CN113104544A - 便于电池托盘的存放和精定位的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便于电池托盘的存放和精定位的装置，属于新能源电动汽车零部件加工生产的技术领域。本发明包括移动小车和固定机构，所述固定机构固定设置在工作位，所述固定机构包括固定基座，所述固定基座安装在工作位的底面，所述移动小车包括机架和滚轮，设有工件限位机构，所述工件限位机构的形状与所述待加工的电池托盘的形状相匹配，所述待加工的电池托盘可通过工件限位机构固定在所述作业面；所述移动小车下设有锁止杠，还设有锁止机构。其解决了工序间工件存储流转困难的问题，也避免了由于电池托盘位置无一致性所导致的机器人无法精准抓取，以及抓取后不能保证电池托盘准确投入准确位置的问题，减少了异常停机、提高生产效率。

Description

便于电池托盘的存放和精定位的装置

技术领域

本发明属于新能源电动汽车零部件加工生产线的技术领域，尤其是涉及一种便于电池托盘的存放和精定位的装置。

背景技术

当前新能源电动汽车发展势头猛进，越来越得到消费者认可，但电动汽车续航里程问题一直是各主机厂难以攻克的难题。其核心部件电池模块包括电池托盘，考虑汽车轻量化增加续航里程，铝合金具有重量轻，强度高，散热性能好，易于制造，综合成本低等优点，成为电池托盘的首选材料。现有技术中电池铝托盘采用铝型材底板，通过搅拌摩擦焊工艺制成一个托盘结构的电池托盘底板结构件，随后，在CNC加工设备上，根据主机厂要求，加工出各形状尺寸的孔和边缘轮廓，加工完成后，需要再往CMT焊接设备上流转，焊接其他边梁等结构。旧生产工艺要求将铝托盘底板存放在木托盘上，面临存放一致性差，工序流转难度大，且到CMT焊接设备上料处抓取机器人无法精准抓取，及抓取后不能保证底板准确投入到机器人工作站中的问题，造成生产线多次故障停机，严重影响生产效率。

发明内容

本发明提供一种便于电池托盘的存放和精定位的装置。可将CNC机加工完成后的铝托盘底板精准定位存放，且配合CMT焊接设备的工作位，可满足抓取机器人的精准抓取及投放的要求。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：

一种便于电池托盘的存放和精定位的装置，包括移动小车和固定机构，所述固定机构固定设置在工作位，所述固定机构包括固定基座，所述固定基座安装在工作位的底面，所述移动小车包括机架和滚轮，所述滚轮设置在机架的底部，所述机架的顶部为作业面，所述作业面上设有工件限位机构，所述工件限位机构的形状与所述待加工的电池托盘的形状相匹配，所述待加工的电池托盘可通过工件限位机构固定在所述作业面；所述移动小车下设有锁止杠，还设有锁止机构，所述锁止机构锁可纵向锁定锁止杠；还设有保险机构。

上述便于电池托盘的存放和精定位的装置，所述机架的前侧各设有一套所述锁止机构，所述锁止机构包括前锁止组件和后锁止组件，所述前锁止组件包括公头和母头，所述公头为楔形块，所述母头为V型块,所述公头设置在所述固定基座的上方并与固定基座固接，所述母头设置在所述锁止杠的前侧，所述公头和母头的高度和位置相匹配；所述后锁止组件包括光电开关、旋转气缸、压块和压臂，压块位于所述移动小车的底部的锁止杠的后侧，所述压臂在旋转气缸的作用下可以在竖直状态和水平状态翻转，光电开关检测到公头插入到母头内，旋转气缸驱动压臂翻转成竖直状态，从而使压臂从后向前压住压块。

上述便于电池托盘的存放和精定位的装置，所述固定机构还包括横向定位组件，所述横向定位组件包括限位轨道和固定脚轮，所述限位轨道固定设置在所述固定基座的两侧，所述的固定脚轮横向设置在所述机架的底部的两侧，所述固定脚轮与所述限位轨道的高度相同，所述固定脚轮外缘分别抵住机架两侧的限位轨道。

