CN209097852U - 电芯下料装置 - Google Patents

Abstract

一种电芯下料装置，用以将卷绕在卷针组件上的电芯进行下料。所述电芯下料装置包括第一夹具、第二夹具以及第一移动机构，其中所述第一移动机构包括用以夹住所述电芯的上夹板以及下夹板，所述第一夹具用以压住所述电芯位于所述第一夹具与所述上夹板之间的第一部分，所述第二夹具用以压住所述电芯位于所述第二夹具与所述下夹板之间的第二部分，使得所述卷针组件抽出时不会带出所述电芯。

Description

电芯下料装置

技术领域

本实用新型涉及一种电芯下料装置，属于锂电池自动化设备技术领域。

背景技术

电芯在卷针组件上完成卷绕后，需要通过下料机构取下电芯。卷针组件在下料机构的下料工位被拔出，再由下料装置将电芯压扁后传送至下一工位进行处理。在传统的下料机构中，卷针组件拔针时，一方面，由于内隔膜被夹在两半卷针中，抽针时容易被带着抽出去；另一方面，随着卷针被逐渐从电芯中拔出，电芯没有卷针组件支撑的部分会塌陷，从而引起隔膜打折，最终影响电芯的质量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种卷针组件抽出时不会带出电芯的电芯下料装置。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种电芯下料装置，用以将卷绕在卷针组件上的电芯进行下料，所述电芯下料装置包括第一夹具、第二夹具以及第一移动机构，其中所述第一移动机构包括用以夹住所述电芯的上夹板以及下夹板，所述第一夹具用以压住所述电芯位于所述第一夹具与所述上夹板之间的第一部分，所述第二夹具用以压住所述电芯位于所述第二夹具与所述下夹板之间的第二部分，使得所述卷针组件抽出时不会带出所述电芯。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述卷针组件包括第一半卷针外壳、第二半卷针外壳以及位于所述第一半卷针外壳与所述第二半卷针外壳之间的勾缝；所述第一半卷针外壳设有第一缺口，所述第二半卷针外壳设有第二缺口，所述第一夹具设有能够插入所述第一缺口中以支撑所述第一部分的第一支撑杆，所述第二夹具设有能够插入所述第二缺口中以支撑所述第二部分的第二支撑杆；所述第一缺口与所述第二缺口分别位于所述勾缝的两侧。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述第一夹具设于所述上夹板上，所述第二夹具设于所述下夹板上，所述第一夹具还包括上移动组件以及上升降组件，所述第二夹具还包括下移动组件以及下升降组件。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述上移动组件包括上驱动件以及平行于所述卷针组件的上导向件；所述上升降组件滑动连接在所述上导向件上；所述上驱动件与所述上升降组件相连，用于驱动所述上升降组件带动所述第一支撑杆沿所述上导向件运动，以将所述第一支撑杆插入或者移出所述第一缺口；所述上升降组件包括上升降驱动件，所述上升降驱动件用于驱动所述第一支撑杆靠近所述上夹板以夹紧所述电芯的所述第一部分；

