CN114050301B - 一种锂电池模组外框装配装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种锂电池模组外框装配装置,包括上料工位、装配工位和往返于上料工位及装配工位之间的夹持组件,所述夹持组件能够夹持固定锂电池模组的两侧并压紧锂电池模组的上表面;所述装配工位的两侧分别设置有外框压配组件,装配工位远离上料工位的一端设置有第一压配组件,靠近上料工位的一端设置有第二压配组件,所述外框压配组件将外框分别压紧在锂电池模组两侧,第二压配组件将锂电池模组压在第一压配组件上。本发明的优点在于:装配质量好,焊接方便。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池生产技术领域,尤其涉及一种锂电池模组外框装配装置。
背景技术
外框焊接是锂电池模组生产的一个至关重要工序,模组外框焊接经常发生因焊接件未压紧而产生虚焊现象,极大程度上影响了产线焊接良率及模组后续运行安全。
公开号为CN110625249A的发明专利申请公开了一种重卡锂离子锂电池模组激光焊接装置,设置支撑夹紧件和焊接操作件,实现机械化固定锂电池模组,改变现有人工按压固定的操作方式,但是该焊接装置并未提供自动将外框与锂电池模组贴合的设备,因此在使用时需要人工将外框固定在锂电池模组上然后使用该装置进行夹紧固定和焊接,而在夹紧移动式外框并未与锂电池模组焊接,在夹紧件夹持锂电池模组两侧的外框的情况下,锂电池模组有可能滑落,因此该装置很难在工业生产中使用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种能够将外框夹紧固定在锂电池模组上的装配装置。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的:一种锂电池模组外框装配装置,包括上料工位、装配工位和往返于上料工位及装配工位之间的夹持组件,所述夹持组件能够夹持固定锂电池模组的两侧并压紧锂电池模组的上表面;
所述装配工位的两侧分别设置有外框压配组件,装配工位远离上料工位的一端设置有第一压配组件,靠近上料工位的一端设置有第二压配组件,所述外框压配组件将外框分别压紧在锂电池模组两侧,所述第二压配组件能够驱动锂电池模组沿长度方向滑动与第一压配组件抵接。
本发明通过夹持组件夹持固定锂电池模组,并将锂电池模组从上料工位移动到装配工位,夹持组件将锂电池模组放置在装配工位后,第二压配组件沿长度方向推动锂电池模组直到与第一压配组件抵接,然后外框压配组件将外框压在锂电池模组的侧面,从而实现锂电池模组与外框的装配,并可进一步借助外部的焊接设备对外框与锂电池模组进行焊接连接。
优选的,上料工位和装配工位设置于一机架表面的基板上,所述基板的两侧分别设置有一立架,所述立架上方沿长度方向设置有第一滑轨,两个第一滑轨上支撑设置有与第一滑轨滑动配合的夹持组件安装板,所述夹持组件固定于夹持组件安装板上,其中一侧立架上设置有丝杆螺母副驱动组件,所述夹持组件安装板与丝杆螺母副驱动组件的螺母固定配合。
优选的,所述夹持组件包括分处于锂电池模组两侧的两个抱取单元,所述抱取单元包括绝缘压板、驱动绝缘压板沿水平方向运动的第一气缸、驱动第一气缸沿竖直方向运动的第二气缸;两侧的绝缘压板能够与锂电池模组的侧面夹持配合。
优选的,所述第二气缸固定设置于抱夹立板上,所述抱夹立板固定于所述夹持组件安装板上,所述第二气缸的动力输出端固定连接有第一滑块,抱夹立板上设置有至少一个第二滑轨,所述第一滑块与第二滑轨沿竖直方向滑动配合;所述第一气缸固定于所述第一滑块上。
优选的,所述抱夹立板上设置有分处于第一滑块上下的第一顶杆,所述第一顶杆沿竖直方向设置,所述第一顶杆能够与第一滑块抵接限制第一滑块的滑动行程。
优选的,所述第一气缸的伸缩端固定连接有一抱夹连接板,所述抱夹连接板与绝缘压板固定连接;
所述抱夹立板上在第一气缸两侧分别沿竖直方向设置有腰型槽,所述抱夹连接板两侧分别固定设置有穿过腰型孔的连杆,所述连杆的另一端固定有一限位板,所述限位板上设置有朝向抱夹立板的第二顶杆,所述第二顶杆能够与抱夹立板抵接限制第一气缸的伸缩行程。
