CN108033222A - 一种流动载具 - Google Patents

Abstract

一种流动载具，用于在流水线上流动，装载被生产的产品并转移至在各生产工位，以执行所述产品的各生产工序，包括载具主体，所述载具主体上设置有可直线方向双向驱动、多点启停，以对所述产品进行夹紧和/或定位的第一夹具。通过本发明的流动载具，可实现自动化流水线上所使用的流动载具对应系列产品时可兼容使用、提高生产效率、降低生产成本。

Description

一种流动载具

技术领域

本发明涉及一种载具，特别是自动化流水线上循环使用的、用于装载被生产的产品并转移至各工位的流动载具。

背景技术

目前，在自动化流水线生产中，通常使用流动载具装载被生产的产品并转移至流水线各工位以执行各生产工序。流动载具上通常设置有用于对被生产的产品进行夹紧的夹具，由于流动载具必须在自动化流水线上不断运行、循环使用，因此，流动载具上的夹具通常只能使用设置在流动载具上并一同运行的驱动动力如弹簧等驱动。由于弹簧等的压缩力、压缩行程等至少不能自动调整，这导致同样一款流动载具只能对应一种规格的产品而很难兼容使用。在生产系列产品，如该产品外形尺寸相似、夹紧方法相似时，流动载具至少必须人工调整、更换夹具后才能使用。这导致在生产系列产品时，需要根据不同尺寸的产品准备不同的备用流动载具或者备用夹具，阻碍了流水线生产系列产品时全自动化的实现、影响了生产效率，增加了生产成本。

发明内容

本发明旨在解决生产系列产品时，现有的流动载具很难兼容使用的技术问题。为了实现流动载具对应系列产品时可兼容使用，提高生产效率、降低生产成本，本发明提出一种流动载具。

解决上述技术问题的方案

一种流动载具，用于在流水线上流动，装载被生产的产品并转移至在各生产工位，以执行所述产品的各生产工序，包括载具主体，所述载具主体上设置有可直线方向双向驱动、多点启停，以对所述产品进行夹紧和/或定位的第一夹具。

优选地，作为本发明的一种方案，为了解决所述第一夹具抵接至所述产品后有可能回移的技术问题，所述第一夹具具有自锁机构。

优选地，作为本发明的一种方案，为了解决实现所述第一夹具模块化拆装的技术问题，所述第一夹具包括第一安装底座，安装在所述第一安装底座上的第一进给件、第一导向件，及分别与所述第一进给件和所述第一导向件连接的第一夹紧件。

优选地，做为本发明的一种改进方案，为了解决减轻流动载具的重量、优化所述第一夹具的安装位置的技术问题，所述载具主体包括上支撑板、下支撑板，及两端分别连接所述上支撑板和所述下支撑板以在载具主体内部形成容置空间的的连接件，所述第一安装底座安装在所述下支撑板上，并与所述第一进给件、所述第一导向件一同内置在所述容置空间内，所述上支撑板设置通槽部，所述第一夹紧件至少部分从容置空间内通过所述通槽部延伸至载具主体外。

优选地，作为本发明的一种改进方案，为了解决实现所述第一夹具与驱动动力连接的技术问题，所述第一进给件的一端设置有第一连接部，所述第一连接部连接有驱动动力。

优选地，作为本发明的一种技术方案，所述驱动动力包括安装载具主体上的搭载有制动器的第一伺服电机。

优选地，作为本发明的一种改进方案，为了解决所述第一伺服电机与外接驱动器通电、通信的技术问题，所述载具主体上设置有第一安装部，所述第一安装部上设置有用于所述第一伺服电机与外接驱动器通信的第一接口。

优选地，作为本发明的一个技术方案，所述载具主体上设置有第二安装部，所述第二安装部上设置有用于所述驱动动力从外接装置中获取驱动力的第二接口。

优选地，作为本发明的一种技术方案，为了解决防止产品粗定位时位置偏移出所述第一夹具夹紧及定位的范围的技术问题，所述载具主体上还设置有用于对所述产品辅助定位的第二夹具。

优选地，作为本发明的一种改进方案，为了解决进一步降低流动载具运行时与自动化流水线之间的摩擦力，提高其运行的顺畅度的技术问题，所述载具主体沿其在所述流水线上流动方向的两侧，设置有用于所述流动载具在所述流水线上导向的滚动导向组。

