CN117819175A - 翻转机、电池生产线和电池翻转方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种翻转机、电池生产线和电池翻转方法。翻转机，用于翻转电池，包括：机架；电池安装架，安装于机架，且构成为能够相对于机架绕第一轴线旋转，第一轴线平行于第一方向；电池夹持机构，安装于电池安装架，电池夹持机构包括第一夹持机构和第二夹持机构，第一夹持机构和第二夹持机构能够沿着第二方向相互靠近或远离，电池夹持机构构成为能够夹持电池且能够相对于电池安装架绕第二轴线旋转，第二轴线平行于第二方向，第二方向与第一方向垂直；和第一位移机构，构成为能够使电池安装架沿着第三方向移动，第三方向与第一方向和第二方向均垂直，第三方向为竖直方向；电池安装架包括第一臂和第二臂，第一臂和第二臂沿着第一方向伸出。
Description
技术领域
本申请涉及电池生产技术领域，尤其涉及翻转机、电池生产线和电池翻转方法。
背景技术
随着新能源的发展和普及，新能源电池的需求量大幅上涨，对新能源电池的生产效率要求也日益提高。另外，在诸如对电池包的生产过程中，存在需要对电池包的不同表面上的多个位置进行加工的情况，有时需要对电池进行翻转。
另外，随着对电池需求的多样化，电池生产过程中经常需要加工不同尺寸的电池。如何能够以自动化的方式对电池进行翻转且能够高效率地兼容不同的电池尺寸是业界的研发方向之一。
发明内容
为解决上述技术问题，本申请提供一种能够以自动化的方式对电池进行翻转且兼容性高的翻转机、电池生产线和电池翻转方法。
第一方面，本申请实施例提供了一种翻转机，用于翻转电池，包括：机架；电池安装架，安装于所述机架，且构成为能够相对于所述机架绕第一轴线旋转，所述第一轴线平行于第一方向；电池夹持机构，安装于所述电池安装架，所述电池夹持机构包括第一夹持机构和第二夹持机构，所述第一夹持机构和所述第二夹持机构能够沿着第二方向相互靠近或远离，所述电池夹持机构构成为能够夹持所述电池且能够相对于所述电池安装架绕第二轴线旋转，所述第二轴线平行于第二方向，所述第二方向与所述第一方向垂直；和第一位移机构，构成为能够使所述电池安装架沿着第三方向移动，所述第三方向与所述第一方向和所述第二方向均垂直，所述第三方向为竖直方向；其中，所述电池安装架包括第一臂和第二臂，所述第一臂和所述第二臂沿着所述第一方向伸出，所述第一夹持机构安装于所述第一臂的沿着所述第一方向远离所述机架的一侧，所述第二夹持机构安装于所述第二臂的沿着所述第一方向远离所述机架的一侧。
由于电池夹持机构包括的第一夹持机构和第二夹持机构能够沿着第二方向相互靠近或远离，因此能够针对不同尺寸规格的电池进行夹持。由于电池夹持机构能够夹持电池且能够绕第二轴线旋转，所以被电池夹持机构夹持的电池能够绕第二轴线被翻转；由于电池夹持机构安装于电池安装架，电池安装架能够绕第一轴线旋转，所以电池安装架能够带动电池夹持机构上的电池绕第一轴线旋转；由此，能够根据要加工的部位来以自动化的方式使电池沿第二轴线和/或第一轴线翻转，以使得要加工的部位处于加工装置或加工者易于达到的位置。另外，由于电池安装架可通过第一位移机构在第三方向上移动，因此能够使电池避开其在翻转过程中遇到的障碍物，能够根据电池的不同尺寸提供合适的翻转空间；而且还能够使电池夹持机构移动到能够夹持或放置电池的位置，便于电池的夹放。由于第一夹持机构和第二夹持机构均安装在距离机架较远的位置，因此，能够为电池的翻转提供更大的翻转空间，能够兼容更大尺寸范围的电池。
在一些实施例中，所述电池安装架还包括沿着所述第二方向延伸的安装架体，所述第一臂和所述第二臂沿着所述第二方向彼此相对地安装于所述安装架体且能够沿着所述安装架体相互靠近或远离地移动；所述第一夹持机构通过一个第一旋转驱动机构安装于所述第一臂，所述第二夹持机构通过另一个第一旋转驱动机构安装于所述第二臂，所述第一夹持机构和所述第二夹持机构通过所述第一旋转驱动机构而能够绕所述第二轴线旋转。
由于电池的第一夹持机构和第二夹持机构分别通过第一臂和第二臂连接于安装架体，因此，即使是大型电池，也能够稳定、牢固地夹持和保持。而且通过第一臂和第二臂的相对运动来实现第一夹持机构和第二夹持机构的相对运动，能够在确保支撑稳定性的情况下夹持大尺寸范围的电池，结构简单。另外，第一夹持机构、第二夹持机构分别安装于第一臂、第二臂，并在各自的第一旋转驱动机构的驱动下绕共同的旋转轴旋转，由此，能够使第一夹持机构和第二夹持机构不受电池安装架绕第一轴线旋转的影响地旋转。
在一些实施例中，在所述安装架体设有沿着所述第二方向延伸的滑轨，所述第一臂和所述第二臂均设有与所述滑轨配合的滑块，在第一驱动机构的驱动下，所述滑块能够沿着所述滑轨滑动，从而带动所述第一臂和所述第二臂沿着所述第二方向相互靠近或远离。
通过滑轨与滑块的配合，能够以简单的结构使第一臂和第二臂连同各自所附带的第一夹持机构和第二夹持机构相互靠近或远离。而且，通过控制滑块在滑轨上的滑动距离能够容易地适配不同尺寸的电池。
在一些实施例中，所述第一驱动机构包括：设于所述安装架体且沿着所述第二方向延伸的驱动丝杆；第一驱动装置，所述第一驱动装置的输出端连接于所述驱动丝杆的至少一端，所述第一驱动装置用于驱动所述驱动丝杆旋转；连接于所述第一臂的第一驱动连接件和连接于所述第二臂的第二驱动连接件，所述第一驱动连接件和所述第二驱动连接件均套设于所述驱动丝杆且能够随着所述驱动丝杆的旋转而沿着所述驱动丝杆移动。
由此，能够以简单的结构驱动第一臂和第二臂彼此相向或彼此相背地运动。
在一些实施例中，所述第一旋转驱动机构包括：第一转盘，设于所述第一臂或所述第二臂，在所述第一转盘设置有所述第一夹持机构或所述第二夹持机构；第二驱动装置，所述第二驱动装置的输出端连接于所述第一转盘，所述第二驱动装置用于驱动所述第一转盘围绕所述第二轴线旋转。
由此，通过第二驱动装置驱动第一转盘而能够驱动设于第一转盘的第一夹持机构或第二夹持机构旋转。通过控制第一转盘的旋转角度，能够控制电池的翻转角度。
在一些实施例中，所述第一旋转驱动机构还包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮连接于所述第二驱动装置的输出端，所述第二齿轮固定连接于所述第一转盘，通过所述第一齿轮与所述第二齿轮之间的传动，能够将所述第二驱动装置的输出的驱动力传递至所述第一转盘。
由此，能够通过齿轮传动能够更稳定地传递第二驱动装置的驱动力，而且能够通过调整第一齿轮与第二齿轮的齿形、齿数比等来增大输出给第一夹持机构或第二夹持机构的扭矩，从而适用于大尺寸范围的电池的翻转。
在一些实施例中，所述第一夹持机构包括带有三个夹爪的三爪卡盘，和/或，所述第二夹持机构包括带有三个夹爪的三爪卡盘。
通过卡盘能够稳定地夹持电池，三爪卡盘能够在三个位置卡住电池，因此，不论电池翻转成怎样的姿势，都能够稳定地夹持电池。
在一些实施例中，所述电池安装架通过第二旋转驱动机构安装于所述机架，所述电池安装架通过所述第二旋转驱动机构而能够绕第一轴线旋转。
由于电池安装架通过第二旋转驱动机构安装于机架，所以电池安装架连同附带的电池夹持机构可整体上被驱动着相对于机架绕第一轴线旋转，从而带动电池夹持机构夹持的电池绕第一轴线旋转。
在一些实施例中，所述第二旋转驱动机构包括：第二转盘，安装于所述机架且连接于所述电池安装架；第三驱动装置，所述第三驱动装置的输出端连接于所述第二转盘，所述第三驱动装置用于驱动所述第二转盘围绕所述第一轴线旋转。
