CN116216257B - 一种电芯翻转变距设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电芯翻转变距设备，包括：双层机架、设置在双层机架下层的翻转机构、以及对应翻转机构设置在双层机架上层的变距机构，翻转机构包括：翻转支架、至少一组设置在翻转支架上的翻转组件、用于夹持电芯并由翻转组件带动转动的电芯夹持组件；变距机构包括：变距支架，变距支架上设置有滑轨；多组电芯吸附组件滑动设置在滑轨上，电芯吸附组件设置有真空吸附装置；第一变距驱动装置和第二变距驱动装置，第一变距驱动装置和第二变距驱动装置分别从变距支架的两侧同步带动多组电芯吸附组件完成变距动作。本发明提供一种电芯翻转变距设备，能够实现电芯的翻转，并且能够将翻转后的电芯进行变距处理，满足转运需求，可以快速对接工艺生产。

Description

一种电芯翻转变距设备

技术领域

本发明涉及电池制造设备技术领域，尤其是指一种电芯翻转变距设备。

背景技术

目前，新能源动力电池行业高速发展，新能源动力电池使用也涉及社会各方面，例如汽车动力电池方面。动力电池作为一种新能源，使用清洁，利用效率高，也是一种理想的零排放、无污染的清洁新型能源。

电池通常包括电芯模组，电芯模组由多个电芯组装而成，为了能够在运输托盘上放置更多的电芯，设置运输托盘中的电芯槽间距较小，但设置在上料线上的上料托盘，为了能够与上料线上的其它工位配合，通常设置上料托盘中的电芯槽间距较大，这样电芯托盘拆垛上线这个过程就需要取放装置能够抓取多个电芯并同时变间距，并且为了保证运输的安全性，一般情况下，将电芯平放在运输托盘中，但是在后续的放置到上料托盘的时候，都是将电芯直立放置的，因此，在将电芯从运输托盘转移到上料托盘的过程中，不仅需要抓取电芯变间距，还需要翻转电芯，改变电芯的方向。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中电芯在运输托盘和上料托盘之间的转运问题，提供一种电芯翻转变距设备，能够实现电芯的翻转，并且能够将翻转后的电芯进行变距处理，满足转运需求，可以快速对接工艺生产。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种电芯翻转变距设备，包括：双层机架、设置在所述双层机架下层的翻转机构、以及对应所述翻转机构设置在所述双层机架上层的变距机构，其中：

所述翻转机构包括：

翻转支架，包括两平行设置的支撑板；

至少一组设置在所述翻转支架上的翻转组件，所述翻转组件设置在两平行的支撑板之间；

电芯夹持组件，用于夹持电芯，所述电芯夹持组件由所述翻转组件带动转动；

所述变距机构包括：

变距支架，所述变距支架上设置有滑轨；

多组电芯吸附组件，滑动设置在所述滑轨上，所述电芯吸附组件设置有真空吸附装置；

第一变距驱动装置和第二变距驱动装置，所述第一变距驱动装置和第二变距驱动装置分别从变距支架的两侧同步带动多组电芯吸附组件完成变距动作。

在本发明的一个实施例中，所述翻转组件包括：

翻转台，设置在两平行的支撑板之间，所述翻转台的两端通过轴杆转动连接在所述支撑板上，所述电芯夹持组件设置在所述翻转台上；

转接块，与所述轴杆连接，所述转接块的端部套设在所述轴杆上；

连杆，与所述转接块连接；

连杆驱动源，带动所述连杆水平移动，通过所述转接块带动所述轴杆转动。

在本发明的一个实施例中，所述翻转支架上设置有多组翻转组件，每组翻转组件均包括翻转台和转接块，多组所述转接块由同一所述连杆及所述连杆驱动源带动同步转动。

在本发明的一个实施例中，所述电芯夹持组件包括：

气缸夹爪，突出设置在所述翻转台上；

电芯检测传感器，朝向待夹持电芯设置，用于检测气缸夹爪下方是否有电芯；

夹持检测传感器，朝向气缸夹爪设置，用于检测气缸夹爪是否夹持有电芯。

在本发明的一个实施例中，所述翻转机构还包括：设置在所述翻转台下方的转台升降组件，所述转台升降组件带动所述翻转台避让升降。

在本发明的一个实施例中，所述变距机构还包括设置在所述变距支架上的多组变距检测传感器。

在本发明的一个实施例中，所述第一变距驱动装置包括：

丝杆、设置在所述变距支架上，所述丝杆与所述滑轨的延伸方向相同；

丝杆驱动源，带动所述丝杆转动；

变距滑台，套设在所述丝杆上，所述变距滑台与所述电芯吸附组件连接。

在本发明的一个实施例中，所述第二变距驱动装置包括多组与不同电芯吸附组件连接的滑台气缸。

在本发明的一个实施例中，还包括水平传输机构，所述水平传输机构用于承载运输电芯托盘，所述水平传输机构设置在所述下层支架上，所述水平传输机构包括两条平行设置的传输带和带动两条传输带同步转动的传输驱动源。

