CN112751072A - 一种用于电池模组堆叠的自动化生产线 - Google Patents

一种用于电池模组堆叠的自动化生产线 Download PDF

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周俊杰
陈俊兴
吴武杰
帅龙强
黄祖芳
刘丹
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Abstract

本发明公开了一种用于电池模组堆叠的自动化生产线，包括用于端板与绝缘板组装继而形成端板组件的端板与绝缘板组装段、用于中框模组的缓存、配比继而形成中框模块的中框模组配比段、以及用于多个所述中框模块的堆叠、堆叠后的所述中框模块与所述端板组件的装配继而形成第一模组、所述第一模组与上盖板和下盖板的装配继而形成第二模组的模组堆叠段。通过以上各段的设置，能够高效的完成电池模组的组装，继而有效提升了生产效率，大大的降低了电池模组的生产成本。

Description

一种用于电池模组堆叠的自动化生产线
技术领域
本发明涉及电池模组生产设备技术领域，尤其涉及一种用于电池模组堆叠的自动化生产线。
背景技术
现有技术下在对电池模组进行组装过程中，由于涉及的零件较多，又缺乏较为合理的自动生产线，因此使得装配变得异常繁琐，同时还需要投入大量的人力，从而极大的提升了电池模组的生产成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于电池模组堆叠的自动化生产线，该自动化生产线加工效率高，能够有效降低电池模组的生产成本。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种用于电池模组堆叠的自动化生产线，包括：
端板与绝缘板组装段，用于端板与绝缘板组装继而形成端板组件；
中框模组配比段，用于中框模组的缓存、配比继而形成中框模块；
模组堆叠段，用于多个所述中框模块的堆叠、堆叠后的所述中框模块与所述端板组件的装配继而形成第一模组、以及所述第一模组与上盖板和下盖板的装配继而形成第二模组。
其中，所述端板与绝缘板组装段设置有端板上料工位、绝缘板上料工位、端板称重、端板喷胶及组装工位、端板组件上料工位、端板组件贴泡棉工位、以及端板组件缓存工位。
其中，所述中框模组配比段设置有中框模组分布工位、中框模组缓存工位、以及中框模组配比工位。
其中，所述中框模组缓存工位与所述端板组件缓存工位平行间隔设置，且所述中框模组配比工位与所述端板组件缓存工位之间设置有机械手。
其中，所述模组堆叠段包括用于堆叠后的多个所述中框模块与所述端板组件配合后形成所述第一模组的第一模组装配段，以及用于所述第一模组与所述上盖板和下盖板装配焊接后形成所述第二模组的第二模组装配段。
其中，所述第二模组装配段设置有上盖板上料工位、上盖板涂胶工位、下盖板上料工位、下盖板涂胶工位、上盖板激光打码工位、上盖板和下盖板下料工位、第二模组装配工位、第二模组自动焊接工位、以及第二模组不良品回收工位。
其中，所述第一模组装配段设置有第一模组装配机构，所述第一模组装配机构包括转盘、架设于所述转盘的支架、以及对称设置于所述支架相对两侧的叠加位；所述叠加位包括与所述支架紧固的托板、相对紧固于所述支架的左夹块和右夹块、以及与所述托板相对设置的压紧机构，所述压紧机构的压块沿所述支架的高度方向往返运动。
其中，所述第二模组装配工位设置有用于第一模组、上盖板及下盖板上料的上料机构，所述上料机构包括支撑架、设置于支撑架一侧用于上盖板和下盖板取放的吸附组件、以及设置于所述支撑架另一侧用于多个中框模块叠加的夹取组件。
