CN217675432U - 一种圆柱电池转运机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种圆柱电池转运机构，包括：安装板；夹持组件，包括夹持体及驱动装置，夹持体对称设置有两组并位于安装板底部，驱动装置设置在安装板顶面用于驱动两个夹持体产生相对移动；对中装置，对称设置有两组，分别位于两组夹持体上，对中装置包括夹持杆及压紧气缸，压紧气缸固定安装在夹持体外侧壁，夹持体下端中心处水平开设贯通孔，夹持杆插设于贯通孔，其一端与压紧气缸的伸缩端固定连接，另一端用于插入壳体并与电芯相抵持，夹持杆的直径小于电芯的直径。本实用新型的转运机构可以适用不同型号的圆柱电池的转运，同时保持电芯在壳体内对中，一定程度上减少了转运过程中对电芯与电池壳体所产生的位置偏差。

Description

一种圆柱电池转运机构

技术领域

本实用新型涉及电池生产设备技术领域，尤其涉及一种圆柱电池转运机构。

背景技术

在现有圆柱动力电池生产的组装工序中，电芯入壳后需要使用夹具转运。现存转运夹具只夹持圆柱电池外壳，壳体内电芯无位置固定；夹持后的转运过程存在机械振动等原因会导致定位精度偏差较大，电芯偏离壳体中心位置的问题。

虽然市面也有一些转运夹具通过增加对中装置，在对圆柱电池外壳夹持时，可以同步实现对壳体内的电芯进行对中夹紧，但经研究发现，这些转运夹具上的对中装置是通过伸入到电池壳体两端内，且对中装置的夹持端与电芯的直径相适配，由此，就导致上述转运夹具只能针对特定型号的圆柱电池进行转运，并保持电芯在壳体内对中，无法适用其他型号圆柱电池。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种圆柱电池转运机构，来解决现有的转运夹具无法通用不同型号圆柱电池的转运，以及保持电芯在壳体内对中的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型提供了一种圆柱电池转运机构，包括：

安装板；

夹持组件，包括夹持体及驱动装置，所述夹持体对称设置有两组并位于安装板底部，所述驱动装置设置在安装板顶面用于驱动两个夹持体产生相对移动以对电池壳体长度方向两端进行夹持；

对中装置，对称设置有两组，分别位于两组夹持体上，所述对中装置包括夹持杆及压紧气缸，压紧气缸固定安装在夹持体外侧壁，所述夹持体下端中心处水平开设贯通孔，所述夹持杆插设于贯通孔，其一端与压紧气缸的伸缩端固定连接，另一端用于插入壳体并与电芯相抵持，夹持杆的直径小于电芯的直径。

在上述技术方案的基础上，优选的，两组所述夹持体相对的一面下端设置有凹陷结构的夹持部，所述夹持部用于与电池壳体外端面相抵持，所述贯通孔水平开设在夹持部上，所述夹持部上端设置有弧形导向部。

进一步，优选的，所述弧形导向部到贯通孔中心轴线的间距大于电池壳体外径。

更进一步，优选的，所述夹持杆远离压紧气缸的一端设置有刻度线。

在上述技术方案的基础上，优选的，所述驱动装置包括齿轮、直齿条及转动电机，齿轮转动设置在安装板顶面中心处，直齿条设置有两条，沿安装板长度方向平行设置在安装板顶面，且分别与齿轮啮合连接，安装板长度方向两端分别开设有活动孔，两组所述夹持体的顶端分别穿过活动孔并与相应的直齿条固定连接。

进一步，优选的，两条直齿条与夹持体相连接的一端水平设置有固定块，所述固定块的长度与两条直齿条的间距相适配，两条直齿条远离固定块的一端内侧壁设置有与固定块相连接的滑动部。

