CN113732600A - 一种夹紧固定装置及其夹持方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及夹持设备技术领域，特别涉及一种夹紧固定装置及其夹持方法。本申请方案通过在承载组件上设置有气动夹持组件和机械夹持组件，气动夹持组件和机械夹持组件相对设置在承载组件的两侧边，进而夹持承载组件两侧边的端板，使得模组和端板被夹紧固定，通过气动压紧和机械锁紧的组合方式将模组与两侧的端板夹紧固定，有效避免产品受到过大的压力导致损坏的问题，同时，在气动夹持组件和机械夹持组件的相互压紧的作用下，使得气动夹持组件不易泄气松开，同时使得机械夹持组件自锁，使得承载组件移动时，始终能保持模组与端板夹紧状态，提高了模组、端板和侧板的位置精度，提高了焊接质量。

Description

一种夹紧固定装置及其夹持方法

技术领域

本申请涉及夹持设备技术领域，特别涉及一种夹紧固定装置及其夹持方法。

背景技术

现有的生产中需要在电池模组的四周焊接侧板和端板，然而，在端板和侧板焊接之前需要先将模组和端板组合并夹紧，再将夹紧组合后的模组、端板与侧板一起移送到焊接工位，进而将侧板和端板之间的结合处焊接。

由于夹紧后需要移送，现有的夹紧机构通常是采用气缸等软接触的夹持方式对模组和端板进行夹紧固定，采用气缸夹持两侧的方式在快速的移送过程中会容易造成气缸回退，夹紧效果不佳，导致模组、端板和侧板之间发生位置偏移，侧板和端板的焊接位置容易发生偏差，严重影响焊接质量，不适用于高精度的生产模式，同时采用过硬的夹持方式虽然可以夹紧模组和端板，但是容易损坏模组，导致质量问题。

发明内容

为了解决上述技术问题之一，本申请提供一种夹紧固定装置，用于将模组与模组两侧边的端板夹紧，包括可移动设置的承载组件、以及相对设置在承载组件两侧边的气动夹持组件和机械夹持组件，所述气动夹持组件抵靠于所述承载组件一侧的端板，在所述承载组件的移动路径上设置有可升降的夹持驱动组件，所述夹持驱动组件与所述机械夹持组件机械传动连接，以令所述机械夹持组件抵靠于所述承载组件另一侧的端板。通过气动压紧和机械锁紧的组合方式将模组与两侧的端板夹紧固定，有效避免产品受到过大的压力导致损坏的问题，同时，在气动夹持组件和机械夹持组件的相互压紧的作用下，使得气动夹持组件不易泄气松开，同时使得机械夹持组件自锁，使得承载组件移动时，始终能保持模组与端板夹紧状态，提高了模组、端板和侧板的位置精度，提高了焊接质量。

优选的，所述承载组件包括可移动设置的安装板、设置在所述安装板且用于装载模组和端板的托盘，所述安装板设置有用于放置侧板的支撑块。模组放置在托盘的槽内实现固定，并且端板放置在模组的两侧，在安装板上相对于端板的另外两侧设置有用于放置侧板的支撑块，进而端板和侧板围置于模组四周，将模组和端板夹紧固定后，再将端板和侧板的结合处进行焊接。

优选的，所述气动夹持组件包括滑动设置于所述承载组件上的第一夹持件和顶针组件、以及气动驱动件；所述气动驱动件驱动所述第一夹持件抵靠于所述托盘上的端板，且令所述顶针组件顶靠于所述托盘。第一夹持件顶部形成有若干个排列设置且用于抵靠在托盘的端板上的夹紧面，气动驱动件为驱动气缸，气动驱动件驱动第一夹持件沿滑轨滑动，进而使得第一夹持件的夹紧面抵靠于托盘的端板上。

