CN102473954A - 用于装配和装备机动车辆电池外壳的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种作为紧凑系统而用于装配和装备机动车辆电池外壳的设备，它包括多个单独的生产站以及多个相关的运输设备，其中将有待加工的电池板组安排在多个夹持卡盒中并且将其通过一个安排在上游的进料站以对预期的电池单元而言必要的组宽度提供到该设备中。

Description

用于装配和装备机动车辆电池外壳的设备
本发明涉及一种作为紧凑系统而用于装配和装备机动车辆电池外壳的设备，该设备由多个单独的生产站以及多个相关的运输设备组成，其中将有待加工的电池板组安排在夹持卡盒(Spannkassetten)中并且通过一个上游连接的进料站为所配备的电池单元提供了具有对该设备而言必要的组宽度的电池板组。
为了生产机动车辆电池，有必要将多个电极板安排在单独的电池单元中，这些电池单元被彼此分开地安排在电池外壳中。在此情况下，将这些电极板相结合从而形成单独的组并且将其配属给该这些电池单元。用于连接单独的电池板以形成多个组并且用于将这些组插入电池箱中的设备在AT 008 261 U1中进行了说明。在总共14个加工站中执行这些单独的、必要的加工步骤，这些加工站是彼此相继地安排的。因此需要一个巨大数量的空间来建立这样一个系统并且在生产期间需要大量的运输。
本发明的目的是为装备有单列电池单元的电池外壳以及装备有双列电池单元的电池外壳两者提供一种装配设备，该装配设备具有紧凑的设计，其突出之处在于需要少量的空间并且结合了用于装配和装备电池外壳的所有必需的工作步骤，从而排除了在生产期间对未完全装备和/或加工的电池板组的中间运输。
根据本发明，这个目的是通过权利要求1的特征来实现的。有利的改进描述于各从属权利要求中。
因此，根据本发明的、用于装备以及加工机动车辆电池外壳的设备的突出之处在于以下事实，即总共四个加工站(它们部分地执行多个工作步骤)被安排在一个电驱动的升降/旋转台的周围，其中这四个加工站各自偏置90°安排在该中心式安排的升降/旋转台周围。
在第一加工站中安排有至少一个进料带(用于输送安装有电池板的夹持卡盒，这些电池板的组厚度此前已经过测试)、一个或多个焊片校准器(Fahnenausrichter)(它们可以从上方降低)、一个或多个焊片弯曲器(Fahnenanbieger)(它们可以从上方降低)、以及一个枢转机构(它用于将这些夹持卡盒枢转180°并且在降低该升降/旋转台之后可以被致动)。至少一个缓冲站配属于该进料站(该进料站连接到该第一加工站的上游)从而确保连续地送入安装有电池板的夹持卡盒。
在第二加工站中安排有一个或多个助焊设备(Fluxvorrichtung)，这些助焊设备用于以助焊剂来湿润这些电池板的焊片，并且可以从下方送入到这些夹持卡盒中。此外，在这个加工站中安排有至少一个被加热的锡浴(该锡浴用于对这些电池板的焊片镀锡、可以从下向上升高以及降低、并且具有一个用于去除氧化物的剥离器)、一个或多个干燥装置(这些干燥装置用于干燥这些镀锡的焊片并且以可倾斜的方式进行安装)、以及一个枢转机构(该枢转机构用于将这些夹持卡盒枢转180°并且在降低该升降/旋转台之后可以被致动)。
在该第三加工站中安排了具有一个分离的气动提升设备的至少一个铸造桥卸载设备(Gieβbrückenausstoβvorrichtung)、一个可加热的铅模具(该铅模具被安排在该夹持卡盒之下并且具有整合的铅浴室)、以及一个降低/升高设备(该设备用于将该夹持卡盒以焊片旋转为向下的方式浸入到该铅浴中)。
在第四加工站中安排有至少一个枢转机构(当降低该升降/旋转台时，该枢转机构可以被致动)、以及一个或多个夹持器架(这些夹持器架装备有至少六个夹持器、可以降低到该夹持卡盒处、并且用于取出电池板组)、还有至少一个装箱框架、以及一个或多个传送带(这些传送带用于运送和旋转该可供使用的电池外壳、并且装备有一个旋转设备)。
