CN211140772U - 一种用于接触式预热炉的自动上下料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于接触式预热炉的自动上下料装置，包括安装在机架上的一组竖直安装座、竖直移动组件、纵向移动组件、横向基板以及若干电芯夹持组件，一组竖直安装座的相对两侧分别对应设置有竖直移动组件，竖直移动组件的竖直移动座板上分别设置有纵向移动组件，纵向移动组件的纵向连接板之间与横向基板的两端固定连接，横向基板的下侧均匀安装有若干电芯夹持组件。通过电芯夹持组件将锂电池裸电芯放置到预设工位，下料时在机架另一侧设置另一组自动上下料装置，将锂电池裸电芯从预设工位搬运到上下料传送线上，从而实现自动上下料。

Description

一种用于接触式预热炉的自动上下料装置

技术领域

本实用新型涉及锂电池生产加工设备技术领域，特别涉及一种用于接触式预热炉的自动上下料装置。

背景技术

目前，国内外锂电行业具有良好的发展前景，锂离子电池以其特有的性能优势已在便携式电器如手提电脑、摄像机、移动通讯中得到普遍应用。目前开发的大容量锂离子电池已在电动汽车中开始试用，预计将成为21世纪电动汽车的主要动力电源之一，并将在人造卫星、航空航天和储能方面得到应用。随着能源的紧缺和世界的环保方面的压力。锂电现在被广泛应用于电动车行业，特别是磷酸铁锂材料电池的出现，更推动了锂电池产业的发展和应用。为了保证锂电池具有高质量，需要对锂电池生产过程中的每个工序所处的生产环境进行严格把关。在锂电池的生产过程中，需要对裸电芯、极片、极卷和电芯等进行预热或干燥处理。

现有的锂电池裸电芯预热是通过预热隧道炉来实现的，预热隧道炉主要为热风加热；热风加热由于加热均匀性差，温度控制精度差，烘烤周期长，以及耗能大等问题的存在，接触式加热由于对加热板直接接触电芯表面，温度均匀性好和烘烤周期短，受电池生产厂家的青睐。故寻求以接触式加热来取代隧道炉热风加热。

但是，随着新能源汽车等领域对锂电池需求地不断增长，锂电池的规格越来越大，为了实现较多规格的锂电池裸电芯进行自动化预热处理，需要采用新的方式实现锂电池裸电芯的自动上下料。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于接触式预热炉的自动上下料装置，能够实现锂电池裸电芯在预热工位和上下料传送线之间自动化的搬运，从而实现自动化预热处理，生产效率高。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：

一种用于接触式预热炉的自动上下料装置，包括安装在机架上的一组竖直安装座、竖直移动组件、纵向移动组件、横向基板以及若干电芯夹持组件，一组所述竖直安装座的相对两侧分别对应设置有所述竖直移动组件，所述竖直移动组件的竖直移动座板上分别设置有所述纵向移动组件，所述纵向移动组件的纵向连接板之间与所述横向基板的两端固定连接，所述横向基板的下侧均匀安装有若干所述电芯夹持组件。

进一步的，所述竖直移动组件包括所述竖直移动座板、固定在所述竖直移动座板上的竖直驱动电机，所述竖直移动座板通过一组竖直导轨副安装在所述竖直安装座上，所述竖直驱动电机输出端与所述竖直安装座之间设置有齿轮齿条副，所述竖直驱动电机通过所述齿轮齿条副带动所述竖直移动座板在所述竖直导轨副上竖直往复移动；所述竖直移动座板上端通过一竖直连接板安装所述纵向移动组件。

进一步的，所述纵向移动组件包括固定在所述竖直连接板上的纵向移动座板、所述纵向移动座板上设置有第一纵向移动机构和第二纵向移动机构，所述第二纵向移动机构安装在所述第一纵向移动机构上，所述横向基板的两端分别固定在所述第二纵向移动机构的纵向连接板，所述第一纵向移动机构和所述第二纵向移动机构驱动所述横向基板纵向往复移动。

