一种电芯自动上下料移动装置的制作方法

1.本发明涉及电芯组装技术领域，具体涉及一种电芯自动上下料移动装置。


背景技术：

2.在电芯加工完成后，需要将电芯放置到分容柜的弹性卡座，通过分容柜对电芯进行检测，而通过对电芯进行安装上料，若是只有一台分容柜，那么可以通过工人进行安装检测，但是往往工厂有数台分容柜，并且数台分容柜依次贴合排列分布，而通过对电芯进行安装，消耗工人大量的时间，并且将电芯从分容柜上拆卸下来，也会消耗工人大量的时间。
3.由于电芯数量较大，并且形状较为规则，因此在现有技术中通常采用机械手对其夹持并放置，一个机械手可同时夹持多个电芯，采用机械手夹持的方式一方面成本高昂，再者当对电芯进行夹持并放置时，通常需要多个机械手按照某种顺序、方式协同作业，这就进一步增加了成本，并且多个机械手需要考虑放置空间、互相之间摆动干涉的问题。


技术实现要素：

4.为解决现有技术中的不足，本发明提供一种电芯自动上下料移动装置。
5.为了实现上述目标，本发明采用如下技术方案：一种电芯自动上下料移动装置，包括抓取安放机构、电芯底部夹紧器、盒体输送机构、第一直线推送器和至少一个电芯容纳盒；电芯容纳盒固定安装于盒体输送机构的横移机构；电芯底部夹紧器用于对抓取安放机构输送的电芯底部进行夹紧，电芯底部夹紧器固定安装于第一直线推送器的推送座，第一直线推送器用于将电芯底部夹紧器的电芯推送至电芯容纳盒；抓取安放机构用于将电容柜上的电芯取下，并放置于电芯底部夹紧器；抓取安放机构包括旋转器、第二直线推送器、第三直线推送器、推送架、第一推板以及电芯中部夹紧器，第三直线推送器、第二直线推送器均固定安装于旋转器的旋转输出端，第二直线推送器用于推动电芯中部夹紧器朝向电芯进行运动，推送架用于推动第一推板朝向电容柜的弹性卡座进行运动，电芯中部夹紧器固定安装于第二直线推送器的推送座，用于对电容柜内的电芯进行夹紧；第一推板通过推送架固定安装于第三直线推送器的推送座，用于打开电容柜的弹性卡座。
6.优选，前述的一种电芯自动上下料移动装置，还包括传动臂、定位上推机构、第一齿条、回拉机构、直线导滑机构和固定安装在电芯容纳盒上的推动机构，传动臂固定安装于直线导滑机构，用于将电芯底部夹紧器的水平推力转送给直线导滑机构，第一齿条可上下滑动的安装于直线导滑机构，用于在直线导滑机构运动时被带动，定位上推机构用于在第一齿条朝向回拉机构运动的过程中向上推动，第一齿条与回拉机构啮合传动，推动机构与回拉机构啮合传动。
7.优选，前述的一种电芯自动上下料移动装置，传动臂包括延伸板、转板、第一导座
和推柱，延伸板的一端固定安装于直线导滑机构，转板的一端与延伸板的另一端转动连接，第一导座固定安装在延伸板的外侧，延伸板的内侧设置有用于对转板转动限位的限位板，推柱与第一导座滑动连接，抵触弹簧用于对推柱施加推动转板进行转动的弹性力，电芯底部夹紧器设有与转板接触推动的第二推板。
8.优选，前述的一种电芯自动上下料移动装置，直线导滑机构包括第一导柱、第二导座、拉簧和连接板，第一导柱与第二导座滑动连接，连接板固定安装于第一导柱的一端，拉簧用于对连接板施加朝向第二导座运动的弹性力。
9.优选，前述的一种电芯自动上下料移动装置，第一齿条的底部固定设置有第二导柱，直线导滑机构上固定设置有供第二导柱进行上下滑动的第三导座。
10.优选，前述的一种电芯自动上下料移动装置，定位上推机构包括斜板和平板，斜板固定安装于平板的一端，平板的另一端可旋转的安装于回拉机构，限位条固定安装于回拉机构，用于对呈水平状态的平板进行限位，第一齿条的底部设置有推升柱，用于沿着斜板进行向上滑动，推升柱通过连接板固定安装于第一齿条。