所述下移动组件包括下驱动件以及平行于所述卷针组件的下导向件；所述下升降组件滑动连接在所述下导向件上；所述下驱动件与所述下升降组件相连，用于驱动所述下升降组件带动所述第二支撑杆沿所述下导向件运动，以将所述第二支撑杆插入或者移出所述第二缺口；所述下升降组件包括下升降驱动件，所述下升降驱动件用于驱动所述第二支撑杆靠近所述下夹板以夹紧所述电芯的所述第二部分。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述卷针组件还包括对应于极片插入位置的第三缺口，所述第一夹具设有能够插入所述第三缺口中以支撑插入位置处部分所述电芯的第三支撑杆，所述第三支撑杆与所述上升降组件相连。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述第一移动机构包括第一驱动件以及第一导向件，所述第一驱动件包括第一电机以及双旋丝杆，所述双旋丝杆上设有两段旋向相反的螺纹，所述上夹板与所述下夹板分别通过丝杆螺母与两段所述螺纹相连，所述第一电机能够驱动所述双旋丝杆转动进而带动所述上夹板与所述下夹板沿相反方向运动。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述电芯下料装置还包括第二移动机构，所述第二移动机构包括第二驱动件、第二导向件以及第二移动板，所述第二移动板与所述第二导向件滑动连接；所述第一移动机构安装在所述第二移动板上，所述第二驱动件能够驱动所述第二移动板沿所述第二导向件运动，从而使所述第一移动机构靠近或者远离下料工位。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述上夹板及/或所述下夹板设有挡块，所述挡块上设有挡杆；当所述上夹板和所述下夹板抵住所述电芯时，所述挡块能够限制住所述电芯，所述挡杆插入所述勾缝中。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述下夹板为传送带。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述第一夹具包括与所述第一支撑杆相配合的第一固定杆，所述第一支撑杆至少部分伸到所述卷针组件中，所述第一支撑杆能够向所述第一固定杆靠近以夹紧所述电芯的所述第一部分；所述第二夹具包括与所述第二支撑杆相配的第二固定杆，所述第二支撑杆至少部分伸到所述卷针组件中，所述第二支撑杆能够向所述第二固定杆靠近以夹紧所述电芯的所述第二部分。

相较于现有技术，本实用新型通过第一夹具与第二夹具分别压住电芯的第一部分与第二部分，使得卷针抽出时不会带出所述电芯。

附图说明

图1是本实用新型电芯下料装置的主视图。

图2是本实用新型电芯下料装置的右视图。

图3是电芯与卷针在下料前的示意图。

具体实施方式

请参图1及图2所示，本实用新型揭示了一种电芯下料装置，用以将卷绕在卷针组件1上的电芯2进行下料。所述电芯2是由第一隔膜14、正极片、第二隔膜、负极片这几种材料卷绕而成的，其中正、负极片不能直接接触，用所述第一隔膜14与所述第二隔膜隔开。所述电芯下料装置包括第一移动机构100、第二移动机构200、第一夹具300以及第二夹具400。

此处需要解释的是，下文中所述的下料工位是指电芯2卷绕成型后，由卷针组件1带着电芯2所转移到的位置；在该位置处，卷针组件1被抽出，电芯2留下且被压扁。为了结合附图更清楚地描述本实用新型的实施方式，图1中的A-A方向被定义为左右方向，图2中的B-B方向被定义为前后方向，图2中的C-C方向被定义为上下方向。

在本实用新型图示的实施方式中，所述第一移动机构100为竖直移动机构，所述第二移动机构200为水平移动机构。所述第一移动机构100包括上夹板110、下夹板120、第一驱动件130以及第一导向件140。所述第一夹具300用以压住所述电芯2位于所述第一夹具300与所述上夹板110之间的第一部分，所述第二夹具400用以压住所述电芯2位于所述第二夹具400与所述下夹板120之间的第二部分，使得所述卷针组件1抽出时不会带出所述电芯2。

请参图3所示，电芯2在卷针组件1上卷绕而成。在本实用新型图示的实施方式中，卷针组件1包括第一半卷针、第二半卷针、以及分别与两半卷针对应设置的第一半卷针外壳11和第二半卷针外壳12。第一、第二半卷针外壳11、12套在卷针的外面，对卷针起到支撑和保护作用；同时，由于电芯2最终卷绕在卷针外壳上逐渐成型，卷针外壳的形状还能够匹配工艺，以卷绕出所需形状的电芯2。具体地，在本实用新型图示的实施方式中，所述卷针组件1的横截面呈椭圆形。第一半卷针与第二半卷针能够夹住位于两者之间的第一隔膜14。所述第一半卷针外壳11与所述第二半卷针外壳12形成有位于两者之间的勾缝13。在本实用新型图示的实施方式中，第一隔膜14穿过所述勾缝13。电芯2卷绕时，第一隔膜14被夹在两半卷针之间，然后围绕第一、第二半卷针外壳11、12开始卷绕，并随之插入正极片、第二隔膜、负极片，与之一起卷绕最终形成电芯2。所述第一半卷针外壳11设有第一缺口111，所述第二半卷针外壳12设有第二缺口121。所述第一夹具300设有能够插入所述第一缺口111中以支撑所述第一部分的第一支撑杆310，所述第二夹具400设有能够插入所述第二缺口121中以支撑所述第二部分的第二支撑杆410。