进一步的，所述第一纵向移动机构包括安装在所述纵向移动座板内的纵向驱动气缸、所述纵向驱动气缸通过一气缸连接板连接驱动第一纵向移动台，所述第一纵向移动台通过一组第一纵向导轨副安装在所述纵向移动座板上端；

所述第二纵向移动机构包括固定在所述第一纵向移动台的所述第二纵向移动台，所述第二纵向移动台的一端设置有纵向驱动电机，所述纵向驱动电机连接设置在所述第二纵向移动台内的滚珠丝杆副，所述滚珠丝杆副的螺母与设置在所述滚珠丝杆副两侧的第二纵向导轨副的滑块连接，所述滑块上设置有纵向连接板，所述横向基板的两端分别安装在所述纵向连接板。

可选的，在所述第二纵向移动台上设置有纵向防护盖板，用于滚珠丝杆副和第二纵向导轨副的防尘保护。

进一步的，所述电芯夹持组件包括上端安装在所述横向基板的夹持机架、双向驱动气缸和一组电芯夹爪，所述双向驱动气缸安装在所述夹持机架的下端，所述夹持机架下端两侧分别设置有相对导轨副，所述双向驱动气缸带动一组夹爪座板在所述相对导轨副上相对往复移动；所述夹爪座板的内侧设置有竖直夹爪气缸，所述竖直夹持气缸通过一夹爪气缸连接板连接驱动电芯夹爪，所述电芯夹爪上端通过一导杆结构件设置在所述夹爪座板外侧的限位导向槽内，在所述限位导向槽的两侧分别设置有伸缩导轨副，所述电芯夹爪的两端安装在所述伸缩导轨副。

可选的，在所述相对导轨副的一侧设置有用于检测所述夹爪座板相对位置的相对限位开关；在所述伸缩导轨副一侧设置有用于检测所述电芯夹爪伸缩位移的伸缩限位开关。

可选的，在所述夹爪座板的外侧设置有导向防护盖板，用于将导杆结构件、伸缩导轨副以及限位导向槽的防尘保护。

进一步的，所述横向基板的一侧设置有除尘风腔，所述除尘风腔通过一连接板固定在所述横向基板上，所述除尘风腔对应每一所述电芯夹持组件的工作端设置有除尘管口，所述除尘风腔通过风管与外部负压连接。

进一步的，所述纵向移动座板的中间设置有连接滑轮，在所述机架上端还设置有另一所述连接滑轮，所述纵向移动座板通过所述连接滑轮与一配重块连接。

采用上述技术方案，通过设置竖直移动组件和纵向移动组件，在纵向移动组件之间设置横向基板，在横向基板的下侧设置若干个电芯夹持组件，纵向移动组件延伸到机架一侧，使得电芯夹持组件的工作端设置在在机架一侧的上下料传送线的上方，电芯夹持组件将锂电池裸电芯夹持后，竖直移动组件带动横向移动组件竖直方向移动到预定竖直高度，纵向移动组件带动横向基板向机架内侧移动，将横向基板移动到预设的纵向位置，然后电芯夹持组件松开电芯夹爪，将锂电池裸电芯放置到预设工位，下料时在机架另一侧设置另一组自动上下料装置，将锂电池裸电芯从预设工位搬运到上下料传送线上，从而实现自动上下料。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的用于接触式预热炉的自动上下料装置主视结构图；

图2为本实用新型的用于接触式预热炉的自动上下料装置三维结构图；

图3为本实用新型的用于接触式预热炉的自动上下料装置三维分解结构图一；

图4为本实用新型的用于接触式预热炉的自动上下料装置三维分解结构图二；

图5为本实用新型的用于接触式预热炉的自动上下料装置三维分解结构图三；

图6为图5中A出局部放大视图；

图7为本实用新型的用于接触式预热炉的自动上下料装置中电芯夹持组件三维结构图；

图中，10-自动上下料装置，11-竖直安装座，12-竖直移动组件，13-纵向移动组件，14-横向基板，15-电芯夹持组件，16-除尘风腔，17-风管，18-连接滑轮，20-锂电池电芯，121-竖直移动座板，122-竖直驱动电机，123-齿轮齿条副，124-竖直导轨副，125-竖直连接板；