优选的,所述夹持组件还包括设置于锂电池模组上方的压紧单元,所述压紧单元包括固定于夹持组件安装板上的第三气缸,所述第三气缸的伸缩端固定连接有与夹持组件安装板平行的压紧支撑板,所述压紧支撑板的下方固定连接有与锂电池模组的长度方向平行的第三滑轨,所述第三滑轨上滑动设置有多个弹性压轮;
所述弹性压轮包括滚轮,所述滚轮的轴向与锂电池模组的宽度方向平行,多个所述弹性压轮沿厚度方向堆叠排列,每个电池单体上方被一个所述滚轮压紧,所述滚轮能够跟随电池单体的上表面位置适应性的调整高度。
优选的,所述弹性压轮包括与第三滑轨滑动配合的第三滑块,所述第三滑块的下方设置有悬架,所述悬架下方固定有能够自由转动的滚轮,所述第三滑块的两端分别沿竖直方向固定有一个光轴,所述光轴的下端穿过所述悬架并通过螺母限位锁定,所述光轴上分别套设有一个弹簧,所述悬架能够相对光轴滑动。
优选的,堆叠排列在两端的两个所述弹性压轮的滚轮设置于电池单体上表面的中间,堆叠在中间区域的所述弹性压轮包括两个分置于电池单体上表面两侧的所述滚轮。
优选的,堆叠排列的所述第三滑块的两端还分别设置有与第三滑轨平行的压轮安装板,所述第三滑块的两端分别通过螺栓与压轮安装板固定连接。
优选的,所述压紧支撑板上设置有四个压紧限位杆,所述第三气缸设置于四个压紧限位杆的中心位置,所述压紧限位杆分别自由穿过夹持组件安装板,相对于锂电池模组运动方向前后两端的两个所述压紧限位杆的上端分别通过限位连接板固定连接,所述限位连接板上设置有朝向夹持组件安装板的第三顶杆。
优选的,所述外框压配组件包括沿锂电池模组的宽度方向固定设置于基板上的第四气缸,所述第四气缸的输出端固定连接有吸板,所述吸板上吸附有与锂电池模组侧面配合的外框;
所述外框与锂电池模组的侧面形状适应性配合,外框还具有与锂电池模组的前后两端和下表面配合的折边;
所述吸板的两端分别设置有一个吸板连接板,所述吸板连接板的下方滑动设置于第四滑轨上,所述第四滑轨与第四气缸的伸缩方向平行。
优选的,所述外框压配组件还包括与外框远离上料工位的一端配合的第一压边单元,所述第一压边单元包括固定于基板上的压边安装座、固定在压边安装座上的第五气缸,所述第五气缸的输出端固定有压边块,所述压边块能够挤压外框的竖直边缘,所述第五气缸的伸缩方向与第四气缸平行。
优选的,所述压边安装座还包括固定有第六气缸,所述第六气缸的伸缩方向与第五气缸平行,所述第六气缸的输出端固定设置有第七气缸,所述第七气缸的输出端固定连接有一护板,所述第六气缸设置于第五气缸下方,所述第七气缸的输出端沿锂电池模组的长度方向设置,护板处于远离锂电池模组的一侧,所述护板为沿竖直方向设置的L型板,所述外框长度方向端部的折边处于护板的L型区域内。
优选的,所述第一压配组件包括固定于基板上的第一端面压板和分置于端面压板两侧的第一活动压块,两个所述第一活动压块能够沿锂电池模组的长度方向伸缩与外框的折边抵接。
优选的,所述第一压配组件还包括固定在基板上的第一压板安装座,所述第一压板安装座上固定有第八气缸,所述第八气缸沿锂电池模组的长度方向伸缩且指向锂电池模组,第八气缸的伸缩端与一L型连接板的一个垂直边连接,另一个垂直边与第一活动压块固定连接,所述第一活动压块处于第八气缸和第一端面压板之间;
所述第一活动压块沿锂电池模组的长度方向贯通,焊接头能够穿过第一活动压块焊接折边,所述第一活动压块的下方还连接有第一负压吸尘管。
优选的,所述第二压配组件包括第一压配气缸,所述第一压配气缸的输出端固定连接有一活动板,所述活动板在第一压配气缸的驱动下沿锂电池模组的长度方向运动;所述活动板上设置有第二端面压板和分置于第二端面压板两侧的第二活动压块,所述第二端面压板固定在活动板上,能够与锂电池模组的端面抵接;
所述活动板上在第二端面压板两侧分别设置有第五滑轨,所述第五滑轨沿锂电池模组的宽度方向设置,所述第五滑轨上滑动设置有第二压板安装座,活动板上固定有与第二压板安装座连接的第二压配气缸;
所述压板安装座上固定有第三压配气缸,所述第三压配气缸沿锂电池模组的长度方向伸缩且指向锂电池模组,第三压配气缸的伸缩端通过一L型连接板于第二活动压块固定连接,所述第二活动压块处于第三压配气缸和第二端面压板之间。
优选的,所述活动板上还固定设置有与第一压边单元结构相同的第二压边单元。