由此，通过第三驱动装置驱动第二转盘而能够驱动与第二转盘连接的电池安装架旋转。通过控制第二转盘的旋转角度，能够控制电池安装架以及电池的翻转角度。
在一些实施例中，所述第二旋转驱动机构还包括第三齿轮和第四齿轮，所述第三齿轮连接于所述第三驱动装置的输出端，所述第四齿轮固定连接于电池安装架，通过所述第三齿轮与所述第四齿轮之间的传动，能够将所述第三驱动装置输出的驱动力传递至所述第四齿轮，所述第四齿轮带动所述电池安装架围绕所述第一轴线旋转。
由此，通过第四齿轮能够将电池安装架安装于机架且能够允许电池安装架相对于机架旋转。另外，能够通过齿轮传动能够更稳定地传递第三驱动装置的驱动力，而且能够通过调整第三齿轮与第四齿轮的齿形、齿数比等来增大输出给电池安装架的扭矩，从而适用于大尺寸范围的电池的翻转。
在一些实施例中，在所述机架固定连接有转盘承载件，所述第二转盘支撑于所述转盘承载件且能够绕所述第一轴线旋转。
由此，能够实现电池安装架相对于机架的稳定连接且具有较大的承载能力，适用于夹持和翻转大尺寸的电池。
在一些实施例中，所述第一位移机构包括第四驱动装置和链条，所述链条分别与所述第四驱动装置的输出端和所述电池安装架连接，在所述第四驱动装置的驱动下，所述链条使所述电池安装架沿着所述第三方向移动。
由此，能够通过第四驱动装置驱动链条带动所述电池安装架升降来实现电池安装架沿第三方向的移动，适用于提升大尺寸的电池。
在一些实施例中，在所述机架设有沿着所述第三方向延伸的导轨，在所述电池安装架设有导向滑动件，所述导向滑动件与所述导轨配合且能够沿着所述导轨滑动。
由此，能够在通过链条提升或降下电池安装架时通过导向滑动件与导轨的配合来进行引导，从而能够使电池安装架沿着机架稳定地升降。
在一些实施例中，所述电池包括箱体和容纳于所述箱体的多个电池单体。
由此，电池可以是电池包，通过翻转机能够使电池包绕着第一轴线和/或第二轴线翻转，从而能够使电池包成为合适的姿势。即使电池包尺寸较大，也能够容易地对电池包上的部位进行加工。
在一些实施例中，所述电池包括连接于底盘的箱体和容纳于所述箱体的多个电池单体，所述底盘用于车辆。
电池可以是集成于车辆用底盘的电池包。虽然这样的电池包通常尺寸较大，但是能够被容易地翻转成合适的姿势，能够容易地对电池包上的部位进行加工。
第二方面，本申请实施例提供了一种电池生产线，包括：输送装置和上述第一方面提供的翻转机，所述翻转机夹持所述输送装置输送来的所述电池，并使所述电池进行姿势翻转和/或沿着所述第三方向移动，其中，所述姿势翻转包括使所述电池沿着所述第一轴线旋转而进行的姿势翻转和/或使所述电池沿着所述第二轴线旋转而进行的姿势翻转。
由于电池生产线中配备了上述的翻转机，因此通过使电池翻转能够调整电池的姿势，使要加工的部位尽量靠近加工装置或加工者，以减少加工装置或是加工者的移动范围。
第三方面，本申请实施例提供了一种电池翻转方法，利用翻转机翻转电池，所述翻转机包括机架、电池安装架、电池夹持机构和第一位移机构，所述电池安装架安装于所述机架，且构成为能够相对于所述机架绕第一轴线旋转，所述第一轴线平行于第一方向；所述电池夹持机构安装于所述电池安装架，所述电池夹持机构包括第一夹持机构和第二夹持机构，所述第一夹持机构和所述第二夹持机构能够沿着第二方向相互靠近或远离，所述电池夹持机构构成为能够夹持所述电池且能够相对于所述电池安装架绕第二轴线旋转，所述第二轴线平行于第二方向，所述第二方向与所述第一方向垂直；所述第一位移机构构成为能够使所述电池安装架沿着第三方向移动，所述第三方向与所述第一方向和所述第二方向均垂直，所述第三方向为竖直方向，所述电池安装架包括第一臂和第二臂，所述第一臂和所述第二臂沿着所述第一方向伸出，所述第一夹持机构安装于所述第一臂的沿着所述第一方向远离所述机架的一侧，所述第二夹持机构安装于所述第二臂的沿着所述第一方向远离所述机架的一侧，所述电池翻转方法包括夹持步骤，所述电池夹持机构夹持所述电池，其中，所述第一臂和所述第二臂处于水平状态；升降步骤，所述第一位移机构使所述电池提升或下降到第一规定位置；翻转步骤，在所述第一规定位置，使所述电池进行姿势翻转，其中，所述姿势翻转包括使所述电池沿着所述第一轴线旋转而进行的姿势翻转和/或使所述电池沿着所述第二轴线旋转而进行的姿势翻转。
通过上述的电池翻转方法，电池可被翻转，以便于加工生产。
在一些实施例中，所述电池安装架包括沿着所述第二方向延伸的安装架体和安装于所述安装架体的第一臂及第二臂，所述第一臂和所述第二臂沿着所述第二方向彼此相对地安装于所述安装架体且能够沿着所述安装架体相互靠近或远离地移动；所述第一夹持机构通过一个第一旋转驱动机构安装于所述第一臂，所述第二夹持机构通过另一个第一旋转驱动机构安装于所述第二臂，所述第一夹持机构和所述第二夹持机构通过所述第一旋转驱动机构而能够绕所述第二轴线旋转，所述夹持步骤包括：使所述第一臂和所述第二臂相互靠近地移动，从而使所述第一夹持机构和所述第二夹持机构到达能够夹持所述电池的位置；分别使所述第一夹持机构和所述第二夹持机构夹持所述电池。
在夹持步骤中，通过调整第一臂和第二臂之间在第二方向上的间距，能够使电池夹持机构夹持不同尺寸的电池。
在一些实施例中，电池翻转方法，在所述翻转步骤之后，还包括：第二升降步骤，所述第一位移机构使所述电池提升或下降到第二规定位置。
由此，在翻转步骤之后，第一位移机构可以使电池升降到第二规定位置，以便于进行后续的处理，有助于提高整个电池生产线的自动化程度以及生产效率。而且，由于翻转机及电池翻转方法具有较高的兼容性，因此有助于提高电池生产线的柔性。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
通过阅读对下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在全部附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：
图1为本申请的一些实施例提供的翻转机的主视示意图；
图2为本申请的一些实施例提供的翻转机的立体示意图；
图3为本申请的一些实施例提供的翻转机的图2中A部分局部放大示意图；
图4为本申请的一些实施例提供的翻转机的俯视示意图；
图5为本申请的一些实施例提供的翻转机的侧视示意图；
图6为本申请的一些实施例提供的翻转机的分解立体示意图；
图7为本申请的一些实施例提供的翻转机的图6中的B部分局部放大示意图；
图8为本申请的一些实施例提供的翻转机的夹持电池的状态的示意图；
图9为本申请的一些实施例提供的电池生产线的构成示意图；
图10为本申请的一些实施例涉及的电池的分解立体示意图；
图11为本申请的一些实施例涉及的连接于底盘的电池的俯视示意图；
图12为本申请的一些实施例提供的电池翻转方法的步骤流程图；
图13为本申请的一些实施例提供的电池翻转方法中的夹持步骤流程图；
图14为本申请的另一些实施例提供的电池翻转方法的步骤流程图。
附图标记说明
