CN106672309A - 电芯取出装置及电芯取出方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电芯取出装置及电芯取出方法，包括横移装置与供料装置，所述供料装置用于输出电芯，所述横移装置上设有接纳至少一颗电芯的电芯容纳槽，所述横移装置带动所述电芯容纳槽在所述供料装置的出料端做横移动作；这种电芯取出装置，通过控制电芯容纳槽横溢距离来控制取出的电芯的数目，通过电芯取出装置，实现了单个电芯或者数目需要不断变化的电芯的取出。

Description

电芯取出装置及电芯取出方法

技术领域

本发明涉及一种电芯取出装置及电芯取出方法,涉及电芯上料输送设备及电芯上料输送方法技术领域。

背景技术

随着汽车能源及电动汽车行业的快速发展，电池的应用也越来越广泛，因此急需对电池进行自动化生产，以满足日益增长的电池数量的要求。

在电池自动化生产的过程中，将电芯从电芯容纳槽中取出是很重要的一道生产工序。传统的电芯取出方式是使用配置好的电芯夹爪从电芯容纳槽中夹取预定数量的电芯。传统的电芯夹爪一次性取出的电芯的数量一般为固定数量，无法实现单个电芯或者数目需要不断变化的电芯的取出。然而在电芯入壳与电芯排版阶段，往往因为缺少几个电芯，无法组成电池模组，而后续电芯未能就位的时候导致停机等待。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电芯取出装置，能够取出单个电芯或者数目需要不断变化的电芯。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

第一方面，本发明提供了一种电芯取出装置，包括横移装置与供料装置，供料装置用于输出电芯，横移装置上设有接纳至少一颗电芯的电芯容纳槽，横移装置带动电芯容纳槽在供料装置的出料端做横移动作。

通过控制横移装置的移动速度以及供料装置的出料端输出电芯的速度，使得横移装置上电芯容纳槽所接收到的电芯数量符合需要的电芯数量，进而满足了能够取出单个电芯或者数量需要不断变化的电芯的要求。

可选的，供料装置设有电芯拨动装置，电芯拨动装置包括旋转动力装置与拨动装置，旋转动力装置带动拨动装置做旋转动作，拨动装置每次动作则带动至少一个电芯至供料装置的出料端。这种电芯拨动装置进一步控制了电芯取出的个数。

根据需要取出的电芯数量以及拨动装置每次动作带动出料的电芯的数量，可以得知控制拨动装置动作带动电芯的次数，从而更好地控制出料装置输出电芯的数量。

可选的，拨动装置包括转动轴，转动轴上设有至少一个向外辐射的拨动片，转动轴带动拨动片旋转。

为了能够拨动电芯，采用了具有拨动片的拨动装置，拨动片能够限制供料装置中的电芯下落，进而可以通过控制拨动片来控制落下的电芯数量。

可选的，拨动装置包括转动轴，转动轴上外包椭圆柱状的套筒，转动轴带动套筒旋转。

通过设置外包椭圆柱状的套筒，可以精确地保证转动轴每次转动时可以拨动输出的电芯的数量。

可选的，电芯容纳槽具有与电芯形状相匹配的凹陷部，且电芯容纳槽至少为一个。

一般来讲，一个电芯容纳槽可以容纳一个电芯，这样通过控制横移装置的速度，可以保证电芯容纳槽可以正好容纳下落的电芯，避免电芯叠加或偏移掉落，保障了电芯的生产安全。

可选的，供料装置内部从电芯拨动装置至供料装置出料端设有用于容纳电芯的导向槽。

实际生产中，导向槽是用于缓存电芯拨动装置初选的电芯，初选后的电芯在导向槽中等待电芯容纳槽将其取走，通过导向槽对电芯的导向作用，可以使得从供料装置出料端输出的电芯容纳于横移装置上，避免了电芯滑落。

第二方面，本发明还提供了一种电芯取出方法，应用于电芯取出装置中，电芯取出装置包括横移装置和用于输出电芯的供料装置，该方法包括：控制供料装置单位时间内输出的电芯；控制横移装置按照预定速度移动，使得横移装置上的电芯容纳槽可以承接供料装置输出的电芯，预定速度与供料装置单位时间内输出的电芯的数量匹配。

