一种电芯入壳设备的制作方法

1.本技术涉及电池生产设备技术领域，尤其涉及一种电芯入壳设备。


背景技术：

2.圆柱电池生产线中，在完成对电芯极耳的揉平工序后，需要对电芯进行入 壳工序；
3.但目前圆柱电芯生产线中，对电芯入壳工序中，大量的需要人工进行操作， 特别是对电芯的上料，钢壳的上料以及后续的电池下料；使得生产周期过长， 整体生产效率低下、同时增大了人力资源的投入。


技术实现要素：

4.本技术目的在于提供一种电芯入壳设备，采用本技术提供的技术方案解决 了现有的圆柱形电芯生产效率低、耗费人力的技术问题。
5.为了解决上述技术问题，本技术提供一种电芯入壳设备，包括第一输送装 置，沿第一方向输送电芯；
6.第二输送装置，沿第一方向输送钢壳；
7.在所述第二输送装置的起始端设置有钢壳上料装置；
8.在所述第一输送装置的输送末端设置有电芯入壳装置；
9.其中，所述电芯入壳装置沿第二方向将所述电芯推入所述钢壳内。
10.优选的，所述电芯入壳装置包括机架；
11.电芯入壳轨道，设于所述第一输送装置和第二输送装置之间，且所述电芯 入壳轨道的延伸方向平行于所述第二方向；
12.电芯推动组件以及第一驱动组，所述第一驱动组设于所述机架上，并驱动 所述电芯推动组件沿第二方向移动。
13.优选的，还包括设于所述第一驱动组驱动端的第一固定板；
14.所述电芯推动组件包括若干组，且若干组所述电芯推动组件并排设置于所 述第一固定板上。
15.优选的，所述电芯推动组件包括第二固定板、设于所述第二固定板上的推 动杆以及设于所述推动杆端部的推头。
16.优选的，所述电芯推动组件还包括第三固定板，所述第二固定板沿第二方 向滑动设于所述第三固定板上；
17.在所述第三固定板或第二固定板上设置有限制所述第二固定板沿第二方向 靠近所述电芯入壳轨道的弹性组件。
18.优选的，在所述第三固定板上设置有光电传感器，在所述第二固定板上设 置有与所述光电传感器配合的挡块。
19.优选的，在所述电芯入壳装置所在处设置有钢壳固定装置；
20.所述钢壳固定装置夹紧或压紧所述钢壳令所述钢壳与所述第二输送装置保 持相对静止。
21.优选的，所述钢壳上料装置包括
22.储料箱，用于存储钢壳；
23.上料组件，包括第一治具以及推料模组；
24.其中，所述第一治具上形成有第一凹槽，所述储料箱中的钢壳落入至所述 第一凹槽内，所述推料模组沿第二方向将所述第一凹槽内的钢壳推向所述第二 输送装置。
25.优选的，在所述第一治具上开设有与所述第一凹槽相通的避空槽；
26.所述推料模组包括推杆，驱动所述推杆升降的第二驱动组，以及驱动所述 第二驱动组及推杆沿第二方向移动的第三驱动组；
27.其中，所述推杆沿第二方向移动时穿过所述避空槽并抵接于所述钢壳一端 推动所述钢壳。
28.优选的，所述第二输送装置包括轨道组、钢壳缓存机构以及第一移送组件；
29.所述钢壳缓存机构设于所述第一治具一侧，在所述缓存机构上形成有与所 述第一凹槽相通第二凹槽；
30.其中，所述推料模组沿第二方向将所述第一凹槽内的钢壳推入所述第二凹 槽中，所述第一移送组件移送所述第二凹槽内的钢壳至轨道组。
31.优选的，在所述第二输送装置的传输路径上设置有钢壳刻码装置。
32.优选的，在所述第一输送装置和第二输送装置的输送路径上分别设置有第 一扫码检测装置和第二扫码检测装置；且沿所述第二传输装置的传输路径，第 二扫码检测装置设于所述钢壳刻码装置之后。
33.与现有技术相比，本技术的有益效果在于：本技术实现了电芯入壳的全自 动化，缩短电池生产周期，提升整体生产效率，节约人力资源。
附图说明
34.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施 例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述 中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付 出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
35.图1是本技术其中一实施例的整体结构示意图；
36.图2是图1中a部分的放大结构示意图；
37.图3是图1中b部分的放大结构示意图；
38.图4是本技术其中一实施例的电芯入壳装置的结构示意图；
39.图5是图4中c部分的结构放大示意图；
40.图6是本技术其中一实施例的电芯推动组件的结构示意图；
41.图7是本技术其中一实施例的钢壳上料装置；
42.图8是图7中d部分的结构放大示意图；
43.图9是本技术其中一实施例的部分结构示意图；
44.其中：11、第一输送装置；111、治具回流轨道；112、第二治具；1121、 第三凹槽；12、
