CN221362843U - 电芯极柱铣削机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池加工设备领域，具体为一种电芯极柱铣削机，该铣削机包括机架，所述机架上设有作业腔，所述机架位于作业腔底部设有铣削机构，所述铣削机构上方设有针对电芯装配固定的x轴定位机构、y轴定位机构和z轴定位机构，所述z轴定位机构包括设置于机架顶部的基座，所述基座上设有升降架，所述升降架连接有升降驱动装置，所述升降架底部设有若干阵列分布的压块，所述压块与所述升降架之间设有至少两个导杆，所述导杆上套设有弹性件。本实用新型有助于解决现有部分铣削机无法有效适宜地将所有电芯的作业端都精准限位，导致铣削效果存在参差不齐的问题。

Description

电芯极柱铣削机

技术领域

本实用新型涉及电池加工设备领域，特别是涉及一种电芯极柱铣削机。

背景技术

离子电池具有电压高、比能量高、循环使用次数多、存储时间长等优点，不仅在便携式电子设备上如移动电话、数码摄像机和手提电脑得到广泛应用，而且也广泛应用于电动汽车、电动自行车以及电动工具等大中型电动设备方面，因此对锂离子电池的性能要求越来越高。

然而电芯的生产工序中难免会因为各个工序的质量要求，会产生部分的NG产品。NG产品的出现在体现了生产工艺的检测严格与可靠，但不是所有的NG产品都是直接报废，其中有大部分的材料是可以回收并进行二次利用，其中电芯成组之后会进行极柱与巴片的焊接，焊接后的NG产品需要将已焊接的部分拆除，但是人工拆除后的极柱表面仍然会有部分的焊疤残留，此部分焊疤人工无法处理，并且会影响电芯的再次使用。

目前市场上，有些电芯会利用铣削机代替人工作业，如中国专利CN108746784A，公开了一种锂电池电芯极柱面铣削设备，包括龙门机构梯形丝杠机构与电主轴，所述龙门机构一侧设置有X轴方向夹持机构，所述X轴方向夹持机构另一端设置有X轴方向定位机构，所述X轴方向夹持机构一侧设置有Y轴方向夹持机构，所述Y轴方向夹持机构另一端设置有Y轴方向定位机构，所述龙门机构上端设置有Z轴方向定位机构，所述龙门机构下端设置有除尘设备，所述龙门机构内侧设置有伺服电机A。

发明人发现，市场上类似这类型结构的铣削设备，其夹持定位机构一般是采用板体结构，包括z轴作业方向上的夹持也主要依靠刚性夹持，由于一般是多个电芯同步参与加工，而不同电芯之间的z轴尺寸可能存在一定误差，因此，板体结构产生的刚性夹持往往无法有效适宜地将所有电芯的作业端都精准限位，导致铣削效果存在参差不齐。

实用新型内容

本实用新型提供了一种电芯极柱铣削机，用于解决上述问题。

本实用新型是这样实现的：

电芯极柱铣削机，该铣削机包括机架，所述机架上设有作业腔，所述机架位于作业腔底部设有铣削机构，所述铣削机构上方设有针对电芯装配固定的x轴定位机构、y轴定位机构和z轴定位机构，所述z轴定位机构包括设置于机架顶部的基座，所述基座上设有升降架，所述升降架连接有升降驱动装置，所述升降架底部设有若干阵列分布的压块，所述压块底部设有适配于电芯顶部轮廓的抵接端面，所述压块与所述升降架之间设有至少两个导杆，所述导杆上套设有弹性件，所述弹性件上下两端分别抵接在升降架与压块之间，所述压块在工作时一一对应抵接位于所述作业腔内的各电芯，并能够协同弹性件构成电芯的独立性弹性夹持结构。

在上述技术方案的基础上，所述压块为水平设置的条形板体结构，所述导杆底端连接于压板顶部，且所述导杆竖直设置并可纵向活动地穿透所述升降架，相邻导杆位于升降架上方通过连接块连接成一体式结构。

在上述技术方案的基础上，所述导杆与升降架之间设有直线轴承。

在上述技术方案的基础上，两个所述基座间隔设于所述作业腔两侧，两个所述基座顶部架设一横梁，所述升降架设于所述横梁上，所述升降架上设有压架，所述压块设于所述压架底部，所述横梁与基座之间设有用于第一位移装置，所述横梁和升降架之间设有第二位移装置，所述升降架和压架之间设有第三位移装置；其中，所述第一位移装置能够驱动横梁平行于y轴移动，所述第二位移装置能够驱动升降架平行于x轴移动，所述第三位移装置能够驱动压架平行于z轴移动。

