CN219017747U - 一种化成分容设备自动换型工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了化成分容技术领域的一种化成分容设备自动换型工装，包括：一块底板，底端设有四个定位衬套；两个升降机构，并排设于所述底板的顶端；六个换型机构，分别并排设于两个所述升降机构的顶端；两个取电铜排，对称设于所述底板的边缘；一个PLC，设于所述底板上，并与所述升降机构、换型机构以及取电铜排连接；一个触摸显示屏，设于所述底板上，并与所述PLC连接；若干个操作按钮，设于所述底板上，并与所述PLC连接。本实用新型的优点在于：极大的提升了化成分容设备换型的效率、质量以及安全性。

Description

一种化成分容设备自动换型工装

技术领域

本实用新型涉及化成分容技术领域，特别指一种化成分容设备自动换型工装。

背景技术

电池模组由几颗到数百颗电芯经由并联及串联所组成，电芯的性能决定了电池模组的性能，因此在电芯生产完成之后，需要使用化成分容设备对电芯进行化成分容。化成即对电芯进行初次的充放电以激活电芯内部的化学物质，分容即对电芯进行容量和质量等级的分选。

化成分容过程中，需要将化成分容设备的正极探针、负极探针分别压合在电芯的正极极柱和负极极柱上，由于化成分容过程中电芯内部会产生一定气体，若不将气体抽走将导致电芯鼓包，因此还需要使用负压模组连通电芯的注液口，以对化成分容过程中产生的气体进行抽吸。

由于电芯存在多种规格(尺寸)，不同规格电芯的正极极柱、负极极柱、注液口的间距不同，为了提升化成分容设备的兼容性，需要对化成分容设备进行换型，即调整正极探针模组、负极探针模组、负压模组的间距。针对化成分容设备的换型，传统上采用人工调整正极探针模组、负极探针模组、负压模组的间距的方法，但存在如下缺点：1、化成分容设备的内部空间复杂且狭小，人工操作不便、效率低下，导致化成分容设备的维护时间较长；2、人工操作时，由于视线不佳且操作不方便，存在换型不到位、遗漏等情况；3、人工操作时，手臂进入化成分容设备内操作，存在一定的安全隐患。

因此，如何提供一种化成分容设备自动换型工装，实现提升化成分容设备换型的效率、质量以及安全性，成为一个亟待解决的技术问题。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种化成分容设备自动换型工装，实现提升化成分容设备换型的效率、质量以及安全性。

