具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合图1至图9描述本发明的一种电池自动翻边封口与滚槽生产线。

如图1所示，本实施例提供一种电池自动翻边封口与滚槽生产线，包括：上料装置1、移载装置2、翻边封口装置3、滚槽装置4及下料装置5；上料装置1用于进行电池9的上料，并将电池9输送至移载装置2；翻边封口装置3用于对电池9的端部依次进行翻边与封口处理，滚槽装置4用于对电池9的侧壁进行滚槽处理；移载装置2用于将待加工的电池9输送至翻边封口装置3，将经过翻边、封口加工的电池9输送至滚槽装置4，并将经过滚槽处理后的电池9输送至下料装置5。

具体地，本实施例通过设置上料装置1、移载装置2、翻边封口装置3、滚槽装置4及下料装置5，基于移载装置2的移载作用，可确保上料装置1的上料作业、翻边封口装置3的翻边封口作业、滚槽装置4的滚槽作业及下料装置5的下料作业同步进行，实现了对电池9的翻边封口与滚槽的一体化自动加工，大幅度提高了加工效率，相比于现有的手动加工方式而言，还有利于确保对电池9的翻边封口与滚槽的加工质量。

在此应指出的是，本实施例所示的滚槽装置4至下料装置5之间还依次设有扫码装置、视觉检测装置及短路检测装置；扫码装置用于扫描电池的侧壁上的条码，以识别电池的身份信息；视觉检测装置用于对电池的翻边、封口及滚槽的加工质量进行视觉检测；短路检测装置用于对经过翻边、封口及滚槽处理后的电池进行短路检测；上料装置1与进料输送线6连接，进料输送线6上用于输送待加工的电池9；下料装置5分别与出料输送线7及不合格产品箱8连接，出料输送线7上用于输送经过视觉检测装置的视觉检测及短路检测装置的短路检测后筛选的合格的电池产品，不合格产品箱8用于存放经过视觉检测装置的视觉检测及短路检测装置的短路检测后筛选的不合格的电池产品。

其中，本实施例所示的电池自动翻边封口与滚槽生产线设置于机柜10上，扫码装置、视觉检测装置及短路检测装置在图1中未具体示意出。

优选地，本实施例可采用安装于多自由度机械臂上的夹爪装置对电池进行自动化地上料与下料。

如图2所示，本实施例所示的上料装置1与下料装置5结构相同，上料装置1包括：直线模组11、第四伸缩驱动机构12及第二夹爪13；第四伸缩驱动机构12安装于直线模组11的滑台上，第四伸缩驱动机构12的伸缩端竖直朝下设置，并与第二夹爪13连接。

具体地，本实施例所示的直线模组11的一侧边设有转接架14，转接架14与直线模组11的滑台连接。第四伸缩驱动机构12可以采用本领域所公知的气缸，气缸固定安装于转接架14上，气缸的轴向沿竖直方向设置。在转接架14上装有可竖直升降的滑移架15，气缸的伸缩端与滑移架15连接，在滑移架15上安装有第二夹爪13，第二夹爪13的夹持端竖直朝下设置，以便从电池的上端对电池的侧壁实施夹持。

在此应指出的是，在转接架14上还装有竖直布置的位移传感器16，位移传感器16的检测端伸向滑移架15，从而可基于位移传感器16所检测到的数据，对第四伸缩驱动机构12的伸缩端移动的行程进行精确地控制。

与此同时，在第二夹爪13上还设有光电开关，光电开关用于对第二夹爪13的夹持端的电池进行探测，在电池位于第二夹爪13的夹持端时，光电开关会动作并及时将信号反馈至第二夹爪13，第二夹爪13对电池实施夹持动作。

如图3至图4所示，本实施例所示的移载装置2包括三轴运动机构21与机械手22；机械手22安装于三轴运动机构21的执行末端，执行末端能够实现沿X轴、Y轴及Z轴的三个方向的移动，所述X轴、所述Y轴及所述Z轴彼此垂直；机械手22包括横梁220与多个第一夹爪221，多个第一夹爪221沿横梁220的延伸方向依次间隔设置，横梁220的延伸方向为沿所述X轴的方向；翻边封口装置3与滚槽装置4沿所述X轴的方向排布。

