CN115602905B - 一种方形电池模组自动压紧机构及方形电池模组组装线 - Google Patents

Abstract

本发明揭示的是一种方形电池模组自动压紧机构及方形电池模组组装线，其中，方形电池模组组装线包括电芯箱体上料设备、电芯自动检测设备、清洗点胶设备、搬运堆叠设备、极性检测设备、焊接设备、焊点清洗设备、焊后检测设备、绝缘耐压设备及打包组装设备，将各设备集成为一体，自动化程度高，提高了生产效率及产品装配质量稳定性，减少了作业人员，降低了作业人员工作强度及熟练程度要求。

Description

一种方形电池模组自动压紧机构及方形电池模组组装线

技术领域

本发明涉及方形电池模组自动组装生产技术领域。

背景技术

我国电力体制改革政策的落实、现货市场的逐步建立、可再生能源实现大规模并网、分布式能源体系的完善、电动汽车的快速普及以及能源互联网的发展完善等将持续推动储能市场规模稳步攀升。未来，储能技术与应用策略的成熟、标准与规范的制定、成本下降与规模化生产的实现、储能应用市场与价格机制的建立都将保障储能为支撑中国实现能源结构向低碳化转型发挥更加坚实的作用。随着新能源行业的的快速发展，储能电池大量应用在5G基站、混合动力汽车、家庭储能、高速安防备用电源等各种领域。储能电池制造工艺越来越精简，对设备的柔性度要求越来愈高，

现有设备对产品兼容差，人工作业居多，组装工作量大，对作业员的精力要求非常高，由于是人工作业，产品的品质难于保证一致性，且效率不高，难于满足市场需求；自动化组装是发展的趋势，利用机器作业能解放劳动力，可以保证品质，提升效率，匹配现阶段的快速发展。

现有公开的专利中，专利号为：2018220849880、专利名称为：一种方形铝壳锂电池的自动装配生产线公开了一种方形铝壳锂电池装配技术，该生产线将电芯自动上料单元、电芯激光清洗单元、绝缘膜粘贴单元、导热壳上料单元、等离子清洗和单电芯装配单元、缓冲垫粘贴单元、导热壳涂胶单元、电芯并联成组单元、模组装配单元、模组连接片自动装配单元、模组整形钢带焊接单元、模组连接片自动焊接单元、模组EOL检测单元、模组采样线、上盖和LECU人工装配单元与模组自动下线单元整合在一起，采用机械臂和倍速链代替人工搬运，采用自动化设备装配检测模组并进行数据搜集和追溯，采用模组自动焊接自动EOL检测，使生产线的人员大大减少，降低了员工劳动强度，同时自动化信息功能保证了模组装配的一致性，提高了模组装配的效率和产能，保证装配质量。该技术中部分机构如倍速链以及六轴机械手代替人工具有较好的参考价值，但是因本申请技术是针对方形电池模组的组装，组装流程以及各具体单元实施方案并不相同。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题之一是提供一种可实现自动压紧与解除产品压紧、保证产品在流转过程中位置固定的形电池模组自动压紧机构。

本发明的技术问题通过以下技术方案解决：

一种方形电池模组自动压紧机构，安装于方形电池模组承载夹具上，包括可横向移动直接顶压于方形电池模组侧边的压块以及为压块移动提供动力的驱动件，所述的压块通过推挡组件驱动实现横向移动，所述的推挡组件包括连接于驱动件动力输出端的移动连杆以及可相对于移动连杆横向移动用于安装压块的滑块，在移动连杆上固定有滑动销钉，在滑块上设有与滑动销钉匹配的曲线槽，通过滑动销钉以及曲线槽的相对作用，使移动连杆的纵向运动转换为滑块及压块的横向运动。

其中，所述的推挡组件包括安装于承载夹具上的导向底座，在导向底座上设置有连杆导向槽及滑块导向槽，连杆导向槽与滑块导向槽交叉垂直，移动连杆以及滑块分别活动穿插于连杆导向槽及滑块导向槽中。

其中，所述的推挡组件为并列设置在承载夹具上的多组，各组中移动连杆通过铰链结构连接，并通过一个驱动件驱动。

本方形电池模组自动压紧机构可保证电池模组在承载夹具上位置的稳定和精度，只需一个驱动件即可实现针对电池模组的压紧与解除，压紧时电池模组各部分受力均匀稳定，机构简洁，减少了人工作业操作强度。