优选的，所述气动驱动件的移动端连接有推杆，所述第一夹持件开设有供所述推杆穿过的安装孔，所述推杆的端面抵靠于所述顶针组件。进而当第一夹持件抵靠于托盘的端板上时，顶针顶靠于托盘，使得托盘固定进而固定托盘上的模组，实现模组与端板精准定位。

优选的，所述机械夹持组件包括滑动设置于所述承载组件上的第二夹持件、以及固设于所述第二夹持件的丝杆结构，所述夹持驱动组件与所述丝杆结构连接以驱动所述第二夹持件夹持于所述托盘上的端板。通过气动驱动件的软接触以及丝杆结构锁紧的硬接触，实现保证模组不被过压损坏，同时气动驱动件在丝杆结构的压紧作用下不易发生泄气回退，丝杆结构在气动驱动件的压紧作用下发生自锁。

优选的，所述第二夹持件的顶部形成有抵靠于端板的夹持块，位于所述第二夹持件靠近所述托盘的一侧设置有供所述托盘抵靠的定位板。通过顶针组件与定位板配合实现固定托盘，第二夹持件的夹持块与第一夹持件配合将托盘上模组和两端板夹紧，保证模组与端板始终保持夹紧状态。

优选的，所述夹持驱动组件包括支撑架体、滑动设置于所述支撑架体上的第一驱动组件、以及驱动所述第一驱动组件升降的第二驱动组件。所述支撑架体上设置有驱动所述第一驱动组件与所述机械夹持组件传动连接的驱动结构。当输送组件将承载组件输送到位时，通过第二驱动组件驱动第一驱动组件上升，实现第一驱动组件与机械夹持组件连接。

优选的，所述位移组件包括滑动设置的滑板以及驱动所述滑板往返移动的位移驱动件；所述滑板开设有与所述第一驱动组件连接的导向槽。在位移驱动件驱动滑板水平移动时，通过滑板上的导向槽带动第一驱动组件在支撑架体上升降，实现驱动第一驱动组件升降的目的。

优选的，所述支撑架体上设置有用于安装所述第一驱动组件的支撑板，所述支撑板底部装设有滚动设置在所述导向槽内的滚轮；所述位移驱动件驱动所述滑板移动，以令所述滚轮沿所述导向槽滚动。通过滑板上的导向槽使得滚动带动支撑板在支撑架体上升降，实现驱动第一驱动组件升降的目的。

优选的，一种夹持方法，基于上述的夹紧固定装置，包括以下步骤：

S100、承载组件上装载有模组和位于模组两侧的端板，所述承载组件移动到位后，所述气动夹持组件先启动并抵靠在承载组件其中一侧的端板上；

S200、所述夹持驱动组件上升并与机械夹持组件连接，所述夹持驱动组件驱动机械夹持组件朝向承载组件移动，使得所述机械夹持组件夹持于另一侧的端板；

S300、所述气动夹持组件和机械夹持组件将模组和端板固定后，所述夹持驱动组件与所述机械夹持组件脱离，所述夹持驱动组件下降移动，所述承载组件移动到焊接工序。

通过上述夹持方法，气动驱动件的软接触以及丝杆结构锁紧的硬接触，实现保证模组不被过压损坏，同时气动驱动件在丝杆结构的压紧作用下不易发生泄气回退，保证模组、端板和侧板不会发生位置偏移，提高了模组、端板和侧板的位置精度，提高了焊接质量。

与现有技术相比，本申请的有益效果是：本申请方案通过在承载组件上设置有气动夹持组件和机械夹持组件，气动夹持组件和机械夹持组件相对设置在承载组件的两侧边，进而夹持承载组件两侧边的端板，使得模组和端板被夹紧固定，在承载组件的移动路径上可升降设置有夹持驱动组件，气动夹持组件通过气压驱动压紧承载组件一侧的端板后，再通过夹持驱动组件驱动机械夹持组件锁紧于承载组件另一侧的端板,通过气动压紧和机械锁紧的组合方式将模组与两侧的端板夹紧固定，有效避免产品受到过大的压力导致损坏的问题，同时，在气动夹持组件和机械夹持组件的相互压紧的作用下，使得气动夹持组件不易泄气松开，同时使得机械夹持组件自锁，使得承载组件移动时，始终能保持模组与端板夹紧状态，提高了模组、端板和侧板的位置精度，提高了焊接质量。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本申请实施例或现有技术的描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例的夹紧固定装置整体示意图；

