预备机构及合芯装置的制作方法

1.本技术涉及电池制造设备技术领域，特别是涉及一种预备机构及合芯装置。


背景技术：

2.传统合芯装置通常是将两个电芯分别定位于两块铰接的翻转板上，翻转板翻转时带动两个电芯翻转，进而将两个电芯合芯。这种合芯方式在翻转过程中电芯位置易偏离，在翻转合芯后不易对电芯位置进行再调整，使得合芯后电芯的对齐度差，影响合芯效果。


技术实现要素：

3.基于此，有必要针对现有技术中合芯装置因合芯后两个电芯的对齐度差引起的合芯效果不好的问题，提供一种改善上述缺陷的预备机构及合芯装置。
4.一种预备机构，包括：
5.承接平台，用于承接至少一对电芯，每一所述电芯具有沿厚度方向相对的第一面和第二面，每一所述电芯的所述第二面支撑于所述承接平台；及
6.翻转提取件，用于提取所述一对电芯中的一者；
7.翻转驱动件，连接于所述翻转提取件，用于驱动所述翻转提取件绕一水平轴线旋转180
°
，以翻转被提取的所述电芯，所述翻转提取件还用于将被翻转的所述电芯的所述第一面支撑于所述承接平台。
8.在其中一个实施例中，还包括换向驱动件，所述换向驱动件与所述承接平台连接，用于驱动所述承接平台绕一竖直轴线在第一位置和第二位置之间转动；
9.位于所述第一位置的所述承接平台靠近所述翻转提取件，以便于所述翻转提取件翻转所述承接平台上的所述电芯；位于所述第二位置的所述承接平台远离所述翻转提取件，以便于所述电芯上料或下料。
10.在其中一个实施例中，还包括限位件和挡位件；
11.所述挡位件固接于所述承接平台，所述限位件被构造为固定设置在所述第一位置和/或所述第二位置；
12.在所述承接平台转动至所述第一位置和/或第二位置时，所述挡位件与所述限位件相抵，当所述挡位件与所述限位件相抵时，所述承接平台停止转动。
13.在其中一个实施例中，还包括避让驱动件，所述避让驱动件连接于所述翻转提取件，用于驱动所述翻转提取件靠近或远离所述承接平台。
14.在其中一个实施例中，所述避让驱动件驱动所述翻转提取件沿第一方向靠近或远离所述承接平台；
15.所述预备机构还包括让位驱动件，所述让位驱动件与所述翻转提取件连接，用于驱动所述翻转提取件沿第二方向远离或靠近所述承接平台，所述第一方向与所述第二方向相交；
16.在所述换向驱动件驱动所述承接平台转动之前，所述让位驱动件驱动所述翻转提
取件远离所述承接平台。
17.在其中一个实施例中，所述预备机构还包括转移组件，所述转移组件用于转移所述承接平台上、其中之一所述电芯被翻转的各对电芯。
18.在其中一个实施例中，还包括移动组件，所述移动组件连接于所述承接平台，用于驱动所述承接平台在第一工位和第二工位之间往复移动；
19.位于所述第一工位的所述承接平台靠近所述翻转提取件，以便于所述翻转提取件翻转所述电芯；位于所述第二工位的所述承接平台用于供所述各对电芯上料或下料，所述转移组件对应所述第二工位布置，以便于转移所述承接平台上的所述各对电芯。
20.在其中一个实施例中，所述转移组件包括转移提取件、平移驱动件和升降驱动件，所述转移提取件用于提取所述电芯，所述平移驱动件连接所述转移提取件，并用于驱动所述转移提取件平移，所述升降驱动件连接所述转移提取件，并用于驱动所述转移提取件升降。
21.在其中一个实施例中，所述承接平台包括底座、两个第一定位件及两个第二定位件，所述底座用于承接所述电芯；
22.所述两个第一定位件被构造为受控相互靠近或相互远离，且在相互靠近时能够夹紧所述电芯沿宽度方向相对的两侧；
23.所述两个第二定位件被构造为受控相互靠近或相互远离，且在相互靠近时能够夹紧所述电芯沿长度方向相对的两侧。
24.另外，本技术一实施例还提供了一种合芯装置，包括结合机构和上述任一实施例中提供的预备机构，结合机构用于接收经所述预备机构处理的其中之一的所述电芯被翻转的各对电芯，并将所述各对电芯中的两个电芯在所述厚度方向上层叠布置，且两个所述电芯的所述第一面相对贴合或两个所述电芯的所述第二面相对贴合。
25.上述预备机构，在实际作业时，承接平台承接各对电芯时，各对电芯中每一电芯的第二面支撑于承接平台。翻转提取件提取各对电芯中的一个电芯，并在翻转驱动件的驱动下绕一水平转轴旋转180
°
