CN109950627A - 电池模块端盖板组装装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电池模块端盖板组装装置，属于锂电池模组生产领域。该电池模块端盖板组装装置包括取料部、运输部及下料部；其中：取料部用于将端盖板移动至运输部；运输部包括输送装置及安装于输送装置上的治具，治具用于固定电池模块；治具接收取料部送来的端盖板，并将端盖板组装到电池模块上形成电池模块组件；下料部用于将电池模块组件从运输部移走。本发明通过取料部将端盖板输送至运输部，通过治具将端盖板组装在电池模块上，通过下料部将电池模块组件移走，实现了机械化组装，大大提高了生产效率。

Description

电池模块端盖板组装装置

技术领域

本发明涉及锂电池模组生产领域，具体地说一种电池模块端盖板组装装置。

背景技术

在锂电池模组的生产过程中，由多个电池单元并列组成电池模块。如图13所示，在电池模块101的两端依次组装盖板102、端盖板103及包络结构件104。盖板102用于将每个电池单元的电能汇流起来，端盖板103用于绝缘并将盖板102与外界隔开。盖板102与电池模块101是卡接的，端盖板103与盖板102也是卡接的，包络结构件104为金属材料且安装在端盖板103的外侧。包盖105覆盖在电池模块101的外部，用于加固电池模块101。包盖105与包络结构件104焊接在一起，形成电池模块组件100。

现有技术中，一般是通过人工方式将端盖板组装在电池模块的两端。这种生产方式不仅生产效率低下，而且还影响到锂电池模组的质量。

因此，需要设计一种能提高效率的电池模块端盖板组装装置。

发明内容

本发明针对现有的锂电池模组人工组装端盖板效率低的问题，提供一种高效率的电池模块端盖板组装装置。

本发明的技术方案如下：

一种电池模块端盖板组装装置，用于将端盖板组装到电池模块上，电池模块端盖板组装装置包括取料部、运输部及下料部；其中：取料部用于将端盖板移动至运输部；运输部包括输送装置及安装于输送装置上的治具，治具用于固定电池模块；治具接收取料部送来的端盖板，并将端盖板组装到电池模块上形成电池模块组件；下料部用于将电池模块组件从运输部移走。

通过取料部将端盖板输送至运输部，通过治具将端盖板组装在电池模块上，通过下料部将电池模块组件移走，实现了机械化组装，大大提高了生产效率。

进一步地，取料部包括第一取料装置、第二取料装置及顶升装置，顶升装置用于将端盖板从端盖板运送装置中顶升至第一取料装置或者第二取料装置，第一取料装置及第二取料装置分别将一块端盖板输送至缓存部。

通过在取料部设置有两个取料装置，可交替输送两个端盖板，节省了端盖板的上料时间。

进一步地，第一取料装置包括取料升降机构及取料平移机构，取料平移机构包括第一平移机构及第二平移机构，取料升降机构安装于第一平移机构上，第一平移机构安装于第二平移机构上；取料升降机构带动端盖板升降，取料升降机构在第一平移机构的带动下沿着第一水平方向移动，第一平移机构在第二平移机构的带动下沿着第二水平方向移动。

取料装置通过设置取料升降机构与取料平移机构，可实现端盖板的精确上料。

进一步地，取料升降机构包括升降电机、旋转气缸、夹紧气缸及取料夹爪，取料夹爪安装在夹紧气缸上，夹紧气缸安装在旋转气缸上，旋转气缸安装在升降电机上；夹紧气缸带动取料夹爪开合，旋转气缸带动夹紧气缸及取料夹爪旋转，升降电机带动旋转气缸、夹紧气缸及取料夹爪升降。

取料升降机构包括升降电机、旋转气缸、夹紧气缸及取料夹爪，通过电机与气缸的配合，可实现取料夹爪在空间任意位置的定位。

进一步地，电池模块端盖板组装装置还包括缓存部，缓存部位于取料部与运输部之间，用于将端盖板从取料部移动至运输部。

本发明通过设置缓存部来实现对端盖板上料的暂存，从而节约上料时间。

进一步地，缓存部包括横移装置及夹送装置，夹送装置包括压紧气缸、顶升气缸、缓存夹爪气缸及缓存夹爪；缓存夹爪安装在缓存夹爪气缸上，缓存夹爪气缸安装在顶升气缸上，顶升气缸安装在压紧气缸上，压紧气缸安装在横移装置上；横移装置带动夹送装置水平移动，压紧气缸带动顶升气缸及缓存夹爪气缸平移，顶升气缸带动缓存夹爪气缸升降，缓存夹爪气缸带动缓存夹爪开合。

