CN114267866A - 一种新能源汽车电芯阵列包装设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新能源汽车电芯阵列包装设备，包括：设备基架以及固定于设备基架顶面的运动排列机构、阵列电芯导出机构和粘胶电喷机构，设备基架的内部固定安装有与运动排列机构输入端传动连接的排料驱动机构，阵列电芯导出机构和粘胶电喷机构不至于运动排列机构的一侧，运动排列机构包括导料盘、外环导轨和内环导轨。本发明中，通过设置运动排列机构，利用导料盘的旋转运动异界外环导轨和内环导轨的联合导向将电池电芯通过与导料盘的接触摩擦依次沿外环导轨和内环导轨进行传导排列，有序在电芯排列板表面形成阵列结构，完成自动化排列便于与后续包装结构进行自动化同步操作，提高整个包装工序的自动化程度。

Description

一种新能源汽车电芯阵列包装设备

技术领域

本发明涉及新能源汽车技术领域，具体为一种新能源汽车电芯阵列包装设备。

背景技术

新能源汽车电池分两大类，蓄电池和燃料电池，蓄电池适用于纯电动汽车，包括铅酸蓄电池、镍氢电池、钠硫电池、二次锂电池、空气电池、三元锂电池，燃料电池专用于燃料电池电动汽车，包括碱性燃料电池(AFC)、磷酸燃料电池(PAFC)、熔融炭酸盐燃料电池(MCFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)、质子交换膜燃料电池(PEMFC)、直接甲醇燃料电池(DMFC)。

现有的新能源汽车电池包装成矩阵电池包过程中需要人力辅助工作，，通过人工或辅助机械设备将电芯进行整体排列成矩阵并利用人工点胶、捆绑或焊接的方式进行电芯矩阵的排布固定，工作效率低，且人工点胶操作中，点胶胶液量无法进行有效控制，胶液积存于电芯一侧导致电芯之间相互粘合面积较小，阵列固定效果不理想，存在一定缺陷。

有鉴于此，针对现有的问题予以研究改良，提供一种新能源汽车电芯阵列包装设备，来解决目前存在的包装工序效率低下以及电芯粘结效果差的问题，旨在通过该技术，达到解决问题与提高实用价值性的目的。

发明内容

本发明旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明所采用的技术方案为：一种新能源汽车电芯阵列包装设备，包括：设备基架以及固定于设备基架顶面的运动排列机构、阵列电芯导出机构和粘胶电喷机构，所述设备基架的内部固定安装有与运动排列机构输入端传动连接的排料驱动机构，所述阵列电芯导出机构和粘胶电喷机构不至于运动排列机构的一侧；所述运动排列机构包括导料盘、外环导轨和内环导轨，所述导料盘的圆心处设有与排料驱动机构输出端固定连接的驱动转轴，所述外环导轨和内环导轨的端部分别设有固定于设备基架的顶端的直线外轨和排列内轨且底面与导料盘的顶面滑动贴合，所述排列内轨和直线外轨之间设有电芯排列板；所述阵列电芯导出机构包括阵列托板、释放阀组和夹持驱动轮以及套接于夹持驱动轮外侧的运动皮带，所述阵列托板的表面开设有位于释放阀组上方的释放槽，所述运动皮带成U形结构布置，所述粘胶电喷机构位于阵列托板的正上方，所述粘胶电喷机构包括定位机架以及固定于定位机架顶端的电喷控制机头、光电感应开关，所述电喷控制机头的端口固定连接有注胶头，所述电喷控制机头的输入端设有胶液泵送结构。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述导料盘、电芯排列板和阵列托板位于同一水平面，所述导料盘的顶面为糙面结构，所述电芯排列板和阵列托板的顶面为水平光面结构。

通过采用上述技术方案，利用导料盘与电芯的摩擦作为驱动电芯运动的作用力，并通过电芯排列板和阵列托板的光面保证电芯的平移滑动。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述排列内轨和直线外轨与导料盘的圆周切向相同，且排列内轨和直线外轨相互平行布置，所述电芯排列板的一端与外环导轨的边沿滑动贴合。

