CN212161990U - 一种软包电池托盘自动转换加压夹紧机构 - Google Patents

Abstract

一种软包电池托盘托盘自动转换夹紧机构，包括：机架，用于安装与支撑软包电池托盘托盘自动转换机构的其他部件；电池托盘，用于盛放软包电池；抓取单元，用于实现软包电池的转移；电池变距导向组件，用于将软包电池分布进行调整，使其整齐排列在电池变距导向组件上；拘束托盘加压组件，用于对拘束托盘加压以将位于拘束托盘内的软包电池加压夹紧；及PLC控制单元，用于控制软包电池托盘托盘自动转换机构的运行。本实用新型的有益效果是：将软包锂电容自动从普通电池取出，然后进行等间距整齐排列，再自动转到特殊托盘中，进行自动夹紧；全自动，无需人工，效率高。

Description

一种软包电池托盘自动转换加压夹紧机构

技术领域

本实用新型涉及一种软包电池托盘自动转换加压夹紧机构，属于锂电池测试设备的制造领域。

背景技术

软包锂电容也是一种储能电池器件，其结合了超级电容器与锂电池池的优点，既具有较高的能量密度，同时也具有较高的功率密度。软包锂电容基础材料除了正负极材料、隔膜、电解液外，还有锂片。在生产工艺中，软包锂电容在完成注液后，先进行预封，然后在进行嵌锂，待嵌锂完成后，然后在进行二封。软包锂电容在嵌锂的过程中，需要对其进行夹紧，一方面可以加速嵌锂，另一方面可以使软包锂电容中的气体集中到气袋中。之前的技术是人工调节电池托盘，时软包锂电容逐个夹紧，这种人工操作方法耗时耗力，而且无法自动化生产。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提出一种软包电池托盘自动转换加压夹紧机构及转换夹紧方法，具有省时省力等优点，其可以做到将软包锂电容自动从普通电池取出，然后进行等间距整齐排列，再自动转到特殊托盘中，进行自动夹紧。整个操作过程中，全自动，无需人工，效率高。

本实用新型所述的一种软包电池托盘自动转换加压夹紧机构，其特征在于，包括：

机架，用于安装与支撑软包电池托盘自动转换机构的其他部件；

电池托盘，安装在机架内部，用于盛放软包电池；

抓取单元，安装在机架顶部，位于电池托盘、电池变距导向组件和拘束托盘加压组件的正上方，包括水平导向机构以及至少一套转运机械手组件，所述水平导向机构水平铺装于机架内，用于向转运机械手组件提供导向；所述转运机械手组件悬装于水平导向机构上，用于实现软包电池的转移；

电池变距导向组件，安装在机架内部，且位于电池托盘与拘束托盘加压组件之间，用于将软包电池分布进行调整，使其整齐排列在电池变距导向组件上；

拘束托盘加压组件，安装在机架内部，所述拘束托盘加压组件包括拘束托盘与电机加压组件，所述电机加压组件的动力输出端与拘束托盘的调整端相连，用于对拘束托盘加压以将位于拘束托盘内的软包电池加压夹紧；以及PLC控制单元，设置于机架内，所述抓取单元的控制端、电池变距导向组件的控制端以及拘束托盘加压组件的控制端与PLC控制单元的相应引脚电连，所述PLC控制单元的信号输出端与外界服务器的信号输入端信号相连，用于控制软包电池托盘自动转换机构的运行。

所述机架，从上到下分为三层，其中底层设有用于安装PLC控制单元的控制工位，中层设有用于电池托盘的输送工位以及安装工位，并且电池托盘的安装工位设置在其输送工位的尾端，此外还设有电池变距导向组件与拘束托盘加压组件的安装工位，与电池托盘的安装工位处于同一水平线上；上层安装有抓取单元。

所述水平导向机构包括导向轨道组件、拖链以及水平驱动电机组件板，所述水平驱动电机组件安装在机架上，其动力输出端与拖链相连，用于向拖链移动提供动力；所述拖链与导向轨道组件平行并列安装在机架内，且所述拖链位于导向轨道组件的外侧；所述拖链的起始端与所述转运机械手组件固定连接，用于带动转运机械手组件沿导向轨道组件轴向移动；

所述转运机械手组件包括宽距机械手、窄距机械手、两块安装板以及两套升降装置，所述安装板架装在导向轨道组件上，二者滑动连接，并且所述安装板与拖链相连，使得安装板在拖链的带动下沿导向轨道组件轴向滑动；每块安装板上分别安装一套升降装置，其中升降装置的升降端位于安装板下方，用于提供宽距机械手和窄距机械手的垂直移动的动力；所述宽距机械手和窄距机械手组件分别安装于相应的升降装置的升降端上，使得宽距机械手组件和窄距机械手组件在升降装置带动下垂直升降，其中宽距机械手用于将软包电池从电池托盘转移到电池变距导向组件中；窄距机械手用于将软包电池从电池变距导向组件转移到拘束托盘加压组件中。

所述导向轨道组件包括两根直线滑轨，直线滑轨并排平行设置于机架的第二层，拖链设置在直线滑轨外侧，所述拖链位于直线导轨的外侧，并且直线滑轨与拖链平行。

所述电池变距导向组件，安装在机架的二层，且位于电池托盘与拘束托盘加压组件之间，用于将软包电池等间距分布在电池变距导向组件上；所述电池变间距导向组件包括底板、第一电池导向组件、左右调整机构、前后调整机构、上下调整机构，所述底板铺装于机架内，且底板表面铺装滑动轨道，用于安装第一电池导向组件、左右调整机构、前后调整机构、上下调整机构；所述左右调整机构依次安装于滑动轨道上，并可沿滑动轨道轴向滑移，用于调整软包电池在第一电池导向组件左右位置；所述第一电池导向组件，每两个第一电池导向组件横向排列为一组，多组轴向排列成一列，且每组均对应一套左右调整机构，第一电池导向组件竖直安装于对应的左右调整机构上，每组第一电池导向组件之间留有间隙，用于单个软包电池从机械手上滑落到其中；所述前后调整机构位于整列第一电池导向组件下方，且位于底板的前端，前后调整机构的推动端与最外侧的左右调整机构相连，用于调整整列第一电池导向组件之间的间距；所述上下调整机构设置于整列第一电池导向组件的端部，所述上下调整机构的升降部穿设于第一电池导向组件形成的间隙处，并且升降部的两端部分别延伸至整列第一电池导向组件的端部，用于调整软包电池在第一电池导向组件上下位置。