第二输送装置；121、视觉检测机构；122、ng下料装置；13、 钢壳；14、电芯；15、除尘装置；20、钢壳上料装置；21、储料箱；211、下料 斜板；22、上料组件；221、第一治具；2211、第一凹槽；2212、避空槽；222、 推料模组；2221、第三驱动组；2222、第二驱动组；2223、推杆；30、电芯入 壳装置；31、机架；32、电芯入壳轨道；33、第一驱动组；331、第一固定板； 34、电芯推动组件；341、第二固定板；342、推动杆；343、推头；344、第三 固定板；345、弹性组件；346、固定柱；347、光电传感器；348、挡板；35、 钢壳固定装置；351、第一安装板；352、第四驱动组；353、第二安装板；354、 压块；40、第一移送组件；41、抓手；42、第一抓手驱动组；43、第二抓手驱 动组；44、钢壳缓存机构；441、第二凹槽；45、轨道组；451、第一轨道；452、 第二轨道；453、第二移送驱动组；50、钢壳刻码装置；51、第一扫码检测装置； 52、第二扫码检测装置；
45.c1、第一方向；c2、第二方向。
具体实施方式
46.以下将以图式揭露本技术的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上 的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用 以限制本技术。也就是说，在本技术的部分实施方式中，这些实务上的细节是 非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以 简单的示意的方式绘示之。
47.需要说明，本技术实施例中所有方向性指示诸如上、下、左、右、前、后
……ꢀ
仅用于解释在某一特定姿态如附图所示下各部件之间的相对位置关系、运动情 况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
48.另外，在本技术中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的， 并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本技术，其仅仅是为了区别以 相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性 或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的 特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术 方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技 术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存 在，也不在本技术要求的保护范围之内。
49.为能进一步了解本技术的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并 配合附图详细说明如下：
50.实施例
51.圆柱电池生产线中，在完成对电芯极耳的揉平工序后，需要对电芯进行入 壳工序；
52.但目前圆柱电芯生产线中，对电芯入壳工序中，大量的需要人工进行操作， 特别是对电芯的上料，钢壳的上料以及后续的电池下料；使得生产周期过长， 整体生产效率低下、同时增大了人力资源的投入；
53.为了解决上述技术问题，本实施例提供以下技术方案：
54.具体的，请参见图1-9，本实施例提供一种电芯入壳设备，包括第一输送装 置11、第二输送装置12；
55.具体的，第一输送装置11沿第一方向输送电芯14；第二输送装置12沿第 一方向输送钢壳13；
56.进一步的，在第二输送装置12的起始端设置有钢壳上料装置20；
57.进一步的，在第一输送装置11的输送末端设置有电芯入壳装置30；
58.其中，电芯入壳装置30沿第二方向将电芯14推入钢壳13内；
59.其中，在一些实施方式中，第一方向与第二方向相互垂直；其中，第二方 向可理解为与电芯14或钢壳13的轴向平行。
60.其中需要进一步说明的是，传统的电芯14入壳采用的方式大多为竖立式入 壳，即通过机械手夹持电芯14装入壳体内，采用该方式存在以下一些弊端：
61.(1)采用夹持的方式夹持电芯14会对电芯14造成一定程度的损坏，特别 是针对体积较大的电芯14，其质量一般也较大，故需要更大的夹持力去实现电 芯14的夹持，从而对电芯14品质造成影响的风险更大；
62.(2)竖直放置的电芯14在移送过程中不够稳定，其需要大量的固定治具 或固定机构来辅助其实现稳定的运输，从而导致输送结构复杂，同时一定程度 影响生产效率；
63.(3)采用竖直方式入壳时，机械手需较深的伸入至壳体内，否则若令电芯 14利用自身重力进行下落，存在一定程度电芯14损坏的风险，特别是针对体积 及质量较大的电芯14；
64.具体的，请参见图4-6，所述电芯入壳装置30包括机架31、电芯14入壳 轨道；电芯推动组件34以及第一驱动组33；
