CN109244548B - 一种锂电池平衡入壳机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种锂电池平衡入壳机，属于锂电池自动化生产设备的技术领域；其具有机架及设于该机架内的工作台，所述工作台上设有盒式电芯上料单元、电芯测试筛选单元、电芯调向转移单元和电芯入壳单元；所述盒式电芯上料单元对电芯进行上料，经所述电芯测试筛选单元的测试及筛选后，再经所述电芯调向转移单元的调向及转移至所述电芯入壳单元工位，对分选后的电芯进行封装得到锂电池模组；一体化实现了电芯的自动上料、自动检测及筛选、自动调向及转移和自动入壳等操作；本发明具有生产效率高、合格率高、产品质量稳定、能有效提高产品使用安全性能等特性。

Description

一种锂电池平衡入壳机

技术领域

本发明涉及锂电池自动化生产设备的技术领域，尤其涉及一种锂电池平衡入壳机。

背景技术

锂电池作为化学电源中的一种能源形式，具有工作电压高、能量密度大、重量轻、安全性好及绿色环保等优点，在各行业中有着广泛的应用；例如纯电动汽车、混合动力装置、插电式混合动力汽车、船舶、轨道交通、太阳能及风力发电***等。尤其是随着电动汽车的发展，对理电池性能的要求越来越高。为了提高锂电池的输出功率，一般采用锂电池模组进行输出供电。

现有的锂电池模组结构通常包括封装的上、下壳体，在上、下壳体内设置多个电芯，各个电芯的正负极按照输出规格要求设定好后，透过软性连接线连接各个电芯；而在传统的锂电池模组的制造生产过程中，电芯的封装方法通常是：首先手工方式按照电芯的正负极按照输出规格一个一个的把电芯装入上壳体或者下壳体，装好后再把另一壳体装上，传统操作人工长时间工作易疲劳、生产效率低、易出现电芯极性装反，不能保证锂电池模组质量；另外在传统操作封装之前，还需要对锂电池的电压进行测量，对锂电池的电压值范围进行分类以提高锂电池模组使用的安全性能，而此类皆采用手工及半机械化相结合的方式，极大的影响了锂电池的分选及封装速度。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种锂电池平衡入壳机；采用自动分选负载电压合格的锂电池及对其进行再分选归类且对分选归类出来的锂电池进行自动的封装，本发明提供了一种生产效率高、合格率高、产品质量稳定、能有效提高产品使用安全性能的锂电池平衡入壳机。

该发明提供以下技术方案，一种锂电池平衡入壳机，具有机架及设于该机架内的工作台；所述工作台上设有盒式电芯上料单元、电芯测试筛选单元、电芯调向转移单元和电芯入壳单元；所述盒式电芯上料单元对电芯进行上料，经所述电芯测试筛选单元的测试及筛选后，再经所述电芯调向转移单元的调向及转移至所述电芯入壳单元工位，对分选后的电芯进行封装得到锂电池模组；一体化实现了电芯的自动上料、自动检测及筛选、自动调向及转移和自动入壳等操作。

较佳地，所述盒式电芯上料单元包括设于所述工作台上的上料机构和空盒抓取机构；所述上料机构对盒式电芯进行自动上料，所述电芯测试筛选单元的逐次吸取电芯完成后剩下的空盒经所述空盒抓取机构的抓取作用后至空盒收纳框内进行回收利用；所述上料机构包括设于所述工作台上的输送台、设于该输送台上的第一传送带、分别张紧该第一传送带的主动辊、从动辊和驱动所述主动辊转动的第一电机。

较佳地，所述空盒抓取机构包括设于所述机架上两个第一安装板、设于该两安装板之间的第一导杆及第一无杆气缸、设于该第一无杆气缸上的第一安装架、设于该第一安装架上的第二导杆及第二无杆气缸、设于该第二无杆气缸上的第一气缸和设于该第一气缸上的第一平行气缸。

较佳地，所述电芯测试筛选单元包括吸送机构、检测机构和筛选机构；所述吸送机构对盒式电芯内的电芯进行吸取再输送至所述检测机构进行负载电压的检测，再经所述筛选机构将不合格电芯进行剔除，将按工艺要求不同范围负载电压的合格电芯进行分选归类；所述吸送机构包括设于所述工作台上的吸取组件和输送组件；所述吸取组件包括设于所述工作台上的第二安装板、设于该第二安装板上的第二气缸、与该第二气缸连接的电磁吸板、设于该电磁吸板上的第三导杆。

较佳地，所述输送组件包括设于所述工作台上的导料板、分别挖设于该导料板两端的通孔、分别穿过该两通孔的升降组件、设于该导料板两侧的第二传动带；所述升降组件包括设于所述工作台上的第三安装板、设于该第三安装板上的第三气缸、与该第三气缸连接的传动板、与该传动板连接的第四导杆、设于该第四导杆另一端的电芯定位板；所述电芯定位板的上方还设有压紧件。

较佳地，所述检测机构位于所述输送组件输出端的两侧，其包括两组检测组件；所述检测组件包括设于所述工作台上的第二安装架、设于该第二安装架上的第四气缸和与该第四气缸连接的至少一个探针头。

较佳地，所述筛选机构包括设于所述工作台上的第三安装架、架设于该第三安装架上的第一移栽组件、设于该第一移栽组件上的第一摆动抓取组件、设于该第一摆动抓取组件上的第一电芯吸取器和设于所述检测组件两侧的分选料架及不合格品收纳框；所述第一移栽组件包括设于所述第三安装架上的第一滚珠丝杆、驱动该第一滚珠丝杆上转动的第二电机。