图2为本申请实施例的夹紧固定装置结构图；

图3为本申请实施例的图2的A部放大图；

图4为本申请实施例的夹紧固定装置夹持驱动组件结构图。

附图标记

10、承载组件；11、安装板；12、托盘；13、支撑块；20、机械夹持组件；21、第二夹持件；211、夹持块；22、丝杆结构；23、定位板；30、气动夹持组件；31、第一夹持件；311、滑轨；312、夹紧面；32、气动驱动件；321、推杆；33、顶针组件；331、顶针；332、导轨；40、夹持驱动组件；41、第一驱动组件；411、支撑板；42、支撑架体；43、第二驱动组件；431、滑板；432、位移驱动件；433、导向槽；44、驱动结构；50、输送组件；51、传送架体；52、驱动电机。

具体实施方式

以下将以图式揭露本申请的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本申请。也就是说，在本申请的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。

需要说明，本申请实施例中所有方向性指示诸如上、下、左、右、前、后……仅用于解释在某一特定姿态如附图所示下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本申请中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本申请，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

为能进一步了解本申请内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

为了解决上述技术问题，本实施例提供一种夹紧固定装置，如图1-2所示，包括可移动设置的承载组件10,模组和端板装载在承载组件10上，且端板位于模组的两侧。在承载组件10上设置有气动夹持组件30和机械夹持组件20，气动夹持组件30和机械夹持组件20相对设置在承载组件10的两侧边，进而夹持承载组件10两侧边的端板，使得模组和端板被夹紧固定，在承载组件10的移动路径上可升降设置有夹持驱动组件40，气动夹持组件30通过气压驱动压紧承载组件10一侧的端板后，再通过夹持驱动组件40驱动机械夹持组件20锁紧于承载组件10另一侧的端板，进而实现将模组和端板夹紧固定在承载组件10上，再将侧板放置在模组另外两侧边，方便后续将端板和侧板准确焊接。通过气动压紧和机械锁紧的组合方式将模组与两侧的端板夹紧固定，有效避免产品受到过大的压力导致损坏的问题，同时，在气动夹持组件30和机械夹持组件20的相互压紧的作用下，使得气动夹持组件30不易泄气松开，同时使得机械夹持组件20自锁，使得承载组件10移动时，始终能保持模组与端板夹紧状态，提高了模组、端板和侧板的位置精度，提高了焊接质量。

具体的，承载组件10包括可移动设置的安装板11、设置在安装板11且用于装载模组和端板的托盘12，托盘12放置在安装板11上，模组放置在托盘12的槽内实现固定，并且端板放置在模组的两侧，在安装板11上相对于端板的另外两侧设置有用于放置侧板的支撑块13，进而端板和侧板围置于模组四周，将模组和端板夹紧固定后，再将端板和侧板的结合处进行焊接。

为了实现夹紧托盘12上的模组和端板，在安装板11上位于托盘12一侧设置气动夹持组件30，如图2所示，气动夹持组件30包括滑动设置于安装板11上的第一夹持件31和顶针组件33、以及设置在安装板11上的气动驱动件32，第一夹持件31通过滑轨311滑动设置在安装板11上，第一夹持件31顶部形成有若干个排列设置且用于抵靠在托盘12的端板上的夹紧面312，气动驱动件32为驱动气缸，气动驱动件32驱动第一夹持件31沿滑轨311滑动，进而使得第一夹持件31的夹紧面312抵靠于托盘12的端板上。顶针组件33设置在夹紧面312下方。

