CN114603339A - 压装装置及压装设备 - Google Patents

Abstract

本申请适用于生产加工技术领域，提供一种压装装置及压装设备，所述压装装置包括：压头；随动压紧部件，设置于所述压头的周围；压装驱动机构，连接于所述压头和所述随动压紧部件，以驱动所述压头和所述随动压紧部件沿所述压装装置的高度方向移动。本申请的实施例提供的压装装置能保护工件。

Description

压装装置及压装设备

技术领域

本申请属于生产加工技术领域，更具体地说，涉及一种压装装置及压装设备。

背景技术

在动力电池的装配过程中，需要对电芯(可称为第一工件)和铝壳(可称为第二工件)进行压装，使得电芯进入铝壳中，该过程称为电芯压装。为完成电芯压装，需要通过定位装置对电芯和铝壳进行定位，比如对矩形电芯的长边和短边进行定位，然后使用压装装置推压铝壳。目前的压装装置在压装工件(比如铝壳)的过程中，容易造成工件损伤。

发明内容

本申请的实施例提供一种压装装置及压装设备，能保护工件。

第一方面，本申请的实施例提供一种压装装置，包括：

压头；

随动压紧部件，设置于所述压头的周围；

压装驱动机构，连接于所述压头和所述随动压紧部件，以驱动所述压头和所述随动压紧部件沿所述压装装置的高度方向移动。

在第一方面的一些可能的实施方式中，所述随动压紧部件包括：

压紧固定部，设置于所述压头的周围；

可调压紧部，连接于所述压紧固定部且能沿所述高度方向相对所述压紧固定部移动。

在第一方面的一些可能的实施方式中，所述压装驱动机构包括：

压装驱动座，连接于所述压头和所述随动压紧部件；

驱动组件，连接于所述压装驱动座以驱动所述压装驱动座沿所述高度方向移动。

第二方面，本申请的实施例提供一种压装设备，包括：

上述任一项所述压装装置；

定位装置，能与所述随动压紧部件抵持。

在第二方面的一些可能的实施方式中，所述定位装置包括：

基座；

定位机构，能抵持于所述随动压紧部件；

支撑机构，可移动地连接于所述基座；

弹性部件，沿所述高度方向设置于所述定位机构与所述支撑机构之间，使得在所述高度方向所述支撑机构的端面与所述定位机构的端面之间存在间隙。

在第二方面的一些可能的实施方式中，所述定位装置还包括：

移动组件，设置于所述基座，且连接于所述定位机构以带动所述定位机构沿所述高度方向移动。

在第二方面的一些可能的实施方式中，所述定位机构包括：

定位主体，抵持于所述弹性部件的一端；

第一方向定位组件，设置于所述定位主体；

所述定位装置还包括：

第一方向驱动机构，连接于所述第一方向定位组件以驱动所述第一方向定位组件沿第一方向移动。

在第二方面的一些可能的实施方式中，所述定位机构还包括：

第二方向定位组件，设置于所述定位主体；

所述定位装置还包括：

第二方向驱动组件，连接于所述第二方向定位组件以驱动所述第二方向定位组件沿第二方向移动；

所述第一方向垂直于所述第二方向。

在第二方面的一些可能的实施方式中，所述定位机构设有对中部件；

所述对中部件包括：

导向面；

台阶面；

第一工件定位面，连接于所述导向面和所述台阶面。

在第二方面的一些可能的实施方式中，所述对中部件还包括：

第二工件定位面，连接于所述台阶面。

在第二方面的一些可能的实施方式中，所述定位装置还包括：

缓冲部件，设置于所述定位机构，且在所述高度方向能抵持于所述基座。

在第二方面的一些可能的实施方式中，所述定位装置还包括：

导向部件，一端固定设置于所述定位机构，另一端能位于所述支撑机构中且能跟随所述定位机构相对所述支撑机构移动；或者，所述导向部件的一端固定设置于所述支撑机构，所述导向部件的另一端可移动地穿设于所述定位机构且能跟随所述支撑机构相对所述定位机构移动。

