CN207116610U - 一种硬包电芯堆叠夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种硬包电芯堆叠夹具，包括有底板，翻转面板，固定于翻转面板上端面的电芯阻挡块和电芯堆叠支架，连接于翻转面板上的电芯压紧机构和连接于底板上端面上的夹具翻转机构；电芯阻挡块抵住电芯堆叠支架的一端部，夹具翻转机构用于带动翻转面板翻转，电芯压紧机构用于压紧放置于电芯堆叠支架上的电芯。本实用新型使用时，将电芯通过机械手依次放入对应的电芯堆叠支架上，然后采用电芯压紧机构初步压紧待堆叠的电芯，夹具翻转机构带动翻转面板上的电芯翻转实现重力挤压堆叠，同时电芯压紧机构进一步压紧待堆叠的电芯实现快速堆叠，本实用新型采用电芯压紧机构和夹具翻转机构配合实现电芯的快速堆叠，自动化堆叠处理，堆叠快速整齐。

Description

一种硬包电芯堆叠夹具

技术领域

本实用新型涉及电芯堆叠领域，具体是一种硬包电芯堆叠夹具。

背景技术

随着国民环保意识的增强和国家能源战略的调整，新能源电动汽车得到了极大发展。新能源电池作为新能源电动汽车的核心部件呈现出供不应求的局面，提高新能源电池产量亟待解决。

电芯堆叠工艺是新能源电池生产过程中不可省略的生产环节，堆叠过程中需要保证不同电芯的极柱在一条直线上。现有电芯堆叠设备都是单独设计，其结构简单，通用性差，并且堆叠过程中存在电芯歪斜的风险，电芯堆叠完后一般由六轴机器人搬运到下一工位。如此不仅增加了生产节拍，设备整体体积比较大，设备成本较高，同时也增加了生产调试的难度。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种硬包电芯堆叠夹具，其体积小，集成度高，翻转面板翻转堆叠并压紧电芯，自动化堆叠处理，堆叠快速整齐。

本实用新型的技术方案为：

一种硬包电芯堆叠夹具，包括有底板，翻转面板，固定于翻转面板上端面的电芯阻挡块和电芯堆叠支架，连接于翻转面板上的电芯压紧机构和连接于底板上端面上的夹具翻转机构；

所述的电芯堆叠支架是由两个纵截面为L形的条形支撑块组成，两个条形支撑块平行且L形槽口相对设置，两个条形支撑块之间留有空隙，所述的翻转面板上位于两个条形支撑块之间的位置设置有条形导孔，所述的电芯阻挡块抵住两个条形支撑块的一端部；

所述的电芯压紧机构包括有固定连接于翻转面板下端面上的压紧驱动气缸、上部从条形导孔内向上伸出且下部连接于压紧驱动气缸活塞端上的气缸连接件、位于翻转面板上方且连接于气缸连接件上部的固定压板、设置于固定压板内侧且与固定压板平行的浮动压板、连接于固定压板和浮动压板之间的浮动压缩弹簧和浮动导柱，所述的浮动压缩弹簧的两端分别与固定压板、浮动压板相对的端面连接，所述的浮动导柱的一端固定于浮动压板上，浮动导柱的另一端穿过固定压板，所述的压紧驱动气缸固定于翻转面板设置有电芯阻挡块的一侧，压紧驱动气缸的活塞端延伸至向电芯堆叠支架远离电芯阻挡块的另一端，所述的浮动压板和固定压板随着压紧驱动气缸活塞杆的回缩向电芯阻挡块移动；

所述的夹具翻转机构包括有固定于底板上端面中心位置的翻转驱动气缸，铰接于翻转驱动气缸活塞端上且上端面与翻转面板下端面固定连接的主动支撑板，设置于底板上端面上的翻转定位装置、堆叠位置缓冲定位装置和水平位置缓冲定位装置；所述的翻转驱动气缸的活塞端朝向翻转面板设置有电芯阻挡块的一侧，所述的堆叠位置缓冲定位装置与电芯阻挡块位于同一侧，所述的水平位置缓冲定位装置位于电芯堆叠支架远离电芯阻挡块的另一侧的下方，翻转定位装置位于堆叠位置缓冲定位装置和水平位置缓冲定位装置之间；所述的翻转定位装置包括有翻转支柱和铰接于翻转支柱顶端且上端面与翻转面板下端面固定连接的从动限位板；所述的的堆叠位置缓冲定位装置包括有堆叠限位支柱和连接于堆叠限位支柱上的堆叠液压缓冲器，所述的堆叠限位支柱的顶部端面为斜面且与翻转面板翻转堆叠时的斜面平行，所述的堆叠液压缓冲器的活塞端朝向并抵住翻转面板的下端面；所述的水平位置缓冲定位装置包括有水平限位支柱、连接于水平限位支柱上的水平液压缓冲器和连接于翻转面板下端面上的限位块，水平液压缓冲器的活塞端朝向并抵住翻转面板的下端面，所述的水平限位支柱的顶端设置有限位卡槽，所述的翻转面板水平状态下时，所述的限位块插入对应的限位卡槽内。