较佳地，所述第一摆动抓取组件包括设于所述第一滚珠丝杆上的第四安装板、设于该第四安装板上的第五气缸、与该第五气缸连接的枢接板、设于该枢接板一端的第六气缸和设于该枢接板上的第五导杆。

较佳地，所述第一电芯吸取器包括与所述第五气缸连接的第四安装架、设于该第四安装架上的第一电芯压紧条、分别穿过该第一电芯压紧条的若干第一电芯吸头和分别驱动该若干第一电芯吸头的第七气缸。

较佳地，所述电芯调向转移单元包括电芯移栽机构、极性调向机构和电芯换向机构；通过所述电芯移栽机构对所述分选料架上的同一范围负载电压电芯的吸取移栽至所述极性调向机构，按照正负极按照输出规格要求对其中需要调换极性的电芯调换极性后，再通过所述电芯换向机构对整个电芯组调整以适合所述电芯入壳单元用的电芯组；所述电芯移栽机构包括设于工作台上的第五安装架、活动设于该第五安装架上的第二移栽组件、设于该第二移栽组件上的第二摆动抓取组件和设于该第二摆动抓取组件上的第二电芯吸取器。

较佳地，所述第二电芯吸取器包括第六安装架、设有该第六安装架上的第二电芯压紧条、穿过该第二电芯压紧条上的若干第二电芯吸头和驱动该第二电芯压紧条的第八气缸。

较佳地，所述极性调向机构包括设于所述第五安装架上的极性调向组件、设于该极性调向组件下方的导料轨道和设于该导料轨道下方的托料移栽组件；所述极性调向组件包括设于所述第五安装架上的第九气缸、与该第九气缸连接的连接件、与该连接件连接的第一旋转气缸和与该第一旋转气缸连接的第三电芯吸取器。

较佳地，所述托料移栽组件包括可在所述导料轨道上下运动的托料移栽板、驱动该托料移栽板运动的第十气缸、与该第十气缸连接的第一滑块、与该第一滑块配合滑行且设于所述工作台上的第一滑轨和设于该第一滑块上的第三无杆气缸。

较佳地，所述电芯换向机构包括分别设于所述导料轨道出料端的两侧的推料组件、接料转向组件和第三移栽组件；所述推料组件包括推料板和推动所述推料板移动的第十一气缸。

较佳地，所述接料转向组件包括设于工作台上的第二滑轨、与该第二滑轨配合滑行的第七安装架、活动设于该第七安装架上的接料转向件、与该接料转向件连接的第十二气缸和驱动该接料转向件可绕所述第七安装架转动的第十三气缸。

较佳地，所述第三移栽组件包括第八安装架、设有该第八安装架上的第三滚珠丝杆、驱动该第三滚珠丝杆转动的第三电机、设于该第三滚珠丝杆上的第四电芯吸取器和驱动所述第四电芯吸取器旋转的第十四气缸。

较佳地，所述电芯入壳单元包括平行设置设于所述工作台上的下壳体上料机构及上壳体上料机构和设于该两者输出方向上的壳体转移机构；下壳体通过所述下壳体上料机构上料，经所述第三移栽组件自动装载电芯后经所述壳体转移机构转移至所述上壳体上料机构进行安装上壳体后得到锂电池模组，再通过所述壳体转移机构将锂电池模组移出；所述下壳体上料机构包括设于所述工作台上的第一输送带、设于该第一输送带前方的下壳体安装座和设于所述第一输送带及所述下壳体安装座上方的下壳体上料组件；所述下壳体上料组件包括设于所述工作台上的第一支架、设于该第一支架上的第一驱动组件及设于该第一驱动组件上的第一机械手；所述第一驱动组件包括设于所述第一支架上的第五安装板、设于该第五安装板上的第一导套及第十五气缸、与该第一导套配合滑行的第六导杆和与所述第十五气缸及所述第六导杆连接的第一机械手。

较佳地，所述第一机械手包括与所述第十五气缸连接的第九安装架、设有该第九安装架上的第二导套及第十六气缸、与所述第二导套配合滑行的第七导杆、与该第七导杆及所述第十六气缸固接的第二平行气缸和设于该第二平行气缸上的第一对抓手。

较佳地，所述壳体转移机构包括设于所述工作台上的第四移栽组件、设于该第四移栽组件上的提升组件和设于该提升组件上的第二机械手和第三机械手；所述第四移栽组件包括设于所述工作台上的第三滑轨、与该第三滑轨配合滑行的第三滑块、设于该第三滑块上的第四无杆气缸及第四滑轨、设于该第四滑轨上的第四滑块和与该第四滑块连接的第十七气缸。

较佳地，所述提升组件包括设于所述第四滑块上的第二支架、设于该第二支架上的第十八气缸及第五滑轨、与该第五滑轨配合滑行及与所述第十八气缸连接的第五滑块，所述第二机械手和所述第三机械手分别设于所述第五滑块的两端。

较佳地，所述上壳体上料机构包括设于所述工作台上的第二输送带、设于该第二输送带前方的上壳体安装座和设于所述第二输送带及所述上壳体安装座上方的上壳体上料组件；所述上壳体上料组件包括设于所述工作台上的第三支架和设于该第三支架上的换向组件及抓取组件；所述换向组件包括设于所述第三支架上的第十安装架、设有该第十安装架上的第六滑轨、与该第六滑轨配合滑行的第六安装板、与该第六安装板固接及所述第十安装架连接的第十九气缸、设于所述第六安装板的第七滑轨、与该第七滑轨配合滑行的第二旋转气缸、设于该第二旋转气缸上的旋转抓手和与所述第六安装板固接及所述第二旋转气缸连接的第二十气缸。

