CN207732014U - 一种壳口卡板组件及入壳装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型中公开了一种壳口卡板组件及入壳装置，该壳口卡板组件中沿电芯入壳方向设有电芯导向部、壳体导向部以及位于所述壳体导向部和所述电芯导向部之间的卡口台阶；所述卡口台阶用于在电芯入壳时遮挡壳体的壳壁减少电芯入壳的阻碍。该壳口卡板组件上集成了电芯导向部和壳体导向部，使得电芯换型时，只需要调整该壳口卡板组件即可以达到要求，使得设有该壳口卡板组件的入壳装置兼容性强。

Description

一种壳口卡板组件及入壳装置

技术领域

本实用新型涉及一种壳口卡板组件及入壳装置，属于自动化设备领域，尤其涉及锂电池制造设备领域。

背景技术

在锂电池制造过程中，需要将包装好Mylar膜的电芯装入到壳体内，电芯和壳体的间隙小，自动入壳时需要保证电芯不会被壳体刮伤。电芯规格不同，其尺寸不同，而目前的入壳机均是仅仅针对某一种规格的电芯设计，当电芯规格改变时，入壳机不能使用或者需要人工改动，且改动多个地方，兼容性差，即使能够通过人工微调来适应电芯换型，也需要停机然后再调整，非常不方便。

现有技术中为了保证电芯顶盖入壳的精度，采用两步入壳的方式，该两步入壳的方式是指先将电芯芯体推入到壳体中，再将位于电芯顶端的顶盖推入壳体中，本实用新型中的入壳装置是实现将电芯芯体推到壳体中。

发明内容

本实用新型针对现有技术中存在的不足，提供一种壳口卡板组件及入壳装置，该壳口卡板组件上集成了电芯导向部和壳体导向部，使得电芯换型时，只需要调整该壳口卡板组件即可以达到要求，使得设有该壳口卡板组件的入壳装置兼容性强；在电芯导向部和壳体导向部之间设置了卡口台阶，在电芯上料时，卡口台阶挡住壳体壁，避免壳体壁对电芯入壳的阻碍，防止其刮伤电芯表面；壳口卡板组件分上下两部分，该两部分上下相对设置并由同一驱动装置同时驱动以靠近或相背离，使得电芯换型时，入壳装置无需停机。

具体的，该壳口卡板组件中沿电芯入壳方向设有电芯导向部、壳体导向部以及位于所述壳体导向部和所述电芯导向部之间的卡口台阶；所述卡口台阶用于在电芯入壳时遮挡壳体的壳壁减少电芯入壳的阻碍。

优选的，所述卡口台阶能够遮挡壳口上、下侧及拐角处的壳壁。

优选的，所述壳口卡板组件中包含有相对设置的第一壳口卡板组件和第二壳口卡板组件；所述第一壳口卡板组件和/或所述第二壳口卡板组件连接至驱动装置。

优选的，所述第一壳口卡板组件和第二壳口卡板组件均连接至驱动装置，该驱动装置能够带动所述第一壳口卡板组件和第二壳口卡板组件同时相向运动或背离运动。

优选的，所述驱动装置的输出端连接丝杠，所述丝杠上设有旋向相反的螺纹，旋向相反的螺纹上均螺接有螺母，所述螺母分别固定连接所述第一壳口卡板组件和第二壳口卡板组件以驱动两者相向或背离运动。

优选的，所述第一壳口卡板组件和第二壳口卡板组件中均设有一活动卡板，两个所述活动卡板对称设置，在两活动卡板的相互靠近侧，沿所述活动卡板的厚度方向依次设置有所述壳体导向部、卡口台阶、电芯导向部。

优选的，在所述壳口卡板组件中设置有壳体吸拉组件。

优选的，所述壳体吸拉组件包括吸嘴及吸嘴轴；所述吸嘴连接在所述吸嘴轴的一端，所述吸嘴轴中空，能够为所述吸嘴通气；所述吸嘴轴固定至所述壳口卡板组件或与一固定在壳口卡板组件上的吸嘴驱动装置的输出端连接。

优选的，所述壳口卡板组件中设有第一壳口卡板组件和第二壳口卡板组件，所述第一壳口卡板组件和第二壳口卡板组件中均设有一活动卡板，两个所述活动卡板对称设置，在两活动卡板的相互靠近侧，沿所述活动卡板的厚度方向依次设置有所述壳体导向部、卡口台阶、电芯导向部，所述吸嘴轴穿过所述活动卡板连接所述吸嘴。