进一步的，所述外环导轨呈圆环状结构且布置于导料盘的外沿上方，所述内环导轨成J形并位于导料盘的圆心上方，所述外环导轨和内环导轨的侧面为圆滑光面结构。

通过采用上述技术方案，运动排列机构匀低速旋转运动中，新能源汽车电芯在与导料盘的摩擦作用下跟随导料盘转动，通过外环导轨和内环导轨表面的导向运动逐渐向电芯排列板的上方运动并在电芯排列板的表面呈逐一排列成矩阵结构，在后续汽车电芯的推动下电芯排列板表面电芯靠近阵列托板顶面运动皮带，依次沿外环导轨和内环导轨进行传导排列，有序在电芯排列板表面形成阵列结构，完成自动化排列便于与后续包装结构进行自动化同步操作。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述夹持驱动轮的数量为若干，所述夹持驱动轮的底面设有驱动电机，所述运动皮带呈拉伸状态并过盈套接于夹持驱动轮的外侧。

通过采用上述技术方案，通过夹持驱动轮和运动皮带的转动进入运动皮带的内部通过外扩弧条和抵接皮轮的弹性抱夹跟随驱动轮轴旋转进行自转运动，胶液在电芯自转运动中均匀分布于电芯外侧，使相邻电芯表面相互粘结。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述释放阀组包括阀板、弹性扭转部和电磁铁，所述阀板通过弹性扭转部活动安装与阵列托板释放槽的下方，所述阵列托板的内部嵌入安装有接触电极，所述阵列托板的底面固定安装有锁止定块，所述阀板的内部嵌入安装有位于锁止定块一端的电磁铁，所述锁止定块为铁磁性材质构件，所述接触电极包括位于阵列托板底面的弹性触点以及位于阀板顶面的电极触点，所述电磁铁的输入端与接触电极的端部电连接。

通过采用上述技术方案，在胶液完全固化后可通过电磁铁的断电与锁止定块失去磁吸力，通过重力使阀板下偏转释放电池阵列，释放后由接触电极重新触发接电。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述夹持驱动轮包括驱动轮轴和外扩弧条，所述驱动轮轴的内部设有弹性顶杆，所述弹性顶杆的端部与外扩弧条的内侧固定连接，所述外扩弧条的外侧固定套接有抵接皮轮，所述抵接皮轮与运动皮带的内侧摩擦抵接。

通过采用上述技术方案，通过夹持驱动轮和运动皮带的转动进入运动皮带的内部通过外扩弧条和抵接皮轮的弹性抱夹跟随驱动轮轴旋转进行自转运动，使点胶胶液在电芯之间相互运动传递，保证每个电芯表面均匀上胶，从而使得电芯阵列进行固定粘合。

本发明所取得的有益效果为：

1.本发明中，通过设置运动排列机构，利用导料盘的旋转运动异界外环导轨和内环导轨的联合导向将电池电芯通过与导料盘的接触摩擦依次沿外环导轨和内环导轨进行传导排列，有序在电芯排列板表面形成阵列结构，完成自动化排列便于与后续包装结构进行自动化同步操作，提高整个包装工序的自动化。

2.本发明中，通过设置自动点胶结构，利用粘胶电喷机构对电芯阵列间的间隔缝隙进行自动识别和点胶，并利用夹持驱动轮和运动皮带驱动电芯进行自转，使点胶胶液在电芯之间相互运动传递，保证每个电芯表面均匀上胶，从而使得电芯阵列进行固定粘合，完成自动化绑定固定。

3.本发明中，通过设置运动排列机构、粘胶电喷机构以及释放阀组，分别依次进行电芯的排列、粘合和传递至下一包装工序，实现整个电芯包装工序的自动化，无需人工值守，提高工作效率降低人工成本。

