一种电池钢壳整形装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种电池钢壳整形装置。


背景技术：

2.圆柱电池是普遍使用的一种电池，在人们日常生活以及工业生产中均可见其身影。如在日常生活中的遥控器、钟表、玩具以及各种电子数码产品中均需要用到圆柱电池，在工业生产中，动力电池组中也用到了圆柱电池进行组装。圆柱电池的结构一般包括电池外壳、设置于外壳内的电池卷芯、设置于卷芯两端的卷原片和密封于外壳两端的盖板和导电端子。
3.圆柱电池的加工过程为：将正负极片以及正负极片之间的电极隔膜形成叠片后进行绕卷，形成圆柱形，然后再添加电解液，形成卷芯结构，再将卷芯两端的正负极极耳折弯，然后在极耳上设置卷原片，用将带有绝缘片的电池卷芯装入电池外壳内，最后焊接电池盖板和导电端子、密封电池卷芯。现有技术中，为提升圆柱电池的加工效率，均使用自动化的电池生产线。在实际电池加工过程中的卷绕步骤使用的是圆柱型卷绕机，现有的卷绕机在卷绕步骤中会产生卷绕后的卷芯不圆的情况，生产出的卷芯圆度波动较大，卷芯的圆度和外径一旦发生变化对后续步骤中的卷芯放置入电池外壳带来非常大的困难，尤其是在全自动化的生产线中，由于并没有对电池卷芯进行圆度和直径测试的步骤，所以入壳的机械手或者入壳设备会强行将制备出的卷芯装入电池外壳内，不仅容易使卷芯外侧被刮伤、增加了卷芯与外壳直接接触从而导致短路的风险，而且容易使外壳发生变形，严重影响电池外观。
4.通过对现有电池组装产线的研究发现，影响卷芯圆度的因素较多，若从工艺设计角度来解决该问题则需要添加非常多的工序，如需要对制备出的卷芯进行圆度和直径的测量从而拣选出不合格的卷芯，还需要对不合格的卷芯进行改良修正，多添加的这些工序一方面比较耗时耗力，另一方面难以与现有的流水线左线相匹配。
5.专利文献cn107507989a公开了一种圆柱电池卷芯整形装置，包括卷芯定位机构和卷芯整形机构；所述卷芯定位机构包括烫孔针座，所述烫孔针座内设有固定导柱，所述固定导柱设有烫孔针定位孔和烫孔针安装孔，还包括定位销、定位旋转齿轮、定位销气缸和定位电机齿轮，定位电机齿轮与所述定位旋转齿轮啮合。所述卷芯整形机构包括三组卷芯整形组件，所述三组卷芯整形组件的相邻两组在空间结构上呈120
°
。本发明中的圆柱电池卷芯整形装置通过卷芯定位机构调整烫孔针的角度位置，然后再通过三组互呈120
°
的卷芯整形组件对电池卷芯进行整形，从而达到对电池卷芯整形的目的。
6.但是，纵观现有市面上的电池或电池壳体整形装置，其功能均是对电池壳体的圆形外壁进行整形，并不对两个端部进行整形和对中，因此急需一种能够对电池或电池钢壳两个端部进行对中整形的装置，以满足生产需求，进一步提高产品的一致性和合格率。


技术实现要素：

7.为了克服现有技术的上述不足，本实用新型提供一种电池钢壳整形装置。
8.本实用新型解决其技术问题的技术方案是：一种电池钢壳整形装置，包括机架、设置在机架上并用于装载电池钢壳的工装模具；所述工装模具的两侧分别设有第一整形片和第二整形片、以及用于夹持第一整形片的第一夹紧机构和用于夹紧第二整形片的第二夹紧机构；
9.所述的机架上还设有气动手指、以及受气动手指驱动的一组整形臂，所述的整形臂位于所述第一整形片和第二整形片的外侧；
10.所述的整形臂在气动手指的驱动下能够向内合拢以使得第一整形片和第二整形片压靠在电池钢壳的两侧。
11.关于上述方案的进一步设置为：所述的第一夹紧机构和第二夹紧机构均包括驱动装置、受驱动装置作用的杠杆摆臂、设置在杠杆摆臂远离驱动装置一端的顶块、固定在机架上且位于顶块两侧的竖向滑杆、套设在竖向滑杆上的滑动座、以及固定在滑动座上的夹持组件。
12.关于上述方案的进一步设置为：所述的夹持组件包括开设有限位槽的限位块、穿设在限位槽中且相向设置的两个夹臂、以及位于夹臂下端并与滑动座连接的顶轮；
