CN113381053A - 一种锂电池模组制造生产组装设备及组装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种锂电池模组制造生产组装设备及组装方法，该设备包括一级输送架、二级输送架、定位机构、抓取转移机构、翻转输送台、组装升降机构和框紧抱夹机构；与现有技术相比，本设备采用流水化的作业方式将电芯矩阵快速插入组装在电芯固定板上，解决了传统的针对动力电芯组装过程中依赖人工组装存在的操作麻烦、组装效率低以及没能实现流水化自动组装作业的问题。

Description

一种锂电池模组制造生产组装设备及组装方法
技术领域
本发明涉及锂电池加工组装技术领域，具体提供了一种锂电池模组制造生产组装设备及组装方法。
背景技术
锂电池是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池。锂电池模组是由几颗到数百颗电池芯经由并联及串联所组成的多个PACK，除了机构设计部分，再加上电池管理系统和热管理系统就可组成一个较完整的锂电池包系统。
锂电池模组作为一个锂电池包系统，显然生产制造过程中需要进行组装装配，锂电池模组的核心为动力电芯，动力电芯包括由若干颗呈矩形矩阵排列的电芯，且该电芯矩阵的正负极端一般均通过电芯固定板进行固定；电芯固定板上有用于固定电芯的固定槽，在传统的针对动力电芯的组装过程中，一般依赖于人工将电芯逐个插入电芯固定板的固定槽中，在插入的过程中还需要保证电芯正负极的一致性，因此操作比较麻烦，组装的效率较低，没能实现流水化的批量组装作业。
基于上述问题，本发明提出了一种锂电池模组制造生产组装设备及组装方法。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种锂电池模组制造生产组装设备及组装方法，可以解决上述背景技术中提出的问题。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案来实现：一种锂电池模组制造生产组装设备，包括一级输送架、二级输送架、定位机构、抓取转移机构、翻转输送台、组装升降机构和框紧抱夹机构；其中：
所述一级输送架上设置有用于输送电芯固定板的一号输送机；所述二级输送架固定安装在所述一级输送架顶端，所述二级输送架分为沿所述一号输送机输送方向依次设置的输送区和组装区；位于所述输送区上设置有与所述一号输送机同向的用于输送电芯的二号输送机；
位于所述组装区下方且分布在所述一号输送机两侧镜像对称设置有用于配合定位电芯固定板的定位机构；
所述组装区中设置有两个镜像对称分布在垂直于所述一号输送机输送方向两侧的翻转输送台，所述翻转输送台包括铰接设置在所述二级输送架上的翻转框和设置在所述翻转框框内的三号输送机；所述翻转框可从水平状态翻转至竖直向下状态，所述三号输送机的输送方向与所述二号输送机的输送方向相同；
所述组装升降机构位于所述组装区且固定安装在所述二级输送架的顶端，所述框紧抱夹机构固定连接在所述组装升降机构的升降端用于抱夹呈矩阵排布的电芯，当所述框紧抱夹机构处于最高位置时位于呈水平状态时的所述三号输送机的上方；
所述抓取转移机构位于所述输送区且固定安装在所述二级输送架的顶端，所述抓取转移机构将位于所述二号输送机上的电芯转移至所述框紧抱夹机构中。
优选的，所述框紧抱夹机构包括固定连接在所述组装升降机构升降端的矩形框、两个位于所述矩形框内的一号夹板、两个位于所述矩形框内的二号夹板、弹簧和夹紧驱动机构；两个所述一号夹板和两个所述二号夹板均相对设置且依次咬合围成方框，其中所述二号夹板板面垂直于所述一号输送机的输送方向，两个所述一号夹板以及两个所述二号夹板与所述矩形框内侧壁之间均通过若干弹簧连接；所述夹紧驱动机构设置在所述矩形框上用于同步驱动两个所述一号夹板以及两个所述二号夹板对呈矩阵排布的电芯进行抱夹。
