CN109292444A - 电池模组夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池模组夹具，所述电池模组夹具包括：支撑座；两个夹持臂，以至少一个夹持臂相对于所述支撑座可滑动的方式安装在所述支撑座上，且在每个夹持臂的自由端均旋转连接有夹持爪；滑动驱动机构，安装在所述支撑座上并能够驱动所述至少一个夹持臂滑动；和旋转驱动机构，能够驱动所述夹持爪相对于所述夹持臂转动。上述电池模组夹具实现了电池模组的夹持、平移和翻转操作，提高了生产效率。

Description

电池模组夹具

技术领域

本发明涉及电池模组生产装配领域，更具体地，涉及一种用来夹持电池模组的电池模组夹具。

背景技术

随着电动交通工具的发展，作为其核心动力能源的锂离子动力电池需求也与日俱增。在电池生产过程中，需要对电池模组进行抓取、起吊、平移、翻转等操作，人工操作费时费力，严重降低了生产效率。为了满足日益增长的动力电池的需求，需要一种电池模组夹具来代替人工搬运。目前使用的夹具上设置有两个夹爪来夹紧电池模组，但是这样的夹具仅能执行夹紧平移操作，而无法实现电池模组翻转，因此，在将电池模组平移至预定位置后之后还需要人工翻转，费时费力，效率低下。

发明内容

本发明的一个实施例提供了一种电池模组夹具，其中，所述电池模组夹具包括：支撑座；两个夹持臂，以至少一个夹持臂相对于所述支撑座可滑动的方式安装在所述支撑座上，且在每个夹持臂的自由端均旋转连接有夹持爪；滑动驱动机构，安装在所述支撑座上并能够驱动所述至少一个夹持臂滑动；和旋转驱动机构，能够驱动所述夹持爪相对于所述夹持臂转动。

在一个实施例中，在所述支撑座上设置有滑轨，并在所述至少一个夹持臂上设置有与所述滑轨配合的滑块，以滑动连接到所述滑轨。

在一个实施例中，所述电池模组夹具进一步包括：控制系统，用来控制所述滑动驱动机构和所述旋转驱动机构的操作。

在一个实施例中，所述滑动驱动机构包括：气缸，所述气缸的缸筒固定在所述支撑座上且活塞杆连接到所述至少一个夹持臂；控制阀，安装在所述气缸的进出气管路上，以控制所述气缸的动作。

在一个实施例中，所述滑动驱动机构还包括与所述控制系统通信的位置感测器，用来感测所述至少一个夹持臂是否滑动到预定位置并且在所述至少一个夹持臂滑动到预定位置时向所述控制系统发送信号，其中，所述控制系统被配置为在接收到所述信号之后命令所述控制阀锁定所述气缸。

在一个实施例中，所述旋转驱动机构包括：转轴，所述转轴旋转地安装在所述夹持臂上，且所述夹持爪固定在所述转轴上，使得两个所述夹持爪面对彼此；动力传动单元，能够产生动力并驱动所述转轴转动。

在一个实施例中，所述动力传动单元包括安装在所述夹持臂上的摆动气缸、固定在所述摆动气缸的输出轴上的第一链轮、固定在所述转轴上的第二链轮以及与所述第一链轮和所述第二链轮啮合的链条，所述旋转驱动机构还包括用来控制所述摆动气缸动作的控制阀。

在一个实施例中，在所述夹持爪的夹持面上形成有凸起，以在夹持电池模组时插入到所述电池模组的端板上的凹入内。

在一个实施例中，在所述支撑座上固定有吊环和扶手。

在一个实施例中，在所述支撑座上安装有控制手柄，用于控制起吊电池模组夹具的起吊装置。

根据本发明的实施例的电池模组夹具通过两个夹持臂不仅能够夹持电池模组从而实现电池模组的起吊和平移，并且还设置了旋转驱动机构，从而可在夹持状态下实现电池模组的翻转，避免了在将电池模组平移到位之后人工翻转，整个操作更加简便，提高了生产效率。

