CN219771131U - 夹紧装置及圆柱电池自动化生产设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种夹紧装置及圆柱电池自动化生产设备。本实用新型的夹紧装置包括主体件、第一驱动件和两个夹紧臂；所述第一驱动件设置于所述主体件上；各所述夹紧臂与所述主体件活动连接，所述夹紧臂的一端与第一驱动件连接，以驱动两个所述夹紧臂打开或合拢，另一端设置有从动辊；所述主体件上还设置有主动辊和第二驱动件，所述第二驱动件驱动所述主动辊转动，当两个所述夹紧臂合拢时，所述主动辊和所述从动辊与所述圆柱物料的外周面抵接，所述主动辊驱动所述圆柱物料进行旋转运动。本实用新型的夹紧装置同时具备夹紧、定心和旋转的功能，整体结构比较紧凑。

Description

夹紧装置及圆柱电池自动化生产设备

技术领域

本实用新型涉及圆柱电池自动化生产领域，尤其涉及一种夹紧装置及圆柱电池自动化生产设备。

背景技术

在圆柱电池的高速连续式生产过程中，特别是对于某些特定的工艺过程，例如装配、刻码、读码、焊接等工艺过程中，需要在圆柱电池的运输过程中，对圆柱电池实现夹紧、中心定位、旋转等一系列操作。

现有技术中，常见的对圆柱电池进行夹紧、中心定位的机构常采用两个并列的转动辊来实现对圆柱电池的支撑，当圆柱电池放置于两个并列的转动辊上其中心得到定位，然后通过夹爪夹住圆柱电池的一端，并带动其转动，以实现在圆柱电池另一端的端面上进行刻码、读码或焊接等工艺。但是，该种装置的体积较大，并且只能固定设置于一个位置，无法随圆柱电池一起运转，需要机械臂将圆柱电池放置于转动辊上，加工完成后再取下，生产动作不连续，不适用于高速连续式的生产节奏。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种夹紧装置，同时具备夹紧、定心和旋转的功能，整体结构比较紧凑。

本实用新型还提出一种具有上述夹紧装置的圆柱电池自动化生产设备。

根据本实用新型的第一方面实施例的夹紧装置，包括：

主体件；

第一驱动件，所述第一驱动件设置于所述主体件上；

两个夹紧臂，各所述夹紧臂与所述主体件活动连接，所述夹紧臂的一端与第一驱动件连接，以驱动两个所述夹紧臂打开或合拢，另一端设置有从动辊；

其中，所述主体件上还设置有主动辊和第二驱动件，所述第二驱动件驱动所述主动辊转动，当两个所述夹紧臂合拢时，所述主动辊和所述从动辊与所述圆柱物料的外周面抵接，所述主动辊能够驱动所述圆柱物料进行旋转运动。

根据本实用新型实施例的夹紧装置，至少具有如下有益效果：本实施例中的夹紧装置在夹紧圆柱物料的同时，通过三点定位实现了定心，并且通过其中一个辊轴的转动带动圆柱物料旋转，整体结构比较紧凑，同时具备夹紧、定心和旋转的功能，搭配机械臂等运输装置使用，可以在运输到指定位置后立即旋转加工，无需将圆柱物料取下，加工完毕后运输装置直接将其运走，无需进行重复的装夹工作，整体流程较为连续，适用于高速连续式的自动化生产线。

根据本实用新型的一些实施例，所述主体件上设置有导滑槽，所述夹紧臂穿设于所述导滑槽，并能够从所述主体件中伸出或缩回，当所述夹紧臂伸出于所述主体件时，两个所述夹紧臂合拢以限制所述圆柱物料的位移，当所述夹紧臂缩回于所述主体件时，两个夹紧臂打开以解除对所述圆柱物料的限制。

