CN108963313B - 一种自动入壳机 - Google Patents

Abstract

本发明属于自动化设备技术领域，公开了一种自动入壳机，包括工作台，所述工作台上设置有电芯翻转机构、电芯测试机构、电芯搬运机构及电芯入壳机构，所述电芯翻转机构能够从料盘内取出若干电芯并将电芯翻转；所述电芯测试机构能够测试所述电芯翻转机构翻转的电芯的极性；所述电芯搬运机构能够将所述电芯测试机构测试后的电芯以单排或双排的形式放置于所述电芯入壳机构；所述电芯入壳机构能够输送壳体并将所述电芯搬运机构搬运来的电芯装入壳体内。本发明具有自动对电芯翻转、电芯极性检测、电芯入壳的功能，还能够满足单双排电芯的电池模组的生产需求。

Description

一种自动入壳机

技术领域

本发明涉及自动化设备技术领域，尤其涉及一种自动入壳机。

背景技术

电池模组由多个电芯装入一壳体中形成，由于电池模组中的电芯都是采用串联方式，所以电芯的排列方式通常都是一正一反依次排列，即同一侧面的一个电芯为正极时，与该电芯相邻的两个电芯则是负极。若电芯的排列方式错误，轻则电路断开，重则烧毁电芯甚至引起火灾。因此，在电芯装入前，需要判断装入的方向是否正确。

通常采用人工将多个电芯依次翻转后放入壳体的方式，这种方式需要人工判断电芯正负极性，生产效率及节奏低下，并且由于人工翻转的强度较大，容易导致错翻的现象，当电芯被错误地装入时，会造成动力电池包无法使用的情况，严重时会影响其使用的整个电路系统。

因此，亟需一种能够自动翻转电芯、对电芯极性进行判断、并实现自动入壳的设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动入壳机，能够自动翻转电芯、对电芯极性进行判断、并实现自动入壳。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种自动入壳机，包括工作台，所述工作台上设置有电芯翻转机构、电芯测试机构、电芯搬运机构及电芯入壳机构，所述电芯翻转机构能够从料盘内取出若干电芯并将电芯翻转；所述电芯测试机构能够测试所述电芯翻转机构翻转的电芯的极性；所述电芯搬运机构能够将所述电芯测试机构测试后的电芯以单排或双排的形式放置于所述电芯入壳机构；所述电芯入壳机构能够输送壳体并将所述电芯搬运机构搬运来的电芯装入壳体内。

作为优选，所述电芯翻转机构包括：

进料组件，设置于所述工作台上，所述进料组件能够携带若干电芯移动；

翻转组件，设置于所述工作台上且位于所述进料组件的下方，所述翻转组件包括一自身能够翻转的翻转架，所述翻转架设有两个翻转面，两个所述翻转面上均间隔设置有若干吸附孔，且两个所述翻转面上的若干所述吸附孔交错设置，两个所述翻转面能分别接收来自所述进料组件的电芯并分别带动电芯进行翻转；及

承接组件，设置于所述工作台上且位于所述翻转架的下方，所述承接组件能够接收经所述翻转组件翻转后的电芯。

作为优选，所述进料组件包括设置于所述工作台上的进料支架以及滑动连接于所述进料支架的吸取部件，所述吸取部件能够成排吸起电芯并将电芯移动至所述翻转架。

作为优选，所述电芯测试机构包括测试组件和联动组件，所述联动组件能够将所述电芯翻转机构翻转后的电芯输送至所述测试组件，所述测试组件能够测试电芯的极性。

作为优选，所述测试组件包括设置于所述工作台上的测试台及位于所述测试台两侧的第一测试部和第二测试部，所述测试台能够承接所述联动组件带来的电芯，所述第一测试部和所述第二测试部相对的一端能够相互靠近并与位于所述测试台上的电芯电接触，相背的一端均接入一测试回路中。

作为优选，所述测试台包括间隔设置于所述工作台上的两个测试支板，两个所述测试支板的顶面设置有若干与电芯相适配的容置槽，所述联动组件能够移动至两个所述测试支板之间且上方的位置，并将携带的电芯的两端分别置于两个测试支板的所述容置槽内。

作为优选，所述电芯搬运机构包括设置于所述工作台上的搬运支架、设置于所述搬运支架上的三向驱动组件及连接于所述三向驱动组件的搬运组件，所述三向驱动组件能够驱动所述搬运组件朝向所述电芯入壳机构的入壳支撑座移动。

作为优选，所述搬运组件包括第一搬运部和第二搬运部，所述第一搬运部和所述第二搬运部能够吸取等量的电芯，所述第一搬运部能够携带其吸附的电芯移动至所述入壳支撑座的上方并将电芯放置于所述入壳支撑座上；所述第二搬运部能够携带其吸附的电芯放置在所述入壳支撑座上，或将其吸附的电芯保持在抵靠于所述入壳支撑座上的电芯上的位置。

