(19)国家知识产权局
(12)发明专利
(10)授权公告号
(45)授权公告日
(21)申请号202310700579.1
(22)申请日2023.06.14
(65)同一申请的已公布的文献号
申请公布号CN116422776A
(43)申请公布日2023.07.14
(73)专利权人江苏兴锻智能装备科技有限公司
地址213300江苏省常州市溧阳市中关村
科技产业园上上路28号
(72)发明人张清林 江秀花 姚建刚 葛佳俊
司大强 林支康
(74)专利代理机构北京华际知识产权代理有限
公司11676
专利代理师李帅
(51)Int.Cl.
B21D35/00(2006.01)
B23P23/04(2006.01)
B21D43/09(2006.01)
B21D37/08(2006.01)
B24B9/04(2006.01)
(56)对比文件
CN112059852A,2020.12.11
CN112139903A,2020.12.29
CN113182967A,2021.07.30
CN113442014A,2021.09.28
CN114227436A,2022.03.25
CN206632792U,2017.11.14
审查员吴晓冰
(54)发明名称
一种具有快速上下料功能的电池钢壳加工
用冲压装置
(57)摘要
本发明涉及冲压设备技术领域，公开了一种
具有快速上下料功能的电池钢壳加工用冲压装
置，冲压装置用于对料带进行冲压，包括机床、送
料装置和整形装置，送料装置和机床连接，整形
装置和机床紧固连接，送料装置和料带连接，送
料装置包括原料辊，原料辊和机床转动连接，料
带绕接在原料辊上，通过原料辊对料带进行收
卷，在进行冲压成型时，通过原料辊进行放料，机
床作为主要的安装基础，用于对其他各装置进行
安装，送料装置辅助进行料带输送，配合原料辊
进行快速上下料，当将料带输送到冲压工位时，
通过整形装置进行冲压成型。
权利要求书2页说明书7页附图5页
CN116422776B
2023.08.11
一种能迅速完成装料与卸料的电池钢壳加工用冲压设备，该冲压设备适用于对输送带上的物料进行加工处理
实施压制，其特点在于：该压制设备由机床、进料机构以及整型机构组成，其中
送料设备（2）与机床（1）相接，整形设备（3）紧固在机床（1）上，送料设备（2）与物料
通过（4）进行连接，送料设备（2）由原料辊（21）构成，该原料辊（21）与机床（1）形成转动关联，料带
环绕在原料辊（21）外部，送料设备（2）设有打磨部件（22），机床（1）安装了打磨装置
腔室中设有打磨装置，该打磨装置位于腔室内部，打磨装置由磨具和驱动单元构成
机（222）与打磨腔（13）相接，打磨电机（222）的输出端同打磨轮（221）相连
动连接，所述打磨轮（221）研磨面朝向料带（4）侧边；
配置两套，一套辅助滚轮（25）安放在物料带（4）左边，另一套安放在右边，这些滚轮的外圈与物料带（4）的边缘相接触
边摩擦传动；
工作期间，打磨轮二二一与料带四的接触部位朝向离开送料路径的方向迁移，辅助滚轮二五
和料带（4）接触点沿着送料方向移动；
该打磨装置（22）另设有固定环（223）、传动半环（224）以及撬杆（225），此打磨腔（13）
一个部位安装有调压空腔，固定环围绕打磨轮下方的轴端，传动半环
与调压腔十四活动接合，固定环二二三与传动半环二二四相接合，固定环二二三含有基座
（2232）部分扩张板与基环（2231）构成转动关联，这些扩张板（2232）呈弧形构造，彼此相邻排列
该扩张板与传动连接，该基环经扩张板和传动半环连接
接触，该传动半环（224）与撬杆（225）相接，该撬杆（225）与调压腔（14）相接，且可转动，该撬杆（225）用于撬动
杆（225）的底部置入打磨腔（13）中，杆（225）与打磨电机（222）相接，该电机用于驱动打磨作业，并连接于杆（225）上
（222）和打磨腔（13）滑动连接。
