CN210655175U - 锂离子电池自动规整定位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种锂离子电池自动规整定位装置，所述的锂离子电池自动规整定位装置的底座(1)上的气缸(2)与滑块(3)连接，滑块(3)上的基座(4)一侧侧面设置连接板件(5)，连接板件(5)一侧安装转轴(6)，连接板件(5)另一侧设置限位板(7)，定位构件(8)的第一导向面(9)和第二导向面(10)结合部外侧设置轴套(11)，轴套(11)套装在转轴(6)上，轴套(11)和第一导向面(9)之间设置拉伸弹簧(12)，本实用新型的锂离子电池自动规整定位装置，能够有效对电池两侧进行约束，避免电池倾倒，确保电池可靠落在电池移栽夹具上，从而有效避免撞机事故造成的电池报废及设备故障问题出现。

Description

锂离子电池自动规整定位装置

技术领域

本实用新型属于锂离子电池生产设备技术领域，更具体地说，是涉及一种锂离子电池自动规整定位装置。

背景技术

锂离子电池(如方形铝壳动力电池等)是目前市场上十分常见一种锂离子电池，该类电池由包含正负极柱的铝壳和容纳在其内的卷芯及部分其他辅料组成，其中卷芯的正负极片上分别延伸出极耳与正负极柱连接形成电池的正负极。卷芯的极耳形式主要有两种，一种为全极耳式，另一种为模切极耳式，其中全极耳式卷芯的两个极耳必然分布在卷芯的两端，相应的全极耳式的电池的极柱也必然设置在电池的两端，而铝壳上用于加注电解液的注液孔通常设置在正极柱或者负极柱所在的一端。锂离子电池(如方形铝壳动力电池等)在组装完成后，需经过高温烘烤，然后进行注液。常见高效的高温烘烤方式是隧道式烘烤，即将电池放置在运载小车上，经过隧道式烤炉进行烘烤。而全极耳式电池由于整体呈长条形，因此通常侧卧着放置在运载小车上，烘烤结束后，由六轴机器人将电池取下，然后立着放置(注液孔位于电池一端，注液时需将电池注液孔朝上放置，以便注液)到注液设备的电池移载夹具中，同样受全极耳式电池的形状影响，电池立着放置时需对其两个较大的侧面进行有效的拘束防止其歪倒；在上述过程中，运载小车对每块电池的限位比较宽松(为便于六轴机器人将电池放置在运载小车上)，运载小车移动过程中受振动影响，电池在其限位内会发生一定位移，导致追踪出烤炉后，每块电池的位置都会发生不可预测的移动，因此，下料的六轴机器人无法将电池准确的放置到注液设备的移载夹具中，时常因为电池位置不准确而发生撞机事故造成电池报废及设备故障。因此，现有技术中的工艺无法有效满足需求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种结构简单，成本低，在机器人将完成烘烤的锂离子电池转移到电池移载夹具进行注液过程中，能够有效对电池两侧进行约束，避免电池倾倒，确保电池可靠落在电池移栽夹具上，从而有效避免撞机事故造成的电池报废及设备故障问题出现，并且确保能够持续自动对电池进行约束，全面提高电池生产加工效率的锂离子电池自动规整定位装置。

要解决以上所述的技术问题，本实用新型采取的技术方案为：

本实用新型为一种锂离子电池自动规整定位装置，所述的锂离子电池自动规整定位装置包括底座，所述的底座上设置气缸，气缸与滑块连接，滑块上设置基座，基座一侧侧面设置连接板件，连接板件一侧安装转轴，连接板件另一侧设置限位板，定位构件包括第一导向面和第二导向面，第一导向面和第二导向面呈V字形结构，第一导向面和第二导向面结合部外侧设置轴套，轴套套装在转轴上，轴套和第一导向面之间设置拉伸弹簧，第二导向面上设置槽口部，第二导向面下方位置设置电池移载夹具。

所述的气缸为无杆气缸，气缸上还设置导杆，导杆活动穿过滑块，导杆与底座表面平行布置。

所述的锂离子电池自动规整定位装置的定位构件的第一导向面侧面还设置第一限位面，第二导向面侧面还设置第二限向面，第一限位面与第一导向面之间呈钝角夹角，第二限向面与第二导向面之间呈钝角夹角。

