电芯入壳系统及电芯入壳方法与流程

1.本发明涉及电池的加工生产领域，特别是涉及一种电芯入壳系统及电芯入壳方法。


背景技术：

2.近年来，得益于新能源行业的迅猛发展，锂电池行业取得了显著的发展成果，其中方形锂电池相对于其他形状的锂电池而言，其在组装成动力电池pack时结构更加简单、组装也更加方便，因此方形锂电池在行业中具有着天然优势，方形锂电池也成为了行业内研究的重点之一。
3.在方形锂电池的加工生产过程中，一般需要经过合浆-涂布-制片-卷绕-组装-激光焊-注液-化成-封口-分容等步骤，在方形锂电池的组装中，主要包括以下工序：电芯上料装置将电芯搬运到下电芯壳中；移动机构将下电芯壳移送到合盖工序；合盖装置将上电芯壳盖在下电芯壳上；取料装置将合盖后的电芯壳搬走；移动装置装载下一个下电芯壳；如此循环。
4.目前的电芯入壳方式中需要来回移载电芯与外壳所用到的设备数量多且步骤繁琐，同时每执行一次移载过程，都需要运输线暂停等待，这严重影响了电芯入壳的效率。


技术实现要素：

5.本发明提出了一种电芯入壳系统及电芯入壳方法，旨在解决现有技术中电芯入壳设备的结构复杂且入壳效率低下的缺陷。
6.本发明采用的技术方案是：一种电芯入壳系统，包括：第一输送设备，所述第一输送设备用于输送电芯；第二输送设备，所述第二输送设备用于将外壳输送至靠近所述电芯并保持所述外壳和电芯的相对静止；入壳执行结构，所述入壳执行结构包括将电芯和外壳夹持对位在同一中轴线上的夹持对位结构、引导所述外壳朝向所述电芯滑动靠近的导向结构、用于将外壳压装在电芯上的压装结构。
7.进一步地，所述第一输送设备包括第一输送线以及若干个间隔设于所述第一输送线上的第一载具，所述电芯固定于所述第一载具上。
8.进一步地，所述第二输送设备包括第二输送线以及若干个间隔设于所述第二输送线上的第二载具，所述外壳设于所述第二载具上。
9.进一步地，所述第一输送设备包括第一输送线，所述第二输送线为环形输送线，所述第一输送线包括第一工段，所述第二输送线包括与所述第一工段相平行的第二工段，所述第一工段与第二工段的输送方向和输送速度均相同。
10.进一步地，所述第一输送线上设有若干个的第一载具，所述第一输送线设于所述第二输送线的下方，所述第一载具设于所述第二载具的正下方。
11.进一步地，所述入壳执行结构包括用于拿取外壳的工装治具，所述工装治具包括外壳固定组件，所述工装治具设于第二输送设备。
12.进一步地，所述夹持对位结构、导向结构、压装结构与所述工装治具集成设置。
13.进一步地，所述夹持对位结构包括：第一夹持对位结构，所述第一夹持对位结构用于夹持电芯；第二夹持对位结构，所述第二夹持对位结构用于夹持外壳并使外壳与电芯对位在同一中轴线上；驱动组件，所述驱动组件驱动所述第一夹持对位结构和第二夹持对位结构同步执行夹持动作。
14.进一步地，所述导向结构包括固定支架和活动支架，所述固定支架于所述第二输送设备固定连接，所述活动支架与所述固定支架滑动连接，所述活动支架的滑动方向为从所述第二夹持对位结构到所述第一夹持对位结构的方向。
15.进一步地，所述导向结构还包括第一导向组件和第二导向组件，所述第一导向组件连接所述第一夹持对位结构，所述第二导向组件连接所述第二夹持对位结构，且所述第一导向组件和第二导向组件滑动连接用以带动所述电芯和外壳相向靠近。
16.进一步地，所述导向结构还包括推动所述活动支架和/或第二夹持对位结构滑动的动力输入组件。
17.进一步地，所述第二输送设备包括第二输送线，所述动力输入组件包括设于所述第二输送线上的导向轨，所述导向轨包括第一水平段、第二水平段以及连接从所述第一水平段到第二水平段之间的第一过渡段，所述第一水平段水平高度高于所述第二水平段；所述工装治具包括安装在所述导向轨上的滑轮，所述工装治具包括使电芯和外壳同轴的对位部，所述外壳设于所述对位部，电芯设于所述第二输送线下方且所述电芯在所述第二水平段中送入所述对位部。
18.进一步地，所述第一过渡段呈阶梯状，所述第一过渡段包括依次连接第一倾斜段、第三水平段以及第二倾斜段，所述导向轨还包括连接于从第二水平段到第一水平段之间的第二过渡段。
