CN219066895U - 一种电芯自动堆叠机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电芯自动堆叠机，包括机架，机架上沿其长度方向设有两个间隔设置的升降机构，两个升降机构之间设有上下间隔设置的输送台，两个升降机构中任意一个的侧边设有堆叠机构，输送台上传动有载台；堆叠机构包含挤压组件和测压组件，挤压组件和测压组件分设于输送台输送方向的两侧边且位于与其靠近的升降机构的两端。本实用新型的有益效果是：能够实时采集压力传感器的值，保证电芯堆叠时相互间的压力值达到设定标准，提高电芯堆叠精度，且堆叠一致性高；该自动堆叠机实现电芯的自动挤压堆叠，实现载台的自动回流，运输效率高，电芯的堆叠速度快、精度高，无需人工干预，电芯的堆叠作业成本低；且该堆叠机占用空间小，空间利用率高。

Description

一种电芯自动堆叠机

技术领域

本实用新型涉及电芯技术领域，具体为一种电芯自动堆叠机。

背景技术

锂电池生产过程中，需要将多片电芯堆叠至电芯模组壳体内以获得电芯模组。现有技术中，有的通过人工完成电芯堆叠处理，但人工堆叠效率低下，且难以保证堆叠质量；有的采用堆叠装置进行堆叠，但是堆叠装置在堆叠时容易出现压力精度不够，影响堆叠质量；同时堆叠装置的输送线较长，不仅无载具缓存功能，节拍较慢，每次都需要人工回流载具，同时空间利用率低下。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电芯自动堆叠机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种电芯自动堆叠机，包括机架，所述机架上沿其长度方向设有两个间隔设置的升降机构，两个所述升降机构之间设有上下间隔设置的输送台，两个所述升降机构中任意一个的侧边设有堆叠机构，所述输送台上传动有载台；所述堆叠机构包含挤压组件和测压组件，所述挤压组件和测压组件分设于输送台输送方向的两侧边且位于与其靠近的升降机构的两端；

所述挤压组件包含底座，所述底座固定于机架的台面上，所述底座上安装有竖直设置的第三支架，所述第三支架上安装有水平设置的滚珠丝杆螺母副，所述滚珠丝杆螺母副的丝杆长度方向与输送台的输送方向相垂直，所述滚珠丝杆螺母副的螺母固定于第三支架上，所述滚珠丝杆螺母副的丝杆的远离升降机构端连接有伺服电机，所述滚珠丝杆螺母副的丝杆的靠近升降机构端连接有第四支架，所述第四支架滑动设置于底座上，所述第四支架的远离第三支架的侧面连接有挤压板，所述伺服电机的靠近第三支架的侧边连接有支撑板，所述支撑板与第四支架之间连接与多根导杆，多根所述导杆均垂直穿设于第三支架上；通过伺服电机驱动滚珠丝杆螺母副运动，实现推动挤压板前后移动，通过挤压板实现对电芯的挤压和堆叠。

所述测压组件包含第五支架，所述第五支架间隔设置于挤压板的远离第四支架的侧边，所述第五支架的靠近挤压板的侧边活动连接有顶板，所述顶板和第五支架之间设有压力传感器，通过压力传感器实现对挤压板挤压电芯的压力值的实时采集，保证电芯堆叠完成时其压力值与设定值相同，保证电芯堆叠精度。

进一步优选，所述升降机构包含第一支架，所述第一支架上设有多根第一滚筒，多根所述第一滚筒沿着输送台的输送方向均匀设置，所述第一支架的下方设有直线模组，所述直线模组设置安装于机架上，所述直线模组为滚珠丝杆型直线模组，通过第一滚筒方便载台移动，通过直线模组实现第一支架的升降，进而实现载台的升降，完成载台的回流。其中，直线模组为滚珠丝杆型直线模组，即通过马达带动滚珠丝杆转动，实现高精度传送。

进一步优选，所述第一支架上方设有多个定位组件，用于载台在升降机构上的定位；所述定位组件包含固定于第一支架上的定位气缸，所述定位气缸上方活塞杆端连接有定位销，通过定位气缸驱动定位销升降，即可实现对载台的定位；所述第一支架的远离输送台的侧边设有多个缓冲气缸，能够防止载台冲出升降机构上的第一滚筒。