作为优选，所述电芯入壳机构包括：

入壳支撑座，设置于所述工作台上，用于放置所述电芯搬运机构带来的电芯；及

两个入壳组件，对称设置于所述入壳支撑座的两侧，所述入壳组件包括设置于所述工作台上的入壳支架、滑动连接于所述入壳支架上的入壳支撑板、转动连接于所述入壳支撑板的转动座以及滑动连接于所述转动座的入壳推板，两个所述入壳推板能够分别携带半个壳体移动至所述入壳支撑座的两侧，并朝向所述入壳支撑座翻转靠拢。

作为优选，所述自动入壳机还包括设置于所述工作台上的成品取出机构，所述成品取出机构包括成品抓取组件及成品输送带，所述成品抓取组件能够抓取所述电芯入壳机构入壳完成的成品并将成品放置于所述成品输送带上输出。

本发明的有益效果：本发明设置有电芯翻转机构、电芯测试机构、电芯搬运机构及电芯入壳机构，电芯翻转机构能够从料盘内取出若干电芯并将电芯翻转，电芯测试机构能够测试电芯翻转机构翻转的电芯的极性，电芯搬运机构能够将电芯测试机构测试后的电芯以单排或双排的形式放置于电芯入壳机构，电芯入壳机构能够输送壳体并对电芯搬运机构搬运来的电芯入壳。本发明具有自动对电芯翻转、电芯极性检测、电芯入壳的功能，还能够满足单双排电芯的电池模组的生产需求。

附图说明

图1是本发明自动入壳机的俯视图；

图2是本发明的电芯翻转机构的翻转组件及承接组件的一个视角的结构示意图；

图3是本发明的电芯翻转机构的翻转组件及承接组件的另一视角的结构示意图；

图4是本发明的电芯翻转机构的进料组件的结构示意图；

图5是本发明的电芯翻转机构的吸取部件隐去吸附板后的结构示意图；

图6是本发明的电芯测试机构的测试组件的结构示意图；

图7是图6中A处的局部放大图；

图8是本发明的电芯测试机构的联动组件的结构示意图；

图9是本发明的电芯搬运机构的结构示意图；

图10是本发明的电芯搬运机构的第一搬运部放置电芯时的状态示意图；

图11是本发明的电芯搬运机构的第二搬运部放置电芯时的状态示意图；

图12是本发明的电芯入壳机构的俯视图；

图13是本发明的电芯入壳机构的抓壳组件的结构示意图；

图14是本发明的电芯入壳机构的两个入壳组件未入壳时的结构示意图；

图15是本发明的电芯入壳机构的两个入壳组件入壳时的结构示意图。

图中：

100、电芯；200、电芯翻转机构；300、电芯测试机构；400、电芯搬运机构；500、电芯入壳机构；600、成品取出机构；700、工作台；800、料盘；

1、进料组件；11、进料支架；12、吸取部件；121、滑动座；122、升降板； 123、吸附板；124、第一磁力柱；125、第二磁力柱；126、第一驱动板；127、第二驱动板；

2、翻转组件；21、翻转架；22、第一固定支架；23、第二固定支架；24、第一滑动板；25、第二滑动板；26、旋转驱动电机；27、升降驱动气缸；

3、承接组件；31、承接板；32、挡板；33、挡板驱动气缸；

4、联动组件；41、联动支架；42、联动支撑板；43、输送架；431、吸附件；

5、测试组件；51、测试台；511、测试支板；52、第一测试部；521、第一探针；522、第一测试支架；523、第一探针支板；524、第一限位板；53、第二测试部；531、第二探针；532、第二测试支架；533、第二探针支板；534、第二限位板；

6、搬运支架；

7、三向驱动组件；71、纵向移动板；72、竖向移动板；

8、搬运组件；81、第一搬运部；811、第一搬运板；812、吸柱；813、吸柱支撑板；814、吸柱驱动气缸；82、第二搬运部；821、第二搬运板；822、落料板；823、落料板驱动气缸；83、横向移动板；

9、入壳支撑座；

10、送壳组件；101、壳体输送带；

20、抓壳组件；201、抓壳支架；202、气动夹爪；203、转板；204、第一摆动气缸；205、气缸支撑座；206、抓壳支撑板；

30、入壳组件；301、入壳支架；302、入壳支撑板；303、第二摆动气缸； 304、转动座；305、入壳推板；306、真空吸管；307、限位块；

40、成品抓取组件；

50、成品输送带；

60、料盘输送带。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本发明提供了一种自动入壳机，如图1所示，该自动入壳机包括工作台700，工作台700上设置有电芯翻转机构200、电芯测试机构300、电芯搬运机构400 及电芯入壳机构500，电芯翻转机构200能够从料盘800内取出若干电芯并将电芯翻转；电芯测试机构300能够测试电芯翻转机构200翻转的电芯的极性；电芯搬运机构400能够将电芯测试机构300测试后的电芯以单排或双排的形式放置于电芯入壳机构500；电芯入壳机构500能够输送壳体并将电芯搬运机构400 搬运来的电芯装入壳体内。本发明具有自动对电芯翻转、电芯极性检测、电芯入壳的功能，还能够满足单双排电芯的电池模组的生产需求。

