一种电芯托盘拘束装置的制作方法

1.本实用新型涉及化成分容技术领域，特别指一种电芯托盘拘束装置。


背景技术：

2.随着新能源汽车的蓬勃发展，对新能源汽车的续航里程、安全性和充电速度也提出了更高要求。为了提高新能源汽车的续航里程，需要提高动力电池的能量密度，即提升电芯的能量密度，而高能量密度的电芯在化成生产工艺过程中，会产生大量的气体，如果不及时排出气体，会造成电芯壳体膨胀，进而影响动力电池的外观和性能。
3.为了避免电芯壳体膨胀，通过负压设备从电芯的注液口抽吸化成产生的气体的同时，还需要使用托盘对电芯进行拘束，以限制电芯膨胀，而托盘需要使用专用的拘束装置进行拘束和解拘束。
4.然而，传统的拘束装置存在如下缺点：1、只能单独的进行拘束或解拘束，使得装置数量众多，占地面积较大，且拘束和解拘束的效率不高；2、拘束装置采用单电机驱动，通过单电机对托盘内的两列电芯进行拘束，但由于托盘的安装、加工误差等原因，容易导致拘束不到位、拘束卡死损坏电芯等问题。
5.因此，如何提供一种电芯托盘拘束装置，实现提升拘束装置的空间利用率、工作效率以及拘束质量，成为一个亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

6.本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种电芯托盘拘束装置，实现提升拘束装置的空间利用率、工作效率以及拘束质量。
7.本实用新型是这样实现的：一种电芯托盘拘束装置，包括：
8.一个框架；
9.一个辊筒输送机构，设于所述框架内；
10.一个辊筒升降机构，设于所述框架内，位于所述辊筒输送机构的输送侧；
11.两个加压旋紧机构，设于所述框架内，并位于所述辊筒输送机构的中间；
12.一个定位机构，设于所述框架内，并位于两个所述加压旋紧机构的中间；
13.一个传感器组，设于所述框架内；
14.一个工控机，设于所述框架内，并与所述辊筒输送机构、辊筒升降机构、加压旋紧机构、定位机构以及传感器组连接；
15.一个不间断电源，设于所述框架内，并与所述工控机连接。
16.进一步地，所述辊筒升降机构包括：
17.一块底板；
18.一块升降板，设于所述底板的正上方，并设有四个直线轴承；
19.四根导向轴，底端分别通过一所述直线轴承与底板连接；
20.两块连接板，分别连接两根所述导向轴的顶端；
21.一个电动辊筒组件，设于所述升降板的顶端，并与所述工控机连接；
22.至少一个第一气缸，设于所述底板上，动力输出端与所述升降板连接，控制端与所述工控机连接；
23.一个升降感应传感器，设于所述升降板上，并与所述工控机连接；
24.若干个缓冲件，设于所述底板的顶端；
25.一个导向限位组件，设于所述升降板的顶端。
26.进一步地，所述导向限位组件包括：
27.两条导向条，设于所述升降板的顶端，并位于所述电动辊筒组件的两侧；
28.四根限位柱，垂直设于所述升降板的顶端，并分别位于两块所述连接板的正下方。
29.进一步地，所述加压旋紧机构包括：
30.一对第一滑轨，平行设于所述框架内；
31.一个旋紧子机构，与所述第一滑轨滑动连接，并与所述工控机连接；
32.一个压力传感器，设于所述旋紧子机构的后方，并与所述工控机连接；
33.一个伺服电缸，设于所述框架内，动力输出端与所述压力传感器连接，控制端与所述工控机连接；
34.四根加压杆，垂直设于所述旋紧子机构的前方；
35.两根拉杆，分别设于所述旋紧子机构的两侧，并朝前方延伸；
36.两个开关感应传感器，分别设于一所述拉杆上，并与所述工控机连接；
37.一个拘束到位检测传感器，设于所述旋紧子机构的侧面，并与所述工控机连接。
38.进一步地，所述旋紧子机构包括：