13.所述的第一整形片或第二整形片插设在两个夹臂之间；
14.所述的夹臂通过第一转轴与限位块转动连接，所述的顶轮能够向上顶起并作用于两个夹臂，以使得两个夹臂的上端始终相向运动并将第一整形片或第二整形片夹紧。
15.进一步的，所述夹臂的下端具有由上至下逐渐向外倾斜的导向面，两个导向面之间形成供顶轮进入至上顶空间。
16.关于上述方案的进一步设置为：所述的滑动座上设有转接块，所述的顶轮通过第二转轴与转接块转动连接。
17.进一步的，所述的顶块为球状橡胶块，该球状橡胶块与所述的滑动座始终保持点接触连接。
18.关于上述方案的进一步设置为：所述的机架上开设有用于放置所述限位块的容纳槽，所述容纳槽的尺寸大于所述限位块的尺寸，所述的机架上还设有锁紧台，所述的锁紧台中穿设有调节螺杆，所述的调节螺杆与所述限位块连接。
19.关于上述方案的进一步设置为：所述的工装模具上开设有用于容纳电池钢壳的弧形槽。
20.关于上述方案的进一步设置为：所述的整形臂上开设有避让槽。
21.关于上述方案的进一步设置为：所述的第一整形片为正极仿形导电片，所述的第二整形片为负极仿形导电片。
22.本实用新型的工作原理为：驱动装置启动使得杠杆摆臂运动，其中杠杆摆臂靠近驱动装置的一端下降，杠杆摆臂远离驱动装置的一端上升，进而使得顶块向上运动，顶块带动滑动座沿着竖向滑杆向上移动，以通过夹持组件将第一整形片和第二整形片与电池钢壳的两个端部靠近，以实现对电池钢壳两个端部的对中整形功能。整形后，驱动装置反向运行，使得第一整形片和第二整形片远离电池钢壳，从而能够将整形完的电池钢壳取下，放入下一个带整形的电池钢壳，再开启下一轮的整形操作。
23.本实用新型的有益效果在于：
24.1、提供了一种电池钢壳整形装置，填补了现有技术中对电池钢壳的两个端部整形的功能空白，通过整形臂、第一整形片和第二整形片的协同作用，能够对防置在工装模具上的电池钢壳的两个端部进行有效整形。
25.2、适配性强，通过简单调整即能够实现对不同规格尺寸的电池钢壳进行整形。
附图说明
26.图1是本实用新型的主向角度结构示意图。
27.图2是本实用新型的俯向角度结构示意图。
28.图3是本实用新型的侧向角度结构示意图。
29.图4是第一夹紧机构的部分结构示意图。
30.图5是工装模具和电池钢壳的结构示意图。
31.图6是本实用新型的局部结构示意图。
具体实施方式
32.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。
33.参照图1～图6，一种电池钢壳整形装置，包括机架1、设置在机架1上并用于装载电池钢壳2的工装模具3；所述工装模具3的两侧分别设有第一整形片4和第二整形片5、以及用于夹持第一整形片4的第一夹紧机构6和用于夹紧第二整形片5的第二夹紧机构7；所述的机架1上还设有气动手指8、以及受气动手指8驱动的一组整形臂9，所述的整形臂9位于所述第一整形片4和第二整形片5的外侧；所述的整形臂9在气动手指8的驱动下能够向内合拢以使得第一整形片4和第二整形片5压靠在电池钢壳2的两侧。
34.上述内容为本实用新型的基础方案，整形时将待整形的电池钢壳2放置在工装模具3中，接着启动气动手指8使得整形臂9开始运动，整形臂9运动后通过第一整形片4和第二整形片5压靠在电池钢壳2的两个端部，以实现对电池钢壳2两个端部的对中整形功能。
35.优选的，所述的第一整形片4为正极仿形导电片，所述的第二整形片5为负极仿形导电片，正极仿形导电片和负极仿形导电片与电池槽中所使用的一致，以最高程度的模拟出实际的使用环境，并将电池钢壳2的两个端部整形至最佳形态。
