具有不良品检测功能的锂电池负极盖帽生产设备及方法与流程

1.本发明涉及锂电池负极盖帽技术领域，尤其涉及一种具有不良品检测功能的锂电池负极盖帽生产设备及生产方法。


背景技术：

2.锂离子电子通常包括正极、正极盖帽、负极和负极盖帽。负极盖帽通常是由多个独立的件通过焊接、压合的方式构成。在负极盖帽的批量生产中，存在多个生产线，多个生产线都是采用人工取料、送料、放料等方式进行，此过程需要大量的工人进行生产底托，依靠一系列半自动设备独立完成各个工序，相互之间没有组合连接成一条生产线。
3.然而，这种各个工序单独分开的生产线存在如下不足：各个工序间的半成品需要周转箱进行中间转运，延长了产品的生产周期，并且整条生产线的自动化程度低，整体生产效率低，增大了工人的劳动强度，在生产过程中容易出现工人受伤的危险事故，同时降低了产品的质量稳定性，提高了残次品概率。并且，通常没有配备可以检测不良品的机构，因此，生产出的不良品有多少，也完全不知情。


技术实现要素：

4.本发明的一个目的在于提高锂电池负极盖帽的生产效率，并确定出不良品。
5.本发明的一个进一步的目的在于避免焊接锂电池负极盖帽的各个组件时出现焊削掉落到焊接机构中。
6.特别地，本发明提供了一种具有不良品检测功能的锂电池负极盖帽生产设备，包括：
7.第一转盘机构，具有可转动的第一转盘以及围绕所述第一转盘的外边缘间隔开设置的多个处理工位，所述处理工位上依次叠放用于将构成锂电池负极盖帽的透气防爆片、垫圈和泄压防爆片的原材料，并进行焊接，得到由下至上依次叠放的所述透气防爆片、所述垫圈以及所述泄压防爆片的原料的焊接件；
8.第二转盘机构，具有可转动的第二转盘以及围绕所述第二转盘的外边缘间隔开设置的多个卷边工位，在所述卷边工位上对所述焊接件进行卷边，以得到卷边件；
9.第三转盘机构，具有可转动的第三转盘以及围绕所述第三转盘的外边缘间隔开设置的多个摆渡工位，所述第三转盘机构用于接收所述卷边件，并携带所述卷边件转动至第四转盘机构的组装工位所在位置；
10.所述第四转盘机构，具有可转动的第四转盘以及围绕所述第四转盘的外边缘间隔开设置的多个所述组装工位，所述组装工位上放置有所述锂电池负极盖帽的密封圈的原材料，在所述组装工位上将所述卷边件装配至所述密封圈的原材料上，从而获得锂电池负极盖帽；
11.至少一个不良品检测机构，用于至少检测所述焊接件、所述卷边件和/或所述锂电池负极盖帽中的不良品。
12.可选地，所述至少一个不良品检测机构包括：
13.第一不良品检测机构，设置在放置有所述焊接件的所述处理工位的下游区域，用于检测位于所述处理工位上的所有焊接件中的不良品；
14.第二不良品检测机构，设置在放置有所述卷边件的所述卷边工位的下游区域，用于检测位于所述卷边工位上的所有卷边件中的不良品；
15.第三不良品检测机构，设置在放置有所述锂电池负极盖帽的所述组装工位的下游区域，用于检测位于所述组装工位上的所有锂电池负极盖帽中的不良品。
16.可选地，所述至少一个不良品检测机构还包括：
17.第四不良品检测机构，用于检测位于所述处理工位上的所有透气防爆片的原材料中的不良品。
18.第五不良品检测机构，用于检测位于所述处理工位上的所有泄压防爆片的原材料中的不良品。
19.第六不良品检测机构，用于检测位于所述组装工位上的所有密封圈的原材料中的不良品。
20.可选地，所述锂电池负极盖帽生产设备还包括：
21.显示设备，与所述至少一个不良品检测机构连接，用于显示检测出的不良品的数量以及所在工位。
22.可选地，所述锂电池负极盖帽生产设备还包括：
23.焊接机构，位于将所述泄压防爆片的原材料叠放至由下至上依次叠放有所述透气防爆片和所述垫圈的原材料的处理工位的下游位置，用于对在对应的处理工位上进行焊接，从而得到由下至上依次叠放的所述透气防爆片、所述垫圈以及所述泄压防爆片的原材料的焊接件；
24.其中，所述焊接机构设置成对所述叠放件的中间区域进行焊接。