此外，该实用新型中还公开了一种入壳装置，其包含机架大板，所述机架大板上设置有孔；在所述机架大板的两侧，对应孔的位置，分别设置有壳体进给机构和电芯进给机构；在所述机架大板的设有电芯进给机构侧还设置有电芯承载组件或在电芯进给机构上集成有电芯承载部；在所述机架大板的设有壳体进给机构侧设置有本实用新型中公开的壳口卡板组件。

本实用新型的有益效果是：

（1）本实用新型中提出的壳口卡板组件将电芯最终入壳和壳体最终入壳的导向集成在一个组件上，如果电芯换型，只需要调整这一个组件的上下位置即可，使得配设有该壳口卡板组件的入壳装置换型方便，兼容性强。

（2）本实用新型中的壳口卡板组件中上下两部分由同一驱动装置驱动，结构简单、调整方便。

附图说明

图1壳口卡板组件设置在机架大板上的示意图。

图2第一壳口卡板组件示意图。

图3A-A截面示意图。

图4另一种设置方式的A-A截面示意图。

图5中示出的是壳口卡板组件设置在入壳装置中的情形图。

图中：机架大板1、孔11、壳体进给机构2、壳口卡板组件3、上抚平机构4、电芯承载组件5、电芯进给机构6、活动卡板31、壳体导向部312、卡口台阶313、电芯导向部311、第一支撑板32、第二支撑板33、吸嘴轴34、吸嘴35、吸嘴驱动装置36、连接板37丝杠38、驱动装置39。

具体实施方式

图1中示出的是壳口卡板组件设置在机架大板上的示意图，如图中所示，该壳口卡板组件主要包含上下对设的两部分；以下称之为第一壳口卡板组件和第二壳口卡板组件。两壳口卡板组件中分别设置有一活动卡板31，两活动卡板31上设置有电芯及壳体的导向部分，两活动卡板31均通过连接板连接至丝杠38上的螺母，丝杠38上设置有正反旋向的螺纹，其一端连接驱动装置39，驱动装置39驱动丝杠38从而带动对设的两活动卡板31相向或者相背离运动。

壳口卡板组件3的具体设置方式如图2中所示，图2中仅示出了位于上侧的部分——第一壳口卡板组件，位于下侧的部分——第二壳口卡板组件与其结构相同对称设置。

第一、第二壳口卡板组件结构相同、对称设置是优选的设置方式，两者也可以非结构相同、对称设置，仅仅保证电芯及壳体导向部分相对设置即可。此外，前述实施方式中壳口卡板组件包含了分别位于上下侧的共两个壳口卡板组件，也可以设置有四个，分别对应壳体上下左右四个角处或简单的将前述的两个壳口卡板组件从中间切分开，显然这些变形都是容易想到的。

具体的，第一壳口卡板组件中包含活动卡板31、第一支撑板32、第二支撑板33、壳体吸拉组件、连接板37。前述壳体吸拉组件包含吸嘴轴34、吸嘴35、吸嘴驱动装置36。第一支撑板32的左右两侧通过滑轨/滑块竖直滑动设置在机架大板（或者说支撑结构）上，第一支撑板32的下侧可拆卸的安装有活动卡板31（当电芯换型宽度方向需要改变时，只需要更换活动卡板31即可），上侧固定支撑第二支撑板33，吸嘴驱动装置36固定在第二支撑板33上，其驱动端穿过第二支撑板33与位于第二支撑板33上侧的连接板37固定连接，连接板37的左右两侧均固定有吸嘴轴34，吸嘴轴34下端配合导套滑动穿过第二支撑板33后依次穿过第一支撑板32、活动卡板31，并在底端设置有吸嘴35，吸嘴轴34是中空轴，能够为吸嘴35导通气体。

