CN216488209U - 电芯入壳机构及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电芯入壳机构，包括：第一驱动部，能够沿第一方向输出直线动力，以使电芯沿第一方向进入电池壳体内；入壳部，包括设于第一驱动部的动力输出端的安装部，以及设于安装部上的夹紧单元；夹紧单元包括设于安装部上的第二驱动部以及电芯夹紧部，且第二驱动部能够沿第二方向输出直线动力，第二方向与第一方向正交设置。本实用新型所述的电芯入壳机构，在入壳部设有夹紧单元，以便于夹紧单元对入壳前的电芯进行支撑夹紧，并实现对电芯的定位；同时，可依据实际情况通过第一驱动部和第二驱动部及时调整电芯的位置，保证电芯能够进入到壳体内，避免损伤电芯。

Description

电芯入壳机构及系统

技术领域

本实用新型涉及电芯装配工艺技术领域，特别涉及一种电芯入壳机构。本实用新型还涉及一种具有该电芯入壳机构的电芯入壳系统。

背景技术

随着近年来锂电行业的高速发展，各电池厂商陆续布局新工厂和新产线，以及扩大产能，从而对自动化设备的需求逐日提升，对设备装配速度及装配质量的要求也越来越高。

在电芯装配工艺过程中，把极组推入到铝壳是装配段重要的一个工序。对于长度较长的电芯，其入壳行程就很长，如果入壳前的定位不好，之后入壳时偏差就会放大，极组就会跟铝壳产生摩擦甚至干涉，这会对电芯质量产生较大风险。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种电芯入壳机构，以便于电芯的顺利入壳，同时保证电芯的入壳精度。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种电芯入壳机构，包括：

第一驱动部，能够沿第一方向输出直线动力，以使电芯沿所述第一方向进入电池壳体内；

入壳部，包括设于所述第一驱动部的动力输出端的安装部，以及设于所述安装部上的夹紧单元；

且，所述夹紧单元包括设于所述安装部上的第二驱动部，以及设于所述第二驱动部的动力输出端的电芯夹紧部，且所述第二驱动部能够沿第二方向输出直线动力，所述第二方向与所述第一方向正交设置。

进一步的，所述夹紧单元为沿所述第一方向间隔设于所述安装部上的多个。

进一步的，所述第一驱动部为第一直线模组。

进一步的，所述第二驱动部为与所述第一直线模组正交布置的第二直线模组。

进一步的，所述电芯夹紧部包括设于所述第二驱动部的动力输出端的手指气缸，以及相对设于所述手指气缸上的两个夹紧块。

进一步的，两个所述夹紧块相对的侧面上分别设有橡胶垫。

进一步的，所述安装部包括基板，以及对应于所述夹紧单元设于所述基板上的安装板，且所述安装板与所述基板垂直设置；

所述第二驱动部设于所述安装板上。

进一步的，沿所述第一方向，在所述夹紧单元的后部设有位于所述安装部上的顶推部；

所述顶推部具有用于顶推所述电芯端部的顶推端。

进一步的，所述顶推端上设有橡胶垫，所述顶推端通过所述橡胶垫顶推所述电芯。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

(1)本实用新型所述的电芯入壳机构，在入壳部设有夹紧单元，以便于夹紧单元对入壳前的电芯进行支撑夹紧，并实现对电芯的定位；同时，可依据实际情况通过第一驱动部和第二驱动部及时调整电芯的位置，保证电芯能够进入到壳体内，避免损伤电芯。

(2)通过在安装部上间隔设有多个夹紧单元，以保证电芯的连续入壳，且避免电芯受损。

(3)第一驱动部为第一直线模组，便于整体结构的设计实施。

(4)电芯夹紧部设置为手指气缸和夹紧块，其结构简单，便于安装。

(5)通过在两个夹紧块相对的侧面上设有橡胶垫，可在电芯被夹紧的过程中，对电芯受到的应力进行缓冲。

(6)安装部设置为基板和安装板，用以支撑夹紧单元，其结构简单，便于设计安装。

(7)通过在安装板上设有顶推部，便于将电芯整体送入壳体内。

(8)顶推端设有橡胶垫，以便于对电芯端部受到应力进行缓冲，保护电芯的结构。

本实用新型的另一目的在于提出一种电芯入壳系统，包括如上所述的电芯入壳机构，以及能够将电芯抓取到所述电芯夹紧部上的机械手。

本实施例的电芯入壳系统与电芯入壳机构相对于现有技术的有益效果相同，在此不再赘述。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的电芯入壳机构的结构的示意图；

图2为本实用新型实施例所述的第一驱动部结构的示意图；

图3为本实用新型实施例所述的移动单元结构的示意图；

图4为本实用新型实施例所述的夹紧单元结构的示意图。

附图标记说明：

1、第一直线模组；11、支撑架；12、驱动单元；13、移动单元；131、凸起；132、第一滑槽；133、翻边；

2、安装部；21、基板；22、安装板；23、推板；231、顶推端；

3、夹紧单元；31、第二直线模组；311、第二滑槽；32、电芯夹紧部；321、手指气缸；322、夹紧块；323、橡胶垫。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“背”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的限制。另外，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。