本发明包括如下有益效果

通过本发明的一种流动载具，可实现自动化流水线上所使用的流动载具对应系列产品时可兼容使用、提高了生产效率、降低了生产成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1(a)是具有两行五列电芯的电池模组(系列产品)和图1(b)是具有两行八列电芯的电池模组的产品结构示意图；

图2(a)是传统的运载具有两行五列电芯的电池模组的流动载具和图2(b)是运载具有两行八列电芯的电池模组的流动载具的结构示意图；

图3是本实施例的流动载具俯视方向的立体图；

图4是本实施例的第一夹具的结构示意立体图；

图5是本实施例的流动载具装载具有两行八列电芯的电池模组的结构示意图；

图6是本实施例的流动载具装载具有两行五列电芯的电池模组的结构示意图；

图7(a)是本实施例的第一夹具安装在下支撑板上时(未图示上支撑板的全部)的结构示意图；

图7(b)是图7(a)A处的局部放大图。

具体实施方式

以下参照图1至图7(b)，对本发明作详细说明。需要指出的是，本发明可以以许多不同的方式实现，并不限于本文所描述的实施例，相反地，提供这些实施例目的是为了使本领域的技术人员对本发明所公开的内容理解更加透彻全面。

本实施例中，以新能源电池模组作为系列产品，以对装载该新能源电池模组并转移至在各生产工位，以执行其生产工序的流动载具说明。

电池模组通常主要包括电芯及模组箱体，同一系列的电池模组通常使用相同的电芯，并根据实际需要有电芯的数量、排布上的不同组合。参照图1(a)、图1(b)，如具有两行五列电芯101的电池模组一110和具有两行八列电芯101的电池模组二120，电池模组一110和电池模组二120分别使用具有宽度相同、长度不同的模组箱体一102和模组箱体二103装载电芯101.。

在生产两种电池模组一110和电池模组二120时，通常的做法是使用可以切换夹具的流动载具。

参照图2(a)、图2(b)，用于运载电池模组一110、电池模组二120的流动载具200包括载具主体203，及用于夹紧电池模组一110的夹紧夹具一201、与夹紧夹具一201切换以用于夹紧电池模组二120的夹紧夹具二202。当生产电池模组一110时，流动载具200使用夹紧夹具一201，当生产电池模组二120时，人工拆卸夹紧夹具一201，并人工切换夹紧夹具二202。

因此，对应不同长度尺寸的电池模组，需要切换不同的夹紧夹具，特别是当同一系列的电池模组具有多种不同的尺寸时，需要频繁切换不同的夹紧夹具。因此，本发明针对此，提出了另外一种可直线方向双向驱动、多点启停，以对电池模组进行夹紧和/或定位的流动载具300。

以下对本发明的流动载具300进行详细说明。

参照图3，本发明的流动载具300，包括载具主体310，载具主体310包括上支撑板330、下支撑板360及一端安装在下支撑板360上并且另一端支撑住上支撑板330的连接件350。为减轻流动载具300的重量，上支撑板330、下支撑板360可以使用本色氧化的铝板设计，连接件350可以使用方通设计，另外，为了进一步减轻流动载具300的重量，连接件350可以包括多件子连接件，以对上支撑板330多点支撑。

上支撑板330、下支撑板360、连接件350的连接，在载具主体310内部形成容置空间。

在本实施例中，上支撑板330用于支撑电池模组一110和电池模组二120，其既可以是一块板，也可以是多块板的组合。下支撑板330则用于直接与自动化流水线接触，即：流动载具300通过下支撑板360在自动化流水线上流动，因此，为了减少与自动化流水线的摩擦对于下支撑板360的磨损，也可以在下支撑板360与自动化流水线主要接触处镶嵌耐摩擦的不锈钢钣金。与上支撑板330一样，其即可以是一块板，也可以是多块板的组合。

在载具主体310的四周的侧面，分别设置有封住容置空间的可拆装封板340，以隐藏设置在容置空间内的其他部件。

用于对电池模组一110及电池模组二120夹紧的第一夹具320安装在下支撑板360上(未图示)，第一夹具320的一部分容置在容置空间内，一部分显露在容置空间外、沿上支撑板330的与容置空间相反的外表面伸出，从而实现第一夹具320可以夹紧被支撑在上支撑板330上的电池模组一110或电池模组二120。

参照图4，第一夹具320包括第一安装底座321，第一安装底座321安装在下支撑板360上(未图示)，第一安装底座321上安装有的第一进给件322，第一进给件322可以使用但不限于滚珠丝杆传动、梯形丝杆传动、螺栓与螺母组合的传动、同步带传动等传动方式进给。

