CN108908167B - 一种新能源电池散热板气动夹具及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明的一种新能源电池散热板气动夹具及其使用方法，涉及夹具领域，包括加工台和散热板，加工台上设有第一加工装置和第二加工装置，第一加工装置由支撑模块、小气缸组和工件压板构成，第二加工装置由支撑模块、固定模块、大气缸、整压装置构成，第一加工装置和第二加工装置均通过螺栓和螺纹孔的连接方式与加工台固定连接，加工台上设有机械手和控制器，控制器分别与机械手、小气缸和大气缸电性连接，本发明具有工艺短、设备少、流程快、效率高的优点，解决了当前技术中存在的工艺流程长，设备过多，效率低下等问题。

Description

一种新能源电池散热板气动夹具及其使用方法

技术领域

本发明属于气动夹具领域，具体来说是一种新能源电池散热板气动夹具及其使用方法。

背景技术

新能源汽车是目前有效解决因为传统汽车尾气排放带来环境问题的解决方案，目前几乎所有的新能源汽车均采用电池供电驱动，目前电池供电的优点很多但是有一个缺陷就是随着使用时间的增加，电池的温度会随之上升，如果不及时散热，温度过高之后会引发安全隐患，因此新能源电池散热就成了必须。

目前新能源电池散热均采用铝制散热板散热的方式，这种散热方式具有导热性能好、散热快、效率高并且相对节能的优点，散热板的选取方面一般都是多个薄制板，在增大散热面积的同时也能减小重量，因此在加工此类薄制的铝材散热板时，所要夹持的方式显得尤为重要。

散热板加工过程中，要保证加工的精度同时避免污染，因此气动夹具的使用为好，目前市面上加工此类电池散热板的夹具在工艺流程上，采用多道工序，不够简便，而且运输中容易折弯散热板，存在工艺工序过长，设备过多，物流长，在制品过多，人员效率不高的问题。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于解决现有技术中工艺工序过长，设备过多，物流长，在制品过多，人员效率不高的问题，提供一种新能源电池散热板气动夹具及其使用方法，具有工艺工序短，自动化程度高，设备少和效率高的优点。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

一种新能源电池散热板气动夹具，包括加工台和散热板，加工台上设有第一加工装置和第二加工装置，第一加工装置由支撑模块、小气缸组和工件压板构成，第二加工装置由支撑模块、固定模块、大气缸、整压装置构成，第一加工装置和第二加工装置均通过螺栓和螺纹孔的连接方式与加工台固定连接，加工台上设有机械手和控制器，机械手包括旋转台、卡爪和伸缩臂，旋转台上设有限位块，限位块限制旋转台的位移，控制器分别与机械手、小气缸和大气缸电性连接。

优选的，加工台由顶板、支板和底板构成，顶板和底板之间用支板支撑；顶板和底板上均开有沉孔；支板上开有螺纹孔，顶板和底板均通过螺栓连接支板上的螺纹孔。

优选的，第一加工装置与第二加工装置中的支撑模块均包括两列多个相同的支撑块和两个支撑横板，每列支撑块上均设有一个支撑横板，多个支撑块从上端面到下端面均开有通孔，支撑横板上开有多组沉孔，每组沉孔对应支撑块上的通孔，加工台的顶板上设有对应的螺纹定位孔，第一加工装置与第二加工装置中的支撑模块均通过螺栓穿过沉孔和通孔与螺纹定位孔连接。

优选的，小气缸组固定在加工台的顶板上位于第一加工装置中的支撑模块两侧，且两侧的小气缸平齐对应，每列小气缸间间隔二十厘米。

优选的，第一加工装置中的支撑模块两侧对应的小气缸的活塞杆上共同固定一个工件压板，工件压板上与活塞杆连接处分别开有小孔和槽口，活塞杆均穿过小孔和槽口配合螺母固定连接。