根据权利要求一所述的一种具备迅速装拆功能的电池钢壳加工用冲压设备，其特征在于，包括多个独立操作的机械臂，这些机械臂能够同时执行不同的加工步骤，每个机械臂都配备有专门的夹持装置，用于稳固地固定电池钢壳，设备内部设有自动化的传输系统，能够将加工完成的电池钢壳连续地送出，整个装置采用了模块化设计，便于维护和升级，各个部件之间通过标准化的接口连接，确保了操作的便捷性和高效性。
（33），该机床（1）内部设有成型空腔（11），料带（4）与成型空腔（11）之间能够进行滑动对接，成型空腔
下方分布着一些闭合空间，这些闭合空间位于驱动部件下方，底部模具设有
摆放多个，多个下模（34）安放在合模腔（12）里面，上模（33）和下模（34）面对面地安排
该装置配备两套打磨单元，这两套打磨单元分别设置在传送带（4）的左右两侧，下模（34）
涉及两个半模，所述合模腔十二设有合模缸三十五，所述合模缸三十五输出端与半模传动连接
接。
根据权利要求二所述的一种具备高效装卸功能的电池钢壳加工用冲压设备，其特征在于，该设备能够迅速完成上下料操作，并且具有以下特点，包括，能够快速进行装料和卸料，提高了生产效率，同时，该设备在结构设计上进行了优化，确保了操作的便捷性和高效性，此外，该设备还采用了先进的控制系统，实现了自动化运行，降低了人工成本，综上所述，该设备在电池钢壳加工领域具有显著的优势，是一种值得推广和应用的技术方案。
区别在于：该送料设备（2）另设有引导部件（23），此引导部件（23）坐落于打磨空间（13）与成型区域
在腔体（11）内部，输送装置（23）由多个部件构成，具体包含紧固轮（231）、支撑架（232）以及拉紧弹簧（233），其中支撑架（232）
与设备（1）牢固相接，该拉紧轮（231）同支撑架（232）做旋转连接，在支撑架（232）上配置有垂直位移装置
所述张紧弹簧被放置在竖移槽之中，该弹簧的上端设有轴座，弹簧通过此轴座进行连接。
轴座和张紧辊（231）连接。
根据权利要求3所述的一种具备快速装拆功能的电池钢壳加工用冲压设备，其特征在于，该设备能够迅速完成上下料操作，并且具有以下特点，能够有效提高生产效率，降低劳动强度，确保加工质量稳定可靠，同时满足大批量生产的需求，适用于自动化生产线，具有显著的优势和实用性。
区别在于：该整形设备（3）设有切割刃（36），此切割刃（36）与驱动部件（32）相接，驱动部件（32）负责传递动力，切割刃（36）因此能够进行切割动作，同时该设备（3）具备将材料分割的功能，切割刃（36）的位置可调整，以适应不同材料的处理需求，设备（3）的整体设计兼顾了操作便捷性与切割效率，切割刃（36）的材质经过特殊处理，确保其耐用性和锋利度，在操作过程中，切割刃（36）的移动轨迹受驱动部件（32）精确控制，保证切割边缘的平整度，该整形设备（3）的应用范围广泛，可适用于多种材料的加工，切割刃（36）的维护保养十分简便，有助于延长设备的使用寿命
权 利 要 求 书
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切割部件（36）的锋面朝向传送带（4），该切割部件（36）设置在按传送带（4）进料方向顺序排列的上模（33）的末端位置
端。
根据权利要求四，这种电池钢壳加工用冲压装置具备快速装取物料的功能，它的特点是，
装置内部设有回弹装置（24），该装置位于稳定腔（14）之中，其作用是确保装置恢复原状，当外部条件改变时能够自动回到初始位置。
位弹簧（24）一侧和传动半环（224）抵接。
根据权利要求五，这是一种电池钢壳加工用冲压设备，它具备快速装取物料的功能，其特点是，
特点在于：该传动半环（224）的外部配置了传动弧面，传动半环（224）借助传动弧面与撬杆（225）
传动连接。
权 利 要 求 书
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一种具有快速上下料功能的电池钢壳加工用冲压装置
