一种刀片电池入壳机构的制作方法

1.本发明涉及刀片电池生产技术领域，特别涉及一种刀片电池入壳机构。


背景技术：

2.电池壳体的主要作用是保护电池内部的材料，增加外壳的强度，同时还能使外壳美观。
3.一般来说，电池壳体的材料有铝、不锈钢、铝塑膜等，只要是和正负极绝缘的材料都可以拿来使用。电池壳体使用的优质铝材会经过挤压成型等工艺，尺寸是比较精准的，亮度也比较好。具有防爆、防高温、耐腐蚀等特性。
4.现有的电芯入壳是通过人工推入到壳体的内部，电芯需要人工与壳体对准，然后正推到壳体内部，但由于人工推入的力量以及推力的方向不稳定，电芯侧壁与壳体发生较大的摩擦，影响电芯表面的质量，严重时破坏电芯结构，而且电芯入壳速度得不到保障。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种刀片电池入壳机构。
6.为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：本发明所述的一种刀片电池入壳机构，它包括有定位固定架、固定在定位固定架的壳体限位框、用于将电芯往壳体限位框一侧直线输送的送电芯机构和用于将电池壳体往壳体限位框一侧直线输送的推壳体机构；送电芯机构和推壳体机构分别设置在壳体限位框的两侧。
7.进一步地，送电芯机构包括有能够能够交替夹持电芯的两个夹持机械手；两个夹持机械手之间呈对向分布；所述夹持机械手上均连接有送电芯模组。
8.进一步地，所述夹持机械手包括有电芯上夹板、夹板升顶气缸和电芯下夹板；所述送电芯模组与夹持机械手之间连接有升降组件；所述夹板升顶气缸一端和电芯下夹板之间均连接在升降组件上；所述电芯上夹板固定在夹板升顶气缸另一端。
9.进一步地，所述升降组件包括有送电芯升顶板、夹持升顶气缸和送电芯固定板；所述送电芯升顶板滑动连接在送电芯固定板上；所述夹持升顶气缸的两端分别固定在送电芯固定板和送电芯升顶板上；夹板升顶气缸和电芯下夹板均固定在送电芯升顶板上。
10.进一步地，所述电芯下夹板有多条沿送电芯模组输送方向等距排列的支撑条组成；相邻支撑条之间形成缝隙；支撑条能够沿高度方向通过缝隙。
11.进一步地，所述推壳体机构包括设置在壳体限位框一侧的定位机构，所述定位机构在远离壳体限位框一端设置有推动机构，所述定位机构在靠近壳体限位框一端设置有下吸盘，所述定位机构下侧与移动装置相连接。
12.进一步地，所述推动机构包括推壳体顶板、推壳体顶板气缸，所述推壳体顶板气缸安装在推壳体底座上，推壳体顶板气缸与推壳体顶板相连接，且推壳体顶板与推壳体底座之间为滑动连接；所述推壳体顶板与壳体限位框之间相互平行，壳体限位框上设置有内孔。
13.进一步地，所述壳体限位框由两侧成对向设置的u型板组成；所述u型板上均固定有调节滑动板；所述调节滑动板滑动连接在定位固定架上；所述u型板内侧表面各个边缘均设置有内侧凸缘；所述调节滑动板上均连接有调节气缸；所述调节气缸的活塞杆端均固定在定位固定架上。
14.进一步地，定位固定架上固定有两个呈对向设置的吸盘升降气缸；所述吸盘升降气缸上均固定有张口吸盘；所述张口吸盘分别设置在壳体限位框的上下两侧。
15.进一步地，调节滑动板上设置有用于对电芯导向的电芯导向组件；所述电芯导向组件包括有四个导向滚轮；四个导向滚轮呈圆周分布；所述导向滚轮与调节滑动板之间连接有伸缩机构。
16.采用上述结构后，本发明有益效果为：本发明所述的一种刀片电池入壳机构，在使用本发明时，送电芯机构、推壳体机构和固定架均连接在底支架上；电芯放入到送电芯机构，推壳体机构内放入电池壳体定位后，推壳体机构将电池壳体向壳体限位框一侧输送，并且将电池壳体一端面压紧至壳体限位框的上定位；然后送电芯机构将电芯逐步向推壳体机构方向输送，电芯先通过壳体限位框的内部后，插入到推壳体机构上的电池壳体内；该结构能够实现电芯自动插入到电池壳体的内部，加大限度地提高电芯入壳的稳定性和效率。