本发明要解决的另一技术问题是提供一种方形电池模组组装线，该组装线集成了从上料到包装全部工序，自动化程度高，提升了产能以及产品质量的稳定性。

上述技术问题本发明采用如下方案实现：

一种方形电池模组组装线，包括机架及倍数链，还依次包括电芯箱体上料设备、清洗点胶设备、搬运堆叠设备、焊接设备、打包组装设备，及安装有上述方形电池模组自动压紧机构的电池模组承载夹具，在焊接设备与打包组装设备之间设置有焊点清洗设备，该焊点清洗设备包括固定于机架上方且跨于倍数链上方的三轴模组、位于倍速链下方用于稳定承载夹具在倍速链上位置并向上顶起的阻挡顶升机构以及清洁执行机构，上工位完成的承载夹具通过倍速链输送至阻挡顶升机构位置，阻挡顶升机构将承载夹具顶起定位，三轴模组驱动清洁执行机构对位于承载夹具上的电池模组焊点进行清洁。

其中，所述的清洁执行机构包括可覆盖于电池模组电芯焊接极柱上的密封罩，密封罩上端与负压管路连通，该密封罩固定于一滑块下表面，在密封罩内部安装有通过电机驱动旋转的毛刷，该滑块通过直线气缸一驱动实现上下移动。

其中，所述的清洗点胶设备包括安装有等离子清洗机一的清洗台以及位于清洗台后工位的点胶机构，该点胶机构包括固定于机架上方的三轴模组，在三轴模组上安装有连接压力气管的针筒。

其中，所述的搬运堆叠设备位于清洗点胶设备后工位，包括安装于机架上的压紧整形治具以及将点胶后的电芯搬运至压紧整形治具上的六轴机械手一，该压紧整形治具包括固定电池模组的承载板，承载板通过导轨安装于机架上，在承载板一端具有固定挡板，另一端安装有施压机构，该施压机构包括固定在承载板上的电机以及施压板，电机通过丝杆驱动施压板横向挤压各电芯；在承载板内侧设置有侧向挡板，在承载板外侧设置有从侧面整理排列电池模组中各电芯的推杆，该推杆通过固定在机架上的推杆气缸驱动。

其中，所述的焊接设备包括焊点寻址机以及位于焊点寻址机后工位的激光焊接机，所述的焊点寻址机包括固定在机架上且跨于倍数链上的三轴模组，在三轴模组上安装有测距传感器以及寻址CCD视觉相机，待寻址检测的电池模组固定于倍速链上的承载夹具上，在倍速链下方设置有稳定承载夹具在倍速链上位置并向上顶起的阻挡顶升机构，距离传感器用于检测寻址CCD视觉相机与电池模组的距离，寻址CCD视觉相机获取电池模组焊接点位及预设的基准点位信息；

所述的激光焊接机包括固定在机架上且跨于倍速链上的三轴模组，在三轴模组上安装有激光焊接头以及焊接CCD视觉相机，待焊接电池模组固定于倍速链上的承载夹具上，在倍速链下方设置有稳定承载夹具位置并向上顶起的阻挡顶升机构在承载夹具上方安装有将焊接CCD视觉相机获取基准点位信息，上工位完成的承载夹具通过倍速链输送至阻挡顶升机构位置，阻挡顶升机构将承载夹具顶起定位，根据焊点寻址机采集的焊点位以及基准点位确定焊点位信息，三轴模组驱动激光焊接头对焊接位进行焊接。

其中，所述的打包组装设备包括通过倍速链驱动可盛放多个电池模组的组装框以及点胶组件，该点胶组件包括跨于倍速链上的三轴模组以及安装于三轴模组上通过三轴模组驱动实现位置移动、连接压力气管的滴胶针筒。

作为对上述方案的优化，在电芯箱体上料设备与清洗点胶设备之间设置有电芯自动检测设备，该电芯自动检测设备包括位于机架前段用于承接上工位电芯的上下电动滚筒回流线、位于上下电动滚筒回流线后方的电芯输送线、用于从上下电动滚筒回流线上抓取电芯的三轴抓取机构以及对电芯进行开路电压进行检测的OCV测试机构，三轴抓取机构将电芯依次从上下电动滚筒回流线上转移至电芯输送线上，OCV测试机构依次对位于电芯输送线上的电芯进行检测；

所述的三轴抓取机构包括跨于机架上方的三轴模组，在三轴模组上设置有旋转气缸，旋转气缸的旋转盘上固定有气爪；

所述的OCV测试机构包括跨于机架上方的三轴模组，在三轴模组上安装有通过直线气缸二驱动可上下移动的开路电压检测探头以及用于识别各电芯二维码的扫描器，开路电压检测探头检测各电芯开路电压是否正常，并通过扫描器扫描对应电芯上的二维码进行记录。