39.一个旋紧架，与所述第一滑轨滑动连接；
40.一块固定板，设于所述旋紧架内；
41.一个伺服电机，设于所述固定板上，控制端与所述工控机连接；
42.一个万向联轴器，设于所述旋紧架的前方，并与所述伺服电机的动力输出端连接；
43.一个六角头，与所述万向联轴器连接；
44.两个弹簧，一端连接所述固定板，另一端连接所述旋紧架；
45.两个第二气缸，动力输出端分别与一所述拉杆连接，控制端与所述工控机连接。
46.进一步地，所述定位机构包括：
47.一块定位底板，设于所述框架内；
48.一对第二滑轨，平行设于所述定位底板上；
49.一块定位块，与所述第二滑轨滑动连接；
50.一个第三气缸，设于所述定位底板上，动力输出端与所述定位块连接，控制端与所述工控机连接；
51.一个前推到位检测传感器，设于所述定位底板上，并与所述工控机连接；
52.一个后退到位检测传感器，设于所述定位底板上，并与所述工控机连接。
53.进一步地，所述传感器组包括：
54.至少一个进料到位检测传感器，设于所述框架内，并与所述工控机连接；
55.至少一个限高检测传感器，设于所述框架内，并与所述工控机连接；
56.至少一个上升到位检测传感器，设于所述框架内，并与所述工控机连接；
57.至少一个下降到位检测传感器，设于所述框架内，并与所述工控机连接；
58.至少一个减速到位检测传感器，设于所述框架内，并与所述工控机连接。
59.进一步地，还包括：
60.一个扫码机构，设于所述框架内，并与所述工控机连接。
61.进一步地，还包括：
62.至少一个阻挡气缸，设于所述框架内，位于所述辊筒升降机构的后方，并与所述工控机连接。
63.进一步地，还包括：
64.至少一个硬限位件，设于所述框架内，位于所述辊筒升降机构的后方。
65.本实用新型的优点在于：
66.通过在框架内设置包括第一滑轨、旋紧子机构、压力传感器、伺服电缸、加压杆、拉杆、开关感应传感器以及拘束到位检测传感器的加压旋紧机构，伺服电缸驱动旋紧子机构在第一滑轨上位移，进而联动加压杆顶着托盘以对托盘加压，并使旋转子机构连接托盘的梯形丝杆螺母，通过旋转子机构旋转梯形丝杆螺母即可对托盘进行拘束或解拘束，即实现集成对托盘进行拘束和解拘束的功能，无需切换不同的装置进行操作，减少了装置的数量，进而极大的提升了拘束装置的空间利用率以及工作效率；通过设置两个加压旋紧机构来分别对托盘的两列电芯进行拘束，避免出现传统上拘束不到位、拘束卡死损坏电芯等问题，结合压力传感器和拘束到位检测传感器实时监测拘束压力和距离，进而极大的提升了拘束装置的拘束质量。
附图说明
67.下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。
68.图1是本实用新型一种电芯托盘拘束装置的结构示意图之一。
69.图2是本实用新型一种电芯托盘拘束装置的结构示意图之二。
70.图3是本实用新型辊筒升降机构的结构示意图。
71.图4是本实用新型加压旋紧机构的结构示意图。
72.图5是本实用新型定位机构的结构示意图。
73.图6是本实用新型一种电芯托盘拘束装置的电路原理框图。
74.标记说明：
75.100-一种电芯托盘拘束装置，1-框架，2-辊筒输送机构，3-辊筒升降机构，4-加压旋紧机构，5-定位机构，6-传感器组，7-工控机，8-不间断电源，31-底板，32-升降板，33-导向轴，34-连接板，35-电动辊筒组件，36-第一气缸，37-升降感应传感器，38-缓冲件，39-导向限位组件，321-直线轴承，391-导向条，392-限位柱，41-第一滑轨，42-旋紧子机构，43-压力传感器，44-伺服电缸，45-加压杆，46-拉杆，47-开关感应传感器，48-拘束到位检测传感器，421-旋紧架，422-固定板，423-伺服电机，424-万向联轴器，425-六角头，426-弹簧，427-第二气缸，51-定位底板，52-第二滑轨，53-定位块，54-第三气缸，55-前推到位检测传感器，56-后退到位检测传感器，61-进料到位检测传感器，62-限高检测传感器，63-上升到位检测传感器，64-下降到位检测传感器，65-减速到位检测传感器，91-扫码机构，92-阻挡气缸，93-硬限位件。
