CN107634257A - 电芯插装装置及电芯插装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电芯插装装置，包括：安装座，沿第一方向设有插装孔，所述安装座还包括作为所述插装孔内壁且用于定位所述电芯的定位面，所述安装座的外侧面沿第二方向设有连通所述插装孔的贯穿孔；磁性件，安装于所述插装孔内；第一驱动件，用于驱动所述安装座沿所述第一方向运动，及用于驱动所述磁性件在所述插装孔内运动；压紧块，所述压紧块可穿过所述贯穿孔并可在所述贯穿孔内移动；其中，所述第一方向与所述第二方向垂直设置。本发明公开的电芯插装装置，电芯通过磁性件吸入安装座的插装孔内，定位面对其进行定位，压紧块从贯穿孔穿入插装孔从而抵接电芯，从而保证电芯充分与定位面接触，保证了电芯负极端的位置一致。

Description

电芯插装装置及电芯插装方法

技术领域

本发明涉及电池制造设备技术领域，特别是涉及一种电芯插装装置及电芯插装方法。

背景技术

在国家大力倡导新能源建设的背景下，近几年国内动力电池行业发展越来越快，目前动力电池封装结构主要分为圆柱结构、方形结构和软包结构三种，其中以圆柱结构的自动化程度最高。

在现有圆柱动力电池的自动化生产和组装中，其电芯抓取主要采用磁性件吸附的方式，电芯定位则依靠夹具上的磁性件吸附电芯正极端面后，再通过正极端面与夹具定位面相接触来实现，同时依靠夹具上的定位孔对电芯外圆柱面进行辅助定位。

由于电芯本身的制造差异，电芯正极端面与电芯的外圆柱面通常不垂直，如此抓取电芯就只能保证电芯正极端的位置是正确的，电芯负极端的相对位置由于只能通过夹具上的定位孔进行辅助定位，所以无法保证其负极端的位置一致。在实际组装作业中，需将电芯的负极端装入相应部件的安装孔内，由于现有夹具无法保证负极端位置一致，机器在运行过程中经常出现异常停机和产品不良的现象。

发明内容

基于此，有必要针对现有夹具无法保证负极端的位置一致，从而导致异常停机和产品不良的问题，提供一种可保证负极端的位置一致、减少产品不良现象的电芯插装装置及电芯插装方法。

一种电芯插装装置，其特征在于，包括：

安装座，沿第一方向设有插装孔，所述安装座还包括作为所述插装孔内壁且用于定位所述电芯的定位面，所述安装座的外侧面沿第二方向设有连通所述插装孔的贯穿孔；

磁性件，安装于所述插装孔内；

第一驱动件，用于驱动所述安装座沿所述第一方向运动，及用于驱动所述磁性件在所述插装孔内运动；

压紧块，所述压紧块可穿过所述贯穿孔并可在所述贯穿孔内移动；

其中，所述第一方向与所述第二方向垂直设置。

本发明提供的电芯插装装置，电芯通过磁性件吸入安装座的插装孔内，定位面对其进行定位，压紧块从贯穿孔穿入插装孔从而抵接电芯，从而保证电芯充分与定位面接触，保证了电芯负极端的位置一致，减少了机器在运行过程中的异常停机现象和产品的不良现象。

在其中一个实施例中，所述压紧块具有用于压紧所述电芯的压紧端面，所述压紧端面为弧形。

在其中一个实施例中，所述电芯插装装置还包括转轴及转轴座，所述转轴座设于所述安装座，所述转轴设于所述转轴座，所述压紧块与所述转轴连接，所述压紧块可相对于所述转轴转动以相对于所述贯穿孔移动，以使所述压紧块压紧或放松所述电芯。

在其中一个实施例中，所述电芯插装装置还包括拉杆，所述拉杆可抵接所述压紧块远离所述贯穿孔的另一端，所述压紧块夹持于所述安装座与所述拉杆之间，所述拉杆沿所述第二方向移动可带动所述压紧块相对于所述转轴转动。