，被提取的电芯的第一面翻转至朝向承接平台，而该对电芯中未被提取的电芯的第一面仍背离承接平台。最后，翻转提取件将被翻转后的电芯重新放置于承接平台上，此时该对电芯处于待合芯状态(即一个电芯的第一面朝上，另一电芯的第一面朝下)。即为，预备机构是将各对电芯进行预处理，由初始状态(两个电芯的第一面均朝上)切换成待合芯状态。与现有技术相比，通过预备机构提前将各对电芯进行处理得到待合芯状态的各对电芯，便于后续结合机构通过简单的移动和定位后得到对齐度好的合芯后的各对电芯，有助于克服各对电芯合芯后对齐度不好的问题。
附图说明
26.图1为本技术一实施例中的合芯装置的结构示意图；
27.图2为图1所示的合芯装置中承接平台的俯视图；
28.图3为图2所示的承接平台的主视图；
29.图4为图1所示的合芯装置中局部结构的俯视图；
30.图5为图4所示结构的主视图；
31.图6为图1所示的合芯装置中转移组件的正视图。
32.附图标记说明：
33.预备机构100；承接平台110；底座111；第一定位件112；第二定位件113；翻转提取件121；翻转驱动件122；避让驱动件123；让位驱动件124；换向驱动件131；限位件132；挡位件133；转移组件140；转移提取件141；平移驱动件142；升降驱动件143；立柱144；桁架145；移动组件150；移动轨道151；结合机构200。
具体实施方式
34.为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术。但是本技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似改进，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。
35.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
36.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
37.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
38.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
39.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”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”、“上”、“下”、“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。
40.本技术实施例提供的预备机构，用于对待合芯的一对电芯进行预处理。
41.请参阅图1、图2和图4，本技术一实施例中提供了一种预备机构100，包括承接平台110、翻转提取件121和翻转驱动件122。承接平台110用于承接至少一对电芯，每一电芯具有沿厚度方向相对的第一面和第二面，每一电芯的第二面支撑于承接平台110。翻转提取件
121用于提取一对电芯中的一者，翻转驱动件122连接于翻转提取件121，用于驱动翻转提取件121绕一水平轴线旋转180
°
，翻转被提取的电芯，翻转提取件121还用于将被翻转的电芯的第一面支撑于承接平台110。
42.上述预备机构100，在实际作业时，承接平台110承接各对电芯时，各对电芯中每一电芯的第二面支撑于承接平台110。翻转提取件121提取各对电芯中的一个电芯，并在翻转驱动件122的驱动下绕一水平转轴旋转180
°
，被提取的电芯的第一面翻转至朝向承接平台110，而该对电芯中未被提取的电芯的第一面仍背离承接平台110。最后，翻转提取件121将被翻转后的电芯重新放置于承接平台110上，此时该对电芯处于待合芯状态(即一个电芯的第一面朝上，另一电芯的第一面朝下)。即，预备机构100是将各对电芯进行预处理，由初始状态(两个电芯的第一面均朝上)切换成待合芯状态。
43.由预备机构100得到待合芯状态的各对电芯后，各对电芯中各个电芯将会被依次放置于结合机构200上，并成预合芯状态(两个电芯在厚度方向上层叠布置，且两个电芯的第一面相对贴合或两个电芯的第二面相对贴合)。然后由结合机构200对两个电芯进行定位对齐，从而实现了两个电芯的最终合芯。
44.与现有技术相比，通过预备机构100提前将各对电芯进行处理得到待合芯状态的各对电芯，便于后续结合机构200通过简单的移动和定位后即可得到对齐度好的处于合芯状态的各对电芯，有助于克服各对电芯合芯后对齐度不好的问题。
