CN108555943A - 一种锂电池机械手开夹装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种锂电池机械手开夹装置，包括开夹压板，其顶部安装用于实现开夹压板进行下压动作的气缸单元；包括开夹块，开夹块底部具有机械手导向套；还包括若干组夹持单元，每个夹持单元的夹板固定在对应的料夹底部，同一个夹持单元的两个料夹弧形段相互交错固定在同一个转轴上，每个夹持单元通过对应的开夹块传递的下压力使夹板实现扩张状态或收紧状态；还包括夹具固定板，具有使两个相邻转轴之间距离固定不变的轴定位孔。本发明有利于控制相应的夹具上下抓取电芯，结构简单、抓取方式简单、可使若干电芯在保持位置距离一致的基础上实现更高精度进入下一工序，减少了检测环节，极大地提高了生产效率。

Description

一种锂电池机械手开夹装置

技术领域

本发明涉及电池制造技术领域，尤其涉及一种锂电池机械手开夹装置。

背景技术

随着科技的不断创新，电池产品已经广泛应用于各行各业，锂离子电池在移动电话、便携式计算机、摄像机、照相机等应用中已经代替了传统电池，而大容量的锂离子电池已经在电动汽车中试用，锂离子电池成为21世纪电动汽车的主要动力电池之一。

化成是锂离子电池生产过程中的重要工序，属于影响电池之寿命的重要环节，对锂电池要求非常严格，化成工序直接影响电池的容量发挥、循环性能、自放电性能、高温性能等。

在锂离子电池的制造过程中，化成工序在对电芯进行化成时会用到相应的开夹装置，当本领域技术人员对现有公知技术的缺陷进行重点分析时发现，目前的电芯开夹装置结构复杂且难以操作，若采用由复杂组件构成的单一夹体进行上下夹取电芯，则会导致不便于操作、需要逐一夹取、以及最终使整个夹具系统过于冗余。

综上所述，本发明正是在现有公知技术的基础上，结合实际应用的验证，对同一技术领域内的产品结构提出进一步研发与设计的技术方案，这些所提出的技术方案完全能解决现有技术存在的问题，同时也有利于同一技术领域的众多技术问题的解决以及提高技术方案的可拓展性。

发明内容

针对以上缺陷，本发明提供一种锂电池机械手开夹装置，便于控制相应的夹具上下抓取电芯，具有结构简单、抓取方式简便、效率高等优点，同时解决现有技术的诸多不足。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种锂电池机械手开夹装置，用于不同数量的锂电池电芯的夹取工序，该机构带有横向水平设置的开夹机架，所述开夹装置包括：

设置于所述开夹机架顶层的开夹压板，所述开夹压板顶部安装用于实现开夹压板进行下压动作的气缸单元，并且使所述开夹压板向下压动设置于所述开夹压板底面固定槽内的若干压弹簧盖；

设置于所述开夹机架中间层的开夹块，所述开夹块底部具有机械手导向套，并且使来自所述压弹簧盖向下的压力向所述开夹机架的下方垂直传递；

设置于所述开夹机架下方且在水平方向上均匀排列的若干组具有夹板的夹持单元，每个夹持单元的夹板固定在对应的料夹底部，每个料夹包括一弧形段与一垂直段，并且使同一个夹持单元的两个料夹弧形段相互交错固定在同一个转轴上，每个夹持单元通过对应的开夹块传递的下压力使夹板实现扩张状态或收紧状态；

固定安装于所述开夹机架前后两侧的夹具固定板，所述夹具固定板表面具有若干窗口，所述窗口包括用于固定每个夹持单元对应转轴的轴定位孔，并且使每两个相邻的转轴之间的距离固定不变。

对于以上本发明技术方案的附加结构，还包括以下任意一项：

所述料夹按照左右方向区分，分为料夹I、料夹II；

所述开夹块向上抬升并且带动每个夹持单元的两个料夹收紧，使夹板子夹取端形成夹紧状态；

每个夹持单元顶部具备机械导向组件，每个机械导向组件在中间层架体上表面形成一个机械手导向套并且使中间层架体的每个开夹块底部分别固定连接对应的机械手导向套。

对于本发明技术方案以及具有任一项附加结构的技术方案，还包括：

每个夹持单元的位置固定不变并且使所夹持的每两个相邻的电芯之间的距离相同；

所述窗口包括用于观察所述开夹块的开夹透孔；

所述窗口包括用于观察所述夹持单元的夹持透孔。

对于本发明技术方案，还包括：

所述开夹压板由若干段组合而成；

所述垂直段由一块夹抓板构成并且该夹抓板下端固定对应的夹板；

所述开夹压板底面具有方向朝下的固定槽位并且使每个开夹块垂直设置于该固定槽位内。

本发明所述的锂电池机械手开夹装置的有益效果为：

(1)采用本发明的开夹装置，有利于控制相应的夹具上下抓取电芯并且电芯间的位置保持不变，结构简单、抓取方式简单、可使若干电芯在保持位置距离一致的基础上实现更高精度进入下一工序，减少了检测环节，极大地提高了生产效率；