根据本实用新型的一些实施例，所述导滑槽具有直线段、过渡段和弧线段，各所述夹紧臂均包括第一伸缩臂和第二伸缩臂，所述第一驱动件包括伸缩轴，当所述夹紧臂缩回于所述主体件时，所述伸缩轴设置于所述直线段内，并能够沿所述直线段滑动，两个所述夹紧臂的所述第二伸缩臂均与所述伸缩轴连接，并能够在所述过渡段内旋转和平移，所述第一伸缩臂位于所述弧线段，所述第一伸缩臂的一端与所述第二伸缩臂铰接，所述第一伸缩臂的另一端设置有所述从动辊。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一伸缩臂为弧形，两个所述第一伸缩臂相对于所述主体件伸出时，两个所述从动辊之间的距离缩小。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一伸缩臂的宽度等于所述弧线段的槽宽，所述第二伸缩臂的宽度小于所述过渡段的槽宽。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一驱动件包括伸缩轴，所述夹紧装置还包括弹性件和固定座，所述固定座与所述主体件连接，所述伸缩轴穿设于所述固定座并插入至所述主体件中，所述弹性件位于所述固定座内，并套设于所述伸缩轴，当所述伸缩轴缩回时，所述弹性件发生弹性变形压缩，并具有通过弹性变形复位以使所述伸缩轴伸出的趋势。

根据本实用新型的一些实施例，所述主体件设置有用于容置所述圆柱物料的弧形槽，所述弧形槽的槽壁上设置有容置槽，所述主动辊转动连接于所述容置槽中，并部分露出于所述弧形槽的槽壁。

根据本实用新型的一些实施例，所述容置槽设置于所述弧形槽的对称轴线上。

根据本实用新型的一些实施例，所述第二驱动件包括输出轴，所述输出轴套设有第一传动齿轮，所述主动辊包括旋转轴，所述旋转轴套设有第二传动齿轮，所述第一传动齿轮和所述第二传动齿轮啮合，以使所述第二驱动件驱动所述主动辊转动。

根据本实用新型的第二方面实施例的圆柱电池自动化生产设备，包括：

图像识别装置；

运输装置；

如上述实施例中任一项所述的夹紧装置，所述夹紧装置设置于所述运输装置上，所述夹紧装置用于夹持圆柱电池；

其中，所述运输装置能够将所述圆柱电池输送至所述图像识别装置处，并且所述主动辊驱动所述圆柱电池转动，以使所述图像识别装置对所述圆柱电池的周面进行扫描并读取图像数据。

根据本实用新型实施例的圆柱电池自动化生产设备，至少具有如下有益效果：该种圆柱电池自动化生产设备在转运过程中进行扫码、读码，无需进行卸料和装夹的工步，也无需借助其他的工装驱动圆柱电池旋转，生产连续性较好，能够适应于圆柱电池自动化大规模的制造。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明，其中：

图1为本实用新型实施例的夹紧装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的夹紧装置的结构示意图(隐藏了顶盖)；

图3为本实用新型实施例的夹紧装置的俯视图；

图4为本实用新型实施例的主体件的俯视图；

图5为本实用新型实施例的夹紧装置的另一角度的结构示意图。

附图标记：

主体件100、顶盖101、导滑槽110、直线段111、过渡段112、弧线段113、弧形槽120、主动辊130、第二传动齿轮131、伸缩轴200、夹紧臂300、第一伸缩臂310、第二伸缩臂320、从动辊330、弹性件400、固定座500、第二驱动件600、第一传动齿轮610、圆柱物料700。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。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例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者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。

本申请第一方面的实施例提出了一种夹紧装置，用于夹紧圆柱电池等圆柱物料700，并具有定心、旋转等功能。具体的，如图1至图3所示，图1为夹紧装置的结构示意图，图2为图1隐藏掉顶盖101后的结构示意图，图3为图2隐藏掉圆柱物料700后的俯视图。该夹紧装置包括主体件100、第一驱动件(图中未示出)、两个夹紧臂300、主动辊130和第二驱动件600，第一驱动件和第二驱动件600均设置于主体件100上。两个夹紧臂300与主体件100活动连接，夹紧臂300的一端与第一驱动件连接，第一驱动件能够驱动两个夹紧臂300打开或合拢。夹紧臂300的另一端，设置有从动辊330，从动辊330转动连接于夹紧臂300上。