附图说明

图1为本发明一个实施例的整体结构示意图；

图2为本发明一个实施例的底面视图结构示意图；

图3为本发明一个实施例的运动排列机构结构示意图；

图4为本发明一个实施例的阵列电芯导出机构结构示意图；

图5为本发明一个实施例的释放阀组结构示意图；

图6为本发明一个实施例的夹持驱动轮结构示意图；

图7为本发明一个实施例的粘胶电喷机构结构示意图。

附图标记：

100、设备基架；110、排料驱动机构；

200、运动排列机构；210、导料盘；220、外环导轨；230、内环导轨；240、电芯排列板；211、驱动转轴；221、直线外轨；231、排列内轨；

300、阵列电芯导出机构；310、阵列托板；320、释放阀组；330、夹持驱动轮；340、运动皮带；321、阀板；322、弹性扭转部；323、锁止定块；324、电磁铁；325、接触电极；331、驱动轮轴；332、弹性顶杆；333、外扩弧条；334、抵接皮轮；

400、粘胶电喷机构；410、定位机架；420、电喷控制机头；430、光电感应开关；421、注胶头。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。

下面结合附图描述本发明的一些实施例提供的一种新能源汽车电芯阵列包装设备。

结合图1-7所示，本发明提供的一种新能源汽车电芯阵列包装设备，包括：设备基架100以及固定于设备基架100顶面的运动排列机构200、阵列电芯导出机构300和粘胶电喷机构400，设备基架100的内部固定安装有与运动排列机构200输入端传动连接的排料驱动机构110，阵列电芯导出机构300和粘胶电喷机构400不至于运动排列机构200的一侧；运动排列机构200包括导料盘210、外环导轨220和内环导轨230，导料盘210的圆心处设有与排料驱动机构110输出端固定连接的驱动转轴211，外环导轨220和内环导轨230的端部分别设有固定于设备基架100的顶端的直线外轨221和排列内轨231且底面与导料盘210的顶面滑动贴合，排列内轨231和直线外轨221之间设有电芯排列板240；阵列电芯导出机构300包括阵列托板310、释放阀组320和夹持驱动轮330以及套接于夹持驱动轮330外侧的运动皮带340，阵列托板310的表面开设有位于释放阀组320上方的释放槽，运动皮带340成U形结构布置，粘胶电喷机构400位于阵列托板310的正上方，粘胶电喷机构400包括定位机架410以及固定于定位机架410顶端的电喷控制机头420、光电感应开关430，电喷控制机头420的端口固定连接有注胶头421，电喷控制机头420的输入端设有胶液泵送结构。

在该实施例中，外环导轨220呈圆环状结构且布置于导料盘210的外沿上方，内环导轨230成J形并位于导料盘210的圆心上方，外环导轨220和内环导轨230的侧面为圆滑光面结构。

通过采用上述技术方案，运动排列机构200匀低速旋转运动中，新能源汽车电芯在与导料盘210的摩擦作用下跟随导料盘转动，通过外环导轨220和内环导轨230表面的导向运动逐渐向电芯排列板的上方运动并在电芯排列板的表面呈逐一排列成矩阵结构，在后续汽车电芯的推动下电芯排列板表面电芯靠近阵列托板顶面运动皮带，依次沿外环导轨220和内环导轨230进行传导排列，有序在电芯排列板表面形成阵列结构，完成自动化排列便于与后续包装结构进行自动化同步操作。

在该实施例中，导料盘210、电芯排列板240和阵列托板310位于同一水平面，导料盘210的顶面为糙面结构，电芯排列板240和阵列托板310的顶面为水平光面结构，排列内轨231和直线外轨221与导料盘210的圆周切向相同，且排列内轨231和直线外轨221相互平行布置，电芯排列板240的一端与外环导轨220的边沿滑动贴合。

具体的，利用导料盘210与电芯的摩擦作为驱动电芯运动的作用力，并通过电芯排列板240和阵列托板310的光面保证电芯的平移滑动。

进一步的，运动排列机构200匀低速旋转运动中，新能源汽车电芯在与导料盘210的摩擦作用下跟随导料盘210转动，通过外环导轨220和内环导轨230表面的导向运动逐渐向电芯排列板240的上方运动并在电芯排列板240的表面呈逐一排列成矩阵结构，在后续汽车电芯的推动下电芯排列板240表面电芯靠近阵列托板310顶面运动皮带340，依次沿外环导轨220和内环导轨230进行传导排列，有序在电芯排列板240表面形成阵列结构，完成自动化排列便于与后续包装结构进行自动化同步操作。

