本發(fā)明涉及電池機械自動化生產(chǎn)領(lǐng)域，特別是涉及一種頂蓋封口機構(gòu)。

背景技術(shù)：

隨著社會不斷發(fā)展和科技不斷進(jìn)步，機械自動化生產(chǎn)已經(jīng)成為發(fā)展趨勢，并逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工勞動，為企業(yè)可持續(xù)發(fā)展注入新的動力源。因此，電池生產(chǎn)制造企業(yè)也需要與時俱進(jìn)，通過轉(zhuǎn)型升級，積極推進(jìn)技術(shù)改造，大力發(fā)展機械自動化生產(chǎn)，從而提高企業(yè)的“智造”水平，實現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

如圖1所示，其為一種圓柱電芯10的結(jié)構(gòu)圖，圓柱電芯10包括電芯本體11及與電芯本體11連接的頂蓋12，在生產(chǎn)組裝的過程中，需要將頂蓋12壓合于電芯本體11中，以完成密封。為了更好實現(xiàn)電池的機械自動化生產(chǎn)，設(shè)計師需要設(shè)計一套自動封口機構(gòu)，自動完成將頂蓋12壓合于電芯本體11中。

在自動封口機構(gòu)的前一工位，其是通過轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的形式將圓柱電芯10上料于自動封口機構(gòu)中，在自動封口機構(gòu)的后一工位，也是通過轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的形式對圓柱電芯10進(jìn)行下料。

因此，如何設(shè)計一套頂蓋自動封口機構(gòu)，既可以配合前一工序?qū)A柱電芯10的上料，又可以配合后一工序?qū)A柱電芯10的下料，同時還可以更好的將頂蓋12壓合于電芯本體11上，這是企業(yè)的研發(fā)人員需要解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種頂蓋封口機構(gòu)，既可以配合前一工序轉(zhuǎn)盤式對圓柱電芯上料，又可以配合后一工序轉(zhuǎn)盤式對圓柱電芯下料，更好的將頂蓋壓合于電芯本體上，實現(xiàn)機械自動化生產(chǎn)。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

一種頂蓋封口機構(gòu)，包括：轉(zhuǎn)動軸、頂蓋下壓組件、電芯頂升組件、電芯固定轉(zhuǎn)盤、電芯頂蓋壓合轉(zhuǎn)盤，所述電芯頂蓋壓合轉(zhuǎn)盤及所述電芯固定轉(zhuǎn)盤固定套接于所述轉(zhuǎn)動軸上；

所述頂蓋下壓組件包括頂蓋下壓凸輪及頂蓋壓桿，所述電芯頂蓋壓合轉(zhuǎn)盤上設(shè)有電芯卡座，所述頂蓋壓桿沿豎直方向升降滑動設(shè)于所述轉(zhuǎn)動軸上，所述頂蓋壓桿一端抵持于所述頂蓋下壓凸輪，另一端與所述電芯卡座對應(yīng)；

所述電芯頂升組件包括電芯頂升凸輪及電芯頂桿，所述電芯固定轉(zhuǎn)盤上設(shè)有電芯收容塊，所述電芯頂桿沿豎直方向升降滑動設(shè)于所述轉(zhuǎn)動軸上，所述電芯頂桿一端抵持于所述電芯頂升凸輪，另一端與所述電芯收容塊對應(yīng)；

所述電芯卡座與所述電芯收容塊對應(yīng)；

所述頂蓋下壓凸輪及所述電芯頂升凸輪分別固定設(shè)于所述轉(zhuǎn)動軸的兩端，所述電芯頂蓋壓合轉(zhuǎn)盤及所述電芯固定轉(zhuǎn)盤位于所述頂蓋下壓凸輪和所述電芯頂升凸輪之間，所述頂蓋壓桿、電芯頂桿、電芯頂蓋壓合轉(zhuǎn)盤及電芯固定轉(zhuǎn)盤與所述轉(zhuǎn)動軸同步旋轉(zhuǎn)。