更进一步，优选的，两条直齿条外侧分别设置有至少两个转动轮，所述转动轮转动设置安装板上，且与直齿条外侧壁转动连接。

作为优选的，所述驱动装置还包括固定板，所述固定板通过立柱固定设置在安装板上方，所述转动电机固定安装在固定板上，其输出轴穿过固定板并与齿轮固定连接。

在上述技术方案的基础上，优选的，还包括托运装置，所述托运装置设置在安装板底部中心处，包括升降气缸及气缸夹爪，所述升降气缸竖直固定在安装板底部，气缸夹爪与升降气缸底部固定连接，用于对电池外壳进行夹持。

本实用新型相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)本实用新型公开的圆柱电池转运机构，通过设置两组夹持体，利用驱动装置驱动两个夹持体产生相对移动可以实现对电池壳体长度方向两端进行夹持，通过压紧气缸可以调节夹持杆的伸长量，以适用用不同型号电芯到壳体端部的距离，由于夹持杆的直径小于电芯的直径，在对圆柱电池进行搬运时，首先将两组夹持体置于电池壳体两端，使夹持杆插入到壳体内，然后通过两组夹持体相对平移，从而实现对电池壳体进行夹持固定，此时两组夹持体上的夹持杆伸入到壳体内的长度一致，夹持杆的端部在插入到电池壳体内后，可以与电芯进行抵持，从而能够保持电芯在壳体内处于对中夹持状态，本实用新型的转运机构，可以适用不同型号的圆柱电池的转运，同时保持电芯在壳体内对中，一定程度上减少了转运过程中对电芯与电池壳体所产生的位置偏差；

(2)通过在夹持体内侧壁设置凹陷结构的夹持部，同时在夹持部上端设置弧形导向部，方便将圆柱电池外壳导入到夹持部中，同时使夹持杆插入到电池壳体内；

(3)驱动装置，设置齿轮齿条结构，可以保证夹持体相对运动平稳同步，精度更高；

(4)通过设置托运装置，可以在夹持体对电池外壳两端夹紧时，通过托运装置为电池提供一定提拉力，避免在转运过程中，电池因重力相对于夹持体向下滑移，使夹持杆与电芯滑动摩擦而损坏电芯。

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为本实用新型公开的圆柱电池转运机构的立体结构示意图；

图2为本实用新型公开的圆柱电池的结构示意图；

图3为本实用新型公开的圆柱电池转运机构工作状态结构示意图；

图4为本实用新型公开的驱动装置的结构示意图；

附图标识：

1、安装板；2、夹持组件；3、对中装置；21、夹持体；22、驱动装置；31、夹持杆；32、压紧气缸；211、夹持部；212、弧形导向部；311、刻度线；221、齿轮；222、直齿条；223、转动电机；11、活动孔；2221、固定块；2222、滑动部；224、转动轮；225、固定板；4托运装置；41、升降气缸；42、气缸夹爪；S1、壳体；S2、电芯。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式，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，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。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做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所示，结合图2-3，本实用新型实施例公开了一种圆柱电池转运机构，包括安装板1、夹持组件2及对中装置3。

其中，安装板1为运载机构的一部分，在实际作业过程中，它可以连接运载机器人，或者随生产线的移动机构进行随行。在本实施例中，安装板1为一板体，其沿长度方向水平延伸，用来作为安装夹持组件2和对中装置3的基体。

夹持组件2，包括夹持体21及驱动装置22，夹持体21对称设置有两组并位于安装板1底部，驱动装置22设置在安装板1顶面用于驱动两个夹持体21产生相对移动以对电池壳体S1长度方向两端进行夹持。具体而言，驱动装置22用于对两个夹持体21的相对位置关系进行调整，从而使两个夹持体21将电池外壳夹持并移动。

在本实施例中，夹持体21优选为板状结构，竖直设置在安装板1下方，其上端与驱动装置22相连接，下端呈自由状态，两组夹持体21的相对一面可以实现对电池壳体S1两端进行夹持固定。

由于电芯S2入壳后，其并未与电池壳体S1保持固定，在转运过程中，容易因机械振动导致电芯S2在壳体S1内沿其轴向窜动，进而导致电芯S2在壳体S1内定位偏差，影响后续电池组装工序。