在本发明的一个实施例中，还包括顶升机构，所述顶升机构设置在所述水平传输机构的下方，所述顶升机构包括：

顶升驱动源；

顶升板，由所示顶升驱动源带动向靠近或远离所述电芯的方向移动；

限位销，设置在所述顶升板上，在所述电芯托盘上设置有与所述限位销匹配的限位孔。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本发明所述的电芯翻转变距设备，在双层支架上分别设置翻转机构和变距机构，通过翻转机构能够将多组电芯先进行翻转处理，并将翻转处理后的电芯运送到变距机构中，通过变距机构再进行变距处理，满足转运需求，可以快速对接工艺生产；并且，翻转机构和变距机构能够同步独立运行，所述翻转机构和变距机构节拍配合，能够降低工艺繁琐度，提高工艺生产率。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是本发明的电芯翻转变距设备的整体结构示意图；

图2是本发明的翻转机构的结构示意图；

图3是本发明的翻转组件的结构示意图；

图4是本发明的电芯夹持组件的结构示意图；

图5是本发明的变距机构的结构示意图；

图6是本发明的第一变距驱动装置的结构示意图；

图7是本发明的水平传输机构的结构示意图；

图8是本发明的顶升机构的结构示意图。

说明书附图标记说明：1、双层机架；2、翻转机构；21、翻转支架； 22、翻转组件；221、翻转台；222、转接块；223、连杆；224、连杆驱动源；23、电芯夹持组件；231、气缸夹爪；232、电芯检测传感器；233、夹持检测传感器；24、转台升降组件；3、变距机构；31、变距支架；32、多组电芯吸附组件；33、第一变距驱动装置；331、丝杆；332、丝杆驱动源；333、变距滑台；34、第二变距驱动装置；35、变距检测传感器；4、水平传输机构；41、传输带；42、传输驱动源；5、顶升机构；51、顶升驱动源；52、顶升板；53、限位销。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

参照图1所示，本发明的电芯翻转变距设备，包括：双层机架1、设置在所述双层机架1下层的翻转机构2、以及对应所述翻转机构2设置在所述双层机架1上层的变距机构3，通过翻转机构2能够将多组电芯先进行翻转处理，并将翻转处理后的电芯运送到变距机构3中，通过变距机构3再进行变距处理，满足转运需求，可以快速对接工艺生产；并且，翻转机构2和变距机构3能够同步独立运行，所述翻转机构2和变距机构3节拍配合，能够降低工艺繁琐度，提高工艺生产率。

具体地，为了进一步提高生产效率，由于本实施例的电芯翻转变距设备采用的是上下层的结构设计，不会影响空间上的横向分布，在使用时，在空间上可以横向并排设置对个电芯翻转变距设备同步工作。

具体地，本实施例的电芯翻转变距设备设置在生产线上，与生产线上的传输线对接，电芯从上一工位传输到本发明的电芯堆叠设备中，因此，为了方便本实施例的电芯翻转变距设备与传输线对接，实现物料的运输动作，在本实施例中，还设置有水平传输机构4，所述水平传输机构4用于承载运输电芯托盘，所述水平传输机构4设置在所述下层支架上，通过所述水平传输机构4将承载电芯的电芯托盘运送到翻转机构2的下方，然后通过翻转机构2从水平传输机构4中抓取电芯，执行电芯的翻转动作。

具体地，为了方便所述翻转机构2抓取电芯，在本实施例中还设置有顶升机构5，所述顶升机构5设置在水平传输机构4的下方，通过顶升机构5将所述电芯托盘顶起一定的高度后，从而方便所述翻转机构2从所述电芯托盘中抓取电芯。

综上所述，本实施例中电芯翻转设备的具体的动作步骤为：

首先，通过水平传输机构4与传输线对接，将承载电芯的电芯托盘成传输线上传送到水平传输机构4中，然后再通过顶升机构5将电芯托盘从水平传输机构4上顶起，使电芯托盘脱离水平传输机构4；然后，通过所述翻转机构2抓取电芯，将电芯从电芯托盘中取出，通过翻转机构2实现电芯的90°翻转，在通过所述翻转机构2将翻转后的电芯运送到变距机构3中，通过所述变距机构3吸取翻转后的电芯，通过所述变距机构3调整相邻电芯之间的间距。

参照图2所示，所述翻转机构2包括：翻转支架21，设置在所述翻转支架21上的多组翻转组件22以及由所述翻转组件22带动的用于夹持电芯的电芯夹持组件23，在本实施例中，所述翻转支架21包括两平行设置的支撑板，所述翻转组件22设置在两平行的支撑板之间，所述翻转组件22的端部与所述翻转支架21连接，所述翻转组件22能够相对于所述支撑板完成翻转动作，所述电芯夹持组件23与翻转组件22连接；先通过所述电芯夹持组件23抓取电芯后，再通过所述翻转组件22带动实现对电芯的翻转动作。

