CN215146603U - 一种锂电池包自动组装机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种锂电池包自动组装机构，包括放料组件、取料组件和支撑组件，放料组件包括并排设置的多个放料座和一个夹紧座，夹紧座包括两个呈前后相对布置且能够相向移动的夹板；取料组件包括设置在取料组件上方且能够上下、左右、前后移动并水平旋转的取料座，取料座的下方安装有夹爪和电芯吸取块，以及与电芯吸取块对应的电芯推板；支撑组件包括设置在放料座前侧且能够上下、左右移动的支撑座，支撑座能够移动至两个夹板之间。本实用新型能够进行锂电池包的自动化组装，无需人工手动操作，保证了组装精度，提高了组装效率。

Description

一种锂电池包自动组装机构

技术领域

本实用新型属于锂电池包组装技术领域，具体涉及一种锂电池包自动组装机构。

背景技术

单体电芯的电压容量有时无法满足用于的需求，此时则需要把多个电芯串联或者并联进行组合形成锂电池包。锂电池包参与初步组装的零部件包括支架和盖板等，而现有的组装设备无法实现全自动操作，需要人工手动进行定位、夹紧等操作，不仅影响锂电池的组装精度，而且降低了组装效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种锂电池包自动组装机构，以解决锂电池包组装效率低的问题。

本实用新型的一种锂电池包自动组装机构是这样实现的：

一种锂电池包自动组装机构，包括

放料组件，所述放料组件包括并排设置的多个放料座和一个夹紧座，所述夹紧座包括两个呈前后相对布置且能够相向移动的夹板；

取料组件，所述取料组件包括设置在所述取料组件上方且能够上下、左右、前后移动并水平旋转的取料座，所述取料座的下方安装有夹爪和电芯吸取块，以及与所述电芯吸取块对应的电芯推板；

支撑组件，所述支撑组件包括设置在所述放料座前侧且能够上下、左右移动的支撑座，所述支撑座能够移动至两个夹板之间。

进一步的，所述放料组件还包括放料平台，以及安装在所述放料平台上且能够前后移动的滑座，所述放料座设置在所述放料平台上。

进一步的，所述滑座的底部安装有平移气缸，所述平移气缸的活塞杆与所述放料平台相连；

所述平移气缸的两侧设置有安装在所述放料平台上的滑架，所述滑座的底部滑动配合在所述滑架上。

进一步的，所述夹紧座还包括安装在所述放料平台上且向前伸出的L型架，以及安装在所述L型架上且呈前后相对布置的夹紧气缸，所述夹板对应安装在所述夹紧气缸的活塞杆端部。

进一步的，所述取料组件还包括旋转座，所述旋转座上安装有中空旋转平台，所述取料座位于所述旋转座的下方且与所述中空旋转平台相连。

进一步的，所述取料组件还包括龙门架，

所述龙门架的横梁上安装有直线移动装置Ⅰ，所述直线移动装置Ⅰ上安装有能够左右移动的上挂架，

所述上挂架上安装有直线移动装置Ⅱ，所述直线移动装置Ⅱ上安装有能够上下移动的下挂架，

所述下挂架上安装有直线移动装置Ⅲ，所述旋转座能够在所述直线移动装置Ⅲ上前后移动。

进一步的，所述电芯吸取块的下表面并排设置有多个弧形的电芯槽，所述电芯槽内安装有磁铁。

进一步的，所述电芯推板设置在所述电芯吸取块的前侧，且所述电芯推板的后侧面设置有与所述电芯槽对应的电芯推杆，所述电芯推板的前侧安装有与其相连的推料气缸。

进一步的，所述支撑组件还包括立柱，以及安装在所述立柱上的直线移动装置Ⅳ，所述直线移动装置Ⅳ上安装有能够左右移动的连接板，所述连接板上安装有直线移动装置Ⅴ，所述支撑座能够在所述直线移动装置Ⅴ上上下移动。

进一步的，所述支撑座为前后方向的U型槽结构。

采用了上述技术方案后，本实用新型具有的有益效果为：

本实用新型通过放料组件、取料组件和支撑组件的配合，能够进行锂电池包的自动化组装，无需人工手动操作，保证了组装精度，提高了组装效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型优选实施例的锂电池包自动组装机构的结构图；