本实用新型是这样实现的：一种化成分容设备自动换型工装，包括：

一块底板，底端设有四个定位衬套；

两个升降机构，并排设于所述底板的顶端；

六个换型机构，分别并排设于两个所述升降机构的顶端；

两个取电铜排，对称设于所述底板的边缘；

一个PLC，设于所述底板上，并与所述升降机构、换型机构以及取电铜排连接；

一个触摸显示屏，设于所述底板上，并与所述PLC连接；

若干个操作按钮，设于所述底板上，并与所述PLC连接。

进一步地，所述升降机构包括：

一对第一直线导轨，平行设于所述底板的顶端；

四根导向轴，垂直设于所述底板的顶端；

四个直线轴承，分别设于一所述导向轴上；

一块升降板，设于各所述导向轴的顶端；

两块升降滑块，对称设于所述升降板底端的边缘，且侧面设有一倾斜的凸轮槽；

一个升降驱动模块，设于所述底板的顶端，与所述第一直线导轨以及凸轮槽滑动连接，并与所述PLC连接。

进一步地，所述升降驱动模块包括：

两个第一丝杆安装座，设于所述底板的顶端；

一个第一螺母安装座，设于所述底板的顶端；

一根第一梯形丝杆，两端分别安装于一所述第一丝杆安装座上，并与所述第一直线导轨平行；

一个第一梯形丝杆螺母，安装于所述第一螺母安装座上，并与所述第一梯形丝杆的一端连接；

一个升降电机，设于所述底板的顶端，并与所述PLC连接；

一个联轴器，一端与所述第一梯形丝杆的另一端连接，另一端与所述升降电机的动力输出端连接；

两块第一导轨滑块，底端分别与一所述第一直线导轨滑动连接；

两个凸轮随动器，分别安装于一所述第一导轨滑块上，一端与所述第一梯形丝杆螺母连接，另一端嵌入所述凸轮槽。

进一步地，所述换型机构包括：

一对第二直线导轨，平行设于所述升降机构的顶端；

两块第二导轨滑块，分别与一所述第二直线导轨滑动连接；

一块拨叉固定板，设于所述第二导轨滑块的顶端；

一根解锁顶杆，垂直设于所述拨叉固定板的顶端；

一根拨叉杆，垂直设于所述拨叉固定板的顶端；

一个寻位传感器，设于所述拨叉固定板的顶端，感应方向朝上，并与所述PLC连接；

一个换型驱动模块，设于所述升降机构的顶端，动力输出端与所述拨叉固定板连接，控制端与所述PLC连接。

进一步地，所述寻位传感器为光纤传感器。

进一步地，所述换型驱动模块包括：

两个第二丝杆安装座，设于所述升降机构的顶端；

一根第二梯形丝杆，两端分别安装于一所述第二丝杆安装座上，并与所述第二直线导轨平行；

一个第二螺母安装座，安装于所述第二梯形丝杆上；

一个第二梯形丝杆螺母，安装于所述第二螺母安装座上，并与所述拨叉固定板连接；

一个小皮带轮；

一个大皮带轮，与所述第二梯形丝杆连接；

一条同步带，套设在所述小皮带轮和大皮带轮上；

一个平移电机，设于所述升降机构的顶端，动力输出端与所述小皮带轮连接，控制端与所述PLC连接。

本实用新型的优点在于：

通过设置升降机构、换型机构、PLC、触摸显示屏以及操作按钮，升降机构、换型机构、触摸显示屏以及操作按钮均与PLC连接，换型机构设于升降机构的顶端；PLC通过触摸显示屏或者操作按钮触发的指令来控制升降电机的工作，进而控制升降机构联动换型机构进行升降；PLC通过触摸显示屏或者操作按钮触发的指令来控制平移电机的工作，进而控制拨叉固定板进行平移，联动解锁顶杆、拨叉杆以及寻位传感器进行平移，直到通过寻位传感器感应移动到位，即PLC通过触发的指令即可联动解锁顶杆和拨叉杆进行平移、升降和定位，进而通过解锁顶杆自动解锁正极探针模组、负极探针模组以及负压模组，通过拨叉杆自动调整正极探针模组、负极探针模组以及负压模组的间距，无需人工干预操作，避免换型不到位或者遗漏，避免手臂受伤，最终极大的提升了化成分容设备换型的效率、质量以及安全性。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。

图1是本实用新型一种化成分容设备自动换型工装的结构示意图。

图2是本实用新型一种化成分容设备自动换型工装的侧视图。

图3是本实用新型一种化成分容设备自动换型工装的仰视图。

图4是本实用新型升降机构的结构示意图。

图5是本实用新型换型机构的结构示意图。

图6是本实用新型一种化成分容设备自动换型工装的电路原理框图。

标记说明：

100-一种化成分容设备自动换型工装，1-底板，2-升降机构，3-换型机构，4-取电铜排，5-PLC，6-触摸显示屏，7-操作按钮，11-定位衬套，21-第一直线导轨，22-导向轴，23-直线轴承，24-升降板，25-升降滑块，26-升降驱动模块，251-凸轮槽，261-第一丝杆安装座，262-第一螺母安装座，263-第一梯形丝杆，264-第一梯形丝杆螺母，265-升降电机，266-联轴器，267-第一导轨滑块，268-凸轮随动器，31-第二直线导轨，32-第二导轨滑块，33-拨叉固定板，34-解锁顶杆，35-拨叉杆，36-寻位传感器，37-换型驱动模块，371-第二丝杆安装座，372-第二梯形丝杆，373-第二螺母安装座，374-小皮带轮，375-大皮带轮，376-同步带，377-平移电机。