在本实施例中，电芯100码放在料盘800内，料盘800通过设置于工作台 700上的料盘输送带60输送至电芯翻转机构200处，如图2-5所示，电芯翻转机构200包括设置于工作台700上的进料组件1、翻转组件2和承接组件3，其中，进料组件1能够从料盘800内取出若干电芯100并携带若干电芯100移动；翻转组件2位于进料组件1的下方，用于翻转进料组件1传递来的电芯100，翻转组件2包括一自身能够转动的翻转架21，翻转架21设有两个翻转面，两个翻转面上均间隔设置有若干吸附孔，且两个翻转面上的若干吸附孔交错设置，两个翻转面能分别接收来自进料组件1的电芯100并分别带动电芯100进行翻转，其中一个翻转面吸附部分电芯100，另一个翻转面吸附另一部分电芯100；承接组件3位于翻转架21的下方，能够承接经翻转组件2翻转后的电芯，当两个翻转面各自吸附电芯100后，将电芯100进行翻转，最终放置于承接组件3上。

通过进料组件1将一排电芯100移动至翻转架21处，翻转架21的一个翻转面吸附部分电芯100并将电芯100翻转放置于承接组件3上，另一个翻转面吸附剩余的电芯100并将电芯100翻转并放置于承接组件3上，能够实现自动翻转电芯100，保证电芯100准确按需排列。

该电芯翻转机构200的两个翻转面上的吸附孔的位置可以根据实际需要进行调整，例如，进料组件1一次将10个电芯100移动至翻转架21，参照图2和图4，翻转架21的一个翻转面设置有6个吸附孔，6个吸附孔分为两组，每组各3个，每组之间相邻两个吸附孔间隔设置，另一个翻转面设置有4个吸附孔，同样分为两组，每组的两个吸附孔分别对应另一翻转面的3个吸附孔之间的间隙设置，通过这样的吸附孔排列方式，可以为两组电芯100(每组各5个电芯 100)同时实现翻转，最终排列在承接组件3上时，承接组件3其中一侧的电芯100极性为“正负正负正正负正负正”。

如图2和图3所示，翻转组件2包括设置于工作台700上的第一固定支架 22和第二固定支架23，翻转架21的两端分别转动连接于第一固定支架22和第二固定支架23。翻转架21的旋转轴线平行于工作台700且垂直于进料组件1的进料方向，使得进料组件1能够将一排电芯100同时紧贴于翻转架21的翻转面。

为使翻转架21能够将其上的电芯100稳定地放置于承接组件3上，翻转架 21能够相对于承接组件3升降运动，具体地，第一固定支架22上滑动设置有一第一滑动板24，第二固定支架23上滑动设置有一第二滑动板25，翻转架21的两端分别转动连接于第一滑动板24和第二滑动板25。其中，第一滑动板24通过设置于第一固定支架22上的升降驱动气缸27来驱动其滑动，第二滑动板25 在第一滑动板24的带动下配合滑动，实现对翻转架21的升降。翻转组件2的旋转通过设置于第一滑动板24上的旋转驱动电机26实现，旋转驱动电机26的输出端与翻转架21的一端连接，通过旋转驱动电机26能够实现翻转架21的转动。

如图4和图5所示，进料组件1包括设置于工作台700上的进料支架11以及滑动连接于进料支架11的吸取部件12，吸取部件12能够成排吸起电芯100 并将电芯100移动至翻转架21。吸取部件12一次所能吸取的电芯100数量与翻转架21上吸附孔的数量对应。

具体地，吸取部件12包括滑动连接于进料支架11的滑动座121、滑动连接于滑动座121且能够相对滑动座121升降的升降板122以及设置于升降板122 底部的吸附板123。升降板122的升降通过设置于滑动座121上的气缸来驱动，升降板122升降的同时带动其底部的吸附板123移动。吸附板123携带电芯100 先靠近翻转架21的一个翻转面，并将部分电芯100吸附于该翻转面上，随后，吸附板123上升并越过翻转架21，再下降后靠近另一个翻转面，将剩余电芯100 吸附于另一个翻转面上，完成电芯100的转移后，吸附板123退回，重新去吸取料盘800中的电芯100。

吸附板123对电芯100的吸附作用需要与两个翻转面的吸附孔的吸附作用对应，具体地，吸附板123上穿设有若干第一磁力柱124和若干第二磁力柱125，若干第一磁力柱124分别与一个翻转面上的若干吸附孔位置对应，若干第二磁力柱125分别与另一个翻转面上的若干吸附孔位置对应。当吸附板123携带电芯100靠近第一个翻转面并被吸附孔吸附时，第一磁力柱124对电芯100的磁力消失，使得这一部分电芯100能够被吸附于翻转面上；当吸附板123携带剩余电芯100靠近另一个翻转面并被吸附孔吸附时，第二磁力柱125对电芯100的磁力消失，使得剩余电芯100能够被吸附于另一个翻转面上。