上述便于电池托盘的存放和精定位的装置，还设有车体导向机构，所述车体导向机构包括导向块和导向槽，所述导向槽固定设置在固定基座上，所述导向块设置在所述机架的底部，所述导向块沿导向槽移动可将移动小车停入工作位，并使所述公头插入所述母头内。

上述便于电池托盘的存放和精定位的装置，所述工作面上的工件限位机构包括若干限位柱和限位槽，所述限位槽设置在所述作业面上，所述限位柱的分布与所述电池托盘的边缘位置相匹配，所述电池托盘嵌入到所述限位柱圈定的区域；所述限位柱的底部设有调节板，所述调节板位于所述限位槽内，所述限位槽的底部设有通孔，所述调节板上设有长孔，所述调节板的宽度与所述限位槽的宽度相吻合，这样所述调节板横向限位在所述限位槽内，所述调节板的长度小于所述限位槽的长度，调节板的长孔与所述限位槽的通孔通过紧固件进行锁止定位。

上述便于电池托盘的存放和精定位的装置， 所述保险机构包括锁止板、锁定座和插销，所述锁止板焊接在机架底部，所述锁止板上设有插孔，所述锁定座位于所述固定座上，所述锁定座上设有锁止孔，所述插孔和所述锁止孔通过插销锁止。

上述便于电池托盘的存放和精定位的装置，所述工件限位机构内设有托盘定位销，所述定位销与所述电池托盘的定位孔的位置相匹配，所述定位销底部设有矩形基座，所述矩形基座旁还设有L型的限位板，所述限位板包围在所述托盘定位销的基座的相邻的两边，所述限位板与所述托盘定位销之间可拆卸的插有垫片。

上述便于电池托盘的存放和精定位的装置，还设有若干个支撑块，所述支撑块、限位柱和托盘定位销与机架之间均设置有连接块，所述支撑块、限位柱和托盘定位销连接在所述连接块上部，所述连接块的底部与所述机架固接。

上述便于电池托盘的存放和精定位的装置，所述工作面的前端设有工件监测机构，机架的外壁上设有把手，所述机架的顶部设有起吊环。

与现有技术相比，本发明将CNC机加工完成的电池托盘，以孔定位的方式后放入到工件限位机构内中，层层码放，达到一定数量后，人工即可轻松地推放到CMT上料工作位，降低了人工的工作强度，移动小车精准定位后，可保证工件精准定位，抓取机器人可精准取放待加工工件，保证生产线顺利运转，提高生产效率。

本发明的存放精定位的移动小车，匹配CMT工作位上的固定机构，解决了工序间工件存储流转困难的问题，并解决了待加工底板位置无一致性而导致的机器人无法精准抓取的问题，也避免了机器人抓取后底板不能准确投入到机器人工作站中的问题，利于机械化生产，达到了减少生产线异常停机时间，提高生产效率的目的。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是移动小车的结构示意图；

图3是连接块上的限位柱的结构示意图；

图4是固定基座的机构示意图；

图5是托板定位销的结构示意图；

附图中的标记表示：1.固定基座、2.机架、3. 连接块、4.滚轮、6.电池托盘、7.锁止杠、9.公头、10.母头、11.光电开关、12.旋转气缸、13.压块、14.压臂、15.限位轨道、16.固定脚轮、17.导向块、18.导向槽、19.限位柱、20.限位槽、21.长孔、22.锁止板、23.锁定座、24.插销、27. 托盘定位销、28.矩形基座、29.限位板、30.垫片、31. 起吊环、32.把手、33.。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明。

如附图1、图2和图4所示，本发明包括移动小车和固定机构，所述固定机构固定设置在工作位，所述固定机构包括固定基座1，所述固定基座1安装在工作位的底面，所述移动小车包括机架2和滚轮4，所述滚轮4设置在机架2的底部，所述机架2的顶部为作业面，所述作业面上设有工件限位机构，所述工件限位机构的形状与所述待加工的电池托盘6的形状相匹配，所述待加工的电池托盘6可通过所述工件限位机构固定在所述机架2的作业面；所述移动小车下设有锁止杠7，还设有锁止机构，所述锁止机构可纵向锁定锁止杠7。通过上述设置，将待加工的电池托盘码放到所述工件限位机构内，然后推送至工作位与固定基座进行衔接，然后通过锁止机构与锁止杠锁止，从而将所述移动小车固定在所述工作位，然后该工作位的其他设备可以对移动小车上的电池托盘进行加工。