131-纵向移动座板，132-第一纵向移动机构，133-第二纵向移动机构，1321-纵向驱动气缸，1322-气缸连接板，1323-第一纵向移动台，1324-第一纵向导轨副；1331-第二纵向移动台，1332-纵向驱动电机，1333-滚珠丝杆副，1334-第二纵向导轨副，1335-纵向连接板，1336-纵向防护盖板；

151-夹持机架，152-双向驱动气缸，153-相对导轨副，154-相对限位开关，155-夹爪座板，156-竖直夹爪气缸，157-电芯夹爪，158-夹爪气缸连接板，159-导杆结构件，1510-伸缩导轨副，1511-伸缩限位开关，1512-导向防护盖板。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

实施例1

如图1-4所示，本实用新型实施例提供了一种用于接触式预热炉的自动上下料装置10，包括安装在机架上的一组竖直安装座11、竖直移动组件12、纵向移动组件13、横向基板14以及若干电芯夹持组件15，一组所述竖直安装座11的相对两侧分别对应设置有所述竖直移动组件12，所述竖直移动组件12的竖直移动座板121上分别设置有所述纵向移动组件13，所述纵向移动组件13的纵向连接板1335之间与所述横向基板14的两端固定连接，所述横向基板14的下侧均匀安装有若干所述电芯夹持组件15。

如图5、6所示，所述竖直移动组件12包括所述竖直移动座板121、固定在所述竖直移动座板121上的竖直驱动电机122，所述竖直移动座板121通过一组竖直导轨副124安装在所述竖直安装座11上，所述竖直驱动电机122输出端与所述竖直安装座11之间设置有齿轮齿条副123，所述竖直驱动电机122通过所述齿轮齿条副123带动所述竖直移动座板121在所述竖直导轨副124上竖直往复移动；所述竖直移动座板121上端通过一竖直连接板125安装所述纵向移动组件13。

其中，所述纵向移动组件13包括固定在所述竖直连接板125上的纵向移动座板131、所述纵向移动座板131上设置有第一纵向移动机构132和第二纵向移动机构133，所述第二纵向移动机构133安装在所述第一纵向移动机构132上，所述横向基板14的两端分别固定在所述第二纵向移动机构133的纵向连接板1335，所述第一纵向移动机构132和所述第二纵向移动机构133驱动所述横向基板14纵向往复移动。

具体的，所述第一纵向移动机构132包括安装在所述纵向移动座板131内的纵向驱动气缸1321、所述纵向驱动气缸1321通过一气缸连接板1322连接驱动第一纵向移动台1323，所述第一纵向移动台1323通过一组第一纵向导轨副1323安装在所述纵向移动座板131上端；

所述第二纵向移动机构133包括固定在所述第一纵向移动台1323的所述第二纵向移动台1331，所述第二纵向移动台1331的一端设置有纵向驱动电机1332，所述纵向驱动电机1332连接设置在所述第二纵向移动台1331内的滚珠丝杆副1333，所述滚珠丝杆副1333的螺母与设置在所述滚珠丝杆副1333两侧的第二纵向导轨副1334的滑块连接，所述滑块上设置有纵向连接板1335，所述横向基板14的两端分别安装在所述纵向连接板1335。