进一步的，如图3所示，顶针组件33包括导轨332和滑动设置在导轨332上的顶针331，气动驱动件32驱动第一夹持件31沿滑轨311滑动的同时，气动驱动件32驱动顶针331在导轨332上滑动，进而当第一夹持件31抵靠于托盘12的端板上时，顶针331顶靠于托盘12，使得托盘12固定进而固定托盘12上的模组，实现模组与端板精准定位。

进一步的，气动驱动件32的移动端连接有推杆321，第一夹持件31开设有供推杆321穿过的安装孔，进而实现通过推杆321驱动第一夹持件31沿滑轨311往返移动，并且推杆321的端面抵靠在顶针组件33，进而实现气动驱动件32同时推动第一夹持件31和顶针组件33移动，实现同时固定托盘12和端板。

其中，气动驱动件32为驱动气缸，如果模组两侧的端板均由气缸夹紧，则容易导致气缸回退，使得夹紧效果不理想，为此，在承载组件10另一侧设置机械夹持组件20，如图2所示，机械夹持组件20包括滑动设置于安装板11上的第二夹持件21、以及丝杆结构22，丝杆结构22通过螺母与第二夹持件21螺纹连接，夹持驱动组件40与丝杆结构22连接，当夹持驱动组件40驱动丝杆结构22旋转时，带动第二夹持件21在安装板11上滑动，进而实现驱动第二夹持件21夹持于托盘12上的端板，进而当气动驱动件32压紧一侧端板时，夹持驱动组件40和丝杆结构22令第二夹持件21压紧另一侧的端板，使得模组以及两侧的端板夹紧固定，通过气动驱动件32的软接触以及丝杆结构22锁紧的硬接触，实现保证模组不被过压损坏，同时气动驱动件32在丝杆结构22的压紧作用下不易发生泄气回退，丝杆结构22在气动驱动件32的压紧作用下发生自锁。

进一步的，第二夹持件21的顶部形成有抵靠于端板的夹持块211，位于第二夹持件21靠近托盘12的一侧固定设置有供托盘12抵靠的定位板23，通过顶针组件33与定位板23配合实现固定托盘12，第二夹持件21的夹持块211作用在端板上，第二夹持件21的夹持块211与第一夹持件31配合将托盘12上模组和两端板夹紧，保证模组与端板始终保持夹紧状态，提高了模组、端板和侧板的位置精度，提高了焊接质量。

为了实现输送承载组件10，还包括用于装载承载组件10的输送组件50，输送组件50包括传送架体51，传送架体51上装设有多个传送辊轮，通过驱动电机52驱动传送辊轮转动，进而实现驱动承载组件10移动，进而将承载组件10上夹紧状态的模组、端板和侧板传送到焊接工位。

为了实现驱动丝杆结构22旋转使得第二夹持件21压紧另一侧的端板，在传送架体51上于承载组件10的传送路径上设置夹持驱动组件40，如图4所示，夹持驱动组件40包括支撑架体42、滑动设置于支撑架体42上的第一驱动组件41、以及驱动第一驱动组件41升降的第二驱动组件43。通过第二驱动组件43上下驱动第一驱动组件41在支撑架体42上升降，当输送组件50将承载组件10输送到位时，通过第二驱动组件43驱动第一驱动组件41上升，实现第一驱动组件41与机械夹持组件20连接，第一驱动组件41为电机，电机的输出端于丝杆结构22连接，进而驱动第二夹持件21压紧端板后，通过第二驱动组件43驱动第一驱动组件41下降，输送组件50将承载组件10继续传送到焊接工序进行焊接。

