CN219296579U - 电池分容夹持组件、电池分容下料机构及电池组装生产线 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电池分容夹持组件、电池分容下料机构及电池组装生产线。电池分容夹持组件包括：安装件，用于连接外部驱动模组；多个升降驱动件，设于安装件上，多个升降驱动件沿第一方向依次设置；夹取单元，每一升降驱动件均连接一个夹取单元，夹取单元用于夹取电芯。本申请电池分容夹持组件的每个夹取单元可以单独升降，从而能将每个夹取单元上夹持的电芯放置到电芯输送线上的不同输送通道中，也就是将不同电容的电芯放入用于放置不容电容档位电芯的输送通道中，实现将电芯分容向后输送。

Description

电池分容夹持组件、电池分容下料机构及电池组装生产线

技术领域

本申请涉及电池组装技术领域，尤其涉及一种电池分容夹持组件、电池分容下料机构及电池组装生产线。

背景技术

电池组装时，需要将多个单体电芯放置到一个外壳中组装成电池，这样能使组装后的电池容量更大。为了使组装后的电池性能更好，一般是将电容值差不多的电芯组装在一个电池外壳中形成电池。因此，在组装之前需要将电芯进行分容，分容也就是先测出各个电芯的电容值，然后将电容值处于同一档位的电芯放置在同一输送通道中向后输送。

相关技术中，由于在分容之前，托盘中的各电芯电容值参差不齐，因此，在检测完托盘上各电芯的电容后，一般是通过机械手将托盘中的电芯一个个夹持并向后移动放置到电芯输送线上相应的输送通道中，由于各电芯的电容值不同，相关技术中，机械手无法同时夹取多个电芯向后移动并放置到电芯输送线上对应的输送通道中，机械手只能一个一个的夹取电芯向后移动，效率较低。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本申请提供一种能同时夹取多个电芯，并能将电芯放置到电芯输送线上不同的输送通道中的电池分容夹持组件、电池分容下料机构及电池组装生产线。