可选的，在所述第二纵向移动台1331上设置有纵向防护盖板1336，用于滚珠丝杆副1333和第二纵向导轨副1334的防尘保护。

如图7所示，所述电芯夹持组件15包括上端安装在所述横向基板114的夹持机架151、双向驱动气缸152和一组电芯夹爪157，所述双向驱动气缸152安装在所述夹持机架151的下端，所述夹持机架151下端两侧分别设置有相对导轨副153，所述双向驱动气缸152带动一组夹爪座板155在所述相对导轨副153上相对往复移动；所述夹爪座板155的内侧设置有竖直夹爪气缸156，所述竖直夹持气缸156通过一夹爪气缸连接板158连接驱动电芯夹爪157，所述电芯夹爪157上端通过一导杆结构件159设置在所述夹爪座板155外侧的限位导向槽内，在所述限位导向槽的两侧分别设置有伸缩导轨副1510，所述电芯夹爪157的两端安装在所述伸缩导轨副1510。

使用时，双向驱动气缸152带动夹爪座板155水平方向上移动打开或者夹紧，竖直夹爪气缸156带动电芯夹爪157到达竖直预设位置，从而能够夹持到锂电池裸电芯20，将锂电池裸电芯20的夹持到预设工位后，双向驱动气缸152带动夹爪座板155水平方向上移动打开或者夹紧，反向运动，将锂电池裸电芯20放置到预设工位，竖直夹爪气缸156复位。

可选的，在所述相对导轨副153的一侧设置有用于检测所述夹爪座板155相对位置的相对限位开关154；在所述伸缩导轨副1510一侧设置有用于检测所述电芯夹爪157伸缩位移的伸缩限位开关1511。

可选的，在所述夹爪座板155的外侧设置有导向防护盖板1512，用于将导杆结构件159、伸缩导轨副1510以及限位导向槽的防尘保护。

其中，所述横向基板14的一侧设置有除尘风腔16，所述除尘风腔16通过一连接板固定在所述横向基板14上，所述除尘风腔16对应每一所述电芯夹持组件15的工作端设置有除尘管口，所述除尘风腔16通过风管17与外部负压连接。当锂电池裸电芯20预热完成离开预设工位时，通过负压对发热板表面进行清理，避免杂质尘埃的影响。

如图4所示，所述纵向移动座板131的中间设置有连接滑轮18，在所述机架上端还设置有另一所述连接滑轮18，所述纵向移动座板131通过所述连接滑轮18与一配重块连接。由于竖直安装座11在纵向的空间较小，而纵向移动组件13在纵向移动位移较大，当横向基板14的长度较大，而且电芯夹持组件15的数量较多时，纵向移动组件13的纵向连接板1335上承受很大的压力，在竖直连接板125上形成很大的剪切扭矩，因此，通过在纵向移动座板131中间设置配重块，因为，横向基板14在使用时基本位于纵向移动座板131的两端，也即是配重块拉力位置的另一侧，根据杠杆原理，从而能减少竖直连接板125上的剪切扭矩。

采用上述技术方案，通过设置竖直移动组件和纵向移动组件，在纵向移动组件之间设置横向基板，在横向基板的下侧设置若干个电芯夹持组件，纵向移动组件延伸到机架一侧，使得电芯夹持组件的工作端设置在在机架一侧的上下料传送线的上方，电芯夹持组件将锂电池裸电芯夹持后，竖直移动组件带动横向移动组件竖直方向移动到预定竖直高度，纵向移动组件带动横向基板向机架内侧移动，将横向基板移动到预设的纵向位置，然后电芯夹持组件松开电芯夹爪，将锂电池裸电芯放置到预设工位，下料时在机架另一侧设置另一组自动上下料装置，将锂电池裸电芯从预设工位搬运到上下料传送线上，从而实现自动上下料。

以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。

在本实用新型专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”、“排”、“列”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型专利新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型专利的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在实用新型专利中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“固连”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型专利中的具体含义。

在本实用新型专利中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

Claims (8)

1.一种用于接触式预热炉的自动上下料装置，其特征在于，所述自动上下料装置包括安装在机架上的一组竖直安装座、竖直移动组件、纵向移动组件、横向基板以及若干电芯夹持组件，一组所述竖直安装座的相对两侧分别对应设置有所述竖直移动组件，所述竖直移动组件的竖直移动座板上分别设置有所述纵向移动组件，所述纵向移动组件的纵向连接板之间与所述横向基板的两端固定连接，所述横向基板的下侧均匀安装有若干所述电芯夹持组件。