为了工作位上的机械设备对移动小车上的电池托盘进行精准地夹取或加工，所述机架2的前侧各设有一套所述锁止机构，所述锁止机构包括前锁止组件和后锁止组件，所述前锁止组件包括公头9和母头10，所述公头9为楔形块，所述母头10为V型块,所述公头9设置在所述固定基座1的上方并与固定基座1固接，所述母头10设置在所述锁止杠7的前侧，所述公头9和母头10的高度和位置相匹配；所述公头的位置以实际情况而设定。通过这样设置，当移动小车上的母头与固定基座上的公头准确插接，可以使移动小车的机架的两侧可以准确定位，同时，所述公头对移动小车的锁止杠的前端产生向后的推力。所述后锁止组件包括光电开关11、旋转气缸12、压块13和压臂14，压块13位于所述移动小车的底部的锁止杠7的后侧，所述压臂14在旋转气缸12的作用下可以在竖直状态和水平状态翻转，光电开关11检测到公头9插入到母头10内，旋转气缸12驱动压臂14翻转成竖直状态，从而使压臂14从后向前压住压块13，这样设置压臂对锁止杠产生向前的推力，这样在所述公头和压臂从前侧和后侧对所述锁止杠进行抱紧锁死，从而将移动小车的位置稳定在所需的位置。

为了进入所述工作位时可以使公头准确地对接并插入到母头上，还设有了车体导向机构，所述车体导向机构包括导向块17和导向槽18，所述导向槽18固定设置在固定基座1上，所述导向块17设置在所述机架2的底部，并且在导向槽的后端呈喇叭口状，这样当移动小车推入到工作位的固定基座上时，所述导向块17先进入导向槽后端的喇叭口状结构，然后所述导向块可以顺利进入所述导向槽，继续推进可将移动小车停入工作位，并使所述公头9准确插入所述母头10内。使操作便捷准确。

由于汽车零部件的整体重量和体积较大，为了进一步稳定和定位所述机架1,所述固定机构还设置了横向定位组件，所述横向定位组件包括限位轨道15和固定脚轮16，所述限位轨道15固定设置在所述固定基座1的两侧，所述的固定脚轮16横向设置在所述机架2的底部的两侧，所述固定脚轮16与所述限位轨道15的高度相同，所述固定脚轮16外缘分别抵住机架2两侧的限位轨道15。通过上述设置，当移动小车推送至工作位时，所述固定脚轮从侧向压在所述限位轨道上，然后将移动小车顺着限位轨道推送至工作位内，使公头与母头进行插接，这样使整个机架的两侧受力均匀，导向准确。优选的，所述固定脚轮16采用有弹性的材质，例如橡胶，这样在工作过程中可以起到减震和降噪的作用。

参看图3，为了便于在电池托盘码放和夹取，所述工作面上的工件限位机构采用点限位的方式，若干限位柱19和限位槽20共同形成工件限位机构，所述限位槽设置在所述作业面上，所述限位柱19的分布与所述电池托盘6的边缘位置相匹配，所述电池托盘6码放到所述限位柱19圈定的区域；所述限位柱19的底部设有调节板33，所述调节板33位于所述限位槽20内，所述限位槽20的底部设有通孔，所述调节板33上设有长孔21，所述调节板33的宽度与所述限位槽的宽度相吻合，这样所述调节板33横向限位在所述限位槽内，所述调节板33的长度小于所述限位槽，调节板的长孔与所述限位槽的通孔通过紧固件进行锁止定位。通过调节调节板在限位槽内的位置可以调节所述工件限位机构的尺寸，以便于与不同的尺寸和形状的电池托盘进行匹配。

