CN210984870U - 合芯装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种合芯装置。该装置包括机架、夹具、翻转机构及第一调节机构，夹具为两个且相对设置于机架上，翻转机构设置于机架上，翻转机构包括相互连接的翻转件及翻转板，翻转件能驱动翻转板相对机架转动以带动夹具转动，第一调节机构安装于翻转板上，包括相互连接的压板及第一驱动件，第一驱动件能驱动压板相对电芯靠近或远离，压板能与电芯的端面抵接。电芯由平放状态翻转至竖直放置的状态实现合芯，在翻转的过程中，能够同时对极耳进行弯折，两端的翻转机构能够保证电芯单元受力的均衡性，从而保证极耳折弯状态的一致性。翻转到位后，第一调节机构上的压板下压电芯，将电芯的高度调节平齐，保证了电芯的合芯质量。

Description

合芯装置

技术领域

本实用新型涉及新能源汽车动力电池生产领域，特别是涉及合芯装置。

背景技术

锂电池裸电芯合芯过程中，需要保证合芯后的A、B电芯的对齐，以及防止极耳折弯断裂及折弯后极耳状态的一致性。传统通过手工完成的方式不仅效率低下，而且精度得不到保证，导致锂电池合芯的质量较差。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种效率高且合芯质量好的合芯装置。

一种合芯装置，包括：

机架；

用于装载电芯的夹具，所述夹具为两个且相对设置于所述机架上；

翻转机构，所述翻转机构设置于所述机架上，所述翻转机构包括相互连接的翻转件及翻转板，所述翻转件安装于机架上，所述翻转板为两个且相对设置于所述机架上，所述夹具安装于所述翻转板上，所述翻转件能驱动所述翻转板相对所述机架转动以带动所述夹具转动，使所述夹具与所述机架形成夹角，所述电芯在所述翻转板的带动下向内收拢；及

第一调节机构，安装于所述翻转板上，包括相互连接的压板及第一驱动件，所述第一驱动件能驱动所述压板相对所述电芯靠近或远离，所述压板能与所述电芯的端面抵接。

上述合芯装置中，将电芯固定于夹具上后，通过翻转机构将电芯由平放状态翻转至竖直放置的状态实现合芯，在翻转的过程中，能够同时对极耳进行弯折，两端的翻转机构能够保证电芯单元受力的均衡性，从而保证极耳折弯状态的一致性。翻转到位后，第一调节机构上的压板下压电芯，将电芯的高度调节平齐，保证了电芯的合芯质量。

在其中一个实施例中，所述夹具包括装载板及夹持件，所述装载板安装于所述机架上，所述夹持件设有两个，分别安装于所述装载板的两侧，所述夹持件能与所述电芯抵接。

在其中一个实施例中，所述翻转机构包括第二驱动件及连杆组件，所述第二驱动件安装于所述机架上，所述连杆组件的一端与所述第二驱动件连接，另一端与所述翻转板连接。

在其中一个实施例中，所述翻转机构驱动所述翻转板转动的角度为90度。

在其中一个实施例中，还包括第二调节机构，所述第二调节机构包括夹杆、托板及升降平台，所述夹杆安装于所述托板上，且可相对所述托板移动以固定所述电芯，所述托板安装于所述升降平台上，所述升降平台能驱动所述托板上升至两个所述夹具之间。

在其中一个实施例中，还包括送料组件，所述送料组件包括第三驱动件、第四驱动件及夹臂，所述夹臂设有两个且位于所述托板的两侧，所述第三驱动件与所述夹臂传动连接，且能驱动两个所述夹臂相对靠近，所述第三驱动件安装于所述第四驱动件上，所述第四驱动件安装于所述升降平台上，以驱动所述第三驱动件沿所述升降平台的轴向升降。

在其中一个实施例中，还包括位移组件，所述位移组件包括两个底板及第五驱动件，所述第五驱动件安装于所述机架上，两个所述底板与所述机架滑动设置，两个所述翻转板分别安装于两个所述底板上，所述位移组件与两个所述底板传动连接，驱动两个所述底板相互靠近或远离。

在其中一个实施例中，所述位移组件还包括安装板、连接板、同步带、第一同步轮及第二同步轮，所述安装板固定于所述机架上，所述第五驱动件安装于所述安装板上，所述第一同步轮安装于所述第五驱动件的输出端上，所述第二同步轮转动安装于所述安装板上，所述同步带套设于所述第一同步轮及所述第二同步轮上，所述连接板的一端与所述同步带固定连接，另一端与所述底板固定连接，所述连接板设有两个，两个连接板分别固定于两个所述底板上。

