CN110654884A - 电池模组堆叠旋转装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池模组堆叠旋转装置，包括前、后对称设于分度机构的转盘上的两个堆叠工装；各堆叠工装包括安装于左、右支撑板之间的堆叠架，堆叠架的左、右倾斜靠板上设有与之垂直的底托，底托由左、右靠板下方设置的丝杆螺母传动副带动沿左、右靠板上、下移动，左、右靠板上分别设有左、右夹板，左、右夹板和底托以及左、右靠板之间形成端板、N个电芯和尾板依次进行堆叠形成电池模组的限位区域；转盘每次旋转180°使两堆叠工装分别于抓取端板尾板工位和电芯叠放工位之间转换。本发明提高了电池模组堆叠工作效率，保证电芯极柱面的平整度以及电芯之间的位置关系，有效避免了产品的短路现象，降低了企业的生产成本。

Description

电池模组堆叠旋转装置

技术领域

本发明涉及电池模组制作生产技术，具体为一种电池模组堆叠旋转装置。

背景技术

随着新能源的快速发展，锂电池模组的市场需求日益增大。

电动汽车，电动自行车，电动工具等电源所用的锂电池模组在生产过程中都采用人工堆叠组装，人员在流水线手工堆叠电芯，由于单体电芯(长方形状)质量过重及体积过大，在模组堆叠时操作不方便，操作过程中也容易造成电芯短路而烧坏产品，增加企业的生产成本；另外电芯堆叠生产时需要保证电芯极柱面的平整度以及电芯之间位置关系，若堆叠不好，可能会造成焊接时候出现问题。

总之，采用人工堆叠电池模组效率很低，作业过程中很难控制好电芯之间的位置关系以及电芯极柱面的平整度。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提出了一种提高工作效率、保证加工质量的电池模组堆叠旋转装置。

能够解决上述技术问题的电池模组堆叠旋转装置，其技术方案包括堆叠工装，所不同的是两个堆叠工装对称设于分度机构的转盘上，所述分度机构设于机座上；各堆叠工装包括安装于左、右支撑板(设于转盘上)之间的堆叠架，所述堆叠架的左、右靠板(板面倾斜与水平形成夹角)上设有与之垂直的底托，所述底托由左、右靠板下方设置的丝杆螺母传动副带动沿左、右靠板上、下移动，左、右靠板上分别设有左、右夹板，左、右夹板和底托以及左、右靠板之间形成端板、N个电芯和尾板依次进行堆叠而形成电池模组的限位区域；所述转盘每次旋转180°使两堆叠工装分别于抓取端板尾板工位和电芯叠放工位之间转换。

所述丝杆螺母传动副的一种结构包括旋合的滚珠丝杆和螺母，所述螺母安装于螺母座中，所述螺母座通过左、右滑块安装于左、右导轨上，螺母座与底托于左、右靠板之间的间隔处相互连接，所述滚珠丝杆的驱动为堆叠伺服电机，所述堆叠伺服电机通过同步带轮传动副连接滚珠丝杆的一轴端。

为提高稳定性，两堆叠工装的支撑板之间通过稳固板连接。

常规上，所述分度机构包括旋转伺服电机，所述旋转伺服电机通过减速器连接转盘。

本发明的有益效果：

本发明电池模组堆叠旋转装置可提高电池模组堆叠的工作效率，保证电芯极柱面的平整度以及电芯之间的位置关系，还可有效避免产品的短路现象，降低了企业的生产成本。

附图说明

图1为本发明一种实施方式的结构示意图。

图2为图1实施方式中堆叠工装的结构示意图。

图3为图2的俯视图。

图4为图2的仰视图。

图号标识：1、堆叠工装；2、分度机构；3、机座；4、支撑板；5、堆叠架；6、底托；7、靠板；8、夹板；9、滚珠丝杆；10、堆叠伺服电机；11、同步带轮传动副；12、导轨；13、稳固板；14、螺母座；15、转盘。

具体实施方式

下面结合附图所示实施方式对本发明的技术方案作进一步说明。

本发明电池模组堆叠旋转装置，包括前、后对称设于转盘15上的两个堆叠工装1，所述转盘15设于分度机构2上，所述分度机构2设于机座3上，所述分度机构2包括旋转伺服电机，所述旋转伺服电机通过减速器连接转盘15，如图1所示。

