5.3.1　需求分析

随着电子技术的迅速发展，现在各种电器设备都趋于小型化。扣式电池因外形尺寸像一颗纽扣而得名，是人们日常生活中离不开的能源装置，由于其体积小并作为电子装置的电源，故在微型电子产品中得到了广泛的应用。扣式电池一般用于各类电子产品的后备电源，如电脑主板、电子表、电子词典、电子秤、记忆卡、遥控器、电动玩具和心脏起搏器等。

扣式电池可以分为两大类，包括化学电池和物理电池，目前来说化学电池的使用最为普遍。化学电池就是将化学能直接转化成电能的装置，主要由正、负电极和电极剂构成，正、负极之间由密封圈隔开，而密封圈用尼龙材料制成，其不但具有绝缘的作用，而且可以防止电极剂外漏。扣式电池的结构如图5-4所示。电池极壳组件是扣式电池的一个重要部件，极壳底面的平整性和套圈质量的好坏严重影响电池的外观一致性、放电时间及电池在封口的瞬间是否短路等问题。电池机壳装入密封圈的工序是电池生产过程中的重要一步，而能够实现此操作的机械设备是所有厂家所急需的。

图5-4　扣式电池的结构示意图

由于密封圈和电池极壳体积小、重量轻，目前在国内还没有专门研究电池极壳自动套圈的机械设备，对于将电池极壳自动装入密封圈的实际生产过程多采用人工作业。本节的主要目的就是解决企业生产过程中自动扣圈机的关键技术难题，从而促使国内电池的质量显著提高，在提高电池质量、提高电池生产效率的生产技术要求的基础上，设计出性能可靠、自动化程度高、价格低廉的自动套圈设备。

在扣式电池的组装过程中，为了使正负极壳之间绝缘，并且避免极壳中的电解液发生泄露，需要在组装最开始时在正负极之间加入密封圈。目前此操作主要是由人工来完成，因此在操作过程中会出现以下几种缺陷：①效率极低，成本高；②达不到预期的精度要求。

针对扣式电池极壳自动扣圈设备现状及人工操作所存在的缺陷进行研究，可以得出预设计设备处于产品生命周期的婴儿期阶段。

针对此阶段的需求特点，依据需求进化定律，应在渐进性创新的基础上使用理想化进化定律和协调化进化定律，如表5-1所示。

表5-1　扣式电池需求进化定律

由此得出如下设计要求：①设备在实现扣圈目的的同时具有高度的自动化程度，能够替代工人的操作，可靠性高；②能够准确进行扣圈并且一致性好；③降低成本，提高扣圈效率。