CN100590924C - 热电池单体电池粉末成型片的自动脱模机构 - Google Patents
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Abstract
一种电池制造技术领域的热电池单体电池粉末成型片的自动脱模机构，包括：滚珠丝杠模具、凸模、转台电机、转台、定位槽、外侧电磁铁、转盘、中心电磁铁、机械手和控制器，其中，凸模和滚珠丝杠模具的凹模端相配合组成模具整体，定位槽为环形结构，定位槽的内侧设有转盘，转盘也为环形结构，转盘内侧设有中心电磁铁，转盘与中心电磁铁固定连接，定位槽的边缘设有外侧电磁铁，中心电磁铁和外侧电磁铁均和滚珠丝杆模具相连，机械手负责从凹模中抓取电池片，转台电机、中心电磁铁、外侧电磁铁、机械手均和控制器相连接。本发明解决了手工脱模的人力成本高，效率低问题，也避免了有腐蚀性的电池粉末对人体健康的损害，节约人力资源，提高生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种电池制造技术领域的装置，具体是一种热电池单体电池粉末成型片的自动脱模机构。
背景技术
为了使压机压制好的电池片脱离模具，必须对电池片进行脱模操作。目前我国在热电池单体电池生产中仍然采用手工脱模操作，劳动强度大，效率也不高。
经对现有技术的文献检索发现，美国发明专利(申请号20070180691)(Automated tracking and storage system for use with an automated thermalbattery manufacturing system)(用于自动热电池制造系统的自动传输与存储系统)发明了一种应用压制、分层和包装方法进行热电池制造的系统，该发明应用传输、存储和取回系统来传输各种成分以提高电池的制造质量。但该发明针对的材料是小球型颗粒，而不是粉末型材料。
检索中还发现，刘志坚等在《材料科学与工程》第20卷第2期263至250页发表了文章《新型热电池阳极Li-B合金的制备、性能与应用》介绍了Li-B合金的合成机制、制备方法、显微组织结构和物理化学性能，以及应用情况的历史与最新研究动态，侧重于微观颗粒的分析，但关于热电池单体电池粉末成型片的自动脱模机构没有任何描述。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供了一种热电池单体电池粉末成型片的自动脱模机构，使人力成本降低，效率提高，操作方便。
本发明是通过如下技术方案实现的，本发明包括：滚珠丝杠模具、凸模、转台电机、转台、定位槽、外侧电磁铁、转盘、中心电磁铁、机械手和控制器，其中，凸模和滚珠丝杠模具的凹模端相配合组成模具整体，定位槽为环形结构，定位槽的内侧设有转盘，转盘也为环形结构，转盘内侧设有中心电磁铁，转盘与中心电磁铁固定连接，定位槽的边缘设有外侧电磁铁，中心电磁铁和外侧电磁铁均和滚珠丝杆模具相连，转台电机带动转台转动，机械手负责从凹模中抓取电池片，转台电机、中心电磁铁、外侧电磁铁、机械手均和控制器相连接。
所述滚珠丝杠模具，包括：直线轴承、直线轴、凹模边缘零件、丝杠副、丝杠、模具支撑零件、模具定位零件、凹模底部零件，其中，丝杠和模具支撑零件以及凹模底部零件固定连接，丝杆副和丝杆螺纹连接，凹模边缘零件和丝杠副之间固定连接，凹模边缘零件上设有两个直线轴承，直线轴承与直线轴的一端滑动连接，直线轴的另一端和模具定位零件固定连接，模具支撑零件通过中心电磁铁与转盘相连，模具定位零件通过外侧电磁铁与定位槽相连。
所述转盘，其转动时带动模具支撑零件和丝杠在丝杠副内转动，使丝杠副带动凹模边缘零件和直线轴承沿直线轴移动，从而凹模边缘零件和凹模底部零件同时与被压制的电池片产生相对运动，使电池片脱离模具。
本发明工作时，在凹模底部零件和凹模边缘零件形成的凹模型腔与凸模之间压制完成电池片之后，控制器控制中心电磁铁吸附模具支撑零件，控制外侧电磁铁吸附模具定位零件，并通过转台电机带动转盘，转盘带动模具支撑零件和丝杠转动，同时定位槽用于模具定位零件的定位，使丝杠副沿直线轴移动，从而凹模型腔变小，使凸模和电池片脱离凹模，然后控制器控制机械手依次将凸模和电池片抓取到指定位置，从而完成电池片的脱模过程。
本发明中可以通过实验来确定脱模时间和转台电机转动角度的关系，以便确定机器人的抓取凸模和电池片的时间，在脱模过程中，由于丝杠的转动和丝杠副的上下移动，使电池片和凹模底部零件和凹模边缘零件均会产生磨擦力，这种磨擦力会使电池片和凹模的粘连性降低，同时通过实验确定凹模的光洁度对粘连性的影响，从而使电池片易于脱离模具，便于机器人抓取。而模具的初始位置则可通过机器人的精确定位和定位槽来保证。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
对于不同材料的电池粉末，本发明可采用了不同的模具材料和不同的表面光洁度，使得电池片与模具的粘连性大为降低，从而使电池片易于脱离模具。通过调整电池片出模深度，出模速度等参数，使电池的碎片率减少到零，自动脱模同时避免了电池粉末具有腐蚀性介质对人身健康的损害。