此外，在本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“连接件”应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

实施例一

本实施例涉及一种电芯入壳机构，整体结构上，包括第一驱动部和入壳部。其中，第一驱动部能够沿第一方向输出直线动力，以使电芯沿第一方向进入电池壳体内。入壳部包括设于第一驱动部的动力输出端的安装部2，以及设于安装部2上的夹紧单元3。并且，夹紧单元3包括设于安装部2上的第二驱动部，以及设于第二驱动部的动力输出端的电芯夹紧部32，且第二驱动部能够沿第二方向输出直线动力，第二方向与第一方向正交设置。

本实用新型所述的电芯入壳机构，在入壳部设有夹紧单元3，以便于夹紧单元3对入壳前的电芯进行支撑夹紧，并实现对电芯的定位；同时，可依据实际情况通过第一驱动部和第二驱动部及时调整电芯的位置，保证电芯能够进入到壳体内，避免损伤电芯。

基于上述的整体结构，本实施例的电芯入壳机构的一种示例性结构如图1所示，上述第一驱动部为第一直线模组1参照图2和图3所示的结构，其主要包括有支撑架11，设于支撑架11左端的驱动单元12和滑动在支撑架11上且与驱动单元12的动力输出端连接的移动单元13。具体实施时，第一直线模组1可参照现有技术，或者直接采用现有结构。根据图2中的结构，支撑架11的结构为中间空心的框架，移动单元13与支撑架11的上侧板滑动连接，并且，移动单元13的左侧与驱动单元12连接，驱动单元12能够驱使移动单元13进行第一方向上的移动。

其中，如图3所示，驱动单元12可选择气缸或者直线电机等结构。而且，移动单元13设置为具有贯穿左右两侧通孔的矩形结构，其下侧形成有凸起131，其与支撑架11的内部底端接触并滑动。移动单元13的水平板上对应支撑架11上侧板的结构开设有下凹的第一滑槽132，以对移动单元13的移动进行导向，且增加移动的平顺性。另外，在移动单元13的前后两侧分别设置有翻边133，该翻边133与支撑架11的前后两侧壁接触，可对移动单元13的移动进行限位。当然，在此对驱动单元12以及移动单元13的结构不做具体的限定，可依据实际情况设置。

为驱使上述的入壳部运动，上述的安装部2的具体结构参照图1中示出的，安装部2包括基板21，以及对应于上述的夹紧单元3设于基板21上的安装板22。基板21整体设置为平板结构，便于安装板22的安装。上述的夹紧单元3设于安装板22上，以便于对电芯进行第二方向上的定位，保证顺利的将电芯送入壳体内。

为进一步提高电芯的入壳效率，参照图1中的结构，于安装板22上沿第一方向间隔设置有三个上述第二驱动部，对应第二驱动部分别设有三个电芯夹紧部32，可同时对电芯的三个部位进行夹紧定位，方便一次性连续的将电芯送入壳体内，减少二次定位的步骤，提高电芯的入壳效率。当然，在此对夹紧单元3的数量不作限定，夹紧单元3的数量越多，对电芯的定位效果越好，所用成本也高，可依据实际的情况设置夹紧单元3的数量。

上述的第二驱动部具体的设置为与第一直线模组1正交布置的第二直线模组31，第二直线模组31安装在安装板22上，并且第二直线模组31的动力输出方向为上下方向，以对电芯入壳时的高度进行定位。具体实施时，第二直线模组31可参照现有技术，或者直接采用现有结构。第二驱动部的结构具体参照图4中所示，第二驱动部包括垂直设置于安装板22上的支撑条，并于支撑条相对于电芯夹紧部32的一侧设有第二滑槽311，以便于电芯夹紧部32沿支撑条上下滑动，从而可依据壳体的高度，对电芯的高度进行定位，并且在电芯入壳过程中，不再夹紧电芯的电芯夹紧部32向下移动，可避免对后续电芯的入壳造成阻挡。

参照图4中的结构，作为一种优选的实施方式，上述的电芯夹紧部32包括设于第二驱动部的动力输出端的手指气缸321，以及相对设于手指气缸321上的两个夹紧块322，两个夹紧块322设置在手指气缸321的顶端，并且，手指气缸321能够驱动两个夹紧块322相向运动，以夹紧待入壳的电芯。

为适应电芯的形状，基于图4状态中所示，夹紧块322的形状设置为矩形块，并在夹紧块322上对应放置电芯的的位置，向内凹出对应电芯厚度的距离，从而可使得两个夹紧块322同时夹紧电芯，避免因电芯的晃动，造成的定位不准，最后导致电芯无法顺利入壳。

为进一步保证电芯的结构，在两个夹紧块322相对的侧面上分别设有橡胶垫323，可在夹紧块322夹紧电芯时，减少电芯受到的夹紧力，达到保护电芯的结构的效果。其中，对电芯结构进行保护的结构不仅限于本实施例中的橡胶垫323，还可设置为其它具有弹性性质的弹性件，在此不作进一步的限定。