图2是本实用新型优选实施例的锂电池包自动组装机构的放料组件的结构图；

图3是本实用新型优选实施例的锂电池包自动组装机构的取料组件的结构图；

图4是本实用新型优选实施例的锂电池包自动组装机构的支撑组件的结构图；

图中：放料组件1，放料座11，夹紧座12，夹板13，放料平台14，滑座15，限位板16，平移气缸17，滑架18，L型架19，夹紧气缸110，取料组件2，取料座21，夹爪22，电芯吸取块23，电芯推板24，旋转座25，中空旋转平台26，龙门架27，上挂架28，导轨座Ⅰ29，下挂架210，导轨座Ⅱ211，导轨座Ⅲ212，电芯槽213，电芯推杆214，推料气缸215，支撑组件3，支撑座31，立柱32，连接板33，导轨座Ⅳ34，导轨座Ⅴ35，限位槽口36，槽位37，伸缩滚珠38， 支架4，盖板5。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-4所示，一种锂电池包自动组装机构，包括放料组件1、取料组件2和支撑组件3，放料组件1包括并排设置的多个放料座11和一个夹紧座12，夹紧座12包括两个呈前后相对布置且能够相向移动的夹板13；取料组件2包括设置在取料组件2上方且能够上下、左右、前后移动并水平旋转的取料座21，取料座21的下方安装有夹爪22和电芯吸取块23，以及与电芯吸取块23对应的电芯推板24；支撑组件3包括设置在放料座11前侧且能够上下、左右移动的支撑座31，支撑座31能够移动至两个夹板13之间。

放料平台14组件1是用于放置组装锂电池包的支架4和盖板5，取料组件2是用于抓取支架4、盖板5和电芯，支撑组件3用于锂电池包的组装，即将支架4、盖板5和电芯分别放置至支撑组件3上进行组装完成。

位于放料组件1后侧的上料机构将支架4和盖板5放置在放料组件1上，而为了方便调节放料座11与上料机构之间的距离，放料组件1还包括放料平台14，以及安装在放料平台14上且能够前后移动的滑座15，放料座11设置在放料平台14上。

在本实施例中，放料座11设置有三个，从左至右为两个支架4的放置座和一个盖板5的放置座。

具体的，支架4的放料座11由两个相对设置的L型的座板组装，且座板的前端内侧边缘设置有限位挡板，防止支架4从前侧掉落。

盖板5的放料座11为后侧开口设计的槽座结构，而为了与支架4的放料座11保持同等高度，槽座的底部设置有抬高座。

座板和槽座的顶部分别安装有限位板16，在取料组件2抓取时能够保证每个放料座11上每次只能抓取一个支架4或盖板5。

为了实现滑座15的前后移动，滑座15的底部安装有平移气缸17，平移气缸17的活塞杆与放料平台14相连。

为了能够对滑座15起到导向和支撑作用，平移气缸17的两侧设置有安装在放料平台14上的滑架18，滑座15的底部滑动配合在滑架18上。

具体的，滑架18包括滑架座以及设置在滑架座上滑轴，滑座15通过直线轴承安装在滑轴上，在平移气缸17的带动下实现前、后移动。

在组装过程中电芯放置在两个支架4之间，为了将三者配合在一起，夹紧座12还包括安装在放料平台14上且向前伸出的L型架19，以及安装在L型架19上且呈前后相对布置的夹紧气缸110，夹板13对应安装在夹紧气缸110的活塞杆端部。

夹紧气缸110成对设置，同侧的两个夹紧气缸110的活塞杆连接同一个夹板13，将预组装到位的两个支架4和多个电芯移入两个夹板13之间，通过夹紧气缸110带动夹板13相向移动，从而使三者装配到位。

在将电芯与支架4配合时，两个支架4呈前后放置，而电芯位于两个支架4之间，取料座21处于放置电芯的状态时，夹爪22的两个爪臂呈前后布置，而在需要再次抓取支架4或盖板5时，则需要夹爪22进行90°的旋转，即两个爪臂呈左右布置，从而夹持在支架4或盖板5的左右两端，而为了实现取料座21的旋转，取料组件2还包括旋转座25，旋转座25上安装有中空旋转平台26，取料座21位于旋转座25的下方且与中空旋转平台26相连。

具体的，中空旋转平台26的上方安装有伺服电机（图中未显示），通过伺服电机带动中空旋转平台26工作，继而带动取料座21进行旋转。

中空旋转平台46可以选用但不仅限于钏盛机电公司的型号为MTN120-18的中空旋转平台。

为了能够方便安装旋转座25和取料座21等结构，取料组件2还包括龙门架27。

为了实现取料座21的左右移动，龙门架27的横梁上安装有直线移动装置Ⅰ，直线移动装置Ⅰ上安装有能够左右移动的上挂架28。

具体的，直线移动装置Ⅰ包括左右横向安装在龙门架27横梁上的导轨座Ⅰ29，以及安装在导轨座Ⅰ29内的滚珠丝杠Ⅰ（图中未显示），滚珠丝杠Ⅰ的一端连接有电机Ⅰ（图中未显示），上挂架28与滚珠丝杠Ⅰ的螺母滑块座Ⅰ相连，通过电机Ⅰ带动滚珠丝杠Ⅰ转动，从而实现上挂架28的左右移动。