本发明采用伺服控制，使得电池片脱模成品率、模具定位等指标都得到满足。更重要的是，本发明取代了现有对电池片脱模的手工操作。本发明中如采用旋转速度为900°/sec左右的转台电机，脱模的时间可小于3秒，从而提高效率，本发明中如采用高精密级滚珠丝杠模具，电池片脱模成品率将能得到进一步的提高。
本发明不仅可应用于成型粉末电池片的脱模工艺，还可推广到其他成型产品的自动脱模领域。
附图说明
图1为本发明的结构示意图(未画出机械手和控制器)；
图2为本发明中的滚珠丝杠模具的结构示意图；
图3为本发明中的转台、模具定位槽和电磁铁位置示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1、3所示，本实施例包括：滚珠丝杠模具、凸模1、转台电机9、转台10、定位槽11、外侧电磁铁12、转盘13、中心电磁铁14、机械手和控制器，其中，
凸模1和滚珠丝杠模具的凹模端相配合组成模具整体，定位槽11为环形结构，定位槽11的内侧设有转盘，转盘13也为环形结构，转盘13内侧设有中心电磁铁14，转盘13与中心电磁铁14固定连接，定位槽11的边缘设有外侧电磁铁12，中心电磁铁14和外侧电磁铁12均和滚珠丝杆模具相连，转台电机9带动转台10转动，机械手负责从凹模中抓取电池片，转台电机9、中心电磁铁14、外侧电磁铁12、机械手均和控制器相连接。
如图2所示，所述滚珠丝杠模具，包括：直线轴承2、直线轴3、凹模边缘零件4、丝杠副5、丝杠6、模具支撑零件7、模具定位零件8、凹模底部零件15，其中，丝杠6和模具支撑零件7以及凹模底部零件15固定连接，丝杆副5和丝杆6螺纹连接，凹模边缘零件4和丝杠副5之间固定连接，凹模边缘零件4上设有两个直线轴承2，直线轴承2与直线轴3的一端滑动连接，直线轴3的另一端和模具定位零件8固定连接，模具支撑零件7通过中心电磁铁14与转盘13相连，模具定位零件8通过外侧电磁铁12与定位槽11相连。
所述转盘13，其转动时带动模具支撑零件7和丝杠6在丝杠副5内转动，使丝杠副5带动凹模边缘零件4和直线轴承2沿直线轴3移动，从而凹模边缘零件4和凹模底部零件15同时与被压制的电池片产生相对运动，使电池片脱离模具。
本实施例实施过程如下：
1、确定模具的定位位置，转台上的定位槽11；
2、电池片压制完成后，控制器控制机械手将电池片和模具整体从从压机部位抓取到模具的定位槽位置；
3、控制器启动转台上的中心电磁铁14和外侧电磁铁12，中心电磁铁14将模具支撑零件7吸附，外侧电磁铁12将模具定位零件8吸附，中心电磁铁14随转盘13转动，外侧电磁铁12固定在转台10的定位槽11上；
4、控制器启动转台电机9，转盘13转动，转盘13带动中心电磁铁14和模具支撑零件7转动，模具支撑零件7和丝杠6固连，丝杠6和凹模底部零件15固连，从而凹模底部零件15转动，使得凹模底部零件15上侧与电池片产生磨擦，使电池片不再粘连在其上；
5、丝杠副5和凹模边缘零件4固连，凹模边缘零件4和直线轴承2固连，直线轴3与模具定位零件8固连，直线轴承2可沿直线轴3上下直线移动，在转盘13带动丝杠6转动过程中，丝杠副5带动凹模边缘零件4沿着直线轴向下移动，使得凹模边缘零件4内侧和电池片产生磨擦，使电池片不再粘连在其上；
6、丝杠6转动，丝杠副5带动凹模边缘零件4沿直线轴向下移动，凹模边缘零件4和凹模底部零件15产生上下方向的相对运动，当凹模底部零件15的上侧高于凹模边缘零件4的上侧时，控制器停止转台电机9，从而使得凸模1和电池片先后脱离模具；
7、机械手先后将凸模1和电池片抓取到指定位置，完成整个脱模过程。
Claims (2)
1、一种热电池单体电池粉末成型片的自动脱模机构，其特征在于，包括：滚珠丝杠模具、凸模、转台电机、转台、定位槽、外侧电磁铁、转盘、中心电磁铁、机械手和控制器，其中，
凸模和滚珠丝杠模具的凹模端相配合组成模具整体，定位槽为环形结构，定位槽的内侧设有转盘，转盘也为环形结构，转盘内侧设有中心电磁铁，转盘与中心电磁铁固定连接，定位槽的边缘设有外侧电磁铁，中心电磁铁和外侧电磁铁均和滚珠丝杆模具相连，转台电机带动转台转动，机械手负责从凹模中抓取电池片，转台电机、中心电磁铁、外侧电磁铁、机械手均和控制器相连接；
所述滚珠丝杠模具，包括：直线轴承、直线轴、凹模边缘零件、丝杠副、丝杠、模具支撑零件、模具定位零件、凹模底部零件，其中，丝杠和模具支撑零件以及凹模底部零件固定连接，丝杠副和丝杠螺纹连接，凹模边缘零件和丝杠副之间固定连接，凹模边缘零件上设有两个直线轴承，直线轴承与直线轴的一端滑动连接，直线轴的另一端和模具定位零件固定连接，模具支撑零件通过中心电磁铁与转盘相连，模具定位零件通过外侧电磁铁与定位槽相连。
2、根据权利要求1所述的热电池单体电池粉末成型片的自动脱模机构，其特征是，所述转盘，其转动时带动模具支撑零件和丝杠在丝杠副内转动，使丝杠副带动凹模边缘零件和直线轴承沿直线轴移动。
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