CN117645149B - 一种锂电池Pack成品转运机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种锂电池Pack成品转运机构，主要涉及锂电池Pack运输领域。一种锂电池Pack成品转运机构，包括外框架，外框架包括上方的顶安装架以及两侧的侧安装架，顶安装架底部设置若干滑动套筒以及至少一个升降缸，滑动套筒内滑动设置下压架，滑座底部垂直设置夹板，夹板内侧设置气囊，侧安装架包括一对向内侧弯折的“L”型支杆，“L”型支杆朝向彼此一侧具有滑槽，两个滑槽之间滑动设置板链，“L”型支杆外侧设置同步带机构，同步带机构用于带动板链在滑槽内滑动。本发明的有益效果在于：本发明能够对锂电池Pack进行稳定的抓取，减小了对于锂电池Pack损伤的概率，在根源上避免了生产事故的发生。

Description

一种锂电池Pack成品转运机构

技术领域

本发明主要涉及锂电池Pack运输领域，具体是一种锂电池Pack成品转运机构。

背景技术

锂电池Pack是目前新能源发展的重要环节，其是能源储备、应用的关键部件。尤其以现在的新能源汽车行业与储能电站行业而言，锂电池Pack是核心的能量源。

锂电池Pack工序一般包括电芯筛选、电芯封装、极片焊接、封装、检验等工序，在进行工序间的转移或者抽检工序时，需要对Pack的电池包进行整体的转移，而电芯本身不能承受过大的压力，这就导致现在的自动化抓取设备无法直接适用于锂电池Pack行业，一旦发生力度失控的情况，就有可能对电芯造成损伤，更为严重的会发生电信破损自燃，严重威胁生产的正常进行，存在较大的安全隐患。因而在电芯整体进行转运时，通常是采用输送带的连续输送完成的，但是在小批量的特殊规格电池包Pack、自动化程度较低的生产线上，对电池包进行大跨度的抓取转运是难以避免的。

针对以上问题，我们分析了现有抓取夹具对于电池包Pack抓取的不足之处，发现主要集中在以下两点：第一就是现有夹具的卡爪与电池包的接触面积较小，导致局部的压强较大；第二就是电池包Pack本身质量较大，若整体抓取力度较小则无法完成抓取，而一旦抓取力度增大，则会对电芯或者电池包Pack整体的封装造成损伤。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供了一种锂电池Pack成品转运机构，它能够对锂电池Pack进行稳定的抓取，减小了对于锂电池Pack损伤的概率，在根源上避免了生产事故的发生。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种锂电池Pack成品转运机构，包括外框架，所述外框架包括上方的顶安装架以及两侧的侧安装架，所述顶安装架底部设置若干滑动套筒以及至少一个升降缸，所述滑动套筒内滑动设置下压架，所述升降缸的活塞杆前端与下压架顶面连接，所述下压架顶部两侧均设置一对与侧安装架垂直的滑轴，所述滑轴上滑动设置滑座，所述下压架中部设置双头气缸，所述双头气缸两端的活塞杆分别与两个滑座相连接，所述滑座底部垂直设置夹板，所述夹板内侧设置气囊，所述侧安装架包括一对向内侧弯折的“L”型支杆，所述“L”型支杆朝向彼此一侧具有滑槽，两个所述滑槽之间滑动设置板链，所述板链为阵列设置的若干刚性的连接片，相邻的连接片之间铰接，所述“L”型支杆外侧设置同步带机构，所述同步带机构用于带动板链在滑槽内滑动。

所述夹板顶部与底部均水平设置接触条，所述气囊位于两个接触条之间，当所述气囊充气膨胀后，所述气囊超过接触条的厚度。

所述下压架包括下方的安装架以及上方的连接架，所述滑轴对称设置在安装架两侧，所述连接架通过支杆与安装架相连接，所述连接架顶部具有与滑动套筒一一对应滑动连接的滑动轴，所述升降缸采用电推杆，电推杆的活塞杆前端即与安装架中心球头连接。

所述滑槽为与“L”型支杆一致的“L”形，所述滑槽的拐角处为圆角过渡。

所述板链的每一个连接片端部均设置滑动头，所述滑动头的直径与滑槽的宽度相适应。

所述“L”型支杆外侧的拐角处设置折边槽，所述同步带机构的两个驱动轮分别设置在“L”型支杆竖杆的顶部以及“L”型支杆横杆的远端，两个所述驱动轮之间张紧有同步带，同步带底部穿过折边槽，所述滑槽侧边贯穿，所述板链前端以及后端均与同步带上一点固定连接。

