CN107634251B - 电芯蹲封机构及其电芯蹲封设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电芯蹲封机构及其电芯蹲封设备。电芯蹲封机构包括：蹲封主转动轴、上压蹲封固定凸轮、下压蹲封固定凸轮、下压支撑挡条、上压蹲封装置、下压蹲封装置、电芯蹲封移动装置。上压蹲封固定凸轮位于蹲封主转动轴的一端，下压蹲封固定凸轮及下压支撑挡条位于蹲封主转动轴的另一端，上压蹲封装置、下压蹲封装置、电芯蹲封移动装置安装于蹲封主转动轴上，电芯蹲封移动装置位于上压蹲封装置及下压蹲封装置之间。本发明的电芯蹲封机构，将电芯从上一个工位顺畅的转移至蹲封位置，保证电芯的两端受力均匀，防止电芯发生倾斜，以提高电芯的蹲封品质，进而提高电芯的机械自动化生产水平。

Description

电芯蹲封机构及其电芯蹲封设备

技术领域

本发明涉及电芯机械自动化生产技术领域，特别是涉及一种电芯蹲封机构及其电芯蹲封设备。

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。在生产的过程中，采用相关的设备在电芯10的壳体11外围形成一道滚槽12，电芯在滚槽后其高度会发生相应的变化，为了使得滚槽后的电芯高度得到统一，需要对电芯进行蹲封，使得电芯在两端受力而压缩一定的距离，从而达到电芯高度的统一。

在对电芯进行蹲封时，如何将电芯从上一个工位顺畅的转移至蹲封位置，如何保证电芯的两端受力均匀，防止电芯发生倾斜，以提高电芯的蹲封品质，进而提高电芯的机械自动化生产水平，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，提供一种电芯蹲封机构及其电芯蹲封设备，将电芯从上一个工位顺畅的转移至蹲封位置，保证电芯的两端受力均匀，防止电芯发生倾斜，以提高电芯的蹲封品质，进而提高电芯的机械自动化生产水平。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种电芯蹲封机构，包括：蹲封主转动轴、上压蹲封固定凸轮、下压蹲封固定凸轮、下压支撑挡条、上压蹲封装置、下压蹲封装置、电芯蹲封移动装置；

所述上压蹲封固定凸轮位于所述蹲封主转动轴的一端，所述下压蹲封固定凸轮及所述下压支撑挡条位于所述蹲封主转动轴的另一端，所述上压蹲封装置、所述下压蹲封装置、所述电芯蹲封移动装置安装于蹲封主转动轴上，所述电芯蹲封移动装置位于所述上压蹲封装置及所述下压蹲封装置之间；

所述上压蹲封装置包括：上压蹲封转盘、上压支撑座、上压支撑杆、上压电芯固定转盘、上压电芯卡座，所述上压蹲封转盘及所述上压电芯固定转盘套接于所述蹲封主转动轴上，所述上压支撑座固定于所述上压蹲封转盘上，所述上压电芯卡座固定于所述上压电芯固定转盘上，所述上压支撑杆滑动穿设于所述上压支撑座，所述上压支撑杆的一端滑动抵持于所述上压蹲封固定凸轮，所述上压支撑杆的另一端靠近或远离所述上压电芯卡座运动；

所述下压蹲封装置包括：下压蹲封转盘、下压支撑座、下压支撑套、下压支撑杆，所述下压蹲封转盘套接于所述蹲封主转动轴上，所述下压支撑座固定于所述下压蹲封转盘上，所述下压支撑套滑动穿设于所述下压支撑座，所述下压支撑杆滑动穿设于所述下压支撑套，所述下压支撑套的一端滑动抵持于所述下压蹲封固定凸轮，所述下压支撑套的另一端靠近或远离所述上压电芯卡座运动，所述下压支撑杆的一端滑动抵持于所述下压支撑挡条，所述下压支撑杆的另一端靠近或远离所述上压电芯卡座运动；

所述电芯蹲封移动装置包括：电芯蹲封固定凸轮、电芯治具转盘、电芯固定治具，所述电芯治具转盘套接于所述蹲封主转动轴上，所述电芯固定治具通过所述电芯蹲封固定凸轮可移动安装设于所述电芯治具转盘上。

