CN210048138U - 电芯缓存机构及电池加工装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电芯缓存机构及电池加工装置，包括：第一暂存组件和第二暂存组件，所述第一暂存组件与所述第二暂存组件间隔相对设置；到位传感器，所述到位传感器装设在所述第一暂存组件上；及移载组件，所述移载组件设置于所述第一暂存组件和所述第二暂存组件之间，用于将位于所述第一暂存组件上的电芯快速转送至所述第二暂存组件上。如此能够通过缩减慢速机构移动行程及动作次数的方式，间接提升电芯在生产过程中的移动转运速度，弥补慢速机构的动作速度缺失，保证生产效率。与此同时，电芯由第一暂存组件转送到第二暂存组件的过程中，上料机械手还能够重新放回抓取其它电芯，实现取料与物料转运同步动作，从而进一步加快了电芯转运速度。

Description

电芯缓存机构及电池加工装置

技术领域

本实用新型涉及电池加工设备技术领域，特别是涉及一种电芯缓存机构及电池加工装置。

背景技术

随着新能源汽车行业的高速发展，对新能源动力电池的需求量也大幅攀升。传统的，动力电池通常由多个电芯通过串并联方式组装在一起进行工作，因而在动力电池的生产过程中就需要各类加工机构来完成多个电芯之间的配对组装。然而，不同加工机构因为工作职能、结构组成、移动行程等不同，动作速度存在快慢差异，由于动力电池的实际产能取决于动作速度最慢的加工机构，因此速度最慢的加工机构势必会拖慢产线生产效率，影响企业经济效益。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种电芯缓存机构，能够提高电芯的移动转运速度，保证生产效率；电池加工装置通过采用该电芯缓存机构，可有效提升电芯在生产过程中的转运速度，提高产线加工效率，保证经济效益。

其技术方案如下：

一方面，本申请提供一种电芯缓存机构，其包括：

第一暂存组件和第二暂存组件，所述第一暂存组件与所述第二暂存组件间隔相对设置；

到位传感器，所述到位传感器装设在所述第一暂存组件或所述第二暂存组件上；及

移载组件，所述移载组件设置于所述第一暂存组件和所述第二暂存组件之间，用于将位于所述第一暂存组件上的电芯快速转送至所述第二暂存组件上，或将位于所述第二暂存组件上的电芯快速转送至所述第一暂存组件上。

上述电芯缓存机构应用于电池加工设备或产线中，用于弥补慢速机构的动作速度缺失。具体地，当上料机械手将电芯抓放到第一暂存组件或第二暂存组件上后(为便于描述技术方案，下面以到位传感器装设在第一暂存组件上为例进行说明)，到位传感器检测到有电芯存在，紧接着移载组件便能够将第一暂存组件上的当前电芯快速转送到第二暂存组件上，使得下游的下料机械手能够将转送到第二暂存组件上的当前电芯抓取并转运至慢速机构上，如此便能够通过缩减慢速机构移动行程及动作次数的方式，间接提升电芯在生产过程中的移动转运速度，弥补慢速机构的动作速度缺失，保证生产效率。与此同时，在电芯由第一暂存组件转送到第二暂存组件的过程中，上料机械手还能够重新放回抓取其它电芯，实现取料与物料转运同步动作，从而进一步加快了电芯转运速度。

下面对本申请的技术方案作进一步的说明：

在其中一个实施例中，所述电芯缓存机构还包括底座，所述第一暂存组件与所述第二暂存组件结构相同，且均包括装设在所述底座上的支柱、设置于所述支柱上的暂存板、及设置于所述暂存板上的暂存限位组件；所述到位传感器装设在所述支柱上。

在其中一个实施例中，所述支柱包括相对间隔设置的第一支撑杆和第二支撑杆，所述暂存板包括设置于所述第一支撑杆上的第一托板、及设置于所述第二支撑杆上并与所述第一托板间隔设置的第二托板。

在其中一个实施例中，所述暂存限位组件包括设置于所述第一托板和所述第二托板上的X轴暂存限位件、及设置于所述第一托板和所述第二托板上的Y轴暂存限位件。

在其中一个实施例中，所述X轴暂存限位件和所述Y轴暂存限位件围设形成有第一暂存工位，且面向所述第一暂存工位设有第一柔性夹持部。

在其中一个实施例中，所述移载组件包括设置于所述底座上的移位驱动件、与所述移位驱动件驱动连接的升降驱动件、及与所述升降驱动件驱动连接的移位板。

在其中一个实施例中，所述移位板设有与所述第一托板以及所述第二托板形状配合的穿过孔。

在其中一个实施例中，所述移载组件还包括设置于所述移位板上的X轴移载限位件、及设置于所述移位板上的Y轴移载限位件；所述X轴移载限位件与所述Y轴移载限位件围设形成有第二暂存工位，且面向所述第二暂存工位设有第二柔性夹持部。