附图说明

以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。

图1为根据本发明的实施例的电池模组夹具的示意图；

图2是图1所示的电池模组夹具的正视图；

图3是图1所示的电池模组夹具的一部分的局部放大示意图；

图4是图1所示的电池模组夹具的另一部分的局部放大示意图；

图5是根据本发明的实施例的电池模组夹具的处于作业状态时的示意图。

附图标号说明：

100：电池模组夹具，10：支撑座，20：夹持臂，30：滑动驱动机构，40：旋转驱动机构，50：吊环，60：扶手，70：气控盒，80：控制手柄，11：滑轨，12：安装板，21：夹持爪，22：连接板，23：滑块，24：夹持侧，31：气缸，311：缸筒，312：活塞杆，32：机械阀，33：手动阀，34：位置感测器，41：摆动气缸，42：转轴，43：链条，44：第二链轮。

具体实施方式

为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。

为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本发明相关部分，而并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘出了其中的一个，或仅标出了其中的一个。

参照图1和图2，图1为根据本发明的实施例的电池模组夹具100的示意图，图2是图1所示的电池模组夹具100的正视图，根据本发明的实施例提供了一种电池模组夹具100用来夹持电池模组，该电池模组夹具100大体上包括支撑座10以及安装在支撑座10上的两个夹持臂20。支撑座10可以由各种框架和板件构成，以便于安装其他各个部件。夹持臂20可彼此相对地设置，两者大体上平行，以便于将电池模组夹持在两者之间，每个夹持臂20可均具有面对另一夹持臂20的夹持侧24。其中，至少一个夹持臂20在安装时以可滑动的方式连接在支撑座10上，从而两个夹持臂20可相对于彼此运动，从而执行夹持操作。在每个夹持臂20的自由端上均以可旋转的方式连接有夹持爪21，这两个夹持爪21也可彼此相对，用来直接接触夹持电池模组。

夹持爪21可大体上呈块状，在其夹持面上可形成有凸起，这些凸起在夹持电池模组时可插入到电池模组端板上的凹入内，从而提高夹持强度，防止电池模组滑落。或者，还可在夹持爪21的夹持面上形成其他的表面特征来提高与电池模组的夹持力度。

此外，电池模组夹具100还可包括驱动上述至少一个夹持臂20相对于支撑座10滑动的滑动驱动机构30以及驱动夹持爪21相对各自的夹持臂20转动的旋转驱动机构40。电池模组夹具100可进一步包括控制滑动驱动机构30和旋转驱动机构40操作的控制系统。

具体地说，在一个实施例中，一个夹持臂20滑动地安装在支撑座10上而另一个夹持臂20相对于支撑座10固定。在支撑座10上可设置有滑轨11，同时在可滑动的夹持臂20的连接端处设置有连接板22，在连接板22的外侧固定有滑块23，滑块23与滑轨11滑动配合，如图3所示，从而使得该夹持臂20能够相对于支撑座朝向另一个夹持臂20滑动。驱动可滑动的夹持臂20滑动的滑动驱动机构30可大体上包括气缸31，该气缸31可安装在两个夹持臂20之间。气缸31的缸筒311可固定在支撑座10上(例如，可固定在与支撑座10固定的安装板12上)，而活塞杆312可连接到夹持臂20。随着气缸31的伸出，两个夹持臂20之间的距离增大，此时可释放之前夹住的电池模组。随着气缸31的收缩，两个夹持臂20之间的距离减小，此时可执行夹持电池模组的操作。因此，如需要夹持电池模组时，气缸31可收缩至一定程度，使得可滑动的夹持臂20朝向另一个固定的夹持臂20滑动一定距离，从而将电池模组夹持在中间。

当然，也可以将两个夹持臂20均设置成能够相对于支撑座10滑动，在这种情况下，可针对每个夹持臂20均对应地设置一个执行直线驱动的气缸。

另外，还可以设置有与控制系统通信的各种控制阀，以控制气缸31的动作，实现对电池模组的夹持、释放和锁定等各种操作。例如，这些控制阀可包括手动阀33和机械阀32，通过操控手动阀33，可以控制气缸31伸出和收缩动作，在气缸31收缩至一定程度而夹持住电池模组之后，通过操控机械阀32，可锁定气缸31使得气缸31保持在该位置。