在本实施例中，第一磁力柱124和第二磁力柱125可以为电磁铁，也可以为普通的磁铁。当其为普通的磁铁时，其对电芯100的吸附力的控制通过以下方式实现：升降板122上滑动设置有第一驱动板126和第二驱动板127，第一驱动板126和第二驱动板127的移动均通过设置于升降板122上的气缸实现，第二驱动板127位于第一驱动板126的下方，若干第二磁力柱125连接于第二驱动板127，若干第一磁力柱124穿过第二驱动板127并连接于第一驱动板126。由于第一磁力柱124和第二磁力柱125均穿设于吸附板123内，当受到第一驱动板126和第二驱动板127的驱动作用而下降时，第一磁力柱124和第二磁力柱125的底面能够与吸附板123的底面重合，使得电芯100能够被吸附于吸附板123上。当第一驱动板126驱动第一磁力柱124上升时，电芯100由于受到吸附板123的阻挡而无法上升，从而脱离第一磁力柱124，使得吸附作用失去，脱离吸附板123；同样地，第二驱动板127上升时，第二磁力柱125所吸附的电芯100能够脱离吸附板123。

参照图2和图3，承接组件3包括设置于工作台700上的两个承接板31及滑动设置于承接板31上的档板32，承接板31的顶部设置有与电芯100形状配合的弧形槽，翻转架21上的电芯100下落后能够架设于两个承接板31之间，两个承接板31上的档板32能够相向或相背移动，以使承接板31上的多个电芯 100对齐，档板32的移动通过设置于承接板31上的档板驱动气缸33实现。

该电芯翻转机构200的工作过程如下：首先，进料组件1从料盘800内吸取一排电芯100，并带动电芯100朝向翻转组件移动，将电芯100靠近于翻转架 21的其中一个翻转面，该翻转面吸附部分电芯100；随后，进料组件1的吸附板123上升并越过翻转架21，再下降后靠近另一个翻转面，将剩余电芯100吸附于另一个翻转面上，进料组件1退回并进行下一轮的进料；此时，翻转架21 进行翻转，其中一个翻转面先沿一个方向向下翻转，翻转完成后翻转架21下降，将该翻转面上的电芯100放置于承接组件3上；紧接着，翻转架21上升并继续翻转，使得另一个翻转面朝向承接组件3并将其上的电芯100放置于承接组件3 上。

如图6-8所示，电芯测试机构300包括设置于工作台700上的联动组件4 及测试组件5，其中，联动组件4设置于工作台700上，联动组件4能够将电芯翻转机构200翻转后的电芯100移动至测试组件5，具体方式为联动组件4移动至承接组件3的两个承接板31之间，并将承接板31上的电芯100顶起，随后将电芯100移出；测试组件5能够测试电芯100的极性，包括设置于工作台700 上的测试台51及位于测试台51两侧的第一测试部52和第二测试部53，测试台 51能够承接联动组件4带来的电芯100，第一测试部52和第二测试部53相对的一端能够相互靠近并与位于测试台51上的电芯100电接触，相背的一端均接入一测试回路中(图中未示出)。该测试回路只需能够实现电芯100正确放置时导通，反向放置时不导通即可，其具体的电路结构为常见的电路，本发明在此不做赘述。

测试台51包括间隔设置于工作台700上的两个测试支板511，两个测试支板511之间的距离小于电芯100的长度。联动组件4位于两个测试支板511之间，能够将电芯100带至两个测试支板511之间。两个测试支板511的顶面设置有若干与电芯100相适配的容置槽，电芯100的两端能够分别置于两个测试支板511的容置槽内。

如图6和图7所示，第一测试部52包括若干第一探针521，第二测试部53 包括与若干第一探针521一一对应的若干第二探针531，第一探针521和第二探针531相对设置且能够相向或相背移动，每个第一探针521和与其对应的第二探针531的相背的一端接入同一个测试回路中。通过观察每一个测试回路的导通情况，来判断每一个电芯100的正极或负极所指向的方向是否正确，以此来确定测试台51上的一排电芯100的极性是否按照要求排列。

第一测试部52还包括设置于工作台700上的第一测试支架522及滑动连接于第一测试支架522的第一探针支板523，若干第一探针521间隔设置于第一探针支板523且与测试支板511上的容置槽一一对应。第一探针支板523通过设置于第一测试支架522上的气缸来驱动，从而带动若干第一探针521同时朝向位于测试台51上的电芯100。同样地，第二测试部53还包括设置于工作台700 上的第二测试支架532及滑动连接于第二测试支架532的第二探针支板533，若干第二探针531间隔设置于第二探针支板533且与测试支板511上的容置槽一一对应。第二探针支板533通过设置于第二测试支架532上的气缸来驱动，从而带动若干第二探针531同时朝向位于测试台51上的电芯100。