较佳地，所述抓取组件包括设于所述第三支架上的第八滑轨、与该第八滑轨配合滑行的第十一安装架、设于该第十一安装架上的第五无杆气缸、设于该第五无杆气缸上的第九滑轨、与该第九滑轨配合滑行的抓取机械手和固设于所述第二支架且与所述抓取机械手连接的第二十一气缸。

本发明的有益效果为：本发明采用所述盒式电芯上料单元对电芯进行上料，经所述电芯测试筛选单元的测试及筛选后，再经所述电芯调向转移单元的调向及转移至所述电芯入壳单元工位，对分选后的电芯进行封装得到锂电池模组；一体化实现了电芯的自动上料、自动检测及筛选、自动调向及转移和自动入壳等操作；本发明具备生产效率高、合格率高、产品质量稳定、能有效提高产品使用安全性能等特性。

附图说明

图1为发明所述的锂电池平衡入壳机立体结构示意图；

图2为发明所述的锂电池平衡入壳机的盒式电芯上料单元立体结构示意图；

图3为发明所述的锂电池平衡入壳机的吸送机构及检测机构立体结构示意图；

图4为发明所述的锂电池平衡入壳机的筛选机构立体结构示意图；

图5为发明所述的锂电池平衡入壳机的电芯移栽机构和极性调向机构立体结构示意图；

图6为发明所述的锂电池平衡入壳机的电芯换向机构立体结构示意图；

图7为发明所述的锂电池平衡入壳机的下壳体上料机构立体结构示意图；

图8为发明所述的锂电池平衡入壳机的壳体转移机构立体结构示意图；

图9为发明所述锂电池平衡入壳机的第四移栽组件和提升组件立体结构示意图；

图10为发明所述的锂电池平衡入壳机的上壳体上料机构立体结构示意图；

图11为发明所述的锂电池平衡入壳机的换向组件立体结构示意图；

图12为发明所述的锂电池平衡入壳机的抓取组件立体结构示意图；

附图标记说明：100-机架、200-工作台、300-盒式电芯上料单元、310-上料机构、311-输送台、312-第一传送带、313-主动辊、314-从动辊、315-第一电机、320-空盒抓取机构、321-第一安装板、322-第一导杆、323-第一无杆气缸、324-第一安装架、325-第二导杆、326-第二无杆气缸、327-第一气缸、328-第一平行气缸、400-电芯测试筛选单元、410-吸送机构、420-吸取组件、421-第二安装板、422-第二气缸、423-电磁吸板、424-第三导杆、430-输送组件、431-导料板、432-通孔、433-第二传动带、440-升降组件、441-第三安装板、442-第三气缸、443-传动板、444-第四导杆、445-电芯定位板、446-压紧件、450-检测机构、451-检测组件、452-第二安装件、453-第四气缸、454-探针头、460-筛选机构、461-第三安装架、462-分选料架、463-不合格品收纳框、470-第一移栽组件、471-第一滚珠丝杆、472-第二电机、480-第一摆动抓取组件、481-第四安装板、482-第五气缸、483-枢接板、484-第六气缸、485-第五导杆、490-第一电芯吸取器、491-第四安装架、492-第一电芯压紧条、493-第一电芯吸头、494-第七气缸、500-电芯调向转移单元、510-电芯移栽机构、511-第五安装架、512-第二移栽组件、513-第二摆动抓取组件、514-第二电芯吸取器、515-第六安装架、516-第二电芯压紧条、517-第二电芯吸头、518-第八气缸、520-极性调向机构、521-导料轨道、530-极性调向组件、531-第九气缸、532-连接件、533-第一旋转气缸、534-第三电芯吸取器、540-托料移栽组件、541-托料移栽板、542-第十气缸、543-第一滑块、544-第一滑轨、550-电芯换向机构、560-推料组件、561-托料板、562-第十一气缸、570-接料组件、571-第二滑轨、572-第七安装架、573-接料转向件、574-第十二气缸、575-第十三气缸、580-第三移栽组件、581-第八安装架、582-第三滚珠丝杆、583-第三电机、584-第四电芯吸取器、585-第十四气缸、600-电芯入壳单元、610-下壳体上料机构、611-第一输送带、612-下壳体安装座、620-下壳体上料组件、621-第一支架、622-第一驱动组件、623-第五安装板、624-第一导套、625-第十五气缸、626-第六导杆、630-第一机械手、631-第九安装架、632-第二导套、633-第十六气缸、634-第七导杆、635-第二平行气缸、636-第一对抓手、640-壳体转移机构、641-第二机械手、642-第三机械手、650-第四移栽组件、651-第三滑块、652-第三滑轨、653-第四无杆气缸、654-第四滑轨、655-第四滑块、656-第十七气缸、660-提升组件、661-第二支架、662-第十八气缸、663-第五滑轨、664-第五滑块、670-上壳体上料机构、671-第二输送带、672-上壳体安装座、673-上壳体上料组件、674-第三支架、680-换向组件、681-第十安装架、682-第六滑轨、683-第六安装板、684-第十九气缸、685-第七滑轨、686-第二旋转气缸、687-旋转抓手、689-第二十气缸、690-抓取组件、691-第八滑轨、692-第十一安装架、693-第五无杆气缸、694-第九滑轨、695-抓取机械手、696-第二十一气缸。