为了实现取料座21的上下移动，上挂架28上安装有直线移动装置Ⅱ，直线移动装置Ⅱ上安装有能够上下移动的下挂架210。

具体的，直线移动装置Ⅱ包括竖向安装在上挂架28前侧面的导轨座Ⅱ211，以及安装在导轨座Ⅱ211内的滚珠丝杠Ⅱ（图中未显示），滚珠丝杠Ⅱ的顶部连接有位于导轨座Ⅱ211顶部的电机Ⅱ（图中未显示），下挂架210与滚珠丝杠Ⅱ的螺母滑块座Ⅱ相连，通过电机Ⅱ带动滚珠丝杠Ⅱ转动，从而实现下挂架210的上下移动。

为了实现取料座21的前后移动，下挂架210上安装有直线移动装置Ⅲ，旋转座25能够在直线移动装置Ⅲ上前后移动。

具体的，直线移动装置Ⅲ包括前后放置的导轨座Ⅲ212，以及安装在导轨座Ⅲ212内的滚珠丝杠Ⅲ（图中未显示），滚珠丝杠Ⅲ的端部连接有电机Ⅲ（图中未显示），旋转座25与滚珠丝杠Ⅲ的螺母滑块座Ⅲ相连，通过电机Ⅲ带动滚珠丝杠Ⅲ的转动，实现旋转座25的前后移动。

取料座21的左右、上下、前后移动并不仅限于上述滚珠丝杠与电机的配合方式，亦可以采用其他直线驱动方式实现，如直线电机配合导轨结构。

两个支架4之间的电芯呈矩阵排列，为了能够每次抓取一排电芯实现与支架4的配合，电芯吸取块23的下表面并排设置有多个弧形的电芯槽213，电芯槽213内安装有磁铁。

通过磁铁对电芯进行吸附，从而将电芯移动至支撑座31进行与支架4组装。

在将电芯移动到位后，为了能够将电芯推出与支架4配合，电芯推板24设置在电芯吸取块23的前侧，且电芯推板24的后侧面设置有与电芯槽213对应的电芯推杆214，电芯推板24的前侧安装有与其相连的推料气缸215。

支架4和电芯在支撑座31上进行组装，为了方便将其移动至夹板13之间以及后续的加工过程，支撑组件3还包括立柱32，以及安装在立柱32上的直线移动装置Ⅳ，直线移动装置Ⅳ上安装有能够左右移动的连接板33，连接板33上安装有直线移动装置Ⅴ，支撑座31能够在直线移动装置Ⅴ上上下移动。

具体的，直线移动装置Ⅳ包括横线安装在立柱32上的导轨座Ⅳ34，以及安装在导轨座Ⅳ34内的滚珠丝杠Ⅳ（图中未显示），滚珠丝杠Ⅳ的一端连接有电机Ⅳ（图中未显示）。连接板33与滚珠丝杠Ⅳ的螺母滑块座Ⅳ相连，通过电机Ⅳ带动滚珠丝杠Ⅳ旋转，实现连接板33以及支撑座31的左右移动。

直线移动装置Ⅴ包括竖向安装在连接板33后侧面的导轨座Ⅴ35，以及安装在导轨座Ⅴ35内的滚珠丝杠Ⅴ（图中未显示），滚珠丝杠Ⅴ的下端连接有安装在导轨座Ⅴ35底部的电机Ⅴ（图中未显示），支撑座31通过支撑架与滚珠丝杠Ⅴ的螺母滑块座相连，通过电机Ⅴ带动滚珠丝杠Ⅴ旋转，实现支撑座31的上下移动。

