CN110666725A

CN110666725A - 一种电芯与pcm板的组装治具

Info

Publication number: CN110666725A
Application number: CN201910916766.7A
Authority: CN
Inventors: 马迪; 吴景舟; 陈亮; 林全海; 徐维良; 韩奥琪; 顾舜; 邹建军
Original assignee: Jundi Intelligent Equipment Technology (suzhou) Co Ltd
Current assignee: Jundi Intelligent Equipment Technology (suzhou) Co Ltd
Priority date: 2019-08-21
Filing date: 2019-09-26
Publication date: 2020-01-10
Anticipated expiration: 2039-09-26
Also published as: CN110666725B

Abstract

本发明公开了一种电芯与PCM板的组装治具，包括安装板，所述安装板上设有支撑座支撑座上设有约束槽，与约束槽对应位置的支撑座上滑动安装有侧面夹紧定位块，位于侧面夹紧定位块一侧的支撑座上滑动安装有端面夹紧定位块，侧面夹紧定位块和端面夹紧定位块均由张开驱动机构进行同步驱动，端面夹紧定位块与支撑座之间、侧面夹紧定位块与安装板之间均设有弹性元件；与侧面夹紧定位块对应位置的安装板上设有吸取式电芯固定机构。通过吸取式电芯固定机构来对电芯进行固定，电芯不受外部压力，降低了组装难度，解决了电芯变形和电芯内部材料损坏的问题，且能兼容不同尺寸电芯的固定需求；同时，对PCM板的定位精度高。

Description

一种电芯与PCM板的组装治具

技术领域

本发明属于PCM板组装设备技术领域，尤其涉及一种电芯与PCM板的组装治具。

背景技术

如图8所示，PCM板10(PCM：脉冲编码调制Pulse Code Modulation)作为消费电子产品电芯9不可或缺的一部分，用来防止电芯9过度充、放电，从而保证在使用过程中电芯9的安全。

PCM板10(结构图参见图8)的组装需要将其上的两个引脚1001与电芯9的正负极引脚901进行精密组装并焊接，目前，PCM板10与电芯9的组装存在以下缺陷：

1.现有电芯9与PCM板10的组装治具通常采用电芯夹紧并下压的方式，而电芯9的每个面能承受的压力都是有限度的，否则会导致电芯9变形、甚至电芯9内部材料损坏，给组装带来了极大的困难；

2.现有的电芯治具采用机械定位，一般用推块和压紧块的组合来对电芯9进行固定，当生产不同尺寸电芯9时，则需要更换电芯治具，成本高，更换时间长，给生产带来了不便；

3.现有电芯PCM板组装治具在定位PCM板10时，一般采用仿形定位和单方向夹紧方式，定位精度较低，不能满足日益提高的组装精度要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种电芯与PCM板的组装治具，该组装治具利用吸取式电芯固定机构对电芯进行固定，解决了电芯变形而导致内部材料损坏的问题，同时对PCM板进行双向定位，提高了定位精度。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种电芯与PCM板的组装治具，包括安装板，所述安装板上设有支撑座，所述支撑座上设有用于放置PCM板的约束槽，与所述约束槽对应位置的所述支撑座上滑动安装有侧面夹紧定位块，位于所述侧面夹紧定位块一端的所述支撑座上滑动安装有端面夹紧定位块，所述端面夹紧定位块与所述支撑座之间、所述侧面夹紧定位块与所述安装板之间分别设有侧面弹性元件和端面弹性元件，该侧面弹性元件迫使所述侧面夹紧定位块与约束槽的槽壁相配合夹紧PCM板，所述约束槽上或侧面夹紧定位块上设置有与PCM板的硬板部顶靠的顶靠台阶，所述端面弹性元件的弹力迫使端面夹紧定位块靠向PCM板的端部与顶靠台阶夹紧PCM板，侧面夹紧定位块和端面夹紧定位块均由张开驱动机构进行同步驱动；

与所述侧面夹紧定位块对应位置的所述安装板上设有吸取式电芯固定机构。

作为一种优选的方案，所述吸取式电芯固定机构包括固定安装于所述安装板上的空心块，所述空心块的内部为空心结构、并连通有气管，所述气管还与真空泵相连；所述空心块的顶部还设有多个用于吸取电芯、并与所述空心结构连通的吸孔。

作为一种优选的方案，所述空心结构在所述空心块上设有两个，每个所述空心结构对应多个所述吸孔，所述气管与其中一所述空心结构连通，两所述空心结构均连通有连通管，两所述连通管之间设有控制阀。