具体实施方式

为了使本发明的发明目的，技术方案及技术效果更加清楚明白，下面结合具体实施方式对本发明做进一步的说明。应理解，此处所描述的具体实施例，仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图1所示，一种锂电池平衡入壳机，具有机架100及设于该机架内的工作台200；所述工作台200上设有盒式电芯上料单元300、电芯测试筛选单元400、电芯调向转移单元500和电芯入壳单元600；所述盒式电芯上料单元300对电芯进行上料，经所述电芯测试筛选单元400的测试及筛选后，再经所述电芯调向转移单元500的调向及转移至所述电芯入壳单元600工位，对分选后的电芯进行封装得到锂电池模组；一体化实现了电芯的自动上料、自动检测及筛选、自动调向及转移和自动入壳等操作；所述盒式电芯上料单元300对盒装电芯进行上料及对包装盒进行回收；所述电芯测试筛选单元400检测电芯的负载电压后将不合格电芯进行剔除，将按工艺要求不同范围负载电压的合格电芯进行分选归类；所述电芯调向转移单元500对电芯正负极按照输出规格要求进行调向后将电芯转移至所述电芯入壳单元600；所述电芯入壳单元600自动供给封装用壳体且将电芯移栽至封装用壳体进行封装而得到锂电池模组；本发明具有生产效率高、合格率高、产品质量稳定、能有效提高产品使用安全性能等特性。

参考图2所示：所述盒式电芯上料单元300设于所述工作台200上的上料机构310和空盒抓取机构320；所述上料机构310对盒式电芯进行自动上料，所述电芯测试筛选单元400的逐次吸取电芯完成后剩下的空盒经所述空盒抓取机构320的抓取作用后至空盒收纳框内进行回收利用；所述上料机构310包括设于所述工作台200上的输送台311、设于该输送台上的第一传送带312、分别张紧该第一传送带的主动辊313及从动辊314和驱动所述主动辊313转动的第一电机315；所述第一电机315通过齿轮啮合传动或者皮带传动等方式驱动所述主动辊313转动，从而使得放置于所述第一传送带312上的盒式电芯给所述电芯测试筛选单元400不断供应电芯。

进一步地，所述空盒抓取机构320包括设于所述机架100上两个第一安装板321、设于该两安装板上之间的第一导杆322及第一无杆气缸323、设于该第一无杆气缸上的第一安装架324、设于该第一安装架上的第二导杆325及第二无杆气缸326、设于该第二无杆气缸上的第一气缸327和设于该第一气缸上的第一平行气缸328；所述第一平行气缸328抓取所述第一传送带312上的空盒，经所述第二无杆气缸326向上移动提起空盒及经所述第一无杆气缸323平行移动运载空盒至空盒收纳框的上方，所述第二无杆气缸326向下移动至合适位置后所述第一平行气缸328松开空盒使其落入空盒收纳框内。

参考图3所示：所述电芯测试筛选单元400包括吸送机构410、检测机构450和筛选机构460；所述吸送机构410对盒式电芯内的电芯进行吸取再输送至所述检测机构150进行负载电压的检测，再经所述筛选机构160将不合格电芯进行剔除，将按工艺要求不同范围负载电压的合格电芯进行分选归类；所述吸送机构410包括设于所述工作台200上的吸取组件420和输送组件430，所述吸取组件420设于所述输送组件430的进料端。

进一步地，所述吸取组件420包括设于所述工作台200上的第二安装板421、设于该第二安装板上的第二气缸422、与该第二气缸连接的电磁吸板423、设于该电磁吸板上的第三导杆424；所述第二气缸422在所述第三导杆424的导向下驱动所述电磁吸板423沿着所述第二安装板421来回移动，实现了对盒式电芯内的电芯的吸取。

进一步地，所述输送组件430包括设于所述工作台200上的导料板431、分别挖设于该导料板两端的通孔432、分别穿过该两通孔的升降组件440、设于该导料板两侧的第二传动带433；所述升降组件440包括设于所述工作台200上的第三安装板441、设于该第三安装板上的第三气缸442、与该第三气缸连接的传动板443、与该传动板连接的第四导杆444、设于该第四导杆另一端的电芯定位板445；两所述升降组件440分别位于所述上料机构310上料端及所述检测机构450测试处，位于所述上料机构310上料端的所述升降组件440，其所述第三气缸442在所述第四导杆444的导向下驱动所述电芯定位板445沿着所述第三安装板441来回移动，实现了对所述吸取组件420吸取来的电芯起到承接作用；电芯通过所述第二传动带433传送至所述检测机构450测试处，此处该说明的所述第二传动带433传动采用齿轮啮合传动或者皮带传动等方式驱动，其具体结构在此就不一一赘述，位于所述检测机构450测试处的所述电芯定位板445的上方设有压紧件446，所述电芯定位板445对所述第二传动带433输送过来的电芯进行定位且所述压紧件446压紧在电芯上，使得电芯处于定位及压紧状态以便所述检测机构450测试。

进一步地，所述检测机构450位于所述输送组件430输出端的两侧，其包括两组检测组件451；所述检测组件451包括设于所述工作台200上的第二安装架452、设于该第二安装架上的第四气缸453和与该第四气缸连接的至少一个探针头454；针对处于定位及压紧状态的电芯，所述第四气缸453驱动所述探针头454分别对电芯的正负极进行接触，借助于与所述探针头454连接的测试仪的测试其得到的信号与所述筛选机构460电性连接，以控制所述筛选机构460的筛选操作。

参看图4所示：所述筛选机构460包括设于所述工作台200上的第三安装架461、架设于该第三安装架上的第一移栽组件470、设于该第一移栽组件上的第一摆动抓取组件480、设于该第一摆动抓取组件上的第一电芯吸取器490和设于所述检测组件451两侧的分选料架462及不合格品收纳框463；所述筛选机构460获得所述测试组件451测试得到的信号并对每个电芯负压电压值进行记录，所述第一电芯吸取器490吸取若干个电芯，对于负载电压不合格电芯通过所述第一移栽组件470移至于所述不合格品收纳框463收纳，对于负载电压合格的也通过所述第一移栽组件470移至于所述分选料架462；所述第一移栽组件470包括设于所述第三安装架461上的第一滚珠丝杆471、驱动该第一滚珠丝杆上转动的第二电机472；所述第一摆动抓取组件480设于所述第一滚珠丝杆471上，所述第二电机472通过齿轮啮合传动或者皮带传动等方式驱动所述第一滚珠丝杆471转动，从而实现了所述第一摆动抓取组件480在所述第二电机472的驱动下来回移动。

