(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010630931.5
(22)申请日 2020.07.03
(71)申请人 南京机电职业技术学院
地址 211306 江苏省南京市高淳区鹿鸣大
道33号
(72)发明人 霞 刘丽平 聂臻
(74)专利代理机构 苏州市中南伟业知识产权代
理事务所(普通合伙) 32257
代理人 李明
(51)Int.Cl.
B23P 19/04(2006.01)
B23P 19/00(2006.01)
H01M 10/04(2006.01)
H01M 10/058(2010.01)
(54)发明名称方壳锂电池电芯配对机及其工作方法(57)摘要本发明涉及自动化设备技术领域，特别涉及一种方壳锂电池电芯配对机，包括：上料装置，分别对配对的两种电芯进行供料；配对结构，执行配对动作；配对结构包括：两夹爪，分别用于对两种电芯进行抓取，夹爪包括沿直线水平相对靠近或远离的 两夹臂，夹臂提供水平的支撑面，以及相对于支撑面纵向相对靠近或远离的夹紧面，夹臂上还设置有与两夹臂的移动方向平行的限位面，用于将电芯限制在支撑面与夹紧面之间的设定范围内。通过本发明中的方壳锂电池电芯配对机可实现两电芯的自动装配，同时保证两电芯配对力的稳定性，生产节奏可获得有效的调节，有效降低人力成本且提高良品率。本发明中还请求
保护一种方壳锂电池电芯配对机的工作方法。权利要求书2页 说明书5页 附图4页CN 111761335 A 2020.10.13
C N 111761335
A
1.方壳锂电池电芯配对机，其特征在于，包括：
上料装置（1），分别对用于配对的两种电芯进行供料；
配对结构（2），接受来自所述上料装置（1）的供料，且执行配对动作；
所述配对结构（2）包括：
两夹爪，分别用于对两种电芯进行抓取，所述夹爪包括沿直线水平相对靠近或远离的两夹臂（21），所述夹臂（21）提供水平的支撑面，以及相对于所述支撑面纵向相对靠近或远离的夹紧面，所述夹臂（21）上还设置有与所述夹臂（21）的移动方向平行的限位面，用于将所述电芯限制在所述支撑面与夹紧面之间的设定范围内。
2.根据权利要求1所述的方壳锂电池电芯配对机，其特征在于，两所述夹臂（21）同速沿第一水平导轨（22）滑动，且滑动动力为气缸结构。
3.根据权利要求1所述的方壳锂电池电芯配对机，其特征在于，所述夹臂（21）包括：
主体（21a），底部设置有水平的延伸段（21b），所述支撑面为所述延伸段（21a）的顶部平面；
所述主体（21a）上还设置有安装部，所述安装部上设置有气缸（21c），所述气缸（21c）的活塞杆端部设置有挤压板（21d），所述夹紧面为所述挤压板（21d）的底部平面；
所述安装部上安装有挡板（21e），所述限位面为所述挡板（21e）的一侧面。
4.根据权利要求3所述的方壳锂电池电芯配对机，其特征在于，所述延伸段（21b）的顶部平面末端向底部平面靠近而形成聚拢型结构。
5.根据权利要求1所述的方壳锂电池电芯配对机，其特征在于，两所述夹爪其一沿第二水平导轨（23）滑动，且滑动动力为气缸结构。
6.根据权利要求1
~5任一项所述的方壳锂电池电芯配对机，其特征在于，所述上料装置
（1）包括：
转动杆（11），在水平位置和竖直位置间围绕第一转轴转动，所述转动杆（11）为长度伸缩结构；
两转动座（12），分别设置于所述转动杆（11）两端，且围绕与所述第一转轴平行的第二转轴转动；两转动座（12）在所述转动杆（11）竖直时，具有平行相对的安装面，所述安装面上设置有吸盘结构（13），在所述转动杆（11）水平时，两所述安装面水平且带动所述吸盘结构（13）水平朝上设置；
导料槽（14），提供纵向的储料舱体，所述储料舱体供一列电芯自上而下排列，其中，所述导料槽（14）的底部和顶部分别设置有供两所述吸盘结构（13）进入的开口端（14a），且所述导料槽（14）上侧壁的顶部和底部还分别设置供所述吸盘结构（13）带动所吸附的电芯水平移出的槽口（14b）。
7.根据权利要求6所述的方壳锂电池电芯配对机，其特征在于，所述吸盘结构（13）为气动吸盘。
8.根据权利要求6所述的方壳锂电池电芯配对机，其特征在于：所述转动杆（11）与转动气缸连接，在所述转动气缸的带动下转动。
9.根据权利要求6所述的方壳锂电池电芯配对机，其特征在于：所述转动杆（11）上设置有转动气缸，所述转动气缸带动所述转动座（12）转动。
10.一种如权利要求6所述的方壳锂电池电芯配对机的工作方法，其特征在于，包括以
下步骤：
S1：在所述导料槽（14）的储料舱体内罗列一列电芯，其中，最顶部仅一个电芯与底部的各所述电芯为不同类型；
S2：控制所述转动杆（11）竖直，两安装面平行相对，通过所述转动杆（11）的伸缩使得两所述吸盘结构（13）分别通过所述导料槽（14）上下的两所述开口端（14a）对顶部和底部的两种电芯进行吸附；
S3：通过所述转动杆（11）的水平移动带动两所述电芯分别自所述槽口（14b）移除且进行移动，且在移动到设定位置时通过所述转动杆（11）和两所述转动座（12）的转动，使得两所述吸盘结构（13）水平朝上，两所述电芯的配对端相对设置；
S4：两所述夹爪与所述吸盘结构（13）上的所述电芯对应，控制两所述夹爪上的两夹臂（21）相对靠近，使得所述支撑面与所述电芯的底部贴合；
S5：通过所述夹紧面与所述限位面对所述电芯的位置进行控制，使得所述电芯在六个侧面上均获得限位；
S6：两所述夹爪沿直线相对靠近，通过位置的控制使得两所述电芯相对靠近而获得配对。
