一种电芯加压整形装置的制作方法

1.本发明涉及机械自动化技术领域，具体涉及一种电芯加压整形装置。


背景技术：

2.随着新能源电动汽车的普及，越来越多的人购买了新能源电动汽车，但目前新能源汽车的续航里程还是消费者关注的重点，所以提高新能源电动汽车的续航里程就成为了普及新能源电动汽车的重要因素。
3.对于新能源电池而言，如何实现更大的空间利用率，一直是电池结构设计的重要目标，是能否提高电池能量密度的重要影响因素，因此提高新能源电池能量密度比，能够有效提高新能源汽车续航里程。因此，急需提出一种环保、节能、高效可靠、低维护成本的合装电芯加压整形装置，以供应生产需求。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术实施例提供一种电芯加压整形装置，该装置能够高效的将电芯加压整形后送入pack箱，同时减少非电芯部件占用pack箱的体积，提高电池能量密度比，提高新能源汽车续航里程。
5.本技术实施例提供以下技术方案：一种电芯加压整形装置，包括：
6.支撑架，所述支撑架包括矩形支撑框和固定在所述支撑框下的支撑腿；所述支撑框的两个相对侧梁上分别设置第一齿条传动机构；
7.横梁，所述横梁的两端分别设置与所述第一齿条传动机构配合传动的第一传动齿轮，使所述横梁可在所述支撑框的侧梁上移动；所述横梁的侧壁设置第二齿条传动机构；
8.承重滑板，所述承重滑板的内侧壁设置与所述第二齿条传动机构配合传动的第二传动齿轮，使所述承重滑板可在所述横梁上移动；所述承重滑板的外侧壁设置竖直方向的驱动装置；
9.固定架，所述固定架固定安装在所述驱动装置的推力输出端，所述固定架为矩形框体，在所述固定架的长度方向的一侧设置长度方向加压机构，用于在长度方向对待装电芯加压，长度方向的另一侧设置长度方向基准装置，用于在所述长度方向加压机构的相对侧提供加压基准；在所述固定架的宽度方向的一侧设置宽度方向加压机构，用于在宽度方向对待装电芯加压，宽度方向的另一侧设置宽度方向基准装置，用于在所述宽度方向加压机构的相对侧提供加压基准；在所述固定架的高度方向上设置竖直向下的高度方向加压机构，用于在高度方向对待装电芯加压；所述固定架的底壁设置竖直方向的吸附机构，用于吸附待装电芯，将待装电芯吸附后提起。
10.进一步地，所述长度方向加压机构包括固定在所述固定架上的第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出端连接第一导向机构，所述第一导向机构连接多个并列设置的第一加压板，用于在所述第一伺服电机的驱动下，在长度方向对待装电芯加压；
11.所述宽度方向加压机构包括固定在所述固定架上的第二伺服电机，所述第二伺服
电机的输出端连接第二导向机构，所述第二导向机构连接多个并列设置的第二加压板，用于在所述第二伺服电机的驱动下，在宽度方向对待装电芯加压；
12.所述高度方向加压机构包括固定在所述固定架上的第三伺服电机，所述第三伺服电机的输出端连接第三导向机构，所述第三导向机构连接多个并列设置的第三加压板，用于在所述第三伺服电机的驱动下，在高度方向对待装电芯加压。
13.进一步地，所述长度方向基准装置包括固定在所述固定架上的凸轮机构，所述凸轮机构的从动件连接弹簧，所述弹簧连接第一基准板，所述凸轮机构的从动件用于对所述弹簧进行挤压，推动所述第一基准板移动至长度方向基准位，所述第一基准板在所述弹簧的回弹力下，移动离开长度方向基准位；
14.所述宽度方向基准装置包括固定在所述固定架上的第一气缸，所述第一气缸的输出端连接所述第四导向机构，所述第四导向机构连接第二基准板，所述第一气缸用于推动所述第四导向机构，使所述第四导向机构推动所述第二基准板移动至宽度方向基准位。
15.进一步地，所述吸附机构包括固定在所述固定架上的真空发生器、与真空发生器连接的分流装置和设置在分流装置上的多个弹性吸附柱，多个所述弹性吸附柱呈阵列式排布固定在所述固定架底壁上，形成吸附面，用于吸附待装电芯。
16.进一步地，还包括兜底保护机构，所述兜底保护机构包括固定在所述固定架上的第二气缸，所述第二气缸的输出端连接连杆机构的主动侧，所述连杆机构的从动侧连接保护板，以驱动所述保护板，使所述保护板位于被吸附的待装电芯的下方。
17.进一步地，还包括入箱导向机构，所述入箱导向机构包括设置在所述固定架上的第三气缸，所述第三气缸的输出端连接导向杆，所述第三气缸驱动所述导向杆向下移动至位于所述固定架下方的pack箱中，使待装电芯模块沿所述导向杆进入pack箱。
18.进一步地，所述待装电芯模块的四周固定设置端板，所述端板上开设与所述导向杆外型适配的导向槽，所述导向杆位于所述导向槽内，使所述待装电芯模块沿所述导向杆进入pack箱。
