一种电芯的下料装置的制作方法

本实用新型涉及电池生产设备技术领域，特别是涉及一种电芯的下料装置。

背景技术：

在电池电芯的生产工艺中，卷绕机在卷绕完电芯后，需要将电芯从卷针下料。目前应用于电芯下料的下料机构，通常对应电芯的长度设计，而当电芯的长度较长时，下料机构的可靠性以及稳定性较差，导致下料过程的可靠性较差。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型主要解决的技术问题是提供一种电芯的下料装置，能够提高电芯下料装置的可靠性以及稳定性。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种电芯的下料装置。该下料装置用于对卷绕于卷针上的电芯进行下料。该下料装置包括：升降组件和下料组件。升降组件设于卷针的旁侧。下料组件位于升降组件靠近卷针的一侧，下料组件包括相对间隔设置的第一端和第二端，至少第一端与升降组件滑动连接。其中，第一端与第二端之间的间隔方向沿卷针的第一径向方向设置，升降组件用于带动下料组件沿卷针的第二径向方向移动，进而带动下料组件朝向或远离卷针移动，以对电芯进行下料。

在本实用新型的一实施例中，下料组件为悬臂梁结构，第二端为悬臂梁结构的自由端。

在本实用新型的一实施例中，升降组件包括升降安装板、升降驱动件以及升降导向件，升降安装板设于卷针的旁侧且平行于卷针的轴向设置，升降导向件设于升降安装板上，升降导向件沿第二径向方向设置，下料组件滑动支撑于升降导向件上，并连接升降驱动件，升降驱动件用于驱动下料组件沿升降导向件移动。

在本实用新型的一实施例中，下料组件包括夹料组件，升降驱动件包括第一升降驱动件，升降导向件包括第一升降导向件；夹料组件滑动支撑于第一升降导向件上，并连接第一升降驱动件，第一升降驱动件用于驱动夹料组件沿第一升降导向件移动；其中，夹料组件用于夹持电芯，以对卷绕于卷针上的电芯进行下料。

在本实用新型的一实施例中，夹料组件包括彼此间隔的两组夹爪组件，其中一组夹爪组件对应第一端，另一组夹爪组件对应第二端，并且两组夹爪组件的间隔方向沿第一径向方向设置，两组夹爪组件用于分别从电芯在第一径向方向上相对的两侧配合夹持电芯，以对卷绕于卷针上的电芯进行下料。

在本实用新型的一实施例中，夹料组件还包括夹爪安装板以及设于夹爪安装板上的第一连接板驱动件，夹爪组件滑动支撑于夹爪安装板上，并且两组夹爪组件能够在第一连接板驱动件的驱动下沿第一径向方向彼此相向或相背移动。

在本实用新型的一实施例中，夹爪组件包括第一连接板以及滑动连接于第一连接板上的夹爪，夹爪组件还包括第二连接板驱动件，夹爪能够在第二连接板驱动件的驱动下在第一连接板上沿卷针的轴向移动，以夹持电芯。

在本实用新型的一实施例中，夹爪组件还包括第二连接板，第二连接板滑动支撑于第一连接板上，夹爪包括相对设置的第一抵压件和第二抵压件，夹爪组件还包括第三连接板和第三连接板驱动件，第一抵压件设于第三连接板上，第二抵压件固设于第二连接板上，第三连接板滑动支撑于第二连接板上，并能够在第三连接板驱动件的驱动下沿第一径向方向移动，进而使得第一抵压件和第二抵压件分别从电芯的内外两侧夹持电芯的侧壁。

在本实用新型的一实施例中，夹爪组件包括沿卷针的轴向间隔设置的两个夹爪，两个夹爪能够在第一连接板上沿卷针的轴向彼此相向或相背移动，以从电芯在卷针的轴向上相对设置的两侧配合夹持电芯。

在本实用新型的一实施例中，下料组件还包括送料组件，用于输送下料后的电芯至下料区；升降驱动件还包括第二升降驱动件，升降导向件还包括第二升降导向件，送料组件滑动支撑于第二升降导向件上，并连接第二升降驱动件，第二升降驱动件用于驱动送料组件沿第二升降导向件移动。

