CN217497848U - 电芯上下料机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电芯上下料机构，用于多层热压设备中电芯的上下料，该电芯上下料机构包括工作台、机架以及电芯夹取装置，其中机架滑动设于工作台上，且可驱动地沿靠近或远离电芯热压热备的第一方向运动；电芯夹取装置包括安装件，安装件通过第一转轴转动设于机架上，各夹爪组件通过第二转轴设于安装件上，各第二转轴均与第一转轴传动相连，且随安装件的转动，各夹爪组件始终保持水平状态。本实用新型的电芯上下料机构，通过设置有多个夹爪组件，并使各夹爪组件随安装件的转动始终保持在水平状态，便于实现通过单次上下料操作完成对多层热压设备的上料或下料，有利于生产效率的提升。

Description

电芯上下料机构

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池生产技术领域，特别涉及一种电芯上下料机构。

背景技术

现有的电芯叠片后，电芯强度低，硬度软，尺寸稳定性差，正负极对齐度容易受动作影响而变差，且出现电芯的正负极接触的而引发电芯短路的现象，有重大安全风险，因此叠片电芯都需要热压工艺，且热压工艺作为叠片锂电池生产过程中必不可少的一道工艺，能够通过热压将零散的极片和隔膜加热压合成一个整体，来保证叠片电芯的正负极对齐度和尺寸稳定性。

而在热压过程中，为提升热压的质量，则必须要保证热压足够的时间，如此一来，导致热压设备的生产节拍普遍较低，而多层热压设备由于能够同时对多个电芯进行热压操作，能够在很大程度上解决因热压工艺生产节拍低对生产效率带来的不良影响，故而受到越来越多人的重视。

但是现有的对多层热压设备进行上下料操作的上下料机构大多结构较为复杂，且成本普遍较高。另外，现有电芯上下料机构在将电芯转运到多层热压设备上，或是将电芯从多层热压设备上取下时，需要进行多次重复操作，上料及下料的时间较长，影响了生产效率的提升。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种电芯上下料机构，便于实现通过单次的上料或下料操作，完成对多层热压设备的上料或下料，有利于生产效率的提升。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种电芯上下料机构，用于多层热压设备中电芯的上下料，所述电芯上下料机构包括：工作台；机架，所述机架滑动设于所述工作台上，且可驱动地沿靠近或远离所述电芯热压热备的第一方向运动；电芯夹取装置，所述电芯夹取装置设于所述机架上靠近所述多层热压设备的一侧，所述电芯夹取装置可驱动地沿所述机架的高度方向滑动，且可驱动地在竖直面内转动；

所述电芯夹取装置包括安装件，以及设于所述安装件上并沿所述机架的高度方向间隔布置的多个夹爪组件；所述安装件通过第一转轴转动设于所述机架上，各所述夹爪组件分别通过各第二转轴设于所述安装件上，各所述第二转轴均与所述第一转轴传动相连，且随所述安装件在竖直面内转动，各所述夹爪组件始终保持水平状态；所述电芯夹取装置因所述第一转轴被驱动转动而具有使所述各夹爪组件沿垂直于所述第一方向的第二方向间隔排布的第一工作状态，以及使各所述夹爪组件沿所述机架的高度方向间隔排布的第二工作状态。

进一步的，所述第一转轴与各所述第二转轴之间通过传动组件传动相连；所述传动组件包括设于所述第一转轴上的主动轮，以及设于任一所述第二转轴上的从动轮，所述主动轮与所述从动轮传动连接；所述传动组件还包括设于各所述第二转轴上的同步带轮，以及连接于各所述同步带轮之间的同步带。

进一步的，所述电芯上下料机构还包括第一转动驱动装置，所述第一转动驱动装置滑动设于所述机架上，并可驱动地沿所述工作台的高度方向滑动；所述第一转轴与所述第一转动驱动装置的动力输出端相连。

进一步的，所述电芯上下料机构还包括第一直线驱动装置，所述第一直线驱动装置设于所述机架上，所述第一转动驱动装置设于所述第一直线驱动装置的动力输出端，并因所述第一直线驱动装置的驱动沿所述机架的高度方向滑动。