19.进一步地，所述第二输送设备包括第二输送线，所述动力输入组件包括设于所述第二输送线上的导向轨，所述导向轨包括第一水平段、第二水平段以及连接从所述第一水平段到第二水平段之间的第一过渡段，所述第一水平段与所述第二水平段水平高度相同，所述第二水平段靠近所述第一输送线，所述第一水平段远离所述第一输送线；所述工装治具包括安装在所述导向轨上的滑轮，所述工装治具包括使电芯和外壳同轴的对位部，所述外壳设于所述对位部，电芯设于所述第二输送线水平方向上的一侧且所述电芯在所述第二水平段中送入所述对位部。
20.进一步地，所述第一夹持对位结构包括设于所述电芯水平方向一侧的第一夹持体，所述第二夹持对位结构包括设于所述外壳水平方向一侧的第二夹持体，且所述第一夹持体和第二夹持体设于所述电芯的同一侧，所述第一夹持体与所述第一导向组件连接，所述第二夹持体与所述第二导向组件连接。
21.进一步地，所述入壳执行结构还包括联动结构，所述联动结构包括第一连动杆，所述第一连动杆的连接于所述第一导向组件和第二导向组件之间；所述入壳执行结构还包括驱动装置，所述驱动装置用于驱动所述第一连动杆同步驱动所述第一夹持体和第二夹持体执行夹持动作。
22.进一步地，所述第一连动杆的一端固定连接于所述第二夹持体，且所述第一夹持体设有供所述第一连动杆滑动穿入的第一通孔，所述第一连动杆相对于所述第二夹持体的
一端卡接于所述第一通孔外侧。
23.进一步地，所述第一夹持体和第二夹持体之间设有弹性复位件。
24.进一步地，所述联动结构还包括套筒和第二连动杆，所述套筒设于所述固定支架上，所述第二连动杆伸缩设置于所述套筒中，所述第二连动杆与所述第一夹持对位结构连接，且所述第二连动杆还与所述活动支架连接，所述活动支架同步带动所述第二夹持对位结构滑动。
25.进一步地，所述活动支架还包括对位口，所述固定支架还包括与所述对位口相对设置的外壳固定组件，所述外壳固定组件抓取外壳至所述对位口。
26.进一步地，所述压装结构包括伸缩驱动装置，所述伸缩驱动装置包括伸缩端，所述外壳固定组件设于所述伸缩端。
27.进一步地，所述第二输送设备包括环形的第二输送线，所述第二输送线包括第三工段，所述电芯入壳系统还包括设于所述第三工段一侧的外壳上料机构，所述外壳上料机构包括上料位，所述上料结构将所述外壳输送至所述上料位，当所述工装治具运动至所述上料位上方时，所述外壳固定组件拿取外壳。
28.进一步地，所述第二输送设备为工业机器人，所述工业机器人直接拿取外壳。
29.进一步地，所述外壳固定组件包括吸盘和/或夹爪。
30.一种电芯入壳方法，所述电芯入壳方法包括：在输送电芯时，保证外壳和电芯对位，驱动外壳和电芯以相同的速度保持同向运动，推动外壳套入电芯。
31.进一步地，推动外壳套装在电芯上的方法包括：s31、先驱动外壳靠近电芯，再同时将电芯和外壳夹持对位在同一中轴线上，以将所述外壳和电芯位置修正；s32、分别夹持电芯和外壳，并驱动外壳朝向电芯滑动，使电芯一部分装入到外壳中；s33、松开外壳，推动所述外壳朝向所述电芯运动以使外壳完全套装到电芯上。
32.与现有技术比较，本发明可在电芯输送的过程中，外壳由第二输送设备输送至电芯附近，并且通过控制第二输送设备的输送速度与第一输送设备相同，并保证外壳的输送方向与电芯的输送方向相同的方式来保持外壳和电芯的相对静止，通过入壳执行结构的夹持对位结构将彼此靠近的电芯和外壳进行对位，使电芯和外壳保持在同一中心轴线上，之后再经由入壳执行结构的导向结构引导外壳朝向电芯的方向滑动(以中心轴线的轴向方向)慢慢靠近电芯，直到电芯的部分进入到外壳中，最后通过入壳执行结构的压装结构推动外壳，将外壳全部套在电芯中，最终完成电芯入壳，而在此过程当中无需移动电芯，使得电芯在入壳时仍然保持在原来的输送设备上，当将电芯入壳后也不需要将电芯再次移送回输送线，通过实现电芯的动态入壳，可极大提高电芯入壳的效率。
附图说明
33.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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。
34.图1为本发明中电芯入壳系统的立体结构示意图。
35.图2为第一个实施例中的第一输送线、工装治具和第二输送线的位置结构示意图。
36.图3为第一个实施例中的工装治具和第二输送线的安装结构示意图。
37.图4为本发明中工装治具仰视方向上的立体结构示意图。
38.图5为本发明中工装治具俯向方向上的立体结构示意图。
39.图6为本发明中工装治具正面体结构示意图。
40.图7为本发明中第一、第二夹持对位结构的立体方向的安装结构图。
