CN218957795U - 一种电池电芯的夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及夹具设备技术领域，提供了一种电池电芯的夹具，一种电池电芯的夹具，包含夹具底板和夹持组件；所述夹具底板用于放置电池电芯；所述夹持组件包含驱动斜块、弹簧结构和两个夹持结构；两个所述夹持结构均能相对所述夹具底板移动；所述驱动斜块包含两个驱动平面；两个所述驱动平面均相对所述夹持结构的移动方向倾斜设置；两个所述夹持结构分别抵接于两个所述驱动平面；移动所述驱动斜块能改变两个所述夹持结构之间的间距；所述弹簧结构用于保持所述夹持结构与所述驱动平面的抵接。使用本电池电芯的夹具，在对于尺寸在本方案可调节范围内的电池电芯，可以免除夹具的制作和更换夹具的操作，从而提高生产效率，降低成本。

Description

一种电池电芯的夹具

技术领域

本实用新型涉及夹具设备技术领域，特别是一种电池电芯的夹具。

背景技术

在组装电池的过程中，需要对电池电芯进行固定，然后再进行其它附件的组装。

现有方案一般是根据电池电芯的外形尺寸设计相应的夹具，但在实际车间生产活动中，同一条生产线往往要处理多种不同规格的电池电芯，因此需要准备多种不同规格的夹具，并在应对不同规格的电池电芯时进行夹具替换工作。这样既会导致电芯数量多、成本高，又由于夹具的频繁替换影响生产效率，进而降低电池的产能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：解决现有技术在应对不同尺寸的电池电芯时需要更换夹具，从而降低生产效率并导致成本上升的问题，提供了一种电池电芯的夹具。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种电池电芯的夹具，包含

夹具底板，所述夹具底板用于放置电池电芯；

夹持组件，所述夹持组件包含驱动斜块、弹簧结构和两个夹持结构；两个所述夹持结构均能相对所述夹具底板移动；所述驱动斜块包含两个驱动平面；两个所述驱动平面均相对所述夹持结构的移动方向倾斜设置；所述驱动斜块能沿垂直于所述夹持结构的移动方向的方向移动；两个所述夹持结构分别抵接于两个所述驱动平面；移动所述驱动斜块能改变两个所述夹持结构之间的间距；所述弹簧结构用于保持所述夹持结构与所述驱动平面的抵接。

夹紧机构可以设置一个，从电池电芯的两侧夹紧电芯，也可以设置多个，以从电池电芯的四周同时夹紧电池电芯。

两个夹持结构的移动，可以通过直线运动机构实现，如滑轨机构或孔轴配合。夹持结构与电池接触区域可以是平面状以兼容大部分电池电芯，也可以设置可调节位置的夹紧块以获得更好的装夹效果，并通过调节夹紧块位置兼容不同规格的电池电芯。

驱动斜块可以是各种形状，如三角形、菱形或梯形，只要其与两个夹持结构抵接的平面是相对夹持结构移动方向倾斜设置的即可。驱动斜块可以是手动调节的，如通过腰形孔螺纹连接于夹具底板，也可以是通过驱动机构驱动，如在驱动斜块内设置螺杆螺母，并由伺服电机控制的螺杆驱动。

弹簧结构可以是拉簧，也可以是压簧；可以设置于两个夹持结构之间，也可以设置于夹持结构和夹具底板之间，只要能保持两夹持结构与驱动斜块的抵接，并提供足够夹持电池电芯的弹力即可。

本方案通过弹簧结构将两个夹持结构分别紧压于驱动斜块的两个驱动平面上，且驱动平面是相对于夹持结构的运动方向倾斜设置的且斜率互不相等，即两驱动平面各处的间距不等；当沿垂直于夹持结构运动方向的方向调整驱动斜块的位置时，夹持结构与驱动平面的抵接位置发生变化，从而使两个夹持结构的间距也发生变化，进而能实现夹持组件的开合动作，以及兼容不同尺寸规格的电池电芯；比如将驱动斜块朝其顶角方向移动，能扩大两夹持结构之间的距离以兼容尺寸更大的电池电芯。

且由于驱动斜块的限位作用，本方案能选用弹力较大的弹簧，并微调驱动斜块的位置以调整作用于电池电芯的弹力，既可以避免因弹簧弹力过大导致两夹持结构夹持过紧甚至损坏电池电芯的情况，也可以避免因弹簧弹力过小而导致无法可靠夹持的情况。