优选的,装配装置还包括下压边组件,所述下压边组件包括固定于基板上的固定支撑件和固定于活动板上的活动支撑件,所述固定支撑件设置于靠近第一压配组件一端的锂电池模组下方,所述活动支撑件能够跟随活动板运动到第二压配组件一端的锂电池模组下方;
所述固定支撑件和活动支撑件均包括沿竖直方向固定的顶升气缸,所述顶升气缸的动力输出端固定有沿水平方向设置的顶升板,所述顶升板的两端分别设置有至少一个顶丝,所述顶丝能够分别与两侧外框的下折边的端部抵接。
本发明提供的锂电池模组外框装配装置的优点在于:通过夹持组件夹持固定锂电池模组,并将锂电池模组从上料工位移动到装配工位,夹持组件将锂电池模组放置在装配工位后,第二压配组件沿长度方向推动锂电池模组直到与第一压配组件抵接,然后外框压配组件将外框压在锂电池模组的侧面,从而实现锂电池模组与外框的装配,并可进一步借助外部的焊接设备对外框与锂电池模组进行焊接连接。
通过抱取单元实现锂电池模组的移动,在第二压配组件推移锂电池模组时通过压紧单元进行导向和固定,外框压配组件将外框放在锂电池模组侧面后,通过第一压边单元和第二压边单元对外框的表面进行压紧,通过第一活动压块和第二活动压块压住两端的折边,方便进行焊接,提高装配质量。
附图说明
图1为本发明的实施例提供的锂电池模组外框装配装置的示意图;
图2为本发明的实施例提供的锂电池模组外框的示意图;
图3为本发明的实施例提供的锂电池模组外框装配装置的装配工位的俯视图;
图4为本发明的实施例提供的锂电池模组外框装配装置的第一压配组件的示意图;
图5为本发明的实施例提供的锂电池模组外框装配装置的第一活动压块的示意图;
图6为本发明的实施例提供的锂电池模组外框装配装置的第二压配组件的示意图;
图7为本发明的实施例提供的锂电池模组外框装配装置的夹持组件的示意图;
图8为本发明的实施例提供的锂电池模组外框装配装置的抱取单元的示意图之一;
图9为本发明的实施例提供的锂电池模组外框装配装置的抱取单元的示意图之二;
图10为本发明的实施例提供的锂电池模组外框装配装置的压紧单元的示意图;
图11为本发明的实施例提供的锂电池模组外框装配装置的弹性压轮的示意图;
图12为本发明的实施例提供的锂电池模组外框装配装置的外框压配组件的示意图之一;
图13为本发明的实施例提供的锂电池模组外框装配装置的外框压配组件的示意图之二;
图14为本发明的实施例提供的锂电池模组外框装配装置的外框压配组件的示意图之三;
图15为本发明的实施例提供的锂电池模组外框装配装置的固定支撑件的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1所示,本实施例提供了一种锂电池模组外框装配装置,包括上料工位(图未示)、装配工位(图未示)和往返于上料工位与装配工位之间的夹持组件3,所述夹持组件3能够夹持固定锂电池模组2的两侧并压紧锂电池模组2的上表面;所述装配工位的两侧分别设置有外框压配组件4,装配工位远离上料工位的一端设置有第一压配组件5、靠近上料工位的一端设置有第二压配组件6,所述外框压配组件将图2所示的外框21分别压紧在锂电池模组2的两侧,所述第二压配组件6能够驱动锂电池模组2沿长度方向滑动与第一压配组件5抵接。
本实施例通过夹持组件3夹持固定锂电池模组2,并将锂电池模组2从上料工位移动到装配工位,夹持组件3将锂电池模组2放置在装配工位后,第二压配组件6沿长度方向推动锂电池模组2直到与第一压配组件5抵接,然后外框压配组件4将外框21压在锂电池模组2的侧面,从而实现锂电池模组2与外框21的装配,并可进一步借助外部的焊接设备对外框21与锂电池模组2进行焊接连接。
参考图2,本实施例提供的外框21的形状与锂电池模组2的侧面形状一致,外框21的前后两端和下端分别设置有折边22,所述折边22能够与锂电池模组2的前后端面和下表面的边缘卡合。
结合图1和图3,上料工位和装配工位设置于一机架7表面的基板71上,为了方便折边22的固定,所述第一压配组件5包括固定于基板71上的第一端面压板51和分置于端面压板51两侧的第一活动压块52,所述第一活动压块52能够沿长度方向活动以挤压端面的折边22,同样的,所述第二压配组件6包括第二端面压板61和分置于第二端面压板61两侧的第二活动压块62,在第二压配组件6移动时,所述第二端面压板61先与锂电池模组2的端面接触,推动锂电池模组2移动与第一端面压板51抵接,然后所述外框压配组件4将外框21压在锂电池模组2的侧面上,第一活动压块52和第二活动压块62此时再分别与锂电池模组2的端面抵接压紧折边22,实现外框21与锂电池模组2的装配。