25.可选地，所述焊接机构倾斜设置在第一转盘机构的外侧，所述多个处理工位中的至少一个工位包括可转动的安放机构，所述安放机构中放置有由下至上依次叠放的所述透气防爆片、所述垫圈以及所述泄压防爆片的原材料的叠放件，所述生产设备还包括：
26.角度调节机构，设置在所述第一转盘机构的上方，且设置成在所述第一转盘转动至所述安放机构位于所述角度调节机构下方时下压所述安放机构的一端，以使所述安放机构的放置有所述叠放件的另一端翘起至倾斜预设角度；
27.所述焊接机构设置成在所述安放机构翘起至所述倾斜预设角度时对所述叠放件进行焊接。
28.可选地，所述生产设备还包括压合机构，所述压合机构包括：
29.可转动的压合板，设置成在所述角度调节机构将所述安放机构的一端翘起至所述倾斜预设角度时转动至与所述安放机构平行的位置，以使得所述安放机构的端面与所述压合板接触；
30.倾斜设置的推动件，设置成受控地移动，以在所述角度调节机构将所述安放机构的一端翘起至所述倾斜预设角度后推动所述安放机构朝向所述压合板移动，以使所述安放机构的所述端面紧密贴合至所述压合板。
31.可选地，所述生产设备还包括转移支架总成，设置在所述第三转盘的上方，其两端
分别设置有第一卷边件转移机构和第二卷边件转移机构；
32.所述第一卷边件转移机构用于将所述卷边工位上的所述卷边件转移至所述第三转盘上的所述多个摆渡工位上；
33.所述第二卷件机构用于将所述摆渡工位上的所述卷边件转移至所述多个组装工位上；
34.可选地，所述转移支架总成包括支架，所述支架固定设置在所述第三转盘的上方，且所述第一卷边件转移机构和所述第二卷边件转移机构设置成同时运动；
35.可选地，所述生产设备还包括出料机构，所述出料机构用于将在所述第四转盘机构上完成装配的所述锂电池负极盖帽运送至用于装载多个所述锂电池负极盖帽的装载盘中。
36.特别地，本发明还提供了一种基于前述的锂电池负极盖帽的生产设备的生产方法，包括如下步骤：
37.将构成锂电池负极盖帽的透气防爆片、垫圈和泄压防爆片的原材料依次叠放至第一转盘机构的处理工位上，并进行焊接，得到由下至上依次叠放的所述透气防爆片、所述垫圈以及所述泄压防爆片的原料的焊接件；
38.在第二转盘机构的多个卷边工位上对所述焊接件进行卷边，以得到卷边件；
39.将所述卷边件传送至第三转盘机构，并携带所述卷边件转动至第四转盘机构的组装工位所在位置；
40.将所述锂电池负极盖帽的密封圈的原材料放置在第四转盘机构的组装工位上，并在所述组装工位上将所述卷边件装配至所述密封圈的原材料上，从而获得锂电池负极盖帽；
41.对所述焊接件、所述卷边件和/或所述锂电池负极盖帽的质量进行检测，以确定出所述焊接件、所述卷边件和/或所述锂电池负极盖帽中的不良品。
42.可选地，所述生产方法还包括如下步骤：
43.将在所述第四转盘机构上完成装配的所述锂电池负极盖帽运送至用于装载多个所述锂电池负极盖帽的装载盘中。
44.根据本发明的方案，通过设置第一转盘机构、第二转盘机构、第三转盘机构和第四转盘机构，从而将锂电池负极盖帽的工序集中在该全自动化机器上，在转盘转动的同时，就可以进入下一步工序，整条生产线完全无需人工参与，极大提高了锂电池负极盖帽的生产效率。并且，通过设置至少一个不良品检测机构，从而可以至少检测焊接件、卷边件和/或锂电池负极盖帽中的不良品。
45.进一步地，通过设置第四不良品检测机构、第五不良品检测机构和第六不良品检测机构，从而可以进一步对透气防爆片的原材料、泄压防爆片的原材料和密封圈的原材料中的不良品。
46.进一步地，通过将焊接机构倾斜设置，并对应将至少一个处理工位设计出可转动的安防机构，并将叠放件放置在安放机构中，通过设置角度调节机构，从而下压安放机构的一端，使安放机构的另一端翘起至倾斜预设角度，并且在安放机构倾斜时压合板同时转动至与该安放机构平行的位置，从而使安放机构的端面与压合板接触。进一步地，该推动件受控地移动，以推动安放机构，使其端面紧密贴合在压合板处，从而保证焊接过程中各个件之