电机可以与滚珠丝杠为直接连接或间接连接，间接连接则可以通过齿轮组进行传动。

同样的，支撑座31的左右、上下移动并仅限于采用上述电机与滚珠丝杠的组合方式，亦可以采用其他直线驱动方式实现，如直线电机配合导轨结构。

为了能够便于实现支架4与电芯的配合，支撑座31为前后方向的U型槽结构。

支撑座31两侧内壁的后侧设置有限位槽口36，用于放置其中一个支架4，限位槽口36的设置可以避免在推入电芯时，支架4从支撑座31上掉落。

限位槽口36的前侧设置有用于放置第二个支架4的槽位37，限位槽口36和槽位37上均设置有伸缩滚珠38，方便支架4与电芯配合时的压装。

夹爪22选用气缸夹爪，其中气缸为双向气缸，且双向气缸的每侧活塞杆上安装一个爪臂，通过活塞杆的回缩实现对支架4或盖板5的夹持。

在进行锂电池的初步组装时，上料机构会连续给三个放料座11进行放料，并将支架4和盖板5进行向前的推料，夹爪22首先抓取一个支架4放置在支撑座31的限位槽口36内，然后利用电芯吸取块23从电芯分选机上依次吸取多组电芯放入支撑座31，并利用电芯推板24将电芯的一端与支架4进行预组装，然后再利用夹爪22将另一个支架4抓取移动至槽位37上，并与电芯的另一端预组装，此时支撑座31移至两个夹板13之间，通过夹板13将两个支架4以及两个支架4之间的电芯装配到位。继而支撑座31移出，利用夹爪22将盖板5装配至两个支架4以及电芯的上方即可，此时即可利用支撑座31将装配完成的结构移动至下一工序中进行加工。

本实用新型整体结构简单，自动化程度高，能够实现锂电池包组装的自动操作，保证了组装质量，提高了组装效率。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种锂电池包自动组装机构，其特征在于，包括

放料组件（1），所述放料组件（1）包括并排设置的多个放料座（11）和一个夹紧座（12），所述夹紧座（12）包括两个呈前后相对布置且能够相向移动的夹板（13）；

取料组件（2），所述取料组件（2）包括设置在所述取料组件（2）上方且能够上下、左右、前后移动并水平旋转的取料座（21），所述取料座（21）的下方安装有夹爪（22）和电芯吸取块（23），以及与所述电芯吸取块（23）对应的电芯推板（24）；

支撑组件（3），所述支撑组件（3）包括设置在所述放料座（11）前侧且能够上下、左右移动的支撑座（31），所述支撑座（31）能够移动至两个夹板（13）之间。

2.根据权利要求1所述的锂电池包自动组装机构，其特征在于，所述放料组件（1）还包括放料平台（14），以及安装在所述放料平台（14）上且能够前后移动的滑座（15），所述放料座（11）设置在所述放料平台（14）上。

3.根据权利要求2所述的锂电池包自动组装机构，其特征在于，所述滑座（15）的底部安装有平移气缸（17），所述平移气缸（17）的活塞杆与所述放料平台（14）相连；

所述平移气缸（17）的两侧设置有安装在所述放料平台（14）上的滑架（18），所述滑座（15）的底部滑动配合在所述滑架（18）上。

4.根据权利要求2所述的锂电池包自动组装机构，其特征在于，所述夹紧座（12）还包括安装在所述放料平台（14）上且向前伸出的L型架（19），以及安装在所述L型架（19）上且呈前后相对布置的夹紧气缸（110），所述夹板（13）对应安装在所述夹紧气缸（110）的活塞杆端部。

5.根据权利要求1所述的锂电池包自动组装机构，其特征在于，所述取料组件（2）还包括旋转座（25），所述旋转座（25）上安装有中空旋转平台（26），所述取料座（21）位于所述旋转座（25）的下方且与所述中空旋转平台（26）相连。

6.根据权利要求5所述的锂电池包自动组装机构，其特征在于，所述取料组件（2）还包括龙门架（27），

所述龙门架（27）的横梁上安装有直线移动装置Ⅰ，所述直线移动装置Ⅰ上安装有能够左右移动的上挂架（28），

所述上挂架（28）上安装有直线移动装置Ⅱ，所述直线移动装置Ⅱ上安装有能够上下移动的下挂架（210），

所述下挂架（210）上安装有直线移动装置Ⅲ，所述旋转座（25）能够在所述直线移动装置Ⅲ上前后移动。

7.根据权利要求1所述的锂电池包自动组装机构，其特征在于，所述电芯吸取块（23）的下表面并排设置有多个弧形的电芯槽（213），所述电芯槽（213）内安装有磁铁。

8.根据权利要求7所述的锂电池包自动组装机构，其特征在于，所述电芯推板（24）设置在所述电芯吸取块（23）的前侧，且所述电芯推板（24）的后侧面设置有与所述电芯槽（213）对应的电芯推杆（214），所述电芯推板（24）的前侧安装有与其相连的推料气缸（215）。

9.根据权利要求1所述的锂电池包自动组装机构，其特征在于，所述支撑组件（3）还包括立柱（32），以及安装在所述立柱（32）上的直线移动装置Ⅳ，所述直线移动装置Ⅳ上安装有能够左右移动的连接板（33），所述连接板（33）上安装有直线移动装置Ⅴ，所述支撑座（31）能够在所述直线移动装置Ⅴ上上下移动。

10.根据权利要求1所述的锂电池包自动组装机构，其特征在于，所述支撑座（31）为前后方向的U型槽结构。

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