所述限位板与滑块的连接板件垂直布置，限位板的延伸方向与电池移载夹具的延伸方向相同。

所述的第一导向面和第二导向面呈90°夹角结构，定位构件和限位板之间形成电池容纳腔体。

所述的锂离子电池自动规整定位装置的第一限位面和第二限向面设置为位于同一平面的结构。

所述的第一导向面和第二导向面结合部外侧还设置限位套，限位套活动套装在转轴上，限位套侧面设置凸出的扇形缺口，轴套侧面设置扇形限位角，扇形限位角设置为能够延伸到扇形缺口侧面位置的结构。

所述的转轴侧面设置拉杆，拉伸弹簧一端与拉杆连接，拉伸弹簧另一端与第一限位面连接。

所述的气缸包括气缸腔体Ⅰ和气缸腔体Ⅱ，气缸腔体靠近定位构件，气缸腔体靠近滑块，气缸腔体Ⅰ上设置空气孔Ⅰ，气缸腔体Ⅱ上设置空气孔Ⅱ，气缸腔体Ⅰ内注入压缩空气，气缸腔体Ⅰ的空气孔Ⅰ处于封闭状态，气缸腔体Ⅱ的空气孔Ⅱ处于打开状态。

所述的锂离子电池自动规整定位装置的定位构件的第一导向面和第二导向面内侧表面分别设置保护垫，第一限位面和第二限向面内侧表面分别设置保护垫。

采用本实用新型的技术方案，能得到以下的有益效果：

本实用新型所述的锂离子电池自动规整定位装置，在未进行工作时，定位构件在拉伸弹簧的拉力作用下，其第一导向面处于垂直状态，第二导向面处于水平状态，即处于向限位板延伸状态。在烘烤处理后需要进行注液的电池(锂离子电池)被机器人夹持着向定位构件的第一导向面和限位板之间的空腔放置时，电池下端首先触碰第二导向面，作用在第二导向面上，使得第一导向面和第二导向面相对于转轴转动，而此时第二导向面向下转动，电池继续向下移动，到了第一导向面触碰到电池侧面时，在两者的相对作用力的驱使下，滑块克服气缸的作用力而使得气缸收缩，滑块移动，使得第一导向面、第二导向面与限位板之间间隙增大，这样，电池可以通过第一导向面、第二导向面与限位板之间，而后机器人放下电池时，定位构件转动。而后，电池在继续落下的过程中受到第一导向面、第二导向面与限位板的约束，不会倾倒，而电池落到电池移载夹具后，被电池移栽夹具移走，而后在拉伸弹簧作用下，第一导向面、第二导向面回复到初始位置，可以进行下一个电池的规整定位。采用本实用新型的装置，可以源源不断地适应生产线的需求，对大量锂离子电池进行处理，有效避免事故发生，全面替代人工作业，效率高，整个过程安全可靠。本实用新型所述的锂离子电池自动规整定位装置，结构简单，成本低，在机器人将完成烘烤的锂离子电池转移到电池移载夹具进行注液过程中，能够有效对电池两侧进行约束，避免电池倾倒，确保电池可靠落在电池移栽夹具上，从而有效避免撞机事故造成的电池报废及设备故障问题出现，并且确保能够持续自动对电池进行约束，全面提高电池生产加工效率。

