CN110380070B - 一种动力电池自动合芯装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种动力电池自动合芯装置，包括操作台，操作台上对称固定有两个安装座，两个安装座之间转动连接有第一工作轴和第二工作轴，第一和第二工作轴齿轮传动，操作台上固定有驱动两个工作轴的伺服电机；第一工作轴和第二工作轴上均固定有电芯托板，电芯托板上固定有电芯夹紧机构；本发明的结构简单，操作便捷，整个合芯过程都是通过机械设备进行完成，操作人员不用直接触碰电芯，不会因手部触碰导致品质不良的情况产生，也大大降低了工作人员的工作强度，提高了合芯的效率，削减了人工成本。

Description

一种动力电池自动合芯装置
技术领域
本发明涉及动力电池生产设备领域，尤其涉及一种动力电池自动合芯装置。
背景技术
目前，在动力电池电芯生产的过程中，需要对AB电芯配对后，进行堆叠合芯，经过超声波焊接后放入壳体内，合芯工序非常重要，直接影响产品的品质；传统的合芯方式是利用人工把AB两个电芯合在一起，如此一方面增加了工作人员的工作强度，效率低下，且人工成本的增加；另一方面人为的去接触电芯，会容易导致产品品质的不良。
发明内容
本发明的目的在于提供一种动力电池自动合芯装置，替代传统的人工合芯操作。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种动力电池自动合芯装置，包括操作台，所述操作台上对称固定有两个安装座，两个安装座之间转动连接有第一工作轴和第二工作轴，所述第一工作轴的轴端固定有第一齿轮，第二工作轴的轴端固定有第二齿轮，所述第一齿轮与第二齿轮相互啮合；操作台上固定有伺服电机，所述伺服电机的输出轴与第一工作轴或第二工作轴传动连接；所述第一工作轴和第二工作轴上均固定有电芯托板，所述电芯托板上固定有电芯夹紧机构；所述电芯夹紧机构包括固定于电芯托板背面的第一气座，所述第一气座包括壳体，所述壳体内部通过隔板分为活塞室和气室，所述隔板的中心开有通孔，所述气室连接气源，所述活塞室内设有与活塞室内壁滑动配合的活塞，所述活塞的一端与所述的通孔配合，活塞的另一端固定有至少一个推杆，所述推杆伸出壳体外与电芯托板平行，所述活塞与活塞室内壁之间连接有至少一个复位弹簧，所述复位弹簧的伸缩方向与推杆的伸缩方向一致；所述第一气座的推杆端固定有第二气座，所述第二气座与第一气座的结构相同，第二气座的推杆垂直电芯托板且推杆端部固定有压板，所述的压板与电芯托板平行。
优选的，所述操作台为矩形台，操作台的底部四角分别固定有支撑脚。
优选的，所述伺服电机的输出轴端固定有主动皮带轮，所述第一工作轴或第二工作轴的轴端固定有从动皮带轮，所述主动皮带轮与从动皮带轮之间通过皮带连接。
优选的，两个所述的电芯托板的两侧边对称固定有至少两个挡板。
优选的，所述工作台上固定有连接气源的通气管道，所述通气管道与第一气座和第二气座的气室通过气管密封连接。
优选的，所述推杆的数量为三个。
优选的，所述复位弹簧的数量为两个，两个复位弹簧分别位于三个推杆之间。
本发明的有益效果在于：
本发明的结构简单，操作便捷，整个合芯过程都是通过机械设备进行完成，操作人员不用直接触碰电芯，不会因手部触碰导致品质不良的情况产生，也大大降低了工作人员的工作强度，提高了合芯的效率，削减了人工成本。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是第一气座及第二气座的剖视图；
图3是图1中A部局部放大图；
图4是图1中B部局部放大图；
图5是图1中C部局部放大图；
图中：1-操作台、2-支撑脚、3-安装座、4-第一工作轴、5-第二工作轴、6-伺服电机、7-主动皮带轮、8-从动皮带轮、9-皮带、10-第一齿轮、11-第二齿轮、12-电芯托板、13-通气管道、14-连接口、15-气管、16-第一气座、17-气室、18-活塞、19-推杆、20-复位弹簧、21-第二气座、22-压板、23-隔板、24-活塞室、25-挡板。
具体实施方式
下面结合具体实施方式及附图对本发明做进一步说明：
参照图1 所示的一种动力电池自动合芯装置，包括操作台1，本实施例的操作台1为矩形台，操作台1的底部四角分别固定有支撑脚2。
操作台1上对称固定有两个安装座3，两个安装座3之间转动连接有第一工作轴4和第二工作轴5（通过轴承安装），第一工作轴4的轴端固定有第一齿轮10，第二工作轴5的轴端固定有第二齿轮11，第一齿轮10与第二齿轮11相互啮合。
操作台1上固定有伺服电机6，参照图3所示，伺服电机6的输出轴端安装有主动皮带轮7，相应的第一工作轴4的轴端安装有从动皮带轮8，主动皮带轮7与从动皮带轮8之间通过皮带9传动连接。
第一工作轴4和第二工作轴5上均固定有电芯托板12，本实施例中电芯托板12沿所在轴的径向焊接固定。两个电芯托板12初始在一条水平线上，图1中为合芯状态下，两个电芯托板12相互平行，AB电芯被夹持在两个电芯托板12相对的内侧面。