所述左右调整机构包括平板、第一丝杆、支撑座、第一丝杆螺母、导轨滑块和第一直线导轨，所述平板，用于安装第一直线导轨；所述第一丝杆，用于连接第一丝杆螺母，其两端通过支撑座，安装在平板上；所述第一丝杆螺母，有两个，与第一丝杆螺纹连接，两个第一丝杆螺母的上端有安装有两个第一电池导向组件；所述导轨滑块安装在第一丝杆螺母的下端，用于在第一直线导轨上水平滑动；所述第一直线导轨安装在平板上，且位于导轨滑块的正下方，为导轨滑块提供直线运动；当人工拧动第一丝杆旋转时，带动第一丝杆螺母的移动，进而带动导轨滑块在第一直线导轨上直线运动，最终带动第一丝杆螺母上的两个第一电池导向组件直线运动，以匹配软包电池的尺寸与位置。

所述前后调整机构包括前后驱动电机、同步带、同步间距调整组件、第二丝杆、第二丝杆螺母、第一推动板、第二直线滑轨和平板支撑座；所述电机，是动力来源，安装固定在底板的下底面的前端，其旋转推杆端与同步间距调整组件的第一端连接；所述同步带安装在同步间距调整组件，用于传动电机的动力；所述同步间距调整组件的第二端与第二丝杆连接，用于安装同步带；所述第二丝杆通过支撑座连接在底板上前后两端，且位于支撑板的正下方；所述第二丝杆螺母，与第二丝杆进行螺纹连接，且安装在第一推动板上；所述第一推动板，连接在第二丝杆上，且位于左右调整机构的正前方；所述第二直线滑轨位于底板的左右两边，用于左右调整机构在其上进行前后滑动；所述平板支撑座，安装在左右调整机构的平板的下面板上，用于支撑平板，并与第二直线滑轨配合；当电机转动时，带动同步带与同步间距调整组件的转动，然后带动第二丝杆的转动，在带动第二丝杆螺母与第一推动板在第二丝杆上移动，进而第一推动板推动左右调整机构在第二直线滑轨上滑动，进而推动调节整列第一电池导向组件之间的间距。

所述上下调整机构包括支撑板、第三丝杆、第三丝杆螺母、导向杆和连接滑块，所述支撑板与底板平行，位于多组横向排列的两个第一电池导向组件之间，用于支撑软包电池；所述第三丝杆一端连接在底板上，一端穿过支撑板；所述第三丝杆螺母与第三丝杆进行螺纹连接，并安装在支撑板上面；所述导向杆，有四个，用于给支撑板垂直运动时，提供导向；所述连接滑块，连接在第三丝杆和导向杆上，并安装在支撑板的下面；当人工拧动第三丝杆旋转时，带动第三丝杆螺母的移动，进而带动支撑板移动，在连接滑块带动下，支撑板在第三丝杆和导向杆上进行垂直直线运动，以调节软包电池放置位置的高低。

所述拘束托盘加压组件的拘束托盘包括托盘底板、托盘框架、前后板、活动隔板、滑杆、第二推动板、第四丝杆、第四丝杆螺母和第二电池导向组件；所述托盘底板与托盘框架，相互连接组成拘束托盘基本框架；所述前后板，安装固定在托盘底板的前后端；前后板之间通过滑杆连接；所述活动隔板，有多个，与前后板平行，垂直排列在前后板之间，并与滑杆连接；所述滑杆有四根，活动隔板通过滑杆进行直线运动；所述第二推动板，是最前端的活动隔板，其与托盘前板通过第四丝杆连接；所述第四丝杆，一端穿过托盘前板与电机加压组件连接，另一端配合在第二推动板上；所述第四丝杆螺母，与第四丝杆进行螺纹连接，安装固定在第二推动板上，面向托盘前板；所述第二电池导向组件，安装在活动隔板上，用于单个软包电池从机械手上滑落到其中，并落入到活动隔板之间；当电机加压组件带动第四丝杆转动时，带动第四丝杆螺母与第二推动板移动，并通过滑杆进行直线运动，最终达到缩进活动隔板之间的距离，然后达到对软包电池进行夹紧；

所述电机加压组件，用于提供动力；所述电机加压组件包括铝型材支撑件、直线滑轨、连接板、直线运动电机组件与旋转运动电机组件；所述铝型材支撑件，有两套，平行安装在拘束托盘的托盘底板上，用于支撑直线滑轨；所述直线滑轨，有两套，安装固定两套在铝型材支撑件上，用于连接板的直线滑动；所述连接板，通过滑槽安装在直线滑轨上，用于支撑直线运动电机组件与旋转运动电机组件；所述直线运动电机组件，安装在连接板的下板面，用于给连接板提供直线运动的动力；所述旋转运动组件，安装在连接板的上板面，用于给拘束托盘提供加压夹紧动力。

所述直线运动电机组件包括直线驱动电机、第五丝杆、第五丝杆螺母与卡座，所述直线驱动电机安装固定在连接板的下板面，其推动端与第五丝杆连接；所述第五丝杆通过卡座支撑在连接板上；所述第五丝杆螺母，与第五丝杆进行螺纹连接，且安装固定在连接板上；所述卡座，安装在连接板前端，其上有卡口，用于支撑第五丝杆；当直线驱动电机旋转运动时，带动第五丝杆旋转运动，进而推动第五丝杆螺母与连接板的移动，在直线滑轨的导向下，连接板进行水平直线运动，然后将直线驱动电机加压组件移动到靠近拘束托盘停止；所述旋转运动旋转驱动电机组件包括旋转驱动电机、套筒和支撑座；所述旋转驱动电机通过支撑座安装固定在连接板的上板面，其推动端安装有套筒。所述套筒，用于与拘束托盘的第五丝杆配合；当旋转驱动电机旋转运动时，带动套筒旋转运动，进而带动第五丝杆的旋转运动。