具体实施方式
76.本实用新型实施例通过提供一种电芯托盘拘束装置100，解决了现有技术中拘束装置只能单独的进行拘束或解拘束，采用单电机驱动对托盘内的两列电芯进行拘束，容易导致拘束不到位、拘束卡死损坏电芯的技术问题，实现了极大的提升了拘束装置的空间利用率、工作效率以及拘束质量的技术效果。
77.本实用新型实施例中的技术方案为解决上述问题，总体思路如下：通过设置包括第一滑轨41、旋紧子机构42、压力传感器43、伺服电缸44、加压杆45、拉杆46、开关感应传感器47以及拘束到位检测传感器48的加压旋紧机构4，伺服电缸44联动加压杆45顶着托盘以对托盘加压，并使旋转子机构42连接托盘的梯形丝杆螺母，通过旋转子机构42旋转梯形丝杆螺母即可对托盘进行拘束或解拘束，以集成拘束和解拘束的功能，进而提升拘束装置100的空间利用率以及工作效率；通过设置两个加压旋紧机构4来分别对托盘的两列电芯进行拘束，结合压力传感器43和拘束到位检测传感器48实时监测拘束压力和距离，以提升拘束装置100的拘束质量。
78.为了更好地理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
79.请参照图1至图6所示，本实用新型一种电芯托盘拘束装置100的较佳实施例，包括：
80.一个框架1，用于承载所述拘束装置100；
81.一个辊筒输送机构2，设于所述框架1内，用于对装载电芯(未图示)的托盘(未图示)进行输送，为电动辊筒输送机构；
82.一个辊筒升降机构3，设于所述框架1内，位于所述辊筒输送机构2的输送侧，用于将托盘顶升至拘束位；
83.两个加压旋紧机构4，设于所述框架1内，并位于所述辊筒输送机构2的中间，用于对托盘进行加压拘束，即对托盘中的电芯进行加压拘束；
84.一个定位机构5，设于所述框架1内，并位于两个所述加压旋紧机构4的中间，用于对托盘进行定位；
85.一个传感器组6，设于所述框架1内，用于感应所述拘束装置100的工作状态；
86.一个工控机7，设于所述框架1内，并与所述辊筒输送机构2、辊筒升降机构3、加压旋紧机构4、定位机构5以及传感器组6连接；所述工控机7用于控制拘束装置100的工作，在具体实施时，只要从现有技术中选择能实现此功能的工控机即可，并不限于何种型号，且控制程序是本领域技术人员所熟知的，这是本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可获得的；
87.一个不间断电源8，设于所述框架1内，并与所述工控机7连接，用于给所述工控机7供电。
88.所述辊筒升降机构3包括：
89.一块底板31，用于承载所述辊筒升降机构3；
90.一块升降板32，设于所述底板31的正上方，并设有四个直线轴承321，用于联动所述电动辊筒组件35进行升降；
91.四根导向轴33，底端分别通过一所述直线轴承321与底板31连接，用于所述升降板
32升降的导向；
92.两块连接板34，分别连接两根所述导向轴33的顶端；
93.一个电动辊筒组件35，设于所述升降板32的顶端，并与所述工控机7连接，用于传输托盘；
94.至少一个第一气缸36，设于所述底板31上，动力输出端与所述升降板32连接，控制端与所述工控机7连接，用于给所述升降板32的升降提供动力；
