CN220660909U - 一种圆柱电芯夹紧机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种圆柱电芯夹紧机构，涉及新能源电池工件定位与夹紧领域，包括底座及设置在所述底座上的夹爪开合驱动机构、夹爪修正机构和夹爪，所述夹爪开合驱动机构能够驱动所述夹爪分开或夹紧，所述夹爪修正机构能够修正所述夹爪的位置偏移。本实用新型的优点在于：该机构利用夹爪开合驱动机构驱动夹爪分开或夹紧，使用方便；夹爪修正机构能够修正夹爪的位置偏移，保证了夹持的稳定性。

Description

一种圆柱电芯夹紧机构

技术领域

本实用新型涉及新能源电池工件定位与夹紧领域，尤其涉及一种圆柱电芯夹紧机构。

背景技术

锂离子电芯作为新能源产业最基础、最核心的零部件，在电池系统生产过程中的加工质量备受关注。电芯按形状划分有方形、圆柱、软包等等，其中以方形和圆柱为主流。圆柱电芯以其结构特点具备成组灵活的优点，与方形电芯对比，更易匹配各种复杂尺寸要求的整车工况，因此在车型多样的乘用车制造领域使用率较高。

圆柱电芯单体在进行筛选、检测、组合、转移时，需频繁进行定位夹紧操作，使用机械手或复杂设备将提高产线建设成本，因此需要在满足产能节拍前提下，使电芯有效地被夹紧、定位，保证筛选测试的质量及转运效率。

公告号为CN210489748U的对比文件公开了一种圆柱锂电池电芯定位装置，包括工作台、定位板和滑动杆，定位板上开设有放置槽，工作台上转动连接有转动架，滑动设置的滑动杆顶部固定连接有凸块；工作时，将需要加工的圆柱锂电池放入放置槽内，推动滑动杆可通过凸块带动转动架转动，从而对圆柱锂电池进行夹紧。现有的圆柱电芯定位装置需手动操作将圆柱电芯夹紧，使用不便，且操作过程中转动架位置的稳定性较低。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于如何提高圆柱电芯夹持的使用便捷性和稳定性。

本实用新型是通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种圆柱电芯夹紧机构，包括底座及设置在所述底座上的夹爪开合驱动机构、夹爪修正机构和夹爪，所述夹爪开合驱动机构能够驱动所述夹爪分开或夹紧，所述夹爪修正机构能够修正所述夹爪的位置偏移。该机构利用夹爪开合驱动机构驱动夹爪分开或夹紧，使用方便；夹爪修正机构能够修正夹爪的位置偏移，保证了夹持的稳定性，且减少了因夹爪位置偏移对构件的磨损。

优选地，所述夹爪包括两个夹爪臂，两个夹爪臂相互交叉且交叉部位转动连接在所述夹爪修正机构上；

所述夹爪开合驱动机构包括气缸、限位销、支撑块、第一弹簧和第一固定杆；

所述气缸的驱动轴端部安装有限位销，所述气缸的驱动轴伸缩方向沿所述夹爪的长度方向且能够伸入两个夹爪臂的后段之间；

所述第一固定杆的两侧分别固定连接有支撑块；所述夹爪活动配合在所述第一固定杆的中间段，所述第一固定杆穿过两个夹爪臂的后段；两个第一弹簧分别设置在所述夹爪的两侧并被挤压在所述夹爪与所述支撑块之间，所述第一固定杆穿过两个第一弹簧。

该机构通过气缸进行动力传输，辅以机械结构进行开合控制，实现对圆柱电芯的夹紧并保证定位，部件简单易得。

优选地，所述夹爪修正机构包括第二固定杆、第二弹簧、支撑座和支撑轴；所述支撑座包括支撑底板和固定连接在所述支撑底板两端的挡板；所述支撑轴固定连接在所述支撑底板的中间位置，所述夹爪臂转动连接在所述支撑轴上；两个挡板上分别固定连接有第二固定杆，两个第二固定杆分别与所述底座滑动配合；两个第二弹簧分别设置在所述支撑座的两侧并被挤压在所述挡板与所述底座之间，两个第二固定杆分别穿过两个第二弹簧。底座与支撑座之间通过第二弹簧进行支撑，保证了支撑座左右位置相对稳定且可微调，当夹爪位置偏移时，夹爪通过挡板对一侧的第二弹簧造成压缩，利用弹簧的可伸缩性对夹爪的位置偏移进行修正，同时两个挡板还可对夹爪的最大分开位置进行限位。