在其中一个实施例中，所述电芯插装装置还包括第二驱动件，所述第二驱动件设于所述安装座，所述第二驱动件与所述拉杆连接，用于驱动所述拉杆沿所述第二方向移动。

在其中一个实施例中，所述电芯插装装置还包括连接杆，所述第二驱动件设于所述安装座背向所述拉杆的一侧，所述拉杆通过所述连接杆与所述第二驱动件连接，所述连接杆穿设于所述安装座且可相对于所述安装座移动。

在其中一个实施例中，所述电芯插装装置还包括弹性件，所述安装座设有弹性件装设孔，所述弹性件设于所述弹性件装设孔中，所述弹性件的一端抵接所述安装座，所述弹性件的另一端抵接所述压紧块远离所述贯穿孔的一端。

在其中一个实施例中，所述插装孔为台阶孔，所述插装孔具有台阶部，所述台阶部具有台阶面，所述电芯的顶端可抵接所述台阶面。

在其中一个实施例中，所述安装座间隔设有多个所述插装孔，所述安装座设有与所述插装孔相对应的多个所述贯穿孔，所述压紧块为与多个所述贯穿孔相对应的多个。

一种电芯插装方法，包括步骤：

控制第一驱动件驱动磁性件向下移动，以带动吸附于磁性件的电芯向下移动；

控制所述电芯在其下端面距离外部的电池包塑料支架的上端面具有一定间距时停止；

控制所述磁性件脱离所述电芯；

所述电芯在重力的作用下掉入所述电池包塑料支架的安装孔内。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的电芯插装装置的结构示意图；

图2为图1中所提供的电芯插装装置的剖视图；

图3为图2的A-A向剖视图；

图4为图1中所提供的电芯插装装置的另一视角的结构示意图；

图5为图4的B-B向剖视图。

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例。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例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

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。

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例的目的，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。

参见图1及图2，本发明一实施例提供一种电芯插装装置，用于将电芯10 装入电池包塑料支架a，该电芯插装装置包括：

安装座30，沿第一方向设有插装孔31，安装座30还包括作为插装孔31内壁且用于定位电芯的定位面，安装座30的外侧面沿第二方向设有贯穿插装孔31 一侧的贯穿孔32；

磁性件20，安装于插装孔31内；

第一驱动件(图未示)，用于驱动安装座30沿所述第一方向运动，及用于驱动磁性件20在插装孔31内运动；

压紧块40，压紧块40可穿过贯穿孔32并可在贯穿孔32内移动；

其中，第一方向和第二方向垂直设置。

本发明实施例提供的电芯插装装置，电芯10通过磁性件20吸入安装座30 的插装孔31内，定位面对其进行定位，压紧块40从贯穿孔32穿入插装孔31 从而抵接电芯10，从而保证电芯10充分与定位面接触，保证了电芯10负极端的位置一致，减少了机器在运行过程中的异常停机现象和产品的不良现象。而后，当电芯10到达电池包塑料支架a的顶端后，压紧块40在贯穿孔32中运动以脱离对电芯10的抵接，同时磁性件20向上运动与电芯10脱离，电芯10在自重作用下掉入电池包塑料支架a的安装孔内，最后在第一驱动件的作用下安装座30带动压紧块40复位。

在本实施例中，上述提到的第一方向即为如图1所示的上下方向，第二方向即为与第一方向相垂直的方向。第一驱动件可以包括驱动气缸，具体地，第一驱动件包括两个驱动气缸，分别驱动安装座30与磁性件20。

参见图1及图2，在一个实施例中，安装座30间隔设有多个插装孔31，安装座30设有与插装孔31相对应的多个贯穿孔32，压紧块40为与多个贯穿孔 32相对应的多个。如此，可以一次装设多个电芯10于电池包塑料支架a。在其他实施例中，也可以有多个并排设置的安装座30，每个安装座30设有一个插装孔31，且每个安装座30上设有与插装孔31相对应的贯穿孔32，压紧块40为与多个安装座30相对应的多个。

参见图2，在一个实施例中，插装孔31为台阶孔，插装孔31具有台阶部，台阶部具有台阶面，电芯10的顶端可抵接台阶面定位。当磁性件20将电芯10 吸入安装座30的插装孔31中后，电芯10的顶端可抵接台阶面定位，而后在压紧块40的作用下，电芯10的外圆面可抵接定位面定位。