进一步优选，所述载台包含底板，所述底板上沿着第一滚筒长度方向设有多个垫板，每个所述垫板上均设有定位衬套，所述底板的靠近测压组件端设有固定挡板，所述底板的远离固定挡板端设有活动挡板，所述底板的靠近固定挡板和活动挡板端均设有推块。通过垫板方便机械手将电芯放置于载台上，通过定位衬套实现对载台的定位，通过固定挡板和活动挡板实现对电芯放置位置的限位，保证电芯放置位置准确，通过推块实现输送台驱动载台水平移动。

进一步优选，所述底板上设有配合活动挡板的定位槽，便于活动挡板的位置调节；所述底板上设有配合定位组件的多个定位孔，实现底板在升降机构上的位置定位。

进一步优选，所述输送台包含第二支架，所述第二支架固定于机架上，所述第二支架上设有多根均匀排列的第二滚筒，所述第二支架的沿着输送台输送方向的一侧边设有无杆气缸，所述无杆气缸连接有推板。通过第二滚筒的滚动，便于载台的移动，通过无杆气缸驱动推板推动推块，实现驱动载台水平移动，实现输送台的输送功能。

进一步优选，两个所述输送台中的下方一个上设有阻挡气缸，所述阻挡气缸设置于多根第二滚筒之间，用于载台的位置的阻挡，防止载台从输送台和升降机构间掉落。

进一步优选，所述挤压板与第四支架之间设有多根连接杆，实现对挤压板的安装、固定；所述第四支架与底座之间设有直线导轨，实现第四支架的平稳、顺畅移动，保证挤压组件在挤压时挤压板移动平稳、精准。

有益效果：本实用新型的电芯自动堆叠机，通过载台实现预堆叠电芯的摆放，通过输送台实现载台的输送，通过两个升降机构实现载台的循环回流，具有载台缓存功能，实现电芯的持续上料、下料，电芯堆叠节拍较快；通过堆叠机构实现多个电芯挤压堆叠，堆叠一致性高，通过挤压组件挤压电芯，实现电芯的挤压堆叠，通过测压组件能够实时采集压力传感器的值，保证电芯堆叠时相互间的压力值达到设定标准，提高电芯堆叠精度；该自动堆叠机实现电芯的自动挤压堆叠，实现载台的自动回流，运输效率高，电芯的堆叠速度快、精度高，无需人工干预，电芯的堆叠作业成本低；且该堆叠机占用空间小，空间利用率高。

