CN108417882B - 包膜夹具及包膜机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了包膜夹具及包膜机，其中包膜夹具至少包括底板、设置在所述底板上的载座和包膜机构，绝缘膜放置在所述载座上，电芯放置在绝缘膜上；所述包膜机构包括驱动装置、设置在所述驱动装置的驱动端的第一翻折组件和第二翻折组件，所述第一翻折组件包括设置在电芯右侧的翻折块，所述第二翻折组件包括分别对应设置在电芯前后两侧的翻折刀，所述驱动装置能够驱动所述翻折块和所述翻折刀向上运动将绝缘膜翻折从而包裹在电芯上。本发明在传统的包膜夹具中巧妙地集成了包膜功能，使得包膜夹具能够将绝缘膜沿着电芯的侧表面进行翻折从而包裹在电芯上；包膜夹具的结构简单紧凑，使用方便。

Description

包膜夹具及包膜机
技术领域
本发明涉及包膜夹具及包膜机，属于电池自动化设备技术领域。
背景技术
在电芯的生产制备过程中，需要对电芯包绝缘膜(例如：Mylar膜，Mylar(迈拉)，指的是一种表面平整、透明和柔韧的聚酯类高分子物，在包装、打印和柔性电子学等领域有着广泛应用)。
在包膜过程中，需要采用一种包膜夹具能够将绝缘膜沿着电芯的侧表面进行翻折从而包裹在电芯上。
发明内容
本发明的目的是提供一种包膜夹具及包膜机，能够将绝缘膜沿着电芯的侧表面进行翻折从而包裹在电芯上。
本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：
本发明提供了一种包膜夹具，至少包括底板、设置在所述底板上的载座和包膜机构，绝缘膜放置在所述载座上，电芯放置在绝缘膜上；所述包膜机构包括驱动装置、设置在所述驱动装置的驱动端的第一翻折组件和第二翻折组件，所述第一翻折组件包括设置在电芯右侧的翻折块，所述第二翻折组件包括分别对应设置在电芯前后两侧的翻折刀，所述驱动装置能够驱动所述翻折块和所述翻折刀向上运动将绝缘膜翻折从而包裹在电芯上。
在本发明的一个实施例中，还包括定位机构，所述定位机构包括定位块、相对设置的两个夹爪以及驱动两个所述夹爪相对运动的驱动件，电芯的左端抵靠所述定位块放置，两个所述夹爪将电芯的前后两侧夹紧定位。
在本发明的一个实施例中，所述定位块设置在安装板的右侧，所述安装板的左侧滑动设置有两个夹臂，两个所述夹臂上分别连接有所述夹爪，两个所述夹爪通过连杆结构实现相对运动。
在本发明的一个实施例中，所述连杆结构包括两个连杆，两个所述连杆的一端分别铰接在两个所述夹臂上，两个所述连杆的另一端均铰接在推杆的一端；所述推杆滑动穿设于所述底板上；所述连杆结构还包括第一弹性件，所述第一弹性件连接在两个所述夹臂之间。
在本发明的一个实施例中，所述包膜夹具位于转盘上，所述驱动件位于转盘的下方，对应设置在所述推杆的下方。
在本发明的一个实施例中，所述定位块右侧面设置有上下两排凸起，两排所述凸起之间形成凹陷；在下凸起上设置有台阶槽，电芯的左端抵靠在所述台阶槽上且容置在所述凹陷处。
在本发明的一个实施例中，所述载座上设置有吸盘或者吸附孔，所述吸盘或者所述吸附孔与抽真空装置连接。
在本发明的一个实施例中，所述第一翻折组件包括设置在所述驱动装置的驱动端的翻折座和滑动设置在所述翻折座上的所述翻折块；所述翻折座包括相对设置的左竖直部和右竖直部，所述翻折块部分位于两个竖直部之间；在所述翻折块右侧和所述右竖直部左侧之间夹设有第三弹性件或者在所述翻折块左右两侧和两个竖直部之间均夹设有第三弹性件。
在本发明的一个实施例中，所述翻折块左上边缘具有弧面或者斜面结构。
在本发明的一个实施例中，所述第二翻折组件包括设置在所述驱动装置的驱动端的固定板、滑动设置在所述固定板上的两个翻折臂，两个所述翻折臂上分别设置有所述翻折刀，两个所述翻折刀对应设置在电芯的前后两侧；两个所述翻折臂上连接有第二弹性件。
在本发明的一个实施例中，所述翻折刀上端具有刃口部，所述刃口部与电芯接触的面采用弧面或者斜面结构。
本发明还提供了一种包膜机，包括上述任一实施例中所述的包膜夹具。
本发明的包膜夹具及包膜机的有益效果在于：
(1)本发明所述的包膜夹具及包膜机在传统的包膜夹具中巧妙地集成了包膜功能，使得包膜夹具能够将绝缘膜沿着电芯的侧表面进行翻折从而包裹在电芯上；包膜夹具的结构简单紧凑，使用方便；
