CN117374413B - 一种锂电池组装封装装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及锂电池技术领域，具体公开了一种锂电池组装封装装置，包括输送装置；下封装件设置在所述输送装置的输送面上；下压装置设置在所述输送装置上，所述下压装置上具有能够上下移动的下压件，所述下压件上具有能够水平移动的夹板；上封装件设置于所述夹板上；本发明的锂电池组装封装装置，上封装件下移扣合下封装件而安装锂电池时，会带动偏心顶头转动而顶动上封板晃动，晃动的导向条沿斜导面移动做收拢动作，从而推动锂电池向容纳腔的中心位置移动，以纠正锂电池位置，最后导向条插入锂电池与容纳腔的间隙中，实现对锂电池的定位和夹持，避免了锂电池安装时出现错位，提高锂电池封装效率。

Description

一种锂电池组装封装装置

技术领域

本发明涉及锂电池技术领域，具体涉及一种锂电池组装封装装置。

背景技术

动力电池是电动汽车的核心部件，而圆柱锂电池由于整体结构能量密度高而已广泛应用于电动汽车，当电动汽车要实现远续航，就需要更多的锂电池，而圆柱锂电池所包含的能量是一定的，意味着汽车要跑更远，将需要更多数量的圆柱锂电池，在组装圆柱锂电池时，锂电池数量越多，锂电池组封装越困难；

相关技术中通常采用上下两块板（一块盖板，一块底板）去封装，组装时，先将锂电池固定在底板上，然后用盖板去封盖，这种结构要求所有固定的锂电池，上下支架的固定孔，都要同轴，实际产品加工时，肯定存在偏差，锂电池数量越多，其偏差越大；当上支架去封装圆柱锂电池时，只要一个圆柱锂电池无法插入上支架圆孔，整组锂电池就无法封装，同时，由于多个锂电池紧邻布置，结构紧凑，也无法去将某一个倾斜的锂电池调直，严重降低了锂电池封装效率。

发明内容

本发明提供一种锂电池组装封装装置，旨在解决相关技术中整组锂电池安装容易错位，降低了锂电池封装效率的问题。

本发明的锂电池组装封装装置，包括：

输送装置，设置在地面上；

下封装件，设置在所述输送装置的输送面上，所述下封装件包括下封板和转杆，所述下封板上开设有至少一排容纳部，每排所述容纳部均包括至少两个容纳腔，用于容纳锂电池，每个所述容纳腔的顶部均设置有斜导面，所述下封板的上表面开设有第一转孔，所述第一转孔的内壁开设有螺旋驱动槽，所述转杆滑动设置在所述第一转孔内，所述转杆上设置有凸头，所述凸头滑动设置在所述螺旋驱动槽内，所述转杆的顶部设置有偏心顶头；

下压装置，设置在所述输送装置上，所述下压装置上具有能够上下移动的下压件，所述下压件上具有能够水平移动的夹板；

上封装件，设置于所述夹板上，所述上封装件包括上封板，所述上封板上设置有与容纳腔数量相同且位置对应的导向件，每个所述导向件均呈上小下大的喇叭状，每个所述导向件均包括定位圈，每个所述定位圈的底部铰接有至少三个导向条，且每个所述定位圈上的所有所述导向条沿所述定位圈的圆周方向均匀分布，每个所述导向条与所述定位圈之间均设置有第二弹性件，所述上封板上开设有与所述偏心顶头对应的驱动孔，所述偏心顶头的长度大于驱动孔的半径。

优选的，还包括设置在地面上的机械臂，所述机械臂的活动端设置有机械手，所述机械手包括固定设置在所述机械臂活动端的第二支架，所述第二支架上设置有吸盘，所述吸盘的数量与每排所述容纳部上的容纳腔的数量相同。

优选的，所述转杆与所述第一转孔内壁之间还设置有第一弹性件。

优选的，每个所述容纳腔的底部均开设有下连接孔，以提供连接锂电池底部电极的通道，所述上封板上开设有与容纳腔数量相同且位置对应的上连接孔，以提供连接锂电池顶部电极的通道。

优选的，所述下压装置包括设置在输送装置上的第一支架，所述第一支架上安装有伸缩驱动装置，所述伸缩驱动装置的活动端设置有下压件。

优选的，所述下压件包括夹板和连杆，所述夹板的顶部固定设置有卡盘，所述卡盘上开设有穿孔，所述连杆穿过所述穿孔，所述连杆与所述穿孔内壁之间留有间隙，所述连杆的顶部固定设置在所述伸缩驱动装置的活动端上，所述连杆的底部设置有限制盘，所述限制盘置于所述卡盘内，所述限制盘与卡盘内腔的内壁之间留有间隙。