为达此目的，本申请采用以下技术方案：

一种电池分容夹持组件，包括：

安装件，用于连接外部驱动模组；

多个升降驱动件，设于所述安装件上，多个所述升降驱动件沿第一方向依次设置；

夹取单元，每一所述升降驱动件均连接一个所述夹取单元，所述夹取单元用于夹取电芯。

作为上述电池分容夹持组件的可选方案，所述夹取单元包括：

手指气缸，所述手指气缸的两个手指沿第二方向相对设置，所述第二方向与所述第一方向垂直；

夹臂，与所述手指气缸的手指连接。

作为上述电池分容夹持组件的可选方案，所述夹取单元为三个，三个所述夹取单元沿所述第一方向依次设置。

作为上述电池分容夹持组件的可选方案，三个所述夹取单元中位于中间的所述夹取单元的所述夹臂包括：

第一连接部，水平设置，与相应的所述手指气缸的手指连接；

第一夹持部，由所述第一连接部的一端竖直向下设置，用于夹持电芯；

三个所述夹取单元中位于两端的所述夹取单元的所述夹臂包括：

第二连接部，水平设置，与相应的所述手指气缸的手指连接；

弯折部，由所述第二连接部的一端水平朝向所述中间的所述夹取单元设置；

第二夹持部，由所述弯折部靠近中间的所述夹取单元的一端竖直向下设置，所述第二夹持部用于夹持电芯。

作为上述电池分容夹持组件的可选方案，所述安装件包括：

第一安装板，竖直设置，与所述外部驱动模组连接；

第二安装板，与所述第一安装板连接且水平设置，所述升降驱动件设于所述第二安装板上。

作为上述电池分容夹持组件的可选方案，所述夹取单元还包括：

导杆，滑动设于所述第二安装板上，且所述导杆的底端与所述手指气缸连接。

一种电池分容下料机构，包括如上所述的电池分容夹持组件，还包括驱动模组，所述电池分容夹持组件与所述驱动模组连接，所述驱动模组能驱动所述电池分容夹持组件移动。

作为上述电池分容下料机构的可选方案，所述驱动模组为三维移动模组，包括第一驱动单元、第二驱动单元及第三驱动单元；

所述第一驱动单元与所述第二驱动单元的输出端连接，所述第二驱动单元驱动所述第一驱动单元沿第二方向移动；

所述第三驱动单元与所述第一驱动单元的输出端连接，所述第一驱动单元驱动所述第三驱动单元沿所述第一方向移动；

所述安装件与所述第三驱动单元的输出端连接，所述第三驱动单元驱动所述安装件沿第三方向移动；

所述第一方向、所述第二方向及所述第三方向两两垂直。

作为上述电池分容下料机构的可选方案，所述电池分容下料机构还包括：

电芯输送线，包括多条沿所述第一方向依次设置的输送通道，每一所述输送通道均能沿第二方向输送电芯；所述第二方向与所述第一方向垂直。

一种电池组装生产线，包括如上所述的电池分容下料机构。

本申请的有益之处在于：夹取单元为多个，可以一次性夹取多个电芯。同时，每个夹取单元都连接了一个升降驱动件，使得每个夹取单元都可以单独升降，从而使每个夹取单元能将夹持的电芯放置到电芯输送线上的不同输送通道中，不同输送通道用于输送不同电容档位的电芯。也就是说，本申请的电池分容夹持组件能一次性夹取多个电芯并能将电芯放入不同档位的输送通道中，完成将电芯分容向后的输送，提高了电池组装效率。

附图说明

图1是本申请一实施例中电池分容夹持组件的结构示意图；

图2是本申请一实施例中电池分容夹持组件夹持电芯的结构示意图；

图3是本申请一实施例中电池分容夹持组件的主视结构示意图；

图4是本申请一实施例中多个夹取单元的结构示意图；

图5是本申请一实施例中多个夹取单元的分解结构示意图；

图6是本申请一实施例中电池分容夹持组件与驱动模组装配的结构示意图；

图7是本申请一实施例中电池分容下料机构的部分结构示意图。

图中：

100、电池分容夹持组件；101、电芯；102、托盘；

110、安装件；111、第一安装板；112、第二安装板；113、第三安装板；114、电容器；

120、升降驱动件；

130、夹取单元；131、手指气缸；1311、手指；132、夹臂；1321、第一连接部；1322、第一夹持部；1323、第二连接部；1324、弯折部；1325、第二夹持部；133、传感器；134、弹性垫块；135、导杆；136、直线轴承；137、连板；138、限位件；

200、驱动模组；

210、第一驱动单元；220、第二驱动单元；230、第三驱动单元；

300、电芯输送线；

310、输送通道。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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申请的限制。术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本申请的技术方案。

本申请实施例提供了一种电池分容夹持组件。请参考图1，电池分容夹持组件100包括安装件110、升降驱动件120和夹取单元130。安装件110用于连接外部驱动模组。安装件110可选用安装架、安装板或安装杆等安装结构，只要能起到安装和支撑作用即可，在此不作限制。如图1所示，升降驱动件120为多个，多个升降驱动件120设置在安装件110上，多个升降驱动件120沿第一方向依次设置。为了便于描述，本申请实施例中定义了第一方向、第二方向和第三方向。第一方向、第二方向和第三方向两两垂直。如图1所示，第一方向、第二方向和第三方向可分别对应空间坐标系的X方向、Y方向和Z方向。第一方向、第二方向和第三方向也可以理解成电池分容夹持组件100的左右方向、前后方向和上下方向。

每一个升降驱动件120均连接一个夹取单元130，如图2所示，夹取单元130用于夹取电芯101。设置多个夹取单元130可以一次性夹取多个电芯101。

由于每个夹取单元130都连接了一个升降驱动件120，因此个夹取单元130都可以单独升降，从而使每个夹取单元130能将夹持的电芯101放置到电芯输送线上的不同输送通道中。具体而言，电芯输送线上不同输送通道用于输送不同电容档位的电芯101，而多个夹取单元130上夹取的多个电芯101的电容也各不相同，需要将每个电芯101放置到对应的输送通道中。

当电池分容夹持组件100移动到与其中一个夹取单元130上的电芯101对应的输送通道上方时，与该夹取单元130连接的升降驱动件120单独驱动该夹取单元130下降，夹取单元130下降到能将电芯101放置到输送通道中的位置，然后松开电芯101，该夹取单元130在升降驱动件120的驱动下上升复位。电池分容夹持组件100继续移动，移动至与另一个夹取单元130上的电芯101对应的输送通道上方，然后该夹取单元130下降，将电芯101放入对应的输送通道中，夹取单元130再上升复位。以此类推，直到将所有夹取单元130上的电芯101都放入对应的输送通道中。由上可知，本申请实施例的电池分容夹持组件100能一次性夹取多个电芯101并能将各电芯101放入不同档位的输送通道中，提升了电芯101分容后向后输送的效率。

