CN109326830B - 一种锂电池封装设备的冲坑机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锂电池封装设备的冲坑机构，它包括顶升装置、冲坑模具装置、冲坑驱动装置和冲坑模具固定座，所述冲坑模具装置包括上模具组件、下模具组件和冲头组件，所述下模具组件通过第一导向组件固定在上模具组件的下端，所述下模具组件的下端与顶升装置连接，所述冲头组件通过第二导向组件固定在上模具组件的上端，所述冲头组件的上端与冲坑驱动装置连接，所述上模具组件设于冲坑模具固定座上并可滑动；本发明在模具换型时，实现一体式滑入冲坑模具固定座上，从而将整个冲坑模具装置悬挂固定在冲坑模具固定座上，实现模具快速换型，定位精度高，大大提高换模的效率，节省维护成本。

Description

一种锂电池封装设备的冲坑机构

技术领域

本发明涉及锂电池封装技术领域，特别是涉及一种锂电池封装设备的冲坑机构。

背景技术

传统的锂电池封装设备的铝塑膜冲坑机构中的模具上下模采用分体结构，导致模具换型时不易操作，且模具固定于模架上时采用螺丝紧固，拆装比较耗时。

发明内容

本发明的目的在于克服以上所述的缺点，提供一种锂电池封装设备的冲坑机构。

为实现上述目的，本发明的具体方案如下：

一种锂电池封装设备的冲坑机构，包括顶升装置、冲坑模具装置、冲坑驱动装置和冲坑模具固定座；

所述冲坑模具装置包括上模具组件、下模具组件和冲头组件，所述下模具组件通过第一导向组件固定在上模具组件的下端，所述下模具组件的下端与顶升装置连接，所述冲头组件通过第二导向组件固定在上模具组件的上端，所述冲头组件的上端与冲坑驱动装置连接，所述上模具组件设于冲坑模具固定座上并可滑动。

其中，所述上模具组件包括上模安装板和凸模板，所述凸模板固定在上模安装板的底面。

其中，所述下模具组件包括下模安装板、凹模板和第一转接块，所述凹模板设于下模安装板的顶面并与凸模板相对设置，所述第一转接块设于下模安装板的底面并与顶升装置连接。

其中，所述冲头组件包括冲头安装板、冲头和第二转接块，所述冲头设于冲头安装板的底面并向下活动穿过上模安装板后位于凸模板的上方，所述第二转接块设于冲头安装板的顶面并与冲坑驱动装置连接。

其中，所述顶升装置包括顶升底板、顶升中板、顶升大板架、第一伺服电机和第一滚珠丝杆，所述第一伺服电机安装在顶升底板的侧边，所述顶升底板与顶升大板架的底面之间固定有导向杆，所述第一滚珠丝杆的一端固定在顶升底板上并通过同步带组与第一伺服电机的输出端连接，所述第一滚珠丝杆的另一端通过第一丝杆螺母与顶升中板连接，所述顶升中板通过直线轴承与导向杆连接；所述顶升装置还包括间隔设置的两个或两个以上的缓冲气缸，所述缓冲气缸固定在顶升中板上，所述缓冲气缸的输出端穿过顶升大板架的底端后与冲坑模具装置连接，所述冲坑驱动装置固定在顶升大板架的顶端。

其中，所述冲坑模具固定座包括一组模具支撑座和紧固组件，所述模具支撑座固定在顶升装置上，所述模具支撑座上设有滑槽，所述紧固组件用于紧固和松开冲坑模具装置。

其中，所述紧固组件包括紧固气缸和压紧块，所述紧固气缸固定在模具支撑座上，所述压紧块与紧固气缸的输出端的连接，所述压紧块位于滑槽的侧边。

其中，所述冲坑模具固定座还包括模具限位块，所述模具限位块设于模具支撑座的一端并位于滑槽内。

其中，所述冲坑模具固定座还包括导向板，所述导向板固定在模具支撑座的另一端，所述导向板上设有与滑槽配合的滑道。

其中，所述冲坑驱动装置包括冲坑底架、第二伺服电机、减速机和第二滚珠丝杆，所述冲坑底架固定在顶升装置上，所述第二伺服电机的输出端与减速机连接，所述减速机固定在冲坑底架的上端，所述减速机的输出端与第二滚珠丝杆的一端连接，所述第二滚珠丝杆的第二丝杆螺母固定在一个螺母接头上，所述螺母接头连接有一个连接组件，所述连接组件与冲坑模具装置连接。