95.一个升降感应传感器37，设于所述升降板32上，并与所述工控机7连接，用于感应升降行程；
96.若干个缓冲件38，设于所述底板31的顶端，用于所述升降板32下降时的缓冲；
97.一个导向限位组件39，设于所述升降板32的顶端。
98.所述导向限位组件39包括：
99.两条导向条391，设于所述升降板32的顶端，并位于所述电动辊筒组件35的两侧，用于托盘传输的导向；
100.四根限位柱392，垂直设于所述升降板32的顶端，并分别位于两块所述连接板34的正下方，用于所述升降板32顶升的限位。
101.所述加压旋紧机构4包括：
102.一对第一滑轨41，平行设于所述框架1内，用于所述旋紧子机构42的限位滑动；
103.一个旋紧子机构42，与所述第一滑轨41滑动连接，并与所述工控机7连接，用于旋转托盘的梯形丝杆螺母(未图示)；
104.一个压力传感器43，设于所述旋紧子机构42的后方，并与所述工控机7连接，用于检测所述伺服电缸44施加的压力；
105.一个伺服电缸44，设于所述框架1内，动力输出端与所述压力传感器43连接，控制端与所述工控机7连接，用于驱动所述旋紧子机构42位移；
106.四根加压杆45，垂直设于所述旋紧子机构42的前方，用于对托盘进行加压；
107.两根拉杆46，分别设于所述旋紧子机构42的两侧，并朝前方延伸，用于托盘的卡位；
108.两个开关感应传感器47，分别设于一所述拉杆46上，并与所述工控机7连接，用于感应所述拉杆46的开关状态；
109.一个拘束到位检测传感器48，设于所述旋紧子机构42的侧面，并与所述工控机7连接，用于感应与托盘的距离，进而判断是否拘束到位。
110.所述旋紧子机构42包括：
111.一个旋紧架421，与所述第一滑轨41滑动连接，用于承载所述旋紧子机构42；
112.一块固定板422，设于所述旋紧架421内；
113.一个伺服电机423，设于所述固定板422上，控制端与所述工控机7连接；
114.一个万向联轴器424，设于所述旋紧架421的前方，并与所述伺服电机423的动力输出端连接，用于所述六角头425与托盘的梯形丝杆螺母对接；
115.一个六角头425，与所述万向联轴器424连接；
116.两个弹簧426，一端连接所述固定板422，另一端连接所述旋紧架421，用于缓冲所述六角头425的轴向误差；
117.两个第二气缸427，动力输出端分别与一所述拉杆46连接，控制端与所述工控机7连接，用于驱动所述拉杆46开关。
118.所述定位机构5包括：
119.一块定位底板51，设于所述框架1内，用于承载所述定位机构5；
120.一对第二滑轨52，平行设于所述定位底板51上；
121.一块定位块53，与所述第二滑轨52滑动连接；
122.一个第三气缸54，设于所述定位底板51上，动力输出端与所述定位块53连接，控制端与所述工控机7连接，用于驱动所述定位块53在第二滑轨52上滑动，进而对托盘进行定位；
123.一个前推到位检测传感器55，设于所述定位底板51上，并与所述工控机7连接；
124.一个后退到位检测传感器56，设于所述定位底板51上，并与所述工控机7连接。
125.所述传感器组6包括：
126.至少一个进料到位检测传感器61，设于所述框架1内，并与所述工控机7连接，用于感应托盘是否传输到位；
127.至少一个限高检测传感器62，设于所述框架1内，并与所述工控机7连接，用于感应托盘的顶升极限位置；
128.至少一个上升到位检测传感器63，设于所述框架1内，并与所述工控机7连接，用于对托盘的顶升位置进行感应；
129.至少一个下降到位检测传感器64，设于所述框架1内，并与所述工控机7连接，用于对托盘的下降位置进行感应；
