CN115986187A - 电池模组的堆叠系统及堆叠方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电池模组的堆叠系统及堆叠方法，堆叠系统包括：运输车，包括托盘，托盘包括底板和设置于底板上的夹紧机构，夹紧机构包括相对设置的第一夹板、第二夹板和位于第一夹板与第二夹板之间的支撑座；操作工位，包括允许运输车进出的活动通道和位于活动通道一端的开夹平台；顶升机构，位于活动通道的两侧，用于夹持并顶升托盘；以及开夹机构，设置于开夹平台上，开夹机构与夹紧机构可活动连接；在第一状态下，开夹机构打开第一夹板和第二夹板，以将预叠的电池模组堆放于第一夹板、第二夹板和支撑座之间形成的容纳空间中；在第二状态下，开夹机构关闭第一夹板和第二夹板，以堆叠电池模组。本申请可以有效提高生产效率、降低生产成本。

Description

电池模组的堆叠系统及堆叠方法

技术领域

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池模组的堆叠系统及堆叠方法。

背景技术

随着新能源汽车行业的发展，动力电池被广泛地应用，动力电池的需求量越来越大，因此对动力电池的生产要求也越要越高。动力电池包括多个电池模组，每个电池模组由多个电池通过并联和串联组成。

在动力电池的生产制造工序中，为了便于管理与维护，需要将电池模组进行堆叠。由于电池模组涉及的零件较多，组装过程复杂，目前相关技术缺乏高自动化的生产线，需要投入大量的人力，导致电池模组的堆叠过程繁琐复杂，影响生产效率，同时也极大地增加了电池模组的生产成本。

发明内容

本申请的目的在于提供一种电池模组的堆叠系统及堆叠方法，其可以自动对电池模组进行堆叠，设备功能高度集中，有效提高生产线的生产效率、降低生产成本。

第一方面，本申请实施例提供了一种电池模组的堆叠系统，包括：运输车，包括托盘，托盘包括底板和设置于底板上的夹紧机构，夹紧机构包括相对设置的第一夹板、第二夹板和位于第一夹板与第二夹板之间的支撑座；操作工位，包括允许运输车进出的活动通道和位于活动通道一端的开夹平台；顶升机构，位于活动通道的两侧，用于夹持并顶升托盘；以及开夹机构，设置于开夹平台上，开夹机构与夹紧机构可活动连接；在第一状态下，开夹机构打开第一夹板和第二夹板，以将预叠的电池模组堆放于第一夹板、第二夹板和支撑座之间形成的容纳空间中；在第二状态下，开夹机构关闭第一夹板和第二夹板，以堆叠电池模组。

在一种可能的实现方式中，托盘还包括与第一夹板连接的第一推拉机构、与第二夹板连接的第二推拉机构；开夹机构包括相邻设置的第一驱动机构和第二驱动机构，第一驱动机构能够与第一推拉机构连接，以带动第一夹板执行开合动作，第二驱动机构能够与第二推拉机构连接，以带动第二夹板执行开合动作。

在一种可能的实现方式中，第一推拉机构包括：第一导向组件、第一固定支架、第一拉杆组件和第一弹性组件，第一导向组件与底板可移动连接；第一固定支架的一端与第一导向组件的滑块固定连接，另一端与第一夹板固定连接；第一拉杆组件包括与滑块固定连接的第一拉杆；第一弹性组件设置于第一固定支架的两端与底板之间；在第一状态下，第一驱动机构的输出端带动第一拉杆朝向开夹平台运动以打开第一夹板，在第二状态下，第一驱动机构的输出端与第一拉杆分离，第一拉杆在第一弹性组件的作用下复位。

在一种可能的实现方式中，第一驱动机构包括相交设置的第一动力输出装置和第二动力输出装置，第一动力输出装置沿夹紧机构的开合方向运动，第二动力输出装置沿垂直于底板的方向运动，且第二动力输出装置的输出端设置有卡爪；第一拉杆组件还包括与第一拉杆连接的把手，第一驱动机构通过卡爪与把手可拆卸连接。

在一种可能的实现方式中，第一动力输出装置包括第一动力源、第一移动板和第一支架，第一动力源与开夹平台固定连接，第一移动板与开夹平台沿开合方向可移动连接，第一支架设置于第一移动板上；第二动力输出装置包括第二动力源、与第二动力源的输出端连接的第二支架，第二动力源与第一支架固定连接，卡爪的一端与第二支架连接，卡爪的另一端朝向托盘的把手延伸。

在一种可能的实现方式中，第一移动板上还设置有位于第一支架两侧的一对第三动力源、与每个第三动力源的输出端连接的第三支架，第三支架与第一移动板沿开合方向可移动连接，每个第三支架上设置有导向套；第一推拉机构中，第一拉杆组件的第一拉杆设置有两个，把手连接于两个第一拉杆之间；第一拉杆上设置有第一缓冲件，导向套与第一缓冲件对应，且在第一状态下，导向套与第一缓冲件相互抵接配合。