技术领域
这项创新属于金属成型器械行业范畴，专门针对电池外壳制造而设计，其核心特点在于能够实现物料的高效传送，包括快速装夹与卸载，显著提升了生产效率。
用冲压装置。
背景技术
电池通常是一种装置，里面装有电解质液体和金属电极，它的作用是将化学能转换成电能
可以持续提供稳定电压和稳定电流，满足不间断供电需求，在日常生活众多方面都有应用。
为了降低外部条件对电池放电特性的干扰，电池钢制外壳的制造精度需要很高，采用
后期要维持电池的密闭状态。当前多数电池钢壳在加工时，为确保能顺利分离，需要特别注意脱壳效果
在操作中，运用润滑液处理工件表层，以避免后续取模时发生粘连，与单独压制工艺对比，这种模式每周期仅完成一件产品
采用传送带供料的方式，先借助冲裁工艺将传送带切割成若干独立的小圆形料片，接着对这些料片实施冲压加工
制作出的独立微型圆盘难以进行稳固的夹持，显著延长了冲压流程之前的准备时长，并且削弱了冲压作业的整体效率
率。
此外，级进式冲压通常要结合侧向引导进行，材料带制造完成，存放时间较长
在搬运过程中，会引发侧边出现磨损和氧化现象，采用侧向引导的上料手法，容易造成两侧上料效率不一致
不一，使送料精度降低，从而造成冲压偏移，影响冲压质量。
发明内容
本发明的宗旨是研发一种电池钢壳制造用的冲压设备，该设备能够实现迅速装取物料，用以
解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种能迅速完成装料与卸料的电池钢壳生产用压制成型设备，该设备用于对连续的板材进行
金属板经过冲压加工，涉及三部分设备，分别是加工机器，进料机构，以及成型部件，进料机构与加工机器相接，成型部件与加工机器固定，进料过程开始后，
物料装置和输送带对接，送料装置设有原料轮，原料轮与设备旋转相连，输送带缠绕在原料轮上。
原料辊负责将料带卷起，在实施冲压加工期间，原料辊又负责展开料带，设备担当
核心的安装底座，作为其他设备的安装平台，送料设备协助进行带状物料的传送，与原料滚轮协同运作
物料迅速传送，上下移动，到达压制位置后，借助整形设备完成压制加工。
送料设备还带有抛光单元，机床内部设有抛光室，抛光单元被放置在抛光室中，进行打磨作业
磨组件由两部分构成，即打磨轮和打磨电机，打磨电机与打磨腔相连，打磨电机的输出端与打磨轮相接，两者之间有传动连接
接，打磨轮研磨面朝向料带侧边；
成型设备由压装机、顶模和底模构成，压装机机体与机床紧密固定，压装机出力端设有
配备有传动部件，该部件下方安装多个上模，设备内部存在加工空间，物料带与该空间可动连接，该空间用于塑形
下方分布着一些闭合型腔，制造空间在驱动基座下方，底部模具布置了多个，部分底部模具安放在闭合型腔
内部摆放着几对上模与下模面对面安放，设有两组抛光装置，这两组抛光装置分别位于传送带的左右两侧，下模
设有两个半模，合模腔中装有合模缸，合模缸的输出端与半模进行传动连接。
送料设备是物料带行进的主要动力来源，促使物料带向前进，借助打磨部件对物料带两侧进行加工
说 明 书
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实施抛光，确保物料传送平稳，借助抛光室将抛光装置固定在驱动单元上，驱动单元产生扭力，带动
表面粗糙度控制在特定幅度之内，能够避免物料在传送时发生横向偏移，从而保证压制作业的准确性，压制装置由冲压气缸提供动力
动力来自此处，用于使传动座发生位移，进而促使上模移动，对材料带实施加压塑形，在加压塑形期间，下模
空隙处，安装两组组件，分别布置在传送带的左右两边，对左右两侧分别实施打磨，以此确保传送过程的平稳性，在
冲压作业中，借助模腔内驱动装置，促使两片模具相互趋近，组合成完整的底部模组，上方
模带动半成品进入下模内部，实施冲压加工，借助下模的模块化构造，确保该工位冲压作业顺利完成