在其中一个实施例中，所述移载组件还包括与所述移位板连接的直线轴承、及设置于所述移位驱动件上的导柱，所述直线轴承与所述导柱滑动套接。

另一方面，本申请还提供一种电池加工装置，其包括如上所述的电芯缓存机构。通过采用该电芯缓存机构，可有效提升电芯在生产过程中的转运速度，提高产线加工效率，保证经济效益。

附图说明

图1为本实用新型一实施例所述的电芯缓存机构的结构示意图；

图2为图1所示电芯缓存机构的侧视结构示意图；

图3为图1所示电芯缓存机构的俯视结构示意图。

附图标记说明：

10、第一暂存组件；20、第二暂存组件；30、到位传感器；40、移载组件；41、移位驱动件；42、升降驱动件；43、移位板；44、X轴移载限位件；45、Y轴移载限位件；46、直线轴承；47、导柱；50、支柱；60、暂存板；61、第一托板；62、第二托板；70、暂存限位组件；71、X轴暂存限位件；72、Y轴暂存限位件；80、第一暂存工位；90、穿过孔；100、第二暂存工位；110、电芯。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本实用新型，并不限定本实用新型的保护范围。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”、“设置于”或“安设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件；一个元件与另一个元件固定连接的具体方式可以通过现有技术实现，在此不再赘述，优选采用螺纹连接的固定方式。

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实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本实用新型中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

本申请一实施例提供一种电池加工装置，用于生产制造新能源动力电池，其主要包括控制器、储料框、上料机械手、下料机械手、电芯组装机构和电芯缓存机构。上料机械手、下料机械手、电芯组装机构和电芯缓存机构分别与控制器电连接。控制器可以是PLC装置。储料框用于供给电芯110，上料机械手能够将储料框内的电芯110抓放到电芯缓存机构上，电芯缓存机构用于对电芯110进行快速转运，并与下料机械手配合，由下料机械手将电芯110抓取并移送到电芯组装机构中，使不同的电芯110能够装联构成动力电池。

在此过程中，对于某些功能组件，考虑到安全及精度因素，其移动速度不可能设计太快，例如下料机械手，因而下料机械手的运动速度相较于其他功能组件会慢一些，进而拖慢整个电池加工装置的加工速度。而通过设计加装电芯缓存机构，可有效提升电芯110在生产过程中的转运速度，提高产线加工效率，保证经济效益。

可以理解为：电芯缓存机构能够与下料机械手同样执行电芯110的转运动作，只不过电芯缓存机构的存在间接减少了下料机械手(慢速机构)的移动行程和动作次数，并通过更快的速度实现了电芯110在一段行程内的迅速转运，进而弥补下料机械手移动速度慢的缺失和不足，提高电芯110的转运效率，保证电池加工装置的生产效率。

请参阅图1，在一可选实施例中，电芯缓存机构包括：底座、第一暂存组件10、第二暂存组件20、到位传感器30和移载组件40。第一暂存组件10、第二暂存组件20、到位传感器30和移载组件40分别安装在底座的预设位置，该预设位置使得各职能单元能够快速配合动作。

具体地，底座的主体为矩形不锈钢板，其底面位于四个转角处分别安装有支腿，支腿开设有螺孔，使得电芯缓存机构容易集成到现有的电池加工装置中，装拆方便。所述第一暂存组件10与所述第二暂存组件20间隔相对设置，并分别位于矩形不锈钢板长度方向的首尾两端；所述到位传感器30装设在所述第一暂存组件10或第二暂存组件20上(需要说明的是，由于第一暂存组件10与第二暂存组件20为电芯110转运的始末两端，因而到位传感器30才安装在第一暂存组件10上。若将转运方向更改，也可以将到位传感器30安装在第二暂存组件20上)；所述移载组件40设置于所述第一暂存组件10和所述第二暂存组件20之间，即沿矩形不锈钢板的长度方向布设，且移载组件40的移动行程覆盖第一暂存组件10和第二暂存组件20，用于将位于所述第一暂存组件10上的电芯110快速转送至所述第二暂存组件20上。

上述电芯缓存机构应用于电池加工设备或产线中，用于弥补慢速机构的动作速度缺失。具体地，当上料机械手将电芯110抓放到第一暂存组件10上后，到位传感器30检测到有电芯110存在，紧接着移载组件40便能够将第一暂存组件10上的当前电芯110快速转送到第二暂存组件20上，使得下游的下料机械手能够将转送到第二暂存组件20上的当前电芯110抓取并转运至慢速机构上，如此便能够通过缩减慢速机构移动行程及动作次数的方式，间接提升电芯110在生产过程中的移动转运速度，弥补慢速机构的动作速度缺失，保证生产效率。与此同时，在电芯110由第一暂存组件10转送到第二暂存组件20的过程中，上料机械手还能够重新放回抓取其它电芯110，实现取料与物料转运同步动作，从而进一步加快了电芯110转运速度。