本发明的有益效果为：本发明在模具换型时，实现一体式滑入冲坑模具固定座上，从而将整个冲坑模具装置悬挂固定在冲坑模具固定座上，实现模具快速换型，定位精度高，大大提高换模的效率，节省维护成本。

另一方面，本发明还解决了现有技术中冲坑机构的高度问题，本发明通过将顶升装置中的伺服电机折弯安装，同时配合缓冲气缸，从而实现对凹模板与凸模板的合模，大大降低了冲坑机构的整体高度，克服了需将顶升装置设置为直连结构的技术偏见；同时在应用过程中，技术人员发现将伺服电机折弯安装之后，还能进一步避免伺服电机产生的空气流导致铝塑膜轻微起翘的现象发生。

附图说明

图1是本发明的立体图；

图2是本发明中顶升装置的结构示意图；

图3是本发明中冲坑模具装置的结构示意图；

图4是本发明中冲坑模具固定座的结构示意图；

图5是本发明中冲坑驱动装置的结构示意图；

附图标记说明：1-顶升装置；11-顶升底板；12-顶升中板；13-顶升大板架；14-第一伺服电机；15-第一滚珠丝杆；16-导向杆；17-同步带组；18-缓冲气缸；19-第一丝杆螺母；

2-冲坑模具装置；21-上模具组件；211-上模安装板；212-凸模板；22-下模具组件；221-下模安装板；222-凹模板；223-第一转接块；23-冲头组件；231-冲头安装板；232-冲头；233-第二转接块；24-第一导向组件；25-第二导向组件；

3-冲坑驱动装置；31-冲坑底架；32-第二伺服电机；33-减速机；34-第二滚珠丝杆；35-第二丝杆螺母；36-螺母接头；37-连接组件；

4-冲坑模具固定座；41-模具支撑座；411-滑槽；42-紧固组件；421-紧固气缸；422-压紧块；43-模具限位块；44-导向板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明，并不是把本发明的实施范围局限于此。

如图1至图5所示，本实施例所述的一种锂电池封装设备的冲坑机构，包括顶升装置1、冲坑模具装置2、冲坑驱动装置3和冲坑模具固定座4；

所述冲坑模具装置2包括上模具组件21、下模具组件22和冲头组件23，所述下模具组件22通过第一导向组件24固定在上模具组件21的下端，所述下模具组件22的下端与顶升装置1连接，所述冲头组件23通过第二导向组件25固定在上模具组件21的上端，所述冲头组件23的上端与冲坑驱动装置3连接，所述上模具组件21设于冲坑模具固定座4上并可滑动，所述第一导向组件24、第二导向组件25可以采用滚珠衬套导向组件结构，优选地，第一导向组件24的数量为三个、第二导向组件25的数量各为四个。

本实施例将冲坑模具固定座4固定在顶升装置1上，将冲坑模具装置2滑入冲坑模具固定座4内，冲坑驱动装置3安装在顶升装置1的顶端，同时顶升装置1、冲坑驱动装置3分别与冲坑模具装置2连接，工作时，通过外界机械手将一片切好的铝塑膜片膜放入下模具组件22上，外界机械手撤回，然后顶升装置1带动下模具组件22顶升，使上模具组件21与下模具组件22合模，达到规定预压力后，然后冲坑驱动装置3工作，带动冲头组件23下探，对铝塑膜进行冲压成型，冲压动作完成后，冲坑驱动装置3带动冲头组件23上升到初始位置，同时顶升装置1带动下模具组件22下降到初始位置，然后外界机械手将铝塑膜片膜取出，完成铝塑膜的冲坑；重复上述步骤，可以连续进行铝塑膜的冲坑动作。