在其中一个实施例中，所述上压支撑杆的一端通过滚轮与所述上压蹲封固定凸轮接触。

在其中一个实施例中，所述下压支撑套的一端通过滚轮与所述下压蹲封固定凸轮接触。

在其中一个实施例中，所述下压支撑杆的一端通过滚轮与所述下压支撑挡条接触。

一种电芯蹲封设备，包括：电芯上料流水线、电芯上料机构、电芯蹲封前置环形流水线、上述的电芯蹲封机构、电芯蹲封后置环形流水线、电芯下料机构、电芯下料流水线，所述电芯上料机构衔接于所述电芯上料流水线与所述电芯蹲封前置环形流水线之间，所述电芯蹲封机构衔接于所述电芯蹲封前置环形流水线与所述电芯蹲封后置环形流水线之间，所述电芯下料机构衔接于所述电芯蹲封后置环形流水线与所述电芯下料流水线之间。

本发明的电芯蹲封机构，通过设置蹲封主转动轴、上压蹲封固定凸轮、下压蹲封固定凸轮、下压支撑挡条、上压蹲封装置、下压蹲封装置、电芯蹲封移动装置，并对各个部件的结构进行优化设计，将电芯从上一个工位顺畅的转移至蹲封位置，保证电芯的两端受力均匀，防止电芯发生倾斜，以提高电芯的蹲封品质，进而提高电芯的机械自动化生产水平。

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蹲封设备的结构图；

图3为图2所示的电芯上料机构的结构图；

图4为图2所示的电芯蹲封机构的结构图；

图5为图4所示的上压支撑座、上压支撑杆的配合结构图；

图6为图4所示的下压支撑座、下压支撑套、下压支撑杆的配合结构图；

图7为图4所示的电芯蹲封移动装置的结构图；

图8为图2所示的电压检测机构的结构图。

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，电芯蹲封设备20包括：电芯上料流水线100、电芯上料机构200、电芯蹲封前置环形流水线300、电芯蹲封机构400、电芯蹲封后置环形流水线500、电芯下料机构600、电芯下料流水线700。电芯上料机构200衔接于电芯上料流水线100与电芯蹲封前置环形流水线300之间，电芯蹲封机构400衔接于电芯蹲封前置环形流水线300与电芯蹲封后置环形流水线500之间，电芯下料机构600衔接于电芯蹲封后置环形流水线500与电芯下料流水线700之间。

电芯蹲封设备20还包括沿电芯蹲封后置环形流水线500的流动方向依次设置的电压检测机构800、电芯外观CCD检测机构900、不良品回收机构1000。

电芯上料机构200用于将电芯上料流水线100中的电芯上料至电芯蹲封前置环形流水线300中；电芯蹲封机构400用于对电芯进行挤压，使电芯从两端受力，实现电芯整体高度的统一；蹲封后的电芯到达电芯蹲封后置环形流水线500处，电芯蹲封后置环形流水线500运载电芯依次经过电压检测机构800、电芯外观CCD检测机构900、不良品回收机构1000；电压检测机构800用于对电芯进行电性能检测；电芯外观CCD检测机构900用于对电芯蹲封后的外观进行CCD检测；不良品回收机构1000用于对电性能检测不合格及外观检测不合格的电芯进行回收；电芯下料机构600用于将电芯蹲封后置环形流水线500中的电芯合格品下料至电芯下料流水线700中。

在本实施例中，电芯上料流水线100及电芯下料流水线700均为直线形流水线。

本发明的电芯蹲封设备20，通过设置电芯上料流水线100、电芯上料机构200、电芯蹲封前置环形流水线300、电芯蹲封机构400、电芯蹲封后置环形流水线500、电芯下料机构600、电芯下料流水线700，并对各个部件的结构进行优化设计，对未蹲封的电芯进行上料，对电芯进行蹲封，对蹲封后的电芯进行电压检测以挑选良品与不良品，对蹲封后的电芯进行下料，从而提高电芯蹲封的机械自动化生产水平。

如图3所示，对电芯上料机构200的结构进行具体说明：

电芯上料机构200包括：治具定位装置210、电芯上料机械手220。

治具定位装置210包括沿电芯上料流水线100的流动方向依次设置的前部伸缩阻挡部211、中部治具定位部212及后部伸缩阻挡部213。前部伸缩阻挡部211包括前部阻挡块211a及驱动前部阻挡块211a沿水平方向往复移动的前部阻挡气缸211b，其中，前部阻挡块211a具有楔形块体结构。中部治具定位部212包括治具定位板212a及驱动治具定位板212a沿水平方向往复移动的治具定位气缸212b，其中，治具定位板212a开设有多个呈“一”字形排列的治具定位槽212c。后部伸缩阻挡部213包括后部阻挡块213a及驱动后部阻挡块213a沿水平方向往复移动的后部阻挡气缸213b，其中，后部阻挡块213a具有楔形块体结构。