结合图3和图4,所述第一压配组件5还包括固定在基板71上的第一压板安装座53,所述第一压板安装座53上固定有第八气缸54,所述第八气缸54沿锂电池模组2的长度方向伸缩且指向锂电池模组2,第八气缸54的伸缩端与一L型连接板55的一个垂直边连接,所述L型连接板55的另一个垂直边与第一活动压块52的侧面固定连接,所述第一活动压块52处于第八气缸54和第一端面压板51之间。结合图5,所述第一活动压块52沿锂电池模组2的长度方向贯通,在于锂电池模组2抵接的端面形成沿竖直方向的操作槽521,在进行折边22的焊接固定时,焊接头(图未示)能够直接穿过所述第一活动压块52的操作槽521作用于折边22,同时所述第一活动压块52的下方还连接有第一负压吸尘管522以方便收集焊接的烟气和碎屑。
结合图3和图6,所述第二压配组件6还包括第一压配气缸63,所述第一压配气缸63的输出端固定连接有一活动板64,所述活动板64通过设置于下方基板71上的压配滑轨641实现沿锂电池模组2长度方向的滑动,所述第二端面压板61和第二活动压块62均固定于所述活动板64上。
所述活动板64上在第二端面压板61两侧分别设置有第五滑轨642,所述第五滑轨642沿锂电池模组2的宽度方向设置,所述第五滑轨642上滑动设置有第二压板安装座65,所述活动板64上还分别设置有与两个第二压板安装座65配合的第二压配气缸651,所述第二压配气缸651驱动第二压板安装座65沿锂电池模组2的宽度方向移动,所述第二压板安装座65用来固定安装第二活动压块62,其结构与第一压板安装座53的结构相同,所述第二活动压块62的具体结构与第一活动压块52相同,此处不再赘述。
再参考图1,所述基板71的两侧分别设置有一立架72,所述立架72沿长度方向设置有第一滑轨73,两个第一滑轨73上支撑设置有与第一滑轨73滑动配合的夹持组件安装板74,所述夹持组件3固定于夹持组件安装板74上,其中一侧的立架72上设置有丝杆螺母副驱动组件(图未示),所述夹持组件安装板74与丝杆螺母副驱动组件的螺母固定配合,从而通过丝杆螺母副驱动组件的电机驱动夹持组件安装板74沿第一滑轨73滑动改变位置,固定于夹持组件安装板74上的夹持组件3能够携带锂电池模组2同步改变位置,实现在上料工位与装配工位之间往返运动。
参考图7,所述夹持组件3包括分处于锂电池模组2两侧的两个抱取单元31和设置于锂电池模组2上方的压紧单元32。
结合图7和图8,所述抱取单元31包括绝缘压板311、驱动绝缘压板311沿水平方向运动的第一气缸312、驱动第一气缸312沿竖直方向运动的第二气缸313,两侧的绝缘压板311能够分别沿水平方向运动与锂电池模组2的侧面夹持配合。
具体的,所述第二气缸313固定设置于抱夹立板314上,所述抱夹立板314固定于所述夹持组件安装板74上,所述第二气缸313的动力输出端固定连接有第一滑块315,所述抱夹立板314上设置有至少一个第二滑轨316,所述第一滑块315与第二滑轨316沿竖直方向滑动配合,所述第一气缸312固定于第一滑块315上,从而能够跟随第一滑块315沿竖直方向滑动改变位置,所述绝缘压板311跟随第一滑块315同步滑动调整高度,在与锂电池模组2处于相同高度时,所述第一气缸312驱动绝缘压板311伸出夹紧所述锂电池模组,然后第二气缸313控制第一滑块315上升实现对锂电池模组2的抱取。
进一步的,所述抱夹立板314在第一滑块315的上下分别设置有第一顶杆3141,所述第一顶杆3141沿竖直方向设置,所述第一滑块315沿竖直方向运动时能够分别与上方和下方的第一顶杆3141抵接,从而限制所述第一滑块315的滑动行程,并可以通过调整第一顶杆3141的伸出长度使第一滑块315与上方和下方的第一顶杆315抵接时,作为其竖直运动的起点和终点,方便绝缘压板311与锂电池模组2进行夹紧抱取。