通过控制横移装置的移动速度以及供料装置的出料端单位时间内输出电芯的数量，使得横移装置上电芯容纳槽所接收到的电芯数量符合需要的电芯数量，进而满足了能够取出单个电芯或者数量需要不断变化的电芯的要求。

可选的，供料装置内设置有电芯拨动装置，电芯拨动装置包括旋转动力装置和拨动装置，控制供料装置单位时间内输出的电芯，包括：控制旋转动力装置带动拨动装置按照预定角速度旋转，拨动装置每次旋转则带动一个电芯至供料装置的供料输出口，预定角速度与横移装置移动的预定速度相匹配。

可选的，横移装置按照预定速度移动，包括：在供料装置输出一个电芯时，通过横移装置控制电芯容纳槽按照预定速度移动，使得尚未容纳电芯的电芯容纳槽承接供料装置输出的电芯。

可选的，电芯取料方法还包括：在供料装置输出的电芯的数量达到预定数量时，控制电芯容纳槽移动以离开供料装置的出料端。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本发明。

附图说明

图1是本发明一个实施例提供的一种电芯取出装置的立体结构示意图；

图2是图1中所示的电芯取出装置中供料装置的门被打开时的结构示意图；

图3是本发明一个实施例提供的一种供料装置的主视图；

图4是图3所示的电芯容纳槽的立体结构示意图；

图5是本发明一个实施例中提供的供料装置内一种拨动装置的示意图；

图6是本发明另一个实施例中提供的供料装置内一种拨动装置的示意图；

图7是本发明一个实施例中提供的横移装置与电芯容纳槽的立体结构示意图；

图8是图7中的电芯容纳槽的立体结构示意图；

图9是本发明一个实施例中提供的电芯取出方法的流程图。

具体实施方式

下面将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。下面根据附图1-8和实施例对本发明作进一步详细说明。

一般电芯自动化包装设备都具有电芯取出工序，传统的电芯取出方式是使用电芯夹爪一次性抓取预定数量的电芯，通过设置在电芯夹爪上的搬运装置将电芯盒中的电芯取出置入生产线。传统的电芯取出适合于规定数量的电芯，无法实现单个电芯或者数目需要不断变化的电芯的取出，然而在电芯入壳与电芯排版阶段，往往因为缺少几个电芯，无法组成电池模组，而后续电芯未能就位的时候导致停机等待。

因此，本发明提供的一种电芯取出装置，其可以通过控制电芯容纳槽落料以及电芯容纳槽横移距离来控制取出的电芯的数目，实现了单个电芯或者数目需要不断变化的电芯的取出。下面结合图1至图8对电芯取出装置的结构进行举例说明。

图1是本发明一个实施例提供的一种电芯取出装置的立体结构示意图，该电芯取出装置可以包括横移装置1与供料装置2，供料装置2用于输出电芯，横移装置1上设有接纳至少一颗电芯的电芯容纳槽4，横移装置1带动电芯容纳槽4在供料装置2的出料端做横移动作。

本实施例中横移装置1可以是通过伺服电机带动的运动模组，当然横移装置1也可以为行程可调节的气缸，这里对此不作过多限定。

通常情况下，供料装置2是用于储存电芯的容器，在本实施例中，供料装置2为方盒状。当然供料装置也可以为其他形状，这里对供料装置2的形状不加以限制。

优选的，在本实施例中，供料装置2的一侧面可以设有可开合的观察门，当发生电芯卡死的情况时，可打开观察门进行人工干预。

如图2、3、4所示，供料装置2设有电芯拨动装置5，电芯拨动装置5包括旋转动力装置51与拨动装置52，旋转动力装置51带动拨动装置52做旋转动作，拨动装置52每次动作则带动至少一个电芯至供料装置2的出料端。优选的，拨动装置52每次动作则带动一个电芯至供料装置2的出料端。