X 第一方向；Y 第二方向；Z 第三方向；1 翻转机；10 机架；11 电池安装架；110安装架体；111 第一臂；112 第二臂；113 滑轨；114 滑块；12 电池夹持机构；121 第一夹持机构；122 第二夹持机构；123 夹爪；124 三爪卡盘；13 第一驱动机构；131 驱动丝杆；132第一驱动装置；133 第一驱动连接件；134 第二驱动连接件；14 第一旋转驱动机构；141 第一转盘；143 第一齿轮；144 第二齿轮；15 第二旋转驱动机构；151 第二转盘；152 第三驱动装置；153 第三齿轮；154 第四齿轮；16 转盘承载件；17 转盘连接加强件；18 第四驱动装置；19 链条；20 导轨；21 导向滑动件；100 电池；101 箱体；102 电池单体；200 底盘；300 输送装置。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”“第三”“第四”等仅用于区别不同对象，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、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是“或”的关系。
在本申请实施例的描述中，技术术语“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“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申请实施例和简化描述，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、操作或使用，因此不能理解为对本申请实施例的限制。
在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，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，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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申请实施例中的具体含义。
在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“接触”应作广义理解，可以是直接接触，也可以是隔着中间媒介层的接触，可以是相接触的两者之间基本上没有相互作用力的接触，也可以是相接触的两者之间具有相互作用力的接触。
下面，对本申请进行详细说明。
随着新能源的发展和普及，新能源电池的需求量大幅上涨，对新能源电池的生产效率要求也日益提高。另外，在诸如对电池包的生产过程中，存在需要对电池包的不同表面上的多个位置进行加工的情况，有时需要对电池进行翻转。例如，电池包在厚度方向上具有两个相对的表面，可以通过翻转分别使这两个表面具有规定的朝向，以便对这两个表中的任何一个表面进行加工。对于大尺寸的电池包而言，长宽方向上的尺寸都比较大。相关技术中，存在人工辅助翻转机实现对电池的多方位的加工的情况。另外，相关技术中的翻转装置并不适用于大尺寸的电池包。
另外，随着对电池需求的多样化，电池生产过程中经常需要加工不同尺寸的电池。如何能够以自动化的方式对电池进行翻转且能够高效率地兼容不同的电池尺寸是业界的研发方向之一。
本申请的发明人希望开发一种能够以自动化的方式对电池进行翻转且能够高效率地兼容不同的电池尺寸的翻转机。
基于这样的设计构思，本申请的发明人设计了一种翻转机，用于翻转电池，翻转机包括机架、电池安装架、电池夹持机构以及第一位移机构。电池安装架安装于机架且构成为能够相对于机架绕第一轴线旋转，第一轴线平行于第一方向。电池夹持机构安装于电池安装架，电池夹持机构包括第一夹持机构和第二夹持机构，第一夹持机构和第二夹持机构能够沿着第二方向相互靠近或远离，电池夹持机构构成为能够夹持电池且能够相对于电池安装架绕第二轴线旋转，第二轴线平行于第二方向，第二方向与第一方向垂直。第一位移机构，构成为能够使电池安装架沿着第三方向移动，第三方向与第一方向和第二方向均垂直，第三方向为竖直方向；其中，电池安装架包括第一臂和第二臂，第一臂和第二臂沿着第一方向伸出，第一夹持机构安装于第一臂的沿着第一方向远离机架的一侧，第二夹持机构安装于第二臂的沿着第一方向远离机架的一侧。
由于电池夹持机构包括的第一夹持机构和第二夹持机构能够沿着第二方向相互靠近或远离，因此能够针对不同尺寸规格的电池进行夹持。由于电池夹持机构能够夹持电池且能够绕第二轴线旋转，所以被电池夹持机构夹持的电池能够绕第二轴线被翻转；由于电池夹持机构安装于电池安装架，电池安装架能够绕第一轴线旋转，所以电池安装架能够带动电池夹持机构上的电池绕第一轴线旋转；由此，能够根据要加工的部位来以自动化的方式使电池沿第二轴线和/或第一轴线翻转，以使得要加工的部位处于加工装置或加工者易于达到的位置。另外，由于电池安装架可通过第一位移机构在第三方向上移动，因此能够使电池避开其在翻转过程中遇到的障碍物，能够根据电池的不同尺寸提供合适的翻转空间；而且还能够使电池夹持机构移动到能够夹持或放置电池的位置，便于电池的夹放。由于第一夹持机构和第二夹持机构均安装在距离机架较远的位置，因此，能够为电池的翻转提供更大的翻转空间，能够兼容更大尺寸范围的电池。
本申请实施例提供的翻转机可以应用于电池生产环节，例如电池模组或电池包生产环节。例如，在需要对电池模组或电池包进行焊接的环节，可以利用本申请实施例提供的翻转机来翻转电池模组或电池包，以使得待焊接部位尽可能地位于距离焊接头近的位置，由此，即使焊接头的运动范围未覆盖电池模组或电池包的整面范围，也能够对电池模组或电池包的整面范围中的待焊接部位进行焊接。当然，焊接头的运动范围也可以覆盖整面范围，但是利用本申请实施例提供的翻转机翻转电池有助于减少焊接头的移动频次和移动距离，进而有助于减少与焊接头移动、定位等相关的作业时间，有助于提高生产效率。当然，对电池模组或电池包的加工场景不限于焊接，也可以是安装零部件、拍照检查等场景，还可以是为了后续处理的便利而调整电池模组或电池包的姿势的场景。
本申请实施例提供的翻转机可以但不限于对电池的翻转，包括对电池单体的翻转、对电池模组的翻转、对电池包的翻转和对安装有电池的车辆底板的翻转。当然，也可以用于对其他合适的工件的翻转，本申请对此没有特别限定。
在本申请实施例中，电池可以为电池模组或电池包，电池模组或电池包包括箱体和电池单体，电池单体或电池模块容纳于箱体中。本申请实施例中，电池单体可以为二次电池，二次电池是指在电池单体放电后可通过充电的方式使活性材料激活而继续使用的电池单体。电池单体可以为锂离子电池、钠离子电池、钠锂离子电池、锂金属电池、钠金属电池、锂硫电池、镁离子电池、镍氢电池、镍镉电池、铅蓄电池等，本申请实施例对此并不限定。
本申请实施例还提供了电池生产线，电池生产线包括输送装置和上述的翻转机。另外，本申请实施例还提供了使用该翻转机翻转电池的电池翻转方法。
下面结合附图对本申请实施例进行说明。
图1为本申请的一些实施例提供的翻转机的主视示意图；图2为本申请的一些实施例提供的翻转机的立体示意图；图3为本申请的一些实施例提供的翻转机的图2中A部分局部放大示意图；图4为本申请的一些实施例提供的翻转机的俯视示意图；图5为本申请的一些实施例提供的翻转机的侧视示意图；图6为本申请的一些实施例提供的翻转机的分解立体示意图；图7为本申请的一些实施例提供的翻转机的图6中的B部分局部放大示意图；图8为本申请的一些实施例提供的翻转机的夹持电池的状态的示意图；图9为本申请的一些实施例提供的电池生产线的构成示意图；图10为本申请的一些实施例涉及的电池的分解立体示意图；图11为本申请的一些实施例涉及的连接于底盘的电池的俯视示意图。