更进一步的，第一驱动件能够驱动两个夹紧臂300平移进而相互靠近或者相互远离，当两个夹紧臂300相对于主体件100平移并且相互靠近时，夹紧装置能够将位于两个夹紧臂300之间的圆柱物料700夹紧。当两个夹紧臂300相对于主体件100平移并相互远离时，夹紧装置解除对圆柱物料700的限制。在另一些实施例中，如图2所示，第一驱动件能够驱动两个夹紧臂300相对于主体件100伸出或缩回，两个夹紧臂300沿设定轨道伸出至指定位置，在两个夹紧臂300伸出的过程中，两个夹紧臂300末端的距离逐渐缩小，进而能够锁紧圆柱物料700，在两个夹紧臂300收回的过程中，两个夹紧臂300末端的距离逐渐增大，以解除对圆柱物料700的限制。

需注意的是，主体件100上还设置有主动辊130和第二驱动件600。当两个夹紧臂300合拢时，主动辊130和两个从动辊330分别沿圆柱物料700的周向依次设置，主动辊130和从动辊330与圆柱物料700的外周面抵接，三个辊轴对圆柱物料700实现了三点定位，进而圆柱物料700的中心得到了定位。另外，第二驱动件600与主动辊130连接，受第二驱动件600的驱动，主动辊130能够发生转动，由于主动辊130与圆柱物料700接触，因此当主动辊130转动时，能够带圆柱物料700发生转动，从动辊330的设置能够避免圆柱物料700与夹紧臂300的主体直接接触，一方面能够减少摩擦阻力，以便于圆柱物料700被主动辊130带动，另一方面能够避免夹紧臂300夹伤圆柱物料700。

基于上述，本实施例中的夹紧装置在夹紧圆柱物料700的同时，通过三点定位实现了定心，并且通过其中一个辊轴的转动带动圆柱物料700旋转，整体结构比较紧凑，同时具备夹紧、定心和旋转的功能，搭配机械臂等运输装置使用，可以在运输到指定位置后立即旋转加工，无需将圆柱物料700取下，加工完毕后运输装置直接将其运走，无需进行重复的装夹工作，整体流程较为连续，适用于高速连续式的自动化生产线。

在一些实施例中，如图2至图4所示，主体件100上设置有导滑槽110，夹紧臂300穿设于导滑槽110，能够沿导滑槽110滑动，并从主体件100中伸出或缩回，当夹紧臂300伸出于主体件100时，两个夹紧臂300合拢，两个从动辊330之间的距离小于圆柱物料700的直径，以限制圆柱物料700的位移。当夹紧臂300缩回至主体件100时，两个夹紧臂300打开，两个从动辊330之间的距离大于圆柱物料700的直径，以解除对圆柱物料700的限制。

具体的，如图3和图4所示，导滑槽110具有直线段111、过渡段112和弧线段113，沿夹紧臂300的伸出方向，直线段111、过渡段112和弧线段113依次设置。需注意的是，过渡段112的一端与直线段111连通，另一端分叉为两段，分别连接不同的弧线段113。各夹紧臂300均包括第一伸缩臂310和第二伸缩臂320，第一驱动件包括伸缩轴200。第一伸缩臂310的一端与第二伸缩臂320铰接，另一端设置有从动辊330。第二伸缩臂320的一端与第一伸缩臂310铰接，另一端与伸缩轴200连接。需注意的是，两个第二伸缩臂320均与一个伸缩轴200转动连接。

当夹紧臂300缩回于主体件100时，伸缩轴200设置于直线段111内，第二伸缩臂320位于过渡段112内，第一伸缩臂310位于弧线段113内。第一伸缩臂310、第二伸缩臂320和伸缩轴200形成连杆结构，并且，第一伸缩臂310的移动受到弧线段113的槽壁的导向作用。伸缩轴200能够沿直线段111滑动，以驱动第二伸缩臂320在过渡段112内旋转和平移，从而驱动第一伸缩臂310移动。

具体的移动过程如下，当圆柱物料700放置于主体件100的弧形槽120中后，第一驱动件的伸缩轴200朝向过渡段112的方向伸出，驱动第二伸缩臂320朝向弧线段113移动，受到弧线段113槽壁的导向作用第二伸缩臂320发生一定的转动，两个第二伸缩臂320之间的距离逐渐增大，第一伸缩臂310为弧形，第一伸缩臂310受到第二伸缩臂320的驱动和弧线段113的槽壁的限制，只能够沿弧线段113伸出，进而处于第一伸缩臂310末端的从动辊330的间距逐渐缩小，以将圆柱物料700抱紧并中心定位。