优选的，所述矩形框上垂直于所述一号输送机输送方向中且远离所述二号输送机的框板上边缘设置有水平向外伸出的耳板；所述夹紧驱动机构包括固定安装在所述耳板顶端的二号驱动气缸、驱动架和两个驱动轴；所述驱动架包括水平固定连接在所述二号驱动气缸输出端的桥接板和镜像设置固定连接在所述桥接板两端的二号齿条；两个所述驱动轴平行设置且均水平转动安装在所述矩形框上，两个所述驱动轴一一对应分布在两个所述一号夹板与相邻的所述矩形框框板之间构成的两个间隙空间中；所述驱动轴轴端设置有与相邻的所述二号齿条啮合的二号齿轮；所述驱动轴上设置有两个螺纹旋向相反的螺纹段，所述驱动轴上在位于两个所述螺纹段之间设置有凸轮，两个所述螺纹段上均螺纹连接有夹紧块，两个所述二号夹板位于两个所述夹紧块之间，且所述夹紧块与相邻的所述二号夹板接触，所述矩形框上与所述驱动轴轴向平行的框板上设置有两个用于两个所述夹紧块水平滑动配合的导向孔。
优选的，所述抓取转移机构包括固定在所述二级输送架顶端的支撑架，所述支撑架上背向所述组装区的侧端面上水平安装有输出方向沿所述一号输送机输送方向的跨区进位气缸，所述跨区进位气缸的输出端设置有行程架，所述行程架的顶端竖直固定安装有取放升降气缸，所述取放升降气缸的输出端水平固定安装有双头关节电机，所述双头关节电机的两个输出轴之间固定连接有换向架，在位于所述换向架的底端设置有电动转盘，所述电动转盘的旋转端固定安装有用于抓取电芯的气动抓手，所述气动抓手位于所述二号输送机的上方。
优选的，所述定位机构包括通过固定板固定安装在所述一级输送架顶端的定位气缸和三角挡块；所述定位气缸的输出端指向所述一号输送机且与其输送方向垂直，所述三角挡块的水平截面呈直角三角形，所述三角挡块其中一个直角边所在面与所述定位气缸的输出端固定连接。
优选的，所述气动抓手的底端线性分布有多个与电芯外轮廓匹配的圆弧状的卡槽，在位于所述卡槽内周向分布有多个沿所述卡槽轴向延伸的呈条状的吸附孔。
优选的，所述二级输送架上设置有两个与两个所述翻转输送台对应设置的避位缺口；所述翻转框的铰接轴轴端设置有位于所述避位缺口中的一号齿轮；所述翻转输送台还包括竖直固定安装在所述一级输送架顶端的一号驱动气缸和竖直固定连接在所述一号驱动气缸输出端的一号齿条，所述一号齿条与所述一号齿轮啮合。
优选的，所述组装升降机构包括横跨所述框紧抱夹机构且固定安装在所述二级输送架顶端的龙门架、竖直固定安装在所述龙门架顶端的组装升降气缸和固定连接在所述组装升降气缸输出端的连接架；所述连接架固定连接在所述耳板上。
优选的，所述二级输送架的顶端固定安装有两个分布在所述二号输送机两侧的侧挡板，两个所述侧挡板的端部之间连接有前挡板，所述前挡板面向所述二号输送机的输送方向且靠近所述组装区。
优选的，所述一号夹板的两端设置有咬合凸板，所述二号夹板的两端设置有咬合凹槽，相邻的所述一号夹板与所述二号夹板之间通过所述咬合凸板和所述咬合凹槽彼此穿插咬合设置。
此外，本发明还提供了一种锂电池模组制造生产组装方法，其组装方法具体如下：
S1、通过一号输送机对电芯固定板进行输送，并在输送过程中通过两个定位机构配合实现截挡定位，使得电芯固定板处于可对准组装的位置；
S2、调整电芯，使得电芯的正负极朝向保持统一，并通过二号输送机对电芯进行自动输送，被输送的电芯将自动排列在二号输送机上；