41.图8为本发明中第一、第二夹持对位结构的侧面方向的安装结构图。
42.图9为本发明中导向轨的结构示意图。
43.图10为第二个实施例中的第一输送线、工装治具和第二输送线的立体结构示意图。
44.图11为第二个实施例中的第一输送线、工装治具和第二输送线的侧面结构示意图。
45.图12为第二个实施例中的第一输送线、工装治具和第二输送线的俯视结构示意图。
46.图13为本发明中电芯入壳的方法流程示意图。
47.图14为图13中步骤s3推芯入壳的具体流程结构示意图。
48.100、工装治具；1、第一夹持对位结构；11、第一夹持体；111、插板；2、第二夹持对位结构；21、第二夹持体；3、驱动组件；31、驱动装置；5、导向结构；51、固定支架；52、固定板；521、下延伸板；53、活动支架；54、底板；541、上延伸板；55、第一导向组件；56、第二导向组件；6、压装结构；61、吸盘组件；7、电芯；8、外壳；9、联动结构；91、第一连动杆；92、第一通孔；93、弹性复位件；94、套筒；95、滑动槽；96、第二连动杆；961、滚动轴承；962、插口；97、滑动件；98、传动板；10、第二输送线；101、导向轨；102、第一水平段；103、第一过渡段；1031、第一倾斜段；1032、第三水平段；1033、第二倾斜段；104、第二水平段；105、第二过渡段；1001、滑轮；106、第二工段；107、第三工段；20、第一输送线；201、第一工段；30、外壳上料机构；301、外壳存储仓；302、机械臂；303、上料位。
具体实施方式
49.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
50.本技术中所提出了一种电芯入壳系统，参阅附图1至3所示，本技术中所提出的电芯入壳系统主要组成部分包括第一输送设备、第二输送设备和一套入壳执行结构，入壳执行结构包括夹持对位结构、导向结构5和压装结构6，电芯入壳的主要实现方式为：电芯7在第一输送设备上进行输送，在电芯7输送的过程中，外壳8由第二输送设备输送至电芯7附近，并且通过控制第二输送设备的输送速度与第一输送设备相同，并保证外壳8的输送方向与电芯7的输送方向相同的方式来保持外壳8和电芯7的相对静止，通过入壳执行结构的夹持对位结构将彼此靠近的电芯7和外壳8进行对位，使电芯7和外壳8保持在同一中心轴线上，之后再经由入壳执行结构的导向结构5引导外壳8朝向电芯7的方向滑动(以中心轴线的轴向方向)慢慢靠近电芯7，直到电芯7的部分进入到外壳8中，最后通过入壳执行结构的压装结构6推动外壳8，将外壳8全部套在电芯7中，最终完成电芯入壳，而在此过程当中无需移
动电芯7，使得电芯7在入壳时仍然保持在原来的输送设备上，当将电芯入壳后也不需要将电芯7再次移送回输送线，通过实现电芯7的动态入壳，可极大提高电芯入壳的效率。
51.下面，本技术将对电芯入壳系统做出详细介绍。
52.在一个实施例当中，第一输送设备包括第一输送线20和设置在第一输送线20上的第一载具，电芯7固定在第一载具上，从而通过第一载具带动电芯7在第一输送线20上输送，通过第一输送线20将电芯7输送至各个工位，并在电芯入壳的工位上不做停留；第二输送设备包括第二输送线10和设置在第二输送线10上的多个第二载具，其中第一载具彼此之间的间隔与第二载具彼此之间的间隔相同，在第二载具上设置有工装治具100，工装治具100包括外壳固定组件，外壳固定组件用于拿取外壳8，并辅助引导电芯7进入外壳8。在第一输送线20上设置有第一工段，在第二输送线10上设置有第二工段，第一工段与第二工段的位置相对且平行，这样在控制外壳8和电芯7相对静止的时候，便只需考虑输送线的输送速度以及方向即可。
53.优选地，本技术中将第二输送线10设置为环形的输送线，这样第二载具可以在输送线上循环，第二输送线10包括第三工段，在第三工段外侧设置外壳上料机构，如图2所示，外壳上料机构包括：外壳存储仓，外壳存储仓用于存放外壳8，且外壳上料机构还对应设置有一组机械臂302，通过机械臂302依次拿取外壳8，将外壳8有序地移载到输送线上，外壳8由输送线输送至上料位303，上料位303即对应这第二输送线10的第三工段，第二载具经过上料位303的时候，工装治具100直接拿取该上料位303上的外壳8，通过这样的方式实现外壳8的循环拿取，在外壳8与电芯7装配的间隙不需要暂停上料，实现外壳8和电芯7的高效组装。