(2)本发明所述的包膜夹具采用定位机构实现电芯的精确定位，保证了包膜的准确性和一致性，进而保证了后续热熔焊接的稳定性；
(3)本发明所述的包膜夹具的翻折刀能够前后浮动，翻折块能够左右浮动，使得包膜夹具能够适应电芯自身的尺寸误差；
(4)本发明所述的包膜夹具通过调节第二弹性件的弹性系数可以精确控制翻折刀的内侧面对绝缘膜施加的夹紧力，通过调节第三弹性件的弹性系数可以精确控制翻折块的左侧面对绝缘膜施加的夹紧力，从而避免了因夹紧力过大而造成电芯被夹伤甚至夹变形以及避免了因夹紧力过小而造成绝缘膜折边不紧(绝缘膜与电芯的侧表面不贴合)和折痕位置不准确；
(5)本发明采用驱动件和包膜夹具相分离的结构，在转盘下方的指定位置设置驱动件使得转盘上的包膜夹具在该指定位置时，包膜夹具的定位机构可以被驱动件打开；从而可以减少驱动件的数量，节约成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的包膜夹具的俯视示意图。
图2是本发明实施例提供的包膜夹具的定位机构的左视示意图。
图3是本发明实施例提供的包膜夹具的包膜机构的主视示意图。
图4是本发明实施例提供的包膜夹具的翻折刀的结构示意图。
以上附图的附图标记为：10、底板；20、载座；21、吸盘；30、定位机构；31、定位块；32、安装板；33、第一滑轨；34、第一滑块；35、夹臂；36、夹爪；37、连杆结构；371、连杆；372、推杆；373、滑座；374、第一弹性件；375、第一支柱；40、包膜机构；41、连接板；42、驱动装置；43、第一翻折组件；431、翻折座；432、导杆；433、导座；434、翻折块；44、第二翻折组件；441、固定板；442、第二滑轨；443、第二滑块；444、翻折臂；445、第二弹性件；446、第二支柱；447、调节螺钉；448、翻折刀。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在本发明的描述中，以图1中左右为左右、上下为后前、垂直纸面向里为下，反之为上。
在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、左、右、上、下”、“横向、竖向、垂直、竖直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
如图1-图4所示，本发明实施例提供了一种包膜夹具，至少包括底板10、设置在底板10上的载座20和包膜机构40，绝缘膜放置在载座20上，电芯放置在绝缘膜上；包膜机构40包括驱动装置42、设置在驱动装置42的驱动端的第一翻折组件43和第二翻折组件44，第一翻折组件43包括设置在电芯右侧的翻折块434，第二翻折组件44包括分别对应设置在电芯前后两侧的翻折刀448，驱动装置42能够驱动翻折块434和翻折刀448向上运动将绝缘膜翻折从而包裹在电芯上。可选的，驱动装置42采用气缸，其中第一翻折组件43设置在气缸驱动端的顶部，第二翻折组件44设置在气缸驱动端的右侧，气缸能够同时驱动第一翻折组件43和第二翻折组件44向上运动将绝缘膜翻折从而包裹在电芯的侧表面。可选的，绝缘膜采用Mylar膜(麦拉膜)，绝缘膜也可称为绝缘片。
在本发明的一个实施例中，如图1和图2所示，还包括定位机构30，定位机构30用于对电芯进行定位(对电芯的顶盖进行定位进而对电芯进行定位)，其包括定位块31、相对设置的两个夹爪36以及驱动两个夹爪36相对运动的驱动件，电芯的左端抵靠定位块31放置，两个夹爪36将电芯的前后两侧夹紧定位。具体的，定位机构30设置在底板10上部左侧，包括安装板32，安装板32的右侧设置有定位块31，安装板32的左侧设置有第一滑轨33，第一滑轨33上滑动设置有两个第一滑块34，两个第一滑块34上分别设置有夹臂35，两个夹臂35上分别连接有夹爪36，两个夹爪36通过连杆结构37实现相对运动(联动)。驱动件通过驱动连杆结构37从而带动两个夹爪36相对运动将电芯的前后两侧夹紧或者松开。
进一步的，定位块31右侧面设置有上下两排凸起，两排凸起之间形成凹陷，在下凸起上设置有台阶槽；台阶槽的横向台阶面与载座20的上表面平齐，电芯的左端面抵靠台阶槽的竖向台阶面，电芯的下表面放置在台阶槽的横向台阶面；电芯容置在该凹陷处。由此，电芯的左端完成定位。