S3、通过抓取转移机构将若干组电芯依次从二号输送机处转移至框紧抱夹机构中，在抓取转移的过程中，转移至框紧抱夹机构中的电芯将通过两个三号输送机接力输送实现自动排列，最终使得符合动力电芯数量的电芯位于框紧抱夹机构中；
S4、当相应数量的电芯转移并排列在框紧抱夹机构中后，通过启动夹紧驱动机构使得电芯矩阵被抱夹夹紧在两个一号夹板与两个二号夹板围城的方框中；
S5、通过组装升降机构带动框紧抱夹机构下降，使得被抱夹夹紧的每个电芯对准电芯固定板上相应位置的固定槽插入，从而将电芯矩阵组装在其中一个电芯固定板上；
S6、将电芯矩阵组装在其中一个电芯固定板上后，便可将另一个电芯固定板卡扣在电芯矩阵上，从而实现电芯矩阵与两个电芯固定板的组装。
上述技术方案具有如下优点或者有益效果：
1、本发明提供了一种锂电池模组制造生产组装设备，该设备采用流水化的作业方式将电芯矩阵快速插入组装在电芯固定板上，解决了传统的针对动力电芯组装过程中依赖人工组装存在的操作麻烦、组装效率低以及没能实现流水化自动组装作业的问题。
2、本发明提供了一种锂电池模组制造生产组装设备，通过一号输送机可自动输送电芯固定板，通过分布在一号输送机两侧的定位机构的配合可对输送过程中的电芯固定板进行自动截挡定位，方便进行对准组装,从而解决了实现流水化组装作业过程中针对电芯固定板的自动输送和定位的问题。
3、本发明提供了一种锂电池模组制造生产组装设备，通过二号输送机可自动输送电芯，并且通过前挡板使得电芯自动依次排布，通过设置的抓取转移机构可将自动输送排列的电芯从输送区的二号输送机处转移至组装区的框紧抱夹机构中，并通过分布在组装区的两个三号输送机接力将转移输送的每组电芯依次输送排列在框紧抱夹机构的方框中；从而实现了对电芯的输送、转移和自动排布。
4、本发明提供了一种锂电池模组制造生产组装设备，通过设置的框紧抱夹机构可对排布在框内的电芯进行自动抱夹夹紧，从而可在设置的组装升降机构的带动下，通过框紧抱夹机构自动将电芯矩阵对阵插入电芯固定板上，从而实现了电芯矩阵与电芯固定板的自动化组装，通过整体式快速插入组装的方式替代了传统的逐一插入的方式，大大提高了整体的组装效率。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分，并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
图1是本发明提供的一种锂电池模组制造生产组装设备在一个视角下的立体结构示意图；
图2是本发明提供的一种锂电池模组制造生产组装设备在另一个视角下的立体结构示意图；
图3是图2中A处的局部放大示意图；
图4是本发明提供的一种锂电池模组制造生产组装设备的俯视图；
图5是本发明提供的一种锂电池模组制造生产组装设备的侧视图；
图6是翻转输送台与二级输送架的装配结构示意图；
图7是抓取转移机构的立体结构示意图；
图8是框紧抱夹机构的俯视图；
图9是框紧抱夹机构的立体结构示意图；
图10是图9中B处的局部放大示意图；
图11是电芯固定板的平面结构示意图；
图12是本发明提供的一种锂电池模组制造生产组装方法的方法流程图。
图中：1、一级输送架；11、一号输送机；2、二级输送架；21、输送区；211、二号输送机；212、侧挡板；213、前挡板；22、组装区；23、避位缺口；3、定位机构；31、定位气缸；32、三角挡块；4、抓取转移机构；41、支撑架；42、跨区进位气缸；43、行程架；44、取放升降气缸；45、双头关节电机；46、换向架；47、电动转盘；48、气动抓手；481、卡槽；482、吸附孔；5、翻转输送台；51、一号驱动气缸；52、一号齿条；53、翻转框；531、一号齿轮；54、三号输送机；6、组装升降机构；61、龙门架；62、组装升降气缸；63、连接架；7、框紧抱夹机构；71、矩形框；711、耳板；712、导向孔；72、一号夹板；721、咬合凸板；73、二号夹板；731、咬合凹槽；74、弹簧；75、夹紧驱动机构；751、二号驱动气缸；752、驱动架；7521、桥接板；7522、二号齿条；753、驱动轴；7531、二号齿轮；7532、螺纹段；7533、凸轮；7534、夹紧块。