一种电芯钩取下料机构的制作方法

本实用新型涉及锂电池制造技术领域，尤其是一种电芯钩取下料机构。

背景技术：

在电芯制造卷芯工艺中，通过卷绕设备完成电芯卷制过程后，需要对电芯进行下料操作，然而在卷针抽取过程中，电芯内圈的隔膜容易被带出、揉皱甚至撕裂进而造成电芯质量不合格。中国实用新型专利cn207637910u公开了一种电芯下料装置及卷绕设备，其包括夹持装置、夹持驱动装置，在实际工作过程中，夹持驱动装置驱动夹持装置夹住卷针上的卷绕完成的电芯内外壁，卷针抽出后完成电芯的下料操作。上述方案虽较好地解决了上述存在的问题，然而其亦存在一些缺点，例如：结构较为复杂，执行动作的控制较为困难，且针对于不同卷层圈数的电芯须对夹持驱动装置进行相应地结构调整，另外，在具体实际应用过程中作用于电芯的作用力难以做到精准控制，时常会发生隔膜被带出以及隔膜压损现象。因而，亟待技术人员解决上述问题。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构设计简单，动作过程简洁且动作可靠性高的电芯钩取下料机构。

为了解决上述技术问题，本实用新型涉及了一种电芯钩取下料机构，其包括至少两件取料件以及用来驱动上述取料件进行动作以完成电芯下料过程的动力装置。取料件包括延伸臂以及设置于该延伸臂自由端的钩挂部。在实际电芯下料过程中，延伸臂沿卷针的长度方向进入电芯直至钩挂部越过电芯的端面，而后延伸臂沿着卷针的径向进行扩张以撑开电芯，借助钩挂部施加于电芯端部的顶靠力和延伸臂作用于电芯内壁的摩擦力完成托取电芯的动作。

进一步的，动力装置包括驱动取料件沿着卷针的径向作相向或向背运动的第一驱动部以及通过驱动上述第一驱动部、从而相应地带动取料件进行前伸或后退动作的第二驱动部。

更进一步的，第一驱动部为气缸或扭矩电机。

更进一步的，第二驱动部包括电机、固定于第一驱动部的连接块以及驱动连接块进行往复运动、由电机作为动力源的丝杠。

进一步的，钩挂部的凸起高度不小于1mm。

进一步的，钩挂部与延伸臂以可拆卸方式进行联接。

更进一步的，在钩挂部上开设有用来供螺栓穿过的螺栓孔，相应地，在延伸臂开设有与上述螺栓相适配的螺纹孔。螺纹孔设置为多组，沿延伸臂的长度方向进行分布。

进一步的，取料件设置为多个，且在执行电芯下料的过程中围绕卷针的外壁进行周向均布。

相较于传统做法，本实用新型所公开的下料机构的设计结构以及动作过程均十分简洁，有利于提高电芯的下料效率，更为重要的是，在下料过程中，延伸臂与电芯的内壁始终处于顶靠状态，可有效地避免隔膜被带出、揉皱等现象的发生，从而确保了电芯的成型质量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是电芯钩取下料机构的结构示意图。

图2是与本实用新型中电芯钩取下料机构相适配的卷针第一种实施方式的结构示意图。

图3是与本实用新型中电芯钩取下料机构相适配的卷针第二种实施方式的结构示意图。

图4是与本实用新型中电芯钩取下料机构相适配的卷针第三种实施方式的结构示意图。

图5是本实用新型中电芯钩取下料机构一种实施方式的动作示意图。

图6是图5的i局部放大图。

图7是图5的ii局部放大图。

图8是图5的iii局部放大图。

1-取料件；11-延伸臂；12-钩挂部；2-动力装置；22-第二驱动部。

具体实施方式

图1示出了电芯钩取下料机构的结构示意图，其包括两件取料件1以及用来驱动该取料件1进行动作以完成电芯下料过程的动力装置2。其中，为了使得电芯受力平衡，便于其下料进程的执行，取料件1需沿电芯的内壁进行周向均布。取料件1包括延伸臂11以及设置于该延伸臂11自由端的钩挂部12。在实际电芯下料过程中，延伸臂11沿卷针的长度方向进入电芯直至钩挂部12越过电芯的端面，而后延伸臂11沿着卷针的径向进行扩张以撑开电芯，使得延伸臂11与电芯的内壁相顶靠，而后借助钩挂部12施加于电芯端部的顶靠力和延伸臂11作用于电芯内壁的摩擦力的共同作用完成托取电芯的动作。这样一来，该下料机构的设计结构以及动作过程均十分简洁，有利于提高电芯的下料效率，更为重要的是，在电芯下料过程中，延伸臂11与电芯的内壁始终处于顶靠状态，可有效地避免隔膜被带出、揉皱等现象的发生，从而确保了电芯的成型质量。