(2)可解决传统锂电池机械手开夹机构因采用由复杂组件构成的单一夹体进行上下夹取电芯而导致的不便于操控、需要逐一夹取、以及最终使整个开夹装置过于复杂等问题；

(3)通过设置配合设置能够传递垂直下压力的组件，使夹板实现扩张状态或收紧状态，夹持单元能够方便地实现夹取动作；

(4)通过设置夹具固定板，其带有用于固定每个夹持单元对应转轴的轴定位孔，可使每两个相邻的转轴之间的距离固定不变，提高了加工精度。

附图说明

下面根据附图对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明实施例所述锂电池机械手开夹装置的立体示意图；

图2是本发明实施例所述锂电池机械手开夹装置的装有夹具固定板状态示意图；

图3是本发明实施例所述锂电池机械手开夹装置的局部示意图；

图4是本发明实施例所述锂电池机械手开夹装置的夹持单元示意图。

图中：

1、开夹机架；2、开夹压板；3、机械手导向套；4、气缸单元；5、夹持单元；6、夹具固定板；7、开夹块；8、压盖弹簧；9、电芯；10、轴定位孔；

51、转轴；52、夹板；53、料夹I；54、料夹II。

具体实施方式

实施例一

如图1-4所示，本发明实施例一所述的锂电池机械手开夹装置，所实施的技术手段要实现的目的在于，解决传统锂电池机械手开夹装置因采用由复杂组件构成的单一夹体进行上下夹取电芯而导致的不便于操作、需要逐一夹取、以及最终导致整个开夹装置过于复杂的问题，因而，所实施的技术方案包括横向设置并且使若干电芯同时被夹取的开夹机架1。

对于上述设置的开夹机架1结构进一步分析：

所实施的开夹机架1由上至下设置至少三层容置架体，这三层容置架体依次设置开夹压板2、开夹块7、若干夹持单元5，所实施的开夹压板2水平设置于开夹机架1顶部并且可由若干段组合而成，本实施例优选为一个机架采用两段结构相同的开夹压板2相配合的方案，并且每一段开夹压板2上方均设置气缸单元4用于控制开夹压板2的下压动作，因而，所实施的开夹压板2能够实现当气缸单元4运动时下压而使开夹压板2产生向下的运动；

进一步地，所实施的开夹压板2底面具有方向朝下的固定槽位以便于通过该固定槽位与设置于中间层架体的开夹块7相接，使每个开夹块7能够承接开夹压板2的下压力而使其自身产生下压动作，具体实施为，每一个开夹块7上端实施一个压盖弹簧8并且使该压盖弹簧8面固定在开夹压板2的固定槽位内，使其能够直接将产生的下压力传递至开夹块7；

相应地，由于下层架体装有若干组夹持单元5，每个夹持单元5顶部具备机械导向组件，所实施的机械导向组件在中间层架体上表面形成一个机械手导向套3并且使中间层架体的每个开夹块7底部分别固定连接对应的机械手导向套3。

对于以上设置的夹持单元5进行分析：

所实施的夹持单元5设置为若干组并且水平排列于所实施的开夹机架1底层，每一个夹持单元5顶部通过其机械导向组件与开夹块7底部的机械手导向套3相接，同时，每一个夹持单元5包括转轴51、以及两个可实现扩张状态与收紧状态的夹板52，具体实施为，每一个夹持单元5的两块夹板52用于夹持夹取电池电芯，每块夹板52固定在对应的料夹底部，所实施的料夹按照左右方向区分，分为料夹I53、料夹II54，每个料夹包括一弧形段与一垂直段，所实施的垂直段由一块夹抓板构成并且该夹抓板下端固定对应的夹板52，同时，两个料夹各自的弧形段相互交错固定，使每一个夹持单元5的两个料夹弧形段固定在同一个对应的转轴51上。

以上本发明实施例一所实施的锂电池机械手开夹装置，通过在水平向的开夹压板2上方设置垂直下压气缸单元4，同时，在开夹压板2下方设置若干垂直方向的传导下压动作的开夹单元，每个开夹单元的开夹块7固定每个夹持单元5的两个同轴料夹，工作时，可通过气孔控制夹具上下抓取电芯9，当气缸单元4推动开压夹板2，开压夹板2与压盖弹簧8固定，使开压夹板2对压弹簧盖8下压，开夹块7推动夹持单元5，使料夹I53与料夹II54分别向两端伸张形成扩张状态，使夹具的夹持单元5呈打开状态；当气缸不推动开压夹板2，受到弹簧恢复力的作用，开夹块7向上抬升，带动料夹I53与料夹II54呈收紧状态，夹子夹取端形成夹紧状态。

实施例二

如图1-4所示，本发明实施例二所述的锂电池机械手开夹装置，是在实施例一的基础上采取的一个具有附加结构的技术方案，其实现的预期效果与实施例一相同，属于同一个构思，具体实施为，在开夹机架1前后两侧增设夹具固定板6，所实施的夹具固定板6表面具有若干窗口，这些窗口至少分为三类，其一是位于夹具固定板6的顶层且可观察到开夹块7的开夹透孔，其二是位于夹具固定板6的中间层且可观察到夹持单元5的夹持透孔，其三是位于夹具固定板6的最底层且用于固定每个夹持单元5对应转轴51的轴定位孔10；