在一种可能的实现方式中，第二推拉机构包括第二导向组件、第二固定支架、第二拉杆组件和第二弹性组件，第二导向组件与底板可移动连接；第二固定支架的一端与第二导向组件的滑块固定连接，另一端与第二夹板固定连接；第二拉杆组件包括与滑块固定连接的第二拉杆；第二弹性组件设置于第二固定支架的两端与底板之间；第二驱动机构包括第四动力源和第二移动板，第四动力源与开夹平台固定连接，第二移动板与开夹平台沿开合方向可移动连接，在第一状态下，第二移动板朝向托盘伸出并推动第二拉杆打开第二夹板；在第二状态下，第二移动板缩回，第二拉杆在第二弹性组件的作用下复位。

在一种可能的实现方式中，第二移动板朝向托盘的端面设置有导向槽，第二拉杆上设置有第二缓冲件，导向槽与第二缓冲件对应，且在第一状态下，导向槽与第二缓冲件相互抵接配合。

在一种可能的实现方式中，第二夹板的数量为多个，多个第二夹板平行且间隔设置，相邻的第二夹板之间设置有支撑座，在第一状态下，相邻的两个第二夹板和支撑座之间形成容纳电池模组的容纳空间；第二推拉机构的数量为多个，且多个第二推拉机构与多个第二夹板一一对应连接。

在一种可能的实现方式中，顶升机构包括斜楔组件和升降组件，斜楔组件包括固定架、第五动力源、第三导向组件、连接杆以及具有坡度面的斜楔块，第五动力源与固定架固定连接，第三导向组件沿水平方向延伸且设置于固定架与连接板之间，且连接杆设置于第五动力源的输出端，斜楔块与连接杆连接；其中，第五动力源驱动连接杆带动斜楔块沿水平方向移动时，斜楔块通过坡度面为升降组件提供竖直方向的顶升力或者下降力。

在一种可能的实现方式中，升降组件包括顶升架、顶升平台、定位组件和第四导向组件，定位组件设置于固定架的预定高度处，用于定位托盘；第四导向组件沿竖直方向延伸且设置于顶升架与固定架之间，顶升架远离顶升平台的一端设置有与斜楔块的坡度面接触的滚轮。

在一种可能的实现方式中，电池模组堆叠系统还包括设置于开夹平台上的整平驱动装置；托盘的底板上对应设置有与整平驱动装置对应的整平定位组件，用于对堆放在夹紧机构中的电池模组进行整理。

在一种可能的实现方式中，电池模组堆叠系统还包括位于活动通道一端的支撑梁、第六动力源和第五导向组件，第六动力源与支撑梁固定连接，第五导向组件与支撑梁可移动连接，开夹平台与第五导向组件的滑块固定连接，第七动力源的输出端与开夹平台连接，以驱动开夹平台升降，且开夹平台上升至允许运输车通过的预设高度。

在一种可能的实现方式中，电池模组堆叠系统还包括扫码组件，扫码组件包括扫码机架、滑台和扫描装置，扫码机架与支撑梁相邻设置，滑台可滑动地设置于扫码机架的顶部，扫描装置设置于滑台上。

在一种可能的实现方式中，电池模组堆叠系统还包括到位传感器，到位传感器设置于顶升机构朝向活动通道的一侧，用于检测运输车是否到达活动通道的预设位置。

第二方面，本申请实施例提供了一种电池模组的堆叠方法，应用于如前所述的电池模组的堆叠系统，堆叠方法包括：控制运输车空载进入操作工位的活动通道的预设位置，运输车包括托盘，托盘包括底板和设置于底板上的夹紧机构，夹紧机构包括相对设置的第一夹板、第二夹板和位于第一夹板与第二夹板之间的支撑座；通过位于活动通道的两侧的顶升机构夹持并顶升托盘；通过位于活动通道一端的开夹平台上的开夹机构打开第一夹板和第二夹板，以将预叠的电池模组堆放于第一夹板、第二夹板和支撑座之间形成的容纳空间中；对电池模组的多个电池进行整理；通过开夹机构关闭第一夹板和第二夹板，以堆叠电池模组；控制运输车承载电池模组离开该操作工位，进入下一个操作工位。

根据本申请实施例提供的电池模组的堆叠系统及堆叠方法，包括在操作工位的活动通道行走的运输车、位于活动通道的两侧的顶升机构以及位于活动通道一端的开夹平台，运输车包括托盘，托盘包括底板和设置于底板上的夹紧机构；顶升机构用于夹持并顶升托盘；开夹机构设置于开夹平台上，并与夹紧机构可活动连接；在第一状态下，开夹机构打开第一夹板和第二夹板，以将电池模组堆放于第一夹板、第二夹板和支撑座之间形成的容纳空间中；在第二状态下，开夹机构关闭第一夹板和第二夹板，以堆叠电池模组，从而可以自动对电池模组进行堆叠，设备功能高度集中，有效提高生产线的生产效率、降低生产成本。

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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。另外，在附图中，相同的部件使用相同的附图标记，且附图并未按照实际的比例绘制。