在一个较大的系统中，能够以多重方式安排这些装备有旋转设备的传送皮带，其结果是该多重安排的夹持器可以同时多重地装箱。
因为这些装箱框架必须常常清洁，在第四加工站处该系统具有一个转换站(Wechselstation)。在此情况下，这些装箱框架双倍地彼此相邻地进行安排，其中一个可用于装备，而另一个在它进行装备时可侧向地移出并进行清洁。这是交替进行的。
这些单独的加工站被依次地安排并且同时各自偏置90°安排在中心的升降/旋转台周围。
以循环方式，在所有这些加工站中同时进行升高、旋转以及降低。这些夹持卡盒的枢转以及这些单独的站中的单独的加工步骤与这个节奏在时间上相匹配。为此目的，该升降/旋转台实现为具有一个气动的提升单元的一个旋转分度台(Rundschalttisch)。
只有位于该卡盒支架中的夹持卡盒被从一个加工站运送到另一个加工站。
为此目的，至少四个卡盒支架被各自偏置90°安排在该升降/旋转台上。
在加工站1、2以及4中，对于电池板的多重加工有利地是，在此提供的这些枢转机构上各自安排有一个齿条驱动器(Zahnstangenantrieb)，该齿条驱动器用于使这些夹持卡盒旋转180°并且气动地工作。为了与加工站中循环操作的时间一致(该加工站被配置成多重模式)，有利地是另外地将一个用于在装箱站中同时定位至少两个空的或满的电池外壳的传送设备配属给加工站4。通过另外的夹持器，同时拾取至少两个电池外壳、继续运输并且在希望的位置处放下，由此同时定位至少两个电池外壳。
为了确保随后的品质测试以及记录入档，另外地将一个监控站配属给加工站4，该监控站装备有用于确定以及监控电池重量的一个天平并且装备有用于将所确定的重量配属给相应的电池的一个编码阅读器。
在这个点处将不具有相应重量的、完全安装后的电池外壳筛选出来。
为了能够有效地配置该系统的循环操作时间频率，还有利的是，将一个用于装配该夹持卡盒的多重夹持器安排在该第一加工站与该在上游连接的、用于其组厚度已经过测试的电池板组的进料站之间。如果该夹持卡盒仍然装备在加工站1中，则在该进料设备的一个缓冲站(例如实施为一个缓冲带)将该电池板组放下，当必要时可以在任何时候通过该多重夹持器将它从中取出并且送入到加工站1。该多重夹持器可以有利地实施为一个六单元夹持器或一个十二单元夹持器。
对于安排在该第二加工站中的助焊设备而言，有利地是为辊以及助焊剂池安排分离的驱动器，该辊以及该助焊剂池可以各自在夹持卡盒下水平地移动。
为此提供了一个电操作的伺服锥齿轮传动电动机作为单独的驱动器，该电动机连接到一个齿条上并且在对该升降/旋转台进行控制的意义上进行联接。
安排在加工站2中的干燥设备有利地实施为一个暖空气干燥器。
下面将使用一个示例性实施方案更详细地对本发明进行说明。
在附图中：
图1显示了用于装配和装备机动车辆电池外壳的设备的一个示意性平面图，该设备具有加工站1至4，以及中心式安排的升降/旋转台，连同用于其组厚度经测试的这些电池板组的进料站；
图2显示了用于装配和装备机动车辆电池外壳的设备的一个示意性平面图，该设备具有加工站1至4以及中心式安排的升降/旋转台；
图3显示了用于装配和装备机动车辆电池外壳的设备的一个示意性三维平行视图，该设备具有加工站1至4以及中心式安排的升降/旋转台；
图4显示了加工站1的一个分离的示意图，该加工站具有进料带、焊片校准器以及焊片弯曲器；
图5显示了一个升降/旋转台的示意性三维视图，该台没有用于夹持卡盒的卡盒支架；
图6显示了一个夹持卡盒的示意图；
图7显示了加工站4的夹持器架的一个示意性视图；
图8显示了用于夹持卡盒的一个枢转机构的示意性三维视图；并且
图9显示了用于装配和装备机动车辆电池外壳的设备的一个示意性平面图，该设备以双倍的方式配置，该设备具有加工站1至4，以及中心安排的升降/旋转台，连同用于其组厚度经测试的这些电池板组的进料带。
示例性实施方案