作为一种优选的方案，所述安装板上设有定位凸台，所述空心块上设有与所述定位凸台相适配的定位槽；或者，所述安装板上设有定位槽，所述空心块上设有与所述定位槽相适配的定位凸台。

作为一种优选的方案，所述张开驱动机构包括设置于所述侧面夹紧定位块上的第一驱动块和设置于所述端面夹紧定位块上的第二驱动块，所述第一驱动块和第二驱动块的下端露出，所述第一驱动块和所述第二驱动块设置为楔形结构；

还包括位于所述安装板下方的固定座，所述固定座上设有竖向设置的直线驱动元件，所述直线驱动元件的驱动端朝向所述安装座、且设有顶板，所述顶板上设有至少两个驱动轮，所述第一驱动块和所述第二驱动块分别对应一所述驱动轮。

作为一种优选的方案，所述第一驱动块和所述第二驱动块与所述驱动轮的接触侧设置为弧形。

作为一种优选的方案，所述支撑座上设置有限位部，与所述限位部对应位置的所述端面夹紧定位块上设有行程槽；所述端面夹紧定位块上还设有顶块，所述顶块的长度大于所述端面夹紧定位块的宽度。

作为一种优选的方案，所述侧面夹紧定位块上设有向所述吸取式电芯固定机构方向凸出的阻挡定位部，处于夹持状态时，所述阻挡定位部构成所述顶靠台阶并与所述顶块形成定位空间。

作为一种优选的方案，所述弹性元件为拉伸弹簧，所述拉伸弹簧设置于所述第一驱动块与所述安装板之间、以及所述第二驱动块与所述支撑座之间；

所述侧面夹紧定位块通过至少两根导向杆滑动安装于所述支撑座上。

作为一种优选的方案，所述安装板上设有中心安装孔；所述安装板的外周设有多个工位，与每个工位对应位置的所述安装板上均设有支撑座，每个所述支撑座上均设有所述侧面夹紧定位块和所述端面夹紧定位块，所述端面夹紧定位块与所述支撑座之间、所述侧面夹紧定位块与所述安装板之间均设有弹性元件，其中与上料工位和下料工位对应的所述支撑座下方设有所述张开驱动机构；与工位对应位置的所述安装板上均设有所述吸取式电芯固定机构。

采用了上述技术方案后，本发明的效果是：

由于该组装治具包括安装板，安装板上设有支撑座，支撑座上设有约束槽，与约束槽对应位置的支撑座上滑动安装有侧面夹紧定位块，位于侧面夹紧定位块一侧的支撑座上滑动安装有端面夹紧定位块，侧面夹紧定位块和端面夹紧定位块均由张开驱动机构进行同步驱动，端面夹紧定位块与支撑座之间、侧面夹紧定位块与安装板之间均设有弹性元件；与侧面夹紧定位块对应位置的安装板上设有吸取式电芯固定机构，基于上述结构，该组装治具在应用中，电芯进行上料、并通过吸取式电芯固定机构，之后，通过张开驱动机构同时将侧面夹紧定位块和端面夹紧定位块撑开(克服弹性元件的拉力)，将PCM板移送至约束槽内，之后，张开驱动机构回位，侧面夹紧定位块和端面夹紧定位块通过弹性元件的拉力带动两者复位，在复位中完成对PCM板侧面和端面的夹紧、定位，之后，通过焊接结构来完成焊接工作。

综上所述，采用该组装治具，通过吸取式电芯固定机构来对电芯进行固定，与传统相比，电芯不受外部压力，降低了组装难度，解决了电芯变形、甚至电芯内部材料损坏的问题，且能兼容不同尺寸电芯的固定需求；同时，对PCM板进行双向定位，大大提高了定位精度。

由于吸取式电芯固定机构包括固定安装于安装板上的空心块，空心块的内部为空心结构、并连通有气管，气管还与真空泵相连；空心块的顶部还设有多个用于吸取电芯、并与空心结构连通的吸孔，从而在工作中，通过其他机构将电芯上料至空心块上、并吸孔位置对应，之后，真空泵工作、并产生吸力，通过气管将吸力传递至空心结构内，由于吸孔与空心结构连通，从而将电芯吸住、并完成吸取式固定，结构简单，对电芯的固定效果好，为兼容不同尺寸电芯的固定需求提供了保障。