54.当然，在其他实施例中，也可以采取传统方式输送外壳8，例如第二输送设备为工业机器人，通过设置多个工业机器人来从外壳存储仓中直接拿取外壳8，并将外壳8移载到电芯7的上方，当工业机器人感应到下方有电芯7且外壳8和电芯7彼此对位靠近的时候，工业机器人可以携带着外壳8以与第一输送线20同样的速度和同样的方向的运动，从而保持外壳8和电芯7的相对静止。
55.需要说明的是，第二输送设备除了上述例举的方式外，对本领域中的技术人员而言，在现有技术中还可以找到无数种实施方式，本技术无法穷举所有的方式，而将现有技术中常见的外壳8输送方式直接应用在本技术中同样属于本技术的公开范围。
56.进一步地，第一输送线20和第二输送线10的相对位置可以依据客户的选择进行适应性的选择，在本实施例中，将第一输送线20设置在第二输送线10的下方，即第一工段位于第二工段的正下方，第一工段相平行的第二工段的输送方向和输送速度均相同，且由于第二输送线10的形状为环形，这样在进行设计的时候，只需要将其中一个第二载具与第一载具进行对位，保证第一输送线20和第二输送线10的输送方向和输送速度均相同，即可保证后续每一个第二载具和第一载具的对位。
57.而当外壳8和电芯7对位之后，便可以由入壳执行结构执行推芯入壳的步骤，本技术基于上述实施例中第一输送线20和第二输送线10上下设置的位置关系，进一步提出了一种相应的入壳执行结构。
58.具体地，参阅附图4至8所示，本技术中的入壳执行结构包括持对位结构、导向结构、压装结构与所述工装治具进行集成设置，入壳执行结构包括有一个对位部，将外壳和电
芯同时送入到对位部中，保持外壳和电芯大致同轴对位，对位部可以为一个具有限位功能的腔室，将外壳和电芯同时送入到对位部从而将外壳和电芯在特定范围内，再由夹持对位结构进行更加准确的对中操作；在本实施例中，将对位部和夹持对位结构进行了整合，即夹持对位结构即能够进行夹持对中，同样可以具有限位功能，具体地：夹持对位结构由第一夹持对位结构1、第二夹持对位结构2、驱动组件3、导向结构5和压装结构6组成，其中第一夹持对位结构1用于夹紧电芯7，第二夹持对位结构2用于夹紧外壳8，第一夹持对位结构1和第二夹持对位结构2的夹持中心保持同轴，在未执行夹持动作时，第一夹持对位结构1和第二夹持对位结构2的夹持中心即为对位部；驱动组件3驱动第一夹持对位结构1和第二夹持对位结构2同步执行夹紧动作从而将电芯7和外壳8夹紧并保持对位，导向结构5用于引导第一夹持对位结构1和第二夹持对位结构2实现相向滑动，从而引导电芯7和外壳8相向靠近，将电芯7和外壳8对位并靠近之后，通过压装结构6将电芯7送入到外壳8中，完成电芯入壳的整个动作。
59.导向结构5主要包括固定支架51和活动支架53，固定支架51用于将该工装治具支撑固定在具体执行电芯入壳的工步的第二输送线10上，第二输送线10例如机械臂、输送载具等，活动支架53可滑动地连接于上述固定支架51上，即固定支架51用于固定该工装治具，活动支架53在固定支架51上滑动，可用于执行电芯7、外壳8的夹紧、对位和装配等动作。
60.进一步地，活动支架53包括底板54，第二夹持对位结构2安装在底板54下端，在底板54的中部设有对位口，固定支架51包括固定板52，固定板52平行于该底板54设置，且固定板52设置在底板54的上方，在固定支架51上还设置有吸盘组件61(即外壳固定组件，在其他实施例中也可以用夹爪或其他固定机构来替代上述吸盘组件)，吸盘组件61通过真空机抽真空的方式来吸取外壳8，吸盘组件61与该对位口相对设置，从而将外壳8抓取至对位口处；本实施例中将固定板52固定在载具上，从而用于将工装治具100输送至电芯7的上方。压装结构6包括一套伸缩驱动装置，伸缩驱动装置包括推杆，本实施例中将伸缩驱动装置和吸盘组件61进行一体设计，即吸盘组件61设置在推杆的伸缩端上，通过伸缩驱动装置的来推动吸盘组件61上下运动，伸缩驱动装置即为推芯入壳的动力驱动单元，当第二夹持对位结构2和第一夹持对位结构1分别将外壳8和电芯7夹紧对位之后，伸缩驱动装置推动外壳8套装在电芯7上。
61.进一步地，固定支架51的底板54上方还设置有与底板54垂直的上延伸板541，在活动支架53的固定板52下方还设置有与固定板52垂直的下延伸板521，上延伸板541与下延伸板521之间相互贴合，通过在上延伸板541上设置一组滑轨，在下延伸板521上设置滑块的方式，这样便可以使得上延伸板541与下延伸板521实现上下相对滑动。