方壳锂电池电芯配对机及其工作方法
技术领域
[0001]本发明涉及自动化设备技术领域，特别涉及一种方壳锂电池电芯配对机及其工作方法。
背景技术
[0002]伴随着大规模工业化生产提高良率和降低成本的总体发展趋势，越来越多的行业通过自动化的方式在生产工艺环节尽量减少人员干预。
[0003]在目前锂电池生产的过程中，电芯的配对还多采用人工或者半自动化的方式进行，上述情况限制
了整个生产环节的自动化进程，也限制了MES系统的推广应用。在人力成本日益增长的情况下，上述情况的改进是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
[0004]鉴于上述需求，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配对学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种方壳锂电池电芯配对机及其工作方法，使其更具有实用性。
发明内容
[0005]本发明中提供一种方壳锂电池电芯配对机，从而有效解决背景技术中的问题，实现自动化的电芯装配。同时本发明中还请求保护一种方壳锂电池电芯配对机的工作方法，具有同样的技术效果。
[0006]为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
方壳锂电池电芯配对机，包括：
上料装置，分别对用于配对的两种电芯进行供料；
配对结构，接受来自所述上料装置的供料，且执行配对动作；
所述配对结构包括：
两夹爪，分别用于对两种电芯进行抓取，所述夹爪包括沿直线水平相对靠近或远离的两夹臂，所述夹臂提供水平的支撑面，以及相对于所述支撑面纵向相对靠近或远离的夹紧面，所述夹臂上还设置有与所述夹臂的移动方向平行的限位面，用于将所述电芯限制在所述支撑面与夹紧面之间的设定范围内。
[0007]进一步地，两所述夹臂同速沿第一水平导轨滑动，且滑动动力为气缸结构。[0008]进一步地，所述夹臂包括：
主体，底部设置有水平的延伸段，所述支撑面为所述延伸段的顶部平面；
所述主体上还设置有安装部，所述安装部上设置有气缸，所述气缸的活塞杆端部设置有挤压板，所述夹紧面为所述挤压板的底部平面；
所述安装部上安装有挡板，所述限位面为所述挡板的一侧面。
[0009]进一步地，所述延伸段的顶部平面末端向底部平面靠近而形成聚拢型结构。[0010]进一步地，两所述夹爪其一沿第二水平导轨滑动，且滑动动力为气缸结构。[0011]进一步地，所述上料装置包括：
转动杆，在水平位置和竖直位置间围绕第一转轴转动，所述转动杆为长度伸缩结构；
两转动座，分别设置于所述转动杆两端，且围绕与所述第一转轴平行的第二转轴转动；两转动座在所述
转动杆竖直时，具有平行相对的安装面，所述安装面上设置有吸盘结构，在所述转动杆水平时，两所述安装面水平且带动所述吸盘结构水平朝上设置；
导料槽，提供纵向的储料舱体，所述储料舱体供一列电芯自上而下排列，其中，所述导料槽的底部和顶部分别设置有供两所述吸盘结构进入的开口端，且所述导料槽上侧壁的顶部和底部还分别设置供所述吸盘结构带动所吸附的电芯水平移出的槽口。
[0012]进一步地，所述吸盘结构为气动吸盘。
[0013]进一步地，所述转动杆与转动气缸连接，在所述转动气缸的带动下转动。[0014]进一步地：所述转动杆上设置有转动气缸，所述转动气缸带动所述转动座转动。[0015]一种方壳锂电池电芯配对机的工作方法，包括以下步骤：
S1：在所述导料槽的储料舱体内罗列一列电芯，其中，最顶部仅一个电芯与底部的各所述电芯为不同类型；
S2：控制所述转动杆竖直，两安装面平行相对，通过所述转动杆的伸缩使得两所述吸盘结构分别通过所述导料槽上下的两所述开口端对顶部和底部的两种电芯进行吸附；
S3：通过所述转动杆的水平移动带动两所述电芯分别自所述槽口移除且进行移动，且在移动到设定位置
时通过所述转动杆和两所述转动座的转动，使得两所述吸盘结构水平朝上，两所述电芯的配对端相对设置；
S4：两所述夹爪与所述吸盘结构上的所述电芯对应，控制两所述夹爪上的两夹臂相对靠近，使得所述支撑面与所述电芯的底部贴合；
S5：通过所述夹紧面与所述限位面对所述电芯的位置进行控制，使得所述电芯在六个侧面上均获得限位；
S6：两所述夹爪沿直线相对靠近，通过位置的控制使得两所述电芯相对靠近而获得配对。
[0016]通过本发明的技术方案，可实现以下技术效果：
通过本发明中的方壳锂电池电芯配对机可实现两电芯的自动装配，同时保证两电芯配对力的稳定性，生产节奏可获得有效的调节，有效降低人力成本且提高良品率。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本发明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发明中记载的一些实施例，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他的附图。
[0018]图1为方壳锂电池电芯配对机中配对结构的结构示意图；
图2为夹爪的结构示意图；
图3为第二水平导轨的设置方式示意图；
图4为方壳锂电池电芯配对机中上料装置的工作方式示意图；
图5为上料装置工作的中间过程示意图；
图6为上料装置与配对结构对接时的状态示意图；
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