36.第一夹紧机构6和第二夹紧机构7的结构方案多种多样，以下提供一种优选方案，具体为：首先，所述的第一夹紧机构6和第二夹紧机构7采用相同的结构组成方式，对称设置在工装模具3的两侧，以分别对正极仿形导电片和负极仿形导电片起到有效且相同的夹持效果。更细节的：包括驱动装置10（优选为升降气缸）、受驱动装置10作用的杠杆摆臂11、设置在杠杆摆臂11远离驱动装置10一端的顶块12、固定在机架1上且位于顶块12两侧的竖向滑杆13、套设在竖向滑杆13上的滑动座14、以及固定在滑动座14上的夹持组件。
37.使用时，驱动装置10启动使得杠杆摆臂11运动，其中杠杆摆臂11靠近驱动装置10的一端下降，杠杆摆臂11远离驱动装置10的一端上升，进而使得顶块12向上运动，顶块12带动滑动座14沿着竖向滑杆13向上移动，以通过夹持组件将第一整形片4和第二整形片5与电池钢壳2的两个端部靠近并相互对位。
38.关于夹持组件部分的优选结构，优选为：包括开设有限位槽15的限位块16、穿设在
限位槽15中且相向设置的两个夹臂17、以及位于夹臂17下端并与滑动座14连接的顶轮18；其中，所述的第一整形片4或第二整形片5插设在两个夹臂17之间。将两个夹臂17分开即可将第一整形片4或第二整形片5取出和更换，以适配不同规格电池钢壳2的整形需求，提高整形精度；另一方面，所述的夹臂17通过第一转轴19与限位块16转动连接，所述的顶轮18能够向上顶起并作用于两个夹臂17，以使得两个夹臂17的上端始终相向运动并将第一整形片4或第二整形片5夹紧。当顶轮18与上顶空间重合率越高，则顶轮18对于夹臂17的作用力越大，使得夹臂17上端将第一整形片4或第二整形片5夹持的更紧更稳固。
39.进一步的，所述夹臂17的下端具有由上至下逐渐向外倾斜的导向面20，两个导向面20之间形成供顶轮18进入至上顶空间21。通过导向面20与顶轮18的配合，使得两者的接触和配合更加顺滑无阻，不会出现卡滞、跳动的情况。
40.为了实现顶轮18的安装及其转动使用，在所述的滑动座14上设有转接块22，所述的顶轮18通过第二转轴23与转接块22转动连接。
41.进一步的，所述的顶块12为球状橡胶块，且该球状橡胶块性质偏硬，既能够提供缓冲保护作用，同时在接触时尽量减少形变量，以确保使用时的稳定性。另，该球状橡胶块与所述的滑动座14始终保持点接触连接，以进一步提升配合的稳定性和可靠性。
42.由于不同规格的电池钢壳2的尺寸不一，若是常规的检测设备，则需要根据每一种规格定制一台设备，导致成本大大上升，且在设备之间切换操作将消耗大量的人力物力。在本实用新型的一些实施例中，所述的机架1上开设有用于放置所述限位块16的容纳槽24，所述容纳槽24的尺寸大于所述限位块16的尺寸，所述的机架1上还设有锁紧台25，所述的锁紧台25中穿设有调节螺杆26，所述的调节螺杆26与所述限位块16连接。通过对容纳槽24和限位块16的尺寸差设置，以及调节螺杆26对限位块16的作用，能够实现限位块16相对容纳槽24进行移动，使得两个夹臂17之间的间距得到调整，进而使得第一整形片4与第二整形片5之间的间距得到调整，以适配不同规格电池钢壳2的整形需求。
43.本实施例中，所述的工装模具3上开设有用于容纳电池钢壳2的弧形槽27，以使得电池钢壳2能够更加稳固地放置在工装模具3上，以更好地接受整形处理。
44.在整形的过程中，若是整形臂9与整形片（第一整形片4和第二整形片5）是完全接触且不存在空隙的，根据物理上的特性，当受力较大且不能有效将受力卸除抵消，则会使得第一整形片4和第二整形片5受力变形的几率上升。为了解决上述缺陷，所述的整形臂9上开设有避让槽28，能够将压力及时卸除，降低第一整形片4和第二整形片5受力变形的几率，使得整形的一致性更高。
45.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何限制，凡是根据实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。