CN222462966U - 一种方壳电芯水平自动堆叠机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种方壳电芯水平自动堆叠机，包括水平堆叠台和上料机械手，所述堆叠台包括托板、堆叠夹爪和夹爪平移组件，所述托板水平设置于所述支撑架上，所述托板的一端设置有定位板，所述托板的另一端设置有推板及推板驱动组件，所述推板驱动组件用于带动推板靠近或远离所述定位板，所述堆叠夹爪用于夹持或松开由所述上料机械手搬运至托板上的电芯，所述夹爪平移组件用于带动所述堆叠夹爪沿托板长度方向移动。本实用新型通过水平堆叠台的设置，上料机械手将电芯搬运后放置在水平托板上，堆叠夹爪再夹持电芯，堆叠夹爪与上料夹爪单独夹持电芯，大大提高了夹电芯的面积，从而可以适应较重的电芯。

Description

一种方壳电芯水平自动堆叠机

技术领域

本实用新型涉及电池生产制造技术领域，具体涉及一种方壳电芯水平自动堆叠机。

背景技术

随着电动汽车的快速发展，动力电池的应用越来越广泛，对电池续航能力的要求也越来越高，为了获得较大的续航能力，通常将多个电芯堆叠在一起形成一个大容量的电池组，而电池组封装之后即可形成电池包。

现有的电芯堆叠过程汇总，采用机械手将处理过的电芯单体，搬运至电芯堆叠旋转台，电芯单体在该电芯堆叠旋转台上通过滑动实现堆叠。然而。由于电芯堆叠旋转台的倾斜式结构设计，电芯堆叠旋转台上也需要设置一个堆叠夹爪接住机械手夹爪搬运过来的电芯，因此，堆叠夹爪和机械手夹爪错位设置且二者夹持面积均相应减小，在夹持大重量电芯时会出现夹持不稳的情况，从而导致电芯跌落损坏。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种方壳电芯水平自动堆叠机，以解决现有技术中电芯夹持不稳的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种方壳电芯水平自动堆叠机，包括水平堆叠台和上料机械手，所述水平堆叠台包括机架以及沿水平方向滑动设置在机架上的两层堆叠台，且两层所述堆叠台在竖直方向上位于不同的高度处，所述堆叠台包括托板、堆叠夹爪和夹爪平移组件，所述托板的一端设置有定位板，所述托板的另一端设置有推板及推板驱动组件，所述推板驱动组件用于驱动推板靠近或远离所述定位板，所述堆叠夹爪用于夹持或松开由所述上料机械手搬运至托板上的电芯，所述夹爪平移组件用于带动所述堆叠夹爪沿托板长度方向移动。

作为上述技术方案的进一步改进，两层所述堆叠台分别通过一滑动支架组件滑动连接于所述机架上，所述滑动支架组件包括滑动支架、直线导轨和驱动单元，所述滑动支架通过所述第一直线导轨与所述机架滑动连接，所述驱动单元用于驱动所述滑动支架移动。

作为上述技术方案的进一步改进，所述驱动单元包括齿条、齿轮和第一伺服电机，所述第一伺服电机安装于所述滑动支架上，所述齿轮固定安装于第一伺服电机的主轴，所述齿条固定安装于所述机架上，所述齿条与所述齿轮啮合连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述堆叠台包括多个，多个堆叠台排列设置于一支撑架上，所述支撑架与所述滑动支架固定连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述夹爪平移组件包括第二伺服电机和丝杠模组，所述第二伺服电机及丝杠模组安装于所述支撑架上，所述丝杠模组的螺母连接有连接板，所述连接板与多个堆叠台的堆叠夹爪分别连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述支撑架上设置有第二直线导轨，所述连接板通过第二直线导轨(164)滑动连接于支撑架(126)上。

作为上述技术方案的进一步改进，所述堆叠夹爪包括第一夹爪气缸、第一夹板、第一线性导轨和固定板，所述第一夹爪气缸安装于所述连接板上，所述固定板与所述连接板固定连接，所述第一夹爪气缸的两活动端连接有所述第一夹板，所述第一夹板与固定板之间通过所述第一线性导轨滑动连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一夹板包括固定夹板和柔性夹板，所述固定夹板与柔性夹板之间沿竖直方向设置有第二线性导轨，所述固定夹板上安装有用于驱动所述柔性夹板移动的升降气缸。