所述电池托盘包括底座、外框和内衬，所述底座是电池托盘的底板，与外框固装；所述外框，其相对的两侧面设有供软包电池极耳伸出的缺口；所述内衬铺设在底的表面上，内设有若干个用于放置软包电池的卡位，使软包电池垂直放置在放置卡位上，且保持软包电池的极耳从外框的缺口左右伸出或者同侧伸出。

利用本实用新型所述的软包电池托盘自动转换及加压夹紧机构对托盘进行转换及夹紧的动作步骤为：

1)将装满有软包电池的电池托盘放置在机架二层的运输区，然后将其运动到托盘的安装区；

2)待电池托盘安装到位后，抓取单元启动，抓取单元的宽距机械手，在电机组件和升降装置作用下，将软包电池从电池托盘转移到电池变距导向组件中；

3)待软包电池落入到电池变距导向组件中，电池变距导向组件对其进行整列，使其井然有序排列；

4)所述软包电池整定好后，抓取单元启动，抓取单元的窄距机械手，在电机组件和升降装置作用下，将软包电池从电池变距导向组件转移到拘束托盘加压组件中；

5)待电池落入到拘束托盘中，所述电机加压组件启动，多拘束托盘的软包电池进行加压夹紧。

本实用新型的有益效果体现在：将软包锂电容自动从普通电池取出，然后进行等间距整齐排列，再自动转到特殊托盘中，进行自动夹紧。整个操作过程中，全自动，无需人工，效率高。

附图说明

图1软包电池托盘自动转换及加压夹紧机构的结构图；

图2该机构的电池托盘的结构图；

图3该机构的双机械手组件的结构图；

图4该机构的电池变距导向组件的结构图；

图5该电池变距导向组件的左右调整机构的结构图；

图6该电池变距导向组件的前后调整机构的结构图；

图7该电池变距导向组件的上下调整机构的结构图；

图8该机构的拘束托盘加压组件的结构图；

图9该拘束托盘加压组件的拘束托盘的结构图；

图10该拘束托盘加压组件的电机加压组件的正面结构的结构图；

图11该装置的PLC模块结构图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型。

参照附图：

实施例1本实用新型所述的一种软包电池托盘自动转换加压夹紧机构，包括：

机架1，用于安装与支撑软包电池托盘自动转换加压机构的其他部件；

电池托盘2，安装在机架内部，用于盛放软包电池；

抓取单元3，安装在机架顶部，位于电池托盘、电池变距导向组件和拘束托盘加压组件的正上方，包括水平导向机构以及至少一套转运机械手组件，所述水平导向机构水平铺装于机架内，用于向转运机械手组件提供导向；所述转运机械手组件悬装于水平导向机构上，用于实现软包电池的转移；

电池变距导向组件4，安装在机架内部，且位于电池托盘与拘束托盘加压组件之间，用于将软包电池分布进行调整，使其整齐排列在电池变距导向组件上；

拘束托盘加压组件5，安装在机架内部，包括拘束托盘51与电机加压组件52，所述电机加压组件的动力输出端与拘束托盘的调整端相连，用于对拘束托盘加压以将位于拘束托盘内的软包电池加压夹紧；

以及PLC控制单元，设置于机架内，所述抓取单元的控制端、电池变距导向组件的控制端以及拘束托盘加压组件的控制端与PLC 控制单元的相应引脚电连，所述PLC控制单元的信号输出端与外界服务器的信号输入端信号相连，用于控制软包电池托盘自动转换机构的运行。

所述机架1，从上到下分为三层，其中底层设有用于安装PLC控制单元的控制工位，中层设有用于电池托盘的输送工位以及安装工位，并且电池托盘的安装工位设置在其输送工位的尾端，此外还设有电池变距导向组件与拘束托盘加压组件的安装工位，与电池托盘的安装工位处于同一水平线上；上层安装有抓取单元。

所述水平导向机构包括导向轨道组件、拖链37以及水平驱动电机组件35，所述水平驱动电机组件35安装在机架1上，其动力输出端与拖链37相连，用于向拖链37移动提供动力；所述拖链37与导向轨道组件平行并列安装在机架1内，且所述拖链37位于导向轨道组件的外侧；所述拖链37的起始端与所述转运机械手组件固定连接，用于带动转运机械手组件沿导向轨道组件轴向移动；

所述转运机械手组件包括宽距机械手32、窄距机械手33、两块安装板34以及两套升降装置36，所述安装板34架装在导向轨道组件上，二者滑动连接，并且所述安装板34与拖链37相连，使得安装板在拖链37的带动下沿导向轨道组件轴向滑动；每块安装板34上分别安装一套升降装置36，其中升降装置36的升降端位于安装板34 下方，用于提供宽距机械手32和窄距机械手33的垂直移动的动力；所述宽距机械手32和窄距机械手组件33分别安装于相应的升降装置 36的升降端上，使得宽距机械手组件32和窄距机械手组件33在升降装置带动下垂直升降，其中宽距机械手用于将软包电池从电池托盘转移到电池变距导向组件中；窄距机械手用于将软包电池从电池变距导向组件转移到拘束托盘加压组件中。

所述导向轨道组件包括两根直线滑轨31，直线滑轨并排平行设置于机架的第二层，拖链设置在直线滑轨外侧，所述拖链位于直线导轨的外侧，并且直线滑轨与拖链平行。

所述电池变距导向组件4，安装在机架的二层，且位于电池托盘2与拘束托盘加压组件5之间，用于将软包电池等间距分布在电池变距导向组件上；所述电池变间距导向组件4包括底板41、第一电池导向组件42、左右调整机构43、前后调整机构44、上下调整机构45，所述底板41铺装于机架内，且底板表面铺装滑动轨道411，用于安装第一电池导向组件42、左右调整机构43、前后调整机构44、上下调整机构45；所述左右调整机构43依次安装于滑动轨道411上，并可沿滑动轨道411轴向滑移，用于调整软包电池在第一电池导向组件 42左右位置；所述第一电池导向组件42，每两个第一电池导向组件横向排列为一组，多组轴向排列成一列，且每组均对应一套左右调整机构，第一电池导向组件42竖直安装于对应的左右调整机构43上，每组第一电池导向组件42之间留有间隙，用于单个软包电池从机械手上滑落到其中；所述前后调整机构44位于整列第一电池导向组件42下方，且位于底板41的前端，前后调整机构44的推动端与最外侧的左右调整机构43相连，用于调整整列第一电池导向组件42之间的间距；所述上下调整机构45设置于整列第一电池导向组件的端部，所述上下调整机构的升降部穿设于第一电池导向组件形成的间隙处，并且升降部的两端部分别延伸至整列第一电池导向组件的端部，用于调整软包电池在第一电池导向组件上下位置。

