CN220272544U - 一种电芯入壳机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电芯入壳机构。本实用新型的电芯入壳机构包括电芯定位架、外壳定位架以及电芯入壳夹爪；所述电芯定位架与所述外壳定位架相对设置；所述电芯入壳夹爪设置位于所述电芯定位架的背离所述外壳定位架的一侧，且可向前移动靠近所述外壳定位架或向后移动远离所述外壳定位架。所述电芯入壳夹爪的高度可调节，且所述外壳置放台的靠近所述电芯定位架的一侧还设置有电芯盖板定位模块，所述电芯定位架与所述外壳定位架之间设置有入壳导向闸门。本实用新型的电芯入壳机构能够实现电芯的高效精准入壳，减少电芯与外壳的刮碰情况，保证电池组装质量。

Description

一种电芯入壳机构

技术领域

本实用新型涉及锂电池生产设备技术领域，具体涉及一种电芯入壳机构。

背景技术

电芯入壳是将叠片生产好的电芯整体装入至外壳内，待进一步完成焊接固定后即可形成完整的电池模块，进行使用。电芯入壳过程中，需要保持电芯与外壳的高度对准，避免入壳时电芯碰撞受损，同时需要减少外界的污染，以保证生产的锂电池的质量。

在锂电池的产能需求不断扩大的行情下，传动的人工组装生产已经不能满足需求，随着工业的自动化发展，锂电池电芯入壳逐渐采用自动入壳代替人工入壳。但是，常规的机械手模仿人工夹持入壳组装仍存在较多的不足，电芯与外壳入壳时对准精度低，容易损坏电芯，生产效率低，而且电芯入壳时其上的盖板容易被过度推送而与外壳碰撞，同时缺乏相应的定位机制以对盖板和外壳之间的间隙进行定位保持，不利于下一步焊接作业。因此，需要设计特定的电芯入壳机构，以提高电芯的入壳生产效率和质量。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有的电芯入壳机制存在生产效率低、电芯容易损伤及工序衔接性差的问题，提供了一种电芯入壳机构。该电芯入壳机构能够实现锂电池电芯的高效、精准入壳，保证电芯的质量安全，提高锂电池的组装生产效率及质量。

本实用新型的目的通过如下技术方案实现。

一种电芯入壳机构，包括电芯定位架、外壳定位架以及电芯入壳夹爪；

所述电芯定位架与所述外壳定位架相对设置；所述电芯入壳夹爪设置位于所述电芯定位架的背离所述外壳定位架的一侧，且所述电芯入壳夹爪可由入壳驱动模组带动向前移动靠近所述外壳定位架或向后移动远离所述外壳定位架。

在优选的实施例中，所述电芯定位架上设置有电芯置放台，所述电芯定位架上设置有能够向所述电芯置放台的中心合拢夹持或远离松夹的电芯定位夹爪。

在优选的实施例中，所述外壳定位架上设置有外壳置放台，所述外壳定位架上设置有能够向所述外壳置放台的中心合拢夹持或远离松夹的外壳定位夹爪。

进一步优选的实施例中，所述外壳置放台的靠近所述电芯定位架的一侧设置有电芯盖板定位模块，所述电芯盖板定位模块包括定位卡扣。

更进一步优选的实施例中，所述电芯盖板定位模块包括两个，两个的所述电芯盖板定位模块相对的布设在所述外壳置放台的宽度方向两侧。

进一步优选的实施例中，所述外壳置放台的背离所述电芯定位架的一端设置有外壳尾端定位块。

在优选的实施例中，所述外壳定位架设置在移载驱动模组上，并可由所述移载驱动模组带动移动靠近所述电芯定位架或移动远离所述电芯定位架。

在优选的实施例中，所述电芯入壳夹爪通过调节板设置在所述第一驱动模组上，且所述电芯入壳夹爪的高度相对所述入壳驱动模组可调节。

进一步优选的实施例中，所述电芯入壳夹爪通过夹爪安装板活动连接在所述调节板上，所述调节板上设置有上调件及下调件；所述上调件螺接在所述调节板上并与所述夹爪安装板连接，所述下调件螺接在所述调节板上并与所述夹爪安装板的顶部抵接，所述上调件和所述下调件可相对所述调节板活动进行上下移动。

