CN115425271B - 一种方形电芯保护架装配装置及装配方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电池生产设备技术领域，提供一种方形电芯保护架装配装置及装配方法，所述方形电芯保护架装配装置包括：电芯定位载具及保护架装配机构；电芯定位载具用于夹持电芯并带动电芯沿第一方向移动，保护架装配机构沿第二方向设于电芯定位载具的两侧，保护架装配机构用于沿第二方向将保护架安装至电芯上；其中，第一方向与第二方向垂直；本发明通过电芯定位载具对电芯进行固定，从而保证了保护架装配的稳定性与准确性。

Description

一种方形电芯保护架装配装置及装配方法
技术领域
本发明涉及电池生产设备技术领域，尤其涉及一种方形电芯保护架装配装置及装配方法。
背景技术
在电芯的生产过程中，尤其是对于方形电芯而言，在极组合芯折弯后，由于电芯与盖板之间的连接片较薄，承重能力不够，若不对电芯与盖板之间的连接片进行支撑保护，极易在电芯的后续装配过程中出现连接片变形的情况，影响电芯性能；因此，在极组合芯折弯后，需要在电芯与盖板之间安装保护架，以对电芯与盖板之间的连接片进行支撑保护，避免影响电芯性能，也能提高各个电芯的性能一致性。
发明内容
本发明提供一种方形电芯保护架装配装置及装配方法，用以解决或改善现有存在难以将保护架准确装配至电芯上的问题。
本发明提供一种方形电芯保护架装配装置，包括：电芯定位载具，所述电芯定位载具用于夹持电芯并带动所述电芯沿第一方向移动；
保护架装配机构，所述保护架装配机构沿第二方向设于所述电芯定位载具的两侧，所述保护架装配机构用于沿所述第二方向将保护架安装至所述电芯上；
其中，所述第一方向与所述第二方向垂直。
根据本发明提供的一种方形电芯保护架装配装置，还包括：视觉检测机构、滑座及滑座驱动件；
所述视觉检测机构沿所述第二方向设于所述电芯定位载具的两侧，所述视觉检测机构用于检测所述电芯的外观；所述视觉检测机构与所述保护架装配机构设于所述滑座上，所述滑座驱动件用于沿所述第一方向驱动所述滑座，以使所述视觉检测机构或所述保护架装配机构移动至正对所述电芯的位置。
根据本发明提供的一种方形电芯保护架装配装置，所述保护架装配机构包括：滑台、第一驱动件及第二驱动件；
所述第一驱动件用于驱动所述滑台沿所述第二方向朝向靠近所述电芯定位载具的一侧或远离所述电芯定位载具的一侧移动；
所述滑台上设有保护架导向槽，所述保护架导向槽沿所述第二方向延伸，所述第二驱动件用于驱动所述保护架导向槽内的保护架朝向靠近所述电芯的方向移动。
根据本发明提供的一种方形电芯保护架装配装置，所述保护架导向槽靠近所述电芯的一端设有盖板，所述盖板与所述保护架导向槽的侧壁围成限位通道。
根据本发明提供的一种方形电芯保护架装配装置，所述保护架装配机构上设有定位结构，所述定位结构与所述电芯定位载具可分离式连接，所述定位结构用于沿所述第二方向对所述电芯定位载具进行定位。
根据本发明提供的一种方形电芯保护架装配装置，所述定位结构包括：定位销；
所述定位销设于所述保护架装配机构靠近所述电芯定位载具的一侧，所述定位销沿所述第二方向延伸；所述电芯定位载具上设有导向孔，所述定位销用于伸入所述导向孔内。
根据本发明提供的一种方形电芯保护架装配装置，所述电芯定位载具包括：定位板、第三驱动件及两个相对设置的夹爪；
所述第三驱动件与所述夹爪可分离式连接，所述定位板上设有与电芯相适配的定位槽，所述定位槽设于所述两个所述夹爪之间；所述第三驱动件用于驱动两个所述夹爪沿所述第一方向相远离。
根据本发明提供的一种方形电芯保护架装配装置，所述电芯定位载具还包括：压板及两个沿所述第一方向相对设置的弹性构件；
两个所述弹性构件与两个所述夹爪一一对应设置，所述压板沿所述第一方向的两侧均设有滑槽，两个所述弹性构件与所述压板两侧的滑槽一一对应设置，所述夹爪通过对应的所述弹性构件与对应的所述滑槽连接；