由于空心结构在空心块上设有两个，每个空心结构对应多个吸孔，气管与其中一空心结构连通，两空心结构均连通有连通管，两连通管之间设有控制阀，通过该结构，实现了吸附区域的分区控制，达到了快速切换不同尺寸电芯的吸附面积需求。

由于安装板上设有定位凸台，空心块上设有与定位凸台相适配的定位槽；或者，安装板上设有定位槽，空心块上设有与定位槽相适配的定位凸台，从而通过定位槽与定位凸台的配合，来保证安装板与空心块之间定位的精确性和可靠性。

由于张开驱动机构包括设置于侧面夹紧定位块上的第一驱动块，第一驱动块延伸至凹槽内；还包括设置于端面夹紧定位块上的第二驱动块，第二驱动块也延伸至凹槽内，第一驱动块和第二驱动块设置为楔形结构；还包括与凹槽对应设置、并位于安装板下方的固定座，固定座上设有竖向设置的直线驱动元件，直线驱动元件的驱动端朝向安装座、且设有顶板，顶板上设有至少两个驱动轮，第一驱动块和第二驱动块分别对应一驱动轮，从而在完成侧面夹紧定位块和端面夹紧定位块的撑开工作时，直线驱动元件带动顶板及驱动轮上升，在上升的过程中，驱动轮与第一驱动块和第二驱动块接触，由于楔形结构的第一驱动块和第二驱动块存在厚度的变化，进而驱动块在持续顶升的过程中会驱动侧面夹紧定位块和端面夹紧定位块产生位移，进而实现撑开工作，结构简单，构思巧妙，使用效果好，实用性高。

由于第一驱动块和第二驱动块与驱动轮的接触侧设置为弧形，从而弧形结构，保证第一驱动块和第二驱动块在被驱动时，有较大的位移产生，为侧面夹紧定位块和端面夹紧定位块有效撑开奠定了基础。

由于支撑座上设置了限位部，与限位部对应位置的端面夹紧定位块上设有行程槽；端面夹紧定位块上还设有顶块，顶块的长度大于端面夹紧定位块的宽度，从而通过限位部和行程槽的配合，来限制端面夹紧定位块的移动位移，同时，保证了顶块能够可靠的对PCM板进行端面定位。

由于侧面夹紧定位块上设有向吸取式电芯固定机构方向凸出的阻挡定位部，处于夹持状态时，阻挡定位部构成了所述顶靠台阶与顶块形成定位空间，从而通过阻挡定位部来对PCM板的另一端进行阻挡，且不影响对PCM板的侧面夹紧，为双向和精确定位PCM板提供了保证。

由于弹性元件为拉伸弹簧，拉伸弹簧设置于第一驱动块与安装板之间、以及第二驱动块与支撑座之间，从而通过拉伸弹簧来对第一驱动块和第二驱动块施加拉力、并完成侧面夹紧定位块和端面夹紧定位块的复位，结构简单，装配方便；由于侧面夹紧定位块通过至少两根导向杆滑动安装于支撑座上，从而通过导向杆对侧面夹紧定位块的导向，保证了侧面夹紧定位块滑动的顺畅性和直线性。

由于安装板上设有中心安装孔；安装板的外周设有多个工位，与工位对应位置的安装板上均设有支撑座，每个支撑座上均设有侧面夹紧定位块和端面夹紧定位块，端面夹紧定位块与支撑座之间、侧面夹紧定位块与安装板之间均设有弹性元件，其中与上料工位和下料工位对应的支撑座下方设有张开驱动机构；与各工位对应位置的安装板上均设有吸取式电芯固定机构，从而通过中心安装孔便将安装板与旋转驱动机构相连，进而在间歇性的旋转中，每个工位完成各自的工作，实现了连续性、不间断工作，有助于提高组装工作的工作效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1另一角度的结构示意图；

图3是图1中张开驱动机构处的局部放大图；

图4是图1中A的放大图；

图5是图3中B的放大图；

图6是图1中吸取式电芯固定机构的结构示意图；

图7是图6另一角度的结构示意图；

图8是PCM板的结构示意图；

其中，1-安装板；100-中心安装孔；101-凹槽；102-定位凸台或定位槽；103-定位槽或定位凸台；2-支撑座；200-约束槽；201-限位部；3-侧面夹紧定位块；300-导向杆；301-第一驱动块；302-阻挡定位部；4-滑轨；5-端面夹紧定位块；501-第二驱动块；502-行程槽；503-顶块；6-张开驱动机构；601-固定座；602-直线驱动元件；603-顶板；604-驱动轮；7-弹性元件；8-吸取式电芯固定机构；801-空心块；802-气管；803-吸孔；804-连通管；805-控制阀；806-压力表；9-电芯；901-正负极引脚；10-PCM板；1001-引脚。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

