一种入壳导向机构及入壳设备的制作方法

1.本发明涉及电池制造设备技术领域，特别是涉及一种入壳导向机构及入壳设备。


背景技术：

2.目前锂电行业中的电芯入壳方式普遍采用的是平躺式电芯入壳机构，该机构入壳方式为：将铝壳送至上料位整理定位后，并以铝壳的壳口朝至电芯的方向送至导向单元，将电芯底部朝向铝壳壳口方向送至导向单元另一侧整理定位，定位完成后，使用机械手平推电芯至铝壳内。
3.该机构的缺陷在于：电芯在经过前工序热压之后，会不同程度上出现电芯尺寸反弹的现象，并且电芯的外表面包覆的麦拉膜(mylar膜)较为疏松，从而导致电芯的尺寸不一，在入壳生产过程中容易发生电芯与铝壳的壳口边缘碰撞的现象，进而导致设备异常报警和电芯报废，对生产效率和产品的良品率造成不良影响。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对现有技术中在入壳生产过程中容易发生电芯与铝壳的壳口边缘碰撞的现象，进而导致设备异常报警和电芯报废，对生产效率和产品的良品率造成不良影响的问题，提供一种改善上述缺陷的入壳导向机构及入壳设备。
5.一种入壳导向机构，用于将电芯导入壳体内，所述入壳导向机构包括：
6.安装框，具有与所述壳体的开口相对的贯通孔；及
7.环形导向条，位于所述贯通孔内，并与所述安装框连接，所述环形导向条围绕所述贯通孔的周向布设，且具有弹性；
8.其中，所述贯通孔的尺寸大于所述壳体开口的尺寸，且在自由状态下，所述环形导向条的内侧尺寸小于所述电芯的尺寸，以使在所述电芯穿过所述贯通孔的过程中，所述环形导向条将所述电芯导入至所述壳体内。
9.在其中一个实施例中，所述环形导向条包括依次布设的第一段、第二段22、第三段和第四段，所述第一段和所述第三段沿第一方向相对布设，所述第二段和所述第四段沿与所述第一方向相交的第二方向相对布设；
10.其中，所述第一段与所述第三段之间的间距小于所述电芯在所述第一方向上的尺寸，所述第二段与所述第四段之间的间距小于所述电芯在所述第二方向上的尺寸。
11.在其中一个实施例中，所述贯通孔为长方形孔，所述第一段和所述第三段连接在所述贯通孔的两个长边上，所述第二段和所述第四段连接在所述贯通孔的两个短边上。
12.在其中一个实施例中，所述第一段与所述第二段之间分离、所述第二段与所述第三段之间分离、所述第三段与所述第四段之间分离、和/或所述第四段与所述第一段分离。
13.在其中一个实施例中，所述安装框包括第一半框和第二半框，所述第一半框与所述第二半框拼接，以使所述第一半框与所述第二半框围合形成所述贯通孔。
14.在其中一个实施例中，所述第一半框与所述第二半框的拼接位置位于所述贯通孔
的两个短边上；
15.所述第二段包括彼此分离的第一子段和第二子段，且所述第一子段连接在所述第一半框上，所述第二子段连接在所述第二半框上；
16.所述第四段包括彼此分离的第三子段和第四子段，且所述第三子段连接在所述第一半框上，所述第四子段连接在所述第二半框上。
17.在其中一个实施例中，所述环形导向条为硬质麦拉膜片。
18.一种入壳设备，包括如上任一实施例中所述的入壳导向机构。
19.在其中一个实施例中，所述入壳设备还包括推料机构，所述推料机构设置在所述安装框背离所述壳体的一侧，用于定位所述电芯，并推送所述电芯穿过所述贯通孔，使得所述电芯在所述环形导向条的导向作用下进入所述壳体内。
20.在其中一个实施例中，所述入壳设备还包括定位机构，所述定位机构设置在所述安装框背离所述推料机构的一侧，用于定位所述壳体。
21.上述入壳导向机构及入壳设备，在推料机构推动电芯穿过安装框的贯通孔的过程中，由于在自由状态下(即未承受外力时)环形导向条的内侧尺寸小于电芯的尺寸，以使电芯穿过贯通孔时对环形导向条进行挤压，环形导向条受到挤压而产生形变，进而对电芯进行导正，确保电芯正对壳体的开口进入壳体内，避免电芯与壳体开口边缘产生碰撞，大大减少了设备异常报警的次数，避免了电芯因碰撞而报废，有利于提高入壳生产效率。
附图说明
22.图1为本发明一实施例中入壳导向机构的结构示意图。
具体实施方式
23.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明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发明。但是本发明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发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
24.在本发明的描述中，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发明和简化描述，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发明的限制。
25.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。在本发明的描述中，“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。
26.在本发明中，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发明中的具体含义。
27.在本发明中，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。