结合图8和图9,所述第一气缸312的伸缩端固定连接有一抱夹连接板317,所述抱夹连接板317与绝缘压板311固定连接,所述抱夹立板314在第一气缸312两侧分别沿竖直方向设置有腰型槽3142,所述抱夹连接板317两侧分别固定设置有穿过腰型槽3142的连杆3171,所述连杆3171的另一端固定有一限位板3172,所述限位板3172上设置有朝向抱夹立板314的第二顶杆3173,所述第二顶杆3173能够与抱夹立板314抵接限制第一气缸312的伸缩行程。
所述第一气缸312被固定在第一滑块315上,在伸出抱取锂电池模组2时,所述第一气缸312的伸缩端伸出驱动抱夹连接板317朝向锂电池模组2运动,同时处于抱夹立板314后方的限位板3172在两侧连杆3171的驱动下朝向抱夹立板314运动,当第二顶杆3173与抱夹立板314抵接时,两侧的所述绝缘压板311与锂电池模组2的侧面接触,完成锂电池模组2的抱取。
结合图7和图10,所述压紧单元32包括固定于夹持组件安装板74上的第三气缸321,所述第三气缸321的伸缩端固定连接有与夹持组件安装板74平行的压紧支撑板322,所述压紧支撑板322的下方固定连接有与锂电池模组2的长度方向平行的第三滑轨323,所述第三滑轨323上滑动设置有多个弹性压轮33,所述弹性压轮33悬吊于第三滑轨323下方。
结合图11,所述弹性压轮33包括滚轮331,所述滚轮331的轴向与锂电池模组2的宽度方向平行,多个所述弹性压轮33沿厚度方向堆叠排列,锂电池模组2中的每个电池单体上方被一个滚轮331压紧,所述滚轮331能够跟随电池单体的上表面位置适应性的调整高度。
具体的,所述弹性压轮33还包括与第三滑轨323滑动配合的第三滑块332,所述第三滑块332的下方设置有悬架333,所述悬架333下方固定有能够自由转动的滚轮331,所述第三滑块332的两端分别沿竖直方向固定有一个光轴(图未示),所述光轴的下端穿过所述悬架333并通过螺母限位锁定,从而使悬架333不能从光轴上滑落,但是能够相对光轴滑动,所述光轴上分别套设有一个弹簧334,从而通过所述弹簧334使滚轮331始终保持在电池单体的上方并能够适应性的改变高度。
堆叠排列的所述第三滑块332的两端还分别设置有与第三滑轨323平行的压轮安装板335,所述第三滑轨332的两端分别通过螺栓与压轮安装板335固定连接,从而使多个第三滑块332紧密的排列在一起。
在堆叠固定的多个弹性压轮33中,分处于两端的两个弹性压轮33的滚轮331设置于电池单体上表面的中间,堆叠在中间区域的所述弹性压轮33包括两个分置于电池单体上表面两侧的所述滚轮331。
再参考图7,所述压紧支撑板322上设置有四个压紧限位杆324,所述第三气缸321设置于四个压紧限位杆324的重心位置,所述压紧限位杆324分别自由穿过夹持组件安装板74,相对于锂电池模组2运动方向前端的两个所述压紧限位杆324和后端的两个压紧限位杆324分别通过限位连接板325连接,所述限位连接板325上固定有朝向夹持组件安装板74的第三顶杆326。
在使用时,首先通过所述抱取单元31与锂电池模组2的两个侧面配合进行夹持固定,并将所述锂电池模组2移动到装配工位,然后控制第三气缸321向下伸出,当第三顶杆326与夹持组件安装板74抵接时,所述第三气缸321停止运动,此时堆叠排列的弹性压轮33压在锂电池模组2上方,并且两端的两个弹性压轮33分别与锂电池模组2前后两端的固定结构的上端面配合,从而使堆叠后的弹性压轮33与锂电池模组2沿长度方向相对固定,此时抱取单元31与锂电池模组2解除配合并向上运动让出侧面的空间,第二压配组件6驱动锂电池模组2沿长度方向滑动,压紧单元32保持对锂电池模组2的压紧,此时堆叠后的弹性压轮33跟随锂电池模组2整体相对第三滑轨323滑动,从而通过压紧单元32对锂电池模组2的运动过程进行导向和辅助。
结合图1、图12和图13,所述外框压配组件4包括沿锂电池模组2的宽度方向设置于基板71上的第四气缸41,所述第四气缸41的输出端固定连接有吸板42,所述吸板42上吸附有与锂电池模组2侧面配合的所述外框21。
所述吸板42的两端分别连接有一个吸板连接板43,所述吸板连接板43的下方滑动设置于第四滑轨44上,所述第四滑轨44与第四气缸41的伸缩方向平行并固定于基板71上,从而在第四气缸41的驱动下,吸板42能够沿第四滑轨44滑动将外框贴合固定在锂电池模组2的侧面。