在该实施例中，夹持驱动轮330的数量为若干，夹持驱动轮330的底面设有驱动电机，运动皮带340呈拉伸状态并过盈套接于夹持驱动轮330的外侧。

具体的，通过夹持驱动轮330和运动皮带340的转动进入运动皮带340的内部通过外扩弧条333和抵接皮轮334的弹性抱夹跟随驱动轮轴331旋转进行自转运动，胶液在电芯自转运动中均匀分布于电芯外侧，使相邻电芯表面相互粘结。

在该实施例中，释放阀组320包括阀板321、弹性扭转部322和电磁铁324，阀板321通过弹性扭转部322活动安装与阵列托板310释放槽的下方，阵列托板310的内部嵌入安装有接触电极325，阵列托板310的底面固定安装有锁止定块323，阀板321的内部嵌入安装有位于锁止定块323一端的电磁铁324，锁止定块323为铁磁性材质构件，接触电极325包括位于阵列托板310底面的弹性触点以及位于阀板321顶面的电极触点，电磁铁324的输入端与接触电极325的端部电连接。

具体的，在胶液完全固化后可通过电磁铁324的断电与锁止定块323失去磁吸力，通过重力使阀板321下偏转释放电池阵列，释放后由接触电极325重新触发接电。

在该实施例中，夹持驱动轮330包括驱动轮轴331和外扩弧条333，驱动轮轴331的内部设有弹性顶杆332，弹性顶杆332的端部与外扩弧条333的内侧固定连接，外扩弧条333的外侧固定套接有抵接皮轮334，抵接皮轮334与运动皮带340的内侧摩擦抵接。

具体的，通过夹持驱动轮330和运动皮带340的转动进入运动皮带340的内部通过外扩弧条333和抵接皮轮334的弹性抱夹跟随驱动轮轴331旋转进行自转运动，使点胶胶液在电芯之间相互运动传递，保证每个电芯表面均匀上胶，从而使得电芯阵列进行固定粘合。

本发明的工作原理及使用流程：

将新能源汽车电芯铺至运动排列机构200的表面，连通粘胶电喷机构400的工作电源以及胶液泵送机构，通过泵送机构将胶液供送至4210处喷出，在光电感应开关430的识别下对向新能源汽车电芯之间进行胶液的定点加注喷涂，使相邻新能源汽车电芯相互粘合；

在排料驱动机构110的驱动下，运动排列机构200进行匀低速旋转运动，新能源汽车电芯在与导料盘210的摩擦作用下跟随导料盘210转动，通过外环导轨220和内环导轨230表面的导向运动逐渐向电芯排列板240的上方运动并在电芯排列板240的表面呈逐一排列成矩阵结构，在后续汽车电芯的推动下电芯排列板240表面电芯靠近阵列托板310顶面运动皮带340，并通过夹持驱动轮330和运动皮带340的转动进入运动皮带340的内部通过外扩弧条333和抵接皮轮334的弹性抱夹跟随驱动轮轴331旋转进行自转运动，在光电感应开关430的识别下对向新能源汽车电芯之间进行胶液的定点加注喷涂，胶液在电芯自转运动中均匀分布于电芯外侧，使相邻电芯表面相互粘结；一段时间后胶液逐渐固化，通过控制器断开电磁铁324的电源使得电磁铁324与锁止定块323失去磁吸作用，在电芯自重作用下使得阀板321向下偏转释放矩阵粘合后的电芯，弹性扭转部322弹性复原恢复阀板321并联通接触电极325之间电磁铁324的电源等待下一次的电芯释放。

在本发明中,术语“多个”则指两个或两个以上,除非另有明确的限定。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。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解,例如，“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;“相连”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，当元件被称为“装配于”、“安装于”、“固定于”或“设置于”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”、“上”、“下”、“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。