具体实施方式

本实用新型实施例通过提供一种化成分容设备自动换型工装100，解决了现有技术中人工对化成分容设备进行换型，操作不便、效率低下、存在换型不到位、遗漏等情况、存在安全隐患的技术问题，实现了极大的提升了化成分容设备换型的效率、质量以及安全性的技术效果。

本实用新型实施例中的技术方案为解决上述问题，总体思路如下：通过PLC5控制升降机构2和换型机构3进行工作，以联动解锁顶杆34、拨叉杆35以及寻位传感器36进行平移，直到通过寻位传感器36感应移动到位，并顶升解锁顶杆34自动解锁正极探针模组、负极探针模组以及负压模组，顶升拨叉杆35自动调整正极探针模组、负极探针模组以及负压模组的间距，以提升化成分容设备(未图示)换型的效率、质量以及安全性。

为了更好地理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

请参照图1至图6所示，本实用新型一种化成分容设备自动换型工装100的较佳实施例，包括：

一块底板1，底端设有四个定位衬套11；所述底板1用于承载换型工装100；所述定位衬套11用于换型工装100的定位；

两个升降机构2，并排设于所述底板1的顶端，用于联动所述换型机构3进行升降；

六个换型机构3，分别并排设于两个所述升降机构2的顶端，即每个所述升降机构2上分别设置三个换型机构3，每个所述升降机构2上的三个换型机构3分别用于对正极探针模组(未图示)、负极探针模组(未图示)和负压模组(未图示)进行调整，而两个升降机构2上的换型机构3分别对应正极探针模组、负极探针模组和负压模组上不同的解锁孔位(未图示)和拨叉孔位(未图示)；例如要对正极探针模组进行解锁，需要利用前后两根所述解锁顶杆34进行解锁；

两个取电铜排4，对称设于所述底板1的边缘，用于所述换型工装100的上电；

一个PLC5，设于所述底板1上，并与所述升降机构2、换型机构3以及取电铜排4连接，用于控制所述换型工装100的工作，在具体实施时，只要从现有技术中选择能实现此功能的PLC即可，并不限于何种型号，且控制程序是本领域技术人员所熟知的，这是本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可获得的；

一个触摸显示屏6，设于所述底板1上，并与所述PLC5连接，用于操作所述换型工装100，或者显示运行数据；

若干个操作按钮7，设于所述底板1上，并与所述PLC5连接，用于操作所述换型工装100。

所述升降机构2包括：

一对第一直线导轨21，平行设于所述底板1的顶端；

四根导向轴22，垂直设于所述底板1的顶端；

四个直线轴承23，分别设于一所述导向轴22上；

一块升降板24，设于各所述导向轴22的顶端，即所述升降板24通过直线轴承23在导向轴22上升降；

两块升降滑块25，对称设于所述升降板24底端的边缘，且侧面设有一倾斜的凸轮槽251；

一个升降驱动模块26，设于所述底板1的顶端，与所述第一直线导轨21以及凸轮槽251滑动连接，并与所述PLC5连接。

所述升降驱动模块26包括：

两个第一丝杆安装座261，设于所述底板1的顶端；

一个第一螺母安装座262，设于所述底板1的顶端；

一根第一梯形丝杆263，两端分别安装于一所述第一丝杆安装座261上，并与所述第一直线导轨21平行；

一个第一梯形丝杆螺母264，安装于所述第一螺母安装座262上，并与所述第一梯形丝杆263的一端连接；

一个升降电机265，设于所述底板1的顶端，并与所述PLC5连接；

一个联轴器266，一端与所述第一梯形丝杆263的另一端连接，另一端与所述升降电机265的动力输出端连接；

两块第一导轨滑块267，底端分别与一所述第一直线导轨21滑动连接；

两个凸轮随动器268，分别安装于一所述第一导轨滑块267上，一端与所述第一梯形丝杆螺母264连接，另一端嵌入所述凸轮槽251。

所述升降电机265通过PLC5的控制指令进行工作，进而通过所述联轴器266带动第一梯形丝杆263转动，并将动力依次通过所述第一梯形丝杆螺母264以及凸轮随动器268传递到第一导轨滑块267，使得所述第一导轨滑块267在第一直线导轨21上滑动，并带动所述凸轮随动器268进行位移，由于所述凸轮随动器268嵌入凸轮槽251，进而联动所述升降滑块25进行升降，即联动所述升降板24进行升降。

