一種電芯滾槽設備的制作方法

本發明涉及電芯生產機械自動化技術領域，特別是涉及一種電芯滾槽設備。

背景技術：

隨著社會不斷發展和科技不斷進步，機械自動化生產已經成為發展趨勢，并逐漸代替傳統的手工勞動，為企業可持續發展注入新的動力源。因此，電芯生產制造企業也需要與時俱進，通過轉型升級，積極推進技術改造，大力發展機械自動化生產，從而提高企業的“智造”水平，實現企業的可持續發展。

如圖1所示，其為一種電芯治具組合體20的結構圖，電芯治具組合體20包括治具21及放置于治具21上的電芯22。在實際的生產過程中，需要對電芯22的外側壁進行滾槽操作，從而在外側壁形成一道凹槽23。為了更好的對電芯22進行保護，在運輸的過程中需要將電芯22放置于治具21上，在對電芯22進行滾槽操作前，需要將電芯22脫離于治具21，在對電芯22進行滾槽操作后，需要重新將電芯22放置于治具21上。如何更好、更穩定的對電芯22進行滾槽操作，如何在對電芯22進行滾槽操作的前后實現電芯22與治具21的分離及組合，從而提高設備的機械自動化水平，這是企業的研發人員需要解決的技術問題。

技術實現要素：

本發明的目的是克服現有技術中的不足之處，提供一種電芯滾槽設備，更好、更穩定的對電芯進行滾槽操作，在對電芯進行滾槽操作的前后實現電芯與治具的分離及組合，從而提高設備的機械自動化水平。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種電芯滾槽設備，包括：上料半封閉環形流水線、電芯治具分離機構、電芯滾槽機構、電芯治具組合機構、下料半封閉環形流水線，所述上料半封閉環形流水線、電芯滾槽機構及下料半封閉環形流水線依序設置，所述電芯治具分離機構銜接于所述上料半封閉環形流水線與所述電芯滾槽機構之間，所述電芯治具組合機構銜接于所述電芯滾槽機構與所述下料半封閉環形流水線之間；

所述電芯治具分離機構包括第一轉料裝置、第二轉料裝置及第三轉料裝置，所述上料半封閉環形流水線具有入料端及治具回收端；

所述第一轉料裝置具有弧形轉料通道，所述第二轉料裝置具有圓形轉料通道，所述入料端與所述治具回收端之間通過弧形轉料通道及圓形轉料通道貫通，所述第一轉料裝置包括電芯治具上料轉盤，所述電芯治具上料轉盤邊緣開設有電芯治具切離凹槽，所述弧形轉料通道環繞于所述電芯治具上料轉盤邊緣設置；

所述第二轉料裝置包括電芯治具分離凸輪、電芯治具分離轉盤、電芯頂出桿及電芯固定塊，所述圓形轉料通道環繞于所述電芯治具分離轉盤邊緣設置，所述電芯固定塊固定于所述電芯治具分離轉盤的邊緣，所述電芯頂出桿沿豎直方向升降安裝于所述電芯治具分離轉盤上，所述電芯頂出桿一端抵持于所述電芯治具分離凸輪上，另一端與所述電芯固定塊對應；

所述第三轉料裝置包括電芯上料轉盤及電芯卡位塊，所述電芯卡位塊固定于所述電芯上料轉盤的邊緣，所述電芯卡位塊與所述電芯固定塊的結構相同；所述電芯固定塊與所述電芯卡位塊分別通過所述電芯治具分離轉盤和所述電芯上料轉盤轉動形成相切式配合；

其中，所述上料半封閉環形流水線與所述下料半封閉環形流水線的結構相同，所述電芯治具分離機構與所述電芯治具組合機構的結構部分相同，所述電芯治具分離機構與所述電芯治具組合機構的區別點在于：將所述電芯治具分離機構的所述電芯頂出桿替換為所述電芯治具組合機構的電芯下壓桿。