在其中一個實施例中，所述頂蓋壓桿與所述頂蓋下壓凸輪抵持的一端設(shè)有壓桿滾輪。

在其中一個實施例中，所述電芯頂桿與所述電芯頂升凸輪抵持的一端設(shè)有頂桿滾輪。

在其中一個實施例中，所述壓桿滾輪為圓柱體結(jié)構(gòu)。

在其中一個實施例中，所述頂桿滾輪為圓柱體結(jié)構(gòu)。

頂蓋封口機構(gòu)通過設(shè)置轉(zhuǎn)動軸、頂蓋下壓組件、電芯頂升組件、電芯固定轉(zhuǎn)盤、電芯頂蓋壓合轉(zhuǎn)盤，并對各個結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，既可以配合前一工序轉(zhuǎn)盤式對圓柱電芯上料，又可以配合后一工序轉(zhuǎn)盤式對圓柱電芯下料，更好的將頂蓋壓合于電芯本體上，實現(xiàn)機械自動化生產(chǎn)。

附圖說明

圖1為一種圓柱電芯的結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本發(fā)明一實施例的頂蓋封口機構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖；

圖3為圖2所示的頂蓋封口機構(gòu)的電芯卡座的結(jié)構(gòu)圖；

圖4為圖2所示的頂蓋封口機構(gòu)的頂蓋壓桿的結(jié)構(gòu)圖；

圖5為圖2所示的頂蓋封口機構(gòu)的電芯頂桿的結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳實施方式。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施方式。相反地，提供這些實施方式的目的是使對本發(fā)明的公開內(nèi)容理解的更加透徹全面。

需要說明的是，當(dāng)元件被稱為“固定于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個元件被認(rèn)為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術(shù)語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的，并不表示是唯一的實施方式。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施方式的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括一個或多個相關(guān)的所列項目的任意的和所有的組合。

如圖2所示，頂蓋封口機構(gòu)3000包括：轉(zhuǎn)動軸3100、頂蓋下壓組件3200、電芯頂升組件3300、電芯固定轉(zhuǎn)盤3400、電芯頂蓋壓合轉(zhuǎn)盤3500。電芯頂蓋壓合轉(zhuǎn)盤3500及電芯固定轉(zhuǎn)盤3400固定套接于轉(zhuǎn)動軸3100上。

頂蓋下壓組件3200包括頂蓋下壓凸輪3210及頂蓋壓桿3220，電芯頂蓋壓合轉(zhuǎn)盤3500上設(shè)有電芯卡座3510，頂蓋壓桿3220沿豎直方向升降滑動設(shè)于轉(zhuǎn)動軸3100上，頂蓋壓桿3220一端抵持于頂蓋下壓凸輪3210，另一端與電芯卡座3510對應(yīng)。

電芯頂升組件3300包括電芯頂升凸輪3310及電芯頂桿3320，電芯固定轉(zhuǎn)盤3400上設(shè)有電芯收容塊3410，電芯頂桿3320沿豎直方向升降滑動設(shè)于轉(zhuǎn)動軸3100上，電芯頂桿3320一端抵持于電芯頂升凸輪3310，另一端與電芯收容塊3410對應(yīng)。

電芯卡座3510與電芯收容塊3410對應(yīng)。前一工位對應(yīng)設(shè)有與電芯收容塊3410的結(jié)構(gòu)相同的電芯卡位塊，電芯收容塊3410與電芯卡位塊分別通過電芯固定轉(zhuǎn)盤3400和前一工位轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動形成相切式配合。

頂蓋下壓凸輪3210及電芯頂升凸輪3310分別固定設(shè)于轉(zhuǎn)動軸3100的兩端，電芯頂蓋壓合轉(zhuǎn)盤3500及電芯固定轉(zhuǎn)盤3400位于頂蓋下壓凸輪3210和電芯頂升凸輪3310之間，頂蓋壓桿3220、電芯頂桿3320、電芯頂蓋壓合轉(zhuǎn)盤3500及電芯固定轉(zhuǎn)盤3400與轉(zhuǎn)動軸3100同步旋轉(zhuǎn)。

