CN217894350U - 一种电芯夹持装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电芯夹持装置，包括：托盘组件，电芯设于所述托盘组件上，所述托盘组件与所述电芯的第一表面接触，并限制所述电芯相对所述托盘组件在水平方向的活动；和所述托盘组件相配合限制所述电芯相对所述托盘组件在竖直方向的活动的夹紧组件，所述夹紧组件与所述电芯的第二表面接触；使所述夹紧组件夹紧或松开所述电芯的开夹组件。本实用新型解决了锂电池在运输过程中容易出现晃动或碰撞，导致电芯损伤的问题。

Description

一种电芯夹持装置

技术领域

本实用新型涉及电池生产设备技术领域，具体而言，涉及一种电芯夹持装置。

背景技术

锂离子电池与传统的铅酸电池、镍氢电池、镍镉电池等相比，具有高能量密度、体积小、使用寿命长、自放电小、无记忆效应、对环境零污染等优点，已经被广泛应用到国防、工业、民用领域的诸多移动设备上。但随着高端数码锂电池和动力电池性能要求的不断提高，使得对锂电池的制造要求越来越严格。

在锂电池的生产过程中，锂电池电芯在锂离子叠片机中完成叠片后需要通过自动物流输送系统输送到其它加工工位中以进行下一生产工序。锂离子电芯在输送过程中需要采用电芯夹持装置进行输送，然而，由于结构或设计上的局限性，现有的电芯夹持装置在应用时存在使用不方便，且电芯在运输过程中出现晃动或碰撞等缺点，导致电芯在采用托盘输送的过程中容易出现电芯损伤情况，严重影响锂电池的生产质量，对锂电池的自动化生产也带来极大的负面作用。

实用新型内容

本实用新型旨在解决锂电池在运输过程中容易出现晃动或碰撞，导致电芯损伤的问题。

为解决上述问题，本实用新型提供一种电芯夹持装置，包括：

托盘组件，电芯设于所述托盘组件上，所述托盘组件与所述电芯的第一表面接触，并限制所述电芯相对所述托盘组件在水平方向的活动；

和所述托盘组件相配合限制所述电芯相对所述托盘组件在竖直方向的活动的夹紧组件，所述夹紧组件与所述电芯的第二表面接触；

使所述夹紧组件夹紧或松开所述电芯的开夹组件。

进一步地，所述托盘组件包括支撑板和定位块，所述定位块设置在所述支撑板上，多个所述定位块沿所述电芯的周向分布在所述电芯的三个侧边，所述定位块和所述夹紧组件相配合限制所述电芯相对所述托盘组件在水平方向的活动。

