CN108942177B - 一种动力电池模组侧板压装机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种动力电池模组侧板压装机构，侧板推压组件、转接板、气缸安装板依次竖直间隔设置，气缸安装板与操作平台固定，长行程气缸安装于气缸安装板一侧面上，短行程气缸位于气缸安装板的另一侧并安装于转接板的一侧面上，长行程气缸的气缸轴与短行程气缸的气缸轴连接，下拉气缸在短行程气缸上方与转接板连接，第一传动组件在气缸安装板处安装于操作平台上，转接板与第一传动组件垂直固定，侧板推压组件通过第二传动组件与转接板连接，下拉气缸的气缸轴与第二传动组件连接。本发明的优点是：将电池模组侧板的压装过程进行分解，有效避免压装过程中侧板撞上电池情况的发生，并有效解决侧板压装不到位的问题，增加了生产效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种动力电池加工设备，尤其是涉及一种动力电池模组侧板压装机构。
背景技术
在动力电池模组PACK生产中，模组堆叠完成后需将侧板压装上模组以使整个模组一体化，然后送入焊房对侧板进行焊接固定，整个过程需保证侧板压装到位，侧板沿能够卡进相对应的槽口，并且配合面互相平齐且对称。目前，在进行侧板压装的过程中，会出现侧板直接撞到电池底部或者压装不到位的情况，造成次品、废品的出现。
发明内容
发明目的：针对上述问题，本发明的目的是提供一种动力电池模组侧板压装机构，在进行侧板压装的过程中，避免侧板直接撞到电池底部或者压装不到位的情况的发生。
技术方案：一种动力电池模组侧板压装机构，包括长行程气缸、下拉气缸、短行程气缸、侧板推压组件、第一传动组件、第二传动组件、气缸安装板、转接板，所述侧板推压组件、所述转接板、所述气缸安装板依次竖直间隔设置，所述气缸安装板与操作平台固定，所述长行程气缸安装于所述气缸安装板一侧面上，所述短行程气缸位于所述气缸安装板的另一侧并安装于所述转接板的一侧面上，所述长行程气缸的气缸轴与所述短行程气缸的气缸轴连接，所述下拉气缸在所述短行程气缸上方与所述转接板连接，所述第一传动组件在所述气缸安装板处安装于所述操作平台上，所述转接板与所述第一传动组件垂直固定，所述侧板推压组件通过所述第二传动组件与所述转接板连接，所述下拉气缸的气缸轴与所述第二传动组件连接。
在进行电池模组侧板压装时，侧板被侧板推压组件夹持住，首先，长行程气缸启动，长行程气缸的气缸轴推动短行程气缸前移，使短行程气缸带动转接板一起前移，在第一传动组件的配合下，转接板保持直线运动，并同步带动侧板推压组件运动，当侧板推压组件上的侧板到达指定位置时，长行程气缸关闭，下拉气缸启动，下拉气缸通过第二传动组件带动侧板推压组件下移，使侧板同步下移，当侧板的上边沿凸起板条的下表面与模组的上边沿接触时，下拉气缸停止，短行程气缸启动，由于长行程气缸固定不动，短行程气缸的气缸轴向长行程气缸施力后，短行程气缸在反作用力的作用下带动转接板继续前移，以侧板与模组的接触面为基准，在短行程气缸的二次推进下使侧板压装到位，长行程气缸、下拉气缸、短行程气缸均通过PLC控制器控制，通过长行程气缸启动快速到位、下拉气缸确定基准以及短行程气缸的缓步推进，将侧板的压装动作进行分解，使侧边的压装过程更加简单可靠，有效避免压装过程中侧板撞上电池情况的发生，并有效解决侧板压装不到位的问题，减少了生产中不良产品的产生，增加了生产效益。
进一步的，所述侧板推压组件包括侧板推板、吸盘、吸盘座、侧板托板，所述侧板推板的一板面A通过所述第二传动组件与所述转接板连接，所述侧板推板上间隔设有多个通孔，所述吸盘穿设于所述通孔中并通过所述吸盘座与所述侧板推板的板面A连接，所述侧板托板与所述侧板推板的底边连接并凸出于所述侧板推板的另一板面B。
