CN220838649U - 一种定向工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种定向工装，包括定向板和定位组件，定位组件基于定向板安装，定位组件并通过夹持的方式使电池固定，同时，还设置旋转底座用以调整电池的方位，以满足后续工艺的需求。本实用新型通过设置伸缩部达到自动锁紧电池的效果，可适用于不同尺寸的柱形电池生产，当产品换型时，无需更换工装，弥补了生产制造过程中产品换型需要切换工装的缺陷。本实用新型还可配置电机后作为高速自动化生产线导轨循环治具，不仅可以提高生产效率以及产品质量输出的稳定性，还能够最大化兼容不同尺寸的圆柱产品，从而满足工艺开发需求以及量产自动化产线循环治具的需求。

Description

一种定向工装

技术领域

本实用新型涉及电池制造技术领域，特别是涉及一种定向工装。

背景技术

柱状电池的现有焊接工装采用设备固定安装方式，各种型号需要制作对应的工装匹配，导致换型周期长，维修成本高；并且在自动化高速生产线上，有些设备采用DD马达转盘式多工位运行，设备间结构紧凑，导致维修空间小，不利于设备的维护。

当柱状电池在集流盘焊接和密封铝片焊接工序切换型号时，需要更换对应的工装治具，由于不同型号的产品需要配备独立的工装，导致投入成本高，不方便现场管理，且换型时间长，影响产品的制造效率以及产品输出的质量。

在现有技术中，专利公告号为CN217134448U的实用新型公开了一种圆柱电池专用夹具，包括固定座和至少一个夹具部，夹具部具备夹具底座，包括第一底座和第二底座，第一底座、第二底座的第一端相对设于固定座上，承托部，设于第一底座第二端和第二底座第二端之间，使在承托部中心有一空腔，夹具，包括第一夹具和第二夹具，第一夹具与第二夹具通过弹性体连接，并相对设于空腔内，托盘，固定连接在承托部的上接触面并夹持在第一夹具和第二夹具之间，两侧分别设有第一开口和第二开口，此方案利用第一夹具和第二夹具将圆柱电池固定在托盘上，并利用弹性体来限制第一夹具和第二夹具以达到稳定夹持圆柱电池的效果，但其只适用于圆柱电池，且无法调整底座的凹陷弧度，无法匹配不同尺寸的圆柱电池，同时，电池一旦被夹具限位，将无法调整电池的周向方位，导致实际运用时，存在不便于调整方位至对应后续工序中的设备的问题。

实用新型内容

为解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种定向工装，能够适用于不同尺寸的柱形电池生产，设置定位组件并通过夹持的方式使其固定，同时，设置旋转底座调整电池的方位，以满足后续工艺的需求。

本实用新型解决问题的技术方案为，提供一种定向工装，包括定向板和定位组件，定位组件基于定向板安装，定位组件包括压板和伸缩部，伸缩部与压板分设在定向板的两侧，且伸缩部贯穿定向板并驱动压板，使位于定向板和压板之间的柱状物被定向固定。

进一步的，柱状物可以是圆柱体、正方体等规则的立体柱形电池，本申请以圆柱电池为例对本申请的工装进行解释说明。

进一步的，定向板包括竖板和底板，竖板的下端与底板对接。

进一步的，竖板设置于底板的一端且与底板垂直。

进一步的，竖板的上半部设有凸起的定位部。

进一步的，当柱状物被压板固定时，柱状物的上半部与定位部抵接，柱状物的下半部与竖板的下半部互不干涉，柱状物的下半部与竖板的下半部之间形成空心区。

进一步的，定位组件设置在定位部的中心位置。

进一步的，定位组件基于竖板安装，压板和伸缩部分设于竖板的两侧，且伸缩部的输出端贯穿竖板并与压板固接，从而驱动压板运行。

进一步的，伸缩部的输出端与压板垂直设置。

进一步的，伸缩部包括连接杆、弹性件和推板，推板与压板平行设置，连接杆贯穿竖板，且连接杆的两端分别与压板和推板固接，弹性件的两端分别与竖板和推板固接；连接杆即为伸缩部的输出端。