本申请实施例的第一方面提供了一种翻转机1，如图1和图2所示，翻转机1用于翻转电池100，翻转机1包括机架10、电池安装架11、电池夹持机构12和第一位移机构。电池安装架11安装于机架10，且构成为能够相对于机架10绕第一轴线旋转，第一轴线平行于第一方向X。电池夹持机构12安装于电池安装架11，电池夹持机构12包括第一夹持机构121和第二夹持机构122，第一夹持机构121和第二夹持机构122能够沿着第二方向Y相互靠近或远离，电池夹持机构12构成为能够夹持电池100且能够相对于电池安装架11绕第二轴线旋转，第二轴线平行于第二方向Y，第二方向Y与第一方向X垂直。第一位移机构构成为能够使电池安装架11沿着第三方向Z移动，第三方向Z与第一方向X和第二方向Y均垂直，第三方向Z为竖直方向；其中，电池安装架11包括第一臂111和第二臂112，第一臂111和第二臂112沿着第一方向X伸出，第一夹持机构121安装于第一臂111的沿着第一方向X远离机架10的一侧，第二夹持机构122安装于第二臂112的沿着第一方向X远离机架10的一侧。
本申请实施例的翻转机1用于翻转电池100，此处的翻转，是指通过使电池100沿着某一轴线旋转而改变轮廓的朝向，例如使原本朝向上方的表面朝向下方。另外，在为了使原本朝向上方的表面朝向下方而进行翻转时，所围绕的轴线可以不同。在一些实施例中，以平行于第一方向X的第一轴线为轴翻转；在一些实施例中，以平行于第二方向Y的第二轴线为轴翻转。另外，翻转的角度可以是0度至360度，例如可以是15度、30度、40度、45度、60度、80度、90度、100度、120度、140度、180度、200度、270度、300度等。可以根据翻转机1应用的场景和翻转目的而适当地设定。
翻转机1包括机架10，机架机架10置于地面，机架10的一端可以与地面通过螺栓连接。机架10向远离地面的方向延伸，机架10的延伸方向为第三方向Z，换言之，第三方向Z为垂直于地面的竖直方向。机架10可以包括沿着第三方向Z直立的直立架部分和支撑与地面的底座部分。机架10的直立架部分可以构成为具有箱型外壳。
在机架10上设有第一位移机构。第一位移机构可使电池安装架11沿着第三方向Z移动。可选地，第三方向Z为机架10的延伸方向。当机架10固定在地面上时，第三方向Z为垂直于地面的方向；在此，地面成为机架安装面，当然其他适用于安装的平面也可作为机架安装面。
电池安装架11构成为能够相对于机架10绕第一轴线旋转，第一轴线平行于第一方向X。当机架10被安装在地面上时，第一方向X平行于地面。电池安装架11上设有电池夹持机构12，电池夹持机构12包括第一夹持机构121和第二夹持机构122，第一夹持机构121和第二夹持机构122能够沿着第二方向Y相互靠近或远离。电池夹持机构12能够夹持电池100且能够相对于电池安装架11绕第二轴线旋转，第二轴线平行于第二方向Y。
也就是说，第一夹持机构121和第二夹持机构122具有共同的旋转轴（第二轴线），且能够绕着第二轴线自转。在第一夹持机构121和第二夹持机构122分别夹持电池100的两端的情况下，第一夹持机构121和第二夹持机构122绕第二轴线以相同的转速共同自转，由此能够带动所夹持的电池100随两夹持机构一起绕第二轴线翻转。
另外，第一夹持机构121和第二夹持机构122绕第二轴线以相同的转速共同自转与电池安装架11绕着第一轴线旋转之间彼此独立，可以分别先后进行，也可以同时进行。当然，在电池夹持机构12随电池安装架11绕第一轴线旋转的情况下，第二轴线也会绕第一轴线进行旋转。具体来说，旋转过程中，第一方向X和第三方向Z时刻垂直，第二方向Y与第一方向X时刻垂直，随着电池安装架11的旋转，存在第二方向Y与第三方向Z平行的时刻。
如前所述，第一臂111和第二臂112分别沿着第一方向X向背离所述机架10的方向伸出，如图2和图4所示那样，呈悬臂梁状。沿着第一方向X，第一夹持机构121和第二夹持机构122尽可能地设置在远离机架10的位置。这样，尽可能地提供大的用于电池100绕着第二轴线翻转的空间，以免翻转的电池100与机架10干涉。
可选的，如图2、图4所示，安装在接近第一臂111、第二臂112的端部的位置。
由于第一夹持机构121和第二夹持机构122均安装在距离机架10较远的位置，因此，能够为电池100的翻转提供更大的翻转空间，能够兼容更大尺寸范围的电池100。
由于电池夹持机构12包括的第一夹持机构121和第二夹持机构122能够沿着第二方向Y相互靠近或远离，因此能够针对不同尺寸规格的电池100进行夹持。由于电池夹持机构12能够夹持电池100且能够绕第二轴线旋转，所以被电池夹持机构12夹持的电池100能够绕第二轴线被翻转。
由于电池夹持机构12安装于电池安装架11，电池安装架11能够绕第一轴线旋转，所以电池安装架11能够带动电池夹持机构12上的电池100绕第一轴线旋转；由此，能够根据要加工的部位来以自动化的方式使电池100沿第二轴线和/或第一轴线翻转，以使得要加工的部位处于加工装置或加工者易于达到的位置。
另外，由于电池安装架11可通过第一位移机构在第三方向Z上移动，因此能够使电池100避开在翻转过程中可能遇到的障碍物，能够根据电池100的不同尺寸提供合适的翻转空间；而且还能够使电池夹持机构12移动到能够夹持或放置电池100的位置，便于电池100的夹放。
在一些实施例中，如图1至图5所示，电池安装架11还包括沿着第二方向Y延伸的安装架体110。第一臂111和第二臂112沿着第二方向Y彼此相对地安装于安装架体110且能够沿着安装架体110相互靠近或远离地移动。第一夹持机构121通过一个第一旋转驱动机构14安装于第一臂111，第二夹持机构122通过另一个第一旋转驱动机构14安装于第二臂112。第一夹持机构121和第二夹持机构122通过第一旋转驱动机构14而能够绕第二轴线旋转。
安装架体110例如构成为第二方向Y纵长的箱形；沿着第一方向X，一侧具有底板，另一侧开口，安装架体110以底板朝向机架10的方式安装于机架10。在开口的边缘可以设置沿着第二方向Y延伸的滑轨113；在安装架体110的内部空间，可以布置驱动丝杆131（后文详细说明）。另外，在安装架体110的内部空间中也可以沿着第二方向Y排列多个加强肋板（图中未示出）。
在安装架体110的开口所在侧设有第一臂111和第二臂112。第一臂111和第二臂112分别设有滑块114，通过滑块114和滑轨113的配合，第一臂111和第二臂112能够被引导着沿着第二方向Y顺畅地在安装架体110上滑动，且滑动平稳。
另外，第一臂111和第二臂112各自具有驱动连接件，这些驱动连接件经由开口伸入到安装架体110的内部并套设于驱动丝杆131，驱动丝杆131被驱动装置驱动而旋转，从而带动这些驱动连接件沿着第二方向Y进行直线运动，即，驱动丝杆131将来自驱动装置的旋转驱动力转变成直线运动驱动力，并驱动第一臂111和第二臂112沿着第二方向Y进行直线运动。
第一臂111和第二臂112分别从安装架体110沿着第一方向X向背离所述机架10的方向伸出，如图2和图4所示那样，呈悬臂梁状。第一臂111和第二臂112沿着第二方向Y彼此相对。可选的，第一臂111和第二臂112可以彼此平行地设置。第一臂111和第二臂112可以构成为圆柱或是棱柱形状，也可以构成为内部具有容纳空间的中空箱型。
第一臂111和第二臂112可以形成为沿着第一方向X具有相同或大致相同的长度。
在一个具体的实施例中，第一臂111和第二臂112相互轴对称地形成。由于第一臂111与第二臂112轴对称，因此对第一臂111的内部结构进行说明而省略对第二臂112的说明。
