CN108963314A - 一种极组入壳设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种极组入壳设备，包括入壳装置（1），所述入壳装置（1）包括同轴设置的壳体送料机构（11）、壳体夹紧机构（12）、极组下压机构（13）和极组送料机构（14），所述壳体夹紧机构（12）和极组下压机构（13）相对设置，所述壳体送料机构（11）滑动设置在壳体夹紧机构（12）的外侧，所述极组送料机构（14）设置在极组下压机构（13）的外侧；所述壳体夹紧机构（12）上设置有吸块（121）和导向辊，所述吸块（121）用于吸取壳体外侧使壳体撑开，所述导向辊用于极组进入壳体时的导向。本发明用于电池的生产组装。

Description

一种极组入壳设备

技术领域

本发明涉及电池自动组装设备技术领域，具体涉及一种极组入壳设备。

背景技术

近年来，许多城市雾霾频发、环境污染问题频频出现，人们深受环境污染的影响。与此同时，人们也开始意识到环境保护的重要性，因此环保的交通出行方式开始出现，电动汽车便是一种清洁无污染的出行方式。电动车的大量上市离不开电池技术的发展，也促进了电池技术的发展。随着电动汽车的增多，对电池的需求也增多，而极组入壳是多个电芯组合后装入到壳体的工序，也是电池组装时十分关键的一步，但是目前该工序主要通过手工完成，不仅效率低，而且容易导致极组刮伤，影响产品的品质。

发明内容

本发明解决的技术问题是针对背景技术中的不足，提出一种可以自动化完成的极组入壳设备。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种极组入壳设备，包括入壳装置，所述入壳装置包括同轴设置的壳体送料机构、壳体夹紧机构、极组下压机构和极组送料机构，所述壳体夹紧机构和极组下压机构相对设置，所述壳体送料机构滑动设置在壳体夹紧机构的外侧，所述极组送料机构设置在极组下压机构的外侧；所述壳体夹紧机构上设置有吸块和导向辊，所述吸块用于吸取壳体外侧使壳体撑开，所述导向辊用于极组进入壳体时的导向。

进一步的，所述壳体夹紧机构上设置有第一压板，所述极组下压机构设置有第二压板。

进一步的，所述壳体送料机构包括壳体送料夹具和第一伸缩驱动机构，所述壳体送料夹具连接在第一伸缩驱动机构上；所述极组送料机构包括极组送料夹具和第二伸缩驱动机构，所述极组送料夹具连接在第二伸缩驱动机构上。

进一步的，还包括壳体清洁装置，所述壳体清洁装置与壳体送料机构连接，所述壳体清洁装置包括滑台、壳体清洁夹具和清洁机构；所述清洁机构设置在滑台一端的下方，所述壳体清洁夹具旋转设置在滑台上；所述壳体清洁夹具连接有曲柄，所述曲柄连接有伸缩结构。

进一步的，还包括壳体上料装置，所述壳体上料装置与壳体清洁装置连接，所述壳体清洁装置包括升降料架和龙门机械手，所述龙门机械手设置在升降料架和壳体清洁装置之间。

进一步的，还包括壳体中转装置，所述壳体中转装置包括第三伸缩驱动机构和吸取机构，所述吸取机构连接在第三伸缩驱动机构上，所述吸取机构上设置有可转动的取料结构。

进一步的，还包括极组清洁装置，所述极组清洁装置与极组送料机构连接，所述极组清洁装置包括清洁箱；所述清洁箱上面设置自动开关的箱盖，所述清洁箱内部设置有极组清洁夹具。

进一步的，还包括极组上料装置，所述极组上料装置包括极组上料机械手和极组上料拉带，所述极组上料机械手连接极组上料拉带、极组清洁装置和极组送料机构，所述极组上料机械手上设置有极组上料夹具。

进一步的，还包括成品出料装置，所述成品出料装置包括下料机械手、中转机构和出料机械手，所述下料机械手连接入壳装置和中转机构，所述出料机械手与中转机构连接。

进一步的，所述中转机构设置在出料机械手的下方，所述中转机构包括中转滑台和中转夹具，所述中转夹具可转动设置在中转滑台上，所述中转夹具通过曲柄机构驱动转动。

本发明实现的有益效果主要有以下几点：极组下压机构和极组送料机构配合，可以分段逐步移送电芯，能够实现电芯分段入壳，防止电芯变形及电芯隔膜堆叠褶皱；设置极组送料夹具与第二压板，起到夹持作用，可以在极组入壳时固定极组，使得入壳时更稳定，避免极组从极组送料夹具上方滑出；壳体夹紧机构设置吸块，可以吸取撑开壳体的两口，撑大开口，方便极组进入壳体；体夹紧机构设置导向辊，在极组进入壳体时进行导向，还可以避免极组被刮伤损坏，保证了极组入壳工序的产品质量。