本申请的实施例与现有技术相比存在的有益效果是：

压装驱动机构驱动压头和随动压紧部件沿压装装置的高度方向移动，压头推压定位于和承载于定位装置的工件，随动压紧部件推压定位装置，使得定位装置和工件在压装的过程中以相同的速度沿高度方向运动，实现定位装置和工件随动，避免定位装置与工件发生相对运动而导致工件损伤，从而能保护工件。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一实施例提供的压装设备的立体图；

图2为本申请一实施例提供的压装装置的立体图；

图3为本申请一实施例提供的压装装置的主视图；

图4为本申请一实施例提供的定位装置的主视图；

图5为本申请一实施例提供的定位装置的立体图；

图6为图4中A区域的放大图；

图7为本申请一实施例提供的定位装置的局部结构的使用状态图。

图8为本申请一实施例提供的定位装置的对中部件的主视图；

图9为本申请一实施例提供的定位装置的对中部件的使用状态图；

图10为图9中B区域的放大图；

图11为本申请一实施例提供的定位装置的使用状态图。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图1至图11及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“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间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本申请的实施例提供一种压装设备，用于对工件进行压装，具体可以将一个工件(比如电芯)压进另一个工件(比如铝壳)中。

图1为本申请一实施例提供的压装设备的立体图。参考图1，本申请的实施例提供的压装设备包括定位装置1000和压装装置2000。

定位装置1000用于对工件100进行定位并承载工件100。

压装装置2000用于对工件100进行压装。

图2为本申请一实施例提供的压装装置的立体图。图3为本申请一实施例提供的压装装置的主视图。参考图2和图3，本申请的实施例提供的压装装置2000包括压头11、随动压紧部件12和压装驱动机构13。

参考图2和图3，压头11用于推压工件100，能与工件100的表面抵持。

根据实际需要，压头11的数量可以是一个或者多个。压装装置2000设置多个压头11可以同时对多个工件进行压装。

参考图2和图3，随动压紧部件12设置于压头11的周围。示例的，随动压紧部件12设置于压头11的左侧、右侧、前侧或者后侧。

随动压紧部件12用于推压定位装置1000。具体而言，随动压紧部件12的端部与定位装置1000抵持(直接抵持或间接抵持)，实现推压定位装置1000。

随动压紧部件12可以是杆状的。

根据实际需要，随动压紧部件12的数量可以是一个或者多个。多个随动压紧部件12可以同时推压同一个定位装置1000。

参考图2和图3，压装驱动机构13连接于压头11和随动压紧部件12，以驱动压头11和随动压紧部件12沿压装装置的高度方向H移动。这样，在压装驱动机构13的驱动下，压头11和随动压紧部件12同步运动。

压装驱动机构13可以是以气缸为动力源的驱动结构。

应当理解，压装装置的高度方向H也是压装设备的高度方向。

根据上述内容可知，压装驱动机构13驱动压头11和随动压紧部件12沿压装装置的高度方向H移动，压头11推压定位于和承载于定位装置1000的工件100，随动压紧部件12推压定位装置1000，使得定位装置1000和工件100在压装的过程中以相同的速度沿高度方向H运动，实现定位装置1000和工件10随动，避免定位装置1000与工件100发生相对运动而导致工件100损伤，从而能保护工件100。

参考图2和图3，在一些实施例中，随动压紧部件12包括压紧固定部121和可调压紧部122。

压紧固定部121设置于压头11的周围，比如设置于压头11的左侧、右侧、前侧或者后侧。

可调压紧部122连接于压紧固定部121且能沿高度方向H相对压紧固定部121移动，实现调节可调压紧部122在高度方向H的位置。

示例的，可调压紧部122与压紧固定部121螺纹连接，通过旋转可调压紧部122可以调节可调压紧部122在高度方向H的位置。

通过调节可调压紧部122在高度方向H的位置，可以调节可调压紧部122的底端到定位装置1000的表面的距离，使得该距离与压头11的底端到工件的表面的距离相等，能使得定位装置1000和工件10更精确地同步运动且能适用于压装不同尺寸的工件。

