一种锂电池封装设备的电芯夹持转移机构的制作方法

本实用新型涉及锂电池封装设备技术领域，特别是涉及一种锂电池封装设备的电芯夹持转移机构。

背景技术：

传统的锂电池封装设备的电芯入坑夹具为保证结构稳定性，其翻转夹具板为旋转轴双侧支撑，导致夹具体积大，并不适合小型电池使用，且由于受夹具支撑端影响，不利于电芯从夹具中转移到下一个工位，同时电芯入坑夹具只能在电芯转移之后，才能进行下一个电芯入坑工序，导致电芯入坑夹具的利用率大大降低，影响电芯封装的生产效率。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服以上所述的缺点，提供一种锂电池封装设备的电芯夹持转移机构。

为实现上述目的，本实用新型的具体方案如下：

一种锂电池封装设备的电芯夹持转移机构，包括翻转夹具装置和侧封边夹持装置，所述翻转夹具装置用于将铝塑膜的一端相对于其另一端对折并包裹住电芯，所述侧封边夹持装置用于夹持电芯的侧封边并托住电芯。

其中，所述侧封边夹持装置包括夹持组件和托电芯组件，所述夹持组件用于夹持电芯的侧封边，所述托电芯组件用于托住电芯。

其中，所述夹持组件包括支架板、上压板、第一连接构件、第二连接构件和第一动力单元，所述上压板通过第一连接构件与支架板连接，所述上压板通过第二连接构件与第一动力单元的输出端连接，所述第一连接构件与第二连接构件配合使上压板在x方向和z方向同时运动，所述第一动力单元设于支架板上，且用于带动第二连接构件沿z方向运动。

其中，所述第一连接构件包括凸轮轴承和支撑板，所述支撑板固设在支架板上，所述支撑板设有凸轮槽，所述凸轮轴承的一端设于凸轮槽内并可沿凸轮槽滑动，所述上压板的底部设有连接板，所述连接板与凸轮轴承的另一端连接。

其中，所述第二连接构件包括竖直滑板和第一滑动组件，所述竖直滑板位于两个连接板之间，所述竖直滑板与第一动力单元的输出端连接，所述第一滑动组件设于竖直滑板上，所述上压板于第一滑动组件连接。

其中，所述竖直滑板与支架板之间连接有第二滑动组件。

其中，所述托电芯组件包括安装板、第一安装座、第一传动构件、第二动力单元和电芯托板，所述支架板设有第一通孔，所述上压板设有第二通孔，所述第一安装座设于支架板上，所述安装板的一端固定在第一安装座上，所述安装板的另一端穿过第二通孔后固定在支架板上，所述第二动力单元固定在第一安装座上，所述电芯托板连接在第一传动构件上，所述第一传动构件设于安装板上并且其一端与第二动力单元的输出端连接，所述第一传动构件用于带动电芯托板移动，所述电芯托板在第一传动构件带动下可穿过第一通孔、第二通孔做往复运动。

其中，所述托电芯组件还包括第三滑动组件和转接板，所述第三滑动组件设于安装板上，所述转接板设于第一传动构件上并且与第三滑动组件连接，所述电芯托板设于转接板上。

其中，所述第一传动构件为滚珠丝杆。

其中，所述翻转夹具装置包括底板、第二安装座、第二传动构件、第三动力单元、翻转轴、翻转板和固定板，所述第二安装座固定在底板的一端，所述固定板通过一个支撑架固定在底板的另一端，所述第三动力单元固定在第二安装座上，所述翻转轴设于第二安装座上，所述翻转板设于翻转轴上并与固定板形成一个平台，所述翻转板、固定板上均设有吸盘，所述第三动力单元的输出端通过第二传动构件与翻转轴连接，且用于驱动翻转板相对于固定板进行翻转。

本实用新型的有益效果为：本实用新型通过设置侧封边夹持装置夹持住电芯的侧封边并托住电芯，从而使翻转夹具装置可以提前撤走，并进入下一个循环，大大提高翻转夹具装置的利用率，提高电芯封装的生产效率，适用企业的大规模生产。

相比于现有技术，本实用新型特别适用小电芯封装过程，小电芯体积小，而本实用新型巧妙地设计夹持电芯的侧封边，配合外界顶封头夹持电芯顶封边，从而支撑住小电芯，使翻转夹具装置可以提前撤走，同时设置夹持电芯的侧封边，不会使电芯产生变形，使电芯的一致性好。