根据图1至6，一种用于装配和装备机动车辆电池外壳的设备由多个单独的生产站和多个相关的运输设备组成，其中将有待加工的电池板组安排在夹持卡盒6中并且使之可供该系统使用以便进行进一步加工并且以便以必要的组宽度安排在这些电池外壳中。
在该紧凑系统的上游连接的是装备有六单元夹持器7的一个进料站9，该六单元夹持器将这些电池板组配属给加工站1的空的夹持卡盒6、或者如果那里不需要它们的话将它们配属给被安排在进料站9处的缓冲带8，这些电池板组已经被送入进料带9并且已经针对其必要的组装厚度对其进行了测试。为此目的，进料站9具有一个分离的驱动器。作为核心部件，该紧凑系统具有一个中心式安排的电操作的升降/旋转台5，总共四个加工站1-4围绕该台各自偏置90°进行安排。
在此被装配在加工站1中并且被安排在卡盒支架中的夹持卡盒具有安排在上方的一个焊片校准器1.2，为了对齐这些电池板焊片的目的，将该焊片校准器1.2从上向下降低，并且在对齐过程之后将其再次向上提升并且定位在其起始位置。
在此被安装在加工站1中并且被安排在卡盒支架中的夹持卡盒具有安排在上方的一个焊片弯曲器1.3，为了弯曲这些电池板焊片的目的，将该焊片弯曲器1.3从上向下降低，并且在弯曲对应的外部焊片之后将其再次稍微向内提升并且定位在其起始位置。
通过该升降/旋转台5的升降/旋转移动将夹持卡盒6在针对加工站2的卡盒支架中继续运输，并且转移到所述加工站2中。
通过枢转机构2.4将夹持卡盒6旋转180°。通过可以从下面送入的助焊设备2.1，用助焊剂将电池板的焊片湿润。
为此目的，该助焊设备2.1具有一个可旋转的辊2.1.1，它移动通过这些焊片并且在此与这些焊片接触并且将它们湿润。在此在一个助焊剂池中将辊2.11湿润，该助焊剂池位于辊2.1.1下面并且辊2.1.1与其进行介质接触。通过伺服锥齿轮传动电动机以及齿条驱动器使助焊剂池2.1.2和辊2.1.1水平地移动离开夹持卡盒6。同时，使加热的锡浴2.2(该锡浴被安排在定位于该加工站2中的夹持卡盒6的下方)向上移动直至这些电池板的焊片可以浸入并且因此可以被镀锡。再次降低锡浴2.2。为此目的，锡浴2.2和助焊剂池2.1.2具有一个分离的驱动器2.1.3。通过一个可倾斜地安装的暖空气干燥设备2.3将焊片干燥。
当将锡浴2.2降低时，剥离器2.2.1到达锡浴2.2之上并且这样做剥离了所沉积的锡浴2.2的锡沉淀物。夹持卡盒6保留在这个位置并且通过升降/旋转台5的移动而被运送到加工站3中并且定位在那里。
在加工站3中，将电桥整体地铸造到单独的板组的电池板上。
为此目的，通过分离的气动提升设备将夹持卡盒6提升出来。与此并行地，通过一个第二气动提升移动将铸造桥卸载设备3.3中的铸造桥卸载。
通过用于铅模具的分离的降低/升高设备3.2将可加热的铅模具3.1定位在该夹持卡盒6之下，并且以焊片向下的方式将夹持卡盒6浸入到铅模具3.1中。在这个过程中将铸造模具加热并且控制器调节冷却电路。
在通过该降低/提升设备3.2降低铅模具3.1之后，通过该升降/旋转台5的移动将该夹持卡盒6继续运送到加工站4中。
加工站4是该升降/旋转台5的取出站。通过装箱站的夹持器架4.2将完全装备的电池板组传送到空电池盒中并且压入。为此目的，将装备有总共六个夹持器的夹持器架4.2降低到该夹持卡盒6处。
通常通过三个夹持器分别取出三个电池板组并且将空电池外壳传送到装箱站中，将这些可供使用的外壳送到传送带上。在此，通过一个用于该电池外壳的扩张设备(Spreizvorrichtung)并且通过一个另外的压力冲头将它们压入所提供的电池单元中。
三个空夹持器移动返回并且仍然装配有电池板组的三个夹持器移动通过具有接下来的三个电池板组的装箱站。同时，通过在此安排的旋转设备以传送带使半装备的电池外壳旋转180°并且定位为用于接收接下来的三个板组。通过传送带将完全装备的电池外壳7传送出该装箱站并且因此传送出该紧凑系统并且到达一个缓冲区段中。
为了对装箱框架进行必要的清洁，将这些框架至少双倍地彼此相邻地安排在一个转换设备中，其结果是一个可供该装备过程使用，而另一个在它进行装备时可侧向地移出并进行清洁。这是以连续的交替方式进行的。