由于第一探针支板523和第二探针支板533在靠近电芯100时难以精确控制与电芯100的距离，若距离较远，则会导致第一探针521与第二探针531不能良好地与电芯100接触，若距离较近，则会使得第一探针521和第二探针531 与电芯100接触时的力度难以掌控，容易损坏电芯100或探针，因此，第一探针521和第二探针531均为弹簧探针。通过设置弹簧探针，能够有效地缓冲第一探针支板523和第二探针支板533的施力，使得第一探针521与第二探针531 之间保持良好接触的同时，压紧力较柔和，不易损坏电芯100或探针。

为了对第一探针支板523在移动时进行限位，在第一探针支板523靠近测试台51的一侧连接有一第一限位板524，第一探针521穿过第一限位板524并伸出一段合适的距离，该距离在弹簧探针的合理压缩范围内。当第一探针521 靠近电芯100并被压缩合适的距离后，第一限位板524抵靠于电芯100上。同样地，第二探针支板533靠近测试台51的一侧连接有一第二限位板534，第二探针531穿过第二限位板534并伸出一段合适的距离，通过第一限位板524和第二限位板534同时对电芯100的抵靠作用，使得第一探针支板523和第二探针支板533无法继续朝向电芯100移动，起到限位作用。

如图8所示，联动组件4包括设置于工作台700上的联动支架41，滑动连接于联动支架41的联动支撑板42，及滑动连接于联动支撑板42的输送架43，输送架43能够携带电芯100移动至两个测试支板511之间并将电芯100放置于测试支板511上。

联动支撑板42通过设置于联动支架41上的电机来驱动其朝向或远离测试组件5移动，从而带动输送架43移动，输送架43还通过设置于联动支撑板42 上的气缸来实现升降运动。输送架43的宽度小于电芯100的长度，并且小于两个测试支板511之间的距离。当电芯100放置于输送架43时，电芯100的两端能够凸出于输送架43。在输送架43还未移动至两个测试支板511之间时，输送架43处于其升降行程的较高位置处，该较高位置为能够满足使位于输送架43 上的电芯100高于两个测试支板511的顶面即可，随后，输送架43下降，电芯100的两端分别架设于两个测试支板511上。

为了保证电芯100在输送架43上被输送使不会移动或掉落，在输送架43 的顶部设有若干容纳槽，能够对电芯100限位，容纳槽的槽底嵌有吸附件431，能够将电芯100吸附于容纳槽内，避免电芯100移动或掉落。该吸附件431可以为电磁铁或普通磁铁。

通过设置联动组件4将电芯100输送至测试组件5的测试台51上，通过测试组件5的第一测试部52和第二测试部53分别抵靠电芯100的两端，使电芯 100接入于与第一测试部52和第二测试部53均连接的测试回路中。若测试回路导通，则电芯100的极性正确，电芯100由电芯搬运机构400输送至电芯入壳机构500；若电芯100回路不导通，则表示存在未正确放置的电芯100，电芯100 由电芯搬运机构400搬运至NG料槽进行回收。因此，本发明能够自动测试电芯 100正负极是否排列正确，准确性及判断效率较高。

如图9-11所示，电芯搬运机构400包括搬运支架6、设置于搬运支架6上的三向驱动组件7及连接于三向驱动组件7的搬运组件8，三向驱动组件7能够驱动搬运组件8朝向电芯入壳机构500的入壳支撑座9移动，以将搬运组件8 上的电芯100放置于入壳支撑座9上，以供后续入壳。

参照图9，三向驱动组件7包括滑动设置于搬运支架6的纵向移动板71、滑动设置于纵向移动板71的竖向移动板72，纵向移动板71由能够实现直线运动的电机、丝杠组合结构驱动，能够在搬运支架6上沿图中Y向移动；竖向移动板72由设置于纵向移动板71上的气缸驱动，能够在纵向移动板71上沿X向移动；搬运组件8滑动设置于竖向移动板72上，并通过设置于竖向移动板72 上的气缸驱动，搬运组件8能够在竖向移动板72上沿Z向移动，纵向移动板71 的滑动方向、竖向移动板72的滑动方向及搬运组件8的滑动方向两两垂直。通过设置三向驱动组件7，能够使搬运组件8准确地移动至入壳支撑座9处。电芯 100沿X向排列于搬运组件8的底部，且电芯100的轴线方向沿Y向放置。

搬运组件8包括第一搬运部81和第二搬运部82，第一搬运部81和第二搬运部82能够吸取等量的电芯100，第一搬运部81能够携带其吸附的电芯100移动至入壳支撑座9的上方并将电芯100放置于入壳支撑座9上；第二搬运部82 能够携带其吸附的电芯100放置在入壳支撑座9上，或将其吸附的电芯100抵靠在入壳支撑座9上的电芯100上。

