CN219246763U - 一种锂电池电芯烫针驱动装置及其自动烫孔装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种锂电池生产装置，尤其是一种锂电池电芯烫针驱动装置及其自动烫孔装置。一种锂电池电芯烫针驱动装置，包括直线模组和测力传感器，还包括：测力底座，所述测力底座固定在所述直线模组的滑台上，所述测力传感器安装在所述测力底座上；测力滑板，所述测力滑板滑动安装在所述测力底座上，且与所述测力传感器连接，烫针安装在所述测力滑板上。本实用新型提供的一种锂电池电芯烫针驱动装置通过直线模组带动烫针移动，并通过测力传感器实时检测烫孔时的***力，有效防止烫针挤坏电芯，提高了电芯烫孔的合格率，减少了电芯的损耗，同时有效避免影响生产，提高了生产的连续性。

Description

一种锂电池电芯烫针驱动装置及其自动烫孔装置

技术领域

本实用新型涉及一种锂电池生产装置，尤其是一种锂电池电芯烫针驱动装置及其自动烫孔装置。

背景技术

锂电池的电芯在卷绕完成后，电芯的中心孔需要用烫针扩成圆孔，如中国专利CN109065966A公开的电芯卷烫孔装置及电芯卷绕机，其采用气缸直接带动电芯插到烫针上进行烫孔，由于气缸的力以及伸出的速度不易控制，并且压力没有反馈，导致烫针在烫孔时由于烫针移动速度过快，导致烫孔还为完成，而烫针进行前进，发生烫针将电芯中心部分顶出电芯的情况，造成电芯损坏，并且影响后续生产。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种能够精确控制烫针插到电芯中的力以及烫孔的速度，能有效防止烫针顶坏电芯，烫孔合格率高的一种锂电池电芯烫针驱动装置，具体技术方案为：

一种锂电池电芯烫针驱动装置，包括直线模组和测力传感器，其特征在于，还包括：测力底座，所述测力底座固定在所述直线模组的滑台上，所述测力传感器安装在所述测力底座上；测力滑板，所述测力滑板滑动安装在所述测力底座上，且与所述测力传感器连接，烫针安装在所述测力滑板上。

通过采用上述技术方案，测力滑板能够将压力传导至测力传感器上，从而准确的检测烫针***到电芯上的力，当检测到的力超过设定值时，能够停止***电芯，避免损坏电芯。

优选的，还包括烫孔缓冲装置，所述烫孔缓冲装置分别与所述测力底座和所述测力滑板连接，所述测力传感器与所述测力滑板活动连接。

通过采用上述技术方案，为了提高效率，烫针***的速度较快，烫孔缓冲装置能够在烫针接触到电芯时进行一定的缓冲，避免烫针对电芯产生冲击力，导致电芯变形，有效保护了电芯，提高了电芯的合格率。

其中，所述烫孔缓冲装置包括：烫孔缓冲轴，所述烫孔缓冲轴活动插在所述测力底座上，且与所述测力滑板连接；烫孔缓冲弹簧，所述烫孔缓冲弹簧活动插在所述烫孔缓冲轴上，且两端分别与所述测力底座和所述测力滑板连接。

进一步的，还包括缓冲检测装置，所述缓冲检测装置包括：缓冲检测杆，所述缓冲检测杆安装在所述测力滑板上；及缓冲传感器，所述缓冲传感器安装在所述测力底座上，且与所述缓冲检测杆相对设置。

通过采用上述技术方案，通过缓冲传感器能够检出到烫针插到电芯上，从而降低烫针***的速度，保证烫孔顺利完成，提高烫孔的质量。

优选的，还包括转动装置，所述转动装置安装在所述测力滑板上，所述烫针安装在所述转动装置上，所述转动装置用于带动所述烫针旋转。

通过采用上述技术方案，转动装置能够带动烫针转动，提高烫孔的质量。

进一步的，所述转动装置包括：转动座，所述转动座安装在所述测力滑板上；转动轴，所述转动轴转动安装在所述转动座上，所述烫针固定在所述转动轴上；及转动电机，所述转动电机与所述转动轴连接。

一种自动烫孔装置，包括：上述一种锂电池电芯烫针驱动装置；位置调节装置，所述直线模组安装在所述位置调节装置上；加热装置，所述加热装置安装在所述位置调节装置上，所述烫针活动插在所述加热装置内；及夹芯装置，所述夹芯装置安装在输送线上，且与所述烫针相对设置，用于夹紧电芯。

通过采用上述技术方案，加热装置用于加热烫针，夹芯装置用于夹紧电芯，位置调节装置用于使烫针能够与被夹紧的锂电池同轴线，从而保证烫孔的质量。

优选的，所述位置调节装置包括：高度调节装置，所述高度调节装置安装在所述输送线上；及左右调节装置，所述左右调节装置安装在所述高度调节装置上，且所述直线模组安装在所述左右调节装置上。