之后，上模开始向上移动，与工件分离，接着两个模具各自分开，被压制的半成品在原先料带的推动下，继续向前移动
调整位置，可以方便迅速地装取物料，同时不必为各个压制站点单独配置装卸设备。
送料设备还设有辅助轮子，这些轮子是带动的，带动的轮子有两组
两个辅助轮子分布在传送带的两旁，轮子外侧与传送带边缘相互摩擦来传递动力。
工作期间：磨盘与传送带的接触部位朝远离推进方向偏移，从动轮与传送带的接触部位则向
送料方向移动。
这个装置配备一个动力轮，里面装有马达，用来使辅助轮旋转，该辅助轮的外圈与传送带
输出扭矩维持恒定，确保辅助滚轮的转速稳定，当物料带的粗糙程度不变时，物料带单位
当前时间推进的速度稳定不变，在顺序式压制期间，能够协助将材料带送到各个压制点，确保
检验压制准确度，避免部分区域弯曲，以免压制方向偏差，打磨装置朝向材料传送带的方向实施打磨，促使传送带表层形成
形成的凸起朝向传送带另一端偏转，在经过辅助轮促使传送带向前进的过程中，实现装置间的联动，增强摩擦
擦传动效率，从而保证传动精度。
此外，精加工工具包内还包含一个固定圈、一个传动半圈以及一根撬条，精加工室的一侧设有调压室，固
固定环位于打磨轮下侧轴端，传动半环与调压腔可动相连，固定环与传动半环相接进行传动，固定环
定环由基环构成，基环与打磨轮相互连接，基环在周围分布着一些扩展部件，这些扩展部件与基环同步转动
动半环与撬杆形成联动，撬杆与调压腔构成旋转接合，撬杆底部置入打磨腔之中，撬杆同打磨电机产生关联
传动连接，打磨电机和打磨腔滑动连接。
打磨轮的下方轴头部位安装有锁紧部件，该部件由里层的底环和外侧的延展片构成，延展片呈现
向下，朝外方向转动，让扩张板外圈变成圆形轮廓，最外圈与传动半环相接触，此时物料带边缘
表面不光滑的情况下，作用在抛光块上的拖拽力量会变小，砂轮电机产生标准能量，在拖拽阻力降低的同时，
调整磨轮轴线的位置，促使撬杆发生转动，撬杆在转动时，其下端会顶住打磨电机，使其向靠近料带的方向移动
朝移动，加大打磨轮同料带边缘的挤压，让磨削过程产生的损耗变大，增强料带边缘的凹凸
送料设备还设有引导部件，该引导部件安放在抛光室与塑形室中间，引导部件
该套装备由紧固轮、底座以及拉紧弹簧构成，底座与设备主体牢固固定，紧固轮与底座灵活铰接，底座表面设有
存在一个垂直导向槽，其中安放有紧固弹簧，该弹簧的上部配备有轴承座，通过轴承座与紧固辊相接
说 明 书
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接。
利用引导部件对加工完成的带材进行定位，支撑结构安装在设备上，借助垂直轨道对拉力进行调整
弹簧被安装上，张紧弹簧借助其上的轴座对张紧辊进行旋转支撑，促使料带在张紧辊位置上形成
当需要针对带材边缘实施局部打磨作业，打磨部件的摩擦力不会传导至支撑轮，导致支撑轮受到干扰
送料的准确度产生影响，一旦打磨轮位置的摩擦力变大，在拉力的作用下，经由传送带导致张紧辊下方
移，对打磨轮局部打磨产生的输送误差进行补偿。
整形设备还配备有切割工具，该切割工具与驱动部件相连接，切割工具的锋利端朝向物料
裁切刀位于传送带方向上端的上模排布处，它处在所有上模的末端位置，当通过某个阶段时
冲压工序结束后，需要将塑形后的零件从传送带上分离，以便于对边角料进行归类，进而优化装卸效率
速度很快，另外在设备上安装了收集凹槽，把切割下来的零件送入凹槽中，方便拾取。
改进方案中，送料设备内设有回位弹性体，该弹性体安放在压力调节室内，弹性体的一端与传动部件相连，另一端则顶住腔体壁面，确保设备在非工作状态下能自动恢复原位
扩张板在离心力驱动下，会促使传动半环移动，而传动半环的一端装有复位装置，该装置由弹性件构成，当扩张板受到离心效应影响时，传动半环会因此发生位移，并借助复位装置的弹力来维持位置
那个弹簧产生回弹作用，当传送带边缘变得不够光滑时，活动挡板对承力环施加的力度就会减弱，在恢复装置发挥作用