具体地，本实施例所示的三轴运动机构21包括直线移动机构210、水平气缸211及竖直气缸212。其中，直线移动机构210可以采用本领域所公知的直线模组，直线模组上的滑台的滑移方向沿X轴的方向，水平气缸211的伸缩端沿Y轴的方向移动，水平气缸211安装于直线模组的滑台上。直线模组的滑台上还装有沿Y轴的方向滑动的水平滑架213，水平气缸211的伸缩端与水平滑架213连接。其中，直线移动机构210对应的直线模组的一侧边还配设有浮轨，浮轨沿X轴的方向设置，直线模组的滑台还滑动安装于浮轨上。基于浮轨的设计，可确保直线模组的滑台受力的平衡性，由浮轨辅助直线模组的滑台沿着X轴的方向移动。

与此同时，竖直气缸212安装于水平滑架213上，竖直气缸212的伸缩端沿Z轴的方向移动。在水平滑架213上还装有沿Z轴方向移动的升降台架214，竖直气缸212的伸缩端与升降台架214连接。升降台架214的一端作为三轴运动机构21的执行末端，且升降台架214与机械手22上的横梁220的中部连接。

优选地，本实施例所示的翻边封口装置3包括翻边装置301与封口装置302，翻边装置301、封口装置302及滚槽装置4依次沿X轴的方向排布；第一夹爪221设置有至少三个，多个第一夹爪221沿横梁220的延伸方向依次等间距设置，翻边装置301与封口装置302之间的间距及封口装置302与滚槽装置4之间的间距均等于相邻两个第一夹爪221之间的间距。

其中，本实施例所示的第一夹爪221具体设置有五个。如此，机械手22在进行上料时，可同时从翻边装置301、封口装置302及滚槽装置4对应的工位取料。在机械手22沿着X轴方向移动一个工位时，可将经过翻边的电池移载至封口装置302上，将完成封口的电池移载至滚槽装置4上，并将完成滚槽处理后的电池移载至下一个工位，以便对电池进行扫码与视觉检测，或者直接由下料装置5进行下料处理。

在此应指出的是，本实施例所示的第一夹爪221上设有光电开关，光电开关与第一夹爪221通讯连接。光电开关用于对第一夹爪221的夹持端所夹持的电池进行探测，在电池位于第一夹爪221的夹持端时，光电开关会动作并及时将信号反馈至第一夹爪221，第一夹爪221对电池实施夹持动作。

与此同时，对于与翻边装置301、封口装置302及滚槽装置4一一对应的加工工位而言，移载装置在实现待加工的电池在两个相邻的工位进行移载时，移载装置上的第一夹爪221先伸向其中一个工位，以对电池的中部进行夹持，然后，三轴运动机构21控制第一夹爪221先沿Z轴的方向上升预设高度，再控制第一夹爪221沿Y轴的方向回缩第一预设距离，再控制第一夹爪221沿着X轴的方向横移第二预设距离，以将电池移动至相邻的另一个工位对应的位置。接着，三轴运动机构21控制第一夹爪221沿Y轴的方向伸出第一预设距离，再控制第一夹爪221沿Z轴的方向下降预设高度，以将待加工的电池在另一个工位放置好，以便进行电池的加工作业。

如图5所示，本实施例所示的翻边装置301与封口装置302结构相同，翻边装置301包括：第一伸缩驱动机构32、夹紧机构33及压头34；第一伸缩驱动机构32与夹紧机构33呈上、下相对设置；第一伸缩驱动机构32的伸缩端与压头34连接，夹紧机构33用于夹持于电池的第二端。其中，第一伸缩驱动机构32可以为本领域所公知的气缸，压头34具有用于与电池的第一端接触的作用面340。

在此应指出的是，本实施例所示的第一伸缩驱动机构32可以为本领域所公知的气缸或者丝杠驱动机构。为了精确地控制压头34对电池的第一端施加的作用力，本实施例可通过设置测距传感器对压头34移动的行程进行控制，并通过设置压力传感器对压头34向电池的第一端施加的压力进行控制。其中，测距传感器与压力传感器分别与第一伸缩驱动机构32通讯连接。

进一步地，本实施例所示的翻边封口装置3包括翻边封口台架31，第一伸缩驱动机构32与夹紧机构33安装于翻边封口台架31上。

与此同时，本实施例所示的夹紧机构33包括水平承台330、固定夹块331及活动夹块332。固定夹块331与活动夹块332相对安装于水平承台330上，固定夹块331与活动夹块332的相对端面之间形成圆柱形的夹持口，所述夹持口用于对电池的第二端实现夹持定位。