而在需要更换其他模具型号时，只需将冲坑模具装置2从冲坑模具固定座4上滑出，将模具更换后，在把整个冲坑模具装置2滑入冲坑模具固定座4上，然后进行铝塑膜的冲坑动作。

本实施例在模具换型时，实现一体式滑入冲坑模具固定座4上，从而将整个冲坑模具装置2悬挂固定在冲坑模具固定座4上，实现模具换型快，定位精度高。

基于上述实施例的基础上，进一步，如图1和图3所示，所述上模具组件21包括上模安装板211和凸模板212，所述凸模板212固定在上模安装板211的底面，优选地，所述上模安装板211上还设有把手，便于将整个冲坑模具装置2从冲坑模具固定座4上拉出或推入；本实施例中，所述下模具组件22包括下模安装板221、凹模板222和第一转接块223，所述凹模板222设于下模安装板221的顶面并与凸模板212相对设置，所述第一转接块223设于下模安装板221的底面并与顶升装置1连接；本实施例中，所述冲头组件23包括冲头安装板231、冲头232和第二转接块233，所述冲头232设于冲头安装板231的底面并向下活动穿过上模安装板211后位于凸模板212的上方，所述第二转接块233设于冲头安装板231的顶面并与冲坑驱动装置3连接。

具体地，工作时，外界机械手将铝塑膜片膜放置在凹模板222上后，顶升装置1带动下模安装板221上升，下模安装板221带动凹模板222与凸模板212合模，当顶升达到预定压力后，顶升装置1停止顶升下模安装板221，然后冲坑驱动装置3带动冲头安装板231下探，冲头安装板231带动冲头232下探，对位于凹模板222与凸模板212之间的铝塑膜进行冲压成型，带铝塑膜冲压成型后，冲坑驱动装置3带动冲头安装板231回升至初始位置，然后顶升装置1带动下模安装板221下降并回到初始位置，冲压成型后的铝塑膜通过外界机械手取出，从而完成冲坑动作，通过把凸模板212设置在上方，省去了后期需要翻转电池的工序。

如图1和图2所示，基于上述实施例的基础上，进一步，所述顶升装置1包括顶升底板11、顶升中板12、顶升大板架13、第一伺服电机14和第一滚珠丝杆15，所述第一伺服电机14安装在顶升底板11的侧边，所述顶升底板11与顶升大板架13的底面之间固定有导向杆16，所述第一滚珠丝杆15的一端固定在顶升底板11上并通过同步带组17与第一伺服电机14的输出端连接，所述第一滚珠丝杆15的另一端通过第一丝杆螺母19与顶升中板12连接，所述顶升中板12通过直线轴承与导向杆16连接；所述顶升装置1还包括间隔设置的两个或两个以上的缓冲气缸18，所述缓冲气缸18固定在顶升中板12上，所述缓冲气缸18的输出端穿过顶升大板架13的底端后与冲坑模具装置2连接，所述冲坑驱动装置3固定在顶升大板架13的顶端，具体地，顶升大板架13包括上大板和下大板，上大板和下大板通过四根支撑柱固定连接在一起，顶升中板12、顶升底板11均位于下大板的下方，顶升底板11与顶升大板架13的下大板之间通过导向杆16固定连接，顶升中板12套设于导向杆16上并通过直线轴承与导向杆16滑动连接，工作时，第一伺服电机14通过同步带组17带动第一滚珠丝杆15转动，第一滚珠丝杆15上的第一丝杆螺母19沿着第一滚珠丝杆15滑动，从而带动顶升中板12上升，顶升中板12带动缓冲气缸18顶升，使下模具组件22的凹模板222与上方的凸模板212合模，同时缓冲气缸18工作，使凹模板222实现缓冲，使凹模板222与凸模板212合模达到预定压力，便于后续的冲坑的动作，同时本实施例巧妙地将第一伺服电机14折弯安装，降低了整个冲坑机构的高度，降低冲坑机构的制造成本，且维护方便，结构更牢靠，本实施例中，优选地，缓冲气缸18的数量为四个，使下模安装板221受力更均匀，避免凹模板222与凸模板212因受力不均导致铝塑膜后期冲坑成型不合格，同时在应用过程中，技术人员发现将第一伺服电机14折弯安装之后，还能进一步避免第一伺服电机14产生的空气流导致铝塑膜轻微起翘的现象发生。