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施，但不作为对本发明的限定。
参阅附图1-12所示，一种锂电池模组制造生产组装设备，包括一级输送架1、二级输送架2、定位机构3、抓取转移机构4、翻转输送台5、组装升降机构6和框紧抱夹机构7；本设备是针对具体的呈矩阵排布的电芯而设计的用于该动力电芯组装的设备；另外需要说明的是，在本实施例中，一号输送机11、二号输送机211以及三号输送机54具体均为带式输送机。
一级输送架1上设置有用于输送电芯固定板的一号输送机11；二级输送架2固定安装在一级输送架1顶端，二级输送架2分为沿一号输送机11输送方向依次设置的输送区21和组装区22(在一级输送架1上避位缺口23可作为输送区21和组装区22的分界)；位于输送区21上设置有与一号输送机11同向的用于输送电芯的二号输送机211，二级输送架2的顶端固定安装有两个分布在二号输送机211两侧的侧挡板212，两个侧挡板212的端部之间连接有前挡板213，前挡板213面向二号输送机211的输送方向且靠近组装区22；其中一个电芯固定板通过一级输送机进行输送；电芯将通过二号输送机211进行输送，且位于二号输送机211上的电芯的正负极朝向通过调整是统一的，在电芯输送过程中，两个侧挡板212将提供侧方限位，而前挡板213将使得输送的电芯以前挡板213为基准排列在二号输送机211上。
位于组装区22下方且分布在一号输送机11两侧镜像对称设置有用于配合定位电芯固定板的定位机构3；定位机构3包括通过固定板固定安装在一级输送架1顶端的定位气缸31和三角挡块32；定位气缸31的输出端指向一号输送机11且与其输送方向垂直，三角挡块32的水平截面呈直角三角形，三角挡块32其中一个直角边所在面与定位气缸31的输出端固定连接。两个定位机构3的装配位置是与框紧抱夹机构7的位置相匹配的，即通过两个定位机构3配合对电芯固定板进行定位后通过框紧抱夹机构7抱夹的电芯组中的每个电芯都可对准插入电芯固定板中的相应固定槽中，在进行组装操作时，两个定位气缸31将带动各自的三角挡块32向前运动，在一号输送机11上输送的电芯固定板将被两个三角挡块32截挡，且通过两个三角挡块32上的一组直角三角形斜面对电芯固定板进行自动定位。
抓取转移机构4位于输送区21且固定安装在二级输送架2的顶端，抓取转移机构4将位于二号输送机211上的电芯转移至框紧抱夹机构7中。抓取转移机构4包括焊接在二级输送架2顶端的支撑架41，支撑架41上背向组装区22的侧端面上通过螺栓水平安装有输出方向沿一号输送机11输送方向的跨区进位气缸42，跨区进位气缸42的输出端设置有行程架43，行程架43的顶端竖直通过螺栓固定安装有取放升降气缸44，取放升降气缸44的输出端水平焊接有双头关节电机45，双头关节电机45的两个输出轴之间固定连接有换向架46，在位于换向架46的底端设置有电动转盘47，电动转盘47的旋转端固定安装有用于抓取电芯的气动抓手48，气动抓手48位于二号输送机211的上方。气动抓手48的底端线性分布有四个与电芯外轮廓匹配的圆弧状的卡槽481，在位于卡槽481内周向分布有三个沿卡槽481轴向延伸的呈条状的吸附孔482(在抓取过程中，电芯将位于卡槽481中，并通过三个吸附孔482吸附进行抓取)。
