CN110385664B - 一种用于新能源电池的外壳定位装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种用于新能源电池的外壳定位装置，包括机架，机架上设有用于支撑电池底壳的置物台、用于定位电池底壳的定位装置I、用于定位电池上盖的定位装置II和用于抓取并移动电池上盖的转移装置；定位装置I、定位装置II和转移装置均位于置物台的上方并且由低到高依次设置；定位装置I具有一对相对设置并能够在水平方向相互靠近或远离的夹板，定位装置II具有一对相对设置并能够在竖直方向同步移动、在水平方向相互靠近或远离的托板，转移装置具有能够在竖直方向移动的抓取装置。本发明通过两套定位装置分别对底壳和上盖进行定位，然后利用转移装置将定位后的上盖移动到底壳上完成装配前的组装工序，效率高，定位精度好，具有较高的应用价值。

Description

一种用于新能源电池的外壳定位装置
技术领域
本发明属于新能源电池制造技术领域，具体涉及一种用于新能源电池的外壳定位装置。
背景技术
随着新能源汽车的发展，新能源汽车电池得到了大规模的应用，新能源电池就是使用新能源技术来达到减少“温室气体”排放污染目的的新型电池，新能源汽车电池可以分为两大类，即蓄电池和燃料电池。蓄电池适用于纯新能源汽车，可以归类为铅酸蓄电池、镍基电池（镍一氢及镍一金属氢化物电池、镍一福及镍一锌电池）、钠ß电池（钠一硫电池和钠一氯化镍电池）、二次锂电池、空气电池等类型。而燃料电池专用于燃料电池新能源汽车，可以分为碱性燃料电池(AFC)、磷酸燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)、质子交换膜燃料电池(PEMFC)、直接甲醇燃料电池(DMFC)等类型。
新能源电池一般由外壳和安装于外壳中的模组组成，外壳一般由底壳和上盖组成，用螺栓将上盖和底壳固定到一起，但是上盖和底壳在组装的过程中，必须确保上盖上的螺栓孔和底壳上的螺栓孔一一对应方可实现螺栓的安装。现有技术中大部分电池制造商采用人工定位的方式完成上盖螺栓孔和底壳螺栓孔的对齐操作，还有一部分制造商采用更为先进的定位设备，通过搭配的视觉定位系统直接完成上盖和底壳的对齐。对于前者而言，这种方法的效率极低，在大批量进行生产时还容易出错。对于后者而言，这种先进的定位设备虽然效率极高，但是造价高昂，维护成本较高，维护难度大，不适合中小规模的制造商使用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种用于新能源电池的外壳定位装置，通过先分别完成上盖和底座的单独定位，再完成两者的结合的方式实现高效、低投入和低出错率的目的。
为解决现有技术问题，本发明公开了一种用于新能源电池的外壳定位装置，包括机架，所述机架上设有用于支撑电池底壳的置物台、用于定位电池底壳的定位装置I、用于定位电池上盖的定位装置II和用于抓取并移动所述电池上盖的转移装置；
所述定位装置I、所述定位装置II和所述转移装置均位于所述置物台的上方并且由低到高依次设置；所述定位装置I具有一对相对设置并能够在水平方向相互靠近或远离的夹板，所述定位装置II具有一对相对设置并能够在竖直方向同步移动、在水平方向相互靠近或远离的托板，所述转移装置具有能够在竖直方向移动的抓取装置。
进一步地，所述夹板通过设置在所述机架上的直线驱动装置I驱动而移动。
进一步地，所述托板通过直线驱动装置II的驱动而在水平方向移动，所述直线驱动装置II设置于滑块上，所述滑块沿竖直方向滑动设置在所述机架上并通过设置于所述机架上的直线驱动装置III驱动而使所述托板在竖直方向移动。
进一步地，所述托板设有用于定位电池上盖侧壁的定位面和用于承托电池上盖底壁的承托面。
进一步地，所述抓取装置通过设置在所述机架上的直线驱动装置IV驱动而在竖直方向移动。
进一步地，所述抓取装置为吸盘或夹爪。
进一步地，所述置物台上设有若干用于检测电池底壳压力的检测装置，所述检测装置阵列分布。
进一步地，所述机架还设有用于定位电池底壳其中一个侧面的侧板。