作为本实用新型的优选方案，两个所述驱动平面相对所述夹持结构移动方向的斜率互为相反数。

可将驱动斜块制作为对称外形，从而实现驱动平面相对夹持结构移动方向的斜率互为相反数，如等腰三角形、等腰梯形。

由于两驱动平面相对夹持结构移动方向的斜率互为相反数，即绝对值相同，符号相反；当本方案的驱动斜块运动时，分别抵接于两驱动平面的夹持结构沿驱动平面移动的距离相同，从而能实现良好的对中性，防止由于两夹持结构运动不同步造成电池电芯位置偏向其中一侧的情况。

作为本实用新型的优选方案，每个所述夹持组件包含两个外形相同的所述驱动斜块；两个所述驱动斜块的移动轴线重合且驱动平面的夹角朝向相反。

本方案在每个夹持组件内设置两个朝向相反的驱动斜块，则两个驱动斜块在驱动平面上产生的垂直于夹持结构运动方向的分力能相互抵消，从而减少夹持结构所受到的额外载荷以及额外载荷产生的力矩，进而使夹持结构运动更加流畅。

作为本实用新型的优选方案，所述夹持结构还包含滚子组件；所述夹持结构通过所述滚子组件抵接于所述驱动平面。

凸轮滚子的具体选型视具体所需夹紧力在驱动斜块的驱动平面上产生的载荷而定。

本方案可以减少驱动斜块与夹持结构接触面的磨损。

作为本实用新型的优选方案，还包含气缸组件；所述驱动斜块安装于所述气缸组件。

气缸的选型视具体所需夹紧力对驱动斜块产生的载荷而定；若选用单活塞杆的气缸组件，则还应针对驱动斜块或活塞杆设置相应的限位组件，以防止驱动斜块发生旋转。

本方案通过气缸控制驱动斜块的运动，能实现夹持组件开合的自动化以及间距调整的自动化，从而增加夹具的装夹效率。

作为本实用新型的优选方案，所述气缸组件为双杆气缸。

双杆气缸没有旋转自由度，可以保证驱动斜块只沿直线运动，从而无需为驱动斜块设置额外的限位装置。

作为本实用新型的优选方案，所述夹持结构包含直线轴承；所述夹具底板包含导向杆；所述直线轴承安装于所述导向杆。

对于每个夹持结构，导向杆可以设置一条或多条。

本方案通过导向杆与直线轴承的配合实现夹持结构的运动，从而实现两夹持结构的间距可调。

作为本实用新型的优选方案，所述弹簧结构套于所述导向杆。

本方案能使弹簧结构的弹力与导向杆的轴线重合，避免弹力在导向杆上产生额外的力矩，从而使夹持结构的运动更加流畅。

作为本实用新型的优选方案，还包含导向挡板；所述夹持组件用于夹紧所述电池电芯的两个侧面；所述导向挡板用于夹紧所述电池电芯的另外两个侧面；所述导向挡板通过腰形孔与所述夹具底板螺纹连接。

导向挡板通过腰形孔与夹具底板连接，其腰形孔可以设置于导向挡板上，也可以设置于夹具底板上，用以调整导向挡板的位置，以适应不同规格的电池电芯。

当电池电芯长度或宽度中只有一个尺寸变化较大时，可通过本方案减少夹持组件的数量，以简单的导向挡板对电池电芯变化不大的侧面进行限位，从而简化结构并降低成本。

作为本实用新型的优选方案，所述夹持结构包含若干电芯压紧块；所述夹持结构通过所述电芯压紧块接触所述电池电芯；所述电芯压紧块通过腰形孔与所述夹持结构螺纹连接。

电芯压紧块的具体位置、数量随电池电芯的具体结构而定。

电芯压紧块通过腰形孔与夹持结构连接，可以将腰形孔设置于电芯压紧块，也可以将腰形孔设置于夹持结构；可以多个电芯压紧块分别通过多个腰形孔与夹持结构连接，也可以多个电芯压紧块共用一个腰形孔。

本方案对应电池电芯上设置有专用的装夹位的情形，通过能调整位置的电芯压紧块对准电池电芯上的专用装夹位，从而防止因夹紧到电池电芯脆弱部位而导致电池电芯损坏的情形。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、通过弹簧结构将间距可调的两个夹持结构紧压于驱动斜块的两驱动平面上，本方案能通过调整驱动斜块沿其对称轴的位置以调整其两个夹持结构的间距，进而能兼容不同尺寸规格的电池电芯；对于尺寸在本方案可调节范围内的电池电芯，可以免除夹具的制作和更换夹具的操作，从而提高生产效率，降低成本。