附图说明
17.图1是本发明的立体图；图2是本发明的主视图；图3是送电芯机构的结构示意图；图4是夹持机械手的第一视角立体图；图5是夹持机械手的第二视角立体图；图6是夹持机械手的第三视角立体图；图7是推壳体机构的立体图；图8是推壳体机构的右视图；图9是推壳体机构的俯视图；图10是定位固定架上连接有推电芯机构、电芯导向组件和壳体限位框的主视图；图11是定位固定架上连接有推电芯机构、电芯导向组件和壳体限位框的立体图；图12是定位固定架上连接有推电芯机构、电芯导向组件和壳体限位框的左视图；图13是定位固定架上设置有推电芯机构和张口吸盘的结构图；图14是调节气缸和壳体限位框连接在调节滑动板的结构图；附图标记说明：a、送电芯机构；a1、送电芯模组；a2、送电芯滑台；a3、送电芯升顶板；a4、侧向定位气缸；a5、送电芯推板；a6、电芯上夹板；a7、夹板升顶气缸；a8、电芯下夹板；a9、缝隙；a10、送电芯固定板；a11、加强条；a12、电芯升顶气缸；a13、送电芯固定板；a14、电芯调整螺栓；a15、调整滑块；a16、调整导轨；a17、电芯升降滑块；a18、电芯升降导轨；b、推壳体机构；b1、推壳体电机；b2、下吸盘；b3、壳体导向板；
b4、导向板气缸；b5、推壳体底座；b6、推壳体顶板；b7、推壳体顶板气缸；b8、推壳体线性模组；c、推电芯机构；c1、推块升降气缸；c2、推块横移气缸；c3、推块；d、底支架；e、电芯导向组件；e1、导向滚轮；f、定位固定架；g、壳体限位框；g1、u型板；g2、内侧凸缘；h、调节滑动板；i、调节气缸；j、吸盘升降气缸；k、张口吸盘。
具体实施方式
18.下面结合附图对本发明作进一步的说明。
19.如图1和2所示，本发明所述的一种刀片电池入壳机构，它包括有定位固定架f、固定在定位固定架f的壳体限位框g、用于将电芯往壳体限位框g一侧直线输送的送电芯机构a和用于将电池壳体往壳体限位框g一侧直线输送的推壳体机构b；送电芯机构a和推壳体机构b分别设置在壳体限位框g的两侧；送电芯机构a、推壳体机构b和固定架f均连接在底支架d上；电芯放入到送电芯机构a，推壳体机构b内放入电池壳体定位后，推壳体机构b将电池壳体向壳体限位框g一侧输送，并且将电池壳体一端面压紧至壳体限位框g的上定位；然后送电芯机构a将电芯逐步向推壳体机构b方向输送，电芯先通过壳体限位框g的内部后，插入到推壳体机构b上的电池壳体内；该结构能够实现电芯自动插入到电池壳体的内部，加大限度地提高电芯入壳的稳定性和效率。
20.如图3至6所示，作为本发明的一种优选方式，送电芯机构a包括有能够能够交替夹持电芯的两个夹持机械手；两个夹持机械手之间呈对向分布；所述夹持机械手上均连接有送电芯模组a1；左侧的夹持机械手将电芯夹持固定后，通过左侧的送电芯模组a1动作，将电芯向壳体方向输送一个距离，然后右侧的夹持机械手将电芯夹持住，同时，左侧的夹持机械手松开电芯并且通过送电芯模组a1复位，右侧的送电芯模组a1动作，将电芯壳体方向输送一个距离；接着左侧的夹持机械手将电芯夹持固定，右侧的夹持机械手将电芯松开，完成一个完整的逐步输送，整个输送过程中，电芯是被夹持机械手夹持定位，能够实现电芯长距离的入壳，适合长度较长的刀片电池入壳，而且电芯与夹具或者定位机构不会发生相对滑动，电芯的表面不会因入壳时相对滑动而产生破坏，提高电芯入壳的质量；而且在电芯入壳前，通过夹持力对电芯进行夹紧整形，使得电芯更容易入壳；电芯定位组件包括有两个呈对向设置的侧向定位气缸a4；侧向定位气缸a4的活塞杆段固定有送电芯推板a5；电芯在送入到两个夹持机械手之间时，预先置于两个送电芯推板a5之间；通过侧向定位气缸a4将电池夹持固定后，使得电芯与壳体对准。