吸盘的吸盘口在板面B一侧略凸出于板面B或与板面B持平，侧板推板上的通孔可以呈矩阵型排列分布，每个通孔中的吸盘均分别与真空发生器连接，通过吸盘吸住侧板，使侧板与侧板推板的板面B贴合，侧板推板的形状尺寸与侧板匹配，在吸盘吸附侧板时，侧板倚靠在侧板推板上并被侧板托板托住，使吸盘更易吸附侧板并保证侧板不从侧板推板上掉落，从而保证侧板推压组件夹持侧板的可靠性。
进一步的，所述侧板推压组件还包括侧板压条，所述侧板压条设有两条，分别与所述侧板推板宽度方向的两侧板边连接。侧板推板的尺寸通常较大，具有一定柔度，通过在侧板推板的宽边上设置侧板压条，可以增强侧板的刚度，保持侧板推板的平面度，使侧板能均匀受力。
进一步的，所述侧板推压组件还包括光电开关、安装支架，所述光电开关至少设有一个，通过所述安装支架与所述侧板推板连接。侧板推板上设有光电开关的安装孔，光电开关的感应端口朝向板面B，光电开关通过安装孔对侧板推板上的侧板进行感应，当侧板推板上的侧板并夹持到位时，光电开关发出信号给PLC控制器，本机构开始进行压装作业。
进一步的，所述第一传动组件包括第一直轨、第一滑块、滑动安装板、加强筋，所述第一直轨设有两条，分别设置于所述长行程气缸相对两侧并相互平行固定于所述操作平台上，所述第一滑块设有两个，分别安装于两个所述第一直轨上，所述滑动安装板架设安装于两个所述第一滑块上，所述转接板与所述滑动安装板垂直固定，所述转接板与所述滑动安装板之间设有所述加强筋。
第一传动组件用于本机构对侧板进行水平方向的移动推进，当长行程气缸启动时，长行程气缸推动短行程气缸，短行程气缸通过转接板带动滑动安装板移动，使第一滑块顺着第一直轨移动，在第一滑块与第一直轨的配合下，使转接板保持直线前移的状态，从而保证侧板推板推进轨迹为直线，保证可靠性；当短行程气缸启动时，同样通过第一传动组件保证侧板沿直线移动。
进一步的，所述第一传动组件还包括U型限位板、止动螺栓，所述U型限位板的两个竖板分别与所述滑动安装板的两端连接，所述止动螺栓至少设有一个，与所述U型限位板的横板连接并朝向所述气缸安装板的所述长行程气缸的安装面上。
长行程气缸在U型限位板的上方，当滑动安装板移动时，U型限位板一起移动，当U型限位板上的止动螺栓与气缸安装板抵合时，滑动安装板的移动被限制，使侧板停止向前推进，通过设置U型限位板和止动螺栓，对侧板进行水平方向的移动推进进行物理限位，防止推进过量，从而保证压装作业的可靠性。
进一步的，所述第一传动组件还包括第一传感器、第一感应片、传感器安装轨，所述传感器安装轨平行设置于其中一个所述第一直轨的外侧并固定于所述操作平台上，所述第一传感器至少设有两个，间隔安装于所述传感器安装轨上，所述第一感应片水平放置并安装于所述第一滑块的外侧面上，所述第一感应片的安装高度与所述第一传感器的感应槽位置匹配。
第一传感器为光电传感器，当长行程气缸启动时，第一感应片跟随第一滑块一起前移，从一个第一传感器的感应槽离开，并进入下一个第一传感器的感应槽中，第一传感器将信号传递给PLC控制器，PLC控制器控制长行程气缸关闭，并同时启动下拉气缸。
进一步的，所述第二传动组件包括第二直轨、第二滑块、连接板、浮动接头，所述第二直轨设有两条，竖直放置并平行间隔固定于所述转接板的一侧面上，所述第二滑块设有两个，其一侧面分别与两个所述第二直轨配合安装，另一侧面分别与所述侧板推压组件连接，所述连接板水平放置并固定于所述侧板推压组件的上部，所述下拉气缸的气缸轴通过所述浮动接头与所述连接板连接。
下拉气缸启动，通过浮动接头带动连接板下移，连接板同步带动侧板推压组件下移，在第二直轨与第二滑块的配合下，使侧板推压组件保持沿直线下移的状态，当侧板推压组件上的侧板的上边沿凸起板条的下表面与模组的上边沿接触时，下拉气缸停止。
进一步的，所述第二传动组件还包括第二传感器、第二感应片，所述第二传感器安装于所述转接板的一侧板面上，所述第二感应片与所述连接板的一侧板边连接并与所述第二传感器配合对应。
