一方向上的位置，使得烫针孔b在第一方向上与烫针21对齐。可选地，第二固定座2232具有贯穿孔，第二调节杆2233穿设于该贯穿孔，使得第二调节杆2233可绕自身轴线转动，并且第二调节杆2233不能沿轴向相对第二固定座2232移动。
62.具体到实施例中，加热组件22还包括夹紧块224，夹紧块224可拆卸地连接于调节座2231，并且夹紧块224与调节座2231之间形成用于夹紧加热模块221的保温筒2211的夹紧位。如此，利用夹紧块224与调节座2231夹紧固定保温筒2211，拆装方便快捷。可选地，夹紧块224可通过螺丝、锁扣或搭扣等与调节座2231紧固，只要能够实现夹紧固定加热模块221的保温筒2211即可，在此不作限定。
63.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
64.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。