优选地，所述底座包括支撑板和底板，所述底板固定连接在所述支撑板的底部，所述支撑板与所述底板之间形成顶部和侧面具有开口的半开放腔体；所述夹爪开合驱动机构和所述夹爪修正机构均设置在所述支撑板上，所述夹爪设置在半开放腔体的内部。

优选地，所述第一固定杆的两端分别与所述支撑板上位于开口两侧的部分固定连接，两个支撑块均设置在半开放腔体的内部且分别靠近所述支撑板上位于开口两侧的部分，所述支撑块与所述底板固定连接。通过支撑板与支撑块对第一固定杆共同进行固定，既可以避免第一弹簧受压缩过程中对支撑板的磨损，也可增强第一固定杆的连接强度。

优选地，两个夹爪臂的后段上部分别安装有凸轮轴承随动器。当驱动轴带动限位销通过两个凸轮轴承随动器之间时，凸轮轴承随动器随之转动，可减小限位销与夹爪之间的摩擦力。

优选地，两个夹爪臂的前段内侧分别固定连接有夹具，所述夹具的内侧具有弧面。

优选地，所述夹爪臂的后段开设有长条形的避让孔，所述第一固定杆穿过所述避让孔。避让孔可避免夹爪臂活动时与第一固定杆发生干涉。

优选地，所述限位销的外部覆有缓冲层。缓冲层可减小限位销与夹爪之间的摩擦损伤，提升使用寿命。

优选地，所述限位销为圆台形。

本实用新型的优点在于：

1、该机构利用夹爪开合驱动机构驱动夹爪分开或夹紧，使用方便；夹爪修正机构能够修正夹爪的位置偏移，保证了夹持的稳定性。

2、该机构通过气缸进行动力传输，辅以机械结构进行开合控制，实现对圆柱电芯的夹紧并保证定位，部件简单易得。

3、夹爪修正机构利用弹簧的可伸缩性对夹爪的位置偏移进行修正，同时还可对夹爪的最大分开位置进行限位。

附图说明

图1为本实用新型实施例圆柱电芯夹紧机构的结构示意图。

图2为本实用新型实施例气缸和限位销的结构示意图。

图3为本实用新型实施例支撑块、第一弹簧和第一固定杆的结构示意图。

图4为本实用新型实施例夹爪修正机构的结构示意图。

图5为本实用新型实施例夹爪的结构示意图。

图6为本实用新型实施例夹爪臂的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

如图1所示，本实用新型实施例公开一种圆柱电芯夹紧机构，包括底座1及设置在底座1上的夹爪开合驱动机构2、夹爪修正机构3和夹爪4，夹爪开合驱动机构2能够驱动夹爪4分开或夹紧，夹爪修正机构3能够修正夹爪4的位置偏移。

如图2至图4所示，底座1包括支撑板11、底板12，支撑板11围合成一侧具有开口的C型结构，底板12固定连接在支撑板11的底部，支撑板11与底板12之间形成顶部和侧面具有开口的半开放腔体；夹爪开合驱动机构2和夹爪修正机构3均设置在支撑板11上，夹爪4设置在半开放腔体的内部。

如图2、图3所示，夹爪开合驱动机构2包括气缸21、限位销22、支撑块23、第一弹簧24、第一固定杆25。

气缸21安装于支撑板11上与开口相对的一侧，气缸21的驱动轴伸入半开放腔体的内部；气缸21采用薄型气缸，其驱动轴可直线往复运动进行伸缩；气缸21的驱动轴端部安装有圆台形的限位销22，限位销22的外部覆有橡胶材质的缓冲层，缓冲层可减小限位销22与夹爪4之间的摩擦损伤，提升使用寿命。