在上述技术方案的基础上，所述z轴定位机构设有分别与所述横梁、升降架、压架位移路径相适配的距离传感器。

在上述技术方案的基础上，还包括作用于作业腔区域的除尘机构。

在上述技术方案的基础上，所述导杆与压块之间设有可拆卸性连接结构。

在上述技术方案的基础上，所述弹性件为弹簧。

在上述技术方案的基础上，所述机架设有水平校正结构。

相较于现有技术，本实用新型至少包括以下优点：

本实用新型通过在升降架上设置若干阵列分布的压块，压块与升降架之间设有导杆和弹性件，弹性件上下两端分别抵接在升降架与压块之间，因此，使得压块在工作时能够一一对应抵接位于所述作业腔内的各电芯，对各电芯进行分离独立性夹持，不同于现有结构中统一夹持结构同步夹持的方式，本实用新型中的压块还能够协同弹性件构成电芯的独立性弹性夹持结构，使得各电芯能够合理独立受到稳定可靠精准的定位效果，从而提升电芯极柱的铣削效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为一实施例中电芯极柱铣削机的结构示意图；

图2为图1中z轴定位机构的结构示意图；

图3为图2中压块的结构示意图；

图4为图3中连接块的立体结构示意图；

图5为一实施例中除尘机构的结构示意图。

图中标注：1、机架；11、作业腔；2、x轴定位机构；3、y轴定位机构；4、z轴定位机构；41、基座；42、第一位移装置；43、横梁；44、第二位移装置；45、升降架；46、第三位移装置；47、压架；48、压块；481、导杆；482、弹簧；49、连接块；5、除尘机构。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。

在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一元件，它可以直接在另一元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一元件，它可以是直接连接到一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

实施例1：

参见图1至图4，本实施例公开一种电芯极柱铣削机，该铣削机包括机架1、铣削机构、x轴定位机构2、y轴定位机构3和Z轴定位机构。

其中，所述机架1由铝合金型材和封板装配而成，呈柜式结构，其顶部设有水平的工作台，其内部用于装配相关作业结构，所述工作台上靠近正面一侧设有一作业腔11，作业腔11在工作台上形成一开口结构，作业腔11内设有承载结构，用于放置电芯，电芯在加工时，其极柱端朝下设置，能够暴露于作业腔11底部进行铣削加工，作业腔11作为铣削作业工位。

所述铣削机构包括用于加工电芯极柱与巴片焊接结构的铣刀，铣刀连接有旋转驱动装置和响应的位移装置，铣刀作业端对应作业腔11朝上设置，其系现有技术，该具体结构及结构在运行过程中所依据的工作原理在此不再赘述，可参见专利CN108746784A中的相对应结构。

进一步的，x轴定位机构2和y轴定位机构3设于作业腔11内，两者分别设有横沟沿x轴(左右)和y轴(前后)水平移动的夹持板，夹持板的驱动结构采用气缸，气缸与外部空压设备连接，工作时，作业人员将待铣削的电芯并排放入作业腔11内，x轴定位机构2和y轴定位机构3的夹持板位移后协同对电芯进行水平方向上的双向同步夹持，使得电芯的水平方向活动受到约束。

进一步的，如图2所示，所述z轴定位机构包括设置于机架1顶部的基座41，基座41的数量为两个，左右间隔设置于作业腔11两侧，基座41为竖直的架体结构，两个所述基座41顶部架设一左右朝向的横梁43，所述升降架45设于所述横梁43上，所述升降架45上设有压架47，所述压块48设于所述压架47底部，所述横梁43与基座41之间设有用于第一位移装置42，所述横梁43和升降架45之间设有第二位移装置44，所述升降架45和压架47之间设有第三位移装置46；其中，所述第一位移装置42能够驱动横梁43平行于y轴移动，所述第二位移装置44能够驱动升降架45平行于x轴移动，所述第三位移装置46能够驱动压架47平行于z轴移动。需要说明的是，本实施例中的第一位移装置42、第二位移装置44和第三位移装置46均采用线性移动模组，协同构成服务于压架47灵活移动的多级层叠传动系统，这有利于在作业前后，压架47能够进出作业腔11范围，方便作业人员在作业周期间隙进行电芯的进出料操作。

具体的，结合图3和图4，所述压块48底部设有适配于电芯顶部轮廓的抵接端面，所述压块48与所述升降架45之间设有两个前后间隔分布的导杆481，所述导杆481上套设有弹性件，弹性件采用弹簧482，所述弹簧482上下两端分别抵接在升降架45与压块48之间，所述压块48在工作时一一对应抵接位于所述作业腔11内的各电芯，并能够协同弹簧482构成电芯的独立性弹性夹持结构，也就是说，压架47能够带动各压块48下行，对位于作业腔11中的各电芯进行一一抵压夹持，且该夹持具有弹性，能够根据不同电芯的实际高度进行适当调整，从而使得每个电芯都能够受到适宜的纵向定位挤压效果，另外的，该弹性抵压夹持也能够在下方铣刀对电芯极柱进行铣削时进行防护，如果铣刀过度铣削，超过阈值条件，电芯能够借助该弹性抵压获得适当的纵向弹性位移功能，从而降低铣刀过度作业造成的结构破坏情况。