为了便于说明，定义X轴为支撑座2的宽度方向，Y轴为支撑座2的长度方向。

如图1至图5共同所示，一种电芯与PCM板的组装治具，包括安装板1，该安装板1的端部设有凹槽101，与凹槽101对应位置的安装板1上设有支撑座2，该支撑座2上设有用于放置PCM板的约束槽200，与约束槽200对应位置的支撑座2上滑动安装有侧面夹紧定位块3(沿X轴滑动)，位于侧面夹紧定位块3一侧的支撑座2上通过滑轨4滑动安装有端面夹紧定位块5(沿Y轴滑动)，该侧面夹紧定位块3和端面夹紧定位块5均由张开驱动机构6进行同步驱动，该端面夹紧定位块5与支撑座2之间、侧面夹紧定位块3与安装板1之间均设有弹性元件7；与侧面夹紧定位块3对应位置的安装板1上设有吸取式电芯固定机构8(图1中增加了标注8)。

如图6和图7共同所示，该吸取式电芯固定机构8包括固定安装于安装板1上的空心块801，该空心块801的内部为空心结构(图中未示出)、并连通有气管802，该气管802还与真空泵相连(在本方案中，该气管802与压力表806相连，该压力表806还通过管路与真空泵相连)；该空心块801的顶部还设有多个用于吸取电芯9、并与空心结构连通的吸孔803。

在本方案中，该空心结构在空心块801上设有两个，每个空心结构对应多个吸孔803，该气管802与其中一空心结构连通，两空心结构均连通有连通管804，两连通管804之间设有控制阀805。作为优选，该安装板1上设有定位凸台或定位槽102，相应的，在空心块801上设有与其相适配的定位槽或定位凸台103。

该张开驱动机构6包括设置于侧面夹紧定位块3上的第一驱动块301，该第一驱动块301延伸至凹槽101内；还包括设置于端面夹紧定位块5上的第二驱动块501，该第二驱动块501也延伸至凹槽101内，该第一驱动块301和第二驱动块501均设置为楔形结构；还包括与凹槽101对应设置、并位于安装板1下方的固定座601，该固定座601上设有竖向设置的直线驱动元件602，该直线驱动元件602为气缸，该直线驱动元件602的驱动端朝向安装座1、且设有顶板603，该顶板603上设有至少两个驱动轮604，该第一驱动块301和第二驱动块501分别对应一驱动轮604。

作为优选，该第一驱动块301和第二驱动块501与驱动轮604的接触侧设置为弧形。

该支撑座2上设置有限位部201，与限位部201对应位置的端面夹紧定位块5上设有行程槽502；该端面夹紧定位块5上还设有顶块503，该顶块503的长度大于端面夹紧定位块5的宽度(参见图4和图5)。

该侧面夹紧定位块3上设有向吸取式电芯固定机构8方向凸出的阻挡定位部302，处于夹持状态时，该阻挡定位部302构成了所述的顶靠台阶并与顶块503形成定位空间。也就是说端面夹紧定位块5通过弹性元件7复位后从端部顶触PCM板，使PCM板的硬板部顶靠在顶靠台阶上完成夹紧定位。

该弹性元件7为拉伸弹簧，该拉伸弹簧挂装于第一驱动块301与安装板1之间、以及第二驱动块501与支撑座2之间；该侧面夹紧定位块3通过至少两根导向杆300滑动安装于支撑座2上。

该安装板1上设有中心安装孔100，通过中心安装孔100使安装板1与旋转驱动机构(图中未示出)相连；该安装板1的外周设有多个凹槽101(每个凹槽101对应一个工位，在本方案中，共有四个凹槽101，四个工位分别是：上料工位、检测工位、电芯与PCM板的焊接工位和下料工位)，与每个凹槽101对应位置的安装板1上均设有支撑座2，每个支撑座2上均设有侧面夹紧定位块3和端面夹紧定位块5，该端面夹紧定位块5与支撑座2之间、该侧面夹紧定位块3与安装板1之间均设有弹性元件7，其中与上料工位和下料工位对应的支撑座2下方设有张开驱动机构6；与凹槽101对应位置的安装板1上均设有吸取式电芯固定机构8。