所述折边槽内具有若干辊轮，辊轮与同步带相适应。

同侧的两个所述“L”型支杆顶部之间设置连杆，所述连杆顶部设置若干缓冲轴，所述顶安装架侧边处设置若干与缓冲轴相配合的缓冲套筒，所述缓冲轴与缓冲套筒之间具有缓冲弹簧。

对比现有技术，本发明的有益效果是：

本发明通过内侧的夹板对锂电池Pack进行夹取，气囊的设置可以增加与锂电池Pack侧面的接触面积，同时由于柔软接触，可以有效的保护锂电池Pack的电芯。两侧的夹板仅仅作为临时的装夹提升之用，可以有效的缩短锂电池Pack被夹持的时间，进而进一步的减少因为抓取而受损的概率。外侧的外框架底部安装有用于承托锂电池Pack的板链，在板链伸出到锂电池Pack下方后，可以轻柔的松开对于锂电池Pack的夹取，利用板链承托锂电池Pack的底部即可，从而在根本上避免锂电池Pack因为转运而被夹伤的概率，减少锂电池Pack转运发生安全事故的概率。

附图说明

附图1是本发明立体视角结构示意图；

附图2是本发明主视结构示意图；

附图3是本发明左视结构示意图；

附图4是本发明下压架对锂电池Pack夹持状态结构示意图；

附图5是本发明A部局部放大结构示意图。

附图中所示标号：1、外框架；2、下压架；3、夹板；4、同步带机构；5、板链；6、安装架；7、连接架；11、顶安装架；12、侧安装架；13、滑动套筒；14、升降缸；15、滑槽；16、折边槽；17、连杆；18、缓冲轴；19、缓冲套筒；21、滑轴；22、滑座；23、双头气缸；31、气囊；32、接触条；51、滑动头；61、滑动轴。

具体实施方式

结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

如图1-5所示，本发明所述一种锂电池Pack成品转运机构，包括外框架1，外框架1作为本机构各部件的安装位置，外框架1包括上方的顶安装架11以及两侧的侧安装架12，顶安装架11与侧安装架12垂直安装。侧安装架12顶部中心具有连接位置，连接位置作为转运动力机构的连接点，从而通过行车、吊具等完成锂电池Pack的抓取转运。

顶安装架11底部安装若干滑动套筒13以及至少一个升降缸14，所述滑动套筒13内滑动设置下压架2，从而使得下压架2可以进行稳定的升降。升降缸14的活塞杆前端与下压架2顶面连接，作为下压架2进行升降的驱动动力部件。

所述下压架2包括下方的安装架6以及上方的连接架7，连接架7通过支杆与安装架6相连接。所述连接架7顶部具有与滑动套筒13一一对应滑动连接的滑动轴61，滑动轴61与滑动套筒13配合对下压架2的位移进行限位。所述下压架2顶部两侧均设置一对与侧安装架12垂直的滑轴21，滑轴21对称安装在安装架6两侧，所述升降缸14采用电推杆，电推杆的活塞杆前端即与安装架6中心球头连接。滑轴21上滑动设置滑座22，下压架2中部安装双头气缸23，双头气缸23两端的活塞杆分别与两个滑座22相连接，双头气缸23的两端活塞杆同步伸展，从而可以带动两侧的滑座22相向或相反位移，从而调整两个滑座22之间的距离，完成后续的夹板3对于锂电池Pack的抓取。

所述滑座22底部垂直设置夹板3，夹板3与锂电池Pack的侧面相对应，通过双头气缸23带动两个滑座22相向滑动，可以使夹板3对锂电池Pack进行抓取。具体的，所述夹板3内侧安装气囊31，气囊31整体呈方形，当气囊31充气后，气囊31的外侧呈现中间略微外凸的“面包”状，从而对锂电池Pack的侧面电芯相接触。气囊31的设置，可以增加与锂电池Pack侧面的接触面积，减少局部受到的压强，进而保障电芯的安全。气囊31的外表面可采用磨砂面，从而提高与锂电池Pack侧面之间的摩擦力，保障对于锂电池Pack整体抓取的安全性。而如果仅仅是气囊31的抓取，则有可能发生电池包倾斜掉落的情况，因而在夹板3的顶部与底部均水平设置接触条32，接触条32外侧可安装胶条，两个接触条32之间的距离等于锂电池Pack的高度，从而可以通过接触条32对锂电池Pack的顶部与底部封装边进行夹取，保障锂电池Pack被抓取时的稳定性。