以下以滚珠丝杆传动为实施例，对第一夹具320进行具体说明。

第一进给件322包括滚珠丝杆322b、固定滚珠丝杆322b的第一轴承座322a、支撑滚珠丝杆322b的第二轴承座322c,第一轴承座322a、第二轴承座322c安装在第一安装底座321上，第一轴承座322a和第二轴承座322c的轴承同轴，第一轴承座322a可以使用角接触球轴承，第二轴承座322c可以使用深沟球轴承。第一进给件322的一端伸出第一轴承座322a,并具有第一连接部(未图示)，滚珠丝杆322b的另一端被支撑在第二轴承座322c上。

第一连接部通过联轴器327与驱动动力326连接，本实施例的驱动动力326主要包括第一伺服电机326a，由于滚珠丝杆322b并不具有自锁功能，因此，该第一伺服电机326a本体搭载有制动器，另外，为了进一步提高驱动动力326的输出扭矩，以提高第一进给件322的夹持能力，第一伺服电机326a的输出端连接有减速机326b，即：第一进给件322(滚珠丝杆322b)的第一连接部通过联轴器327与减速机326b的输出轴联接，从而实现驱动动力326与第一进给件322的连接。

另外，在别的实施例中，例如当第一进给件322使用带自锁功能的梯形丝杆或者螺栓与螺母的组合的传动方式进给，第一伺服电机326a也可以不搭载制动器，而依靠第一进给件322自身的机械特性实现自锁。

第一进给件322同样可以使用滚珠丝杆、梯形丝杆、带自锁功能的梯形丝杆、螺栓与螺母的组合传动、或者同步带的传动的传动机构，以在驱动动力326的驱动下沿直线方向进给，双向驱动、多点启停，因此，包括第一进给件322的第一夹具320也可直线方向双向驱动、多点启停。

第一夹具320还包括安装在第一安装底座321的第一导向件323，在本实施例中，第一导向件323是具有高精度、高强度的一副直线滑轨，第一导向件包括第一导向部323b(直线滑轨本体)及第一滑动部323a(滑块)。另外，在别的实施例中，为了节省成本，第一导向件323也可以选择导向轴和直线轴承的组合、燕尾槽等但不限于此。

第一夹具320还包括第一夹紧件324，第一夹紧件324通过连接块324a分别与第一进给件322(通过滚珠丝杆322b的丝杆螺母)、第一导向件323的第一滑动部323a(通过直线滑轨的滑块)连接。以实现第一夹紧件324通过第一进给件322的传动及第一导向件323的导向直线方向运动、多点精确启停。

为了进一步实现精确控制第一夹紧件324的启停，第一夹紧件324上设置传感器感应片324b,并优选地安装在连接块324a上但并不限于此，也可以是第一夹紧件324的其他位置上。第一夹具320上还设置有与传感器感应片324b配合的传感器325，优选地，传感器325可以是U型光电传感器并至少包括三处，第一进给件322的首尾两端各一个，用于确定第一进给件322首尾两端的极限位置，设置在第一进给件322首尾两端的传感器中间再设置一个传感器，用于确定第一进给件322的初始位置。但是，并不旨在做出限定，也可以根据实际需要设计别的数量的传感器。

另外，在本实施例中，第一夹紧件324还可以设置有具有绝缘功能的绝缘板324b,实际使用时，第一夹紧件324通过绝缘板324b夹紧电池模组一110或电池模组二120。

由于第一夹具320具有较高的位置启停精度，因此，在有的实施例中，第一夹具320不仅可以实现对电池模组一110或电池模组二120的可靠夹紧，同时可以实现对其的可靠定位。

参照图5，上支撑板330上设置有用于对电池模组一110及电池模组二120辅助定位的第二夹具370，电池模组一110和电池模组二120可以近似夹紧及定位于载具主体310的居中位置，因此，第一夹具320具有相对的两处，以居中夹紧及定位电池模组一110或电池模组二120，同时，辅助定位的第二夹具370沿载具主体310的四周边缘分布有四处。上支撑板330设置有用于安装第二夹具370的阵列的螺纹孔，第二夹具370可以调整至不一样的安装位置。

参照图4、图5，电池模组二120放置于四处第二夹具370所限定的空间后，相对设置的两处第一夹具320、320，在驱动动力326的驱动下，分别朝向箭头一501，箭头二502的方向移动，近似居中地夹紧及定位电池模组二120。