62.导向结构5还包括连接第一夹持对位结构1的第一导向组件55和连接第二夹持对位结构2的第二导向组件56，第一导向组件55和第二导向组件56滑动连接用以带动电芯7和外壳8再次相向靠近；具体地，电芯7和外壳8的形状为矩形，为更好的实现对电芯7和外壳8的夹紧对位，需要在电芯7和外壳8的四周均设置有一个夹持体将电芯7和外壳8进行夹持，为便于理解，本技术中以电芯7和外壳8其中一侧的夹持体例举，第二夹持对位结构2包括第二夹持体21，第二夹持体21设置在电芯7的水平方向上的一侧上，第二夹持体21为执行夹紧动作的主体，第一夹持对位结构1包括设于电芯7水平方向一侧的第一夹持体11，第一夹持体11用于执行对电芯7的夹紧对中，其中第一夹持体11和第二夹持体21位于电芯7的同一侧
上，该第一夹持体11和第二夹持体21之间通过第一导向组件55和第二导向组件56进行滑动连接，第一导向组件55可以固定在第一夹持体11上的直线滑轨，第二导向组件56可以为固定在第一夹持体11上的滑块，第二导向组件56在第一导向组件55上直线滑动，由于滑轨是固定在第一夹持体11上的，因此当第二夹持体21在滑动的时候会与第一夹持体11相向滑动，使外壳8和电芯7彼此靠近。
63.进一步地，入壳执行结构还包括一套联动结构9，联动结构9与工装治具100集成一体，联动结构9包括有第一连动杆91，第一连动杆91的上端固定连接于第二夹持体21的下端，第一连动杆91的下端朝向第一夹持体11，且第一夹持体11设有供第一连动杆91滑动穿入的第一通孔92，第一连动杆91相对于所述第二夹持体21的下端卡接在第一通孔92外侧，这样可以对第一夹持体11和第二夹持体21滑动的极限位置进行限定，驱动组件3推动第一连动杆91朝向电芯7和外壳8的方向水平运动，通过驱动该驱动装置31便可以同步驱动第一夹持体11和第二夹持体21执行夹持动作。
64.进一步地，在第一夹持体11和第二夹持体21之间还设有弹性复位件93，弹性复位件93为弹簧，弹簧套装在第一连动杆91上，且弹簧的上端部与第二夹持体21相抵接，弹簧的下端部与第一夹持体11相抵接，当第一夹持体11和第二夹持体21受力相向滑动，将电芯7和外壳8装配好之后，第一弹性复位件93将第一夹持体11和第二夹持体21弹开。
65.进一步地，联动结构9还包括有套筒94和第二连动杆96，其中套筒94是安装固定在固定板52上的，套筒94中空，第二连动杆96设置在套筒94中，且第二连动杆96向套筒94的下端伸出，第二连动杆96在套筒94中上下滑动实现第二连动杆96的伸缩，在套筒94上开设有一对相对设置的滑动槽95，滑动槽95朝向垂直于水平方向延伸，且第二连动杆96上设有滑动件97，滑动件97对应穿过滑动槽95一直延伸到套筒94的外侧，在底板54上还设置有一个传动板98，传动板98与滑动件97的下端相抵持，且第二连动杆96的下端与设有一个插口962，在第一夹持体11上还设有一个穿入到该插口962中的插板111从而限制第一夹持体11继续向下滑动；当活动支架53向下滑动的时候，同步带动第一夹持体11和第二夹持体21向下滑动，第一夹持体11落位至电芯7的两侧，直到滑动件97与滑动槽95的下槽底相抵持，防止第二连动杆96和套筒94脱离，此时第一夹持体11滑动到极限位置，便不再向下滑动，然而第二夹持体21继续随着活动支架53向下滑动，在第二夹持体21的夹持下携带着外壳8继续向电芯7相向靠近并压缩弹性复位件93，当外壳8部分套入到电芯7上的时候，此时第一夹持对位结构1和第二夹持对位结构2同步松开外壳8和电芯7，伸缩驱动装置向下继续推动外壳8直至将电芯7完全送入外壳8中，当电芯7和外壳8装配结束后，活动支架53向上滑动，传动板98抵接着滑动件97使得第二连动杆96同步向上滑动，第二连动杆96进而带动第一夹持体11向上滑动，同时弹性复位件93弹性复位，将第一夹持体11和第二夹持体21弹开。
66.进一步地，在插口962的下端还设有一个滚动轴承961，插板111与该滚动轴承961相互接触，从而当驱动装置31驱动第一夹持体11做夹持动作的时候，插板111在插口962中滑动，滚动轴承961辅助插板111滑动，减小插板111与插口962之间的滑动摩擦。