作为对上述方案的进一步的优化，在搬运堆叠设备和焊接设备之间设置有极性检测设备，该极性检测设备包括跨于机架上的三轴模组以及安装于机架上的倍速链，待检测电芯模组通过承载夹具位于倍速链上，在倍速链下方设置有稳定承载夹具位置并向上顶起的阻挡顶升机构，在三轴模组上安装有等离子清洗机二及极性检测CCD视觉相机，上工位完成的承载夹具通过倍速链输送至阻挡顶升机构位置，阻挡顶升机构将承载夹具顶起定位，三轴模组带动等离子清洗机二及极性检测CCD视觉相机移动对每个电芯极柱表面进行清洗及识别。

作为对上述方案的更进一步优化，在焊点清洗设备后工位设置有焊后检测设备，该焊后检测设备包括跨于机架上的三轴模组以及安装于机架上的倍速链，待检测电芯模组通过承载夹具位于倍速链上，在倍速链下方设置有稳定承载夹具位置并向上顶起的阻挡顶升机构，在三轴模组上安装有焊后检测CCD视觉相机，上工位完成的承载夹具通过倍速链输送至阻挡顶升机构位置，阻挡顶升机构将承载夹具顶起定位，三轴模组带动焊后检测CCD视觉相机移动拍取每个焊点位图片进行品质识别。

并且，在打包组装设备前工位设置有绝缘耐压设备，该绝缘耐压设备包括跨于机架上的三轴模组以及安装于机架上的倍速链，待检测电芯模组通过承载夹具位于倍速链上，在倍速链下方设置有稳定承载夹具位置并向上顶起的阻挡顶升机构，在三轴模组上安装有耐压测试仪，上工位完成的承载夹具通过倍速链输送至阻挡顶升机构位置，阻挡顶升机构将承载夹具顶起定位，三轴模组带动耐压测试仪移动逐个读取电芯数据。

此外，所述的阻挡顶升机构包括设置在各三轴模组下方机架上的阻挡组件以及顶升组件，该阻挡组件包括位于倍速链中间的活动挡块，活动挡块中间通过活动轴安装于支脚上，活动挡块一端朝承载夹具方向翘起且端部设置有滚轮，另一端向下与一上顶气缸接触，承载夹具随着倍速链移动至阻挡组件位置时，被活动挡块上翘的滚轮阻挡停止移动，顶升组件工作将承载夹具顶起实现承载夹具位置的稳定；

所述的顶升组件包括固定于机架上的固定板以及通过导柱安装于固定板上的活动顶板，在固定板上安装有驱动活动顶板上下移动的顶升气缸，在活动顶板上设置有定位销钉，该定位销钉与承载夹具上预设的定位孔配合实现承载夹具在活动顶板上的位置稳定。

本发明揭示的方形电池模组组装线将电芯箱体上料设备、电芯自动检测设备、清洗点胶设备、搬运堆叠设备、极性检测设备、焊接设备、焊点清洗设备、焊后检测设备、绝缘耐压设备、打包组装设备集成在一条生产线中，自动化程度高，提高了生产效率及产品装配质量稳定性，减少了作业人员，降低了作业人员工作强度及熟练程度要求。

附图说明

图1为本发明实施例整体结构布局图。

图2为本实施例电芯箱体上料设备10结构示意图。

图3为本实施例电芯自动检测设备16结构示意图。

图4为本实施例电芯自动检测设备中三轴抓取机构163安装结构示意图。

图5为本实施例电芯自动检测设备中OCV测试机构164安装结构示意图。

图6为本实施例六轴机械手结构示意图。

图7为本实施例清洗点胶设备11结构示意图。

图8为本实施例搬运堆叠设备12结构示意图。

图9为本实施例搬运堆叠设备中压紧整形治具121安装结构示意图。

图10为本实施例极性检测设备17结构示意图。

图11为本实施例极性检测设备中三轴模组及等离子清洗机二安装结构示意图。

图12为本实施例焊接设备13中焊点寻址机131安装结构示意图。

图13为焊点寻址机131中三轴模组与测距传感器、寻址CCD视觉相机安装结构示意图。

图14为本实施例焊接设备13中激光焊接机132安装结构示意图。

图15为本实施例激光焊接机中激光焊接头1321以及焊接CCD视觉相机安装结构示意图。

图16本实施例焊点清洗设备15结构示意图。

图17本实施例焊点清洗设备中清洁执行机构151安装结构示意图。

图18为本实施例焊后检测设备18结构示意图。

图19为本实施例绝缘耐压设备19结构示意图。

图20为本实施例打包组装设备14结构示意图。

图21为本实施例方形电池模组自动压紧机构结构示意图。

图22为本实施例方形电池模组自动压紧机构另一视角结构示意图。

图23为本实施例方形电池模组自动压紧机构中导向底座44结构示意图。

图24为本实施例阻挡顶升机构中阻挡组件210安装结构示意图。

图25为本实施例阻挡顶升机构中顶升组件安装结构示意图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，下面将结合具体实施例及附图对本发明作进一步详细描述。

