CN104022305A - 锂电池夹持转运装置及锂电池生产线 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锂电池夹持转运装置及锂电池生产线，锂电池夹持转运装置的水平移动装置上固定的提升装置，升装置上固定有用于抓取锂电池的电池抓取装置，电池抓取装置包括从锂电池相对侧夹紧的第一、二加持爪以及用于控制第一、二加持爪夹紧的夹持驱动机构，在使用时，锂电池被置于第一、二夹持爪之间，通过夹持驱动机构驱动第一、二夹持爪夹紧锂电池，再通过提升装置将带有锂电池的电池抓取装置提升到适当高度后，通过水皮移动装置来牵引提升装置水平移动到下道工序，从而在锂电池生产中，通过该锂电池夹持转运装置实现了锂电池的自动转运，提高了锂电池生产设备自动化程度。

Description

锂电池夹持转运装置及锂电池生产线
技术领域
本发明涉及一种锂电池夹持转运装置及锂电池生产线。
背景技术
锂电池由于其循环使用寿命长，重量轻等一系列优点，在电动车、通信电源、储能领域，锂电池模块得到广泛应用。在锂电池使用过程中，大部分是锂电池需成组后再使用，一组锂电池中性能最差的锂电池决定了整个锂电池组的使用寿命，因此，制约锂电池使用寿命的关键因素是锂电池的一致性。影响锂电池的一致性因素有很多，如锂电池材料的一致性、生产设备的自动化程度、生产环境的一致性等等，都会造成电池性能差异，影响电池的一致性。在众多影响因素中，提高锂电池生产设备自动化程度具有重要意义。锂电池自动化生产程度的提高，不仅能显著提高电池生产过程中的一致性，还能节约大量人力劳动成本、提高劳动生产效率。锂电池从外形上可划分为方形、圆柱形等形状。对于一些小型的软包方形锂电池，可采用吸盘的方式提高电池转运效率，而对于一些大型、方形塑壳或金属壳锂电池，由于其体积较大，重量较重很难实现自动化转运。
发明内容
本发明的目的是提供一种提高锂电池生产设备自动化程度的锂电池夹持转运装置，同时还提供了一种使用该锂电池夹持转运装置的锂电池生产线。
为了实现以上目的，本发明中锂电池夹持转运装置的技术方案如下：
锂电池夹持转运装置，包括水平移动装置及其上固定的提升装置，提升装置上固定有用于抓取锂电池的电池抓取装置，电池抓取装置包括从锂电池相对侧夹紧的第一、二加持爪以及用于控制第一、二加持爪夹紧的夹持驱动机构。
第一夹持爪和/或第二夹持爪包括两个夹紧块，两夹紧块上设有用于压紧在锂电池的上端面或下端面上的夹紧面和用于挡止在锂电池的同侧或相背侧壁面上的挡止面。
第二夹持爪处于第一夹持爪的下方，且第二夹持爪包括两个夹紧块，两个夹紧块之间具有用于避开电池支撑件、以供锂电池的地面被放置在电池支撑件上的避让通道。
第一、二夹持爪中至少一个由一块夹持块构成，夹持块上开设有用于避开电池支撑件、以供锂电池的地面被放置在电池支撑件上的避让通道。
第一夹持爪和/或第二夹持爪上设有用于与电池接触的柔性部。
本发明中锂电池生产线的技术方案如下：
锂电池生产线，包括锂电池夹持转运装置，锂电池夹持转运装置包括水平移动装置及其上固定的提升装置，提升装置上固定有用于抓取锂电池的电池抓取装置，电池抓取装置包括从锂电池相对侧夹紧的第一、二加持爪以及用于控制第一、二加持爪夹紧的夹持驱动机构。
第一夹持爪和/或第二夹持爪包括两个夹紧块，两夹紧块上设有用于压紧在锂电池的上端面或下端面上的夹紧面和用于挡止在锂电池的同侧或相背侧壁面上的挡止面。
