一种揉平头、电芯揉平装置及方法与流程

1.本技术涉及电池加工技术领域，尤其涉及一种电芯揉平装置及方法。


背景技术：

2.为了便于后续在电芯的端部进行集流盘焊接，确保焊接质量，需要对电芯的端部进行揉平处理。
3.可参见申请号为“2020110692790”的申请(申请1)，现有技术中的揉平头大多采用类似于申请1中所示的结构方式，通过多个锥形的揉平头配合，通过夹爪夹住电芯，多个锥形构成的揉平头转动对电芯端部进行揉平，采用该方式在旋转揉平的时候会造成电芯外侧擦伤；对极耳进行揉平的时候会和极耳进行碰撞从而造成毛刺的产生，对电芯质量影响较大。


技术实现要素：

4.本技术目的在于提供一种揉平头、电芯揉平装置及方法，采用本技术提供的技术方案解决了当前对电芯揉平过程中对电芯产生损害的风险较大，影响电芯质量的技术问题。
5.为了解决上述技术问题，本技术提供一种揉平头、电芯揉平装置及方法，第一方面，本技术提供一种揉平头，包括呈柱状的主体，所述主体的作用端呈碗状。
6.第二方面，本技术提供一种电芯揉平装置，包括揉平组件以及用于固定电芯的固定组件；
7.所述揉平组件包括第一驱动组以及权利要求1所述的揉平头；
8.所述固定组件包括第二驱动组；
9.所述第二驱动组驱动所述电芯绕其轴向转动，所述第一驱动组驱动所述揉平头沿第一方向往返移动，所述揉平头的轴心于第一方向的移动路径与所述电芯的轴心线的延长线相交，或者
10.所述第一驱动组驱动所述揉平头绕其轴向转动，所述第二驱动组驱动所述电芯沿第一方向往返移动，所述电芯的轴心于第一方向的移动路径与所述揉平头的轴心线的延长线相交。
11.优选的，所述揉平组件还包括第一固定板和第二固定板；
12.所述第二固定板可升降滑动设于所述第一固定板上，所述揉平头设于所述第二固定板上。
13.优选的，所述揉平组件还包第三固定板；
14.所述第二固定板可升降滑动设于所述第三固定板上；
15.所述第三固定板的上端部朝向所述第二固定板延伸形成有连接部，在所述连接部与第二固定板的上端部之间设置有第一压力传感器。
16.优选的，还包括第二压力传感器，所述第二压力传感器设于所述揉平组件于第一
方向的移动路径上。
17.优选的，还包括与所述揉平头连接的轴承组件，所述轴承组件令所述揉平头可绕其轴向自转。
18.优选的，所述夹紧组件包括治具，以及枢接于所述治具上用于夹紧所述电芯的夹紧组件；
19.所述治具上形成有容纳所述电芯的第一凹槽。
20.优选的，夹紧组件包括夹紧块、固定块以及弹性组件；
21.所述固定块设于所述治具外侧壁；
22.所述夹紧块枢接于所述治具上，且于铰接处的两端分别为靠近电芯一端的夹紧部以及远离电芯一端的按压部；
23.所述弹性组件设于所述固定块以及夹紧部之间，并令所述夹紧部夹紧电芯。
24.优选的，还包括预压组件；
25.所述预压组件包括预压块以及驱动预压块升降的第三驱动组；
26.所述预压块形成有与所述电芯适配的第二凹槽。
27.优选的，所述第二凹槽的槽底呈弧形突起或弧形凹陷。
28.优选的，在所述预压块的侧壁沿其径向形成有与所述第二凹槽相通的避空槽；
29.所述揉平头可穿过所述避空槽并沿所述避空槽的开设方向移动。
30.第三方面，本技术提供一种电芯揉平方法，所述方法基于上述任一项所述的电芯揉平装置，所述方法包括以下步骤：
31.第二驱动组驱动所述电芯绕其轴心线自转；
32.所述第一驱动组驱动所述揉平头由电芯外沿所述电芯的径向朝向电芯的轴心移动。
33.与现有技术相比，本技术的有益效果在于：本技术开创性的改变了揉平的结构，突破传统的需要多个锥形揉平头配合完成的方式，仅需采用单个揉平头实现电芯揉平；传统的揉平头的锥形结构在对极耳进行揉平时还会对极耳造成损伤，而本技术提供的方案则有效的减缓对极耳的影响，从而保证电芯揉平质量，保证产品质量。
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部分的结构放大示意图；
37.图3是本技术其中一实施例的揉平组件的部分结构示意图；
38.图4是本技术其中一实施例的揉平头的结构示意图；
39.图5是本技术其中一实施例的固定组件的部分结构示意图；
40.图6是本技术其中一实施例的整体结构示意图；
41.图7是本技术其中一实施例的预压组件的结构示意图；