通过设置第一搬运部81和第二搬运部82，能够兼容单双排电芯的入壳前的搬运过程。当进行单排电芯入壳时的搬运时，参照图10，第一搬运部81将电芯 100放置于入壳支撑座9上，即可对该排电芯100进行入壳操作，入壳完成后将成品取走，再由第二搬运部82将电芯100放置于入壳支撑座9上，进行第二次入壳，得到第二个成品；当进行双排电芯入壳时的搬运时，参照图10和图11，先通过第一搬运部81将电芯100放置于入壳支撑座9上，随后第二搬运部82 移动至入壳支撑座9的上方，并且将其吸附的电芯100保持在抵靠于入壳支撑座9上的电芯100上的位置，此时，第二搬运部82保持吸附电芯100的状态不变，能够保证两排电芯100的相对位置固定，随后即可进行双排电芯的入壳操作，入壳完成后，第二搬运部82将电芯100放下，从而得到双排电芯组成的成品。

搬运组件8还包括连接于三向驱动组件7的横向移动板83，该横向移动板 83滑动连接于三向驱动组件7的竖向移动板72，第一搬运部81和第二搬运部 82均设置于横向移动板83。通过该横向移动板83，能够保证第一搬运部81和第二搬运部82移动的同步性。在第一搬运部81放置完电芯100后，仅需移动竖向移动板72及该横向移动板83，即可使第二搬运部82移动至入壳支撑座9 的上方，无需对第一搬运部81和第二搬运部82在Y向上单独控制，结构上较简单，控制较容易，还能够保证第一搬运组件8和第二搬运组件8放置的电芯 100在Y向上的位置一致。

第一搬运部81包括设置于横向移动板83底部的第一搬运板811及滑动穿设于第一搬运板811的若干吸柱812，吸柱812能够吸附电芯100。当需要下放电芯100时，吸柱812沿Z向移动，其底面逐渐高于第一搬运板811的底面，对电芯100的吸附力消失，电芯100下落。第一搬运板811的底部开设有若干与电芯100相适配的第一电芯槽，通过第一电芯槽能够对电芯100限位，若干吸柱812一一对应地穿过若干第一电芯槽的槽底，能够一一对应地吸附电芯100。

第一搬运部81还包括吸柱支撑板813及吸柱驱动气缸814，若干吸柱812 均连接于吸柱支撑板813，吸柱驱动气缸814设置于横向移动板83，且吸柱驱动气缸814的输出端与吸柱支撑板813连接。通过吸柱驱动气缸814驱动吸柱支撑板813移动，从而带动若干吸柱812同步移动，实现对若干电芯100的同时吸放。

第二搬运部82包括设置于横向移动板83底部的第二搬运板821，第二搬运板821的底部嵌设有若干用于吸附电芯100的磁块。第二搬运板821的底部开设有若干与电芯100相适配的第二电芯槽，第二电芯槽的延伸方向与第一电芯槽相同，若干磁块一一对应地嵌于若干第二电芯槽的槽底。

第二搬运板821沿第二电芯槽延伸方向(即Y向)的尺寸小于电芯100的长度。使得在电芯100入壳时，第二搬运板821不会对电芯100的两端遮挡，便于壳体从电芯100的两端装入。当入壳完成后，第二搬运部82需要脱离电芯 100，因此，第二搬运部82还包括落料板822及落料板驱动气缸823，落料板 822滑动穿设于第二搬运板821，落料板驱动气缸823设置于横向移动板83上，且落料板驱动气缸823的输出端与落料板822连接。在入壳完成后，三向驱动组件7驱动第二搬运板821上升，此时，落料板驱动气缸823驱动落料板822 下降，使得电芯100脱离第二搬运板821的吸附作用，入壳后的成品被放置于入壳支撑座9上。

该电芯搬运机构400的工作过程如下：

在用于单排电芯搬运入壳时，首先，三向驱动组件7驱动第一搬运组件8 移动至入壳支撑座9处，第一搬运组件8将其上的电芯100移动至入壳支撑座9 上，吸柱812上升，脱离电芯100，使电芯100被放置于入壳支撑座9，以供后续第一次入壳，第一次入壳完成后，第一个成品被取走；随后，纵向移动板71 及横向移动板83驱动第二搬运组件8移动至入壳支撑座9处，第二搬运组件8 将其上的电芯100放置于入壳支撑座9上，落料板822向下移动将电芯100打落于入壳支撑座9上，以供第二次入壳，从而得到第二个成品。

在用于双排电芯搬运入壳时，首先，第一搬运组件8将电芯100放置于入壳支撑座9上，随后第二搬运组件8将其上的电芯100抵靠于入壳支撑座9上的电芯100上，此时第二搬运组件8不撤回，在第二搬运组件8的支撑下形成双排电芯，以供入壳；入壳完成后，第二搬运组件8上升，在上升的同时落料板822向下伸出，将入壳完成后的电芯100打落在入壳支撑座9上，完成双排电芯的入壳。

如图12所示，电芯入壳机构500还包括设置于工作台700上送壳组件10、抓壳组件20及入壳组件30，入壳支撑座9上并列放置有若干电芯100；入壳组件30有两个，对称设置于入壳支撑座9的两侧，每个入壳组件30对应设置有一个抓壳组件20和送壳组件10，送壳组件10用于将壳体(图中未示出)依次进行输送，两个送壳组件10分别输送两侧的半个壳体，抓壳组件20位于送壳组件10的输送末端，能够抓取送壳组件10上的壳体，并将壳体放置于入壳组件30上，入壳组件30将各自对应的半个壳体与入壳支撑座9上的电芯100进行组装。