图1示出本申请实施例提供的电池模组的堆叠系统的结构示意图；

图2示出与图1所示的电池模组的堆叠系统中开夹机构与顶升机构的布局结构示意图；

图3示出与图1所示的电池模组的堆叠系统中运输车的结构示意图；

图4示出图2中的开夹机构与图3中运输车的托盘的使用状态示意图；

图5示出图4中开夹机构的局部放大结构示意图；

图6示出图4中托盘的第一推拉机构的局部放大结构示意图；

图7示出图4中开夹机构的卡爪与托盘的把手在第一状态下的局部放大结构示意图；

图8示出图4中托盘的第二推拉机构的局部放大结构示意图；

图9示出图2中顶升机构的结构示意图；

图10示出图1所示的电池模组的堆叠系统中扫码组件的结构示意图；

图11示出本申请实施例提供的电池模组的堆叠方法的流程框图。

附图标记说明：

1、运输车；

10、托盘；11、底板；12、夹紧机构；120、支撑座；121、第一夹板；122、第二夹板；13、整平定位组件；

123、第一推拉机构；1231、第一导向组件；1232、第一固定支架；1233、第一拉杆组件；1233a、第一拉杆；1233b、把手；1233c、第一缓冲件；1234、第一弹性组件；

124、第二推拉机构；1241、第二导向组件；1242、第二固定支架；1243、第二拉杆组件；1243a、第二拉杆；1244、第二弹性组件；

2、操作工位；

20、开夹平台；21、支撑梁；22、第六动力源；23、第五导向组件；M、电池模组；

3、顶升机构；

31、斜楔组件；311、固定架；312、第五动力源；314、第三导向组件；315、连接杆；316、斜楔块；

32、升降组件；321、顶升架；322、顶升平台；323、定位组件；324、第四导向组件；325、滚轮；

4、开夹机构；

41、第一驱动机构；411、第一动力源；412、第一移动板；413、第一支架；414、第三动力源；415、第三支架；416、导向套；

42、第二驱动机构；421、第二动力源；422、第二支架；43、卡爪；441、第四动力源；442、第二移动板；442a、导向槽；

5、操作机器人；51、夹爪；6、整平驱动装置；

7、扫码组件；71、扫码机架；72、滑台；73、扫描装置；8、到位传感器。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

图1示出本申请实施例提供的电池模组的堆叠系统的结构示意图，图2示出与图1所示的电池模组的堆叠系统中开夹机构与顶升机构的布局结构示意图；

图3示出与图1所示的电池模组的堆叠系统中运输车的结构示意图，图4示出图2中的开夹机构与图3中运输车的托盘的使用状态示意图。

如图1至图4所示，本申请实施例提供一种电池模组的堆叠系统，包括：运输车1、操作工位2、顶升机构3、开夹机构4。

运输车1包括托盘10，托盘10包括底板11和设置于底板11上的夹紧机构12，夹紧机构12包括相对设置的第一夹板121、第二夹板122和位于第一夹板121与第二夹板122之间的支撑座120。该运输车1可以为自动导引运输小车(Automated Guided Vehicle，简称AGV)，其装备有电磁或光学等自动导航装置，能够沿规定的导航路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能。

操作工位2包括允许运输车1进出的活动通道和位于活动通道一端的开夹平台20。顶升机构3位于活动通道的两侧，用于夹持并顶升托盘10。开夹机构4设置于开夹平台20上，开夹机构4与夹紧机构12可活动连接。

在第一状态下，开夹机构4打开第一夹板121和第二夹板122，以将预叠的电池模组M堆放于第一夹板121、第二夹板122和支撑座120之间形成的容纳空间中；在第二状态下，开夹机构4关闭第一夹板121和第二夹板122，以堆叠电池模组M。预叠的电池模组M包括并排设置的多列电池及电池填充块，每个电池的形状一般为长方体。

如图2至图4所示，托盘10的夹紧机构12包括相对设置的第一夹板121、第二夹板122和位于第一夹板121与第二夹板122之间的支撑座120，在第一状态下，开夹机构4将第一夹板121和第二夹板12推拉开，以将预叠的电池模组M堆放于第一夹板121、第二夹板122和支撑座120形成的容纳空间中；在第二状态下，开夹机构4关闭第一夹板121和第二夹板122，以堆叠电池模组M。

可选地，本申请实施例提供的电池模组的堆叠系统还包括操作机器人5，操作机器人5与操作工位2相邻设置，操作机器人5的末端设置有夹爪51，夹爪51用于抓取预叠的电池模组M。操作机器人5可以为六轴机器人，其末端安装有夹爪51，夹爪51包括多个单夹爪组件，单夹爪组件的数量与电池模组M的电池列数对应相等，例如，预叠的电池模组M包括并排设置的1列电池，夹爪51包括5个单夹爪组件，每个单夹爪组件用于抓取1列电池，即1个电池模组M。操作机器人5通过夹爪51抓取多个电池模组M，代替人工操作，提高自动化程度。夹爪51的具体结构为现有成熟设计，不再赘述。

本申请实施例中，电池模组的堆叠系统应用于自动化生产线，自动化生产线包括多个操作工位，运输车1承载托盘10上的电池模组M在各个操作工位进行上下料，减少人工操作，提高组装效率。其中，运输车1进入堆叠操作工位2的活动通道预定位置后，通过位于活动通道的两侧的顶升机构3夹持并顶升托盘10；然后位于活动通道一端的开夹平台20上的开夹机构4打开托盘10的夹紧机构12的第一夹板121和第二夹板122，操作机器人5自动抓取预叠的电池模组M并将其堆放于第一夹板121、第二夹板122和支撑座120之间形成的容纳空间中，然后开夹机构4关闭第一夹板121和第二夹板122，以堆叠电池模组M，然后运输车1承载堆叠好的电池模组M进入下一个操作工位。由于顶升机构3、开夹机构4、运输车1的托盘10、操作机器人5等各自的功能高度集中，与自动化生产线上的其它操作工位保持大致一致的生产节奏，自动化程度较高，不需要投入大量的人力，电池模组的堆叠过程简单，可以提高整体组装效率。