进一步地，所述第一摆动抓取组件480包括设于所述第一滚珠丝杆471上的第四安装板481、设于该第四安装板上的第五气缸482、与该第五气缸连接的枢接板483、设于该枢接板一端的第六气缸484和设于该枢接板上的第五导杆485；所述枢接板483与所述第一电芯吸取器490中间位置枢接，其一端位置与所述第六气缸484枢接，所述第五气缸482在所述第五导杆485的导向驱动所述第一电芯吸取器490上下移动，且所述第六气缸484可驱动所述第一电芯吸取器490绕着所述枢接板483摆动以便于所述电芯调向转移单元500的抓取电芯及避免对电芯的磕碰伤等现象。

进一步地，所述第一电芯吸取器490包括与所述第五气缸482连接的第四安装架491、设于该第四安装架上的第一电芯压紧条492、分别穿过该第一电芯压紧条的若干第一电芯吸头493和分别驱动该若干第一电芯吸头的第七气缸494；所述第七气缸494驱动若干所述第一电芯吸头493同时对经所述检测组件451检测后的电芯进行吸取，出现负载电压不合格电芯的情况下，通过所述第一移栽组件470移至于所述不合格品收纳框463上方，对于吸取到负载电压不合格电芯，其对应的所述第一电芯吸头493断磁失去磁性使得负载电压不合格电芯落入所述不合格品收纳框463收纳，负载电压不合格的电芯分选出来后，所述第一移栽组件470移至于所述分选料架462的上方，针对不同预设负载电压范围值的电芯通过所述第一移栽组件470移栽在对应所述分选料架462上方，其对应的所述第一电芯吸头493断磁失去磁性使得不同预设负载电压范围值的电芯落入相应的所述分选料架462。

参看图5所示：所述电芯调向转移单元500包括电芯移栽机构510、极性调向机构520和电芯换向机构550；通过所述电芯移栽机构510对所述分选料架462上的同一范围负载电压电芯的吸取移栽至所述极性调向机构520，按照正负极按照输出规格要求对其中需要调换极性的电芯调换极性后，再通过所述电芯换向机构550对整个电芯组调整以适合所述电芯入壳单元600用的电芯组；所述电芯移栽机构510设于工作台200上的第五安装架511、活动设于该第五安装架上的第二移栽组件512、设于该第二移栽组件上的第二摆动抓取组件213和设于该第二摆动抓取组件上的第二电芯吸取器214；所述第二电芯吸取器514按照锂电池模组所需电芯数吸取若干电芯，通过所述第二移栽组件512移栽至所述极性调向机构520；所述第二移栽组件512与所述第一移栽组件470类似，所述第二摆动抓取组件513与所述第一摆动抓取组件480类似，故在此不一一赘述。

进一步地，所述第二电芯吸取器514包括第六安装架515、设有该第六安装架上的第二电芯压紧条516、穿过该第二电芯压紧条上的若干第二电芯吸头517和驱动该第二电芯压紧条的第八气缸518；所述第八气缸518驱动所述第二电芯吸头517吸取所述分选料架462上同一负载电压范围值的按照锂电池模组所需电芯数吸取若干电芯，通过所述第二移栽组件512移栽至所述极性调向机构520上方，经所述第二摆动抓取组件513的摆动作用平稳的放置于所述极性调向机构530。

进一步地，所述极性调向机构520包括设于所述第五安装架511上的极性调向组件530、设于该极性调向组件下方的导料轨道521和设于该导料轨道下方的托料移栽组件540；经所述第二电芯吸取器514按照锂电池模组所需电芯数吸取的若干电芯放置于所述导料轨道521上，经所述托料移栽组件540的作用使得该若干电芯移栽至所述极性调向组件530，经所述极性调向组件530对需要做调整极性的电芯进行极性调整后，再经所述托料移栽组件540将调整好的若干电芯移栽至所述电芯换向机构550；所述极性调向组件530包括设于所述第五安装架511上的第九气缸531、与该第九气缸连接的连接件532、与该连接件连接的第一旋转气缸533和与该第一旋转气缸连接的第三电芯吸取器534；所述第三电芯吸取器534与所述第一电芯吸取器490结构类似，在此不一一赘述，所述第九气缸531驱动所述第三电芯吸取器534下行吸取需要做调整极性的电芯，吸起来后通过所述第一旋转气缸533旋转180度后放下已做调整极性的电芯，实现了电芯组的正负极按照输出规格要求设定；

进一步地，所述托料移栽组件540包括可在所述导料轨道521上下运动的托料移栽板541、驱动该托料移栽板上下运动的第十气缸542、与该第十气缸连接的第一滑块543、与该第一滑块配合滑行且设于所述工作台200上的第一滑轨544和设于该第一滑块上的第三无杆气缸545；所述第十气缸542驱动所述托料移栽板541上下移动接料，且所述第三无杆气缸545驱动所述第一滑块543来回移动，使得所述第十气缸542上的搜书托料移栽板541来回移动从而实现了若干电芯从所述导料轨道521移栽至所述极性调向组件530的下方，同时对已做调整极性的电芯从所述极性调向组件530移栽至所述电芯换向机构550。