第一固定杆25水平设置，第一固定杆25的两端分别与支撑板11上位于开口两侧的部分固定连接；第一固定杆25的两侧分别固定连接有支撑块23，两个支撑块23均设置在半开放腔体的内部且分别靠近支撑板11上位于开口两侧的部分，支撑块23与底板12固定连接；通过支撑板11与支撑块23对第一固定杆25共同进行固定，既可以避免第一弹簧24受压缩过程中对支撑板11的磨损，也可增强第一固定杆25的连接强度；夹爪4活动配合在第一固定杆25的中间段，两个第一弹簧24分别设置在夹爪4的两侧并被挤压在夹爪4与支撑块23之间，第一固定杆25穿过两个第一弹簧24。

如图4所示，夹爪修正机构3包括第二固定杆31、第二弹簧32、支撑座33、支撑轴34；支撑座33为顶部开口的C型结构，包括支撑底板和固定连接在所述支撑底板两端的挡板；支撑轴34固定连接在所述支撑底板的中间位置，用于为夹爪4提供Z向支撑；两个挡板上分别固定连接有第二固定杆31，两个第二固定杆31分别穿过支撑板11上位于开口两侧的部分并与支撑板11滑动配合；两个第二弹簧32分别设置在支撑座33的两侧并被挤压在挡板与支撑板11之间，两个第二固定杆31分别穿过两个第二弹簧32；支撑板11与支撑座33之间通过第二弹簧32进行支撑，保证了支撑座33左右位置相对稳定且可微调，当夹爪4位置偏移时，夹爪4通过挡板对一侧的第二弹簧32造成压缩，利用弹簧的可伸缩性对夹爪4的位置偏移进行修正，保证了夹持的稳定性，且减少了因夹爪4位置偏移对构件的磨损，同时两个挡板还可对夹爪4的最大分开位置进行限位。

如图5所示，夹爪4包括凸轮轴承随动器41、夹爪臂42、夹具43；两个夹爪臂42相互交叉成剪刀状且交叉部位转动连接在支撑轴34上，第一固定杆25穿过两个夹爪臂42的后段，气缸21的驱动轴伸缩方向沿夹爪4的长度方向且能够伸入两个夹爪臂42的后段之间；两个夹爪臂42的后段上部分别安装有凸轮轴承随动器41，当驱动轴带动限位销22通过两个凸轮轴承随动器41之间时，凸轮轴承随动器41随之转动，可减小限位销22与夹爪4之间的摩擦力；两个夹爪臂42的前段内侧分别固定连接有夹具43，夹具43的内侧具有弧面，用于对圆柱电芯进行夹持。

当需要对圆柱电芯进行夹紧时，气缸21的驱动轴缩回，此时两个凸轮轴承随动器41之间没有限位销22的阻隔，两个夹爪臂42的后段在第一弹簧24的作用下向中间靠拢，同时两个夹爪臂42的前段也向中间靠拢，通过两个夹具43将圆柱电芯夹紧；当需要将圆柱电芯松开时，气缸的驱动轴伸出，驱动轴带动限位销22伸入两个凸轮轴承随动器41之间，限位销22通过两个凸轮轴承随动器41将两个夹爪臂42的后段向两侧顶开，同时两个夹爪臂42的前段也向两侧分开，使圆柱电芯被松开。

如图6所示，夹爪臂42的后段上部开设有用于安装凸轮轴承随动器41的随动器安装孔421；夹爪臂42的后段开设有长条形的避让孔422，第一固定杆25穿过避让孔422，避让孔422可避免夹爪臂42活动时与第一固定杆25发生干涉；夹爪臂42的中间位置开设有夹爪臂安装孔423，用于将夹爪臂42转动连接在支撑轴34上。