在其中一個實施例中，所述上料半封閉環形流水線上設有治具擴距裝置。

在其中一個實施例中，所述治具擴距裝置包括：驅動電機、傳動部、漸開線變距螺桿，所述驅動電機通過所述傳動部驅動所述漸開線變距螺桿轉動。

在其中一個實施例中，所述傳動部具有相互嚙合的主動齒輪與從動齒輪，所述主動齒輪設于所述驅動電機的輸出端，所述從動齒輪設于所述漸開線變距螺桿的一端。

在其中一個實施例中，所述漸開線變距螺桿的側壁開設有漸開線式螺旋槽，所述漸開線式螺旋槽的槽間距由所述漸開線變距螺桿的一端向另一端逐漸變大或變小。

在其中一個實施例中，所述下料半封閉環形流水線上設有治具縮距裝置，所述治具縮距裝置與所述治具擴距裝置的結構相同。

本發明的電芯滾槽設備，通過設置上料半封閉環形流水線、電芯治具分離機構、電芯滾槽機構、電芯治具組合機構、下料半封閉環形流水線，并對各個結構進行優化設計，更好、更穩定的對電芯進行滾槽操作，在對電芯進行滾槽操作的前后實現電芯與治具的分離及組合，從而提高設備的機械自動化水平。

附圖說明

圖1為一種電芯治具組合體的結構圖；

圖2為本發明一實施例的電芯滾槽設備的結構圖；

圖3為圖2所示的上料半封閉環形流水線與電芯治具分離機構的配合結構圖；

圖4為圖3所示的第二轉料裝置的結構圖；

圖5為圖2所示的電芯滾槽機構的結構圖；

圖6為圖5所示的電芯滾槽裝置的結構圖；

圖7為圖5所示的電芯頂升裝置的結構圖；

圖8為圖2所示的治具擴距裝置的結構圖。

具體實施方式

為了便于理解本發明，下面將參照相關附圖對本發明進行更全面的描述。附圖中給出了本發明的較佳實施方式。但是，本發明可以以許多不同的形式來實現，并不限于本文所描述的實施方式。相反地，提供這些實施方式的目的是使對本發明的公開內容理解的更加透徹全面。

需要說明的是，當元件被稱為“固定于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的，并不表示是唯一的實施方式。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本發明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本發明的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施方式的目的，不是旨在于限制本發明。本文所使用的術語“及/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。

如圖2所示，一種電芯滾槽設備10，包括：上料半封閉環形流水線100、電芯治具分離機構200、電芯滾槽機構300、電芯治具組合機構400、下料半封閉環形流水線500。上料半封閉環形流水線100、電芯滾槽機構300及下料半封閉環形流水線500依序設置，電芯治具分離機構200銜接于上料半封閉環形流水線100與電芯滾槽機構300之間，電芯治具組合機構400銜接于電芯滾槽機構300與下料半封閉環形流水線500之間。

電芯滾槽設備10的工作原理如下：

電芯治具在上料半封閉環形流水線100進行上料運輸，通過電芯治具分離機構200的作用實現電芯與治具的分離，電芯轉移至電芯滾槽機構300，治具則回流至上料半封閉環形流水線100中；

電芯滾槽機構300對電芯的外殼進行滾槽；

電芯滾槽機構300對電芯的外殼滾槽完成后，通過電芯治具組合機構400的作用實現電芯與治具的重新組合，由電芯治具組合機構400帶來源源不斷的治具與電芯滾槽機構300處的電芯組合成一體，再由電芯治具組合機構400將組合后的電芯治具轉移至下一工序。

如圖3所示，對電芯治具分離機構200及電芯治具組合機構400進行說明：

電芯治具分離機構200包括第一轉料裝置210、第二轉料裝置220及第三轉料裝置230，上料半封閉環形流水線100具有入料端110及治具回收端120。

第一轉料裝置210具有弧形轉料通道211，第二轉料裝置220具有圓形轉料通道221，入料端110與治具回收端120之間通過弧形轉料通道211及圓形轉料通道221貫通，第一轉料裝置210包括電芯治具上料轉盤212，電芯治具上料轉盤212邊緣開設有電芯治具切離凹槽213，弧形轉料通道211環繞于電芯治具上料轉盤212邊緣設置。