附图说明

图1为本发明实施例一中极组入壳设备的入壳装置的结构示意图；

图2为本发明实施例二中极组入壳设备的整体结构示意图；

图3为本发明实施例二中极组入壳设备的壳体中转装置的结构示意图；

图4为本发明实施例二中极组入壳设备的壳体清洁装置的结构示意图；

图5为本发明实施例二中极组入壳设备的壳体中转装置及下料机械手的结构示意图；

图6为本发明实施例二中极组入壳设备的极组上料装置的结构示意图；

图7为本发明实施例二中极组入壳设备的极组清洁装置的外部结构示意图；

图8为本发明实施例二中极组入壳设备的极组清洁装置的内部部结构示意图；

图9为本发明实施例二中极组入壳设备的中转机构及出料机械手的结构示意图。

附图标记说明：1-入壳装置，11-壳体送料机构，111-壳体送料夹具，112-第一伸缩驱动机构，12-壳体夹紧机构，121-吸块，122-第一压板，13-极组下压机构，131-第二压板，14-极组送料机构，141-极组送料夹具，142-第二伸缩驱动机构；2-壳体清洁装置，21-滑台，22-壳体清洁夹具，221-曲柄，222-伸缩结构，23-清洁机构；3-壳体上料装置，31-升降料架，32-龙门机械手，321-第一单轴机械手，322-第二单轴机械手，323-吸盘；4-壳体中转装置，41-第三伸缩驱动机构，42-吸取机构，421-取料结构；5-极组清洁装置，51-清洁箱，511-箱盖，512-清洁夹具；6-极组上料装置，61-极组上料机械手，611-极组上料夹具，62-极组上料拉带；7-成品出料装置，71-下料机械手，72-中转机构，721-中转滑台，722-中转夹具，73-出料机械手。

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的；相同或相似的标号对应相同或相似的部件；附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图以及实施例对本发明进行进一步详细描述。

实施例一

参阅图1，一种极组入壳设备，包括入壳装置1，所述入壳装置1包括同轴设置的壳体送料机构11、壳体夹紧机构12、极组下压机构13和极组送料机构14，所述壳体夹紧机构12和极组下压机构13相对设置，所述壳体送料机构11滑动设置在壳体夹紧机构12的外侧，所述极组送料机构14设置在极组下压机构13的外侧。例如图1中壳体送料机构11设置在壳体夹紧机构12的左侧，极组送料机构14设置在极组下压机构13的右侧，壳体送料机构11将壳体送入到壳体夹紧机构12中夹紧固定，极组送料机构14将极组送入到壳体中，极组下压机构13压在极组上方，与极组送料机构14一起起到夹持作用，使得极组在入壳过程中更加稳定。

参阅图1，所述壳体夹紧机构12上设置有吸块121和导向辊，吸块121可以设置为“口”形结构，从四周吸附撑开壳体。导向辊可以设置在上下位置。所述吸块121用于吸取壳体外侧使壳体撑开，在壳体送料机构11将壳体送到壳体夹紧机构12后吸块121从外侧将壳体吸附撑开，增大壳体的开口，方便极组进入。吸块121可以采用负压的方式来实现。所述导向辊用于极组进入壳体时的导向，通过上下的导向辊，即可避免极组进入壳体时刮花，也可避免入位不正碰撞到壳体，可以方便极组入壳和保护极组。

参阅图1，所述壳体夹紧机构12设置为下面有平台、前后侧有挡板的结构，在平台的上方设置第一压板122，第一压板122可以通过气缸驱动升降，从而可以在壳体进入到平台时通过第一压板122的下压将其压紧。所述极组下压机构13设置有第二压板131，第二压板131设置在极组送料机构14上方，在极组送料机构14送料入壳体过程中从上方下压起到夹持作用，来保持极组的稳定。