65.具体的，电芯14入壳轨道设于第一输送装置11和第二输送装置12之间， 且电芯14入壳轨道的延伸方向平行于第二方向；
66.请参见图4，电芯14入壳轨道形成有一槽体，该槽体具有两个端口，其中 一个端口朝向第一输送装置11，令一端口朝向第二输送装置12；进一步可理解 为，其中一端口对准电芯14，另一端口对准钢壳13，电芯推动组件34在第一 驱动组33的作用下降电芯14推入至电芯14入壳轨道中，在电芯14入壳轨道 的导向作用下通入钢壳13内，实现电芯14入壳。
67.具体的，第一驱动组33设于机架31上，并驱动电芯推动组件34沿第二方 向移动。
68.进一步的，请参见图1和图3，第一输送装置11和第二输送装置12均包括 治具回流轨道111，以及若干设于治具回流轨道111上的第二治具112；
69.进一步的，第二治具112上开设有第三凹槽1121；电芯14或钢壳13横置 于第三凹槽1121上，由于采用横置的方式，电芯14或钢壳13的重心更低，整 体传输的稳定更好，且采用治具回流轨道111和第二治具112配合的方式实现 运输，中间无需增加其他的辅助固定机构，整体结构简单，但已能够保证物料 的稳定运输。
70.进一步的，在上述方案中，本技术采用横置的方式实现电芯14的入壳，通 过推动电芯14一端将电芯14推入至钢壳13内实现电芯14入壳，较传统方式 而言对电池的损耗程度更低，能够更有效的保护电芯14，从而保证产品质量， 降低产品损坏的风险。
71.进一步的，采用横向推入的方式，电芯14在入壳时不受重力的影响，电芯 14也不会自由下落，电芯14入壳时的移动由电芯入壳装置30去实现，从而令 入壳过程更加可控。
72.具体的，请参见图4-6，还包括设于第一驱动组33驱动端的第一固定板331；
73.进一步的，电芯推动组件34包括若干组，且若干组所述电芯推动组件34 并排设置于所述第一固定板331上；
74.在上述方案中，若干组电芯推动组件34相互配合，第一驱动组33可同时 驱动多组
电芯推动组件34移动，从而可一次实现多组电芯14入壳，提升生产 效率。
75.具体的，电芯推动组件34包括第二固定板341、设于第二固定板341上的 推动杆342以及设于推动杆342端部的推头343；
76.在上述方案中，第二固定板341移动是带动推动杆342及推头343移动， 推头343作用与电芯14端部，带动电芯14移动实现入壳；
77.进一步的，推头343由硅胶绝缘材质制成，起到绝缘效果的同时，可起到 一定的缓冲作用，降低推头343作用与电芯14时造成电芯14损坏的风险。
78.具体的，电芯推动组件34还包括第三固定板344，第二固定板341沿第二 方向滑动设于第三固定板344上；
79.进一步的，在第三固定板344或第二固定板341上设置有限制第二固定板 341沿第二方向靠近电芯14入壳轨道的弹性组件345；
80.进一步的，弹性组件345的设置方式可以有多种，在其中一实施方式中， 如图4所示，在第三固定板344上设置有固定柱346，弹性组件345的一端连接 于固定柱346上，另一端连接与第二固定板341上；
81.进一步的，第三固定板344设于第一固定板331上；
82.在上述方案中，当第一驱动组33带动第三固定板344移动时，第二固定板 341也会跟随移动，弹性组件345可对第二固定板341上的推头343接触到电芯 14时起到缓冲作用，从而降低推头343作用与电芯14时对电芯14的影响。
83.进一步的，在第三固定板344上设置有光电传感器347，在第二固定板341 上设置有与光电传感器347配合的挡块；
84.在上述方案中，当遇到电芯14入壳困难时，推头343受到阻力无法进一步 前进，此时由于第二固定板341与第一固定板331之间呈滑动设置，其可产生 相对滑动，而产生相对滑动时，第二固定板341上的挡块则会划过光电传感器 347，从而发出报警信号；通过该方式可对电芯14入壳过程起到及时有效的监 控，避免出现卡壳现象。
85.具体的，在电芯入壳装置30所在处设置有钢壳固定装置35；
86.进一步的，钢壳固定装置35夹紧或压紧钢壳13令钢壳13与第二输送装置 12保持相对静止；
87.请参见图5，钢壳固定装置35包括第一安装板351、第四驱动组352、第二 安装板353以及压块354；
88.其中，若干压块354并排设置于第二安装板353上，第二安装板353设于 第四驱动组352的驱动端，第四驱动组352设于第一安装板351上，第一安装 板351可设于机架31上或独立固定设置于单一的支撑机构；
89.在上述方案中，第四驱动那组驱动第二安装板353升降，从而带动压块354 升降，压块354下降压紧与第二治具112上的钢壳13，实现其稳固放置，从而 保证后续电芯14入壳时钢壳13的放置稳定性，从而提升电芯14入壳的稳定性。
90.具体的，所述钢壳上料装置20包括储料箱21、及上料组件；