附图说明

图1为本实用新型实施例所公开的电芯自动堆叠机的轴测结构示意图；

图2为本实用新型实施例所公开的电芯自动堆叠机的主视结构示意图；

图3为本实用新型实施例所公开的电芯自动堆叠机的一个视角的内部结构示意图；

图4为本实用新型实施例所公开的电芯自动堆叠机的另一个视角的内部结构示意图；

图5为本实用新型实施例所公开的升降机构的结构示意图；

图6为本实用新型实施例所公开的堆叠机构的结构示意图；

图7为本实用新型实施例所公开的载台的结构示意图；

图8为本实用新型实施例所公开的电芯自动堆叠机上放置预堆叠的电芯的结构示意图。

附图标记：1-机架，2-升降机构，21-第一支架，22-第一滚筒，23-直线模组，24-定位组件，241-定位气缸，242-定位销，25-缓冲气缸，3-输送台，31-第二支架，32-第二滚筒，33-无杆气缸，34-推板，4-堆叠机构，41-挤压组件，411-底座，412-第三支架，413-滚珠丝杆螺母副，414-伺服电机，415-第四支架，416-挤压板，417-支撑板，418-导杆，419-连接杆，42-测压组件，421-第五支架，422-顶板，423-压力传感器，5-载台，51-底板，511-定位槽，512-定位孔，52-垫板，53-定位衬套，54-固定挡板，55-活动挡板，56-推块，6-阻挡气缸。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1-8所示，一种电芯自动堆叠机，包括机架1，机架1上沿其长度方向设有两个间隔设置的升降机构2，两个升降机构2之间设有上下间隔设置的输送台3，两个升降机构2中任意一个的侧边设有堆叠机构4，输送台3上传动有载台5；堆叠机构4包含挤压组件41和测压组件42，挤压组件41和测压组件42分设于输送台3输送方向的两侧边且位于与其靠近的升降机构2的两端。其中，载台5用于预堆叠电芯的摆放，输送台3用于载台5的输送，两个升降机构2用于载台5的循环回流，实现电芯的持续上料、下料；堆叠机构4用于多个电芯挤压堆叠，通过挤压组件41挤压电芯，实现电芯的挤压堆叠，通过测压组件42能够实时采集压力传感器的值，当压力值达到预设的压力值后挤压组件41停止挤压，完成电芯挤压，压力精度高，提高堆叠精度。该自动堆叠机实现电芯的自动挤压堆叠，实现载台5的自动回流，电芯的堆叠速度快、精度高，无需人工干预，电芯的堆叠作业成本低；输送台3上下设置，使得该堆叠机占用空间小，有效提高空间利用率。

本申请中，挤压组件41包含底座411，底座411固定于机架1的台面上，底座411上安装有竖直设置的第三支架412，第三支架412上安装有水平设置的滚珠丝杆螺母副413，滚珠丝杆螺母副413的丝杆长度方向与输送台3的输送方向相垂直，滚珠丝杆螺母副413的螺母固定于第三支架412上，滚珠丝杆螺母副413的丝杆的远离升降机构2端连接有伺服电机414，滚珠丝杆螺母副413的丝杆的靠近升降机构2端连接有第四支架415，第四支架415滑动设置于底座411上，第四支架415的远离第三支架412的侧面连接有挤压板416。通过伺服电机414能够驱动滚珠丝杆螺母副413的丝杆转动，由于滚珠丝杆螺母副413的螺母固定于第三支架412上，因此滚珠丝杆螺母副413的丝杆作水平直线运动，能够推动与其连接的第四支架415沿着底座411滑动，进而带动挤压板416水平移动，进而实现推动移动该位置的升降机构2上的载台5上放置的电芯，将电芯向测压组件42挤压，当测压组件42测得的压力值达到预设值时，停止挤压，伺服电机414驱动滚珠丝杆螺母副413的丝杆转动，带动挤压板416回到初始位置，完成电芯的挤压堆叠。伺服电机414的靠近第三支架412的侧边连接有支撑板417，支撑板417与第四支架415之间连接与多根导杆418，多根导杆418均垂直穿设于第三支架412上，通过多根导杆418的设置，保证伺服电机414的固定稳定，保证滚珠丝杆螺母副413的运行顺畅。

本申请中，测压组件42包含第五支架421，第五支架421间隔设置于挤压板416的远离第四支架415的侧边且固定于机架1上，第五支架421的靠近挤压板416的侧边活动连接有顶板422，顶板422和第五支架421之间设有压力传感器423。通过第五支架421实现顶板422的支撑，保证顶板422对电芯的抵靠、支撑，通过压力传感器423实现挤压组件41对电芯的挤压的压力值的实时采集，保证电芯堆叠时相互间的压力值达到设定标准，提高电芯堆叠精度，且堆叠一致性高。

本申请中，升降机构2包含第一支架21，第一支架21上设有多根第一滚筒22，多根第一滚筒22沿着输送台3的输送方向均匀设置，保证输送到第一滚筒22上的载台5能够被输送到输送台3上。第一支架21的下方设有直线模组23，直线模组23设置安装于机架1上，直线模组23为滚珠丝杆型直线模组，通过直线模组23实现将载台5在上下设置的两个输送台3间传送，实现空的载台5的回流。当载台5上的堆叠好的电芯被取下后，靠近堆叠机构4的升降机构2将空的载台5向下输送，通过机架1下方的输送台3向远离堆叠机构4的升降机构2移动，并通过远离堆叠机构4的升降机构2向上升起，升至机架1的上方，待堆叠的电芯通过机械手搬运至该处的升降机构2上的载台5上，实现载台5的回流。通过两个升降机构2和输送台3，大大减少了该堆叠机的体积，空间利用率高，实现载台5的快速回流，实现了电芯的快速运输，大大提高了电芯的堆叠效率。