间的紧密接触。并且，通过在倾斜角度焊接各个件，从而避免在各个件水平焊接时焊料掉落至焊接机构中，从而影响焊接机构的性能。
47.进一步地，通过设置出料机构，从而实现出料的自动化处理，实现了锂电池负极盖帽从制造完成至收纳于装载盘中的全自动化，进一步提高生产效率，自此，在制造锂电池负极盖帽的过程中至制造完成后的装载实现全部自动化，完全无需人工介入，极大提高生产效率。
48.根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
49.后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
50.图1示出了根据本发明一个实施例的锂电池负极盖帽的生产设备的示意性俯视图；
51.图2示出了根据本发明一个实施例的锂电池负极盖帽的生产设备的示意性侧视图；
52.图3示出了根据本发明一个实施例的叠放件的示意性结构图；
53.图4示出了根据本发明一个实施例的焊接机构和安放机构配合的示意性结构图，其中示出了安放机构未翘起时的状态图；
54.图5示出了根据本发明一个实施例的焊接机构和安放机构配合的示意性结构图，其中示出了安放机构翘起时的状态图；
55.图6示出了根据本发明一个实施例的第三转盘机构的示意性侧视图；
56.图7示出了根据本发明一个实施例的锂电池负极盖帽的生产设备的生产方法的示意性流程图；
57.图8示出了根据本发明另一个实施例的锂电池负极盖帽的生产设备的生产方法的示意性流程图；
58.图中：1
‑
锂电池负极盖帽，11
‑
负极盖板，12
‑
泄压防爆片，13
‑
垫圈，14
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透气防爆片，15
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密封圈，16
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叠放件，2
‑
生产设备，21
‑
第一转盘机构，211
‑
第一转盘，212
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处理工位，2121
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安放机构，22
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透气防爆片上料机构，23
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泄压防爆片上料机构，24
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垫圈上料机构，25
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透气防爆片转移机构，26
‑
垫圈转移机构，27
‑
泄压防爆片转移机构，28
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焊接机构，29
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角度调节机构，291
‑
顶杆，292
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凸起，30
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压合板，31
‑
推动件，32
‑
第二转盘机构，321
‑
第二转盘，322
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卷边工位，33
‑
焊接件转移机构，34
‑
卷边机构，35