进一步地，除前层之外，第三层的每个轴定位孔10能够将每个夹持单元5对应转轴51限制在孔内，从而当每个转轴51转动时，由于转轴51的位置进行了限定，从而使每两个相邻的转轴51之间的距离保持不变，最终使每个夹持单元5的位置进行了固定，当夹持电芯9时，确保每两个相邻的电芯9之间的距离也相同，便于在实现夹持操作之后以更高的精度进入下一个工序。

相应地，本发明实施例二所实施的其它相应的技术手段，可参考实施例一或在其基础上进行改进，此处不再赘述。

在本说明书的描述中，若出现术语″实施例一″、″本实施例″、″具体实施″等描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明或发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例；而且，所描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何一个或多个实施例或示例中以恰当的方式结合。

在本说明书的描述中，术语″连接″、″安装″、″固定″、″设置″、″具有″等均做广义理解，例如，″连接″可以是固定连接或在不影响部件关系与技术效果的基础上通过中间组件间接进行，也可以是一体连接或部分连接，如同此例的情形对于本领域普通技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明或发明中的具体含义。

上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员能够理解和应用本案技术，熟悉本领域技术的人员显然可轻易对这些实例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其它实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本案不限于以上实施例，对于以下几种情形的修改，都应该在本案的保护范围内：①以本发明技术方案为基础并结合现有公知常识所实施的新的技术方案，该新的技术方案所产生的技术效果并没有超出本发明技术效果之外，例如，采用开夹压板与开夹块相结合、以及采用夹具固定板与夹持单元相结合的技术方案应用于其它化成设备；②采用公知技术对本发明技术方案的部分特征的等效替换，所产生的技术效果与本发明技术效果相同，例如，将部分固定组件与夹持组件进行等效替换；③以本发明技术方案为基础进行可拓展，拓展后的技术方案的实质内容没有超出本发明技术方案之外；④利用本发明说明书及附图内容所作的等效变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域。

Claims (10)

1.一种锂电池机械手开夹装置，用于不同数量的锂电池电芯的夹取工序，该机构带有横向水平设置的开夹机架，其特征在于，所述开夹装置包括：

设置于所述开夹机架顶层的开夹压板，所述开夹压板顶部安装用于实现开夹压板进行下压动作的气缸单元，并且使所述开夹压板向下压动设置于所述开夹压板底面固定槽内的若干压弹簧盖；

设置于所述开夹机架中间层的开夹块，所述开夹块底部具有机械手导向套，并且使来自所述压弹簧盖向下的压力向所述开夹机架的下方垂直传递；

设置于所述开夹机架下方且在水平方向上均匀排列的若干组具有夹板的夹持单元，每个夹持单元的夹板固定在对应的料夹底部，每个料夹包括一弧形段与一垂直段，并且使同一个夹持单元的两个料夹弧形段相互交错固定在同一个转轴上，每个夹持单元通过对应的开夹块传递的下压力使夹板实现扩张状态或收紧状态；

固定安装于所述开夹机架前后两侧的夹具固定板，所述夹具固定板表面具有若干窗口，所述窗口包括用于固定每个夹持单元对应转轴的轴定位孔，并且使每两个相邻的转轴之间的距离固定不变。

2.根据权利要求1所述的锂电池机械手开夹装置，其特征在于：所述料夹按照左右方向区分，分为料夹I、料夹II。

3.根据权利要求1所述的锂电池机械手开夹装置，其特征在于：所述开夹块向上抬升并且带动每个夹持单元的两个料夹收紧，使夹板子夹取端形成夹紧状态。

4.根据权利要求1所述的锂电池机械手开夹装置，其特征在于：每个夹持单元顶部具备机械导向组件，每个机械导向组件在中间层架体上表面形成一个机械手导向套并且使中间层架体的每个开夹块底部分别固定连接对应的机械手导向套。

5.根据权利要求1-4任一项所述的锂电池机械手开夹装置，其特征在于：每个夹持单元的位置固定不变并且使所夹持的每两个相邻的电芯之间的距离相同。

6.根据权利要求1-4任一项所述的锂电池机械手开夹装置，其特征在于：所述窗口包括用于观察所述开夹块的开夹透孔。

7.根据权利要求1-4任一项所述的锂电池机械手开夹装置，其特征在于：所述窗口包括用于观察所述夹持单元的夹持透孔。

8.根据权利要求1所述的锂电池机械手开夹装置，其特征在于：所述开夹压板由若干段组合而成。

9.根据权利要求1所述的锂电池机械手开夹装置，其特征在于：所述垂直段由一块夹抓板构成并且该夹抓板下端固定对应的夹板。

10.根据权利要求1所述的锂电池机械手开夹装置，其特征在于：所述开夹压板底面具有方向朝下的固定槽位并且使每个开夹块垂直设置于该固定槽位内。