所述换型机构3包括：

一对第二直线导轨31，平行设于所述升降机构2的顶端；

两块第二导轨滑块32，分别与一所述第二直线导轨31滑动连接；

一块拨叉固定板33，设于所述第二导轨滑块32的顶端，用于承载所述解锁顶杆34、拨叉杆35以及寻位传感器36；

一根解锁顶杆34，垂直设于所述拨叉固定板33的顶端，用于插入正极探针模组、负极探针模组和负压模组的解锁孔位，以对正极探针模组、负极探针模组和负压模组进行解锁；

一根拨叉杆35，垂直设于所述拨叉固定板33的顶端，用于插入正极探针模组、负极探针模组和负压模组的拨叉孔位，以对正极探针模组、负极探针模组和负压模组进行间距调整；

一个寻位传感器36，设于所述拨叉固定板33的顶端，感应方向朝上，并与所述PLC5连接，用于所述解锁顶杆34定位解锁孔位，所述拨叉杆35定位拨叉孔位；

一个换型驱动模块37，设于所述升降机构2的顶端，动力输出端与所述拨叉固定板33连接，控制端与所述PLC5连接。

所述寻位传感器36为光纤传感器。

所述换型驱动模块37包括：

两个第二丝杆安装座371，设于所述升降机构2的顶端；

一根第二梯形丝杆372，两端分别安装于一所述第二丝杆安装座371上，并与所述第二直线导轨31平行；

一个第二螺母安装座373，安装于所述第二梯形丝杆372上；

一个第二梯形丝杆螺母(未图示)，安装于所述第二螺母安装座373上，并与所述拨叉固定板33连接；

一个小皮带轮374；

一个大皮带轮375，与所述第二梯形丝杆372连接；

一条同步带376，套设在所述小皮带轮374和大皮带轮375上；

一个平移电机377，设于所述升降机构2的顶端，动力输出端与所述小皮带轮374连接，控制端与所述PLC5连接。

所述平移电机377通过PLC5的控制指令进行工作，进而依次通过小皮带轮374、同步带376、大皮带轮375、第二梯形丝杆372、第二螺母安装座373以及第二梯形丝杆螺母联动拨叉固定板33在第二直线导轨31上平移，即联动所述解锁顶杆34、拨叉杆35以及寻位传感器36进行平移。

本实用新型工作原理：

机械手(未图示)通过所述定位衬套11对换型工装100进行定位后，将所述取电铜排4压合在取电口(未图示)上，以对所述换型工装100进行上电。所述PLC5接收到操作按钮7的触发指令后，控制所述平移电机377平移拨叉固定板33，直至通过所述寻位传感器36感应移动到位，此时所述解锁顶杆34和拨叉杆35正对正极探针模组、负极探针模组和负压模组的解锁孔位和拨叉孔位，再控制所述升降电机265顶升解锁顶杆34和拨叉杆35插入对应孔位，以解锁正极探针模组、负极探针模组和负压模组，控制所述平移电机377联动拨叉杆35进行平移，以调整正极探针模组、负极探针模组和负压模组的间距。

综上所述，本实用新型的优点在于：

通过设置升降机构、换型机构、PLC、触摸显示屏以及操作按钮，升降机构、换型机构、触摸显示屏以及操作按钮均与PLC连接，换型机构设于升降机构的顶端；PLC通过触摸显示屏或者操作按钮触发的指令来控制升降电机的工作，进而控制升降机构联动换型机构进行升降；PLC通过触摸显示屏或者操作按钮触发的指令来控制平移电机的工作，进而控制拨叉固定板进行平移，联动解锁顶杆、拨叉杆以及寻位传感器进行平移，直到通过寻位传感器感应移动到位，即PLC通过触发的指令即可联动解锁顶杆和拨叉杆进行平移、升降和定位，进而通过解锁顶杆自动解锁正极探针模组、负极探针模组以及负压模组，通过拨叉杆自动调整正极探针模组、负极探针模组以及负压模组的间距，无需人工干预操作，避免换型不到位或者遗漏，避免手臂受伤，最终极大的提升了化成分容设备换型的效率、质量以及安全性。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本实用新型的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本实用新型的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本实用新型的权利要求所保护的范围内。