进一步地，所述夹紧组件位于所述托盘组件未设置所述定位块的一侧边，所述夹紧组件能够相对所述托盘组件在水平方向旋转，并与所述电芯的第二表面接触或分离。

进一步地，所述夹紧组件包括夹爪、固定座、固定板和滑动轴，其中，

所述固定座固定在所述支撑板上，所述固定座的内部开设有沿竖直方向设置的容纳腔；

所述固定板设于所述固定座的上方，且所述固定板用于封盖所述容纳腔；

所述滑动轴的一端位于所述容纳腔的内部，所述滑动轴的另一端沿竖直方向延伸并从所述固定板中穿出，所述滑动轴能够绕竖直方向转动；

所述夹爪的一端与所述滑动轴固定连接，所述夹爪的另一端沿水平方向延伸，用于接触所述电芯的第二表面，所述夹爪能够相对所述托盘组件在水平方向旋转。

进一步地，所述夹紧组件还包括垫圈和弹簧，其中，

所述垫圈位于所述固定座和所述固定板之间；

所述弹簧套设在所述滑动轴上，所述弹簧的一端与所述滑动轴连接，所述弹簧的另一端与所述垫圈连接，且所述弹簧能够产生使所述滑动轴沿竖直方向移动的弹力。

进一步地，所述夹爪接触所述电芯的第二表面的一端设置有胶层，所述胶层包裹在所述夹爪的表面。

进一步地，所述开夹组件包括气爪升降组件和气爪旋转组件，其中，

所述气爪升降组件能够沿竖直方向移动靠近所述夹紧组件或远离所述夹紧组件，且所述气爪升降组件能够夹取所述夹爪；

所述气爪旋转组件与所述气爪升降组件连接，且所述气爪旋转组件能够通过所述气爪升降组件带动所述夹爪相对所述托盘组件在水平方向旋转。

进一步地，所述气爪升降组件包括气爪和第一驱动部，其中，

所述气爪用于夹取所述夹爪；

所述第一驱动部用于驱动所述气爪沿竖直方向移动靠近所述夹爪或远离所述夹爪。

进一步地，所述气爪旋转组件包括连接块、滑动块、限位块、限位螺柱、凸轮、轴承和第二驱动部，其中，

所述限位螺柱的两端分别设置一个所述限位块；

所述滑动块穿设在所述限位螺柱上，且所述滑动块设置在两个所述限位块之间；

所述连接块与所述滑动块连接，所述连接块贯穿地设置有腰形通孔，所述连接块在所述第二驱动部的驱动下沿水平方向往复运动；

所述凸轮的一侧通过所述轴承穿设在所述腰形通孔中，所述凸轮的另一侧与所述气爪传动连接，且所述凸轮在所述连接块的带动下，能够带动所述气爪相对所述托盘组件在水平方向旋转。

进一步地，所述托盘组件还包括导向轮，多个所述导向轮分别设置在所述托盘组件的角位，并用于对所述托盘组件的运动起到导向作用。

本实用新型所述的电芯夹持装置，通过托盘组件和夹紧组件将电芯的各个面都压紧，限制电芯的相对托盘组件在水平方向和竖直方向的活动，能够保证电芯在运输过程中无晃动或碰撞的情况，从而能够有效保证电芯在运输过程中受损；此外，该电芯夹持装置的适用范围广，且通过开夹组件对电芯进行夹紧或松开，能够提高电芯的传送效率，也降低了人工劳动强度，减少了人工成本，有利于实现高效的自动化生产，提高生产效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例中电芯夹持装置松开电芯的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中电芯夹持装置锁紧电芯的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中夹紧组件的剖视结构示意图；

图4为本实用新型实施例中开夹组件的结构示意图。

附图标记说明：

1-电芯；2-托盘组件；3-夹紧组件；4-开夹组件；

21-支撑板；22-定位块；23-导向轮；31-夹爪；32-固定座；33-固定板；34-垫圈；35-滑动轴；36-弹簧；37-容纳腔；38-胶层；41-气爪升降组件；42-气爪旋转组件；

411-气爪；412-第一驱动部；413-支架；421-安装座；422-第二驱动部；423-限位块；424-限位螺柱；425-滑动块；426-连接块；427-凸轮；428-轴承。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、详尽地描述。在本实用新型地描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“垂直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、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。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一个或者更多个所述特征。此外，在本实用新型的描述中，“至少一个”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

在本说明书的描述中，术语“在上述实施例的基础上”的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个优选实施例或优选示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

结合图1和图2所示，本实施例提供了一种电芯夹持装置，电芯1包括相对设置的下表面(即第一表面)和上表面(即第二表面)，该电芯夹持装置包括：托盘组件2、夹紧组件3和开夹组件4，其中：

电芯1设于托盘组件2上，托盘组件2与电芯1的下表面接触，并能够限制电芯1相对托盘组件2在水平方向的活动；

夹紧组件3设于托盘组件2上，且夹紧组件3位于电芯1的一侧，夹紧组件3能够与电芯1的上表面接触，且夹紧组件3和托盘组件2相配合将电芯1夹紧，限制电芯1相对托盘组件2在竖直方向的活动；

开夹组件4设于夹紧组件的上方，开夹组件4用于使夹紧组件3与电芯1的上表面接触以对电芯1夹紧，或者开夹组件4用于使夹紧组件3与电芯1分离以对电芯1松开。

本实施例提供的电芯夹持装置，通过托盘组件和夹紧组件将电芯的各个面都压紧，限制电芯的相对托盘组件在水平方向和竖直方向的活动，能够保证电芯在运输过程中无晃动或碰撞的情况，从而能够有效保证电芯在运输过程中受损；此外，该电芯夹持装置的适用范围广，且通过开夹组件对电芯进行夹紧或松开，能够提高电芯的传送效率，也降低了人工劳动强度，减少了人工成本，有利于实现高效的自动化生产，提高生产效率。