参考图2和图3，在一些实施例中，压装驱动机构13包括压装驱动座131和驱动组件132。

压装驱动座131连接于压头11和随动压紧部件12。

驱动组件132连接于压装驱动座131以驱动压装驱动座131沿高度方向H移动。

本申请的实施例提供的定位装置1000用于对工件进行定位。前述工件可以是电芯或壳体(壳体比如可以是用于容纳电芯的铝壳)。

图4为本申请一实施例提供的定位装置的主视图。图5为本申请一实施例提供的定位装置的立体图。图6为图4中A区域的放大图。图7为本申请一实施例提供的定位装置的局部结构的使用状态图。参考图4至图7，本申请的实施例提供的定位装置1000包括基座1、定位机构2、支撑机构3和弹性部件4。

基座1为定位装置1000的承载结构。

定位机构2用于对工件100进行定位以及承载工件。应当理解，定位机构2可以对一个工件或者多个工件进行定位(比如对电芯和铝壳进行定位)。

参考图5和图7，示例的，定位机构2在第一方向Y和第二方向X对工件100进行定位。

定位机构2能抵持于(直接抵持或者间接抵持)随动压紧部件12，由随动压紧部件12推压定位机构2沿高度方向H移动。

支撑机构3可移动地连接于基座1；也即，支撑机构3设置于基座1且能相对基座1运动。

参考图4和图5，示例的，支撑机构3通过导轨和滑块可移动地连接于基座1。

参考图4和图5，弹性部件4沿定位装置的高度方向H设置于定位机构2与支撑机构3之间。

参考图4和图6，在常态下，弹性部件4处于伸长状态，将定位机构2与支撑机构3撑开，使得在高度方向H支撑机构3的端面与定位机构2的端面之间存在间隙D。

由于弹性部件4位于定位机构2与支撑机构3之间，因此，定位机构2与支撑机构3弹性连接。

参考图6，间隙D的存在使得定位机构2在高度方向H受压时能相对支撑机构3移动。

工件100承载于定位机构2，工件100受压时，弹性部件4会产生反向的弹力，该弹力的大小决定工件100实际受到的压力大小。

弹性部件4可以是弹簧，也可以是波纹管。

根据上述内容可知，工件100放置于定位机构2，定位机构2对工件100进行定位，压装驱动机构13驱动压头11和随动压紧部件12沿压装装置的高度方向H移动，压头11推压定位于和承载于定位机构2的工件，随动压紧部件12推压定位机构2，由于在高度方向H支撑机构3的端面与定位机构2的端面之间存在间隙D，且定位机构2与支撑机构3通过弹性部件4弹性连接，定位机构2相对支撑机构3沿高度方向H移动并跟随支撑机构3沿高度方向H相对基座1移动，工件也跟随定位机构2沿高度方向H相对基座1移动，这样定位机构2与工件3随动，能避免在压装的过程中定位机构2与工件发生相对移动，从而能在压装的过程中避免工件损伤，实现在压装的过程中保护工件。

参考图5，在一些实施例中，定位机构2设有对中部件210。

图8为本申请一实施例提供的定位装置的对中部件的主视图。图9为本申请一实施例提供的定位装置的对中部件的使用状态图。图10为图9中B区域的放大图。参考图8至图10，对中部件210包括导向面211、台阶面212和第一工件定位面213。

