CN209626353U - 一种电芯合芯装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例适用于新能源汽车动力电池技术领域，提供了一种电芯合芯装置，本实用新型包括底座、翻转机构、第一定位机构、合芯机构以及折弯机构，翻转机构包括电芯托板和翻转气缸，A、B两只电芯分别固定在两块电芯托板上，两块电芯托板可旋转地安装在合芯机构顶部，折弯机构安装在底座上且位于翻转机构下方，在电芯向上翻转时折弯极耳，并向上移动盖板与电芯盖合，避免向上折弯时挤压到电芯前端部。本实用新型保证了极耳折弯轨迹的一致性，合芯后盖板不偏向一侧，对于需要折连接片与极耳超声波焊接且连接片比较硬的产品，折弯效果较好，充分保证两电芯对齐度，入壳时易对盖成功。
Description
技术领域
本实用新型属于新能源汽车动力电池技术领域，尤其涉及一种电芯合芯装置。
背景技术
锂电池裸电芯合芯折弯的制作过程中，需要保证合芯后的A、B电芯的平齐，以及极耳折弯的状态的一致性。传统的人工手动合芯不仅两电芯合芯后不对称，而且极耳折弯轨迹不固定，合芯后盖板很难压合造成电芯短路。
实用新型内容
本实用新型实施例所要解决的技术问题在于提供一种电芯合芯装置，旨在解决现有技术中电芯合芯后不对称、极耳折弯轨迹不固定以及合芯后盖板很难压合造成电芯短路的问题。
本实用新型实施例是这样实现的，一种电芯合芯装置，其包括底座、用于将两只电芯由水平状态翻转为竖直状态的翻转机构、用于将电芯固定在所述翻转机构上的第一定位机构、用于将竖直状态的两只电芯压合在一起的合芯机构以及用于驱动盖板与电芯盖合并将电芯的极耳折弯的折弯机构，所述合芯机构具有两个，两个所述合芯机构可滑动地安装在所述底座两侧，所述折弯机构安装在所述底座上且位于所述翻转机构下方；
所述翻转机构包括承载所述电芯的电芯托板和驱动所述电芯托板翻转的翻转气缸，所述电芯托板与所述翻转气缸的输出端连接，所述电芯托板具有两块且对称设置，两块电芯之间连接有极耳，两只电芯分别固定在两块所述电芯托板上，两块所述电芯托板分别可旋转地安装在所述合芯机构顶部，所述第一定位机构设置在所述电芯托板四周。
进一步地，所述折弯机构包括折弯成型刀、折弯成型刀推送气缸、盖板顶板、用于将盖板固定在所述盖板顶板的第二定位机构以及用于驱动所述折弯成型刀和所述盖板顶板向上移动的折弯电机，所述盖板顶板设置于极耳的下方，盖板固定在盖板顶板上，所述折弯成型刀具有两个，两个所述折弯成型刀位于盖板的两侧，所述折弯成型刀向极耳方向延伸并与盖板共同上下夹紧极耳，所述折弯成型刀与所述折弯成型刀推送气缸的输出端连接，所述第二定位机构设置在所述盖板顶板上且位于所述盖板的另外两侧，所述折弯成型刀在电芯向上翻转时折弯所述极耳，所述折弯成型刀推送气缸在电芯压合后驱动所述折弯成型刀向远离盖板并沿盖板的侧面垂直的方向移动，折弯电机在电芯压合后驱动盖板顶板向上移动并将盖板与电芯盖合。
进一步地，所述合芯机构包括移动支架和合芯气缸；
所述移动支架可滑动地与所述底座连接，所述移动支架顶部的两侧设置有两个轴承座，两个所述轴承座位于所述电芯托板的两侧，所述电芯托板的顶面的两侧分别固定有一根旋转臂，所述旋转臂竖直向上延伸，所述旋转臂通过旋转轴与所述轴承座旋转连接，所述移动支架与所述合芯气缸的输出端连接，所述合芯气缸固定在所述底座上。
进一步地，所述翻转气缸固定在所述移动支架上，所述电芯托板的底面远离折耳的一侧边缘设置有铰接部，所述翻转气缸的活塞杆与所述铰接部铰接。
进一步地，所述第一定位机构包括第一定位块、第二定位块、第一定位气缸以及第二定位气缸，所述第一定位块和所述第一定位气缸固定在所述电芯托板远离折耳的一侧，所述第一定位块与所述第一定位气缸的输出端连，所述第二定位块与所述第二定位气缸固定在所述电芯托板的另外两侧，所述第二定位块和所述第二定位气缸的输出端连接，所述第一定位块和所述第二定位块共同定位电芯。