在壳口板组件中设置壳体吸拉组件是为了在电芯入壳时将壳体壳口部分吸拉开，避免因壳体塌陷等情况造成入壳时电芯表面被损坏。

显然，壳体吸拉组件可以设置在第一和/或第二壳口卡板组件中，当第一和第二壳口卡板组件中均设置有壳体吸拉组件的时候，壳体吸拉组件可以对称设置，也可以不对称设置。

前述方案中壳体吸拉组件中包含了吸嘴驱动装置36，这是对应壳体较大的情形，当壳体较小时，也可以省略吸嘴驱动装置36，直接将吸嘴轴34固定至壳口卡板组件，随壳口卡板组件运动；当需要吸拉组件将壳体向壳体外侧吸拉时，壳口卡板组件向外动作，带动壳体向外侧扩张，因为壳体较小，壳口卡板组件的动作小，所以不影响壳口卡板组件的导向功能。

活动卡板31的下侧沿垂直大板的方向（也是图2中垂直纸面的方向）设置有壳体导向部312、卡口台阶313、电芯导向部311，如图3中所示，电芯导向部311和壳体导向部312为活动卡板31上沿其厚度方向向内侧倾斜的斜面，上下侧的活动卡板31配合形成截面缩小的导向通道，显然，所述截面缩小是指沿从活动卡板31的外侧向内侧的方向，电芯导向部311和壳体导向部312接触处形成有卡口台阶313，当壳体被推送至壳口卡板组件处时，壳体会沿壳体导向部312抵达卡口台阶313，卡口台阶313的高度大于等于壳体壳壁的厚度，这样，从相反方向沿电芯导向部311过来的电芯能够无阻力的进入到壳体中。

优选的，壳口卡板组件3中活动卡板31的卡口台阶313能够遮挡住壳口上、下侧壳壁以及上、下侧壳壁的拐角处。

前述活动卡板31上的壳体导向部312、卡口台阶313、电芯导向部311的设置方式可以如图3中所示，也可以如图4中所示，壳体导向部312和电芯导向部311均或择一在靠近卡口台阶313处设置水平部位，壳体导向部312、卡口台阶313、电芯导向部311可以设置在同一活动卡板313上，也可以由两板（如图4中沿虚线切开的左右两板）或三板组成。

实施方式中壳口卡板组件3是由一个驱动装置39经带有正反旋向螺纹的丝杠同时驱动，这是一种优选的设置方式，除此之外，壳口卡板组件3也可以由两个驱动装置分别驱动；又或者驱动装置39仅驱动壳口卡板组件3中的上侧部分（第一壳口卡板组件），下侧部分不动。

图5中示出的是壳口卡板组件设置在入壳装置中的情形，该入壳装置中设有一机架大板1，机架大板1上开设有孔11，对应该孔11，机架大板1的两侧分别设置有壳体进给机构2、壳口卡板组件3和上抚平机构4、电芯承载组件5、电芯进给机构6。

电芯承载组件5的可以上下移动调节高度，进而调节其上电芯与壳口卡板组件3的位置匹配。

前述电芯承载组件5和电芯进给机构6分开设置是优选的设置方式，两者也可以组合在一起。电芯承载组件5为了方便电芯换型时的调节以及在电芯入壳时给予电芯顶盖避让动作而设置为可以上下移动的，但也可以设置为不动的。

优选的，在电芯承载组件5上还设置有分设在电芯上料途径两侧的导向轮，该两组导向轮沿电芯上料方向形成渐收空间，用以将初步定位后的电芯导向壳口卡板组件3中的电芯导向部311。

优选的，在入壳装置的机架大板1上上下可移动的设置有上抚平机构4，该上抚平机构4设置在孔11的上侧，当电芯被推送至壳体经过上抚平机构4的时候，上抚平机构4将抚平电芯上侧包覆的Mylar膜，减少电芯入壳过程中其表面（尤其是上表面）有可能受到的损伤。

工作流程：壳体被机械手上料至壳体进给机构2，壳体进给机构2将壳体定位后推至就位的壳口卡板组件3处，壳体抵靠在卡口台阶313处，第一、第二壳口卡板组件中活动卡板31的卡口台阶313分别遮挡住壳口上、下侧壳壁以及上、下侧壳壁的拐角处，第一、第二壳口卡板组件分别向上下侧移动一定距离（如1mm），给予吸嘴向外吸拉壳体的空间，尤其是吸拉壳口部分，吸嘴驱动装置36带动吸住壳体上下表面的吸嘴35向壳体外部拉动，使得壳口张开、壳体内空间更大。