其中，固定夹块331与活动夹块332的相对夹持面上均设有注塑层，可有效防止固定夹块331与活动夹块332之间的夹持口对电池造成夹持损伤。

进一步地，本实施例可在水平承台330上安装第五伸缩驱动机构333，第五伸缩驱动机构333的伸缩端与活动夹块332远离固定夹块331的一侧边连接，从而可通过第五伸缩驱动机构333控制夹持口对电池实施夹持或者解除对电池的夹持。其中，第五伸缩驱动机构333可以为本领域所公知的气缸。

进一步地，本实施例还在水平承台330上装有液压阻尼器334，液压阻尼器334的阻尼端伸向活动夹块332。液压阻尼器334可对活动夹块332进行行程控制，防止夹紧机构33对电池造成夹持损伤。

如图6所示，本实施例所示的翻边装置上压头34的作用面340上构造有环形凹槽341。在第一伸缩驱动机构32驱动压头34朝向电池的第一端运动时，环形凹槽341可直接跟电池的第一端契合，随着环形凹槽341的继续移动，环形凹槽341的槽壁面与槽底面可对电池的第一端进行挤压，直至电池的第一端可在环形凹槽341的作用下发生弯折。

在此应指出的是，为了确保对电池的第一端的翻边效果，本实施例可沿着X轴的方向依次设置多个工位的翻边装置，各个翻边装置上压头的环形凹槽341的槽深逐渐增大。如此，各个工位的翻边装置可对电池的第一端依次进行第一次翻边处理、第二次翻边处理，…，第N次翻边处理，其中，N为大于等于2的自然数。在对电池的第一端依次进行第N次翻边处理后，可使得电池的第一端朝向电池的内侧实现180°翻折。

如图7所示，在封口装置中，由于封口装置上压头的作用面340呈平面状，在第一伸缩驱动机构32驱动压头34朝向电池的第一端运动时，可对经过翻边处理后的电池的第一端进行封口。

如图8至图11所示，本实施例所示的滚槽装置4包括旋转机构41、滚槽组件42及测距传感器43；旋转机构41用于安装经过翻边、封口加工的电池9，并驱动电池9环绕其中轴线自转；滚槽组件42包括第二伸缩驱动机构421、刀架422及滚刀423，第二伸缩驱动机构421的伸缩端与刀架422连接，滚刀423转动安装于刀架422上，滚刀423的沿边用于伸向电池的侧壁，测距传感器43用于检测第二伸缩驱动机构421的伸缩端移动的位移，并与第二伸缩驱动机构421通讯连接。

具体地，本实施例通过旋转机构41驱动电池环绕其中轴线自转，在对电池9进行滚槽加工时，只需通过第二伸缩驱动机构421控制滚刀423的沿边与电池9的侧壁相贴合即可。由于测距传感器43可实时监测第二伸缩驱动机构421的伸缩端移动的位移，第二伸缩驱动机构421可基于测距传感器43的检测数据精确地控制滚刀423的给进量，从而实现对电池的滚槽加工深度的精确控制，确保了电池加工的成品质量。

在此应指出的是，本实施例所示的第二伸缩驱动机构421优选为能够驱动刀架422沿直线移动的液压缸、气缸及电动推杆当中的任一种，在此不做具体限定。为了确保滚槽加工的精度，本实施例所示的滚刀423具体为圆盘状刀具，并可具体设置滚刀423的旋转轴线与电池的中轴线平行。

与此同时，本实施例所示的测距传感器43可以为本领域所公知的红外测距传感器或激光测距传感器，在此不做具体限定。

如图11所示，本实施例所示的滚槽组件42还包括浮动接头424，第二伸缩驱动机构421的伸缩端沿其移动方向与浮动接头424可调节式连接，浮动接头424的另一端与刀架422连接。其中，可采用螺纹连接或螺栓连接的方式实现浮动接头424的一端与第二伸缩驱动机构421的伸缩端之间的可调节式连接。

具体地，本实施例所示的第二伸缩驱动机构421的伸缩端的侧壁上构造有外螺纹，浮动接头424的一端构造有螺孔，第二伸缩驱动机构421的伸缩端与螺孔螺纹连接。如此，基于浮动接头424与第二伸缩驱动机构421的伸缩端之间的螺纹连接，便于实现对刀架422相对于第二伸缩驱动机构421的伸缩端的安装位置的调节，以便在滚槽加工中，根据实际需要对滚刀423的给进量进行微调。