所述第三驱动件与所述压板可分离式连接，所述第三驱动件以及所述弹性构件用于驱动所述压板沿所述第二方向移动，以使得两个所述夹爪沿所述第一方向相靠近或相远离。
本发明还提供一种方形电芯保护架装配方法，应用于如上所述的方形电芯保护架装配装置，包括：
通过电芯定位载具对电芯进行夹持并带动所述电芯沿第一方向移动；
在保护架装配机构正对所述电芯的状态下，通过保护架装配机构沿第二方向将保护架安装至所述电芯上；
其中，所述第一方向与所述第二方向垂直。
根据本发明提供的一种方形电芯保护架装配方法，所述在保护架装配机构正对所述电芯的状态下，通过保护架装配机构沿第二方向将保护架安装至所述电芯上，之前包括：
在视觉检测机构正对所述电芯的状态下，通过所述视觉检测机构对所述电芯的外观进行检测。
本发明提供的一种方形电芯保护架装配装置及装配方法，通过电芯定位载具对电芯进行夹持固定，并沿第一方向进行输送，待移动至保护架装配机构时，保护架装配机构沿第二方向从电芯的两侧将保护架安装至电芯上，在此过程中，电芯始终能够被稳定夹持在电芯定位载具上，从而保证了保护架安装的稳定性与可靠性，使得保护架能够准确装配至电芯上，提升了装配的质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的方形电芯保护架装配装置的结构示意图之一；
图2是本发明提供的方形电芯保护架装配装置的结构示意图之二；
图3是本发明提供的保护架装配机构的结构示意图；
图4是本发明提供的保护架装配机构与电芯定位载具的结构示意图；
图5是本发明提供的电芯定位载具的结构示意图之一；
图6是本发明提供的电芯定位载具的结构示意图之二；
图7是本发明提供的装配方法的流程示意图；
附图标记：
1：电芯定位载具；11：导向孔；12：定位板；13：第三驱动件；14：夹爪；15：压板；151：滑槽；152：连接孔；16：弹性构件；17：轴承组件；18：压块；19：调节板；2：保护架装配机构；21：滑台；211：保护架导向槽；22：第一驱动件；23：第二驱动件；24：盖板；25：定位销；3：视觉检测机构；4：滑座；5：滑座驱动件；6：安装板；7：升降驱动件。
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，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“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发明实施例和简化描述，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发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
下面结合图1至图7描述本发明提供的一种方形电芯保护架装配装置及装配方法。
如图1和图2所示，本实施例所示的方形电芯保护架装配装置包括：电芯定位载具1及保护架装配机构2。
电芯定位载具1用于夹持电芯并带动电芯沿第一方向移动，保护架装配机构2沿第二方向设于电芯定位载具的两侧，保护架装配机构2用于沿第二方向将保护架安装至电芯上；其中，第一方向与第二方向垂直。
具体地，本实施例所示的方形电芯保护架装配装置通过电芯定位载具1对电芯进行夹持固定，并沿第一方向进行输送，待移动至保护架装配机构2时，保护架装配机构2沿第二方向从电芯的两侧将保护架安装至电芯上，在此过程中，电芯始终能够被稳定夹持在电芯定位载具1上，从而保证了保护架安装的稳定性与可靠性，使得保护架能够准确装配至电芯上，提升了装配的质量。
需要说明的是，第一方向为图2所在水平面上由左至右或由右至左的方向，第二方向为图2所在水平面上由上至下或由下至上的方向。