优选的，第二加工装置中的固定模块包括侧挡板一、侧挡板二、两个活动板和两个小气缸，两个小气缸均横向固定在顶板上，两个活动板分别与小气缸的活塞杆连接，两个小气缸的活塞杆行程路径相互垂直，侧挡板一和侧挡板二分别与两个活动板平行。

优选的，大气缸位于加工台的支板外侧和顶板下端面固定连接，大气缸的活塞杆穿过顶板，其工作行程全在顶板上方。

优选的，整压装置包括整压板、压杆、气缸连接块、光杆和杆套，整压板下端连接有压杆、气缸连接块和光杆，气缸连接块和光杆设在整压板下端两边缘且每一边有两个光杆和一个气缸连接块，气缸连接块与大气缸活塞杆连接，所述杆套嵌于顶板上分别设在大气缸两侧，光杆穿过杆套在杆套内上下滑动。

优选的，整压板上均匀分布有小孔使得螺栓能穿过用于固定所需要连接的压板、气缸连接块和光杆。

一种新能源电池散热板气动夹具的使用方法为控制器控制机械手配合第一加工装置和第二加工装置对散热板分别进行加工。

优选的，包括以下步骤：

S100、安装，待加工的散热板安装在第一加工装置上，第一加工装置中的工件压板对散热板进行按压固定；

S200、换序，第一加工装置加工后的散热板安装到第二加工装置上，第二加工装置中的整压装置对散热板进行按压，加工后的散热板再转移出；

S300、检测，两道工序加工完成后，对散热板进行检测。

优选的，步骤S200中，换序的具体方法为，第一加工装置加工后，控制器开关启动，控制器控制小气缸带动工件压板上升，控制器控制机械手的旋转台旋转至第一加工装置侧方，卡爪夹持散热板，伸缩臂往外伸至最大行程，旋转台反向旋转，机械手转动至第二加工装置侧方并被限位块限制，控制器控制大气缸带动整压装置上升，机械手将散热板放置在固定模块上，伸缩臂缩回，卡爪将散热板放置在第二加工装置上，机械手旋转至第一加工装置侧方并被限位块限制，大气缸带动整压装置下降按压散热板。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

（1）本发明的一种新能源电池散热板气动夹具，包括加工台和散热板，加工台上设有第一加工装置和第二加工装置，第一加工装置由支撑模块、小气缸组和工件压板构成，第二加工装置由支撑模块、固定模块、大气缸、整压装置构成，第一加工装置和第二加工装置均通过螺栓和螺纹孔的连接方式与加工台固定连接，加工台上设有机械手和控制器，机械手包括旋转台、卡爪和伸缩臂，所述旋转台上设有限位块，限位块限制旋转台的位移，控制器分别与机械手、小气缸和大气缸电性连接，散热板的加工是多工序的，现有技术中，工序都是在不同的机器上完成，工序之间的转移和衔接变得复杂，本加工台上将第一加工装置和第二加工装置并列相设，使得原本需要两台机器加工的工序集合在一台机器上，控制器控制机械手将散热板从第一加工装置移到第二加工装置，实现了工序间的合并和简洁，提高了效率；

（2）本发明的一种新能源电池散热板气动夹具，支撑模块包括两列多个相同的支撑块和两个支撑横板，每列支撑块上均设有一个支撑横板，多个支撑块从上端面到下端面均开有通孔，支撑横板上开有多组沉孔，每组沉孔对应支撑块上的通孔，加工台的顶板上设有对应的螺纹定位孔，支撑模块通过螺栓穿过沉孔和通孔与螺纹定位孔连接，采用多个支撑块和支撑横板固定来支撑所需要加工的散热板，减少了占用的空间体积和重量；

（3）本发明的一种新能源电池散热板气动夹具，支撑模块两侧对应的小气缸的活塞杆上共同固定一个工件压板，工件压板上与活塞杆连接处分别开有小孔和槽口，活塞杆均穿过小孔和槽口配合螺母固定连接，两个小气缸连接同一个工件压板，使得工件压板上下移动的整体性得以统一，按压的力度均匀，如果每个小气缸控制一个工件压板，靠近小气缸的散热板区域受力大，中间区域受力小，整体受力不均，加工难度增加；