结合图12和图14,所述外框压配组件4还包括与外框21远离上料工位的一端配合的第一压边单元(图未示),所述第一压边单元包括固定于基板71上的压边安装座451、固定在压边安装座451上的第五气缸452,所述第五气缸452的动力输出端固定有压边块453,所述第五气缸452的伸缩方向与第四气缸41平行,所述压边块453能够挤压外框21的竖直边缘,提高装配质量。
进一步的,所述压边安装座451上还固定有第六气缸454,所述第六气缸454的伸缩方向与第五气缸452平行,所述第六气缸454的输出端固定安装有第七气缸455,所述第七气缸455的输出端固定连接有一护板456,所述第六气缸454设置于第五气缸452下方,所述第七气缸455的输出端沿锂电池模组2的长度方向设置并指向远离上料工位的方向,所述护板456为沿竖直方向设置的L型板,所述外框21长度方向端部的折边22处于护板456的L型区域内,通过所述护板456保护折边,防止运动过程中被碰撞变形,确保装配质量。
再参考图6,所述活动板64上还固定设置有第二压边单元66,所述第二压边单元66的结构与第一压边单元相同,第二压边单元66跟随活动板64运动,当第二端面压板61与锂电池模组2抵接固定后,所述第二压边单元66即处于外框21靠近上料工位一端的边缘处,能够对外框21的边缘进行压紧和对折边22提供保护。
进一步的,本实施例提供的锂电池模组外框装配装置还包括下压边组件(图未示),所述下压边组件包括固定于基板21上的固定支撑件81(见图4)和固定于活动板64上的活动支撑件82(见图3),所述固定支撑件81设置于靠近第一压配组件5一端的锂电池模组2的下方,所述活动支撑件82能够跟随活动板64运动到第二压配组件6一端的锂电池模组2的下方。
参考图15,所述固定支撑件81和活动支撑件82的结构相同,沿竖直方向固定的顶升气缸83,所述顶升气缸83的动力输出端固定有沿水平方向设置的顶升板84,所述顶升板84的两端分别设置有至少一个顶丝85,所述顶丝85能够分别与两侧外框21的下折边22的端部抵接,通过两侧的固定支撑件81和活动支撑件82,能够将所述外框21的下折边22与锂电池模组2压紧,提高装配质量。所述基板7的表面可适应性的设置装配工位的支撑结构以满足固定支撑件81和活动支撑件82所需的空间。
本实施提供的锂电池模组外框装配装置的工作过程如下:
将锂电池模组2移动至上料工位,所述夹持组件安装板74处于锂电池模组2上方,第二气缸313驱动第一滑块315向下运动,直到第一滑块315与下方的第一顶杆3141抵接,然后第一气缸312驱动抱夹连接板317伸出,直到第二顶杆3173与抱夹立板314抵接,两侧的抱取单元31动作完成后即完成对锂电池模组2的抱夹。所述第二气缸313驱动第一滑块315上升直到与上方的第一顶杆3141抵接;然后在丝杆螺母副驱动组件的作用下沿第一滑轨73运动到装配工位;
之后所述第三气缸321驱动压紧支撑板322向下运动,直到第三顶杆326与夹持组件安装板74抵接;此时排列好的弹性压轮33压在锂电池模组2的上方;然后所述第二气缸313再次驱动第一滑块315向下运动放下所述锂电池模组2,然后两侧的第一气缸312分别回缩再被第二气缸313向上拉起,避让出锂电池模组2的侧面空间。
所述第二压配组件6的第一压配气缸63伸出,驱动活动板运动,使第二端面压板61与锂电池模组2的端面抵接,并逐渐将所述锂电池模组2压紧在第一压配组件5的第一端面压板51上,所述第一压配气缸63的行程可通过基板71上用支撑锂电池模组2的结构与活动支撑件82抵接进行限制。
所述外框压配组件4的吸板42吸附固定外框21后,通过所述第四气缸41驱动吸板42朝向锂电池模组2运动将外框21卡在锂电池模组2的侧面,之后控制所述第一压边单元上的压边块453和第二压边单元66上对应的压边块从侧面压紧外框21的边缘。