在上述实施例的基础上，一实施例中，所述第一暂存组件10与所述第二暂存组件20结构相同，因而利于降低设计、制造难度，降低成本。当然了，其它实施例中两者也可以为具有相似功能的不同结构。

请参阅图1至图3，具体地，第一暂存组件10和第二暂存组件20均包括装设在所述底座上的支柱50、设置于所述支柱50上的暂存板60、及设置于所述暂存板60上的暂存限位组件70；所述到位传感器30装设在所述支柱50上。支柱50能够将暂存板60支撑到高处，便于与上料机械手或下料机械手配合进行取放料操作，减少上料机械手和下料机械手的纵向移动行程。当电芯110放置在暂存板60上后，能够通过暂存限位组件70实现限位固定，以防止高速转运移动过程中发生掉落。到位传感器30安装在支柱50上并与控制器电连接，能够对上方的暂存板60是否存在电芯110进行实时检测，以便反馈信号使其它部件迅速响应，且其准确性高，响应速度快。可选地，到位传感器30可以是红外传感器、激光传感器、对射传感器等。

请参阅图1和图3，一实施例中，所述支柱50包括相对间隔设置的第一支撑杆和第二支撑杆，所述暂存板60包括设置于所述第一支撑杆上的第一托板61、及设置于所述第二支撑杆上并与所述第一托板61间隔设置的第二托板62。因而第一支撑杆和第二支撑杆能够提供更多的支撑点，进而通过第一托板61和第二托板62对电芯110形成稳固、可靠的托举和固定。

进一步地，一实施例中，所述暂存限位组件70包括设置于所述第一托板61和所述第二托板62上的X轴暂存限位件71、及设置于所述第一托板61和所述第二托板62上的Y轴暂存限位件72。因而能够有效限制电芯110在X轴和Y轴两个方向的移动自由度，对电芯110实现了可靠定位固定。

请参阅图1至图3，更进一步地，X轴暂存限位件71为至少两个，并沿X轴方向平行间隔设置；Y轴暂存限位件72也为至少两个，并沿Y轴方向平行间隔设置。因而X轴暂存限位件71和Y轴暂存限位件72能够围设形成有第一暂存工位80，电芯110从上料机械手过来后能够稳固放置在该第一暂存工位80内。且为了避免因作用力过大而对电芯110造成损伤，X轴暂存限位件71和Y轴暂存限位件72面向所述第一暂存工位80设有第一柔性夹持部。因而能够与电芯110形成柔性接触，避免限位力过大导致电芯110发生形变损坏。

可选地，X轴暂存限位件71和Y轴暂存限位件72为定位块，定位块通过螺栓固定在暂存板60上。第一柔性夹持部为橡胶、软质塑料、泡棉等材料。

请参阅图1和图2，此外，在上述任一实施例的基础上，所述移载组件40包括设置于所述底座上的移位驱动件41、与所述移位驱动件41驱动连接的升降驱动件42、及与所述升降驱动件42驱动连接的移位板43。其中，移位驱动件41用于输出直线动力，该直线动力方向为平行于矩形不锈钢板的板面并往复于长度两端的直线方向。升降驱动件42同样输出直线动力，其直线动力方向则是垂直于不锈钢板的板面，做靠近或远离暂存板60的直线移动。当到位传感器30检测到第一暂存组件10的暂存板60上被放置有电芯110后，随即反馈信号给控制器，控制器便位于第一暂存组件10的暂存板60下方的升降驱动件42动作，驱动移位板43上升承接电芯110。之后，控制器再次输出指令给移位驱动件41，驱动升降驱动件42移动，进而带动移位板43移动到第二暂存组件20的暂存板60的上方，紧接着升降驱动件42驱动移位板43下降，使得电芯110能够自动置放在第二暂存组件20的暂存板60上，由此完成电芯110转运作业。该动作过程响应速度和移动速度快，因而能够有效减少转运耗时，提高转运效率。

可选地，上述的移位驱动件41和升降驱动件42均为气缸，具有可控性好，使用成本低的优点。当然了，在其它实施例中，也可以是现有技术中其它能够输出直线动力的装置，例如电机+丝杠机构，同样能够输出直线往复动力。