在优选的实施例中，上述任一项所述的电芯入壳机构，所述电芯定位架与所述外壳定位架之间设置有入壳导向闸门，所述入壳导向闸门上具有能够容纳电芯穿过的导向口。

进一步优选的，所述入壳导向闸门包括相对设置的上导向闸门以及下导向闸门，所述上导向闸门与所述下导向闸门能够相互移动靠近或远离，且所述上导向闸门和所述下导向闸门上开设有能够相互适配构成所述导向口的导向缺口。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点和有益效果：

本实用新型的电芯入壳机构，具有相对设置的电芯定位架和外壳定位架，入壳前能够分别定位置放电芯和外壳，而在电芯定位架的背离外壳定位架的一侧设置电芯入壳夹爪，入壳时电芯入壳夹爪能够精准抓取电芯定位架上的电芯并由入壳驱动模组带动向前推送入壳至外壳定位架的外壳内。

其中，电芯定位架和外壳定位架上分别设置有电芯定位夹爪以及外壳定位夹爪，能够分别对相应的电芯及外壳进行定位。并且，外壳定位架移动设置移载驱动模组上，电芯入壳夹爪通过调节板安装在入壳驱动模组上，电芯入壳夹爪的高度可调，从而方便电芯入壳时的灵活调节。

此外，设置有入壳导向闸门，在入壳时通过入壳导向闸门的导向作用，能够进一步提高电芯的入壳效率及精度，并减少电芯与外壳的刮碰情况，保证电池组装质量。

附图说明

图1为具体实施例中本实用新型的电芯入壳机构的整体结构示意图；

图2为具体实施例中本实用新型的电芯入壳机构进行电芯入壳的整体结构示意图；

图3为电芯入壳夹爪与电芯定位架部分的结构示意图；

图4为外壳定位架部分的结构示意图；

图5为电芯入壳后电芯盖板定位模块对电芯盖板进行定位的结构示意图；

图6为电芯入壳夹爪与调节板安装连接的结构示意图；

图7为夹爪安装板安装连接在调节板上的结构示意图；

图8为电芯定位架与入壳导向闸门的部分结构示意图。

附图标注：1-电芯定位架，101-电芯置放台，102-电芯定位夹爪，103-电芯定位驱动件，2-外壳定位架，201-外壳置放台，202-外壳定位夹爪，203-外壳定位驱动件，204-外壳尾端定位块，3-电芯入壳夹爪，4-入壳驱动模组，5-电芯盖板定位模块，51-定位卡扣，52-第一卡扣驱动件，53-第二卡扣驱动件，54-第三卡扣驱动件，6-入壳导向闸门，601-导向口，61-上导向闸门，62-下导向闸门，63-上驱动件，64-下驱动件，7-调节板，8-夹爪安装板，9-上调件，10-下调件，11-移载驱动模组，12-电芯，121-盖板，13-外壳。

具体实施方式

以下结合具体实施例及附图对本实用新型的技术方案作进一步详细的描述，但本实用新型的保护范围及实施方式不限于此。

在具体的实施例描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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，或者该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，以及术语“第一”、“第二”、“第三”等，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结构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，更不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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具体含义。

实施例一

本实用新型的电芯入壳机构，用于将电芯12装配入壳至外壳13内。其中，外壳13可以是铝壳等电池外壳，外壳13为与电芯12的外型适配，且电芯12的入壳后端装配有盖板121。如示出的具体实施例中，电芯12为长方体条形电芯，外壳13为与电芯12适配的长方体壳体。

电芯12入壳组装至外壳13内后，盖板121与外壳13的壳口之间保持有间隙，由下一的焊接工序对盖板121与外壳13的壳口之间进行焊接，从而完成整体电池的成型组装。

具体的，请参阅图1和图2所示，本实用新型的电芯入壳机构包括电芯定位架1、外壳定位架2以及电芯入壳夹爪3。其中，电芯定位架1用于定位置放电芯12，外壳定位架2用于定位置放外壳13，电芯定位架1与外壳定位架2前后相对设置。

