本發(fā)明涉及一種電池機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于疏通電池碳陰極電解液吸收路徑的生產(chǎn)設(shè)備。

背景技術(shù)：

隨著社會不斷發(fā)展和科技不斷進(jìn)步，機(jī)械自動(dòng)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(dòng)，為企業(yè)可持續(xù)發(fā)展注入新的動(dòng)力源。因此，電池生產(chǎn)制造企業(yè)也需要與時(shí)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(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)，從而提高企業(yè)的“智造”水平，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

如圖1所示，其為一種半成品電池10的剖面結(jié)構(gòu)圖，殼體11內(nèi)具有碳包12?，F(xiàn)行無論是碳顆粒成型還是擠出成型的碳包，其內(nèi)部通常是緊密的。以碳顆粒成型為例，其在成型過程中會受到不同因素的影響，如碳顆粒的大小、碳顆粒的密度均勻性及擠壓力量的均勻性，造成碳包內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不均勻性，從而影響到電解液的吸收均勻性，造成一次注液成功率低，最終影響到電池放電性能的一致性。擠出成型的碳包也會受到擠出工藝的影響，造成碳包內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不均勻性。

在實(shí)際的生產(chǎn)中我們發(fā)現(xiàn)，注液這道工序一次注液成功率不高，究其原因與碳陰極結(jié)構(gòu)有很大的關(guān)系。電解液在電池內(nèi)部的存在狀態(tài)分為兩種，一種是吸附狀態(tài)，存在于碳包內(nèi)部；一種是游離狀態(tài)，存在于碳包外部。我們的思路是在注液前增加碳陰極的電解液吸收路徑，這樣，一方面有利于提高碳包內(nèi)部吸附態(tài)電解液的均勻性，一方面增加了游離態(tài)電解液的存在空間。此種碳陰極結(jié)構(gòu)將有利于提高一次注液成功率，同時(shí)提高電池放電性能的一致性。

因此，如何更好疏通碳陰極的電解液吸收路徑，以提高注液的成功率，同時(shí)實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)，以提高生產(chǎn)的效率，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(shí)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，提供一種用于疏通電池碳陰極電解液吸收路徑的生產(chǎn)設(shè)備，更好疏通碳陰極的電解液吸收路徑，以提高注液的成功率，同時(shí)實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)，以提高生產(chǎn)的效率。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：

一種用于疏通電池碳陰極電解液吸收路徑的生產(chǎn)設(shè)備，用于對電池的碳陰極進(jìn)行疏通，包括呈“一”字形依序排布的上料流水線、上料機(jī)械手、電池碳陰極疏通機(jī)構(gòu)、下料機(jī)械手、下料流水線；

所述電池碳陰極疏通機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)盤及位于所述轉(zhuǎn)盤邊緣處的碳陰極疏通機(jī)械手，所述轉(zhuǎn)盤上設(shè)有裝載治具，所述碳陰極疏通機(jī)械手包括升降裝置及設(shè)于所述升降裝置上的疏通裝置，所述升降裝置驅(qū)動(dòng)所述疏通裝置沿豎直方向往復(fù)升降以靠近或遠(yuǎn)離所述裝載治具；

所述上料機(jī)械手銜接于所述上料流水線與所述裝載治具之間，所述下料機(jī)械手銜接于所述裝載治具與所述下料流水線之間。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述疏通裝置包括中間板、齒輪驅(qū)動(dòng)組件、疏通插針組件，所述齒輪驅(qū)動(dòng)組件與所述疏通插針組件分別位于所述中間板的兩端，所述疏通插針組件具有多個(gè)插針，所述齒輪驅(qū)動(dòng)組件具有多個(gè)相互嚙合的齒輪，多個(gè)所述齒輪與多個(gè)所述插針一一對應(yīng)，所述插針轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)于所述中間板上，所述齒輪驅(qū)動(dòng)所述插針轉(zhuǎn)動(dòng)，所述插針的一端具有圓錐狀尖端結(jié)構(gòu)，所述插針的側(cè)面開設(shè)有凸起式螺紋結(jié)構(gòu)，所述凸起式螺紋結(jié)構(gòu)由所述插針的一端延伸至另一端。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述上料流水線為直線式流水線結(jié)構(gòu)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述下料流水線為直線式流水線結(jié)構(gòu)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述上料機(jī)械手包括上料轉(zhuǎn)軸及設(shè)于所述上料轉(zhuǎn)軸上的上料機(jī)械夾爪。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述上料機(jī)械夾爪的數(shù)量為多個(gè)，多個(gè)所述上料機(jī)械夾爪以所述上料轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)軸為中心呈環(huán)形陣列分布。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述下料機(jī)械手包括下料轉(zhuǎn)軸及設(shè)于所述下料轉(zhuǎn)軸上的下料機(jī)械夾爪。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述下料機(jī)械夾爪的數(shù)量為多個(gè)，多個(gè)所述下料機(jī)械夾爪以所述下料轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)軸為中心呈環(huán)形陣列分布。