其中，所述端板组件贴泡棉工位设置有自动贴泡棉装置，所述自动贴泡棉装置包括机架、枢接于所述机架的料卷、架设于所述机架一端的泡棉铺设组件、以及竖直架设于所述料卷与所述泡棉铺设组件之间的料头夹紧组件；所述料卷包括泡棉料卷，以及与所述泡棉料卷同步转动的离型纸回收料卷。
其中，所述泡棉铺设组件包括横梁，以及沿所述横梁长度方向往返运动的拉料夹和铺料组件，所述铺料组件包括料夹、沿机架高度方向上下运动的铺料辊、以及沿机架前后方向往返运动的切刀。
本发明的有益效果：本发明提供了一种用于电池模组堆叠的自动化生产线，包括用于端板与绝缘板组装继而形成端板组件的端板与绝缘板组装段、用于中框模组的缓存、配比继而形成中框模块的中框模组配比段、以及用于多个所述中框模块的堆叠、堆叠后的所述中框模块与所述端板组件的装配继而形成第一模组、所述第一模组与上盖板和下盖板的装配继而形成第二模组的模组堆叠段。通过以上各段的设置，能够高效的完成电池模组的组装，继而有效提升了生产效率，大大的降低了电池模组的生产成本。
附图说明
图1是本发明一种用于电池模组堆叠的自动化生产线的结构布局图。
图2是图1中端板组件贴泡棉工位中的自动贴泡棉装置的轴测图。
图3是图2中铺设组件的轴测图。
图4是图1中第一模组装配段中的第一模组装配机构的轴测图。
图5是图1中第二模组装配工位中的上料机构的轴测图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
结合图1至图5所示，本实施例提供了一种用于电池模组堆叠的自动化生产线，包括用于端板与绝缘板组装继而形成端板组件的端板与绝缘板组装段、用于中框模组的缓存、配比继而形成中框模块的中框模组配比段、以及用于多个所述中框模块的堆叠、堆叠后的所述中框模块与所述端板组件的装配继而形成第一模组、所述第一模组与上盖板和下盖板的装配继而形成第二模组的模组堆叠段。
进一步具体的，本实施例中的所述端板与绝缘板组装段依次设置有端板上料工位0301、绝缘板上料工位0302、端板称重、端板喷胶及组装工位0303、端板组件上料工位0304、端板组件贴泡棉工位0305、以及端板组件缓存工位0306。通过上述各工位的设置，逐步的完成端板组件的装配，继而为后续工位的加工提供保障。
进一步的，本实施例在端板组件贴泡棉工位0305设置有自动贴泡棉装置6，该自动贴泡棉装置6包括机架61、枢接于所述机架61的料卷62、架设于所述机架61一端的泡棉铺设组件63、以及竖直架设于所述料卷62与所述泡棉铺设组件63之间的料头夹紧组件64；所述料卷62包括泡棉料卷621，以及与泡棉料卷621同步转动的离型纸回收料卷622，初始状态下，泡棉料卷621端部的离型纸被撕离后缠绕于离型纸回收料卷622，离型纸撕离后的泡棉端部通过料头夹紧组件64夹紧，当离型纸撕离后的泡棉被牵拉进给时，离型纸回收料卷622也同步转动将撕离后的离型纸收卷起来。
作为进一步的优选，为了减少料卷62换料频率，延长料卷62铺设时间，本实施例中的料卷62设置为两套，对应的料头夹紧组件64也设置两套。进一步的，本实施中的两套料头夹紧组件64均共用一个竖直设置的单轴机械手641，工作时随单轴机械手641的上下运动完成两套料头夹紧组件64的切换，以此有效提升端板组件的铺设效率。本实施例中的料头夹紧组件64均由气缸642和相对开合的夹块643组合而成。
进一步的，本实施例中的所述泡棉铺设组件63包括横梁631，以及沿所述横梁631长度方向往返运动的拉料夹632和铺料组件633，所述铺料组件633包括料夹、沿机架61高度方向上下运动的铺料辊6331、以及沿机架61前后方向往返运动的切刀6332。以此结构设计，当拉料夹632将料头夹紧组件64处离型纸撕离后的泡棉夹紧向前牵拉一段距离后，铺料组件633向拉料夹632靠近，通过料夹将泡棉夹紧并牵引至端板组件远离料卷62的一端，随后铺料辊6331下移将泡棉压到端板组件的铺设面，之后随铺料组件633一起向设置有料卷62的一端移动，直至端板组件的泡棉铺设完毕后，此时拉料夹632重新将泡棉夹紧，切刀6332随之将泡棉切断，铺料辊6331上移复位，以此完成端板组件的泡棉铺设，随后通过单轴机械手641的移动切换料头夹紧组件64，采用上述同样的工作原理进入下一循环。