进一步的，弹性件可以是弹簧、拉簧等，具有回弹力，且发生弹性形变后能够产生拉力或推力即可。

进一步的，两根连接杆并行设置于推板的两端。

进一步的，柱状物的最大直径不大于两根连接杆之间的间距。

进一步的，压板和推板平行设置，且连接杆与压板、推板垂直设置。

进一步的，弹性件套设在连接杆的外周。

进一步的，连接杆贯穿竖板处设有滑动槽，连接杆在滑动槽内前后滑动。

进一步的，滑动槽内设有与连接杆尺寸匹配的直线轴承，直线轴承用以优化连接杆的滑动效果以及对连接杆进行限位。

进一步的，压板和竖板之间为定向空间，伸缩部驱动压板沿连接杆的方向运行，使得压板夹持柱状物。

进一步的，定向空间的大小随着压板的运行而改变。

进一步的，还包括旋转底座，旋转底座设置于对应压板与竖板之间的底板上，用以调整柱状物的方位。

进一步的，旋转底座的底部设有卡簧，用以限定旋转底座的轴向位置。

进一步的，旋转底座与竖板互不干涉。

进一步的，弧面槽的中线、旋转底座的轴心线、两条弹性垫的中线以及压板的中线在同一平面上，且此平面始终与压板垂直。

进一步的，旋转底座同轴开设定位槽，防止柱状物的底部在抵接、旋转时被磨损。

进一步的，柱状物与竖板的抵接处设有内凹式的弧面槽。

进一步的，柱状物与内凹式的弧面槽的各端点抵接。

进一步的，弧面槽的两侧设有多个旋转轮。

进一步的，内凹式的弧面槽的各端点均设有旋转轮。

进一步的，旋转底座通过驱动电机控制、旋转，从而驱动被定位的柱状物和旋转轮同步旋转。

进一步的，柱状物与压板的抵接处设有弹性垫。

进一步的，弹性垫沿竖直方向并行设置两条，且两条弹性垫的中线位置对应压板的轴心位置设置。

进一步的，定向板上等间距设有多组定位组件和旋转轮。

进一步的，相邻的定位组件之间的间距根据柱状物的尺寸可适当调整。

进一步的，定位组件可以是手动控制也可以是电动控制，拉动压板使其产生位移，同时，弹性件被推板压缩，将柱状物放入定向空间，柱状物的下端与旋转底座对接，松开压板，通过弹性件的弹力使得压板挤压、固定柱状物，实现对柱状物的自动锁定。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供了一种定向工装，可适用于不同尺寸的柱形电池生产，当产品换型时，无需更换工装，弥补了生产制造过程中产品换型需要切换工装的缺陷。

本实用新型通过设置伸缩部达到自动锁紧电池的效果，使得电池装入方便快捷，且牢固可靠，从而降低了投入成本以及提高了生产效率。

本实用新型还可作为高速自动化生产线导轨循环治具，不仅可以提高生产效率以及产品质量输出的稳定性，还能够最大化兼容不同尺寸的圆柱产品，从而满足工艺开发需求以及量产自动化产线循环治具的需求。

附图说明

并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且与描述一起用于解释本实用新型的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，而不是全部实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为定向工装的结构图；

图2为定向工装的背部结构图；

图3为定向工装的俯视图；

图4为图3中A部分的放大图；

图5为定向工装的侧视图；

图6为图5中B部分的放大图；

图7为定向工装的仰视图。

图中：1、定向板；11、竖板；12、底板；2、定位组件；21、压板；22、伸缩部；221、连接杆；222、弹性件；223、推板；23、弹性垫；3、旋转底座；4、旋转轮；5、卡簧；6、柱状物。

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中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

首先，需要了解的是现有的电池结构多以圆柱成型，本申请中，以圆柱电池为例对本申请所提出的工装进行解释说明，本申请的工装可用于在电池制造生产线上对圆柱电池进行定向固定，从而满足后续的工艺需求。