现阶段，现有技术中采用在转运夹具上设置对中装置，并使对中装置插入到壳体S1内，同时保持对中装置的外径与壳体S1内径相适配，同时对中装置在转运夹具上的伸出长度是一定量，由此一来，上述转运夹具只能针对同一直径型号的圆柱电池进行夹持转运，同时，对中装置3的长度也仅适配于电芯S2到壳体S1距离一定的情况，当壳体S1内径稍大，或电芯S2到壳体S1端部距离和对中装置长度不一致时，则上述转运夹具则无法实现电芯S2对中夹持，从而造成转运夹具无法通用于其他型号，通用性较差。

为此，本实施例为了解决上述技术问题，采用的方案是：通过对对中装置3进行结构设置，具体而言，本实施例的对中装置3，对称设置有两组，分别位于两组夹持体21上，对中装置3包括夹持杆31及压紧气缸32，压紧气缸32固定安装在夹持体21外侧壁，夹持体21下端中心处水平开设贯通孔(图中未示出)，夹持杆31插设于贯通孔，其一端与压紧气缸32的伸缩端固定连接，另一端用于插入壳体S1并与电芯S2相抵持，夹持杆31的直径小于电芯S2的直径。

由此设置，通过压紧气缸32可以调节夹持杆31的伸长量，以适用用不同型号电芯S2到壳体S1端部的距离，由于夹持杆31的直径小于电芯S2的直径，可以插入到多种型号电池壳体S1内部，在对圆柱电池进行搬运时，首先将两组夹持体21置于电池壳体S1两端，使夹持杆31插入到壳体S1内，然后通过两组夹持体21相对平移，从而实现对电池壳体S1进行夹持固定，此时两组夹持体21上的夹持杆31伸入到壳体S1内的长度一致，夹持杆31的端部在插入到电池壳体S1内后，可以与电芯S2进行抵持，从而能够保持电芯S2在壳体S1内处于对中夹持状态，本实用新型的转运机构，可以适用不同型号的圆柱电池的转运，同时保持电芯S2在壳体S1内对中，一定程度上减少了转运过程中对电芯S2与电池壳体S1所产生的位置偏差。

为了方便将电池壳体S1定位到两组夹持体21之间，同时能够实现夹持杆31插入到电池壳体S1内，本实施例采用的方案是：两组夹持体21相对的一面下端设置有凹陷结构的夹持部211，夹持部211用于与电池壳体S1外端面相抵持，贯通孔水平开设在夹持部211上，夹持部211上端设置有弧形导向部212。由此设置，在使用时，将两组夹持体21相对分开，通过弧形导向部212与电池壳体S1端部顶面相触碰，从而使电池壳体S1顺利的导入到凹陷结构的夹持部211中，同时由于夹持杆31水平位于夹持部211上，当电池壳体S1导入到夹持部211上后，夹持杆31可以顺利的插入到电池壳体S1内，在本实施例中，夹持部211与电池壳体S1相接触的部分为一竖直平面，从而方便夹持体21在对电池壳体S1端面夹持时，更加平稳牢固。

在本实施例中，弧形导向部212到贯通孔中心轴线的间距大于电池壳体S1外径。由此设置，可以避免弧形导向部212对直径较大的圆柱壳体S1进行干涉阻挡，使不同型号的电池壳体S1均可以通过弧形导向部212导入到夹持部211中，进而实现不同电池的夹持转运。

作为一些较佳实施方式，夹持杆31远离压紧气缸32的一端设置有刻度线311，由此设置，可以根据刻度线311，能够对夹持杆31相对于夹持体21伸出的长度进行记录，便于精准的调试各种型号电池壳体S1内的电芯S2到壳体S1端部距离，电芯S2到壳体S1端部距离即为夹持杆31沿夹持部211伸出的长度，当壳体S1两端分别被两组夹持体21上的夹持部211进行平稳夹持固定后，夹持杆31插入到壳体S1内，其端部刚好抵持电芯S2，同时，两组夹持杆31的长度调整一致，从而可以保证电芯S2在壳体S1内处于对中。