所述左右调整机构43包括平板431、第一丝杆432、支撑座433、第一丝杆螺母434、导轨滑块435和第一直线导轨436，所述平板，用于安装第一直线导轨；所述第一丝杆，用于连接第一丝杆螺母，其两端通过支撑座，安装在平板上；所述第一丝杆螺母，有两个，与第一丝杆螺纹连接，两个第一丝杆螺母的上端有安装有两个第一电池导向组件；所述导轨滑块安装在第一丝杆螺母的下端，用于在第一直线导轨上水平滑动；所述第一直线导轨安装在平板上，且位于导轨滑块的正下方，为导轨滑块提供直线运动；当人工拧动第一丝杆旋转时，带动第一丝杆螺母的移动，进而带动导轨滑块在第一直线导轨上直线运动，最终带动第一丝杆螺母上的两个第一电池导向组件直线运动，以匹配软包电池的尺寸与位置。

所述前后调整机构44包括前后驱动电机441、同步带442、同步间距调整组件443、第二丝杆444、第二丝杆螺母445、第一推动板 446、第二直线滑轨447和平板支撑座448；所述前后驱动电机441 是动力来源，安装固定在底板的下底面的前端，其旋转推杆端与同步间距调整组件的第一端连接；所述同步带安装在同步间距调整组件，用于传动电机的动力；所述同步间距调整组件的第二端与第二丝杆连接，用于安装同步带；所述第二丝杆通过支撑座连接在底板上前后两端，且位于支撑板的正下方；所述第二丝杆螺母，与第二丝杆进行螺纹连接，且安装在第一推动板上；所述第一推动板，连接在第二丝杆上，且位于左右调整机构的正前方；所述第二直线滑轨位于底板的左右两边，用于左右调整机构在其上进行前后滑动；所述平板支撑座，安装在左右调整机构的平板的下面板上，用于支撑平板，并与第二直线滑轨配合；当电机转动时，带动同步带与同步间距调整组件的转动，然后带动第二丝杆的转动，在带动第二丝杆螺母与第一推动板在第二丝杆上移动，进而第一推动板推动左右调整机构在第二直线滑轨上滑动，进而推动调节整列第一电池导向组件之间的间距。

所述上下调整机构45包括支撑板451、第三丝杆452、第三丝杆螺母453、导向杆454和连接滑块455，所述支撑板与底板平行，位于多组横向排列的两个第一电池导向组件之间，用于支撑软包电池；所述第三丝杆一端连接在底板上，一端穿过支撑板；所述第三丝杆螺母与第三丝杆进行螺纹连接，并安装在支撑板上面；所述导向杆，有四个，用于给支撑板垂直运动时，提供导向；所述连接滑块，连接在第三丝杆和导向杆上，并安装在支撑板的下面；当人工拧动第三丝杆旋转时，带动第三丝杆螺母的移动，进而带动支撑板移动，在连接滑块带动下，支撑板在第三丝杆和导向杆上进行垂直直线运动，以调节软包电池放置位置的高低。

所述拘束托盘加压组件5的拘束托盘51包括托盘底板511、托盘框架512、前后板513、活动隔板514、滑杆515、第二推动板516、第四丝杆517、第四丝杆螺母518和第二电池导向组件519；所述托盘底板与托盘框架，相互连接组成拘束托盘基本框架；所述前后板，安装固定在托盘底板的前后端；前后板之间通过滑杆连接；所述活动隔板，有多个，与前后板平行，垂直排列在前后板之间，并与滑杆连接；所述滑杆有四根，活动隔板通过滑杆进行直线运动；所述第二推动板，是最前端的活动隔板，其与托盘前板通过第四丝杆连接；所述第四丝杆，一端穿过托盘前板与电机加压组件连接，另一端配合在第二推动板上；所述第四丝杆螺母，与第四丝杆进行螺纹连接，安装固定在第二推动板上，面向托盘前板；所述第二电池导向组件，安装在活动隔板上，用于单个软包电池从机械手上滑落到其中，并落入到活动隔板之间；当电机加压组件带动第四丝杆转动时，带动第四丝杆螺母与第二推动板移动，并通过滑杆进行直线运动，最终达到缩进活动隔板之间的距离，然后达到对软包电池进行夹紧；

所述电机加压组件52，用于提供动力；所述电机加压组件包括铝型材支撑件521、直线滑轨522、连接板523、直线运动电机组件 524与旋转运动电机组件525；所述铝型材支撑件，有两套，平行安装在拘束托盘的托盘底板上，用于支撑直线滑轨；所述直线滑轨，有两套，安装固定两套在铝型材支撑件上，用于连接板的直线滑动；所述连接板，通过滑槽安装在直线滑轨上，用于支撑直线运动电机组件与旋转运动电机组件；所述直线运动电机组件，安装在连接板的下板面，用于给连接板提供直线运动的动力；所述旋转运动组件，安装在连接板的上板面，用于给拘束托盘提供加压夹紧动力。

所述直线运动电机组件524包括直线驱动电机5241、第五丝杆 5242、第五丝杆螺母5243与卡座5244，所述直线驱动电机安装固定在连接板的下板面，其推动端与第五丝杆连接；所述第五丝杆通过卡座支撑在连接板上；所述第五丝杆螺母，与第五丝杆进行螺纹连接，且安装固定在连接板上；所述卡座，安装在连接板前端，其上有卡口，用于支撑第五丝杆；当直线驱动电机旋转运动时，带动第五丝杆旋转运动，进而推动第五丝杆螺母与连接板的移动，在直线滑轨的导向下，连接板进行水平直线运动，然后将直线驱动电机加压组件移动到靠近拘束托盘停止；