通过采用上述技术方案，高度调节装置和左右调节装置能够实现烫针的精确定位。

优选的，所述夹芯装置包括：夹紧架，所述夹紧架安装在所述输送线上；夹爪气缸，所述夹爪气缸安装在所述夹紧架上；上夹紧装置，所述上夹紧装置安装在所述夹爪气缸的一个夹爪上；及下夹紧装置，所述下夹紧装置安装在所述夹爪气缸的另一个夹爪上，且与所述上夹紧装置相对设置，用于与所述上夹紧装置夹紧电芯，并且使所述电芯的中心与所述烫针同轴线。

通过采用上述技术方案，夹爪气缸能够保证夹紧的位置不变，提高烫孔的质量。

进一步的，还包括夹紧缓冲装置，所述夹紧缓冲装置安装在所述上夹紧装置上。

通过采用上述技术方案，夹紧缓冲装置能够减小夹紧电芯时的冲击力，保护电芯。

与现有技术相比本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的一种锂电池电芯烫针驱动装置通过直线模组带动烫针移动，并通过测力传感器实时检测烫孔时的***力，有效防止烫针挤坏电芯，提高了电芯烫孔的合格率，减少了电芯的损耗，同时有效避免影响生产，提高了生产的连续性。

附图说明

图1是实施例一结构示意图；

图2是测力底座、测力滑板、测力传感器和烫孔缓冲装置的装配示意图；

图3是转动装置的结构示意图；

图4是实施例二的结构示意图；

图5是实施例二的正视图；

图6是调节装置的结构示意图；

图7是夹芯装置安装在输送线上的结构示意图；

图8是夹芯装置的结构示意图；

图9是夹芯装置的侧视图；

图10是上夹紧装置和夹紧缓冲装置的装配示意图。

具体实施方式

现结合附图对本实用新型作进一步说明。

实施例一

如图1至图3所示，一种锂电池电芯烫针驱动装置，包括直线模组4、测力传感器56、测力底座51、测力滑板52、烫孔缓冲装置、缓冲检测装置和转动装置6。

测力底座51固定在直线模组4的滑台上，测力底座51的一端装有测力座53，测力传感器56安装在测力座53上。测力滑板52通过直线导轨副滑动安装在测力底座51上，且沿直线模组4的移动方向滑动，测力滑板52的一端与测力传感器56相对设置。测力滑板52能够将压力传导至测力传感器56上，从而准确的检测烫针7***到电芯10上的力，当检测到的力超过设定值时，能够停止***电芯10，避免损坏电芯10。

烫孔缓冲装置包括烫孔缓冲轴54和烫孔缓冲弹簧55，烫孔缓冲轴54的一端固定在测力滑板52上，另一端活动插在测力座53上，并且烫孔缓冲轴54的端部设有第一限位环，第一限位环活动卡在测力座53上。烫孔缓冲弹簧55活动插在烫孔缓冲轴54上，且两端分别抵在测力座53和测力滑板52上。为了提高效率，烫针7在***前移动速度较快，烫孔缓冲装置能够在烫针7接触到电芯10时进行一定的缓冲，避免烫针7对电芯10产生较大的冲击力导致电芯10变形，有效保护了电芯10，提高了电芯10的合格率。

缓冲检测装置包括缓冲检测杆58和缓冲传感器57，缓冲检测杆58为L形，一端固定在测力滑板52上，另一端与缓冲传感器57相对设置，缓冲传感器57安装在测力底座51上，缓冲传感器57为槽型对射式传感器。通过缓冲传感器57能够检出到烫针7插到电芯10上，从而降低烫针7***的速度，保证烫孔顺利完成，提高烫孔的质量。

转动装置6包括转动座61、转动轴62和转动电机63，转动座61安装在测力滑板52上，转动轴62通过轴承转动安装在转动座61上，烫针7通过螺钉固定在转动轴62的一端，转动轴62的另一端通过同步带和同步带轮与转动电机63连接，转动电机63通过电机连接板安装在转动座61上。转动装置6能够带动烫针7转动，实现边烫孔边转动，能够有效提高烫孔的质量。

烫孔时，直线模组4先带动加热后的烫针7快速移动至电芯10处，烫针7插到电芯10的内部，在电芯10的阻力下，测力滑板52向测力座53移动，测力滑板52压缩烫孔缓冲弹簧55，当缓冲传感器57检测到缓冲检测杆58时，直线模组4降低速度，并且转动电机63启动，转动电机63带动烫针7转动，烫针7边转动边深入至电芯10的内部，直到烫孔完成，然后烫针7边转动边退出。