参见图3，在一个实施例中，压紧块40具有用于压紧电芯10的压紧端面 41，压紧端面41为弧形。在其他实施例中，压紧端面41也可以为V形面。

参见图1，在一个实施例中，电芯插装装置还包括转轴50及转轴座60，转轴座60设于安装座30，转轴50设于转轴座60，压紧块40与转轴50连接，压紧块40可相对于转轴50转动以相对于贯穿孔32移动，以使压紧块40压紧或放松电芯10。当需要压紧块40放松电芯10时，压紧块40可以相对于转轴50 向远离安装座30的方向转动，如此压紧块40可在贯穿孔32中移动一定距离，以使压紧块40脱离电芯10，当需要压紧块40压紧电芯10时，压紧块40可相对于转轴50向靠近安装座30的方向转动，如此压紧块40可在贯穿孔32中移动一定距离，以使压紧块40压紧电芯10。

参见图1，在一个实施例中，电芯插装装置还包括拉杆70，拉杆70可抵接压紧块40远离贯穿孔32的另一端，压紧块40夹持于安装座30与拉杆70之间，拉杆70沿第二方向移动可带动压紧块40相对于转轴50转动。由于拉杆70设于压紧块40远离贯穿孔32的一端，当拉杆70向靠近安装座30移动时，压紧块40就会以转轴50为支点转动，如此压紧块40放松电芯10，当拉杆70向远离安装座30移动时，压紧块40就会以转轴50为支点转动，如此压紧块40压紧电芯10。

具体地，参见图1，同时参见图4及图5，在一个实施例中，电芯插装装置还包括第二驱动件80，第二驱动件80设于安装座30，第二驱动件80与拉杆70 连接，用于驱动拉杆70沿第二方向移动。具体地，第二驱动件80为驱动气缸，当第二驱动件80的活塞杆缩回时，带动拉杆70向靠近安装座30的方向移动，拉杆70施加作用力于压紧块40远离贯穿孔32的另一端，压紧块40以转轴50 为支点向远离电芯10的方向移动，压紧块40放松电芯10，当第二驱动件80的活塞杆伸出时，带动拉杆70向远离安装座30的方向移动，拉杆70释放作用力于压紧块40，压紧块40以转轴50为支点向靠近电芯10的方向移动，压紧块 40压紧电芯10。

参见图2，在一个实施例中，电芯插装装置还包括弹性件100，安装座30 设有弹性件装设孔33，弹性件100设于弹性件装设孔33中，弹性件100的一端抵接安装座30，弹性件100的另一端抵接压紧块40远离贯穿孔32的一端。具体地，弹性件100为弹簧，弹性件100的设置可以保证在第二驱动件80的活塞杆伸出时，在弹性件100的作用下使压紧块40相对于转轴50转动，以压紧电芯10。

参见图1及图5，在一个实施例中，电芯插装装置还包括连接杆90，第二驱动件80设于安装座30背向拉杆70的一侧，拉杆70通过连接杆90与第二驱动件80连接，连接杆90穿设于安装座30且可相对于安装座30移动。连接杆 90的设置，可以增加第二驱动件80的驱动范围。

本发明实施例提供的电芯插装装置，在夹取电芯10时，第二驱动件80的活塞杆连着拉杆70一起缩回，压紧块40以转轴50为支点张开，同时磁性件20 和安装座30同时向下动作，将电芯吸入安装座30的插装孔31(插装孔31的内径比电芯10的外径稍大)内，磁性件20将电芯10吸附牢固后，第二驱动件80 驱动其活塞杆伸出，在弹性件100的作用下，压紧块40以转轴50为支点旋转对电芯10进行夹紧和二次定位；然后电芯插装装置通过三个垂直方向的组合运动移动到电池包塑料支架a的预定位置(对于电芯插装装置在三个垂直方向上的移动可以由其他的机构来实现)，再将电芯10插入电池包塑料支架a的安装孔内；接着，第二驱动件80的活塞杆连接拉杆70一起退回，压紧块40以转轴 50为支点张开，同时磁性件20在第一驱动件驱动下往上移动，使磁性件20和电芯10脱离，电芯10在自重作用下掉入电池包塑料支架a的安装孔的导向部，第一驱动件驱动安装座30向上运动，安装座30带动电芯插装装置的其他部件复位，完成一组电芯10的安装工作。