参考图10，导向面211用于对工件进行导向，比如对前述铝壳100B进行导向。

导向面211为曲面，比如圆弧面或球面。

参考图10，台阶面212用于支撑工件，比如支撑前述电芯100A，使得工件承载于定位机构2。

第一工件定位面213连接于导向面211和台阶面212。

参考图10，第一工件定位面213用于对工件进行定位，比如对铝壳100B进行定位。

在实际应用时，对中部件210的数量可以为多个。

参考图8，在一些实施例中，对中部件还包括第二工件定位面214。

第二工件定位面214连接于212台阶面。

第二工件定位面214用于对工件进行定位，比如对电芯的盖板进行定位。

参考图10，对于动力电池的装配，电芯100A的一部分是预先压进铝壳中的，电芯100A的盖板则露出于铝壳100B。为了使得铝壳100B的壳口与电芯100A的盖板平齐(或者说壳口与盖板处于同一平面)，使用本申请的实施例提供的定位装置对电芯100A和铝壳100B进行定位，然后使用本申请的实施例提供的压装装置进行压装。目前采用的压装方式是竖直压装，也即对竖直放置的电芯100A和铝壳100B进行定位，然后对铝壳100B的底部施加压力，使得铝壳100B沿高度方向H相对电芯100A移动。

参考图10，具体而言，导向面211对一个工件(比如铝壳)进行导向，使得铝壳100B能顺利下落并由第一工件定位面213定位；台阶面212则支撑另一个工件，比如支撑电芯100A；第二工件定位面214对电芯100A的盖板进行定位；压装结构对铝壳100B的底部施加压力，由于电芯100A支撑于台阶面212，因此铝壳100B会沿高度方向H相对电芯100A移动，直至铝壳100B的壳口与电芯100A的盖板平齐，能够保障压装的顺利进行以及能保护铝壳100B的壳口，该竖直压装能提高压装效率以及能降低对定位精度的要求。

参考图4和图5，在一些实施例中，定位装置还包括移动组件5。

移动组件5设置于基座1。移动组件5还连接于定位机构2以带动定位机构2沿高度方向H移动。

移动组件5可以是气缸。当然，根据实际需要，移动组件5还可以是直线电机。

以气缸为例对本申请的实施例进行说明。在工件和定位机构2受压时，移动组件5(即气缸)泄气，解除对定位机构2的作用力，这样，定位机构2与压装的工件(比如电芯和铝壳)能沿高度方向H以相同的速度相对基座1向下运动；完成压装后，得到产品，移动组件5(即气缸)通气收缩，定位机构2在移动组件5的作用下沿高度方向H向下移动，定位机构2与产品解除接触，以便对产品开展后续工艺。

参考图4和图5，在一些实施例中，定位机构2包括定位主体20和第一方向定位组件21。

定位主体20抵持于弹性部件4的一端。定位主体20可以是板状的结构。

第一方向定位组件21设置于定位主体20。

第一方向定位组件21用于对工件100在第一方向Y进行定位。

参考图4和图5，定位装置还包括第一方向驱动机构6。

第一方向驱动机构6连接于第一方向定位组件21以驱动第一方向定位组件21沿第一方向Y移动，使得第一方向定位组件21能移动至与工件100抵持，能适用于对不同大小的工件进行定位。

第一方向驱动机构6可以是以伺服电机作为动力源的驱动机构。

参考图4和图5，在一些实施例中，第一方向驱动机构6包括第一驱动部件61、第一连接部件62和第一连杆63。

第一驱动部件61可以是以伺服电机为动力源的部件。

第一驱动部件61连接于第一连接部件62。

第一连接部件62连接于第一连杆63。

第一连杆63连接于第一方向定位组件21。

第一方向定位组件21沿第一方向Y可移动地设置于定位主体20。

第一驱动部件61沿垂直于第一方向Y的方向(即第二方向X)移动，带动第一连接部件62沿第二方向X移动，使得第一连杆63拉动第一方向定位组件21沿第一方向Y移动至与工件抵持。