在一些实施例中，如图1和图2所示，本实施例所示的方形电芯保护架装配装置还包括：视觉检测机构3、滑座4及滑座驱动件5；视觉检测机构3沿第二方向设于电芯定位载具1的两侧，视觉检测机构3用于检测电芯的外观，视觉检测机构3与保护架装配机构2设于滑座4上，滑座驱动件5用于沿第一方向驱动滑座4，以使视觉检测机构3或保护架装配机构2移动至正对电芯的位置。
具体地，在电芯定位载具1到位后，视觉检测机构3正对着电芯，由视觉检测机构3对电芯的外观进行检测，以判断是否满足保护架的安装要求，例如，连接片折弯是否正常，极组合芯是否成功；在满足安装要求的情况下，由滑座驱动件5驱动滑座4沿第一方向移动，以使得保护架装配机构2移动至正对着电芯定位载具1的位置，进而将保护架安装至电芯上；通过将视觉检测机构3与保护架装配机构2集成于所述滑座上，减少了检测工位与安装工位的占地面积，提高了装配效率。
其中，视觉检测机构3可以为相机，滑座驱动件5可以为气缸。
在一些实施例中，如图3所示，本实施例所示的保护架装配机构2包括：滑台21、第一驱动件22及第二驱动件23；第一驱动件22用于驱动滑台沿第二方向朝向靠近电芯定位载具1的一侧或远离电芯定位载具的一侧移动；滑台21上设有保护架导向槽211，保护架导向槽211沿第二方向延伸，第二驱动件23用于驱动保护架导向槽211内的保护架朝向靠近电芯的方向移动。
具体地，滑台21连接于第一驱动件22的驱动端，在保护架装配机构2正对着电芯定位载具1，即保护架导向槽211正对着电芯的情况下，通过第一驱动件22驱动滑台21靠近电芯定位载具1，直至保护架导向槽211与电芯定位载具1贴合，然后由第二驱动件23将保护架导向槽211内的保护架推出，保护架能够沿着保护架导向槽211准确安装至电芯上；在保护架安装完毕后，第一驱动件22驱动滑台21远离电芯定位载具1，以便于电芯定位载具1继续沿第一方向输送电芯。
在一些实施例中，如图3所示，本实施例所示的保护架导向槽211靠近电芯的一端设有盖板24，盖板24与保护架导向槽211的侧壁围成限位通道。
具体地，保护架在沿保护架导向槽211移动的过程中，会出现一定的跳动，通过在保护架导向槽211的敞口处设置盖板24，从而与保护架导向槽211的侧壁围成限位通道，以避免保护架出现跳动的现象，使得保护架能够沿第二方向准确安装至电芯上。
在一些实施例中，如图3所示，本实施例所示的保护架装配机构上设有定位结构，定位结构与电芯定位载具1可分离式连接，定位结构用于沿第二方向对电芯定位载具1进行定位。
具体地，定位结构可以设置在滑台21上，在电芯满足保护架的安装要求的情况下，滑座驱动件5驱动滑座4，以使得保护架装配机构2正对着电芯定位载具1，由第一驱动件22驱动滑台21靠近电芯定位载具1，则定位结构能够沿第二方向对电芯定位载具1进行定位，从而保证了滑台21上保护架与电芯定位载具1之间相对位置的准确性，进而保证了保护架装配的精度。
在一些实施例中，如图3和图4所示，本实施例所示的定位结构包括定位销25，定位销25设于保护架装配机构2靠近电芯定位载具1的一侧，定位销25沿第二方向延伸；电芯定位载具1上设有导向孔11，定位销25用于伸入导向孔11内。
具体地，在第一驱动件22驱动滑台21靠近电芯定位载具1的情况下，滑台21上的定位销25逐渐伸入导向孔11内，进一步保证了滑台21上保护架与电芯定位载具1之间相对位置的准确性，保证了保护架装配的精度。
在一些实施例中，如图4和图5所示，本实施例所示的电芯定位载具1包括：定位板12、第三驱动件13及两个相对设置的夹爪14；第三驱动件13与夹爪14可分离式连接，定位板12上设有与电芯相适配的定位槽，定位槽设于两个夹爪14之间；第三驱动件13用于驱动两个夹爪14沿第一方向相远离。
具体地，在电芯放置在电芯定位载具1内前，由第三驱动件13驱动两个夹爪14相远离，以将电芯放入电芯定位载具1内；在电芯放置在电芯定位载具1内后，第三驱动件13撤离，夹爪14对电芯进行夹持。