进一步地，所述机架的底部设有用于移动的脚轮。
进一步地，所述机架还包括若干立柱和若干顶梁，所述立柱竖直设置，相邻两个立柱之间通过所述顶梁连接，所述置物台设于所述顶梁下方并与所述立柱连接。
本发明具有的有益效果：
1.本发明通过两套定位装置分别对底壳和上盖进行定位，然后利用转移装置将定位后的上盖移动到底壳上完成装配前的组装工序，效率高，定位精度好，具有较高的应用价值。
2.本发明各个工作装置中的动力部分均为常见部件，技术成熟，可模块化安装，产品标准化程度高，大大降低了该装置的制造成本。
3.本发明通过对底壳压力的检测来判断底壳放置是否达到水平状态，大大提高底壳定位的精确度。
附图说明
图1为本发明第一个优选实施例的结构前视图；
图2为图1所示实施例的结构后视图；
图3为图1所示实施例的托板部分的结构分解图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1至3所示，一种用于新能源电池的外壳定位装置，包括机架，所述机架上设有用于支撑电池底壳3的置物台6、用于定位电池底壳3的定位装置I20、用于定位电池上盖1的定位装置II21和用于抓取并移动所述电池上盖1的转移装置19。
所述定位装置I20、所述定位装置II21和所述转移装置19均位于所述置物台6的上方并且由低到高依次设置。
所述定位装置I20包括一对在水平方向相对设置的直线驱动装置I14和分别设于所述直线驱动装置I14活动端的夹板17。直线驱动装置I14固设于机架上，夹板17在直线驱动装置I14的驱动下能够在水平方向相互靠近或远离。如此一来，当电池底壳3放置到置物台6上之后，启动直线驱动装置I14即可令两个夹板17相互靠近从而将电池底壳3的两个相对的侧壁夹住，实现电池底壳3的定位。直线驱动装置I14为气缸、电缸或丝杠电机模组。
所述定位装置II21包括一对相对设置的托板13、驱动所述托板13在水平方向移动的直线驱动装置II21和驱动所述直线驱动装置II21在竖直方向移动的直线驱动装置III9。每个托板13由一个直线驱动装置II21驱动从而实现在水平方向的相互靠近或远离。直线驱动装置II21的升降控制是这样实现的：在机架上竖直且相对地设置一对直线导轨7和直线驱动装置III9，每个直线导轨7上滑动设置一个滑块8，直线驱动装置II21固设于相应的滑块8上，直线驱动装置III9的活动端固连滑块8从而实现滑块8的移动。直线驱动装置III9的数目可以是一个，也可以是两个，本实施例优选数目为两个，从而分别驱动每个滑块8。托板13通过一个安装板23与直线驱动装置II21的活动端固连。
为了更好地实现电池上盖1的承托和定位，所述托板13设有用于定位电池上盖1侧壁的定位面1301和用于承托电池上盖1底壁的承托面1302。在托板13相互靠近的过程中，两个定位面1301能够接触并夹住电池上盖1的两个相对的侧壁实现其定位目的，并且确保电池上盖1在移动过程中不会发生偏移，而承托面1302则在整个定位过程中对电池上盖1进行支撑。直线驱动装置II21和直线驱动装置III9为气缸、电缸或丝杠电机模组。
所述转移装置19包括抓取装置12和驱动抓取装置12在竖直方向移动的直线驱动装置IV10。直线驱动装置IV10固设于机架上，其活动端与抓取装置12固连。所述抓取装置12可以是吸盘12，还可以是夹爪。当抓取装置12为吸盘12时，吸盘12的数目为多个，并且阵列分布在吸盘架11上，吸盘架11由直线驱动装置IV10驱动，并且通过导柱18实现直线导向。当抓取装置12为夹爪时，其数目可为一个。直线驱动装置IV10为气缸、电缸或丝杠电机模组。
所述置物台6上设有若干用于检测电池底壳3压力的检测装置15，所述检测装置15阵列分布。当电池底壳3放置到置物台6上并由检测装置15对其支撑，在电池底壳3的压力下，检测装置15检测到压力值，通过判断检测装置15检测到的压力值的大小是否一致来判断电池底壳3是否水平放好。若压力大小相差很小可认为其一致，此时电池底壳3处于水平状态，否则处于不水平状态。通过这种方式可以快速判断电池底壳3的水平状态，从而提高后面装配时的定位精度。