为解决现有技术中存在的问题，本实用新型提出了一种定向工装，包括定向板1和定位组件2，定位组件2基于定向板1安装，定位组件2包括压板21和伸缩部22，伸缩部22与压板21分设在定向板1的两侧，且伸缩部22贯穿定向板1并驱动压板21运动，使得位于定向板1和压板21之间的柱状物6被定向固定。

可以理解的是，柱状物6可以是圆柱体、正方体等规则的立体柱状物6体，本申请以圆柱电池为例对本申请的工装进行解释说明。

具体的，请参阅图1和图2，定向板1包括竖板11和底板12，竖板11的下端与底板12固接，且竖板11与底板12呈直角状，定位组件2基于竖板11安装。

请参阅图1-5，伸缩部22包括连接杆221、弹性件222和推板223，连接杆221贯穿竖板11，且连接杆221的两端分别与压板21和推板223固接，弹性件222套设于连接杆221的外周，且弹性件222的两端分别与竖板11和推板223固接。

可以理解的是，弹性件222可以是弹簧、拉簧等，具有回弹力，且发生弹性形变后能够产生拉力或推力即可。

示例性的，压板21与推板223并行设置在竖板11的前后两侧，竖板11的两端设有与压板21和推板223的中心点并行的两个滑动槽，两根并行的连接杆221通过滑动槽贯穿竖板11并设置在推板223的左右两端，连接杆221能够在滑动槽内前后滑动，连接杆221的两端分别与压板21和推板223固接，且连接杆221与压板21和推板223垂直设置。弹性件222的安装方式包括：

作为一种可实施方式，当弹性件222为弹簧时，弹性件222套设于连接杆221上，且弹性件222的两端与竖板11和推板223固接。当柱状物6未被放入时，弹性件222处于原始状态，此时，压板21与竖板11之间的间距小于柱状物6的最大直径；当柱状物6被压板21固定时，弹性件222被推板223挤压，处于压缩状态，且始终在弹性件222的允许受力范围内。

作为另一种可实施方式，当弹性件222为拉簧时，弹性件222套设于连接杆221上，且弹性件222的两端与竖板11和压板21固接。当柱状物6未被放入时，弹性件222处于原始状态，此时，压板21与竖板11之间的间距大于柱状物6的最大直径；当柱状物6被压板21固定时，弹性件222对压板21施加拉力，处于拉伸状态，且始终在弹性件222的允许受力范围内。

需要说明的是，柱状物6的最大直径不大于两根连接杆221之间的间距。

为了优化工装整体的稳定性以及定位组件2的固定效果，定位组件2设置于竖板11的中部，且滑动槽上设有与连接杆221尺寸匹配的直线轴承优化滑动效果并对连接杆221进行限位，使得连接杆221在滑动槽内滑动时更加顺滑且不会四处晃动。

请参阅图1和图3，为了更好的定位以及避免柱状物6的表面与竖板11的抵接处发生磨损，竖板11上沿竖直方向设置内凹式的弧面槽，柱状物6与弧面槽的两端抵接，柱状物6与弧面槽之间的中部呈空心状。利用弧面槽将抵接处从一条变为两条，从而在不增大抵接面的同时优化了固定效果，避免了出现柱状物6的表面与竖板11的抵接处发生磨损的情况。

弧面槽的半径可以视实际应用情况做适应性调整，确保弧面槽的两侧能与柱状物6抵接，且中部呈空心状即可。

请参阅图3-6，为了优化压板21的固定效果以及避免对柱状物6的表面产生磨损，压板21与柱状物6的抵接处沿竖直方向设有长条状的弹性垫23。

示例性的，长条状的弹性垫23沿竖直方向并行设置两条，两条弹性垫23的间距较小，在柱状物6被压板21固定时，确保柱状物6不会与压板21接触即可，两条弹性垫23的中线位置对应压板21的轴心位置设置。