其中，所述压块48为水平设置的条形板体结构，适配于方块状电芯结构的挤压需求，所述导杆481底端螺纹连接于压板顶部，且所述导杆481竖直设置并可纵向活动地穿透所述压架47，相邻导杆481位于压架47上方通过连接块49连接成一体式结构。所述连接块49的一个作用在于对两个间隔分布的导杆481进行连接，使其能够同步升降，减少偏移倾斜情况的出现，另一作用在于对导杆481的升降进行限位约束，使得导杆481不会脱离压架47，结构更加稳定可靠。另外的，通过导杆481与压块48之间螺纹连接这种可拆卸性的结构，使得压块48能够便捷进行拆装，从而能够根据不同电芯结构进行灵活更换调整，从而增加设备的多样化产品加工适配性。

为了提升纵向活动流畅性，所述导杆481与升降架45之间设有直线轴承。

进一步的，所述z轴定位机构4设有分别与所述横梁43、升降架45、压架47位移路径相适配的距离传感器，用于对各位移行程进行精准把控。

为了提升铣削作业的精确度，所述机架1设有水平校正结构，具体为设于机架1底部可调节高度的支脚，利用各位置支脚的长短调节控制，使得机架1的装配水平度能够进行有效调节控制，从而能够适配不平整地面的作业环境。

在其他实施例中，机架1上还设有电芯自动扫码与测距机构，对铣削电芯进行扫码识别，铣削参数绑定与铣削焊疤部分的高度检测。

在其他实施例中，铣削机构兼容方形、圆形等多种焊接轨迹，兼容适应极简、极限、复合、陶瓷等多种电芯顶盖的busbar铣削，并配备对刀仪，对刀具磨损进行补偿与监控。

实施例2：

在实施例1的基础上，结合图5所示，本实施例中的电芯极柱铣削机还包括作用于作业腔11区域的除尘机构5，该除尘机构5系现有技术，该具体结构及结构在运行过程中所依据的工作原理在此不再赘述，该除尘机构5设于机架1一侧，其通过集尘管件覆盖作业腔11(图中未示出)，能够对铣削过程中产生的扬尘碎屑进行收集统一处理。

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，本领域的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 (9)

1.电芯极柱铣削机，该铣削机包括机架(1)，所述机架(1)上设有作业腔(11)，所述机架(1)位于作业腔(11)底部设有铣削机构，所述铣削机构上方设有针对电芯装配固定的x轴定位机构(2)、y轴定位机构(3)和z轴定位机构(4)，其特征在于，所述z轴定位机构(4)包括设置于机架(1)顶部的基座(41)，所述基座(41)上设有升降架(45)，所述升降架(45)连接有升降驱动装置，所述升降架(45)底部设有若干阵列分布的压块(48)，所述压块(48)底部设有适配于电芯顶部轮廓的抵接端面，所述压块(48)与所述升降架(45)之间设有至少两个导杆(481)，所述导杆(481)上套设有弹性件，所述弹性件上下两端分别抵接在升降架(45)与压块(48)之间，所述压块(48)在工作时一一对应抵接位于所述作业腔(11)内的各电芯，并能够协同弹性件构成电芯的独立性弹性夹持结构。

2.根据权利要求1所述的电芯极柱铣削机，其特征在于，所述压块(48)为水平设置的条形板体结构，所述导杆(481)底端连接于压板顶部，且所述导杆(481)竖直设置并可纵向活动地穿透所述升降架(45)，相邻导杆(481)位于升降架(45)上方通过连接块(49)连接成一体式结构。

3.根据权利要求2所述的电芯极柱铣削机，其特征在于，所述导杆(481)与升降架(45)之间设有直线轴承。

4.根据权利要求1所述的电芯极柱铣削机，其特征在于，两个所述基座(41)间隔设于所述作业腔(11)两侧，两个所述基座(41)顶部架设一横梁(43)，所述升降架(45)设于所述横梁(43)上，所述升降架(45)上设有压架(47)，所述压块(48)设于所述压架(47)底部，所述横梁(43)与基座(41)之间设有用于第一位移装置(42)，所述横梁(43)和升降架(45)之间设有第二位移装置(44)，所述升降架(45)和压架(47)之间设有第三位移装置(46)；其中，所述第一位移装置(42)能够驱动横梁(43)平行于y轴移动，所述第二位移装置(44)能够驱动升降架(45)平行于x轴移动，所述第三位移装置(46)能够驱动压架(47)平行于z轴移动。

5.根据权利要求4所述的电芯极柱铣削机，其特征在于，所述z轴定位机构(4)设有分别与所述横梁(43)、升降架(45)、压架(47)位移路径相适配的距离传感器。

6.根据权利要求1所述的电芯极柱铣削机，其特征在于，还包括作用于作业腔(11)区域的除尘机构(5)。

7.根据权利要求2所述的电芯极柱铣削机，其特征在于，所述导杆(481)与压块(48)之间设有可拆卸性连接结构。

8.根据权利要求1所述的电芯极柱铣削机，其特征在于，所述弹性件为弹簧(482)。

9.根据权利要求1所述的电芯极柱铣削机，其特征在于，所述机架(1)设有水平校正结构。