本發(fā)明的用于疏通電池碳陰極電解液吸收路徑的生產(chǎn)設(shè)備，通過設(shè)置上料流水線、上料機(jī)械手、電池碳陰極疏通機(jī)構(gòu)、下料機(jī)械手、下料流水線，并對各個(gè)部件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)置，更好疏通碳陰極的電解液吸收路徑，提高注液的成功率，同時(shí)實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)，提高生產(chǎn)的效率。

附圖說明

圖1為一種半成品電池的剖面結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本發(fā)明一實(shí)施例的用于疏通電池碳陰極電解液吸收路徑的生產(chǎn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖；

圖3為疏通裝置的中間板與疏通插針組件的配合結(jié)構(gòu)圖；

圖4為疏通裝置的中間板與齒輪驅(qū)動(dòng)組件的配合結(jié)構(gòu)圖；

圖5為電池固定夾爪與裝載治具的配合結(jié)構(gòu)圖；

圖6為裝載治具的剖面結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)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(shí)施方式。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實(shí)現(xiàn)，并不限于本文所描述的實(shí)施方式。相反地，提供這些實(shí)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(gè)元件，它可以直接在另一個(gè)元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個(gè)元件被認(rèn)為是“連接”另一個(gè)元件，它可以是直接連接到另一個(gè)元件或者可能同時(shí)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(shí)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(shí)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(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。

如圖2所示，一種用于疏通電池碳陰極電解液吸收路徑的生產(chǎn)設(shè)備20，用于對電池的碳陰極進(jìn)行疏通，包括呈“一”字形依序排布的上料流水線100、上料機(jī)械手200、電池碳陰極疏通機(jī)構(gòu)300、下料機(jī)械手400、下料流水線500。上料流水線100用于對待疏通碳陰極的電池進(jìn)行上料運(yùn)輸，上料機(jī)械手200用于夾取上料流水線100的電池至電池碳陰極疏通機(jī)構(gòu)300中，電池碳陰極疏通機(jī)構(gòu)300用于對電池的碳陰極進(jìn)行疏通，下料機(jī)械手400用于夾取電池碳陰極疏通機(jī)構(gòu)300中的電池至下料流水線500，下料流水線500用于對完成碳陰極疏通的電池進(jìn)行下料運(yùn)輸。

具體的，上料流水線100為直線式流水線結(jié)構(gòu)，在其它實(shí)施例中，上料流水線100還可以為彎曲式流水線結(jié)構(gòu)。

具體的，上料機(jī)械手200包括上料轉(zhuǎn)軸210及設(shè)于上料轉(zhuǎn)軸210上的上料機(jī)械夾爪220，上料機(jī)械夾爪220的數(shù)量為多個(gè)，多個(gè)上料機(jī)械夾爪220以上料轉(zhuǎn)軸210的轉(zhuǎn)軸為中心呈環(huán)形陣列分布。

具體的，下料機(jī)械手400包括下料轉(zhuǎn)軸410及設(shè)于下料轉(zhuǎn)軸410上的下料機(jī)械夾爪420，下料機(jī)械夾爪420的數(shù)量為多個(gè)，多個(gè)下料機(jī)械夾爪420以下料轉(zhuǎn)軸410的轉(zhuǎn)軸為中心呈環(huán)形陣列分布。

具體的，下料流水線500為直線式流水線結(jié)構(gòu)，在其它實(shí)施例中，下料流水線500還可以為彎曲式流水線結(jié)構(gòu)。

具體的，電池碳陰極疏通機(jī)構(gòu)300包括轉(zhuǎn)盤310及位于轉(zhuǎn)盤310邊緣處的碳陰極疏通機(jī)械手320，轉(zhuǎn)盤310上設(shè)有裝載治具312，碳陰極疏通機(jī)械手320包括升降裝置330及設(shè)于升降裝置330上的疏通裝置340，升降裝置330驅(qū)動(dòng)疏通裝置340沿豎直方向往復(fù)升降以靠近或遠(yuǎn)離裝載治具312。其中，上料機(jī)械手200銜接于上料流水線100與裝載治具312之間，下料機(jī)械手400銜接于裝載治具312與下料流水線500之間。