当下拉气缸启动时，第二感应片跟随连接板一起下移，当第二感应片到达第二传感器位置，第二传感器发出信号给PLC控制器，PLC控制器控制下拉气缸停止，并启动短行程气缸。
最佳的，本机构还包括调压阀，所述调压阀与所述短行程气缸连接。调压阀用于调节短行程气缸，使短行程气缸的气缸轴的推动速度能够维持缓慢匀速的状态，从而能进一步保证侧板在二次推进压装时，有效避免压装过程中侧板撞上电池情况的发生，并有效解决侧板压装不到位的问题。
有益效果：与现有技术相比，本发明的优点是：通过设置长行程气缸、下拉气缸、短行程气缸，将电池模组侧板的压装过程进行分解，通过两次推进以及一次下拉，使复杂的动作分步化、简单化，侧边的压装过程更加方便可靠，有效避免压装过程中侧板撞上电池情况的发生，并有效解决侧板压装不到位的问题，减少了生产中不良产品的产生，增加了生产效益。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为侧板推板的立体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
一种动力电池模组侧板压装机构，如图1、2所示，包括长行程气缸1、下拉气缸2、短行程气缸3、侧板推压组件4、第一传动组件5、第二传动组件6、气缸安装板7、转接板8、调压阀9、真空发生器、真空压力表10。
侧板推压组件4包括侧板推板41、吸盘42、吸盘座43、侧板托板44、侧板压条45、光电开关46、安装支架47，第一传动组件5包括第一直轨51、第一滑块52、滑动安装板53、加强筋54、U型限位板55、止动螺栓56、第一传感器57、第一感应片58、传感器安装轨59，第二传动组件6包括第二直轨61、第二滑块62、连接板63、浮动接头64、第二传感器65、第二感应片66。
侧板推板41、转接板8、气缸安装板7依次竖直间隔设置，气缸安装板7与操作平台固定，长行程气缸1安装于气缸安装板7一侧板面的上部，长行程气缸1的气缸轴穿设于气缸安装板7，气缸安装板7相对两条板边的外侧，即长行程气缸1的相对两侧分别设有一条第一直轨51，两条第一直轨51沿长行程气缸1的气缸轴的运动方向平行间隔设置并分别固定于操作平台上，第一滑块52设有两个，分别安装于两个第一直轨51上，滑动安装板53架设安装于两个第一滑块52上，转接板8与滑动安装板53垂直固定，转接板8与滑动安装板53之间设有加强筋54，加强筋54使转接板8与滑动安装板53之间的连接更加牢靠并保证两者之间的垂直度。U型限位板55的两个竖板分别与滑动安装板53的两端连接，滑动安装板53也呈U型，两者的两端对应连接形成中空部，气缸安装板7即位于中空部中，止动螺栓56至少设有一个，与U型限位板55的横板连接并朝向气缸安装板7的长行程气缸1的安装面上，长行程气缸1位于止动螺栓56的上方。在其中一条第一直轨51的外侧设有传感器安装轨59，传感器安装轨59与第一直轨51平行并固定于操作平台上，第一传感器57至少设有两个，间隔安装于传感器安装轨59上，第一传感器57的感应槽朝向第一直轨51，第一感应片58水平放置并安装于第一滑块52的外侧面上，第一感应片58的安装高度与第一传感器57的感应槽位置匹配，保证第一感应片58能从第一传感器57的感应槽中顺利通过。
短行程气缸3设置于气缸安装板7与转接板8之间，短行程气缸3安装于转接板8的一侧板面上，短行程气缸3的气缸轴与长行程气缸1的气缸轴连接，调压阀9与短行程气缸3连接，用于控制短行程气缸3的行程速度，调压阀9安装于转接板8上，下拉气缸2位于短行程气缸3上方并安装于转接板8连接上，连接板63水平放置并固定于侧板推板41的顶部，下拉气缸2的气缸轴通过浮动接头64与连接板63连接，第二传感器65与转接板8连接并与下拉气缸2处于转接板8的同一侧板面上，第二感应片66与连接板63的一侧板边连接并与第二传感器65配合对应，第二感应片66下移到一定位置时，第二传感器65可以感应到第二感应片66的存在并发出信号。第二直轨61、第二滑块62分别设置于转接板8与侧板推板41之间，第二直轨61设有两条，竖直放置并平行间隔固定于转接板8的另一侧板面上，第二滑块62设有两个，其一侧面分别与两个第二直轨61配合安装，另一侧面分别与侧板推板41的一侧板面A连接。