如附图1所示，本实施例设计的方形电池模组组装线集成了实现方形电池模组从上料到打包组装生产整个过程各个功能，自动化程度高，提高了生产效率及产品装配质量稳定性，减少了作业人员，降低了作业人员工作强度及熟练程度要求。

按照生产流程，本方形电池模组组装线依次包括电芯箱体上料设备10、电芯自动检测设备16、六轴机械手二115、清洗点胶设备11、搬运堆叠设备12、极性检测设备17、焊接设备13、焊点清洗设备15、焊后检测设备18、绝缘耐压设备19、打包组装设备14，其中大量采用了三轴模组、六轴机器手以及倍速链，可实现所承载的其他机构实现精准定位。为了便于本领域技术人员理解，下面将分别对各设备进行详细描述。

如附图2所示为电芯箱体上料设备10结构示意图。从图中可知，该电芯箱体上料设备10包括行架101、安装于行架上的电动葫芦102以及控制手柄103。通过控制手柄103控制电动葫芦102抓取踏板来料箱体电芯，放在下工位的流水线上。

再如附图3~5所示为电芯自动检测设备及内部部分结构示意图。该电芯自动检测设备16包括位于机架前段用于承接上工位电芯的上下电动滚筒回流线161、位于上下电动滚筒回流线后方的电芯输送线162、用于从上下电动滚筒回流线上抓取电芯的三轴抓取机构163以及对电芯进行开路电压进行检测的OCV测试机构164。

其中，三轴抓取机构163将电芯依次从上下电动滚筒回流线161上转移至电芯输送线162上，OCV测试机构164依次对位于电芯输送线上的电芯进行检测。

其中，所述的三轴抓取机构163包括跨于机架上方的三轴模组，在三轴模组上设置有旋转气缸1631，旋转气缸1631的旋转盘上固定有气爪1632；

其中，所述的OCV测试机构164包括跨于机架上方的三轴模组，在三轴模组上安装有通过直线气缸二1641驱动可上下移动的开路电压检测探头1642以及用于识别各电芯二维码的扫描器1643，开路电压检测探头1642检测各电芯开路电压是否正常，并通过扫描器扫描对应电芯上的二维码进行记录。

通过电芯自动检测设备16检测合格的电芯通过下工位的六轴机械手二115（图6所示）传送至清洗点胶设备11，不合格电芯则通过六轴机械手二115另外放置。

再如附图7所示为清洗点胶设备11结构示意图。该清洗点胶设备11包括安装有等离子清洗机一113的清洗台111以及位于清洗台后工位的点胶机构112，该点胶机构112包括固定于机架上方的三轴模组，在三轴模组上安装有连接压力气管的针筒1121。

从六轴机械手二115转移的合格电芯首先放置在清洗台111上经过等离子清洗机一113进行清洗，再转移到点胶机构112上预设的电芯安装夹具114中。电芯安装夹具114可并列放置多块电芯，点胶机构112在三轴模组的驱动下逐个进行点胶。

再如附图8~9所示为搬运堆叠设备12及部分内部部件结构示意图。从图中可知，该搬运堆叠设备12包括安装于机架上的压紧整形治具121以及将上工位点胶后的电芯搬运至压紧整形治具121上的六轴机械手一122。其中，该压紧整形治具（附图9所示）包括固定电池模组的承载板1211，承载板1211通过导轨安装于机架上，在承载板1211一端具有固定挡板1212，另一端安装有施压机构1213，该施压机构1213包括固定在承载板1211上的电机1214以及施压板1215，电机1214通过丝杆驱动施压板1215横向挤压各电芯。在承载板内侧设置有侧向挡板1216，在承载板1211外侧设置有从侧面整理排列电池模组中各电芯的推杆1217，该推杆1217通过固定在机架上的推杆气缸1218驱动。在施压后，再通过人工通过安装钢带，或PVC塑料带，或钢板锁螺丝&拉铆等方式，使产品结构牢固。