在本实用新型的一实施例中，送料组件包括送料安装板、驱动轮以及传送带，送料安装板滑动支撑于第二升降导向件上，并连接第二升降驱动件，驱动轮设于送料安装板上，传送带套设于驱动轮外周，驱动轮用于带动传送带上的电芯随传送带移动；下料区设置有合格品收集区和废品收集区，在送料组件在第二升降驱动件的驱动下远离卷针移动的过程中，通过驱动轮带动传送带将合格品电芯传送至合格品收集区，或将废品电芯传送至废品收集区。

本实用新型的有益效果是：区别于现有技术，本实用新型一种电芯的下料装置。该下料装置的下料组件包括相对间隔设置的第一端和第二端，其中至少第一端与升降组件滑动连接，该升降组件带动下料组件沿卷针的第二径向方向移动，进而带动下料组件朝向或远离卷针移动，以对电芯进行下料。下料组件的第一端与第二端之间的间隔方向沿卷针的第一径向方向设置，即下料组件对应卷针上所卷绕电芯的直径设计，而不同于传统下料机构对应电芯的长度设计，因此本实用新型允许下料组件在第一径向方向上的尺寸可以设计得更小，从而有利于提高电芯下料装置的可靠性以及稳定性，以保障电芯下料的稳定进行，避免了悬臂梁形式的下料组件在第一径向方向上的尺寸过大而发生过度下挠等影响结构可靠性以及稳定性的问题。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。此外，这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本实用新型构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。

图1是本实用新型电芯的下料装置一实施例的结构示意图；

图2是图1所示下料装置的升降组件一实施例的结构示意图；

图3是图1所示下料装置的夹料组件一实施例的俯视结构示意图；

图4是图3中a区域的放大结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型的实施例，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。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

为解决现有技术中下料机构的可靠性以及稳定性较差的技术问题，本实用新型的一实施例提供一种电芯的下料装置。该下料装置用于对卷绕于卷针上的电芯进行下料。该下料装置包括：升降组件和下料组件。升降组件设于卷针的旁侧。下料组件位于升降组件靠近卷针的一侧，下料组件包括相对间隔设置的第一端和第二端，至少第一端与升降组件滑动连接。其中，第一端与第二端之间的间隔方向沿卷针的第一径向方向设置，升降组件用于带动下料组件沿卷针的第二径向方向移动，进而带动下料组件朝向或远离卷针移动，以对电芯进行下料。以下进行详细阐述。

请参阅图1，图1是本实用新型电芯的下料装置一实施例的结构示意图。

在一实施例中，下料装置应用于电池生产工艺中对电芯进行下料，电芯由极片在卷绕机的卷针1上卷绕而成，而应用于电芯下料的下料装置则用于对卷绕于卷针1上的电芯进行下料。

下料装置包括升降组件2和下料组件3。升降组件2设于卷针1的旁侧。下料组件3且位于升降组件2靠近卷针1的一侧。下料组件3包括相对间隔设置的第一端31和第二端32，至少第一端31与升降组件2滑动连接。

下料组件3的第一端31与第二端32之间的间隔方向沿卷针1的第一径向方向(如图1中箭头x所示，下同)设置。也就是说，本实施例的下料组件3对应卷针1上所卷绕电芯的直径设计，而不同于传统下料机构对应电芯的长度设计，因此本实施例允许下料组件3在第一径向方向上的尺寸可以设计得更小，从而有利于提高下料组件3的可靠性以及稳定性，以保障电芯下料的稳定进行，避免了传统悬臂梁形式的下料组件在第一径向方向上的尺寸过大而发生过度下挠等影响结构可靠性以及稳定性的问题。

升降组件2用于带动下料组件3沿卷针1的第二径向方向(如图1中箭头y所示，下同)移动，进而带动下料组件3朝向或远离卷针1移动，以在下料组件3朝向卷针1移动后对电芯进行下料，并在下料后携带电芯远离卷针1移动。

需要说明的是，本实施例的升降组件2远离下料组件3的移动路径设置。具体地，下料组件3位于卷针1的下方，升降组件2位于卷针1和下料组件3的旁侧。如此一来，可以避免升降组件2占据卷针1下方的空间，避免占据下料组件3的活动空间，从而能够降低对卷针1设置高度的要求，使得卷针1的设计可以更加灵活。

进一步地，下料组件3可以仅其第一端31与升降组件2滑动连接，即下料组件3为悬臂梁结构，其第二端32为悬臂梁结构的自由端，如图1所示。当然，在本实用新型的其它实施例中，下料组件3的第一端31和第二端32可以分别滑动连接一升降组件2，在此不做限定。