进一步的，所述电芯上下料机构还包括第二直线驱动装置，所述第二直线驱动装置滑动设于所述工作台上，且可驱动地沿垂直于所述第二方向滑动；所述机架设于所述第二直线驱动装置的动力输出端，并因所述第二直线驱动装置的驱动，所述机架沿所述第一方向滑动。

进一步的，所述电芯上下料机构还包括第二转动驱动装置，所述机架通过所述第二转动驱动装置转动连接于所述第二直线驱动装置的动力输出端，并因所述第二转动驱动装置的驱动，所述机架在水平面内转动。

进一步的，所述电芯上下料机构还包括第三直线驱动装置，所述第二直线驱动装置设于多的胡第三直线驱动装置的动力输出端，且因所述第三直线驱动装置的驱动，所述第二直线驱动装置沿所述第二方向滑动。

进一步的，所述夹爪组件包括沿电芯的宽度方向呈对称布置的两个夹紧板，且因两所述夹紧板被驱动地靠近或远离，而构成对电芯的夹紧或松开。

进一步的，各所述夹紧板的底部均设置有沿其长度方向间隔布置的多个支撑板，因所述夹紧板夹紧所述电芯，所述支撑板位于所述电芯的底部并用于支撑所述电芯。

进一步的，所述夹爪组件还包括下压板，所述下压板设于所述支撑板的上方，并可驱动靠近或远离所述支撑板，当所述夹紧板夹紧所述电芯时，因所述下压板靠近所述支撑板而将电芯夹置在所述下压板与所述支撑板之间。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

本实用新型所述的电芯上下料机构，通过设置有多个夹爪组件，并使夹爪组件随安装件的转动始终保持在水平状态，从而便于实现通过单次上下料操作就能完成对多层热压设备的上料或下料工作，缩短了多层热压设备的上下料时间，有利于生产效率的提升。

此外，通过设置有第二转动驱动装置，能够驱动机架在水平面内转动，并通过设置有第三直线驱动装置，能够驱动机架沿第二方向滑动，便于实现对夹爪组件位置的调整，便于进行电芯上料或下料的操作。

另外，通过于夹爪组件上设置有支撑板和下压板，便于实现对电芯的稳定夹置。

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上下料机构的正视图；

图2为本实用新型实施例所述的电芯上下料机构的俯视图；

图3为本实用新型实施例所述的电芯上下料机构的左视图；

图4为本实用新型实施例所述的电芯夹取装置处于第一工作状态时的结构示意图；

图5为本实用新型实施例所述的第一转轴与第二转轴之间的传动组件的结构示意图；

图6为本实用新型实施例所述的夹爪组件的结构示意图；

图7为图1中A的放大图；

图8为图5中B的放大图；

图9为图6中C的放大图。

附图标记说明：

1、机架；2、安装件；3、第一转轴；4、第二转轴；5、夹爪组件；501、夹紧板；502、连接板；503、第一气缸；504、支撑板；505、下压板；506、第二气缸；507、第二传感器；508、连接条；

6、主动轮；7、从动轮；8、同步带轮；9、同步带；10、张紧轮；11、调节螺栓；12、第一转动驱动装置；13、第一直线驱动装置；14、滑块；15、第二直线驱动装置；16、滑动座；17、第一传感器；18、第三直线驱动装置；19、第二转动驱动装置。

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，若出现“上”、“下”、“内”、“外”等指示方位或位置关系的术语，其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。此外，若出现“第一”、“第二”等术语，其也仅用于描述目的，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。

本实施例涉及一种电芯上下料机构，用于多层热压设备中电芯的上下料，整体结构上，其包括工作台、机架1以及电芯夹取装置。其中，机架1滑动设于工作台上，且可驱动地沿靠近或远离多层热压设备的第一方向运动。电芯夹取装置设于机架1上靠近多层热压设备的一侧，并可驱动地沿机架1的高度方向滑动，且可驱动地在竖直面内转动。