如圖4所示，第二轉料裝置220包括電芯治具分離凸輪222、電芯治具分離轉盤223、電芯頂出桿224及電芯固定塊225。圓形轉料通道221環繞于電芯治具分離轉盤223邊緣設置，電芯固定塊225固定于電芯治具分離轉盤223的邊緣，電芯頂出桿224沿豎直方向升降安裝于電芯治具分離轉盤223上，電芯頂出桿224一端抵持于電芯治具分離凸輪222上，另一端與電芯固定塊225對應。

第三轉料裝置230包括電芯上料轉盤231及電芯卡位塊232，電芯卡位塊232固定于電芯上料轉盤231的邊緣，電芯卡位塊232與電芯固定塊225的結構相同；電芯固定塊225與電芯卡位塊232分別通過電芯治具分離轉盤223和電芯上料轉盤231轉動形成相切式配合。

其中，上料半封閉環形流水線100與下料半封閉環形流水線500的結構相同，電芯治具分離機構200與電芯治具組合機構400的結構部分相同，電芯治具分離機構200與電芯治具組合機構400的區別點在于：將電芯治具分離機構200的電芯頂出桿224替換為電芯治具組合機構400的電芯下壓桿(圖未示)。即，電芯頂出桿224將電芯從治具中頂出實現分離，而電芯下壓桿將電芯下壓至治具中實現組合。

電芯治具分離機構200的工作原理如下：

電芯治具上料轉盤212在驅動裝置的驅動下發生轉動，由電芯治具切離凹槽213將入料端110處的電芯治具組合體帶入弧形轉料通道211中，在電芯治具上料轉盤212的繼續轉動下，弧形轉料通道211中的電芯治具組合體進入到圓形轉料通道221中；

電芯治具分離轉盤223在驅動裝置的驅動下發生轉動，電芯固定塊225帶動圓形轉料通道221中的電芯轉動，于是，與電芯接觸的治具也在圓形轉料通道221發生轉動；

在電芯治具分離轉盤223的繼續轉動下，電芯頂出桿224跟隨電芯治具分離轉盤223轉動，并通過電芯治具分離凸輪222的作用，促使電芯頂出桿224向上抬升，由于治具的底部形成貫通的通孔，電芯頂出桿224穿過通孔將治具中的電芯頂出至電芯固定塊225中，于是，電芯與治具發生分離，緊接著，治具由圓形轉料通道221進入到治具回收端120；

電芯上料轉盤231在驅動裝置的驅動下發生轉動，進而帶動電芯卡位塊232轉動，由于電芯固定塊225與電芯卡位塊232分別通過電芯治具分離轉盤223和電芯上料轉盤231轉動形成相切式配合，在電芯固定塊225與電芯卡位塊232的接觸處，電芯由電芯固定塊225轉移至電芯卡位塊232中，電芯上料轉盤231繼續轉動，將電芯卡位塊232中的電芯轉移至下一工位；

至此，通過第一轉料裝置210、第二轉料裝置220及第三轉料裝置230的作用，將電芯與治具進行分離，電芯進入到下一個工位，治具則回流至初始位置。

要說明的是，電芯治具組合機構400的工作原理與電芯治具分離機構200的工作原理基本相同，電芯治具分離機構200與電芯治具組合機構400的區別點在于：將電芯治具分離機構200的電芯頂出桿224替換為電芯治具組合機構400的電芯下壓桿(圖未示)。即，電芯頂出桿224將電芯從治具中頂出實現分離，而電芯下壓桿將電芯下壓至治具中實現組合。電芯治具組合機構400及電芯治具分離機構200分別對稱設于電芯滾槽機構300的兩側。

在電芯治具組合機構400中，電芯滾槽機構300中完成滾槽的電芯在第三轉料裝置230的作用下到達第二轉料裝置220處，空的治具在第一轉料裝置210的作用下也到達第二轉料裝置220處，在第二轉料裝置220的作用下實現治具與電芯的組合，并轉移至下料半封閉環形流水線500中。