其中，第一连接部件62可以沿第二方向X可移动地设置于定位主体20。当然，根据实际需要，第一连接部件62可以沿第二方向X可移动地设置于其他位置。

对于第一连接部件62设置于定位主体20的情况，第一连接部件62沿高度方向H可移动地连接于第一驱动部件61。示例的，第一连接部件62通过导轨和滑块沿高度方向H可移动地连接于第一驱动部件61。

在实际使用时，定位机构2(比如定位主体20或第一方向定位组件21)受压，第一连接部件62跟随定位机构2沿高度方向H相对第一驱动部件61移动以及相对基座1移动。

参考图5，在一些实施例中，定位机构2还包括第二方向定位组件22。

第二方向定位组件22设置于定位主体20。

第二方向定位组件22用于对工件在第二方向X进行定位。

第二方向定位组件22包括前述对中部件210。

定位装置还包括第二方向驱动组件7。

第二方向驱动组件7连接于第二方向定位组件22以驱动第二方向定位组件22沿第二方向X移动，使得第二方向定位组件22能移动至与工件抵持，能适用于对不同大小的工件进行定位。

其中，第一方向Y垂直于第二方向X。

第二方向驱动组件7可以是以伺服电机作为动力源的驱动机构。

参考图5，在一些实施例中，基座1承载第一方向驱动机构6，第二方向驱动组件7承载基座1以带动基座1和第一方向驱动机构6沿第二方向X移动。

通过移动组件5沿高度方向H向下移动定位机构2，定位机构2与产品解除接触，然后通过第二方向驱动组件7带动基座1沿第二方向X移动；由于定位机构2通过支撑机构3连接于基座1，定位机构2也会跟随基座1沿第二方向X移动；在定位机构2沿第二方向X移动至指定位置之后，再通过移动组件5沿高度方向H向上移动定位机构2，实现定位机构2的复位以对下一工件进行定位。

参考图4和图5，在一些实施例中，定位装置还包括缓冲部件8。

缓冲部件8设置于定位机构2。

缓冲部件8可以是端部设有柔性材料(比如橡胶)的部件。

缓冲部件8在高度方向H能抵持于基座1。具体而言，在定位机构2受压时，定位机构2沿高度方向H相对基座1向下移动；定位机构2移动至指定位置后，缓冲部件8的端部抵持于基座1，以对定位机构2起到缓冲作用，防止定位机构2刚性碰撞到基座1而导致工件损坏。

应当理解，根据实际需要，缓冲部件8的数量可以是一个或者多个。

参考图4和图5，在一些实施例中，定位装置还包括导向部件9。

导向部件9的一端固定设置于定位机构2；导向部件9的另一端能穿设于支撑机构3且能跟随定位机构2相对支撑机构3移动。

示例的，支撑机构3设有导向孔(图未示出)，导向部件9在高度方向H与前述导向孔对齐；在定位机构2受压沿高度方向H相对支撑机构3向下移动时，导向部件9跟随定位机构2移动并移动至位于前述导向孔中。前述导向孔可以是通孔。

弹性部件4可以套设于导向部件9。

导向部件9的设置能使得定位机构2平稳地相对支撑机构3移动。

在其他一些实施例中，导向部件9的一端固定设置于支撑机构3；导向部件9的另一端能穿设于定位机构2且能跟随支撑机构3相对定位机构2移动。

示例的，定位机构2设有导向孔(图未示出)，导向部件9在高度方向H与前述导向孔对齐；定位机构2受压沿高度方向H相对支撑机构3向下移动时，定位机构2的导向孔套设于导向部件9。前述导向孔可以是通孔。

图11为本申请一实施例提供的定位装置的使用状态图。参考图11，本申请的实施例提供的定位装置1000的数量可以是多个(比如两个)。工件100承载于两个定位装置1000。两个定位装置1000位于工件100的两侧，形成竖直随动对中结构，从工件100的两侧对工件100进行定位。