請一并參閱圖3及圖4，更為具體的，疏通裝置340包括中間板350、齒輪驅(qū)動(dòng)組件360、疏通插針組件370。齒輪驅(qū)動(dòng)組件360與疏通插針組件370分別位于中間板350的兩端，疏通插針組件370具有多個(gè)插針371，齒輪驅(qū)動(dòng)組件360具有多個(gè)相互嚙合的齒輪361，多個(gè)齒輪361與多個(gè)插針371一一對應(yīng)，插針371轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)于中間板350上，齒輪361驅(qū)動(dòng)插針371轉(zhuǎn)動(dòng)，插針371的一端具有圓錐狀尖端結(jié)構(gòu)372，插針371的側(cè)面開設(shè)有凸起式螺紋結(jié)構(gòu)373，凸起式螺紋結(jié)構(gòu)373由插針371的一端延伸至另一端。

用于疏通電池碳陰極電解液吸收路徑的生產(chǎn)設(shè)備20的工作原理如下：

將待疏通碳陰極的電池放置于上料流水線100中，上料流水線100對待疏通碳陰極的電池進(jìn)行上料運(yùn)輸；

上料轉(zhuǎn)軸210轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)上料機(jī)械夾爪220轉(zhuǎn)動(dòng)，上料機(jī)械夾爪220夾取上料流水線100中的電池，在上料轉(zhuǎn)軸210的驅(qū)動(dòng)下發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，并放置于轉(zhuǎn)盤310的裝載治具312中；

轉(zhuǎn)盤310轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)其上的裝載治具312轉(zhuǎn)動(dòng)至碳陰極疏通機(jī)械手320處，由碳陰極疏通機(jī)械手320對電池的碳陰極進(jìn)行疏通；

升降裝置330驅(qū)動(dòng)疏通裝置340沿豎直方向下降并靠近裝載治具312中的電池，疏通裝置340在下降的同時(shí)，相互嚙合的多個(gè)齒輪361驅(qū)動(dòng)多個(gè)插針371轉(zhuǎn)動(dòng)，將插針371插入于電池的碳陰極中，從而實(shí)現(xiàn)對電池碳陰極的疏通；

完成對電池碳陰極的疏通后，升降裝置330驅(qū)動(dòng)疏通裝置340沿豎直方向上升并遠(yuǎn)離裝載治具312中的電池，接著在轉(zhuǎn)盤310驅(qū)動(dòng)下，裝載治具312由碳陰極疏通機(jī)械手320轉(zhuǎn)動(dòng)至下料機(jī)械手400處，由下料機(jī)械手400將裝載治具312中的電池轉(zhuǎn)移下料流水線500中。

要說明的是，由于碳包的內(nèi)部非常緊密，特別設(shè)置疏通插針組件370，疏通插針組件370以旋轉(zhuǎn)的形式插入于電池的碳陰極中，相比于非旋轉(zhuǎn)的形式插入于電池的碳陰極，旋轉(zhuǎn)形式的疏通插針組件370更容易進(jìn)入電池的碳陰極中。為了提高注液成功率，特別設(shè)置了多條插針371，多條插針371可以疏通出多條電解液吸收路徑，與此同時(shí)，對應(yīng)設(shè)置了齒輪驅(qū)動(dòng)組件360，齒輪驅(qū)動(dòng)組件360具有多個(gè)相互嚙合的齒輪361，其中一個(gè)齒輪361為主動(dòng)輪，其它齒輪361為從動(dòng)輪，由一個(gè)主動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)其它從動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，可以簡化結(jié)構(gòu)設(shè)置，降低設(shè)備的制造成本。

為了使得旋轉(zhuǎn)形式的疏通插針組件370更容易進(jìn)入電池的碳陰極內(nèi)部，插針371的一端具有圓錐狀尖端結(jié)構(gòu)372，在插針371與碳包接觸的一瞬間，圓錐狀尖端結(jié)構(gòu)372可以在碳包的一表面扎出一個(gè)口，方便插針371的進(jìn)入。

為了使得旋轉(zhuǎn)形式的疏通插針組件370更容易進(jìn)入電池的碳陰極內(nèi)部，在圓錐狀尖端結(jié)構(gòu)372的基礎(chǔ)上，插針371的側(cè)面開設(shè)有凸起式螺紋結(jié)構(gòu)373，凸起式螺紋結(jié)構(gòu)373有效配合了插針371的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使得插針371更容易進(jìn)入電池的碳陰極內(nèi)部。在完成對電池碳陰極的疏通后，插針371反向轉(zhuǎn)動(dòng)，便可以從電池碳陰極中脫出。