作为上述电芯钩取下料机构的进一步优化，上述动力装置2包括驱动取料件1沿着卷针的径向作相向或向背运动的第一驱动部21以及通过驱动上述第一驱动部21、从而相应地带动取料件1进行前伸或后退动作的第二驱动部22。为了取得良好的电芯下料效果，设置于取料件1上的钩挂的凸起高度不宜小于1mm。

在此需要说明的式，在本实施例中，取料件1的数量限定为两件，当然，在实际应用过程中，可以根据电芯尺寸、形状以及其他因素确定其数量以及具体分布位置。

不过在此需要说明的是，在实际应用该电芯钩取下料机构执行电芯下料时，需要对电芯卷绕设备的卷针进行适应性的改进，具体如下：可以在卷针的外壁上开设有以供上述取料件1自由穿越、沿其自身长度方向完全贯穿的插入槽(如图2、3中所示)，当然，卷针也可以不开设插入槽，而是使得取料件1穿越两分体卷针之间形成的间隙(即隔膜穿入缝)从而来以完成电芯下料工序(如图4中所示)。

图5、图6、图7、图8示出了本实用新型中电芯钩取下料机构一种实施方式的动作示意图以及局部放大图，具体如下：

a、延伸臂11的位置对应于卷针的插入槽，沿着卷针的长度方向进入电芯，直至钩挂部12越过电芯的端面；

b、取料件1沿着卷针的径向进行向背扩张运动，直至延伸臂11与电芯的内壁相压紧，使得电芯处于撑开状态；

c、卷针整体后移，与此同时，借助延伸臂11作用于电芯内壁摩擦力和钩挂部12作用于电芯端部顶靠力的共同作用完成托取电芯的动作。

当取料件1以穿越隔膜穿入缝的方式实施电芯下料动作时其动作与上述电芯钩取下料机构一种实施方式的动作示意图相雷同，区别点仅在于供取料件1穿越的空间位置及设置形式的不同在此不再赘述。

再者，为了进一步防止在下料过程中电芯的内层隔膜被带出以及揉皱现象，作为上述电芯钩取下料机构的进一步优化，在对电芯进行正式下料前需对钩挂部12至电芯端面的距离进行控制，一般以0.2～0.5mm为宜。

需要注意的是，取料件1的整体刚性对执行上述电芯下料方法至关重要。另外，在延伸臂11与电芯内壁贴合的过程中需要严格控制张紧力的大小。

再者，为了使得钩挂部12靠近电芯后端面的运动过程更加稳定，且使得两者之间的间隙控制更加精准，上述第二驱动部22可以作如下设置：其由电机、连接块以及设置于两者之间、用来传递动力的丝杠等几部分构成，其中，连接块212可拆卸地固定于第一驱动部21上。

上述第一驱动部21优选气缸或扭矩电机，从而可以便于将各取料件1的延伸臂11作用于电芯内壁的贴合力控制在合理范围内。

再者，为了防止卷针在回退的过程中，钩挂部12对电芯的端面造成冲击，还可以在在钩挂部12上、正对于电芯的后端面设置有弹性缓冲垫(图中未示出)，材质优选弹性橡胶，从而确保电芯的成型质量。

再者，为了扩大取料件1的适用范围，钩挂部12与延伸臂11之间可以设计为可拆卸联接方式，具体如下：在钩挂部12上开设有用来供螺栓穿过的螺栓孔，相应地，在延伸臂11开设有与上述螺栓相适配的螺纹孔。螺纹孔设置为多组，沿延伸臂11的长度方向进行分布。

最后，为了使得电芯在托取的过程中受力平衡，便于下料进程的顺利进行，取料件1可以设置为多件(两件以上)，在实际下料过程中其沿着电芯的内壁周向均布。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是需要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽范围。