托盘组件2包括支撑板21和定位块22，定位块22设置在支撑板21上，多个定位块22沿电芯1的周向分别设置在电芯1的三个侧面的边缘，夹紧组件3设置在电芯1的另一个侧面的边缘，定位块22、夹紧组件3和支撑板21对电芯1的四个侧面和下表面进行包覆，以对电芯1的位置进行固定，限制电芯1相对托盘组件2在水平方向的活动。

为了能够提高电芯夹持装置的适用范围，在上述实施例的基础上，定位块22与支撑板21可滑动连接，调节相对设置的两个定位块22之间的间距，夹紧组件3与支撑板21可滑动连接，调节相对设置的定位块22和夹紧组件3之间的间距，由此，能够调节定位块22和夹紧组件3围合的范围，从而使电芯夹持装置能够适用于各种尺寸的电芯1。

托盘组件2上还设置有导向轮23，多个导向轮23分别设置在托盘组件2的四个角位，以对托盘组件2在电芯输送线上的运动起到导向作用，使托盘组件2在电芯输送线上输送的更加顺畅。

本实施例的夹紧组件3包括夹爪31、固定座32、固定板33、垫圈34、滑动轴35和弹簧36。在其他实施例中，夹紧组件3也可以采用其他形式的夹板，通过夹板和支撑板21相配合将电芯1夹紧，限制电芯1相对托盘组件2在竖直方向的活动。

参考图3所示，固定座32固定安装在支撑板21上，且固定座32与支撑板21可滑动连接，固定座32的内部开设有沿竖直方向设置的容纳腔37；

固定板33设置在固定座32的上方，且固定板33用于封盖容纳腔37；

垫圈34设置在固定座32和固定板33之间，用于缓冲固定座32和固定板33之间的作用力，有利于提高固定座32和固定板33的使用寿命；

滑动轴35穿设在固定座32上，且滑动轴35的一端位于容纳腔37的内部并与固定座32接触，滑动轴35的另一端朝竖直方向向上延伸并从固定板33中穿出，位于容纳腔37的外部，滑动轴35能够绕自身的轴线转动，即滑动轴35能够绕竖直方向转动，滑动轴35与固定座32接触的一端设有环形凸起部(图中未标示)，环形凸起部沿滑动轴35的周向设置，且环形凸起部沿径向凸出于滑动轴的外表面；

弹簧36套设在滑动轴35上，弹簧36的一端与滑动轴35连接，即弹簧36的一端与环形凸起部抵接，弹簧36的另一端与垫圈34连接，且弹簧36能够产生使滑动轴35沿竖直方向移动的弹力；

夹爪31的一端与滑动轴35固定连接，夹爪31的另一端沿水平方向延伸，并可与电芯1的上表面接触，夹爪31在外力的带动下能够相对托盘组件2在水平方向旋转，使夹爪31与电芯1的上表面接触或与电芯1的上表面1分离，从而能够将电芯1固定在夹爪31和托盘组件2之间，限制电芯1相对托盘组件2在竖直方向的活动。

夹爪31接触电芯1上表面的一端设置有胶层38，胶层38包裹在夹爪31接触电芯1上表面的一侧表面以及夹爪31远离滑动轴35的侧面，由此，胶层38与电芯1的上表面直接接触，能够避免夹爪31划伤电芯1的表面，对电芯1造成损坏。

本实施例的开夹组件4包括气爪升降组件41和气爪旋转组件42，气爪升降组件41包括气爪411、第一驱动部412和支架413。在其他的实施例中，开夹组件4也可以采用其他形式的机械手，通过机械手来控制夹爪31相对托盘组件2在水平方向旋转，使夹爪31与电芯1的上表面接触或与电芯1的上表面1分离。

参照图1、图2和图4，支架413设置在托盘组件2的上方，支架413上设有水平放置并可上下移动接近夹爪31或远离夹爪31的升降架(图中未标示)，支架413上设有与升降架的侧面配合便于升降架导向的直线导轨(图中未标示)；