在一些实施例中，如图5和图6所示，本实施例所示的电芯定位载具1还包括：压板15及两个沿第一方向相对设置的弹性构件16；两个弹性构件16与两个夹爪14一一对应设置，压板15沿第一方向的两侧均设有滑槽151，两个弹性构件与压板15两侧的滑槽151一一对应设置，夹爪14通过对应的弹性构件与对应的滑槽151连接；第三驱动件13与压板15可分离式连接，第三驱动件13用于推动压板15沿第二方向移动，以使得两个夹爪14沿第一方向相远离；弹性构件16用于驱动压板15沿第二方向移动，以使得两个夹爪14沿第一方向相靠近。
其中，压板15上设有连接孔152，连接孔152用于供第三驱动件13伸入，压板15两侧的滑槽151一一对应设有多个，图6示意了压板15两侧均设有三个滑槽151，在第二方向上，滑槽151的槽深由滑槽151的中部向滑槽151的两端逐渐减小，可以理解的是，滑槽151的侧壁可以为斜面或弧面；弹性构件16包括弹簧组件，同时，压板15的两侧均设有一个轴承组件17，弹簧组件与对应的轴承组件17连接，轴承组件17在弹簧组件的作用下与滑槽151抵接；在第三驱动件13伸入连接孔152并驱动压板15沿第二方向移动的情况下，轴承组件17在滑槽151的侧壁上滚动，由于滑槽151的侧壁呈斜面或弧面，滑槽151的侧壁会挤压轴承组件17，该挤压作用在第一方向的分力使得弹簧组件沿第一方向被压缩，从而迫使两个夹爪14张开，以便于将电芯放入两个夹爪14之间；在第三驱动件13撤离的情况下，弹簧组件恢复形变，即两个夹爪14相靠近以夹持电芯，同时，弹簧组件产生的弹力通过轴承组件17作用于滑槽151的侧壁，轴承组件17能够挤压滑槽151的侧壁，该挤压作用在第二方向的分力使得压板15沿第二方向移动。
进一步地，如图5所示，其中一个夹爪14上设有压块18，在两个夹爪14夹持电芯的情况下，压块18用于压紧电芯的盖板。
在一些实施例中，如图6所示，压板15上设有调节板19，通过在第二方向上调整调节板19的相对位置，从而可以改变轴承组件17在滑槽151内的抵接位置，进而调节夹爪14的张开距离。
在一些实施例中，如图1所示，本实施例所示方形电芯保护架装配装置还包括：输送机构；输送机构用于沿第一方向输送电芯定位载具1；电芯定位载具1被输送到对应视觉检测机构3的位置后，输送机构暂时停止输送，由视觉检测机构对电芯外观进行检测，检测合格后，滑座驱动件5带动滑座4沿第一方向移动，以使得保护架装配机构2正对着电芯定位载具1，由保护架装配机构2将保护架安装至电芯上，安装完毕后，输送机构继续向前输送，从而将下一个电芯定位载具1输送至对应视觉检测机构3的位置，并以此循环。
输送机构包括上下两个输送层，每个输送层均包括多个安装板6，每一层的多个安装板6沿第一方向排布，每个安装板6上均固定有一个电芯定位载具1，两个输送层由第四驱动件驱动；保护架装配机构2对上侧的输送层的电芯进行保护架的装配，在需要将电芯放置在电芯定位载具1上时，通过第三驱动件13推动压板15以带动夹爪14张开，然后撤离第三驱动件13，夹爪14在弹性构件16的回弹力下恢复到初始位置以夹持电芯；在视觉检测机构检测到电芯外观不合格或者需要将保护架安装完毕的电芯取下的情况下，通过对应位置的第三驱动件13驱动压板15以带动夹爪14张开，通过机械臂或下料机构将电芯取下。
其中，上侧的输送层的两端均设有升降驱动件7，位于上侧输送层首端的升降驱动件7用于将下侧输送层的安装板6提升至上侧输送层的首端，从而为保护架的安装作准备，位于上侧输送层尾端的升降驱动件7用于将上侧输送层尾端的安装板6降低至下侧输送层，从而将保护架安装完毕的电芯进行下料。
如图7所示，本实施例还提供一种方形电芯保护架装配方法，应用于如上所述的方形电芯保护架装配装置，包括：步骤710与步骤720。
步骤710、通过电芯定位载具对电芯进行夹持并带动电芯沿第一方向移动。