进一步的，连杆结构37包括两个连杆371，两个连杆371的一端分别铰接在两个夹臂35上，两个连杆371的另一端均铰接在推杆372的一端(上端)；推杆372通过滑座373滑动穿设于底板10上；连杆结构37还包括第一弹性件374，第一弹性件374通过第一支柱375连接在两个夹臂35之间。在本发明的一个具体实施例中，推杆的另一端(下端)设置在驱动件的驱动端，驱动件设置在底板10下部或者设置在包膜夹具上，与包膜夹具不分离。此时，每一个包膜夹具中需要对应设置一个驱动件。为了减少驱动件的数量，节省成本，在本发明的另一个具体实施例中，驱动件位于转盘的下方，包膜夹具位于转盘上，当需要打开包膜夹具的定位机构30时，驱动件顶出将推杆向上顶起使得两个夹爪36相背运动，从而打开定位机构30，此时可以将电芯放置在包膜夹具中或者从包膜夹具中取出。驱动件只需要设置在需要打开包膜夹具的定位机构30的工位所对应的转盘下方的指定位置，从而减少了驱动件的数量，节省了成本。可选的，驱动件采用气缸。
在本发明的一个实施例中，载座20上设置有吸盘21，吸盘21与抽真空装置连接；在本发明的另一个实施例中，载座20上设置有吸附孔，吸附孔与抽真空装置连接。将膜片放置在载座20上，抽真空装置抽真空，吸盘21或者吸附孔吸气将膜片吸附定位，保证了包膜过程的稳定性。
在本发明的一个实施例中，如图1和图3所示，第一翻折组件43具体包括设置在驱动装置42的驱动端的翻折座431和滑动设置在翻折座431上的翻折块434；其中，翻折块434设置在导座433上，导座433滑动设置在导杆432上，导杆432设置在翻折座431上；在导座433和翻折座431之间(翻折座431呈“ㄩ”形，包括两个竖直部，两个竖直部的底部连接有水平部，导杆432的两端设置在两个竖直部上；在导座433的右侧和右竖直部的左侧夹设有第三弹性件或者在导座433的左侧和左竖直部的右侧以及导座433的右侧和右竖直部的左侧分别夹设有第三弹性件)夹设有第三弹性件(未图示)，可选的，第三弹性件采用弹簧。在本发明的另一个实施例中，上述的导座433可以采用滑块替换，上述的导杆432可以采用滑轨替换，翻折块434设置在滑块上，滑块滑动设置在滑轨上，滑轨设置在翻折座431上(滑轨位于翻折座431的水平部的上表面，滑块的右侧和右竖直部的左侧夹设有第三弹性件或者在滑块的左侧和左竖直部的右侧以及滑块的右侧和右竖直部的左侧分别夹设有第三弹性件)。在包膜过程中，翻折块434可以左右浮动，从而能够适应自身存在尺寸误差(电芯左右方向长度误差)的电芯的包膜。在向上翻折绝缘膜的过程中，翻折块434向右侧浮动，第三弹性件被压缩。在第三弹性件的弹性力作用下，翻折块434的左侧面可以将绝缘膜压紧在电芯的右表面。进一步的，翻折块434左上边缘具有弧面或者斜面结构(类似于倒角)。通过调节第三弹性件的弹性系数可以精确控制翻折块434夹紧绝缘膜的夹紧力(可参照下文在对翻折刀448部分中描述的原理)，从而避免了因夹紧力过大而造成电芯被夹伤甚至夹变形以及因夹紧力过小而造成绝缘膜折边不紧(绝缘膜与电芯右表面不贴合)、折痕位置不准确。
在本发明的一个实施例中，如图1和图3所示，第二翻折组件44具体包括设置在驱动装置42的驱动端的固定板441、滑动设置在固定板441上的两个翻折臂444，两个翻折臂444上分别设置有翻折刀448，两个翻折刀448对应设置在电芯的前后两侧；两个翻折臂444上分别通过第二支柱446连接有第二弹性件445；两个翻折刀448上分别设有调节螺钉447，调节螺钉447一端抵持在固定板441上。可选的，第二弹性件445采用弹簧。其中，两个翻折臂444设置在两个第二滑块443上，两个第二滑块443滑动设置在第二滑轨442上，第二滑轨442设置在固定板441上。在包膜过程中，翻折刀448可以前后浮动，从而能够适应自身尺寸存在误差(电芯前后方向长度误差)的电芯的包膜。在向上翻折绝缘膜的过程中，翻折刀448向外侧浮动，第二弹性件445被拉伸。进一步的，如图4所示，翻折刀448上端具有刃口部，该刃口部与电芯接触的面采用弧面(如图4中(a))或者斜面(如图4中(b))结构(类似于倒角)。初始状态时，该翻折刀448的部分内侧面位于电芯的前、后表面的内侧；在向上翻折绝缘膜的过程中，两个翻折刀448向外侧浮动(位于电芯后侧的翻折刀448向后侧浮动，位于电芯前侧的翻折刀448向前侧浮动)，第二弹性件445被拉伸d距离，在第二弹性件445的弹性力作用下，翻折刀448的内侧面可以将绝缘膜压紧在电芯的前、后表面。其中，第二弹性件445施加的弹性作用力F＝kd(k为弹性系数)，通过调节第二弹性件445的弹性系数k可以精确控制翻折刀448夹紧绝缘膜的夹紧力(即弹性作用力F)，从而避免了因夹紧力过大而造成电芯被夹伤甚至夹变形以及因夹紧力过小而造成绝缘膜折边不紧(绝缘膜与电芯右表面不贴合)、折痕位置不准确。