在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的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实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解，在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种新能源汽车电芯阵列包装设备，其特征在于，包括：设备基架（100）以及固定于设备基架（100）顶面的运动排列机构（200）、阵列电芯导出机构（300）和粘胶电喷机构（400），所述设备基架（100）的内部固定安装有与运动排列机构（200）输入端传动连接的排料驱动机构（110），所述阵列电芯导出机构（300）和粘胶电喷机构（400）不至于运动排列机构（200）的一侧；

所述运动排列机构（200）包括导料盘（210）、外环导轨（220）和内环导轨（230），所述导料盘（210）的圆心处设有与排料驱动机构（110）输出端固定连接的驱动转轴（211），所述外环导轨（220）和内环导轨（230）的端部分别设有固定于设备基架（100）的顶端的直线外轨（221）和排列内轨（231）且底面与导料盘（210）的顶面滑动贴合，所述排列内轨（231）和直线外轨（221）之间设有电芯排列板（240）；

所述阵列电芯导出机构（300）包括阵列托板（310）、释放阀组（320）和夹持驱动轮（330）以及套接于夹持驱动轮（330）外侧的运动皮带（340），所述阵列托板（310）的表面开设有位于释放阀组（320）上方的释放槽，所述运动皮带（340）成U形结构布置，所述粘胶电喷机构（400）位于阵列托板（310）的正上方，所述粘胶电喷机构（400）包括定位机架（410）以及固定于定位机架（410）顶端的电喷控制机头（420）、光电感应开关（430），所述电喷控制机头（420）的端口固定连接有注胶头（421），所述电喷控制机头（420）的输入端设有胶液泵送结构。

2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车电芯阵列包装设备，其特征在于，所述导料盘（210）、电芯排列板（240）和阵列托板（310）位于同一水平面，所述导料盘（210）的顶面为糙面结构，所述电芯排列板（240）和阵列托板（310）的顶面为水平光面结构。

3.根据权利要求1所述的一种新能源汽车电芯阵列包装设备，其特征在于，所述外环导轨（220）呈圆环状结构且布置于导料盘（210）的外沿上方，所述内环导轨（230）成J形并位于导料盘（210）的圆心上方，所述外环导轨（220）和内环导轨（230）的侧面为圆滑光面结构。

4.根据权利要求1所述的一种新能源汽车电芯阵列包装设备，其特征在于，所述排列内轨（231）和直线外轨（221）与导料盘（210）的圆周切向相同，且排列内轨（231）和直线外轨（221）相互平行布置，所述电芯排列板（240）的一端与外环导轨（220）的边沿滑动贴合。

5.根据权利要求1所述的一种新能源汽车电芯阵列包装设备，其特征在于，所述夹持驱动轮（330）的数量为若干，所述夹持驱动轮（330）的底面设有驱动电机，所述运动皮带（340）呈拉伸状态并过盈套接于夹持驱动轮（330）的外侧。

6.根据权利要求1所述的一种新能源汽车电芯阵列包装设备，其特征在于，所述释放阀组（320）包括阀板（321）、弹性扭转部（322）和电磁铁（324），所述阀板（321）通过弹性扭转部（322）活动安装与阵列托板（310）释放槽的下方，所述阵列托板（310）的内部嵌入安装有接触电极（325），所述阵列托板（310）的底面固定安装有锁止定块（323），所述阀板（321）的内部嵌入安装有位于锁止定块（323）一端的电磁铁（324）。

7.根据权利要求6所述的一种新能源汽车电芯阵列包装设备，其特征在于，所述锁止定块（323）为铁磁性材质构件，所述接触电极（325）包括位于阵列托板（310）底面的弹性触点以及位于阀板（321）顶面的电极触点，所述电磁铁（324）的输入端与接触电极（325）的端部电连接。

8.根据权利要求1所述的一种新能源汽车电芯阵列包装设备，其特征在于，所述夹持驱动轮（330）包括驱动轮轴（331）和外扩弧条（333），所述驱动轮轴（331）的内部设有弹性顶杆（332），所述弹性顶杆（332）的端部与外扩弧条（333）的内侧固定连接，所述外扩弧条（333）的外侧固定套接有抵接皮轮（334），所述抵接皮轮（334）与运动皮带（340）的内侧摩擦抵接。

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