根据本申请实施例提供的电池模组的堆叠系统，包括在操作工位2的活动通道行走的运输车1、位于活动通道两侧的顶升机构3以及位于活动通道一端的开夹平台20，运输车1包括托盘10，托盘10包括底板11和设置于底板11上的夹紧机构12，夹紧机构12包括相对设置的第一夹板121、第二夹板122和位于第一夹板121与第二夹板122之间的支撑座120；顶升机构3用于夹持并顶升托盘10；开夹机构4设置于开夹平台20上，并与夹紧机构12可活动连接；在第一状态下，开夹机构4打开夹紧机构12，以将电池模组M堆放于夹紧机构12中；在第二状态下，开夹机构4关闭夹紧机构12，以堆叠电池模组M，从而可以自动对电池模组M进行堆叠，设备功能高度集中，有效提高生产线的生产效率、降低生产成本。

下面结合附图进一步详细描述本申请实施例提供的电池模组的堆叠系统各个部件的具体结构。

在一些实施例中，托盘10还包括与第一夹板121连接的第一推拉机构123、与第二夹板122连接的第二推拉机构124。开夹机构4包括相邻设置的第一驱动机构41和第二驱动机构42，第一驱动机构41能够与第一推拉机构123连接，以带动第一夹板121执行开合动作，第二驱动机构42能够与第二推拉机构124连接，以带动第二夹板122执行开合动作。第一驱动机构41通过第一推拉机构123带动第一夹板121执行开合动作，第二驱动机构42通过第二推拉机构124带动第二夹板122执行开合动作，且第一夹板121和第二夹板122的运动方向相反，以实现开合动作。

图5示出图4中开夹机构的局部放大结构示意图；图6示出图4中托盘的第一推拉机构的局部放大结构示意图，图7示出图4中开夹机构的卡爪与托盘的把手在第一状态下的局部放大结构示意图。

如图5和图6所示，第一推拉机构123包括：第一导向组件1231、第一固定支架1232、第一拉杆组件1233和第一弹性组件1234，第一导向组件1231与底板11可移动连接；第一固定支架1232的一端与第一导向组件1231的滑块固定连接，另一端与第一夹板121固定连接；第一拉杆组件1233包括与滑块固定连接的第一拉杆1233a；第一弹性组件1234设置于第一固定支架1232的两端与底板11之间。

在第一状态下，第一驱动机构41的输出端带动第一拉杆1233a朝向开夹平台20运动以打开第一夹板121，在第二状态下，第一驱动机构41的输出端与第一拉杆1233a分离，第一拉杆1233a在第一弹性组件1234的作用下复位。

具体来说，第一导向组件1231包括滑动连接的滑轨和滑块，滑轨的延伸方向与第一拉杆1233a的长度方向相同，用于对第一拉杆组件1233的运动提供引导作用。第一固定支架1232包括两部分支架，第一部分支架的长度及延伸方向与第一夹板121大致相同，并与滑块固定连接，第二部分支架间隔设置于第一部分支架上，并与第一夹板121固定连接。第一弹性组件1234设置于第一部分支架长度方向的两端与底板11之间，每个第一弹性组件1234包括柱体、套设于柱体上的两段弹簧以及为两段弹簧之间的固定件，该固定件与第一部分支架长度方向的一端连接，从而可以使第一拉杆1233a在执行关闭动作时自动复位，同时可以缓冲第一固定支架1232带动第一夹板121在执行开合动作的过程中受到的冲击力。

在一些实施例中，第一驱动机构41包括相交设置的第一动力输出装置和第二动力输出装置，第一动力输出装置沿夹紧机构12的开合方向运动，第二动力输出装置沿垂直于底板11的方向运动，且第二动力输出装置的输出端设置有卡爪43。第一拉杆组件1233还包括与第一拉杆1233a连接的把手1233b，第一驱动机构41通过卡爪43与把手1233b可拆卸连接。

如图5至图7所示，卡爪43具有两个方向的自由度，其可以沿相互垂直的两个方向移动。在第一状态时，卡爪43在第一动力输出装置和第二动力输出装置的作用下朝向托盘10伸出，并与把手1233b配合，然后沿远离托盘10的方向缩回，以打开第一夹板121；在第二状态下，卡爪43在第一动力输出装置和第二动力输出装置的作用下与把手1233b脱开，然后第一拉杆1233a带动把手1233b在第一弹性组件1234的作用下自动复位，以关闭第一夹板121。

在一些实施例中，第一动力输出装置包括第一动力源411、第一移动板412、第一支架413，第一动力源411与开夹平台20固定连接，第一移动板412与开夹平台20沿开合方向可移动连接，第一支架413设置于第一移动板412上。

第二动力输出装置包括第二动力源421、与第二动力源421的输出端连接的第二支架422，第二动力源421与第一支架413固定连接，卡爪43的一端与第二支架422连接，卡爪43的另一端朝向托盘10的把手1233b延伸。

第一动力源411和第二动力源421可以为气缸、液压缸或者直线电机等。卡爪43上设置有与把手1233b配合的卡槽，防止二者在第一状态时脱开。

进一步地，第一移动板412上还设置有位于第一支架413两侧的一对第三动力源414、与每个第三动力源414的输出端连接的第三支架415，第三支架415与第一移动板412沿开合方向可移动连接，每个第三支架415上设置有导向套416。