进一步地，所述第一定位块具有两个，所述第二定位块在所述电芯托板的两侧各具有一个。
进一步地，所述折弯机构还包括安装板、滑动板、滑轨座以及第一滑轨；
所述安装板与所述折弯电机的输出端传动连接，所述折弯电机驱动所述安装板上下移动，所述盖板顶板和所述折弯成型刀推送气缸安装在所述安装板上，所述滑动板竖直设置且上端与所述安装板的底面固定连接，所述滑动板随所述安装板上下移动，所述第一滑轨固定在所述滑轨座上，所述滑动板上设置有与所述滑第一滑轨配合的第一滑块，所述滑动板可上下滑动地与所述第一滑轨连接。
进一步地，所述第二定位机构包括第三定位块和第三定位气缸；
所述第三定位块设置在所述盖板顶板两侧，所述第三定位气缸固定在所述盖板顶板上，所述第三定位块与所述第三定位气缸的输出端连接，所述第三定位块与所述第三定位气缸分别具有两个，两个所述第三定位块共同定位所述盖板。
进一步地，所述折弯电机为伺服电机。
进一步地，所述移动支架的底面设置有第二滑块，所述底座的顶面设置有与所述第二滑块配对连接的第二滑轨。
进一步地，所述旋转臂的顶部固定有一个限位柱固定块，所述限位柱固定块上固定有一根竖直向下延伸的限位柱，所述限位柱与所述轴承座的侧端面间距设置，所述限位柱在所述轴承座的侧端面的正投影完全落在所述轴承座的侧端面上，所述限位柱的下端在所述电芯托板旋转90°后抵靠所述轴承座的侧端面。
本实用新型实施例与现有技术相比，有益效果在于：本实用新型将A、B两块电芯分别放置在两个相互对称的电芯托板上，并通过设置在电芯托板四周的第一定位机构进行准确定位，再通过位于翻转机构下端的折弯机构压紧折耳，然后翻转气缸动作将两块电芯由水平放置状态翻转90°并通过合芯机构将两块电芯压合在一起，产生极耳折痕，由于翻转机构和合芯机构的高度对称性，极耳引片的折弯轨迹具有一致性，紧接着折弯机构通过带动盖板顶板向上运动使极耳沿着折痕进行弯曲达到极耳折弯的效果，从而完成整个电芯合芯、极耳折弯动作。由于极耳折弯轨迹具有一致性，合芯后盖板不偏向一侧，充分保证两电芯对齐度，入壳时易对盖成功。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的电芯合芯装置的整体结构示意图；
图2是图1合芯折弯之后的整体结构示意图；
图3是图1中的折弯机构整体结构示意图。
在附图中，各附图标记表示：
1、翻转机构；2、合芯机构；3、折弯机构；4、第一定位机构；5、底座；11、电芯托板；12、翻转气缸；13、旋转臂；14、限位柱固定块；15、限位柱；16、铰接部；17、轴承座；21、移动支架；211、第二滑块；22、合芯气缸；31、折弯成型刀；32、折弯成型刀推送气缸；33、盖板顶板；34、第二定位机构；341、第三定位块；342、第三定位气缸；35、折弯电机；36、安装板；37、滑动板；38、滑轨座；39、第一滑轨；371、第一滑块；41、第一定位块；42、第一定位气缸；43、第二定位块；44、第二定位气缸；5、底座；51、第二滑轨；6、电芯；7、盖板；8、极耳。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1所示，是本实用新型实施例提供的一种电芯合芯装置，电芯合芯装置包括底座5、用于将A、B两只电芯6由水平状态翻转为竖直状态的翻转机构1、用于将电芯6固定在翻转机构1上的第一定位机构4、用于将竖直状态的两只电芯6压合在一起的合芯机构2以及用于驱动盖板7与电芯6盖合并将极耳8折弯的折弯机构3，合芯机构2具有两个，两个合芯机构2可滑动地安装在底座5两侧，折弯机构3安装在底座5上且位于翻转机构1下方。由于极耳8折弯轨迹具有一致性，合芯后盖板不偏向一侧，充分保证两电芯对齐度，入壳时易对盖成功。特别对于需要折连接片与极耳超声波焊接且连接片比较硬的产品，折弯效果较好。