28.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。
29.本发明一实施例提供了一种入壳设备，包括定位机构、入壳导向机构和推料机构。定位机构位于入壳导向机构的一侧，用于对壳体进行定位，使得壳体的开口与入壳导向机构正对。推料机构位于入壳导向机构的另一侧，用于定位电芯，并推动电芯穿过入壳导向机构，从而逐渐进入到壳体内。入壳导向机构用于对电芯进行导正，使得电芯能够顺利地进入到壳体内。
30.请参阅图1，入壳导向机构包括安装框10及环形导向条20。该安装框10具有与壳体的开口相对的贯通孔15。环形导向条20位于贯通孔15内，并与安装框10连接。该环形导向条20围绕贯通孔15的周向布设，且具有弹性，即能够在外力的作用下产生弹性变形。其中，安装框10的贯通孔15的尺寸大于壳体开口的尺寸，从而确保电芯能够顺利的穿过贯通孔15，并进入到壳体内。环形导向条20在自由状态下，环形导向条20的内侧尺寸小于电芯的尺寸，以使电芯穿过贯通孔15的过程中，环形导向条20将电芯导入至壳体内。
31.如此，在推料机构推动电芯穿过安装框10的贯通孔15的过程中，由于在自由状态下(即未承受外力时)环形导向条20的内侧尺寸小于电芯的尺寸，以使电芯穿过贯通孔15时对环形导向条20进行挤压，环形导向条20受到挤压而产生形变，进而对电芯进行导正，确保电芯正对壳体的开口进入壳体内，避免电芯与壳体开口边缘产生碰撞，大大减少了设备异常报警的次数，避免了电芯因碰撞而报废，有利于提高入壳生产效率。
32.本发明的实施例中，环形导向条20包括沿贯通孔15的周向依次布设的第一段21、第二段22、第三段23和第四段24。该第一段21和第三段23沿第一方向x1相对布设，第二段22和第四段24沿与第一方向x1相交的第二方向x2相对布设。其中，第一段21与第三段23之间的间距小于电芯在第一方向x1上的尺寸，第二段22与第四段24之间的间距小于电芯在第二方向x2上的尺寸，从而使得电芯穿过安装框10的贯通孔15时，第一段21与第三段23受到电芯的挤压而对电芯在第一方向x1上进行导正，同时第二端与第四段24受到电芯的挤压而对电芯在第二方向x2上进行导正，从而使得电芯正对壳体开口进入到壳体内，不会与壳体开口边缘产生碰撞。可选地，第一方向x1与第二方向x2垂直。可以理解的是，该第一方向x1和第二方向x2均与电芯进入壳体的移动方向垂直。
33.进一步地，贯通孔15为长方向孔，第一段21和第三段23连接在贯通孔15的两个长边上，第二段22和第四段24连接在贯通孔15的两个短边上。
34.可选地，第一段21与第二段22之间分离，以提高环形导向条20的变形能力，进而提
高对电芯的导向效果。
35.可选地，第二段22与第三段23之间分离，以提高环形导向条20的变形能力，进而提高对电芯的导向效果。
36.可选地，第三段23与第四段24之间分离，以提高环形导向条20的变形能力，进而提高对电芯的导向效果。
37.可选地，第四段24与第一段21之间分离，以提高环形导向条20的变形能力，进而提高对电芯的导向效果。
38.具体到实施例中，第一段21的一侧连接在安装框10上，另一侧朝向安装框10靠近壳体的一侧倾斜设置；第二段22的一侧连接在安装框10上，另一侧朝向安装框10靠近壳体的一侧倾斜设置；第三段23的一侧连接在安装框10上，另一侧朝向安装框10靠近壳体的一侧倾斜设置；第四段23的一侧连接在安装框10上，另一侧朝向安装框10靠近壳体的一侧倾斜设置，从而更好的将穿过贯通孔15的电芯导入壳体内。
39.进一步地，电芯穿过贯通孔15的过程中对第一段21、第二段22、第三段23和第四段24进行挤压，使得第一段21、第二段22、第三段23和第四段24部分由壳体的开口深入壳体内，进一步提高将电芯导入壳体的准确性。
40.具体到实施例中，安装框10包括第一半框11和第二半框13。该第一半框11与第二半框13拼接，以使第一半框11与第二半框13围合形成上述贯通孔15。如此，将安装框10设计成第一半框11和第二半框13拼接的结构，有利于方便环形导向条20的安装。需要说明的是，第一半框11与第二半框13可采用螺丝固定或卡接固定等方式装配，在此不作限定。
41.进一步地，第一半框11与第二半框13的拼接位置位于贯通孔15的两个短边上。第二段22包括彼此分离的第一子段221和第二子段223，且第一子段221连接在第一半框11上，第二子段223连接在第二半框13上。第四段24包括彼此分离的第三子段241和第四子段243，且第三子段241连接在第一半框11上，第四子段243连接在第二半框13上。如此，一方面，当拆卸第一半框11和第二半框13时，环形导向条20的第一子段221和第二子段223彼此自动分离，环形导向条20的第三子段241和第四子段243彼此自动分离；另一方面，有利于提高环形导向条20的第二段22和第四段24的变形能力，进而提高导向效果。
42.在一个实施例中，环形导向条20可以采用硬质麦拉膜片，变形能力适中，确保能够对电芯提供较好的导向效果。
43.需要说明的是，推料机构和定位机构的具体结构可采用较为成熟的现有技术，只要能够实现电芯的入壳动作即可，在此不作限定。
44.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。
45.以上所述实施例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。