通过二号输送机211的输送，电芯将依次排列在二号输送机211上，随后通过抓取转移机构4将电芯抓取转移至框紧抱夹机构7中；具体的，先启动取放升降气缸44将气动抓手48下降至排列的电芯处，使得其中四个电芯落入四个卡槽481中，随后通过气动抓手48吸附抓紧该四个电芯(起初状态下，四个卡槽481是沿二号输送机211的输送方向排列的)，接着再次启动取放升降气缸44将抓取有四个电芯的气动抓手48上升至初始高度，随后电动转盘47带动气动抓手48旋转九十度，接着在双头关节电机45的带动下使得气动抓手48随换向架46向上翻转九十度，至此，被抓取的四个电芯将均呈竖直状态且沿垂直于二号输送机211输送方向依次排列，随后启动跨区进位气缸42带动四个电芯水平输送至框紧抱夹机构7的上方(此时电芯将位于两个一号夹板72以及两个二号夹板73围成的方框区域的上方且靠近其中一个与输送区21较近的二号夹板73位置处)，随后再次启动取放升降气缸44带动四个电芯下降，并最终通过气动抓手48的释放使得电芯顺着卡槽481下滑至两个三号输送机54构成的平面上(在进行电芯转移的过程中，两个三号输送机54均呈水平状态)。
组装区22中设置有两个镜像对称分布在垂直于一号输送机11输送方向两侧的翻转输送台5，翻转输送台5包括铰接设置在二级输送架2上的翻转框53和设置在翻转框53框内的三号输送机54(为了保证三号输送机54能够正常输送电芯，因此三号输送机54的输送面要略高于翻转框53的上端面)；翻转框53可从水平状态翻转至竖直向下状态，三号输送机54的输送方向与二号输送机211的输送方向相同；二级输送架2上设置有两个与两个翻转输送台5对应设置的避位缺口23；翻转框53的铰接轴轴端设置有位于避位缺口23中的一号齿轮531；翻转输送台5还包括竖直固定安装在一级输送架1顶端的一号驱动气缸51和竖直固定连接在一号驱动气缸51输出端的一号齿条52，一号齿条52与一号齿轮531啮合。
在实际的组装操作过程中，翻转框53具有水平和竖直两个切换状态，切换过程具体的来说，通过启动一号驱动气缸51带动一号齿条52竖直运动，从而通过一号齿条52驱动与之啮合的一号齿轮531带动翻转框53绕着铰接处实现翻转，以附图2所示，从而可在一号驱动气缸51处于输出初始状态时翻转框53呈水平状态，相应的，当一号驱动气缸51处于最大输出状态时翻转框53将呈竖直向下状态；当翻转框53呈水平状态时，两个三号输送机54也将处于水平状态，并将合组成用于承托电芯组的承托面，同时在组装过程中三号输送机54将始终处于启动状态，从而可将通过抓取转移机构4转移输送的电芯继续接力向前输送，并使得第一组输送的四个电芯将对齐靠在远离输送区21的二号夹板73上，随后输送的每组电芯将依次排列；当翻转框53呈竖直状态时，此时呈矩阵排列的电芯将被框紧抱夹机构7抱夹夹紧，两个翻转框53呈打开状态，从而可避开框紧抱夹机构7便于其下降进行组装。
框紧抱夹机构7固定连接在组装升降机构6的升降端用于抱夹呈矩阵排布的电芯，当框紧抱夹机构7处于最高位置时位于呈水平状态时的三号输送机54的上方；
框紧抱夹机构7包括固定连接在组装升降机构6升降端的矩形框71、两个位于矩形框71内的一号夹板72、两个位于矩形框71内的二号夹板73、弹簧74和夹紧驱动机构75；两个一号夹板72和两个二号夹板73均相对设置且依次咬合围成方框(该方框区域为摆放电芯的区域)，一号夹板72的两端设置有咬合凸板721，二号夹板73的两端设置有咬合凹槽731，相邻的一号夹板72与二号夹板73之间通过咬合凸板721和咬合凹槽731彼此穿插咬合设置；其中二号夹板73板面垂直于一号输送机11的输送方向，两个一号夹板72以及两个二号夹板73与矩形框71内侧壁之间均通过四个弹簧74连接，且四个弹簧74呈矩形顶点分布；夹紧驱动机构75设置在矩形框71上用于同步驱动两个一号夹板72以及两个二号夹板73对呈矩阵排布的电芯进行抱夹。