42.图8是本技术其中一实施例的预压组件的结构示意图；
43.图9是本技术其中一实施例的揉平头的结构示意图；
44.图10是本技术其中一实施例的揉平头的结构示意图；
45.图11是本技术其中一实施例的揉平头的结构示意图；
46.其中：10、揉平头；11、轴承组件；12、螺纹连接端；20、第一安装架； 30、揉平组件；31、第一驱动组；32、第一固定板；33、第二固定板；331、第四固定板；332、调节螺杆；34、第三固定板；341、连接部；351、第一压力传感器；352、第二压力传感器；36、滑板；37、第五固定板；371、连接杆；40、固定组件；41、第二驱动组；42、治具；421、第一凹槽；43、夹紧组件；431、夹紧块；4311、按压部；4312、夹紧部；432、固定块；433、弹性组件；44、第一安装板；45、第二安装架；50、预压组件；51、第三驱动组；52、预压块； 521、第二凹槽；522、避空槽；53、第二安装板。
具体实施方式
47.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。
48.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。
49.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。
50.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：
51.实施例
52.为了便于后续在电芯的端部进行集流盘焊接，确保焊接质量，需要对电芯的端部进行揉平处理；现有技术中的揉平过程大多需要通过多个锥形的揉平头配合，通过夹爪夹住电芯，多个锥形构成的揉平头转动对电芯端部进行揉平，采用该方式在旋转揉平的时候会造成电芯外侧擦伤；对极耳进行揉平的时候会和极耳进行碰撞从而造成毛刺的产生，对电芯质量影响较大；
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1-2和图4，本实施例提供一种揉平头，包括呈柱状的主体，主体的作用端呈碗状；
55.其中需要说明的是，主体的作用端指的是揉平头10与电芯接触端；而主体的作用
端呈碗状，碗状在一些实施方式中可理解呈曲面突起，也可理解为顶端处具有一定的平面，而平面外沿呈弧形，具体可参见图9-11；
56.本实施例还提供一种电芯揉平装置，请参见图1-8，包括揉平组件30以及用于固定电芯的固定组件40；
57.进一步的，揉平组件30包括第一驱动组31以及上述所述的揉平头10；
58.固定组件40包括第二驱动组41；
59.在实际应用中，第一驱动组31和第二驱动组41之间相互配合的情况包括以下两种：
60.(1)第二驱动组41驱动电芯饶其轴向转动，该转动为自转；而第一驱动组31驱动揉平头10沿第一方向移动，其中，可参见图10，揉平头10沿第一方向的移动路径与电芯轴心线的延长线相交，即沿电芯的径向移动；
61.(2)第一驱动组31驱动揉平头10绕其轴向转动，该转动为自转；而第二驱动组41驱动电芯沿电芯的径向移动；
62.在上述方案中，本技术开创性的采用了单个揉平头10对电芯进行揉平，简化揉平头10的结构，减少了多个揉平头10配合使用时所需的复杂调试；在应用效果上，本技术中的揉平头10的作用端呈碗状结构，即代表其具有呈一定弧度的曲面，如此即可有效避免在揉平过程中出现揉平头10与电芯之间出现硬碰硬的情况，从而减缓在旋转揉平时对电芯的擦伤，有效保护电芯，保证电芯的质量。
63.具体的，上述方案的工作原理具体为：以第一种方式为例，电芯在第二驱动组41的作用下实现自转，揉平头10在第一驱动组31的作用下沿电芯的径向移动，由于揉平头10的高度是固定的，故在揉平头10沿着电芯的径向的移动过程中，其可覆盖至电芯的整个端面，对电芯的整个端面进行揉平；而揉平头 10的作用端又是呈碗状的，故揉平的过程对电芯端部的作用更加友好，对电芯起到有效的保护。
64.进一步的，需要说明的是，本技术中电芯的转动与揉平头10的横向移动采用的是分体式的设置，较一体式设置的方式而言，分体驱动的驱动更佳精准，且更易调控，从而可更好的调控揉平过程。
65.具体的，请参见图3，揉平组件30还包括第一固定板32和第二固定板33；