参阅图1，所述壳体送料机构11包括壳体送料夹具111和第一伸缩驱动机构112，所述壳体送料夹具111连接在第一伸缩驱动机构112上；所述极组送料机构14包括极组送料夹具141和第二伸缩驱动机构142，所述极组送料夹具141连接在第二伸缩驱动机构142上。壳体送料夹具111和极组送料夹具141均可采用气动手指，第一伸缩驱动机构112、第二伸缩驱动机构142均可采用伺服电机驱动、丝杆与丝杆螺母配合、再设置导轨与导槽来导向的结构。

本实施例的极组入壳设备工作时，壳体送料机构11滑动将壳体送入到壳体夹紧机构12中夹紧固定，极组送料机构14滑动将极组送入到壳体夹紧机构12夹紧的壳体中，入料过程中极组下压机构13下压夹持，避免极组从极组送料机构14上方滑出。

实施例二

参阅图2，本实施例中的极组入壳设备包括实施例一中的入壳装置1，入壳装置1的壳体送料机构11连接有用于壳体清洁的壳体清洁装置2，壳体清洁装置2连接有壳体上料装置3，壳体清洁装置2与入壳装置1的壳体送料机构11之间通过壳体中转装置4来中转。入壳装置1的极组送料机构14连接有极组清洁装置5，极组清洁装置5连接有极组上料装置6。另外，入壳装置1还连接有成品出料装置7。

参阅图4，所述壳体清洁装置2包括滑台21、壳体清洁夹具22和清洁机构23。所述清洁机构23设置在滑台21一端的下方，壳体可以倒扣在清洁机构23上进行内部清洁，清洁机构23可以吹出高压气体，并可吸气产生负压，清洁时先吹气清洁，再吸气吸走粉尘等污染。所述壳体清洁夹具22旋转设置在滑台21上，所述滑台21滑动设置，可以通过气缸与导轨实现滑动。所述壳体清洁夹具22连接有曲柄221，所述曲柄221连接有伸缩结构222，所述伸缩结构222连接在底座上，伸缩结构222可以选用气缸，从而可以通过气缸来驱动曲柄转动，从而带动壳体清洁夹具22转动，通过壳体清洁夹具22转动带动壳体转动进行倒扣于清洁机构23上清洁，清洁完成后取出。

参阅图3，所述壳体清洁装置3包括升降料架31和龙门机械手32，所述龙门机械手32设置在升降料架31和壳体清洁装置2之间。所述升降料架31可以存放多个壳体料，并且再最上方一个壳体取走时自动提升将下一个顶升。所述龙门机械手32由第一单轴机械手321和第二单轴机械手322组成，第一单轴机械手321设置可以升降的吸盘323，从而可以实现三维空间的取料和上料。

参阅图5，所述壳体中转装置4包括第三伸缩驱动机构41和吸取机构42，所述吸取机构42连接在第三伸缩驱动机构41上，所述吸取机构42上设置有可转动的取料结构421，所述吸取机构42的转动可以通过气缸驱动曲柄来实现，吸取机构42的取料结构421还设置气缸来实现升降，从而取料结构421可以在二维方向移动，并且可以旋转中转，所述取料结构421可选用吸盘。第三伸缩驱动机构41可以采用齿轮与齿条组成的伸缩驱动机构。

参阅图7和图8，所述极组清洁装置5包括清洁箱51，所述清洁箱51上面设置自动开关的箱盖511，可以通过气缸、对射光纤传感器来实现箱盖511的自动开关。清洁箱51的箱盖511关闭后为一个密封的箱体，箱体内部放置极组进行清洁，所述清洁箱51内部设置有极组清洁夹具512来固定极组。清洁箱51的清洁方式可以采用清洁机构23的清洁方式。

参阅图2和6，所述极组上料装置6包括极组上料机械手61和极组上料拉带62，所述极组上料机械手61连接极组上料拉带62、极组清洁装置5和极组送料机构14，所述极组上料机械手61上设置有两个极组上料夹具611，设置两个极组上料夹具611来分别用于极组在极组上料拉带62与极组清洁装置5之间、极组清洁装置5和极组送料机构14之间的中转。

参阅5和9，所述成品出料装置7包括下料机械手71、中转机构72和出料机械手73，所述下料机械手71连接入壳装置1和中转机构72，将成品从入壳装置1转移到中转机构72，所述出料机械手73与中转机构72连接，将成品转出。所述中转机构72设置在出料机械手73的下方，所述中转机构72包括中转滑台721和中转夹具722，所述中转夹具722可转动设置在中转滑台721上，所述中转夹具722通过曲柄机构驱动转动，通过中转夹具722的旋转换向，来配合出料机械手73吸取出料，出料机械手73后段还可设置出料拉带来协助出料。