优选地，在一个实施例中，滑动驱动机构30还可包括与控制系统通信的位置感测器34，其可安装在支撑座10上的预定位置附近，其中气缸33在收缩至该预定位置处时两个夹持臂20能够夹持住电池模组并对电池模组施加足以防止掉落的夹紧力。例如，该预定位置可以位于滑轨11的终端位置附近。位置感测器34具体地可以是接近传感器或接近开关，当感测到气缸33的活塞杆312收缩至该预定位置时，便产生对应的信号且将该信号发送到控制系统，控制系统在接收到信号之后确定气缸33已经收缩到位，便可命令机械阀32锁定气缸31使气缸31保持在该位置不动，以便电池模组夹具在夹持状态下执行后续的起吊、平移和翻转等操作。

需要说明的是，除了以上具体形式以外，本发明所提供的滑动驱动机构30还可包括其他形式，而不仅限于以上特定的结构形式。例如，气缸31除了可设置在两个夹持臂20之间以外，还可以设置在两个夹持臂20的外侧，例如，在图2中所示的方位下，气缸31可设置在左侧夹持臂20的左侧或者右侧夹持臂20的右侧，从而气缸31伸出时可执行夹持操作。另外，除了采用气缸致动的方式以外，还可以采用其他任何能够执行直线运动的机构，例如，丝杠与丝母、伸缩杆、电机和蜗轮蜗杆结构等。

在一个实施例中，旋转驱动机构40可包括转轴42和产生动力并将动力传递给该转轴42以带动夹持爪21转动的动力传动单元。转轴32可穿过夹持臂20并以可旋转的方式安装在夹持臂20上，每个夹持臂20上的夹持爪21均与各自的转轴32固定，从而转动32和夹持爪21一起转动。例如，如图4所示，转轴42横穿过夹持臂20而延伸到夹持臂20的面对另一夹持臂20的一侧(图示中的右侧或夹持侧24)，而夹持爪21可固定在转轴42的右侧端上。在转轴42与夹持臂20之间可安装有轴承，以实现相对旋转。

动力传动单元具体地可包括安装在各自的夹持臂20上的摆动气缸41、固定在摆动气缸的输出轴上的第一链轮、固定在转轴42上的第二链轮44以及与第一链轮(未示出)和第二链轮44均啮合的链条43。摆动气缸41能够在一定角度范围内输出旋转动力，从而带动第一链轮一起转动，然后经由链条43传动，动力流动到第二链轮44上，进而带动转轴42和夹持爪21转动。摆动气缸41可以是齿轮齿条式摆动气缸。

类似地，旋转驱动机构40也可包括用来控制摆动气缸41动作的各种控制阀，例如，可包括旋转控制开关45，通过操作该旋转控制开关45，可以使摆动气缸41旋进或旋出一定的角度，进而带动夹持爪21转动对应的角度，实现被夹持的电池模组的翻转操作。例如，摆动气缸41可旋进或旋出大约90度的角度进行翻转操作。翻转的角度范围可通过采用不同型号的摆动气缸来调节。

优选地，夹持爪21的大体中间部位与转轴42固定，从而夹持爪21绕其中心位置转动，因而在进行翻转操作时，电池模组可大致绕其自身中心轴线转动。

需要说明的是，除了以上具体形式以外，本发明所提供的旋转驱动机构40还可包括其他形式，而不仅限于以上特定的结构形式。例如，摆动气缸41可替代地直接安装在支撑座10上，传动形式除了蜗轮蜗杆以外，还可以采用齿轮或皮带传动形式。另外，旋转驱动机构40还可利用电机作为动力源，将其输出轴与夹持爪21连接，从而可直接带动夹持爪21转动。

在本发明所提供的电池模组夹具100上还可以设置其他便于操作的结构。例如，可在支撑座10上设置有四个或者其他任何合适数量的吊环50，以便于起吊装置进行吊装和平移。还可以在支撑座10上设置有扶手60，以便于操作人员操作或移动夹具。另外，在支撑座10上可进一步安装有控制手柄80，用来控制执行起吊作业的起吊装置的操作，比如控制起吊装置上升和下降操作，从而能够方便操作人员操控起吊装置。

另外，在滑动驱动机构30和旋转驱动机构40中，由于采用的动力源分别是气缸31和摆动气缸41，需要各种供气管路和控制阀，这些供气管路和控制阀可集成到气控盒70内，以简化结构和生产装配夹具的操作。