这种电芯拨动装置5进一步控制了电芯取出的个数，通过旋转拨动装置52控制电芯落入出料端的数量。在本实施例中，旋转动力装置51使用的是伺服电机，当然旋转动力装置51也可为旋转气缸，通过对旋转气缸施加气压或破真空来控制旋转气缸进行旋转。

如图5所示，拨动装置52包括转动轴521，转动轴521上设有至少一个向外辐射的拨动片522，转动轴521带动拨动片522旋转。

在实际生产中，拨动片522可以为一个，在拨动片522为一个时，拨动片522的每次滚动可以控制若干个电芯落下。

当然，拨动片522可以为至少两个，即拨动片522为两个或两个以上，此时，拨动片522每次滚动可以控制相应数目的电芯落下，在本发明实施例中拨动片522设有三个，在拨动片522旋转式，两个拨动片522之间仅能容纳一颗电芯。

如图6所示，拨动装置52包括转动轴521，转动轴521上外包椭圆柱状的套筒523，转动轴521带动套筒523旋转。

同样的，拨动装置52也可以为外包有椭圆柱状的套筒，椭圆的长轴一侧用于拨动电芯并将需要落下的电芯与供料装置2中的电芯分开，椭圆的短轴一侧用于防止供料装置2中的电芯因重力落下，这种拨动装置每旋转180°可允许一颗电芯落下。

如图3、7、8所示，电芯容纳槽4具有与电芯形状相匹配的凹陷部41，且电芯容纳槽4至少为一个。

显然的，当电芯容纳槽4为一个时，电芯容纳槽4内可以存放一颗电芯也可以存放多颗电芯，电芯容纳槽4的具体容量有实际生产需求来决定，这里不做过多解释。

供料装置2内部从电芯拨动装置5至供料装置2出料端设有用于容纳电芯的导向槽3。

实际生产中，导向槽3是用于缓存电芯拨动装置初选的电芯，初选后的电芯在导向槽3中等待下落。在本发明实施例中，电芯容纳槽4为竖直方向的空缺，空缺的上部接近电芯拨动装置，空缺的下部接近电芯容纳槽4，空缺的间隙大小略大于电芯直径。

在实际实现时，在确定需要取出的电芯的数量之后，计算出单位时间内需要取出的数量，通过设定横移装置1的速度以及供料装置2内旋转动力装置的旋转速度，使得供料装置2的电芯输出端在单位时间内输出的电芯的数量为计算的单位时间内需要取出的数量。

在控制横移装置1移动时，使横移装置上的电容容纳槽4对着供料装置2的电芯输出端，且电芯容纳槽4的朝向与导向槽的朝向一致。

综上所述，本发明实施例提供的电芯取出装置，通过控制横移装置的移动速度以及供料装置的出料端输出电芯的速度，使得横移装置上电芯容纳槽所接收到的电芯数量符合需要的电芯数量，进而满足了能够取出单个电芯或者数量需要不断变化的电芯的要求。

图9是本发明一个实施例提供的电芯取出方法的流程图，该电芯取出方法可以应用于图1至图8中所示出的任一种电芯取出装置中。一般来讲，电芯取出装置还包括一个处理模块，该处理模块包括信号处理输出单元与信号接收动作单元，在本实施例中，信号处理输送单元为PLC，信号接收动作单元则采用的是伺服控制器。处理模块与旋转动力装置、横移装置电性连接，该处理模块可以用于实现如下步骤：

步骤901，控制供料装置单位时间内输出的电芯。

处理模块在控制供料装置单位时间内输出的电芯时，可以控制旋转动力装置带动拨动装置按照预定角速度旋转，拨动装置每次旋转则带动一个电芯至供料装置的供料输出口，预定角速度与横移装置移动的预定速度相匹配。