进一步的，第一驱动组件41滑动设置在支撑板411上，支撑板411滑动设置在支撑架体42上，位移组件43包括滑动设置的滑板431、以及驱动滑板431往返移动的位移驱动件432，位移驱动件432可以是电机丝杆结构，进而实现滑板431在水平方向往返移动，滑板431开设有与支撑板411连接的导向槽433，在支撑板411底部装设有滚动设置在导向槽433内的滚轮，位移驱动件432驱动滑板431移动，。在位移驱动件432驱动滑板431水平移动时，令滚轮沿导向槽433滚动，通过滑板431上的导向槽433使得滚动带动支撑板411在支撑架体42上升降，实现驱动第一驱动组件41升降的目的。在支撑板411上设置驱动结构44，驱动结构44为电机，驱动结构44驱动第一驱动组件41朝向机械夹持组件20移动，进而实现第一驱动组件41与机械夹持组件20的丝杆结构22传动连接。

本实施例还提供一种夹持方法，基于上述的夹紧固定装置，包括以下步骤：

S100、承载组件10上装载有模组和位于模组两侧的端板，承载组件10移动到位后，气动夹持组件30先启动并抵靠在承载组件10其中一侧的端板上；

模组和端板装载在承载组件10上且端板位于模组的两侧，输送组件50将承载组件10传送到位后，气动夹持组件30的气动驱动件32驱动第一夹持件31夹紧端板一侧，当第一夹持件31抵靠于托盘12上的端板时，顶针331顶靠于托盘12，通过顶针组件33与定位板23配合实现固定托盘12，实现托盘12上的模组与端板精准定位。

S200、夹持驱动组件40上升并与机械夹持组件20连接，夹持驱动组件40驱动机械夹持组件20朝向承载组件10移动，使得机械夹持组件20夹持于另一侧的端板；

当第一夹持件31抵靠于托盘12上的端板后，第二驱动组件43驱动第一驱动组件41上升，再通过驱动结构44使得第一驱动组件41对接于机械夹持组件20的丝杆结构22，第一驱动组件41通过驱动丝杆结构22旋转，使得第二夹持件21压紧端板，避免两侧机械硬接触导致夹坏模组，或者气动软接触导致夹紧效果不好的问题。

S300、气动夹持组件30和机械夹持组件20将模组和端板固定后，夹持驱动组件40与机械夹持组件20脱离，夹持驱动组件40下降移动，承载组件10移动到下一工序。

通过上述夹持方法，气动驱动件32的软接触以及丝杆结构22锁紧的硬接触，实现保证模组不被过压损坏，同时气动驱动件32在丝杆结构22的压紧作用下不易发生泄气回退，丝杆结构22在气动驱动件32的压紧作用下发生自锁，保证承载组件10在后续输送至焊接工序的过程中，保证模组、端板和侧板不会发生位置偏移，提高了模组、端板和侧板的位置精度，提高了焊接质量。

综上所述，在本申请一或多个实施方式中，本申请通过在承载组件上设置有气动夹持组件和机械夹持组件，气动夹持组件和机械夹持组件相对设置在承载组件的两侧边，进而夹持承载组件两侧边的端板，使得模组和端板被夹紧固定，在承载组件的移动路径上可升降设置有夹持驱动组件，气动夹持组件通过气压驱动压紧承载组件一侧的端板后，再通过夹持驱动组件驱动机械夹持组件锁紧于承载组件另一侧的端板,通过气动压紧和机械锁紧的组合方式将模组与两侧的端板夹紧固定，有效避免产品受到过大的压力导致损坏的问题，同时，在气动夹持组件和机械夹持组件的相互压紧的作用下，使得气动夹持组件不易泄气松开，同时使得机械夹持组件自锁，使得承载组件移动时，始终能保持模组与端板夹紧状态，提高了模组、端板和侧板的位置精度，提高了焊接质量。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种夹紧固定装置，用于将模组与模组两侧边的端板夹紧，其特征在于：包括可移动设置的承载组件(10)、以及相对设置在承载组件(10)两侧边的气动夹持组件(30)和机械夹持组件(20)，所述气动夹持组件(30)抵靠于所述承载组件(10)一侧的端板，在所述承载组件(10)的移动路径上设置有可升降的夹持驱动组件(40)，所述夹持驱动组件(40)与所述机械夹持组件(20)机械传动连接，以令所述机械夹持组件(20)锁紧于所述承载组件(10)另一侧的端板。