请参阅图1、图3和图5，底板12上还设有旋转底座3，可将压板21和竖板11之间用以容纳柱状物6的空间称之为定向空间，定向空间的大小基于压板21的运行而改变，从而使定向空间适配不同尺寸的柱状物6，旋转底座3设置于定向空间下方的底板12上，一方面，可以承接柱状物6，从而使柱状物6能够适配工艺中所需求的高度，另一方面，可以调整柱状物6的方位，从而使柱状物6能够适配工艺中所需求的角度，且旋转底座3不与竖板11接触，竖板11不会干涉旋转底座3的旋转。

具体的，当压板21远离竖板11时，定向空间扩大；当压板21靠近竖板11时，定向空间缩小。在压板21对柱状物6进行定向时，弹性件222始终处于压缩状态。

示例性的，旋转底座3为圆柱状，且旋转底座3的轴心位置对应压板21的轴心位置，具体而言，弧面槽的中线、旋转底座3的轴心线、两条弹性垫23的中线以及压板21的中线在同一平面上，且此平面始终与压板21垂直。

作为一种优选实施例，旋转底座3的截面半径与生产线上的柱状物6的截面半径一致，旋转底座3的轴心位置与被固定的柱状物6的轴心位置在同一直线上。

作为一种优选实施例，基于不同尺寸的柱状物6的高度可能有所差异，旋转底座3的高度可进行适应性调整，从而适配不同高度的柱状物6，使不同高度的柱状物6的上端可达到统一的作业位置，从而满足后续工艺要求。可以理解的是，旋转底座3可以通过螺纹配合实现高度的调整，或者针对固有的不同尺寸的柱状物6设置多个固定可调的档位，从而对应不同尺寸的柱状物6进行调节。

可以理解的是，旋转底座3可以通过驱动电机控制、旋转，从而驱动被定位的柱状物6同步旋转。

请参阅图1和图3，为了确保柱状物6底部不会在旋转时产生磨损，旋转底座3同轴设置定位槽，定位槽的半径可以根据实际运用情况做适应性调整。

请参阅图7，在本申请的具体实施例中，旋转底座3的底部中心设有卡簧5，通过卡簧5对旋转底座3进行限位，从而确保旋转底座3旋转时不会晃动以及发生位移。

请参阅图5，需要说明的是，旋转底座3具有厚度，因此，旋转底座3会将被固定的柱状物6抬高，为了进一步优化定位组件2的固定效果以及旋转底座3的转动效果，竖板11的上半部设置凸起的定位部，定位组件2基于定位部安装，且安装于定位部的中部，弧面槽开设在定位部与柱状物6的抵接处。柱状物6被定位组件2固定后，柱状物6的上半部与定位部抵接，柱状物6的下半部与竖板11互不干涉，旋转底座3设置于定向空间对应的底板上。当柱状物6的截面尺寸与旋转底座3的截面尺寸一致时，旋转底座3位于被固定的柱状物6的正下方，旋转底座3的轴心位置与被固定的柱状物6的轴心位置同轴。

请参阅图3和图5，为了优化旋转底座3的旋转效果以及避免柱状物6与定位部摩擦时产生磨损，弧面槽的两侧设有多个旋转轮4，用以减少柱状物6与定位部之间的摩擦力，从而使柱状物6旋转时更加顺滑，以及避免柱状物6被磨损。