19.进一步地，所述横梁为矩形框体结构，框体的相对两侧梁上分别设置所述第二齿条传动机构，两个所述第二齿条传动机构上分别设置承重滑板，两个所述承重滑板的内侧壁分别设置两个与所述第二齿条传动机构适配的第二传动齿轮，两个所述承重滑板的外侧壁分别设置竖直方向的驱动装置。
20.进一步地，所述驱动装置为z轴伺服电缸。
21.进一步地，所述第一齿条传动机构由x轴伺服电机驱动，所述第二齿条传动机构由y轴伺服电机驱动。
22.与现有技术相比，本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：本发明实施例的电芯加压整形装置，结构设计合理，节能环保、高效可靠、维护成本低，能够将大量的电芯加压整形后合装到pack箱内部，提高新能源电池能量密度比，即同样单位体积的电池会比原有的电池容量提高，减少非电芯部件占用pack箱的体积，从而提高新能源汽车续航里程。
附图说明
23.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附
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的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
24.图1是本发明实施例的整体结构示意图；
25.图2是本发明实施例的局部结构示意图；
26.图3是本发明实施例的另一局部结构示意图；
27.图4是本发明实施例的另一局部结构示意图；
28.其中，1-x轴伺服电机，2-y轴伺服电机，3-z轴伺服电缸，4-长度方向加压机构，5-高度方向加压机构，6-兜底保护机构，7-宽度方向加压机构，8-长度方向基准装置，9-宽度方向基准装置，10-入箱导向机构，11-吸附机构。
具体实施方式
29.下面结合附图对本技术实施例进行详细描述。
30.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组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.如图1-图4所示，本发明实施例提供了一种电芯加压整形装置，包括：支撑架、横梁、承重滑板、固定架。
32.所述支撑架包括矩形支撑框和固定在所述支撑框下的支撑腿；所述支撑框的两个相对侧梁上分别设置第一齿条传动机构；所述横梁的两端分别设置与所述第一齿条传动机构配合传动的第一传动齿轮，使所述横梁可在所述支撑框的侧梁上移动；所述横梁的侧壁设置第二齿条传动机构；所述承重滑板的内侧壁设置与所述第二齿条传动机构配合传动的第二传动齿轮，使所述承重滑板可在所述横梁上移动；所述承重滑板的外侧壁设置竖直方向的驱动装置；所述固定架固定安装在所述驱动装置的推力输出端，所述固定架为矩形框体，在所述固定架的长度方向的一侧设置长度方向加压机构4，用于在长度方向对待装电芯加压，长度方向的另一侧设置长度方向基准装置8，用于在所述长度方向加压机构4的相对侧提供加压基准；在所述固定架的宽度方向的一侧设置宽度方向加压机构7，用于在宽度方向对待装电芯加压，宽度方向的另一侧设置宽度方向基准装置9，用于在所述宽度方向加压机构7的相对侧提供加压基准；在所述固定架的高度方向上设置竖直向下的高度方向加压机构5，用于在高度方向对待装电芯加压；所述固定架的底壁设置竖直方向的吸附机构11，用于吸附待装电芯，将待装电芯吸附后提起。
33.本实施例中，所述支撑架设置在pack箱上方，支撑框的测梁上设置第一齿条传动机构，所述第一齿条传动机构由x轴伺服电机1驱动，横梁两端设置第一传动齿轮，齿轮齿条配合传动，使所述横梁在支撑框的测梁上移动，以将横梁调整至pack箱上方的合适位置处。
34.具体实施时，为了提高稳定性保证装置的安全可靠，所述横梁为矩形框体结构，框体的相对两侧梁上分别设置所述第二齿条传动机构，所述第二齿条传动机构由y轴伺服电机2驱动；两个所述第二齿条传动机构上分别设置承重滑板，两个所述承重滑板的内侧壁分别设置两个与所述第二齿条传动机构适配的第二传动齿轮，两个所述承重滑板的外侧壁分
别设置竖直方向的驱动装置。具体地，所述驱动装置为z轴伺服电缸3。
35.上述的x轴，y轴分别采用了两个伺服电机带动齿轮齿条的传动机构实现前后左右方向精准的运动，z轴采用了两个伺服电缸实现了高度方向的精准运动。