本发明实施例提供的电芯插装装置，电芯10通过磁性件20吸入安装座30 的插装孔31内，定位面对其进行定位，压紧块40从贯穿孔32穿入插装孔31 从而抵接电芯10，从而保证电芯10充分与定位面接触，保证了电芯10负极端的位置一致，减少了机器在运行过程中的异常停机现象和产品的不良现象。

本发明一实施例还提供一种电芯插装方法，包括步骤：

控制第一驱动件驱动磁性件20向下移动，以带动吸附于磁性件20的电芯 10向下移动；

控制所述电芯10在其下端面距离外部的电池包塑料支架a的上端面具有一定间距时停止；

控制所述磁性件20脱离所述电芯10；

所述电芯10在重力的作用下掉入所述电池包塑料支架a的安装孔内。本发明提供的电芯插装方法，电芯10在自重的作用下掉入电池包塑料支架a的插装孔内，减少了电芯10的损毁。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

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本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 (10)

1.一种电芯插装装置，其特征在于，包括：

安装座，沿第一方向设有插装孔，所述安装座还包括作为所述插装孔内壁且用于定位所述电芯的定位面，所述安装座的外侧面沿第二方向设有连通所述插装孔的贯穿孔；

磁性件，安装于所述插装孔内；

第一驱动件，用于驱动所述安装座沿所述第一方向运动，及用于驱动所述磁性件在所述插装孔内运动；

压紧块，所述压紧块可穿过所述贯穿孔并可在所述贯穿孔内移动；

其中，所述第一方向与所述第二方向垂直设置。

2.根据权利要求1所述的电芯插装装置，其特征在于，所述压紧块具有用于压紧所述电芯的压紧端面，所述压紧端面为弧形。

3.根据权利要求1所述的电芯插装装置，其特征在于，所述电芯插装装置还包括转轴及转轴座，所述转轴座设于所述安装座，所述转轴设于所述转轴座，所述压紧块与所述转轴连接，所述压紧块可相对于所述转轴转动以相对于所述贯穿孔移动，以使所述压紧块压紧或放松所述电芯。

4.根据权利要求3所述的电芯插装装置，其特征在于，所述电芯插装装置还包括拉杆，所述拉杆可抵接所述压紧块远离所述贯穿孔的另一端，所述压紧块夹持于所述安装座与所述拉杆之间，所述拉杆沿所述第二方向移动可带动所述压紧块相对于所述转轴转动。

5.根据权利要求4所述的电芯插装装置，其特征在于，所述电芯插装装置还包括第二驱动件，所述第二驱动件设于所述安装座，所述第二驱动件与所述拉杆连接，用于驱动所述拉杆沿所述第二方向移动。

6.根据权利要求5所述的电芯插装装置，其特征在于，所述电芯插装装置还包括连接杆，所述第二驱动件设于所述安装座背向所述拉杆的一侧，所述拉杆通过所述连接杆与所述第二驱动件连接，所述连接杆穿设于所述安装座且可相对于所述安装座移动。

7.根据权利要求5所述的电芯插装装置，其特征在于，所述电芯插装装置还包括弹性件，所述安装座设有弹性件装设孔，所述弹性件设于所述弹性件装设孔中，所述弹性件的一端抵接所述安装座，所述弹性件的另一端抵接所述压紧块远离所述贯穿孔的一端。

8.根据权利要求1-7任一项所述的电芯插装装置，其特征在于，所述插装孔为台阶孔，所述插装孔具有台阶部，所述台阶部具有台阶面，所述电芯的顶端可抵接所述台阶面。

9.根据权利要求1-7任一项所述的电芯插装装置，其特征在于，所述安装座沿间隔设有多个所述插装孔，所述安装座设有与所述插装孔相对应的多个所述贯穿孔，所述压紧块为与多个所述贯穿孔相对应的多个。

10.一种电芯插装方法，其特征在于，包括步骤：

控制第一驱动件驱动磁性件向下移动，以带动吸附于磁性件的电芯向下移动；

控制所述电芯在其下端面距离外部的电池包塑料支架的上端面具有一定间距时停止；

控制所述磁性件脱离所述电芯；

所述电芯在重力的作用下掉入所述电池包塑料支架的安装孔内。