示例性的，弧面槽的四个端点均设有旋转轮4与柱状物6抵接，旋转轮4横向设置，当柱状物6被旋转底座3驱动旋转时，各旋转轮4均跟随柱状物6转动。

请参阅图1-3，在本申请的具体实施例中，定向板1上等间距设有多组定位组件2和旋转轮4。

示例性的，四组定位组件2以及旋转底座3等间距设置于定向板1上，相邻的定位组件2之间的间距根据柱状物6的尺寸可适当调整。

本申请的定向工装整体采用合金材质和塑料材质，从而能够做到工装整体防锈耐腐蚀，经久耐用。

可以理解的是，上述的固接方式可以是螺接、焊接等，能够实现固接即可。但为了便于后续的拆卸维修或更换零件等，优选的是可拆卸的固定方式，例如螺接、卡扣连接等。

在本申请的具体实施例中，定位组件2可以是手动控制也可以是电动控制，具体工作内容包括：

作为一种可实施方式，弹性件222为弹簧，手动拉动压板21拉动压板21使其产生位移，此时，弹性件222被推板223压缩，随后，将圆柱电池放入定向空间，圆柱电池的下端与旋转底座3对接，松开压板21，通过弹性件222的弹力使得压板21夹持、固定圆柱电池，实现对圆柱电池的自动锁定。同时，可以根据需要配置电机驱动旋转底座3，从而使圆柱电池旋转至后续工艺所需求的方位。定向板1上的多组定位组件2和旋转底座3可同步工作，从而提高生产效率。

作为另一种可实施方式，弹性件222为拉簧，提前通过调试将第一电机的步进设置好，先将圆柱电池放入压板21与竖板11之间，并与旋转底座3对接，电机推动压板21使其产生位移，从而使压板21将圆柱电池夹持，此时，弹性件222向外扩张，对推板223施加拉力，随后，将提前与旋转底座3配置好的第二电机打开，从而使圆柱电池旋转至后续工艺所需求的方位。定向板1上的多组定位组件2和旋转底座3均可设置电机使其同步工作，从而提高生产效率。

上面描述的内容可以单独地或者以各种方式组合起来实施，而这些变型方式都在本实用新型的保护范围之内。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包含一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个…”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所做的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施例只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种定向工装，其特征在于，包括定向板（1）和定位组件（2），所述定位组件（2）基于所述定向板（1）安装，所述定位组件（2）包括压板（21）和伸缩部（22），所述伸缩部（22）与所述压板（21）分设在所述定向板（1）的两侧，且所述伸缩部（22）贯穿所述定向板（1）并驱动所述压板（21），使位于所述定向板（1）和所述压板（21）之间的柱状物（6）被定向固定。

2.根据权利要求1所述的定向工装，其特征在于，所述定向板（1）包括竖板（11）和底板（12），所述竖板（11）的下端与所述底板（12）对接。

3.根据权利要求2所述的定向工装，其特征在于，所述定位组件（2）基于所述竖板（11）安装，所述压板（21）和所述伸缩部（22）分设于所述竖板（11）的两侧，且所述伸缩部（22）的输出端贯穿所述竖板（11）并与所述压板（21）固接，从而驱动所述压板（21）运行。

4.根据权利要求3所述的定向工装，其特征在于，所述伸缩部（22）包括连接杆（221）、弹性件（222）和推板（223），所述推板（223）与所述压板（21）平行设置，所述连接杆（221）贯穿所述竖板（11），且所述连接杆（221）的两端分别与所述压板（21）和所述推板（223）固接，所述弹性件（222）的两端分别与所述竖板（11）和所述推板（223）固接；所述连接杆（221）即为伸缩部（22）的输出端。

5.根据权利要求4所述的定向工装，其特征在于，所述压板（21）和所述竖板（11）之间为定向空间，所述伸缩部（22）驱动所述压板（21）沿所述连接杆（221）的方向运行，使得所述压板（21）夹持所述柱状物（6）。

6.根据权利要求5所述的定向工装，其特征在于，还包括旋转底座（3），所述旋转底座（3）设置于对应所述压板（21）与所述竖板（11）之间的所述底板（12）上，用以调整所述柱状物（6）的方位。

7.根据权利要求6所述的定向工装，其特征在于，所述柱状物（6）与所述竖板（11）的抵接处设有内凹式的弧面槽。

8.根据权利要求7所述的定向工装，其特征在于，所述弧面槽的两侧设有多个旋转轮（4）。

9.根据权利要求1所述的定向工装，其特征在于，所述柱状物（6）与所述压板（21）的抵接处设有弹性垫（23）。

10.根据权利要求9所述的定向工装，其特征在于，所述弹性垫（23）沿竖直方向并行设置两条，且两条所述弹性垫（23）的中线位置对应所述压板（21）的轴心位置设置。