工作原理：夹爪开合驱动机构2通过气缸21的驱动轴伸缩带动限位销22伸缩，当限位销22伸出至通过两个凸轮轴承随动器41之间时，可带动夹爪4自动分开；当限位销22缩回至离开两个凸轮轴承随动器41之间时，夹爪4在第一弹簧24的作用下自动夹紧，实现了夹爪4开合的自动进行；夹爪修正机构3利用弹簧的可伸缩性对夹爪4的位置偏移进行修正，保证了夹持的稳定性，且减少了因夹爪4位置偏移对构件的磨损，同时还可对夹爪4的最大分开位置进行限位；该机构通过气缸21进行动力传输，辅以机械结构进行开合控制，实现对圆柱电芯的夹紧并保证定位，部件简单易得。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种圆柱电芯夹紧机构，其特征在于：包括底座及设置在所述底座上的夹爪开合驱动机构、夹爪修正机构和夹爪，所述夹爪开合驱动机构能够驱动所述夹爪分开或夹紧，所述夹爪修正机构能够修正所述夹爪的位置偏移。

2.如权利要求1所述的圆柱电芯夹紧机构，其特征在于：所述夹爪包括两个夹爪臂，两个夹爪臂相互交叉且交叉部位转动连接在所述夹爪修正机构上；

所述夹爪开合驱动机构包括气缸、限位销、支撑块、第一弹簧和第一固定杆；

所述气缸的驱动轴端部安装有限位销，所述气缸的驱动轴伸缩方向沿所述夹爪的长度方向且能够伸入两个夹爪臂的后段之间；

所述第一固定杆的两侧分别固定连接有支撑块；所述夹爪活动配合在所述第一固定杆的中间段，所述第一固定杆穿过两个夹爪臂的后段；两个第一弹簧分别设置在所述夹爪的两侧并被挤压在所述夹爪与所述支撑块之间，所述第一固定杆穿过两个第一弹簧。

3.如权利要求2所述的圆柱电芯夹紧机构，其特征在于：所述夹爪修正机构包括第二固定杆、第二弹簧、支撑座和支撑轴；所述支撑座包括支撑底板和固定连接在所述支撑底板两端的挡板；所述支撑轴固定连接在所述支撑底板的中间位置，所述夹爪臂转动连接在所述支撑轴上；两个挡板上分别固定连接有第二固定杆，两个第二固定杆分别与所述底座滑动配合；两个第二弹簧分别设置在所述支撑座的两侧并被挤压在所述挡板与所述底座之间，两个第二固定杆分别穿过两个第二弹簧。

4.如权利要求3所述的圆柱电芯夹紧机构，其特征在于：所述底座包括支撑板和底板，所述底板固定连接在所述支撑板的底部，所述支撑板与所述底板之间形成顶部和侧面具有开口的半开放腔体；所述夹爪开合驱动机构和所述夹爪修正机构均设置在所述支撑板上，所述夹爪设置在半开放腔体的内部。

5.如权利要求4所述的圆柱电芯夹紧机构，其特征在于：所述第一固定杆的两端分别与所述支撑板上位于开口两侧的部分固定连接，两个支撑块均设置在半开放腔体的内部且分别靠近所述支撑板上位于开口两侧的部分，所述支撑块与所述底板固定连接。

6.如权利要求2所述的圆柱电芯夹紧机构，其特征在于：两个夹爪臂的后段上部分别安装有凸轮轴承随动器。

7.如权利要求2所述的圆柱电芯夹紧机构，其特征在于：两个夹爪臂的前段内侧分别固定连接有夹具，所述夹具的内侧具有弧面。

8.如权利要求2所述的圆柱电芯夹紧机构，其特征在于：所述夹爪臂的后段开设有长条形的避让孔，所述第一固定杆穿过所述避让孔。

9.如权利要求2所述的圆柱电芯夹紧机构，其特征在于：所述限位销的外部覆有缓冲层。

10.如权利要求2所述的圆柱电芯夹紧机构，其特征在于：所述限位销为圆台形。