作为上述技术方案的进一步改进，所述托板上设置有限位传感器。

作为上述技术方案的进一步改进，所述上料机械手包括多个上料夹爪，多个所述上料夹爪用于将多个电芯同时搬运到多个堆叠台的托板上，所述上料夹爪包括第二夹爪气缸、第二夹板和料位感应器，所述第二夹爪气缸的两个活动端连接有所述第二夹板，所述料位感应器安装于第二夹爪气缸上。

本实用新型的有益效果是：

1、通过水平堆叠台的设置，上料机械手将电芯搬运后放置在水平托板上，堆叠夹爪再夹持电芯，堆叠夹爪与上料夹爪单独夹持电芯，大大提高了夹电芯的面积，从而可以适应较重的电芯，实现自动快速精确定位；

2.通过上下两层水平堆叠台的设置，能够实现上料与下料的交替进行，提高堆叠的工作效率，也加大了空间利用率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型一种方壳电芯水平自动堆叠机的装配示意图；

图2是本实用新型的水平堆叠台的结构示意图；

图3是本实用新型的机架的结构示意图；

图4是本实用新型的多个堆叠台排列设置的示意图；

图5是本实用新型的单个堆叠台的结构示意图；

图6是本实用新型的堆叠夹爪的结构示意图；

图7是本实用新型的上料夹爪的结构示意图。

附图标记：1、水平堆叠台；11、机架；12、下层堆叠台；121、托板；122、堆叠夹爪；1221、第一夹爪气缸；1222、安装块；1223、升降气缸；1224、柔性夹板；1225、固定夹板；1226、电芯有无检测传感器；1227、第一线性导轨；1228、固定板；123、侧面平堆定位气缸；124、第二伺服电机；125、限位传感器；126、支撑架；127、定位板；13、上层堆叠台；14、第一滑动支架；15、第一驱动单元；151、第一伺服电机；152、第一齿条；153、第一直线导轨；16、第二驱动单元；161、第三伺服电机；162、第二齿轮；163、第二齿条；164、第三直线导轨；17、第二滑动支架；2、上料机械手；21、机械手连接座；22、第二夹爪气缸；23、第二夹板；24、料位感应器；3、电芯。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。另外，专利中涉及到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构，如固定连接/固定安装可根据需要选用螺钉连接、螺栓连接、销连接、键连接、粘接、榫卯连接、焊接、铆接等方式，如可拆卸连接可根据需要选用螺钉连接、螺栓连接、螺纹连接、卡扣连接、榫卯连接、魔术贴连接等方式。本实用新型创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

参照图1，本实用新型的实施例提供一种方壳电芯水平自动堆叠机，包括水平堆叠台1和上料机械手2，参照图2，所述水平堆叠台1包括机架11以及沿水平方向滑动设置在机架11上的两层堆叠台，两层堆叠台分别为上层堆叠台13和下层堆叠台12，且两层所述堆叠台在竖直方向上位于不同的高度处，这样上层堆叠台13和下层堆叠台12可以交错地移动至堆叠工位，同时进行堆叠的上料和下料，进而提供工作效率。

具体的，参照图3，所述上层堆叠台13通过第一滑动支架14组件滑动连接于所述机架11上，所述第一滑动支架14组件包括第一滑动支架14、第一直线导轨153和第一驱动单元15，所述第一直线导轨153的滑块部与所述第一滑动支架14连接，所述第一直线导轨153的滑轨部与所述机架11连接，这样第一滑动支架14能够相对于机架11滑动，所述第一驱动单元15包括第一伺服电机151、第一齿轮和第一齿条152，所述第一伺服电机151安装于所述第一滑动支架14上，所述第一齿轮固定安装于第一伺服电机151的主轴上，所述第一齿条152固定安装于所述机架11上，所述第一齿条152与所述第一齿轮啮合连接，从而在第一伺服电机151的主轴转动时带动第一齿轮在第一齿条152上滚动，从而实现第一滑动支架14的移动，继而带动所述上层堆叠台13移动。

同样的，所述下层堆叠台12通过第二滑动支架组件滑动连接于所述机架11上，所述第二滑动支架组件包括第二滑动支架17、第三直线导轨164和第二驱动单元16，所述第三直线导轨164的滑块部与所述第二滑动支架17连接，所述第三直线导轨164的滑轨部与所述机架11连接，这样第二滑动支架17能够相对于机架11滑动，所述第二驱动单元16包括第三伺服电机161、第二齿轮162和第二齿条163，所述第二齿轮162固定安装于第三伺服电机161的主轴上，所述第二齿条163固定安装于所述机架11上，所述第二齿条163与所述第二齿轮162啮合连接，所述第三伺服电机161通过一安装板固定安装于下层堆叠台12的底部，第二滑动支架17也固定连接于下层堆叠台12的底部，从而在第三伺服电机161的主轴转动时带动第二齿轮162在第二齿条163上滚动，从而实现第二滑动支架的移动，继而带动所述下层堆叠台12移动。