36.本实施例中，所述长度方向加压机构4包括固定在所述固定架上的第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出端连接第一导向机构，所述第一导向机构连接多个并列设置的第一加压板，用于在所述第一伺服电机的驱动下，在长度方向对待装电芯加压；所述宽度方向加压机构7包括固定在所述固定架上的第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出端连接第二导向机构，所述第二导向机构连接多个并列设置的第二加压板，用于在所述第二伺服电机的驱动下，在宽度方向对待装电芯加压；所述高度方向加压机构5包括固定在所述固定架上的第三伺服电机，所述第三伺服电机的输出端连接第三导向机构，所述第三导向机构连接多个并列设置的第三加压板，用于在所述第三伺服电机的驱动下，在高度方向对待装电芯加压。
37.多排多列的电池长度和宽度和高度三个方向的加压整形，实现了电池产品各个方向的尺寸要求，并采用视觉定位实现了电池精准入pack箱。
38.在上述加压机构的相对侧，设置基准装置提供加压基准，保证电池产品的基准位置。具体地，所述长度方向基准装置8包括固定在所述固定架上的凸轮机构，所述凸轮机构的从动件连接弹簧，所述弹簧连接第一基准板，所述凸轮机构的从动件用于对所述弹簧进行挤压，推动所述第一基准板移动至长度方向基准位，所述第一基准板在所述弹簧的回弹力下，移动离开长度方向基准位。在对电芯进行加压时，凸轮机构对弹簧进行压缩，推动基准板移动至基准位，接下来，加压机构的电机驱动加压板对电芯进行加压整形，加压完成后，上述凸轮机构对弹簧进行释放，弹簧在回弹力作用下，带动基准板离开。该长度方向基准板的位置不固定，便于电芯的取放。
39.所述宽度方向基准装置9包括固定在所述固定架上的第一气缸，所述第一气缸的输出端连接所述第四导向机构，所述第四导向机构连接第二基准板，所述第一气缸用于推动所述第四导向机构，使所述第四导向机构推动所述第二基准板移动至宽度方向基准位。在宽度方向，本实施例优选采用气缸驱动基准板至基准位。本实施例中的上述第一导向机构、第二导向机构、第三导向机构和第四导向机构均可采用常规导向机构，例如滑轨滑块的配合机构等。
40.本实施例中，还包括设置在z轴方向的吸附机构11。所述吸附机构11包括固定在所述固定架上的真空发生器、与真空发生器连接的分流装置和设置在分流装置上的多个弹性吸附柱，多个所述弹性吸附柱呈阵列式排布固定在所述固定架底壁上，形成吸附面，用于吸附待装电芯。z轴方向的吸附机构11防止入箱时加压机构释放，电池由于重力因素下塌从而保证电池z方向多排多列电池的平面度。
41.本实施例中，还包括兜底保护机构6，所述兜底保护机构6包括固定在所述固定架上的第二气缸，所述第二气缸的输出端连接连杆机构的主动侧，所述连杆机构的从动侧连接保护板，以驱动所述保护板，使所述保护板位于被吸附的待装电芯的下方。该兜底保护机构6采用连杆机构带动保护板，在需要对电池进行保护时，气缸带动连杆机构运动，使保护板在电池下方对电池进行保护，防止电池掉落；在不需要保护措施时，气缸驱动连杆机构，带动保护板离开保护位，避免对其他机构的运动产生干涉。
42.本实施例中，还包括入箱导向机构10，所述入箱导向机构10包括设置在所述固定架上的第三气缸，所述第三气缸的输出端连接导向杆，所述第三气缸驱动所述导向杆向下移动至位于所述固定架下方的pack箱中，使待装电芯模块沿所述导向杆进入pack箱。所述待装电芯模块的四周固定设置端板，所述端板上开设与所述导向杆外型适配的导向槽，所述导向杆位于所述导向槽内，使所述待装电芯模块沿所述导向杆进入pack箱。入箱导向机构10在电池入箱的过程起到导向电池产品的目的。
43.本发明实施例的电芯加压整形装置的设备主要组成部分：x,y,z轴伺服传动机构、长度方向加压机构4、宽度方向加压机构7、高度方向加压机构5、吸附机构11、入箱导向机构10、兜底保护机构6。本实施例在操作时，x轴和y轴采用伺服电机带动齿轮齿条的传动实现前后左右方向精准的运动，z轴采用双伺服电缸升降实现高度方向的精准运动，运行到位后z轴双伺服电缸下降到位，宽度方向基准侧气缸伸出到位，宽度方向电缸将电池模组的宽度加压到位，长度方向基准侧气缸伸出到位，长度方向电缸将电池模组的长度加压到位，顶部吸附机构11伸出对电池模组进行吸附保证电池模组高度方向的基准，z轴双伺服电缸将电池模组抬到安全高度，兜底保护机构6伸出兜底，x轴伺服电机1和y轴伺服电机2带动齿轮齿条前后左右运动到电池模组入pack箱的位置，再经过视觉精准定位pack箱，z轴双伺服电缸下降到位，宽度方向加压电缸缩回，宽度方向基准侧气缸缩回到位，长度方向加压电缸缩回到加压力为零的位置，入箱导向机构10伸出，吸附机构11里的执行机构伺服电缸将电池模组推送至pack箱内并加压。加压完后，长度方向加压电缸缩回到完全打开状态，长度方向基准侧气缸缩回到位，吸附机构11里的执行机构伺服电缸完全缩回，z轴双伺服电缸上升到位，整套合装电芯加压整形入pack箱的设备动作结束。
44.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。