11.优选，前述的一种电芯自动上下料移动装置，回拉机构包括齿轮和转座，齿轮可旋转安装于转座，用于将第一齿条的啮合推力旋转传送给推动机构。
12.优选，前述的一种电芯自动上下料移动装置，推动机构包括第三推板、第三导柱、第四导座和第二齿条，第四导座固定安装于电芯容纳盒，第三导柱与第四导座滑动连接，第二齿条通过连接架固定安装于第三导柱，用于和啮合传动，第三推板固定安装于第三导柱的一端。
13.优选，前述的一种电芯自动上下料移动装置，电芯容纳盒包括安装架和至少一组导料盒，导料盒固定在安装架，每个导料盒均包括支撑条和两个侧导板，两个侧导板用于对电芯的外缘进行限位，支撑条用于对电芯的底部进行支撑，且支撑条的宽度小于电芯的直径，用于供关闭状态的电芯底部夹紧器夹持端穿过。
14.本发明所达到的有益效果：相对于现有技术，本发明可通过特定的机械结构替代现有技术中的电动推杆、机械手等设备，同时具有结构简单、能耗低、工作连贯的优点。本发明工作连贯性更强，不需要采用复杂的电气控制逻辑，并且整个工作过程快速高效。
15.本发明的电芯自动上下料移动装置，若是只需要对电芯进行卸下，而电芯的安装还是想通过工人进行安装，那么通过实施例一进行生产即可，节约工人的时间，并且造价相对于实施例二便宜。若是想设备具有将电芯自动安装，且还能够将电芯进行自动拆卸，那么可以通过实施例二进行生产制造，完全解放工人的双手，节约了工人大量的时间，并且适用于依次贴合排列的分容柜。
16.在实施例二中，使用传动臂、定位上推机构、第一齿条、回拉机构、直线导滑机构和推动机构替代若干个电动推杆推动电芯进行运动，具有以下优点，其一，每个电芯容纳盒上只需要设置推动机构，即可实现对电芯容纳盒上盒体输送机构的推送，相比于通过电动推杆，降低了设备的重量，且降低了设备的造价成本。其二，节约了的电力消耗，通过第一直线推送器进行推动推动机构进行工作，相比于使用电动推杆，由于电动推杆进行待机时需要消耗电能，通过第一直线推送器推动，不需要电动推杆，进而减少了电动推杆待机时消耗的电能，且即使电动推杆不待机，第一直线推送器的顺带的气动推力推动推动机构运动，也相比于电动推杆直接推动，也节约了电能。其三，设备便于维修，推动机构相比于电动推杆的
控制故障，工人更容易维修，减少设备由于故障停机的概率，其四，当该设备只需要对电芯卸下时，随着可以将推动机构拆卸来，降低设备的重量，且安装也较为方便，降低设备的重量，增加升降机构和水平移动机构的使用寿命。其五，增加了设备工作的连贯性，由于电动推杆的工作速度与气缸的工作速度不同，难以保证电芯底部夹紧器运动到时，电芯刚好被推动到设定的位置。其六，随着可以补充电芯，若是通过电动推杆进行推动，只有当电芯容纳盒内电芯推送完后，通过控制器控制设备进行复位，才能够补充电芯。其七，可以随着将已经夹走的电芯重新安放回电芯容纳盒上，相比于电动推杆，不需要工人进行操作控制复位。
附图说明
17.图1是本发明整体结构图一（带电容柜）；图2是抓取安放机构的立体结构示意图；图3是本发明整体结构图二（不带电容柜）；图4是电芯底部夹紧器、推动机构及直线导滑机构结构图；图5是图4的a处局部放大图；图6是传动臂的立体结构示意图；图7是直线导滑机构的立体结构示意图；图8是本发明第一齿条立体结构示意图；图9是本发明定位上推机构、第一齿条结构示意图；图10是本发明回拉机构结构示意图；图11是推动机构立体结构示意图；图12是电芯容纳盒的立体结构示意图；图13是本发明电芯底部夹紧器立体结构示意图五；图14是本发明的侧视图；附图标记的含义：1、抓取安放机构；1a、旋转器；1b、第二直线推送器；1c、第三直线推送器；1d、推送架；