45.其中，翻转提取件121可以为吸盘、夹爪等提取构件，翻转驱动件122可以采用电机、旋转气缸等能够输出扭矩的驱动构件，具体结构在此不作限制。
46.在一些实施例中，参见图1和图3，预备机构100还包括换向驱动件131，换向驱动件131与承接平台110连接，用于驱动承接平台110绕一竖直轴线在第一位置和第二位置之间转动。位于第一位置的承接平台110靠近翻转提取件121，以便于翻转提取件121翻转承接平台110上的电芯。位于第二位置的承接平台110远离翻转提取件121，以便于电芯上料或下料。
47.在实际作业时，当需要上料或下料时，承接平台110转动到第二位置。当需要翻转承接平台110上的电芯时，承接平台110转动到第一位置，此时翻转提取件121可以提取承接平台110上的电芯并对该电芯进行翻面。如此，在不同的方位进行电芯的上料(和/或电芯的下料)和电芯的翻转，避免操作拥堵，便于更好的布局。
48.其中，电芯“上料”是指将电芯从别处输入到承接平台110，“下料”是指将承接平台110上的电芯输出到别处。
49.其中，换向驱动件131可以为旋转气缸、电机等驱动构件，具体在此不作限制。
50.具体到实施例中，参见图3，预备机构100还包括限位件132和挡位件133，挡位件133固接于承接平台110，限位件132被构造为固定设置在第一位置和/或第二位置。在承接平台110转动至第一位置和/或第二位置时，挡位件133与的限位件132相抵，当挡位件133与限位件132相抵时，承接平台110停止转动。
51.在实际作业时，当承接平台110转动到挡位件133与限位件132相抵时，说明承接平台110已经转动到位，应该停止转动。如此，能够避免承接平台110转动过度，提高承接平台110的运动准确性。
52.可选地，预备机构100还包括支撑承接平台110的支撑架，承接平台110可转动地支
撑于支撑架。挡位件133固接在承接平台110上，限位件132包括两个，分别固定在支撑架的两个位置上。电芯上料或者下料时，承接平台110相对支撑架转动，当挡位件133与其中一个限位件132相抵，使得承接平台110转动至第二位置。电芯翻转时，承接平台110相对支撑架转动，当挡位件133与其中另一个限位件132相抵，使得承接平台110转动至第一位置。
53.其中，挡位件133可以为挡块，限位件132可以为螺栓，当挡块跟随承接平台110转动至与螺栓相抵时，限制了承接平台110的转动。另外，挡位件133可以为接近开关，限位件132为与接近开关配合的金属块，此时挡位件133在未接触限位件132时就能够感应到限位件132，能够产生使得换向驱动件131停止驱动承接平台110转动的电信号，承接平台110在惯性作用下缓慢停止于第一位置或第二位置，避免挡位件133与限位件132刚性接触时容易损坏的问题。
54.在一些实施例中，参见图4和图5，预备机构100还包括避让驱动件123，避让驱动件123连接于翻转提取件121，用于驱动翻转提取件121靠近或远离承接平台110。
55.在实际作业时，避让驱动件123驱动翻转提取件121靠近承接平台110，以便于翻转提取件121提取电芯。在翻转提取件121提取了电芯后，避让驱动件123驱动翻转提取件121远离承接平台110。此时，翻转驱动件122与承接平台110之间具有供翻转提取件121翻转的翻转空间，使得翻转提取件121及被提取的电芯在翻转时不会与承接平台110之间发生碰撞。在翻转结束后，避让驱动件123驱动翻转提取件121靠近承接平台110，以方便将被翻转的电芯重新放置于承接平台110上。
56.其中，避让驱动件123可以为直线电机，此时避让驱动件123驱动翻转提取件121沿一直线移动时能够靠近或远离承接平台110。避让驱动件123的具体结构在此不作限制。
57.具体到实施例中，参见图4和图5，避让驱动件123驱动翻转提取件121沿第一方向靠近或远离承接平台110，预备机构100还包括让位驱动件124，让位驱动件124与翻转提取件121连接，用于驱动翻转提取件121沿第二方向远离或靠近承接平台110，第一方向与第二方向相交。在换向驱动件131驱动承接平台110转动之前，让位驱动件124驱动翻转提取件121远离承接平台110。
