电芯配对机构的制作方法

本发明涉及电池生产机械自动化技术领域，特别是涉及一种电芯配对机构。

背景技术：

随着社会不断发展和科技不断进步，机械化、自动化、标准化生产已经逐渐成为发展趋势，并逐步代替传统的手工劳动，为企业的可持续发展注入了新的动力。因此，电池生产企业也需要与时俱进，通过转型升级，大力发展机械自动化设备以代替传统的手工劳动，进而提高企业的生产效益，实现企业的可持续发展。

如图1所示，其为一种软包电池10的组装步骤示意图，软包电池10包括相互层叠的A类电芯11及B类电芯12。在对软包电池10进行组装前，由于生产的实际情况所限，由上一工序进入到本组装工序的A类电芯11及B类电芯12均套有固定治具13，需要先将A类电芯11及B类电芯12上的固定治具13取下，然后再将A类电芯11及B类电芯12进行翻转，以符合工艺要求的形式将A类电芯11及B类电芯12层叠在一起。

因此，如何将A类电芯11及B类电芯12进行翻转，同时将固定治具13从A类电芯11及B类电芯12取下，然后将A类电芯11及B类电芯12层叠配对，实现机械自动化生产，这是设计人员需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种电芯配对机构，将A类电芯及B类电芯进行翻转，同时将固定治具从A类电芯及B类电芯取下，然后将A类电芯及B类电芯层叠配对，实现机械自动化生产。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种电芯配对机构，包括：A类电芯取治具装置、B类电芯取治具装置、电芯配对装置；

所述A类电芯取治具装置包括：A类电芯取治具流水线、A类电芯一次翻转机械手、A类电芯取治具机械手、A类电芯二次翻转机械手，所述A类电芯一次翻转机械手、所述A类电芯取治具机械手、所述A类电芯二次翻转机械手沿所述A类电芯取治具流水线的流动方向依次设置；

所述B类电芯取治具装置包括：B类电芯取治具流水线、B类电芯翻转机械手、B类电芯取治具机械手，所述B类电芯翻转机械手、所述B类电芯取治具机械手沿所述B类电芯取治具流水线的流动方向依次设置；

所述电芯配对装置包括：电芯配对转盘、A类电芯配对上料机械手、B类电芯配对上料机械手、AB类电芯配对下料机械手，所述A类电芯配对上料机械手衔接于所述A类电芯取治具流水线与所述电芯配对转盘之间，所述B类电芯配对上料机械手衔接于所述B类电芯取治具流水线与所述电芯配对转盘之间；

所述A类电芯一次翻转机械手、所述A类电芯二次翻转机械手、所述B类电芯翻转机械手的结构相同；

所述A类电芯一次翻转机械手包括：电芯翻转水平固定座、电芯翻转水平驱动部、电芯翻转水平滑板、电芯翻转竖直固定座、电芯翻转竖直驱动部、电芯翻转竖直滑板、电芯翻转旋转驱动部、电芯翻转张夹驱动部、电芯翻转夹爪；

所述电芯翻转水平滑板滑动设于所述电芯翻转水平固定座上，所述电芯翻转水平驱动部驱动所述电芯翻转水平滑板沿水平方向往复滑动，所述电芯翻转竖直固定座固定于所述电芯翻转水平滑板上，所述电芯翻转竖直滑板滑动设于所述电芯翻转竖直固定座上，所述电芯翻转竖直驱动部驱动所述电芯翻转竖直滑板沿竖直方向往复升降，所述电芯翻转旋转驱动部安装于所述电芯翻转竖直滑板上，所述电芯翻转旋转驱动部驱动所述电芯翻转张夹驱动部旋转，所述电芯翻转张夹驱动部驱动所述电芯翻转夹爪张合。

在其中一个实施例中，所述电芯翻转水平固定座上设有电芯翻转水平滑轨，所述电芯翻转水平滑板通过所述电芯翻转水平滑轨滑动设于所述电芯翻转水平固定座上。

在其中一个实施例中，所述电芯翻转竖直固定座上设有电芯翻转竖直滑轨，所述电芯翻转竖直滑板通过所述电芯翻转竖直滑轨滑动设于所述电芯翻转竖直固定座上。

在其中一个实施例中，所述电芯翻转水平驱动部为气缸驱动结构。

在其中一个实施例中，所述电芯翻转竖直驱动部为气缸驱动结构。

在其中一个实施例中，所述电芯翻转张夹驱动部为气缸驱动结构

在其中一个实施例中，所述电芯翻转旋转驱动部为电机驱动结构。

本发明的电芯配对机构，通过设置A类电芯取治具装置、B类电芯取治具装置、电芯配对装置，并对各个装置的结构进行优化，将A类电芯及B类电芯进行翻转，同时将固定治具从A类电芯及B类电芯取下，然后将A类电芯及B类电芯层叠配对，实现机械自动化生产。

