CN109950606A - 一种电芯压装入壳装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电芯压装入壳装置，包括：机架，清洗装置，清洗抓取装置，对中台装置，入壳抓取装置，入壳滑台装置，电芯；所述清洗装置上设有对称布置的清洗支架；所述清洗支架上设有等离子清洗机；所述清洗抓取装置上设有搂板、压缸，通过搂板、压缸固定夹紧电芯；所述对中台装置上设有活动压头座气缸、对中气缸，用来将电芯进行对中；所述入壳抓取装置上设有视觉检测相机，用来检测电芯受压后的长度；所述入壳滑台装置上设有安全保护光栅；所述清洗装置，清洗抓取装置，对中台装置，入壳抓取装置，入壳滑台装置固定在机架上。本发明通过将电芯的等离子清洗和压装入壳集中设置，节省了成本和提高设备利用率，减少电芯的损坏，提升工作效率。

Description

一种电芯压装入壳装置
技术领域
本发明涉及电芯装配领域，尤其涉及一种电芯压装入壳装置。
背景技术
随着科技的发展，新能源电池是一种可重复利用，无污染、储运便捷、利用率高的能源，可以有效应对化石能源枯竭和环境的破坏。新能源电池能够将化学能转化为电能，转化效率高，且无污染。新能源电池模组装配是生产的重要环节，特别是电芯的入壳装配是生产的最后也是最重要的一个环节。其装配质量直接影响到整个电池模组的性能和使用寿命。
电芯入壳装配主要是将堆叠好的电芯压装到模组壳体中，压装过程中电芯容易与壳体发生剐蹭，且在安装过程中电芯上的配件相对位置不得改变。并且在电芯压装前会对电芯质量进行测试，通过检测来保证电芯是否合格。然而现有技术中，在对电芯进行入壳装配时，装配速度慢，且装配不稳定，容易导致电芯质量出问题。因此急需一种装配速度快、工作效率高的电芯压装入壳装置。
发明内容
本发明要解决的问题在于提供一种结构简单、工作效率高的的电芯压装入壳装置，该装置包括：
机架，清洗装置，清洗抓取装置，对中台装置，入壳抓取装置，入壳滑台装置；
所述清洗装置上设有对称布置的清洗支架；所述清洗支架上设有等离子清洗机；所述清洗抓取装置上设有搂板、压缸，通过搂板、压缸固定夹紧电芯；所述对中台装置上设有活动压头座气缸、对中气缸，用来将电芯进行对中；所述入壳抓取装置上设有视觉检测相机，用来检测电芯受压后的长度；所述入壳滑台装置上设有安全保护光栅；所述清洗装置，清洗抓取装置，对中台装置，入壳抓取装置，入壳滑台装置固定在机架上。
进一步的，所述清洗支架包括左右对称支架、前后对称支架；所述前后对称支架上的等离子清洗机高度低于所述左右对称支架上等离子清洗机。通过设计左右对称支架、前后对称支架，保证将电芯表面清洗感觉，等离子清洗机错位布置，避免前后清洗和左右清洗互相影响，进一步保证清洗的清洁度。
进一步的，所述清洗抓取装置上设有清洗滑板；所述清洗滑板上设有导杆；所述导杆上端设有伺服电缸；所述搂板、压缸与所述清洗滑板固定连接。导杆穿过无油衬套固定在清洗滑板上，Z轴方向伺服电缸推动抓取部分组件上下移动，搂板和压缸同时动作夹抱电芯，保证电芯抓取的稳定性。
进一步的，所述对中台装置上设有对中底板；所述对中底板上设有无杆气缸；所述对中台装置上设有对中滑板；所述无杆气缸一端与对中滑板连接。通过推动对中滑板的移动来控制对中组件的位置，保证工作的稳定性。
进一步的，所述对中气缸固定在所述对中滑板上；所述对中台装置上设有对中压盖；所述对中气缸伸出端与对中压盖连接固定。通过对中气缸推动对中压盖进行移动，从而达到固定压紧电芯的作用。
进一步的，所述对中压盖包括两个对中压板，对中螺栓，弹簧；所述对中压板通过对中螺栓固定连接；所述弹簧环套在所述对中螺栓中间段，与两个对中压板内侧贴合。对中时电芯尺寸偏小的电芯不能确保被压到，而弹簧结构中弹簧可以有不同的形变量，对中过程中由于弹簧形变量的不同，所有电芯都可以被压到，确保对中质量。
进一步的，所述对中台装置上设有活动压头座，导向座，导杆；所述活动压头座气缸固定在所述导向座上；所述活动压头座气缸伸出端与活动压头座固定连接；所述活动压头座、导向座通过导杆连接。通过活动压头座的作用，进一步保证在对中过程中电芯对中的精确性和稳定性。