请参图3所示，所述第一缺口111靠近所述第一隔膜14的起始端141，所述第二缺口121靠近所述第一隔膜14的出口端142。其中，所述起始端141就是第一隔膜14的入卷位置，第一隔膜14被两半卷针夹住，第一隔膜14的一端就靠在其中一个卷针外壳上，所靠的位置就是入卷位置；第一隔膜14被两半卷针夹住后，绕出两半卷针外壳11、12，然后绕着两半卷针外壳11、12打卷，绕出的位置就是所述出口端142。所述第一缺口111与所述第二缺口121分别位于所述勾缝13的两侧。所述卷针组件1还包括对应于极片插入位置的第三缺口122，所述第一夹具300设有能够插入所述第三缺口122中以支撑插入位置处部分电芯2的第三支撑杆340。所述第三支撑杆340为移动杆。在本实用新型的一种实施方式中，所述第一夹具300还可以包括用以与所述第三支撑杆340相配合的第三固定杆，第三固定杆与上夹板110相对固定；在夹紧电芯2之前，第三支撑杆340先伸到卷针组件1的对应缺口里；此时，卷绕在卷针组件1上的电芯2处于第三固定杆和第三支撑杆340之间；然后，第三支撑杆340再向第三固定杆靠近以夹紧其对应的部分电芯2。另外，由于极片插入位置处增加了极片的质量，卷针组件1抽出后，该位置可能因为质量偏大而塌陷，本实用新型通过设置第三支撑杆340，能够撑住该位置的电芯2，以防止电芯2塌陷。在本实用新型图示的实施方式中，所述第三缺口122位于所述第二半卷针外壳12上。所述第三缺口122靠近正极片的插入位置。由于两半卷针外壳都有可能是极片插入位置对应的那半，所述第一半卷针外壳11与第二半卷针外壳12采用相同的结构，即每个都具有两个缺口。

请参图1所示，所述第二移动机构200包括第二驱动件(例如气缸)210、第二导向件(例如导轨)220、第二移动板230以及第二安装板240。第二导向件220设于第二安装板240上，并沿左右方向设置。第二移动板230通过滑块与第二导向件220滑动连接。第一移动机构100安装在第二移动板230上。第二驱动件210设于第二安装板240上，其输出端与第二移动板230相连，能够驱动第二移动板230沿第二导向件220运动，从而使所述第一移动机构100靠近或者远离下料工位。

在本实用新型的一种实施方式中，所述第一驱动件130包括第一电机以及双旋丝杆，所述双旋丝杆上设有两段旋向相反的螺纹，所述上夹板110与所述下夹板120分别通过丝杆螺母与两段所述螺纹相连。所述第一电机能够驱动所述双旋丝杆转动进而带动所述上夹板110与所述下夹板120沿相反方向运动(能够同时相互靠近或远离)，以实现对所述电芯2的压扁或者松开。具体地，卷针组件1拔出后，根据工艺要求，需要将电芯2压扁，此时，第一电机启动，驱动双旋丝杆转动，带动上夹板110和下夹板120相向运动，以压扁两者间的电芯2；随后，第一电机反转，使得上夹板110和下夹板120相背运动，以松开电芯2，便于转移电芯2。

所述上夹板110及/或所述下夹板120设有挡块150，所述挡块150上设有挡杆160。当所述上夹板110和所述下夹板120抵住所述电芯2时，所述挡块150能够限制住所述电芯2，所述挡杆160插入所述勾缝13中。如此设置，卷针组件1从电芯2中拔出时，电芯2整体会被挡块150和挡杆160限制住，不会因为惯性随着卷针组件1的抽离被带走。优选地，所述上夹板110及所述下夹板120均设有所述挡块150。