在其中一个实施例中，还包括覆膜机构，所述覆膜机构包括传动连接的夹膜件、平移件、传动板及第六驱动件，所述第六驱动件驱动所述夹膜件夹持所述电芯上的保护膜，所述平移件安装于所述翻转板上，所述平移件的输出端与所述传动板连接，所述第六驱动件安装于所述传动板上，所述第六驱动件驱动所述传动板靠近或远离所述电芯，所述覆膜机构为两个且相对设置于所述机架上。

在其中一个实施例中，所述第一驱动件安装于所述传动板上，所述第六驱动件安装于所述第一驱动件上

附图说明

图1为电芯的结构示意图；

图2为电芯合芯后的结构示意图；

图3为一实施方式合芯装置的结构示意图；

图4为如图3所示合芯装置中不含升降机构结构示意图；

图5为如图3所示合芯装置中升降机构结构示意图；

图6为如图3所示合芯装置另一视角的结构示意图；

图7为如图6所示合芯装置中A处的放大示意图；

图8为如图3所示合芯装置的工作状态示意图；

图9为如图3所示合芯装置的工作另一状态示意图；

图10为如图3所示合芯装置的工作又一状态示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”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。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

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。

本实用新型提供的合芯装置10用于在新能源汽车动力电池生产工艺中，将激光焊完盖板后的电芯进行合芯并夹紧保护膜。参见图1，电芯11包括两块电芯单元12、盖板13及保护膜14。盖板13设置在两块电芯单元12之间将两块电芯单元连接。电芯11的极耳15位于盖板13的上方，保护膜14设置于盖板13的下方，且覆盖于两块电芯单元12的表面。合芯操作之前,保护膜14与盖板13贴紧固定但未与电芯单元12固定。电芯单元12大致呈矩形块状。电芯单元12具有第一端面16、第二端面17、第三端面18及第四端面19，第一端面16与第三端面18相对设置。第二端面17和第四端面19相邻设置并位于第一端面16和第三端面18之间。极耳15设置于第一端面16上。两个电芯单元12的第一端面16相邻设置，并且分别位于盖板13的两侧20。由第一端面16引出的极耳15与盖板13连接。参见图2，合芯装置10对电芯11进行合芯操作后，第一端面16将贴合在盖板13上，同时两个电芯单元12的第二端面17将贴合。保护膜14将被压紧而初步固定于第二端面17的相对面，以在下一步工序中进一步固定。

参见图3，合芯装置10包括机架100、夹具200、翻转机构300及第一调节机构400。夹具200安装于机架100上用于装载电芯11，夹具200的数量为两个，两个夹具200匹配两块电芯单元12的位置进行设置。同时参见图4，翻转机构300包括相互连接的翻转件310及翻转板320，夹具200安装于翻转板320上。翻转件310安装于机架100上。翻转件310能驱动翻转板320相对机架100转动以带动夹具200转动，使夹具200与机架100形成夹角。翻转机构300设有两个，相对安装于机架100上。电芯11在翻转板320的带动下向内收拢，实现电芯11的合芯。第一调节机构400安装于翻转板320上，第一调节机构400包括相互连接的压板410及第一驱动件420，第一驱动件420能驱动压板410相对电芯11靠近或远离，压板410的运动方向与电芯11的第三端面18垂直。翻转板320转动后带动第一调节机构400转动，使得压板410同步转动，电芯11合芯后压板410在第一驱动件420的驱动下，对两个电芯单元12进行下压，将两个电芯单元12的高度调平对齐。

上述合芯装置10中，将电芯11固定于夹具200上后，通过翻转机构300将两个电芯单元12由平放状态翻转至竖直放置的状态实现合芯，在翻转的过程中，能够同时对极耳15进行弯折，两端的翻转机构300能够保证电芯单元12受力的均衡性，从而保证极耳15折弯状态的一致性。翻转到位后，第一调节机构400上的压板410下压两个电芯单元12，将两个电芯单元12的高度调节平齐，保证了电芯11的合芯质量。

如图4所示，在一个实施例中，夹具200包括装载板210及夹持件220。装载板210安装于机架100上，夹持件220设有两个，分别安装于装载板210的两侧，夹持件220能与电芯单元12的第四端面19抵接。两个电芯单元12分别放置于两侧翻转板320上的装载板210上，电芯单元12两侧的夹持件220相互靠近对电芯单元12进行抵持，从而将电芯单元12稳定固定于夹具200中。具体地，夹持件220包括气缸及安装在气缸输出端的夹持部。