通过横移装置与夹送装置的配合将暂存的端盖板输送至运输部，可进一步提高生产效率。

进一步地，横移装置与夹送装置之间还安装有延长气缸，延长气缸安装在横移装置上，夹送装置安装在延长气缸上，延长气缸带动夹送装置水平移动。

通过设置延长气缸，可增加横移装置的行程，提高缓存部的适应性。

进一步地，治具包括固定装置及压紧装置，固定装置用于固定电池模块，压紧装置用于将端盖板压紧在电池模块上。

治具包括固定装置及压紧装置，可实现对电池模块的定位，以及对端盖板的组装。

进一步地，固定装置包括平台支架、固定板及固定气缸，固定板安装在平台支架的相对两侧，固定气缸带动固定板靠近或者远离平台支架。

固定装置采用气缸带动固定板来固定电池模块，结构简单。

进一步地，压紧装置安装在平台支架的另外的相对两侧，压紧装置包括伸缩气缸、端盖板夹紧气缸及端盖板压紧气缸，端盖板压紧气缸安装在端盖板夹紧气缸上，端盖板夹紧气缸安装在伸缩气缸上，端盖板夹紧气缸用于夹紧取料部运送来的端盖板，伸缩气缸带动端盖板夹紧气缸靠近或者远离固定装置，端盖板压紧气缸带动端盖板向电池模块压紧。

通过压紧装置实现将端盖板组装到电池模块上，可靠性高。

进一步地，下料部安装于运输部的出料端，下料部包括搬运装置及升降装置，搬运装置将运输部输送过来的电池模块组件夹起并放置在升降装置上，升降装置下降将电池模块组件送往下一工位。

下料部包括搬运装置及升降装置，可将组装好的电池模块组件移出并送往下一个工位，从而可以提高下一个工位的生产效率。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明另一视角的立体结构示意图。

图3为本发明中的取料部的立体结构示意图。

图4为本发明取料部中的第一取料装置的立体结构示意图。

图5为本发明中的第一取料装置的另一视角的立体结构示意图。

图6为本发明中的缓存部的立体结构示意图。

图7为本发明中的缓存部的另一视角的立体结构示意图。

图8为本发明中的治具的立体结构示意图。

图9为本发明治具中的固定装置的立体结构示意图。

图10为本发明治具中的压紧装置的立体结构示意图。

图11为本发明中的下料部的立体结构示意图。

图12为本发明中的下料部的另一视角的立体结构示意图。

图13为本发明中的电池模块组件的爆炸图。

图14为本发明中的端盖板夹取时的结构示意图。

图1～图14中，包括取料部10、第一取料装置11、取料升降机构111、夹紧气缸1111、旋转气缸1112、取料夹爪1113、升降电机1114、取料平移机构112、第一平移机构1121、第二平移机构1122、第一横移电机1123、第二横移电机1124、第二取料装置12、顶升装置13、端盖板运送装置14、缓存部20、横移装置21、横移气缸211、延长气缸212、夹送装置22、压紧气缸221、顶升气缸222、夹爪气缸223、缓存夹爪224、运输部30、治具31、固定装置311、固定气缸3111、平台支架3112、固定板3113、压紧装置312、伸缩气缸3121、端盖板夹紧气缸3122、端盖板压紧气缸3123、治具夹爪3124、输送装置32、电机321、长导轨322、下料部40、搬运装置41、升降装置42、电池模块组件100、电池模块101、盖板102、端盖板103、卡扣1031、包络结构件104、包盖105。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1、图2及图13所示，本发明是一种电池模块端盖板组装装置，用于将端盖板103组装到电池模块101上。

电池模块端盖板组装装置至少包括取料部10、运输部30及下料部40。取料部10、运输部30及下料部40均安装在结构平台上，取料部10位于运输部30运输方向的一侧，下料部40位于运输部30运输方向的末端。其中：取料部10用于将端盖板103移动至运输部30；运输部30包括输送装置32及安装于输送装置32上的治具31，治具31用于固定电池模块101；治具31接收取料部10送来的端盖板103，并将端盖板103组装到电池模块101上形成电池模块组件100；下料部40用于将电池模块组件100从运输部30移走。

本发明通过取料部10将端盖板103输送至运输部30，通过治具31将端盖板103组装在电池模块101上，通过下料部40将电池模块组件100移走，实现了机械化组装，大大提高了生产效率。

如图3所示，取料部10包括第一取料装置11、第二取料装置12及顶升装置13，顶升装置13位于第一取料装置11与第二取料装置12的下方。顶升装置13用于将端盖板103从端盖板运送装置14中顶升至第一取料装置11或者第二取料装置12，第一取料装置11及第二取料装置12分别将一块端盖板103输送至缓存部20。