附图说明

图1为一种软包电池的组装步骤示意图；

图2为本发明一实施例的电芯配对机构的结构图；

图3为图2所示的电芯配对机构的A类电芯一次翻转机械手的结构图；

图4为图3所示的A类电芯一次翻转机械手另一视角的结构图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图2所示，电芯配对机构20包括：A类电芯取治具装置1000、B类电芯取治具装置2000、电芯配对装置3000。

A类电芯取治具装置1000用于对A类电芯进行上料、取治具、翻转，B类电芯取治具装置2000用于对B类电芯进行上料、取治具、翻转，电芯配对装置3000用于将A类电芯与B类电芯进行层叠配对。

A类电芯取治具装置1000包括：A类电芯取治具流水线1100、A类电芯一次翻转机械手5100、A类电芯取治具机械手1300、A类电芯二次翻转机械手1400。A类电芯一次翻转机械手5100、A类电芯取治具机械手1300、A类电芯二次翻转机械手1400沿A类电芯取治具流水线1100的流动方向依次设置。

B类电芯取治具装置2000包括：B类电芯取治具流水线2100、B类电芯翻转机械手2200、B类电芯取治具机械手2300。B类电芯翻转机械手2200、B类电芯取治具机械手2300沿B类电芯取治具流水线2100的流动方向依次设置。

电芯配对装置3000包括：电芯配对转盘3100、A类电芯配对上料机械手3200、B类电芯配对上料机械手3300、AB类电芯配对下料机械手3400。A类电芯配对上料机械手3200衔接于A类电芯取治具流水线1100与电芯配对转盘3100之间，B类电芯配对上料机械手3300衔接于B类电芯取治具流水线2100与电芯配对转盘3100之间。

电芯配对机构20的工作原理如下：

A类电芯取治具流水线1100上放置有套有治具的A类电芯，A类电芯取治具流水线1100运输套有治具的A类电芯并依次经过A类电芯一次翻转机械手5100、A类电芯取治具机械手1300、A类电芯二次翻转机械手1400，A类电芯一次翻转机械手5100将套有治具的A类电芯翻转180度，使得治具朝上，A类电芯朝下，A类电芯取治具机械手1300将治具从A类电芯中取出，A类电芯二次翻转机械手1400将A类电芯再次翻转180度，将A类的朝向重新复位；

B类电芯取治具流水线2100上放置有套有治具的B类电芯，B类电芯取治具流水线2100运输套有治具的B类电芯依次经过B类电芯翻转机械手2200、B类电芯取治具机械手2300，B类电芯翻转机械手2200将套有治具的B类电芯翻转180度，使得治具朝上，B类电芯朝下，B类电芯取治具机械手2300将治具从B类电芯中取出；

在A类电芯配对上料机械手3200的作用下，将A类电芯取治具流水线1100上的A类电芯夹夹取至电芯配对转盘3100上，电芯配对转盘3100带动A类电芯转动并到达B类电芯配对上料机械手3300处，B类电芯配对上料机械手3300夹取B类电芯取治具流水线2100上的B类电芯夹取至电芯配对转盘3100的A类电芯之上，从而实现电芯的层叠配对，并在AB类电芯配对下料机械手3400的作用下，将已经实现配对的A类电芯及B类电芯转移至下一工位中。

要说明的是，A类电芯取治具机械手1300与B类电芯取治具机械手2300的结构相同，A类电芯取治具机械手1300具有取治具竖直升降气缸及设于取治具竖直升降气缸伸缩端的取治具气嘴，取治具竖直升降气缸驱动取治具气嘴下降并到达固定治具13处，取治具气嘴吸取固定治具13，并在取治具竖直升降气缸的作用下上升，从而实现固定治具13与A类电芯11及B类电芯12的分离。

