CN108455206A - 电芯传送机构及其电池模组上料装盘机 - Google Patents

电芯传送机构及其电池模组上料装盘机 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种电芯传送机构及其电池模组上料装盘机。治具运输流水线及治具回流流水线安装于治具传送支架上,治具运输流水线位于治具回流流水线的上方;治具上料升降装置位于治具传送支架的一端,并且,治具上料升降装置衔接于治具运输流水线和治具回流流水线之间;治具回流升降装置位于治具传送支架的另一端,并且,治具回流升降装置衔接于治具运输流水线和治具回流流水线之间;电芯拼接治具沿治具运输流水线、治具回流升降装置、治具回流流水线、治具上料升降装置作循环往复式流动。本发明的电芯传送机构,一方面可以通过治具对电芯拼接支架进行运输,另一方面可以使得运载电芯拼接支架的治具本身实现循环往复式运输。

Description

电芯传送机构及其电池模组上料装盘机
技术领域
[0001 ]本发明涉及电池机械自动化生产技术领域,特别是涉及一种电芯传送机构及其电 池模组上料装盘机。
背景技术
[0002] 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,电池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。
[0003] 需要定义的是,电池模组是由多个电芯呈矩形阵型排布而得到。在电池的生产过 程中,需要将电池模组进行分解,以得到单个的电芯,再对电芯进行扫码操作,电芯扫码完 成后,还需要将多个电芯进行拼接,以重新得到电池模组。
[0004] 特别的,在对多个电芯进行拼接过程中,需要提供一种电芯拼接支架,将多个电芯 通过电芯拼接支架而得到电池模组。因此,如何设计一种电芯传送机构,一方面可以通过治 具对电芯拼接支架进行运输,另一方面可以使得运载电芯拼接支架的治具本身实现循环往 复式运输,从而提高设备整体的机械自动化水平,这是企业的研发人员需要解决的技术问 题。
发明内容
[0005] 本发明的目的是克服现有技术中的不足之处,提供一种电芯传送机构及其电池模 组上料装盘机,一方面可以通过治具对电芯拼接支架进行运输,另一方面可以使得运载电 芯拼接支架的治具本身实现循环往复式运输,从而提高设备整体的机械自动化水平。
[0006] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
[0007] —种电芯传送机构,包括:治具传送支架、治具运输流水线、治具回流流水线、治具 上料升降装置、治具回流升降装置、电芯拼接治具;
[0008] 所述治具运输流水线及所述治具回流流水线安装于所述治具传送支架上,所述治 具运输流水线位于所述治具回流流水线的上方;
[0009] 所述治具上料升降装置位于所述治具传送支架的一端,并且,所述治具上料升降 装置衔接于所述治具运输流水线和所述治具回流流水线之间;
[0010]所述治具回流升降装置位于所述治具传送支架的另一端,并且,所述治具回流升 降装置衔接于所述治具运输流水线和所述治具回流流水线之间;
[0011] 所述电芯拼接治具沿所述治具运输流水线、治具回流升降装置、治具回流流水线、 治具上料升降装置作循环往复式流动。
[0012] 在其中一个实施例中,所述治具运输流水线包括治具运输驱动部及治具运输皮 带,所述治具运输驱动部与所述治具运输皮带驱动连接。
[0013] 在其中一个实施例中,所述治具运输驱动部为倍速链电机结构。
[0014]在其中一个实施例中,所述治具回流流水线包括治具回流驱动部及治具回流皮 带,所述治具回流驱动部与所述治具回流皮带驱动连接。 '
[0015]在其中一个实施例中,所述治具回流驱动部为倍速链电机结构。
[0016] —种电池模组上料装盘机,包括上述的电芯传送机构,还包括:电池模组储料机 构、电池模组翻转机构、电池模组转移机械手、电芯取料机构、电芯上料流水线、电芯扫码机 构、电芯翻转机构、电芯推出机构、电芯转移机械手; 一
[0017]所述电池模组转移机械手衔接于所述电池模组储料机构与所述电池模组翻转机 构之间;
[0018]所述电池模组翻转机构及所述电芯取料机构位于所述电芯上料流水线的首端,且 所述电池模组翻转机构及所述电芯取料机构分别位于所述电芯上料流水线的两侧;
[0019]所述电芯翻转机构及所述电芯推出机构位于所述电芯上料流水线的尾端,且所述 电芯翻转机构及所述电芯推出机构分别位于所述电芯上料流水线的两侧;
[0020] 所述电芯扫码机构位于所述电芯上料流水线的中部;
[0021] 所述电芯转移机械手衔接于所电芯翻转机构与所述电芯传送机构之间。