两个夹紧块之间具有用于避开电池支撑件、以供锂电池的地面被放置在电池支撑件上的避让通道。
第一、二夹持爪中至少一个由一块夹持块构成，夹持块上开设有用于避开电池支撑件、以供锂电池的地面被放置在电池支撑件上的避让通道。
第一夹持爪和/或第二夹持爪上设有用于与电池接触的柔性部。
本发明中锂电池夹持转运装置的水平移动装置上固定的提升装置，升装置上固定有用于抓取锂电池的电池抓取装置，电池抓取装置包括从锂电池相对侧夹紧的第一、二加持爪以及用于控制第一、二加持爪夹紧的夹持驱动机构，在使用时，锂电池被置于第一、二夹持爪之间，通过夹持驱动机构驱动第一、二夹持爪夹紧锂电池，再通过提升装置将带有锂电池的电池抓取装置提升到适当高度后，通过水皮移动装置来牵引提升装置水平移动到下道工序，从而在锂电池生产中，通过该锂电池夹持转运装置实现了锂电池的自动转运，提高了锂电池生产设备自动化程度，因此本发明中锂电池夹持转运装置提高了锂电池生产的转运效率，保证锂电池生产的一致性。
附图说明
图1是本发明的锂电池生产线实施例1中锂电池夹持转运装置在抓取状态下的立体结构示意图；
图2是图1的主视图；
图3是图2的右视图；
图4是本发明的锂电池生产线实施例1中锂电池夹持转运装置在移动到位后的立体结构示意图；
图5是本发明的锂电池生产线实施例1中锂电池夹持转运装置在回位状态下的立体结构示意图；
图6是图1中夹持爪在夹紧锂电池的状态下的立体结构示意图；
图7是图6的主视图；
图8是本发明的锂电池生产线实施例2中夹持爪在夹紧锂电池的状态下的结构示意图。
具体实施方式
本发明中锂电池生产线的实施例1：如图1至图7所示，该锂电池生产线是一种方形锂电池的生产线，其上电池转运装置是一种锂电池夹持转运装置，该转运装置主要由水平移动装置5、提升装置4、电池抓取装置3和电池支撑件2构成，其中提升装置4固定在水平移动装置5上，电池抓取固定提升装置4的底部。
电池抓取装置3包括抓取抓取支架303、第一夹持爪301、第二夹持爪302和夹持驱动机构304，其中抓取支架303由两根前后间隔的竖向导杆构成，两竖向导杆的顶部固定在提升装置4的底部并向下悬伸，两竖向导杆的底部分别固定在第二夹持爪302的前后侧；夹持驱动装置由固定在第一夹持爪301顶部的步进电机及其输出端上传动连接的滚珠丝杠机构构成，滚珠丝杠机构中的丝杠上下延伸，丝杠的下端转动装配在第一夹持爪301的中间部位，并在丝杠的外周上悬伸有挡止在第一夹持爪301的上下侧以阻止第一夹持爪301从丝杠上松脱的止脱螺母，丝杠的外周上于止脱螺母的上方设有与滚珠传动连接的螺旋导槽段，并在丝杠的顶部固定有顶装在提升装置4的底面上的顶杆305，顶杆305的顶部设有比其余部位粗大的顶推头306，以在步进电机驱动丝杠向上移动时，顶杆305上的顶推头306将向上顶推提升装置4，而提升装置4在不移动的情况下，提升装置4作用在顶推头306上的反作用力将通过滚珠丝杠机构作用在第一夹持爪301上，以致第一夹持爪301沿着抓取支架303下行；第一夹持爪301是一块前后延伸的L型的上夹紧块，第一夹持爪301的底部具有朝下的上夹紧面和朝左的上挡止面，以在第一夹持爪301扣紧在锂电池1上后，上夹紧面会贴紧在锂电池1的顶面上，而上挡止面会挡止在锂电池1顶部的右侧面上；第二夹持爪302的主体是一块前后延伸的L型的下夹紧块，下夹紧块的顶部具有朝上的下夹紧面和朝左的下挡止面，并在下夹紧块的中间部位开设有避让通道，避让通道的左段为贯通下夹紧面和下夹紧块底面的方形孔段，避让通道的右段为朝下的方形槽段，方形孔段的孔壁面和方形槽段的槽壁面齐平，以便于锂电池1的放置，并在下夹紧块的右侧面上凸设有处于方形槽段上方的方形的悬伸平台，悬伸平台在前后方向的宽度与方形槽段的槽宽一致。