电芯夹取装置包括安装件2，以及设于安装件2上并沿机架1的高度方向间隔布置的多个夹爪组件5。安装件2通过第一转轴3转动设于机架1上，各夹爪组件5分别通过各第二转轴4设于安装件2上，各第二转轴4均与第一转轴3传动相连，且随所述安装件2在竖直面内转动，各所述夹爪组件5始终保持水平状态。电芯夹取装置因第一转轴3被驱动转动而具有使各夹爪组件5沿垂直于第一方向间隔排布的第一工作状态，以及使各夹爪组件5沿机架1的高度方向间隔排布的第二工作状态。

基于上述的整体介绍，作为一种较优的实施方式，在本实施例中，如图1所示，机架1作为电芯夹取装置的安装基体，其具体为设于工作台上的框架结构，且上述的第一转轴3转动设置在机架1靠近多层热压设备一侧的侧壁上，第一转轴3伸出机架1的一端与安装件2固连。

需要说明的使，附图中并未给出工作台的结构，其可为现有技术中表面平整的工作台面，不会对各个构件的运动造成影响即可。

安装件2作为各夹爪组件5的安装基础，可供多个夹爪组件5沿机架1的高度方向间隔安装在其上，如图1中所示，于安装件2上设有沿机架1的高度方向间隔排布的四个夹爪组件5。需要说明的是，图1中所示出的于安装架上设置有四个夹爪组件5仅是作为一种较优的实施方式，但夹爪组件5的数量并不局限于四个，其还可以为五个、六个、七个等。另外，为方便第一转轴3与第二转轴4之间的传动相连，安装件2的呈长方体状壳体结构，其内部中空，以便于第一转轴3与第二转动之间的传动组件的安装。

如图5中所示，作为一种较优的实施方式，传动组件包括设于第一转轴3上的动力输出端的主动轮6，以及设于与第一转轴3相邻的第二转轴4上的从动轮7，主动轮6与从动轮7啮合相连，以便于实现主动和从动轮7转动方向相反，以便于在安装件2转动的过程中，使夹爪组件5转过与安装件2相反的角度，从而使其始终保持在水平状态。需要说明的是，夹爪组件5的水平状态即为图1及图3中所示出的各夹爪组件5的状态。

此外，传动组件还包括设于各第二转轴4上的同步带轮8，以及连接于各同步带轮8之间的同步带9，仍如图5中所示，在工作时，主动轮6带动从动轮7转动，进而能够带动从动轮7所在的第二转轴4转动，且该第二转轴4又可带动位于其上的同步带轮8的转动，并进一步的通过同步带9及其它同步带轮8带动各第二转轴4做同步转动，从而实现在第一转轴3转动的同时，各第二转轴4与第一转轴3反向转动。需要说明的是，将从动轮7设置在与第一转轴3相邻的第二转轴4上仅是作为一种较优的实施方式，此外，其也可以设置在其它第二转轴4上。

另外，为提升各第二转轴4之间的传动连接的稳定性，可于安装件2上设置有张紧轮10以对同步带9上的张紧力进行控制，仍如图5中所示，作为一种较优的实施方式，在本实施例中，在每两个同步带轮8之间都设置有四个张紧轮10。且如图8中所示，靠近位于两端的第二转轴4的张紧轮10可滑动设置安装件2上，并设置有顶推件对张紧轮10进行顶推，且同步带9与张紧轮10的共同作用实现对张紧轮10的限位。顶推件可为设置在安装件2上的调节螺栓11，并通过旋动调节螺栓11实现对张紧轮10位置的调整，进而实现对同步带9上的张紧力的调节。

为便于实现第一转轴3的转动，如图1中所示，本实施例的电芯上下料机构还包括第一转动驱动装置12，且第一转动驱动装置12滑动设于机架1上，并可驱动地沿机架1的高度方向滑动，第一转轴3与第一转动驱动装置12的动力输出端相连，则在第一转动驱动装置12的驱动下，第一转轴3转动。