頂蓋封口機構(gòu)3000的工作原理如下：

電芯收容塊3410與前一工位的電芯卡位塊分別通過電芯固定轉(zhuǎn)盤3400和前一工位轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動形成相切式配合，于是，電芯便可以由前一工位的電芯卡位塊轉(zhuǎn)移至電芯收容塊3410處；

電芯轉(zhuǎn)移至電芯收容塊3410后，在轉(zhuǎn)動軸3100的轉(zhuǎn)動下，頂蓋壓桿3220、電芯頂桿3320、電芯頂蓋壓合轉(zhuǎn)盤3500、電芯固定轉(zhuǎn)盤3400同步旋轉(zhuǎn)；

由于電芯頂升凸輪3310固定而不跟隨轉(zhuǎn)動軸3100轉(zhuǎn)動，電芯頂桿3320的一端沿著電芯頂升凸輪3310的凸輪面滑動，將電芯固定轉(zhuǎn)盤3400中電芯收容塊3410處的電芯頂出，電芯在電芯頂桿3320的作用下由電芯收容塊3410進(jìn)入到電芯卡座3510中；

同時，由于頂蓋下壓凸輪3210固定而不跟隨轉(zhuǎn)動軸3100轉(zhuǎn)動，頂蓋壓桿3220的一端沿著頂蓋下壓凸輪3210的凸輪面滑動，頂蓋壓桿3220的另一端下壓并到達(dá)電芯卡座3510中，從而將電芯卡座3510中的電芯的頂蓋下壓，促使頂蓋與電芯本體壓合形成一個整體；

轉(zhuǎn)動軸3100繼續(xù)轉(zhuǎn)動，頂蓋壓桿3220上升離開電芯卡座3510，電芯頂桿3320下降離開電芯卡座3510，而電芯卡座3510內(nèi)的電芯則跟隨電芯頂桿3320重新回位到電芯收容塊3410中，并由電芯收容塊3410將電芯轉(zhuǎn)移至下一個工位中。

要特別說明的是，頂蓋壓桿3220、電芯頂桿3320、電芯頂蓋壓合轉(zhuǎn)盤3500及電芯固定轉(zhuǎn)盤3400與轉(zhuǎn)動軸3100同步旋轉(zhuǎn)，而電芯頂升凸輪3310與頂蓋下壓凸輪3210則固定不跟隨轉(zhuǎn)動軸3100轉(zhuǎn)動，于是，電芯頂桿3320與頂蓋壓桿3220便可以實現(xiàn)上升或下降，電芯頂桿3320將電芯頂入電芯卡座3510中，頂蓋壓桿3220對電芯上的頂蓋進(jìn)行壓合，完成壓合后，電芯頂桿3320及頂蓋壓桿3220分別復(fù)位，電芯隨之回位并進(jìn)入下一個工位。頂蓋壓桿3220、電芯頂桿3320、電芯頂蓋壓合轉(zhuǎn)盤3500及電芯固定轉(zhuǎn)盤3400與轉(zhuǎn)動軸3100同步旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動軸3100轉(zhuǎn)動一周，便可以對一個電芯完成上料、壓合、下料，轉(zhuǎn)動軸3100不斷轉(zhuǎn)動，便可以源源不斷的對電芯進(jìn)行上料、壓合、下料。

要說明的是，設(shè)置電芯卡座3510，電芯卡座3510為圓筒體結(jié)構(gòu)，將電芯收容于電芯卡座3510，電芯卡座3510將電芯側(cè)面包裹住，防止在對頂蓋壓合時電芯由于受力不均而發(fā)生變形。

如圖3及圖4所示，進(jìn)一步的，電芯卡座3510包括：電芯套筒3511及三瓣體結(jié)構(gòu)3512。電芯套筒3511為兩端開口的中空筒體，三瓣體結(jié)構(gòu)3512收容于電芯套筒3511內(nèi)，三瓣體結(jié)構(gòu)3512由三片弧形包邊3513圍繞組成圓筒體。頂蓋壓桿3220的一端具有壓頂蓋凸柱3221及電芯包裹凸環(huán)3222，壓頂蓋凸柱3221位于電芯包裹凸環(huán)3222內(nèi)。