本申请中，第一支架21上方设有多个定位组件24，用于载台5的定位，保证载台5的位置精准，方便在载台5上将电芯放置到位及对载台5上的电芯进行堆叠。定位组件24包含固定于第一支架21上的定位气缸241，定位气缸241上方活塞杆端连接有定位销242，通过定位气缸241驱动定位销242上升，使其插入载台5上预设定位孔512内，实现对载台5的定位。第一支架21的远离输送台3的侧边设有多个缓冲气缸25，用于载台5的移动限位，防止载台5在输送台3的作用下从升降机构2的第一滚筒22上冲出去，最终从机架1上冲出。

本申请中，载台5包含底板51，底板51上沿着第一滚筒22长度方向设有多个垫板52，每个垫板52上均设有定位衬套53，通过垫板52实现定位衬套53的安装，方便机械手将电芯放置于垫板52上，通过定位衬套53实现电芯的定位，保证电芯放置位置准确；底板51的靠近测压组件42端设有固定挡板54，底板51的远离固定挡板54端设有活动挡板55，通过固定挡板54和活动挡板55实现电芯放置位置的限位，防止电芯未放置到载台5上；其中，活动挡板55的位置可调，可适用于不同数量电芯堆叠摆放。底板51的靠近固定挡板54和活动挡板55端均设有推块56，便于输送台3的推板34推动载台5水平移动。底板51上设有配合活动挡板55的定位槽511，用于活动挡板55移动导向、定位，保证活动挡板55调节后固定位置准确；底板51上设有配合定位组件24的多个定位孔512，用于载台5的定位，当载台5移动至升降机构2上时，通过定位气缸241驱动定位销242插入底板51上的定位孔512内，实现载台5在升降机构2上的定位，保证升降机构2在带动载台5升降时或在载台5上放置电芯、堆叠电芯以及取走电芯时，载台5的位置不会发生移动。

本申请中，输送台3包含第二支架31，第二支架31固定于机架1上，第二支架31上设有多根均匀排列的第二滚筒32，第二支架31的沿着输送台3输送方向的一侧边设有无杆气缸33，无杆气缸33连接有推板34。通过第二支架31实现第二滚筒32的安装，通过无杆气缸33驱动推板34，能够推动载台5移动，本申请为通过无杆气缸33驱动推板34，使得推板34能够推动载台5的前端或后端的推块56，带动载台5水平前后移动，实现输送台3的输送功能。

本申请中，两个输送台3中的下方一个上设有阻挡气缸6，阻挡气缸6设置于多根第二滚筒32之间，该阻挡气缸6用于限制载台5移动，防止即将移动到的升降机构2的第一支架21未下降下来，导致载台5掉落。

本申请中，挤压板416与第四支架415之间设有多根连接杆419，通过连接杆419实现挤压板416的安装、固定；第四支架415与底座411之间设有直线导轨，保证第四支架415的移动平稳、顺畅。

本申请中，该自动堆叠机的工作流程为：载台5移动至前侧的升降机构2上，此时升降机构2为升起状态，通过机械手将电芯放置于载台5上，机架1上方的输送台3动作，通过无杆气缸33驱动载台5向后移动，将装有预堆叠的电芯输送至机架1后侧的升降机构2上；然后堆叠机构4开始动作，通过伺服电机414驱动滚珠丝杆螺母副413动作，进而带动挤压板416向右移动，将电芯挤压于挤压板416、顶板422之间，通过压力传感器423实时采集压力值，当其达到预设值时，挤压组件41停止挤压，并通过伺服电机414驱动滚珠丝杆螺母副413带动挤压板416向左移动复位，此时电芯的堆叠挤压完成，通过机械手将堆叠挤压完成的电芯搬走；最后，位于机架1后侧的升降机构2带动载台5下降至位于机架1下方的输送台3高度，通过输送台3输送至机架1前侧的升降机构2上，并通过该升降机构2将载台5升起，使载台5回到上料位置，方便下一次机械手上料。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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性的保护范围之内的实用新型内容。

Claims (8)