要说明的是，A类电芯配对上料机械手3200、B类电芯配对上料机械手3300、AB类电芯配对下料机械手3400的结构相同，在此，A类电芯配对上料机械手3200、B类电芯配对上料机械手3300、AB类电芯配对下料机械手3400可采用现有技术的机械手结构，只要能够实现将电芯夹取，并带动电芯竖直升降、水平位移，完成电芯的转移，均可采用。

要说明的是，A类电芯一次翻转机械手5100、A类电芯二次翻转机械手1400、B类电芯翻转机械手2200的结构相同。

如图3及图4所示，具体的，A类电芯一次翻转机械手5100包括：电芯翻转水平固定座5110、电芯翻转水平驱动部5120、电芯翻转水平滑板5130、电芯翻转竖直固定座5140、电芯翻转竖直驱动部5150、电芯翻转竖直滑板5160、电芯翻转旋转驱动部5170、电芯翻转张夹驱动部5180、电芯翻转夹爪5190。

电芯翻转水平滑板5130滑动设于电芯翻转水平固定座上5110，电芯翻转水平驱动部5120驱动电芯翻转水平滑板5130沿水平方向往复滑动，电芯翻转竖直固定座5140固定于电芯翻转水平滑板5130上，电芯翻转竖直滑板5160滑动设于电芯翻转竖直固定座5140上，电芯翻转竖直驱动部5150驱动电芯翻转竖直滑板5160沿竖直方向往复升降，电芯翻转旋转驱动部5170安装于电芯翻转竖直滑板5160上，电芯翻转旋转驱动部5170驱动电芯翻转张夹驱动部5180旋转，电芯翻转张夹驱动部5180驱动电芯翻转夹爪5190张合。

A类电芯一次翻转机械手5100的工作原理如下：

电芯翻转水平驱动部5120驱动电芯翻转水平滑板5130沿水平方向往复滑动，电芯翻转竖直驱动部5150驱动电芯翻转竖直滑板5160沿竖直方向往复升降，从而实现电芯翻转夹爪5190在水平方向及竖直方向的位置调整；

电芯翻转夹爪5190在电芯翻转张夹驱动部5180的驱动下将电芯夹取，然后在电芯翻转旋转驱动部5170的作用下进行翻转。

特别的，电芯翻转夹爪5190包括相互靠近或远离第一翻转夹片5191及第二翻转夹片5192，第一翻转夹片5191具有一条直线形杆体，第二翻转夹片5192具有两条直线形杆体，直线形杆体上贴有弹性缓冲胶条5193。具有一条直线形杆体的第一翻转夹片5191与具有两条直线形杆体的第二翻转夹片5192相互靠近，三条直线形杆体即可实现对电芯的稳定夹取，而无需采取四条或更多条直线形杆体对电芯进行夹取，节省了材料的应用，可在一定程度上降低成本。在对电芯进行夹取时，直线形杆体上贴有弹性缓冲胶条5193，可以有效减少对电芯表面的压力，防止电芯表面受损，提高了产品的生产品质。

在本实施例中，电芯翻转水平固定座5110上设有电芯翻转水平滑轨5111，电芯翻转水平滑板5130通过电芯翻转水平滑轨5111滑动设于电芯翻转水平固定座5110上。通过设置电芯翻转水平滑轨5111，可以提高电芯翻转水平滑板5130运动时的稳定性。

在本实施例中，电芯翻转竖直固定座5140上设有电芯翻转竖直滑轨5141，电芯翻转竖直滑板5160通过电芯翻转竖直滑轨5141滑动设于电芯翻转竖直固定座5140上。通过设置电芯翻转竖直滑轨5141，可以提高电芯翻转竖直滑板5160运动时的稳定性。

在本实施例中，电芯翻转水平驱动部5120、电芯翻转竖直驱动部5150、电芯翻转张夹驱动部5180均为气缸驱动结构。在本实施例中，电芯翻转旋转驱动部5170为电机驱动结构。

本发明的电芯配对机构20，通过设置A类电芯取治具装置1000、B类电芯取治具装置2000、电芯配对装置3000，并对各个装置的结构进行优化，将A类电芯及B类电芯进行翻转，同时将固定治具从A类电芯及B类电芯取下，然后将A类电芯及B类电芯层叠配对，实现机械自动化生产。

以上所述实施方式仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。