如图8至图9所示，本实施例所示的滚槽组件42还包括安装平台425与升降机构；第二伸缩驱动机构421、刀架422及测距传感器43安装于安装平台425上；刀架422与安装平台425之间装有第一导向机构426，第一导向机构426的引导方向沿第二伸缩驱动机构421的伸缩端的移动方向；测距传感器43的检测端沿着所述移动方向伸向刀架422；升降机构与安装平台425连接，升降机构用于沿电池的中轴线的方向驱动安装平台425进行升降运动。

其中，本实施例所示的第一导向机构426具体包括构造于安装平台425上的水平导轨，水平导轨沿着第二伸缩驱动机构421的伸缩端的移动方向设置。在刀架422朝向安装平台425的一侧构造有水平滑槽，水平滑槽滑动安装于水平导轨上。如此，基于水平滑槽与水平导轨之间的滑动配合，可使得刀架422沿着水平导轨的延伸方向移动。

进一步地，为了控制安装平台425在进行升降运动时位移的精度，本实施例所示的升降机构具体包括丝杠驱动机构与第二导向机构427；丝杠驱动机构与第二导向机构427分别与安装平台425连接；丝杠驱动机构用于驱动安装平台425沿电池的中轴线的方向移动；第二导向机构427的引导方向沿电池的中轴线的方向。

其中，本实施例所示的丝杠驱动机构包括驱动电机、丝杠及丝杠螺母，驱动电机的输出端与丝杠的一端连接，丝杠与丝杠螺母相匹配并构成丝杠螺母副，丝杠螺母固定安装于安装平台425上。在此应指出的是，丝杠驱动机构在图8至图10中未具体示意出，驱动电机优选为本领域所公知的伺服电机。

与此同时，本实施例所示的第二导向机构427包括竖直导轨，在安装平台425上设有竖直滑槽，竖直滑槽滑动安装于竖直导轨上。如此，基于竖直滑槽与竖直导轨之间的滑动配合，可使得安装平台425沿着竖直导轨的延伸方向移动。

因而，在启动驱动电机时，丝杠在驱动电机的驱动下转动，基于竖直滑槽与竖直导轨之间的滑动配合，可使得丝杠螺母只能沿着丝杠的轴向移动，从而驱动安装平台425进行升降运动。

进一步地，为了对安装平台425的移动的行程进行控制，本实施例所示的升降机构还设置有位置传感器428；位置传感器428用于检测安装平台425移动的位置，位置传感器428与丝杠驱动机构通讯连接。其中，位置传感器428可以为本领域所公知的限位开关，限位开关具体设有两个，并布设于竖直导轨的上、下两端，从而两个限位开关用于检测安装平台425进行升降运动的上、下极限位置。

如图8所示，本实施例所示的旋转机构41包括机架411、压紧组件412与旋转驱动组件413；压紧组件412与旋转驱动组件413安装于机架411上，并在竖直面上呈上、下相对设置；压紧组件412包括第三伸缩驱动机构4120与第一压头4122，第一压头4122转动安装于第三伸缩驱动机构4120的伸缩端；旋转驱动组件413包括电机4131与第二压头4133，第二压头4133安装于电机4131的输出端；第一压头4122用于与电池的一端连接，第二压头4133用于与电池的另一端连接，第一压头4122与第二压头4133用于沿电池的中轴线同轴设置。

其中，本实施例所示的第三伸缩驱动机构4120可以采用本领域所公知的气缸。本实施例所示的机架411上还装有导向架4121，导向架4121可在机架411上沿电池的中轴线的方向移动，第三伸缩驱动机构4120的伸缩端与导向架4121连接，第一压头4122转动安装于导向架4121上，且第三伸缩驱动机构4120与第一压头4122同轴设置。

与此同时，本实施例所示的电机4131的输出端通过联轴器4132与第二压头4133同轴连接。

为了便于对电池进行滚槽加工作业，本实施例所示的压紧组件412与旋转驱动组件413在竖直面上呈上、下相对设置。其中，压紧组件412具体位于旋转驱动组件413的上侧，从而第一压头4122与第二压头4133呈上、下同轴相对设置。为了精确地控制电池的转动，本实施例所示的旋转驱动组件413当中的电机4131优选为伺服电机。

在进行滚槽加工时，可先将电池的下端放置于第二压头4133上；然后，启动第三伸缩驱动机构4120，控制第一压头4122逐渐靠近电池的上端，直至电池被夹持于第一压头4122与第二压头4133之间；接着，启动电机4131，以驱动电池环绕其中轴线自转；最后，通过第二伸缩驱动机构421驱动滚刀423靠近电池的侧壁，通过控制滚刀423的给进量，即可实现对电池的电池壳进行滚槽加工，以对电池内的电芯进行定位。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。