矩形框71上垂直于一号输送机11输送方向中且远离二号输送机211的框板上边缘设置有水平向外伸出的耳板711；夹紧驱动机构75包括通过螺栓固定安装在耳板711顶端的二号驱动气缸751、驱动架752和两个驱动轴753；驱动架752包括水平固定连接在二号驱动气缸751输出端的桥接板7521和镜像设置焊接在桥接板7521两端的二号齿条7522；两个驱动轴753平行设置且均水平转动安装在矩形框71上，两个驱动轴753一一对应分布在两个一号夹板72与相邻的矩形框71框板之间构成的两个间隙空间中；驱动轴753轴端设置有与相邻的二号齿条7522啮合的二号齿轮7531；驱动轴753上设置有两个螺纹旋向相反的螺纹段7532，驱动轴753上在位于两个螺纹段7532之间设置有凸轮7533，两个螺纹段7532上均螺纹连接有夹紧块7534，两个二号夹板73位于两个夹紧块7534之间，且夹紧块7534与相邻的二号夹板73接触，矩形框71上与驱动轴753轴向平行的框板上设置有两个用于两个夹紧块7534水平滑动配合的导向孔712。
当通过抓取转移机构4将构成动力电芯矩阵的若干组电芯依次转移至方框中后，框紧抱夹机构7将启动对电芯矩阵进行抱夹夹紧，具体的，通过启动二号驱动气缸751带动驱动架752向下运动，从而通过两侧的二号齿条7522驱动二号齿轮7531，继而使得两个驱动轴753逆向转动，通过带动驱动轴753转动一定角度，使得凸轮7533将顶触一号夹板72，从而两个一号夹板72将发生相向运动对电芯矩阵进行夹紧，于此同时，驱动轴753在产生一定转角时将通过两个螺纹段7532驱动两个夹紧块7534沿轴向相向运动，从而两个二号夹板73在两组夹紧块7534的推动下对电芯矩阵进行夹紧，因此在夹紧驱动机构75的驱动下使得两个一号夹板72与两个二号夹板73相互配合对电芯矩阵进行抱夹夹紧；需要说明的是，为了方便快速夹紧，因此一号夹板72以及二号夹板73的夹紧行程设置合理，即行程较小，因此通过凸轮7533便可顶触一号夹板72进行夹紧，另外，螺纹段7532为匹配凸轮7533设计加工的非标螺纹，该螺纹段7532的螺距较大，即驱动轴753产生较小的转动角度便可转化为夹紧块7534较大的行程距离，从而保证二号夹板73能和一号夹板72同步对电芯矩阵实现夹紧。
组装升降机构6位于组装区22且固定安装在二级输送架2的顶端，组装升降机构6包括横跨框紧抱夹机构7且焊接在二级输送架2顶端的龙门架61、通过螺栓竖直固定安装在龙门架61顶端的组装升降气缸62和通过螺栓固定连接在组装升降气缸62输出端的连接架63；连接架63焊接在耳板711上。
当通过框紧抱夹机构7将电芯矩阵抱夹夹紧后，将两个翻转框53翻转至竖直向下状态从而形成避位，随后，启动组装升降气缸62带动连接架63下降，从而带动框紧抱夹机构7随着连接架63同步下降，继而框紧抱夹机构7带动抱夹夹紧的电芯矩阵对准被截挡定位的电芯固定板，使得每个电芯对准插入电芯固定板的固定槽中实现固定；当对准插入完成电芯矩阵与其中一个电芯固定板的组装后，松开框紧抱夹机构7，并通过组装升降机构6将框紧抱夹机构7上升至初始高度，随后，两个定位机构3中的三角挡块32撤回，组装的电芯矩阵与电芯固定板构成的整体将随着一号输送机11继续向前输送，随后可将另一个电芯固定板卡扣在电芯矩阵上即可最终完成两个电芯固定板与电芯矩阵的组装装配。