2、本方案通过驱动斜块对夹持结构进行限位，能防止两夹持结构夹持过紧甚至导致电池电芯损坏的情形，从而使本方案能选用压力或拉力较大的弹簧以保证夹持可靠。

3、本方案通过驱动斜块对夹持结构进行限位，夹持结构的位置精度可以以驱动斜块的几何公差保证；当将驱动斜块的两个驱动平面相对驱动斜块的运动方向对称设置时，能实现良好的对中度，避免由于两夹持结构运动不同步造成电池电芯偏移而需要重新装夹的情况。

附图说明

图1是本实用新型的一种电池电芯的夹具的立体结构示意图；

图2是夹持结构的立体结构示意图；

图3是本实用新型的一种电池电芯的夹具的仰视示意图；

图标：1-电池电芯；2-夹具底板；3-夹持组件；4-滚子组件；5-气缸组件；6-导向挡板；7-电芯压紧块；8-压紧钣金件；

11-导向杆；31-夹持结构；32-驱动斜块；33-弹簧结构；311-直线轴承；321-驱动平面。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1～3所示，本实用新型所采用的一种电池电芯1的夹具，包含夹具底板2、夹持组件3和导向挡板6；对于本实施例，采用一个夹持组件3和两个导向挡板6对电池电芯1进行装夹。

夹具底板2用于放置电池电芯1并作为其它组件的安装板。

夹持组件3包含驱动斜块32、弹簧结构33和两个夹持结构31；两个夹持结构31内均安装有直线轴承311，并通过直线轴承311安装于夹具底板2下表面设置的导向杆11，使得两夹持结构31可以沿导向杆11滑动从而调整两夹持结构31之间的间距；

驱动斜块32安装于夹具底板2下表面设置的气缸组件5的活塞杆上，且气缸组件5的活塞杆垂直于导向杆11，使驱动斜块32能沿垂直于导向杆11的方向运动；驱动斜块32包含两个相对导向杆11倾斜设置的驱动平面321；

在导向杆11上还套有弹簧结构33，以将夹持结构31推向并紧抵于驱动斜块32的驱动平面321。对于本实施例，每个夹持结构31由两根导向杆11进行引导，对应的，每个夹持结构31由两根弹簧结构33驱动；本实施例的驱动斜块32外形为等腰三角形，以其两腰作为驱动平面321，以其底边连接于气缸组件5，从而使两驱动平面321相对导向杆11的斜率互为相反数；且驱动斜块32数量也为二，他们对称轴重合但顶角朝向相反以抵消垂直于导向杆11的分力。

两个导向挡板6分别设置于夹持结构31的两侧，并通过其上的腰形孔螺纹连接于夹具底板2，且腰形孔设置方向垂直于导向杆11，从而当两夹持结构31夹住电池电芯1的两侧时，两导向挡板6能夹住电池电芯1的另外两侧，并也具备一定的调节能力。

装夹电池电芯1时，拧松用于安装导向挡板6的螺钉，并沿其腰形孔调整导向挡板6的位置，从而改变两导向挡板6之间的距离直至与电池电芯1的宽度适配，随后重新拧紧用于安装导向挡板6的螺钉；控制气缸组件5驱动两驱动斜块32分别向各自顶角的方向运动，从而扩大两夹持结构31之间的距离直至最大。将电池电芯1顺着导向挡板6放入导向挡板6之间，随后控制气缸组件5驱动两驱动斜块32分别向背离各自顶角的方向运动直至两夹持结构31将电池电芯1夹紧。

当取出电池电芯1时，控制气缸组件5驱动两驱动斜块32分别向各自顶角的方向运动，从而使两夹持结构31之间的距离变大以松开电池电芯1；取出电池电芯1。

当装夹下一块电池电芯1时，若电池电芯1宽度发生变化，则先重新调整两导向挡板6的间距直至与电池电芯1的宽度重新匹配，再操作气缸重复装夹动作；若电池电芯1的宽度不变，则直接进入装夹动作。

需要注意的是，本实施例中，以一个夹持组件3配合两个导向挡板6对电池电芯1进行夹持，是出于电池电芯1宽度尺寸变化不大，无需频繁调节的情形，若应用情形不同，也可以设置两个甚至多个夹持组件3。