在优选的实施例中，请参阅图3所示，电芯定位架1上设置有电芯置放台101。该电芯置放台101具有与电芯12相适应的前后延伸长度，能够稳定支撑放置的电芯12。进一步的，在电芯定位架1上设置有能够向电芯置放台101的中心合拢夹持或远离松夹的电芯定位夹爪102，以对置放在电芯置放台101上的电芯12进行定位夹持；如示出的具体实施例中，电芯定位夹爪102包括左右分布在电芯置放台101的左右两侧的两个，电芯定位夹爪102通过滑轨左右滑动的设置在电芯定位架1上，各电芯定位夹爪102可由相应的电芯定位驱动件103驱动左右滑动，以与对应的另一个电芯定位夹爪102配合进行夹持动作或松夹，其中电芯定位驱动件103可选但不限于气缸。

在另外优选的实施例中，请参阅图4所示，外壳定位架2上设置有外壳置放台201。该外壳置放台201具有与外壳13相适应的前后延伸长度，能够稳定支撑放置的外壳13。且在外壳定位架2上设置有能够向外壳置放台201的中心合拢夹持或远离松夹的外壳定位夹爪202，以对置放在外壳置放台201上的外壳进行定位夹持；如示出的具体实施例中，外壳定位夹爪202包括左右分布在外壳置放台201的左右两侧的两个，两个外壳定位夹爪202由外壳定位驱动件203联动带动向外壳置放台201进行相向合拢或反向分离，以对外壳置放台201上的外壳进行夹持或松夹，其中外壳定位驱动件203可选但不限于气缸。

而电芯入壳夹爪3设置位于电芯定位架1的背离外壳定位架2的一侧，且电芯入壳夹爪3具体滑动设置在入壳驱动模组4上，该入壳驱动模组4具体为具有前后延伸长度的直线模组，电芯入壳夹爪3可由入壳驱动模组4带动而向前移动靠近外壳定位架2或向后移动远离外壳定位架2。

在优选的实施例中，电芯入壳夹爪3可选但不限于气缸夹爪。而且，电芯定位架1在对应电芯入壳夹爪3的部分为避空设置，即其中电芯入壳夹爪3至少是可以从电芯置放台101的上方、两个电芯定位夹爪102之间的空间前后移动穿过的。

进行电芯12入壳至外壳13的作业时，电芯12定位置放在电芯定位架1上，而外壳13定位置放在外壳定位架2上，电芯入壳夹爪3从电芯定位架1的背离外壳定位架2的一侧夹持电芯12的尾部并在入壳驱动模组4的带动下，将电芯12向前推送至外壳13内。并在入壳电芯12接近完全入壳至外壳13内时，电芯入壳夹爪3松夹并以顶推的方式前推电芯12完全入壳至外壳13内。

在另外优选的实施例中，请再参阅他1和图4所示，外壳置放台201的背离电芯定位架1的一端设置有外壳尾端定位块204。该外壳尾端定位块204为相对外壳置放台201固定设置，且在电芯12入壳至外壳13的过程中，该外壳尾端定位块204顶紧外壳13的背离电芯12的尾端，避免外壳13在入壳过程中受摩擦力而向后移位，确保电芯12入壳的顺利进行。

实施例二

本实施例与实施例一相近，进一步的，请再参阅图1和图2所示，本实施例的电芯入壳机构中，外壳定位架2设置在移载驱动模组11上。该移载驱动模组11具体为直线模组，外壳定位架2可由移载驱动模组11带动移动靠近电芯定位架1或移动远离电芯定位架1。

在入壳作业时，外壳定位架2可由移载驱动模组11带动移动至远离电芯定位架1的位置处进行外壳13的上料，外壳13上料并定位置放后，外壳定位架2即可由移载驱动模组11带动移动靠近电芯定位架1处，以进行入壳准备。并在完成入壳后，外壳定位架2能够继续由移载驱动模组11带动移动至远离电芯定位架1处进行下料。从而，方便外壳13的上料及成品的下料。