1e、第一推板；1f、电芯中部夹紧器；2、电芯底部夹紧器；2a、第二推板；3、传动臂；3a、延伸板；3b、转板；3d、第一导座；3e、推柱；3f、抵触弹簧；4、定位上推机构；4a、斜板；4b、平板；4c、推升柱；4d、限位条；5、第一齿条；5a、第三导座；5b、第二导柱；6、回拉机构；6a、齿轮；6b、转座；7、推动机构；7a、第三推板；7b、第三导柱；7c、第四导座；7d、第二齿条；8、直线导滑机构；8a、第一导柱；8b、第二导座；8c、拉簧；8d、连接板；8e、限位环；10、盒体输送机构；11、电芯容纳盒；11a、侧导板；11b、支撑条；12、第一直线推送器；13、电芯；14、支撑架；15-电容柜。
具体实施方式
18.下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
19.实施例一本实施例公开了如图1和图2所示，本实施例公开了一种电芯自动上下料移动装置，包括抓取安放机构1、电芯底部夹紧器2、盒体输送机构10、第一直线推送器12和至少一
个电芯容纳盒11。
20.电芯容纳盒11固定安装于盒体输送机构10的输送座，用于带动电芯容纳盒11进行左右运动，以切换两个电芯容纳盒11之间的距离。电芯底部夹紧器2用于对抓取安放机构1输送过来的电芯13底部进行夹紧，电芯底部夹紧器2固定安装于第一直线推送器12的推送座，第一直线推送器12用于将电芯底部夹紧器2进行推送，使得电芯13卡设于电芯容纳盒11。抓取安放机构1用于将分容柜15上的电芯取下，并放置于电芯底部夹紧器2。抓取安放机构1、第一直线推送器12和盒体输送机构10均固定安装于支撑架14，支撑架14的底部还设置有升降机构（属于现有技术，图中未视出），用于带动该设备进行上下移动，进而将分容柜15上的所有电芯进行取下或者对电芯进行安装，且升降机构的底部还设置有水平移动机构（属于现有技术，图中未视出），进而带动该设备在多个分容柜15之间进行切换位置，使得给设备能够对多个分容柜15进行操作。
21.抓取安放机构1可以将分容柜15上的电芯13取下，并将电芯放置在电芯底部夹紧器2上后，再控制电芯底部夹紧器2对电芯13进行夹紧，再控制第一直线推送器12推动电芯底部夹紧器2，使得电芯底部夹紧器2带动若干个电芯13卡入至电芯容纳盒11，并且刚卡入的电芯13将推动之前卡入的电芯13，使得电芯13上能够依次排列存储若干排电芯13。当存储完成后，再控制电芯底部夹紧器2松夹，再控制第一直线推送器12复位，重复上述过程，进而使得电芯容纳盒11上持续装入电芯13，当一个电芯容纳盒11上装满后，控制盒体输送机构10进行工作，使得盒体输送机构10带动若干个电芯容纳盒11进行水平切换，图中只视出两个，但实际使用时，根据需求，可以设置多个。
22.如图2所示，抓取安放机构1包括旋转器1a、第二直线推送器1b、第三直线推送器1c、推送架1d、第一推板1e和电芯中部夹紧器1f，第三直线推送器1c和第二直线推送器1b均固定安装于旋转器1a的旋转输出端。第二直线推送器1b用于推动电芯中部夹紧器1f朝向电芯13进行运动，推送架1d用于推动第一推板1e朝向分容柜15的弹性卡座进行运动，电芯中部夹紧器1f固定安装于第二直线推送器1b的推送座，用于对分容柜15内的电芯13进行夹紧。第一推板1e通过推送架1d固定安装于第三直线推送器1c的推送座，用于打开分容柜15的弹性卡座。通过控制第二直线推送器1b进行工作，使得第二直线推送器1b推动打开状态的电芯中部夹紧器1f朝向电芯13进行运动，再控制电芯中部夹紧器1f进行关闭，使得电芯中部夹紧器1f对多个电芯13进行夹紧，接着控制第三直线推送器1c进行工作，使得第三直线推送器1c通过推送架1d推动第一推板1e朝向分容柜15的弹性卡座进行运动，使得弹性卡座被第一推板1e推开，使得电芯13不再被弹性卡座夹紧。