为便于对第一转动驱动装置12的高度位置进行调整，进而实现对夹爪组件5的高度位置的调整，以便于实现对电芯的夹取以及对多层热压设备的上料或下料，第一直线驱动装置13设于机架1上，第一转动驱动装置12设于第一直线驱动装置13的动力输出端，并因第一直线驱动装置13的驱动沿机架1的高度方向滑动。

如图3中所示，第一直线驱动装置13可包括设置在机架1的伺服电机，以及由伺服电机驱动丝杆传动机构，且因伺服电机驱动丝杆转动实现对第一转动驱动装置12的高度位置的调整。且为提升第一转动驱动装置12于机架1上滑动时稳定性，如图1所示，可于机架1面向夹爪组件5的一侧上设置滑轨，并于滑轨上滑动设置有滑块14，第一转动驱动装置12与滑块14固连，且第一转轴3穿过滑块14设置，以实现第一转动驱动装置12于机架1上的稳定滑动。

另外，为便于实现机架1可驱动地靠近或远离多层热压设备，以便于完成上料或下料的动作，在本实施例中还设置有第二直线驱动装置15，第二直线驱动装置15滑动设于工作台上，且可驱动地沿第二方向滑动，如图2中所示，机架1设于第二直线驱动装置15的动力输出端，并因第二直线驱动装置15的驱动，机架1沿第一方向滑动。

为便于实现电芯夹取装置为位于电芯上下料上机构左右两侧以及后侧的电芯的夹取，作为一种较优实施方式，本实施例中还设置第二转动驱动装置19，机架1通过第二转动驱动装置19转动连接于第二直线驱动装置15的动力输出端，并因第二转动驱动装置19的驱动，机架1在水平面内转动。

如图7中所示，可于第二直线驱动装置15的动力输出端上设置有滑动座16，且因第二直线驱动装置15的驱动滑动沿第一方向运动。第二转动驱动装置19安装于滑动座16上，机架1则设于第二转动驱动装置19的动力输出端，机架1可因第二转动驱动装置19的驱动在水平面内的转动。且仍如图7中所示，为提升机架1在水平面内转动时的精度，可设置有第一传感器17，以对机架1是否转动至使夹爪组件5朝向多层热压设备的状态进行感应，以便于后续进行向多层热压设备进行上料或下料的操作。

另外，为便于实现第二直线驱动装置15在第二方向上的滑动，作为一种较优的实施方式，本实施例中还设置有第三直线驱动装置18，第二直线驱动装置15设于第三直线驱动装置18的动力输出端，且因第三直线驱动装置18的驱动，第二直线驱动装置15沿第二方向滑动。且为便于提升第二直线驱动装置15在第三直线驱动装置18上滑动时的稳定性，以及滑动座16于第二直线驱动装置15上滑动时的稳定性，可于工作台上设置有与第二直线驱动装置15及第三直线驱动装置18配合使用的滑轨。

需要说明的是，上述的第一转动驱动装置12及第二转动驱动装置19可选用现有技术中常用到的伺服电机等转动驱动装置。此外，上述的第二直线驱动装置15及第三直线驱动装置18可选用现有技术中常用到的直线模组。

为便于夹爪组件5对电芯的夹取，如图6中所示，夹爪组件5包括沿电芯的宽度方向呈对称布置的两个夹紧板501，且因两夹紧板501被驱动地相互靠近或远离，而构成对电芯的夹紧或松开。具体实施时，如图6和图9中所示，可于第二转轴4伸出安装件2的一端固设有连接板502，并于连接板502上设置有滑轨，两夹紧板501滑动设置在滑轨上，并于连接板502上设置有第一气缸503，两夹紧板501与第一气缸503的动力输出端相连，并因第一气缸503的驱动而相互地靠近或远离。此外，如图9中所示，可于夹紧板501的底部设置有第二传感器507，以便于对两夹紧板501之间是否夹置有电芯进行感应。

