CN106941187B - 一种电芯滚槽机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种电芯滚槽机构，包括主转动轴、顶部碗状凸轮、底部碗状凸轮、电芯滚槽装置、电芯顶升装置。电芯滚槽装置包括压杆组件、滚刀组件、压紧轮组件；压杆组件包括竖直下压滑动块、旋转设于竖直下压滑动块上的压杆、电芯自转驱动部；滚刀组件包括滚刀水平滑动块、旋转设于滚刀水平滑动块上的滚刀、滚刀引导轨；压紧轮组件包括压紧轮水平滑动块、旋转设于压紧轮水平滑动块上的压紧轮、压紧轮引导轨；电芯顶升装置包括竖直顶升滑动块、固定于竖直顶升滑动块上的电芯支撑座。电芯在上述各个部件的配合下自转一周便可完成滚槽工序，电芯在上述各个部件的配合下公转一周便可完成上料及下料工序，可以极大提高电芯的生产效率。

Description

一种电芯滚槽机构
技术领域
本发明涉及电芯生产机械自动化技术领域，特别是涉及一种电芯滚槽机构。
背景技术
随着社会不断发展和科技不断进步，机械自动化生产已经成为发展趋势，并逐渐代替传统的手工劳动，为企业可持续发展注入新的动力源。因此，电芯生产制造企业也需要与时俱进，通过转型升级，积极推进技术改造，大力发展机械自动化生产，从而提高企业的“智造”水平，实现企业的可持续发展。
如图1所示，其为一种圆柱电芯10的结构图。在实际的生产过程中，需要对电芯10的外侧壁进行滚槽操作，从而在外侧壁形成一道凹槽11。结合圆柱电芯10的实际结构形状，如何设计出一套对电芯进行滚槽的机构，使得电芯在实现自转一圈及公转一圈之后，即可在完成电芯滚槽的同时还实现电芯的上料及下料，从而可以极大提高电芯的生产效率，这是企业的研发人员需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种电芯滚槽机构，使得电芯在实现自转一圈及公转一圈之后，即可在完成电芯滚槽的同时还实现电芯的上料及下料，从而可以极大提高电芯的生产效率。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种电芯滚槽机构，包括：主转动轴、顶部碗状凸轮、底部碗状凸轮、电芯滚槽装置、电芯顶升装置；
所述顶部碗状凸轮与所述底部碗状凸轮分别位于所述主转动轴的两端，所述电芯滚槽装置固定于所述主转动轴上并靠近所述顶部碗状凸轮一侧设置，所述电芯顶升装置固定于所述主转动轴上并靠近所述底部碗状凸轮一侧设置；
所述电芯滚槽装置包括：压杆组件、滚刀组件、压紧轮组件；
所述压杆组件包括：竖直下压滑动块、旋转设于所述竖直下压滑动块上的压杆、电芯自转驱动部，所述竖直下压滑动块上设有与所述顶部碗状凸轮配合的下压轨迹滚轮，所述电芯自转驱动部驱动所述压杆旋转；
所述滚刀组件包括：滚刀水平滑动块、旋转设于所述滚刀水平滑动块上的滚刀、滚刀引导轨，所述滚刀水平滑动块上设有与所述滚刀引导轨配合的滚刀引导轮；
所述压紧轮组件包括：压紧轮水平滑动块、旋转设于所述压紧轮水平滑动块上的压紧轮、压紧轮引导轨，所述压紧轮水平滑动块上设有与所述压紧轮引导轨配合的压紧轮引导轮；
其中，所述滚刀与所述压紧轮分别在所述滚刀水平滑动块和所述压紧轮水平滑动块的作用下相互靠近或远离运动；
所述电芯顶升装置包括：竖直顶升滑动块、固定于所述竖直顶升滑动块上的电芯支撑座，所述竖直顶升滑动块上设有与所述底部碗状凸轮配合的顶升轨迹滚轮；