66.进一步的，第二固定板33可升降滑动设于第一固定板32上，揉平头10设于第二固定板33上；
67.进一步的，在第二固定板33上设置有第四固定板331；在第四固定板331 上设置有调节螺杆332，调节螺杆332的一端连接与第一固定板32；揉平头10 设于第一固定板32上；
68.在上述方案中，可通过旋转调节螺杆332来控制揉平头10于竖直方向上的位置。
69.进一步的，揉平组件30还包第三固定板34；第二固定板33可升降滑动设于第三固定板34上；
70.具体的，第三固定板34的上端部朝向所述第二固定板33延伸形成有连接部341，在连接部341与第二固定板33的上端部之间设置有第一压力传感器351；
71.在进行揉平操作前，可通过第一压力传感器351对揉平头10于竖直方向上的位置进行调试，当揉平头10压到电芯时，第一压力传感器351接受到相应信号，可通过该信号对揉平头10进行调整，从而可避免后续揉平过程中压力过大对电芯造成影响。
72.具体的，还包括第二压力传感器352，第二压力传感器352设于揉平组件 30于第一方向的移动路径上；
73.进一步的，请参见图3，还包括设于第一驱动组31的驱动端的滑板36，第三固定板34沿第一方向滑动设于滑板36上；
74.进一步的，在第三固定板34一侧连接有连接杆371，连接杆371一端连接第三固定板34，另一端连接有第五固定板37；第二压力传感器352设于第五固定板37与第三固定板34之间；
75.其中需要说明的是，滑板36的整体移动为揉平头10的主要移动，而第三固定板34与滑板36之间的相对移动可理解为较小的相对移动，即第三固定板 34与滑板36之间的相对移动在很小的范围内进行，其存在对揉平头10于大范围内的移动并无太大影响，第三固定板34与连杆之间的连接为存在一定间隙的连接，并不为全固定连接，故在揉平头10从电芯外侧沿电芯径向朝向电芯轴心内移动时，通过第二传感器可有效监测揉平头10横向的受力情况，从而更好的控制其横向的移动，保证揉平头10的平稳过渡，有效保护电芯。
76.具体的，请参见图4，还包括与揉平头10连接的轴承组件11，轴承组件11 令揉平头10可绕其轴向自转；
77.进一步的，轴承组件11由双轴承连接可实现灵活的自转；
78.在上述方案中，揉平头10与电芯之间存在相对摩擦力，若揉平头10采用完全固定的方式，则该相对摩擦力会对电芯造成磨损，而本技术中揉平头10在轴承组件11的配合下可实现自转，可将揉平头10与电芯之间的相对摩擦力通过揉平头10的自转进行释放，从而减小揉平头10对电芯的直接摩擦，减小对电芯的影响，保证产品的品质。
79.具体的，揉平头10的另一端为螺纹连接端12，可实现揉平头10的固定安装。
80.具体的，请参见图5-6，夹紧组件43包括治具42，以及枢接于治具42上用于夹紧所述电芯的夹紧组件43；
81.进一步的，治具42上形成有容纳电芯的第一凹槽421；
82.在上述方案中，治具42上的第一凹槽421可用于装载电芯，电芯在装入第一凹槽421中后，在通过夹紧组件43对电芯进行夹紧，实现对电芯的固定。
83.进一步的，请参见图5，夹紧组件43包括夹紧块431、固定块432以及弹性组件433；
84.具体的，固定块432设于治具42外侧壁；
85.其中，夹紧块431枢接于治具42上，且于铰接处的两端分别为靠近电芯一端的夹紧部4312以及远离电芯一端的按压部4311；
86.具体的，弹性组件433设于固定块432以及夹紧部4312之间，并令夹紧部4312夹紧电芯；
87.在上述方案中，当按压夹紧块431的按压部4311时，会带动夹紧块431绕着其枢接处转动，从而带动夹紧部4312远离电芯，令电芯具有足够的空间放入，或拿出，而在夹紧部4312远离过程中，其会挤压弹性组件433，弹性组件433 储存弹性势能；当放开按压部4311时，弹性势能释放带动夹紧部4312靠近电芯；
88.进一步的，夹紧部4312靠近电芯一侧形成有弧形槽，弧形槽与电芯外形适配。
89.在对电芯进行揉平时，需要考虑极耳的位置，若极耳位置不当直接将揉平头10作用与电芯端部，则容易对极耳造成损伤，从而影响电芯质量，为了解决该技术问题，对电芯
揉平进行进一步优化，本实施例还提供以下技术方案：