作为一些较佳实施方式，参照附图3和4所示，本实施例中的驱动装置22包括齿轮221、直齿条222及转动电机223，齿轮221转动设置在安装板1顶面中心处，直齿条222设置有两条，沿安装板1长度方向平行设置在安装板1顶面，且分别与齿轮221啮合连接，安装板1长度方向两端分别开设有活动孔11，两组所述夹持体21的顶端分别穿过活动孔11并与相应的直齿条222固定连接。由此设置，转动电机223通过驱动齿轮221转动，齿轮221带动两条直齿条222同步相对或相向平移，从而来带动两组夹持体21相对或相向平移。本实施例通过设置齿轮221齿条结构，可以保证夹持体21相对运动平稳同步，精度更高。

作为一些优选实施方式，两条直齿条222与夹持体21相连接的一端水平设置有固定块2221，固定块2221的长度与两条直齿条222的间距相适配，两条直齿条222远离固定块2221的一端内侧壁设置有与固定块2221相连接的滑动部2222。由此设置，通过固定块2221的设置，可以使两组夹持体21刚好位于活动孔11处，避免直接通过直齿条222与夹持体21连接，造成两组夹持体21错位。同时其中一条直齿条222上固定块2221与另外一条直齿条222上的滑动部2222相连接，可以保证两组直齿条222在水平移动时更加平稳，避免发生偏移情况，在本实施例中，直齿条222内侧壁上的滑动部2222为不带齿牙滑动面。

优选的，两条直齿条222外侧分别设置有至少两个转动轮224，转动轮224转动设置安装板1上，且与直齿条222外侧壁转动连接。由此设置，通过转动轮224的设置，配合齿轮221及固定块2221，可以将两组直齿条222在水平方向进行约束，限制其只能沿安装板1长度方向平移，进一步保证直齿条222平移稳定性，从而保证了夹持体21对电池夹持的稳定性。

作为一些优选实施方式，驱动装置22还包括固定板225，所述固定板225通过立柱固定设置在安装板1上方，所述转动电机223固定安装在固定板225上，其输出轴穿过固定板225并与齿轮221固定连接。由此设置，方便通过设置在安装板1上方的固定板225对转动电机223进行固定安装。

为了能够通用更多型号的圆柱电池转运及电芯S2对中，本实施例中的夹持杆31的直径设置较小，其直径可以适配市面上较小的电池，但由于夹持体21夹持电池壳体S1时，夹持杆31与电芯S2抵持的面积较小，在转运过程中，电池由于重力，有可能发生下坠的风险，会导致夹持杆31剐蹭电芯S2，造成电芯S2损坏，为此，本实施例为了解决上述问题，还设置了托运装置4，托运装置4设置在安装板1底部中心处，包括升降气缸41及气缸夹爪42，所述升降气缸41竖直固定在安装板1底部，气缸夹爪42与升降气缸41底部固定连接，用于对电池外壳进行夹持。由此设置，在夹持体21对电池外壳两端夹紧时，通过升降气缸41驱动气缸夹爪42下降一定高度，再通过气缸夹爪42撑开电池夹紧从而提供一定提拉力，避免在转运过程中，电池因重力相对于夹持体21向下滑移，使夹持杆31与电芯S2滑动摩擦而损坏电芯S2。

本实用新型的工作原理是：

通过压紧气缸32可以调节夹持杆31的伸长量，以适用用不同型号电芯S2到壳体S1端部的距离，由于夹持杆31的直径小于电芯S2的直径，在对圆柱电池进行搬运时，首先将两组夹持体21置于电池壳体S1两端，使夹持杆31插入到壳体S1内，然后通过两组夹持体21相对平移，从而实现对电池壳体S1进行夹持固定，此时两组夹持体21上的夹持杆31伸入到壳体S1内的长度一致，夹持杆31的端部在插入到电池壳体S1内后，可以与电芯S2进行抵持，从而能够保持电芯S2在壳体S1内处于对中夹持状态，在夹持体21对电池外壳两端夹紧时，通过托运装置4为电池提供一定提拉力，避免在转运过程中，电池因重力相对于夹持体21向下滑移。