为了确保随后的品质测试以及记录入档，另外地将一个监控站配属给加工站4，该监控站装备有用于确定以及监控电池重量的一个天平并且装备有用于将确定的重量配属给相应的电池的一个编码阅读器。因此可以将未根据本说明书安装的电池外壳筛选出来。
使用根据本发明的这种类型的设备，提供了一种用于装配和装备机动车辆电池外壳的紧凑系统，这使得有可能在一个加工系统中连续地装备并且完全地加工单列和双列电池外壳两者。该设备的突出之处在于围绕一个中心式安排的升降/旋转台的多个单独加工站的星形安排并且在于其极小的空间需求。消除了对于将未完工的板组中间运输到该紧凑系统外面的需要。由于循环的继续运输，一旦定位在一个夹持卡盒中，就确保了这些电池板组到达该紧凑系统内的多个单独的加工站的一个连续的生产程序。
示例性实施方案2
为了增加这样一个系统的效率，根据图9有可能为安排在旋转/升降台5周围的加工站1-4装备多个分离的或尺寸更大的单独的加工设备，这样使得在每个循环期间在每个加工站可以同时地对有待加工的多个部件进行加工。
为此目的，进料设备和运输及卸载设备两者都以相应地尺寸来实施或以多重的形式来安排，其中这些单独的加工站是根据示例性实施方案1来实施和安排的。
然而，为了与加工站中的循环操作时间一致(该加工站被配置成多重的形式)，有利地是另外地将一个用于在装箱站中同时定位至少两个空的或满的电池外壳的传送设备配属给加工站4。通过另外的多个夹持器同时拾取至少两个电池外壳、继续运输并且在希望的位置放下。
为了确保随后的品质测试以及记录入档，另外将一个监控站配属给加工站4，该监控站装备有用于确定以及监控电池重量的一个天平并且装备有用于将所确定的重量配属给相应的电池的一个编码阅读器。因此可以将未根据本说明书装备的电池外壳筛选出来。
使用根据本发明的这种类型的设备，以这样一种方式配置了一种用于装配和装备机动车辆电池外壳的紧凑系统，即除了在示例性实施方案1中实施的该系统的优点之外，在大致相同的循环操作频率下能够以至少两倍的效率进行生产。
参考标号清单
1      加工站1
1.1    进料带
1.2    可降低的焊片校准器
1.3    可降低的焊片弯曲器
1.4    枢转机构
2      加工站2
2.1    助焊设备
2.1.1  辊
2.1.2  助焊剂池
2.1.3  用于辊以及助焊剂池的分离的驱动器
2.2    可升高的锡浴
2.2.1  剥离器
2.3    干燥设备
2.4    枢转机构
3      加工站3
3.1    可加热的铅模具
3.2    用于铅模具的降低/升高设备
3.3    铸造桥卸载设备
4      加工站4
4.1    枢转机构
4.2    夹持器架
5      升降/旋转台
6      夹持卡盒
7      多重夹持器
8      缓冲站
9      进料站

Claims (12)

1.一种作为紧凑系统而用于装配和装备机动车辆电池外壳的设备，该设备由多个单独的生产站以及多个相关的运输设备组成，其中将有待加工的电池板组安排在多个夹持卡盒(6)中并且使其以必要的组宽度来供该设备使用，其特征在于
总共四个加工站(1，2，3，4)被安排在一个电驱动的升降/旋转台(5)的周围，
其特征在于这四个加工站(1，2，3，4)各自偏置90°安排在该升降/旋转台(5)的周围，
其特征在于
至少一个进料带(1.1)，该进料带用于送入装配有经过测试的电池板的多个夹持卡盒(6)，
一个或多个焊片校准器(1.2)，这些焊片校准器可以从上方降低，
一个或多个焊片弯曲器(1.3)，这些焊片弯曲器可以从上方降低，以及
一个枢转机构(1.4)，该枢转机构用于将这些夹持卡盒(6)枢转180°并且在降低该升降/旋转台之后可以被致动，
被安排在该加工站(1)处，
其特征在于
一个或多个助焊设备(2.1)，这些助焊设备用于使用助焊剂来湿润这些电池板的焊片、并且可以从下面送入到这些夹持卡盒(6)中，