所述的翻转面板的上端面上设置有四组电芯堆叠单元，每个电芯堆叠单元均是由电芯阻挡块、电芯堆叠支架和电芯压紧机构组成，即翻转面板的上端面上设置有四个阻挡块和四个平行的电芯堆叠支架，每个阻挡块抵住对应的一个电芯堆叠支架的一端部；邻近的两个电芯堆叠支架中，邻近的两个条形支撑块组成一体成型且纵截面为倒T形的条形支撑块，即四个平行的电芯堆叠支架是由两个L形的条形支撑块和三个倒T形的条形支撑块组成；所述的电芯压紧机构是由两个压紧驱动气缸、两个气缸连接件、四个固定压板、四个浮动压板、四组浮动压缩弹簧和四个浮动导柱组成，四个固定压板与四个浮动压板通过对应的一组浮动压缩弹簧和浮动导柱一一对应连接，其中两个固定压板均通过一个气缸连接件与一个压紧驱动气缸连接，另外两个固定压板均通过另一个气缸连接件与另一个压紧驱动气缸连接。

所述的气缸连接件通过气缸浮动接头与压紧驱动气缸的活塞端连接，所述的浮动导柱的另一端穿过固定压板后通过限位螺母锁止。

所述的夹具翻转机构的翻转定位装置、堆叠位置缓冲定位装置和水平位置缓冲定位装置均为两个，两个翻转定位装置分别位于对应的一组堆叠位置缓冲定位装置和水平位置缓冲定位装置之间。

所述的堆叠限位支柱侧壁的上部固定连接有堆叠缓冲器安装支架，所述的堆叠液压缓冲器固定连接于堆叠缓冲器安装支架上。

所述的水平限位支柱侧壁的上部固定连接有水平缓冲器安装支架，所述的水平液压缓冲器固定连接有于水平缓冲器安装支架上，且水平缓冲器安装支架上连接有水平限位螺栓，水平限位螺栓的螺栓头朝向翻转面板的下端面。

本实用新型的优点：

本实用新型使用时，将电芯通过机械手依次放入对应的电芯堆叠支架上，然后采用电芯压紧机构初步压紧待堆叠的电芯，夹具翻转机构带动翻转面板上的电芯翻转实现重力挤压堆叠，同时电芯压紧机构进一步压紧待堆叠的电芯实现快速堆叠，本实用新型采用电芯压紧机构和夹具翻转机构配合实现电芯的快速堆叠，自动化堆叠处理，堆叠快速整齐；本实用新型的电芯堆叠支架一方面限定了电芯的堆叠位置，夹具翻转机构翻转时不会移位，另一方面便于与电芯压紧机构配合实现压紧堆叠；本实用新型的夹具翻转机构采用翻转驱动气缸和翻转定位装置的高度限位实现翻转面板的翻转，机械化操作，翻转角度设置为15度左右，保证了翻转的精度，且满足翻转堆叠的要求；本实用新型的电芯压紧机构一方面采用压紧驱动气缸带动固定压板进行挤压堆叠，一方面设置有浮动压板结构，补偿堆叠完成后电芯模组的厚度差；本实用新型设置有堆叠位置缓冲定位装置和水平位置缓冲定位装置，限制了翻转面板翻转的两个极限位置。

附图说明

图1是本实用新型翻转面板处于水平状态下的结构示意图。

图2是本实用新型翻转面板处于翻转状态下的结构示意图。

图3是本实用新型电芯压紧机构的结构示意图。

图4是本实用新型夹具翻转机构的结构示意图。

图5是本实用新型翻转定位装置的结构示意图。

图6是本实用新型堆叠位置缓冲定位装置的结构示意图。

图7是本实用新型水平位置缓冲定位装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

见图1和图2，一种硬包电芯堆叠夹具，包括有底板1，翻转面板2，固定于翻转面板2上端面的电芯阻挡块3和电芯堆叠支架，连接于翻转面板2上的电芯压紧机构和连接于底板上端面上的夹具翻转机构；翻转面板2的上端面上设置有四组电芯堆叠单元，每个电芯堆叠单元均是由电芯阻挡块3、电芯堆叠支架和电芯压紧机构组成，即翻转面板2的上端面上设置有四个阻挡块3和四个平行的电芯堆叠支架，每个阻挡块抵住对应的一个电芯堆叠支架的一端部；