电芯上料机构200的工作原理如下：

装载有电芯的治具在电芯上料流水线100的作用下到达电芯上料机构200处，后部阻挡气缸213b驱动后部阻挡块213a伸出以阻止治具继续向前流动，当治具定位板212a区域内的治具到达指定数量时，前部阻挡气缸211b驱动前部阻挡块211a伸出，以防止后面的治具进入到治具定位板212a区域内，治具定位气缸212b驱动治具定位板212a伸出，治具被固定于治具定位槽212c内，于是，电芯上料机械手220便可以准确的将治具定位槽212c内的治具的电芯夹取至下一工位。治具内的电芯被夹取转移后，后部阻挡气缸213b驱动后部阻挡块213a收缩，同时，治具定位气缸212b驱动治具定位板212a收缩，空的治具便在电芯上料流水线100的作用下继续向前流动，当空的治具被转移出治具定位板212a区域后，后部阻挡气缸213b驱动后部阻挡块213a伸出，前部阻挡气缸211b驱动前部阻挡块211a收缩，使得装载有电芯的治具可以继续向前进入到治具定位板212a区域，当治具定位板212a区域内的治具到达指定数量时，前部阻挡气缸211b驱动前部阻挡块211a再次伸出，为下次电芯上料机械手220将治具中的电芯准确夹取作好准备，并如此重复。

由于电芯上料流水线100是不停歇的带动治具向前流动，通过设置治具定位装置210可以将治具进行暂时性停留定位，方便电芯上料机械手220将治具中的电芯准确夹取至下一工位。

要说明的是，由于电芯上料流水线100上的治具是一个接一个紧密排列的，为了更好将紧密排列的电芯分离开，以方便治具定位板212a对治具进行定位，前部阻挡块211a具有楔形块体结构，楔形块体结构可以顺利进入电芯之间的空隙中，将彼此紧密排列的电芯分离开来。后部阻挡块213a也具有楔形块体结构，其设置的目的也是将紧密排列的电芯分离开。

如图4所示，对电芯蹲封机构400的结构进行具体说明：

电芯蹲封机构400包括：蹲封主转动轴410、上压蹲封固定凸轮420、下压蹲封固定凸轮430、下压支撑挡条480、上压蹲封装置440、下压蹲封装置460、电芯蹲封移动装置470。上压蹲封固定凸轮420位于蹲封主转动轴410的一端，下压蹲封固定凸轮430及下压支撑挡条480位于蹲封主转动轴410的另一端，上压蹲封装置440、下压蹲封装置460、电芯蹲封移动装置470安装于蹲封主转动轴410上，电芯蹲封移动装置470位于上压蹲封装置440及下压蹲封装置460之间。

请一并参阅图5，上压蹲封装置440包括：上压蹲封转盘441、上压支撑座442、上压支撑杆443、上压电芯固定转盘444、上压电芯卡座445，上压蹲封转盘441及上压电芯固定转盘444套接于蹲封主转动轴410上，上压支撑座442固定于上压蹲封转盘441上，上压电芯卡座445固定于上压电芯固定转盘444上，上压支撑杆443滑动穿设于上压支撑座442，上压支撑杆443的一端滑动抵持于上压蹲封固定凸轮420，上压支撑杆443的另一端靠近或远离上压电芯卡座445运动。

请一并参阅图6，下压蹲封装置460包括：下压蹲封转盘461、下压支撑座462、下压支撑套463、下压支撑杆464，下压蹲封转盘461套接于蹲封主转动轴410上，下压支撑座462固定于下压蹲封转盘461上，下压支撑套463滑动穿设于下压支撑座462，下压支撑杆464滑动穿设于下压支撑套463，下压支撑套463的一端滑动抵持于下压蹲封固定凸轮430，下压支撑套463的另一端靠近或远离上压电芯卡座445运动，下压支撑杆464的一端滑动抵持于下压支撑挡条480，下压支撑杆464的另一端靠近或远离上压电芯卡座445运动。

请一并参阅图7，电芯蹲封移动装置470包括：电芯蹲封固定凸轮471、电芯治具转盘472、电芯固定治具473，电芯治具转盘472套接于蹲封主转动轴410上，电芯固定治具473通过电芯蹲封固定凸轮471可移动安装设于电芯治具转盘472上。