优选的，所述夹板的两侧具有夹持部，用于对所述上封装件进行夹持，所述夹持部的材质为橡胶。

优选的，所述限制盘的底部滚动设置有滚珠，所述滚珠与所述夹板的上表面相接触。

优选的，每个所述导向条上均开设有条形孔，所述条形孔的内壁抵接有橡胶条，所述橡胶条的厚度大于所述导向条的厚度。

优选的，所述输送装置包括架体，所述架体上转动连接有主动转辊和从动转辊，所述主动转辊和所述从动转辊的外表面通过传动皮带传动连接，所述架体的一侧固定安装有转动驱动装置，所述转动驱动装置的输出端固定连接于所述主动转辊的一端。

本发明的有益效果为：将至少两个锂电池向每排容纳部的容纳腔内放置时，若锂电池偏离容纳腔的位置，则锂电池会沿斜导面导向进入容纳腔内，避免锂电池安装错位；而后将盛有锂电池的下封装件移动至上封装件的正下方，控制下压件下移，使夹板上的上封装件下移而靠近下封装件，期间下封装件上的偏心顶头进入驱动孔内并与夹板接触，随着上封板的下移，夹板顶动偏心顶头和转杆下移，转杆下移会迫使凸头沿螺旋驱动槽轨迹移动，从而迫使转杆转动，转杆转动带动偏心顶头同步转动，偏心顶头转动通过顶推驱动孔内壁而驱动上封板的晃动，上封板的晃动带动导向条同步晃动，晃动的导向条的底部接触斜导面而沿斜导面移动，使导向条做收拢动作并接触锂电池，而后晃动的导向条推动锂电池向容纳腔的中心位置移动，以纠正锂电池位置，最后，随着上封装件的下移，上封装件与下封装件扣合而对锂电池进行封装，同时导向条插入锂电池与容纳腔的间隙中，实现对锂电池的定位和夹持，有效避免了锂电池安装时出现错位，提高锂电池封装效率。

附图说明

图1是本发明中的具体实施例的结构示意图。

图2是本发明中的具体实施例的架体的结构示意图。

图3是本发明中的具体实施例的下封板的结构示意图。

图4是本发明中的具体实施例的下封板的立体剖视图。

图5是本发明中的具体实施例的转杆和第一弹性件的结构示意图。

图6是本发明中的具体实施例的第一支架、伸缩驱动装置和下压件的结构示意图。

图7是本发明中的具体实施例的夹板、连杆和卡盘的结构示意图。

图8是本发明中的具体实施例的卡盘和限制盘的分解图。

图9是本发明中的具体实施例的上封板和导向件的结构示意图。

图10是本发明中的具体实施例的定位圈和导向条的结构示意图。

图11是本发明中的具体实施例的导向条、第二弹性件和橡胶条的结构示意图。

图12是本发明中的具体实施例的第二支架和吸盘的结构示意图。

附图标记：

10、输送装置；11、架体；12、主动转辊；13、从动转辊；14、传动皮带；15、转动驱动装置；20、机械臂；30、下封装件；31、下封板；311、容纳腔；312、斜导面；313、下连接孔；314、第一转孔；315、螺旋驱动槽；32、转杆；321、凸头；33、第一弹性件；34、偏心顶头；40、下压装置；41、第一支架；42、伸缩驱动装置；43、下压件；431、夹板；4311、夹持部；432、连杆；433、卡盘；4331、穿孔；434、限制盘；435、滚珠；50、上封装件；51、上封板；511、上连接孔；512、驱动孔；52、导向件；521、定位圈；522、导向条；523、第二弹性件；524、橡胶条；5241、斜面；60、机械手；61、第二支架；62、吸盘。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1至图12所示，本发明的锂电池组装封装装置，包括设置在地面上的输送装置10和机械臂20，输送装置10的输送面上放置有下封装件30，输送装置10上设置有下压装置40，下压装置40的活动端连接有上封装件50，机械臂20的活动端设置有机械手60，可以对锂电池进行拿取，机械臂20能够控制机械手60对外部锂电池进行拿取，而后将拿取的锂电池转移至下封装件30内，输送装置10能够带动盛有锂电池的下封装件30移动至上封装件50的正下方，下压装置40能够带动上封装件50下移而连接在下封装件30上。