依次控制第二直线推送器1b进行复位、第三直线推送器1c进行复位、旋转器1a工作，使得旋转器1a带动第二直线推送器1b和第三直线推送器1c进行旋转，继而使得电芯中部夹紧器1f也进行旋转，电芯中部夹紧器1f将带动多个电芯13进行旋转，使得电芯13被送到电芯底部夹紧器2上。若是对电芯13进行安装，那么需要将弹性卡座先打开，再将电芯13安放上去，再将弹性卡座关闭。
23.实施例二：在上述实施例一的基础之上，为了使得该设备能够对电芯13进行安装，实现一机两用，为此做出如下改进：如图3-5所示，本实施例还包括传动臂3、定位上推机构4、第一齿条5、回拉机构6、直线导滑机构8和固定安装在电芯容纳盒11上的推动机构7，传动臂3固定安装于直线导滑
机构8，用于将电芯底部夹紧器2的水平推力转送给直线导滑机构8，第一齿条5可上下滑动的安装于直线导滑机构8，用于在直线导滑机构8运动时被带动，定位上推机构4用于在第一齿条5朝向回拉机构6运动的过程中向上推动。第一齿条5与回拉机构6啮合传动，推动机构7与回拉机构6啮合传动。回拉机构6和直线导滑机构8均固定安装于支撑架14，定位上推机构4固定安装于回拉机构6，当电芯容纳盒11上安装有待检测的电芯13时，电芯底部夹紧器2需要对电芯容纳盒11上的电芯13进行取下，那么运动靠近电芯容纳盒11的电芯底部夹紧器2为打开状态，反之，当对电芯13安装在电芯容纳盒11上时，电芯底部夹紧器2位关闭状态，在电芯底部夹紧器2打开状态时，电芯底部夹紧器2与传动臂3发生接触，当电芯底部夹紧器2为关闭状态时，电芯底部夹紧器2不与传动臂3发生接触。
24.因此，在对盒体输送机构10上的电芯13进行夹取时，控制第一直线推送器12水平推动电芯底部夹紧器2靠近电芯容纳盒11，在电芯底部夹紧器2运动的过程中，电芯底部夹紧器2将推动传动臂3进行运动，使得传动臂3通过直线导滑机构8推动第一齿条5进行运动，当第一齿条5运动到设定的位置后，定位上推机构4将向上推动第一齿条5，随着第一齿条5继续被推动，第一齿条5将与回拉机构6啮合，使得回拉机构6拉动推动机构7进行运动，推动机构7推动电芯容纳盒11上的若干个电芯13进行运动，使得电芯13向前移动一节电芯13前移，进而实现电芯13的自动填补，供电芯底部夹紧器2进行夹持，当电芯13向前移动完成后，定位上推机构4将带动第一齿条5进行下降，避免直线导滑机构8拉动复位时，第一齿条5将带动回拉机构6进行运动。
25.采用上述方式替代现有技术中常用的电动推杆推动或机械手操作若干个电芯13进行运动，本实施例具有以下优点：首先，每个电芯容纳盒11上只需要设置推动机构7，即可实现对电芯容纳盒11上盒体输送机构10的推送，相比于通过电动推杆，降低了设备的重量，且降低了设备的造价成本。其二，节约了的电力消耗，通过第一直线推送器12进行推动推动机构7进行工作，相比于使用电动推杆，由于电动推杆进行待机时需要消耗电能，通过第一直线推送器12推动，不需要电动推杆，进而减少了电动推杆待机时消耗的电能，且即使电动推杆不待机，第一直线推送器12顺带的气动推力推动推动机构7运动，也相比于电动推杆直接推动，也节约了电能。其三，设备便于维修，推动机构7结构简单，可减少设备由于故障停机的概率，其四，当该设备只需要对电芯13卸下时，随着可以将推动机构7拆卸来，降低设备的重量，且安装也较为方便，降低设备的重量，增加升降机构和水平移动机构的使用寿命。再者，本实施例也增加了设备工作的连贯性，由于电动推杆的工作速度与气缸的工作速度不易控制，因此在实际应用时，难以保证电芯底部夹紧器2运动到时，电芯13刚好被推动到设定的位置。其六，随着可以补充电芯13，若是通过电动推杆进行推动，只有当电芯容纳盒11内电芯推送完后，控制设备进行复位，才能够补充电芯。其七，可以随着将已经夹走的电芯13重新安放回电芯容纳盒11上，相比于电动推杆，不需要工人进行操作控制复位。