为实现对电芯的稳定夹置，于各夹紧板501的底部均设置有沿电芯的长度间隔布置的多个支撑板504，因夹紧板501夹紧电芯，支撑板504位于电芯的底部并用于支撑电芯。如图6中所示，具体实施时，可使支撑板504呈L形，并将支撑板504设置在夹紧板501面向电芯的一侧上，如此设置，在对电芯进行夹置时，支撑板504的侧壁抵紧电芯，支撑板504的底壁对电芯起到支撑作用。

另外，夹爪组件5还包括下压板505，下压板505设于支撑板504的上方，并可驱动地靠近或远离支撑板504，当夹紧板501夹紧电芯时，因下压板505沿靠近支撑板504而将电芯夹置在下压板505与支撑板504之间。具体实施时，结合图6和图9中所示，可于抵紧板上与连接板502连接的一端设置有沿电芯的厚度方向布置的导轨，并使下压板505滑动设置在导轨上，并于夹紧板501上设置有第二气缸506，下压板505的靠近连接板502的一端可通过连接条508与第二气缸506的动力输出端相连，并因第二气缸506的驱动，下压板505靠近你或远离支撑板504。

需要说明的是，上述的电芯夹取装置处于第一工作状态和第二工作状态时可分别如图4和图1中所示，当电芯夹取装置处于第一工作状态时，四个夹爪组件5沿第二方向间隔布置，以便于对电芯放置位置的电芯的夹取。当电芯夹取装置处于第二工作状态时，四个夹爪组件5沿机架1的高度方向间隔布置，便于对多层热压设备进行上下料操作。

另外，本实施例中所述及的多层热压设备，可为现有技术中常用到的对电芯进行热压的设备，其具有沿自身高度方向间隔排布的多个对电芯进行热压操作的热压单元。

本实施例的上下料机构在对多层热压设备上料时，可通过第一转动驱动装置12驱使电芯夹取装置转动，使电芯夹取装置处于如图4中所示的第一工作状态，之后再通过第二转动驱动装置19、第一直线驱动装置13、第二直线驱动装置15以及第三直线驱动装置18调整电芯夹取装置的位置，并控制第一气缸503与第二气缸506动作而完成对电芯的夹取。

夹取完毕后，通过第一转动驱动装置12驱使电芯夹取装置转动，并使电芯夹取装置处于如图1中所示的第二工作状态，之后再通过第二转动驱动装置19、第一直线驱动装置13、第二直线驱动装置15以及第三直线驱动装置18调整电芯夹取装置的位置，并使个夹爪组件5伸入到多层热压设备中，之后控制第一气缸503与第二气缸506动作，使夹爪组件5松开对电芯的夹置，而完成电芯的上料。

该上下料机构在对多层热压设备下料时与上料时的工作原理类似，只是先使电芯夹取装置处于如图1所示的第二工作状态，并控制电芯夹取装置完成对多层热压设备内的电芯的夹取之后，再使电芯夹取装置转动至第一工作状态，并将电芯夹取装置移动至合适的下料位置进行下料即可。

本实施例的电芯上下料机构，通过设置有多个夹爪组件5，并使夹爪组件5随安装件2的转动始终保持在水平状态，从而便于实现通过单次上下料操作就能完成对多层热压设备的上料或下料工作，缩短了多层热压设备的上下料时间，有利于生产效率的提升。

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)

1.一种电芯上下料机构，用于多层热压设备中电芯的上下料，其特征在于，所述电芯上下料机构包括：

工作台；

机架(1)，所述机架(1)滑动设于所述工作台上，且可驱动地沿靠近或远离所述多层热压设备的第一方向运动；

电芯夹取装置，所述电芯夹取装置设于所述机架(1)上靠近所述多层热压设备的一侧，所述电芯夹取装置可驱动地沿所述机架(1)的高度方向滑动，且可驱动地在竖直面内转动；

所述电芯夹取装置包括安装件(2)，以及设于所述安装件(2)上并沿所述机架(1)的高度方向间隔布置的多个夹爪组件(5)；所述安装件(2)通过第一转轴(3)转动设于所述机架(1)上，各所述夹爪组件(5)分别通过各第二转轴(4)设于所述安装件(2)上，各所述第二转轴(4)均与所述第一转轴(3)传动相连，且随所述安装件(2)在竖直面内转动，各所述夹爪组件(5)始终保持水平状态；