在電芯還未進(jìn)入到電芯卡座3510內(nèi)時，三片弧形包邊3513相互遠(yuǎn)離處于張開狀態(tài)，這樣方便電芯進(jìn)入到電芯卡座3510內(nèi)。當(dāng)電芯進(jìn)入到電芯卡座3510內(nèi)時，頂蓋壓桿3220也同時進(jìn)入到電芯卡座3510內(nèi)，在電芯包裹凸環(huán)3222的作用下將三片弧形包邊3513緊壓并相互靠近，從而對電芯的側(cè)面進(jìn)行嚴(yán)實包裹。緊接著，頂蓋壓桿3220再下降一點距離，壓頂蓋凸柱3221對頂蓋進(jìn)行壓合，完成壓合后，頂蓋壓桿3220上升，電芯包裹凸環(huán)3222離開三瓣體結(jié)構(gòu)3512，三片弧形包邊3513在彈簧力的作用下復(fù)位并處于相互遠(yuǎn)離的張開狀態(tài)，于是電芯便可以跟隨電芯頂桿3320回位。更進(jìn)一步的，壓頂蓋凸柱3221開設(shè)有頂蓋收容槽3223，頂蓋收容槽3223內(nèi)設(shè)有橡膠墊，在壓合時，電芯的頂蓋便可以收容于頂蓋收容槽3223內(nèi)，提高了壓合的穩(wěn)定性，而橡膠墊的使用而可以防止在壓合時對頂蓋的表面造成損傷。

如圖4及圖5所示，頂蓋壓桿3220與頂蓋下壓凸輪3210抵持的一端設(shè)有壓桿滾輪3224，電芯頂桿3320與電芯頂升凸輪3310抵持的一端設(shè)有頂桿滾輪3321，通過設(shè)置壓桿滾輪3224可以使得頂蓋壓桿3220的一端更順暢的沿著凸輪面滑動，同理，通過設(shè)置頂桿滾輪3321可以使得電芯頂桿3320的一端更順暢的沿著凸輪面滑動。在本實施例中，壓桿滾輪3224為圓柱體結(jié)構(gòu)，頂桿滾輪3321為圓柱體結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步的，電芯頂升組件3300還包括頂升套筒3330，頂升套筒3330為中空腔體結(jié)構(gòu)，頂升套筒3330內(nèi)滑動設(shè)有升降滑塊3331，電芯頂桿3320穿設(shè)于頂升套筒3330并與升降滑塊3331固定連接，頂升套筒3330的側(cè)壁開設(shè)有升降引導(dǎo)槽3332，頂桿滾輪3321穿設(shè)升降引導(dǎo)槽3332與升降滑塊3331固定連接。通過在頂升套筒3330內(nèi)設(shè)置升降滑塊3331，再通過升降滑塊3331帶動電芯頂桿3320作升降運動，升降滑塊3331與頂升套筒3330的內(nèi)壁抵持，可以防止電芯頂桿3320在升降時發(fā)生擺動。而頂桿滾輪3321穿設(shè)升降引導(dǎo)槽3332與升降滑塊3331固定連接，升降引導(dǎo)槽3332對頂桿滾輪3321具有引導(dǎo)的作用，可以更好的使得滾輪3321帶動電芯頂桿3320作直線升降運動。

頂蓋封口機構(gòu)3000通過設(shè)置轉(zhuǎn)動軸3100、頂蓋下壓組件3200、電芯頂升組件3300、電芯固定轉(zhuǎn)盤3400、電芯頂蓋壓合轉(zhuǎn)盤3500，并對各個結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，既可以配合前一工序轉(zhuǎn)盤式對圓柱電芯上料，又可以配合后一工序轉(zhuǎn)盤式對圓柱電芯下料，更好的將頂蓋壓合于電芯本體上，實現(xiàn)機械自動化生產(chǎn)。

以上所述實施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。