参看图6所示，所述电芯换向机构550包括分别设于所述导料轨道521出料端的两侧的推料组件560、接料转向组件570和第三移栽组件580；所述推料组件560推动位于所述导料轨道521出料端上的已做调整极性的电芯进入所述接料转向组件570内，经所述接料转向组件570使得已做调整极性的电芯竖起以便于所述第三移栽组件580移栽至所述电芯入壳单元600；所述推料组件560包括推料板561和推动该推料板移动的第十一气缸562；所述第十一气缸562推动所述推料板561推动已做调整极性的电芯进入所述接料转向组件570。

进一步地，所述接料转向组件570包括设于工作台200上的第二滑轨571、与该第二滑轨配合滑行的第七安装架572、活动设于该第七安装架上的接料转向件573、与该接料转向件连接的第十二气缸574和驱动该接料转向件可绕所述第七安装架572转动的第十三气缸575；所述第十二气缸574驱动所述接料转向件573来回移动便于接收所述推料组件560推过来的已做调整极性的电芯，所述地第十三气缸575通过齿轮齿条的传动方式及其他方式驱动所述接料转向件573转动90度都以实现已做调整极性的电芯竖起以便于所述第三移栽组件580的抓取。

进一步地，所述第三移栽组件580包括第八安装架581、设有该第八安装架上的第三滚珠丝杆582、驱动该第三滚珠丝杆转动的第三电机583、设于该第三滚珠丝杆上的第四电芯吸取器584和驱动该第四电芯吸取器旋转的第十四气缸585；所述第四电芯吸取器584的结构与所述第二电芯吸取器514类似，在此不一一赘述，所述第四电芯吸取器584对已竖起的电芯进行吸取，且通过所述第十四气缸585驱动所述第四电芯吸取器584旋转一个合适的角度，再通过所述第三电机583驱动所述第三滚珠丝杆582转动使得所述第四电芯吸取器584移栽至所述电芯入壳单元600以便于其操作。

参看图7所示：所述电芯入壳单元600包括平行设置设于所述工作台200上的下壳体上料机构610及上壳体上料机构670和设于该两者输出方向上的壳体转移机构640；下壳体通过所述下壳体上料机构610上料，经所述第三移栽组件580自动装载电芯后经所述壳体转移机构640转移至所述上壳体上料机构670进行安装上壳体后得到锂电池模组，再通过所述壳体转移机构640将锂电池模组移出。

进一步地，所述下壳体上料机构610包括设于所述工作台200上的第一输送带611、设于该第一输送带前方的下壳体安装座612和设于所述第一输送带611及所述下壳体安装座612上方的下壳体上料组件620；所述第一输送带611将下壳体输送至合适位置后，通过所述下壳体上料组件620将下壳体夹持至所述下壳体安装座612，便于在下壳体上装载电芯；所述下壳体上料组件620包括设于所述工作台200上的第一支架621、设于该第一支架上的第一驱动组件622及设于该第一驱动组件上的第一机械手630；所述第一机械手630抓取下壳体后，然后通过所述第一驱动组件622驱动所述第一机械手630移动至所述下壳体安装座612处，所述第一机械手630松开下壳体使其平稳放置于所述下壳体安装座612上；所述第一驱动组件622包括设于所述第一支架621上的第五安装板623、设于该第五安装板上的第一导套624及第十五气缸625、与该第一导套配合滑行的第六导杆626和与所述第十五气缸625及所述第六导杆626连接的第一机械手630；所述第十五气缸625驱动所述第一机械手630沿着所述第一导套624在所述第一输送带611及所述下壳体安装座612上方来回移动。

进一步地，所述第一机械手630包括与所述第十五气缸625连接的第九安装架631、设有该第九安装架上的第二导套632及第十六气缸633、与所述第二导套632配合滑行的第七导杆634、与该第七导杆及所述第十六气缸633固接的第二平行气缸635和设于该第二平行气缸上的第一对抓手636；所述第十六气缸633驱动所述第一对抓手636沿着所述第二导套632上下移动。

参看图8和图9所示，所述壳体转移机构640包括设于所述工作台200上的第四移栽组件650、设于该第四移栽组件上的提升组件660和设于该提升组件上的第二机械手641和第三机械手642；通过所述第四移栽组件650在水平面上的驱动及所述提升组件660的上下移动使得所述第二机械手641抓取已装载好电芯的下壳体移动至所述上壳体上料机构670处，与此同时所述第三机械手642抓取已封装好的锂电池模组移出本发明；所述第四移栽组件650包括设于所述工作台200上的第三滑轨651、与该第三滑轨配合滑行的第三滑块652、设于该第三滑块上的第四无杆气缸653、设于该第三滑块上的第四滑轨654、设于该第四滑轨上的第四滑块655和与该第四滑块连接的第十七气缸656；经所述第四无杆气缸653及所述第十七气缸656驱动，使得所述第四滑块655可在水平面上指定的区域内任意移动。

进一步地，所述提升组件660包括设于所述第四滑块655上的第二支架661、设于该第二支架上的第十八气缸662及第五滑轨663、与该第五滑轨配合滑行及与所述第十八气缸662连接的第五滑块664，所述第二机械手641和所述第三机械642手分别设于所述第五滑块664的两端；所述十八气缸662驱动所述第二机械手641及所述第三机械手642沿着所述第五滑轨663上下移动。

参看图10所示，所述上壳体上料机构670包括设于所述工作台200上的第二输送带671、设于该第二输送带前方的上壳体安装座672和设于所述第二输送带671及所述上壳体安装座672上方的上壳体上料组件673；所述第二输送带671将上壳体输送至合适位置后，通过所述上壳体上料组件673将上壳体夹持至所述上壳体安装座672，便于在经所述第二机械手641抓取且放置于所述上壳体安装座672上已装载好下壳体的电芯安装上壳体。