进一步具体的，本实施例中的所述中框模组配比段依次设置有中框模组分布工位0401、中框模组缓存工位0402、以及中框模组配比工位0403。此工段的设置，能够将多个预装有电芯的中框模组铺设开，进行缓存，之后再根据配比关系将若干个中框模组叠加至一起形成中框模块，需要补充说明的，所述中框模组配比段和端板与绝缘板组装段可以同步生产，互不影响。
进一步的，为了方便中框模块与端板组件的装配，本实施例中的所述中框模组缓存工位0402与所述端板组件缓存工位0306平行间隔设置，且所述中框模组配比工位0403与所述端板组件缓存工位0306之间设置有机械手0404。通过机械手0404对中框模块和端板组件进行抓取叠加。
进一步，为了方便中框模块和端板组件的装配，本实施例的所述模组堆叠段包括用于堆叠后的多个所述中框模块与所述端板组件配合后形成所述第一模组的第一模组装配段，以及用于所述第一模组与所述上盖板和下盖板装配焊接后形成所述第二模组的第二模组装配段。
具体的，所述第二模组装配段设置有上盖板上料工位0501、上盖板涂胶工位0502、下盖板上料工位0503、下盖板涂胶工位0504、上盖板激光打码工位0505、上盖板和下盖板下料工位0506、第二模组装配工位0507、第二模组自动焊接工位0508、以及第二模组不良品回收工位0509。以此工序设置，能够自动的完成上盖板和下盖板与第一模组的装配。继而极大的提升了第二模组的装配效率，降低了人工成本。
为了提升第一模组的装配效率，本实施例在所述第一模组装配段设置有第一模组装配机构，具体的，所述第一模组装配机构包括转盘、架设于所述转盘的支架71、以及对称设置于所述支架71相对两侧的叠加位72；所述叠加位72包括与所述支架71紧固的托板721、相对紧固于所述支架71的左夹块722和右夹块723、以及与所述托板721相对设置的压紧机构724，所述压紧机构724的压块7241沿所述支架71的高度方向往返运动。以此结构设计，装配时，通过机械手先将缓存于端板组件缓存工位0306的第一块端板组件移入托板721，之后再将中框模块堆叠至第一块端板组件，并通过支架71两侧的左夹块722和右夹块723夹紧，最后将第二块端板组件叠放至叠加后的中框模块的最上方并通过压紧机构724将其夹紧形成第一模组，以此方便移入后续工位时与上盖板和下盖板组装形成第二模组。本实施例中的压紧机构724由竖直设置的丝杆、与丝杆螺纹连接的压块7241、以及驱动丝杆转动的电机7242组成，通过压块7241的上下运动，能够方便将叠加后的端板组件和中框模块压紧。
进一步的，本实施例中的所述第二模组装配工位0507设置有用于第一模组、上盖板及下盖板上料的上料机构，所述上料机构包括与机械手紧固的支撑架81、设置于支撑架81一侧用于上盖板和下盖板取放的吸附组件82、以及设置于所述支撑架81另一侧用于多个中框模块叠加的夹取组件83。本实施例中的吸附组件82由沿支撑架81架厚度方向往返运动的支撑板821，以及分布于支撑板821上的吸嘴822组成，以此能够方便的完成上盖板和下盖板的取放；夹取组件83由位于左右两侧的夹爪831、护爪832，以及前后两端夹块组成，以此通过两夹爪831和两夹块围设的装夹位，并通过护爪832沿支撑架81厚度方向的防护，稳定可靠的完成叠加后的第一模组的移动，作业时可通过上料机构将下盖板和第一模组取走，之后先将下盖板放置到安装台，之后再通过机械手对支撑架81旋转180度，把第一模组放置到下盖板上，以此完成第一模组与下盖板的装配，最后在通过上料机构将上盖板安装至第一模组的上方，继而完成第二模组的装配。