气囊31位于两个接触条32之间，当所述气囊31充气膨胀后，气囊31超过接触条32的厚度0.5-1cm，从而可以通过气囊31对锂电池Pack侧边的电芯充分接触，缓解两个接触条32的压力，进一步保障对于锂电池Pack抓取的稳定性。

所述侧安装架12包括一对向内侧弯折的“L”型支杆，同侧的两个“L”型支杆分别位于顶安装架11的前后两端。同侧的两个“L”型支杆之间的距离大于锂电池Pack的长度，两对“L”型支杆之间作为锂电池Pack的抓取空间。“L”型支杆朝向彼此一侧具有滑槽15，两个所述滑槽15之间滑动设置板链5。所述板链5为阵列设置的若干刚性的连接片，相邻的连接片之间铰接。滑槽15为与“L”型支杆一致的“L”形，所述滑槽15的拐角处为圆角过渡。相邻的连接片之间可以进行一定角度的摆动，从而可以使板链5可以顺畅的通过圆角，进而使板链5可以在竖向滑槽以及横向滑槽之间滑动转换。所述“L”型支杆外侧安装同步带机构4，同步带机构4用于带动板链5在滑槽15内滑动。通过同步带机构4的带动，可以使板链5移动到横向滑槽处对锂电池Pack进行承托，辅助对于锂电池Pack的抓取，在进行长距离、快速的转运时，保障锂电池包的稳定性，同时避免了长时间对电芯挤压、封装片挤压而造成的损伤。

由于在对电池包进行抓取时，“L”型支杆很可能需要触及输送台面才能够保证夹板3对于电池包的稳定抓取，为了使“L”型支杆在抓取锂电池Pack时不与输送台面发生干涉，同侧的两个“L”型支杆顶部之间通过连杆17进行连接，所述连杆17顶部安装若干缓冲轴18，所述顶安装架11侧边处安装若干与缓冲轴18相配合的缓冲套筒19，所述缓冲轴18与缓冲套筒19之间具有缓冲弹簧。通过缓冲轴18与缓冲套筒19的滑动连接，可以保证两个“L”型支杆同步升降。通过缓冲弹簧的缓冲作用，在“L”型支杆触及台面时，可以压缩弹簧，避免因为与输送台面的干涉而无法利用夹板3对锂电池Pack进行抓取。

进一步的，板链5的每一个连接片端部均具有滑动头51，所述滑动头51的直径略小于滑槽15的宽度，从而可以保障板链5在滑槽15内的流畅滑动。所述“L”型支杆外侧的拐角处设置折边槽16，折边槽16的拐角处为圆角。所述同步带机构4的两个驱动轮分别设置在“L”型支杆竖杆的顶部以及“L”型支杆横杆的远端，两个所述驱动轮之间张紧有同步带，同步带底部穿过折边槽16，同步带的顶部直接连接在两个驱动轮上。更进一步的，折边槽16内可安装若干辊轮，辊轮与同步带相接触，进而能够对同步带进行限位，使同步带能够顺畅的通过折边槽16进行转向。所述滑槽15侧边贯穿，板链5前端以及后端均与同步带上一点固定连接。其中一个驱动轮上具有伺服驱动电机，通过伺服驱动电机的驱动，可以带动同步带进行稳定的移动，进而带动板链5在滑槽15内稳定的滑动。板链5的两端均与同步带进行固定连接，因而通过伺服驱动电机正转或者反转得调节，就可以通过前拉后推的方式带动板链5在滑槽15内滑动，从而利用板链5对锂电池Pack进行稳定的承托。