26.结合图4及图6：本实施例的传动臂3包括延伸板3a、转板3b、第一导座3d和推柱3e，延伸板3a的一端固定安装在直线导滑机构8上，转板3b的一端与延伸板3a的另一端转动连接，第一导座3d固定安装在延伸板3a的外侧，延伸板3a的内侧设置有用于对转板3b转动限位的限位板，推柱3e与第一导座3d滑动连接，抵触弹簧3f用于对推柱3e施加推动转板3b进行转动的弹性力，电芯底部夹紧器2上设置有与转板3b接触推动的第二推板2a。抵触弹簧3f套设在推柱3e上，推柱3e上设置有抵环，抵触弹簧3f的一端与第一导座3d抵触，另一端与抵
环抵触，当电芯底部夹紧器2处于打开状态时，第二推板2a将与转板3b接触，第二推板2a将向前推动转板3b进行运动，使得转板3b推动延伸板3a进行运动，延伸板3a将推动直线导滑机构8进行运动。
27.当电芯13在安放在电芯容纳盒11上时，由于电芯底部夹紧器2处于关闭状态被向前推动时，第二推板2a将不与转板3b接触，电芯13放置完成后，控制器要控制电芯底部夹紧器2打开，将使得第二推板2a与转板3b接触，转板3b将被第二推板2a推动旋转，当第二推板2a移出后，通过抵触弹簧3f的弹力，将推动转板3b抵触在限位板，进而完成转板3b的复位。
28.通过传动臂3设置成这种结构，使得在对电芯13进行安装在电芯容纳盒11上时，不需要将传动臂3拆卸下来，节约工人的时间。
29.如图7所示，直线导滑机构8包括第一导柱8a、第二导座8b、拉簧8c和连接板8d，第一导柱8a与第二导座8b滑动连接，连接板8d固定安装在第一导柱8a的一端上，拉簧8c用于对连接板8d施加朝向第二导座8b运动的弹性力。第二导座8b固定安装在支撑架14上，延伸板3a固定安装在连接板8d上，第一齿条5可上下滑动的安装在连接板8d上，第一导柱8a上固定设置有限位环8e，用于对第一导柱8a的位置进行限位，使得传动臂3保证在恒定的位置，当传动臂3被电芯底部夹紧器2推动时，传动臂3将推动连接板8d进行运动，连接板8d将带动第一导柱8a沿着第二导座8b进行滑动，当电芯底部夹紧器2夹持电芯13进行复位时，拉簧8c将拉动连接板8d进行复位，使得连接板8d带动传动臂3进行复位。
30.如图8所示，第一齿条5的底部固定设置有第二导柱5b，直线导滑机构8上固定设置有供第二导柱5b进行上下滑动的第三导座5a。通过设置第三导座5a和第二导柱5b，使得第一齿条5能够在直线导滑机构8的前端进行上下滑动。
31.在本发明中，如图9和图10所示，定位上推机构4包括斜板4a和平板4b，斜板4a固定安装在平板4b的一端上，平板4b的另一端可旋转的安装在回拉机构6上，限位条4d固定安装在回拉机构6上，用于对呈水平状态的平板4b进行限位，第一齿条5的底部设置有的推升柱4c，用于沿着斜板4a进行向上滑动，推升柱4c通过连接板固定安装在第一齿条5上。当直线导滑机构8带动第一齿条5向前运动时，第一齿条5将带动推升柱4c沿着推升柱4c向上滑动，使得第一齿条5与回拉机构6啮合接触，此时，推升柱4c将刚好与平板4b的顶部接触，随着直线导滑机构8的继续推动，直线导滑机构8将推动第一齿条5进行运动，使得第一齿条5通过啮合推动回拉机构6进行工作。