参照图3所示，所述翻转组件22包括：翻转台221、转接块222、连杆223和连杆驱动源224，其中，所述翻转台221设置在两平行的支撑板之间，所述翻转台221的两端通过轴杆转动连接在所述支撑板上，在所述支撑板上设置有支撑所述轴杆的轴承，所述翻转台221通过轴承与轴杆的转动配合能够架设在两平行的支撑板之间，并相对于支撑板转动，所述翻转台221至少具有一平面，所述电芯夹持组件23设置在所述翻转台221上，所述转接块222的一端与所述轴杆连接，所述转接块222套设在所述轴杆上，所述转接块222的另一端与所述连杆223连接，所述连杆驱动源224带动所述连杆223水平移动，从而带动所述转接块222移轴杆为中心摆动，从而实现轴杆的转动。

根据实际的生产需求，需要将电芯翻转90°，只需要控制所述连杆驱动源224带动所述连杆223的移动距离就可以控制轴杆的转动角度。

具体地，为了提高生产效率，在本实施例中，所述翻转支架21上设置有多组翻转组件22，每组翻转组件22均包括翻转台221和转接块222，多组所述转接块222由同一所述连杆223及所述连杆驱动源224带动同步转动，能够同步带动多个翻转组件22完成翻转动作。

参照图4所示，所述电芯夹持组件23包括：气缸夹爪231、电芯检测传感器232、夹持检测传感器233，所述气缸夹爪231设置在所述翻转台221上，所述气缸夹爪231向所述水平传输机构4的方向突出设置，所述气缸夹爪231包括两对应设置的电芯夹爪和带动两电芯夹爪同步相向或反向移动的气缸；所述电芯检测传感器232设置在所述翻转台221上，朝向待夹持电芯设置，用于检测气缸夹爪231下方是否有电芯，只有当所述电芯检测传感器232检测到有电芯时，才控制气缸夹爪231完成抓取动作；所述夹持检测传感器233也设置在所述翻转台221上，朝向所述气缸夹爪231的方向设置，用于检测气缸夹爪231是否夹持有电芯。

具体地，在本实施例中，由于所述电芯在水平传输机构4上相对于扁平放置在电芯托盘中，经过翻转组件22翻转后，电芯相对立起，因此为了防止在电芯翻转的过程中电芯与电芯托盘干涉影响，在翻转电芯前，还需要将电芯抬起一定的高度，预留足够的翻转空间，因此，在本实施例中，所述翻转机构2还包括设置在所述翻转台221下方的转台升降组件24，所述转台升降组件24带动所述翻转台221避让升降一定距离后，再通过翻转组件22实现电芯的翻转。

并且，本实施例中，所述变距机构3设置在所述翻转机构2的上方，通过翻转机构2翻转的电芯，需要进一步传递到变距机构3中，实现电芯在两个机构中的衔接传递，因此，设置转台升降组件24还能将翻转后的电芯顶升到能够与变距机构3对接的指定位置。

参照图5所示，所述变距机构3包括：变距支架31、多组电芯吸附组件32、第一变距驱动装置33和第二变距驱动装置34，其中：所述变距支架31上设置有沿变距支架31长度方向延伸的滑轨，在所述滑轨上设置有多组电芯吸附组件32，多组所述电芯吸附组件32沿所述滑轨的延伸方向在所述滑轨上滑动，在所述电芯吸附组件32上设置真空吸附装置，通过所述真空吸附装置实现对所述电芯的吸附动作，所述第一变距驱动装置33和第二变距驱动装置34分别从变距支架31的两侧同步带动多组电芯吸附组件32完成变距动作。

参照图6所示，所述第一变距驱动装置33采用丝杆电机驱动的变距方式，具体地变距结构包括：丝杆331、带动所述丝杆331转动的丝杆驱动源332、以及套设在所述丝杆331上的变距滑台333，所述变距滑台333与所述丝杆331螺纹连接，通过所述丝杆驱动源332带动所述丝杆331转动，使所述变距滑台333水平移动，所述变距滑台333与所述电芯吸附组件32连接，通过变距滑台333带动所述电芯吸附组件32水平移动，从而实现电芯的变距移动。

具体地，第二变距驱动装置34采用气缸驱动的变距方式，包括多组与不同电芯吸附组件32连接的滑台气缸，通过滑台气缸直接作用在多组电芯吸附组件32上，从而实现电芯的变距移动。