再如附图10~11所示为极性检测设备17及部分内部机构示意图。该极性检测设备17包括包括跨于机架上的三轴模组以及安装于机架上的倍速链174。待检测电芯模组通过承载夹具1位于倍速链174上，在倍速链174下方设置有稳定承载夹具1位置并向上顶起的阻挡顶升机构21。同时，在三轴模组上安装有等离子清洗机二172及极性检测CCD视觉相机173，上工位完成的承载夹具1通过倍速链174输送至阻挡顶升机构21位置，阻挡顶升机构21将承载夹具1顶起定位，三轴模组带动等离子清洗机二172及极性检测CCD视觉相机173移动对每个电芯极柱表面进行清洗及识别。经过识别清洗后的电池模组进入下一工位。

如附图12~15所示为焊接设备13结构示意图。该焊接设备13包括焊点寻址机131以及位于焊点寻址机131后工位的激光焊接机132。其中，该焊点寻址机131包括固定在机架上且跨于倍数链上的三轴模组，在三轴模组上安装有测距传感器1311以及寻址CCD视觉相机1312。待寻址检测的电池模组固定于倍速链上的承载夹具1上，在倍速链下方设置有稳定承载夹具在倍速链上位置并向上顶起的阻挡顶升机构21，距离传感器用于检测寻址CCD视觉相机与电池模组的距离，寻址CCD视觉相机获取电池模组焊接点位及预设的基准点位信息；

所述的激光焊接机包括固定在机架上且跨于倍速链上的三轴模组，在三轴模组上安装有激光焊接头1321以及焊接CCD视觉相机1322，待焊接电池模组固定于倍速链上的承载夹具上，在倍速链下方设置有稳定承载夹具位置并向上顶起的阻挡顶升机构21在承载夹具1上方安装有将焊接CCD视觉相机1322获取基准点位信息，上工位完成的承载夹具通过倍速链输送至阻挡顶升机构21位置，阻挡顶升机构21将承载夹具顶起定位，根据焊点寻址机131采集的焊点位以及基准点位确定焊点位信息，三轴模组驱动激光焊接头对焊接位进行焊接。在激光焊接过程中，会使用氮气隔离焊接区域，并使用抽风机构1323净化烟雾。

再如附图16、17所示为焊点清洗设备15及部分内部结构示意图。该焊点清洗设备15包括固定于机架上方且跨于倍数链上方的三轴模组、位于倍速链下方用于稳定承载夹具在倍速链上位置并向上顶起的阻挡顶升机构21以及清洁执行机构151。上工位完成的承载夹具通过倍速链输送至阻挡顶升机构21位置，阻挡顶升机构将承载夹具1顶起定位，三轴模组驱动清洁执行机构对位于承载夹具上的电池模组焊点进行清洁。

其中，具体如附图17所示为清洁执行机构151，该机构包括可覆盖于电池模组电芯焊接极柱上的密封罩1511，密封罩1511上端与负压管路1514连通。该密封罩1511固定于一滑块1512下表面，在密封罩1511内部安装有通过电机驱动旋转的毛刷1513，该滑块1512通过直线气缸一1515驱动实现上下移动。工作时，首先直线气缸一1515驱动下密封罩1511以及毛刷1513下移，密封罩1511罩于电芯极柱上，同时毛刷1513旋转将极柱及电芯表面的杂物清理下来，负压管路1514则将清理下来的杂物吸走，从而达到清洁电芯表面的目的。

再如附图18所示为焊后检测设备18结构示意图。该设备包括跨于机架上的三轴模组以及安装于机架上的倍速链，待检测电芯模组通过承载夹具1位于倍速链上，在倍速链下方设置有稳定承载夹具位置并向上顶起的阻挡顶升机构21，在三轴模组上安装有焊后检测CCD视觉相机182，上工位完成的承载夹具通过倍速链输送至阻挡顶升机构21位置，阻挡顶升机构将承载夹具顶起定位，三轴模组带动焊后检测CCD视觉相机移动拍取每个焊点位图片进行品质识别。

经过焊后检测设备的电池模组依次进入绝缘耐压设备19，如附图19所示。该绝缘耐压设备19包括跨于机架上的三轴模组以及安装于机架上的倍速链，待检测电芯模组通过承载夹具1位于倍速链上，在倍速链下方设置有稳定承载夹具位置并向上顶起的阻挡顶升机构21，在三轴模组上安装有耐压测试仪191，上工位完成的承载夹具通过倍速链输送至阻挡顶升机构21位置，阻挡顶升机构21将承载夹具顶起定位，三轴模组带动耐压测试仪移动逐个读取电芯数据。