侧板推板41的竖边为侧板推板41的宽边，侧板压条45设有两条，分别与侧板推板41相对两侧宽边连接，从而增强侧板推板41的刚度和平面度。侧板推板41上间隔设有多个通孔411，通孔411呈矩阵型分布，每个通孔411中设有吸盘42，吸盘42通过吸盘座43与侧板推板41的板面A连接，吸盘42的吸盘口在侧板推板41的另一侧板面B处略凸出于板面B或与板面B持平，吸盘42与真空发生器连接并配备有真空压力表10，侧板托板44与侧板推板41的底边连接并凸出于侧板推板41的板面B。侧板推板41上靠近两个侧板压条45处分别开设有安装孔412，光电开关46设置于其中一个安装孔412中，光电开关46通过安装支架47与侧板推板41连接。
长行程气缸、下拉气缸、短行程气缸、光电开关、第一传感器、第二传感器均与PLC控制器信号连接，在进行电池模组侧板压装时，侧板位于侧板推板的板面B一侧，光电开关感应到侧板的存在，机构启动，通过吸盘吸住侧板，使侧板的正面与侧板推板的板面B贴合，侧板推板的形状尺寸与侧板匹配，在吸盘吸附侧板时，侧板倚靠在侧板推板上并被侧板托板托住，使吸盘更易吸附侧板并保证侧板不从侧板推板上掉落，从而保证侧板推压组件夹持侧板的可靠性。侧板被侧板推压组件夹持住后，长行程气缸启动，长行程气缸的气缸轴推动短行程气缸前移，使短行程气缸带动转接板一起前移，转接板带动滑动安装板移动，使第一滑块顺着第一直轨移动，在第一滑块与第一直轨的配合下，使转接板保持直线前移的状态，从而保证侧板推板推进轨迹为直线，保证可靠性；转接板保持直线运动，并同步带动侧板推压组件运动，当移动到指定位置，第一传感器检测到第一感应片的存在，发出信号给PLC控制器，长行程气缸停止运行，下拉气缸启动。
下拉气缸启动，通过浮动接头带动连接板下移，连接板同步带动侧板推压组件下移，在第二直轨与第二滑块的配合下，使侧板推压组件保持沿直线下移的状态，当侧板推压组件上的侧板的上边沿凸起板条的下表面与模组的上边沿接触时，第二感应片到达第二传感器位置，第二传感器发出信号给PLC控制器，PLC控制器控制下拉气缸停止，并启动短行程气缸。由于长行程气缸固定不动，短行程气缸的气缸轴向长行程气缸施力后，短行程气缸在反作用力的作用下带动转接板继续前移，当短行程气缸启动时，同样通过第一传动组件保证侧板沿直线移动；转接板带动侧板推板继续前移，以侧板与模组的接触面为基准，在短行程气缸的二次推进下使侧板压装到位，动力电池模组侧板的一次压装作业完成。通过长行程气缸启动快速到位、下拉气缸确定基准以及短行程气缸的缓步推进，将侧板的压装动作进行分解，使侧边的压装过程更加简单可靠，有效避免压装过程中侧板撞上电池情况的发生，并有效解决侧板压装不到位的问题，减少了生产中不良产品的产生，增加了生产效益。
Claims (7)
1.一种动力电池模组侧板压装机构，其特征在于：包括长行程气缸(1)、下拉气缸(2)、短行程气缸(3)、侧板推压组件(4)、第一传动组件(5)、第二传动组件(6)、气缸安装板(7)、转接板(8)，所述侧板推压组件(4)、所述转接板(8)、所述气缸安装板(7)依次竖直间隔设置，所述气缸安装板(7)与操作平台固定，所述长行程气缸(1)安装于所述气缸安装板(7)一侧面上，所述短行程气缸(3)位于所述气缸安装板(7)的另一侧并安装于所述转接板(8)的一侧面上，所述长行程气缸(1)的气缸轴与所述短行程气缸(3)的气缸轴连接，所述下拉气缸(2)在所述短行程气缸(3)上方与所述转接板(8)连接，所述第一传动组件(5)在所述气缸安装板(7)处安装于所述操作平台上，所述转接板(8)与所述第一传动组件(5)垂直固定，所述侧板推压组件(4)通过所述第二传动组件(6)与所述转接板(8)连接，所述下拉气缸(2)的气缸轴与所述第二传动组件(6)连接；