接着利用第一活动压块52和第二活动压块62分别压紧外框21两端的折边22,并利用固定支撑件81和活动支撑件82压紧下折边22,然后焊接设备的焊接头穿过第一活动压块52和第二活动压块62对折边22进行焊接,底部的下折边22可直接进行焊接固定,由此即可方便的完成锂电池模组2与外框21的装配,且装配质量较高,结构配合紧凑;在本实施例提供的装配装置中,使用了大量的滑轨滑块实现直线运动的结构,在这些结构中如果需要考虑电线、气管及其他必要管线的连接,则均可使用拖链进行连接。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (18)
1.一种锂电池模组外框装配装置,其特征在于:包括上料工位、装配工位和往返于上料工位及装配工位之间的夹持组件,所述夹持组件能够夹持固定锂电池模组的两侧并压紧锂电池模组的上表面;
所述装配工位的两侧分别设置有外框压配组件,装配工位远离上料工位的一端设置有第一压配组件,靠近上料工位的一端设置有第二压配组件,所述外框压配组件将外框分别压紧在锂电池模组两侧,所述第二压配组件能够驱动锂电池模组沿长度方向滑动与第一压配组件抵接;
上料工位和装配工位设置于一机架表面的基板上,所述基板的两侧分别设置有一立架,所述立架上方沿长度方向设置有第一滑轨,两个第一滑轨上支撑设置有与第一滑轨滑动配合的夹持组件安装板,所述夹持组件固定于夹持组件安装板上,其中一侧立架上设置有丝杆螺母副驱动组件,所述夹持组件安装板与丝杆螺母副驱动组件的螺母固定配合;
夹持组件能够携带锂电池模组同步改变位置,实现在上料工位与装配工位之间往返运动。
2.根据权利要求1所述的一种锂电池模组外框装配装置,其特征在于:所述夹持组件包括分处于锂电池模组两侧的两个抱取单元,所述抱取单元包括绝缘压板、驱动绝缘压板沿水平方向运动的第一气缸、驱动第一气缸沿竖直方向运动的第二气缸;两侧的绝缘压板能够与锂电池模组的侧面夹持配合。
3.根据权利要求2所述的一种锂电池模组外框装配装置,其特征在于:所述第二气缸固定设置于抱夹立板上,所述抱夹立板固定于所述夹持组件安装板上,所述第二气缸的动力输出端固定连接有第一滑块,抱夹立板上设置有至少一个第二滑轨,所述第一滑块与第二滑轨沿竖直方向滑动配合;所述第一气缸固定于所述第一滑块上。
4.根据权利要求3所述的一种锂电池模组外框装配装置,其特征在于:所述抱夹立板上设置有分处于第一滑块上下的第一顶杆,所述第一顶杆沿竖直方向设置,所述第一顶杆能够与第一滑块抵接限制第一滑块的滑动行程。
5.根据权利要求3所述的一种锂电池模组外框装配装置,其特征在于:所述第一气缸的伸缩端固定连接有一抱夹连接板,所述抱夹连接板与绝缘压板固定连接;
所述抱夹立板上在第一气缸两侧分别沿竖直方向设置有腰型槽,所述抱夹连接板两侧分别固定设置有穿过腰型孔的连杆,所述连杆的另一端固定有一限位板,所述限位板上设置有朝向抱夹立板的第二顶杆,所述第二顶杆能够与抱夹立板抵接限制第一气缸的伸缩行程。
6.根据权利要求2所述的一种锂电池模组外框装配装置,其特征在于:所述夹持组件还包括设置于锂电池模组上方的压紧单元,所述压紧单元包括固定于夹持组件安装板上的第三气缸,所述第三气缸的伸缩端固定连接有与夹持组件安装板平行的压紧支撑板,所述压紧支撑板的下方固定连接有与锂电池模组的长度方向平行的第三滑轨,所述第三滑轨上滑动设置有多个弹性压轮;
所述弹性压轮包括滚轮,所述滚轮的轴向与锂电池模组的宽度方向平行,多个所述弹性压轮沿厚度方向堆叠排列,每个电池单体上方被一个所述滚轮压紧,所述滚轮能够跟随电池单体的上表面位置适应性的调整高度。
7.根据权利要求6所述的一种锂电池模组外框装配装置,其特征在于:所述弹性压轮包括与第三滑轨滑动配合的第三滑块,所述第三滑块的下方设置有悬架,所述悬架下方固定有能够自由转动的滚轮,所述第三滑块的两端分别沿竖直方向固定有一个光轴,所述光轴的下端穿过所述悬架并通过螺母限位锁定,所述光轴上分别套设有一个弹簧,所述悬架能够相对光轴滑动。
8.根据权利要求7所述的一种锂电池模组外框装配装置,其特征在于:堆叠排列在两端的两个所述弹性压轮的滚轮设置于电池单体上表面的中间,堆叠在中间区域的所述弹性压轮包括两个分置于电池单体上表面两侧的所述滚轮。
9.根据权利要求7所述的一种锂电池模组外框装配装置,其特征在于:堆叠排列的所述第三滑块的两端还分别设置有与第三滑轨平行的压轮安装板,所述第三滑块的两端分别通过螺栓与压轮安装板固定连接。