第一夹持爪301和第二夹持爪302上下相对设置，且第一夹持爪301和第二夹持爪302上的L型台阶呈对扣布置的趋势，以在上下夹紧锂电池1的同时，通过上挡止面和下挡止面对锂电池1进行定位。
提升装置4包括固定在水平移动装置5右端的提升支架401和上下导向移动装配在提升支架401上的提升梁402，提升梁402的底面与电池抓取装置3的抓取支架303顶部固连并与顶推头306的顶面顶压配合，提升梁402的左侧固设有上下延伸的提升齿条，并在提升齿条上啮合传动连接有处于提升支架401上方的提升齿轮，提升齿轮止旋装配在提升电机403的输出轴上，提升梁402上下导向移动装配在提升电机403的电机座上且提升电机403的电机座固定在水平移动装置5的右端。
水平移动装置5包括左右间隔设置的平移支架501和左右导向移动装配在平移支架501上的平移梁502，平移梁502的右端固连在提升装置4的提升支架401和提升电机403的电机座上，平移梁502的底面上固设有左右延伸的平移齿条，平移齿条上啮合传动连接有处于两平移支架501之间的平移齿轮，平移齿轮上啮合传动连接有相对于平移支架501位置固定的平移电机503的输出轴上。
提升支架401和平移支架501均为U型抓取支架303，U型抓取支架303包括U型的主架体，主架体的两侧立壁相对侧面上固定有导向块，导向块上分别开设有与主架体延伸方向相同的导向槽，该导向槽为截面轮廓呈优弧形的圆柱槽，两导向块上的导向槽槽口相对布置。
提升梁402和平移梁502均为沿对应导向方向延伸的导轨梁，导轨梁包括采用方钢材质的主梁，主梁的相背两侧分别固定有同向延伸的翼梁，翼梁由截面轮廓呈优弧形的圆柱段以及过渡连接圆柱段的缺口部位处的锥台段构成，锥台段沿圆柱段的缺口朝向逐渐变宽，以使翼梁的圆柱段吻合的导向装配在导向块的导向槽中，以实现梁在抓取支架303上的导向移动装配。
电池抓取装置3的下方设有左右间隔的左电池支撑件2和右电池支撑件2，左电池支撑件2比右电池支撑件2高，且左电池支撑件2和右电池支撑件2均为倒扣设置的U型的槽钢，该槽钢可活动装配在第二夹持爪302上的避让通道中，可便于第二夹持爪302上方的锂电池1放置在其顶面上。
本实施例中转运装置在使用时，锂电池1首先置于电池抓取装置3中，第一夹持爪301相对于第二夹持爪302相向运动，而从锂电池1顶底部将锂电池1夹紧；提升装置4将电池提升到适当高度；水平移动装置5再将带有锂电池1的提升装置4移动到固定位置；夹持驱动机构304中驱动电机反转，以使顶推头306不再顶压提升装置4的底面，第二夹持爪302从锂电池1的顶面上松开，提升装置4上升，再通过水平移动装置5回位后，准备下一次锂电池1抓取动作。
本实施例巧妙地利用锂电池1顶底部作支撑点，实现了锂电池1转运过中高可靠性的紧固，同时有效地节省了锂电池1转运前的空间排布；电池抓取装置3中接触锂电池1表面的材料为柔性材料，在保证加紧效果的同时又能保证不损伤锂电池1表面；利用步进电机和滚珠丝杠相结合控制夹具对锂电池1的压紧力度，也可以通过对步进电机的调整，实现对不同型号锂电池1的加紧；提升装置4能对锂电池1夹具、锂电池1进行纵向提升，水平移动装置5能对提升装置4、锂电池1夹具、锂电池1进行横向移动，实现锂电池1的转运。该方案不仅简单易行，成本较低，极大提高劳动效率，还能节省大量人力，降低锂电池1生产成本，并且对提高锂电池1生产的一致性具有积极意义。