附图说明

下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作出简要的说明：

图1为本实用新型所述的锂离子电池自动规整定位装置的主视结构示意图；

图2为本实用新型所述的锂离子电池自动规整定位装置的左视结构示意图；

图3为本实用新型所述的锂离子电池自动规整定位装置的俯视结构示意图；

图4为本实用新型所述的锂离子电池自动规整定位装置的整体结构示意图；

图5为本实用新型所述的锂离子电池自动规整定位装置的定位构件的主视结构示意图；

图6为本实用新型所述的锂离子电池自动规整定位装置的定位构件的俯视结构示意图；

图7为本实用新型所述的锂离子电池自动规整定位装置的定位构件的整体结构示意图；

图8为本实用新型所述的锂离子电池自动规整定位装置的定位构件的另一角度的整体结构示意图；

图9为本实用新型所述的锂离子电池自动规整定位装置的定位构件的限位套的结构示意图；

图10为本实用新型所述的锂离子电池自动规整定位装置的定位构件的轴套、转轴、限位套配合的剖视结构示意图；

图11为本实用新型所述的锂离子电池自动规整定位装置的使用状态示意图；

图12a为本实用新型所述的锂离子电池自动规整定位装置的工作过程分解示意图(锂离子电池刚刚放到定位构件时)；

图12b为本实用新型所述的锂离子电池自动规整定位装置的工作过程分解示意图(锂离子电池放到定位构件并且落下时)；

图12c为本实用新型所述的锂离子电池自动规整定位装置的工作过程分解示意图(锂离子电池准备落到电池移载夹具时)；

图13为本实用新型所述的锂离子电池自动规整定位装置的实际应用及与电池移载夹具的布置结构示意图；

附图中标记分别为：1、底座；2、气缸；3、滑块；4、基座；5、连接板件； 6、转轴；7、限位板；8、定位构件；9、第一导向面；10、第二导向面；11、轴套；12、拉伸弹簧；13、槽口部；14、电池移载夹具；15、导杆；16、第一限位面；17、第二限向面；18、电池容纳腔体；19、限位套；20、扇形缺口；21、扇形限位角；22、拉杆；23、保护垫；24、锂离子电池(电池)；25、紧定螺钉孔；26、夹爪。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明：

如附图1-附图13所示，本实用新型为一种锂离子电池自动规整定位装置，所述的锂离子电池自动规整定位装置包括底座1，所述的底座1上设置气缸2，气缸2与滑块3连接，滑块3上设置基座4，基座4一侧侧面设置连接板件5，连接板件5一侧安装转轴6，连接板件5另一侧设置限位板7，定位构件8包括第一导向面9和第二导向面10，第一导向面9和第二导向面10呈V字形结构，第一导向面9和第二导向面10结合部外侧设置轴套11，轴套11套装在转轴6 上，轴套11和第一导向面9之间设置拉伸弹簧12，第二导向面10上设置槽口部13，第二导向面10下方位置设置电池移载夹具14。上述结构，槽口部的设置，便于机器人松开对电池的加持时，电池可以可靠落下，而不会受到阻碍。在未进行工作时，定位构件在拉伸弹簧的拉力作用下，其第一导向面处于垂直状态，第二导向面处于水平状态，即处于向限位板延伸状态。在烘烤处理后需要进行注液的电池(锂离子电池)被机器人夹持着向定位构件的第一导向面和限位板之间的空腔放置时，电池下端首先触碰第二导向面，作用在第二导向面上，使得第一导向面9和第二导向面10相对于转轴转动，而此时第二导向面向下转动，电池继续向下移动，到了第一导向面触碰到电池侧面时，在两者的相对作用力的驱使下，滑块克服气缸的作用力而使得气缸收缩，滑块移动，使得第一导向面9、第二导向面10与限位板之间间隙增大，这样，电池可以通过第一导向面9、第二导向面10与限位板之间，而后机器人放下电池时，定位构件转动。而后，电池在继续落下的过程中受到第一导向面9、第二导向面10与限位板的约束，不会倾倒，而电池落到电池移载夹具后，被电池移栽夹具移走，而后在拉伸弹簧作用下，第一导向面9、第二导向面10回复到初始位置，可以进行下一个电池的规整定位。这样，可以适应生产线的需求，对大量锂离子电池进行处理，有效避免事故发生，全面替代人工，效率高，安全可靠。本实用新型所述的锂离子电池自动规整定位装置，成本低，在机器人将完成烘烤的锂离子电池转移到电池移载夹具进行注液过程中，能够有效对电池两侧进行约束，避免电池倾倒，确保电池可靠落在电池移栽夹具上，避免撞机事故造成的电池报废及设备故障问题出现，并且确保能够持续自动对电池进行约束，全面提高电池生产加工效率。

所述的气缸2为无杆气缸，气缸2上还设置导杆15，导杆15活动穿过滑块 3，导杆15与底座1表面平行布置。上述结构，导杆对滑块的移动方向实现导向，确保滑块沿着底座表面滑动，使得滑块移动方向与定位构件8的转动方向相互配合，实现对电池的约束定位。

所述的锂离子电池自动规整定位装置的定位构件8的第一导向面9侧面还设置第一限位面16，第二导向面10侧面还设置第二限向面17，第一限位面16 与第一导向面9之间呈钝角夹角，第二限向面17与第二导向面10之间呈钝角夹角。上述结构，电池放置到第一导向面9、第二导向面10与限位板之间时，在电池作用下，第一导向面9、第二导向面10均转动45°，此时，电池恰好夹持在限位板和第一限位面、第二限向面之间。此时，机器人松开对电池的夹持，第一限位面16、第二限向面17对电池形成约束，避免高度尺寸过高的电池在机器人放置后移动到电池移载夹具过程中出现倾倒。而电池落在移载夹具被移走后，定位构件在拉伸弹簧的作用下回复初始状态。