请继续参阅图1。在一实施例中，升降组件2包括升降安装板21、升降驱动件22以及升降导向件23。升降安装板21设于卷针1的旁侧且平行于卷针1的轴向设置。升降导向件23设于升降安装板21上且位于升降安装板21靠近卷针1的一侧，升降导向件23沿第二径向方向设置。下料组件3滑动支撑于升降导向件23上，并连接升降驱动件22，升降驱动件22用于驱动下料组件3沿升降导向件23移动，进而驱动下料组件3沿第二径向方向朝向或远离卷针1移动。

需要说明的是，卷针1通常设于一支撑板11上。升降安装板21的延伸面垂直于支撑板11的延伸面，使得升降安装板21和支撑板11所限定出的电芯下料的作业空间为开放式，能够方便工作人员进行设备安装以及维护。而传统下料机构中，升降组件2的安装板通常和卷针1所处的支撑板11相对设置，导致工作人员必须进入升降组件2的安装板与卷针1所处的支撑板11之间的空间中才可进行设备安装以及维护，致使工作人员不便于进行设备安装以及维护。

请参阅图1-2。在一实施例中，下料组件3包括夹料组件4以及送料组件5。夹料组件4用于夹持电芯，并在电芯与卷针1分离后，将电芯释放于送料组件5上，以由送料组件5输送至下料区6，进而完成电芯的下料作业。

具体地，升降驱动件22包括第一升降驱动件221和第二升降驱动件222。升降导向件23包括第一升降导向件231和第二升降导向件232。夹料组件4滑动支撑于第一升降导向件231上，并连接第一升降驱动件221，第一升降驱动件221用于驱动夹料组件4沿第一升降导向件231移动。送料组件5滑动支撑于第二升降导向件232上，并连接第二升降驱动件222，第二升降驱动件222用于驱动送料组件5沿第二升降导向件232移动。

可选地，第一升降驱动件221和第二升降驱动件222可以是丝杆等元件，夹料组件4和送料组件5上分别设有与丝杆配合的螺母。丝杆由伺服电机或步进电机等驱动，并通过丝杆和螺母之间的配合，带动夹料组件4沿第一升降导向件231移动以及带动送料组件5沿第二升降导向件232移动。

当然，在本实用新型的其它实施例中，第一升降驱动件221和第二升降驱动件222也可以采用电缸、直线电机以及皮带传送机构等形式，驱动夹料组件4和送料组件5朝向或远离卷针1移动。

需要说明的是，本实施例中夹料组件4和送料组件5分别由不同的升降驱动件22和升降导向件23驱动其移动，使得夹料组件4和送料组件5之间的移动控制相互独立、互不干涉，从而能够更灵活地调整夹料组件4和送料组件5的位置，以便电芯下料作业的开展。

请参阅图1、3-4。图3是图1所示下料装置的夹料组件一实施例的俯视结构示意图，图4是图3中a区域的放大结构示意图。由于夹爪组件42的两个夹爪422具有相同的结构，因此图4仅示出了夹爪组件42的其中一个夹爪422部分的结构。

在一实施例中，夹料组件4包括夹爪安装板41以及设于夹爪安装板41上的夹爪组件42，夹爪组件42用于夹持电芯，以便电芯和卷针1分离。

在一实施例中，夹料组件4还包括设于夹爪安装板41上的第一连接板驱动件43，夹爪组件42包括第一连接板421，并且第一连接板421滑动支撑于夹爪安装板41上，并能够在第一连接板驱动件43的驱动下沿第一径向方向移动，从而控制整个夹爪组件42在夹爪安装板41上朝向或远离卷针1移动，进而调节夹爪组件42在夹爪安装板41上的位置，以适配卷针1，便于夹爪组件42更好地夹持电芯，进行下料。

夹料组件4还可以包括连接板导向件44，连接板导向件44设于夹爪安装板41上且沿第一径向方向延伸，夹爪组件42的第一连接板421和连接板导向件44滑动连接，进而引导第一连接板421沿第一径向方向的移动。