Claims (6)

1.一种化成分容设备自动换型工装，其特征在于：包括：

一块底板，底端设有四个定位衬套；

两个升降机构，并排设于所述底板的顶端；

六个换型机构，分别并排设于两个所述升降机构的顶端；

两个取电铜排，对称设于所述底板的边缘；

一个PLC，设于所述底板上，并与所述升降机构、换型机构以及取电铜排连接；

一个触摸显示屏，设于所述底板上，并与所述PLC连接；

若干个操作按钮，设于所述底板上，并与所述PLC连接。

2.如权利要求1所述的一种化成分容设备自动换型工装，其特征在于：所述升降机构包括：

一对第一直线导轨，平行设于所述底板的顶端；

四根导向轴，垂直设于所述底板的顶端；

四个直线轴承，分别设于一所述导向轴上；

一块升降板，设于各所述导向轴的顶端；

两块升降滑块，对称设于所述升降板底端的边缘，且侧面设有一倾斜的凸轮槽；

一个升降驱动模块，设于所述底板的顶端，与所述第一直线导轨以及凸轮槽滑动连接，并与所述PLC连接。

3.如权利要求2所述的一种化成分容设备自动换型工装，其特征在于：所述升降驱动模块包括：

两个第一丝杆安装座，设于所述底板的顶端；

一个第一螺母安装座，设于所述底板的顶端；

一根第一梯形丝杆，两端分别安装于一所述第一丝杆安装座上，并与所述第一直线导轨平行；

一个第一梯形丝杆螺母，安装于所述第一螺母安装座上，并与所述第一梯形丝杆的一端连接；

一个升降电机，设于所述底板的顶端，并与所述PLC连接；

一个联轴器，一端与所述第一梯形丝杆的另一端连接，另一端与所述升降电机的动力输出端连接；

两块第一导轨滑块，底端分别与一所述第一直线导轨滑动连接；

两个凸轮随动器，分别安装于一所述第一导轨滑块上，一端与所述第一梯形丝杆螺母连接，另一端嵌入所述凸轮槽。

4.如权利要求1所述的一种化成分容设备自动换型工装，其特征在于：所述换型机构包括：

一对第二直线导轨，平行设于所述升降机构的顶端；

两块第二导轨滑块，分别与一所述第二直线导轨滑动连接；

一块拨叉固定板，设于所述第二导轨滑块的顶端；

一根解锁顶杆，垂直设于所述拨叉固定板的顶端；

一根拨叉杆，垂直设于所述拨叉固定板的顶端；

一个寻位传感器，设于所述拨叉固定板的顶端，感应方向朝上，并与所述PLC连接；

一个换型驱动模块，设于所述升降机构的顶端，动力输出端与所述拨叉固定板连接，控制端与所述PLC连接。

5.如权利要求4所述的一种化成分容设备自动换型工装，其特征在于：所述寻位传感器为光纤传感器。

6.如权利要求4所述的一种化成分容设备自动换型工装，其特征在于：所述换型驱动模块包括：

两个第二丝杆安装座，设于所述升降机构的顶端；

一根第二梯形丝杆，两端分别安装于一所述第二丝杆安装座上，并与所述第二直线导轨平行；

一个第二螺母安装座，安装于所述第二梯形丝杆上；

一个第二梯形丝杆螺母，安装于所述第二螺母安装座上，并与所述拨叉固定板连接；

一个小皮带轮；

一个大皮带轮，与所述第二梯形丝杆连接；

一条同步带，套设在所述小皮带轮和大皮带轮上；

一个平移电机，设于所述升降机构的顶端，动力输出端与所述小皮带轮连接，控制端与所述PLC连接。

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