2.根据权利要求1所述的夹紧固定装置，其特征在于：所述承载组件(10)包括可移动设置的安装板(11)、设置在所述安装板(11)且用于装载模组和端板的托盘(12)，所述安装板(11)设置有用于放置侧板的支撑块(13)。

3.根据权利要求2所述的夹紧固定装置，其特征在于：所述气动夹持组件(30)包括滑动设置于所述承载组件(10)上的第一夹持件(31)和顶针组件(33)、以及气动驱动件(32)；所述气动驱动件(32)驱动所述第一夹持件(31)抵靠于所述托盘(12)上的端板，且令所述顶针组件(33)顶靠于所述托盘(12)。

4.根据权利要求3所述的夹紧固定装置，其特征在于：所述气动驱动件(32)的移动端连接有推杆(321)，所述第一夹持件(31)开设有供所述推杆(321)穿过的安装孔，所述推杆(321)的端面抵靠于所述顶针组件(33)。

5.根据权利要求2所述的夹紧固定装置，其特征在于：所述机械夹持组件(20)包括滑动设置于所述承载组件(10)上的第二夹持件(21)、以及固设于所述第二夹持件(21)的丝杆结构(22)，所述夹持驱动组件(40)与所述丝杆结构(22)连接以驱动所述第二夹持件(21)夹持于所述托盘(12)上的端板。

6.根据权利要求5所述的夹紧固定装置，其特征在于：所述第二夹持件(21)的顶部形成有抵靠于端板的夹持块(211)，位于所述第二夹持件(21)靠近所述托盘(12)的一侧设置有供所述托盘(12)抵靠的定位板(23)。

7.根据权利要求1所述的夹紧固定装置，其特征在于：所述夹持驱动组件(40)包括支撑架体(42)、滑动设置于所述支撑架体(42)上的第一驱动组件(41)、以及驱动所述第一驱动组件(41)升降的第二驱动组件(43)；所述支撑架体(42)上设置有驱动所述第一驱动组件(41)与所述机械夹持组件(20)传动连接的驱动结构(44)。

8.根据权利要求7所述的夹紧固定装置，其特征在于：所述位移组件(43)包括滑动设置的滑板(431)以及驱动所述滑板(431)往返移动的位移驱动件(432)；所述滑板(431)开设有与所述第一驱动组件(41)连接的导向槽(433)。

9.根据权利要求8所述的夹紧固定装置，其特征在于：所述支撑架体(42)上设置有用于安装所述第一驱动组件(41)的支撑板(411)，所述支撑板(411)底部装设有滚动设置在所述导向槽(433)内的滚轮；所述位移驱动件(432)驱动所述滑板(431)移动，以令所述滚轮沿所述导向槽(433)滚动。

10.一种夹持方法，其特征在于：基于权利要求1-9任一项所述的夹紧固定装置，包括以下步骤：

S100、承载组件(10)上装载有模组和位于模组两侧的端板，所述承载组件(10)移动到位后，所述气动夹持组件(30)先启动并抵靠在承载组件(10)其中一侧的端板上；

S200、所述夹持驱动组件(40)上升并与机械夹持组件(20)连接，所述夹持驱动组件(40)驱动机械夹持组件(20)朝向承载组件(10)移动，使得所述机械夹持组件(20)夹持于另一侧的端板；

S300、所述气动夹持组件(30)和机械夹持组件(20)将模组和端板固定后，所述夹持驱动组件(40)与所述机械夹持组件(20)脱离，所述夹持驱动组件(40)下降移动，所述承载组件(10)移动到焊接工序。

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