进一步的，第一伸缩臂310的宽度等于弧线段113的槽宽，因此第一伸缩臂310能够平稳的伸出或缩回，不会相对于主体件100发生晃动，同时，从动辊330的到位精度较高，圆柱物料700的中心定位效果较好。另一方面，第二伸缩臂320的宽度小于过渡段112的槽宽，以使第二伸缩臂320能够实现伸缩轴200和第一伸缩臂310之间的转接，通过在过渡段112中的平移和旋转调整其位置。

在一些实施例中，第一驱动件包括伸缩轴200，夹紧装置还包括弹性件400和固定座500。如图2和图3所示，固定座500与主体件100连接，固定座500上设置有空腔，伸缩轴200穿设于固定座500并插入至主体件100的导滑槽110中与夹紧臂300连接，弹性件400设置于固定座500的空腔内，并套设于伸缩轴200上。当伸缩轴200伸出时，弹性件400处于不受外力作用。当第一驱动件的驱动电机驱动伸缩轴200缩回时，弹性件400发生弹性变形压缩，当驱动电机停止提供驱动力时，弹性件400通过弹性变形复位以使伸缩轴200伸出。进而，该夹紧装置的夹紧臂300长期处于夹紧合拢的状态，当伸缩轴200收回夹紧臂300打开时，弹性件400也具有驱动伸缩轴200伸出夹紧臂300合拢的趋势，以实现夹紧臂300的自锁，在第一驱动件突然断电或故障的情况下依然能够保证圆柱物料700被夹紧装置夹紧，避免了意外情况导致圆柱物料700掉落的情况产生。

在一些实施例中，如图3和图5所示，主体件100设置有用于容置圆柱物料700的弧形槽120，弧形槽120的槽壁上设置有容置槽，主动辊130转动连接于容置槽中，并部分露出于弧形槽120的槽壁。两个夹紧臂300能够分别从弧形槽120的两侧伸出或缩回，在夹紧臂300伸出状态下，主动辊130的两侧均设置有一个从动辊330。进一步的，容置槽设置于弧形槽120的对称轴线上，当夹紧臂300伸出时，主动辊130到夹紧中心的连线与从动辊330到夹紧中心的连线的夹角大于90°，以限制圆柱物料700的位移。两侧从动辊330到夹紧中心的连线与与主动辊130到夹紧中心的连线的夹角相等，以实现三点定位，将圆柱物料700的轴心对准夹紧装置的夹紧中心。

在一些实施例中，如图5所示，第二驱动件600包括输出轴，输出轴上套设有第一传动齿轮610，主动辊130包括旋转轴，旋转轴套设有第二传动齿轮131，第一传动齿轮610和第二传动齿轮131啮合，以使第二驱动件600驱动主动辊130转动。通过调节第一传动齿轮610和第二齿轮的传动比可以调节圆柱电池的旋转速度。

本申请第二方面的实施例提出了一种圆柱电池自动化生产设备，该生产设备包括图像识别装置、运输装置和上述任一项实施例提及的夹紧装置。运输装置可以是传输带，也可以是机械手，夹紧装置设置于运输装置上，起到夹紧固定圆柱电池的作用，以避免圆柱电池在传输过程中晃动。

图像识别装置通常固定于机架上，运输装置能够将圆柱电池运输至图像识别装置处，主动辊130驱动圆柱电池转动，从而图像识别装置无需移动，圆柱电池旋转，以使图像识别装置对圆柱电池的周面进行扫描，并读取到图像数据。该种圆柱电池自动化生产设备在转运过程中即可实现扫码、读码，无需进行卸料和装夹的工步，也无需借助其他的工装驱动圆柱电池旋转，生产连续性较好，能够适应于圆柱电池自动化大规模的制造。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.夹紧装置，用于夹紧圆柱物料(700)，其特征在于，包括：

主体件(100)；

第一驱动件，所述第一驱动件设置于所述主体件(100)上；

两个夹紧臂(300)，各所述夹紧臂(300)与所述主体件(100)活动连接，所述夹紧臂(300)的一端与第一驱动件连接，以驱动两个所述夹紧臂(300)打开或合拢，另一端设置有从动辊(330)；