67.进一步地，本技术中还设置有一套推动活动支架53和/或第二夹持对位结构2进行滑动的动力输入组件。
68.在本实施例中，参阅附图2、3、9所示，在第一个实施例中，动力输入组件包括第二输送线上设有导向轨101，工装治具上设有滑轮1001，滑轮1001安装在导向轨101上，导向轨
101用于限定工装治具特定的运行轨迹，其中在导向轨101上主要包括第一水平段102、第一过渡段103、第二水平段104和第二过渡段105，其中第一水平段102和第二水平段104之间均为水平设置，并且第一水平段102的水平高度要高于第二水平段104，第一过渡段103连接于从第一水平段102到第二水平段104之间，而第二过渡段105连接于从第二水平段104到第一水平段102之间，第一水平段102和第二水平段104之间形成高度差，使得工装治具在从第一水平段102移动到第二水平段104的时候向下落位，而电芯设于第二输送线下方，工装治具向下移动的时候，使得电芯与工装治具的相对距离变小，对位部对准电芯，通过在导向轨101设置高度差的方式降低工装治具的高度，使工装治具的对位部自动下移到电芯上，以将电芯在第二水平段104送入对位部，通过这样的方式则无需移载电芯，使得电芯入壳的效率得到极大提升，在对位的时候工装治具动而电芯不动，则杜绝了对电芯脆弱的内部构造造成损伤的风险，且整体结构实现方式简单，滑轮1001在导向轨101上滑动的路径可长时间保持稳定，便不容易造成对位精度变差的问题，后期维护和检修的成本极低。
69.进一步地，第一过渡段103呈阶梯状，第一过渡段103包括依次连接第一倾斜段1031、第三水平段1032以及第二倾斜段1033，第三水平段1032的高度介于第一水平段102和第二水平段104之间，这样便不会使工装治具一步对位，而是采取阶段性下降的方式，先使得工装治具落入到第三水平段1032的高度，此时工装治具与电芯的距离便靠近一些，电芯一部分进入到对位部中，外壳则是固定在对位部中的，这样即使电芯和外壳之间的同轴度存在一定的误差，也可以在这一步骤得到改善，使得电芯和外壳在同轴度上的误差得以降低；工装治具经过第二倾斜段1033后进入到第二水平段104，此时工装治具的高度进一步下降，电芯和外壳的间隔进一步减小，电芯可以部分进入到外壳中，实现电芯和外壳的预定位，最后一步到位直接将外壳推到电芯上即可。通过将第一过渡段103设置成阶梯状，能够分阶段的降低工装治具的高度，将电芯先送入对位部中，再将电芯一部分送入到外壳中，避免一次性对位装入造成对电芯结构损坏的缺陷，提高了电芯入壳的装配质量。
70.而第二过渡段则为了工装治具脱离电芯，工装治具经过第二过渡段上升，使得对位部装配好的电芯和外壳相互脱离，装配好的电芯和外壳继续进行下一步，而工装治具可以循环拿取下一个外壳，执行下一次的电芯入壳。
71.进一步地，本技术中的电芯7设置在第一输送线20上，且第一输送线20设于所第二输送线10下方，且第二输送线10和第一输送线20部分重合，这样便保证电芯7在第一输送线20上源源不断地被输送，工装治具100与电芯7对应同步移动，从而在第二输送线10和第一输送线20重合的区域完成电芯入壳的操作，这样使的电池的生产效率得到极大提升。
72.优选地，本技术中的第二输送线10包括上、下两条平行设置的导向轨101，工装治具100包括两组滚轮，每组滚轮对应设置于一条导向轨101中，这样可保证工装治具100下降的时候不会发生抖动，提高电芯入壳的准确性。
73.动力输入组件除了上述方式之外，还可以直接应用动力驱动装置31，例如气缸、电动推杆、驱动电机等方式均可。
74.本实施例的工作原理为：将工装治具100安装在第二输送线10上，第二输送线10同步带动工装治具，首先通过吸盘组件61将外壳8抓取至对位口处，随后第二输送线10继续将外壳8带动到电芯7的上方，工装治具在导轨的作用下向下运动，固定支架不动，活动支架53受力开始向下滑动，第一夹持对位结构1和第二夹持对位结构2随着活动支架53的运动相应