21.作为本发明的一种优选方式，所述夹持机械手包括有电芯上夹板a6、夹板升顶气缸a7和电芯下夹板a8；所述送电芯模组a1与夹持机械手之间连接有升降组件；所述夹板升顶气缸a7一端和电芯下夹板a8之间均连接在升降组件上；所述电芯上夹板a6固定在夹板升顶气缸a7另一端；电芯通过右侧的电芯上夹板a6和电芯下夹板a8夹持固定后；左侧的升降组件下降，并且左侧的夹板升顶气缸a7上升，使得左侧的电芯上夹板a6和电芯下夹板a8均与电芯脱离；防止在右侧夹持机械手输送电芯时候，电芯上夹板a6和电芯下夹板a8与电芯产生摩
擦；而在电芯夹持时，升降组件带动电芯下夹板a8将电芯支撑，并且夹板升顶气缸a7将电芯上夹板a6向电芯方向运动；电芯上下表面分别通过电芯上夹板a6和电芯下夹板a8夹持整形，方便入壳。
22.作为本发明的一种优选方式，所述升降组件包括有送电芯升顶板a3、夹持升顶气缸a12和送电芯固定板a13；所述送电芯升顶板a3滑动连接在送电芯固定板a13上；所述夹持升顶气缸a12的两端分别固定在送电芯固定板a13和送电芯升顶板a3上；夹板升顶气缸a7和电芯下夹板a8均固定在送电芯升顶板a3上；送电芯升顶板a3与送电芯固定板a13之间通过电芯升降滑块a17和电芯升降导轨a18实现滑动连接；夹持升顶气缸a12启动后，带动送电芯升顶板a3做升降运动。
23.作为本发明的一种优选方式，所述电芯下夹板a8有多条沿送电芯模组a1输送方向等距排列的支撑条组成；相邻支撑条之间形成缝隙a9；支撑条能够沿高度方向通过缝隙a9；在左侧的夹持机械手和右侧的夹持机械手同时夹持住电芯的状态下，左侧的夹持机械手的支撑条插入刀右侧的夹持机械手的缝隙a9内，通过等距分布的支撑条实现两侧电芯下夹板a8的避让，使得电芯下夹板a8的宽度能够覆盖住电芯的宽度，实现电芯的全方位支撑，防止电芯单侧支撑而产生形变，使得电芯更加顺利入壳；支撑条上的底表面均固定有加强条a11；加强条a11用于加强支撑条的承载能力，降低支撑条弯曲的风险，提高送电芯的精度；送电芯模组a1的送电芯滑台a2上固定有调整导轨a16；送电芯固定板a13上固定有送电芯固定板a10；送电芯固定板a10上固定有与调整导轨a16滑动连接的调整滑块a15；送电芯固定板a10的两侧均设置电芯调整螺栓a14；电芯调整螺栓a14与送电芯滑台a2螺纹连接后抵紧在送电芯固定板a10上，通过调节两侧的电芯调整螺栓a14后，进行调整送电芯固定板a10在送电芯滑台a2上的基准位置；进行微调单侧电芯下夹板a8的基准位置，防止两侧的支撑条在运动过程中产生干涉；缝隙a9的宽度大于支撑条的宽度；缝隙a9大于支撑条，使得支撑条更容易从缝隙a9穿过，降低送电芯模组a1输送的精度要求；在送电芯机构a将电芯送入到电池壳体内时，由于电芯以夹爪形式推送，所以电芯末端一小段会留在电芯壳体的外部，通过推电芯机构c带动上设置的推块升降气缸c1、推块横移气缸c2联合运动带动推块c3将电芯末端凸出到电池壳体外部一端完全推入到电池壳体的内部。
24.如图7至9所示，作为本发明的一种优选方式，所述推壳体机构b包括设置在壳体限位框g一侧的定位机构，所述定位机构在远离壳体限位框g一端设置有推动机构，所述定位机构在靠近壳体限位框g一端设置有下吸盘b2，所述定位机构下侧与移动装置相连接；定位机构包括壳体导向板b3、壳体导向板b4、推壳体底座b5，壳体导向板b3在推壳体底座b5上呈对称分布，且壳体导向板b4安装在推壳体底座b5上与壳体导向板b3相连接；壳体导向板b4用于同步控制两侧壳体导向板b3滑动，使得壳体导向板b3相互靠近或者远离，电池壳体夹紧定位并且与壳体限位框g对准；推动机构将电池壳体向壳体限位框g方向推动，并将电池壳体压紧在壳体限位框g上；下吸盘b2设置数量至少为两个，且下吸盘b2位于推壳体底座b5上表面；用于在入壳时候将壳体吸附固定，降低电芯入壳时候，电池壳体截面所受压力。