如图1和图2所示，翻转机构1包括承载电芯6的电芯托板11和驱动电芯托板11翻转的翻转气缸12，电芯托板11与翻转气缸12的输出端连接，翻转气缸12推动电芯托板11翻转。电芯托板11具有两块且对称设置，两块电芯6之间连接有极耳8，两只电芯6分别固定在两块电芯托板11上，第一定位机构4设置在电芯托板11四周。合芯机构2包括移动支架21和合芯气缸22，移动支架21可滑动地连接在底座5上，移动支架21与合芯气缸22的输出端连接，合芯气缸22固定在底座5上，该合芯气缸22推动移动支架21移动。移动支架21顶部的两侧设置有两个轴承座17，两个轴承座17位于电芯托板11的两侧，电芯托板11的顶面的两侧分别固定有一根旋转臂13，旋转臂13竖直向上延伸，旋转臂13通过旋转轴与轴承座17旋转连接。翻转气缸12固定在移动支架21上，电芯托板11的底面远离极耳8的一侧边缘设置有铰接部16，翻转气缸12的活塞杆与铰接部16铰接。另外，第一定位机构4包括第一定位块41、第二定位块43、第一定位气缸42以及第二定位气缸44，第一定位块41和第一定位气缸42固定在电芯托板11远离折耳的一侧，第一定位块41与第一定位气缸42的输出端连接，在电芯托板11的相对两侧均固定有第二定位块43与第二定位气缸44，并且第二定位块43与第一定位块41相邻，第二定位块43和第二定位气缸44的输出端连接，第一定位块41和第二定位块43共同定位电芯6。可选的，第一定位块41具有两个，第二定位块43在电芯托板11的两侧各具有一个。在其它实施例中，为了进一步保证电芯6的定位效果，可以增加第一定位块41和第二定位块43的数量。优选的，移动支架21的底面设置有第二滑块211，底座5的顶面设置有与第二滑块211配对连接的第二滑轨51。
如图3所示，折弯机构3包括折弯成型刀31、折弯成型刀推送气缸32、盖板顶板33、用于将盖板7固定在盖板顶板33的第二定位机构34以及用于驱动折弯成型刀31和盖板顶板33向上移动的折弯电机35，盖板顶板33设置于极耳8的下方，盖板7固定在盖板顶板33上，折弯成型刀31具有两个，两个折弯成型刀31位于盖板7的两侧，折弯成型刀31与盖板7共同上下夹紧极耳8，折弯成型刀31与折弯成型刀推送气缸32的输出端连接，第二定位机构34设置在盖板顶板33上且位于盖板7的另外两侧，折弯成型刀31在电芯6向上翻转时折弯极耳8，折弯成型刀推送气缸32在电芯6压合后驱动折弯成型刀31向远离盖板7并沿盖板7的侧面垂直的方向移动，折弯电机35在电芯6压合后驱动盖板顶板33向上移动并将盖板7与电芯6盖合。由于极耳8折弯轨迹具有一致性，合芯后盖板7不偏向一侧，盖板7易压合，入壳时易对盖成功。优选的，折弯机构3还包括安装板36、滑动板37、滑轨座38以及第一滑轨39，安装板36与折弯电机35的输出端传动连接，盖板顶板33和折弯成型刀推送气缸32安装在安装板36上，滑动板37竖直设置且上端与安装板36的底面固定连接，第一滑轨39固定在滑轨座38上，滑动板37上设置有与第一滑轨39配合的第一滑块371，滑动板37可上下滑动地与第一滑轨39连接。可选的，折弯电机35为伺服电机。采用伺服电机可精确控制速度，同时能精确控制折弯成型刀31和盖板顶板33上下移动的距离，保证极耳8折弯和合芯后盖板7压合的效果。另外，可通过调节或者更换折弯成型刀31改变极耳8折弯的圆弧大小，在电芯6翻转时，可以通过调节折弯成型刀31的折弯刀的位置来改变折弯的位置使极耳8折弯处于最佳的状态，在这个过程中不存在极耳8断裂的情况。