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第三转盘机构，351
‑
第三转盘，352
‑
摆渡工位，36
‑
第四转盘机构，361
‑
第四转盘，362
‑
组装工位，37
‑
转移支架总成，371
‑
第一卷边件转移机构，372
‑
第二卷边件转移机构，373
‑
支架，38
‑
密封圈上料机构，39
‑
装配机构，40
‑
密封圈转移机构，41
‑
出料机构，42
‑
第一不良品检测机构，43
‑
第二不良品检测机构，44
‑
第三不良品检测机构，45
‑
第四不良品检测机构，3
‑
装载盘。
具体实施方式
59.图1示出了根据本发明一个实施例的锂电池负极盖帽1的示意性结构图。如图1所示，该锂电池负极盖帽1由外至内依次包括负极盖板11、泄压防爆片12、垫圈13、透气防爆片14和密封圈15。以下所述的锂电池负极盖帽1均不包含该负极盖板11。图2示出了根据本发明一个实施例的锂电池负极盖帽1的生产设备2的示意性俯视图。参见图2，该生产设备2包括第一转盘机构21、透气防爆片上料机构22、泄压防爆片上料机构23、垫圈上料机构24、透气防爆片转移机构25、垫圈转移机构26、泄压防爆片转移机构27、焊接机构28、第二转盘机构32、焊接件转移机构33、卷边机构34、第三转盘机构35、第四转盘机构36、转移支架总成37、密封圈上料机构38、密封圈转移机构和装配机构。
60.该第一转盘机构21具有可转动的第一转盘211、可上下运动的且位于第一转盘211上方的升降圆盘以及围绕第一转盘211的外边缘间隔开设置的多个处理工位212。该第二转盘机构32具有可转动的第二转盘321以及围绕第二转盘321的外边缘间隔开设置的多个卷边工位322。该第三转盘机构35具有可转动的第三转盘351以及围绕第三转盘351的外边缘间隔开设置的多个摆渡工位352。该第四转盘机构36具有可转动的第四转盘361以及围绕第四转盘361的外边缘间隔开设置的多个组装工位362。
61.该透气防爆片上料机构22用于向第一转盘机构21的多个处理工位212输送透气防爆片原料。该泄压防爆片上料机构23位于透气防爆片上料机构22的下游位置，用于向第一转盘机构21的多个处理工位212输送泄压防爆片原料。该垫圈上料机构24位于泄压防爆片上料机构23和透气防爆片上料机构22之间，用于向第一转盘机构21的多个处理工位212输送垫圈原料，泄压防爆片上料机构23、透气防爆片上料机构22和垫圈上料机构24均围绕第一转盘机构21的外周间隔开布置。该透气防爆片转移机构25设置在升降圆盘上，用于将透气防爆片上料机构22输送的泄压防爆片原料转移至多个处理工位212上。该垫圈转移机构26设置在升降圆盘上，用于将垫圈上料机构24输送的垫圈原料转移至多个处理工位212中已放置有透气防爆片原料的处理工位212上。该泄压防爆片转移机构27设置在升降圆盘上，用于将泄压防爆片上料机构23输送的泄压防爆片原料转移至多个处理工位212中已叠放有透气防爆片原料和垫圈原料的处理工位212上。该焊接机构28位于泄压防爆片转移机构27的下游位置，用于对由下至上依次叠放有透气防爆片原料、垫圈原料以及泄压防爆片原料的叠放件16在对应的处理工位212上进行焊接，从而得到由下至上依次叠放的透气防爆片原料、垫圈原料以及泄压防爆片原料的焊接件。
62.该焊接件转移机构33用于将第一转盘211上处理工位212上的焊接件转移至第二转盘321上的多个卷边工位322上。该卷边机构34用于对多个卷边工位322上的焊接件进行卷边，以获得卷边件，图1中可以看出透气防爆片14已经被卷边。
63.该密封圈上料机构38用于向第四转盘机构36的多个组装工位362输送密封圈原料。该密封圈转移机构40用于将密封圈原料转移至组装工位362上。该第二卷边件转移机构372设置成将摆渡工位352上的卷边件叠放在放置有密封圈原料的组装工位362上。该生产设备2还包括装配机构，装配机构用于将组装工位362上的已叠放有密封圈原料和卷边件的两个件进行装配，从而获得锂电池负极盖帽1。该出料机构41用于将在第四转盘机构36上完成装配的锂电池负极盖帽1运送至用于装载多个锂电池负极盖帽1的装载盘3中。该装载盘3中包括多个用于放置锂电池负极盖帽1的凹槽。