25.作为本发明的一种优选方式，所述推动机构包括推壳体顶板b6、推壳体顶板气缸b7，所述推壳体顶板气缸b7安装在推壳体底座b5上，推壳体顶板气缸b7与推壳体顶板b6相连接，且推壳体顶板b6与推壳体底座b5之间为滑动连接；所述推壳体顶板b6与壳体限位框g
之间相互平行，壳体限位框g上设置有内孔；移动装置包括推壳体线性模组b8、推壳体电机b1，推壳体电机b1安装在推壳体线性模组b8一端，推壳体线性模组b8与推壳体底座b5之间为滑动连接；推壳体电机b1启动后驱动推壳体线性模组b8，使得推壳体底座b5运动，将电芯壳体向壳体限位框g方向推进，最后推壳体顶板b6通过推壳体顶板气缸b7将电池壳体压紧在壳体限位框g上。
26.如图10至13所示，作为本发明的一种优选方式，所述壳体限位框g由两侧成对向设置的u型板g1组成；所述u型板g1上均固定有调节滑动板h；所述调节滑动板h滑动连接在定位固定架f上；所述u型板g1内侧表面各个边缘均设置有内侧凸缘g2；所述调节滑动板h上均连接有调节气缸i；所述调节气缸i的活塞杆端均固定在定位固定架f上；壳体限位框g由两块u型板g1组成，且两块u型板g1之间能够通过两个调节气缸i进行调整距离，能够匹配不同厚度的电芯穿过，也能够容纳电芯壳体在张口前后的端面，同时调节气缸i也能够调整整个壳体限位框g的水平高度；内侧凸缘g2用于抵紧电池壳体的端面。
27.作为本发明的一种优选方式，定位固定架f上固定有两个呈对向设置的吸盘升降气缸j；所述吸盘升降气缸j上均固定有张口吸盘k；所述张口吸盘k分别设置在壳体限位框g的上下两侧；在电芯入壳前，电池壳体被推壳体机构b输送至上下两侧张口吸盘k之间，吸盘升降气缸j吸住电池壳体的上下两侧表面后由吸盘升降气缸j驱动后相互远离，并且将电池壳体开口张开，使得电芯更容易进入到电芯壳体内。
28.如图14所示，作为本发明的一种优选方式，调节滑动板h上设置有用于对电芯导向的电芯导向组件e；所述电芯导向组件e包括有四个导向滚轮e1；四个导向滚轮e1呈圆周分布；所述导向滚轮e1与调节滑动板h之间连接有伸缩机构；伸缩机构为气缸能够带动各个导向滚轮e1伸缩，使得进行调整导向滚轮e1的位置，使得在电芯插入时候，电芯的各个表面均与导向滚轮e1贴合，提高电芯插入电池壳体之前的同轴度，提高电芯插入的质量。
29.在使用本发明时，推壳体电机启动后驱动推壳体线性模组，使得推壳体底座运动，将电芯壳体向壳体限位框方向推进，最后推壳体顶板通过推壳体顶板气缸将电池壳体压紧在壳体限位框上；电芯放入到送电芯机构，电芯通过右侧的电芯上夹板和电芯下夹板夹持固定；左侧的升降组件下降，并且左侧的夹板升顶气缸上升，使得左侧的电芯上夹板和电芯下夹板均与电芯脱离；通过右侧的送电芯模组动作，将电芯向壳体方向输送一个距离后，电芯通过左侧的电芯上夹板和电芯下夹板夹持固定；右侧的升降组件下降，并且右侧的夹板升顶气缸上升，使得右侧的电芯上夹板和电芯下夹板均与电芯脱离；右侧的送电芯模组复位，通过左侧的送电芯模组将电芯向前输送；通过将电芯逐步夹持并插入到电池壳体上；在电芯入壳前，电池壳体被推壳体机构输送至上下两侧张口吸盘之间，吸盘升降气缸吸住电池壳体的上下两侧表面后由吸盘升降气缸驱动后相互远离，并且将电池壳体开口张开，使得电芯更容易进入到电芯壳体内；伸缩机构为气缸能够带动各个导向滚轮伸缩，使得进行调整导向滚轮的位置；该结构能够实现电芯自动插入到电池壳体的内部，加大限度地提高电芯入壳的稳定性和效率。
30.以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明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，均包括于本发明专利申请范围内。