所述旋转运动电机组件525包括旋转驱动电机5251、套筒5252 和支撑座5253；所述旋转驱动电机通过支撑座安装固定在连接板的上板面，其推动端安装有套筒。所述套筒，用于与拘束托盘的第五丝杆配合。当旋转驱动电机旋转运动时，带动套筒旋转运动，进而带动第五丝杆的旋转运动。

所述电池托盘2包括底座21、外框22和内衬23，所述底座是电池托盘的底板，与外框固装；所述外框，其相对的两侧面设有供软包电池极耳伸出的缺口；所述内衬铺设在底的表面上，内设有若干个用于放置软包电池的卡位，使软包电池垂直放置在放置卡位上，且保持软包电池的极耳从外框的缺口左右伸出或者同侧伸出。

图11为所述PLC控制模块，所述PLC控制模块7包括CPU模块71、电源模块72、伺服定位模块73、通讯模块74、外部输入模块 75以及外部输出模块76，所述CPU模块71与伺服定位模块信号连接，并通过通讯模块和外部输入模块、外部输出模块与外部部件通信；所述电源模块与CPU模块、伺服定位模块73、通讯模块74、外部输入模块75以及外部输出模块76电连接，用于向PLC控制模块供电。

实施例2本实用新型所述的一种软包电池托盘自动转换加压夹紧机构，包括：

机架1，是软包电池托盘自动转换机构的基础支撑部件，用于安装与支撑软包电池托盘自动转换机构的其他部件；

电池托盘2，安装在机架内部，位于电池变距导向组件的左侧，用于盛放软包电池；

抓取单元3，安装在机架顶部，位于电池托盘、电池变距导向组件和拘束托盘加压组件的正上方，用于将软包电池从电池托盘转移到电池变距导向组件中，然后再将软包电池从电池变距导向组件转移到拘束托盘加压组件中。

电池变距导向组件4，安装在机架内部，且位于电池托盘2与拘束托盘加压组件5之间，用于将软包电池分布进行调整，使其整齐排列在电池变距导向组件上。

拘束托盘加压组件5，安装在机架内部，位于电池变距导向组件的右侧，将位于拘束托盘的软包电池进行加压夹紧；

以及PLC控制单元，设置于机架1内，所述抓取单元的控制端、电池变距导向组件的控制端以及拘束托盘加压组件的控制端与PLC 控制单元的相应引脚电连，所述PLC控制单元的信号输出端与外界服务器的信号输入端信号相连，用于控制软包电池托盘自动转换机构的运行。

所述机架1，从上到下分为三层，其中底层设有用于安装PLC 控制装置的控制工位，中层设有用于电池托盘2的输送工位以及安装工位，并且电池托盘2的安装工位设置在其输送工位的尾端，此外还设有电池变距导向组件4与拘束托盘加压组件5的安装工位，与电池托盘2的安装工位处于同一水平线上；上层安装有抓取单元3。

所述电池托盘2，安装在机架1的二层，位于电池变距导向组件 4的左侧，用于盛放软包电池。所述电池托盘2，包括底座21、外框 22和内衬23。所述底座21是电池托盘2的底板，与外框22固装。所述外框22，其相对的两侧面设有供软包电池极耳伸出的缺口；所述内衬23，铺设在底的表面上，内设有若干个用于放置软包电池的卡位，可以使软包电池垂直放置在放置卡位上，且保持软包电池的极耳从外框的缺口左右伸出或者同侧伸出。

所述抓取单元3，安装在机架1的上层，用于将软包电池从电池托盘2转移到电池变距导向组件4中，然后再将软包电池从电池变距导向组件4转移到拘束托盘加压组件5中。所述抓取单元3 包括水平导向机构以及转运机械手组件，水平导向机构包括导向轨道组件、拖链以及水平驱动电机组件35，所述导向轨道组件包括两根直线滑轨31，所述转运机械手组件包括宽距机械手32、窄距机械手33、两块安装板34以及两套升降装置36，所述直线滑轨31，为一套，共同用于宽距机械手32、窄距机械手33的水平移动的导向。所述宽距机械手32，用于将软包电池从电池托盘2转移到电池变距导向组件4中。所述窄距机械手33，用于将软包电池从电池变距导向组件4转移到拘束托盘加压组件5中。所述安装板31、水平驱动电机组件35和升降装置36各有两套，分布作用于宽距机械手32和窄距机械手33。所述两套安装板31下方分布安装宽距机械手32和窄距机械手33。所述水平驱动电机组件35，安装在安装板31上，用于提供宽距机械手32和窄距机械手33的水平移动的动力。所述升降装置36，安装在安装板31上，用于提供宽距机械手32和窄距机械手33的垂直移动的动力。

所述电池变距导向组件4，安装在机架1的二层，且位于电池托盘2与拘束托盘加压组件5之间，用于将软包电池等间距分布在电池变距导向组件4上。所述电池变间距导向组件4包括底板 41、第一电池导向组件42、左右调整机构43、前后调整机构44、上下调整机构45。所述底板41，是支撑部件，用于安装第一电池导向组件42、左右调整机构43、前后调整机构44、上下调整机构 45。所述第一电池导向组件42，每两个横向排列为一组，多组组成一列平行竖直排列在底板1上，每组第一电池导向组件42用于单个软包电池从机械手上滑落到其中。所述左右调整机构43，位于第一电池导向组件42正下方，用于调整软包电池在第一电池导向组件42左右位置。所述前后调整机构44位于整列第一电池导向组件42下方，且位于底板41的前端，用于调整整列第一电池导向组件42之间的间距。所述上下调整机构45，有两套，位于整列第一电池导向组件42的前后端，用于调整软包电池在第一电池导向组件42上下位置。