此外，本发明还提供了一种锂电池模组制造生产组装方法，本方法主要阐述如何通过本发明提供的组装设备针对锂电池模组动力电芯中电芯矩阵与电芯固定板实现组装，解决了传统的针对动力电芯组装过程中依赖人工组装存在的操作麻烦、组装效率低以及没能实现流水化自动组装作业的问题，其组装方法具体如下：
S1、通过一号输送机11对电芯固定板进行输送，并在输送过程中通过两个定位机构3配合实现截挡定位，使得电芯固定板处于可对准组装的位置；
S2、调整电芯，使得电芯的正负极朝向保持统一，并通过二号输送机211对电芯进行自动输送，被输送的电芯将自动排列在二号输送机211上；
S3、通过抓取转移机构4将若干组电芯依次从二号输送机211处转移至框紧抱夹机构7中，在抓取转移的过程中，转移至框紧抱夹机构7中的电芯将通过两个三号输送机54接力输送实现自动排列，最终使得符合动力电芯数量的电芯位于框紧抱夹机构7中；
S4、当相应数量的电芯转移并排列在框紧抱夹机构7中后，通过启动夹紧驱动机构75使得电芯矩阵被抱夹夹紧在两个一号夹板72与两个二号夹板73围城的方框中；
S5、通过组装升降机构6带动框紧抱夹机构7下降，使得被抱夹夹紧的每个电芯对准电芯固定板上相应位置的固定槽插入，从而将电芯矩阵组装在其中一个电芯固定板上；
S6、将电芯矩阵组装在其中一个电芯固定板上后，便可将另一个电芯固定板卡扣在电芯矩阵上，从而实现电芯矩阵与两个电芯固定板的组装。
本领域技术人员应该理解，本领域技术人员结合现有技术以及上述实施例可以实现所述变化例，在此不予赘述。这样的变化例并不影响本发明的实质内容，在此不予赘述。
以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (8)

1.一种锂电池模组制造生产组装设备，其特征在于：包括一级输送架(1)、二级输送架(2)、定位机构(3)、抓取转移机构(4)、翻转输送台(5)、组装升降机构(6)和框紧抱夹机构(7)；其中：
所述一级输送架(1)上设置有用于输送电芯固定板的一号输送机(11)；所述二级输送架(2)固定安装在所述一级输送架(1)顶端，所述二级输送架(2)分为沿所述一号输送机(11)输送方向依次设置的输送区(21)和组装区(22)；位于所述输送区(21)上设置有与所述一号输送机(11)同向的用于输送电芯的二号输送机(211)；
位于所述组装区(22)下方且分布在所述一号输送机(11)两侧镜像对称设置有用于配合定位电芯固定板的定位机构(3)；
所述组装区(22)中设置有两个镜像对称分布在垂直于所述一号输送机(11)输送方向两侧的翻转输送台(5)，所述翻转输送台(5)包括铰接设置在所述二级输送架(2)上的翻转框(53)和设置在所述翻转框(53)框内的三号输送机(54)；所述翻转框(53)可从水平状态翻转至竖直向下状态，所述三号输送机(54)的输送方向与所述二号输送机(211)的输送方向相同；
所述组装升降机构(6)位于所述组装区(22)且固定安装在所述二级输送架(2)的顶端，所述框紧抱夹机构(7)固定连接在所述组装升降机构(6)的升降端用于抱夹呈矩阵排布的电芯，当所述框紧抱夹机构(7)处于最高位置时位于呈水水平状态时的所述三号输送机(54)的上方；
所述抓取转移机构(4)位于所述输送区(21)且固定安装在所述二级输送架(2)的顶端，所述抓取转移机构(4)将位于所述二号输送机(211)上的电芯转移至所述框紧抱夹机构(7)中。