送壳组件10包括若干个设置于工作台700上的壳体输送带101，若干个壳体输送带101均用于输送壳体，抓壳组件20位于若干个壳体输送带101的输送末端的一侧，壳体输送带101的末端设置有传感器，能够检测是否有壳体输送到位，当任意一个壳体输送带101上的壳体输送到位后，传感器将信号传递至控制器，控制器控制抓壳组件20动作，移动至对应的壳体输送带101处，并抓取壳体输送带101上输送到位的壳体。通过设置若干个壳体输送带101，能够提高壳体的输送效率。

如图13所示，抓壳组件20包括设置于工作台700上的抓壳支架201、滑动连接于所述抓壳支架201的抓壳支撑板206及设置于抓壳支撑板206上的气动夹爪202，抓壳支撑板206通过设置于抓壳支架201上的电机、丝杠组合驱动结构来实现移动，能够带动气动夹爪202移动，气动夹爪202能够选择性地抓取任意一个壳体输送带101上的壳体。当其中一个壳体输送带101上的壳体输送到位时，控制器控制气动夹爪202移动至与该壳体输送带101对应的位置，并抓取该壳体输送带101上的壳体。

抓壳组件20还包括滑动连接于抓壳支撑板206上的气缸支撑座205、设置于气缸支撑座205上的第一摆动气缸204及连接于第一摆动气缸204输出端的转板203，气动夹爪202与转板203连接。该气缸支撑座205通过气缸驱动或电机驱动的方式实现相对抓壳支撑板206的滑动，能够带动气动夹爪202靠近或远离送壳组件10，便于气动夹爪202抓取送壳组件10上的壳体；第一摆动气缸 204能够驱动转板203转动，从而带动气动夹爪202转动，使得气动夹爪202能够夹持壳体转动到与入壳组件30对应的位置，并将壳体放置于入壳组件30上。

如图14和图15所示，入壳组件30包括设置于工作台700上的入壳支架301、滑动连接于入壳支架301上的入壳支撑板302、设置于入壳支撑板302上的第二摆动气缸303、转动连接于入壳支撑板302且与第二摆动气缸303输出端连接的转动座304以及滑动连接于转动座304的入壳推板305，入壳推板305相对转动座304的滑动可以气缸驱动的方式来实现。两个入壳组件30的入壳推板305能够分别携带半个壳体移动至入壳支撑座9的两侧，第二摆动气缸303驱动转动座304转动，转动座304带动入壳推板305朝向入壳支撑座9翻转，使得两部分壳体均正对入壳支撑座9上的电芯100，随后两个入壳推板305朝向电芯100 靠拢，将壳体与电芯100进行组装。通过上述结构，能够自动化地将电芯100 入壳，并且能够同时对电芯100的两端进行入壳，生产效率高。

为了保证入壳推板305能够稳定地携带壳体，避免壳体掉落，在入壳推板 305上穿设有若干真空吸管306。真空吸管306的一端朝向入壳推板305的承载面，另一端与能够抽真空的设备连接，例如真空泵。通过真空吸管306能够将壳体吸附于入壳推板305上，避免入壳推板305在翻转的过程中将壳体掉落。另外，为了保证壳体与电芯100的位置对应，入壳推板305的承载面上围设有若干限位块307，若干限位块307形成一个放置区间，用于限制壳体的放置位置，保证壳体能够准确地与电芯100配合。入壳支撑座9包括设置于工作台700上且能够相对工作台700升降的载台，电芯100放置于载台上，载台通过气缸驱动的方式实现升降，通过设置可升降的载台，能够调整电芯100的放置高度，以适应入壳推板305上壳体的位置，进一步保证了壳体与电芯100配合准确。

该自动入壳机还包括设置于工作台700上的成品取出机构600(参照图1)，成品取出机构600包括成品抓取组件40 及成品输送带50 ，所述成品抓取组件40 能够抓取电芯入壳机构500入壳完成的成品并将成品放置于所述成品输送带50 上输出。

该自动入壳机的整体工作过程如下：将放置有电芯100的料盘800放于料盘输送带60上，电芯100依次经过电芯翻转机构200和电芯测试机构300直至被放置于电芯入壳机构500的入壳支撑座9上，壳体通过壳体输送带101进行输送，并通过抓壳组件20及入壳组件30实现与电芯100的组合，最后入壳完成的成品通过成品抓取组件40 抓取至成品输送带上50后输出。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种自动入壳机，包括工作台(700)，其特征在于，所述工作台(700)上设置有电芯翻转机构(200)、电芯测试机构(300)、电芯搬运机构(400)及电芯入壳机构(500)，所述电芯翻转机构(200)能够从料盘(800)内取出若干电芯(100)并将电芯(100)翻转；所述电芯测试机构(300)能够测试所述电芯翻转机构(200)翻转的电芯(100)的极性；所述电芯搬运机构(400)能够将所述电芯测试机构(300)测试后的电芯(100)以单排或双排的形式放置于所述电芯入壳机构(500)；所述电芯入壳机构(500)能够输送壳体并将所述电芯搬运机构(400)搬运来的电芯(100)装入壳体内；

