CN112072130A - 电芯极耳找正机构 - Google Patents

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曹海霞
杨琪
梁振辉
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Abstract

电芯极耳找正机构，包括：安装架；设置于所述安装架上的电芯夹臂，所述电芯夹臂用于夹持电芯；设置于所述安装架上的极耳检测传感器，所述极耳检测传感器检测被所述电芯夹臂夹持的电芯的极耳；设置于所述安装架上的电芯旋转机构，所述电芯旋转机构可使被所述电芯夹臂夹持的电芯绕自身轴线旋转。本发明的电芯极耳找正机构可以对纽扣式电芯端面上的极耳进行定位，在电芯流转至端面成型工位之前，通过电芯极耳找正机构准确找到电芯正、负极耳的位置，并根据极耳的位置将电芯旋转至预定位置，以便于在进行端面热成形处理时成形工装对极耳进行避让处理，避免对电芯极耳造成损伤。

Description

电芯极耳找正机构
技术领域
本发明属于锂电池制造技术领域，具体涉及一种用于圆柱形纽扣式电芯的极耳找正机构。
背景技术
纽扣式电池(button cell)是外形像纽扣的电池，此类电池一般来说厚度较薄，而直径相对厚度要大。钮扣式电池的出现满足了电子信息产品及消费类电子产品对电池在轻、薄、小等方面的要求，市场潜力巨大。
钮扣式电池制备工艺中，在电芯卷绕头下料工位之后会对卷绕完成的电芯进行热成型，如果要对电芯端面进行热成型处理，需要对电芯上的极耳进行找正并对电芯进行位置调整，从而在端面成型时，极耳可以收纳至端面成型模具的极耳避让位中，避免影响端面成型处理。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以对电芯极耳进行找正和电芯位置调整的极耳找正机构。
为了实现上述目的，本发明采取如下的技术解决方案：
电芯极耳找正机构，包括：安装架；设置于所述安装架上的电芯夹臂，所述电芯夹臂用于夹持电芯；设置于所述安装架上的极耳检测传感器，所述极耳检测传感器检测被所述电芯夹臂夹持的电芯的极耳；设置于所述安装架上的电芯旋转机构，所述电芯旋转机构可使被所述电芯夹臂夹持的电芯绕自身轴线旋转。
作为本发明电芯极耳找正机构的一种具体实施方式，还包括升降驱动单元，所述升降驱动单元与所述安装架相连、并可控制所述安装架上下移动。
作为本发明电芯极耳找正机构的一种具体实施方式，所述极耳检测传感器位于所述电芯夹臂的前侧或后侧。
作为本发明电芯极耳找正机构的一种具体实施方式，所述极耳检测传感器为光纤传感器。
作为本发明电芯极耳找正机构的一种具体实施方式，所述电芯旋转机构包括电芯滚轮和驱动所述电芯滚轮绕自身轴线转动的滚轮旋转驱动单元，所述电芯滚轮设置于所述安装架上并位于所述电芯夹臂的夹持端部的上方，电芯滚轮的底部可与被所述电芯夹臂夹持的电芯的外周面相接触；
所述电芯夹臂的夹持端部与电芯相接触的表面为光滑表面。
作为本发明电芯极耳找正机构的一种具体实施方式，所述电芯夹臂的夹持端部设置有夹持电芯的轴承，所述轴承的轴线与电芯的轴线相平行。
作为本发明电芯极耳找正机构的一种具体实施方式，所述滚轮旋转驱动单元为伺服电机，所述伺服电机通过传动部件与所述电芯滚轮相连，驱动所述电芯滚轮转动。
作为本发明电芯极耳找正机构的一种具体实施方式，所述传动部件包括第一伞齿轮、第二伞齿轮和连接轴，所述第一伞齿轮与所述伺服电机的输出轴相连，所述连接轴的一端与所述电芯滚轮相连，所述第二伞齿轮设置于所述连接轴的另一端，所述连接轴与所述电芯滚轮同轴布置，所述第一伞齿轮和所述第二伞齿轮相啮合。
作为本发明电芯极耳找正机构的一种具体实施方式，所述电芯夹臂由设置于所述安装架上的气缸驱动，打开或闭合。
由以上技术方案可知，本发明的电芯极耳找正机构可以对纽扣式电芯端面上的极耳进行定位，在电芯流转至端面成型工位之前，通过电芯极耳找正机构准确找到电芯正、负极耳的位置，并根据极耳的位置将电芯旋转至预定位置，以便于在进行端面热成形处理时成形工装对极耳进行避让，避免对电芯极耳造成损伤。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为本发明实施例的正面视图；