参照图4、图6，电池模组一110放置于四处第二夹具370所限定的空间后，第一夹具320,320在驱动动力326的驱动下，分别朝向箭头三505，箭头四506的方向移动，夹紧及定位电池模组一110。

箭头一501与箭头三505，箭头二502与箭头四506所指示的方向一致，其不同之处在于，第一夹具320根据电池模组一110及电池模组二120的长度尺寸的不同，所进给的行程也不同。

另外，参照图1、图6,上支撑板330上设置通槽部331，第一夹紧件324至少部分从容置空间内通过通槽部331延伸至载具主体310外、并通过第一进给件322的传动及第一导向件323的导向在通槽部331内自由移动。

因此，通过在第一夹具320上搭载驱动动力326，并优选该驱动动力326为第一伺服电机326，在程序上设置好第一夹具320的夹紧及定位的具体位置，当需要切换电池模组一110或电池模组二120时，通过在控制系统上切换不同的程序，便可以实现流动载具300对电池模组一110及电池模组二120的兼容。

另外要解决的问题是第一伺服电机326及传感器的通信问题。

通常地，由于第一伺服电机326a需要通过通信电缆跟与第一伺服电机326a相匹配的驱动器连接，才能驱动第一伺服电机326a执行相应的动作。另外，传感器的感应信号也必须通过通信电缆与外接控制系统连接，才能输入至外接控制系统。

参照图7(a),图7(b),载具主体310上设置有第一安装部341，第一安装部341设置有用于安装第一伺服电机326a与驱动器通信的第一接口326c。在本实施例中，由于第一夹具320具有两处，因此第一接口326c，第一安装部341也分别具有两处，优选地，第一安装部341设置在可拆装封板340上。另外，第一接口326c可以是本领域的技术人员所公知的被定义好引脚的公头、母头，或者针盘等，并通过本领域的技术人员所公知的固定方式如卡扣或者螺丝锁紧的方式固定在第一安装部341上。当流动载具300流动至电池模组一110及电池模组二120的上料或者下料位置时，驱动器的通信电缆可以通过但不限于下述方法连接到第一接口326c上。

通过本领域的技术人员所公知的移动方式，如驱动器的通信线固定在使用气缸或者电机等的动力元件驱动的装置上，当需要驱动第一伺服电机326a时，使用气缸或者电机驱动等的动力元件驱动驱动器的通信线精确地插装至第一接口326c，接通第一伺服电机326a与驱动器的通信，从而根据程序，执行第一夹具320的对电池模组一110或电池模组二120的夹紧及定位动作，当该动作完成后，动力元件驱动驱动器的通信线安全地从第一接口326c中拆除。由于第一伺服电机326a搭载有制动器，因此，在驱动器的通信线拆除后，第一夹具320仍然能够保持良好的自锁功能。

传感器通过通信电缆与外接控制系统的连接与第一伺服电机326a通过通信电缆与驱动器的连接类似。由于第一夹具320具有两处，因此设置有第三接口326d，第三安装部342并分别具有两处，优选地，第三安装部342设置在可拆装封板340与第一安装部341相对的一侧上。另外，第三接口326d也可以是本领域的技术人员所公知的被定义好引脚的公头、母头，或者针盘等，并通过本领域的技术人员所公知的固定方式如卡扣或者螺丝锁紧的方式固定在第三安装部342上。当流动载具300流动至电池模组一110及电池模组二120的上料或者下料位置时，外接控制系统的通信电缆同样可以通过但不限于上述方法(即驱动器的通信电缆连接到第一接口326c上的方法)连接到第三接口326d上。

另外，在第二种实施例中，上述第一伺服电机326a的驱动器也可以设置在流动载具300上，并容置在容置空间内，同时设置驱动器与外接设备通信的接口。

进一步地，在第三种实施例中，第一夹具320可以不设置驱动动力326，而设置为第一连接部显示在容置空间外，作为替换，驱动动力设置在电池模组一110或电池模组二120的上料或者下料位置处的装置上，并在其动力输出处设置用于与第一连接部配合的浮动接头或者浮动套筒，并可以通过本领域的技术人员所公知的移动方式，带动驱动动力与第一连接部啮合或者联接，从而驱动第一夹具320的双向运动、多点启停。