于一实施例中，如图2所示，升降驱动件120可采用笔形气缸。笔形气缸竖直朝向下设置，夹取单元130与笔形气缸的活塞连接。笔形气缸相对于其它类型的升降驱动结构而言，其成本较低，结构简单，占用空间小，在满足本申请实施例对电芯101的夹取和放置的升降要求的前提下，做到了结构最简、占用的安装空间最小。

于一实施例中，请参考图4，夹取单元130包括手指气缸131和夹臂132。手指气缸131的两个手指1311沿第二方向相对设置。夹臂132与手指气缸131的手指1311连接。可以理解的是，手指气缸131的前后两侧各有一个手指1311，手指气缸131的两个手指1311能沿第二方向移动，相对靠近或远离，实现手指1311的开合，而夹取单元130的两个夹臂132则分别与两个手指1311连接，从而使得手指1311带动两个夹臂132开合，以实现对电芯101的夹取和放松。采用手指气缸131来完成电芯101的夹取，不仅结构简单，成本较低，且安装方便。

于一实施例中，如图4所示，夹取单元130为三个，三个夹取单元130沿第一方向依次设置，从而使得夹取单元130可以一次性夹取三个电芯101向后移动。

进一步的，请参考图5，三个夹取单元130中位于中间的夹取单元130的夹臂132包括第一连接部1321和第一夹持部1322。如图5所示，第一连接部1321水平设置，第一连接部1321与相应的手指气缸131的手指1311连接。第一夹持部1322由第一连接部1321的一端竖直向下延伸设置，第一夹持部1322用于夹持电芯101。

请继续参考图5，三个夹取单元130中位于两端的夹取单元130的夹臂132包括第二连接部1323、弯折部1324和第二夹持部1325。第二连接部1323水平设置，第二连接部1323与相应的手指气缸131的手指1311连接。弯折部1324由第二连接部1323的一端水平朝向中间的夹取单元130设置，也就是说弯折部1324从第二连接部1323的一端向中间的夹取单元130弯折。第二夹持部1325由弯折部1324靠近中间的夹取单元130的一端竖直向下延伸设置，第二夹持部1325用于夹持电芯101。

以上结构设计，如图3所示，使得中间的夹取单元130的手指气缸131位于该夹取单元130的夹臂132的正上方，而两端的夹取单元130的手指气缸131则位于该夹取单元130的夹臂132的斜上方，两端的夹取单元130的手指气缸131相对于夹臂132更远离中间的夹取单元130，从而使得两端的夹取单元130的手指气缸131与中间的夹取单元130的手指气缸131之间能形成较大间隔，避免气缸之间相互干涉。同时使得各夹取单元130的夹臂132之间又能靠得很近，能夹取到托盘上间隔很小的电芯101。

如图3和图5所述，各夹取单元130的夹臂132的顶部还设置有传感器133，传感器133能感应到对应的夹臂132上是否夹持有电芯101。

为了避免夹臂132夹伤电芯101，如图4和5所示，夹臂132的末端设置有弹性垫块134。夹臂132夹持电芯101时，弹性垫块134与电芯101接触，夹臂132不直接接触电芯101，从而避免夹臂132夹伤电芯101。弹性垫块134可采用橡胶、塑胶等弹性。

于一实施例中，如图1所示，安装件110包括第一安装板111和第二安装板112。第一安装板111竖直设置，第一安装板111用于与外部驱动模组连接，从而通过外部的驱动模组驱动整个电池分容夹持组件100移动，使电池分容夹持组件100在不同工位之间切换。例如通过外部的驱动模组驱动电池分容夹持组件100从装电芯101的托盘102上方移动到电芯输送线的上方，以及从电芯输送线的上方回到托盘上方。如图1所示，第二安装板112与第一安装板111连接且第二安装板112水平设置，升降驱动件120则设置在第二安装板112上。可以理解的是，安装件110也可以采用其它结构，在此不作限制。

本申请实施例中，的如图1所示，安装件110还可以包括第三安装板113。第三安装板113设置在第一安装板111的顶端且第三安装板113水平设置，第三安装板113与第二安装板112上下相对。第三安装板113可用于安装电器元件，例如图1所示中第三安装板113用于安装电容器114。