实施例2

如图1～3所示，在实施例1的基础上，各夹持结构31均设置有滚子组件4，并通过滚子组件4与驱动斜块32的驱动平面321接触。

对于本实施例，直接使用深沟球轴承作为滚子组件4。

本实施例可以减少驱动斜块32和夹持结构31接触面的磨损，增加夹具的寿命。

实施例3

在实施例1～2的基础上，气缸组件5使用双杆气缸。

本实施例的驱动斜块32不会发生旋转，从而能省去专门用于防止驱动斜块32旋转的限位件。

实施例4

如图1～2所示，在实施例1～3的基础上，各夹持结构31上设置有若干电芯压紧块7，且各夹持结构31通过电芯压紧块7与电池电芯1接触。其中电芯压紧块7的具体位置、数量随电池电芯1的具体结构而定，如对于本实施例，每个夹持结构31上设置有两个电芯压紧块7。

本实施例适用于电池电芯1上设置有专门的装夹位的情形，通过在对应位置设置电芯压紧块7以获得更好的装夹效果。

实施例5

如图1～2所示，在实施例4的基础上，各夹持结构31上均安装有压紧钣金件8；压紧钣金件8上设置有腰形孔，并通过腰形孔螺纹连接于夹持结构31，从而使压紧钣金件8能沿其腰形孔靠近或远离电池电芯1；压紧钣金件8上还设置有用于安装电芯压紧块7的腰形孔，从而使电芯压紧块7能调整与电池电芯1接触的位置。

本实施例使得电芯压紧块7能调整位置，从而兼容不同规格的电池电芯1；同时压紧钣金件8本身也能够调整位置，增加了夹持组件3所能兼容的电池电芯1的尺寸范围。

以上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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池电芯的夹具，其特征在于，包含

夹具底板(2)，所述夹具底板(2)用于放置电池电芯(1)；

夹持组件(3)，所述夹持组件(3)包含驱动斜块(32)、弹簧结构(33)和两个夹持结构(31)；两个所述夹持结构(31)均能相对所述夹具底板(2)移动；所述驱动斜块(32)包含两个驱动平面(321)；两个所述驱动平面(321)均相对所述夹持结构(31)的移动方向倾斜设置；所述驱动斜块(32)能沿垂直于所述夹持结构(31)的移动方向的方向移动；两个所述夹持结构(31)分别抵接于两个所述驱动平面(321)；移动所述驱动斜块(32)能改变两个所述夹持结构(31)之间的间距；所述弹簧结构(33)用于保持所述夹持结构(31)与所述驱动平面(321)的抵接。

2.根据权利要求1所述的一种电池电芯的夹具，其特征在于，两个所述驱动平面(321)相对所述夹持结构(31)移动方向的斜率互为相反数。

3.根据权利要求1所述的一种电池电芯的夹具，其特征在于，每个所述夹持组件(3)包含两个外形相同的所述驱动斜块(32)；两个所述驱动斜块(32)的移动轴线重合且驱动平面(321)的夹角朝向相反。

4.根据权利要求1所述的一种电池电芯的夹具，其特征在于，所述夹持结构(31)还包含滚子组件(4)；所述夹持结构(31)通过所述滚子组件(4)抵接于所述驱动平面(321)。

5.根据权利要求1所述的一种电池电芯的夹具，其特征在于，还包含气缸组件(5)；所述驱动斜块(32)安装于所述气缸组件(5)。

6.根据权利要求5所述的一种电池电芯的夹具，其特征在于，所述气缸组件(5)为双杆气缸。

7.根据权利要求1至6中任何一项所述的一种电池电芯的夹具，其特征在于，所述夹持结构(31)包含直线轴承(311)；所述夹具底板(2)包含导向杆(11)；所述直线轴承(311)安装于所述导向杆(11)。

8.根据权利要求7所述的一种电池电芯的夹具，其特征在于，所述弹簧结构(33)套于所述导向杆(11)。

9.根据权利要求1至6中任何一项所述的一种电池电芯的夹具，其特征在于，还包含导向挡板(6)；所述夹持组件(3)用于夹紧所述电池电芯(1)的两个侧面；所述导向挡板(6)用于夹紧所述电池电芯(1)的另外两个侧面；所述导向挡板(6)通过腰形孔与所述夹具底板(2)螺纹连接。

10.根据权利要求1至6中任何一项所述的一种电池电芯的夹具，其特征在于，所述夹持结构(31)包含若干电芯压紧块(7)；所述夹持结构(31)通过所述电芯压紧块(7)接触所述电池电芯(1)；所述电芯压紧块(7)通过腰形孔与所述夹持结构(31)螺纹连接。

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