的向下运动，运动至第三水平段1032的时候，此时第一夹持对位结构1对应在电芯7的四周，第二夹持对位结构2对应在外壳8的四周，同时压装结构6(伸缩驱动装置)推动外壳8朝向电芯7方向运动一小段距离，驱动组件3驱动第一夹持对位结构1和第二夹持对位结构2同步执行夹紧对位，从而调整电芯7和外壳8的上下位置对位并将电芯7和外壳8固定；之后，工装治具继续在导向轨101上滑动，直至第二水平段104的时候，第一夹持对位结构1不再向下，而第二夹持对位结构2继续下行，将外壳8的一部分套入电芯7，当第二夹持对位结构2与第一夹持对位结构1之间滑动到极限位置的时候，第二夹持对位结构不再继续下行，最后压装结构6(伸缩驱动装置)推动外壳8朝向电芯7方向运动直至将电芯7完全送入外壳8当中，电芯和外壳先后经历了位置修正、电芯预入壳和推芯入壳，避免了电芯和外壳在一次装入时，由于对位不准而压坏电芯或外壳的情况，可以极大的提升良品率，并且由于本技术中始终是在电芯输送的时候执行上述步骤，因此虽然将电芯入壳进行分解而多了些步骤，但是这些新增步骤并不会中断原本的电芯输送过程，因此不会对电芯入壳的装配过程产生干扰或阻碍，本方案可以又快又好的完成电芯入壳工步；当工装治具滑动至第二过渡段105的时候，此时正好电芯7和外壳8装配结束，活动支架53向上滑动，传动板98抵接着滑动件97使得第二连动杆96同步向上滑动，第二连动杆96进而带动第一夹持体11向上滑动，同时弹性复位件93弹性复位，将第一夹持体11和第二夹持体21弹开，工装治具整体复位。
75.参阅附图10至12所示，在第二个实施例中，第一输送线20和第二输送线10也可以是同一水平位置，在这一实施例中，需要就上述的入壳执行结构做出相应的调整，例如：工装治具100采用与上一实施例相同的结构设计，仅仅就夹持对位结构、导向结构5、压装结构6的设置方向做出改动，在前一实施例中，夹持对位结构的夹持中心轴线为竖直设置，而在这一实施例中，夹持对位结构的夹持中心轴线为水平设置；前一实施例当中，导向结构5的导向方向是竖直方向，即活动支架53以及第二夹持对位结构2的滑动方向为竖直方向，在这一实施例中，将活动支架53以及第二夹持对位结构2的滑动方向设置为水平方向；在前一实施例中，将压装结构6的推动方向设置为竖直，而在本实施例中则将压装结构6的推动方向设置为水平。而就外壳8固定组件而言，外壳8固定组件仅起到拿取外壳8的作用，因此外壳8固定组件既可以进行适应性的改动——从外壳8的侧部吸取外壳8，同样外壳8固定组件也可以维持原有的结构——从外壳8的上端直接吸取外壳8(在此结构下，外壳8固定组件则需要与压装结构6进行分体设计)。相应的，本实施例中的动力输入组件也进行相应的改动，在这一实施例中同样将导向轨101设置为多段的形势，在前一个实施例中，第一水平段102与第二水平段104具有高度差，在这一实施例中第一水平段102与第二水平段104处于同一水平位置，而第二水平段104距离第一输送线的距离更近，第一水平段102距离第一输送线的距离更远，可视为将前一个实施例中的第一水平段102与第二水平段104翻转90
°
放置。
76.在这一实施例中，将工装治具100安装在第二输送线10上，第二输送线10同步带动工装治具100，首先通过吸盘组件61将外壳8抓取至对位口处，随后第二输送线10继续将外壳8带动到电芯7水平方向的侧方，工装治具100在导向轨101的作用下朝向电芯方向运动，固定支架不动，活动支架53受力开始朝向电芯方向滑动，第一夹持对位结构1和第二夹持对位结构2随着活动支架53的运动相应的电芯运动，运动至第三水平段1032的时候，此时第一夹持对位结构1对应在电芯7的四周，第二夹持对位结构2对应在外壳8的四周，同时压装结构6(伸缩驱动装置)推动外壳8朝向电芯7方向运动一小段距离，驱动组件3驱动第一夹持对
位结构1和第二夹持对位结构2同步执行夹紧对位，从而调整电芯7和外壳8的水平位置对位并将电芯7和外壳8固定；之后，工装治具100继续在导向轨101上滑动，直至第二水平段104的时候，第一夹持对位结构1不再前进，而第二夹持对位结构2继续朝向电芯滑动，将外壳8的一部分套入电芯7，当第二夹持对位结构2与第一夹持对位结构1之间滑动到极限位置的时候，第二夹持对位结构不再滑动，最后压装结构6(伸缩驱动装置)推动外壳8朝向电芯7方向运动直至将电芯7完全送入外壳8当中，电芯和外壳先后经历了位置修正、电芯预入壳和推芯入壳，避免了电芯和外壳在一次装入时，由于对位不准而压坏电芯或外壳的情况，可以极大的提升良品率，并且由于本技术中始终是在电芯输送的时候执行上述步骤，因此虽然将电芯入壳进行分解而多了些步骤，但是这些新增步骤并不会中断原本的电芯输送过程，因此不会对电芯入壳的装配过程产生干扰或阻碍，本方案可以又快又好的完成电芯入壳工步；当工装治具100滑动至第二过渡段105的时候，此时正好电芯7和外壳8装配结束，活动支架53远离电芯方向滑动，传动板98抵接着滑动件97使得第二连动杆96同步滑动，第二连动杆96进而带动第一夹持体11滑动，同时弹性复位件93弹性复位，将第一夹持体11和第二夹持体21弹开，工装治具整体复位。