进一步地，夹料组件4包括彼此间隔的两组夹爪组件42。其中一组夹爪组件42对应第一端31，另一组夹爪组件42对应第二端32，并且两组夹爪组件42的间隔方向沿第一径向方向设置。第一连接板驱动件43驱动两组夹爪组件42的第一连接板421沿第一径向方向彼此相向或相背移动。通过上述方式，本实施例允许根据电芯的直径调节两组夹爪组件42之间的间距，以便两组夹爪组件42分别从电芯在第一径向方向上相对的两侧配合夹持电芯，以对卷绕于卷针上的电芯进行下料。并且设置两组夹爪组件42能够使得夹料组件4更稳定地夹持电芯，保障电芯下料作业的稳定进行。其中，由于从卷针1上卸下的电芯通常呈圆柱状，其横截面为圆形，电芯放置于送料组件5后容易自发滚动，导致电芯容易从送料组件5上脱落，进而导致电芯损坏等诸多问题。因此本实施例当两组夹爪组件42夹持住电芯后，可以控制两组夹爪组件42彼此相背移动一定距离，以拉伸电芯，将电芯的横截面拉伸为椭圆形，使得电芯在送料组件5上不易自发滚动，进而降低电芯从送料组件5上脱落的风险。

具体地，两组夹爪组件42的第一连接板421分别滑动支撑于连接板导向件44，第一连接板驱动件43分别和该两组夹爪组件42连接，以驱动两组夹爪组件42的第一连接板421沿第一径向方向彼此相向或相背移动。其中，两组夹爪组件42在第一径向方向上间隔设置，当夹料组件4夹持电芯时，卷针1及其上的电芯在夹爪安装板41上的正投影位于两组夹爪组件42之间，因而可以通过根据电芯的直径调节两组夹爪组件42之间的间距，以便两组夹爪组件42配合夹持电芯。如此一来，由于不同型号的卷针1所卷绕而成的电芯规格不同，本实施例的夹料组件4可以根据电芯的直径调节两组夹爪组件42之间的间距，以便两组夹爪组件42配合夹持电芯，因此能够适配不同型号的卷针1，具有良好的兼容性。

可选地，第一连接板驱动件43可以是丝杆等元件，两组夹爪组件42的第一连接板421上设有与丝杆螺纹配合的螺母，丝杆由电机驱动，以通过丝杆和螺母的配合驱动两组夹爪组件42彼此相向或相背移动。其中，丝杆上对应两组夹爪组件42的螺纹旋向相反，进而使得通过丝杆的轴向自转，驱动两组夹爪组件42彼此相向或相背移动。

在一实施例中，夹爪组件42还包括滑动连接于第一连接板421上的夹爪422，夹爪422能够在第一连接板421上沿卷针1的轴向移动，以夹持电芯。

夹爪组件42还包括第二连接板423和第二连接板驱动件424，夹爪422设于第二连接板423上，第二连接板423滑动支撑于第一连接板421上且能够在第二连接板驱动件424的驱动下沿卷针1的轴向移动，进而使夹爪422能够沿卷针1的轴向移动。

夹爪422包括相对设置的第一抵压件4221和第二抵压件4222，夹爪组件42还包括第三连接板425和第三连接板驱动件426，第一抵压件4221设于第三连接板425上，第二抵压件4222固设于第二连接板423上，第三连接板425滑动支撑于第二连接板423上，并能够在第三连接板驱动件426的驱动下沿第一径向方向移动，进而使得第一抵压件4221和第二抵压件4222分别从电芯的内外两侧夹持电芯的侧壁。

具体地，夹爪组件42包括滑动连接于第一连接板421上且沿卷针1的轴向间隔设置的两个夹爪422，两个夹爪422分别能够在第一连接板421上沿卷针1的轴向彼此相向或相背移动，以从电芯在卷针1的轴向上相对设置的两侧配合夹持电芯。

夹爪组件42还包括两个第二连接板423和至少一个第二连接板驱动件424，各夹爪422分别设于一个第二连接板423上，第二连接板423滑动支撑于第一连接板421上且能够在第二连接板驱动件424的驱动下沿卷针1的轴向移动，进而使两个夹爪422能够彼此相向或相背移动。

可选地，第二连接板驱动件424可以是气缸或液压缸等，第二连接板驱动件424可以固设于第一连接板421上，并且第二连接板驱动件424的伸缩端连接第二连接板423，进而驱动第二连接板423移动。并且，本实施例中可以针对各第二连接板423分别设置一个第二连接板驱动件424，各第二连接板驱动件424驱动对应的第二连接板423移动。