更具体地，一般情况下，卷绕出的是一个完整的电芯2，当上、下夹板110、120靠近卷针组件1后，挡块150就可以挡住电芯2。但换卷时，料卷空卷，卷出来废料卷比较薄，挡块150可能挡不住；此时，由于挡杆160深入到卷针组件1的勾缝13中，就能挡住废料卷。卷针组件1抽针后，就能留下废料卷，便于转移。

具体地，第一导向件140采用导杆，为了保证上、下夹板110、120运动的稳定性，一共设有四根导杆；为了便于安装导杆，第二移动板230上设有导杆安装板270，第一导向件140设于导杆安装板270之间，而上夹板110和下夹板120穿过第一导向件140以沿第一导向件140上下滑动。

优选地，下夹板120为传送带。当电芯2压扁后，第二移动机构200驱动第一移动机构100整体远离下料工位，靠近下一个工位，而传送带能够将电芯2移送到下一工位。

在本实用新型图示的实施方式中，所述第一夹具300设于所述上夹板110上，所述第二夹具400设于所述下夹板120上。所述第一夹具300还包括上移动组件320以及上升降组件330，所述第二夹具400还包括下移动组件420以及下升降组件430。

具体地，所述上移动组件320包括上驱动件321(例如气缸)以及平行于所述卷针组件1的上导向件322(例如导轨)。所述上升降组件330滑动连接在所述上导向件322上；在本实用新型的一种实施方式中，所述第一支撑杆310与所述第三支撑杆340固定在所述上升降组件330上，能够与所述上升降组件330一起运动。所述上驱动件321与所述上升降组件330相连，用于驱动所述上升降组件330带动所述第一支撑杆310与所述第三支撑杆340沿所述上导向件322前后运动，以将所述第一支撑杆310以及第三支撑杆340对应插入或者移出所述第一缺口111以及第三缺口122；所述上升降组件330包括上升降驱动件331(例如气缸)，所述上升降驱动件331用于驱动所述第一支撑杆310与第三支撑杆340靠近所述上夹板110以夹紧其对应的部分电芯2。

所述第二夹具400与第一夹具300类似。所述下移动组件420包括下驱动件421(例如气缸)以及平行于所述卷针组件1的下导向件422(例如导轨)；所述下升降组件430滑动连接在所述下导向件422上；所述下驱动件421与所述下升降组件430相连，用于驱动所述下升降组件430带动所述第二支撑杆410沿所述下导向件422前后运动，以将所述第二支撑杆410插入或者移出所述第二缺口121；所述下升降组件430包括下升降驱动件431(例如气缸)，所述下升降驱动件431用于驱动所述第二支撑杆410靠近所述下夹板120以夹紧所述电芯2的所述第二部分。

在本实用新型图示的实施方式中，所述第一支撑杆310、第二支撑杆410以及第三支撑杆340配合上、下夹板110、120构成夹具。当然，在其他实施方式中，所述第一夹具300还可以包括与所述第一支撑杆310相配合的第一固定杆，所述第一支撑杆310至少部分伸到所述卷针组件1中，所述第一支撑杆310能够向所述第一固定杆靠近以夹紧所述电芯2的所述第一部分；所述第二夹具400还可以包括与所述第二支撑杆410相配的第二固定杆，所述第二支撑杆410至少部分伸到所述卷针组件1中，所述第二支撑杆410能够向所述第二固定杆靠近以夹紧所述电芯2的所述第二部分。所述第一支撑杆310与所述第二支撑杆410为移动杆。

具体地，在本实用新型的一种实施方式中，所述第一固定杆与上夹板110相对固定；在夹紧电芯2的所述第一部分之前，第一支撑杆310先伸到卷针组件1的对应缺口里；此时，卷绕在卷针组件1上的电芯2处于第一固定杆和第一支撑杆310之间；然后，第一支撑杆310再向第一固定杆靠近以夹紧电芯2的所述第一部分。类似地，所述第二固定杆与所述下夹板120相对固定；在夹紧电芯2的所述第二部分之前，第二支撑杆410先伸到卷针组件1的对应缺口里；此时，卷绕在卷针组件1上的电芯2处于第二固定杆和第二支撑杆410之间；然后，第二支撑杆410再向第二固定杆靠近以夹紧电芯2的所述第二部分。