所述保险机构包括锁止板22、锁定座23和插销24，所述锁止板22焊接在机架2底部，所述锁止板22上设有插孔，所述锁定座23位于所述固定座上，所述锁定座23上设有锁止孔，所述插孔和所述锁止孔通过插销24锁止。所述锁止板上的插孔与锁止孔和所述插销的直径相同，这样插销插入所述锁止孔和所述插孔内可以紧密插接，利于精确地进行固定并限位。通过上述设置，所述保险机构可以使机架固定在所述固定基座上，进一步对机架进行定位锁止，将移动小车固定连接在所述固定基座上。在工作过程中所述锁止机构的分担机架对锁止机构的反作用力，利于所述锁止机构使用寿命延长。

参看图1和图5，所述工件限位机构内设有托盘定位销27，所述托盘定位销27与所述电池托盘6的定位孔的位置相匹配。在码放电池托盘的过程中，所述托盘定位销的27定位孔套在托盘定位销上，可以有助于电池托盘准确地落到工件限位机构内。所述托盘定位销27底部设有矩形基座28，所述矩形基座与所述机架上的连接块采用螺接方式，所述矩形基座28旁还设有L型的限位板29，所述限位板29包围在所述托盘定位销27的矩形基座的相邻的两边，所述限位板29与所述托盘定位销27之间可拆卸的插装有垫片30。托盘定位销与L型限位块之间通过加减垫片30可将螺接孔位的框量挤压，这样矩形基座的可以进行毫米级的位移，从而实现托盘定位销XY向两个方向的微调，这样可以解决由于电池托盘上的定位孔的冲压误差而导致的电池托盘不能进入托盘定位销的问题。

为了方便零部件安装和更换，同时也便于支撑和连接的稳定性，所述机架与所述限位机构之间不直接连接，为此设置了连接块3，连接块3设有减重孔，还设置有若干个支撑块，所述支撑块螺接于连接块3上，所述支撑块用于接触支撑待加工的工件；所述限位柱19和托盘定位销27与机架2之间均设有连接块3， 所述支撑块、限位柱19和托盘定位销27连接在所述连接块3上部，所述连接块3的底部与所述机架2固接。

为了便于与工作位的加工工序衔接，便于机械化和自动化，所述工作面的前端设有工件监测机构，所述工件检测机构用于检测工件限位机构内有无工件，在没有工件的时候，机器人就停止工作位上的作业。所述机架2的外壁上设有把手32，所述把手32呈U形结构，且设有加强横撑。所述机架2的顶部设有起吊环31。可以便于使用者控制移动小车和起吊设备连接，方便物流周转起吊。

工作过程如下：产品CNC加工完成后，操作工将电池托盘以定位孔定位，并逐一码放到机架2上的托盘定位销中，层层码垛，待堆高到工艺标准数量后，由操作工持把手32对移动小车进行物流周转至下一CMT焊接工作站处，移动小车的导向块进入所述导向槽，同时固定脚轮沿限位轨道滑动至所述母头与所述公头接触的位置，触发此工位的所述光电开关，并将到位信号传递至工作站的控制系统处，随后控制系统发出互锁指令给控制此工位的旋转气缸动作，所述旋转气缸带动压臂压紧所述压块13，至此移动小车定位精准无晃动，工位上料状态可保持一致，可确保上料机器人的精准抓取并投放到CMT工作站中，为了保证工作位的移动小车稳定，用插销将所述锁止板和锁定座锁定。

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型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种便于电池托盘的存放和精定位的装置，其特征在于,包括移动小车和固定机构，所述固定机构固定设置在工作位，所述固定机构包括固定基座（1），所述固定基座（1）安装在工作位的底面，所述移动小车包括机架（2）和滚轮（4），所述滚轮（4）设置在机架（2）的底部，所述机架（2）的顶部为作业面，所述作业面上设有工件限位机构，所述工件限位机构的形状与所述待加工的电池托盘（6）的形状相匹配，所述待加工的电池托盘（6）可通过工件限位机构固定在所述机架（2）的作业面；所述移动小车下设有锁止杠（7），还设有锁止机构，所述锁止机构可纵向锁定锁止杠（7）；还设有保险机构,所述保险机构将移动小车固定连接在所述固定基座上。