第一臂111构成为四棱筒形，内部具有容纳空间。第一臂111的沿着第一方向X的一端缘通过滑块114与安装架体110的开口的端缘的滑轨113连接。滑轨113形成为具有沿着第二方向Y延伸的滑轨槽，滑块114的一部分伸入该滑轨槽中与之配合。安装架体110在开口的上下端缘各设有一条滑轨113，第一臂111具有两对滑块114，一对与上方的滑轨113配合，另一对与下方的滑轨113配合。第一臂111的容纳空间中容纳有第一旋转驱动机构14。
在第一臂111的面向第二臂112的一侧设置第一夹持机构121，在第二臂112的面向第一臂111的一侧设置第二夹持机构122，第一夹持机构121和第二夹持机构122具有共同的旋转轴，即上述的第二轴线。
第一夹持机构121通过设于第一臂111中的第一旋转驱动机构14而安装于第一臂111；同样的，第二夹持机构122通过设于第二臂112中的第一旋转驱动机构14而安装于第二臂112，第一夹持机构121和第二夹持机构122通过这两个第一旋转驱动机构14而能够绕共同的旋转轴自转。
由于电池100的第一夹持机构121和第二夹持机构122分别通过第一臂111和第二臂112连接于安装架体110，因此，即使是大型电池100，也能够稳定、牢固地夹持和保持。而且通过第一臂111和第二臂112的相对运动来实现第一夹持机构121和第二夹持机构122的相对运动，能够在确保支撑稳定性的情况下夹持大尺寸范围的电池100，结构简单。
另外，第一夹持机构121、第二夹持机构122分别安装于第一臂111、第二臂112，并在各自的第一旋转驱动机构14的驱动下绕共同的旋转轴旋转，由此，能够使第一夹持机构121和第二夹持机构122不受电池安装架11绕第一轴线旋转的影响地旋转。
在一些实施例中，如图1和图2所示，在安装架体110设有沿着第二方向Y延伸的滑轨113，第一臂111和第二臂112均设有与滑轨113配合的滑块114，在第一驱动机构13的驱动下，滑块114能够沿着滑轨113滑动，从而带动第一臂111和第二臂112沿着第二方向Y相互靠近或远离。
如前所述，安装架体110设有沿着第二方向Y延伸的滑轨113。第一臂111和第二臂112分别设有滑块114，通过滑块114和滑轨113的配合，第一臂111和第二臂112能够被引导着沿着第二方向Y顺畅地在安装架体110上滑动，且滑动平稳。
滑轨113可以如前所述设于安装架体110的开口的边缘；也可以使安装架体110在朝向第一臂111和第二臂112的一侧具有安装面，在该安装面上设置滑轨113。滑轨113的数量可以一条，也可以是两条或更多条。多条滑轨113可以沿着第三方向Z并列地设于安装架体110。滑轨113的长度至少应满足第一臂111和第二臂112在第二方向Y上的运动行程，例如可以设置成与安装架体110的长度大致相等或是比安装架体110的长度略长或略短。
滑块114的数量可以是针对第一臂111、第二臂112各设置一个或两个或更多个。滑块114可以一体地形成于第一臂111、第二臂112，也可以通过螺纹连接、卡接、焊接等连接手段连接于第一臂111、第二臂112。
在图1和图2所示的具体的实施例中，安装架体110在开口的上下端缘各设有一条滑轨113，第一臂111具有两对滑块114，一对与上方的滑轨113配合，另一对与下方的滑轨113配合。
滑轨113与滑块114之间可以没有驱动力，主要发挥导向和使滑动平稳的作用，在该情况下，可以另外设置驱动机构，例如第一驱动机构13。滑轨113与滑块114之间也可以具有驱动力，例如，可以设置直线电机或伺服电机等。
通过滑轨113与滑块114的配合，能够以简单的结构使第一臂111和第二臂112连同各自所附带的第一夹持机构121和第二夹持机构122相互靠近或远离。而且，通过控制滑块114在滑轨113上的滑动距离能够容易地适配不同尺寸的电池100。
在一些实施例中，如图2、图4至图6所示，第一驱动机构13包括：设于安装架体110且沿着第二方向Y延伸的驱动丝杆131；第一驱动装置132，第一驱动装置132的输出端连接于驱动丝杆131的至少一端，第一驱动装置132用于驱动驱动丝杆131旋转；连接于第一臂111的第一驱动连接件133和连接于第二臂112的第二驱动连接件134，第一驱动连接件133和第二驱动连接件134均套设于驱动丝杆131且能够随着驱动丝杆131的旋转而沿着驱动丝杆131移动。
如前所述，在安装架体110设有沿着第二方向Y延伸的驱动丝杆131，在安装架体110形成为箱型的情况下，该驱动丝杆131收纳于箱内。该驱动丝杆131可以是一根丝杆，在该丝杆的轴向两侧设有螺旋朝向相反的螺纹；也可以是两根丝杆，各自的螺纹朝向相反，且这两根丝杆通过诸如套筒等连接而能够同轴旋转。
该驱动丝杆131的旋转动力输出端连接于第一驱动装置132的动力输出端，从而该驱动丝杆131能够将第一驱动装置132的旋转驱动力转换为直线运动驱动力。第一驱动装置132可以布置在驱动丝杆131的端部附近。在图2、图5和图6所示的例子中，第一驱动装置132设于安装架体110的第二方向Y的一端。当然，驱动丝杆131也可以两端都与第一驱动装置132连接。
第一驱动装置132例如可以是电机、伺服电机。
另外，第一臂111连接有第一驱动连接件133，第二臂112连接有第二驱动连接件134，第一驱动连接件133、第二驱动连接件134相对于第一臂111、第二臂112伸出地设置并套设于驱动丝杆131。第一驱动连接件133、第二驱动连接件134例如可以是丝杆螺母。驱动丝杆131被驱动装置驱动而旋转，带动第一驱动连接件133、第二驱动连接件134沿着第二方向Y进行直线运动，即，驱动丝杆131将来自第一驱动装置132的旋转驱动力转变成直线运动驱动力，并驱动第一驱动连接件133、第二驱动连接件134进而驱动第一臂111和第二臂112沿着第二方向Y进行直线运动。
由此，能够以简单的结构驱动第一臂111和第二臂112彼此相向或彼此相背地运动。
在一些实施例中，第一旋转驱动机构14包括第一转盘141和第二驱动装置。第一转盘141设于第一臂111或第二臂112，在第一转盘141设置有第一夹持机构121或第二夹持机构122。第二驱动装置的输出端连接于第一转盘141，第二驱动装置用于驱动第一转盘141围绕第二轴线旋转。
第一夹持机构121通过设于第一臂111中的第一旋转驱动机构14而安装于第一臂111；同样的，第二夹持机构122通过设于第二臂112中的第一旋转驱动机构14而安装于第二臂112，第一夹持机构121和第二夹持机构122通过这两个第一旋转驱动机构14而能够绕共同的旋转轴自转。
由于第一臂111和第二臂112对称地设置，因此以第一臂111为例进行说明而省略对第二臂112的说明。
如图3和图4所示，第一转盘141例如构成为具有圆形截面，其轴向上的一侧安装于第一臂111，另一侧形成为供第一夹持机构121安装的安装面。第一转盘141以能够相对于第一臂111旋转的方式安装于第一臂111。
第二驱动装置的输出端与第一转盘141连接，从而驱动安装于安装面的第一夹持机构121相对于第一臂111旋转。
由此，通过第二驱动装置驱动第一转盘141而能够驱动设于第一转盘141的第一夹持机构121或第二夹持机构122旋转。通过控制第一转盘141的旋转角度，能够控制电池100的翻转角度。
在一些实施例中，如图4所示，第一旋转驱动机构14还包括第一齿轮143和第二齿轮144，第一齿轮143连接于第二驱动装置的输出端，第二齿轮144固定连接于第一转盘141，通过第一齿轮143与第二齿轮144之间的传动，能够将第二驱动装置的输出的驱动力传递至第一转盘141。