见图1和图2，每个电芯堆叠支架是由两个纵截面为L形的条形支撑块41组成，两个条形支撑块平行且L形槽口相对设置，两个条形支撑块41之间留有空隙，翻转面板上位于两个条形支撑块之间的位置设置有条形导孔43；邻近的两个电芯堆叠支架中，邻近的两个条形支撑块组成一体成型且纵截面为倒T形的条形支撑块42，即四个平行的电芯堆叠支架是由两个L形的条形支撑块41和三个倒T形的条形支撑块42组成；

见图3，电芯压紧机构包括有两个固定连接于翻转面板下端面上的压紧驱动气缸51、两个上部从条形导孔43内向上伸出且下部通过气缸浮动接头52连接于压紧驱动气缸51活塞端上的气缸连接件53、四个位于翻转面板2上方且连接于气缸连接件53上部的固定压板54、四个设置于对应固定压板54内侧且与对应的固定压板54平行的浮动压板55、四组连接于对应固定压板54和浮动压板55之间的浮动压缩弹簧56和浮动导柱57，其中两个固定压板54均通过一个气缸连接件53与一个压紧驱动气缸51连接，另外两个固定压板54均通过另一个气缸连接件53与另一个压紧驱动气缸51连接，浮动压缩弹簧56的两端分别与固定压板54、浮动压板55相对的端面连接，浮动导柱57的一端固定于浮动压板55上，浮动导柱57的另一端穿过固定压板54后通过限位螺母58锁止，两个压紧驱动气缸51固定于翻转面板2设置有电芯阻挡块3的一侧，两个压紧驱动气缸51的活塞端延伸至电芯堆叠支架远离电芯阻挡块3的另一端，浮动压板55和固定压板54随着压紧驱动气缸51活塞杆的回缩向电芯阻挡块3移动从而压紧电芯堆叠支架上的电芯；

见图4，夹具翻转机构包括有固定于底板1上端面中心位置的翻转驱动气缸61，铰接于翻转驱动气缸61活塞端上且上端面与翻转面板2下端面固定连接的主动支撑板62，设置于底板1上端面上的两个翻转定位装置63、两个堆叠位置缓冲定位装置64和两个水平位置缓冲定位装置65；翻转驱动气缸61的活塞端朝向翻转面板2设置有电芯阻挡块3的一侧，堆叠位置缓冲定位装置64与电芯阻挡块3位于同一侧，水平位置缓冲定位装置65位于电芯堆叠支架远离电芯阻挡块3的另一侧的下方，两个翻转定位装置63分别位于对应的一组堆叠位置缓冲定位装置64和水平位置缓冲定位装置65之间；见图5，每个翻转定位装置63均包括有翻转支柱631和铰接于翻转支柱631顶端且上端面与翻转面板2下端面固定连接的从动限位板632；见图6，每个堆叠位置缓冲定位装置64均包括有堆叠限位支柱641、固定连接于堆叠限位支柱641侧壁上部的堆叠缓冲器安装支架642和连接于堆叠缓冲器安装支架642上的堆叠液压缓冲器643，堆叠限位支柱641的顶部端面为斜面且与翻转面板2翻转堆叠时的斜面平行，堆叠液压缓冲器643的活塞端朝向并抵住翻转面板2的下端面；见图7，每个水平位置缓冲定位装置65均包括有水平限位支柱651、固定连接于水平限位支柱651侧壁上部的水平缓冲器安装支架652、连接于水平缓冲器安装支架652上的水平液压缓冲器653和水平限位螺栓654、以及连接于翻转面板2下端面上的限位块655，水平限位螺栓654的螺栓头朝向翻转面板2的下端面，水平液压缓冲器653的活塞端朝向并抵住翻转面板2的下端面，水平限位支柱651的顶端设置有限位卡槽，翻转面板2水平状态下时，限位块655插入对应的限位卡槽内。当翻转驱动气缸61的活塞杆向外延伸，由于翻转定位装置63的高度限位，翻转面板2在主动支撑板62的带动下朝向堆叠位置缓冲定位装置向下翻转，电芯在翻转面板2的翻转带动下实现重力挤压堆叠。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种硬包电芯堆叠夹具，其特征在于：包括有底板，翻转面板，固定于翻转面板上端面的电芯阻挡块和电芯堆叠支架，连接于翻转面板上的电芯压紧机构和连接于底板上端面上的夹具翻转机构；

所述的电芯堆叠支架是由两个纵截面为L形的条形支撑块组成，两个条形支撑块平行且L形槽口相对设置，两个条形支撑块之间留有空隙，所述的翻转面板上位于两个条形支撑块之间的位置设置有条形导孔，所述的电芯阻挡块抵住两个条形支撑块的一端部；