其中，所述主体件(100)上还设置有主动辊(130)和第二驱动件(600)，所述第二驱动件(600)驱动所述主动辊(130)转动，当两个所述夹紧臂(300)合拢时，所述主动辊(130)和所述从动辊(330)与所述圆柱物料(700)的外周面抵接，所述主动辊(130)能够驱动所述圆柱物料(700)进行旋转运动。

2.根据权利要求1所述的夹紧装置，其特征在于，所述主体件(100)上设置有导滑槽(110)，所述夹紧臂(300)穿设于所述导滑槽(110)，并能够从所述主体件(100)中伸出或缩回，当所述夹紧臂(300)伸出于所述主体件(100)时，两个所述夹紧臂(300)合拢以限制所述圆柱物料(700)的位移，当所述夹紧臂(300)缩回于所述主体件(100)时，两个夹紧臂(300)打开以解除对所述圆柱物料(700)的限制。

3.根据权利要求2所述的夹紧装置，其特征在于，所述导滑槽(110)具有直线段(111)、过渡段(112)和弧线段(113)，各所述夹紧臂(300)均包括第一伸缩臂(310)和第二伸缩臂(320)，所述第一驱动件包括伸缩轴(200)，当所述夹紧臂(300)缩回于所述主体件(100)时，所述伸缩轴(200)设置于所述直线段(111)内，并能够沿所述直线段(111)滑动，两个所述夹紧臂(300)的所述第二伸缩臂(320)均与所述伸缩轴(200)连接，并能够在所述过渡段(112)内旋转和平移，所述第一伸缩臂(310)位于所述弧线段(113)，所述第一伸缩臂(310)的一端与所述第二伸缩臂(320)铰接，所述第一伸缩臂(310)的另一端设置有所述从动辊(330)。

4.根据权利要求3所述的夹紧装置，其特征在于，所述第一伸缩臂(310)为弧形，两个所述第一伸缩臂(310)相对于所述主体件(100)伸出时，两个所述从动辊(330)之间的距离缩小。

5.根据权利要求3所述的夹紧装置，其特征在于，所述第一伸缩臂(310)的宽度等于所述弧线段(113)的槽宽，所述第二伸缩臂(320)的宽度小于所述过渡段(112)的槽宽。

6.根据权利要求2所述的夹紧装置，其特征在于，所述第一驱动件包括伸缩轴(200)，所述夹紧装置还包括弹性件(400)和固定座(500)，所述固定座(500)与所述主体件(100)连接，所述伸缩轴(200)穿设于所述固定座(500)并插入至所述主体件(100)中，所述弹性件(400)位于所述固定座(500)内，并套设于所述伸缩轴(200)，当所述伸缩轴(200)缩回时，所述弹性件(400)发生弹性变形压缩，并具有通过弹性变形复位以使所述伸缩轴(200)伸出的趋势。

7.根据权利要求1所述的夹紧装置，其特征在于，所述主体件(100)设置有用于容置所述圆柱物料(700)的弧形槽(120)，所述弧形槽(120)的槽壁上设置有容置槽，所述主动辊(130)转动连接于所述容置槽中，并部分露出于所述弧形槽(120)的槽壁。

8.根据权利要求7所述的夹紧装置，其特征在于，所述容置槽设置于所述弧形槽(120)的对称轴线上。

9.根据权利要求1所述的夹紧装置，其特征在于，所述第二驱动件(600)包括输出轴，所述输出轴套设有第一传动齿轮(610)，所述主动辊(130)包括旋转轴，所述旋转轴套设有第二传动齿轮(131)，所述第一传动齿轮(610)和所述第二传动齿轮(131)啮合，以使所述第二驱动件(600)驱动所述主动辊(130)转动。

10.圆柱电池自动化生产设备，其特征在于，包括：

图像识别装置；

运输装置；

如权利要求1至9任一项所述的夹紧装置，所述夹紧装置设置于所述运输装置上，所述夹紧装置用于夹持圆柱电池；

其中，所述运输装置能够将所述圆柱电池输送至所述图像识别装置处，并且所述主动辊(130)驱动所述圆柱电池转动，以使所述图像识别装置对所述圆柱电池的周面进行扫描并读取图像数据。