实施例三

本实施例与实施例一或实施例二相近，进一步的，请再参阅图1所示，本实施例的电芯入壳机构中，外壳置放台201的靠近电芯定位架1的一侧设置有电芯盖板定位模块5，该电芯盖板定位模块5能够对入壳后的电芯12的尾端处的盖板121进行定位。从而，定位入壳组装后的电芯12的盖板121与外壳13的壳口之间的间隙，为进行下一步的焊接作准备。

在优选的实施例中，请参阅图4和图5所示，电芯盖板定位模块5包括定位卡扣51及第一卡扣驱动件52、第二卡扣驱动件53、第三卡扣驱动件54，其中，第一卡扣驱动件52、第二卡扣驱动件53、第三卡扣驱动件54可选但不限于气缸。

具体的，定位卡扣51上具有与盖板212的厚度适配的卡接口，第一卡扣驱动件52与定位卡扣51传动连接并能够驱动定位卡扣51在外壳置放台201的宽度方向上左右移动，第二卡扣驱动件53与第一卡扣驱动件52传动连接并能够带动第一卡扣驱动件52及定位卡扣51前后移动，第三卡扣驱动件54与第二卡扣驱动件53传动连接并能够带动定位卡扣51、第一卡扣驱动件52及第二卡扣驱动件53上下移动，而第三卡扣驱动件54安装在外壳定位架2上。

进行电芯12入壳时，当电芯12完成入壳至外壳13内时，定位卡扣51即可在第一卡扣驱动件52、第二卡扣驱动件53、第三卡扣驱动件54的驱动下调整位置，从侧面对盖板121进行定位固定。

进一步的，电芯盖板定位模块5包括两个，两个的电芯盖板定位模块5其定位卡扣51左右相对的布设在外壳置放台201的靠近电芯定位架1的前端的宽度方向两侧，能够从盖板121的两侧面对盖板121进行同时固定，保证盖板121的定位精度。

实施例四

本实施例与实施例一至实施例三任一项相近，进一步的，请再参阅图1和图2所示，本实施例的电芯入壳机构中，电芯入壳夹爪3通过调节板7设置在入壳驱动模组4上。而且，电芯入壳夹爪3的高度相对入壳驱动模组4可调节，使电芯入壳夹爪3能够对电芯12保持精准的入壳夹持及前推作用。

优选的实施例中，请参阅图6和图7所示，电芯入壳夹爪3通过夹爪安装板8活动连接在调节板7上；具体的，电芯入壳夹爪3的驱动气缸固定安装在夹爪安装板8上，而夹爪安装板8能够上下移动的安装在调节板7上，调节板7滑动安装在入壳驱动模组4上。而在调节板7上设置有上调件9及下调件10，上调件9和下调件10可选为螺丝；其中，上调件9螺接在调节板7上并与夹爪安装板8固定连接，活动时能够拉动夹爪安装板8上下移动；而下调件10螺接在调节板7上并与夹爪安装板8的顶部抵接，相对调节板7活动下移时能够抵推夹爪安装板8向下移动。从而，通过上调件9和下调件10在调节板7上的活动调节，即可调整电芯入壳夹爪13相对入壳驱动模组4的高度位置。

实施例五

本实施例与实施例一至实施例四任一项相近，进一步的，请再参阅图1和图2所示，本实施例的电芯入壳机构中，电芯定位架1与外壳定位架2之间设置有入壳导向闸门6。其中，在入壳导向闸门6上具有能够容纳电芯12穿过的导向口601，导向口601的靠近电芯定位架1的一侧具有入口斜面。

在优选的实施例中，请参阅图8所示，入壳导向闸门6包括上下相对设置的上导向闸门61以及下导向闸门62。其中，上导向闸门61以及下导向闸门62滑动设置在闸门方通上，并能够由设置在闸门方通上的上驱动件63和下驱动件64分别驱动而上下移动，以使上导向闸门61与下导向闸门62能够相互移动靠近或远离，上驱动件63和下驱动件64可选但不限于气缸。且上导向闸门61和下导向闸门62上开设有相互对应的导向缺口，在上导向闸门61与下导向闸门62相互靠近时即能够相互适配构成导向口601。