其中，所述压杆与所述电芯支撑座分别在所述竖直下压滑动块和所述竖直顶升滑动块的作用下相互靠近或远离运动。
在其中一个实施例中，所述电芯滚槽机构还包括转轴驱动装置，所述转轴驱动装置驱动所述主转动轴旋转。
在其中一个实施例中，所述转轴驱动装置为电机驱动结构。
在其中一个实施例中，所述电芯自转驱动部包括：自转驱动电机、自转驱动轴、主动齿轮，所述自转驱动电机通过所述自转驱动轴驱动所述主动齿轮转动，所述压杆上设有与所述主动齿轮啮合的从动齿轮。
电芯滚槽机构的工作原理如下：
将待滚槽的电芯放置于电芯支撑座上，竖直顶升滑动块在底部碗状凸轮的作用下作升降运动，将电芯支撑座中的电芯顶至电芯滚槽装置处；
压杆组件用于对电芯进行下压并旋转动作，滚刀组件用于对电芯的外壳进行滚槽，压紧轮组件用于配合滚刀组件将滚槽中的电芯进行压紧，防止电芯松脱；
竖直下压滑动块驱动压杆作下压动作以顶住电芯的一端，电芯自转驱动部驱动压杆旋转，压杆旋转进而促使电芯发生自转；
当滚刀水平滑动块在主转动轴带动下到达滚刀引导轨处时，在滚刀引导轨的引导下，滚刀水平滑动块向电芯方向靠近，进而使得设于其上的滚刀对电芯进行滚槽；
与此同时，压紧轮水平滑动块在主转动轴的带动下到达压紧轮引导轨处，在压紧轮引导轨的引导下，压紧轮水平滑动块向电芯方向靠近，进而使得设于其上的压紧轮紧压电芯的侧壁；
滚刀与压紧轮同时靠近并紧压电芯，从而实现电芯的滚槽；
主转动轴继续转动，竖直下压滑动块在顶部碗状凸轮的引导下上升复位，竖直顶升滑动块在底部碗状凸轮的引导下下降复位，滚刀水平滑动块脱离滚刀引导轨的引导并在弹簧力的作用下使得滚刀远离电芯，压紧轮水平滑动块脱离压紧轮引导轨的引导并在弹簧力的作用下使得压紧轮远离电芯，各个部件复位，电芯绕主转动轴公转一周，外部机械手夹取电芯支撑座中的电芯转移至下一个工位，主转动轴每旋转一周，实现一次电芯的上料、滚槽及下料。
本发明的电芯滚槽机构，通过设置主转动轴、顶部碗状凸轮、底部碗状凸轮、电芯滚槽装置、电芯顶升装置，并对上述各个部件的结构进行优化设计，电芯在上述各个部件的配合下自转一周便可完成滚槽工序，电芯在上述各个部件的配合下公转一周便可完成上料及下料工序，可以极大提高电芯的生产效率。
附图说明
图1为一种圆柱电芯的结构图；
图2为本发明一实施例的电芯滚槽机构的结构图；
图3为图2所示的电芯滚槽机构的电芯滚槽装置的结构图；
图4为图2所示的电芯滚槽机构的电芯顶升装置的结构图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图2所示，一种电芯滚槽机构20，包括：主转动轴100、顶部碗状凸轮200、底部碗状凸轮300、电芯滚槽装置400、电芯顶升装置500。
顶部碗状凸轮200与底部碗状凸轮300分别位于主转动轴100的两端，电芯滚槽装置400固定于主转动轴100上并靠近顶部碗状凸轮200一侧设置，电芯顶升装置500固定于主转动轴100上并靠近底部碗状凸轮300一侧设置。
如图3所示，对电芯滚槽装置400进行说明，电芯滚槽装置400包括：压杆组件410、滚刀组件420、压紧轮组件430。
压杆组件410包括：竖直下压滑动块411、旋转设于竖直下压滑动块411上的压杆412、电芯自转驱动部413(如图2所示)。竖直下压滑动块411上设有与顶部碗状凸轮200配合的下压轨迹滚轮414，电芯自转驱动部413驱动压杆412旋转。具体的，电芯自转驱动部413包括：自转驱动电机413a、自转驱动轴413b、主动齿轮413c。自转驱动电机413a通过自转驱动轴413b驱动主动齿轮413c转动，压杆412上设有与主动齿轮413c啮合的从动齿轮413d。