2.根据权利要求1所述的一种锂电池模组制造生产组装设备，其特征在于：所述框紧抱夹机构(7)包括固定连接在所述组装升降机构(6)升降端的矩形框(71)、两个位于所述矩形框(71)内的一号夹板(72)、两个位于所述矩形框(71)内的二号夹板(73)、弹簧(74)和夹紧驱动机构(75)；两个所述一号夹板(72)和两个所述二号夹板(73)均相对设置且依次咬合围成方框，其中所述二号夹板(73)板面垂直于所述一号输送机(11)的输送方向，两个所述一号夹板(72)以及两个所述二号夹板(73)与所述矩形框(71)内侧壁之间均通过若干弹簧(74)连接；所述夹紧驱动机构(75)设置在所述矩形框(71)上用于同步驱动两个所述一号夹板(72)以及两个所述二号夹板(73)对呈矩阵排布的电芯进行抱夹。
3.根据权利要求1所述的一种锂电池模组制造生产组装设备，其特征在于：所述抓取转移机构(4)包括固定在所述二级输送架(2)顶端的支撑架(41)，所述支撑架(41)上背向所述组装区(22)的侧端面上水平安装有输出方向沿所述一号输送机(11)输送方向的跨区进位气缸(42)，所述跨区进位气缸(42)的输出端设置有行程架(43)，所述行程架(43)的顶端竖直固定安装有取放升降气缸(44)，所述取放升降气缸(44)的输出端水平固定安装有双头关节电机(45)，所述双头关节电机(45)的两个输出轴之间固定连接有换向架(46)，在位于所述换向架(46)的底端设置有电动转盘(47)，所述电动转盘(47)的旋转端固定安装有用于抓取电芯的气动抓手(48)，所述气动抓手(48)位于所述二号输送机(211)的上方。
4.根据权利要求1所述的一种锂电池模组制造生产组装设备，其特征在于：所述定位机构(3)包括通过固定板固定安装在所述一级输送架(1)顶端的定位气缸(31)和三角挡块(32)；所述定位气缸(31)的输出端指向所述一号输送机(11)且与其输送方向垂直，所述三角挡块(32)的水平截面呈直角三角形，所述三角挡块(32)其中一个直角边所在面与所述定位气缸(31)的输出端固定连接。
5.根据权利要求3所述的一种锂电池模组制造生产组装设备，其特征在于：所述气动抓手(48)的底端线性分布有多个与电芯外轮廓匹配的圆弧状的卡槽(481)，在位于所述卡槽(481)内周向分布有多个沿所述卡槽(481)轴向延伸的呈条状的吸附孔(482)。
6.根据权利要求1所述的一种锂电池模组制造生产组装设备，其特征在于：所述二级输送架(2)上设置有两个与两个所述翻转输送台(5)对应设置的避位缺口(23)；所述翻转框(53)的铰接轴轴端设置有位于所述避位缺口(23)中的一号齿轮(531)；所述翻转输送台(5)还包括竖直固定安装在所述一级输送架(1)顶端的一号驱动气缸(751)(51)和竖直固定连接在所述一号驱动气缸(751)(51)输出端的一号齿条(52)，所述一号齿条(52)与所述一号齿轮(531)啮合。
7.根据权利要求1所述的一种锂电池模组制造生产组装设备，其特征在于：所述二级输送架(2)的顶端固定安装有两个分布在所述二号输送机(211)两侧的侧挡板(212)，两个所述侧挡板(212)的端部之间连接有前挡板(213)，所述前挡板(213)面向所述二号输送机(211)的输送方向且靠近所述组装区(22)。
8.根据权利要求2所述的一种锂电池模组制造生产组装设备，其特征在于：所述一号夹板(72)的两端设置有咬合凸板(721)，所述二号夹板(73)的两端设置有咬合凹槽(731)，相邻的所述一号夹板(72)与所述二号夹板(73)之间通过所述咬合凸板(721)和所述咬合凹槽(731)彼此穿插咬合设置。
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