参考图1和图2所示，输送装置10包括架体11，架体11上通过轴承转动连接有主动转辊12和从动转辊13，主动转辊12和从动转辊13的外表面通过传动皮带14传动连接，传动皮带14运动能够带动其上的下封装件30同步移动，以实现下封装件30的位置移动，架体11的一侧固定安装有转动驱动装置15，转动驱动装置15的输出端固定连接于主动转辊12的一端，启动转动驱动装置15能够带动主动转辊12转动，主动转辊12转动通过传动皮带14带动从动转辊13转动，在本实施例中，转动驱动装置15包括电机和减速器，电机的输出端连接于减速器的输入端，减速器的输出端与主动转辊12一端固定连接。

参考图1、图3至图5所示，下封装件30包括下封板31和转杆32，下封板31上开设有至少一排容纳部，每排容纳部均包括至少两个容纳腔311，用于容纳锂电池，每个容纳腔311的直径大于锂电池的直径，每个容纳腔311的顶部均设置有斜导面312，当锂电池向容纳腔311内放置时，锂电池能够沿斜导面312导向而置入容纳腔311内，每个容纳腔311的底部均开设有下连接孔313，以提供连接锂电池底部电极的通道，下封板31的上表面开设有第一转孔314，第一转孔314的内壁开设有螺旋驱动槽315，转杆32滑动设置在第一转孔314内，转杆32上设置有凸头321，凸头321滑动设置在螺旋驱动槽315内，转杆32与第一转孔314内壁之间还设置有第一弹性件33，以支撑转杆32，在本实施例中，第一弹性件33为弹簧，在其他实施例中，第一弹性件33为弹性橡胶块，转杆32的顶部设置有偏心顶头34，转杆32下移压缩第一弹性件33时，转杆32上的凸头321能够沿螺旋驱动槽315轨迹移动，以趋使转杆32进行转动，转杆32转动带动偏心顶头34同步转动。

参考图1、图6至图8所示，下压装置40包括固定设置在架体11上的第一支架41，第一支架41上固定安装有伸缩驱动装置42，在本实施例中，伸缩驱动装置42为电动伸缩杆，在其他实施例中，伸缩驱动装置42为液压缸或气缸，伸缩驱动装置42的活动端固定连接有下压件43，下压件43能够对上封装件50进行夹持，伸缩驱动装置42伸展能够通过下压件43带动上封装件50下移，以使上封装件50向其下方的下封装件30方向移动，使上封装件50与下封装件30扣合而对锂电池进行封装。

继续参考图7和图8所示，下压件43包括夹板431和连杆432，夹板431的顶部固定设置有卡盘433，卡盘433上开设有穿孔4331，连杆432的一端固定连接在伸缩驱动装置42的活动端上，连杆432穿过穿孔4331，连杆432的直径小于穿孔4331的直径，以使连杆432与穿孔4331内壁之间留有间隙，可使连杆432在穿孔4331内进行活动，连杆432的另一端固定连接有限制盘434，限制盘434置于卡盘433内，限制盘434的直径小于卡盘433内腔的直径，以使限制盘434与卡盘433内腔的内壁之间留有间隙，可使限制盘434在卡盘433内腔中进行活动，且限制盘434的直径大于穿孔4331的直径，以防止限制盘434由穿孔4331脱出，从而使卡盘433能够沿限制盘434所在平面进行移动，限制盘434的底部还设置有滚珠435，滚珠435与夹板431的上表面相接触，在本实施例中，滚珠435滚动设置在限制盘434上，卡盘433相对限制盘434移动时，滚珠435能够沿夹板431上表面进行滚动，减小夹板431与限制盘434之间摩擦力，在其他实施例中，滚珠435固定设置在限制盘434上。

夹板431的两侧具有夹持部4311，其材质为橡胶，对上封装件50进行夹持时，可将上封装件50塞至两个夹持部4311之间，期间夹持部4311发生弹性形变，其弹力能够对上封装件50进行抵接，以实现夹板431对上封装件50的夹持。