（4）本发明的一种新能源电池散热板气动夹具的使用方法，包括S100、安装，待加工的散热板安装在第一加工装置上，第一加工装置中的工件压板对散热板进行按压固定；S200、换序，第一加工装置加工后的散热板安装到第二加工装置上，第二加工装置中的整压装置对散热板进行按压，加工后的散热板再转移出；S300、检测，两道工序加工完成后，对散热板进行检测，采用此方法对散热板加工，解决现有技术中工艺工序过长，设备过多，物流长，在制品过多，人员效率不高的问题。

附图说明

图1为本发明的一种新能源电池散热板气动夹具的结构示意图；

图2为本发明的一种新能源电池散热板气动夹具局部结构示意图一；

图3为本发明的一种新能源电池散热板气动夹具局部结构示意图二；

图4为本发明的一种新能源电池散热板气动夹具局部结构示意图三；

图5为本发明的一种新能源电池散热板气动夹具局部结构示意图四；

图6为本发明的一种新能源电池散热板气动夹具局部结构示意图五；

图7为本发明的一种新能源电池散热板气动夹具的机械手侧视图；

图8为本发明的一种新能源电池散热板气动夹具的使用方法流程图。

示意图中的标号说明：

100、加工台；101、顶板；102、支板；103、底板；

200、散热板；

300、第一加工装置；310、支撑模块；311、支撑块；312、支撑横板；320、小气缸；330、工件压板；

400、第二加工装置；410、固定模块；411、侧挡板一；412、侧挡板二；413、活动板；420、大气缸；430、整压装置；431、整压板；432、压杆；433、气缸连接块；434、光杆；435、杆套；

500、沉孔；501、螺纹孔；502、通孔；503、螺纹定位孔；504、小孔；505、槽口；

600、活塞杆；

700、机械手；701、旋转台；702、卡爪；703、伸缩臂；704、限位块；710、控制器。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述，附图中给出了本发明的若干实施例，但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例，相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”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”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明；本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1

参照附图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7，本实施例的一种新能源电池散热板气动夹具，包括加工台100和散热板200，加工台100上设有第一加工装置300和第二加工装置400，第一加工装置300由支撑模块310、小气缸320组和工件压板330构成，第二加工装置400由支撑模块310、固定模块410、大气缸420、整压装置430构成，第一加工装置300和第二加工装置400均通过螺栓和螺纹孔501的连接方式与加工台固定连接，加工台100上设有机械手700和控制器710，机械手700包括旋转台701、卡爪702和伸缩臂703，所述旋转台701上设有限位块704，限位块704限制旋转台701的位移，控制器710分别与机械手700、小气缸320和大气缸420电性连接，散热板200的加工是多工序的，现有技术中，工序都是在不同的机器上完成，工序之间的转移和衔接变得复杂，本加工台100上将第一加工装置300和第二加工装置400并列相设，使得原本需要两台机器加工的工序集合在一台机器上，实现了工序间的合并和简洁，提高了效率，如果不将第一加工装置300和第二加工装置400设置在同一个加工台100上，完成移到工序后还需要额外转移到另一台加工台100上，控制器710控制机械手700将散热板200从第一加工装置300移到第二加工装置400，使得流程变复杂，效率变低。

本实施例的加工台由顶板101、支板102和底板103构成，顶板101和底板103之间用支板102支撑；顶板101和底板103上均开有沉孔500；支板102上开有螺纹孔501，顶板101和底板103均通过螺栓连接支板102上的螺纹孔501，当采用箱体式机构时，加工台的下方的活动空间变小，重量和便捷性都降低，而由顶板101、支板102和底板103构成时，加工台的简洁性提高，下方的开放式空间还可以存放需要加工或者已经加工完成的散热板200。