由于实时检测***到电芯10中的力，因此在***的力大于设定值时，可以自动退出烫针7，然后人工检测情况，避免损坏电芯10，同时减少对生产连续性的影响。

实施例二

如图1至图10所示，一种自动烫孔装置，包括上述实施例的一种锂电池电芯烫针驱动装置、位置调节装置3、加热装置8和夹芯装置2。加热装置8用于加热烫针7，夹芯装置2用于夹紧电芯10，位置调节装置3用于使烫针7能够与被夹紧的电芯10同轴线，从而保证烫孔的质量。

位置调节装置3包括高度调节装置和左右调节装置，高度调节装置安装在输送线1上；左右调节装置安装在高度调节装置上，且直线模组4安装在左右调节装置上。高度调节装置和左右调节装置能够实现烫针7的精确定位。其中，高度调节装置包括高度调节座32、高度调节底板31和高度调节把手33，高度调节座32为L形，固定在输送线1上，高度调节底板31的一端通过直线导轨副与高度调节座32连接，且沿竖直方向升降。高度调节把手33通过螺纹安装在高度调节座32上，并且端部活动抵在高度调节底板31上，通过转动高度调节把手33带动高度调节底板31升降，实现高度的调节。左右调节装置包括左右调节座36、左右调节把手34和左右调节底板35，左右调节底板35通过直线导轨副滑动安装在高度调节底板31上，并且沿左右方向移动，左右调节座36固定在高度调节底板31的一侧，左右调节把手34通过螺纹安装在左右调节座36上，并且端部通过轴承与左右调节底板35转动连接，转动左右调节把手34能够对左右调节底板35的左右位置进行调节。直线模组4安装在左右调节底板35上。

夹芯装置2包括夹紧架21、夹爪气缸22、上夹紧装置23、下夹紧装置25和夹紧缓冲装置24。夹紧架21固定在输送线1上，并且夹紧架21成倒U形结构。夹爪气缸22安装在夹紧架21上，并且位于输送线1的上方，上夹紧装置23和下夹紧装置25分别安装在夹爪气缸22的两个夹爪上，且相对设置，用于夹紧电芯10，并且使电芯10的中心与烫针7同轴线。夹爪气缸22能够保证夹紧的位置不变，提高烫孔的质量。其中，上夹紧装置23上还装有夹紧缓冲装置24，具体的，上夹紧装置23包括上连接座231、上连接轴232、上导向座233和上夹板27，上连接座231安装在夹爪气缸22的夹爪上，上连接轴232对称设有两个，一端固定在上连接座231上，另一端与夹紧缓冲装置24连接，上连接轴232还通过轴套滑动安装在上导向座233上，上导向座233固定在夹紧架21上。夹紧缓冲装置24包括夹紧缓冲板241、夹紧缓冲轴242和夹紧缓冲弹簧243，夹紧缓冲板241固定在上连接轴232的底部，夹紧缓冲轴242设有四个，分别位于夹紧缓冲板241的四个角上，并且活动插在夹紧缓冲板241上，夹紧缓冲轴242的顶部设有第二限位环，第二限位环位于夹紧缓冲板241的上方，夹紧缓冲轴242的底部与上夹板27连接，上夹板27上设有V形的上夹紧槽271。夹紧缓冲弹簧243活动插在夹紧缓冲轴242上，夹紧缓冲弹簧243的两端分别抵在夹紧缓冲板241和上夹板27上，夹紧缓冲弹簧243实现夹紧的缓冲，能够减小夹紧电芯10时的冲击力，保护电芯10。

下夹紧装置25包括下连接板251、下连接座252和下夹板26，下连接板251对称设有两个，下连接板251为倒U形，下夹板26上设有V形的下夹紧槽261，下夹板26安装在下连接板251的底部的两端，并且位于输送线1的输送块11的下方的两侧。下连接座252固定在下连接板251的顶部的两端。其中一个下连接板251与夹爪气缸22的另一个夹爪连接。下夹板26与上夹板27相对设置。

加热装置8包括加热定位板81、加热箱82、加热管84和温度传感器83，加热定位板81固定在左右调节底板35的一端，加热箱82安装在加热定位板81上，加热箱82上设有加热孔821，加热管84安装在加热箱82的内部，且位于加热孔821的两侧，温度传感器83安装在加热箱82的内部，加热箱82的内部为中空结构。烫针7活动插在加热孔821内，通过加热管84进行加热，加热管84为电加热。