一个或多个被加热的锡浴(2.2)，这些锡浴用于为这些电池板的焊片镀锡、可以从下向上升高并且降低、并且具有一个或多个剥离器(2.2.1)，这些剥离器用于去除氧化物，
一个干燥设备(2.3)，该干燥设备用于干燥这些镀锡的焊片并且以可倾斜的方式进行安装，以及
一个枢转机构(2.4)，该枢转机构用于将这些夹持卡盒(6)枢转180°并且在降低该升降/旋转台之后可以被致动，
被安排在该加工站(2)处，
其特征在于
至少一个铸造桥卸载设备(3.3)，该铸造桥卸载设备具有一个分离的气动提升设备，
一个或多个可加热的铅模具(3.1)，这些铅模具被安排在这些夹持卡盒(6)之下，以及
至少一个下降/提升设备(3.2)，该设备用于使这些夹持卡盒以这些焊片旋转为向下的方式进入到该铅模具(3.1)中，
被安排在该加工站(3)处，
其特征在于
至少一个枢转机构(4.1)，当将该升降/旋转台(5)降低时，该枢转机构可以被致动，
一个或多个夹持器架(4.2)，这些夹持器架装备有至少六个夹持器，这些夹持器架可以降低到这些夹持卡盒(6)处并且用于取出这些电池板组，
至少两个装箱框架，以及
一个或多个传送带，这些传送带用于运输并且用于旋转这些电池外壳(7)以使它们可供使用，并且这些传送带装备有一个旋转设备，
被安排在该加工站(4)处。
2.如权利要求1所述的用于装配和装备机动车辆电池外壳的设备，其特征在于该升降/旋转台实施为具有一个电动提升单元的旋转分度台。
3.如权利要求1和2之一所述的用于装配和装备机动车辆电池外壳的设备，其特征在于至少四个卡盒支架(5.1)各自偏置90°安排在该升降/旋转台(5)上。
4.如权利要求1至3之一所述的用于装配和装备机动车辆电池外壳的设备，其特征在于一个齿条驱动器(6.2)被安排在这些枢转机构(1.4，2.4，4.1)上，该齿条驱动器用于使这些夹持卡盒(6)旋转180°并且是气动地或电动地工作的，这些枢转机构被安排在至少三个加工站上。
5.如权利要求1至4之一所述的用于装配和装备机动车辆电池外壳的设备，其特征在于一个多重夹持器(7)被安排在该加工站(1)与该上游的、用于厚度经过测试的电池板组的进料站(9)之间，该多重夹持器用于使夹持卡盒(6)与经过测试的电池板组进行装配。
6.如权利要求1至5之一所述的用于装配和装备机动车辆电池外壳的设备，其特征在于至少一个缓冲站(8)被配属给该上游的进料站(9)中的该加工站(1)。
7.如权利要求1至6之一所述的用于装配和装备机动车辆电池外壳的设备，其特征在于用于该辊(2.1.1)以及该助焊剂池(2.1.2)的一个分离的驱动器(2.1.3)被安排在该助焊设备(2.1)处，该辊和助焊剂池可以各自在夹持卡盒(6)之下水平地移动。
8.如权利要求7所述的用于装配和装备机动车辆电池外壳的设备，其特征在于一个电操作的伺服锥齿轮传动电动机被安排为一个分离的驱动器(2.1.3)，该电动机连接到一个齿条上并且在对该升降/旋转台(5)进行控制的意义上进行联接。
9.如权利要求1至8之一所述的用于装配和装备机动车辆电池外壳的设备，其特征在于该干燥设备(2.3)实施为一个暖空气干燥器。
10.如权利要求1至9之一所述的用于装配和装备机动车辆电池外壳的设备，其特征在于该加工站(4)的装箱框架被安排在一个转换站上，该转换站用于在加工操作期间进行清洁。
11.如权利要求1至10之一所述的用于装配和装备机动车辆电池外壳的设备，其特征在于另外地将一个传送设备配属给该加工站(4)，该传送设备用于在该装箱站处同时定位至少两个空的或填充的电池外壳。
12.如权利要求1至11之一所述的用于装配和装备机动车辆电池外壳的设备，其特征在于另外地将一个监控站配属给该加工站(4)，该监控站装备有用于确定和监控电池重量的一个天平并且配备有用于将所确定的重量配属给相应的电池的一个编码阅读器。
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