步骤720、在保护架装配机构正对电芯的状态下，通过保护架装配机构沿第二方向将保护架安装至电芯上。
其中，所述第一方向与所述第二方向垂直。
在步骤720之前，还包括在视觉检测机构正对电芯的状态下，通过所述视觉检测机构对电芯的外观进行检测，从而判断电芯是否满足保护架的安装要求，在满足安装要求的情况下再由保护架装配机构将保护架安装至电芯上，保证了保护架的安装质量。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种方形电芯保护架装配装置，其特征在于，包括：
电芯定位载具，所述电芯定位载具用于夹持电芯并带动所述电芯沿第一方向移动；
保护架装配机构，所述保护架装配机构沿第二方向设于所述电芯定位载具的两侧，所述保护架装配机构用于沿所述第二方向将保护架安装至所述电芯上；
其中，所述第一方向与所述第二方向垂直；
所述保护架装配机构包括：滑台、第一驱动件及第二驱动件；
所述第一驱动件用于驱动所述滑台沿所述第二方向朝向靠近所述电芯定位载具的一侧或远离所述电芯定位载具的一侧移动；
所述滑台上设有保护架导向槽，所述保护架导向槽沿所述第二方向延伸，所述第二驱动件用于驱动所述保护架导向槽内的保护架朝向靠近所述电芯的方向移动；
所述电芯定位载具包括：定位板、第三驱动件及两个相对设置的夹爪；
所述第三驱动件与所述夹爪可分离式连接，所述定位板上设有与电芯相适配的定位槽，所述定位槽设于所述两个所述夹爪之间；所述第三驱动件用于驱动两个所述夹爪沿所述第一方向相远离；
所述电芯定位载具还包括：压板及两个沿所述第一方向相对设置的弹性构件；
两个所述弹性构件与两个所述夹爪一一对应设置，所述压板沿所述第一方向的两侧均设有滑槽，两个所述弹性构件与所述压板两侧的滑槽一一对应设置，所述夹爪通过对应的所述弹性构件与对应的所述滑槽连接；
所述第三驱动件与所述压板可分离式连接，所述第三驱动件以及所述弹性构件用于驱动所述压板沿所述第二方向移动，以使得两个所述夹爪沿所述第一方向相靠近或相远离。
2.根据权利要求1所述的方形电芯保护架装配装置，其特征在于，
还包括：视觉检测机构、滑座及滑座驱动件；
所述视觉检测机构沿所述第二方向设于所述电芯定位载具的两侧，所述视觉检测机构用于检测所述电芯的外观；所述视觉检测机构与所述保护架装配机构设于所述滑座上，所述滑座驱动件用于沿所述第一方向驱动所述滑座，以使所述视觉检测机构或所述保护架装配机构移动至正对所述电芯的位置。
3.根据权利要求1所述的方形电芯保护架装配装置，其特征在于，
所述保护架导向槽靠近所述电芯的一端设有盖板，所述盖板与所述保护架导向槽的侧壁围成限位通道。
4.根据权利要求1所述的方形电芯保护架装配装置，其特征在于，
所述保护架装配机构上设有定位结构，所述定位结构与所述电芯定位载具可分离式连接，所述定位结构用于沿所述第二方向对所述电芯定位载具进行定位。
5.根据权利要求4所述的方形电芯保护架装配装置，其特征在于，
所述定位结构包括：定位销；
所述定位销设于所述保护架装配机构靠近所述电芯定位载具的一侧，所述定位销沿所述第二方向延伸；所述电芯定位载具上设有导向孔，所述定位销用于伸入所述导向孔内。
6.一种方形电芯保护架装配方法，应用于如权利要求1至5任一项所述的方形电芯保护架装配装置，其特征在于，包括：
通过电芯定位载具对电芯进行夹持并带动所述电芯沿第一方向移动；
在保护架装配机构正对所述电芯的状态下，通过保护架装配机构沿第二方向将保护架安装至所述电芯上；
其中，所述第一方向与所述第二方向垂直。
7.根据权利要求6所述的方形电芯保护架装配方法，其特征在于，所述在保护架装配机构正对所述电芯的状态下，通过保护架装配机构沿第二方向将保护架安装至所述电芯上，之前包括：
在视觉检测机构正对所述电芯的状态下，通过所述视觉检测机构对所述电芯的外观进行检测。
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