具体地，采用上述变距驱动装置带动电芯移动的过程中，需要限定变距移动的位置，当电芯移动到指定位置后，需要控制变距驱动装置停止，为了实现这一目的，所述变距机构3还包括设置在所述变距支架31上的多组变距检测传感器35，当所述变距检测传感器35检测到所述电芯时，证明所述电芯移动到位，向变距驱动装置发出停止信号。

参照图7所示，所述水平传输机构4设置在所述双层支架1的下层，所述水平传输机构4包括两条平行设置的传输带41和带动两条传输带41同步转动的传输驱动源42，所述电芯托盘的两端落在所述传输带41上，所述顶升机构5设置在两条所述传输带41之间。

参照图8所示，所述顶升机构5设置在所述水平传输机构4的下方，所述顶升机构5包括：顶升驱动源51、顶升板52、限位销53，所述顶升驱动源51带动所述顶升板52的向靠近或远离所述电芯托盘的方向移动，所述顶升驱动源51带动所述顶升板52将所述电芯托盘从所述传输带41上顶起，实现电芯托盘与传输带41的脱离，将电芯托盘顶升到翻转机构2的位置；

具体地，在顶升的过程中，为了防止电芯托盘相对于顶升板52滑动，在所述顶升板52上还设置有限位销53，在所述电芯托盘1设置有与所述限位销53匹配的限位孔，通过销孔配合限制电芯托盘和顶升板52的相对位置。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种电芯翻转变距设备，其特征在于，包括：双层机架、设置在所述双层机架下层的翻转机构、以及对应所述翻转机构设置在所述双层机架上层的变距机构，其中：

所述翻转机构包括：

翻转支架，包括两平行设置的支撑板；

至少一组设置在所述翻转支架上的翻转组件，所述翻转组件设置在两平行的支撑板之间；

电芯夹持组件，用于夹持电芯，所述电芯夹持组件由所述翻转组件带动转动；

所述翻转组件包括：

翻转台，设置在两平行的支撑板之间，所述翻转台的两端通过轴杆转动连接在所述支撑板上，所述电芯夹持组件设置在所述翻转台上；

转接块，与所述轴杆连接，所述转接块的端部套设在所述轴杆上；

连杆，与所述转接块连接；

连杆驱动源，带动所述连杆水平移动，通过所述转接块带动所述轴杆转动；

所述翻转支架上设置有多组翻转组件，每组翻转组件均包括翻转台和转接块，多组所述转接块由同一所述连杆及所述连杆驱动源带动同步转动；

所述变距机构包括：

变距支架，所述变距支架上设置有滑轨；

多组电芯吸附组件，滑动设置在所述滑轨上，所述电芯吸附组件设置有真空吸附装置；

第一变距驱动装置和第二变距驱动装置，所述第一变距驱动装置和第二变距驱动装置分别从变距支架的两侧同步带动多组电芯吸附组件完成变距动作；

还包括水平传输机构，所述水平传输机构用于承载运输电芯托盘，所述水平传输机构设置在所述下层支架上，所述水平传输机构包括两条平行设置的传输带和带动两条传输带同步转动的传输驱动源，通过所述水平传输机构将承载电芯的电芯托盘运送到翻转机构的下方，通过翻转机构从水平传输机构中抓取电芯，执行电芯的翻转动作。

2.根据权利要求1所述的电芯翻转变距设备，其特征在于：所述电芯夹持组件包括：

气缸夹爪，突出设置在所述翻转台上；

电芯检测传感器，朝向待夹持电芯设置，用于检测气缸夹爪下方是否有电芯；

夹持检测传感器，朝向气缸夹爪设置，用于检测气缸夹爪是否夹持有电芯。

3.根据权利要求1所述的电芯翻转变距设备，其特征在于：所述翻转机构还包括：设置在所述翻转台下方的转台升降组件，所述转台升降组件带动所述翻转台避让升降。

4.根据权利要求1所述的电芯翻转变距设备，其特征在于：所述变距机构还包括设置在所述变距支架上的多组变距检测传感器。

5.根据权利要求1所述的电芯翻转变距设备，其特征在于：所述第一变距驱动装置包括：

丝杆、设置在所述变距支架上，所述丝杆与所述滑轨的延伸方向相同；

丝杆驱动源，带动所述丝杆转动；

变距滑台，套设在所述丝杆上，所述变距滑台与所述电芯吸附组件连接。

6.根据权利要求1所述的电芯翻转变距设备，其特征在于：所述第二变距驱动装置包括多组与不同电芯吸附组件连接的滑台气缸。

7.根据权利要求1所述的电芯翻转变距设备，其特征在于：还包括顶升机构，所述顶升机构设置在所述水平传输机构的下方，所述顶升机构包括：

顶升驱动源；

顶升板，由所示顶升驱动源带动向靠近或远离所述电芯的方向移动；

限位销，设置在所述顶升板上，在所述电芯托盘上设置有与所述限位销匹配的限位孔。