图3为本发明实施例的背面视图；
图4为本发明实施例电芯夹臂的结构示意图；
图5为本发明实施例另一角度的结构示意图。
以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细地说明。
具体实施方式
为了让本发明的上述和其它目的、特征及优点能更明显，下文特举本发明实施例，并配合所附图示，做详细说明如下。
本发明的极耳找正机构通过对位于电芯端面上的极耳的定位检测，根据极耳位置对电芯的位置进行调整，将电芯旋转至设定的位置，以方便电芯端面成型机构对电芯端面进行热成型处理。
如图1、图2和图3所示，本实施例的电芯极耳找正机构包括一对电芯夹臂1、电芯滚轮2、极耳检测传感器3、滚轮旋转驱动单元5以及夹臂驱动单元6。本实施例的电芯极耳找正机构还包括一升降驱动单元4，升降驱动单元4用于控制整个找正机构的上下移动，以方便夹取电芯，但在其他的实施方式中，如果电芯载具自身可以升降，或设备结构无需电芯升降，升降驱动单元4也可以省略。本实施例的升降驱动单元4采用气缸，气缸的活塞杆与一安装架7相连，电芯夹臂1、电芯滚轮2、极耳检测传感器3、滚轮旋转驱动单元5及夹臂驱动单元6均设置于安装架7上，当升降驱动单元4动作时，可带动安装架7上下移动，从而使得电芯夹臂1可下降至电芯载具(未图示)的上方，将电芯载具上的电芯10夹起。
电芯夹臂1在夹臂驱动单元6控制下可以打开或闭合，从而夹起电芯。本实施例的夹臂驱动单元6为气缸。作为本发明的一个优选实施方式，在电芯夹臂1的夹持端部设置有轴承8，轴承的轴线与电芯的轴线相平行，夹持电芯时，电芯10被位于电芯夹臂1夹持端部的轴承8夹持。电芯滚轮2位于轴承8的上方，当电芯10被电芯夹臂1夹持的时候，电芯滚轮2的底部可与电芯10的外周面相接触。电芯滚轮2可由滚轮旋转驱动单元5带动绕自身的轴线旋转，当电芯滚轮2转动时，电芯滚轮2与电芯10外周面之间的摩擦力可带动由轴承8夹持的电芯转动，从而可以使电芯上的极耳随电芯转动到设定的位置，使极耳不会影响端面成型处理。
本实施例的极耳检测传感器3采用光纤传感器，设置于电芯夹臂1的前方，用于检测电芯极耳的位置，并反馈信号给滚轮旋转驱动单元5，控制滚轮旋转驱动单元5的动作，使电芯旋转到设定的位置。极耳位置变化时，极耳检测传感器的位置也可相应改变，如极耳位于电芯不同的端面时，极耳检测传感器可对应设置于电芯夹臂的前侧或后侧。
本实施例的滚轮旋转驱动单元5采用伺服电机，伺服电机和电芯滚轮2之间通过一对相啮合的伞齿轮传动(图5)，伺服电机设置于电芯滚轮的斜上方，伺服电机的输出轴与第一伞齿轮5a相连，电芯滚轮2通过一过其轴心的连接轴5c与第二伞齿轮5b相连，第二伞齿轮5b设置于连接轴5c上，第一伞齿轮5a和第二伞齿轮5b相啮合。本实施例的电芯滚轮2和滚轮旋转驱动单元5组成了电芯旋转机构，用于将电芯旋转至设定的位置，便于端面热成型，在其他的实施例中，电芯旋转机构也可以采用其他的方式，如机械手等。或者当伺服电机的安装位置变化时，伺服电机与电芯滚轮之间也可以采用其他的传动结构，例如联轴器、皮带+同步轮等常规的机械传动结构实现传送。此外，本实施例的轴承8用于减小电芯旋转时的摩擦力，便于电芯的旋转，当电芯夹臂的夹持端部表面足够光滑时，也可以省略轴承。
本发明的极耳找正机构的动作过程如下：
当放置有电芯的电芯载具位于极耳找正机构的下方时，升降驱动单元4动作，带动安装架7整体向下移动，设置于安装架7上的电芯夹臂1也一起向下移动，当移动到位后，夹臂驱动单元6控制电芯夹臂1闭合，夹住电芯10，升降驱动单元4带动安装架7上移；
电芯夹臂1夹起电芯后，电芯滚轮2和轴承8与电芯10形成三点接触，滚轮旋转驱动单元5控制电芯滚轮2旋转，在电芯滚轮2的作用下，位于轴承8之间的电芯也绕自身轴线旋转；在电芯的转动过程中，极耳检测传感器3对极耳进行检测，当极耳随着电芯转动到设定位置时，极耳检测传感器3反馈检测信号，滚轮旋转驱动单元5停止动作；
升降驱动单元4再次带动安装架7整体向下移动，松开电芯夹臂1，将调整好位置的电芯放回电芯载具上，继续流转至下一工位(端面热成型工位)。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽范围。