本实施例的第一加工装置300与第二加工装置400中的支撑模块310均包括两列多个相同的支撑块311和两个支撑横板312，每列支撑块311上均设有一个支撑横板312，多个支撑块311从上端面到下端面均开有通孔502，支撑横板312上开有多组沉孔500，每组沉孔500对应支撑块311上的通孔502，加工台的顶板101上设有对应的螺纹定位孔503，第一加工装置300与第二加工装置400中的支撑模块310均通过螺栓穿过沉孔500和通孔502与螺纹定位孔503连接，采用多个支撑块311和支撑横板312固定来支撑所需要加工的散热板200，减少了占用的空间体积和重量，如果采用整块板来支撑散热板200，与散热板200的接触面积过大，在加工中容易对散热板200表面造成伤害。

本实施例的小气缸320组固定在加工台的顶板101上位于第一加工装置300中的支撑模块310两侧，且两侧的小气缸320平齐对应，每列小气缸320间间隔二十厘米，小气缸320间距离过大，整个加工台上小气缸320过于分散，最后效果不好，小气缸320间距离过小，小气缸320分布太密集，作用重叠，且造成浪费。

本实施例的第一加工装置300中的支撑模块310两侧对应的小气缸320的活塞杆600上共同固定一个工件压板330，工件压板330上与活塞杆600连接处分别开有小孔和槽口505，活塞杆600均穿过小孔和槽口505配合螺母固定连接，两个小气缸320连接同一个工件压板330，使得工件压板330上下移动的整体性得以统一，按压的力度均匀，如果每个小气缸320控制一个工件压板330，靠近小气缸320的散热板200区域受力大，中间区域受力小，整体受力不均，加工难度增加。

本实施例的第二加工装置400中的固定模块410包括侧挡板一411、侧挡板二412、两个活动板413和两个小气缸320，两个小气缸320均横向固定在顶板101上，两个活动板413分别与小气缸320的活塞杆600连接，两个小气缸320的活塞杆600行程路径相互垂直，侧挡板一411和侧挡板二412分别与两个活动板413平行，散热板200在第二加工装置400中需要固定，但是该固定同时要满足可拆和便捷性，用两个固定垂直结构的侧挡板一411和侧挡板二412配合两个活动的活动板413使得该固定结构使用便捷，作用效果强，如果采用整体固定装置，由于散热板200大小存在误差，因此整体固定装置要满足误差范围内的散热板200，固定作用效果不好。

本实施例的大气缸420位于加工台的支板102外侧和顶板101下端面固定连接，大气缸420的活塞杆600穿过顶板101，其工作行程全在顶板101上方，大气缸420设在顶板101下方，活塞杆600的行程在顶板101上方，使得大气缸420本体不占用顶板101上方空间，如果大气缸420也设在顶板101上方，由于大气缸420体积大，整体占用的空间大，给散热板200加工带来不便。

本实施例的整压装置430包括整压板431、压杆432、气缸连接块433、光杆434和杆套435，整压板431下端连接有压杆432、气缸连接块433和光杆434，气缸连接块433和光杆434设在整压板431下端两边缘且每一边有两个光杆434和一个气缸连接块433，气缸连接块433与大气缸420活塞杆600连接，杆套435嵌于顶板101上分别设在大气缸420两侧，光杆434穿过杆套435在杆套435内上下滑动，光杆434和杆套435的配合使得整压板431的上下活动保持平稳，如果不设置光杆434和杆套435，只靠大气缸420的活塞杆600控制整压板431上下活动，整压板431在使用过程中容易发生倾斜，导致按压效果差，多散热板200造成破坏，而设置了光杆434和杆套435，光杆434在杆套435内滑动，使得整个整压装置430在大气缸420的控制下上下移动平稳。

本实施例的整压板431上均匀分布有小孔使得螺栓能穿过用于固定所需要连接的压杆432、气缸连接块433和光杆434，均匀分布的小孔使得在加工不同的散热板200时可以增加或者减少压杆432的数量，便于加工，如果不采用次结构，当需要增加更多压杆432时，无法安装。