基于上述实施例的基础上，进一步，如图1和图4所示，所述冲坑模具固定座4包括一组模具支撑座41和紧固组件42，所述模具支撑座41固定在顶升装置1上，所述模具支撑座41上设有滑槽411，所述紧固组件42用于紧固和松开冲坑模具装置2；具体地，模具支撑座41固定在顶升大板架13的支撑柱上，且对称设置，工作时，将冲坑模具装置2的上模安装板211沿着滑槽411滑入，然后紧固组件42将上模安装板211紧固，防止上模安装板211在冲坑动作时出现左右滑动的现象，当需要更换模型时，紧固件松开上模安装板211，通过上模安装板211上的把手，将冲坑模具装置2整体拉出，更换好模型之后，再将冲坑模具装置2整体沿着滑槽411滑入并紧固，本实施例通过缓冲气缸18带动压紧块422紧固和松开上模安装板211，而无需通过螺丝固定，拆卸更方便，利于后期维护和更换，大大节省了模具换型的时间，提升换模的效率，节省维护成本，适合企业的大规模使用。

基于上述实施例的基础上，进一步，所述紧固组件42包括紧固气缸421和压紧块422，所述紧固气缸421固定在模具支撑座41上，所述压紧块422与紧固气缸421的输出端的连接，所述压紧块422位于滑槽411的侧边；具体地，当上模安装板211滑入滑槽411后，紧固气缸421工作，带动压紧块422回收或伸出，使上模安装板211紧固在压紧块422与模具支撑座41之间，而需要拉出冲坑模具装置2时，只需启动紧固气缸421带动压紧块422松开上模安装板211，即可把冲坑模具装置2拉出，进一步提升换模的效率，优选地，在两个模具支撑座41分别对应设置两个紧固组件42，使冲坑模具装置2固定更牢靠，保障后期冲坑动作顺利完成。

基于上述实施例的基础上，进一步，如图1和图4所示，所述冲坑模具固定座4还包括模具限位块43，所述模具限位块43设于模具支撑座41的一端并位于滑槽411内；具体地，将冲坑模具装置2滑入冲坑模具固定座4时，模具限位块43限制上模安装板211继续滑动，工作时，将上模安装板211沿着滑槽411滑入，当上模安装板211顶靠到模具限位块43时，即表明上模安装板211安装到位，从而实现冲坑模具装置2的精确安装及定位。

基于上述实施例的基础上，进一步，所述冲坑模具固定座4还包括导向板44，所述导向板44固定在模具支撑座41的另一端，所述导向板44上设有与滑槽411配合的滑道；具体地，设置导向板44便于将上模安装板211快速、准确地滑入滑槽411内，提高安装冲坑模具装置2的效率。

基于上述实施例的基础上，进一步，如图1和图5所示，所述冲坑驱动装置3包括冲坑底架31、第二伺服电机32、减速机33和第二滚珠丝杆34，所述冲坑底架31固定在顶升装置1上，所述第二伺服电机32的输出端与减速机33连接，所述减速机33固定在冲坑底架31的上端，所述减速机33的输出端与第二滚珠丝杆34的一端连接，所述第二滚珠丝杆34的第二丝杆螺母35固定在一个螺母接头36上，所述螺母接头36连接有一个连接组件37，所述连接组件37与冲坑模具装置2连接；具体地，减速机33通过一个联轴器与第二滚珠丝杆34连接，安装时，将冲坑底架31安装在顶升大板架13的上大板，进一步地，螺母接头36通过滑动组件与冲坑底架31连接，从而保证螺母接头36在竖直方向上运动，连接组件37与第二转接块233连接，当第二伺服电机32驱动时，第二滚珠丝杆34转动，带动第二滚珠丝杆34的第二丝杆螺母35移动，第二丝杆螺母35带动螺母接头36下探或上升，螺母接头36带动连接组件37下探或上升，从而实现冲头232的冲压动作或复位。

本实施例进一步地，在连接组件37上设置有间隙补偿构件，间隙补偿构件由上楔形块和下楔形块组成的滑块结构，其中上楔形块与下楔形块的斜面对接，上下表面平行，通过设置螺钉拉动下楔形块将上楔形块与下楔形块的上下表面距离拉开或缩短，从而实现调整间隙，将连接组件37与第二转接块233之间的间隙消除，而在装卸模具时，调整间隙，实现连接组件37与第二转接块233的安装与拆卸，同时又保证冲头安装板231与连接组件37的安装可靠性及安装精度。

以上所述仅是本发明的一个较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，包含在本发明专利申请的保护范围内。

Claims (6)