第一驱动部412安装在支架413上，且第一驱动部412驱动升降架沿直线导轨上升或下降，第一驱动部412可以为气缸；

升降架上安装有气爪安装板(图中未标示)，气爪安装板能够在第一驱动部412的驱动下沿直线导轨上升或下降，气爪411安装在气爪安装板上，气爪411用于夹取夹爪31，由此，气爪411夹取夹爪31后，第一驱动部412驱动升降架沿直线导轨上升或下降，从而带动夹爪31沿直线导轨上升或下降。

气爪旋转组件42包括安装座421以及设置在安装座421上的第二驱动部422、限位块423、限位螺柱424、滑动块425、连接块426、凸轮427和轴承428，其中：

安装座421沿水平方向设置在托盘组件2的上方，即安装座421和托盘组件2平行设置，气爪升降组件41沿竖直方向设置在安装座421和托盘组件2之间；

第二驱动部422为气缸，气缸的杆体与连接块426固定连接，以驱动连接块426沿水平方向往复移动；

两个限位块423通过限位螺柱424连接，即限位螺柱424的两端分别设置一个限位块423，限位螺柱424与气缸的杆体平行设置；

滑动块425穿设在限位螺柱424上，且滑动块425设置在两个限位块423之间，滑动块424的侧面与连接块425固定连接，通过限位螺柱424对滑动块425进行导向，两个限位块423对滑动块425的滑动距离进行限制，而滑动块424与连接块425固定连接，因此能够通过限位块423和限位螺杆424限制连接块425的运动范围；

连接块426贯穿地设置有腰形通孔，凸轮427设置在连接块426和安装座421之间，凸轮427的一侧与轴承428连接，轴承428穿设在腰形通孔中，腰形通孔通过轴承428限制了凸轮427的运动范围，凸轮427的另一侧与气爪411传动连接，连接块426在第二驱动部422的驱动下沿水平方向往复移动，通过轴承428与连接块426连接的凸轮427，在连接块426的带动下将往复移动转换成旋转运动，而腰形通孔和轴承428相配合限制了凸轮427的转动角度，而凸轮427与气爪411传动连接，也限制了气爪411以及气爪411夹持的夹爪31的转动角度，从而使气爪旋转组件42能够通过气爪升降组件41带动夹爪31相对托盘组件2在水平方向旋转，使夹爪31与电芯1的上表面接触或与电芯1的上表面1分离。

下面对本实施例中电芯夹持装置的工作过程进行说明：

电芯1装在托盘组件2上，托盘组件2限制了电芯1在水平方向的活动，当电芯1的上表面与夹紧组件3接触，使电芯1呈锁紧状态时，托盘组件2被输送到开夹组件4的下方，开夹装置4中的气爪411呈打开状态，气爪升降组件41驱动气爪411沿直线导轨下降，并接近夹爪31，气爪411伸缩夹紧夹爪31，气爪升降组件41驱动气爪411沿直线导轨上升，同时将夹爪31拉起，气爪旋转组件42通过第二驱动部422驱动连接块426沿水平方向往复移动，通过轴承428和腰形通孔带动凸轮427沿水平方向旋转，而与凸轮427传动连接的气爪411也带动夹爪31相对托盘组件2在水平方向旋转，使夹爪31与电芯1的上表面分离，从而实现松开电芯1的作用；

当电芯1的上表面与夹紧组件3分离，使电芯1呈松开状态时，托盘组件2被输送到开夹组件4的下方，开夹装置4中的气爪411呈打开状态，气爪升降组件41驱动气爪411沿直线导轨下降，并接近夹爪31，气爪411伸缩夹紧夹爪31，气爪升降组件41驱动气爪411沿直线导轨上升，同时将夹爪31拉起，气爪旋转组件42通过第二驱动部422驱动连接块426沿水平方向往复移动，通过轴承428和腰形通孔带动凸轮427沿水平方向旋转，而与凸轮427传动连接的气爪411也带动夹爪31相对托盘组件2在水平方向旋转，使夹爪31与电芯1的上表面接触，气爪411松开夹爪31，被拉伸的弹簧36回弹产生使滑动轴35沿竖直向下移动的弹力，并带动夹爪31沿竖直向下移动，从而实现锁紧电芯1的作用。

本实施例中的电芯夹持装置能够重复利用，在前一批次的电芯1运输完成后，能够在后一批次的电芯1的运输过程中继续使用，不仅能够有效保证电芯1在运输过程中受损，还能降低电芯1的运输成本。

虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种电芯夹持装置，电芯包括相对设置的第一表面和第二表面，其特征在于，包括：

托盘组件，电芯设于所述托盘组件上，所述托盘组件与所述电芯的第一表面接触，并限制所述电芯相对所述托盘组件在水平方向的活动；

和所述托盘组件相配合限制所述电芯相对所述托盘组件在竖直方向的活动的夹紧组件，所述夹紧组件与所述电芯的第二表面接触；

使所述夹紧组件夹紧或松开所述电芯的开夹组件。

2.根据权利要求1所述的电芯夹持装置，其特征在于，所述托盘组件包括支撑板和定位块，所述定位块设置在所述支撑板上，多个所述定位块沿所述电芯的周向分布在所述电芯的三个侧边，所述定位块和所述夹紧组件相配合限制所述电芯相对所述托盘组件在水平方向的活动。

3.根据权利要求2所述的电芯夹持装置，其特征在于，所述夹紧组件位于所述托盘组件未设置所述定位块的一侧边，所述夹紧组件能够相对所述托盘组件在水平方向旋转，并与所述电芯的第二表面接触或分离。

4.根据权利要求3所述的电芯夹持装置，其特征在于，所述夹紧组件包括夹爪、固定座、固定板和滑动轴，其中，

所述固定座固定在所述支撑板上，所述固定座的内部开设有沿竖直方向设置的容纳腔；

所述固定板设于所述固定座的上方，且所述固定板用于封盖所述容纳腔；

所述滑动轴的一端位于所述容纳腔的内部，所述滑动轴的另一端沿竖直方向延伸并从所述固定板中穿出，所述滑动轴能够绕竖直方向转动；

所述夹爪的一端与所述滑动轴固定连接，所述夹爪的另一端沿水平方向延伸，用于接触所述电芯的第二表面，所述夹爪能够相对所述托盘组件在水平方向旋转。

5.根据权利要求4所述的电芯夹持装置，其特征在于，所述夹紧组件还包括垫圈和弹簧，其中，

所述垫圈位于所述固定座和所述固定板之间；

所述弹簧套设在所述滑动轴上，所述弹簧的一端与所述滑动轴连接，所述弹簧的另一端与所述垫圈连接，且所述弹簧能够产生使所述滑动轴沿竖直方向移动的弹力。

6.根据权利要求4所述的电芯夹持装置，其特征在于，所述夹爪接触所述电芯的第二表面的一端设置有胶层，所述胶层包裹在所述夹爪的表面。

7.根据权利要求4所述的电芯夹持装置，其特征在于，所述开夹组件包括气爪升降组件和气爪旋转组件，其中，

所述气爪升降组件能够沿竖直方向移动靠近所述夹紧组件或远离所述夹紧组件，且所述气爪升降组件能够夹取所述夹爪；

所述气爪旋转组件与所述气爪升降组件连接，且所述气爪旋转组件能够通过所述气爪升降组件带动所述夹爪相对所述托盘组件在水平方向旋转。

8.根据权利要求7所述的电芯夹持装置，其特征在于，所述气爪升降组件包括气爪和第一驱动部，其中，

所述气爪用于夹取所述夹爪；

所述第一驱动部用于驱动所述气爪沿竖直方向移动靠近所述夹爪或远离所述夹爪。

9.根据权利要求8所述的电芯夹持装置，其特征在于，所述气爪旋转组件包括连接块、滑动块、限位块、限位螺柱、凸轮、轴承和第二驱动部，其中，

所述限位螺柱的两端分别设置一个所述限位块；

所述滑动块穿设在所述限位螺柱上，且所述滑动块设置在两个所述限位块之间；

所述连接块与所述滑动块连接，所述连接块贯穿地设置有腰形通孔，所述连接块在所述第二驱动部的驱动下沿水平方向往复运动；

所述凸轮的一侧通过所述轴承穿设在所述腰形通孔中，所述凸轮的另一侧与所述气爪传动连接，且所述凸轮在所述连接块的带动下，能够带动所述气爪相对所述托盘组件在水平方向旋转。

10.根据权利要求1所述的电芯夹持装置，其特征在于，所述托盘组件还包括导向轮，多个所述导向轮分别设置在所述托盘组件的角位，并用于对所述托盘组件的运动起到导向作用。

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