进一步的，所述入壳抓取装置上设有X轴方向伺服电缸，Y轴方向伺服电缸，Z轴方向伺服电缸，横梁；所述X、Y轴方向伺服电缸固定在横梁上；所述入壳抓取装置上设有入壳滑板；所述Z轴方向伺服电缸伸出端与入壳滑板固定连接。X、Y轴方向伺服电缸带动入壳抓取装置在水平方向上移动，Z轴方向伺服电缸推动入壳抓取装置在竖直方向上移动。
进一步的，所述入壳抓取装置上还设有导杆、入壳安装板；所述入壳安装板、入壳滑板通过导杆连接；所述入壳安装板下端设有夹紧气缸、夹板；所述夹紧气缸伸出端固定在夹板上；所述入壳抓取装置上还设有限位气缸。通过夹紧气缸推动夹板进行夹紧电芯，限位气缸保证Z轴方向伺服电缸下移的时候不会产生移动位置过量。
进一步的，所述入壳滑台装置上设有无杆气缸、底板、滑板、导轨、活动压头座、推动气缸、导向座、固定连杆；所述无杆气缸固定在底板上；所述导轨固定在底板上；所述滑板与所述导轨连接；所述活动压头座和导向座通过固定连杆连接固定；所述推动气缸伸出端与活动压头座连接。
本发明的有益效果是，通过将电芯的等离子清洗和压装入壳集中到一个设备上，节省了成本和提高了设备的有效利用率。另一方面，电芯的检测方式是通过控制检测压力而检测电芯压缩长的方式，相比于控制压缩长度而检测压力的方式更加安全有效，电芯不会应为受压过大而损坏，并且对中台装置和入壳滑台装置都是双工位，有效提升了工作效率。
附图说明
图1是本发明一种电芯压装入壳装置的结构示意图；
图2是本发明一种电芯压装入壳装置的清洗装置图；
图3是本发明一种电芯压装入壳装置的清洗抓取装置图；
图4是本发明一种电芯压装入壳装置的对中台装置图；
图5是本发明一种电芯压装入壳装置的入壳抓取装置图；
图6是本发明一种电芯压装入壳装置的入壳滑台装置。
图中数字所表示的相应的部件名称：
1、清洗装置；2、清洗抓取装置；3、对中台装置；4、入壳抓取装置；5、入壳滑台装置；6、机架；7、左右对称支架；8、前后对称支架；9、等离子清洗机；10、搂板；11、压缸；12、清洗滑板；13、导杆；14、X轴方向伺服电缸；15、Y轴方向伺服电缸；16、Z轴方向伺服电缸；17、横梁；18、对中底板；19、无杆气缸；20、对中滑板；21、对中气缸；22、对中压盖；23、对中气缸伸出端；24、对中压板；25、对中螺栓；26、弹簧；27、活动压头座；28、导向座；29、导杆；30、活动压头座气缸；31、入壳滑板；32、导杆；33、入壳安装板；34、夹紧气缸；35、夹板；36、限位气缸；37、伺服电缸；38、视觉检测相机；39、安全保护光栅；40、底板；41、滑板；42、导轨；43、推动气缸；44、固定连杆。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明的内容做进一步的详细说明：
本发明要解决的问题在于提供一种结构简单、工作效率高的的电芯压装入壳装置，该装置包括：
机架6，清洗装置1，清洗抓取装置2，对中台装置3，入壳抓取装置4，入壳滑台装置5；
所述清洗装置1上设有对称布置的清洗支架；所述清洗支架上设有等离子清洗机9；所述清洗抓取装置2上设有搂板10、压缸11，通过搂板10、压缸11固定夹紧电芯；所述对中台装置3上设有活动压头座气缸30、对中气缸21，用来将电芯进行对中；所述入壳抓取装置4上设有视觉检测相机38，用来检测电芯受压后的长度；所述入壳滑台装置5上设有安全保护光栅39；所述清洗装置1，清洗抓取装置2，对中台装置3，入壳抓取装置4，入壳滑台装置5固定在机架6上。
如图2所示，进一步的，所述清洗支架包括左右对称支架7、前后对称支架8；所述前后对称支架8上的等离子清洗机9高度低于所述左右对称支架7上等离子清洗机9。通过设计左右对称支架7、前后对称支架8，保证将电芯表面清洗感觉，等离子清洗机9错位布置，避免前后清洗和左右清洗互相影响，进一步保证清洗的清洁度。