外力促使传动半环朝向扩张板位移，导致扩张板的外周发生紧缩，传动半环上设有凸缘部件，该部件与传动
当半环朝内收拢，会促使撬杆顶端朝向扩张板方向转动，进而降低打磨轮对材料带侧面的加工效能。
为了改进设计，传动半环外部安装了驱动曲面，该曲面与撬杆形成传动衔接。
通过设置传动弧面，提高传动半环推动撬杆转动时候的平顺性。
动打磨轮转动，打磨轮外侧设置研磨面，用于对料带侧边进行打磨，有助于保证料带侧边粗
表面不平整度控制在特定幅度之内，避免物料在传送时发生跑偏，进而影响压制工作的准确性，在传动部件底部加以设置
采用多个上模逐级进行冲压，借助连续冲压拉伸，确保电池钢壳的成型品质，避免拉伸速度过快
急剧导致部分金属断裂，形成空隙；从动轮的外表和带材的侧面互相摩擦完成传动，在带材不够平滑
当间距维持恒定，物料带每单位时间移动的距离也相同，在连续式压制工序里，这有利于
传送带延伸至各个压制点，确保压制准确度，避免局部弯曲，以免压制出现偏差，抛光轮朝向传送带
操作期间，启动联动防护，增强接触驱动力性能，以此确保动力传输的准确性；一旦物料带边缘的粗糙程度不高时
施加在打磨轮上的摩擦力出现降低，打磨电机发出标准功率，由于摩擦抗力出现减弱，打磨轮的转动速度开始提升
扩张板承受的瞬时离心力变大，持续向外伸展，并促使传动半环朝远离打磨轮轴心的方向移动
朝向移动，促使杠杆旋转，杠杆旋转期间，其底端使磨削电机向靠近传送带的方位位移，这样来扩大
施加于打磨轮与材料带边缘的力度，导致磨削程度加大，致使材料带边缘的凹凸不平程度加剧，以此确保辅助功能
助滚轮的摩擦传动精度，防止出现打滑，造成后续冲压侧偏。
附图说明
施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的总体结构示意图；
图2是图1视图的局部A放大视图；
图3是图1视图的H‑H向剖视图；
图4是图1视图的P‑P向剖视图；
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图5是本发明的固定环扩张传动示意图；
图6是图1视图的L‑L向剖视图；
图7是图4视图的局部B放大视图；
图中展示有加工设备，以及多个功能区域，包括塑形空间、装配空间、抛光空间和压力调整空间，同时还有进料机构，其包含初始部件
传动半环与撬杆配合使用，导料组件包括张紧辊，张紧辊由支架支撑，支架上安装有张紧弹簧，复位弹起作用。
零件包括，25号是辅助滚轮，3号是整形装置，31号是冲压缸，32号是传动座，33号是上模，34号是下模，35号是合模缸，36号是裁切部件
切刀、4‑料带。
具体实施方式
整体而言，显然，所介绍的具体案例仅是本发明众多案例中的部分，并非所有案例。根据
本发明的具体示例，该技术领域的常规从业者仅凭常规操作就能掌握的所有其他内容
实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供技术方案：
与设备一牢固相接，进料机构二与传送带四相接，进料机构二包含原料轮二十一，原料轮二十一与设备一转动
动连接，料带4绕接在原料辊21上。
原料辊21用来卷取料带4，在实施冲压成型工艺时，原料辊21又负责提供料带4，机器
床1是核心的固定平台，承担着安装其他设备的功能，送料设备2配合完成带材4的运送，同时
如图1
如图四和图七所示，进料机构由抛光单元构成，机床一配备有抛光室，抛光单元
整形设备3由压机部件31、顶模33和底模34构成，压机部件31的壳体与机床1牢固安装，压机
缸31的输出端安装有传动座32，传动座32的下方布置了多个上模33，机床1内部包含成型腔11，料带4和
成型腔十一与相关部件对接，该腔体下方分布着一些合模腔十二，此腔体安放在传动座三十二的下方位置，属于下模结构
将多个下模34放置于合模腔12中，若干上模33与下模34面对面排列，打磨组件22安装
设置两个单元，每个单元均包含一个组件22，这些组件位于传送带4的两侧，下模34由两个半模构成，合模腔12中设有合模结构