再如附图20所示为本实施例打包组装设备14结构示意图。打包组装设备包括通过倍速链驱动可盛放多个电池模组的组装框141以及点胶组件142，该点胶组件包括跨于倍速链上的三轴模组以及安装于三轴模组上通过三轴模组驱动实现位置移动、连接压力气管的滴胶针筒143

在上述各设备及机构中，所涉及到承载夹具1均可采用如附图21~23所示结构。该承载夹具1可直接在倍速链上移动，电池模组直接固定在该夹具。在承载夹具上设置有方形电池模组自动压紧机构，该机构位于承载夹具的一侧，与位于承载夹具另一侧的限位块45向相反的方向施力使整个电池模组稳定在承载夹具上。具体而言，该方形电池模组自动压紧机构包括可横向顶压于方形电池模组侧边的多个压块2以及为压块2移动提供动力的推挡气缸3。所述的压块2均通过推挡组件4驱动实现横向移动。该推挡组件4包括连接于驱动件动力输出端的移动连杆41以及可相对于移动连杆41横向移动用于安装压块的滑块42，在移动连杆41上固定有滑动销钉43，在滑块42上设有与滑动销钉43匹配的曲线槽421，动作时，通过滑动销钉43以及曲线槽421的相对作用，使移动连杆41的纵向运动转换为滑块42及压块2的横向运动，从而从侧面向电池模组施加压力。

具体而言，该推挡组件4包括安装于承载夹具上的导向底座44，在导向底座44上设置有连杆导向槽441及滑块导向槽442，连杆导向槽441与滑块导向槽442交叉垂直，连杆导向槽441位于滑块导向槽442下方，移动连杆41以及滑块42分别活动穿插于连杆导向槽441及滑块导向槽442中，相互间不形成干涉。该推挡组件4为并列设置在承载夹具上的多组，各组中移动连杆41通过铰链结构连接，通过推挡气缸3驱动。

在上述各设备及机构中，所设计的阻挡顶升机构21为安装在倍速链中间的机构，与承载夹具配合使用。具体如附图24、25所示，该机构包括设置在各三轴模组下方机架上的阻挡组件210以及顶升组件22，该阻挡组件210包括位于倍速链中间的活动挡块211，活动挡块211中间通过活动轴安装于支脚212上，活动挡块211一端朝承载夹具方向翘起且端部设置有滚轮213，另一端向下与一上顶气缸214接触。当承载夹具随着倍速链移动至阻挡组件210位置时，被活动挡块211上翘的滚轮阻挡停止移动，此时顶升组件22动作将承载夹具顶起实现承载夹具位置的稳定，以便于其他机构对承载夹具上的电池模组进行精准操作。本实施例设计的顶升组件22包括固定于机架上的固定板221以及通过导柱安装于固定板221上的活动顶板222，在固定板221上安装有驱动活动顶板上222下移动的顶升气缸223，在活动顶板222上设置有定位销钉224，该定位销钉与承载夹具上预设的定位孔匹配，当承载夹具受阻挡组件210限制停止移动后，顶升气缸223驱动活动顶板222上升，活动顶板222上的定位销钉224准确插入承载夹具上预设的定位孔中，由此实现承载夹具在活动顶板上的位置稳定且准确。

在上述各设备及机构中，所涉及的三轴模组为通过三个步进电机分别控制XYZ三个方向的动作执行机构，为标准机构，在此不做赘述。

本实施例中所采用的各六轴机械手也可为标准机构，在此不做赘述。

以上为本实施例较佳实现方案，需要说明的是，上述实施例并非针对本专利申请保护范围限定性穷举，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化、是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在本申请权利要求范围内。

Claims (14)

1.一种方形电池模组自动压紧机构，安装于方形电池模组承载夹具（1）上，包括可横向移动直接顶压于方形电池模组侧边的压块(2)以及为压块移动提供动力的驱动件(3)，所述的压块通过推挡组件(4)驱动实现横向移动，其特征在于，所述的推挡组件包括连接于驱动件动力输出端的移动连杆(41)以及可相对于移动连杆横向移动用于安装压块的滑块(42)，在移动连杆上固定有滑动销钉(43)，在滑块上设有与滑动销钉匹配的曲线槽(421)，通过滑动销钉以及曲线槽的相对作用，使移动连杆的纵向运动转换为滑块及压块的横向运动。