如圖5所示，對電芯滾槽機構300進行說明：

電芯滾槽機構300包括：主轉動軸310、頂部碗狀凸輪320、底部碗狀凸輪330、電芯滾槽裝置340、電芯頂升裝置380。

頂部碗狀凸輪320與底部碗狀凸輪330分別位于主轉動軸310的兩端，電芯滾槽裝置340固定于主轉動軸310上并靠近頂部碗狀凸輪320一側設置，電芯頂升裝置350固定于主轉動軸310上并靠近底部碗狀凸輪330一側設置。

請同時參閱圖5及圖6，其中，電芯滾槽裝置340包括：壓桿組件350、滾刀組件360、壓緊輪組件370。

壓桿組件350包括：豎直下壓滑動塊351、旋轉設于豎直下壓滑動塊351上的壓桿352、電芯自轉驅動部353。豎直下壓滑動塊351上設有與頂部碗狀凸輪320配合的下壓軌跡滾輪354，電芯自轉驅動部353驅動壓桿352旋轉。

滾刀組件360包括：滾刀水平滑動塊361、旋轉設于滾刀水平滑動塊361上的滾刀362、滾刀引導軌363。滾刀水平滑動塊361上設有與滾刀引導軌363配合的滾刀引導輪364。

壓緊輪組件370包括：壓緊輪水平滑動塊371、旋轉設于壓緊輪水平滑動塊371上的壓緊輪372、壓緊輪引導軌373。壓緊輪水平滑動塊371上設有與壓緊輪引導軌373配合的壓緊輪引導輪374。

其中，滾刀362與壓緊輪372分別在滾刀水平滑動塊361和壓緊輪水平滑動塊371的作用下相互靠近或遠離運動。

如圖7所示，電芯頂升裝置380包括：豎直頂升滑動塊381、固定于豎直頂升滑動塊381上的電芯支撐座382。豎直頂升滑動塊381上設有與底部碗狀凸輪330配合的頂升軌跡滾輪383。

其中，壓桿352與電芯支撐座382分別在豎直下壓滑動塊351和豎直頂升滑動塊381的作用下相互靠近或遠離運動。

電芯滾槽機構300的工作原理如下：

豎直頂升滑動塊381在底部碗狀凸輪330的作用下作升降運動，將電芯頂出至電芯滾槽裝置340處；

壓桿組件350用于對電芯進行下壓并旋轉動作，滾刀組件360用于對電芯的外殼進行滾槽，壓緊輪組件370用于配合滾刀組件360將滾槽中的電芯進行壓緊，防止電芯松脫；

豎直下壓滑動塊351驅動壓桿352作下壓動作以頂住電芯的一端，電芯自轉驅動部353驅動壓桿352旋轉，壓桿352旋轉促使電芯發生旋轉；

當滾刀水平滑動塊361在主轉動軸310帶動下到達滾刀引導軌363處時，在滾刀引導軌363的引導下，滾刀水平滑動塊361向電芯方向靠近，進而使得設于其上的滾刀362對電芯進行滾槽；

與此同時，壓緊輪水平滑動塊371在主轉動軸310的帶動下到達壓緊輪引導軌373處，在壓緊輪引導軌373的引導下，壓緊輪水平滑動塊371向電芯方向靠近，進而使得設于其上的壓緊輪372緊壓電芯的側壁；

滾刀362與壓緊輪372同時靠近并緊壓電芯，從而實現電芯的滾槽；

主轉動軸310繼續轉動，豎直下壓滑動塊351在頂部碗狀凸輪320的引導下上升復位，豎直頂升滑動塊381在底部碗狀凸輪330的引導下下降復位，滾刀水平滑動塊361脫離滾刀引導軌363的引導并在彈簧力的作用下使得滾刀362遠離電芯，壓緊輪水平滑動塊371脫離壓緊輪引導軌373的引導并在彈簧力的作用下使得壓緊輪372遠離電芯，各個部件復位，電芯支撐座382將電芯轉移至下一個工位，主轉動軸310每旋轉一周，實現一次電芯的上料、滾槽及下料。