在本实用新型图示的实施方式中，一共有三根支撑杆(第一支撑杆310、第二支撑杆410以及第三支撑杆340)，配合上、下夹板110、120夹紧电芯2。其中，第一支撑杆310对应的第一缺口111处是第一隔膜14的起始端141，而第二支撑杆410对应的第二缺口121处是第一隔膜14从两半卷针外壳11、12中穿出的出口端142；第一支撑杆310和第二支撑杆410分别抵住这两端，以保证抽针的时候不会把夹在两半卷针11、12中的第一隔膜14一起拉出去。同时，能够相对张紧这段第一隔膜14，以保证电芯2被压扁时第一隔膜14不会打折。而第三支撑杆340对应的第三缺口122处是电芯2卷绕时极片插入的位置，第三支撑杆340夹紧、支撑这个位置，能够防止卷针组件1抽针后，因为极片插入位置质量大，压倒内侧的第一隔膜14，使得卷绕的材料出现打折现象。

本实用新型的工作流程如下：

卷针组件1卷绕好电芯2后，转移至下料工位。卷针组件1转移的同时，第二移动机构200带动第一移动机构100、第一夹具300和第二夹具400整体向下料工位靠近，最终使得卷针组件1处于上夹板110和下夹板120之间。然后，第一移动机构100的第一驱动件130启动，带动上夹板110和下夹板120相互靠近，使得挡杆160伸入勾缝13中，而挡块150挡住电芯2。此时，第一夹具300和第二夹具400的上移动组件320和下移动组件420启动，上驱动件321与下驱动件421驱动上升降组件330与下升降组件430带动第一支撑杆310、第二支撑杆410以及第三支撑杆340插入相应的缺口中；随后，上升降组件330与下升降组件430启动，使得第一支撑杆310以及第三支撑杆340向上夹板110或第一、第三固定杆靠近，而第二支撑杆410向下夹板120或第二固定杆靠近，夹紧对应的部分电芯2，固定电芯2的第一隔膜14，保证电芯2形状相对稳定。然后，卷针组件1抽针。卷针组件1拔出后，第一移动机构100的第一驱动件130再次启动，带动上夹板110和下夹板120相互靠近，挤压两者之间的电芯2，把电芯2压扁。随后，第一夹具300和第二夹具400的上升降组件330与下升降组件430启动，上升降驱动件331与下升降驱动件431伸出，使第一支撑杆310、第二支撑杆410以及第三支撑杆340远离上、下夹板110、120或对应的固定杆，释放压紧的电芯2。上移动组件320和下移动组件420启动，上驱动件321与下驱动件421带动上升降组件330与下升降组件430带着第一支撑杆310、第二支撑杆410以及第三支撑杆340从电芯2中移出。第一移动机构100的第一驱动件130再次启动，带动上夹板110和下夹板120相互远离。第二移动机构200带动第一移动机构100、第一夹具300和第二夹具400整体远离下料工位，靠近下一个流程的工位；靠近后，下夹板120的传送带启动，将电芯2转移到下一个工位上。

以上实施例仅用于说明本实用新型而并非限制本实用新型所描述的技术方案，对本说明书的理解应该以所属技术领域的技术人员为基础，例如对“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”等方向性的描述，尽管本说明书参照上述的实施例对本实用新型已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，而一切不脱离本实用新型的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种电芯下料装置，用以将卷绕在卷针组件上的电芯进行下料，其特征在于，所述电芯下料装置包括第一夹具、第二夹具以及第一移动机构，其中所述第一移动机构包括用以夹住所述电芯的上夹板以及下夹板，所述第一夹具用以压住所述电芯位于所述第一夹具与所述上夹板之间的第一部分，所述第二夹具用以压住所述电芯位于所述第二夹具与所述下夹板之间的第二部分，使得所述卷针组件抽出时不会带出所述电芯。