继续参见图4，在一个实施例中，翻转机构300包括第二驱动件330及连杆组件340。第二驱动件330安装于机架100上，连杆组件340的一端与第二驱动件330连接，另一端与翻转板320连接。具体地，第二驱动件330为旋转电机，左右两侧的旋转电机同时转动，通过连杆组件340的传动，使得左侧的翻转板320顺时针转动、右侧的翻转板320逆时针转动，实现左右两侧的翻转板320沿机架100朝内收拢。进一步地，连杆组件340包括主动杆(图未示)及从动杆(图未示)，主动杆的一端与第二驱动件330转动连接，另一端与从动杆的一端固定连接，从动杆的另一端与翻转板320固定连接。需要说明的是，翻转板320翻转的角度为90度，带动电芯单元12翻转的角度同为90度，从而使电芯单元12与水平面垂直，保证合芯的质量。

再参见图3，在一个实施例中，合芯装置10还包括第二调节机构500，第二调节机构500包括夹杆510、托板520及升降平台530。托板520安装于升降平台530上，且沿竖直方向位于两个夹具200之间。托板520可通过升降平台530进行升降，在电芯11装载在夹具200上的步骤前，托板520先由升降平台530驱动上升至与夹具200齐平，盖板13放置在托板520上以被支撑。夹杆510安装于托板520的两侧，两个夹杆520能相互靠近或远离。两个夹杆520相互靠近可对盖板13的两侧20进行夹持，从而将盖板13固定于托板520上，将盖板13夹紧定位归正。需要说明的是，翻转机构300驱动翻转板320转动从而将两个电芯单元12合芯压紧时，电芯单元12在转动过程中，极耳15将与盖板13抵接弯曲，两个极耳15在弯曲的过程中需要保持一致性。翻转板320转动时，升降平台530将驱动托板520上升，保证托板520与极耳15保持抵接，这样，极耳15在弯曲的过程中托板520的边缘将作为极耳15弯折的受力点，从而保证极耳15弯折后的程度一致。进一步地，升降平台530为伺服电机，夹杆510可以包括气缸及安装在气缸输出端的夹持片，夹持片在气缸的驱动下从托板520的两侧相互靠近或远离，将放置在托盘520上的盖板13进行夹持。

参见图5，在一个实施例中，还包括送料组件600，送料组件600包括第三驱动件610、第四驱动件620及夹臂630。夹臂630设有两个且位于托板520的两侧，第三驱动件610与夹臂630传动连接，且能驱动两个夹臂630相对靠近。第三驱动件610安装于第四驱动件620上，第四驱动件620安装于升降平台530上。第四驱动件620驱动第三驱动件610沿竖直方向升降。具体地，第四驱动件620驱动第三驱动件610上升带动夹臂630上升，以运动到托板520的两侧，两个夹臂630在第三驱动件610的驱动下相互靠近，能对固定在托板520上的电芯11的两侧进行限位，使得电芯11被包裹于夹臂630与托板520围成的框体中，得到稳定的固定。需要说明的是电芯11合芯完成后，第四驱动件620驱动第三驱动件610上升至托板520的高度，使夹臂630配合托板520将电芯11限位固定，以将合芯完成后的电芯11进行下料，转移到下一步工序。

参见图6，在一个实施例中，合芯装置10还包括位移组件700，位移组件700包括两个底板710及第五驱动件720。第五驱动件720安装于机架100上，两个底板710与机架100滑动设置，具体地，机架100上设有导轨730，导轨730的延伸方向与第五驱动件720的驱动方向相同，底板710通过与导轨730配合从而与机架100滑动连接。两个翻转板320分别安装于两个底板710上，位移组件700与两个底板710传动连接，驱动两个底板710相互靠近或远离，从而带动分别安装在两个底板710上的翻转板320靠近。需要说明的是，电芯11放置前，先通过位移组价700驱动两块底板710从机架100的两侧朝内移动相互靠近，使得两侧的夹具200相互靠近，夹具200最终到达的位置可根据电芯11的规格调整。在翻转板320转动带动电芯11翻转到位后，操作位移组件700，驱动底板710继续相互靠近，能进一步将两块电芯单元12进行贴近压紧，在贴近压紧的过程中，升降平台530同时驱动盖板13上升，以与极耳15充分抵接，避免电芯11压紧的过程中极耳15受到拉扯导致折弯不均匀。