更进一步地，在第四种实施例中，驱动动力可以使用定扭矩气动扳手或者电动扳手，并在其动力输出轴处设置用于与第一连接部配合的浮动接头或者浮动套筒。

另外需要注意的是，在第四种实施例中，当驱动动力使用定扭矩气动扳手或者电动扳手时，由于滚珠丝杆传动、同步带传动不具有自锁功能，因此第一进给件322优选地选择带自锁功能的梯形丝杆或者螺栓与螺母的组合的传动方式。

在第四种实施例中，由于定扭矩气动扳手或者电动扳手，一般不具备位置的精确控制功能，此时上述的传感器具体地，应该是具有持续反馈其位移信息的传感器，如位移传感器、磁栅尺、拉绳传感器等。

另外，在第四种实施例中，当定扭矩气动扳手设置在流动载具300上时，为了解决定扭矩气动扳手的接口快速充放气的技术问题，载具主体310上可设置有第二安装部，第二安装部设置有用于定扭矩气动扳手从外接气路中获取驱动气源的第二接口。

第二接口上牢固设置有带密封圈的充气接口，通过气管与定扭矩气动扳手连接。另外，给气动扳手充气的快速接头，快速接头与充气接口的接触可以是平面接触，快速接头通过本领域技术人员所公知的传动方式驱动，其与充气接口抵接时并挤压密封圈，从而防止给定扭矩气动扳手充气时导致的漏气现象。

参照图5,所示的箭头五503、箭头六504所指向的方向为流动载具300在自动化流水线上流动时的方向，载具主体310沿其流动方向箭头五503、箭头六504的两侧，分别设置有用于流动载具300流动时导向的滚动导向组390。

参照图5，载具主体体310上还设置有用于定位需要装配至系列产品上的物料的物料台380。

另外，需要指出的是，本发明所指的系列产品并非特指外形尺寸如长宽高全部或者部分不同的产品，而是指广义上可以使用相同的夹紧定位方式，如本次申请中所提到的第一夹具320，在仅改变其夹紧位置、夹紧强度、夹紧角度等，而不需大幅度地改变其机械结构前提下便可实现对其夹紧定位的产品。

在上述具体实施方式中所描述的各个具体的技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何方式进行组合，为了不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不另行说明。

以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本发明范围的任何修改或者等同替换，均应当涵括在本发明的技术方案内。

Claims (10)

1.一种流动载具，用于在流水线上流动，装载被生产的产品并转移至在各生产工位，以执行所述产品的各生产工序，其特征在于：包括载具主体，所述载具主体上设置有可直线方向双向驱动、多点启停，以对所述产品进行夹紧和/或定位的第一夹具。

2.根据权利要求1所述的流动载具，其特征在于：所述第一夹具具有自锁机构。

3.根据权利要求1或2所述的流动载具，其特征在于：所述第一夹具包括第一安装底座，安装在所述第一安装底座上的第一进给件、第一导向件，及分别与所述第一进给件和所述第一导向件连接的第一夹紧件。

4.根据权利要求3所述的流动载具，其特征在于：所述载具主体包括上支撑板、下支撑板，及两端分别连接所述上支撑板和所述下支撑板以在载具主体内部形成容置空间的的连接件，所述第一安装底座安装在所述下支撑板上，并与所述第一进给件、所述第一导向件一同内置在所述容置空间内，所述上支撑板设置通槽部，所述第一夹紧件至少部分从容置空间内通过所述通槽部延伸至载具主体外。

5.根据权利要求3所述的流动载具，其特征在于：所述第一进给件的一端设置有第一连接部，所述第一连接部连接有驱动动力。

6.根据权利要求5所述的流动载具，其特征在于：所述驱动动力包括安装载具主体上的搭载有制动器的第一伺服电机。

7.根据权利要求6所述的流动载具，其特征在于：所述载具主体上设置有第一安装部，所述第一安装部上设置有用于所述第一伺服电机与外接驱动器通信的第一接口。

8.根据权利要求5所述的流动载具，其特征在于：所述载具主体上设置有第二安装部，所述第二安装部上设置有用于所述驱动动力从外接装置中获取驱动力的第二接口。

9.根据权利要求1所述的流动载具，其特征在于：所述载具主体上还设置有用于对所述产品辅助定位的第二夹具。

10.根据权利要求1所述的流动载具，其特征在于：所述载具主体沿其在所述流水线上流动方向的两侧，设置有用于所述流动载具在所述流水线上导向的滚动导向组。