所述限位板7与滑块3的连接板件5垂直布置，限位板7的延伸方向与电池移载夹具14的延伸方向相同。上述结构，在机器人将电池放置到第一导向面 9、第二导向面10和限位板之间位置时，电池下表面与第二导向面10接触时可以可靠接触，第一限位面16、第二限向面17加持电池时，可靠与电池侧面接触，实现有效规整限位。

所述第一导向面9和第二导向面10呈90°夹角结构，定位构件8和限位板 7之间形成电池容纳腔体18。锂离子电池自动规整定位装置的第一限位面16和第二限向面17设置为位于同一平面的结构。

所述的第一导向面9和第二导向面10结合部外侧还设置限位套19，限位套 19活动套装在转轴6上，限位套19侧面设置凸出的扇形缺口20，轴套11侧面设置扇形限位角21，扇形限位角21设置为能够延伸到扇形缺口20侧面位置的结构。扇形缺口20和扇形限位角21的设置及相互配合，在电池施力带动第一导向面9和第二导向面10相对于转轴转动时，能够对转动角度进行限位，避免第一导向面9和第二导向面10转动过度，从而有效确保对落下的电池进行夹持定位。

所述的转轴6侧面设置拉杆22，拉伸弹簧12一端与拉杆22连接，拉伸弹簧12另一端与第一限位面16连接。上述结构，拉伸弹簧能够有效施加压力在定位构件上，在一个电池落下后确保定位构件快速复位到初始状态，从而能够方便快捷进行下一个电池的规整定位。

所述的气缸2包括气缸腔体Ⅰ和气缸腔体Ⅱ，气缸腔体靠近定位构件8，气缸腔体靠近滑块3，气缸腔体Ⅰ上设置空气孔Ⅰ，气缸腔体Ⅱ上设置空气孔Ⅱ，气缸腔体Ⅰ内通过空气孔Ⅰ注入压缩空气，气缸腔体Ⅰ的空气孔Ⅰ处于封闭状态，气缸腔体Ⅱ的空气孔Ⅱ处于打开状态。上述结构，气缸成为一个空气弹簧，只能一侧移动时能够产生作用力，电池下落而定位构件转动时滑块移动。调节气缸腔体Ⅰ内的压缩空气的压力大小，即可改变相当于复位弹簧的气缸的复位力度。

所述的锂离子电池自动规整定位装置的定位构件8的第一导向面9和第二导向面10内侧表面分别设置保护垫23，第一限位面16和第二限向面17内侧表面分别设置保护垫23。上述结构，为避免电池表面在放置过程中被定位构件8 划伤，在定位构件8与电池接触的面均设有非金属材质的保护垫，限位板与电池接触面也设置保护垫。