参考图1、图9至图11所示，上封装件50包括上封板51，上封板51上固定设置有至少一排导向部，导向部的排数与容纳部的排数相同且位置一一对应，每排导向部均包括至少两个导向件52，每排导向部上的导向件52数量与每排容纳部上的容纳腔311数量相同，且每排导向部上的导向件52与每排容纳部上的容纳腔311的位置一一对应，上封板51上开设有至少两个上连接孔511，上连接孔511的数量与容纳腔311数量相同且位置一一对应，以提供连接锂电池顶部电极的通道，上封板51上开设有与偏心顶头34对应的驱动孔512，偏心顶头34的长度小于驱动孔512的直径，且偏心顶头34的长度大于驱动孔512的半径，当上封板51下移时，偏心顶头34能够置于驱动孔512内，偏心顶头34转动时能够通过顶推驱动孔512内壁而实现带动上封板51晃动，期间夹板431和卡盘433都会跟随上封板51进行晃动，上封板51晃动带动滚珠435进行滚动，以使限制盘434与夹板431进行相对移动。

继续参考图10和图11所示，每个导向件52均呈上小下大的喇叭状，每个导向件52均包括定位圈521，定位圈521的底部通过轴承铰接有至少三个导向条522，所有导向条522沿定位圈521的圆周方向均匀分布，在本实施例中，导向条522的数量为六个，在其他实施例中，导向条522的数量也可以为三个、四个、五个、七个或是更多，本实施例不对导向条522的数量进行限定，每个导向条522与定位圈521之间均设置有第二弹性件523，在本实施例中，第二弹性件523为扭簧，第二弹性件523的弹力能够支撑导向条522保持倾斜，使每个导向件52上的所有导向条522整体从上至下逐渐外扩，且每个导向条522下移均能落至斜导面312上，斜导面312能够迫使导向条522转动，使每个导向件52上的所有导向条522做收拢动作，每个导向条522上均开设有条形孔，条形孔的内壁抵接有橡胶条524，橡胶条524的厚度大于导向条522的厚度，当橡胶条524受外力压迫时，橡胶条524能够沿导向条522上的条形孔移动，橡胶条524的底部还设置有斜面5241，当橡胶条524接触容纳腔311顶部边缘处时，橡胶条524上的斜面5241会先接触容纳腔311的顶部边缘，进而引导橡胶条524进入容纳腔311内，避免容纳腔311顶部边缘挤压橡胶条524而造成变形。

参考图1和图12所示，机械手60包括固定设置在机械臂20活动端的第二支架61，第二支架61上固定连接有至少两个吸盘62，吸盘62可对锂电池进行吸取，吸盘62的数量与每排容纳部上容纳腔311的数量相同，且所有吸盘62的位置与每排容纳部上的所有容纳腔311一一对应。

使用时，将上封装件50夹持在下压装置40上的夹板431上，下封装件30放置在输送装置10上的传动皮带14上进行输送，使机械臂20控制机械手60移动将外部至少两个锂电池拿起，并向下封板31上的容纳腔311放置，期间机械手60拿起的锂电池会沿斜导面312导向移动，以使锂电池向容纳腔311内移动，避免锂电池安装偏移，提高锂电池安装的方便性；而后输送装置10带动盛有锂电池的下封装件30移动，使下封装件30置于上封装件50的正下方，控制伸缩驱动装置42伸展，伸缩驱动装置42的活动端带动下压件43下移，下压件43下移使夹板431上的上封装件50下移而靠近下封装件30，期间下封装件30上的偏心顶头34进入驱动孔512内并与夹板431接触，随着上封板51的下移，夹板431顶动偏心顶头34和转杆32下移，此时第一弹性件33压缩，转杆32下移会迫使凸头321沿螺旋驱动槽315轨迹移动，从而迫使转杆32转动，转杆32转动带动偏心顶头34同步转动，偏心顶头34转动通过顶推驱动孔512内壁而驱动上封板51的晃动，上封板51晃动带动导向条522同步晃动，晃动的导向条522的底部接触斜导面312而沿斜导面312移动，使导向条522做收拢动作，错位的锂电池会接触导向条522并推动锂电池向容纳腔311的中心位置移动，以纠正锂电池位置，随着导向条522的移动，导向条522会插入锂电池与容纳腔311的间隙中，实现对锂电池的定位，同时，容纳腔311的内壁顶压橡胶条524，使橡胶条524沿导向条522上的条形孔向锂电池方向移动，对锂电池进行夹持，直至上封装件50上的上封板51接触下封装件30上的下封板31而停止，使下封装件30和上封装件50连接对锂电池进行封装。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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的限制。

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至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种锂电池组装封装装置，其特征在于，包括：