入壳作业时，外壳13的壳口被定位至衔接在导向口601的背离电芯定位架1的一侧，电芯12能够经导向口601的导向而精准入壳至外壳13内，提高入壳精度和入壳效率。

实施例六

本实施例与实施例一至实施例五任一项相近，进一步的，请再参阅图1和图2所示，本实施例的电芯入壳机构设置为双工位入壳。其中，包括左右并列设置的两个电芯定位架1，以及与之对应的左右并列设置的两个外壳定位架2，且电芯入壳夹爪3及相应的入壳驱动模组4设置为对应的独立两组，使两个入壳工位可相互独立的进行入壳作业。

优选的实施例中，两个的外壳定位架2可左右排布的设置在同一移载驱动模组11上，由同一移载驱动模组11共同驱动进行上下料及入壳对位。

进一步的，对应两个电芯定位架1的两个入壳导向闸门6设置为独立的两个，且相应的驱动组件设置为独立的两组，并共用设置在同一闸门方通上。保证双工位作业的同时，使整体机构的结构紧凑。

以上实施例仅为本实用新型的较优实施例，仅在于对本实用新型的技术方案作进一步详细的描述，但上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例，本实用新型的保护范围及实施方式不限于此，任何未脱离本实用新型精神实质及原理上所做的变更、组合、删除、替换或修改等均将包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电芯入壳机构，其特征在于，包括电芯定位架、外壳定位架以及电芯入壳夹爪；

所述电芯定位架与所述外壳定位架相对设置；所述电芯入壳夹爪设置位于所述电芯定位架的背离所述外壳定位架的一侧，且所述电芯入壳夹爪可由入壳驱动模组带动向前移动靠近所述外壳定位架或向后移动远离所述外壳定位架。

2.根据权利要求1所述的电芯入壳机构，其特征在于，所述电芯定位架上设置有电芯置放台，所述电芯定位架上设置有能够向所述电芯置放台的中心合拢夹持或远离松夹的电芯定位夹爪。

3.根据权利要求1所述的电芯入壳机构，其特征在于，所述外壳定位架上设置有外壳置放台，所述外壳定位架上设置有能够向所述外壳置放台的中心合拢夹持或远离松夹的外壳定位夹爪。

4.根据权利要求3所述的电芯入壳机构，其特征在于，所述外壳置放台的靠近所述电芯定位架的一侧设置有电芯盖板定位模块，所述电芯盖板定位模块包括定位卡扣。

5.根据权利要求4所述的电芯入壳机构，其特征在于，所述电芯盖板定位模块包括两个，两个的所述电芯盖板定位模块相对的布设在所述外壳置放台的宽度方向两侧。

6.根据权利要求3所述的电芯入壳机构，其特征在于，所述外壳置放台的背离所述电芯定位架的一端设置有外壳尾端定位块。

7.根据权利要求1所述的电芯入壳机构，其特征在于，所述外壳定位架设置在移载驱动模组上，并可由所述移载驱动模组带动移动靠近所述电芯定位架或移动远离所述电芯定位架。

8.根据权利要求1所述的电芯入壳机构，其特征在于，所述电芯入壳夹爪通过调节板设置在所述入壳驱动模组上，且所述电芯入壳夹爪的高度相对所述入壳驱动模组可调节。

9.根据权利要求8所述的电芯入壳机构，其特征在于，所述电芯入壳夹爪通过夹爪安装板活动连接在所述调节板上，所述调节板上设置有上调件及下调件；所述上调件螺接在所述调节板上并与所述夹爪安装板连接，所述下调件螺接在所述调节板上并与所述夹爪安装板的顶部抵接，所述上调件和所述下调件可相对所述调节板活动进行上下移动。

10.根据权利要求1-9任一项所述的电芯入壳机构，其特征在于，所述电芯定位架与所述外壳定位架之间设置有入壳导向闸门，所述入壳导向闸门上具有能够容纳电芯穿过的导向口。