64.根据本发明的方案，通过设置第一转盘机构21、第二转盘机构32、第三转盘机构35和第四转盘机构36，从而将锂电池负极盖帽1的工序集中在该全自动化机器上，在转盘转动的同时，就可以进入下一步工序，整条生产线完全无需人工参与，极大提高了锂电池负极盖帽1的生产效率。并且，通过设置至少一个不良品检测机构，从而可以至少检测焊接件、卷边件和/或锂电池负极盖帽1中的不良品。
65.参见图2，该锂电池负极盖帽生产设备还包括至少一个不良品检测机构，用于至少检测焊接件、卷边件和/或锂电池负极盖帽中的不良品。该至少一个不良品检测机构包括第一不良品检测机构42、第二不良品检测机构43和第三不良品检测机构44。该第一不良品检测机构42设置在放置有焊接件的处理工位的下游区域，用于检测位于处理工位上的所有焊接件中的不良品。该第二不良品检测机构43设置在放置有卷边件的卷边工位的下游区域，用于检测位于卷边工位上的所有卷边件中的不良品。该第三不良品检测机构44设置在放置有锂电池负极盖帽的组装工位的下游区域，用于检测位于组装工位上的所有锂电池负极盖帽中的不良品。
66.在另一个实施例中，该至少一个不良品检测机构还包括第四不良品检测机构45、第五不良品检测机构和第六不良品检测机构。该第四不良品检测机构45用于检测位于所述处理工位上的所有透气防爆片的原材料中的不良品。该第五不良品检测机构，用于检测位于所述处理工位上的所有泄压防爆片的原材料中的不良品。该第六不良品检测机构，用于检测位于所述组装工位上的所有密封圈的原材料中的不良品。通过设置第四不良品检测机构45、第五不良品检测机构和第六不良品检测机构，从而可以进一步对透气防爆片的原材料、泄压防爆片的原材料和密封圈的原材料中的不良品。
67.在一个实施例中，该锂电池负极盖帽生产设备还包括显示设备，该显示设备与至少一个不良品检测机构连接，用于显示检测出的不良品的数量以及所在工位。
68.图3示出了根据本发明一个实施例的叠放件16的示意性结构图。如图3所示，该叠放件16中透气防爆片14和泄压防爆片12的中间区域是贴合在一起的。在利用焊接机构28对叠放件16进行焊接时，是对叠放件16的中间区域进行焊接，也就是说，将透气防爆片14和泄压防爆片12的中间区域进行焊接。
69.图4示出了根据本发明一个实施例的焊接机构28和安放机构2121配合的示意性结构图，其中示出了安放机构2121未翘起时的状态图。图5示出了根据本发明一个实施例的焊接机构28和安放机构2121配合的示意性结构图，其中示出了安放机构2121翘起时的状态图。如图4和图5所示，该焊接机构28倾斜设置在第一转盘机构21的外侧，多个处理工位212中的至少一个工位包括可转动的安放机构2121，安放机构2121中放置有叠放件16，生产设备2还包括角度调节机构29、可转动的压合板30和倾斜设置的推动件31。该角度调节机构29设置在第一转盘机构21的上方，且设置成在第一转盘211转动至安放机构2121位于角度调节机构29下方时下压安放机构2121的一端，以使安放机构2121的放置有叠放件16的另一端翘起至倾斜预设角度。具体地，该角度调节机构29的下部具有一顶杆291，该安放机构2121的一端具有凸起292，在角度调节机构29向下压时其顶杆291向下运动至顶住该凸起292，并给该凸起292一个向下的压力，从而使得该安放机构2121的另一端翘起。该压合板30设置成在角度调节机构29将安放机构2121的一端翘起至倾斜预设角度时转动至与安放机构2121平行的位置，以使得安放机构2121的端面与压合板30接触。该推动件31设置成受控地移动，