在一个实施例中，位移组件700还包括安装板740、连接板750、同步带760、第一同步轮770及第二同步轮780。安装板740固定于机架100上，第五驱动件720安装于安装板740上。第一同步轮770安装于第五驱动件720的输出端上，第二同步轮780转动安装于安装板740上，同步带760套设于第一同步轮770及第二同步轮780上。连接板750的一端与同步带760固定连接，另一端与底板710固定连接，连接板750设有两个，两个连接板750分别固定于两个底板710上。具体地，同步带760套设于第一同步轮770及第二同步轮780上形成上下平行的两层，两个连接板750分别安装于同步带760的上层、下层，以使同步带760在转动的过程中，两个连接板750相互靠近或远离。

同时参见图6及参见图7，在一个实施例中，合芯装置10还包括覆膜机构800，覆膜机构800为两个且相对设置于机架100上。覆膜机构800包括传动连接的夹膜件810、平移件820、传动板830及第六驱动件840。第六驱动件840驱动夹膜件810夹持电芯11上的保护膜14。夹膜件810与平移件820均安装于传动板830上，第六驱动件840能驱动传动板830靠近或远离电芯单元12的第三端面18，传动板830靠近第三端面18时同时靠近电芯11上的保护膜14，以对保护膜14进行夹持。夹膜件810对保护膜14进行夹持后，第六驱动件840驱动传动板830远离第三端面18，以将保护膜14处于拉紧的状态下，避免保护膜14在翻转板320的转动下影响保护膜14贴合在电芯单元12的紧密程度，从而影响后续工序中将保护膜14固定在电芯单元12的质量。同时，翻转板320转动后再由位移组件700驱动两块底板710靠近，使得两块电芯电芯单元12进行压紧的过程中，装载板210会因惯性抵持电芯单元12，将保护膜14压紧于电芯单元12上进行初步固定，为后续进一步固定保护膜14的工序做准备。

具体地，平移件820的输出端与传动板830连接，平移件820具体为气缸，实现传动板830沿靠近或远离电芯11的方向运动。进一步地，夹膜件810及第六驱动件840通过滑轨及气缸滑动安装于传动板830上，以实现传动板830到位后对夹膜件810进行微调，使得夹膜件810与保护膜14接触到位，保证夹膜件810夹持保护膜14的精度。第六驱动件840与夹膜件810均设有两个，分别安装在传动板830的两侧，两个夹膜件810对保护膜14的相对两侧进行夹持，提高了对保护膜14的夹持稳定性。进一步地，第一驱动件420也安装于传动板830上，平移件820驱动与第一驱动件420连接的压板410初步靠近电芯11，第一驱动件420再驱动压板410运动以进一步靠近电芯11进行压紧，提高了压紧整平电芯11的效果，同时使得使用范围更广。

合芯装置10的作动流程如下：

参见图8，首先，根据电芯11的规格确定夹具200相对机架100的位置。具体地，位移组件700中的第五驱动件720、第一同步轮770、第二同步轮780及同步带760的相互配合驱动底板710移动，使得安装在底板710上的翻转板320从机架100的两端相互靠近，带动安装在翻转板320上的夹具200相互靠近。同时升降平台530驱动托板520上升至与夹具200至同一高度，且位于两个夹具200之间。夹具200与托板520配合对电芯11进行装载，当夹具200与托板520运动到位后，将电芯11装载于夹具200及托板520上。夹具200上的夹持件220对电芯单元12进行夹持固定、托板520上的夹杆510对盖板13进行夹持固定，从而将电芯单元12进行定位。另外，覆膜机构800中的平移件820驱动传动板830靠近翻转板320，夹膜件810在平移件820的驱动下及夹膜件810与传动板830的滑动连接下与保护膜14接触并夹持，夹膜件810夹持保护膜14后平移件820回位将保护膜14进行拉紧，完成合芯前的准备工作。

参见图9，接着，翻转机构300中的第二驱动件330与连杆组件340配合将两侧的翻转板320朝机架100的内侧翻转，将平放的电芯11转动到竖直90度放置，翻转板320转动对两个电芯单元12合芯压紧时，升降平台530将驱动托板520小幅度上升，使得两个电芯单元12压紧的过程中避免极耳15被拉扯影响其一致性。进一步地，位移组件700进一步驱动两个底板710相互靠近，使得两个电芯单元12紧密贴合在一起。另外，第一驱动件420驱动压板410下降，从而对两个电芯单元12进行下压，将两个电芯单元12的高度调平对齐。为了在翻转过程中保证保护膜14相对电芯单元12的紧贴度，平移件820再次动作带动夹膜件810移动，进一步地拉紧保护膜14，完成合芯工作。