本实施例中提到的气缸等执行装置均为目前的常规技术，在2008年4月北京第五版第二十八次印刷的《机械设计手册第五版》中详细的公开了气缸以及其他传动机构的具体结构、原理和其他的设计，属于现有技术，其结构清楚明了，2008年08月01日由机械工业出版社出版的现代实用气动技术第3版SMC培训教材中就详细的公开了真空元件、气体回路和程序控制，表明了本实施例中的气路结构也是现有的技术，清楚明了，因此，气路连接是清楚的。

以上所述实施例仅是对本发明的优选实施方式的描述，不作为对本发明范围的限定，在不脱离本发明设计精神的基础上，对本发明技术方案作出的各种变形和改造，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims

1.一种电芯与PCM板的组装治具，其特征在于：包括安装板，所述安装板上设有支撑座，所述支撑座上设有用于放置PCM板的约束槽，与所述约束槽对应位置的所述支撑座上滑动安装有侧面夹紧定位块，位于所述侧面夹紧定位块一端的所述支撑座上滑动安装有端面夹紧定位块，所述端面夹紧定位块与所述支撑座之间、所述侧面夹紧定位块与所述安装板之间分别设有侧面弹性元件和端面弹性元件，该侧面弹性元件迫使所述侧面夹紧定位块与约束槽的槽壁相配合夹紧PCM板，所述约束槽上或侧面夹紧定位块上设置有与PCM板的硬板部顶靠的顶靠台阶，所述端面弹性元件的弹力迫使端面夹紧定位块靠向PCM板的端部与顶靠台阶夹紧PCM板，侧面夹紧定位块和端面夹紧定位块均由张开驱动机构进行同步驱动；

2.如权利要求1所述的组装治具，其特征在于：所述吸取式电芯固定机构包括固定安装于所述安装板上的空心块，所述空心块的内部为空心结构、并连通有气管，所述气管还与真空泵相连；所述空心块的顶部还设有多个用于吸取电芯、并与所述空心结构连通的吸孔。

3.如权利要求2所述的组装治具，其特征在于：所述空心结构在所述空心块上设有两个，每个所述空心结构对应多个所述吸孔，所述气管与其中一所述空心结构连通，两所述空心结构均连通有连通管，两所述连通管之间设有控制阀。

4.如权利要求3所述的组装治具，其特征在于：所述安装板上设有定位凸台，所述空心块上设有与所述定位凸台相适配的定位槽；或者，所述安装板上设有定位槽，所述空心块上设有与所述定位槽相适配的定位凸台。

5.权利要求1至4所述的组装治具，其特征在于：所述张开驱动机构包括设置于所述侧面夹紧定位块上的第一驱动块和设置于所述端面夹紧定位块上的第二驱动块，所述第一驱动块和第二驱动块的下端露出，所述第一驱动块和所述第二驱动块设置为楔形结构；

6.如权利要求5所述的组装治具，其特征在于：所述第一驱动块和所述第二驱动块与所述驱动轮的接触侧设置为弧形。

7.如权利要求6所述的组装治具，其特征在于：所述支撑座上设置有限位部，与所述限位部对应位置的所述端面夹紧定位块上设有行程槽；所述端面夹紧定位块上还设有顶块，所述顶块的长度大于所述端面夹紧定位块的宽度。

8.如权利要求7所述的组装治具，其特征在于：所述侧面夹紧定位块上设有向所述吸取式电芯固定机构方向凸出的阻挡定位部，处于夹持状态时，所述阻挡定位部构成所述顶靠台阶并与所述顶块形成定位空间。

9.如权利要求5所述的组装治具，其特征在于：所述弹性元件为拉伸弹簧，所述拉伸弹簧设置于所述第一驱动块与所述安装板之间、以及所述第二驱动块与所述支撑座之间；

10.如权利要求1所述的组装治具，其特征在于：所述安装板上设有中心安装孔；所述安装板的外周设有多个工位，与每个工位对应位置的所述安装板上均设有支撑座，每个所述支撑座上均设有所述侧面夹紧定位块和所述端面夹紧定位块，所述端面夹紧定位块与所述支撑座之间、所述侧面夹紧定位块与所述安装板之间均设有弹性元件，其中与上料工位和下料工位对应的所述支撑座下方设有所述张开驱动机构；与所述凹槽对应位置的所述安装板上均设有所述吸取式电芯固定机构。