当利用本发明所提供的电池模组夹具100来夹持电池模组200时，可先操作气缸31，使气缸31收缩，从而使得可滑动的夹持臂20朝向另一个夹持臂20滑动。当该夹持臂20滑动到预定位置处同时两个夹持臂20上的夹持爪21便夹持住电池模组时，位置感测器34感测到夹持臂20的当前位置，便向控制系统发送到位信号，然后控制系统根据该信号命令气缸31锁定在该位置不动，如图5所示。之后，起吊装置便可起吊电池模组200和或平移。在将电池模组200输送到指定位置之后，可操作摆动气缸41，带动两个夹持爪21同时转动一定的角度，进行电池模组翻转的操作。之后，可再次控制气缸31，使气缸31伸出，从而可释放电池模组200，然后便可进行后续的加工操作。

在本发明的实施例中，电池模组夹具不仅实现了电池模组的夹持、起吊和平移操作，同时还通过设置了相应的旋转结构而实现了电池模组的翻转操作，显著地减少了电池模组加工期间的人工操作，并且电池模组夹具的操作简单，便于操控，简化了加工流程，节省了加工工时，极大地提高了生产效率。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，而并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池模组夹具(100)，其中，所述电池模组夹具(100)包括：

支撑座(10)；

两个夹持臂(20)，以至少一个夹持臂(20)相对于所述支撑座(10)可滑动的方式安装在所述支撑座(10)上，且在每个夹持臂(20)的自由端均旋转连接有夹持爪(21)；

滑动驱动机构(30)，安装在所述支撑座(10)上并能够驱动所述至少一个夹持臂(20)滑动；和

旋转驱动机构(40)，能够驱动所述夹持爪(21)相对于所述夹持臂(20)转动。

2.根据权利要求1所述的电池模组夹具，其中，在所述支撑座(10)上设置有滑轨(11)，并在所述至少一个夹持臂(20)上设置有与所述滑轨(11)配合的滑块(23)，以滑动连接到所述滑轨(11)。

3.根据权利要求1所述的电池模组夹具，其中，所述电池模组夹具(100)进一步包括：控制系统，用来控制所述滑动驱动机构(30)和所述旋转驱动机构(40)的操作。

4.根据权利要求3所述的电池模组夹具，其中，所述滑动驱动机构(30)包括：

气缸(31)，所述气缸(31)的缸筒(311)固定在所述支撑座(10)上且活塞杆(312)连接到所述至少一个夹持臂(20)；

控制阀，安装在所述气缸(31)的进出气管路上，以控制所述气缸(31)的动作。

5.根据权利要求4所述的电池模组夹具，其中，所述滑动驱动机构(30)还包括与所述控制系统通信的位置感测器(34)，用来感测所述至少一个夹持臂(20)是否滑动到预定位置并且在所述至少一个夹持臂(20)滑动到预定位置时向所述控制系统发送信号，其中，所述控制系统被配置为在接收到所述信号之后命令所述控制阀锁定所述气缸(31)。

6.根据权利要求3所述的电池模组夹具，其中，所述旋转驱动机构(40)包括：

转轴(42)，所述转轴(42)旋转地安装在所述夹持臂(20)上，且所述夹持爪(21)固定在所述转轴(42)上，使得两个所述夹持爪(21)面对彼此；

动力传动单元，能够产生动力并驱动所述转轴(42)转动。

7.根据权利要求6所述的电池模组夹具，其中，所述动力传动单元包括安装在所述夹持臂(20)上的摆动气缸(41)、固定在所述摆动气缸(41)的输出轴上的第一链轮、固定在所述转轴(42)上的第二链轮(44)以及与所述第一链轮和所述第二链轮(44)啮合的链条(43)，所述旋转驱动机构(40)还包括用来控制所述摆动气缸(41)动作的控制阀。

8.根据权利要求1所述的电池模组夹具，其中，在所述夹持爪(21)的夹持面上形成有凸起，以在夹持电池模组(200)时插入到所述电池模组(200)的端板上的凹入内。

9.根据权利要求1所述的电池模组夹具，其中，在所述支撑座(10)上固定有吊环(50)和扶手(60)。

10.根据权利要求1所述的电池模组夹具，其中，在所述支撑座(10)上安装有控制手柄(80)，用于控制起吊电池模组夹具(100)的起吊装置。