58.在实际作业时，避让驱动件123沿第一方向驱动翻转提取件121远离或靠近承接平台110，以提供翻转空间。让位驱动件124沿第二方向驱动翻转提取件121远离或靠近承接平台110，以避让换向中的承接平台110，避免翻转提取件121与承接平台110干涉。此时，通过让位驱动件124和避让驱动件123独立控制翻转提取件121，使得“避让”和“让位”两个动作独立，有助于简化电气控制，也能够保证运动精度，提高工作效率。
59.其中，让位驱动件124和避让驱动件123可以为气缸、直线电机等驱动构件。
60.优选地，第一方向为竖直方向，第二方向为水平方向。此时利用竖直方向的空间，有助于缩小整个装置的占地空间。
61.在一些实施例中，参见图1，预备机构100还包括转移组件140，转移组件140用于转移承接平台110上、其中之一电芯被翻转的各对电芯。
62.在实际作业时，当承接平台110上各对电芯被处理为待合芯状态时，转移组件140将承接平台110上的待合芯状态的各对电芯取走。被转移组件140提取的待合芯状态的各对电芯中的各个电芯依次被放置于结合机构上，并成预合芯状态(两个电芯在厚度方向上层叠布置，且两个电芯的第一面相对贴合或者两个电芯的第二面相对贴合)。然后由结合机构
对两个电芯进行定位对齐，从而实现了两个电芯的最终合芯。如此，通过设置转移组件140，使得预备机构100还具备了转移电芯的能力，在使用时不需要额外增加搬运机构。
63.具体到实施例中，参见图6，转移组件140包括平移驱动件142、升降驱动件143和转移提取件141，转移提取件141用于提取电芯，平移驱动件142连接并驱动转移提取件141沿一水平方向移动，升降驱动件143连接并驱动转移提取件141沿一竖直方向移动。
64.在实际作业时，升降驱动件143和平移驱动件142共同驱动转移提取件141靠近承接平台110，以便于转移提取件141提取一对电芯。提取电芯后，升降驱动件143和平移驱动件142共同驱动转移提取件141靠近结合机构200，以便于将电芯放置在结合机构200上。此时，通过设置平移驱动件和升降驱动件143，能够避免转移提取件141在移动时能够靠近或远离与其他机构，避免发生干涉。
65.其中，升降驱动件143和平移驱动件142可以为气缸、直线电机等，具体在此不作限制。
66.进一步地，转移提取件141的数量为两个，以便于一次提起一对电芯。更进一步地，转移提取件141的数量为多个，多个转移提取件141交替提取电芯，有助于提高电芯的输送效率。
67.可选地，转移组件140还包括立柱144和桁架145，立柱144的一端支撑于地面，桁架145安装于立柱144的另一端。平移驱动件142和升降驱动件143安装于桁架145，转移提取件141连接于升降驱动件143，平移驱动件142驱动升降驱动件143沿桁架145移动，升降驱动件143驱动转移提取件141升降。
68.具体到实施例中，参见图1，预备机构100还包括移动组件150，移动组件150连接于承接平台110，用于驱动承接平台110在第一工位和第二工位之间往复移动，位于第一工位的承接平台110靠近翻转提取件121，以便于翻转提取件121翻转电芯，位于第二工位的承接平台110用于供各对电芯上料或下料，转移组件140对应第二工位布置，以便于转移承接平台110上的各对电芯。
69.在实际作业时，位于第一工位上的承接平台110上各对电芯处于待合芯状态后，移动组件150驱动承接平台110运动至第二工位。承接平台110位于第二工位时，与转移组件140靠近，方便转移组件140提取电芯。如此能够避免转移组件140、翻转提取件121等机构都布置在第一工位造成拥堵，也能够避免机构之间发生运动干涉。
70.可选地，移动组件150包括移动轨道151和移动驱动件，承接平台110设于移动轨道151上，移动驱动件连接并驱动承接平台110沿移动轨道151移动。承接平台110在移动轨道151上移动时，在第一工位和第二工位之间移动。此时，移动轨道151的设置有助于对承接平台110的运动进行引导。
71.在一些实施例中，参见图2和图3，承接平台110包括底座111、两个第一定位件112及两个第二定位件113，底座111用于承接电芯，两个第一定位件112被构造为受控相互靠近或相互远离，且在相互靠近时能够夹紧电芯沿宽度方向相对的两侧。两个第二定位件113被构造为受控相互靠近或相互远离，且在相互靠近时能够夹紧电芯沿长度方向相对的两侧。