2.根据权利要求1所述的方形电池模组自动压紧机构，其特征在于，所述的推挡组件包括安装于承载夹具上的导向底座(44)，在导向底座上设置有连杆导向槽(441)及滑块导向槽(442)，连杆导向槽与滑块导向槽交叉垂直，移动连杆以及滑块分别活动穿插于连杆导向槽及滑块导向槽中。

3.根据权利要求2所述的方形电池模组自动压紧机构，其特征在于，所述的推挡组件为并列设置在承载夹具上的多组，各组中移动连杆通过铰链结构连接，并通过一个驱动件驱动。

4.一种方形电池模组组装线，包括机架及倍数链，其特征在于，还依次包括电芯箱体上料设备(10)、清洗点胶设备(11)、搬运堆叠设备(12)、焊接设备(13)、打包组装设备(14)，及安装有权利要求1中所述方形电池模组自动压紧机构的电池模组承载夹具，在焊接设备与打包组装设备之间设置有焊点清洗设备(15)，该焊点清洗设备包括固定于机架上方且跨于倍数链上方的三轴模组、位于倍速链下方用于稳定承载夹具在倍速链上位置并向上顶起的阻挡顶升机构以及清洁执行机构(151)，上工位完成的承载夹具通过倍速链输送至阻挡顶升机构位置，阻挡顶升机构将承载夹具顶起定位，三轴模组驱动清洁执行机构对位于承载夹具上的电池模组焊点进行清洁。

5.根据权利要求4所述的方形电池模组组装线，其特征在于，所述的清洁执行机构包括可覆盖于电池模组电芯焊接极柱上的密封罩(1511)，密封罩上端与负压管路(1514)连通，该密封罩固定于一滑块(1512)下表面，在密封罩内部安装有通过电机驱动旋转的毛刷(1513)，该滑块通过直线气缸一(1515)驱动实现上下移动。

6.根据权利要求4所述的方形电池模组组装线，其特征在于，所述的清洗点胶设备包括安装有等离子清洗机一(113)的清洗台(111)以及位于清洗台后工位的点胶机构(112)，该点胶机构包括固定于机架上方的三轴模组，在三轴模组上安装有连接压力气管的针筒(1121)。

7.根据权利要求4所述的方形电池模组组装线，其特征在于，所述的搬运堆叠设备位于清洗点胶设备后工位，包括安装于机架上的压紧整形治具(121)以及将点胶后的电芯搬运至压紧整形治具上的六轴机械手一(122)，该压紧整形治具包括固定电池模组的承载板(1211)，承载板通过导轨安装于机架上，在承载板一端具有固定挡板(1212)，另一端安装有施压机构(1213)，该施压机构包括固定在承载板上的电机(1214)以及施压板(1215)，电机通过丝杆驱动施压板横向挤压各电芯；在承载板内侧设置有侧向挡板(1216)，在承载板外侧设置有从侧面整理排列电池模组中各电芯的推杆(1217)，该推杆通过固定在机架上的推杆气缸(1218)驱动。

8.根据权利要求4所述的方形电池模组组装线，其特征在于，所述的焊接设备包括焊点寻址机(131)以及位于焊点寻址机后工位的激光焊接机(132)，所述的焊点寻址机包括固定在机架上且跨于倍数链上的三轴模组，在三轴模组上安装有测距传感器(1311)以及寻址CCD视觉相机(1312)，待寻址检测的电池模组固定于倍速链上的承载夹具上，在倍速链下方设置有稳定承载夹具在倍速链上位置并向上顶起的阻挡顶升机构(21)，距离传感器用于检测寻址CCD视觉相机与电池模组的距离，寻址CCD视觉相机获取电池模组焊接点位及预设的基准点位信息；

所述的激光焊接机包括固定在机架上且跨于倍速链上的三轴模组，在三轴模组上安装有激光焊接头(1321)以及焊接CCD视觉相机(1322)，待焊接电池模组固定于倍速链上的承载夹具上，在倍速链下方同样设置有稳定承载夹具位置并向上顶起的阻挡顶升机构(21)，在承载夹具上方安装有将焊接CCD视觉相机获取基准点位信息，上工位完成的承载夹具通过倍速链输送至阻挡顶升机构位置，阻挡顶升机构将承载夹具顶起定位，根据焊点寻址机采集的焊点位以及基准点位确定焊点位信息，三轴模组驱动激光焊接头对焊接位进行焊接。

9.根据权利要求4所述的方形电池模组组装线，其特征在于，所述的打包组装设备包括通过倍速链驱动可盛放多个电池模组的组装框(141)以及点胶组件(142)，该点胶组件包括跨于倍速链上的三轴模组以及安装于三轴模组上通过三轴模组驱动实现位置移动、连接压力气管的滴胶针筒(143)。