2.如权利要求1所述的便于电池托盘的存放和精定位的装置，其特征在于，所述机架（2）的前侧各设有一套所述锁止机构，所述锁止机构包括前锁止组件和后锁止组件，所述前锁止组件包括公头（9）和母头（10），所述公头（9）为楔形块，所述母头（10）为V型块,所述公头（9）设置在所述固定基座（1）的上方并与固定基座（1）固接，所述母头（10）设置在所述锁止杠（7）的前侧，所述公头（9）和母头（10）的高度和位置相匹配；所述后锁止组件包括光电开关（11）、旋转气缸（12）、压块（13）和压臂（14），压块（13）位于所述移动小车的底部的锁止杠（7）的后侧，所述压臂（14）在旋转气缸（12）的作用下可以在竖直状态和水平状态翻转，光电开关（11）检测到公头（9）插入到母头（10）内，旋转气缸（12）驱动压臂（14）翻转成竖直状态，从而使压臂（14）从后向前压住压块（13）。

3.如权利要求2所述的便于电池托盘的存放和精定位的装置，其特征在于，所述固定机构还包括横向定位组件，所述横向定位组件包括限位轨道（15）和固定脚轮（16），所述限位轨道（15）固定设置在所述固定基座（1）的两侧，所述的固定脚轮（16）横向设置在所述机架（2）的底部的两侧，所述固定脚轮（16）与所述限位轨道（15）的高度相同，所述固定脚轮（16）外缘分别抵住机架（2）两侧的限位轨道（15）。

4.如权利要求3所述的便于电池托盘的存放和精定位的装置，其特征在于，还设有车体导向机构，所述车体导向机构包括导向块（17）和导向槽（18），所述导向槽（18）固定设置在固定基座（1）上，所述导向块（17）设置在所述机架（2）的底部，所述导向块（17）沿导向槽（18）移动可将移动小车停入工作位，并使所述公头（9）插入所述母头（10）内。

5.如权利要求4所述的便于电池托盘的存放和精定位的装置，其特征在于，所述工作面上的工件限位机构包括若干限位柱（19）和限位槽（20），所述限位槽（20）设置在所述作业面上，所述限位柱（19）的分布与所述电池托盘（6）的边缘位置相匹配，所述电池托盘（6）嵌入到所述限位柱（19）圈定的区域；所述限位柱19的底部设有调节板（33），所述调节板（33）位于所述限位槽（20）内，所述调节板（33）的宽度与所述限位槽（20）的宽度相吻合，所述调节板（33）的长度小于所述限位槽（20）的长度，所述限位槽（20）的底部设有通孔，所述调节板（33）上设有长孔（21），调节板的长孔与所述限位槽（20）的通孔通过紧固件进行锁止定位。

6.如权利要求5所述的便于电池托盘的存放和精定位的装置，其特征在于， 所述保险机构包括锁止板（22）、锁定座（23）和插销（24），所述锁止板（22）焊接在机架（2）底部，所述锁止板（22）上设有插孔，所述锁定座（23）位于所述固定座上，所述锁定座（23）上设有锁止孔，所述插孔和所述锁止孔通过插销（24）锁止。

7.如权利要求6所述的便于电池托盘的存放和精定位的装置，其特征在于，所述工件限位机构内设有托盘定位销（27），所述托盘定位销（27）与所述电池托盘（6）的定位孔的位置相匹配，所述托盘定位销（27）底部设有矩形基座（28），所述矩形基座（28）旁还设有L型的限位板（29），所述限位板（29）包围在所述托盘定位销（27）的基座的相邻的两边，所述限位板（29）与所述托盘定位销（27）之间可拆卸的插有垫片（30）。

8.如权利要求7所述的便于电池托盘的存放和精定位的装置，其特征在于，还设有若干个支撑块，所述支撑块、限位柱（19）和定位销（27）与机架（2）之间均设有连接块（3），所述支撑块、限位柱（19）和定位销（27）连接在所述连接块（3）上部，所述连接块（3）的底部与所述机架（2）固接。

9.如权利要求8所述的便于电池托盘的存放和精定位的装置，其特征在于，所述工作面的前端设有工件监测机构，机架（2）的外壁上设有把手（32），所述机架（2）的顶部设有起吊环（31）。

Images