两个电芯托板12上都固定有电芯夹紧机构，本实施例以右侧的电芯托板来说明，左侧的相同可以参考右侧，参照图2和图4所示，所述电芯夹紧机构包括固定于电芯托板12背面（两个电芯托板12的相背的一面）的第一气座16。
第一气座16包括壳体，所述壳体内部通过隔板23分为活塞室24和气室17，所述隔板23的中心开有通孔。
气室17连接气源，参照图5所示，本实施例中在工作台上布置两个通气管道13连接气源，图1中仅展示右侧电芯托板12上的电芯夹紧机构及通气管道13，左侧通气管道及左侧电芯托板12上的电芯夹紧机构与右侧一致，故不再详述。
每个通气管道13上设置两个连接口14，各连接口14螺纹密封连接有气管15，通过气管15接入第一气座16和第二气座21的气室内，为活塞18动作供气。
活塞室24内设有与活塞室24内壁滑动配合的活塞18，活塞18的一端与隔板23中间的通孔配合，活塞18的另一端固定有三个推杆19，推杆19伸出壳体外与电芯托板12平行，同时活塞18与活塞室内顶壁之间连接有两个复位弹簧20，两个复位弹簧20介于三个推杆19之间，复位弹簧20的伸缩方向与推杆19的伸缩方向一致。
复位弹簧20在气座通气时，会被压缩，推杆19伸出，当停止通气后，复位弹簧20会恢复形变，从而可以推动活塞18将推杆19收缩。
第一气座16的推杆19端固定有第二气座21，所述第二气座21与第一气座16的结构相同，只是推杆的伸缩方向不同，如图4中第一气座16的推杆是沿上下方向伸缩的，第二气座21的推杆则是沿水平方形伸缩的。
第二气座21的推杆垂直电芯托板12且推杆端部固定有压板22，压板22与电芯托板12平行，用于将电芯压紧在电芯托板12上。
为了便于电芯安置时的定位，在两个电芯托板12的两侧边均对称固定有四个挡板25。
本发明的操作过程如下：
初始状态下，两个电芯托板12保持水平打开，两个电芯夹紧机构的第一气座16不通气，第二气座21通气，推杆19带动压板22远离电芯托板12，然后由外部机械手分别将AB电芯放在两个电芯托板12上；第二气座21关闭，在复位弹簧20的作用下，推杆19收缩，压板22则压在电芯表面，将电芯固定在电芯托板12上。
然后伺服电机6启动，驱动两个工作轴相向旋转，则两个电芯托板12开始合拢，电芯托板12转动九十度后，AB电芯则贴合在一起完成合芯，在贴合前1s左右，第一气座16通气推动第二气座21上升，使得压板22向上逐渐抽离电芯表面，保证AB电芯可以顺利完全贴合。
AB电芯完全贴合后，伺服电机6停止，此时两个压板22位于电芯上方，第二气座21启动，使得压板22伸至对面电芯托板12上的电芯旁侧上方，然后第一气座16和第二气座21依次关闭，在复位弹簧的恢复力作用下，使得AB电芯的上端（高出电芯托板12部分）夹持在两个压板22中间，增加合芯的稳固度以及使得两个电芯能够闭合的更加整齐。
整个合芯过程都由设备进行完成，操作人员不用触碰电芯，不会因手部触碰导致品质不良的情况产生。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种动力电池自动合芯装置，其特征在于：包括操作台，所述操作台上对称固定有两个安装座，两个安装座之间转动连接有第一工作轴和第二工作轴，所述第一工作轴的轴端固定有第一齿轮，第二工作轴的轴端固定有第二齿轮，所述第一齿轮与第二齿轮相互啮合；操作台上固定有伺服电机，所述伺服电机的输出轴与第一工作轴或第二工作轴传动连接；所述第一工作轴和第二工作轴上均固定有电芯托板，所述电芯托板上固定有电芯夹紧机构；所述电芯夹紧机构包括固定于电芯托板背面的第一气座，所述第一气座包括壳体，所述壳体内部通过隔板分为活塞室和气室，所述隔板的中心开有通孔，所述气室连接气源，所述活塞室内设有与活塞室内壁滑动配合的活塞，所述活塞的一端与所述的通孔配合，活塞的另一端固定有至少一个推杆，所述推杆伸出壳体外与电芯托板平行，所述活塞与活塞室内壁之间连接有至少一个复位弹簧，所述复位弹簧的伸缩方向与推杆的伸缩方向一致；所述第一气座的推杆侧固定有第二气座，所述第二气座与第一气座的结构相同，第二气座的推杆垂直电芯托板且推杆端部固定有压板，所述的压板与电芯托板平行。
2.根据权利要求1所述的一种动力电池自动合芯装置，其特征在于：所述操作台为矩形台，操作台的底部四角分别固定有支撑脚。
3.根据权利要求1所述的一种动力电池自动合芯装置，其特征在于：所述伺服电机的输出轴端固定有主动皮带轮，所述第一工作轴或第二工作轴的轴端固定有从动皮带轮，所述主动皮带轮与从动皮带轮之间通过皮带连接。
4.根据权利要求1所述的一种动力电池自动合芯装置，其特征在于：两个所述的电芯托板的两侧边对称固定有至少两个挡板。
5.根据权利要求1所述的一种动力电池自动合芯装置，其特征在于：所述工作台上固定有连接气源的通气管道，所述通气管道与第一气座和第二气座的气室通过气管密封连接。
6.根据权利要求1所述的一种动力电池自动合芯装置，其特征在于：所述推杆的数量为三个。
7.根据权利要求6所述的一种动力电池自动合芯装置，其特征在于：所述复位弹簧的数量为两个，两个复位弹簧分别位于三个推杆之间。
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