电芯蹲封机构400的工作原理如下：

蹲封主转动轴410转动，带动上压蹲封转盘441、下压蹲封转盘461、电芯治具转盘472转动；

电芯治具转盘472的转动促使电芯固定治具473沿着电芯蹲封固定凸轮471所形成的曲面轨迹移动，电芯固定治具473在电芯治具转盘472的带动下沿着水平面向靠近蹲封主转动轴410的一侧内缩运动，或沿着水平面向远离蹲封主转动轴410的一侧扩张运动，以便于电芯固定治具473将上一工序中的电芯收容于其中，并带动电芯移动至上压电芯卡座445的中心处，等待电芯的蹲封；

下压蹲封转盘461带动下压支撑座462转动，下压支撑座462进而带动下压支撑套463及下压支撑杆464转动，下压支撑挡条480为具有水平引导支撑面的半圆弧形结构，下压支撑杆464的一端沿着水平引导支撑面滑动，从而使得下压支撑杆464的另一端抵持于电芯固定治具473的电芯底部，下压支撑套463的一端沿着下压蹲封固定凸轮430所形成的曲面滑动，从而使得下压支撑套463的另一端作升降式运动，在某一位置，下压支撑杆464的一端脱离下压支撑挡条480的支撑，下压支撑杆464在重力的作用下瞬时掉落，与此同时，下压支撑杆464的另一端脱离与电芯底部的抵接，位于电芯固定治具473上的电芯随之掉落于下压支撑套463内，下压支撑套463在下压蹲封固定凸轮430的引导下继续向上运动；

上压蹲封转盘441带动上压支撑座442转动，上压支撑座442进而带动上压支撑杆443转动，上压支撑杆443的一端沿着上压蹲封固定凸轮420所形成的曲面滑动，从而使得上压支撑杆443的另一端作升降式运动；

在电芯蹲封位置处，下压支撑套463内的电芯上升到达上压电芯固定转盘444的上压电芯卡座445处，上压电芯卡座445将电芯包裹，防止电芯在蹲封时受力变形，上压支撑杆443穿设于上压电芯卡座445并抵持于电芯的顶部，上压支撑杆443在上压蹲封固定凸轮420的作用下继续下压一段距离，使得滚槽后的电芯从两端受力，使得滚槽高度降低从而统一电芯整体高度；

电芯蹲封完成后，下压支撑套463在下压蹲封转盘461的带动下继续转动，并到电芯取料位置，蹲封后的电芯被下一工位的机械手夹取转移；

电芯被取走后，各装置复位，准备对下一个电芯进行蹲封操作，从而源源不断的对电芯进行蹲封生产。

在本实施例中，上压支撑杆443的一端通过滚轮与上压蹲封固定凸轮420接触，下压支撑套463的一端通过滚轮与下压蹲封固定凸轮430接触，下压支撑杆464的一端通过滚轮与下压支撑挡条480接触，从而提高了运动的顺畅性。

如图8所示，对电压检测机构800的结构进行具体说明：

电压检测机构800包括：电芯检测主转动轴810、电芯正极检测凸轮820、电芯正极检测转盘830、电芯正极检测升降座840、电芯正极接触杆850、电芯转动转盘860、电芯检测治具870。电芯正极检测凸轮820位于电芯检测主转动轴810的一端，电芯正极检测转盘830及电芯转动转盘860套接于电芯检测主转动轴810上，电芯正极检测升降座840可升降安装于电芯正极检测转盘830上，电芯正极检测升降座840的一端滑动抵持于电芯正极检测凸轮820上，电芯正极接触杆850固定于电芯正极检测升降座840上，电芯检测治具870固定于电芯转动转盘860上，电芯正极接触杆850具有正极接线，电芯检测治具870具有负极接线。

电压检测机构800的工作原理如下：

电芯检测主转动轴810转动，带动电芯正极检测转盘830、电芯转动转盘860转动；

电芯正极检测转盘830的转动促使电芯正极检测升降座840的一端沿着电芯正极检测凸轮820所形成的曲面轨迹移动，进而使得电芯正极检测升降座840整体作升降式运动，电芯正极检测升降座840再而带动电芯正极接触杆850作升降式运动，从而使得电芯正极接触杆850可以与电芯检测治具870中的电芯接触或分离；

电芯转动转盘860的转动带动电芯检测治具870转动，当电芯检测治具870转动到某一位置时，电芯正极接触杆850刚好与电芯检测治具870中的电芯的顶部接触，由于电芯正极接触杆850具有正极接线，而电芯检测治具870具有负极接线，于是，形成一个回路，从而实现对电芯的电压检测；