实施例2

参照附图1、图2、图3、图4、图5、图6和、图7和图8，本实施例的一种新能源电池散热板气动夹具的使用方法，方法为采用实施例1所述的一种新能源电池散热板气动夹具，控制器710控制机械手700配合第一加工装置300和第二加工装置400对散热板200分别进行加工，包括以下步骤：

S100、安装，待加工的散热板200安装在第一加工装置300上，第一加工装置300中的工件压板330对散热板200进行按压固定；

S200、换序，第一加工装置300加工后的散热板200安装到第二加工装置400上，第二加工装置400中的整压装置430对散热板200进行按压，加工后的散热板200再转移出；

S300、检测，两道工序加工完成后，对散热板200进行检测。

本实施例的步骤S200中，换序的具体方法为，第一加工装置300加工后，控制器710开关启动，控制器710控制小气缸320带动工件压板330上升，控制器710控制机械手700的旋转台701旋转至第一加工装置300侧方，卡爪702夹持散热板200，伸缩臂703往外伸至最大行程，旋转台701反向旋转，机械手700转动至第二加工装置400侧方并被限位块704限制，控制器710控制大气缸420带动整压装置430上升，机械手700将散热板200放置在固定模块410上，伸缩臂703缩回，卡爪702将散热板200放置在第二加工装置400上，机械手700旋转至第一加工装置300侧方并被限位块704限制，大气缸420带动整压装置430下降按压散热板200，采用此方法对散热板200加工，解决现有技术中工艺工序过长，设备过多，物流长，在制品过多，人员效率不高的问题。

以上所述实施例仅表达了本发明的某种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本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。

Claims (12)

1.一种新能源电池散热板气动夹具，其特征在于：包括加工台（100）和散热板（200），所述加工台（100）上设有第一加工装置（300）和第二加工装置（400），所述第一加工装置（300）由支撑模块（310）、小气缸（320）组和工件压板（330）构成，所述第二加工装置（400）由支撑模块（310）、固定模块（410）、大气缸（420）、整压装置（430）构成，所述第一加工装置（300）和第二加工装置（400）均通过螺栓和螺纹孔（501）的连接方式与加工台固定连接，所述加工台（100）上设有机械手（700）和控制器（710），所述机械手（700）包括旋转台（701）、卡爪（702）和伸缩臂（703），所述旋转台（701）上设有限位块（704），限位块（704）限制旋转台（701）的位移，所述控制器（710）分别与机械手（700）、小气缸（320）和大气缸（420）电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种新能源电池散热板气动夹具，其特征在于：所述加工台由顶板（101）、支板（102）和底板（103）构成，所述顶板（101）和底板（103）之间用支板（102）支撑；顶板（101）和底板（103）上均开有沉孔（500）；支板（102）上开有螺纹孔（501），所述顶板（101）和底板（103）均通过螺栓连接支板（102）上的螺纹孔（501）。

3.根据权利要求1所述的一种新能源电池散热板气动夹具，其特征在于：所述第一加工装置（300）和第二加工装置（400）中的支撑模块（310）均包括两列多个相同的支撑块（311）和两个支撑横板（312），所述每列支撑块（311）上均设有一个支撑横板（312），所述多个支撑块（311）从上端面到下端面均开有通孔（502），所述支撑横板（312）上开有多组沉孔（500），每组沉孔（500）对应支撑块（311）上的通孔（502），所述加工台的顶板（101）上设有对应的螺纹定位孔（503），所述第一加工装置（300）与第二加工装置（400）中的支撑模块（310）均通过螺栓穿过沉孔（500）和通孔（502）与螺纹定位孔（503）连接。

4.根据权利要求1所述的一种新能源电池散热板气动夹具，其特征在于：所述小气缸（320）组固定在加工台的顶板（101）上位于第一加工装置（300）中的支撑模块（310）两侧，且两侧的小气缸（320）平齐对应，每列小气缸（320）间间隔二十厘米。