所述侧板推压组件(4)包括侧板推板(41)、吸盘(42)、吸盘座(43)、侧板托板(44)，所述侧板推板(41)的一板面A通过所述第二传动组件(6)与所述转接板(8)连接，所述侧板推板(41)上间隔设有多个通孔(411)，所述吸盘(42)穿设于所述通孔(411)中并通过所述吸盘座(43)与所述侧板推板(41)的板面A连接，所述侧板托板(44)与所述侧板推板(41)的底边连接并凸出于所述侧板推板(41)的另一板面B；
所述第一传动组件(5)包括第一直轨(51)、第一滑块(52)、滑动安装板(53)、加强筋(54)，所述第一直轨(51)设有两条，分别设置于所述长行程气缸(1)相对两侧并相互平行固定于所述操作平台上，所述第一滑块(52)设有两个，分别安装于两个所述第一直轨(51)上，所述滑动安装板(53)架设安装于两个所述第一滑块(52) 上，所述转接板(8)与所述滑动安装板(53)垂直固定，所述转接板(8)与所述滑动安装板(53)之间设有所述加强筋(54)；
所述第一传动组件(5)还包括U型限位板(55)、止动螺栓(56)，所述U型限位板(55)的两个竖板分别与所述滑动安装板(53)的两端连接，所述止动螺栓(56)至少设有一个，与所述U型限位板(55)的横板连接并朝向所述气缸安装板(7)的所述长行程气缸(1)的安装面上。
2.根据权利要求1所述的一种动力电池模组侧板压装机构，其特征在于：所述侧板推压组件(4)还包括侧板压条(45)，所述侧板压条(45)设有两条，分别与所述侧板推板(41)宽度方向的两侧板边连接。
3.根据权利要求1所述的一种动力电池模组侧板压装机构，其特征在于：所述侧板推压组件(4)还包括光电开关(46)、安装支架(47)，所述光电开关(46)至少设有一个，通过所述安装支架(47)与所述侧板推板(41)连接。
4.根据权利要求1所述的一种动力电池模组侧板压装机构，其特征在于：所述第一传动组件(5)还包括第一传感器(57)、第一感应片(58)、传感器安装轨(59)，所述传感器安装轨(59)平行设置于其中一个所述第一直轨(51)的外侧并固定于所述操作平台上，所述第一传感器(57)至少设有两个，间隔安装于所述传感器安装轨(59)上，所述第一感应片(58)水平放置并安装于所述第一滑块(52)的外侧面上，所述第一感应片(58)的安装高度与所述第一传感器(57)的感应槽位置匹配。
5.根据权利要求1所述的一种动力电池模组侧板压装机构，其特征在于：所述第二传动组件(6)包括第二直轨(61)、第二滑块(62)、连接板(63)、浮动接头(64)，所述第二直轨(61)设有两条，竖直放置并平行间隔固定于所述转接板(8)的一侧面上，所述第二滑块(62)设有两个，其一侧面分别与两个所述第二直轨(61)配合安装，另一侧面分别与所述侧板推压组件(4)连接，所述连接板(63)水平放置并固定于所述侧板推压组件(4)的上部，所述下拉气缸(2)的气缸轴通过所述浮动接头(64)与所述连接板(63)连接。
6.根据权利要求5所述的一种动力电池模组侧板压装机构，其特征在于：所述第二传动组件(6)还包括第二传感器(65)、第二感应片(66)，所述第二传感器(65)安装于所述转接板(8)的一侧板面上，所述第二感应片(66)与所述连接板(63)的一侧板边连接并与所述第二传感器(65)配合对应。
7.根据权利要求1所述的一种动力电池模组侧板压装机构，其特征在于：还包括调压阀(9)，所述调压阀(9)与所述短行程气缸(3)连接。
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