在图4所示的实施例中，第一转盘141与第二驱动装置的输出端通过齿轮传动机构连接。具体而言，第一齿轮143设置于第一臂111，且能够相对于第一臂111旋转。第二齿轮144也设置于第一臂111且也能够相对于第一臂111旋转。另外，第二齿轮144固定连接于第一转盘141，以便能够带动第一转盘141一同旋转。通过第二驱动装置驱动第一齿轮143，第一齿轮143与第二齿轮144相啮合而使第二齿轮144旋转，从而带动第一转盘141也旋转。另外，第一齿轮143、第二齿轮144相对于第一臂111的设置可以通过轴和轴承来实现。
另外，如图3和图4所示，第一齿轮143例如为小齿轮，第二齿轮144例如为大齿轮或齿圈。这样，能够将第二驱动装置输出的较小的转矩增大为较大的扭矩，从而能够驱动大尺寸的电池100。当然，可以通过调整第一齿轮143和第二齿轮144各自的齿的大小、两者之间的齿轮比等来调整输出扭矩的大小。
由此，能够通过齿轮传动能够更稳定地传递第二驱动装置的驱动力，而且能够通过调整第一齿轮143与第二齿轮144的齿形、齿数比等来增大输出给第一夹持机构121或第二夹持机构122的扭矩，从而适用于大尺寸范围的电池100的翻转。
在一些实施例中，第一夹持机构121包括带有三个夹爪123的三爪卡盘124，和/或，第二夹持机构122包括带有三个夹爪123的三爪卡盘124。
如图3所示，第一夹持机构121例如通过三爪卡盘124来实现，该三爪卡盘124的基部固定安装于第一转盘141，在该基部分布有三个径向延伸的径向槽，在该槽中安装有三个夹爪123，这些夹爪123能够各自独立地在该径向槽中径向移动。通过该三爪卡盘124能够稳定地夹持电池100，即使电池100翻转，也能够保持电池100稳定、不移位、不掉落。同样地，第二夹持机构122例如也通过三爪卡盘124来实现。当然，也可以第一夹持机构121和第二夹持机构122中的一者通过三爪卡盘124来实现，另一者采用其他的夹持机构或卡合机构或吸附机构等。
在通过三爪卡盘124夹持电池100时，可以直接夹持电池100本身，也可以夹持电池托盘。
三爪卡盘124可以通过针对三个夹爪123更换螺栓锁附、快夹等方式进行对电池100的锁附。
由此，通过卡盘能够稳定地夹持电池100，三爪卡盘124能够在三个位置卡住电池100，因此，不论电池100翻转成怎样的姿势，都能够稳定地夹持电池100。
下面，对用于使电池100沿着第一轴线X旋转的旋转驱动机构（第二旋转驱动机构15）进行说明。
在一些实施例中，电池安装架11通过第二旋转驱动机构15安装于机架10，电池安装架11通过第二旋转驱动机构15而能够绕第一轴线旋转。
由于电池安装架11通过第二旋转驱动机构15安装于机架10，所以电池安装架11连同附带的电池夹持机构12可整体上被驱动着相对于机架10绕第一轴线旋转，从而带动电池夹持机构12夹持的电池100绕第一轴线旋转。
在一些实施例中，如图6所示，所述第二旋转驱动机构15包括第二转盘151和第三驱动装置152。第二转盘151安装于机架10且连接于电池安装架11。第三驱动装置152的输出端连接于第二转盘151，第三驱动装置152用于驱动第二转盘151围绕第一轴线旋转。
如图6所示，第二转盘151具有大致圆形截面，沿着第一方向X，第二转盘151的背离机架10的一侧固定连接于电池安装架11，靠近机架10的一侧安装于机架10且能够相对于机架10绕第一轴线旋转。
第三驱动装置152的输出端连接于该第二转盘151，从而，第二转盘151连同其所固定连接的电池安装架11能够在第三驱动装置152的驱动下绕第一轴线旋转。第三驱动装置152的输出端例如可以通过齿轮传动机构连接于该第二转盘151。
由此，通过第三驱动装置152驱动第二转盘151而能够驱动与第二转盘151连接的电池安装架11旋转。通过控制第二转盘151的旋转角度，能够控制电池安装架11以及电池100的翻转角度。
在一些实施例中，第二旋转驱动机构15还包括第三齿轮153和第四齿轮154，第三齿轮153连接于第三驱动装置152的输出端，第四齿轮154固定连接于电池安装架11。通过第三齿轮153与第四齿轮154之间的传动，能够将第三驱动装置152输出的驱动力传递至第四齿轮154，第四齿轮154带动电池安装架11围绕第一轴线旋转。
如图6和图7所示，第三驱动装置152的输出端例如可以通过齿轮传动机构连接于该第二转盘151。具体而言，第三齿轮153设置于机架10，且能够相对于机架10旋转。第四齿轮154也设置于机架10且也能够相对于机架10旋转。另外，第四齿轮154固定连接于电池安装架11，以便能够带动电池安装架11一同旋转。通过第三驱动装置152驱动第三齿轮153，第三齿轮153与第四齿轮154相啮合而使第四齿轮154旋转，从而带动第二转盘151也旋转。另外，第三齿轮153、第四齿轮154相对于机架10的设置可以通过轴和轴承来实现。
另外，如图6和图7所示，第三齿轮153例如为小齿轮，第四齿轮154例如为大齿轮或齿圈。这样，能够将第三驱动装置152输出的较小的转矩增大为较大的扭矩，从而能够驱动大尺寸的电池100。当然，可以通过调整第三齿轮153和第四齿轮154各自的齿的大小、两者之间的齿轮比等来调整输出扭矩的大小。
由此，能够通过齿轮传动能够更稳定地传递第三驱动装置152的驱动力，而且能够通过调整第三齿轮153与第四齿轮154的齿形、齿数比等来增大输出给电池安装架11的扭矩，从而适用于大尺寸范围的电池100的翻转。
第三驱动装置152例如可以是电机、伺服电机。
由此，通过第四齿轮154能够将电池安装架11安装于机架10且能够允许电池安装架11相对于机架10旋转。另外，能够通过齿轮传动能够更稳定地传递第三驱动装置152的驱动力，而且能够通过调整第三齿轮153与第四齿轮154的齿形、齿数比等来增大输出给电池安装架11的扭矩，从而适用于大尺寸范围的电池100的翻转。
在一些实施例中，在机架10固定连接有转盘承载件16，所述第二转盘151支撑于转盘承载件16且能够绕第一轴线旋转。
由此，能够实现电池安装架11相对于机架10的稳定连接且具有较大的承载能力，适用于夹持和翻转大尺寸的电池100。
另外，如图2所示，第二转盘151还可以具有与电池安装架11中的安装架体110固定连接（例如焊接连接）的转盘连接加强件17，转盘连接加强件17例如由从第二转盘151伸出的加强肋板形成。
下面，对用于使电池100沿着第三方向Z移动的第一位移机构进行说明。
在一些实施例中，第一位移机构包括第四驱动装置18和链条19，链条19分别与第四驱动装置18的输出端和电池安装架11连接，在第四驱动装置18的驱动下，链条19使电池安装架11沿着第三方向Z移动。
第四驱动装置18例如为电机、伺服电机。
链条19例如一端连接于第四驱动装置18的输出端，随着第四驱动装置18的输出端的旋转，链条19可以被收卷或放出，从而，与链条19另一端相连的电池安装架11能够沿着第三方向Z移动，例如被提升或被降下。
链条19也可以一端连接于配重，另一端连接于电池安装架11，链条19中的某处位置连接于第四驱动装置18。在第四驱动装置18的驱动下并在配重的辅助下，链条19提升或降下电池安装架11。另外，第四驱动装置18的输出端可以经由齿轮或链轮而与链条19连接。
由此，能够通过第四驱动装置18驱动链条19带动电池安装架11升降来实现电池安装架11沿第三方向Z的移动，适用于提升大尺寸的电池100。