请继续参考图1，进一步的，夹取单元130还可包括导杆135。导杆135滑动设置在第二安装板112上，且导杆135的底端与手指气缸131连接。手指气缸131在升降驱动件120的驱动下升降时，带动导杆135同步升降。导杆135在第二安装板112上上下滑动，对手指气缸131的升降进行导向，使得夹取单元130的升降移动更平稳，提升整体移动可靠性。

如图1所述，第二安装板112上设有直线轴承136，导杆135装在直线轴承136中，使得导杆135与第二安装板112滑动连接。导杆135可设置两条，两条导杆135设于手指气缸131的前后两端，设置两条导杆135可使夹取单元130升降更平衡。另外，如图1所示，还可在两条导杆135的顶端设置连板137将两条导杆135的顶端连接在一起，这样不仅使得两条导杆135连接在一起更稳定性，而且也便于安装限位件138，将限位件138安装在连板137上，对导杆135的下行进行限位。如图1所示，限位件138可采用液压缓冲器。

本申请实施例中电池分容夹持组件100的工作过程包括：

电芯101最初被放置在托盘中，电芯101在托盘中呈矩阵式分布；通过检测机构对托盘中的所有电芯101的电容值进行检测，并储存检测结果；

外部的驱动模组驱动整个电池分容夹持组件100移动到托盘上方，电池分容夹持组件100上的三个夹取单元130夹取托盘上三个相邻的电芯101；

然后外部的驱动模组驱动整个电池分容夹持组件100移动到电芯输送线上方，将其中一个夹取单元130移动到电芯输送线上与该夹取单元130上的电芯101对应的输送通道正上方，与该夹取单元130连接的升降驱动件120驱动该夹取单元130下降，夹取单元130松开电芯101将电芯101放入输送通道中；升降驱动件120驱动夹取单元130上升复位；

外部的驱动模组驱动整个电池分容夹持组件100移动，将另一个夹取单元130移动到电芯输送线上与该夹取单元130上的电芯101对应的输送通道的正上方，与该夹取单元130连接的升降驱动件120驱动该夹取单元130下降，夹取单元130松开电芯101将电芯101放入输送通道中；升降驱动件120驱动夹取单元130上升复位；

外部的驱动模组驱动整个电池分容夹持组件100移动，将第三夹取单元130移动到电芯输送线上与该夹取单元130上的电芯101对应的输送通道正上方，与该夹取单元130连接的升降驱动件120驱动该夹取单元130下降，夹取单元130松开电芯101将电芯101放入输送通道中；升降驱动件120驱动夹取单元130上升复位。

本申请实施例还公开一种电池分容下料机构。参考图7，电池分容下料机构包括上述电池分容夹持组件100，还包括驱动模组200。电池分容夹持组件100与驱动模组200连接，驱动模组200能驱动电池分容夹持组件100移动，从而便于电池分容夹持组件100在各工位之间切换，例如在托盘102和电芯输送线300之间切换。由于本申请实施例的电池分容下料机构包括上述电池分容夹持组件100，因此至少具有上述电池分容夹持组件100所具有的有益效果，在此不再重复赘述。

于一实施例中，如图6和图7所示，驱动模组200为三维移动模组。如图6所示，驱动模组200包括第一驱动单元210、第二驱动单元220和第三驱动单元230。第一驱动单元210、第二驱动单元220和第三驱动单元230也即X向驱动单元、Y向驱动单元及Z向驱动单元。第一驱动单元210与第二驱动单元220的输出端连接，第二驱动单元220驱动第一驱动单元210沿第二方向移动，也就是沿Y方向移动，或者说前后移动。第三驱动单元230与第一驱动单元210的输出端连接，第一驱动单元210驱动第三驱动单元230沿第一方向移动，也就是沿X方向移动，或者说左右移动。安装件110与第三驱动单元230的输出端连接，第三驱动单元230驱动安装件110沿第三方向移动，也就是沿Z方向移动，或者说上下移动。通过X向驱动单元、Y向驱动单元及Z向驱动单元来分别驱动电池分容夹持组件100沿X方向移动、Y方向和Z方向移动，可实现电池分容夹持组件100的三维空间移动，且通过三个直线驱动件即可实现，成本较低，安装方便，占用空间小。无需使用成本昂贵、占地空间大的多轴机械手。

X向驱动单元、Y向驱动单元及Z向驱动单元可使用直线电机、电机丝杆机构或滑台气缸等直线驱动结构，在此不作限制。

如图7所示，电池分容下料机构还包括电芯输送线300。电芯输送线300包括多条沿第一方向依次设置的输送通道310，每一输送通道310均能沿第二方向输送电芯101。每条输送通道310用于输送处于一个档位电容的电芯101。