附图说明

图1是本实用新型在使用过程中的使用状态图；

图2是本实用新型在翻转夹具装置撤走后的使用状态图；

图3是本实用新型中翻转夹具装置的结构示意图；

图4是本实用新型中侧封边夹持装置的使用状态图；

图5是本实用新型中侧封边夹持装置的结构示意图；

图6是本实用新型中夹持组件的结构示意图；

图7是本实用新型中托电芯组件的结构示意图；

附图标记说明：1-翻转夹具装置；11-底板；12-第二安装座；13-第二传动构件；14-第三动力单元；15-翻转轴；16-翻转板；17-固定板；18-支撑架；2-侧封边夹持装置；21-夹持组件；211-支架板；212-上压板；213-第一连接构件；2131-凸轮轴承；2132-支撑板；214-第二连接构件；2141-竖直滑板；2142-第一滑动组件；215-第一动力单元；216-第二滑动组件；22-托电芯组件；221-安装板；222-第一安装座；223-第一传动构件；224-第二动力单元；225-电芯托板；226-第三滑动组件；227-转接板；3-外界顶封头。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细的说明，并不是把本实用新型的实施范围局限于此。

如图1至图7所示，本实施例所述的一种锂电池封装设备的电芯夹持转移机构，包括翻转夹具装置1和侧封边夹持装置2，所述翻转夹具装置1用于将铝塑膜的一端相对于其另一端对折并包裹住电芯，所述侧封边夹持装置2用于夹持电芯的侧封边并托住电芯。

本实施例工作方式是：翻转夹具装置1安装在外界传送机构上，侧封边夹持装置2安装在外界顶封头3的一侧，然后在外界传送机构的带动下，翻转夹具装置1移动外界放膜机构的下方，外界放膜机构将铝塑膜放置在翻转夹具装置1上，然后外界传送机构带动翻转夹具装置1移动至外界顶封头3的另一侧，并与侧封边夹持装置2处于同一直线上，然后外界机械手将电芯放入铝塑膜的凹坑内，翻转夹具装置1将铝塑膜的一端相对于其另一端对折并包裹住电芯，然后外界顶封头3夹持住电芯的顶封边，侧封边夹持装置2首先夹持住电芯的侧封边，此时外界顶封头3、侧封边夹持装置2分别夹持住电芯的顶封边、侧封边，并可支撑住电芯，这时翻转夹具装置1在外界传送机构的带动下移开，而侧封边夹持装置2接着托住电芯，进一步保证电芯的平衡，同时也便于外界机械手抓取电芯，从而实现释放翻转夹具装置1，使翻转夹具装置1可以提前进行下一张铝塑膜的取放工作，大大提高翻转夹具装置1的利用率，提高生产效率，适用企业的大规模生产；然后外界顶封头3松开电芯的顶封边，而外界机械手吸住电芯，侧封边夹持装置2松开电芯的侧封边，然后外界机械手将电芯转移走。

本实施例通过设置侧封边夹持装置2夹持住电芯的侧封边并托住电芯，从而使翻转夹具装置1可以提前撤走，并进入下一个循环，大大提高翻转夹具装置1的利用率，提高电芯封装的生产效率，适用企业的大规模生产。

相比于现有技术，本实施例特别适用小电芯封装过程，小电芯体积小，而本实施例巧妙地设计夹持电芯的侧封边，配合外界顶封头3夹持电芯顶封边，从而支撑住小电芯，使翻转夹具装置1可以提前撤走，同时设置夹持电芯的侧封边，不会使电芯产生变形，使电芯的一致性好。

如图4至图7所示，基于上述实施例的基础上，进一步地，所述侧封边夹持装置2包括夹持组件21和托电芯组件22，所述夹持组件21用于夹持电芯的侧封边，所述托电芯组件22用于托住电芯；具体地，工作时，翻转夹具装置1将铝塑膜包裹住电芯后，夹持组件21工作，并夹持住电芯的侧封边，然后翻转夹具装置1撤走，然后托电芯组件22伸出，并托住电芯，使电芯进一步保持平衡，同时便于外界机械手转移电芯，简化了设备结构，提高翻转夹具装置1的利用率。