参看图11所示，所述上壳体上料组件673包括设于所述工作台200上的第三支架674和设于该第三支架上的换向组件680及抓取组件690；位于所述第二输送带671上的上壳体通过所述换向组件680的换向后再经所述抓取组件690抓取至所述上壳体安装座672上已装载好下壳体的电芯上安装上壳体；所述换向组件680包括设于所述第三支架674上的第十安装架681、设有该第十安装架上的第六滑轨382、与该第六滑轨配合滑行的第六安装板683、与该第六安装板固接及所述第十安装架681连接的第十九气缸684、设于所述第六安装板683的第七滑轨685、与该第七滑轨配合滑行的第二旋转气缸686、设于该第二旋转气缸上的旋转抓手687和与所述第六安装板683固接及所述第二旋转气缸686连接的第二十气缸688；所述第十九气缸684驱动所述第六安装板683沿着所述第六滑轨682移动，另外所述第二十气缸688驱动所述第二旋转气缸686沿着所述第七滑轨685上下移动，与此同时所述第二旋转气缸686驱动所述旋转抓手687上下换向操作，实现了所述换向组件680从所述第二输送带671上抓取下壳体后且可使得下壳体进行任一角度的翻转。

参看图12所示，所述抓取组件690包括设于所述第三支架674上的第八滑轨691、与该第八滑轨配合滑行的第十一安装架692、设于该第十一安装架上的第五无杆气缸693、设于该第五无杆气缸上的第九滑轨694、与该第九滑轨配合滑行的抓取机械手695和固设于所述第二支架661且与所述抓取机械手695连接的第二十一气缸696；所述第五无杆气缸693驱动所述第十一安装架692沿着所述第八滑轨691来回移动，另外所述第二十一气缸696驱动所述抓取机械手695沿着所述第九滑轨694上下移动，实现了所述抓取组件690从所述换向组件680上夹取正确的方向的下壳体运至所述上壳体安装座672上的已装载好下壳体的电芯上。

本发明的工作原理为：所述上料机构310对盒式电芯进行自动上料，所述电芯测试筛选单元400的逐次吸取电芯完成后剩下的空盒经所述空盒抓取机构320的抓取作用后至空盒收纳框内进行回收利用；所述吸送机构410对盒式电芯内的电芯进行吸取再输送至所述检测机构450进行负载电压的检测，再经所述筛选机构460将不合格电芯进行剔除，将按工艺要求不同范围负载电压的合格电芯进行分选归类；通过所述电芯移栽机构510对所述分选料架462上的同一范围负载电压电芯的吸取移栽至所述极性调向机构520，按照正负极按照输出规格要求对其中需要调换极性的电芯调换极性后，再通过所述电芯换向机构550对整个电芯组调整以适合所述电芯入壳单元600用的电芯组；下壳体通过所述下壳体上料机构610上料，经所述第三移栽组件580自动装载电芯后经所述壳体转移机构640转移至所述上壳体上料机构670进行安装上壳体后得到锂电池模组，再通过所述壳体转移机构640将锂电池模组移出。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其架构形式能够灵活多变，可以派生系列产品。只是做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (6)

1.一种锂电池平衡入壳机，具有机架及设于该机架内的工作台；其特征在于：所述工作台上设有盒式电芯上料单元、电芯测试筛选单元、电芯调向转移单元和电芯入壳单元；所述盒式电芯上料单元对电芯进行上料，经所述电芯测试筛选单元的测试及筛选后，再经所述电芯调向转移单元的调向及转移至所述电芯入壳单元工位，对分选后的电芯进行封装得到锂电池模组；所述盒式电芯上料单元包括设于所述工作台上的上料机构和空盒抓取机构；所述上料机构包括设于所述工作台上的输送台、设于该输送台上的第一传送带、分别张紧该第一传送带的主动辊、从动辊和驱动所述主动辊转动的第一电机；所述空盒抓取机构包括设于所述机架上两个第一安装板、设于该两安装板之间的第一导杆及第一无杆气缸、设于该第一无杆气缸上的第一安装架、设于该第一安装架上的第二导杆及第二无杆气缸、设于该第二无杆气缸上的第一气缸和设于该第一气缸上的第一平行气缸；所述电芯测试筛选单元包括吸送机构、检测机构和筛选机构；所述吸送机构包括设于所述工作台上的吸取组件和输送组件；所述吸取组件包括设于所述工作台上的第二安装板、设于该第二安装板上的第二气缸、与该第二气缸连接的电磁吸板、设于该电磁吸板上的第三导杆；所述输送组件包括设于所述工作台上的导料板、分别挖设于该导料板两端的通孔、分别穿过该两通孔的升降组件、设于该导料板两侧的第二传动带；所述升降组件包括设于所述工作台上的第三安装板、设于该第三安装板上的第三气缸、与该第三气缸连接的传动板、与该传动板连接的第四导杆、设于该第四导杆另一端的电芯定位板；所述电芯定位板的上方还设有压紧件；所述检测机构位于所述输送组件输出端的两侧，其包括两组检测组件；所述检测组件包括设于所述工作台上的第二安装架、设于该第二安装架上的第四气缸和与该第四气缸连接的至少一个探针头；所述筛选机构包括设于所述工作台上的第三安装架、架设于该第三安装架上的第一移栽组件、设于该第一移栽组件上的第一摆动抓取组件、设于该第一摆动抓取组件上的第一电芯吸取器和设于所述检测组件两侧的分选料架及不合格品收纳框；所述第一移栽组件包括设于所述第三安装架上的第一滚珠丝杆、驱动该第一滚珠丝杆上转动的第二电机；