第一推拉机构123中，第一拉杆组件1233的第一拉杆1233a设置有两个，把手1233b连接于两个第一拉杆1233a之间。第一拉杆1233a上设置有第一缓冲件1233c，导向套416与第一缓冲件1233c对应，且在第一状态下，导向套416与第一缓冲件1233c相互抵接配合。

第三动力源414可以为气缸、液压缸或者直线电机等。开夹机构4中位于卡爪43两侧的两个导向套416与托盘10中位于把手1233b两侧的两个第一缓冲件1233c一一对应设置，第一缓冲件1233c可以为弹簧阻尼器或者液压阻尼器，一方面可以缓冲卡爪43与把手1233b在配合过程中受到的冲击力，避免损坏部件；另一方面也可以防止卡爪43与把手1233b之间因位置偏移而无法配合执行第一夹板121的开合动作。

图8示出图4中托盘的第二推拉机构的局部放大结构示意图。

如图8所示，第二推拉机构124包括第二导向组件1241、第二固定支架1242、第二拉杆组件1243和第二弹性组件1244，第二导向组件1241与底板11可移动连接；第二固定支架1242的一端与第二导向组件1241的滑块固定连接，另一端与第二夹板122固定连接；第二拉杆组件1243包括与滑块固定连接的第二拉杆1243a；第二弹性组件1244设置于第二固定支架1242的两端与底板11之间。

如图5和图7所示，第二驱动机构42包括第四动力源441和第二移动板442，第四动力源441与开夹平台20固定连接，第二移动板442与开夹平台20沿开合方向可移动连接，在第一状态下，第二移动板442朝向托盘10伸出并推动第二拉杆1243a打开第二夹板122；在第二状态下，第二移动板442缩回，第二拉杆1243a在第二弹性组件1244的作用下复位。

具体来说，第二导向组件1241包括滑动连接的滑轨和滑块，滑轨的延伸方向与第二拉杆1243a的长度方向相同，用于对第二拉杆组件1243的运动提供引导作用。第二固定支架1242包括两部分支架，第一部分支架的长度及延伸方向与第二夹板122大致相同，并与滑块固定连接，第二部分支架间隔设置于第一部分支架上，并与第二夹板122固定连接。第二拉杆组件1243可以包括对称设置的两个第二拉杆1243a，确保第二夹板122在运动过程中受力维持平衡。

第二弹性组件1244设置于第一部分支架长度方向的两端与底板11之间，每个第二弹性组件1244包括柱体、套设于柱体上的两段弹簧以及为两段弹簧之间的固定件，该固定件与第一部分支架长度方向的一端连接，从而可以使第二拉杆1243a在执行关闭动作时自动复位，同时可以缓冲第二固定支架1242带动第二夹板122在执行开合动作的过程中受到的冲击力。

进一步地，第二移动板442朝向托盘10的端面设置有导向槽442a，第二拉杆1243a上设置有第二缓冲件1243b，导向槽442a与第二缓冲件1243b对应，且在第一状态下，导向槽442a与第二缓冲件1243b相互抵接配合。

如图5所示，第二移动板442设置有两个，分别位于第一推拉机构123的两侧，每个第二移动板442的端面设置有导向槽442a。第二缓冲件1243b可以为弹簧阻尼器或者液压阻尼器，导向槽442a与第二缓冲件1243b对应设置，一方面可以缓冲第二驱动机构42与第二推拉机构124在带动第二夹板122执行开合动作过程中受到的冲击力，避免损坏部件；另一方面也可以防止第二驱动机构42与第二推拉机构124之间因导向槽442a与第二缓冲件1243b之间的位置发生偏移而无法配合执行第二夹板122的开合动作。

进一步地，第二夹板122的数量为多个，多个第二夹板122平行且间隔设置，相邻的第二夹板122之间设置有支撑座120，在第一状态下，相邻的两个第二夹板122和支撑座120之间形成容纳电池模组M的容纳空间。

第二推拉机构124的数量为多个，且多个第二推拉机构124与多个第二夹板122一一对应连接。

如图3所示，第一夹板121的数量为1个，第二夹板122的数量为5个，在第一状态下，第一夹板121与相邻的第二夹板122及支撑座120之间形成容纳电池模组M的容纳空间，其余相邻的两个第二夹板122与支撑座120之间也可以形成容纳电池模组M的容纳空间，总共可以容纳5个电池模组M。相应地，第二推拉机构124的数量也可以为5个，5个第二推拉机构124的第二拉杆组件1243的长度呈递增趋势，以便于每个第二推拉机构124的第二拉杆组件1243与对应的第二夹板122配合。当然，托盘10也可以容纳更多个电池模组M，例如3个或者8个，相应地，第二推拉机构124的数量也为3个或者8个。

图9示出图2中顶升机构的结构示意图。

如图2和图9所示，顶升机构3包括斜楔组件31和升降组件32，斜楔组件31包括固定架311、第五动力源312、第三导向组件314、连接杆315以及具有坡度面的斜楔块316，第五动力源312与固定架311固定连接，第三导向组件314沿水平方向延伸且设置于固定架311与连接杆315之间，且连接杆315设置于第五动力源312的输出端与第六动力源313的输出端之间，斜楔块316与连接杆315连接。其中，第五动力源312驱动连接杆315带动斜楔块316沿水平方向移动时，斜楔块316通过坡度面为升降组件32提供竖直方向的顶升力或者下降力。可选地，连接杆315的两端分别设置有斜楔块316。