由于电池外壳的几何形状为长方体结构，因此为了快速而准确的实现电池底壳3的定位，所述机架还设有用于定位电池底壳3其中一个侧面的侧板4。在放置电池底壳3时，先令其一个侧面紧贴侧板4，然后再通过定位装置I20对其进行定位。这样不仅可以提高定位精度，而且还可以提高定位效率。
为了实现装置的可移动的目的，所述机架的底部设有用于移动的脚轮16，方便该装置在不同工位的自由移动。
所述机架还包括若干立柱2和若干顶梁5，所述立柱2竖直设置，相邻两个立柱2之间通过所述顶梁5连接，所述置物台6设于所述顶梁5下方并与所述立柱2连接。直线驱动装置I14和直线导轨7均固设于立柱2上，直线驱动装置III9和直线驱动装置IV10均固设于顶梁5上。
在使用时，先将电池底壳3放置于置物台6上并由检测装置15提供支撑，其一个侧壁紧贴侧板4，待测试水平后启动直线驱动装置I14令夹板17夹住电池底壳3的另外两个侧壁完成电池底壳3的定位。此时将电池上盖1放置到电池底壳3的上方，并且由托板13提供承托，然后启动直线驱动装置II22令托板13的定位面1301紧贴电池上盖1的两个侧壁实现对电池上盖1的定位。然后启动直线驱动装置IV10下降到合适高度使吸盘12能够吸住电池上盖1，然后启动直线驱动装置II22令托板13相互远离而脱离托板13，然后再启动直线驱动装置III9使托板13移动到合适位置，最后启动直线驱动装置IV10令吸盘12下降从而将电池上盖1放置到电池底壳3上实现两者的定位匹配。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于新能源电池的外壳定位装置，包括机架，其特征在于：所述机架上设有用于支撑电池底壳（3）的置物台（6）、用于定位电池底壳（3）的定位装置I（20）、用于定位电池上盖（1）的定位装置II（21）和用于抓取并移动所述电池上盖（1）的转移装置（19）；
所述定位装置I（20）、所述定位装置II（21）和所述转移装置（19）均位于所述置物台（6）的上方并且由低到高依次设置；所述定位装置I（20）具有一对相对设置并能够在水平方向相互靠近或远离的夹板（17），所述定位装置II（21）具有一对相对设置并能够在竖直方向同步移动、在水平方向相互靠近或远离的托板（13），所述转移装置（19）具有能够在竖直方向移动的抓取装置（12）；
所述托板（13）设有用于定位电池上盖（1）侧壁的定位面（1301）和用于承托电池上盖（1）底壁的承托面（1302）；
所述夹板（17）通过设置在所述机架上的直线驱动装置I（14）驱动而移动；
所述托板（13）通过直线驱动装置II的驱动而在水平方向移动，所述直线驱动装置II设置于滑块（8）上，所述滑块（8）沿竖直方向滑动设置在所述机架上并通过设置于所述机架上的直线驱动装置III（9）驱动而使所述托板（13）在竖直方向移动。
2.根据权利要求1所述的一种用于新能源电池的外壳定位装置，其特征在于：所述抓取装置（12）通过设置在所述机架上的直线驱动装置IV（10）驱动而在竖直方向移动。
3.根据权利要求1所述的一种用于新能源电池的外壳定位装置，其特征在于：所述抓取装置（12）为吸盘或夹爪。
4.根据权利要求1所述的一种用于新能源电池的外壳定位装置，其特征在于：所述置物台（6）上设有若干用于检测电池底壳（3）压力的检测装置（15），所述检测装置（15）阵列分布。
5.根据权利要求1所述的一种用于新能源电池的外壳定位装置，其特征在于：所述机架还设有用于定位电池底壳（3）其中一个侧面的侧板（4）。
6.根据权利要求1所述的一种用于新能源电池的外壳定位装置，其特征在于：所述机架的底部设有用于移动的脚轮（16）。
7.根据权利要求1所述的一种用于新能源电池的外壳定位装置，其特征在于：所述机架还包括若干立柱（2）和若干顶梁（5），所述立柱（2）竖直设置，相邻两个立柱（2）之间通过所述顶梁（5）连接，所述置物台（6）设于所述顶梁（5）下方并与所述立柱（2）连接。
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