本实施例中，所述第一滑动支架14跨设在所述第二滑动支架17上，从而对下层堆叠台12的移动起到避让作用，提高了空间利用率。

参照图2、图4和图5，所述上层堆叠台13和下层堆叠台12的结构相同，以下层堆叠台12为例，所述堆叠台包括四个，四个堆叠台排列设置于一支撑架126上，所述支撑架126固定连接在所述第二滑动支架17及安装板上上。具体的，所述堆叠台包括托板121、堆叠夹爪122和夹爪平移组件，所述托板121水平设置于所述支撑架126上，所述托板121的一端固定连接有定位板127，所述托板121的另一端设置有推板及推板驱动组件，所述推板驱动组件包括侧面平堆定位气缸123，侧面平堆定位气缸123固定安装于支撑架126上，推板固定连接在侧面平堆定位气缸123的活塞杆上，所述侧面平堆定位气缸123伸缩时带动推板靠近或远离所述定位板127，从而对放置在托板121上的多个电芯3进行夹紧。所述堆叠夹爪122用于夹持或松开由所述上料机械手2搬运至托板121上的电芯3，所述夹爪平移组件用于带动所述堆叠夹爪122沿托板121长度方向移动，当电芯3搬运到托板121上后，所述堆叠夹爪122夹住电芯3，然后夹爪平移组件带动堆叠夹爪122移动，使电芯3以定位板127为基准依次堆叠放置。

所述夹爪平移组件包括第二伺服电机124和丝杠模组，所述第二伺服电机124及丝杠模组安装于所述支撑架126上，所述丝杠模组的螺母连接有连接板，所述支撑架126上设置有第二直线导轨，第二直线导轨的滑块部与所述连接板连接，通过第二直线导轨对螺母的移动进行限位导向，另外，四个堆叠台的堆叠夹爪122均连接于所述连接板上，进而第二伺服电机124与丝杠模组运作时带动连接板移动时，同步带动四个堆叠夹爪122同步移动，进一步提高工作效率。

进一步的，参照图6，所述堆叠夹爪122包括第一夹爪气缸1221、第一夹板、第一线性导轨1227和固定板1228，所述第一夹爪气缸1221安装于所述连接板上，所述固定板1228与所述连接板固定连接，所述第一夹爪气缸1221的两活动端连接有安装块1222，所述第一夹板具有两个且分别固定连接在其中一个安装块1222上，所述第一夹板与固定板1228之间通过所述第一线性导轨1227滑动连接，优选的，所述第一夹板包括固定夹板1225和柔性夹板1224，所述固定夹板1225与柔性夹板1224之间沿竖直方向设置有第二线性导轨，所述固定夹板1225上安装有升降气缸1223，所述柔性夹板1224固定在升降气缸1223的活塞杆上，所述升降气缸1223能够带动柔性夹板1224升降，从而在第一夹爪气缸1221带动两块柔性夹板1224夹住电芯3后，所述升降气缸1223带动电芯3升降一定距离，使电芯3离开托板121，从而在夹爪平移组件驱动堆叠夹爪122带动电芯3平移堆叠的时候，避免电芯3与托板121摩擦，提高搬运效率并避免电芯3及托板121刮伤。

参照图7，所述上料机械手2包括机械手连接座21及安装于机械手连接座21上的四个上料夹爪，上料夹爪的数量与堆叠台的数量对应，即通过四个所述上料夹爪能够将四个电芯3同时搬运到四个堆叠台的托板121上，具体的，所述上料夹爪包括第二夹爪气缸22和第二夹板23，所述第二夹爪气缸22的两个活动端连接有所述第二夹板23，第一夹爪气缸1221带动第一夹板夹取电芯3以便于搬运至托板121上。