所述电芯夹取装置因所述第一转轴(3)被驱动转动而具有使所述各夹爪组件(5)沿垂直于所述第一方向的第二方向间隔排布的第一工作状态，以及使各所述夹爪组件(5)沿所述机架(1)的高度方向间隔排布的第二工作状态。

2.根据权利要求1所述的电芯上下料机构，其特征在于；

所述第一转轴(3)与各所述第二转轴(4)之间通过传动组件传动相连；

所述传动组件包括设于所述第一转轴(3)上的主动轮(6)，以及设于任一所述第二转轴(4)上的从动轮(7)，所述主动轮(6)与所述从动轮(7)传动连接；

所述传动组件还包括设于各所述第二转轴(4)上的同步带轮(8)，以及连接于各所述同步带轮(8)之间的同步带(9)。

3.根据权利要求1所述的电芯上下料机构，其特征在于，所述电芯上下料机构还包括:

第一转动驱动装置(12)，所述第一转动驱动装置(12)滑动设于所述机架(1)上，并可驱动地沿所述工作台的高度方向滑动；

所述第一转轴(3)与所述第一转动驱动装置(12)的动力输出端相连。

4.根据权利要求3所述的电芯上下料机构，其特征在于，所述电芯上下料机构还包括:

第一直线驱动装置(13)，所述第一直线驱动装置(13)设于所述机架(1)上，所述第一转动驱动装置(12)设于所述第一直线驱动装置(13)的动力输出端，并因所述第一直线驱动装置(13)的驱动沿所述机架(1)的高度方向滑动。

5.根据权利要求1所述的电芯上下料机构，其特征在于，所述电芯上下料机构还包括：

第二直线驱动装置(15)，所述第二直线驱动装置(15)滑动设于所述工作台上，且可驱动地沿所述第二方向滑动；

所述机架(1)设于所述第二直线驱动装置(15)的动力输出端，并因所述第二直线驱动装置(15)的驱动，所述机架(1)沿所述第一方向滑动。

6.根据权利要求5所述的电芯上下料机构，其特征在于，所述电芯上下料机构还包括：

第二转动驱动装置(19)，所述机架(1)通过所述第二转动驱动装置(19)转动连接于所述第二直线驱动装置(15)的动力输出端，并因所述第二转动驱动装置(19)的驱动，所述机架(1)在水平面内转动。

7.根据权利要求5所述的电芯上下料机构，其特征在于，所述电芯上下料机构还包括；

第三直线驱动装置(18)，所述第二直线驱动装置(15)设于所述第三直线驱动装置(18)的动力输出端，且因所述第三直线驱动装置(18)的驱动，所述第二直线驱动装置(15)沿所述第二方向滑动。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的电芯上下料机构，其特征在于：

所述夹爪组件(5)包括沿电芯的宽度方向呈对称布置的两个夹紧板(501)，且因两所述夹紧板(501)被驱动地相互靠近或远离，而构成对电芯的夹紧或松开。

9.根据权利要求8所述的电芯上下料机构，其特征在于：

各所述夹紧板(501)的底部均设置有沿其长度方向间隔布置的多个支撑板(504)，因所述夹紧板(501)夹紧所述电芯，所述支撑板(504)位于所述电芯的底部并用于支撑所述电芯。

10.根据权利要求9所述的电芯上下料机构，其特征在于：

所述夹爪组件(5)还包括下压板(505)，所述下压板(505)设于所述支撑板(504)的上方，并可驱动地靠近或远离所述支撑板(504)，当所述夹紧板(501)夹紧所述电芯时，因所述下压板(505)靠近所述支撑板(504)而将电芯夹置在所述下压板(505)与所述支撑板(504)之间。

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