10.根据权利要求6所述的一种锂电池模组外框装配装置,其特征在于:所述压紧支撑板上设置有四个压紧限位杆,所述第三气缸设置于四个压紧限位杆的中心位置,所述压紧限位杆分别自由穿过夹持组件安装板,相对于锂电池模组运动方向前后两端的两个所述压紧限位杆的上端分别通过限位连接板固定连接,所述限位连接板上设置有朝向夹持组件安装板的第三顶杆。
11.根据权利要求1所述的一种锂电池模组外框装配装置,其特征在于:所述外框压配组件包括沿锂电池模组的宽度方向固定设置于基板上的第四气缸,所述第四气缸的输出端固定连接有吸板,所述吸板上吸附有与锂电池模组侧面配合的外框;
所述外框与锂电池模组的侧面形状适应性配合,外框还具有与锂电池模组的前后两端和下表面配合的折边;
所述吸板的两端分别设置有一个吸板连接板,所述吸板连接板的下方滑动设置于第四滑轨上,所述第四滑轨与第四气缸的伸缩方向平行。
12.根据权利要求11所述的一种锂电池模组外框装配装置,其特征在于:所述外框压配组件还包括与外框远离上料工位的一端配合的第一压边单元,所述第一压边单元包括固定于基板上的压边安装座、固定在压边安装座上的第五气缸,所述第五气缸的输出端固定有压边块,所述压边块能够挤压外框的竖直边缘,所述第五气缸的伸缩方向与第四气缸平行。
13.根据权利要求12所述的一种锂电池模组外框装配装置,其特征在于:所述压边安装座还包括固定有第六气缸,所述第六气缸的伸缩方向与第五气缸平行,所述第六气缸的输出端固定设置有第七气缸,所述第七气缸的输出端固定连接有一护板,所述第六气缸设置于第五气缸下方,所述第七气缸的输出端沿锂电池模组的长度方向设置,护板处于远离锂电池模组的一侧,所述护板为沿竖直方向设置的L型板,所述外框长度方向端部的折边处于护板的L型区域内。
14.根据权利要求11所述的一种锂电池模组外框装配装置,其特征在于:所述第一压配组件包括固定于基板上的第一端面压板和分置于端面压板两侧的第一活动压块,两个所述第一活动压块能够沿锂电池模组的长度方向伸缩与外框的折边抵接。
15.根据权利要求14所述的一种锂电池模组外框装配装置,其特征在于:所述第一压配组件还包括固定在基板上的第一压板安装座,所述第一压板安装座上固定有第八气缸,所述第八气缸沿锂电池模组的长度方向伸缩且指向锂电池模组,第八气缸的伸缩端与一L型连接板的一个垂直边连接,另一个垂直边与第一活动压块固定连接,所述第一活动压块处于第八气缸和第一端面压板之间;
所述第一活动压块沿锂电池模组的长度方向贯通,焊接头能够穿过第一活动压块焊接折边,所述第一活动压块的下方还连接有第一负压吸尘管。
16.根据权利要求13所述的一种锂电池模组外框装配装置,其特征在于:所述第二压配组件包括第一压配气缸,所述第一压配气缸的输出端固定连接有一活动板,所述活动板在第一压配气缸的驱动下沿锂电池模组的长度方向运动;所述活动板上设置有第二端面压板和分置于第二端面压板两侧的第二活动压块,所述第二端面压板固定在活动板上,能够与锂电池模组的端面抵接;
所述活动板上在第二端面压板两侧分别设置有第五滑轨,所述第五滑轨沿锂电池模组的宽度方向设置,所述第五滑轨上滑动设置有第二压板安装座,活动板上固定有与第二压板安装座连接的第二压配气缸;
所述压板安装座上固定有第三压配气缸,所述第三压配气缸沿锂电池模组的长度方向伸缩且指向锂电池模组,第三压配气缸的伸缩端通过一L型连接板于第二活动压块固定连接,所述第二活动压块处于第三压配气缸和第二端面压板之间。
17.根据权利要求16所述的一种锂电池模组外框装配装置,其特征在于:所述活动板上还固定设置有与第一压边单元结构相同的第二压边单元。
18.根据权利要求16所述的一种锂电池模组外框装配装置,其特征在于:装配装置还包括下压边组件,所述下压边组件包括固定于基板上的固定支撑件和固定于活动板上的活动支撑件,所述固定支撑件设置于靠近第一压配组件一端的锂电池模组下方,所述活动支撑件能够跟随活动板运动到第二压配组件一端的锂电池模组下方;
所述固定支撑件和活动支撑件均包括沿竖直方向固定的顶升气缸,所述顶升气缸的动力输出端固定有沿水平方向设置的顶升板,所述顶升板的两端分别设置有至少一个顶丝,所述顶丝能够分别与两侧外框的下折边的端部抵接。
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