具体的，在利用本装置对锂电池Pack进行抓取转运时，其抓取方法如下：

首先通过定位机构将锂电池Pack定位在抓取位置处，随后通过行车或吊具控制本装置整体下降，使夹板3位于锂电池Pack的两侧。随后通过双头气缸23收缩，利用夹板3将锂电池Pack两侧进行夹紧，此时气囊31充气对锂电池Pack的侧边电芯进行夹取。随后升降缸14收缩带动下压架2上升，同时利用同步带机构4带动板链5滑动到侧安装架12底部，随后利用升降缸14缓慢伸展将锂电池Pack下方，利用板链5对锂电池Pack进行承托，与此同时气囊31缓慢泄压，减少或消除对锂电池Pack侧面电芯的压迫。在将锂电池Pack转运到位后，气囊31重新充气对锂电池Pack进行抓取，随后利用同步带机构4带动板链5滑动到侧安装架12顶部，从而避开对于锂电池Pack底部的承托，随后升降缸14缓慢下降将锂电池Pack放下，随后双头气缸23伸展使夹板3松开对于锂电池Pack的装夹。

Claims (8)

1.一种锂电池Pack成品转运机构，包括外框架（1），所述外框架（1）包括上方的顶安装架（11）以及两侧的侧安装架（12），其特征在于：所述顶安装架（11）底部设置若干滑动套筒（13）以及至少一个升降缸（14），所述滑动套筒（13）内滑动设置下压架（2），所述升降缸（14）的活塞杆前端与下压架（2）顶面连接，所述下压架（2）顶部两侧均设置一对与侧安装架（12）垂直的滑轴（21），所述滑轴（21）上滑动设置滑座（22），所述下压架（2）中部设置双头气缸（23），所述双头气缸（23）两端的活塞杆分别与两个滑座（22）相连接，所述滑座（22）底部垂直设置夹板（3），所述夹板（3）内侧设置气囊（31），所述侧安装架（12）包括一对向内侧弯折的“L”型支杆，所述“L”型支杆朝向彼此一侧具有滑槽（15），两个所述滑槽（15）之间滑动设置板链（5），所述板链（5）为阵列设置的若干刚性的连接片，相邻的连接片之间铰接，所述“L”型支杆外侧设置同步带机构（4），所述同步带机构（4）用于带动板链（5）在滑槽（15）内滑动。

2.根据权利要求1所述的一种锂电池Pack成品转运机构，其特征在于：所述夹板（3）顶部与底部均水平设置接触条（32），所述气囊（31）位于两个接触条（32）之间，当所述气囊（31）充气膨胀后，所述气囊（31）超过接触条（32）的厚度。

3.根据权利要求1所述的一种锂电池Pack成品转运机构，其特征在于：所述下压架（2）包括下方的安装架（6）以及上方的连接架（7），所述滑轴（21）对称设置在安装架（6）两侧，所述连接架（7）通过支杆与安装架（6）相连接，所述连接架（7）顶部具有与滑动套筒（13）一一对应滑动连接的滑动轴（61），所述升降缸（14）采用电推杆，电推杆的活塞杆前端与连接架（7）中心球头连接。

4.根据权利要求1所述的一种锂电池Pack成品转运机构，其特征在于：所述滑槽（15）为与“L”型支杆一致的“L”形，所述滑槽（15）的拐角处为圆角过渡。

5.根据权利要求1所述的一种锂电池Pack成品转运机构，其特征在于：所述板链（5）的每一个连接片端部均设置滑动头（51），所述滑动头（51）的直径与滑槽（15）的宽度相适应。

6.根据权利要求1所述的一种锂电池Pack成品转运机构，其特征在于：所述“L”型支杆外侧的拐角处设置折边槽（16），所述同步带机构（4）的两个驱动轮分别设置在“L”型支杆竖杆的顶部以及“L”型支杆横杆的远端，两个所述驱动轮之间张紧有同步带，同步带底部穿过折边槽（16），所述滑槽（15）侧边贯穿，所述板链（5）前端以及后端均与同步带上一点固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种锂电池Pack成品转运机构，其特征在于：所述折边槽（16）内具有若干辊轮，辊轮与同步带相适应。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种锂电池Pack成品转运机构，其特征在于：同侧的两个所述“L”型支杆顶部之间设置连杆（17），所述连杆（17）顶部设置若干缓冲轴（18），所述顶安装架（11）侧边处设置若干与缓冲轴（18）相配合的缓冲套筒（19），所述缓冲轴（18）与缓冲套筒（19）之间具有缓冲弹簧。