如圖5所示，在插針371反向轉(zhuǎn)動(dòng)以脫出電池碳陰極的過程中，電池會受到一個(gè)向上的力的作用，使得電池容易從裝載治具312中脫離。為了防止電池從裝載治具312中脫離，在裝載治具312的上方設(shè)置有電池固定夾爪313，在碳陰極疏通機(jī)械手320對電池的碳陰極進(jìn)行疏通的過程中，通過電池固定夾爪313對裝載治具312中的電池進(jìn)行固定，一方面可以防止在碳陰極疏通過程中的電池轉(zhuǎn)動(dòng)，另一方面可以防止插針371反向轉(zhuǎn)動(dòng)以脫出碳陰極過程中的電池脫離。

如圖6所示，在實(shí)際的電池碳陰極疏通過程中，碳陰極疏通機(jī)械手320對電池具有一個(gè)強(qiáng)烈的向下沖擊力，為了防止強(qiáng)大的沖擊力對電池殼體的損傷，特別對裝載治具312進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化。裝載治具312具有電池收容腔314及活動(dòng)墊板315，電池收容腔314的底部固定設(shè)有彈性緩沖橡膠墊316，活動(dòng)墊板315內(nèi)置于電池收容腔314中并與彈性緩沖橡膠墊316抵接。由于彈性緩沖橡膠墊316的設(shè)置，使得電池殼體與裝載治具312軟性接觸，有效減緩了強(qiáng)大沖擊力對電池殼體的損傷。

如圖6所示，在實(shí)際的電池碳陰極疏通過程中，插針371以轉(zhuǎn)動(dòng)的形式對電池碳陰極進(jìn)行疏通，不可避免會使得細(xì)小的碳顆粒飛濺到電池的外部，為減少細(xì)小的碳顆粒對電池殼體的劃傷，特別對裝載治具312進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化。電池收容腔314的底部開設(shè)有碳顆粒第一落料孔317，活動(dòng)墊板315開設(shè)有碳顆粒第二落料孔315a，活動(dòng)墊板315的邊緣與電池收容腔314的腔壁之間形成間隙，裝載治具312的底部設(shè)有碳顆?；厥蘸?18，碳顆?；厥蘸?18具有碳顆粒回收槽318a，碳顆?；厥詹?18a通過碳顆粒第一落料孔317及第二落料孔315a與電池收容腔314貫通。由此可知，在對電池碳陰極進(jìn)行疏通的過程中，飛濺到電池外部細(xì)小的碳顆粒沿活動(dòng)墊板315與電池收容腔314之間的間隙落入到電池收容腔314底部，再由第一落料孔317落入碳顆粒回收盒318的碳顆?；厥詹?18a中。在將電池由裝載治具312取出的過程中，碳顆粒也會發(fā)生掉落，掉落于活動(dòng)墊板315中的碳顆粒，經(jīng)過第二落料孔315a及第一落料孔317，最終掉落于碳顆粒回收槽318a中，實(shí)現(xiàn)碳顆粒的回收。在碳顆?；厥詹?18a內(nèi)的碳顆粒收集到一定量后，將碳顆粒回收盒318與裝載治具312分離，便可以對其內(nèi)的碳顆粒進(jìn)行清理?？刹鹦妒降幕顒?dòng)墊板315，可將活動(dòng)墊板315從電池收容腔314中取出，進(jìn)一步方便了對電池收容腔314內(nèi)的細(xì)小碳顆粒的清理。

如圖6所示，進(jìn)一步的，電池收容腔314的一開口端形成敞口319，由于電池收容腔314的空間有限，電池基本緊密收容于電池收容腔314內(nèi)，敞口319方便機(jī)械夾爪將電池收容腔314內(nèi)的電池夾取并取出。另一方面，敞口319還提高了電池放置于電池收容腔314內(nèi)的順暢性，使得電池可以在敞口319的作用下滑入電池收容腔314內(nèi)。

本發(fā)明的用于疏通電池碳陰極電解液吸收路徑的生產(chǎn)設(shè)備20，通過設(shè)置上料流水線100、上料機(jī)械手200、電池碳陰極疏通機(jī)構(gòu)300、下料機(jī)械手400、下料流水線500，并對各個(gè)部件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)置，更好疏通碳陰極的電解液吸收路徑，提高注液的成功率，同時(shí)實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)，提高生產(chǎn)的效率。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)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)。