所述左右调整机构43，包括平板431、第一丝杆432、支撑座433、第一丝杆螺母434、导轨滑块435和第一直线导轨436。所述平板431，用于安装第一直线导轨436。所述第一丝杆432，用于连接丝杆螺母431，其两端通过支撑座433，安装在平板431 上。所述第一丝杆螺母434，有两个，与第一丝杆432进行螺纹连接，两个第一丝杆螺母434的上端有安装有两个第一电池导向组件 42。所述导轨滑块435安装在第一丝杆螺母434的下端，用于在第一直线导轨436上水平滑动。所述第一直线导轨436，安装在平板 431上，且位于导轨滑块431的正下方，为导轨滑块431提供直线运动。当人工拧动第一丝杆432旋转时，带动丝杆螺母431的移动，进而带动导轨滑块435在第一直线导轨436上直线运动，最终带动第一丝杆螺母434上的两个第一电池导向组件42之间直线运动，最终达到匹配软包电池的尺寸与位置。

所述前后调整机构44，包括前后驱动电机441、同步带442、同步间距调整组件443、第二丝杆444、第二丝杆螺母445、第一推动板446、第二直线滑轨447和平板支撑座448。所述前后驱动电机441，是动力来源，安装固定在底板41的下底面的全端，其旋转推杆端与同步间距调整组件443的一端连接。所述同步带 442，安装在同步间距调整组件443，用于传动前后驱动电机441 的动力。所述同步间距调整组件443，用于安装同步带，其另一端与丝杆连接。所述第二丝杆444，通过支撑座连接在底板41上前后两端，且位于支撑板451的正下方。所述第二丝杆螺母445，与第二丝杆444进行螺纹连接，且安装在第一推动板446上。所述第一推动板446，连接在第二丝杆444上，且位于左右调整机构43的正前方。所述第二直线滑轨447，位于底板41的左右两边，用于左右调整机构43在其上进行前后滑动。所述平板支撑座448，安装在左右调整机构43的平板431的下面板上，用于支撑平板431，并与第二直线滑轨447配合。当前后驱动电机441转动时，带动同步带442与同步间距调整组件443的转动，然后带动第二丝杆444的转动，在带动第二丝杆螺母445与第一推动板 446在丝杆上移动，进而第一推动板446推动左右调整机构43在直线滑轨447上滑动，进而推动调节整列第一电池导向组件42 之间的间距。

所述上下调整机构45，包括支撑板451、第三丝杆452、第三丝杆螺母453、导向杆454和连接滑块455。所述支撑板451，与底板41平行，位于多组横向排列的两个第一电池导向组件42 之间，用于支撑软包电池。所述第三丝杆452，一端连接在底板 41上，一端穿过支撑板451。所述第三丝杆螺母453，与第三丝杆452进行螺纹连接，并安装在支撑板451上面。所述导向杆454，有四个，用于给支撑板451垂直运动时，提供导向。所述连接滑块455，连接在第三丝杆452和导向杆454上，并安装在支撑板 451的下面。当人工拧动第三丝杆452旋转时，带动第三丝杆螺母453的移动，进而带动支撑板451移动，在连接滑块455带动下，支撑板451在第三丝杆452和导向杆454上对进行垂直直线运动，最终达到软包电池放置位置的高低。

所述拘束托盘加压组件5，安装在机架1的二层，位于电池变距导向组件4的右侧，将位于拘束托盘的软包电池进行加压夹紧。所述拘束托盘加压组件5包括拘束托盘51与电机加压组件52。所述电机加压组件52用于对拘束托盘51加压，进而对软包电池进行夹紧。

所述拘束托盘51，用于盛放软包电池的。所述拘束托盘51 包括托盘底板511、托盘框架512、前后板513、活动隔板514、滑杆515、第二推动板516、丝杆517、丝杆螺母518和第二电池导向组件519。所述托盘底板511与托盘框架512，相互连接组成拘束托盘51基本框架。所述前后板513，安装固定在托盘底板511 的前后端。前后板513之间通过滑杆515连接。所述活动隔板514，有多个，与前后板平行，垂直排列在前后板513之间，并与滑赶 515连接。所述滑杆515，有四根，活动隔板514通过滑杆进行直线运动。所述第二推动板516，是最前端的活动隔板511，其与托盘前板通过丝杆516连接。所述丝杆516，一端穿过托盘前板与电机加压组件52连接，另一端配合在推动板517上。所述丝杆螺母 518，与丝杆516进行螺纹连接，安装固定在推动板517上，面向托盘前板。所述第二电池导向组件519，安装在活动隔板511上，用于单个软包电池从机械手上滑落到其中，并落入到活动隔板514 之间。当电机加压组件52带动丝杆516转动时，带动丝杆螺母518 与第二推动板516移动，并通过滑杆515进行直线运动，最终达到缩进活动隔板514之间的距离，然后达到对软包电池进行夹紧。

所述电机加压组件52，用于提供动力。所述电机加压组件包括铝型材支撑件521、直线滑轨522、连接板523、直线运动电机组件524与旋转运动电机组件525。所述铝型材支撑件521，有两套，平行安装在拘束托盘51的托盘底板511上，用于支撑直线滑轨522。所述直线滑轨522，有两套，安装固定两套在铝型材支撑件521上，用于连接板523的直线滑动。所述连接板523，通过滑槽安装在直线滑轨522上，用于支撑直线运动电机组件522与旋转运动电机组件523。所述直线运动电机组件522，安装在连接板523 的下板面，用于给连接板523提供直线运动的动力。所述旋转运动组件523，安装在连接板523的上板面，用于给拘束托盘51提供加压夹紧动力。

所述水平运动电机组件524包括电机5241、丝杆5242、丝杆螺母5243与卡座5244。所述电机5241安装固定在连接板523的下板面，其推动端与丝杆5222连接。所述丝杆5222，通过卡座5244 支撑在连接板523上。所述丝杆螺母5242，与丝杆5242进行螺纹连接，且安装固定在连接板523上。所述卡座5244，安装在连接板523前端，其上有卡口，用于支撑丝杆5242。当电机5241旋转运动时，带动丝杆5242旋转运动，进而推动丝杆螺母5242与连接板523的移动，在直线滑轨522的导向下，连接板523进行水平直线运动，然后将电机加压组件52移动到靠近拘束托盘51停止。