如圖2所示，進一步的，上料半封閉環形流水線100上設有治具擴距裝置600，下料半封閉環形流水線500上設有治具縮距裝置700，治具縮距裝置700與治具擴距裝置600的結構相同，治具擴距裝置600用于對上料半封閉環形流水線100上的彼此緊挨的電芯治具進行擴距產生間隔，治具縮距裝置700用于對下料半封閉環形流水線500上的彼此間隔的電芯治具進行縮距靠攏在一起。

如圖8所示，具體的，治具擴距裝置600包括：驅動電機610、傳動部620、漸開線變距螺桿630。驅動電機610通過傳動部620驅動漸開線變距螺桿630轉動。傳動部620具有相互嚙合的主動齒輪621與從動齒輪622，主動齒輪621設于驅動電機610的輸出端，從動齒輪622設于漸開線變距螺桿630的一端。漸開線變距螺桿630的側壁開設有漸開線式螺旋槽631，漸開線式螺旋槽631的槽間距由漸開線變距螺桿630的一端向另一端逐漸變大或變小。

假如需要對多個電芯彼此進行擴距，上料半封閉環形流水線100上放置有多個彼此緊密靠攏的電芯治具，多個彼此緊密靠攏的電芯治具在上料半封閉環形流水線100運輸下到達治具擴距裝置600處，驅動電機610通過傳動部620驅動漸開線變距螺桿630轉動，由于漸開線變距螺桿630的漸開線式螺旋槽631的槽間距由前端向后端逐漸變大，因此，通過漸開線變距螺桿630的多個電芯治具彼此間距擴大；

同理的，設置于下料半封閉環形流水線500的治具縮距裝置700根據實現情況，調節漸開線變距螺桿的放置形式，或者調節驅動電機的轉向，便可以實現對電芯治具的縮距。

如圖5、圖6及圖7所示，進一步的，豎直下壓滑動塊351上還設有下壓受力滾輪355，與下壓受力滾輪355對應設有下壓受力擋板356。同樣的，豎直頂升滑動塊381上還設有頂升受力滾輪385，與頂升受力滾輪385對應設有頂升受力擋板386。可以理解，當壓桿352向下壓住電芯時會受到電芯一個向上的反作用力，電芯支撐座382向上頂住電芯時會受到電芯一個向下的反作用力，此反作用力較大，容易對下壓軌跡滾輪354及頂升軌跡滾輪383造成影響，使得下壓軌跡滾輪354發生斷裂或在頂部碗狀凸輪320上跑偏，使得頂升軌跡滾輪383發生斷裂或在底部碗狀凸輪330上跑偏。通過設置下壓受力滾輪355及下壓受力擋板356，頂升受力滾輪385及頂升受力擋板386，可以較好的承受反作用力的作用，使得設備可以更加穩定的運行。

如圖7所示，進一步的，對于電芯頂升裝置380，豎直頂升滑動塊381上還設有電芯固定座387，電芯固定座387位于電芯支撐座382一側，電芯固定座387具有電芯包裹弧形槽388，電芯包裹弧形槽388的槽底設有電芯吸附磁鐵(圖未示)。當電芯被放置于電芯支撐座382，電芯包裹弧形槽388將圓柱體電芯包裹，防止電芯在滾槽時因受力不均勻而發生側傾，電芯吸附磁鐵則可以進一步將電芯緊緊吸附于電芯包裹弧形槽388內，提高了電芯在滾槽時的穩定性。

本發明的電芯滾槽設備10，通過設置上料半封閉環形流水線100、電芯治具分離機構200、電芯滾槽機構300、電芯治具組合機構400、下料半封閉環形流水線500，并對各個結構進行優化設計，更好、更穩定的對電芯進行滾槽操作，在對電芯進行滾槽操作的前后實現電芯與治具的分離及組合，從而提高設備的機械自動化水平。

以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。