如图4至图6所示，基于上述实施例的基础上，进一步地，所述夹持组件21包括支架板211、上压板212、第一连接构件213、第二连接构件214和第一动力单元215，所述上压板212通过第一连接构件213与支架板211连接，所述上压板212通过第二连接构件214与第一动力单元215的输出端连接，所述第一连接构件213与第二连接构件214配合使上压板212在x方向和z方向同时运动，所述第一动力单元215设于支架板211上，且用于带动第二连接构件214沿z方向运动；具体地，工作时，电芯的侧封边贴靠在支架板211的顶端，然后第一动力单元215带动第二连接构件214沿z方向运动，第二连接构件214通过带动上压板212运动从而带动第一连接构件213运动，从而使上压板212在第一连接构件213与第二连接构件214配合下同时在x方向和z方向产生位移，即使上压板212斜着压在支架板211的顶端，从而实现夹持或松开电芯的侧封边，通过设置上压板212斜着运动，进一步便于外界机械手转移电芯，且使上压板212夹持和松开电芯侧封边的动作更简单。

需要理解的是采用旋转结构夹持、气动或电动手指直接夹持、连杆机构夹持电芯的侧封边来进行翻转夹具装置1撤离等形式均在本专利的保护范围之内。

如图6所示，基于上述实施例的基础上，进一步地，所述第一连接构件213包括凸轮轴承2131和支撑板2132，所述支撑板2132固设在支架板211上，所述支撑板2132设有凸轮槽，所述凸轮轴承2131的一端设于凸轮槽内并可沿凸轮槽滑动，所述上压板212的底部设有连接板，所述连接板与凸轮轴承2131的另一端连接；优选地，所述第一连接构件213包括两组，所述上压板212的底部两端分别设置有连接板，工作时，两个连接板分别带动凸轮轴承2131沿着支撑板2132上的凸轮槽滑动，从而实现上压板212在x方向和z方向同时产生位移，当第一动力单元215带动第二连接构件214在z方向下降时，凸轮轴承2131沿着凸轮槽向下滑动，从而实现上压板212夹持住电芯的侧封边；当第一动力单元215带动第二连接构件214在z方向上升时，凸轮轴承2131沿着凸轮槽向上滑动，从而实现上压板212松开电芯的侧封边，相比于上压板212在x方向和z方向先后移动的方式，本实施例更利于外界机械手转移电芯，同时简化上压板212的操作工序，结构更简单。

如图6所示，基于上述实施例的基础上，进一步地，所述第二连接构件214包括竖直滑板2141和第一滑动组件2142，所述竖直滑板2141位于两个连接板之间，所述竖直滑板2141与第一动力单元215的输出端连接，所述第一滑动组件2142设于竖直滑板2141上，所述上压板212于第一滑动组件2142连接；具体地，工作时，第一动力单元215带动竖直滑板2141在z方向运动，竖直滑板2141带动上压板212运动，上压板212带动凸轮轴承2131沿凸轮槽滑动，从而使上压板212在第一滑动组件2142作用下相对于竖直滑板2141在x方向移动，并随着竖直滑板2141在z方向移动，从而实现上压板212夹持或松开电芯的侧封边；优选地，第一滑动组件2142的数量为两组，且并排设置，使上压板212在x方向移动更平稳，同时为上压板212提供导向。

本实施例中，所述第一动力单元215优选采用伸缩气缸，通过伸缩气缸的伸出和收回，直接带动竖直滑板2141在z方向移动，结构简单。

如图6所示，基于上述实施例的基础上，进一步地，所述竖直滑板2141与支架板211之间连接有第二滑动组件216；具体地，第一动力单元215带动竖直滑板2141在z方向运动，而设置第二滑动组件216进一步为竖直滑板2141提供导向，优选地，第二滑动组件216的数量为两组，且并排设置，使竖直滑板2141在z方向运动更平稳。

本实施例中，第一滑动组件2142包括第一直线滑轨和第一滑块，第一直线滑轨固定在竖直滑板2141上，第一滑块与第一直线滑轨滑动连接，上压板212与第一滑块固定连接；第二滑动组件216包括第二直线滑轨和第二滑块，第二直线滑轨固定在支架板211上，第二滑块与第二直线滑轨滑动连接，竖直滑板2141与第二滑块固定连接。