在一些实施例中，所述第二夹爪气缸22上设置有料位感应器24，料位感应器24检测到电芯3后，第二夹爪气缸22带动第二夹板23稳定地夹取电芯3。

在一些实施例中，所述托板121的两端均设置有限位传感器125，通过限位传感器125检测电芯3在拖板上的堆叠程度，放电芯3堆叠数量达到要求后便于下料。

在一些实施例中，所述堆叠夹爪122的固定夹板1225上设置有电芯有无检测传感器1226，从而当上料机械手2将电芯3搬运到托板121上后，电芯有无检测传感器1226检测到电芯3后，第一夹爪气缸1221带动第一夹板稳定地夹取电芯3。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种方壳电芯水平自动堆叠机，其特征在于：包括水平堆叠台(1)和上料机械手(2)，所述水平堆叠台(1)包括机架(11)以及沿水平方向滑动设置在机架(11)上的两层堆叠台，且两层所述堆叠台在竖直方向上位于不同的高度处，所述堆叠台包括托板(121)、堆叠夹爪(122)和夹爪平移组件，所述托板(121)的一端设置有定位板(127)，所述托板(121)的另一端设置有推板及推板驱动组件，所述推板驱动组件用于驱动推板靠近或远离所述定位板(127)，所述堆叠夹爪(122)用于夹持或松开由所述上料机械手(2)搬运至托板(121)上的电芯(3)，所述夹爪平移组件用于带动所述堆叠夹爪(122)沿托板(121)长度方向移动。

2.根据权利要求1所述的一种方壳电芯水平自动堆叠机，其特征在于：两层所述堆叠台分别通过一滑动支架组件滑动连接于所述机架(11)上，所述滑动支架组件包括滑动支架、第一直线导轨(153)和驱动单元，所述滑动支架通过所述第一直线导轨(153)与所述机架(11)滑动连接，所述驱动单元用于驱动所述滑动支架移动。

3.根据权利要求2所述的一种方壳电芯水平自动堆叠机，其特征在于：所述驱动单元包括齿条、齿轮和第一伺服电机(151)，所述第一伺服电机(151)安装于所述滑动支架上，所述齿轮固定安装于第一伺服电机(151)的主轴，所述齿条固定安装于所述机架(11)上，所述齿条与所述齿轮啮合连接。

4.根据权利要求3所述的一种方壳电芯水平自动堆叠机，其特征在于：所述堆叠台包括多个，多个堆叠台排列设置于一支撑架(126)上，所述支撑架(126)与所述滑动支架固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种方壳电芯水平自动堆叠机，其特征在于：所述夹爪平移组件包括第二伺服电机(124)和丝杠模组，所述第二伺服电机(124)及丝杠模组安装于所述支撑架(126)上，所述丝杠模组的螺母连接有连接板，所述连接板与多个堆叠台的堆叠夹爪(122)分别连接。

6.根据权利要求5所述的一种方壳电芯水平自动堆叠机，其特征在于：所述支撑架(126)上设置有第二直线导轨(164)，所述连接板通过第二直线导轨(164)滑动连接于支撑架(126)上。

7.根据权利要求6所述的一种方壳电芯水平自动堆叠机，其特征在于：所述堆叠夹爪(122)包括第一夹爪气缸(1221)、第一夹板、第一线性导轨(1227)和固定板(1228)，所述第一夹爪气缸(1221)安装于所述连接板上，所述固定板(1228)与所述连接板固定连接，所述第一夹爪气缸(1221)的两活动端连接有所述第一夹板，所述第一夹板与固定板(1228)之间通过所述第一线性导轨(1227)滑动连接。

8.根据权利要求7所述的一种方壳电芯水平自动堆叠机，其特征在于：所述第一夹板包括固定夹板(1225)和柔性夹板(1224)，所述固定夹板(1225)与柔性夹板(1224)之间沿竖直方向设置有第二线性导轨，所述固定夹板(1225)上安装有用于驱动所述柔性夹板(1224)移动的升降气缸(1223)。

9.根据权利要求8所述的一种方壳电芯水平自动堆叠机，其特征在于：所述托板(121)上设置有限位传感器(125)。

10.根据权利要求4-9任一项所述的一种方壳电芯水平自动堆叠机，其特征在于：所述上料机械手(2)包括多个上料夹爪，多个所述上料夹爪用于将多个电芯(3)同时搬运到多个堆叠台的托板(121)上，所述上料夹爪包括第二夹爪气缸(22)、第二夹板(23)和料位感应器(24)，所述第二夹爪气缸(22)的两个活动端连接有所述第二夹板(23)，所述料位感应器(24)安装于第二夹爪气缸(22)上。