进一步地，夹爪422包括相对设置的第一抵压件4221和第二抵压件4222，夹爪组件42还包括两个第三连接板425和至少一个第三连接板驱动件426，两个夹爪422的第一抵压件4221分别设于一个第三连接板425上，两个夹爪422的第二抵压件4222分别固设于一个第二连接板423上，各第三连接板425分别滑动支撑于对应的第二连接板423上，并能够在第三连接板驱动件426的驱动下沿第一径向方向移动，进而使得第一抵压件4221和第二抵压件4222分别从电芯的内外两侧夹持电芯的侧壁。

可选地，第三连接板驱动件426与第二连接板驱动件424同理，其可以是气缸或液压缸等。第三连接板驱动件426可以固设于第二连接板423上，并且第三连接板驱动件426的伸缩端连接第三连接板425，进而驱动第三连接板425移动。并且，本实施例中可以针对各第三连接板425分别设置一个第三连接板驱动件426，各第三连接板驱动件426驱动对应的第三连接板425移动。

并且，第一连接板421上可以设有对应第二连接板423的导轨结构，第二连接板423与第一连接板421上的导轨结构滑动连接，以引导第二连接板423在第一连接板421上的移动。与上述同理，第二连接板423上也可以设有对应第三连接板425的类似导轨结构，第三连接板425与第二连接板423上的导轨结构滑动连接，以引导第三连接板425在第二连接板423上的移动。

需要说明的是，在本实施例下料装置的实际使用场景中，卷针1的第一径向方向和卷针1的轴向沿水平方向设置且彼此垂直，卷针1的第二径向方向沿竖直方向设置。

请继续参阅图1。在一实施例中，送料组件5包括送料安装板51、驱动轮52以及传送带53，送料安装板51滑动支撑于第二升降导向件232上，并连接第二升降驱动件222，驱动轮52设于送料安装板51上，传送带53套设于驱动轮52外周，驱动轮52用于带动传送带53上的电芯随传送带53移动。

下料区6设置有合格品收集区61和废品收集区62，合格品收集区61和废品收集区62沿送料组件5的移动方向依次设置，以在送料组件5在第二升降驱动件222的驱动下远离卷针1移动的过程中，通过驱动轮52带动传送带53将合格品电芯传送至合格品收集区61，或将废品电芯传送至废品收集区62。合格品收集区61同样也可以是传送带的形式，以将合格品电芯传送至下一生产环节。而废品收集区62可以是一废料盒，用来收集废品电芯，最后统一进行处理。

进一步地，夹料组件4的夹爪安装板41上对应电芯的部位，例如夹爪安装板41的中部，设有缺口411，送料组件5用于输送电芯的驱动轮52以及传送带53穿过夹爪安装板41上的缺口411，以供夹料组件4将电芯释放于传送带53上，并由驱动轮52带动传送带53输送电芯。

以下以图1-4展示的下料装置为例，大致阐述本实用新型实施例所提供下料装置的工作过程：

图3展示了下料装置的夹料组件4包括两组夹爪组件42，并且各夹爪组件42分别包括两组夹爪422，以从电芯的四个不同方位夹持电芯，以便于电芯和卷针1分离。

具体地，升降组件2动作，驱动夹料组件4、送料组件5朝向卷针1移动至设定位置。夹料组件4上的四个夹爪422配合夹持住电芯，卷针1缩回，电芯被夹料组件4夹住。之后，夹料组件4释放电芯于送料组件5上。升降组件2动作，驱动夹料组件4、送料组件5远离卷针1移动。若该电芯为合格品电芯，则驱动送料组件5移动至合格品收集区61，将电芯传送至合格品收集区61；若该电芯为废品电芯，则驱动送料组件5移动至废品收集区62，并将电芯输送至废品收集区62。

综上所述，本实用新型提供的电芯的下料装置，其下料组件包括相对间隔设置的第一端和第二端，其中至少第一端与升降组件滑动连接，该升降组件带动下料组件沿卷针的第二径向方向移动，进而带动下料组件朝向或远离卷针移动，以对电芯进行下料。下料组件的第一端与第二端之间的间隔方向沿卷针的第一径向方向设置，即下料组件对应卷针上所卷绕电芯的直径设计，而不同于传统下料机构对应电芯的长度设计，因此本实用新型允许下料组件在第一径向方向上的尺寸可以设计得更小，从而有利于提高电芯下料装置的可靠性以及稳定性，以保障电芯下料的稳定进行，避免了悬臂梁形式的下料组件在第一径向方向上的尺寸过大而发生过度下挠等影响结构可靠性以及稳定性的问题。

此外，在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“层叠”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围。