技术特征：
1.一种入壳导向机构，用于将电芯导入壳体内，其特征在于，所述入壳导向机构包括：安装框(10)，具有与所述壳体的开口相对的贯通孔(15)；及环形导向条(20)，位于所述贯通孔(15)内，并与所述安装框(10)连接，所述环形导向条(20)围绕所述贯通孔(15)的周向布设，且具有弹性；其中，所述贯通孔(15)的尺寸大于所述壳体开口的尺寸，且在自由状态下，所述环形导向条(20)的内侧尺寸小于所述电芯的尺寸，以使在所述电芯穿过所述贯通孔(15)的过程中，所述环形导向条(20)将所述电芯导入至所述壳体内。2.根据权利要求1所述的入壳导向机构，其特征在于，所述环形导向条(20)包括沿所述贯通孔(15)的周向依次布设的第一段(21)、第二段(22)、第三段(23)和第四段(24)；所述第一段(21)和所述第三段(23)沿第一方向(x1)相对布设，所述第二段(22)和所述第四段(24)沿与所述第一方向(x1)相交的第二方向(x2)相对布设；其中，所述第一段(21)与所述第三段(23)之间的间距小于所述电芯在所述第一方向(x1)上的尺寸，所述第二段(22)与所述第四段(24)之间的间距小于所述电芯在所述第二方向(x2)上的尺寸。3.根据权利要求2所述的入壳导向机构，其特征在于，所述贯通孔(15)为长方形孔，所述第一段(21)和所述第三段(23)连接在所述贯通孔(15)的两个长边上，所述第二段(22)和所述第四段(24)连接在所述贯通孔(15)的两个短边上。4.根据权利要求3所述的入壳导向机构，其特征在于，所述第一段(21)与所述第二段(22)之间分离、所述第二段(22)与所述第三段(23)之间分离、所述第三段(23)与所述第四段(24)之间分离、和/或所述第四段(24)与所述第一段(21)分离。5.根据权利要求3所述的入壳导向机构，其特征在于，所述安装框(10)包括第一半框(11)和第二半框(13)，所述第一半框(11)与所述第二半框(13)拼接，以使所述第一半框(11)与所述第二半框(13)围合形成所述贯通孔(15)。6.根据权利要求5所述的入壳导向机构，其特征在于，所述第一半框(11)与所述第二半框(13)的拼接位置位于所述贯通孔的两个短边上；所述第二段(22)包括彼此分离的第一子段(221)和第二子段(223)，且所述第一子段(221)连接在所述第一半框(11)上，所述第二子段(223)连接在所述第二半框(13)上；所述第四段(24)包括彼此分离的第三子段(241)和第四子段(243)，且所述第三子段(241)连接在所述第一半框(11)上，所述第四子段(243)连接在所述第二半框(13)上。7.根据权利要求1至6任一项所述的入壳导向机构，其特征在于，所述环形导向条(20)为硬质麦拉膜片。8.一种入壳设备，其特征在于，包括如权利要求1至7任一项所述的入壳导向机构。9.根据权利要求8所述的入壳设备，其特征在于，所述入壳设备还包括推料机构，所述推料机构设置在所述安装框(10)背离所述壳体的一侧，用于定位所述电芯，并推送所述电芯穿过所述贯通孔，使得所述电芯在所述环形导向条(20)的导向作用下进入所述壳体内。10.根据权利要求9所述的入壳设备，其特征在于，所述入壳设备还包括定位机构，所述定位机构设置在所述安装框(10)背离所述推料机构的一侧，用于定位所述壳体。

技术总结
本发明涉及一种入壳导向机构及入壳设备。该入壳导向机构，用于将电芯导入壳体内，入壳导向机构包括：安装框，具有与壳体的开口相对的贯通孔；及环形导向条，位于贯通孔内，并与安装框连接，环形导向条围绕贯通孔的周向布设，且具有弹性；其中，贯通孔的尺寸大于壳体开口的尺寸，且在自由状态下，环形导向条的内侧尺寸小于电芯的尺寸，以使在电芯穿过贯通孔的过程中，环形导向条将电芯导入至壳体内。环形导向条将电芯导入至壳体内。环形导向条将电芯导入至壳体内。


技术研发人员：艾平安 张光伟 关超众 李锦金 李军宽
受保护的技术使用者：兰钧新能源科技有限公司
技术研发日：2023.03.07
技术公布日：2023/7/13