如图3所示，进一步的，所述清洗抓取装置2上设有清洗滑板12；所述清洗滑板12上设有导杆13；所述导杆13上端设有伺服电缸；所述搂板10、压缸11与所述清洗滑板固定连接。导杆13穿过无油衬套固定在清洗滑板上，Z轴方向伺服电缸16推动抓取部分组件上下移动，搂板10和压缸11同时动作夹抱电芯，保证电芯抓取的稳定性。
在实际操作中，清洗抓取装置2包括三个伺服电缸，三个伺服电缸作为XYZ轴方向上的动力源。Y轴方向伺服电缸15安装在横梁17上，横梁17安装在上机架6的导轨上，在X轴方向伺服电缸14的推动下沿着Z轴方向移动，横梁17下安装导轨，Y轴方向伺服电缸15驱动清洗夹具在Y轴方向移动。Z轴方向伺服电缸16安装在清洗滑板12上，清洗滑板12上还安装无油衬套，导杆13传过无油衬套连接清洗滑板12，清洗滑板12上表面安装两个接近开关检测气缸伸缩杆位置。
如图4所示，进一步的，所述对中台装置3上设有对中底板18；所述对中底板18上设有无杆气缸19；所述对中台装置3上设有对中滑板20；所述无杆气缸19一端与对中滑板20连接。通过推动对中滑板20的移动来控制对中组件的位置，保证工作的稳定性。
进一步的，所述对中气缸21固定在所述对中滑板20上；所述对中台装置3上设有对中压盖22；所述对中气缸伸出端23与对中压盖22连接固定。通过对中气缸21推动对中压盖22进行移动，从而达到固定压紧电芯的作用。
进一步的，所述对中压盖22包括两个对中压板24，对中螺栓25，弹簧26；所述对中压板24通过对中螺栓25固定连接；所述弹簧26环套在所述对中螺栓25中间段，与两个对中压板24内侧贴合。对中时电芯尺寸偏小的电芯不能确保被压到，而弹簧26结构中弹簧26可以有不同的形变量，对中过程中由于弹簧26形变量的不同，所有电芯都可以被压到，确保对中质量。
进一步的，所述对中台装置3上设有活动压头座27，导向座28，导杆29；所述活动压头座气缸30固定在所述导向座28上；所述活动压头座气缸30伸出端与活动压头座27固定连接；所述活动压头座27、导向座28通过导杆29连接。通过活动压头座27的作用，进一步保证在对中过程中电芯对中的精确性和稳定性。
在实际操作中，电芯对中零件安装在对中滑板20上，对中时共同作用将电芯对中。侧面对中座和对中滑板上安装弹簧26，导向座28上的光电开关检测电芯有无。由于单个电池的大小不能保证完全相同，对中时电芯尺寸偏小的电芯不能确保被压到，而弹簧26结构中弹簧26可以有不同的形变量，对中过程中由于弹簧26形变量的不同，所有电芯都可以被压到，确保对中质量
如图5所示，进一步的，所述入壳抓取装置4上设有X轴方向伺服电缸14，Y轴方向伺服电缸15，Z轴方向伺服电缸16，横梁17；所述X、Y轴方向伺服电缸固定在横梁17上；所述入壳抓取装置4上设有入壳滑板31；所述Z轴方向伺服电缸16伸出端与入壳滑板31固定连接。X、Y轴方向伺服电缸带动入壳抓取装置4在水平方向上移动，Z轴方向伺服电缸16推动入壳抓取装置4在竖直方向上移动。
进一步的，所述入壳抓取装置4上还设有导杆32、入壳安装板33；所述入壳安装板33、入壳滑板31通过导杆32连接；所述入壳安装板33下端设有夹紧气缸34、夹板35；所述夹紧气缸34伸出端固定在夹板35上；所述入壳抓取装置4上还设有限位气缸36。通过夹紧气缸34推动夹板35进行夹紧电芯，限位气缸36保证Z轴方向伺服电缸下移的时候不会产生移动位置过量。
本发明的有益效果是，通过将电芯的等离子清洗和压装入壳集中到一个设备上，节省了成本和提高了设备的有效利用率。另一方面，电芯的检测方式是通过控制检测压力而检测电芯压缩长的方式，相比于控制压缩长度而检测压力的方式更加安全有效，电芯不会应为受压过大而损坏，并且对中台装置3和入壳滑台装置5都是双工位，有效提升了工作效率。
在实际操作中，入壳抓取装置4上包括两个压力传感器，检测电芯质量是否合格，压力传感器安装在入壳压紧接头上，工作时先是检测压紧伺服电缸和动作，安装在入壳安装板上的视觉检测相机38检测电芯受压后的长度，通过控制压电芯的压力检测压电芯的长度来判断电芯质量。如果电芯质量不合格则被抓取后放置于入壳滑台装置5上，质量合格的电芯则被压入到模组壳体中。