本发明的取料部10设置有两个取料装置，可交替输送两个端盖板103，节省了端盖板103的上料时间。

顶升装置13与端盖板运送装置14配套使用，通常设置有多套，本实施例中为四套，每个取料装置分别配置有两套。顶升装置13采用现有的常规装置，比如液压顶升装置；端盖板运送装置14一般采用现有的物料车。顶升装置13与端盖板运送装置14的结构均为已知，在此不再赘述。

第一取料装置11与第二取料装置12一般采用相同的结构。下面以第一取料装置11的结构来说明。如图4、图5所示，第一取料装置11包括取料升降机构111及取料平移机构112，取料平移机构112包括第一平移机构1121及第二平移机构1122。取料升降机构111安装于第一平移机构1121上，第一平移机构1121安装于第二平移机构1122上；取料升降机构111带动端盖板103升降，取料升降机构111在第一平移机构1121的带动下沿着第一水平方向移动，第一平移机构1121在第二平移机构1122的带动下沿着第二水平方向移动。第一平移机构1121与第二平移机构1122可以采用现有技术中的任意一种，本实施例中采用丝杆滑轨结构，第一平移机构1121由第一横移电机1123提供动力，第二平移机构1122由第二横移电机1124提供动力。

本发明的取料装置通过设置取料升降机构111与取料平移机构112，可实现端盖板103的精确上料。

取料升降机构111包括升降电机1114、旋转气缸1112、夹紧气缸1111及取料夹爪1113，取料夹爪1113安装在夹紧气缸1111上，夹紧气缸1111安装在旋转气缸1112上，旋转气缸1112安装在升降电机1114上；夹紧气缸1111带动取料夹爪1113开合，旋转气缸1112带动夹紧气缸1111及取料夹爪1113旋转，升降电机1114带动旋转气缸1112、夹紧气缸1111及取料夹爪1113升降。

本发明的取料升降机构111包括升降电机1114、旋转气缸1112、夹紧气缸1111及取料夹爪1113，通过电机与气缸的配合，可实现取料夹爪1113在空间任意位置的定位。

如图1、图2所示，可选的，电池模块端盖板组装装置还可以包括缓存部20，缓存部20位于取料部10与运输部30之间，用于将端盖板从取料部10移动至运输部30。

本发明通过设置缓存部20来实现对端盖板103上料的暂存，从而节约上料时间。

如图6、图7所示，缓存部20包括横移装置21及夹送装置22，夹送装置22安装在横移装置21上。夹送装置22包括压紧气缸221、顶升气缸222、缓存夹爪气缸223及缓存夹爪224；缓存夹爪224安装在缓存夹爪气缸223上，缓存夹爪气缸223安装在顶升气缸222上，顶升气缸222安装在压紧气缸221上，压紧气缸221安装在横移装置21上。横移装置21带动夹送装置22水平移动，压紧气缸221带动顶升气缸222及缓存夹爪气缸223平移，顶升气缸222带动缓存夹爪气缸223升降，缓存夹爪气缸223带动缓存夹爪224开合。

本发明的缓存部20包括横移装置21及夹送装置22，通过横移装置21与夹送装置22的配合将暂存的端盖板103输送至运输部30，可进一步提高生产效率。

在横移装置21与夹送装置22之间还可以安装有延长气缸212，延长气缸212安装在横移装置21上，夹送装置22安装在延长气缸212上，延长气缸212带动夹送装置22水平移动。

本发明的缓存部20通过设置延长气缸212，可增加横移装置21的行程，提高缓存部20的适应性。

如图8、图9及图10所示，治具31包括固定装置311及压紧装置312，固定装置311用于固定电池模块101，压紧装置312用于将端盖板103压紧在电池模块101上。

本发明的治具31包括固定装置311及压紧装置312，可实现对电池模块101的定位，以及对端盖板103的组装。

固定装置311包括平台支架3112、固定板3113及固定气缸3111。固定板3113有四块，分成两组。两组固定板分别安装在平台支架3112的相对两侧。固定气缸3111有两只，每只固定气缸分别与其中的一组固定板相连接。两只固定气缸3111分别带动两组固定板相对移动，从而靠近或者远离平台支架3112，实现固定或者松开电池模块101的功能。