伺服控制器控制电芯拨动装置的旋转动力装置，利用旋转动力装置的旋转速度控制拨动装置的旋转速度，拨动装置的旋转速度可以控制电芯下落的速度。

步骤902，控制横移装置按照预定速度移动，使得横移装置上的电芯容纳槽可以承接供料装置输出的电芯，预定速度与供料装置单位时间内输出的电芯的数量匹配。

同样的，伺服控制器控制横移装置按照预定速度横移，间接地控制横移装置上的电芯容纳槽进行同步横移。为了保证电芯容纳槽可以接收供料装置出料端下落的电芯，且避免电芯的叠加，可以设置横移装置的移动速度与供料装置单位时间内输出的电芯的数量匹配。

处理模块在控制横移装置按照预定速度移动时，可以在供料装置输出一个电芯时，通过横移装置控制电芯容纳槽按照预定速度移动，使得尚未容纳电芯的电芯容纳槽承接供料装置输出的电芯。

可选的，本实施例的电芯取出方法还可以为供料装置输出的电芯的数量达到预定数量时，控制电芯容纳槽移动以离开供料装置的出料端。

综上所述，本实施例提供的一种电芯取出装置及取出方法，通过控制电芯容纳槽横移距离来控制取出的电芯的数目，通过电芯取出装置，实现了单个电芯或者数目需要不断变化的电芯的取出，增加了工作效率；还通过电芯拨动装置的设置，控制了电芯下落的个数与电芯下落的速度，增加了取出电芯数目的精确度并提高了装置的稳定性。

需要补充说明的是，除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“一个”或者“一”等类似词语不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。另外，文中所讲的“至少一个”包括一个或一个以上。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未发明的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种电芯取出装置，其特征在于，包括横移装置与供料装置，所述供料装置用于输出电芯，所述横移装置上设有接纳至少一颗电芯的电芯容纳槽，所述横移装置带动所述电芯容纳槽在所述供料装置的出料端做横移动作。

2.根据权利要求1所述的电芯取出装置，其特征在于，所述供料装置设有电芯拨动装置，所述电芯拨动装置包括旋转动力装置与拨动装置，所述旋转动力装置带动所述拨动装置做旋转动作，所述拨动装置每次动作则带动至少一个电芯至所述供料装置的出料端。

3.根据权利要求2所述的电芯取出装置，其特征在于，所述拨动装置包括转动轴，所述转动轴上设有至少一个向外辐射的拨动片，所述转动轴带动所述拨动片旋转。

4.根据权利要求2所述的电芯取出装置，其特征在于，所述拨动装置包括转动轴，所述转动轴上外包椭圆柱状的套筒，所述转动轴带动所述套筒旋转。

5.根据权利要求1所述的电芯取出装置，其特征在于，所述电芯容纳槽具有与电芯形状相匹配的凹陷部，且所述电芯容纳槽至少为一个。

6.根据权利要求1所述的电芯取出装置，其特征在于，所述供料装置内部从所述电芯拨动装置至所述供料装置出料端设有用于容纳电芯的导向槽。

7.一种电芯取出方法，其特征在于，应用于电芯取出装置中，所述电芯取出装置包括横移装置和用于输出电芯的供料装置，所述电芯取出方法包括：

控制所述供料装置单位时间内输出的电芯；

控制所述横移装置按照预定速度移动，使得所述横移装置上的电芯容纳槽可以承接所述供料装置输出的电芯，所述预定速度与所述供料装置单位时间内输出的电芯的数量匹配。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述供料装置内设置有电芯拨动装置，所述电芯拨动装置包括旋转动力装置和拨动装置，所述控制所述供料装置单位时间内输出的电芯，包括：

控制所述旋转动力装置带动所述拨动装置按照预定角速度旋转，所述拨动装置每次旋转则带动一个电芯至所述供料装置的供料输出口，所述预定角速度与所述横移装置移动的预定速度相匹配。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，控制所述横移装置按照预定速度移动，包括：

在所述供料装置输出一个电芯时，通过横移装置控制所述电芯容纳槽按照所述预定速度移动，使得尚未容纳电芯的所述电芯容纳槽承接所述供料装置输出的电芯。

10.根据权利要求7-9中任一所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述供料装置输出的电芯的数量达到预定数量时，控制所述电芯容纳槽移动以离开所述供料装置的出料端。