当检测完成后，电芯正极接触杆850在电芯正极检测升降座840的带动下复位，准备对下一个电芯进行电压检测，并如此不断重复。

在本实施例中，电芯正极检测升降座840的一端通过滚轮与电芯正极检测凸轮820接触，提高了运动的顺畅性，电芯正极接触杆850通过弹性件安装于电芯正极检测升降座840上，使得电芯正极接触杆850与电芯接触时具有弹性缓冲力，进一步，弹性件可以为弹簧或橡胶棒。

本发明的电芯蹲封机构400，通过设置蹲封主转动轴410、上压蹲封固定凸轮420、下压蹲封固定凸轮430、下压支撑挡条480、上压蹲封装置440、下压蹲封装置460、电芯蹲封移动装置470，并对各个部件的结构进行优化设计，将电芯从上一个工位顺畅的转移至蹲封位置，保证电芯的两端受力均匀，防止电芯发生倾斜，以提高电芯的蹲封品质，进而提高电芯的机械自动化生产水平。

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 (5)

1.一种电芯蹲封机构，其特征在于，包括：蹲封主转动轴、上压蹲封固定凸轮、下压蹲封固定凸轮、下压支撑挡条、上压蹲封装置、下压蹲封装置、电芯蹲封移动装置；

所述上压蹲封固定凸轮位于所述蹲封主转动轴的一端，所述下压蹲封固定凸轮及所述下压支撑挡条位于所述蹲封主转动轴的另一端，所述上压蹲封装置、所述下压蹲封装置、所述电芯蹲封移动装置安装于蹲封主转动轴上，所述电芯蹲封移动装置位于所述上压蹲封装置及所述下压蹲封装置之间；

所述上压蹲封装置包括：上压蹲封转盘、上压支撑座、上压支撑杆、上压电芯固定转盘、上压电芯卡座，所述上压蹲封转盘及所述上压电芯固定转盘套接于所述蹲封主转动轴上，所述上压支撑座固定于所述上压蹲封转盘上，所述上压电芯卡座固定于所述上压电芯固定转盘上，所述上压支撑杆滑动穿设于所述上压支撑座，所述上压支撑杆的一端滑动抵持于所述上压蹲封固定凸轮，所述上压支撑杆的另一端靠近或远离所述上压电芯卡座运动；

所述下压蹲封装置包括：下压蹲封转盘、下压支撑座、下压支撑套、下压支撑杆，所述下压蹲封转盘套接于所述蹲封主转动轴上，所述下压支撑座固定于所述下压蹲封转盘上，所述下压支撑套滑动穿设于所述下压支撑座，所述下压支撑杆滑动穿设于所述下压支撑套，所述下压支撑套的一端滑动抵持于所述下压蹲封固定凸轮，所述下压支撑套的另一端靠近或远离所述上压电芯卡座运动，所述下压支撑杆的一端滑动抵持于所述下压支撑挡条，所述下压支撑杆的另一端靠近或远离所述上压电芯卡座运动；

所述电芯蹲封移动装置包括：电芯蹲封固定凸轮、电芯治具转盘、电芯固定治具，所述电芯治具转盘套接于所述蹲封主转动轴上，所述电芯固定治具通过所述电芯蹲封固定凸轮可移动安装设于所述电芯治具转盘上。

2.根据权利要求1所述的电芯蹲封机构，其特征在于，所述上压支撑杆的一端通过滚轮与所述上压蹲封固定凸轮接触。

3.根据权利要求1所述的电芯蹲封机构，其特征在于，所述下压支撑套的一端通过滚轮与所述下压蹲封固定凸轮接触。

4.根据权利要求1所述的电芯蹲封机构，其特征在于，所述下压支撑杆的一端通过滚轮与所述下压支撑挡条接触。

5.一种电芯蹲封设备，其特征在于，包括：电芯上料流水线、电芯上料机构、电芯蹲封前置环形流水线、权利要求1至4中任意一项所述的电芯蹲封机构、电芯蹲封后置环形流水线、电芯下料机构、电芯下料流水线，所述电芯上料机构衔接于所述电芯上料流水线与所述电芯蹲封前置环形流水线之间，所述电芯蹲封机构衔接于所述电芯蹲封前置环形流水线与所述电芯蹲封后置环形流水线之间，所述电芯下料机构衔接于所述电芯蹲封后置环形流水线与所述电芯下料流水线之间。