如图4、图5和图7所示，基于上述实施例的基础上，进一步地，所述托电芯组件22包括安装板221、第一安装座222、第一传动构件223、第二动力单元224和电芯托板225，所述支架板211设有第一通孔，所述上压板212设有第二通孔，所述第一安装座222设于支架板211上，所述安装板221的一端固定在第一安装座222上，所述安装板221的另一端穿过第二通孔后固定在支架板211上，所述第二动力单元224固定在第一安装座222上，所述电芯托板225连接在第一传动构件223上，所述第一传动构件223设于安装板221上并且其一端与第二动力单元224的输出端连接，所述第一传动构件223用于带动电芯托板225移动，所述电芯托板225在第一传动构件223带动下可穿过第一通孔、第二通孔做往复运动；优选地，所述第一传动构件223采用滚珠丝杆，所述第二动力单元224采用驱动电机，采用滚珠丝杆与驱动电机配合，能更精确地控制电芯托板225的移动，工作时，驱动电机带动滚珠丝杆转动，使滚珠丝杆上的丝杆螺母移动，滚珠丝杆的丝杆螺母带动电芯托板225移动，当需要托住电芯时，滚珠丝杆带动电芯托板225依次穿过上压板212的第二通孔、支架板211的第一通孔后伸出，并托住电芯，便于外界机械手吸住电芯并转移电芯；当外界机械手将电芯转移后，滚珠丝杆带动电芯托板225收回，等待下一个电芯的封装工作。

需要理解的是本实施例中的第一动力单元215与第一传动构件223还可以采用气杆或连杆机构等方式带动电芯托板225伸出和收回，也属于本专利保护的范围之内。

如图4、图5和图7所示，基于上述实施例的基础上，进一步地，所述托电芯组件22还包括第三滑动组件226和转接板227，所述第三滑动组件226设于安装板221上，所述转接板227设于第一传动构件223上并且与第三滑动组件226连接，所述电芯托板225设于转接板227上；具体地，工作时，滚珠丝杆带动转接板227移动，同时转接板227通过第三滑动组件226在安装板221滑动，转接板227带动电芯托板225伸出和收回，同时设置第三滑动组件226进一步为电芯托板225提供导向，并使电芯托板225移动更平稳，结构更牢靠，优选地，第三滑动组件226的数量为两组，且并排设置。

本实施例中，所述第三滑动组件226包括第三直线滑轨和第三滑块，第三直线滑轨固定在安装板221上，第三滑块与第三直线滑块滑动连接，转接板227与第三滑块固定连接。

如图1至图3所示，基于上述实施例的基础上，进一步地，所述翻转夹具装置1包括底板11、第二安装座12、第二传动构件13、第三动力单元14、翻转轴15、翻转板16和固定板17，所述第二安装座12固定在底板11的一端，所述固定板17通过一个支撑架18固定在底板11的另一端，所述第三动力单元14固定在第二安装座12上，所述翻转轴15设于第二安装座12上，所述翻转板16设于翻转轴15上并与固定板17形成一个平台，所述翻转板16、固定板17上均设有吸盘，所述第三动力单元14的输出端通过第二传动构件13与翻转轴15连接，且用于驱动翻转板16相对于固定板17进行翻转；优选地，本实施例中，所述第三动力单元14采用驱动电机，第二传动构件13采用同步带组件，驱动电机带动同步带组件转动，同步带组件带动翻转轴15旋转，具体地，外界放膜机构将铝塑膜放置在翻转夹具装置1上，翻转板16和固定板17上的吸盘吸住铝塑膜，铝塑膜的凹坑处于固定板17上，然后翻转夹具装置1在外界传送机构带动下，移动至外界顶封头3的另一侧，外界机械手将电芯放入铝塑膜的凹坑内，这时，第三动力单元14带动第二传动构件13转动，第二传动构件13带动翻转轴15转动，翻转轴15带动翻转板16相对于固定板17翻转180度，即将铝塑膜对折，从而使铝塑膜包裹住电芯，然后外界顶封头3夹持住电芯的顶封边，夹持组件21夹持住电芯的侧封边，从而支撑住电芯，然后第三动力单元14带动翻转板16回位并松开铝塑膜，外界传送机构带动翻转夹具装置1移开，然后托电芯组件22伸出并托住电芯，等待外界机械手转移电芯；相比于现有的翻转夹具装置1，本实施例的翻转夹具装置1的结构更简化，同时适合小电芯的铝塑膜封装，在与外界顶封头3、侧封边夹持装置2的配合下，翻转夹具装置1能提前撤离，并进入下一个循环工序，提高翻转夹具装置2的利用率，提高电芯封装的生产效率。

需要理解的是本实施例中，第二传动构件13还可以采用齿轮副传动、齿轮齿条传动、减速机传动等方式来带动翻转轴15旋转，这也属于本专利的保护范围之内。

以上所述仅是本实用新型的一个较佳实施例，故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，包含在本实用新型专利申请的保护范围内。