滚刀组件420包括：滚刀水平滑动块421、旋转设于滚刀水平滑动块421上的滚刀422、滚刀引导轨423(如图2所示)。滚刀水平滑动块421上设有与滚刀引导轨423配合的滚刀引导轮424。
压紧轮组件430包括：压紧轮水平滑动块431、旋转设于压紧轮水平滑动块431上的压紧轮432、压紧轮引导轨433(如图2所示)。压紧轮水平滑动块431上设有与压紧轮引导轨433配合的压紧轮引导轮434。
其中，滚刀422与压紧轮432分别在滚刀水平滑动块421和压紧轮水平滑动块431的作用下相互靠近或远离运动。
如图4所示，对电芯顶升装置500进行说明，电芯顶升装置500包括：竖直顶升滑动块510、固定于竖直顶升滑动块510上的电芯支撑座520。竖直顶升滑动块510上设有与底部碗状凸轮300配合的顶升轨迹滚轮511。
其中，压杆412与电芯支撑座520分别在竖直下压滑动块411和竖直顶升滑动块510的作用下相互靠近或远离运动。
电芯滚槽机构20的工作原理如下：
将待滚槽的电芯放置于电芯支撑座520上，竖直顶升滑动块510在底部碗状凸轮300的作用下作升降运动，将电芯支撑座520中的电芯顶至电芯滚槽装置400处；
压杆组件410用于对电芯进行下压并旋转动作，滚刀组件420用于对电芯的外壳进行滚槽，压紧轮组件430用于配合滚刀组件420将滚槽中的电芯进行压紧，防止电芯松脱；
竖直下压滑动块411驱动压杆412作下压动作以顶住电芯的一端，电芯自转驱动部413驱动压杆412旋转，压杆412旋转进而促使电芯发生自转；
当滚刀水平滑动块421在主转动轴100带动下到达滚刀引导轨423处时，在滚刀引导轨423的引导下，滚刀水平滑动块421向电芯方向靠近，进而使得设于其上的滚刀422对电芯进行滚槽；
与此同时，压紧轮水平滑动块431在主转动轴100的带动下到达压紧轮引导轨433处，在压紧轮引导轨433的引导下，压紧轮水平滑动块431向电芯方向靠近，进而使得设于其上的压紧轮432紧压电芯的侧壁；
滚刀422与压紧轮432同时靠近并紧压电芯，从而实现电芯的滚槽；
主转动轴100继续转动，竖直下压滑动块411在顶部碗状凸轮200的引导下上升复位，竖直顶升滑动块510在底部碗状凸轮300的引导下下降复位，滚刀水平滑动块421脱离滚刀引导轨423的引导并在弹簧力的作用下使得滚刀422远离电芯，压紧轮水平滑动块431脱离压紧轮引导轨433的引导并在弹簧力的作用下使得压紧轮432远离电芯，各个部件复位，电芯绕主转动轴100公转一周，外部机械手夹取电芯支撑座520中的电芯转移至下一个工位，主转动轴100每旋转一周，实现一次电芯的上料、滚槽及下料。
进一步的，竖直下压滑动块411上还设有下压受力滚轮415(如图3所示)，与下压受力滚轮415对应设有下压受力挡板416(如图2所示)。同样的，竖直顶升滑动块510上还设有顶升受力滚轮530(如图4所示)，与顶升受力滚轮530对应设有顶升受力挡板540(如图2所示)。可以理解，当压杆412向下压住电芯时会受到电芯一个向上的反作用力，电芯支撑座520向上顶住电芯时会受到电芯一个向下的反作用力，此反作用力较大，容易对下压轨迹滚轮414及顶升轨迹滚轮511造成影响，使得下压轨迹滚轮414发生断裂或在顶部碗状凸轮200上跑偏，使得顶升轨迹滚轮511发生断裂或在底部碗状凸轮300上跑偏。通过设置下压受力滚轮415及下压受力挡板416，顶升受力滚轮530及顶升受力挡板540，可以较好的承受反作用力的作用，使得设备可以更加稳定的运行。