输送装置（10），设置在地面上；

下封装件（30），设置在所述输送装置（10）的输送面上，所述下封装件（30）包括下封板（31）和转杆（32），所述下封板（31）上开设有至少一排容纳部，每排所述容纳部均包括至少两个容纳腔（311），用于容纳锂电池，每个所述容纳腔（311）的顶部均设置有斜导面（312），所述下封板（31）的上表面开设有第一转孔（314），所述第一转孔（314）的内壁开设有螺旋驱动槽（315），所述转杆（32）滑动设置在所述第一转孔（314）内，所述转杆（32）上设置有凸头（321），所述凸头（321）滑动设置在所述螺旋驱动槽（315）内，所述转杆（32）的顶部设置有偏心顶头（34）；

下压装置（40），设置在所述输送装置（10）上，所述下压装置（40）上具有能够上下移动的下压件（43），所述下压件（43）上具有能够水平移动的夹板（431）；

上封装件（50），设置于所述夹板（431）上，所述上封装件（50）包括上封板（51），所述上封板（51）上设置有与容纳腔（311）数量相同且位置对应的导向件（52），每个所述导向件（52）均呈上小下大的喇叭状，每个所述导向件（52）均包括定位圈（521），每个所述定位圈（521）的底部均铰接有至少三个导向条（522），且每个所述定位圈（521）上的所有所述导向条（522）沿所述定位圈（521）的圆周方向均匀分布，每个所述导向条（522）与所述定位圈（521）之间均设置有第二弹性件（523），所述上封板（51）上开设有与所述偏心顶头（34）对应的驱动孔（512），所述偏心顶头（34）的长度大于驱动孔（512）的半径。

2.根据权利要求1所述的锂电池组装封装装置，其特征在于，还包括设置在地面上的机械臂（20），所述机械臂（20）的活动端设置有机械手（60），所述机械手（60）包括固定设置在所述机械臂（20）活动端的第二支架（61），所述第二支架（61）上设置有吸盘（62），所述吸盘（62）的数量与每排所述容纳部上的容纳腔（311）的数量相同。

3.根据权利要求1所述的锂电池组装封装装置，其特征在于，所述转杆（32）与所述第一转孔（314）内壁之间还设置有第一弹性件（33）。

4.根据权利要求1所述的锂电池组装封装装置，其特征在于，每个所述容纳腔（311）的底部均开设有下连接孔（313），以提供连接锂电池底部电极的通道，所述上封板（51）上开设有与容纳腔（311）数量相同且位置对应的上连接孔（511），以提供连接锂电池顶部电极的通道。

5.根据权利要求1所述的锂电池组装封装装置，其特征在于，所述下压装置（40）包括设置在输送装置（10）上的第一支架（41），所述第一支架（41）上安装有伸缩驱动装置（42），所述伸缩驱动装置（42）的活动端设置有下压件（43）。

6.根据权利要求5所述的锂电池组装封装装置，其特征在于，所述下压件（43）包括夹板（431）和连杆（432），所述夹板（431）的顶部固定设置有卡盘（433），所述卡盘（433）上开设有穿孔（4331），所述连杆（432）穿过所述穿孔（4331），所述连杆（432）与所述穿孔（4331）内壁之间留有间隙，所述连杆（432）的顶部固定设置在所述伸缩驱动装置（42）的活动端上，所述连杆（432）的底部设置有限制盘（434），所述限制盘（434）置于所述卡盘（433）内，所述限制盘（434）与卡盘（433）内腔的内壁之间留有间隙。

7.根据权利要求6所述的锂电池组装封装装置，其特征在于，所述夹板（431）的两侧具有夹持部（4311），用于对所述上封装件（50）进行夹持，所述夹持部（4311）的材质为橡胶。

8.根据权利要求6所述的锂电池组装封装装置，其特征在于，所述限制盘（434）的底部滚动设置有滚珠（435），所述滚珠（435）与所述夹板（431）的上表面相接触。

9.根据权利要求1所述的锂电池组装封装装置，其特征在于，每个所述导向条（522）上均开设有条形孔，所述条形孔的内壁抵接有橡胶条（524），所述橡胶条（524）的厚度大于所述导向条（522）的厚度。

10.根据权利要求1所述的锂电池组装封装装置，其特征在于，所述输送装置（10）包括架体（11），所述架体（11）上转动连接有主动转辊（12）和从动转辊（13），所述主动转辊（12）和所述从动转辊（13）的外表面通过传动皮带（14）传动连接，所述架体（11）的一侧固定安装有转动驱动装置（15），所述转动驱动装置（15）的输出端固定连接于所述主动转辊（12）的一端。