5.根据权利要求1所述的一种新能源电池散热板气动夹具，其特征在于：所述第一加工装置（300）中的支撑模块（310）两侧对应的小气缸（320）的活塞杆（600）上共同固定一个工件压板（330），所述工件压板（330）上与活塞杆（600）连接处分别开有小孔（504）和槽口（505），所述活塞杆（600）均穿过小孔（504）和槽口（505）配合螺母固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种新能源电池散热板气动夹具，其特征在于：所述第二加工装置（400）中的固定模块（410）包括侧挡板一（411）、侧挡板二（412）、两个活动板（413）和两个小气缸（320），所述两个小气缸（320）均横向固定在顶板（101）上，所述两个活动板（413）分别与小气缸（320）的活塞杆（600）连接，所述两个小气缸（320）的活塞杆（600）行程路径相互垂直，所述侧挡板一（411）和侧挡板二（412）分别与两个活动板（413）平行。

7.根据权利要求1所述的一种新能源电池散热板气动夹具，其特征在于：所述大气缸（420）位于加工台的支板（102）外侧和顶板（101）下端面固定连接，所述大气缸（420）的活塞杆（600）穿过顶板（101），其工作行程全在顶板（101）上方。

8.根据权利要求1所述的一种新能源电池散热板气动夹具，其特征在于：所述整压装置（430）包括整压板（431）、压杆（432）、气缸连接块（433）、光杆（434）和杆套（435），所述整压板（431）下端连接有压杆（432）、气缸连接块（433）和光杆（434），所述气缸连接块（433）和光杆（434）设在整压板（431）下端两边缘且每一边有两个光杆（434）和一个气缸连接块（433），所述气缸连接块（433）与大气缸（420）活塞杆（600）连接，所述杆套（435）嵌于顶板（101）上分别设在大气缸（420）两侧，所述光杆（434）穿过杆套（435）在杆套（435）内上下滑动。

9.根据权利要求8所述的一种新能源电池散热板气动夹具，其特征在于：所述整压板（431）上均匀分布有小孔（504）使得螺栓能穿过用于固定所需要连接的压板（431）、气缸连接块（433）和光杆（434）。

10.一种新能源电池散热板气动夹具的使用方法，其特征在于：采用上述任一项所述的气动夹具，所述方法为控制器（710）控制机械手（700）配合第一加工装置（300）和第二加工装置（400）对散热板（200）分别进行加工。

11.根据权利要求10所述的一种新能源电池散热板气动夹具的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S100、安装，待加工的散热板（200）安装在第一加工装置（300）上，第一加工装置（300）中的工件压板（330）对散热板（200）进行按压固定；

S200、换序，第一加工装置（300）加工后的散热板（200）安装到第二加工装置（400）上，第二加工装置（400）中的整压装置（430）对散热板（200）进行按压，加工后的散热板再转移出；

S300、检测，两道工序加工完成后，对散热板（200）进行检测。

12.根据权利要求11所述的一种新能源电池散热板气动夹具的使用方法，其特征在于：所述步骤S200中，换序的具体方法为，第一加工装置（300）加工后，控制器（710）开关启动，控制器（710）控制小气缸（320）带动工件压板（330）上升，控制器（710）控制机械手（700）的旋转台（701）旋转至第一加工装置（300）侧方，卡爪（702）夹持散热板（200），伸缩臂（703）往外伸至最大行程，旋转台（701）反向旋转，机械手（700）转动至第二加工装置（400）侧方并被限位块（704）限制，控制器（710）控制大气缸（420）带动整压装置（430）上升，机械手（700）将散热板（200）放置在固定模块（410）上，伸缩臂（703）缩回，卡爪（702）将散热板（200）放置在第二加工装置（400）上，机械手（700）旋转至第一加工装置（300）侧方并被限位块（704）限制，大气缸（420）带动整压装置（430）下降按压散热板（200）。