2.如权利要求1所述的电芯下料装置，其特征在于：所述卷针组件包括第一半卷针外壳、第二半卷针外壳以及位于所述第一半卷针外壳与所述第二半卷针外壳之间的勾缝；所述第一半卷针外壳设有第一缺口，所述第二半卷针外壳设有第二缺口，所述第一夹具设有能够插入所述第一缺口中以支撑所述第一部分的第一支撑杆，所述第二夹具设有能够插入所述第二缺口中以支撑所述第二部分的第二支撑杆；所述第一缺口与所述第二缺口分别位于所述勾缝的两侧。

3.如权利要求2所述的电芯下料装置，其特征在于：所述第一夹具设于所述上夹板上，所述第二夹具设于所述下夹板上，所述第一夹具还包括上移动组件以及上升降组件，所述第二夹具还包括下移动组件以及下升降组件。

4.如权利要求3所述的电芯下料装置，其特征在于：所述上移动组件包括上驱动件以及平行于所述卷针组件的上导向件；所述上升降组件滑动连接在所述上导向件上；所述上驱动件与所述上升降组件相连，用于驱动所述上升降组件带动所述第一支撑杆沿所述上导向件运动，以将所述第一支撑杆插入或者移出所述第一缺口；所述上升降组件包括上升降驱动件，所述上升降驱动件用于驱动所述第一支撑杆靠近所述上夹板以夹紧所述电芯的所述第一部分；

所述下移动组件包括下驱动件以及平行于所述卷针组件的下导向件；所述下升降组件滑动连接在所述下导向件上；所述下驱动件与所述下升降组件相连，用于驱动所述下升降组件带动所述第二支撑杆沿所述下导向件运动，以将所述第二支撑杆插入或者移出所述第二缺口；所述下升降组件包括下升降驱动件，所述下升降驱动件用于驱动所述第二支撑杆靠近所述下夹板以夹紧所述电芯的所述第二部分。

5.如权利要求4所述的电芯下料装置，其特征在于：所述卷针组件还包括对应于极片插入位置的第三缺口，所述第一夹具设有能够插入所述第三缺口中以支撑插入位置处部分所述电芯的第三支撑杆，所述第三支撑杆与所述上升降组件相连。

6.如权利要求1所述的电芯下料装置，其特征在于：所述第一移动机构包括第一驱动件以及第一导向件，所述第一驱动件包括第一电机以及双旋丝杆，所述双旋丝杆上设有两段旋向相反的螺纹，所述上夹板与所述下夹板分别通过丝杆螺母与两段所述螺纹相连，所述第一电机能够驱动所述双旋丝杆转动进而带动所述上夹板与所述下夹板沿相反方向运动。

7.如权利要求1所述的电芯下料装置，其特征在于：所述电芯下料装置还包括第二移动机构，所述第二移动机构包括第二驱动件、第二导向件以及第二移动板，所述第二移动板与所述第二导向件滑动连接；所述第一移动机构安装在所述第二移动板上，所述第二驱动件能够驱动所述第二移动板沿所述第二导向件运动，从而使所述第一移动机构靠近或者远离下料工位。

8.如权利要求2所述的电芯下料装置，其特征在于：所述上夹板及/或所述下夹板设有挡块，所述挡块上设有挡杆；当所述上夹板和所述下夹板抵住所述电芯时，所述挡块能够限制住所述电芯，所述挡杆插入所述勾缝中。

9.如权利要求1所述的电芯下料装置，其特征在于：所述下夹板为传送带。

10.如权利要求2所述的电芯下料装置，其特征在于：所述第一夹具包括与所述第一支撑杆相配合的第一固定杆，所述第一支撑杆至少部分伸到所述卷针组件中，所述第一支撑杆能够向所述第一固定杆靠近以夹紧所述电芯的所述第一部分；所述第二夹具包括与所述第二支撑杆相配的第二固定杆，所述第二支撑杆至少部分伸到所述卷针组件中，所述第二支撑杆能够向所述第二固定杆靠近以夹紧所述电芯的所述第二部分。