在一些实施例中，在机架10设有沿着第三方向Z延伸的导轨20，在电池安装架11设有导向滑动件21，导向滑动件21与导轨20配合且能够沿着导轨20滑动。
如图6所示，在机架10的朝向电池安装架11的一侧设有沿着机架10的延伸方向、即第三方向Z（在图6中为上下方向）延伸的导轨20。导轨20可以是一根，也可以是沿着第二方向Y并排设置的两根或更多根，在图6所示的例子中为两根。
如图5所示，在电池安装架11的朝向机架10的一侧设有导向滑动件21，导向滑动件21分别于导轨20配合且能够沿着导轨20导向、滑动。导向滑动件21的数量可以与导轨20的数量一致，也可以是导轨20的倍数，例如，在如图6所示设有两根导轨20的情况下，可以设置4个导向滑动件21，每两个导向滑动件21与一根导轨20相配合。
导轨20与导向滑动件21之间可以没有驱动力，也可以具有一定的驱动力，例如可以设置直线电机、伺服电机等。
由此，能够在通过链条19提升或降下电池安装架11时通过导向滑动件21与导轨20的配合来进行引导，从而能够使电池安装架11沿着机架10稳定地升降。
在本申请的实施例中，如图8和图9所示，翻转机1用于翻转电池100。
在一些实施例中，如图10所示，电池100包括箱体101和容纳于箱体101的多个电池单体102。
在一些实施例中，如图11所示，电池100包括连接于底盘200的箱体101（参见图10）和容纳于箱体101的多个电池单体102（参见图10），底盘200用于车辆。
电池单体102可以包括外壳。外壳用于封装电极组件及电解质等部件。外壳可以为钢壳、铝壳、塑料壳（如聚丙烯）、复合金属壳（如铜铝复合外壳）或铝塑膜等。作为示例，电池单体102可以为圆柱形电池单体、棱柱电池单体、软包电池单体或其它形状的电池单体，棱柱电池单体包括方壳电池单体、刀片形电池单体、多棱柱电池，多棱柱电池例如为六棱柱电池等，本申请实施例没有特别的限制。
电池100可以为电池模块，多个电池单体102排列并固定形成一个电池模块。
在一些实施例中，电池100可以为电池包，电池包包括箱体101和电池单体102，电池单体102或电池模块容纳于箱体101中。
在一些实施例中，箱体101可以作为车辆的底盘结构的一部分。例如，箱体101的部分可以成为车辆的底板的至少一部分，或者，箱体101的部分可以成为车辆的横梁和纵梁的至少一部分。
由此，电池100可以是电池包，通过翻转机1能够使电池包绕着第一轴线和/或第二轴线翻转，从而能够使电池包成为合适的姿势。即使电池包尺寸较大，也能够容易地对电池包上的部位进行加工。另外，电池100可以是集成于车辆用底盘200的电池包。虽然这样的电池包通常尺寸较大，但是能够被容易地翻转成合适的姿势，能够容易地对电池包上的部位进行加工。
本申请实施例的第二方面提供了一种电池生产线，如图9所示，电池生产线包括输送装置300和上述第一方面提供的翻转机1。翻转机1夹持输送装置300输送来的电池100，并使电池100进行姿势翻转和/或沿着第三方向Z移动，其中，姿势翻转包括使电池100沿着第一轴线旋转而进行的姿势翻转和/或使电池100沿着第二轴线旋转而进行的姿势翻转。
电池生产线可以用于电池100生产，例如用于电池模组或电池包的生产。电池生产线中的输送装置300可以是输送线，也可以能够行走的输送小车。输送线或输送小车还可以具有能够使所输送的电池包停止在规定位置的功能，例如可以通过传感器等实现。
输送装置300可以将待翻转的电池100输送至翻转机1的电池安装架11的附近，电池安装架11移动即可实现对电池100的夹持；也可以通过中转装置输送装置300输送来的电池100中转至翻转机1能够夹持的位置。
电池生产线中通常包括加工工位，在加工工位配置有加工装置（图中未示出）。当电池100被翻转成合适的姿势时，加工装置可以对电池100进行加工。
当然，翻转机1翻转电池100也可以是为了使电池100具有合适的姿势和/或朝向，以便于后续工序的处理。
由于电池生产线中配备了上述的翻转机1，因此通过使电池100翻转能够调整电池100的姿势，使要加工的部位尽量靠近加工装置或加工者，以减少加工装置或是加工者的移动范围。
本申请实施例的第三方面提供了一种电池翻转方法，利用上述的翻转机1翻转电池100。
下面，结合附图说明本申请实施例的翻转机1的电池翻转方法。
图12为本申请的一些实施例提供的电池翻转方法的步骤流程图；图13为本申请的一些实施例提供的电池翻转方法中的夹持步骤流程图；图14为本申请的另一些实施例提供的电池翻转方法的步骤流程图。
如图12所示，电池翻转方法包括下述步骤。
夹持步骤S100：电池夹持机构夹持所述电池，其中，第一臂和第二臂处于水平状态。
升降步骤S200：第一位移机构使电池提升或下降到第一规定位置。
翻转步骤S300：在第一规定位置，使电池进行姿势翻转，其中，姿势翻转包括使电池沿着第一轴线旋转而进行的姿势翻转和/或使电池沿着第二轴线旋转而进行的姿势翻转。
此处，第一规定位置可以是电池100可以翻转的位置，也可以是电池100可以翻转且可以被加工的位置。
翻转步骤中，沿着第一轴线旋转而进行的姿势翻转和沿着第二轴线旋转而进行的姿势翻转可以同时进行，也可以先后进行，也可以根据需要只进行其中一种姿势翻转，还可以使姿势翻转和加工操作交替进行。
通过上述的电池翻转方法，电池100可被翻转，以便于加工生产。
在一些实施例中，如图13所示，夹持步骤S300包括下述步骤。
S301：使第一臂和第二臂相互靠近地移动，从而使第一夹持机构和第二夹持机构到达能够夹持电池的位置。
S302：分别使第一夹持机构和第二夹持机构夹持电池。
在夹持步骤中，通过调整第一臂111和第二臂112之间在第二方向Y上的间距，能够使电池夹持机构12夹持不同尺寸的电池100。
在一些实施例中，如图14所示，电池翻转方法，在翻转步骤S300之后，还包括第二升降步骤S400。第二升降步骤S400：第一位移机构使电池提升或下降到第二规定位置。
第二规定位置可以是将翻转后的电池100放下的位置（例如可以是输送线或输送装置300上的位置），也可以翻转后进行加工的位置。
由此，在翻转步骤之后，第一位移机构可以使电池100升降到第二规定位置，以便于进行后续的处理，有助于提高整个电池生产线的自动化程度以及生产效率。而且，由于翻转机1及电池翻转方法具有较高的兼容性，因此有助于提高电池生产线的柔性。
下面，对本申请的一个具体实施例进行说明。
设于电池安装架11的长度伺服机构（驱动丝杆131、第一驱动连接件133等）通过电机（第一驱动装置132）进行电池包的长度调整（第二方向Y上的尺寸调整）。调整完成后，电池包装夹装置（电池夹持机构12）对电池包进行装夹。而后，通过第一位置机构进行沿着第三方向Z提升后，可根据工艺生产需求使电池包绕第二方向Y旋转或绕第一方向X旋转进行翻转，在进行绕第一方向X的翻转时，安装于第一臂111和第二臂112的两侧电机带动齿轮实现绕第一方向X的同步旋转。
另外，电池包托盘夹紧装置的三爪机构可更换螺栓锁附、快夹等方式进行电池包锁附。
以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。
Claims (19)
1.一种翻转机，用于翻转电池，其特征在于，包括：
机架；
电池安装架，安装于所述机架，且构成为能够相对于所述机架绕第一轴线旋转，所述第一轴线平行于第一方向；