参考图1，在一些实施例中，压装设备还包括夹具3000。

夹具3000用于夹紧工件100。

在压装的过程中，夹具3000会自动松开，解除对工件100的夹紧。

夹具3000具体可以是气动控制夹紧与松开的夹具，也可以是纯机械结构的夹具。

参考图1，在一些实施例中，压装设备还包括底座4000。

压装装置2000固定连接于底座4000，实现由底座4000支撑。

本申请的实施例提供的定位装置的工作原理如下：

第一方向驱动机构6驱动第一方向定位组件21沿第一方向Y移动，使得第一方向定位组件21移动至与工件抵持，第二方向驱动组件7驱动第二方向定位组件22沿第二方向X移动，使得第二方向定位组件22移动至与工件抵持，从而实现对工件进行定位并使得工件放置于定位机构2；压装驱动机构13驱动压头11和随动压紧部件12沿压装装置的高度方向H移动，压头11推压定位于和承载于定位机构2的工件，随动压紧部件12推压定位机构2，定位机构2相对支撑机构3沿高度方向H移动并跟随支撑机构3沿高度方向H相对基座1移动，工件也跟随定位机构2沿高度方向H相对基座1移动，定位机构2移动至指定位置后，缓冲部件8的端部抵持于基座1，导向部件9对定位机构2进行导向。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种压装装置，其特征在于，包括：

压头；

随动压紧部件，设置于所述压头的周围；

压装驱动机构，连接于所述压头和所述随动压紧部件，以驱动所述压头和所述随动压紧部件沿所述压装装置的高度方向移动。

2.如权利要求1所述的压装装置，其特征在于，所述随动压紧部件包括：

压紧固定部，设置于所述压头的周围；

可调压紧部，连接于所述压紧固定部且能沿所述高度方向相对所述压紧固定部移动。

3.如权利要求1或2所述的压装装置，其特征在于，所述压装驱动机构包括：

压装驱动座，连接于所述压头和所述随动压紧部件；

驱动组件，连接于所述压装驱动座以驱动所述压装驱动座沿所述高度方向移动。

4.一种压装设备，其特征在于，包括：

如权利要求1至3任一项所述压装装置；

定位装置，能与所述随动压紧部件抵持。

5.如权利要求4所述的压装设备，其特征在于，所述定位装置包括：

基座；

定位机构，能抵持于所述随动压紧部件；

支撑机构，可移动地连接于所述基座；

弹性部件，沿所述高度方向设置于所述定位机构与所述支撑机构之间，使得在所述高度方向所述支撑机构的端面与所述定位机构的端面之间存在间隙。

6.如权利要求5所述的压装设备，其特征在于，所述定位装置还包括：

移动组件，设置于所述基座，且连接于所述定位机构以带动所述定位机构沿所述高度方向移动。

7.如权利要求5所述的压装设备，其特征在于，所述定位机构包括：

定位主体，抵持于所述弹性部件的一端；

第一方向定位组件，设置于所述定位主体；

所述定位装置还包括：

第一方向驱动机构，连接于所述第一方向定位组件以驱动所述第一方向定位组件沿第一方向移动。

8.如权利要求7所述的压装设备，其特征在于，所述定位机构还包括：

第二方向定位组件，设置于所述定位主体；

所述定位装置还包括：

第二方向驱动组件，连接于所述第二方向定位组件以驱动所述第二方向定位组件沿第二方向移动；

所述第一方向垂直于所述第二方向。

9.如权利要求5所述的压装设备，其特征在于，所述定位机构设有对中部件；

所述对中部件包括：

导向面；

台阶面；

第一工件定位面，连接于所述导向面和所述台阶面。

10.如权利要求5至9任一项所述的压装设备，其特征在于，所述定位装置还包括：

缓冲部件，设置于所述定位机构，且在所述高度方向能抵持于所述基座。

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