32.当第一齿条5推动到设定的距离后，推升柱4c将沿着平板4b的末端被推出，使得推升柱4c恢复到初始的高度，当拉簧8c进行拉动复位时，推升柱4c也进行复位，推升柱4c复位的过程中推升柱4c将推动斜板4a，使得斜板4a旋转避让开推升柱4c，而在最开始时，推升柱4c是不与斜板4a接触的，为的就是推升柱4c复位时，能够穿过斜板4a。
33.如图10所示，回拉机构6包括齿轮6a和转座6b，齿轮6a能够转动的安装在转座6b上，用于将第一齿条5的啮合推力旋转传送给推动机构7。齿轮6a固定安装在支撑架14上，通过第一齿条5啮合推动齿轮6a，将使得齿轮6a通过啮合拉动推动机构7，使得推动机构7推动若干个电芯13进行运动。
34.如图11所示，推动机构7包括第三推板7a、第三导柱7b、第四导座7c和第二齿条7d，第四导座7c固定安装在电芯容纳盒11上，第三导柱7b与第四导座7c滑动连接，第二齿条7d通过连接架固定安装在第三导柱7b上，用于和6c啮合传动，第三推板7a固定安装在第三导
柱7b的一端上。当齿轮6a进行旋转后，齿轮6a将通过拉动第三导柱7b进行运动，使得第三导柱7b沿着第四导座7c进行滑动，第四导座7c将推动第三推板7a进行运动，使得第三推板7a推动若干个电芯13进行运动。
35.如图12所示，电芯容纳盒11包括安装架和至少一组导料盒，导料盒固定在安装架，每个导料盒均包括支撑条11b和两个侧导板11a，两个侧导板11a用于对电芯13的外缘进行贴合限位，支撑条11b用于对电芯13的底部进行支撑，且支撑条11b的宽度小于电芯13的直径，用于供关闭状态的电芯底部夹紧器2夹持端穿过。当电芯底部夹紧器2带动电芯13放置在支撑条11b上时，电芯13的底部被支撑条11b支撑，侧面被侧导板11a支撑，进而完成电芯13的放置。
36.使用时，当需要对将电芯13从电芯容纳盒11内取出，并将电芯13安装在分容柜15上时，首先控制第一直线推送器12进行工作，第一直线推送器12水平推动电芯底部夹紧器2靠近电芯容纳盒11，第二推板2a将向前推动转板3b进行运动，使得转板3b推动延伸板3a进行运动，延伸板3a将推动连接板8d进行运动，连接板8d将带动第一导柱8a沿着第二导座8b进行滑动，使得连接板8d带动第一齿条5向前运动，第一齿条5将带动推升柱4c沿着推升柱4c向上滑动，使得第一齿条5与回拉机构6啮合接触，此时，推升柱4c将刚好与平板4b的顶部接触，随着直线导滑机构8的继续推动，直线导滑机构8将推动第一齿条5进行运动，使得第一齿条5通过啮合推动齿轮6a进行工作，齿轮6a将通过拉动第三导柱7b进行运动，使得第三导柱7b沿着第四导座7c进行滑动，第四导座7c将推动第三推板7a进行运动，使得第三推板7a推动若干个电芯13进行运动。
37.当第一齿条5推动到设定的距离后，推升柱4c将沿着平板4b的末端被推出，使得推升柱4c恢复到初始的高度，当拉簧8c进行拉动复位时，推升柱4c也进行复位，推升柱4c复位的过程中推升柱4c将推动斜板4a，使得斜板4a旋转避让开推升柱4c。
38.随后，控制器将控制电芯底部夹紧器2对电芯13进行夹持，夹持完成后，第一直线推送器12拉动电芯底部夹紧器2进行复位，再通过抓取安放机构1对电芯底部夹紧器2上的电芯13进行夹持安装在分容柜15。
39.相对于现有技术，本实施例可通过特定的机械结构替代现有技术中的电动推杆、机械手等设备，同时具有结构简单、能耗低的优点。本发明工作连贯性更强，不需要采用复杂的电气控制逻辑，并且整个工作过程快速高效。
40.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。