工作时，夹爪气缸22带动上夹板27和下夹板26夹紧电芯10，下夹板26从电芯10的两端托起电芯10，并且电芯10的两端位于下夹紧槽261内，上夹板27将电芯10压紧在下夹板26上，当电芯10被夹紧时，电芯10的中心线与烫针7的中心线同轴线，然后直线模组4带动烫针7插到电芯10的中心进行烫孔。烫孔完成后，夹爪气缸22松开电芯10，电芯10在跟随下夹板26下降，电芯10重新回到输送线1上的输送块11中，然后烫孔完成的电芯10跟随输送线1移动，直到下一个待烫孔的电芯10移动至上夹板27和下夹板26之间，再次进行烫孔，重复上述过程，进行连续烫孔。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锂电池电芯烫针驱动装置，包括直线模组(4)和测力传感器(56)，其特征在于，还包括：

测力底座(51)，所述测力底座(51)固定在所述直线模组(4)的滑台上，所述测力传感器(56)安装在所述测力底座(51)上；

测力滑板(52)，所述测力滑板(52)滑动安装在所述测力底座(51)上，且与所述测力传感器(56)连接，烫针(7)安装在所述测力滑板(52)上。

2.根据权利要求1所述的一种锂电池电芯烫针驱动装置，其特征在于，还包括烫孔缓冲装置，所述烫孔缓冲装置分别与所述测力底座(51)和所述测力滑板(52)连接，所述测力传感器(56)与所述测力滑板(52)活动连接。

3.根据权利要求2所述的一种锂电池电芯烫针驱动装置，其特征在于，所述烫孔缓冲装置包括：

烫孔缓冲轴(54)，所述烫孔缓冲轴(54)活动插在所述测力底座(51)上，且与所述测力滑板(52)连接；及

烫孔缓冲弹簧(55)，所述烫孔缓冲弹簧(55)活动插在所述烫孔缓冲轴(54)上，且两端分别与所述测力底座(51)和所述测力滑板(52)连接。

4.根据权利要求3所述的一种锂电池电芯烫针驱动装置，其特征在于，还包括缓冲检测装置，所述缓冲检测装置包括：

缓冲检测杆(58)，所述缓冲检测杆(58)安装在所述测力滑板(52)上；及

缓冲传感器(57)，所述缓冲传感器(57)安装在所述测力底座(51)上，且与所述缓冲检测杆(58)相对设置。

5.根据权利要求1所述的一种锂电池电芯烫针驱动装置，其特征在于，还包括转动装置(6)，所述转动装置(6)安装在所述测力滑板(52)上，所述烫针(7)安装在所述转动装置(6)上，所述转动装置(6)用于带动所述烫针(7)旋转。

6.根据权利要求5所述的一种锂电池电芯烫针驱动装置，其特征在于，所述转动装置(6)包括：

转动座(61)，所述转动座(61)安装在所述测力滑板(52)上；

转动轴(62)，所述转动轴(62)转动安装在所述转动座(61)上，所述烫针(7)固定在所述转动轴(62)上；及

转动电机(63)，所述转动电机(63)与所述转动轴(62)连接。

7.一种自动烫孔装置，其特征在于，包括：

权利要求1所述的一种锂电池电芯烫针驱动装置；

位置调节装置(3)，所述直线模组(4)安装在所述位置调节装置(3)上；

加热装置(8)，所述加热装置(8)安装在所述位置调节装置(3)上，所述烫针(7)活动插在所述加热装置(8)内；及

夹芯装置(2)，所述夹芯装置(2)安装在输送线(1)上，且与所述烫针(7)相对设置，用于夹紧电芯(10)。

8.根据权利要求7所述的一种自动烫孔装置，其特征在于，所述位置调节装置(3)包括：

高度调节装置，所述高度调节装置安装在所述输送线(1)上；及

左右调节装置，所述左右调节装置安装在所述高度调节装置上，且所述直线模组(4)安装在所述左右调节装置上。

9.根据权利要求7所述的一种自动烫孔装置，其特征在于，所述夹芯装置(2)包括：

夹紧架(21)，所述夹紧架(21)安装在所述输送线(1)上；

夹爪气缸(22)，所述夹爪气缸(22)安装在所述夹紧架(21)上；

上夹紧装置(23)，所述上夹紧装置(23)安装在所述夹爪气缸(22)的一个夹爪上；及

下夹紧装置(25)，所述下夹紧装置(25)安装在所述夹爪气缸(22)的另一个夹爪上，且与所述上夹紧装置(23)相对设置，用于与所述上夹紧装置(23)夹紧电芯(10)，并且使所述电芯(10)的中心与所述烫针(7)同轴线。

10.根据权利要求9所述的一种自动烫孔装置，其特征在于，还包括夹紧缓冲装置(24)，所述夹紧缓冲装置(24)安装在所述上夹紧装置(23)上。

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