电池夹持机构，安装于所述电池安装架，所述电池夹持机构包括第一夹持机构和第二夹持机构，所述第一夹持机构和所述第二夹持机构能够沿着第二方向相互靠近或远离，所述电池夹持机构构成为能够夹持所述电池且能够相对于所述电池安装架绕第二轴线旋转，所述第二轴线平行于第二方向，所述第二方向与所述第一方向垂直；和
第一位移机构，构成为能够使所述电池安装架沿着第三方向移动，所述第三方向与所述第一方向垂直，所述第三方向为竖直方向；
其中，所述电池安装架包括第一臂和第二臂，所述第一臂和所述第二臂沿着所述第一方向伸出，所述第一夹持机构安装于所述第一臂的沿着所述第一方向远离所述机架的一侧，所述第二夹持机构安装于所述第二臂的沿着所述第一方向远离所述机架的一侧。
2.根据权利要求1所述的翻转机，其特征在于，
所述电池安装架还包括沿着所述第二方向延伸的安装架体，所述第一臂和所述第二臂沿着所述第二方向彼此相对地安装于所述安装架体且能够沿着所述安装架体相互靠近或远离地移动；
所述第一夹持机构通过一个第一旋转驱动机构安装于所述第一臂，所述第二夹持机构通过另一个第一旋转驱动机构安装于所述第二臂，所述第一夹持机构和所述第二夹持机构通过所述第一旋转驱动机构而能够绕所述第二轴线旋转。
3.根据权利要求2所述的翻转机，其特征在于，
在所述安装架体设有沿着所述第二方向延伸的滑轨，
所述第一臂和所述第二臂均设有与所述滑轨配合的滑块，
在第一驱动机构的驱动下，所述滑块能够沿着所述滑轨滑动，从而带动所述第一臂和所述第二臂沿着所述第二方向相互靠近或远离。
4.根据权利要求3所述的翻转机，其特征在于，
所述第一驱动机构包括：
设于所述安装架体且沿着所述第二方向延伸的驱动丝杆；
第一驱动装置，所述第一驱动装置的输出端连接于所述驱动丝杆的至少一端，所述第一驱动装置用于驱动所述驱动丝杆旋转；
连接于所述第一臂的第一驱动连接件和连接于所述第二臂的第二驱动连接件，所述第一驱动连接件和所述第二驱动连接件均套设于所述驱动丝杆且能够随着所述驱动丝杆的旋转而沿着所述驱动丝杆移动。
5.根据权利要求2所述的翻转机，其特征在于，
所述第一旋转驱动机构包括：
第一转盘，设于所述第一臂或所述第二臂，在所述第一转盘设置有所述第一夹持机构或所述第二夹持机构；
第二驱动装置，所述第二驱动装置的输出端连接于所述第一转盘，所述第二驱动装置用于驱动所述第一转盘围绕所述第二轴线旋转。
6.根据权利要求5所述的翻转机，其特征在于，
所述第一旋转驱动机构还包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮连接于所述第二驱动装置的输出端，所述第二齿轮固定连接于所述第一转盘，
通过所述第一齿轮与所述第二齿轮之间的传动，能够将所述第二驱动装置的输出的驱动力传递至所述第一转盘。
7.根据权利要求5或6所述的翻转机，其特征在于，
所述第一夹持机构包括带有三个夹爪的三爪卡盘，和/或，
所述第二夹持机构包括带有三个夹爪的三爪卡盘。
8.根据权利要求1所述的翻转机，其特征在于，
所述电池安装架通过第二旋转驱动机构安装于所述机架，所述电池安装架通过所述第二旋转驱动机构而能够绕所述第一轴线旋转。
9.根据权利要求8所述的翻转机，其特征在于，
所述第二旋转驱动机构包括：
第二转盘，安装于所述机架且连接于所述电池安装架；
第三驱动装置，所述第三驱动装置的输出端连接于所述第二转盘，所述第三驱动装置用于驱动所述第二转盘围绕所述第一轴线旋转。
10.根据权利要求9所述的翻转机，其特征在于，
所述第二旋转驱动机构还包括第三齿轮和第四齿轮，所述第三齿轮连接于所述第三驱动装置的输出端，第四齿轮固定连接于电池安装架，
通过所述第三齿轮与所述第四齿轮之间的传动，能够将所述第三驱动装置输出的驱动力传递至所述第四齿轮，所述第四齿轮带动所述电池安装架围绕所述第一轴线旋转。
11.根据权利要求10所述的翻转机，其特征在于，
在所述机架固定连接有转盘承载件，所述第二转盘支撑于所述转盘承载件且能够绕所述第一轴线旋转。
12.根据权利要求1所述的翻转机，其特征在于，
所述第一位移机构包括第四驱动装置和链条，所述链条分别与所述第四驱动装置的输出端和所述电池安装架连接，在所述第四驱动装置的驱动下，所述链条使所述电池安装架沿着所述第三方向移动。
13.根据权利要求12所述的翻转机，其特征在于，
在所述机架设有沿着所述第三方向延伸的导轨，
在所述电池安装架设有导向滑动件，所述导向滑动件与所述导轨配合且能够沿着所述导轨滑动。
14.根据权利要求1所述的翻转机，其特征在于，
所述电池包括箱体和容纳于所述箱体的多个电池单体。
15.根据权利要求1所述的翻转机，其特征在于，
所述电池包括连接于底盘的箱体和容纳于所述箱体的多个电池单体，所述底盘用于车辆。
16.一种电池生产线，其特征在于，包括：
输送装置和权利要求1至15中任一项所述的翻转机，
所述翻转机夹持所述输送装置输送来的所述电池，并使所述电池进行姿势翻转和/或沿着所述第三方向移动，其中，所述姿势翻转包括使所述电池沿着所述第一轴线旋转而进行的姿势翻转和/或使所述电池沿着所述第二轴线旋转而进行的姿势翻转。
17.一种电池翻转方法，利用翻转机翻转电池，其特征在于，
所述翻转机包括机架、电池安装架、电池夹持机构和第一位移机构，所述电池安装架安装于所述机架，且构成为能够相对于所述机架绕第一轴线旋转，所述第一轴线平行于第一方向；所述电池夹持机构安装于所述电池安装架，所述电池夹持机构包括第一夹持机构和第二夹持机构，所述第一夹持机构和所述第二夹持机构能够沿着第二方向相互靠近或远离，所述电池夹持机构构成为能够夹持所述电池且能够相对于所述电池安装架绕第二轴线旋转，所述第二轴线平行于第二方向，所述第二方向与所述第一方向垂直；所述第一位移机构构成为能够使所述电池安装架沿着第三方向移动，所述第三方向与所述第一方向和所述第二方向均垂直，所述第三方向为竖直方向，所述电池安装架包括第一臂和第二臂，所述第一臂和所述第二臂沿着所述第一方向伸出，所述第一夹持机构安装于所述第一臂的沿着所述第一方向远离所述机架的一侧，所述第二夹持机构安装于所述第二臂的沿着所述第一方向远离所述机架的一侧，
所述电池翻转方法包括：
夹持步骤，所述电池夹持机构夹持所述电池，其中，所述第一臂和所述第二臂处于水平状态；
第一升降步骤，所述第一位移机构使所述电池提升或下降到第一规定位置；
翻转步骤，在所述第一规定位置，使所述电池进行姿势翻转，其中，所述姿势翻转包括使所述电池沿着所述第一轴线旋转而进行的姿势翻转和/或使所述电池沿着所述第二轴线旋转而进行的姿势翻转。
18.根据权利要求17所述的电池翻转方法，其特征在于，
所述电池安装架还包括沿着所述第二方向延伸的安装架体，所述第一臂和所述第二臂沿着所述第二方向彼此相对地安装于所述安装架体且能够沿着所述安装架体相互靠近或远离地移动；
所述第一夹持机构通过一个第一旋转驱动机构安装于所述第一臂，所述第二夹持机构通过另一个第一旋转驱动机构安装于所述第二臂，所述第一夹持机构和所述第二夹持机构通过所述第一旋转驱动机构而能够绕所述第二轴线旋转，
所述夹持步骤包括：
使所述第一臂和所述第二臂相互靠近或远离地移动，从而使所述第一夹持机构和所述第二夹持机构到达能够夹持所述电池的位置；
分别使所述第一夹持机构和所述第二夹持机构夹持所述电池。
19.根据权利要求17或18所述的电池翻转方法，其特征在于，在所述翻转步骤之后，还包括：
第二升降步骤，所述第一位移机构使所述电池提升或下降到第二规定位置。
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