第三导向组件314设置于固定架311与连接杆315之间，斜楔块316设置于连接杆315上，第三导向组件314用于为斜楔块316沿水平方向的移动提供导向作用。另外，连接杆315的两端分别设置有斜楔块316，第五动力源312的输出端可以驱动连接杆315带动两个斜楔块316沿水平方向移动，确保连接杆315上的斜楔块316在随连接杆315沿水平方向移动的过程中，其坡度面在竖直方向上的变动量在允许范围内，从而提高升降组件32沿竖直方向的运动精度。第五动力源311可以为气缸、液压缸或者直线电机等。

进一步地，升降组件32包括顶升架321、顶升平台322、定位组件323和第四导向组件324，定位组件323设置于固定架311的预定高度处，用于定位托盘10；第四导向组件324沿竖直方向延伸且设置于顶升架321与固定架311之间，顶升架321远离顶升平台322的一端设置有与斜楔块316的坡度面接触的滚轮325。

第四导向组件324沿竖直方向延伸且设置于顶升平台322与顶升架321之间，用于为顶升平台322的竖直运动提供导向作用。顶升架321的滚轮325与斜楔块316的坡度面接触，滚轮325可以减小其与斜楔块316的坡度面之间的摩擦阻力。当斜楔块316沿水平方向移动时，滚轮325将沿斜楔块316的坡度面带动顶升平台322沿竖直方向上升，例如顶升平台322上升至与固定架311的预定高度相平齐，进而带动托盘10及电池模组M顶升，自动完成上料。电池模组M堆叠完成后，滚轮325将沿斜楔块316的坡度面带动顶升平台322沿竖直方向下降，带动托盘10及电池模组M下降。

如图9所示，电池模组的堆叠系统还包括到位传感器8，到位传感器8设置于顶升机构3朝向活动通道的一侧，用于检测运输车1是否到达活动通道的预设位置。到位传感器8可以为光电感应器或者红外感应器，在运输车1到达活动通道的预设位置时发送电信号。

如图2和图4所示，电池模组的堆叠系统还包括设置于开夹平台20上的整平驱动装置6，托盘10的底板11上对应设置有与整平驱动装置6对应的整平定位组件13，用于对堆放在夹紧机构12中的电池模组M进行整理，防止电池因位置偏移被挤压变形。

如图2和图4所示，电池模组的堆叠系统还包括位于活动通道一端的支撑梁21、第六动力源22和第五导向组件23，第六动力源22与支撑梁21固定连接，第五导向组件23与支撑梁21可移动连接，开夹平台20与第五导向组件23的滑块固定连接，第六动力源22的输出端与开夹平台20连接，以驱动开夹平台20升降。

第六动力源22可以为气缸、液压缸或者直线电机等。第六动力源22的输出端驱动开夹平台20升降，第五导向组件23用于为开夹平台20的升降运动提供导向作用。当电池模组M在托盘10上堆叠完毕，开夹平台20上升，允许运输车1承载电池模组M从活动通道一端离开进入下一工位。运输车1不需要转向，可以直接从操作工位离开。然后开夹平台20下降至原位，待下一辆运输车1进入操作工位2，执行下一组电池模组M的堆叠作业。

图10示出图1所示的电池模组的堆叠系统中扫码组件的结构示意图。

如图10所示，电池模组的堆叠系统还包括扫码组件7，扫码组件7包括扫码机架71、滑台72和扫描装置73，扫码机架71与支撑梁21相邻设置，滑台72可滑动地设置于扫码机架71的顶部，扫描装置73设置于滑台72上，且与操作机器人5相对设置。

滑台72可以通过皮带轮驱动，并沿扫码机架71的顶部可以来回滑动，便于根据运输车1在活动通道内的位置调整扫描装置73的位置，以使扫描装置73能够扫描托盘10的条形码或者二维码等。扫描装置73的数量可以与电池模组M的列数一致，例如均为5个，每个扫描装置73用于扫描一列电池，一列电池的一侧设置有条形码或者二维码，该一列电池对应于操作机器人5的夹爪51的一个单夹爪组件，单夹爪组件也设置有条形码或者二维码，便于追溯跟踪及数据管理。

图11示出本申请实施例提供的电池模组的堆叠方法的流程框图。

如图11，本申请实施例提供了一种电池模组的堆叠方法，应用于如前所述的电池模组的堆叠系统，结合图1至图10，该堆叠方法包括如下步骤S1～S6。

步骤S1：控制运输车1空载进入操作工位2的活动通道的预设位置，运输车1包括托盘10，托盘10包括底板11和设置于底板11上的夹紧机构12，夹紧机构12包括相对设置的第一夹板121、第二夹板122和位于第一夹板121与第二夹板122之间的支撑座120；

步骤S2：通过位于活动通道的两侧的顶升机构3夹持并顶升托盘10；

步骤S3：通过位于活动通道一端的开夹平台20上的开夹机构4打开第一夹板121和第二夹板122，以将预叠的电池模组M堆放于第一夹板121、第二夹板122和支撑座120之间形成的容纳空间中；可选地，可以通过操作机器人5的夹爪51将预叠的电池模组M堆放于夹紧机构12中。