另外，本发明实施例还提供了一种包膜机，包括如上任一实施例中的包膜夹具。
本发明的工作流程是：
将绝缘膜放置在载座20上，吸盘21或吸附孔吸气将绝缘膜吸附定位；将电芯的左端抵靠定位块31放置，两个夹爪36将电芯夹紧定位；驱动装置42驱动翻折块434和翻折刀448向上运动将绝缘膜的右边缘、前边缘和后边缘包裹在电芯的右表面、前表面和后表面。
以上结合具体的实施方式对本发明进行了描述，但本领域技术人员应该清楚，这些描述都是示例性的，并不是对本发明保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本发明的精神和原理对本发明做出各种变型和修改，这些变型和修改也在本发明的范围内。

Claims (12)

1.一种包膜夹具，其特征在于：至少包括底板、设置在所述底板上的载座和包膜机构，绝缘膜放置在所述载座上，电芯放置在绝缘膜上；
所述包膜机构包括驱动装置、设置在所述驱动装置的驱动端的第一翻折组件和第二翻折组件，所述第一翻折组件包括设置在电芯右侧的翻折块，
所述第二翻折组件包括分别对应设置在电芯前后两侧的翻折刀，所述驱动装置能够同时驱动所述翻折块和所述翻折刀向上运动将绝缘膜翻折从而包裹在电芯上；
所述第二翻折组件包括两个翻折臂，两个所述翻折臂上分别设置有所述翻折刀，两个所述翻折刀对应设置在电芯的前后两侧；两个所述翻折臂上连接有第二弹性件。
2.如权利要求1所述的包膜夹具，其特征在于：还包括定位机构，所述定位机构包括定位块、相对设置的两个夹爪以及驱动两个所述夹爪相对运动的驱动件，电芯的左端抵靠所述定位块放置，两个所述夹爪将电芯的前后两侧夹紧定位。
3.如权利要求2所述的包膜夹具，其特征在于：所述定位块设置在安装板的右侧，所述安装板的左侧滑动设置有两个夹臂，两个所述夹臂上分别连接有所述夹爪，两个所述夹爪通过连杆结构实现相对运动。
4.如权利要求3所述的包膜夹具，其特征在于：所述连杆结构包括两个连杆，两个所述连杆的一端分别铰接在两个所述夹臂上，两个所述连杆的另一端均铰接在推杆的一端；所述推杆滑动穿设于所述底板上；所述连杆结构还包括第一弹性件，所述第一弹性件连接在两个所述夹臂之间。
5.如权利要求4所述的包膜夹具，其特征在于：所述包膜夹具位于转盘上，所述驱动件位于转盘的下方，对应设置在所述推杆的下方。
6.如权利要求2所述的包膜夹具，其特征在于：所述定位块右侧面设置有上下两排凸起，两排所述凸起之间形成凹陷；在下凸起上设置有台阶槽，电芯的左端抵靠在所述台阶槽上且容置在所述凹陷处。
7.如权利要求1所述的包膜夹具，其特征在于：所述载座上设置有吸盘或者吸附孔，所述吸盘或者所述吸附孔与抽真空装置连接。
8.如权利要求1所述的包膜夹具，其特征在于：所述第一翻折组件包括设置在所述驱动装置的驱动端的翻折座和滑动设置在所述翻折座上的所述翻折块；所述翻折座包括相对设置的左竖直部和右竖直部，所述翻折块部分位于两个竖直部之间；在所述翻折块右侧和所述右竖直部左侧之间夹设有第三弹性件或者在所述翻折块左右两侧和两个竖直部之间均夹设有第三弹性件。
9.如权利要求1或8所述的包膜夹具，其特征在于：所述翻折块左上边缘具有弧面或者斜面结构。
10.如权利要求1所述的包膜夹具，其特征在于：所述第二翻折组件包括设置在所述驱动装置的驱动端的固定板，两个翻折臂滑动设置在所述固定板上。
11.如权利要求1或10所述的包膜夹具，其特征在于：所述翻折刀上端具有刃口部，所述刃口部与电芯接触的面采用弧面或者斜面结构。
12.一种包膜机，其特征在于：包括如权利要求1-11中任一项所述的包膜夹具。
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