缸35，合模缸35输出端和半模传动连接。
送料设备二为物料带四提供主要推力，使物料带四向前进，利用打磨单元二十二对物料带
打磨能够确保带材四边表面精度处于特定范围之内，避免在传送期间带材四边出现偏离，进而影响
冲压的准确度很高，冲压缸31是提供动力的装置，它用来使传动座32进行移动，进而促使上模33发生位移，以此来完成对
料带4被实施冲压加工，加工过程中，下模34与上模33闭合，构成一个完整的模型腔，经由传动
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两边的传送带边缘都要仔细抛光，目的是为了确保物料运送时不会出问题，当开始压制操作时，需要借助模具室十二号里面的模具配合完成
缸35启动，促使两个半模相互靠拢，构成一个完整的下模34，上模33推动半成品向下模34中嵌入
在内部实施压制塑造，借助下模34的分解式构造，当此工位压制作业结束后，上模33便立刻向上移动并分开
接下来，两个半模组合体，经过冲压的半成品部件在原先料带四的传送中，持续向前进，这样有利于迅速进行装取
料，且不需要为每一个冲压工位增设上下料装置。
如图1
图3中展示了送料设备2，该设备还配备了辅助轮子25，这个轮子是带动的，轮子
工作期间，打磨轮221向远离送料方向位移，与料带4接触，同时辅助滚轮25也与料带4接触
点沿着送料方向移动。
辅助滚轮25是动力来源，里面装有马达，用来使辅助滚轮25进行旋转，辅助滚轮25的外部边缘以及
料带4的侧面依靠摩擦力驱动，完成物料输送，辅助滚轮25内部安装的电机是高精度伺服电机，这种电机单独运作
输出扭矩稳定不变，确保辅助滚轮25的转动速度恒定，同时保持料带4表面的粗糙度恒定不变
每个冲压工位，务必维持精确度，避免局部出现弯折，以免冲压方向出现偏差，打磨轮221需朝向料带4行进
调整边缘，让材料带四上出现的凸起朝向材料带四后方偏转，随着辅助轮二十五推动材料带四向前移动经过
程中，进行机械互锁，提高摩擦传动效率，从而保证传动精度。
板2232设定为弧形，该板与相邻扩张板2232相接，并实现联动，基环2231借助扩张板2232和传动半环224进行传动
在磨腔13里面，撬杆225与打磨电机222实现动力传递，打磨电机222又与打磨腔13构成滑动式接合。
打磨轮221的下侧轴端安装有固定环223，固定环223由内部的基环2231和外部的扩环组成
张板2232，扩张板2232以斜向方式安装，彼此相邻的扩张板2232互相紧贴，表面质感由里向外逐渐变化
边缘部分与传动半环224相靠，若物料带4的侧面不光滑，则对打磨轮221产生的摩擦作用会变小
离心作用力急剧上升，导致其不断向外延伸，同时促使传动半环224向远离打磨轮221中心线的方位迁移，
操作杠杆225使其旋转，杠杆225旋转时，其底部促使砂轮机222向靠近传送带4的位置移动，这样能够增大
大打磨轮对料带4侧壁施加压力，导致磨削量增大，进而使料带4侧壁的粗糙程度变高，这样就能确保
如图1、图6所示，送料设备2还设有引导部件23，引导部件23处在打磨空间13和成型
在腔体11内部，导料装置23由张紧轮231、支架232和张紧弹簧233构成，其中支架232与机床1实现牢固固定，
张紧辊231与支架232相互转动关联，支架232上设有垂直导向槽，张紧弹簧233安放于该导向槽之中，张紧弹簧
在部件233的上部安装有轴承支架，部件233的拉紧螺旋弹簧通过该轴承支架和拉紧滚轮231相接。
导料装置23负责将加工完成的带材进行路径调整，支撑架232安装在设备1上，借助垂直移动槽
安装张紧弹簧233，该弹簧233利用其轴座对张紧辊231提供旋转支撑，从而让料带
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摩擦阻力，会干扰辅助滚轮二十五的送料准确度，一旦打磨轮二二一位置的局部摩擦增强，在张