1.一种电芯自动堆叠机，包括机架(1)，其特征在于：所述机架(1)上沿其长度方向设有两个间隔设置的升降机构(2)，两个所述升降机构(2)之间设有上下间隔设置的输送台(3)，两个所述升降机构(2)中任意一个的侧边设有堆叠机构(4)，所述输送台(3)上传动有载台(5)；所述堆叠机构(4)包含挤压组件(41)和测压组件(42)，所述挤压组件(41)和测压组件(42)分设于输送台(3)输送方向的两侧边且位于与其靠近的升降机构(2)的两端；

所述挤压组件(41)包含底座(411)，所述底座(411)固定于机架(1)的台面上，所述底座(411)上安装有竖直设置的第三支架(412)，所述第三支架(412)上安装有水平设置的滚珠丝杆螺母副(413)，所述滚珠丝杆螺母副(413)的丝杆长度方向与输送台(3)的输送方向相垂直，所述滚珠丝杆螺母副(413)的螺母固定于第三支架(412)上，所述滚珠丝杆螺母副(413)的丝杆的远离升降机构(2)端连接有伺服电机(414)，所述滚珠丝杆螺母副(413)的丝杆的靠近升降机构(2)端连接有第四支架(415)，所述第四支架(415)滑动设置于底座(411)上，所述第四支架(415)的远离第三支架(412)的侧面连接有挤压板(416)，所述伺服电机(414)的靠近第三支架(412)的侧边连接有支撑板(417)，所述支撑板(417)与第四支架(415)之间连接与多根导杆(418)，多根所述导杆(418)均垂直穿设于第三支架(412)上；

所述测压组件(42)包含第五支架(421)，所述第五支架(421)间隔设置于挤压板(416)的远离第四支架(415)的侧边，所述第五支架(421)的靠近挤压板(416)的侧边活动连接有顶板(422)，所述顶板(422)和第五支架(421)之间设有压力传感器(423)。

2.根据权利要求1所述的一种电芯自动堆叠机，其特征在于：所述升降机构(2)包含第一支架(21)，所述第一支架(21)上设有多根第一滚筒(22)，多根所述第一滚筒(22)沿着输送台(3)的输送方向均匀设置，所述第一支架(21)的下方设有直线模组(23)，所述直线模组(23)设置安装于机架(1)上，所述直线模组(23)为滚珠丝杆型直线模组。

3.根据权利要求2所述的一种电芯自动堆叠机，其特征在于：所述第一支架(21)上方设有多个定位组件(24)，所述定位组件(24)包含固定于第一支架(21)上的定位气缸(241)，所述定位气缸(241)上方活塞杆端连接有定位销(242)，所述第一支架(21)的远离输送台(3)的侧边设有多个缓冲气缸(25)。

4.根据权利要求3所述的一种电芯自动堆叠机，其特征在于：所述载台(5)包含底板(51)，所述底板(51)上沿着第一滚筒(22)长度方向设有多个垫板(52)，每个所述垫板(52)上均设有定位衬套(53)，所述底板(51)的靠近测压组件(42)端设有固定挡板(54)，所述底板(51)的远离固定挡板(54)端设有活动挡板(55)，所述底板(51)的靠近固定挡板(54)和活动挡板(55)端均设有推块(56)。

5.根据权利要求4所述的一种电芯自动堆叠机，其特征在于：所述底板(51)上设有配合活动挡板(55)的定位槽(511)，所述底板(51)上设有配合定位组件(24)的多个定位孔(512)。

6.根据权利要求1所述的一种电芯自动堆叠机，其特征在于：所述输送台(3)包含第二支架(31)，所述第二支架(31)固定于机架(1)上，所述第二支架(31)上设有多根均匀排列的第二滚筒(32)，所述第二支架(31)的沿着输送台(3)输送方向的一侧边设有无杆气缸(33)，所述无杆气缸(33)连接有推板(34)。

7.根据权利要求6所述的一种电芯自动堆叠机，其特征在于：两个所述输送台(3)中的下方一个上设有阻挡气缸(6)，所述阻挡气缸(6)设置于多根第二滚筒(32)之间。

8.根据权利要求1所述的一种电芯自动堆叠机，其特征在于：所述挤压板(416)与第四支架(415)之间设有多根连接杆(419)，所述第四支架(415)与底座(411)之间设有直线导轨。

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