2.根据权利要求1所述的用于接触式预热炉的自动上下料装置，其特征在于，所述竖直移动组件包括所述竖直移动座板、固定在所述竖直移动座板上的竖直驱动电机，所述竖直移动座板通过一组竖直导轨副安装在所述竖直安装座上，所述竖直驱动电机输出端与所述竖直安装座之间设置有齿轮齿条副，所述竖直驱动电机通过所述齿轮齿条副带动所述竖直移动座板在所述竖直导轨副上竖直往复移动；所述竖直移动座板上端通过一竖直连接板安装所述纵向移动组件。

3.根据权利要求2所述的用于接触式预热炉的自动上下料装置，其特征在于，所述纵向移动组件包括固定在所述竖直连接板上的纵向移动座板、所述纵向移动座板上设置有第一纵向移动机构和第二纵向移动机构，所述第二纵向移动机构安装在所述第一纵向移动机构上，所述横向基板的两端分别固定在所述第二纵向移动机构的纵向连接板，所述第一纵向移动机构和所述第二纵向移动机构驱动所述横向基板纵向往复移动。

4.根据权利要求3所述的用于接触式预热炉的自动上下料装置，其特征在于，所述第一纵向移动机构包括安装在所述纵向移动座板内的纵向驱动气缸、所述纵向驱动气缸通过一气缸连接板连接驱动第一纵向移动台，所述第一纵向移动台通过一组第一纵向导轨副安装在所述纵向移动座板上端；

所述第二纵向移动机构包括固定在所述第一纵向移动台的第二纵向移动台，所述第二纵向移动台的一端设置有纵向驱动电机，所述纵向驱动电机连接设置在所述第二纵向移动台内的滚珠丝杆副，所述滚珠丝杆副的螺母与设置在所述滚珠丝杆副两侧的第二纵向导轨副的滑块连接，所述滑块上设置有纵向连接板，所述横向基板的两端分别安装在所述纵向连接板。

5.根据权利要求1所述的用于接触式预热炉的自动上下料装置，其特征在于，所述电芯夹持组件包括上端安装在所述横向基板的夹持机架、双向驱动气缸和一组电芯夹爪，所述双向驱动气缸安装在所述夹持机架的下端，所述夹持机架下端两侧分别设置有相对导轨副，所述双向驱动气缸带动一组夹爪座板在所述相对导轨副上相对往复移动；所述夹爪座板的内侧设置有竖直夹爪气缸，所述竖直夹持气缸通过一夹爪气缸连接板连接驱动电芯夹爪，所述电芯夹爪上端通过一导杆结构件设置在所述夹爪座板外侧的限位导向槽内，在所述限位导向槽的两侧分别设置有伸缩导轨副，所述电芯夹爪的两端安装在所述伸缩导轨副。

6.根据权利要求5所述的用于接触式预热炉的自动上下料装置，其特征在于，在所述相对导轨副的一侧设置有用于检测所述夹爪座板相对位置的相对限位开关；在所述伸缩导轨副一侧设置有用于检测所述电芯夹爪伸缩位移的伸缩限位开关。

7.根据权利要求1所述的用于接触式预热炉的自动上下料装置，其特征在于，所述横向基板的一侧设置有除尘风腔，所述除尘风腔通过一连接板固定在所述横向基板上，所述除尘风腔对应每一所述电芯夹持组件的工作端设置有除尘管口，所述除尘风腔通过风管与外部负压连接。

8.根据权利要求3所述的用于接触式预热炉的自动上下料装置，其特征在于，所述纵向移动座板的中间设置有连接滑轮，在所述机架上端还设置有另一所述连接滑轮，所述纵向移动座板通过所述连接滑轮与一配重块连接。

Images