[0022]本发明的电芯传送机构,通过设置治具传送支架、治具运输流水线、治具回流流水 线、治具上料升降装置、治具回流升降装置、电芯拼接治具,一方面可以通过治具对电芯拼 接支架进行运输,另一方面可以使得运载电芯拼接支架的治具本身实现循环往复式运输, 从而提高设备整体的机械自动化水平。
附图说明
[0023]图1为本发明一实施例的电池模组上料装盘机的结构图;
[0024]图2为图1所示的电池模组上料装盘机在A处的放大图;
[0025]图3为图1所示的电池模组上料装盘机的电芯传送机构的结构图;
[0026]图4为图3所不的电芯传送机构的电芯拼接治具的结构图。
具体实施方式
[0027]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。
[0028]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。
[0029]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。
[0030]如图1所示,一种电池模组上料装盘机10,包括:电池模组储料机构100、电池模组 翻转机构200、电池模组转移机械手300、电芯取料机构400、电芯上料流水线500、电芯扫码 机构6〇0、电芯翻转机构7〇0、电芯推出机构800、电芯转移机械手9〇〇、电芯传送机构1000。 [0031]电池模组转移机械手300衔接于电池模组储料机构1〇〇与电池模组翻转机构2〇〇之 间;
[0032]电池模组翻转机构200及电芯取料机构400位于电芯上料流水线500的首端,且电 池模组翻转机构200及电芯取料机构400分别位于电芯上料流水线500的两侧;
[0033]电芯翻转机构7〇〇及电芯推出机构800位于电芯上料流水线500的尾端,且电芯翻 转机构7〇0及电芯推出机构800分别位于电芯上料流水线5〇〇的两侧;
[0034]电芯扫码机构600位于电芯上料流水线5〇〇的中部;
[0035]电芯转移机械手900衔接于所电芯翻转机构7〇〇与电芯传送机构1〇〇〇之间。
[0036]如图1所示,下面,对电池模组储料机构100的具体结构进行说明:
[0037]电池模组储料机构100包括:第一储料仓11〇、第二储料仓12〇。
[0038]如图1所示,下面,对电池模组转移机械手300的具体结构进行说明:
[0039]电池模组转移机械手3〇0包括:电池模组平移驱动结构310、电池模组升降驱动结 构320、电池模组夹取结构330,电池模组平移驱动结构310驱动电池模组夹取结构330沿水 平方向往复移动,电池模组升降驱动结构320驱动电池模组夹取结构330沿竖直方向往复升 降。
[0040]如图1所示,下面,对电池模组翻转机构200的具体结构进行说明:
[0041]电池模组翻转机构200包括:电池模组翻转驱动部(图未示)、电池模组翻转板220, 电池模组翻转驱动部驱动电池模组翻转板220转动,电池模组翻转板220的转动轴与水平面 平行。
[0042]如图1所示,下面,对电芯取料机构400的具体结构进行说明:
[0043]电芯取料机构400包括:电芯取料驱动部(图未示)、电芯取料块420,电芯取料驱动 部驱动电芯取料块4加伸缩,电芯取料块420上设有电芯取料磁铁(图未示)。
[0044]如图2所示,下面,对电芯推出机构800的具体结构进行说明:
[0045]电芯推出机构800包括:电芯推出驱动部810、电芯推出杆8加,电芯推出驱动部810 驱动电芯推出杆820伸缩。
[0046]如图2所示,下面,对电芯翻转机构700的具体结构进行说明:
[0047]电芯翻转机构700包括:电芯翻转驱动部(图未示)、电芯翻转轴72〇,电芯翻转驱动 部驱动电芯翻转轴720转动,电芯翻转轴72〇的转动轴与水平面平行,电芯翻转轴72〇上开设 有电芯翻转容置槽(图未示)。
[0048]在本实施例中,电池模组平移驱动结构为电机丝杆驱动结构;电池模组升降驱动 结构为电机丝杆驱动结构;电池模组翻转驱动部为电机皮带驱动结构;电芯取料驱动部为 气缸驱动结构;电芯推出驱动部为气缸驱动结构;电芯翻转驱动部为电机皮带驱动结构。 [0049]下面,对电池模组上料装盘机10的工作原理进行说明:
[0050]首先要说明的是,多个电芯呈矩形阵型排布便形成了所谓的电池模组;
[0051]电池模组储料机构100包括第一储料仓110及第二储料仓12〇,电池模组储料机构 100设计成双储料仓结构,当其中一个储料仓内的电池模组被全部取走后,机械手便可以对 另一个储料仓内的电池模组进行取料,而此时,可以对空的储料仓进行备料,将电池模组放 置于空的储料仓内;