以在角度调节机构29将安放机构2121的一端翘起至倾斜预设角度后推动安放机构2121朝向压合板30移动，以使安放机构2121的端面紧密贴合至压合板30。该焊接机构28设置成在安放机构2121翘起至倾斜预设角度时对叠放件16进行焊接。该焊接机构28例如为激光焊接机。
70.本发明实施例中，通过将焊接机构28倾斜设置，并对应将至少一个处理工位212设计出可转动的安防机构，并将叠放件16放置在安放机构2121中，通过设置角度调节机构29，从而下压安放机构2121的一端，使安放机构2121的另一端翘起至倾斜预设角度，并且在安放机构2121倾斜时压合板30同时转动至与该安放机构2121平行的位置，从而使安放机构2121的端面与压合板30接触。进一步地，该推动件31受控地移动，以推动安放机构2121，使其端面紧密贴合在压合板30处，从而保证焊接过程中各个件之间的紧密接触。并且，通过在倾斜角度焊接各个件，从而避免在各个件水平焊接时焊料掉落至焊接机构28中，从而影响焊接机构28的性能。
71.如图6所示，该转移支架总成37设置在第三转盘351的上方，其两端分别设置有第一卷边件转移机构371和第二卷边件转移机构372，第一卷边件转移机构371用于将卷边工位322上的卷边件转移至第三转盘351上的多个摆渡工位352上，第二卷件机构用于将摆渡工位352上的卷边件转移至多个组装工位362上。该转移支架总成37包括支架373，该支架373固定设置在第三转盘351的上方，且该支架373用于连接第一卷边件转移机构371和第二卷边件转移机构372，并使第一卷边件转移机构371和第二卷边件转移机构372能够同时运动。
72.因此，通过设置第三转盘机构35，且将第三转盘机构35与第二转盘机构32对接，从而将第二转盘机构32的卷边工位322上的卷边件运送至第三转盘机构35的摆渡工位352上，并且将第三转盘机构35与承载有密封圈原料的第四转盘机构36进行对接，从而将第三转盘机构35上的卷边件放置在承载有密封圈原料的组装工位362上，经过组装最终形成锂电池负极盖帽1。由此进一步实现了焊接件到卷边件，并从卷边件到锂电池负极盖帽1之间的各个工序的全自动化，完全无需人工操作，进一步提高生产效率。并且，通过设置出料机构41，从而实现出料的自动化处理，实现了锂电池负极盖帽1从制造完成至收纳于装载盘3中的全自动化，进一步提高生产效率，自此，在制造锂电池负极盖帽1的过程中至制造完成后的装载实现全部自动化，完全无需人工介入，极大提高生产效率。
73.相应地，本发明还提供了一种前述的锂电池负极盖帽的生产设备的生产方法，如图7所示，该生产方法包括如下步骤：
74.步骤s100，将构成锂电池负极盖帽的透气防爆片、垫圈和泄压防爆片的原材料依次叠放至第一转盘机构的处理工位上，并进行焊接，得到由下至上依次叠放的透气防爆片、垫圈以及泄压防爆片的原料的焊接件；
75.步骤s200，在第二转盘机构的多个卷边工位上对焊接件进行卷边，以得到卷边件；
76.步骤s300，将卷边件传送至第三转盘机构，并携带卷边件转动至第四转盘机构的组装工位所在位置；
77.步骤s400，将锂电池负极盖帽的密封圈的原材料放置在第四转盘机构的组装工位上，并在组装工位上将卷边件装配至密封圈的原材料上，从而获得锂电池负极盖帽；
78.步骤s500，对焊接件、卷边件和/或锂电池负极盖帽的质量进行检测，以确定出焊
接件、卷边件和/或锂电池负极盖帽中的不良品。该步骤s500并不是指在步骤s400之后执行，而是在步骤s100至步骤s400中任一步骤之后执行。
79.在一个进一步的实施例中，如图8所示，该生产方法除包括前述步骤s100至步骤s500外，还包括：
80.步骤s600，将在第四转盘机构上完成装配的锂电池负极盖帽运送至用于装载多个锂电池负极盖帽的装载盘中。由于步骤s500可能在步骤s100至步骤s400中任一步骤之后执行，因此图8中并未示出步骤s500。
81.该生产方法的其他特征与生产设备一一对应，此处不再详细赘述。
82.至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。