1.一种锂电池封装设备的冲坑机构，其特征在于，包括顶升装置（1）、冲坑模具装置（2）、冲坑驱动装置（3）和冲坑模具固定座（4）；

所述冲坑模具装置（2）包括上模具组件（21）、下模具组件（22）和冲头组件（23），所述下模具组件（22）通过第一导向组件（24）固定在上模具组件（21）的下端，所述下模具组件（22）的下端与顶升装置（1）连接，所述冲头组件（23）通过第二导向组件（25）固定在上模具组件（21）的上端，所述冲头组件（23）的上端与冲坑驱动装置（3）连接，所述上模具组件（21）设于冲坑模具固定座（4）上并可滑动；

所述上模具组件（21）包括上模安装板（211）和凸模板（212），所述凸模板（212）固定在上模安装板（211）的底面；

所述下模具组件（22）包括下模安装板（221）、凹模板（222）和第一转接块（223），所述凹模板（222）设于下模安装板（221）的顶面并与凸模板（212）相对设置，所述第一转接块（223）设于下模安装板（221）的底面并与顶升装置（1）连接；

所述冲头组件（23）包括冲头安装板（231）、冲头（232）和第二转接块（233），所述冲头（232）设于冲头安装板（231）的底面并向下活动穿过上模安装板（211）后位于凸模板（212）的上方，所述第二转接块（233）设于冲头安装板（231）的顶面并与冲坑驱动装置（3）连接；

所述顶升装置（1）包括顶升底板（11）、顶升中板（12）、顶升大板架（13）、第一伺服电机（14）和第一滚珠丝杆（15），所述第一伺服电机（14）安装在顶升底板（11）的侧边，所述顶升底板（11）与顶升大板架（13）的底面之间固定有导向杆（16），所述第一滚珠丝杆（15）的一端固定在顶升底板（11）上并通过同步带组（17）与第一伺服电机（14）的输出端连接，所述第一滚珠丝杆（15）的另一端通过第一丝杆螺母（19）与顶升中板（12）连接，所述顶升中板（12）通过直线轴承与导向杆（16）连接；所述顶升装置（1）还包括间隔设置的两个或两个以上的缓冲气缸（18），所述缓冲气缸（18）固定在顶升中板（12）上，所述缓冲气缸（18）的输出端穿过顶升大板架（13）的底端后与冲坑模具装置（2）连接，所述冲坑驱动装置（3）固定在顶升大板架（13）的顶端；

所述第一伺服电机（14）折弯安装。

2.根据权利要求1所述的一种锂电池封装设备的冲坑机构，其特征在于，所述冲坑模具固定座（4）包括一组模具支撑座（41）和紧固组件（42），所述模具支撑座（41）固定在顶升装置（1）上，所述模具支撑座（41）上设有滑槽（411），所述紧固组件（42）用于紧固和松开冲坑模具装置（2）。

3.根据权利要求2所述的一种锂电池封装设备的冲坑机构，其特征在于，所述紧固组件（42）包括紧固气缸（421）和压紧块（422），所述紧固气缸（421）固定在模具支撑座（41）上，所述压紧块（422）与紧固气缸（421）的输出端的连接，所述压紧块（422）位于滑槽（411）的侧边。

4.根据权利要求2或3所述的一种锂电池封装设备的冲坑机构，其特征在于，所述冲坑模具固定座（4）还包括模具限位块（43），所述模具限位块（43）设于模具支撑座（41）的一端并位于滑槽（411）内。

5.根据权利要求4所述的一种锂电池封装设备的冲坑机构，其特征在于，所述冲坑模具固定座（4）还包括导向板（44），所述导向板（44）固定在模具支撑座（41）的另一端，所述导向板（44）上设有与滑槽（411）配合的滑道。

6.根据权利要求1所述的一种锂电池封装设备的冲坑机构，其特征在于，所述冲坑驱动装置（3）包括冲坑底架（31）、第二伺服电机（32）、减速机（33）和第二滚珠丝杆（34），所述冲坑底架（31）固定在顶升装置（1）上，所述第二伺服电机（32）的输出端与减速机（33）连接，所述减速机（33）固定在冲坑底架（31）的上端，所述减速机（33）的输出端与第二滚珠丝杆（34）的一端连接，所述第二滚珠丝杆（34）的第二丝杆螺母（35）固定在一个螺母接头（36）上，所述螺母接头（36）连接有一个连接组件（37），所述连接组件（37）与冲坑模具装置（2）连接。