10.根据权利要求4所述的方形电池模组组装线，其特征在于，在电芯箱体上料设备与清洗点胶设备之间设置有电芯自动检测设备(16)，该电芯自动检测设备包括位于机架前段用于承接上工位电芯的上下电动滚筒回流线(161)、位于上下电动滚筒回流线后方的电芯输送线(162)、用于从上下电动滚筒回流线上抓取电芯的三轴抓取机构(163)以及对电芯进行开路电压进行检测的OCV测试机构(164)，三轴抓取机构将电芯依次从上下电动滚筒回流线上转移至电芯输送线上，OCV测试机构依次对位于电芯输送线上的电芯进行检测；

所述的三轴抓取机构包括跨于机架上方的三轴模组，在三轴模组上设置有旋转气缸(1631)，旋转气缸的旋转盘上固定有气爪(1632)；

所述的OCV测试机构包括跨于机架上方的三轴模组，在三轴模组上安装有通过直线气缸二(1641)驱动可上下移动的开路电压检测探头(1642)以及用于识别各电芯二维码的扫描器(1643)，开路电压检测探头检测各电芯开路电压是否正常，并通过扫描器扫描对应电芯上的二维码进行记录。

11.根据权利要求4所述的方形电池模组组装线，其特征在于，在搬运堆叠设备和焊接设备之间设置有极性检测设备(17)，该极性检测设备包括跨于机架上的三轴模组以及安装于机架上的倍速链，待检测电芯模组通过承载夹具位于倍速链上，在倍速链下方设置有稳定承载夹具位置并向上顶起的阻挡顶升机构(21)，在三轴模组上安装有等离子清洗机二(172)及极性检测CCD视觉相机(173)，上工位完成的承载夹具通过倍速链输送至阻挡顶升机构位置，阻挡顶升机构将承载夹具顶起定位，三轴模组带动等离子清洗机二及极性检测CCD视觉相机移动对每个电芯极柱表面进行清洗及识别。

12.根据权利要求4所述的方形电池模组组装线，其特征在于，在焊点清洗设备后工位设置有焊后检测设备(18)，该焊后检测设备包括跨于机架上的三轴模组以及安装于机架上的倍速链，待检测电芯模组通过承载夹具位于倍速链上，在倍速链下方设置有稳定承载夹具位置并向上顶起的阻挡顶升机构(21)，在三轴模组上安装有焊后检测CCD视觉相机(182)，上工位完成的承载夹具通过倍速链输送至阻挡顶升机构位置，阻挡顶升机构将承载夹具顶起定位，三轴模组带动焊后检测CCD视觉相机移动拍取每个焊点位图片进行品质识别。

13.根据权利要求4所述的方形电池模组组装线，其特征在于，在打包组装设备前工位设置有绝缘耐压设备(19)，该绝缘耐压设备包括跨于机架上的三轴模组以及安装于机架上的倍速链，待检测电芯模组通过承载夹具位于倍速链上，在倍速链下方设置有稳定承载夹具位置并向上顶起的阻挡顶升机构，在三轴模组上安装有耐压测试仪(191)，上工位完成的承载夹具通过倍速链输送至阻挡顶升机构位置，阻挡顶升机构将承载夹具顶起定位，三轴模组带动耐压测试仪移动逐个读取电芯数据，通过绝缘耐压设备检测合格的电池模组通过行吊转移至打包组装设备。

14.根据权利要求4或8或10或11或12或13任一项所述的方形电池模组组装线，其特征在于，所述的阻挡顶升机构包括设置在各三轴模组下方机架上的阻挡组件(210)以及顶升组件(22)，该阻挡组件包括位于倍速链中间的活动挡块(211)，活动挡块中间通过活动轴安装于支脚(212)上，活动挡块一端朝承载夹具方向翘起且端部设置有滚轮(213)，另一端向下与一上顶气缸(214)接触，承载夹具随着倍速链移动至阻挡组件位置时，被活动挡块上翘的滚轮阻挡停止移动，顶升组件工作将承载夹具顶起实现承载夹具位置的稳定；

所述的顶升组件包括固定于机架上的固定板(221)以及通过导柱安装于固定板上的活动顶板(222)，在固定板上安装有驱动活动顶板上下移动的顶升气缸(223)，在活动顶板上设置有定位销钉(224)，该定位销钉与承载夹具上预设的定位孔配合实现承载夹具在活动顶板上的位置稳定。

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