[0052]电池模组转移机械手300动作,电池模组夹取结构330对电池模组进行夹取,电池 模组平移驱动结构31〇驱动电池模组夹取结构33〇沿水平方向往复移动,电池模组升降驱动 结构320驱动电池模组夹取结构330沿竖直方向往复升降,从而实现将电池模组由电池模组 储料机构100转移至电池模组翻转机构200的电池模组翻转板220中;
[0053]电池模组翻转驱动部驱动电池模组翻转板220转动,电池模组翻转板220转动一个 90度角,于是,便可以将电池模组的电芯由原来的竖直状态翻转为平躺状态,这为后续将电 芯取出至电芯上料流水线500作好准备;
[0054]电芯取料机构400动作,电芯取料驱动部驱动电芯取料块420伸缩,由于电芯取料 块420上设有电芯取料磁铁,在电芯取料磁铁磁力的作用下,将电芯吸取至电芯上料流水线 500中,电芯取料驱动部继续向前运动,电芯会受到电芯上料流水线5〇〇边缘的阻挡,从而使 得电芯与电芯取料磁铁分开,于是,电芯便可以在电芯上料流水线500带动下向前运动; [0055]电芯在电芯上料流水线500带动下到达电芯扫码机构600处,由电芯扫码机构600 对电芯表面的条码进行扫描,并记录当前电芯的信息;
[0056] 经过电芯扫码机构600的电芯在电芯上料流水线500带动下到达尾端;
[0057] 电芯推出驱动部810驱动电芯推出杆820伸出,将电芯上料流水线500上的电芯推 出至电芯翻转机构700的电芯翻转容置槽内,使得电芯可以收容于电芯翻转容置槽内;
[0058]接着,电芯翻转驱动部驱动电芯翻转轴720转动,使得电芯由原来的平躺状态翻转 成竖直状态;
[0059]电芯转移机械手900将电芯翻转容置槽中的电芯转移至电芯传送机构1000中。 [0060]如图3所示,下面,对电芯传送机构1000的具体结构进行说明:
[0061] 一种电芯传送机构1000,包括:治具传送支架1100、治具运输流水线1200、治具回 流流水线1300、治具上料升降装置(图未示)、治具回流升降装置(图未示)、电芯拼接治具 1600。
[0062]治具运输流水线1200及治具回流流水线1300安装于治具传送支架1100上,治具运 输流水线1200位于治具回流流水线1300的上方。
[0063] 治具上料升降装置位于治具传送支架1100的一端,并且,治具上料升降装置衔接 于治具运输流水线1200和治具回流流水线1300之间。
[0064] 治具回流升降装置位于治具传送支架11 〇〇的另一端,并且,治具回流升降装置衔 接于治具运输流水线1200和治具回流流水线1300之间。
[0065] 电芯拼接治具1600沿治具运输流水线1200、治具回流升降装置、治具回流流水线 1300、治具上料升降装置作循环往复式流动。
[0066] 电芯传送机构1000的工作原理如下:
[0067] 将放置有电芯拼接支架的电芯拼接治具16〇〇放置于治具运输流水线12〇◦中;
[0068] 治具运输流水线1200带动电芯拼接治具1600向前流动,并到达电芯拼接位置处, 电芯拼接治具1600在相关阻挡装置的作用下停止向前运动;
[0069] 电芯转移机械手900将电芯翻转容置槽中的电芯转移至电芯拼接治具1600的电芯 拼接支架中,从而实现将多个电芯拼接成一个电池模组; 一
[0070] 相关阻挡装置取消对电芯拼接治具1600的阻挡,并重新在治具运输流水线1200的 带动下到达电池模组取料处,而相关的阻挡装置又重新对电芯拼接治具1600进行阻挡,以 防止电芯拼接治具1600继续向前运动,于是,相关的取料机械手将电芯拼接治具1600中的 带有电芯拼接支架的电池模组取出; _
[0071] 相关阻挡装置取消对电芯拼接治具16〇〇的阻挡,电芯拼接治具1600在治具运输流 水线1200的带动下到达治具回流升降装置处,由治具回流升降装置带动空的电芯拼接治具 1600下降至治具回流流水线1300处;
[0072] 治具回流流水线1300带动空的电芯拼接治具1600到达治具上料升降装置,再由治 具上料升降装置带动电芯拼接治具16〇〇上升至指定位置,再由相关的人员或者机械手将电 芯拼接支架放置于电芯拼接治具1600内,为下一次的电芯拼接作好准备。
[0073] 在本实施例中,治具运输流水线包括治具运输驱动部及治具运输皮带,治具运输 驱动部与治具运输皮带驱动连接,进一步的,治具运输驱动部为倍速链电机结构。
[0074] 在本实施例中,治具回流流水线包括治具回流驱动部及治具回流皮带,治具回流 驱动部与治具回流皮带驱动连接,进一步的,治具回流驱动部为倍速链电机结构。
[0075] 如图4所示,下面,对电芯拼接治具1600的具体结构进行说明:
[0076] 电芯拼接治具1600包括:治具底板161〇、治具侧挡板1620、治具横向调节导轨 1630、治具横向调节滑块1640、治具纵向调节导轨1650、治具纵向调节第一滑块1660、治具 纵向调节第二滑块1670。
[0077] 所述治具侧挡板1620固设于所述治具底板1610的边缘,所述治具横向调节导轨 1630固定于所述治具底板1610的板面上,所述治具横向调节滑块1640沿水平横向滑动设于 所述治具横向调节导轨1630上,所述治具纵向调节导轨165〇固定于所述治具横向调节滑块 1640上,所述治具纵向调节第一滑块1660及所述治具纵向调节第二滑块1670沿水平纵向相 互靠近或远离的滑动设于所述治具纵向调节导轨1650上。
[0078] 上述结构的电芯拼接治具1600可以适应不同型号大小的电芯拼接支架2〇00。调节 方式如下:
[0079] 移动治具横向调节滑块1640,使得治具横向调节滑块1640沿着水平横向滑动设于 所述治具横向调节导轨1630上,从而实现了治具纵向调节第一滑块1660及治具纵向调节第 二滑块1670水平横向的调节;
[0080] 将电芯拼接支架2000放置于治具底板1610上;
[0081] 移动治具纵向调节第一滑块1660及治具纵向调节第二滑块1670,使得治具纵向调 节第一滑块1660及治具纵向调节第二滑块1670沿水平纵向相互靠近或远离的滑动设于治 具纵向调节导轨1650上,从而实现将电芯拼接支架2000夹紧;
[0082] 于是,电芯拼接支架2000便可以固定治具侧挡板1620、治具纵向调节第一滑块 166〇、治具纵向调节第二滑块1670所围成的空间内,使得电芯拼接治具1600可以适应不同 型号大小的电芯拼接支架2〇〇〇。
[0083] 本发明的电池模组上料装盘机10,通过设置电池模组储料机构1 〇〇、电池模组翻转 机构200、电池模组转移机械手300、电芯取料机构400、电芯上料流水线500、电芯扫码机构 600、电芯翻转机构700、电芯推出机构8〇0、电芯转移机械手900、电芯传送机构1〇〇〇,并对各 个机构的结构进行优化设计,实现电池模组的上料、翻转、电芯取料、电芯扫码、电芯装盘操 作,提升设备整体的机械自动化水平。
[0084]以上所述实施例仅表达了本发明的几种头施方式,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 (6)

1. 一种电芯传送机构,其特征在于,包括:治具传送支架、治具运输流水线、治具回流流 水线、治具上料升降装置、治具回流升降装置、电芯拼接治具; _ 所述治具运输流水线及所述治具回流流水线安装于所述治具传送支架上,所述治具运 输流水线位于所述治具回流流水线的上方•, 所述治具上料升降装置位于所述治具传送支架的一端,并且,所述治具上料升降装置 衔接于所述治具运输流水线和所述治具回流流水线之间; 所述治具回流升降装置位于所述治具传送支架的另一端,并且,所述治具回流升降装 置衔接于所述治具运输流水线和所述治具回流流水线之间; 所述电芯拼接治具沿所述治具运输流水线、治具回流升降装置、治具回流流水线、治具 上料升降装置作循环往复式流动。
2. 根据权利要求1所述的电芯传送机构,其特征在于,所述治具运输流水线包括治具运 输驱动部及治具运输皮带,所述治具运输驱动部与所述治具运输皮带驱动连接。
3. 根据权利要求2所述的电芯传送机构,其特征在于,所述治具运输驱动部为倍速链电 机结构。
4. 根据权利要求1所述的电芯传送机构,其特征在于,所述治具回流流水线包括治具回 流驱动部及治具回流皮带,所述治具回流驱动部与所述治具回流皮带驱动连接。
5. 根据权利要求4所述的电芯传送机构,其特征在于,所述治具回流驱动部为倍速链电 机结构。
6.—种电池模组上料装盘机,其特征在于,包括权利要求1至5中任意一项所述的电芯 传送机构,还包括:电池模组储料机构、电池模组翻转机构、电池模组转移机械手、电芯取料 机构、电芯上料流水线、电芯扫码机构、电芯翻转机构、电芯推出机构、电芯转移机械手; 所述电池模组转移机械手衔接于所述电池模组储料机构与所述电池模组翻转机构之 间; 所述电池模组翻转机构及所述电芯取料机构位于所述电芯上料流水线的首端,且所述 电池模组翻转机构及所述电芯取料机构分别位于所述电芯上料流水线的两侧; 所述电芯翻转机构及所述电芯推出机构位于所述电芯上料流水线的尾端,且所述电芯 翻转机构及所述电芯推出机构分别位于所述电芯上料流水线的两侧; 所述电芯扫码机构位于所述电芯上料流水线的中部; 所述电芯转移机械手衔接于所电芯翻转机构与所述电芯传送机构之间。
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