步骤S4：对电池模组M的多个电池进行整理；

步骤S5：通过开夹机构4关闭夹紧第一夹板121和第二夹板122，以堆叠电池模组M；

步骤S6：控制运输车1承载电池模组M离开该操作工位2，进入下一个操作工位。

根据本申请实施例提供的电池模组的堆叠方法，通过控制运输车1空载进入操作工位2的活动通道的预设位置，运输车1包括托盘10，托盘10包括底板11和设置于底板11上的夹紧机构12，夹紧机构12包括相对设置的第一夹板121、第二夹板122和位于第一夹板121与第二夹板122之间的支撑座120；通过位于活动通道的两侧的顶升机构3夹持并顶升托盘10；通过位于活动通道一端的开夹平台20上的开夹机构4打开夹紧机构12，以将预叠的电池模组M堆放于夹紧机构中12；对电池模组M的多个电池进行整平；通过开夹机构4关闭第一夹板121和第二夹板122，以堆叠电池模组M；控制运输车1承载电池模组M离开该操作工位2，进入下一个操作工位，从而可以自动对电池模组M进行堆叠，设备功能高度集中，有效提高生产线的生产效率、降低生产成本。

应当指出，在说明书中提到的“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”、“一些实施例”等表示所述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但未必每个实施例都包括该特定特征、结构或特性。此外，这样的短语未必是指同一实施例。此外，在结合实施例描述特定特征、结构或特性时，结合明确或未明确描述的其他实施例实现这样的特征、结构或特性处于本领域技术人员的知识范围之内。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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申请各实施例技术方案的范围。

Claims (16)

1.一种电池模组的堆叠系统，其特征在于，包括：

运输车，包括托盘，所述托盘包括底板和设置于所述底板上的夹紧机构，所述夹紧机构包括相对设置的第一夹板、第二夹板和位于所述第一夹板与所述第二夹板之间的支撑座；

操作工位，包括允许所述运输车进出的活动通道和位于所述活动通道一端的开夹平台；

顶升机构，位于所述活动通道的两侧，用于夹持并顶升所述托盘；以及

开夹机构，设置于所述开夹平台上，所述开夹机构与所述夹紧机构可活动连接；

在第一状态下，所述开夹机构打开所述第一夹板和所述第二夹板，以将预叠的所述电池模组堆放于所述第一夹板、所述第二夹板和所述支撑座之间形成的容纳空间；在第二状态下，所述开夹机构关闭所述第一夹板和所述第二夹板，以堆叠所述电池模组。

2.根据权利要求1所述的堆叠系统，其特征在于，所述托盘还包括与所述第一夹板连接的第一推拉机构、与所述第二夹板连接的第二推拉机构；

所述开夹机构包括相邻设置的第一驱动机构和第二驱动机构，所述第一驱动机构能够与所述第一推拉机构连接，以带动所述第一夹板执行开合动作，所述第二驱动机构能够与所述第二推拉机构连接，以带动所述第二夹板执行开合动作。

3.根据权利要求2所述的堆叠系统，其特征在于，所述第一推拉机构包括：第一导向组件、第一固定支架、第一拉杆组件和第一弹性组件，所述第一导向组件与所述底板可移动连接；所述第一固定支架的一端与所述第一导向组件的滑块固定连接，另一端与所述第一夹板固定连接；所述第一拉杆组件包括与所述滑块固定连接的第一拉杆；所述第一弹性组件设置于所述第一固定支架的两端与所述底板之间；

在所述第一状态下，所述第一驱动机构的输出端带动所述第一拉杆朝向所述开夹平台运动以打开所述第一夹板，在所述第二状态下，所述第一驱动机构的输出端与所述第一拉杆分离，所述第一拉杆在所述第一弹性组件的作用下复位。

4.根据权利要求3所述的堆叠系统，其特征在于，所述第一驱动机构包括相交设置的第一动力输出装置和第二动力输出装置，所述第一动力输出装置沿所述夹紧机构的开合方向运动，所述第二动力输出装置沿垂直于底板的方向运动，且所述第二动力输出装置的输出端设置有卡爪；

所述第一拉杆组件还包括与所述第一拉杆连接的把手，所述第一驱动机构通过所述卡爪与所述把手可拆卸连接。

5.根据权利要求4所述的堆叠系统，其特征在于，所述第一动力输出装置包括第一动力源、第一移动板和第一支架，所述第一动力源与所述开夹平台固定连接，所述第一移动板与所述开夹平台沿所述开合方向可移动连接，所述第一支架设置于所述第一移动板上；

所述第二动力输出装置包括第二动力源、与所述第二动力源的输出端连接的第二支架，所述第二动力源与所述第一支架固定连接，所述卡爪的一端与所述第二支架连接，所述卡爪的另一端朝向所述托盘的所述把手延伸。

6.根据权利要求5所述的堆叠系统，其特征在于，所述第一移动板上还设置有位于所述第一支架两侧的一对第三动力源、与每个所述第三动力源的输出端连接的第三支架，所述第三支架与所述第一移动板沿所述开合方向可移动连接，每个所述第三支架上设置有导向套；