与此同时，电芯被机械手上料至就位的电芯承载组件5上，电芯进给机构6推动电芯承载组件5上经定位机构初步定位后的电芯向壳口卡板组件3处运动，导向轮将电芯导向壳口卡板组件3的电芯导向部311，期间，上抚平机构4向下运动至抚平位置，抚平机构4中的抚平辊抚平电芯外侧的Mylar膜，在电芯芯体入壳一部分（通常情况下，入壳部分的长度应多于芯体一半的长度）后，也就是在电芯顶盖与电芯的导向机构干涉时，电芯承载组件5下行避让，随后或同时，壳口卡板组件3也避让开，电芯进给机构6继续推动电芯直到预定位置。

电芯入壳完毕后，壳体进给机构2将定位在其上的壳体拉回，方便机械手搬运至下一工序。

Claims (10)

1.一种壳口卡板组件，其特征在于：该壳口卡板组件中沿电芯入壳方向

设有电芯导向部（311）、壳体导向部（312）以及位于所述电芯导向部（311）和所述壳体导向部（312）之间的卡口台阶（313）；

所述卡口台阶（313）用于在电芯入壳时遮挡壳体的壳壁减少电芯入壳的阻碍。

2.根据权利要求1所述的壳口卡板组件，其特征在于：所述卡口台阶（313）能够遮挡壳口上、下侧及拐角处的壳壁。

3.根据权利要求1所述的壳口卡板组件，其特征在于：所述壳口卡板组件中包含有相对设置的第一壳口卡板组件和第二壳口卡板组件；所述第一壳口卡板组件和/或所述第二壳口卡板组件连接至驱动装置（39）。

4.根据权利要求3所述的壳口卡板组件，其特征在于：所述第一壳口卡板组件和第二壳口卡板组件均连接至驱动装置（39），该驱动装置（39）能够带动所述第一壳口卡板组件和第二壳口卡板组件同时相向运动或背离运动。

5.根据权利要求4所述的壳口卡板组件，其特征在于：所述驱动装置（39）的输出端连接丝杠（38），所述丝杠（38）上设有旋向相反的螺纹，旋向相反的螺纹上均螺接有螺母，所述螺母分别固定连接所述第一壳口卡板组件和第二壳口卡板组件以驱动两者相向或背离运动。

6.根据权利要求3所述的壳口卡板组件，其特征在于：所述第一壳口卡板组件和第二壳口卡板组件中均设有一活动卡板（31），两个所述活动卡板（31）对称设置，在两活动卡板（31）的相互靠近侧，沿所述活动卡板（31）的厚度方向依次设置有所述壳体导向部（312）、卡口台阶（313）、电芯导向部（311）。

7.根据权利要求1中所述的壳口卡板组件，其特征在于：在所述壳口卡板组件中设置有壳体吸拉组件。

8.根据权利要求7所述的壳口卡板组件，其特征在于：所述壳体吸拉组件包括吸嘴（35）及吸嘴轴（34）；

所述吸嘴（35）连接在所述吸嘴轴（34）的一端，所述吸嘴轴（34）中空，能够为所述吸嘴（35）通气；

所述吸嘴轴（34）固定至所述壳口卡板组件或与一固定在壳口卡板组件上的吸嘴驱动装置（36）的输出端连接。

9.根据权利要求8所述的壳口卡板组件，其特征在于：所述壳口卡板组件中设有第一壳口卡板组件和第二壳口卡板组件，所述第一壳口卡板组件和第二壳口卡板组件中均设有一活动卡板（31），两个所述活动卡板（31）对称设置，在两活动卡板（31）的相互靠近侧，沿所述活动卡板（31）的厚度方向依次设置有所述壳体导向部（312）、卡口台阶（313）、电芯导向部（311），所述吸嘴轴（34）穿过所述活动卡板（31）连接所述吸嘴（35）。

10.一种入壳装置，其特征在于：其包含机架大板（1），所述机架大板（1）上设置有孔（11）；

在所述机架大板（1）的两侧，对应孔（11）的位置，分别设置有壳体进给机构（2）和电芯进给机构（6）；

在所述机架大板（1）的设有电芯进给机构（6）侧还设置有电芯承载组件（5）或在电芯进给机构（6）上集成有电芯承载部；

在所述机架大板（1）的设有壳体进给机构（2）侧设置有如权利要求1-9中任一项所述的壳口卡板组件。