请继续参阅图1和图3，所述移位板43设有与所述第一托板61以及所述第二托板62形状配合的穿过孔90。依照前面方案所述，第一托板61与第二托板62设计为间隔一定距离布置的，再在移位板43上设计制作穿过孔90，并使穿过孔90与第一托板61和第二托板62的外形适配，因而能够使移位板43与暂存板60相互配合对电芯110转运时，便于形成直上直下的配合方式，即在第一暂存组件10处，升降驱动件42可直接推动移位板43向上移动并穿过暂存板60，并在穿过的同时将电芯110托举取离；当升降驱动件42移动到第二暂存组件20处后，升降驱动件42可直接拉动移位板43向下移动并穿过暂存板60，并在穿过的同时将电芯110安装固定。这种动作配合方式更有力缩短移动行程，进而减少动作耗时，提高电芯110的转运速度与效率。

请参阅图1，此外，所述移载组件40还包括设置于所述移位板43上的X轴移载限位件44、及设置于所述移位板43上的Y轴移载限位件45；所述X轴移载限位件44与所述Y轴移载限位件45围设形成有第二暂存工位100，且面向所述第二暂存工位100设有第二柔性夹持部。因而能够有效限制电芯110在X轴和Y轴两个方向的移动自由度，对电芯110实现了可靠定位固定。

进一步地，X轴移载限位件44为至少两个，并沿X轴方向平行间隔设置；Y轴移载限位件45也为至少两个，并沿Y轴方向平行间隔设置。因而X轴移载限位件44和Y轴移载限位件45能够围设形成有第二暂存工位100，电芯110从移位板43落下后能够稳固放置在该第二暂存工位100内。且为了避免因作用力过大而对电芯110造成损伤，X轴移载限位件44和Y轴移载限位件45面向所述第二暂存工位100设有第二柔性夹持部。因而能够与电芯110形成柔性接触，避免限位力过大导致电芯110发生形变损坏。

可选地，X轴移载限位件44和Y轴移载限位件45为定位块，定位块通过螺栓固定在暂存板60上。第二柔性夹持部为橡胶、软质塑料、泡棉等材料。

而为了确保移位板43纵向升降移动平稳，避免发生侧向摆动导致与暂存板60发生碰撞干涉，所述移载组件40还包括与所述移位板43连接的直线轴承46、及设置于所述移位驱动件41上的导柱47，所述直线轴承46与所述导柱47滑动套接。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电芯缓存机构，其特征在于，包括：

第一暂存组件和第二暂存组件，所述第一暂存组件与所述第二暂存组件间隔相对设置；

到位传感器，所述到位传感器装设在所述第一暂存组件或所述第二暂存组件上；及

移载组件，所述移载组件设置于所述第一暂存组件和所述第二暂存组件之间，用于将位于所述第一暂存组件上的电芯快速转送至所述第二暂存组件上，或将位于所述第二暂存组件上的电芯快速转送至所述第一暂存组件上。

2.根据权利要求1所述的电芯缓存机构，其特征在于，所述电芯缓存机构还包括底座，所述第一暂存组件与所述第二暂存组件结构相同，且均包括装设在所述底座上的支柱、设置于所述支柱上的暂存板、及设置于所述暂存板上的暂存限位组件；所述到位传感器装设在所述支柱上。

3.根据权利要求2所述的电芯缓存机构，其特征在于，所述支柱包括相对间隔设置的第一支撑杆和第二支撑杆，所述暂存板包括设置于所述第一支撑杆上的第一托板、及设置于所述第二支撑杆上并与所述第一托板间隔设置的第二托板。

4.根据权利要求3所述的电芯缓存机构，其特征在于，所述暂存限位组件包括设置于所述第一托板和所述第二托板上的X轴暂存限位件、及设置于所述第一托板和所述第二托板上的Y轴暂存限位件。

5.根据权利要求4所述的电芯缓存机构，其特征在于，所述X轴暂存限位件和所述Y轴暂存限位件围设形成有第一暂存工位，且面向所述第一暂存工位设有第一柔性夹持部。

6.根据权利要求3-5任一项所述的电芯缓存机构，其特征在于，所述移载组件包括设置于所述底座上的移位驱动件、与所述移位驱动件驱动连接的升降驱动件、及与所述升降驱动件驱动连接的移位板。

7.根据权利要求6所述的电芯缓存机构，其特征在于，所述移位板设有与所述第一托板以及所述第二托板形状配合的穿过孔。

8.根据权利要求7所述的电芯缓存机构，其特征在于，所述移载组件还包括设置于所述移位板上的X轴移载限位件、及设置于所述移位板上的Y轴移载限位件；所述X轴移载限位件与所述Y轴移载限位件围设形成有第二暂存工位，且面向所述第二暂存工位设有第二柔性夹持部。

9.根据权利要求8所述的电芯缓存机构，其特征在于，所述移载组件还包括与所述移位板连接的直线轴承、及设置于所述移位驱动件上的导柱，所述直线轴承与所述导柱滑动套接。

10.一种电池加工装置，其特征在于，包括如上述权利要求1至9任一项所述的电芯缓存机构。

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