所述旋转运动电机组件525包括电机5251、套筒5252和支撑座5253。所述电机5251通过支撑座5253安装固定在连接板523 的上板面，其推动端安装有套筒5252。所述套筒5252，用于与拘束托盘51的丝杆516配合。当电机5251旋转运动时，带动套筒 5252旋转运动，进而带动丝杆516的旋转运动。

实施例3利用实施例1所述的软包电池托盘自动转换及加压夹紧机构对托盘进行转换及夹紧的动作步骤为：

1)将装满有软包电池的电池托盘放置在机架1二层的运输区，然后将其运动到托盘的安装区；

2)待电池托盘2安装到位后，抓取单元3启动，抓取单元3的宽距机械手32，在水平驱动电机组件35和升降装置36作用下，将软包电池从电池托盘2转移到电池变距导向组件4中；

3)待软包电池落入到电池变距导向组件4中，电池变距导向组件4对其进行整列，使其井然有序排列；

4)所述软包电池整定好后，抓取单元3启动，抓取单元3的窄距机械手33，在水平驱动电机组件35和升降装置36作用下，将软包电池从电池变距导向组件4转移到拘束托盘加压组件5中；

5)待电池落入到拘束托盘51中，所述电机加压组件52启动，多拘束托盘的软包电池进行加压夹紧。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对实用新型构思的实现形式的列举，本实用新型的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也包括本领域技术人员根据本实用新型构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (9)

1.一种软包电池托盘自动转换加压夹紧机构，其特征在于，包括：

机架，用于安装与支撑软包电池托盘自动转换加压机构的其他部件；

电池托盘，安装在机架内部，用于盛放软包电池；

抓取单元，安装在机架顶部，位于电池托盘、电池变距导向组件和拘束托盘加压组件的正上方，包括水平导向机构以及转运机械手组件，所述水平导向机构水平铺装于机架内，用于向转运机械手组件提供导向；所述转运机械手组件悬装于水平导向机构上，用于实现软包电池的转移；

电池变距导向组件，安装在机架内部，且位于电池托盘与拘束托盘加压组件之间，用于将软包电池分布进行调整，使其整齐排列在电池变距导向组件上；

拘束托盘加压组件，安装在机架内部，所述拘束托盘加压组件包括拘束托盘与电机加压组件，所述电机加压组件的动力输出端与拘束托盘的调整端相连，用于对拘束托盘加压以将位于拘束托盘内的软包电池加压夹紧；

以及PLC控制单元，设置于机架内，所述抓取单元的控制端、电池变距导向组件的控制端以及拘束托盘加压组件的控制端与PLC控制单元的相应引脚电连，所述PLC控制单元的信号输出端与外界服务器的信号输入端信号相连，用于控制软包电池托盘自动转换机构的运行。

2.如权利要求1所述的一种软包电池托盘自动转换加压夹紧机构，其特征在于：所述水平导向机构包括导向轨道组件、拖链以及水平驱动电机组件，所述水平驱动电机组件安装在机架上，其动力输出端与拖链相连，用于向拖链移动提供动力；所述拖链与导向轨道组件平行并列安装在机架内，且所述拖链位于导向轨道组件的外侧；所述拖链的起始端与所述转运机械手组件固定连接，用于带动转运机械手组件沿导向轨道组件轴向移动；

所述转运机械手组件包括宽距机械手、窄距机械手、两块安装板以及两套升降装置，所述安装板架装在导向轨道组件上，二者滑动连接，并且所述安装板与拖链相连，使得安装板在拖链的带动下沿导向轨道组件轴向滑动；每块安装板上分别安装一套升降装置，其中升降装置的升降端位于安装板下方，用于提供宽距机械手和窄距机械手的垂直移动的动力；所述宽距机械手和窄距机械手组件分别安装于相应的升降装置的升降端上，使得宽距机械手组件和窄距机械手组件在升降装置带动下垂直升降，其中宽距机械手用于将软包电池从电池托盘转移到电池变距导向组件中；窄距机械手用于将软包电池从电池变距导向组件转移到拘束托盘加压组件中。

3.如权利要求2所述的一种软包电池托盘自动转换加压夹紧机构，其特征在于：所述电池变距导向组件包括底板、第一电池导向组件、左右调整机构、前后调整机构、上下调整机构，所述底板铺装于机架内，且底板表面铺装滑动轨道，用于安装第一电池导向组件、左右调整机构、前后调整机构、上下调整机构；所述左右调整机构依次安装于滑动轨道上，并沿滑动轨道轴向滑移，用于调整软包电池在第一电池导向组件左右位置；所述第一电池导向组件，每两个第一电池导向组件横向排列为一组，多组轴向排列成一列，且每组均对应一套左右调整机构，第一电池导向组件竖直安装于对应的左右调整机构上，每组第一电池导向组件之间留有间隙，用于单个软包电池从机械手上滑落到其中；所述前后调整机构位于整列第一电池导向组件下方，且位于底板的前端，前后调整机构的推动端与最外侧的左右调整机构相连，用于调整整列第一电池导向组件之间的间距；所述上下调整机构设置于整列第一电池导向组件的端部，所述上下调整机构的升降部穿设于第一电池导向组件形成的间隙处，并且升降部的两端部分别延伸至整列第一电池导向组件的端部，用于调整软包电池在第一电池导向组件上的上下位置。

4.如权利要求3所述的一种软包电池托盘自动转换加压夹紧机构，其特征在于：所述左右调整机构包括平板、第一丝杆、支撑座、第一丝杆螺母、导轨滑块和第一直线导轨，所述平板，用于安装第一直线导轨；所述第一丝杆，用于连接第一丝杆螺母，其两端通过支撑座，安装在平板上；所述第一丝杆螺母，有两个，与第一丝杆螺纹连接，两个第一丝杆螺母的上端有安装有两个第一电池导向组件；所述导轨滑块安装在第一丝杆螺母的下端，用于在第一直线导轨上水平滑动；所述第一直线导轨安装在平板上，且位于导轨滑块的正下方，为导轨滑块提供直线运动；当人工拧动第一丝杆旋转时，带动第一丝杆螺母的移动，进而带动导轨滑块在第一直线导轨上直线运动，最终带动第一丝杆螺母上的两个第一电池导向组件直线运动，以匹配软包电池的尺寸与位置。