77.本技术还进一步提出了一种电芯入壳方法，参阅附图13、14所示，电芯入壳方法具体包括：
78.步骤s1、分别输送外壳8和电芯7，保证外壳8和电芯7对位(外壳8和电芯7基本同轴)；在此步骤中，需要采取不同的输送设备同步输送外壳8和电芯7，外壳8和电芯7在输送的过程中保持在同轴位置，即外壳8和电芯7分别由不同的输送设备进行输送，且在外壳8和电芯7在输送的过程中，根据提前计算好的输送速度能够保证外壳8和电芯7理论上保持同轴对位，当然由于外壳8和电芯7在输送的过程中会发生一些误差，这些误差会使得外壳8和电芯7在输送的时候位置发生一定的偏移，因此外壳8和电芯7在实际上会产生对位不准的情况，此步骤只需保证外壳8和电芯7基本的同轴对位即可。
79.步骤s2、驱动外壳8和电芯7以相同的速度，且朝向同一个方向上进行输送，在此步骤中能够确保外壳8和电芯7的相对静止，在外壳8和电芯7相对静止，方便后续执行推芯入壳的步骤。
80.步骤s3、推芯入壳，此步骤中在保持外壳8和电芯7相对静止的情况下，将外壳8推入到电芯7方向，使外壳8套装在电芯7上，电芯7进入到外壳8中，在此步骤中无需移动电芯7，使得电芯7在入壳时仍然保持在原来的输送设备上，当将电芯入壳后也不需要将电芯7再次移送回输送线，因此可极大提高电芯入壳的效率。
81.进一步地，参阅附图11，在推芯入壳的控制方法包括：
82.步骤s31、外壳8和电芯7的位置进行修正，先驱动工装正对电芯7的方向运动一小段距离，再同时驱动第一夹持对位结构1盒第二夹持对位结构2对中夹持，从而将电芯7和外壳8夹持对位在同一中轴线上，对外壳8和电芯7的同轴度进行修正。
83.步骤s32、电芯7预入壳，即驱动外壳8靠近电芯7，使电芯7一部分装入到外壳8中；具体地，在步骤s31中已经将电芯7和外壳8的位置进行了修正，并且缩短了电芯7和外壳8之间的距离，因此在步骤s32需要保持第一夹持对位结构1夹持电芯7，同时保持第二夹持对位结构2夹持外壳8，导向结构5用于引导第一夹持对位结构1和第二夹持对位结构2实现相向滑动，从而引导电芯7和外壳8相向靠近，通过驱动第二夹持对位结构2夹持着外壳8朝向电
芯7滑动，使电芯7一部分装入到外壳8中，完成电芯7预入壳。
84.步骤s33、压芯入壳，即推动外壳8继续朝向电芯7方向运动，直到推动外壳8完全套装到电芯7上；具体地，在步骤s32中已经完成了电芯7预入壳，电芯7的一部分已经进入到外壳8中，外壳8可对电芯7的装入起到导向的作用，因此在步骤s33中，采用压装结构66直接推动外壳8，将外壳8完全压装到电芯7上，最终完全实现电芯入壳。
85.通过将传统的电芯入壳分解成三个步骤，即步骤s31、步骤s32和步骤s33，电芯7和外壳8先后经历了位置修正、电芯7预入壳和推芯入壳，避免了电芯7和外壳8在一次装入时，由于对位不准而压坏电芯7或外壳8的情况，可以极大的提升良品率，并且由于本技术中始终是在电芯7输送的时候执行上述步骤，因此虽然将电芯入壳进行分解而多了些步骤，但是这些新增步骤并不会中断原本的电芯7输送过程，因此不会对电芯入壳的装配过程产生干扰或阻碍，本方案可以又快又好的完成电芯入壳工步。
86.步骤s4、外壳8套装在电芯7上之后，控制外壳8脱离第一载具，第二输送线10能够进行循环输送，通过循环输送第二载具可循环执行拿取外壳8、电芯入壳、卸下外壳8的步骤，在第一载具与第二载具正对的时候实现电芯入壳，可在电芯7输送的过程中完成电芯7和外壳8的装配工作，极大的提高了电芯入壳的工作效率。
87.优选地，本技术中采取磁驱的方式驱动第一载具和第二载具运动，这种方式在输送外壳8和电芯7时，由于受到的摩擦阻力很小，外壳8和电芯7在输送的过程中不会产生剧烈的抖动，使得外壳8和电芯7的相对静止状态得到良好的保持，在执行电芯入壳步骤的时候，能够精准的将外壳8压装到电芯7上，而不会因为输送过程中产生的抖动对电芯入壳造成不利影响，可保证电芯入壳效果，提升良品率。
88.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。