参见图10，合芯完成后，第四驱动件620驱动第三驱动件610上升带动夹臂630上升，以运动到托板520的两侧，夹臂630能对固定在托板520上的电芯11的两侧进行限位，使得电芯11被包裹于夹臂630与托板520围成的框体中，得到稳定的固定。此时，夹持件220对电芯单元12的夹持松开，夹膜件810对保护膜14的夹持松开，位移组件700退回到初始位置，位移组件700带动两个底板710回到初始位置，翻转机构300将翻转板320转动到翻转与机架100平行的位置。翻转板320翻转到初始位置的同时，升降平台530上升，带动由夹臂630及托板520固定的电芯11上升，等待下一个工序的取料，从而完成送料。

以上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)

1.一种合芯装置，其特征在于，包括：

机架；

用于装载电芯的夹具，所述夹具为两个且相对设置于所述机架上；

翻转机构，所述翻转机构设置于所述机架上，所述翻转机构包括相互连接的翻转件及翻转板，所述翻转件安装于机架上，所述翻转板为两个且相对设置于所述机架上，所述夹具安装于所述翻转板上，所述翻转件能驱动所述翻转板相对所述机架转动以带动所述夹具转动，使所述夹具与所述机架形成夹角，所述电芯在所述翻转板的带动下向内收拢；及

第一调节机构，安装于所述翻转板上，包括相互连接的压板及第一驱动件，所述第一驱动件能驱动所述压板相对所述电芯靠近或远离，所述压板能与所述电芯的端面抵接。

2.根据权利要求1所述的合芯装置，其特征在于，所述夹具包括装载板及夹持件，所述装载板安装于所述机架上，所述夹持件设有两个，分别安装于所述装载板的两侧，所述夹持件能与所述电芯抵接。

3.根据权利要求1所述的合芯装置，其特征在于，所述翻转机构包括第二驱动件及连杆组件，所述第二驱动件安装于所述机架上，所述连杆组件的一端与所述第二驱动件连接，另一端与所述翻转板连接。

4.根据权利要求1所述的合芯装置，其特征在于，所述翻转机构驱动所述翻转板转动的角度为90度。

5.根据权利要求1所述的合芯装置，其特征在于，还包括第二调节机构，所述第二调节机构包括夹杆、托板及升降平台，所述夹杆安装于所述托板上，且可相对所述托板移动以固定所述电芯，所述托板安装于所述升降平台上，所述升降平台能驱动所述托板上升至两个所述夹具之间。

6.根据权利要求5所述的合芯装置，其特征在于，还包括送料组件，所述送料组件包括第三驱动件、第四驱动件及夹臂，所述夹臂设有两个且位于所述托板的两侧，所述第三驱动件与所述夹臂传动连接，且能驱动两个所述夹臂相对靠近，所述第三驱动件安装于所述第四驱动件上，所述第四驱动件安装于所述升降平台上，以驱动所述第三驱动件沿所述升降平台的轴向升降。

7.根据权利要求1所述的合芯装置，其特征在于，还包括位移组件，所述位移组件包括两个底板及第五驱动件，所述第五驱动件安装于所述机架上，两个所述底板与所述机架滑动设置，两个所述翻转板分别安装于两个所述底板上，所述位移组件与两个所述底板传动连接，驱动两个所述底板相互靠近或远离。

8.根据权利要求7所述的合芯装置，其特征在于，所述位移组件还包括安装板、连接板、同步带、第一同步轮及第二同步轮，所述安装板固定于所述机架上，所述第五驱动件安装于所述安装板上，所述第一同步轮安装于所述第五驱动件的输出端上，所述第二同步轮转动安装于所述安装板上，所述同步带套设于所述第一同步轮及所述第二同步轮上，所述连接板的一端与所述同步带固定连接，另一端与所述底板固定连接，所述连接板设有两个，两个连接板分别固定于两个所述底板上。

9.根据权利要求1所述的合芯装置，其特征在于，还包括覆膜机构，所述覆膜机构包括传动连接的夹膜件、平移件、传动板及第六驱动件，所述第六驱动件驱动所述夹膜件夹持所述电芯上的保护膜，所述平移件安装于所述翻转板上，所述平移件的输出端与所述传动板连接，所述第六驱动件安装于所述传动板上，所述第六驱动件驱动所述传动板靠近或远离所述电芯，所述覆膜机构为两个且相对设置于所述机架上。

10.根据权利要求9所述的合芯装置，其特征在于，所述第一驱动件安装于所述传动板上，所述第六驱动件安装于所述第一驱动件上。

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