如图4所示，进一步的，对于电芯顶升装置500，竖直顶升滑动块510上还设有电芯固定座550，电芯固定座550位于电芯支撑座520一侧，电芯固定座550具有电芯包裹弧形槽551，电芯包裹弧形槽551的槽底设有电芯吸附磁铁(图未示)。当电芯被放置于电芯支撑座520，电芯包裹弧形槽551将圆柱体电芯包裹，防止电芯在滚槽时因受力不均匀而发生侧倾，电芯吸附磁铁则可以进一步将电芯紧紧吸附于电芯包裹弧形槽551内，提高了电芯在滚槽时的稳定性。
如图2所示，进一步的，电芯滚槽机构10还包括转轴驱动装置600，转轴驱动装置600驱动主转动轴100旋转，在本实施例中，转轴驱动装置600为电机驱动结构。
本发明的电芯滚槽机构20，通过设置主转动轴100、顶部碗状凸轮200、底部碗状凸轮300、电芯滚槽装置400、电芯顶升装置500，并对上述各个部件的结构进行优化设计，电芯在上述各个部件的配合下自转一周便可完成滚槽工序，电芯在上述各个部件的配合下公转一周便可完成上料及下料工序，可以极大提高电芯的生产效率。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (4)

1.一种电芯滚槽机构，其特征在于，包括：主转动轴、顶部碗状凸轮、底部碗状凸轮、电芯滚槽装置、电芯顶升装置；
所述顶部碗状凸轮与所述底部碗状凸轮分别位于所述主转动轴的两端，所述电芯滚槽装置固定于所述主转动轴上并靠近所述顶部碗状凸轮一侧设置，所述电芯顶升装置固定于所述主转动轴上并靠近所述底部碗状凸轮一侧设置；
所述电芯滚槽装置包括：压杆组件、滚刀组件、压紧轮组件；
所述压杆组件包括：竖直下压滑动块、旋转设于所述竖直下压滑动块上的所述压杆、电芯自转驱动部，所述竖直下压滑动块上设有与所述顶部碗状凸轮配合的下压轨迹滚轮，所述电芯自转驱动部驱动所述压杆旋转；
所述滚刀组件包括：滚刀水平滑动块、旋转设于所述滚刀水平滑动块上的滚刀、滚刀引导轨，所述滚刀水平滑动块上设有与所述滚刀引导轨配合的滚刀引导轮；
所述压紧轮组件包括：压紧轮水平滑动块、旋转设于所述压紧轮水平滑动块上的压紧轮、压紧轮引导轨，所述压紧轮水平滑动块上设有与所述压紧轮引导轨配合的压紧轮引导轮；
其中，所述滚刀与所述压紧轮分别在所述滚刀水平滑动块和所述压紧轮水平滑动块的作用下相互靠近或远离运动；
所述电芯顶升装置包括：竖直顶升滑动块、固定于所述竖直顶升滑动块上的电芯支撑座，所述竖直顶升滑动块上设有与所述底部碗状凸轮配合的顶升轨迹滚轮；
其中，所述压杆与所述电芯支撑座分别在所述竖直下压滑动块和所述竖直顶升滑动块的作用下相互靠近或远离运动。
2.根据权利要求1所述的电芯滚槽机构，其特征在于，所述电芯滚槽机构还包括转轴驱动装置，所述转轴驱动装置驱动所述主转动轴旋转。
3.根据权利要求2所述的电芯滚槽机构，其特征在于，所述转轴驱动装置为电机驱动结构。
4.根据权利要求1所述的电芯滚槽机构，其特征在于，所述电芯自转驱动部包括：自转驱动电机、自转驱动轴、主动齿轮，所述自转驱动电机通过所述自转驱动轴驱动所述主动齿轮转动，所述压杆上设有与所述主动齿轮啮合的从动齿轮。
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