本发明中锂电池生产线的实施例2：如图8所示，本实施例与实施例1的区别在于，第一夹持爪2301和第二夹持爪2302均由两个夹持块构成，且第一夹持爪2301的上挡止面为两个上夹持块前后相对的台阶面，第二夹持爪2302上的下挡止面为两个下夹持块前后相对的挡止面，这样第一夹持爪2301和第二夹持爪2302通过上、下夹紧面在夹紧锂电池21的同时，上挡止面和下挡止面会挡止在锂电池21的前后侧，以从四个方向对电池进行定位，使得电池的抓取更加牢靠。
本发明中锂电池夹持转运装置的实施例：本实施例中锂电池夹持转运装置的结构与上述实施例中锂电池夹持转运装置的结构相同，因此不再赘述。

Claims (10)

1.锂电池夹持转运装置，其特征在于，包括水平移动装置及其上固定的提升装置，提升装置上固定有用于抓取锂电池的电池抓取装置，电池抓取装置包括从锂电池相对侧夹紧的第一、二加持爪以及用于控制第一、二加持爪夹紧的夹持驱动机构。
2.根据权利要求1所述的锂电池夹持转运装置，其特征在于，第一夹持爪和/或第二夹持爪包括两个夹紧块，两夹紧块上设有用于压紧在锂电池的上端面或下端面上的夹紧面和用于挡止在锂电池的同侧或相背侧壁面上的挡止面。
3.根据权利要求2所述的锂电池夹持转运装置，其特征在于，第二夹持爪处于第一夹持爪的下方，且第二夹持爪包括两个夹紧块，两个夹紧块之间具有用于避开电池支撑件、以供锂电池的地面被放置在电池支撑件上的避让通道。
4.根据权利要求1所述的锂电池夹持转运装置，其特征在于，第一、二夹持爪中至少一个由一块夹持块构成，夹持块上开设有用于避开电池支撑件、以供锂电池的地面被放置在电池支撑件上的避让通道。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的锂电池夹持转运装置，其特征在于，第一夹持爪和/或第二夹持爪上设有用于与电池接触的柔性部。
6.锂电池生产线，包括锂电池夹持转运装置，其特征在于，锂电池夹持转运装置包括水平移动装置及其上固定的提升装置，提升装置上固定有用于抓取锂电池的电池抓取装置，电池抓取装置包括从锂电池相对侧夹紧的第一、二加持爪以及用于控制第一、二加持爪夹紧的夹持驱动机构。
7.根据权利要求6所述的锂电池生产线，其特征在于，第一夹持爪和/或第二夹持爪包括两个夹紧块，两夹紧块上设有用于压紧在锂电池的上端面或下端面上的夹紧面和用于挡止在锂电池的同侧或相背侧壁面上的挡止面。
8.根据权利要求7所述的锂电池生产线，其特征在于，两个夹紧块之间具有用于避开电池支撑件、以供锂电池的地面被放置在电池支撑件上的避让通道。
9.根据权利要求6所述的锂电池生产线，其特征在于，第一、二夹持爪中至少一个由一块夹持块构成，夹持块上开设有用于避开电池支撑件、以供锂电池的地面被放置在电池支撑件上的避让通道。
10.根据权利要求6至9中任意一项所述的锂电池生产线，其特征在于，第一夹持爪和/或第二夹持爪上设有用于与电池接触的柔性部。
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