130.至少一个减速到位检测传感器65，设于所述框架1内，并与所述工控机7连接，用于感应托盘的传输状态。
131.还包括：
132.一个扫码机构91，设于所述框架1内，并与所述工控机7连接，用于对托盘或者电芯的条码进行扫码。
133.还包括：
134.至少一个阻挡气缸92，设于所述框架1内，位于所述辊筒升降机构3的后方，并与所述工控机7连接，用于托盘的限位。
135.还包括：
136.至少一个硬限位件93，设于所述框架1内，位于所述辊筒升降机构3的后方，用于托盘的限位。
137.本实用新型工作原理：
138.装载电芯的托盘通过所述辊筒输送机构2传输到辊筒升降机构3上，通过所述辊筒升降机构3将托盘顶升到拘束位，所述工控机7控制定位机构5对托盘进行定位后，控制所述第二气缸427打开拉杆46，再控制所述伺服电缸44驱动加压杆45对托盘进行加压，以卸下托盘的反作用力，并使所述六角头425与托盘的梯形丝杆螺母对接，所述工控机7通过伺服电机423驱动六角头425旋转，进而对梯形丝杆螺母进行旋转以对托盘进行拘束。解拘束时，所述工控机7控制伺服电缸44驱动加压杆45对托盘进行加压，以卸下托盘的反作用力，再通过所述伺服电机423驱动六角头425逆向旋转，以对托盘进行解拘束。
139.综上所述，本实用新型的优点在于：
140.通过在框架内设置包括第一滑轨、旋紧子机构、压力传感器、伺服电缸、加压杆、拉杆、开关感应传感器以及拘束到位检测传感器的加压旋紧机构，伺服电缸驱动旋紧子机构在第一滑轨上位移，进而联动加压杆顶着托盘以对托盘加压，并使旋转子机构连接托盘的梯形丝杆螺母，通过旋转子机构旋转梯形丝杆螺母即可对托盘进行拘束或解拘束，即实现集成对托盘进行拘束和解拘束的功能，无需切换不同的装置进行操作，减少了装置的数量，进而极大的提升了拘束装置的空间利用率以及工作效率；通过设置两个加压旋紧机构来分别对托盘的两列电芯进行拘束，避免出现传统上拘束不到位、拘束卡死损坏电芯等问题，结合压力传感器和拘束到位检测传感器实时监测拘束压力和距离，进而极大的提升了拘束装置的拘束质量。
141.虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本实用新型的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本实用新型的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本实用新型的权利要求所保护的范围内。

技术特征：
1.一种电芯托盘拘束装置，其特征在于：包括：一个框架；一个辊筒输送机构，设于所述框架内；一个辊筒升降机构，设于所述框架内，位于所述辊筒输送机构的输送侧；两个加压旋紧机构，设于所述框架内，并位于所述辊筒输送机构的中间；一个定位机构，设于所述框架内，并位于两个所述加压旋紧机构的中间；一个传感器组，设于所述框架内；一个工控机，设于所述框架内，并与所述辊筒输送机构、辊筒升降机构、加压旋紧机构、定位机构以及传感器组连接；一个不间断电源，设于所述框架内，并与所述工控机连接。2.如权利要求1所述的一种电芯托盘拘束装置，其特征在于：所述辊筒升降机构包括：一块底板；一块升降板，设于所述底板的正上方，并设有四个直线轴承；四根导向轴，底端分别通过一所述直线轴承与底板连接；两块连接板，分别连接两根所述导向轴的顶端；一个电动辊筒组件，设于所述升降板的顶端，并与所述工控机连接；至少一个第一气缸，设于所述底板上，动力输出端与所述升降板连接，控制端与所述工控机连接；一个升降感应传感器，设于所述升降板上，并与所述工控机连接；若干个缓冲件，设于所述底板的顶端；一个导向限位组件，设于所述升降板的顶端。3.