上述实施例中，如图3所示，第二定位机构34包括第三定位块341和第三定位气缸342。第三定位块341设置在盖板顶板33两侧，第三定位气缸342固定在盖板顶板33上，第三定位块341与第三定位气缸342的输出端连接，第三定位块341与第三定位气缸342分别具有两个，两个第三定位块341共同定位盖板7。另外，如图1所示，旋转臂13的顶部固定有一个限位柱固定块14，限位柱固定块14上固定有一根竖直向下延伸的限位柱15，限位柱15与轴承座17的侧端面间距设置，限位柱15在轴承座17的侧端面的正投影完全落在轴承座17的侧端面上，限位柱15的下端在电芯托板11旋转90°后抵靠轴承座17的侧端面，可避免电芯托板11过度翻转。
综上所述，本实用新型实施例提供的电芯合芯装置工作过程大致如下：
第一阶段：上料机构将两只电芯6水平放置于电芯托板11内，第一定位机构4对电芯6进行定位,将盖板7放置在盖板顶板33上，第二定位机构34对盖板7进行定位。
第二阶段：折弯电机35以及折弯成型刀推送气缸32动作带动折弯成型刀31向下运动，使折弯成型刀31压紧极耳8。
第三阶段：翻转气缸12开始动作，将两块电芯6由水平放置状态翻转90°后，合芯气缸22动作将两块电芯6压合在一起，并产生极耳折痕。
第四阶段：合芯气缸22退回，在退回的同时，折弯成型刀31上升1mm左右并退出，第三定位气缸342松开，折弯电机35通过带动盖板顶板33向上运动使极耳8沿着折痕进行弯曲达到极耳8折弯的效果，完成整个电芯6合芯、极耳8折弯动作。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电芯合芯装置，其特征在于，所述电芯合芯装置包括底座(5)、用于将两只电芯(6)由水平状态翻转为竖直状态的翻转机构(1)、用于将电芯(6)固定在所述翻转机构(1)上的第一定位机构(4)、用于将竖直状态的两只电芯(6)压合在一起的合芯机构(2)以及用于驱动盖板(7)与电芯(6)盖合并将电芯(6)的极耳(8)折弯的折弯机构(3)，所述合芯机构(2)具有两个，两个所述合芯机构(2)可滑动地安装在所述底座(5)两侧，所述折弯机构(3)安装在所述底座(5)上且位于所述翻转机构(1)下方；
所述翻转机构(1)包括承载所述电芯(6)的电芯托板(11)和驱动所述电芯托板(11)翻转的翻转气缸(12)，所述电芯托板(11)与所述翻转气缸(12)的输出端连接，所述电芯托板(11)具有两块且对称设置，两块电芯(6)之间连接有极耳(8)，两只电芯(6)分别固定在两块所述电芯托板(11)上，两块所述电芯托板(11)分别可旋转地安装在所述合芯机构(2)顶部，所述第一定位机构(4)设置在所述电芯托板(11)四周。
2.如权利要求1所述的电芯合芯装置，其特征在于，所述折弯机构(3)包括折弯成型刀(31)、折弯成型刀推送气缸(32)、盖板顶板(33)、用于将盖板(7)固定在所述盖板顶板(33)的第二定位机构(34)以及用于驱动所述折弯成型刀(31)和所述盖板顶板(33)向上移动的折弯电机(35)；
所述盖板顶板(33)设置于极耳(8)的下方，盖板(7)固定在盖板顶板(33)上，所述折弯成型刀(31)具有两个，两个所述折弯成型刀(31)位于盖板(7)的相对两侧，所述折弯成型刀(31)与盖板(7)共同夹紧极耳(8)，所述折弯成型刀(31)与所述折弯成型刀推送气缸(32)的输出端连接，所述第二定位机构(34)设置在所述盖板顶板(33)上且位于所述盖板(7)的另外相对两侧，所述折弯成型刀(31)在电芯(6)向上翻转时折弯极耳(8)，所述折弯成型刀推送气缸(32)在电芯(6)压合后驱动所述折弯成型刀(31)向远离盖板(7)并沿盖板(7)的侧面垂直的方向移动，折弯电机(35)在电芯(6)压合后驱动盖板顶板(33)向上移动并将盖板(7)与电芯(6)盖合。