5.如权利要求3所述的一种软包电池托盘自动转换加压夹紧机构，其特征在于：所述前后调整机构包括前后驱动电机、同步带、同步间距调整组件、第二丝杆、第二丝杆螺母、第一推动板、第二直线滑轨和平板支撑座；所述电机，是动力来源，安装固定在底板的下底面的前端，其旋转推杆端与同步间距调整组件的第一端连接；所述同步带安装在同步间距调整组件，用于传动电机的动力；所述同步间距调整组件的第二端与第二丝杆连接，用于安装同步带；所述第二丝杆通过支撑座连接在底板上前后两端，且位于支撑板的正下方；所述第二丝杆螺母，与第二丝杆进行螺纹连接，且安装在第一推动板上；所述第一推动板，连接在第二丝杆上，且位于左右调整机构的正前方；所述第二直线滑轨位于底板的左右两边，用于左右调整机构在其上进行前后滑动；所述平板支撑座，安装在左右调整机构的平板的下面板上，用于支撑平板，并与第二直线滑轨配合；当电机转动时，带动同步带与同步间距调整组件的转动，然后带动第二丝杆的转动，再带动第二丝杆螺母与第一推动板在第二丝杆上移动，进而第一推动板推动左右调整机构在第二直线滑轨上滑动，进而推动调节整列第一电池导向组件之间的间距。

6.如权利要求3所述的一种软包电池托盘自动转换加压夹紧机构，其特征在于：所述上下调整机构包括支撑板、第三丝杆、第三丝杆螺母、导向杆和连接滑块，所述支撑板与底板平行，位于多组横向排列的两个第一电池导向组件之间，用于支撑软包电池；所述第三丝杆一端连接在底板上，一端穿过支撑板；所述第三丝杆螺母与第三丝杆进行螺纹连接，并安装在支撑板上面；所述导向杆，有四个，用于给支撑板垂直运动时，提供导向；所述连接滑块，连接在第三丝杆和导向杆上，并安装在支撑板的下面；当人工拧动第三丝杆旋转时，带动第三丝杆螺母的移动，进而带动支撑板移动，在连接滑块带动下，支撑板在第三丝杆和导向杆上进行垂直直线运动，以调节软包电池放置位置的高低。

7.如权利要求1所述的一种软包电池托盘自动转换加压夹紧机构，其特征在于：所述拘束托盘加压组件的拘束托盘包括托盘底板、托盘框架、前后板、活动隔板、滑杆、第二推动板、第四丝杆、第四丝杆螺母和第二电池导向组件；所述托盘底板与托盘框架，相互连接组成拘束托盘基本框架；所述前后板，安装固定在托盘底板的前后端；前后板之间通过滑杆连接；所述活动隔板，有多个，与前后板平行，垂直排列在前后板之间，并与滑杆连接；所述滑杆有四根，活动隔板通过滑杆进行直线运动；所述第二推动板，是最前端的活动隔板，其与托盘前板通过第四丝杆连接；所述第四丝杆，一端穿过托盘前板与电机加压组件连接，另一端配合在第二推动板上；所述第四丝杆螺母，与第四丝杆进行螺纹连接，安装固定在第二推动板上，面向托盘前板；所述第二电池导向组件，安装在活动隔板上，用于单个软包电池从机械手上滑落到其中，并落入到活动隔板之间；当电机加压组件带动第四丝杆转动时，带动第四丝杆螺母与第二推动板移动，并通过滑杆进行直线运动，缩进活动隔板之间的距离，对软包电池进行夹紧；

所述电机加压组件，用于提供动力；所述电机加压组件包括铝型材支撑件、直线滑轨、连接板、直线运动电机组件与旋转运动电机组件；所述铝型材支撑件，有两套，平行安装在拘束托盘的托盘底板上，用于支撑直线滑轨；所述直线滑轨，有两套，安装固定两套在铝型材支撑件上，用于连接板的直线滑动；所述连接板，通过滑槽安装在直线滑轨上，用于支撑直线运动电机组件与旋转运动电机组件；所述直线运动电机组件，安装在连接板的下板面，用于给连接板提供直线运动的动力；所述旋转运动组件，安装在连接板的上板面，用于给拘束托盘提供加压夹紧动力。

8.如权利要求7所述的一种软包电池托盘自动转换加压夹紧机构，其特征在于：所述直线运动电机组件包括直线驱动电机、第五丝杆、第五丝杆螺母与卡座，所述直线驱动电机安装固定在连接板的下板面，其推动端与第五丝杆连接；所述第五丝杆通过卡座支撑在连接板上；所述第五丝杆螺母，与第五丝杆进行螺纹连接，且安装固定在连接板上；所述卡座，安装在连接板前端，其上有卡口，用于支撑第五丝杆；当直线驱动电机旋转运动时，带动第五丝杆旋转运动，进而推动第五丝杆螺母与连接板的移动，在直线滑轨的导向下，连接板进行水平直线运动，然后将直线驱动电机加压组件移动到靠近拘束托盘停止；所述旋转运动旋转驱动电机组件包括旋转驱动电机、套筒和支撑座；所述旋转驱动电机通过支撑座安装固定在连接板的上板面，其推动端安装有套筒；所述套筒，用于与拘束托盘的第五丝杆配合；当旋转驱动电机旋转运动时，带动套筒旋转运动，进而带动第五丝杆的旋转运动。

9.如权利要求1所述的一种软包电池托盘自动转换加压夹紧机构，其特征在于：所述电池托盘包括底座、外框和内衬，所述底座是电池托盘的底板，与外框固装；所述外框，其相对的两侧面设有供软包电池极耳伸出的缺口；所述内衬铺设在底座的表面上，内设有若干个用于放置软包电池的卡位，使软包电池垂直放置在放置卡位上，且保持软包电池的极耳从外框的缺口左右伸出或者同侧伸出。

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