72.当未放置电芯时，两个第一定位件112相互远离，两个第二定位件113相互远离，以便于电芯放入。当放置好电芯后，两个第一定位件112相互靠近并与电芯抵接，两个第二定位件113相互靠近并与电芯抵接，从而实现从四个方向定位电芯。当需要翻转电芯时，在翻
转提取件121提取电芯前，两个第一定位件112相互远离，两个第二定位件113相互远离，以松开电芯。通过设置第一定位件112和第二定位件113，可以将电芯定位在底座111上，便于翻转提取件121到指定位置提取待翻转的电芯，以及后续转移组件140在指定位置提取电芯以转移电芯。
73.可选地，两个第一定位件112中的一者为固定设置，另一者为移动设置。同理，两个第二定位件113中的一者为固定设置，另一者为移动设置。此时，固定设置的定位件可以作为基准件对电芯的放置位置进行预定位，也有助于简化控制。
74.其中，第一定位件112和第二定位件113可以采用夹具、吸盘、挡块等结构，具体在此不作限制。
75.优选地，承接平台110的数量为多组，一组承接平台110对应承接一对电芯。相应地，翻转提取件121的数量为多组，一组翻转提取件121对应对一组承接平台110上的电芯进行翻转，且多组翻转提取件121同步运动。如此，预备机构100的预处理效率高。
76.在一实施例中，预备机构100的工作过程是：第一，承接平台110位于第一工位且处于第二位置，承接平台110承接各对电芯。第二，承接平台110转动至第一位置，翻转提取件121靠近承接平台110，并翻转各对电芯中的一个电芯。第三，翻转提取件121远离承接平台110，承接平台110转动至第二位置，并移动至第二工位。第四，转移组件140将电芯转移到结合机构200。
77.本技术实施例提供的预备机构100，在实际作业时，由预备机构100得到待合芯状态的各对电芯后，各对电芯中各个电芯将会被依次放置于结合机构200上，并成预合芯状态(两个电芯在厚度方向上层叠布置，且两个电芯的第一面相对贴合或两个电芯的第二面相对贴合)。然后由结合机构200对两个电芯进行定位对齐，从而实现了两个电芯的最终合芯。与现有技术相比，通过预备机构100提前将各对电芯进行处理得到待合芯状态的各对电芯，便于后续结合机构200通过简单的移动和定位后得到对齐度好的合芯后的各对电芯，有助于克服各对电芯合芯后对齐度不好的问题。
78.另外，参见图1，本技术一实施例中还提供了一种合芯装置，包括结合机构200和上述任一实施例中提供的预备机构100，所述结合机构200用于接收经预备结构100处理的其中之一的所述电芯被翻转的各对电芯，并将所述各对电芯中的两个电芯在厚度方向上层叠布置，且两个电芯的第一面相对贴合或两个电芯的第二面相对贴合。
79.在实际作业时，由预备机构100处理得到了待合芯的各对电芯后，各对电芯中各个电芯将会被依次放置于结合机构200上，并成预合芯状态(两个电芯在厚度方向上层叠布置，且两个电芯的第一面相对贴合或两个电芯的第二面相对贴合)。然后由结合机构200对两个电芯进行定位对齐，从而实现了两个电芯的最终合芯。与现有技术相比，通过预备机构100提前将各对电芯进行处理得到待合芯状态的各对电芯，便于后续结合机构200通过简单的移动和定位后得到对齐度好的合芯后的各对电芯，有助于克服各对电芯合芯后对齐度不好的问题。
80.由于合芯装置包括预备机构100，因此其还具备上述实施例中预备机构100的其他有益效果，在此不赘述。
81.在一些实施例中，结合机构200还包括合芯平台和规正组件，合芯平台用于承接电芯，规正组件用于通过电芯的侧面对电芯进行定位。
82.在实际作业时，各对电芯中的各个电芯逐个被放置于合芯平台的承接面上。在合芯平台接取到第一个电芯时，第一个电芯的第一面背离承接面，此时将第一个电芯的第二面放置于承接面上。在合芯平台接取到第二个电芯时，第二个电芯的第一面朝向承接面，此时将第二个电芯的第一面放置于第一个电芯的第一面上，使得两个电芯的第一面贴合。在两个电芯贴合后，规正组件对两个电芯进行定位，以使得两个电芯的侧面对齐，从而实现两个电芯的合芯。
83.其中，电芯的侧面连接电芯的第一面和电芯的第二面。
84.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
85.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。