以右侧堆叠工装1为例，所述堆叠工装1包括安装于左、右支撑板4之间的堆叠架5，左、右支撑板4安装于转盘15的对应位置上，所述堆叠架5上端向左倾斜而使得堆叠架5右侧架面的左、右靠板7与水平面形成60°夹角，左、右靠板7上方居中设有垂直于靠板7板面的底托6(放置端板)，左、右靠板7下方的堆叠架5上设有堆叠伺服电机10，所述堆叠伺服电机10通过同步带轮传动副11驱动的丝杆螺母传动副；所述丝杆螺母传动副包括旋合的滚珠丝杆9和螺母，所述滚珠丝杆9对应于左、右靠板7的间隔处并通过上、下轴承组件安装就位，所述螺母设于螺母座14内，所述螺母座14通过左、右滑块安装于滚珠丝杆9两侧的左、右导轨12上，左、右导轨12安装于堆叠架5上，螺母座14与底托6之间通过设于左、右靠板7间隔处的连接件连接成为一整体；所述堆叠伺服电机10(连接有对应的减速机构)通过电机座安装于堆叠架5下部，所述同步带轮传动副11的主动带轮安装于减速机构的输出轴上，同步带轮传动副11的从动带轮安装于滚珠丝杆9的下轴端，如图2、图3、图4所示。

所述底托6两侧的左、右靠板7上设有对称且可同步调节(扩张和收缩)的左、右夹板8，左、右夹板8和底托6以及左、右靠板7之间形成端板、N个电芯和尾板依次进行堆叠而成为电池模组的限位区域，如图3所示。

前、后堆叠工装1的左、右支撑板4上部之间通过水平的稳固板13相互连接，如图1所示。

上述结构中，堆叠工装1安装成与转盘15成60度倾斜，主要是使堆叠工装1更好的支撑电芯，防止电芯垂直堆叠时有可能的跌落，依靠电芯的重力，一方面能够提高堆叠电芯间胶粘的紧凑性，保证堆叠的夹紧，另一方面借助左、右夹板8的夹持使堆叠电芯时侧面对齐，保证堆叠时极柱面的平整度和整齐性；底托6通过丝杆螺母传动副控制步进下降，下降的幅度由电芯的厚度决定，可以根据调整堆叠伺服电机10的运转速度来实现，可以设置传感器感应底托6下行的最终位置，根据堆叠的配方可以限制底托6的最终位置，保证堆叠的终点判断。

本发明的工作方式为：

1、于抓取端板尾板工位，抓板机器人从端板输送线抓取端板，将端板放置到左侧的堆叠工装1的堆叠限位区域上。

2、转盘15旋转180°，将右侧的堆叠工装1转动至抓取端板尾板工位，而将左侧的堆叠工装1(已放置有端板)转动至电芯叠放工位。

3、堆叠机器人抓取电芯(扫码)放置到对应堆叠工装1的堆叠位置(端板上)，连续放置N(10)次，每放置一个电芯，底托6对应下降一个电芯厚度的距离，而在抓取端板尾板工位，抓板机器人抓取端板放置于对应的堆叠工装1上。

4、转盘15再次旋转180°，抓板机器人从尾板输送线上抓取尾端板放置到刚堆叠好电芯的模组上而完成整个堆叠过程。

Claims (4)

1.电池模组堆叠旋转装置，包括堆叠工装(1)，其特征在于：两个堆叠工装(1)对称设于分度机构(2)的转盘(15)上，所述分度机构(2)设于机座(3)上；各堆叠工装(1)包括安装于左、右支撑板(4)之间的堆叠架(5)，所述堆叠架(5)的左、右倾斜靠板(7)上设有与之垂直的底托(6)，所述底托(6)由左、右靠板(7)下方设置的丝杆螺母传动副带动沿左、右靠板(7)上、下移动，左、右靠板(7)上分别设有左、右夹板(8)，左、右夹板(8)和底托(6)以及左、右靠板(7)之间形成端板、N个电芯和尾板依次进行堆叠而形成电池模组的限位区域；所述转盘(15)每次旋转180°使两堆叠工装(1)分别于抓取端板尾板工位和电芯叠放工位之间转换。

2.根据权利要求1所述的电池模组堆叠旋转装置，其特征在于：所述丝杆螺母传动副包括旋合的滚珠丝杆(9)和螺母，所述螺母安装于螺母座(14)中，所述螺母座(14)通过左、右滑块安装于左、右导轨(12)上，螺母座与底托(6)于左、右靠板(7)之间的间隔处相互连接，所述滚珠丝杆(9)的驱动为堆叠伺服电机(10)，所述堆叠伺服电机(10)通过同步带轮传动副(11)连接滚珠丝杆(9)的一轴端。

3.根据权利要求1所述的电池模组堆叠旋转装置，其特征在于：两堆叠工装(1)的支撑板(4)之间通过稳固板(13)连接。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的电池模组堆叠旋转装置，其特征在于：所述分度机构(2)包括旋转伺服电机，所述旋转伺服电机通过减速器连接转盘(15)。

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