本实施例中，在最左侧的夹紧单元3撤出对电芯的夹紧后，为将电芯整体推入到壳体内，沿第一方向，在夹紧单元3的后部设有位于安装板22上的顶推部，并且顶推部具有用于顶推电芯端部的顶推端231。基于图1状态中示出的，顶推部具体设置为设置在安装板22左端的推板23，并在推板23的顶端设有顶推端231，使得推板23的高度不低于电芯的高度，而且在随上述的第一直线模组1从左向右移动时，将电芯的端部推到壳体内。其中，为保护电芯端部的结构，该顶推端231上设有橡胶垫323，在顶推电芯端部时，对电芯端部的受力进行缓冲，保护电芯的端部结构。

本实施例的电芯入壳机构，在使用过程中，首先通过外部的机械手将需要入壳的电芯放到两个夹紧块322之间，手指气缸321驱使两个夹紧块322对电芯进行夹紧，接着通过第一直线模组1驱动整个入壳部从左向右移动，移动过程中，随着电芯入壳过程，最右侧的手指气缸321驱动夹紧块322放松对电芯的夹紧，并且手指气缸321被第二直线模组31驱使向下滑动，避免夹紧块322对电芯的入壳造成影响。由此，从右向左依次重复此过程，最后将电芯送入到壳体内，最后位于安装板22左端的顶推部的顶推端231将剩余的电芯端部推入到壳体内，完成电芯的入壳过程。

本实施例的电芯入壳机构，通过设置第一直线模组1和第二直线模组31，可根据壳体的位置，同时在左右和上下两个方向上调整电芯的位置，以保证电芯的顺利入壳。同时在电芯入壳过程中，三个电芯夹紧部32同时夹紧电芯的三个位置，可在电芯入壳过程中，以保证电芯的稳定输送，也减少了二次定位的过程。并且，第一直线模组1的连续输送，可实现保证电芯定位精度的同时，提高电芯的入壳效率。

实施例二

本实施例涉及一种电芯入壳系统，包括如实施例一中所述的电芯入壳机构，以及能够将电芯抓取到电芯夹紧部32上的机械手。

本实施例的电芯入壳系统，通过包括有上述的电芯入壳机构，可同时对电芯的左右和上下两个方向上对应壳体的位置进行调整。同时在电芯入壳过程中，三个电芯夹紧部32同时夹紧电芯的三个位置，可在电芯入壳过程中对电芯整体进行定位，同时第一直线模组1的连续输送，可保证电芯定位精度的同时，实现电芯的连续入壳，省去中间定位机构换手时间，提高电芯的入壳效率，减小装配整线的节拍制约。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电芯入壳机构，其特征在于，包括：

第一驱动部，能够沿第一方向输出直线动力，以使电芯沿所述第一方向进入电池壳体内；

入壳部，包括设于所述第一驱动部的动力输出端的安装部(2)，以及设于所述安装部(2)上的夹紧单元(3)；

且，所述夹紧单元(3)包括设于所述安装部(2)上的第二驱动部，以及设于所述第二驱动部的动力输出端的电芯夹紧部(32)，且所述第二驱动部能够沿第二方向输出直线动力，所述第二方向与所述第一方向正交设置。

2.根据权利要求1所述的电芯入壳机构，其特征在于：

所述夹紧单元(3)为沿所述第一方向间隔设于所述安装部(2)上的多个。

3.根据权利要求1所述的电芯入壳机构，其特征在于：

所述第一驱动部为第一直线模组(1)。

4.根据权利要求3所述的电芯入壳机构，其特征在于：

所述第二驱动部为与所述第一直线模组(1)正交布置的第二直线模组(31)。

5.根据权利要求1所述的电芯入壳机构，其特征在于：

所述电芯夹紧部(32)包括设于所述第二驱动部的动力输出端的手指气缸(321)，以及相对设于所述手指气缸(321)上的两个夹紧块(322)。

6.根据权利要求5所述的电芯入壳机构，其特征在于：

两个所述夹紧块(322)相对的侧面上分别设有橡胶垫(323)。

7.根据权利要求1所述的电芯入壳机构，其特征在于：

所述安装部(2)包括基板(21)，以及对应于所述夹紧单元(3)设于所述基板(21)上的安装板(22)，且所述安装板(22)与所述基板(21)垂直设置；

所述第二驱动部设于所述安装板(22)上。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的电芯入壳机构，其特征在于：

沿所述第一方向，在所述夹紧单元(3)的后部设有位于所述安装部(2)上的顶推部；

所述顶推部具有用于顶推所述电芯端部的顶推端(231)。

9.根据权利要求8所述的电芯入壳机构，其特征在于：

所述顶推端(231)上设有橡胶垫(323)，所述顶推端(231)通过所述橡胶垫(323)顶推所述电芯。

10.一种电芯入壳系统，其特征在于：包括权利要求1至9中任一项所述的电芯入壳机构，以及能够将电芯抓取到所述电芯夹紧部(32)上的机械手。

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