如图7所示，托盘102在传动线上沿Y方向由前向后传送，托盘102中装有电芯101。电芯输送线300位于传动皮带的后端。电芯输送线300上的多条输送通道310则沿X方向依次设置的。电池分容夹持组件100的Y向移动使得电池分容夹持组件100能在托盘102和电芯输送线300之间移动。电池分容夹持组件100的X向移动使得电池分容夹持组件100能在不同的输送通道310之间切换，将不同的电芯101放入不同的输送通道310中。电池分容夹持组件100的Z向移动则使得电池分容夹持组件100可以升降。

本申请实施例还公开一种电池组装生产线。电池组装生产线包括上述电池分容下料机构。电池组装生产线用于将多块处于同一电容档位的电芯101组装在一个电池外壳中，形成一个大的动力电池。由于本申请实施例的电池组装生产线包括上述电池分容下料机构，因此至少具有上述电池分容下料机构所具有的有益效果，在此不再重复赘述。

显然，本申请的上述实施例仅仅是为了清楚说明本申请所作的举例，而并非是对本申请的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本申请的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池分容夹持组件，其特征在于，包括：

安装件，用于连接外部驱动模组；

多个升降驱动件，设于所述安装件上，多个所述升降驱动件沿第一方向依次设置；

夹取单元，每一所述升降驱动件均连接一个所述夹取单元，所述夹取单元用于夹取电芯。

2.根据权利要求1所述的电池分容夹持组件，其特征在于，所述夹取单元包括：

手指气缸，所述手指气缸的两个手指沿第二方向相对设置，所述第二方向与所述第一方向垂直；

夹臂，与所述手指气缸的手指连接。

3.根据权利要求2所述的电池分容夹持组件，其特征在于，所述夹取单元为三个，三个所述夹取单元沿所述第一方向依次设置。

4.根据权利要求3所述的电池分容夹持组件，其特征在于，三个所述夹取单元中位于中间的所述夹取单元的所述夹臂包括：

第一连接部，水平设置，与相应的所述手指气缸的手指连接；

第一夹持部，由所述第一连接部的一端竖直向下设置，用于夹持电芯；

三个所述夹取单元中位于两端的所述夹取单元的所述夹臂包括：

第二连接部，水平设置，与相应的所述手指气缸的手指连接；

弯折部，由所述第二连接部的一端水平朝向所述中间的所述夹取单元设置；

第二夹持部，由所述弯折部靠近中间的所述夹取单元的一端竖直向下设置，所述第二夹持部用于夹持电芯。

5.根据权利要求2所述的电池分容夹持组件，其特征在于，所述安装件包括：

第一安装板，竖直设置，与所述外部驱动模组连接；

第二安装板，与所述第一安装板连接且水平设置，所述升降驱动件设于所述第二安装板上。

6.根据权利要求5所述的电池分容夹持组件，其特征在于，所述夹取单元还包括：

导杆，滑动设于所述第二安装板上，且所述导杆的底端与所述手指气缸连接。

7.一种电池分容下料机构，其特征在于，包括如权利要求1至6任一项所述的电池分容夹持组件，还包括驱动模组，所述电池分容夹持组件与所述驱动模组连接，所述驱动模组能驱动所述电池分容夹持组件移动。

8.根据权利要求7所述的电池分容下料机构，其特征在于，所述驱动模组为三维移动模组，包括第一驱动单元、第二驱动单元及第三驱动单元；

所述第一驱动单元与所述第二驱动单元的输出端连接，所述第二驱动单元驱动所述第一驱动单元沿第二方向移动；

所述第三驱动单元与所述第一驱动单元的输出端连接，所述第一驱动单元驱动所述第三驱动单元沿所述第一方向移动；

所述安装件与所述第三驱动单元的输出端连接，所述第三驱动单元驱动所述安装件沿第三方向移动；

所述第一方向、所述第二方向及所述第三方向两两垂直。

9.根据权利要求7所述的电池分容下料机构，其特征在于，还包括：

电芯输送线，包括多条沿所述第一方向依次设置的输送通道，每一所述输送通道均能沿第二方向输送电芯；所述第二方向与所述第一方向垂直。

10.一种电池组装生产线，其特征在于，包括如权利要求7至9任一项所述的电池分容下料机构。

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