本实用新型所述的锂离子电池自动规整定位装置，在未进行工作时，定位构件在拉伸弹簧的拉力作用下，其第一导向面处于垂直状态，第二导向面处于水平状态，即处于向限位板延伸状态。在烘烤处理后需要进行注液的电池(锂离子电池)被机器人夹持着向定位构件的第一导向面和限位板之间的空腔放置时，电池下端首先触碰第二导向面，作用在第二导向面上，使得第一导向面和第二导向面相对于转轴转动，而此时第二导向面向下转动，电池继续向下移动，到了第一导向面触碰到电池侧面时，在两者的相对作用力的驱使下，滑块克服气缸的作用力而使得气缸收缩，滑块移动，使得第一导向面、第二导向面与限位板之间间隙增大，这样，电池可以通过第一导向面、第二导向面与限位板之间，而后机器人放下电池时，定位构件转动。而后，电池在继续落下的过程中受到第一导向面、第二导向面与限位板的约束，不会倾倒，而电池落到电池移载夹具后，被电池移栽夹具移走，而后在拉伸弹簧作用下，第一导向面、第二导向面回复到初始位置，可以进行下一个电池的规整定位。采用本实用新型的装置，可以源源不断地适应生产线的需求，对大量锂离子电池进行处理，有效避免事故发生，全面替代人工作业，效率高，整个过程安全可靠。本实用新型所述的锂离子电池自动规整定位装置，结构简单，成本低，在机器人将完成烘烤的锂离子电池转移到电池移载夹具进行注液过程中，能够有效对电池两侧进行约束，避免电池倾倒，确保电池可靠落在电池移栽夹具上，从而有效避免撞机事故造成的电池报废及设备故障问题出现，并且确保能够持续自动对电池进行约束，全面提高电池生产加工效率。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性的描述，显然本实用新型具体的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种锂离子电池自动规整定位装置，其特征在于：所述的锂离子电池自动规整定位装置包括底座(1)，所述的底座(1)上设置气缸(2)，气缸(2)与滑块(3)连接，滑块(3)上设置基座(4)，基座(4)一侧侧面设置连接板件(5)，连接板件(5)一侧安装转轴(6)，连接板件(5)另一侧设置限位板(7)，定位构件(8)包括第一导向面(9)和第二导向面(10)，第一导向面(9)和第二导向面(10)呈V字形结构，第一导向面(9)和第二导向面(10)结合部外侧设置轴套(11)，轴套(11)套装在转轴(6)上，轴套(11)和第一导向面(9)之间设置拉伸弹簧(12)，第二导向面(10)上设置槽口部(13)，第二导向面(10)下方位置设置电池移载夹具(14)。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池自动规整定位装置，其特征在于：气缸(2)为无杆气缸，气缸(2)上还设置导杆(15)，导杆(15)活动穿过滑块(3)，导杆(15)与底座(1)表面平行布置。

3.根据权利要求1或2所述的锂离子电池自动规整定位装置，其特征在于：所述的锂离子电池自动规整定位装置的定位构件(8)的第一导向面(9)侧面还设置第一限位面(16)，第二导向面(10)侧面还设置第二限向面(17)，第一限位面(16)与第一导向面(9)之间呈钝角夹角，第二限向面(17)与第二导向面(10)之间呈钝角夹角。

4.根据权利要求1或2所述的锂离子电池自动规整定位装置，其特征在于：所述限位板(7)与滑块(3)的连接板件(5)垂直布置，限位板(7)的延伸方向与电池移载夹具(14)的延伸方向相同。

5.根据权利要求1或2所述的锂离子电池自动规整定位装置，其特征在于：所述的第一导向面(9)和第二导向面(10)呈90°夹角结构，定位构件(8)和限位板(7)之间形成电池容纳腔体(18)。

6.根据权利要求3所述的锂离子电池自动规整定位装置，其特征在于：所述的锂离子电池自动规整定位装置的第一限位面(16)和第二限向面(17)设置为位于同一平面的结构。

7.根据权利要求1或2所述的锂离子电池自动规整定位装置，其特征在于：所述的第一导向面(9)和第二导向面(10)结合部外侧还设置限位套(19)，限位套(19)活动套装在转轴(6)上，限位套(19)侧面设置凸出的扇形缺口(20)，轴套(11)侧面设置扇形限位角(21)，扇形限位角(21)设置为能够延伸到扇形缺口(20)侧面位置的结构。

8.根据权利要求3所述的锂离子电池自动规整定位装置，其特征在于：所述的转轴(6)侧面设置拉杆(22)，拉伸弹簧(12)一端与拉杆(22)连接，拉伸弹簧(12)另一端与第一限位面(16)连接。

9.根据权利要求2所述的锂离子电池自动规整定位装置，其特征在于：气缸(2)包括气缸腔体Ⅰ和气缸腔体Ⅱ，气缸腔体靠近定位构件(8)，气缸腔体靠近滑块(3)，气缸腔体Ⅰ上设置空气孔Ⅰ，气缸腔体Ⅱ上设置空气孔Ⅱ，气缸腔体Ⅰ内注入压缩空气，气缸腔体Ⅰ的空气孔Ⅰ处于封闭状态，气缸腔体Ⅱ的空气孔Ⅱ处于打开状态。

10.根据权利要求3所述的锂离子电池自动规整定位装置，其特征在于：所述的锂离子电池自动规整定位装置的定位构件(8)的第一导向面(9)和第二导向面(10)内侧表面分别设置保护垫(23)，第一限位面(16)和第二限向面(17)内侧表面分别设置保护垫(23)。

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