所述电芯翻转机构(200)包括：

进料组件(1)，设置于所述工作台(700)上，所述进料组件(1)能够携带若干电芯(100)移动；

翻转组件(2)，设置于所述工作台(700)上且位于所述进料组件(1)的下方，所述翻转组件(2)包括一自身能够翻转的翻转架(21)，所述翻转架(21)设有两个翻转面，两个所述翻转面上均间隔设置有若干吸附孔，且两个所述翻转面上的若干所述吸附孔交错设置，两个所述翻转面能分别接收来自所述进料组件(1)的电芯(100)并分别带动电芯(100)进行翻转；及

承接组件(3)，设置于所述工作台(700)上且位于所述翻转架(21)的下方，所述承接组件(3)能够接收经所述翻转组件(2)翻转后的电芯(100)。

2.根据权利要求1所述的自动入壳机，其特征在于，所述进料组件(1)包括设置于所述工作台(700)上的进料支架(11)以及滑动连接于所述进料支架(11)的吸取部件(12)，所述吸取部件(12)能够成排吸起电芯(100)并将电芯(100)移动至所述翻转架(21)。

3.根据权利要求1所述的自动入壳机，其特征在于，所述电芯测试机构(300)包括设置于所述工作台(700)上的测试组件(5)和联动组件(4)，所述联动组件(4)能够将所述电芯翻转机构(200)翻转后的电芯输送至所述测试组件(5)，所述测试组件(5)能够测试电芯的极性。

4.根据权利要求3所述的自动入壳机，其特征在于，所述测试组件(5)包括设置于所述工作台(700)上的测试台(51)及位于所述测试台(51)两侧的第一测试部(52)和第二测试部(53)，所述测试台(51)能够承接所述联动组件(4)带来的电芯(100)，所述第一测试部(52)和所述第二测试部(53)相对的一端能够相互靠近并与位于所述测试台(51)上的电芯(100)电接触，相背的一端均接入一测试回路中。

5.根据权利要求4所述的自动入壳机，其特征在于，所述测试台(51)包括间隔设置于所述工作台(700)上的两个测试支板(511)，两个所述测试支板(511)的顶面设置有若干与电芯(100)相适配的容置槽，所述联动组件(4)能够移动至两个所述测试支板(511)之间且上方的位置，并将携带的电芯(100)的两端分别置于两个测试支板(511)的所述容置槽内。

6.根据权利要求1所述的自动入壳机，其特征在于，所述电芯搬运机构(400)包括设置于所述工作台(700)上的搬运支架(6)、设置于所述搬运支架(6)上的三向驱动组件(7)及连接于所述三向驱动组件(7)的搬运组件(8)，所述三向驱动组件(7)能够驱动所述搬运组件(8)朝向所述电芯入壳机构(500)的入壳支撑座(9)移动。

7.根据权利要求6所述的自动入壳机，其特征在于，所述搬运组件(8)包括第一搬运部(81)和第二搬运部(82)，所述第一搬运部(81)和所述第二搬运部(82)能够吸取等量的电芯(100)，所述第一搬运部(81)能够携带其吸附的电芯(100)移动至所述入壳支撑座(9)的上方并将电芯(100)放置于所述入壳支撑座(9)上；所述第二搬运部(82)能够携带其吸附的电芯(100)放置在所述入壳支撑座(9)上，或将其吸附的电芯(100)保持在抵靠于所述入壳支撑座(9)上的电芯(100)上的位置。

8.根据权利要求1所述的自动入壳机，其特征在于，所述电芯入壳机构(500)包括：

入壳支撑座(9)，设置于所述工作台(700)上，用于放置所述电芯搬运机构(400)带来的电芯(100)；及

两个入壳组件(30)，对称设置于所述入壳支撑座(9)的两侧，所述入壳组件(30)包括设置于所述工作台(700)上的入壳支架(301)、滑动连接于所述入壳支架(301)上的入壳支撑板(302)、转动连接于所述入壳支撑板(302)的转动座(304)以及滑动连接于所述转动座(304)的入壳推板(305)，两个所述入壳推板(305)能够分别携带半个壳体移动至所述入壳支撑座(9)的两侧，并朝向所述入壳支撑座(9)翻转靠拢。

9.根据权利要求1所述的自动入壳机，其特征在于，所述自动入壳机还包括设置于所述工作台(700)上的成品取出机构(600)，所述成品取出机构(600)包括成品抓取组件(40) 及成品输送带(50) ，所述成品抓取组件(40) 能够抓取所述电芯入壳机构(500)入壳完成的成品并将成品放置于所述成品输送带(50) 上输出。

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