如图6所示，进一步的，所述入壳滑台装置5上设有无杆气缸19、底板40、滑板41、导轨42、活动压头座27、推动气缸43、导向座28、固定连杆44；所述无杆气缸19固定在底板40上；所述导轨42固定在底板40上；所述滑板41与所述导轨42连接；所述活动压头座27和导向座28通过固定连杆44连接固定；所述推动气缸43伸出端与活动压头座27连接。
在实际操作中，首先清洗抓取装置2移动到电芯堆叠台上，抓取电芯然后移动穿过等离子清洗机9清洗电芯。接着清洗抓取装置2将清洗过后的电芯放置于对中台装置3上。通过将模组壳体放置于入壳滑台装置5上，气缸将壳体推送到预定位置。入壳抓取装置4抓取对中好的电芯，同时组件上的压力传感器对电芯进行检测，电芯检测方式是，控制检测压力，检测电芯受压后的长度来判断电芯是否合格，然后抓取组件将电芯放置于电芯壳体里面。最后将判断不合格电芯则被放置于入壳滑台装置5上，进行带出。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种电芯压装入壳装置，其特征在于，包括：机架，清洗装置，清洗抓取装置，对中台装置，入壳抓取装置，入壳滑台装置；
所述清洗装置上设有对称布置的清洗支架；所述清洗支架上设有等离子清洗机；所述清洗抓取装置上设有搂板、压缸，通过搂板、压缸固定夹紧电芯；所述对中台装置上设有活动压头座气缸、对中气缸，用来将电芯进行对中；所述入壳抓取装置上设有视觉检测相机，用来检测电芯受压后的长度；所述入壳滑台装置上设有安全保护光栅；所述清洗装置，清洗抓取装置，对中台装置，入壳抓取装置，入壳滑台装置固定在机架上。
2.根据权利要求1所述的电芯压装入壳装置，其特征在于：所述清洗支架包括左右对称支架、前后对称支架；所述前后对称支架上的等离子清洗机高度低于所述左右对称支架上等离子清洗机。
3.根据权利要求1所述的电芯压装入壳装置，其特征在于：所述清洗抓取装置上设有清洗滑板；所述清洗滑板上设有导杆；所述导杆上端设有伺服电缸；所述搂板、压缸与所述清洗滑板固定连接。
4.根据权利要求1所述的电芯压装入壳装置，其特征在于：所述对中台装置上设有对中底板；所述对中底板上设有无杆气缸；所述对中台装置上设有对中滑板；所述无杆气缸一端与对中滑板连接。
5.根据权利要求4所述的电芯压装入壳装置，其特征在于：所述对中气缸固定在所述对中滑板上；所述对中台装置上设有对中压盖；所述对中气缸伸出端与对中压盖连接固定。
6.根据权利要求5所述的电芯压装入壳装置，其特征在于：所述对中压盖包括两个对中压板，对中螺栓，弹簧；所述对中压板通过对中螺栓固定连接；所述弹簧环套在所述对中螺栓中间段，与两个对中压板内侧贴合。
7.根据权利要求1所述的电芯压装入壳装置，其特征在于：所述对中台装置上设有活动压头座，导向座，导杆；所述活动压头座气缸固定在所述导向座上；所述活动压头座气缸伸出端与活动压头座固定连接；所述活动压头座、导向座通过导杆连接。
8.根据权利要求1所述的电芯压装入壳装置，其特征在于：所述入壳抓取装置上设有X轴方向伺服电缸，Y轴方向伺服电缸，Z轴方向伺服电缸，横梁；所述X、Y轴方向伺服电缸固定在横梁上；所述入壳抓取装置上设有入壳滑板；所述Z轴方向伺服电缸伸出端与入壳滑板固定连接。
9.根据权利要求1所述的电芯压装入壳装置，其特征在于：所述入壳抓取装置上还设有导杆、入壳安装板；所述入壳安装板、入壳滑板通过导杆连接；所述入壳安装板下端设有夹紧气缸、夹板；所述夹紧气缸伸出端固定在夹板上；所述入壳抓取装置上还设有限位气缸。
10.根据权利要求1所述的电芯压装入壳装置，其特征在于：所述入壳滑台装置上设有无杆气缸、底板、滑板、导轨、活动压头座、推动气缸、导向座、固定连杆；所述无杆气缸固定在底板上；所述导轨固定在底板上；所述滑板与所述导轨连接；所述活动压头座和导向座通过固定连杆连接固定；所述推动气缸伸出端与活动压头座连接。
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