90.进一步的，请参见图6，固定组件40还包括第二安装架45，第二驱动组41 及治具42均装设与第二安装架45上。
91.进一步的，请参见图1，还包括第一安装架20，揉平组件30和固定组件40 均装设与第一安装架20上。
92.具体的，治具42设于第一安装板44上，第一安装板44设于第二驱动组41 的驱动端。
93.具体的，请参见图7-8，还包括预压组件50；
94.具体的，预压组件50包括预压块52以及驱动预压块52升降的第三驱动组 51；
95.进一步的，预压块52形成有与电芯适配的第二凹槽521；
96.进一步的，第二驱动组41的驱动端设有第二安装板53，预压块52设于第二安装板53上；
97.在上述方案中，第三驱动组51可驱动第二安装板53升降，从而带动预压块52升降，预压块52下降时，电芯恰可容纳于第二凹槽521内，与此同时，预压块52的下压对极耳也具有一个下压的动作；而在极耳收到预压块52的下压作用时，其会朝向电芯轴心处翻折，从而避免了后续在对极耳进行揉平时极耳出现外翻现象。
98.进一步的，第二凹槽521的槽底呈弧形突起或弧形凹陷；
99.在上述方案中，第二凹槽521的槽底呈弧形突起或弧形凹陷令预压块52在作用于极耳上时，极耳是呈一定弧度的翻折，从而避免预压块52刚性作用与极耳上的情况，避免极耳直接翻折影响极耳质量。
100.具体的，在预压块52的侧壁沿其径向形成有与第二凹槽521相通的避空槽 522；
101.进一步的，揉平头10可穿过避空槽522并沿避空槽522的开设方向移动；
102.在上述方案中，避空槽522的设计令揉平头10与预压块52可实现共存，揉平头10的移动方向是固定的，其呈单向移动，而预压块52的移动也是呈单向移动，请参见图4，本技术将揉平头10的形状设计呈可与避空槽522适配的形状，如此预压块52的移动与揉平头10的移动之间可互不影响；即在进行揉平前，预压块52下压作用于极耳上，随后上升离开电芯，随后揉平头10则可于避空位内移动。
103.具体的，本实施例还提供一种电芯揉平方法，该方法基于上述任意所述的电芯揉平装置，包括以下步骤：
104.第二驱动组41驱动电芯绕其轴心线自转；
105.第一驱动组31驱动揉平头10由电芯外沿电芯的径向朝向电芯的轴心移动；
106.由上述可见，本技术提供的技术方案不仅提供了一种全新的揉平头10及揉平装置，其可有效减小揉平头10对电芯的损伤，与此同时，通过分析上述过程可知，本技术提供的方案还具有以下的技术效果：
107.(1)可适用于体积更大的电芯，且调试过程更加简便；传统的揉平头10 在实现不同型号电芯的揉平时，其需要对多个揉平头10进行调整，同时还需对多个揉平头10之间相互配合度进行调试，调试过程繁复复杂，若更换揉平头10 也需要同时更换多个揉平头10，影响生产效率；而本技术提供的方案则可有效解决该问题，以上述方案1为例，在需要实现更大体积的电芯揉平时，仅需要调整揉平头10横向的移动范围，即当电芯的端面变大时，其
径向距离也变大，此时仅需要令揉平头10根据该径向距离进行移动距离相应调整，即可投入加工生产，调试简单便捷，提升生产效率。
108.(2)传统的揉平装置其采用的是揉平头10转动，电芯保持固定不动，且多揉平头10组成的整体的旋转中心与电芯同轴，采用该方式令电芯边缘部分的揉平效果没有办法得到保证；而在本技术提供的方案中，在电芯进行自转的同时，令揉平头10进行横向移动，提升揉平时的覆盖范围，从而避免作用死角的出现，揉平覆盖范围更加全面；
109.进一步的，本技术提供的揉平方法中，揉平头10由电芯外沿逐渐朝向电芯轴心内移动，采用该方式可进一步避免极耳外翻，保证极耳揉平的效果；
110.其中需要说明的是，本技术为了进一步简化生产工序，因此揉平头10仅移动了电芯一个半径的路径，但这并不对本技术的揉平方法进行限制，其还可以是完成电芯一个直径的方式，即沿电芯的径向由其中外沿移动至电芯轴心后再移动至电芯外沿；又或可以是往复移动。
111.需要说明的是，上述所述的驱动组可为驱动电机、驱动气缸等驱动机构。
112.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。
113.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。