需要补充说明的，为了能够更好的理解电池模组的装配过程，上述实施例中的第一模组和第二模组是对不同装配阶段时的电池模组的区分。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于电池模组堆叠的自动化生产线，其特征在于,包括：
端板与绝缘板组装段，用于端板与绝缘板组装继而形成端板组件；
中框模组配比段，用于中框模组的缓存、配比继而形成中框模块；
模组堆叠段，用于多个所述中框模块的堆叠、堆叠后的所述中框模块与所述端板组件的装配继而形成第一模组、以及所述第一模组与上盖板和下盖板的装配继而形成第二模组。
2.根据权利要求1所述的一种用于电池模组堆叠的自动化生产线，其特征在于，所述端板与绝缘板组装段设置有端板上料工位、绝缘板上料工位、端板称重、端板喷胶及组装工位、端板组件上料工位、端板组件贴泡棉工位、以及端板组件缓存工位。
3.根据权利要求2所述的一种用于电池模组堆叠的自动化生产线，其特征在于，所述中框模组配比段设置有中框模组缓存工位、中框模组分布工位、以及中框模组配比工位。
4.根据权利要求3所述的一种用于电池模组堆叠的自动化生产线，其特征在于，所述中框模组缓存工位与所述端板组件缓存工位平行间隔设置，且所述中框模组配比工位与所述端板组件缓存工位之间设置有机械手。
5.根据权利要求1所述的一种用于电池模组堆叠的自动化生产线，其特征在于，所述模组堆叠段包括用于堆叠后的多个所述中框模块与所述端板组件配合后形成所述第一模组的第一模组装配段，以及用于所述第一模组与所述上盖板和下盖板装配焊接后形成所述第二模组的第二模组装配段。
6.根据权利要求5所述的一种用于电池模组堆叠的自动化生产线，其特征在于，所述第二模组装配段设置有上盖板上料工位、上盖板涂胶工位、下盖板上料工位、下盖板涂胶工位、上盖板激光打码工位、上盖板和下盖板下料工位、第二模组装配工位、第二模组自动焊接工位、以及第二模组不良品回收工位。
7.根据权利要求5所述的一种用于电池模组堆叠的自动化生产线，其特征在于，所述第一模组装配段设置有第一模组装配机构，所述第一模组装配机构包括转盘、架设于所述转盘的支架、以及对称设置于所述支架相对两侧的叠加位；所述叠加位包括与所述支架紧固的托板、相对紧固于所述支架的左夹块和右夹块、以及与所述托板相对设置的压紧机构，所述压紧机构的压块沿所述支架的高度方向往返运动。
8.根据权利要求6所述的一种用于电池模组堆叠的自动化生产线，其特征在于，所述第二模组装配工位设置有用于第一模组、上盖板及下盖板上料的上料机构，所述上料机构包括支撑架、设置于支撑架一侧用于上盖板和下盖板取放的吸附组件、以及设置于所述支撑架另一侧用于多个中框模块叠加的夹取组件。
9.根据权利要求2所述的一种用于电池模组堆叠的自动化生产线，其特征在于，所述端板组件贴泡棉工位设置有自动贴泡棉装置，所述自动贴泡棉装置包括机架、枢接于所述机架的料卷、架设于所述机架一端的泡棉铺设组件、以及竖直架设于所述料卷与所述泡棉铺设组件之间的料头夹紧组件；所述料卷包括泡棉料卷，以及与所述泡棉料卷同步转动的离型纸回收料卷。
10.根据权利要求9所述的一种用于电池模组堆叠的自动化生产线，其特征在于，所述泡棉铺设组件包括横梁，以及沿所述横梁长度方向往返运动的拉料夹和铺料组件，所述铺料组件包括料夹、沿机架高度方向上下运动的铺料辊、以及沿机架前后方向往返运动的切刀。
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