91.具体的，储料箱21用于存储钢壳13；
92.进一步的，上料组件22包括第一治具221以及推料模组222；
93.其中，第一治具221上形成有第一凹槽2211，储料箱21中的钢壳13落入 至第一凹
槽2211内，推料模组222沿第二方向将第一凹槽2211内的钢壳13推 向第二输送装置12；
94.进一步的，请参见图7-8，储料箱21上设置有下料斜板211，下料斜板211 与储料箱21的侧壁形成有一个开口，该开口的大小与钢壳13的直径适配，恰 可供单个钢壳13通过，钢壳13通过该开口在重力作用下滑落至第第一凹槽2211 内，第一凹槽2211对钢壳13起到限位作用，后续通过推料模组222的作用将 钢壳13推向第二输送装置12。
95.进一步的，第一治具221上开设有与第一凹槽2211相通的避空槽2212；
96.具体的，推料模组222包括推杆2223，驱动推杆2223升降的第二驱动组 2222，以及驱动第二驱动组2222及推杆2223沿第二方向移动的第三驱动组 2221；
97.其中，推杆2223沿第二方向移动时穿过避空槽2212并抵接于钢壳13一端 推动钢壳13；
98.在上述方案中，在钢壳13落入到第一凹槽2211上时，此时推杆2223沿第 二方向移动，作用与钢壳13的一端将其沿第二方向推动，由于避空槽2212的 避空作用，令推杆2223可自由穿过不会受到阻碍；在钢壳13被推离第一凹槽 2211时，下一钢壳13在重力作用下进入到第一凹槽2211中，此时推杆2223在 复位前在第二驱动组2222的作用下下沉，从而避免了复位过程中将此时置于第 一凹槽2211内的钢壳13推走，在移动至钢壳13的另一端后，在重复上述操作 将钢壳13推离第一凹槽2211。
99.具体的，请参见图9，第二输送装置12包括轨道组45、钢壳13缓存机构 以及第一移送组件40；
100.进一步的，钢壳13缓存机构设于第一治具221一侧，在缓存机构上形成有 与第一凹槽2211相通第二凹槽441；
101.其中，所述推料模组222沿第二方向将第一凹槽2211内的钢壳13推入第 二凹槽441中，第一移送组件40移送第二凹槽441内的钢壳13至轨道组45；
102.在上述方案中，由于在一条流水线中存在多组机构共同作用，本实施例将 钢壳13的上料与轨道组45的输送进行分离，从而令上料过程可更加稳定，可 有效降低钢壳13在上料过程中出现卡壳的现象；
103.进一步的，钢壳13在推料模组222的作用下由第一凹槽2211推入至第二 凹槽441中，通过第一移送组件40进一步移送到轨道组45中；
104.其中，第一移送组件40可包括抓手41、第一抓手41驱动组以及第二抓手 41驱动组；其中，第一抓手41驱动组合第二抓手41驱动组配合实现双轴移动， 即竖直方向以及横向的移动，抓手41用于抓紧夹持钢壳13，从而在三者配合下 实现钢壳13的移送。
105.进一步的，请参见图1，轨道组45包括第一轨道451和第二轨道452，在 第一轨道451和第二轨道452支架设置有第二移送组件；
106.在上述方案中，第一移送组件40将钢壳13移送至第一轨道451上，第一 轨道451定向传送钢壳13靠近第二轨道452，到达指定位置后再有第二移送组 件移送至第一轨道451上。
107.具体的，在第一轨道451一侧设置有钢壳13刻码装置；
108.进一步的，钢壳13刻码装置包括激光发射机构；
109.进一步的，在第一输送装置11和第二输送装置12的输送路径上分别设置 有第一扫码检测装置51和第二扫码检测装置52；且沿第二传输装置的传输路径， 第二扫码检测装
置52设于钢壳13刻码装置之后；
110.在上述方案中，第一扫码检测装置51可对电芯14上的识别码进行识别， 并将扫码结果上传系统(可为mes系统)，钢壳13刻码装置可在钢壳13外侧 壁进行激光刻码，通过第二扫码检测装置52进行识别，从而可实现电芯14与 外壳相互适配，便于后续同一管理。
111.具体的，请参见图1-2，在第二输送装置12的输送路径上依次设置有视觉 检测机构121、以及与视觉检测机构121信号连通的ng下料装置122；
112.在上述方案中，视觉检测机构121可对钢壳13进行检测，若检测到不良的 钢壳13，则通过ng下料装置122进行检出。
113.具体的，请参见图1，在第二输送装置12的输送路径上设置有除尘装置 15，除尘装置15用于钢壳13的除尘。
114.其中需要说明的是，上述驱动组可为驱动电机、驱动气缸等驱动机构。
115.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征 可以相互结合。
116.以上所述仅是对本技术的较佳实施例而已，并非对本技术作任何形式上的 限制，凡是依据本技术的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变 化与修饰，均属于本技术技术方案的范围。