所述第一摆动抓取组件包括设于所述第一滚珠丝杆上的第四安装板、设于该第四安装板上的第五气缸、与该第五气缸连接的枢接板、设于该枢接板一端的第六气缸和设于该枢接板上的第五导杆；

所述第一电芯吸取器包括与所述第五气缸连接的第四安装架、设于该第四安装架上的第一电芯压紧条、分别穿过该第一电芯压紧条的若干第一电芯吸头和分别驱动该若干第一电芯吸头的第七气缸；所述电芯调向转移单元包括电芯移栽机构、极性调向机构和电芯换向机构；所述电芯移栽机构包括设于工作台上的第五安装架、活动设于该第五安装架上的第二移栽组件、设于该第二移栽组件上的第二摆动抓取组件和设于该第二摆动抓取组件上的第二电芯吸取器；

所述第二电芯吸取器包括第六安装架、设有该第六安装架上的第二电芯压紧条、穿过该第二电芯压紧条上的若干第二电芯吸头和驱动该第二电芯压紧条的第八气缸。

2.如权利要求1所述的锂电池平衡入壳机，其特征在于：所述极性调向机构包括设于所述第五安装架上的极性调向组件、设于该极性调向组件下方的导料轨道和设于该导料轨道下方的托料移栽组件；所述极性调向组件包括设于所述第五安装架上的第九气缸、与该第九气缸连接的连接件、与该连接件连接的第一旋转气缸和与该第一旋转气缸连接的第三电芯吸取器；

所述托料移栽组件包括可在所述导料轨道上下运动的托料移栽板、驱动该托料移栽板运动的第十气缸、与该第十气缸连接的第一滑块、与该第一滑块配合滑行且设于所述工作台上的第一滑轨和设于该第一滑块上的第三无杆气缸。

3.如权利要求2所述的锂电池平衡入壳机，其特征在于：所述电芯换向机构包括分别设于所述导料轨道出料端的两侧的推料组件、接料转向组件和第三移栽组件；所述推料组件包括推料板和推动所述推料板移动的第十一气缸；

所述接料转向组件包括设于工作台上的第二滑轨、与该第二滑轨配合滑行的第七安装架、活动设于该第七安装架上的接料转向件、与该接料转向件连接的第十二气缸和驱动该接料转向件可绕所述第七安装架转动的第十三气缸；

所述第三移栽组件包括第八安装架、设有该第八安装架上的第三滚珠丝杆、驱动该第三滚珠丝杆转动的第三电机、设于该第三滚珠丝杆上的第四电芯吸取器和驱动所述第四电芯吸取器旋转的第十四气缸。

4.如权利要求1所述的锂电池平衡入壳机，其特征在于：所述电芯入壳单元包括平行设置设于所述工作台上的下壳体上料机构及上壳体上料机构和设于该两者输出方向上的壳体转移机构；所述下壳体上料机构包括设于所述工作台上的第一输送带、设于该第一输送带前方的下壳体安装座和设于所述第一输送带及所述下壳体安装座上方的下壳体上料组件；所述下壳体上料组件包括设于所述工作台上的第一支架、设于该第一支架上的第一驱动组件及设于该第一驱动组件上的第一机械手；所述第一驱动组件包括设于所述第一支架上的第五安装板、设于该第五安装板上的第一导套及第十五气缸、与该第一导套配合滑行的第六导杆和与所述第十五气缸及所述第六导杆连接的第一机械手；

所述第一机械手包括与所述第十五气缸连接的第九安装架、设有该第九安装架上的第二导套及第十六气缸、与所述第二导套配合滑行的第七导杆、与该第七导杆及所述第十六气缸固接的第二平行气缸和设于该第二平行气缸上的第一对抓手。

5.如权利要求4所述的锂电池平衡入壳机，其特征在于：所述壳体转移机构包括设于所述工作台上的第四移栽组件、设于该第四移栽组件上的提升组件和设于该提升组件上的第二机械手和第三机械手；所述第四移栽组件包括设于所述工作台上的第三滑轨、与该第三滑轨配合滑行的第三滑块、设于该第三滑块上的第四无杆气缸及第四滑轨、设于该第四滑轨上的第四滑块和与该第四滑块连接的第十七气缸；

所述提升组件包括设于所述第四滑块上的第二支架、设于该第二支架上的第十八气缸及第五滑轨、与该第五滑轨配合滑行及与所述第十八气缸连接的第五滑块，所述第二机械手和所述第三机械手分别设于所述第五滑块的两端。

6.如权利要求5所述的锂电池平衡入壳机，其特征在于：所述上壳体上料机构包括设于所述工作台上的第二输送带、设于该第二输送带前方的上壳体安装座和设于所述第二输送带及所述上壳体安装座上方的上壳体上料组件；所述上壳体上料组件包括设于所述工作台上的第三支架和设于该第三支架上的换向组件及抓取组件；所述换向组件包括设于所述第三支架上的第十安装架、设有该第十安装架上的第六滑轨、与该第六滑轨配合滑行的第六安装板、与该第六安装板固接及所述第十安装架连接的第十九气缸、设于所述第六安装板的第七滑轨、与该第七滑轨配合滑行的第二旋转气缸、设于该第二旋转气缸上的旋转抓手和与所述第六安装板固接及所述第二旋转气缸连接的第二十气缸；

所述抓取组件包括设于所述第三支架上的第八滑轨、与该第八滑轨配合滑行的第十一安装架、设于该第十一安装架上的第五无杆气缸、设于该第五无杆气缸上的第九滑轨、与该第九滑轨配合滑行的抓取机械手和固设于所述第二支架且与所述抓取机械手连接的第二十一气缸。