3.如权利要求2所述的电芯合芯装置，其特征在于，所述合芯机构(2)包括移动支架(21)和合芯气缸(22)；
所述移动支架(21)可滑动地与所述底座(5)连接，所述移动支架(21)顶部的两侧设置有两个轴承座(17)，两个所述轴承座(17)位于所述电芯托板(11)的两侧，所述电芯托板(11)的顶面的两侧分别固定有一根旋转臂(13)，所述旋转臂(13)竖直向上延伸，所述旋转臂(13)通过旋转轴与所述轴承座(17)旋转连接，所述移动支架(21)与所述合芯气缸(22)的输出端连接，所述合芯气缸(22)固定在所述底座(5)上。
4.如权利要求3所述的电芯合芯装置，其特征在于，所述翻转气缸(12)固定在所述移动支架(21)上，所述电芯托板(11)的底面远离折耳的一侧边缘设置有铰接部(16)，所述翻转气缸(12)的活塞杆与所述铰接部(16)铰接。
5.如权利要求1所述的电芯合芯装置，其特征在于，所述第一定位机构(4)包括第一定位块(41)、第二定位块(43)、第一定位气缸(42)以及第二定位气缸(44)，所述第一定位块(41)和所述第一定位气缸(42)固定在所述电芯托板(11)远离极耳(8)的一侧，所述第一定位块(41)与所述第一定位气缸(42)的输出端连，所述电芯托板(11)的相对两侧均固定有第二定位块(43)与第二定位气缸(44)，并且第二定位块(43)与第一定位块(41)相邻，所述第二定位块(43)和所述第二定位气缸(44)的输出端连接，所述第一定位块(41)和所述第二定位块(43)共同定位电芯(6)。
6.如权利要求2所述的电芯合芯装置，其特征在于，所述折弯机构(3)还包括安装板(36)、滑动板(37)、滑轨座(38)以及第一滑轨(39)；
所述安装板(36)与所述折弯电机(35)的输出端传动连接，所述折弯电机(35)驱动所述安装板(36)上下移动，所述盖板顶板(33)和所述折弯成型刀推送气缸(32)安装在所述安装板(36)上，所述滑动板(37)竖直设置且上端与所述安装板(36)的底面固定连接，所述滑动板(37)随所述安装板(36)上下移动，所述第一滑轨(39)固定在所述滑轨座(38)上，所述滑动板(37)上设置有与所述第一滑轨(39)配合的第一滑块(371)，所述滑动板(37)可上下滑动地与所述第一滑轨(39)连接。
7.如权利要求2所述的电芯合芯装置，其特征在于，所述第二定位机构(34)包括第三定位块(341)和第三定位气缸(342)；
所述第三定位块(341)设置在所述盖板顶板(33)两侧，所述第三定位气缸(342)固定在所述盖板顶板(33)上，所述第三定位块(341)与所述第三定位气缸(342)的输出端连接，所述第三定位块(341)与所述第三定位气缸(342)分别具有两个，两个所述第三定位块(341)共同定位所述盖板(7)。
8.如权利要求2至4中任意一项所述的电芯合芯装置，其特征在于，所述折弯电机(35)为伺服电机。
9.如权利要求3所述的电芯合芯装置，其特征在于，所述移动支架(21)的底面设置有第二滑块(211)，所述底座(5)的顶面设置有与所述第二滑块(211)配对连接的第二滑轨(51)。
10.如权利要求3所述的电芯合芯装置，其特征在于，所述旋转臂(13)的顶部固定有一个限位柱固定块(14)，所述限位柱固定块(14)上固定有一根竖直向下延伸的限位柱(15)，所述限位柱(15)与所述轴承座(17)的侧端面间距设置，所述限位柱(15)在所述轴承座(17)的侧端面的正投影完全落在所述轴承座(17)的侧端面上，所述限位柱(15)的下端在所述电芯托板(11)旋转90°后抵靠所述轴承座(17)的侧端面。
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