所述第一推拉机构中，所述第一拉杆组件的所述第一拉杆设置有两个，所述把手连接于两个所述第一拉杆之间；

所述第一拉杆上设置有第一缓冲件，所述导向套与所述第一缓冲件对应，且在所述第一状态下，所述导向套与所述第一缓冲件相互抵接配合。

7.根据权利要求2所述的堆叠系统，其特征在于，所述第二推拉机构包括第二导向组件、第二固定支架、第二拉杆组件和第二弹性组件，所述第二导向组件与所述底板可移动连接；所述第二固定支架的一端与所述第二导向组件的滑块固定连接，另一端与所述第二夹板固定连接；所述第二拉杆组件包括与所述滑块固定连接的第二拉杆；所述第二弹性组件设置于所述第二固定支架的两端与所述底板之间；

所述第二驱动机构包括第四动力源和第二移动板，所述第四动力源与所述开夹平台固定连接，所述第二移动板与所述开夹平台沿所述开合方向可移动连接，在所述第一状态下，所述第二移动板朝向所述托盘伸出并推动所述第二拉杆打开所述第二夹板；在所述第二状态下，所述第二移动板缩回，所述第二拉杆在所述第二弹性组件的作用下复位。

8.根据权利要求7所述的电池模组堆叠系统，其特征在于，所述第二移动板朝向所述托盘的端面设置有导向槽，所述第二拉杆上设置有第二缓冲件，所述导向槽与所述第二缓冲件对应，且在所述第一状态下，所述导向槽与所述第二缓冲件相互抵接配合。

9.根据权利要求2至8任一项所述的堆叠系统，其特征在于，所述第二夹板的数量为多个，多个所述第二夹板平行且间隔设置，相邻的所述第二夹板之间设置有所述支撑座，在所述第一状态下，相邻的两个所述第二夹板和所述支撑座之间形成容纳所述电池模组的容纳空间；

所述第二推拉机构的数量为多个，多个所述第二推拉机构与多个所述第二夹板一一对应连接。

10.根据权利要求1所述的堆叠系统，其特征在于，所述顶升机构包括斜楔组件和升降组件，所述斜楔组件包括固定架、第五动力源、第三导向组件、连接杆以及具有坡度面的斜楔块，所述第五动力源与固定架固定连接，所述第三导向组件沿水平方向延伸且设置于所述固定架与所述连接板之间，所述连接杆设置于所述第五动力源的输出端，所述斜楔块与所述连接杆连接；

其中，所述第五动力源驱动所述连接杆带动所述斜楔块沿水平方向移动时，所述斜楔块通过所述坡度面为所述升降组件提供竖直方向的顶升力或者下降力。

11.根据权利要求10所述的堆叠系统，其特征在于，所述升降组件包括顶升架、顶升平台、定位组件和第四导向组件，所述定位组件设置于所述固定架的预定高度处，用于定位所述托盘，所述第四导向组件沿竖直方向延伸且设置于所述顶升架与所述固定架之间，所述顶升架远离所述顶升平台的一端设置有与所述斜楔块的所述坡度面接触的滚轮。

12.根据权利要求1所述的堆叠系统，其特征在于，还包括设置于所述开夹平台上的整平驱动装置；

所述托盘的所述底板上对应设置有与所述整平驱动装置对应的整平定位组件，用于对堆放在所述夹紧机构中的所述电池模组进行整理。

13.根据权利要求1所述的堆叠系统，其特征在于，还包括位于所述活动通道一端的支撑梁、第六动力源和第五导向组件，所述第七动力源与所述支撑梁固定连接，所述第五导向组件与所述支撑梁可移动连接，所述开夹平台与所述第五导向组件的滑块固定连接，所述第六动力源的输出端与所述开夹平台连接，以驱动所述开夹平台升降，且所述开夹平台上升至允许所述运输车通过的预设高度。

14.根据权利要求13所述的堆叠系统，其特征在于，还包括扫码组件，所述扫码组件包括扫码机架、滑台和扫描装置，所述扫码机架与所述支撑梁相邻设置，所述滑台可滑动地设置于所述扫码机架的顶部，所述扫描装置设置于所述滑台上。

15.根据权利要求1所述的堆叠系统，其特征在于，还包括到位传感器，所述到位传感器设置于所述顶升机构朝向所述活动通道的一侧，用于检测所述运输车是否到达所述活动通道的预设位置。

16.一种电池模组的堆叠方法，应用于如权利要求1至15任一项所述的电池模组的堆叠系统，其特征在于，所述堆叠方法包括：

控制运输车空载进入操作工位的活动通道的预设位置，所述运输车包括托盘，所述托盘包括底板和设置于所述底板上的夹紧机构，所述夹紧机构包括相对设置的第一夹板、第二夹板和位于所述第一夹板与所述第二夹板之间的支撑座；

通过位于所述活动通道的两侧的顶升机构夹持并顶升所述托盘；

通过位于所述活动通道一端的开夹平台上设置的开夹机构打开所述第一夹板和所述第二夹板，以将预叠的电池模组堆放于所述第一夹板、所述第二夹板和所述支撑座之间形成的容纳空间中；

对所述电池模组的多个电池进行整理；

通过所述开夹机构关闭所述第一夹板和所述第二夹板，以堆叠所述电池模组；

控制运输车承载所述电池模组离开该操作工位，进入下一个操作工位。

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