本发明治具31的固定装置311采用气缸带动固定板3113来固定电池模块101，结构简单。

压紧装置312有两组，两组压紧装置312分别安装在平台支架3112的另外的相对两侧，即与端盖板103安装位置相对应的两侧。如图10所示，每组压紧装置312分别包括伸缩气缸3121、端盖板夹紧气缸3122及端盖板压紧气缸3123，端盖板夹紧气缸3122上安装有治具夹爪3124，端盖板压紧气缸3123安装在端盖板夹紧气缸3122上，端盖板夹紧气缸3122安装在伸缩气缸3121上，端盖板夹紧气缸3122带动治具夹爪3124用于夹紧取料部10或者缓存部20运送来的端盖板103。两只伸缩气缸3121同时动作带动端盖板夹紧气缸3122靠近或者远离固定装置311，端盖板压紧气缸3123带动端盖板103向电池模块101压紧。

本发明通过压紧装置312实现将端盖板103组装到电池模块101上，可靠性高。

如图1、图2所示，治具31安装在输送装置32上。输送装置32包括电机321、长导轨322和丝杆(图中未示出)。治具31的平台支架3112安装在丝杆上，电机321带动丝杆旋转，进而带动治具31沿着长导轨322移动。

如图1、图2所示，下料部40安装于运输部30的出料端。如图11、图12所示，下料部40包括搬运装置41及升降装置42，升降装置42位于搬运装置41的下方。搬运装置41将运输部30输送过来的电池模块组件100夹起并放置在升降装置42上，升降装置42下降将电池模块组件100送往下一工位。搬运装置41与升降装置42可以采用现有技术中的任意一种，本实施例中也采用丝杆滑轨结构。升降装置42上还可以安装有定位电池模块组件100的定位结构。

本发明的下料部40包括搬运装置41及升降装置42，可将组装好的电池模块组件100移出并送往下一个工位，从而可以提高下一个工位的生产效率。

本发明的工作过程如下：

1.上一工位将电池模块101放在运输部30的治具31上；治具31上的两只固定气缸3111分别带动电池模块101两侧的固定板3113将电池模块101固定在平台支架3112上；随后输送装置32开始输送治具31，治具31到达缓存部20位置时停止；

2.取料部10的两只取料夹爪1113下降抓取端盖板103，随后在升降电机1114、第一横移电机1123、第二横移电机1124的共同作用下靠近缓存部20；

3.缓存部20的横移气缸211带动延长气缸212和夹送装置22向取料部10靠近；延长气缸212带动夹送装置22靠近取料部10；

4.待横移气缸211和延长气缸212动作完毕，顶升气缸222带动缓存夹爪224升起，随后取料夹爪1113带着端盖板103与缓存部20的缓存夹爪224对齐，缓存部20的夹爪气缸223带动缓存夹爪224夹住端盖板103，随后取料夹爪1113松开，取料部10回原位准备再次取料；

5.横移气缸211与延长气缸212共同作用带动夹送装置22向运输部30上的治具31靠近，随后压紧气缸221推送缓存夹爪224，顶升气缸222使缓存夹爪224降低，与治具夹爪3124对齐；

6.治具夹爪3124夹紧端盖板103，随后缓存夹爪224松开端盖板103；

7.压紧气缸221带动夹送装置22远离治具夹爪3124，随后顶升气缸222使夹送装置22升高；

8.在延长气缸212和横移气缸211的作用下，缓存部20向取料部10靠近，远离治具31，预备下一次移交端盖板103；先移交电池模块101一侧的端盖板103后，再移交电池模块101另一侧的端盖板103；

9.两侧端盖板103都已移交完毕后，治具31的伸缩气缸3121使压紧装置312靠近电池模块101，到达位置后，治具31的两只端盖板压紧气缸3123同时带动其连接板推动端盖板103，使端盖板103的卡扣1031扣在电池模块101上，随后两只端盖板压紧气缸3123带动连接板后撤，伸缩气缸3121使压紧装置312远离电池模块101；

10.输送装置32继续将治具31向下料部40运输，在下料部40的搬运装置41处停止；

11.治具31的固定装置311松开电池模块组件100，搬运装置将电池模块组件100夹起，搬运到升降装置42处进行下料处理，前往下一工位。

上文对本发明进行了足够详细的具有一定特殊性的描述。所属领域内的普通技术人员应该理解，实施例中的描述仅仅是示例性的，在不偏离本发明的真实精神和范围的前提下做出所有改变都应该属于本发明的保护范围。本发明所要求保护的范围是由所述的权利要求书进行限定的，而不是由实施例中的上述描述来限定的。

Claims (11)