所述的电芯压紧机构包括有固定连接于翻转面板下端面上的压紧驱动气缸、上部从条形导孔内向上伸出且下部连接于压紧驱动气缸活塞端上的气缸连接件、位于翻转面板上方且连接于气缸连接件上部的固定压板、设置于固定压板内侧且与固定压板平行的浮动压板、连接于固定压板和浮动压板之间的浮动压缩弹簧和浮动导柱，所述的浮动压缩弹簧的两端分别与固定压板、浮动压板相对的端面连接，所述的浮动导柱的一端固定于浮动压板上，浮动导柱的另一端穿过固定压板，所述的压紧驱动气缸固定于翻转面板设置有电芯阻挡块的一侧，压紧驱动气缸的活塞端延伸至向电芯堆叠支架远离电芯阻挡块的另一端，所述的浮动压板和固定压板随着压紧驱动气缸活塞杆的回缩向电芯阻挡块移动；

所述的夹具翻转机构包括有固定于底板上端面中心位置的翻转驱动气缸，铰接于翻转驱动气缸活塞端上且上端面与翻转面板下端面固定连接的主动支撑板，设置于底板上端面上的翻转定位装置、堆叠位置缓冲定位装置和水平位置缓冲定位装置；所述的翻转驱动气缸的活塞端朝向翻转面板设置有电芯阻挡块的一侧，所述的堆叠位置缓冲定位装置与电芯阻挡块位于同一侧，所述的水平位置缓冲定位装置位于电芯堆叠支架远离电芯阻挡块的另一侧的下方，翻转定位装置位于堆叠位置缓冲定位装置和水平位置缓冲定位装置之间；所述的翻转定位装置包括有翻转支柱和铰接于翻转支柱顶端且上端面与翻转面板下端面固定连接的从动限位板；所述的堆叠位置缓冲定位装置包括有堆叠限位支柱和连接于堆叠限位支柱上的堆叠液压缓冲器，所述的堆叠限位支柱的顶部端面为斜面且与翻转面板翻转堆叠时的斜面平行，所述的堆叠液压缓冲器的活塞端朝向并抵住翻转面板的下端面；所述的水平位置缓冲定位装置包括有水平限位支柱、连接于水平限位支柱上的水平液压缓冲器和连接于翻转面板下端面上的限位块，水平液压缓冲器的活塞端朝向并抵住翻转面板的下端面，所述的水平限位支柱的顶端设置有限位卡槽，所述的翻转面板水平状态下时，所述的限位块插入对应的限位卡槽内。

2.根据权利要求1所述的一种硬包电芯堆叠夹具，其特征在于：所述的翻转面板的上端面上设置有四组电芯堆叠单元，每个电芯堆叠单元均是由电芯阻挡块、电芯堆叠支架和电芯压紧机构组成，即翻转面板的上端面上设置有四个阻挡块和四个平行的电芯堆叠支架，每个阻挡块抵住对应的一个电芯堆叠支架的一端部；邻近的两个电芯堆叠支架中，邻近的两个条形支撑块组成一体成型且纵截面为倒T形的条形支撑块，即四个平行的电芯堆叠支架是由两个L形的条形支撑块和三个倒T形的条形支撑块组成；所述的电芯压紧机构是由两个压紧驱动气缸、两个气缸连接件、四个固定压板、四个浮动压板、四组浮动压缩弹簧和四个浮动导柱组成，四个固定压板与四个浮动压板通过对应的一组浮动压缩弹簧和浮动导柱一一对应连接，其中两个固定压板均通过一个气缸连接件与一个压紧驱动气缸连接，另外两个固定压板均通过另一个气缸连接件与另一个压紧驱动气缸连接。

3.根据权利要求1所述的一种硬包电芯堆叠夹具，其特征在于：所述的气缸连接件通过气缸浮动接头与压紧驱动气缸的活塞端连接，所述的浮动导柱的另一端穿过固定压板后通过限位螺母锁止。

4.根据权利要求1所述的一种硬包电芯堆叠夹具，其特征在于：所述的夹具翻转机构的翻转定位装置、堆叠位置缓冲定位装置和水平位置缓冲定位装置均为两个，两个翻转定位装置分别位于对应的一组堆叠位置缓冲定位装置和水平位置缓冲定位装置之间。

5.根据权利要求1所述的一种硬包电芯堆叠夹具，其特征在于：所述的堆叠限位支柱侧壁的上部固定连接有堆叠缓冲器安装支架，所述的堆叠液压缓冲器固定连接于堆叠缓冲器安装支架上。

6.根据权利要求1所述的一种硬包电芯堆叠夹具，其特征在于：所述的水平限位支柱侧壁的上部固定连接有水平缓冲器安装支架，所述的水平液压缓冲器固定连接有于水平缓冲器安装支架上，且水平缓冲器安装支架上连接有水平限位螺栓，水平限位螺栓的螺栓头朝向翻转面板的下端面。