本实施例的极组入壳设备工作时，壳体经壳体上料装置3上料到壳体清洁装置2清洁，清洁后经过中转装置4转入壳装置1；极组经极组上料装置6进入极组清洁装置5清洁，清洁完成后经极组上料装置6转入入壳装置1；壳体和极组在入壳装置1中完成入壳组装，最后被出料装置7将成品转出。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种极组入壳设备，其特征在于：包括入壳装置（1），所述入壳装置（1）包括同轴设置的壳体送料机构（11）、壳体夹紧机构（12）、极组下压机构（13）和极组送料机构（14），所述壳体夹紧机构（12）和极组下压机构（13）相对设置，所述壳体送料机构（11）滑动设置在壳体夹紧机构（12）的外侧，所述极组送料机构（14）设置在极组下压机构（13）的外侧；所述壳体夹紧机构（12）上设置有吸块（121）和导向辊，所述吸块（121）用于吸取壳体外侧使壳体撑开，所述导向辊用于极组进入壳体时的导向。

2.根据权利要求1所述的极组入壳设备，其特征在于：所述壳体夹紧机构（12）上设置有第一压板（122），所述极组下压机构（13）设置有第二压板（131）。

3.根据权利要求2所述的极组入壳设备，其特征在于：所述壳体送料机构（11）包括壳体送料夹具（111）和第一伸缩驱动机构（112），所述壳体送料夹具（111）连接在第一伸缩驱动机构（112）上；所述极组送料机构（14）包括极组送料夹具（141）和第二伸缩驱动机构（142），所述极组送料夹具（141）连接在第二伸缩驱动机构（142）上。

4.根据权利要求1所述的极组入壳设备，其特征在于：还包括壳体清洁装置（2），所述壳体清洁装置（2）与壳体送料机构（11）连接，所述壳体清洁装置（2）包括滑台（21）、壳体清洁夹具（22）和清洁机构（23）；所述清洁机构（23）设置在滑台（21）一端的下方，所述壳体清洁夹具（22）旋转设置在滑台（21）上；所述壳体清洁夹具（22）连接有曲柄（221），所述曲柄（221）连接有伸缩结构（222）。

5.根据权利要求4所述的极组入壳设备，其特征在于：还包括壳体上料装置（3），所述壳体上料装置（3）与壳体清洁装置（2）连接，所述壳体清洁装置（3）包括升降料架（31）和龙门机械手（32），所述龙门机械手（32）设置在升降料架（31）和壳体清洁装置（2）之间。

6.根据权利要求4所述的极组入壳设备，其特征在于：还包括壳体中转装置（4），所述壳体中转装置（4）包括第三伸缩驱动机构（41）和吸取机构（42），所述吸取机构（42）连接在第三伸缩驱动机构（41）上，所述吸取机构（42）上设置有可转动的取料结构（421）。

7.根据权利要求1所述的极组入壳设备，其特征在于：还包括极组清洁装置（5），所述极组清洁装置（5）与极组送料机构（14）连接，所述极组清洁装置（5）包括清洁箱（51）；所述清洁箱（51）上面设置自动开关的箱盖（511），所述清洁箱（51）内部设置有极组清洁夹具（512）。

8.根据权利要求7所述的极组入壳设备，其特征在于：还包括极组上料装置（6），所述极组上料装置（6）包括极组上料机械手（61）和极组上料拉带（62），所述极组上料机械手（61）连接极组上料拉带（62）、极组清洁装置（5）和极组送料机构（14），所述极组上料机械手（61）上设置有极组上料夹具（611）。

9.根据权利要求1所述的极组入壳设备，其特征在于：还包括成品出料装置（7），所述成品出料装置（7）包括下料机械手（71）、中转机构（72）和出料机械手（73），所述下料机械手（71）连接入壳装置（1）和中转机构（72），所述出料机械手（73）与中转机构（72）连接。

10.根据权利要求9所述的极组入壳设备，其特征在于：所述中转机构（72）设置在出料机械手（73）的下方，所述中转机构（72）包括中转滑台（721）和中转夹具（722），所述中转夹具（722）可转动设置在中转滑台（721）上，所述中转夹具（722）通过曲柄机构驱动转动。