1.一种电池模块端盖板组装装置，用于将端盖板组装到电池模块上，其特征在于，所述电池模块端盖板组装装置包括取料部、运输部及下料部；其中：

所述取料部用于将所述端盖板移动至所述运输部；

所述运输部包括输送装置及安装于所述输送装置上的治具，所述治具用于固定所述电池模块；所述治具接收所述取料部送来的所述端盖板，并将所述端盖板组装到所述电池模块上形成电池模块组件；

所述下料部用于将所述电池模块组件从所述运输部移走。

2.根据权利要求1所述的电池模块端盖板组装装置，其特征在于，所述取料部包括第一取料装置、第二取料装置及顶升装置，所述顶升装置用于将所述端盖板从端盖板运送装置中顶升至所述第一取料装置或者所述第二取料装置，所述第一取料装置及所述第二取料装置分别将一块所述端盖板输送至所述缓存部。

3.根据权利要求2所述的电池模块端盖板组装装置，其特征在于，所述第一取料装置包括取料升降机构及取料平移机构，所述取料平移机构包括第一平移机构及第二平移机构，所述取料升降机构安装于所述第一平移机构上，所述第一平移机构安装于所述第二平移机构上；所述取料升降机构带动所述端盖板升降，所述取料升降机构在所述第一平移机构的带动下沿着第一水平方向移动，所述第一平移机构在所述第二平移机构的带动下沿着第二水平方向移动。

4.根据权利要求3所述的电池模块端盖板组装装置，其特征在于，所述取料升降机构包括升降电机、旋转气缸、夹紧气缸及取料夹爪，所述取料夹爪安装在所述夹紧气缸上，所述夹紧气缸安装在所述旋转气缸上，所述旋转气缸安装在所述升降电机上；所述夹紧气缸带动所述取料夹爪开合，所述旋转气缸带动所述夹紧气缸及所述取料夹爪旋转，所述升降电机带动所述旋转气缸、所述夹紧气缸及所述取料夹爪升降。

5.根据权利要求1所述的电池模块端盖板组装装置，其特征在于，所述电池模块端盖板组装装置还包括缓存部，所述缓存部位于所述取料部与所述运输部之间，用于将所述端盖板从所述取料部移动至所述运输部。

6.根据权利要求5所述的电池模块端盖板组装装置，其特征在于，所述缓存部包括横移装置及夹送装置，所述夹送装置包括压紧气缸、顶升气缸、缓存夹爪气缸及缓存夹爪；所述缓存夹爪安装在所述缓存夹爪气缸上，所述缓存夹爪气缸安装在所述顶升气缸上，所述顶升气缸安装在所述压紧气缸上，所述压紧气缸安装在所述横移装置上；所述横移装置带动所述夹送装置水平移动，所述压紧气缸带动所述顶升气缸及所述缓存夹爪气缸平移，所述顶升气缸带动所述缓存夹爪气缸升降，所述缓存夹爪气缸带动所述缓存夹爪开合。

7.根据权利要求6所述的电池模块端盖板组装装置，其特征在于，所述横移装置与所述夹送装置之间还安装有延长气缸，所述延长气缸安装在所述横移装置上，所述夹送装置安装在所述延长气缸上，所述延长气缸带动所述夹送装置水平移动。

8.根据权利要求1所述的电池模块端盖板组装装置，其特征在于，所述治具包括固定装置及压紧装置，所述固定装置用于固定所述电池模块，所述压紧装置用于将所述端盖板压紧在所述电池模块上。

9.根据权利要求8所述的电池模块端盖板组装装置，其特征在于，所述固定装置包括平台支架、固定板及固定气缸，所述固定板安装在所述平台支架的相对两侧，所述固定气缸带动所述固定板靠近或者远离所述平台支架。

10.根据权利要求9所述的电池模块端盖板组装装置，其特征在于，所述压紧装置安装在所述平台支架的另外的相对两侧，所述压紧装置包括伸缩气缸、端盖板夹紧气缸及端盖板压紧气缸，所述端盖板压紧气缸安装在所述端盖板夹紧气缸上，所述端盖板夹紧气缸安装在所述伸缩气缸上，所述端盖板夹紧气缸用于夹紧所述取料部运送来的所述端盖板，所述伸缩气缸带动所述端盖板夹紧气缸靠近或者远离所述固定装置，所述端盖板压紧气缸带动所述端盖板向所述电池模块压紧。

11.根据权利要求1所述的电池模块端盖板组装装置，其特征在于，所述下料部安装于所述运输部的出料端，所述下料部包括搬运装置及升降装置，所述搬运装置将所述运输部输送过来的所述电池模块组件夹起并放置在所述升降装置上，所述升降装置下降将所述电池模块组件送往下一工位。