如权利要求2所述的一种电芯托盘拘束装置，其特征在于：所述导向限位组件包括：两条导向条，设于所述升降板的顶端，并位于所述电动辊筒组件的两侧；四根限位柱，垂直设于所述升降板的顶端，并分别位于两块所述连接板的正下方。4.如权利要求1所述的一种电芯托盘拘束装置，其特征在于：所述加压旋紧机构包括：一对第一滑轨，平行设于所述框架内；一个旋紧子机构，与所述第一滑轨滑动连接，并与所述工控机连接；一个压力传感器，设于所述旋紧子机构的后方，并与所述工控机连接；一个伺服电缸，设于所述框架内，动力输出端与所述压力传感器连接，控制端与所述工控机连接；四根加压杆，垂直设于所述旋紧子机构的前方；两根拉杆，分别设于所述旋紧子机构的两侧，并朝前方延伸；两个开关感应传感器，分别设于一所述拉杆上，并与所述工控机连接；一个拘束到位检测传感器，设于所述旋紧子机构的侧面，并与所述工控机连接。5.如权利要求4所述的一种电芯托盘拘束装置，其特征在于：所述旋紧子机构包括：一个旋紧架，与所述第一滑轨滑动连接；一块固定板，设于所述旋紧架内；一个伺服电机，设于所述固定板上，控制端与所述工控机连接；一个万向联轴器，设于所述旋紧架的前方，并与所述伺服电机的动力输出端连接；
一个六角头，与所述万向联轴器连接；两个弹簧，一端连接所述固定板，另一端连接所述旋紧架；两个第二气缸，动力输出端分别与一所述拉杆连接，控制端与所述工控机连接。6.如权利要求1所述的一种电芯托盘拘束装置，其特征在于：所述定位机构包括：一块定位底板，设于所述框架内；一对第二滑轨，平行设于所述定位底板上；一块定位块，与所述第二滑轨滑动连接；一个第三气缸，设于所述定位底板上，动力输出端与所述定位块连接，控制端与所述工控机连接；一个前推到位检测传感器，设于所述定位底板上，并与所述工控机连接；一个后退到位检测传感器，设于所述定位底板上，并与所述工控机连接。7.如权利要求1所述的一种电芯托盘拘束装置，其特征在于：所述传感器组包括：至少一个进料到位检测传感器，设于所述框架内，并与所述工控机连接；至少一个限高检测传感器，设于所述框架内，并与所述工控机连接；至少一个上升到位检测传感器，设于所述框架内，并与所述工控机连接；至少一个下降到位检测传感器，设于所述框架内，并与所述工控机连接；至少一个减速到位检测传感器，设于所述框架内，并与所述工控机连接。8.如权利要求1所述的一种电芯托盘拘束装置，其特征在于：还包括：一个扫码机构，设于所述框架内，并与所述工控机连接。9.如权利要求1所述的一种电芯托盘拘束装置，其特征在于：还包括：至少一个阻挡气缸，设于所述框架内，位于所述辊筒升降机构的后方，并与所述工控机连接。10.如权利要求1所述的一种电芯托盘拘束装置，其特征在于：还包括：至少一个硬限位件，设于所述框架内，位于所述辊筒升降机构的后方。

技术总结
本实用新型提供了化成分容技术领域的一种电芯托盘拘束装置，包括：一个框架；一个辊筒输送机构，设于所述框架内；一个辊筒升降机构，设于所述框架内，位于所述辊筒输送机构的输送侧；两个加压旋紧机构，设于所述框架内，并位于所述辊筒输送机构的中间；一个定位机构，设于所述框架内，并位于两个所述加压旋紧机构的中间；一个传感器组，设于所述框架内；一个工控机，设于所述框架内，并与所述辊筒输送机构、辊筒升降机构、加压旋紧机构、定位机构以及传感器组连接；一个不间断电源，设于所述框架内，并与所述工控机连接。本实用新型的优点在于：极大的提升了拘束装置的空间利用率、工作效率以及拘束质量。及拘束质量。及拘束质量。


技术研发人员：刘作斌 陈思洁 吴剑武 陈志华 陈家豪 杨煜赟 刘淋 娄春林
受保护的技术使用者：福建星云电子股份有限公司
技术研发日：2023.02.27
技术公布日：2023/7/12