以上仅为本实用新型的较佳实施方式而已，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 (9)

1.一种圆柱电池转运机构，其特征在于，包括：

安装板(1)；

夹持组件(2)，包括夹持体(21)及驱动装置(22)，所述夹持体(21)对称设置有两组并位于安装板(1)底部，所述驱动装置(22)设置在安装板(1)顶面用于驱动两个夹持体(21)产生相对移动以对电池壳体(S1)长度方向两端进行夹持；

对中装置(3)，对称设置有两组，分别位于两组夹持体(21)上，所述对中装置(3)包括夹持杆(31)及压紧气缸(32)，压紧气缸(32)固定安装在夹持体(21)外侧壁，所述夹持体(21)下端中心处水平开设贯通孔，所述夹持杆(31)插设于贯通孔，其一端与压紧气缸(32)的伸缩端固定连接，另一端用于插入壳体(S1)并与电芯(S2)相抵持，夹持杆(31)的直径小于电芯(S2)的直径。

2.如权利要求1所述的圆柱电池转运机构，其特征在于：两组所述夹持体(21)相对的一面下端设置有凹陷结构的夹持部(211)，所述夹持部(211)用于与电池壳体(S1)外端面相抵持，所述贯通孔水平开设在夹持部(211)上，所述夹持部(211)上端设置有弧形导向部(212)。

3.如权利要求2所述的圆柱电池转运机构，其特征在于：所述弧形导向部(212)到贯通孔中心轴线的间距大于电池壳体(S1)外径。

4.如权利要求3所述的圆柱电池转运机构，其特征在于：所述夹持杆(31)远离压紧气缸(32)的一端设置有刻度线(311)。

5.如权利要求1所述的圆柱电池转运机构，其特征在于：所述驱动装置(22)包括齿轮(221)、直齿条(222)及转动电机(223)，齿轮(221)转动设置在安装板(1)顶面中心处，直齿条(222)设置有两条，沿安装板(1)长度方向平行设置在安装板(1)顶面，且分别与齿轮(221)啮合连接，安装板(1)长度方向两端分别开设有活动孔(11)，两组所述夹持体(21)的顶端分别穿过活动孔(11)并与相应的直齿条(222)固定连接。

6.如权利要求5所述的圆柱电池转运机构，其特征在于：两条直齿条(222)与夹持体(21)相连接的一端水平设置有固定块(2221)，所述固定块(2221)的长度与两条直齿条(222)的间距相适配，两条直齿条(222)远离固定块(2221)的一端内侧壁设置有与固定块(2221)相连接的滑动部(2222)。

7.如权利要求6所述的圆柱电池转运机构，其特征在于：两条直齿条(222)外侧分别设置有至少两个转动轮(224)，所述转动轮(224)转动设置安装板(1)上，且与直齿条(222)外侧壁转动连接。

8.如权利要求5所述的圆柱电池转运机构，其特征在于：所述驱动装置(22)还包括固定板(225)，所述固定板(225)通过立柱固定设置在安装板(1)上方，所述转动电机(223)固定安装在固定板(225)上，其输出轴穿过固定板(225)并与齿轮(221)固定连接。

9.如权利要求1所述的圆柱电池转运机构，其特征在于：还包括托运装置(4)，所述托运装置(4)设置在安装板(1)底部中心处，包括升降气缸(41)及气缸夹爪(42)，所述升降气缸(41)竖直固定在安装板(1)底部，气缸夹爪(42)与升降气缸(41)底部固定连接，用于对电池外壳进行夹持。

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