Claims (9)

1.电芯极耳找正机构，其特征在于，包括：
安装架；
设置于所述安装架上的电芯夹臂，所述电芯夹臂用于夹持电芯；
设置于所述安装架上的极耳检测传感器，所述极耳检测传感器检测被所述电芯夹臂夹持的电芯的极耳；
设置于所述安装架上的电芯旋转机构，所述电芯旋转机构可使被所述电芯夹臂夹持的电芯绕自身轴线旋转。
2.如权利要求1所述的电芯极耳找正机构，其特征在于：还包括升降驱动单元，所述升降驱动单元与所述安装架相连、并可控制所述安装架上下移动。
3.如权利要求1所述的电芯极耳找正机构，其特征在于：所述极耳检测传感器位于所述电芯夹臂的前侧或后侧。
4.如权利要求1或3所述的电芯极耳找正机构，其特征在于：所述极耳检测传感器为光纤传感器。
5.如权利要求1所述的电芯极耳找正机构，其特征在于：所述电芯旋转机构包括电芯滚轮和驱动所述电芯滚轮绕自身轴线转动的滚轮旋转驱动单元，所述电芯滚轮设置于所述安装架上并位于所述电芯夹臂的夹持端部的上方，电芯滚轮的底部可与被所述电芯夹臂夹持的电芯的外周面相接触；
所述电芯夹臂的夹持端部与电芯相接触的表面为光滑表面。
6.如权利要求5所述的电芯极耳找正机构，其特征在于：所述电芯夹臂的夹持端部设置有夹持电芯的轴承，所述轴承的轴线与电芯的轴线相平行。
7.如权利要求5所述的电芯极耳找正机构，其特征在于：所述滚轮旋转驱动单元为伺服电机，所述伺服电机通过传动部件与所述电芯滚轮相连，驱动所述电芯滚轮转动。
8.如权利要求7所述的电芯极耳找正机构，其特征在于：所述传动部件包括第一伞齿轮、第二伞齿轮和连接轴，所述第一伞齿轮与所述伺服电机的输出轴相连，所述连接轴的一端与所述电芯滚轮相连，所述第二伞齿轮设置于所述连接轴的另一端，所述连接轴与所述电芯滚轮同轴布置，所述第一伞齿轮和所述第二伞齿轮相啮合。
9.如权利要求1所述的电芯极耳找正机构，其特征在于：所述电芯夹臂由设置于所述安装架上的气缸驱动，打开或闭合。
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