CN116231041A - 电池壳总成气密压合装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电池壳总成气密压合装置，其包括：托盘小车机构、下架机构、提升机构、地面升降机构、液冷板托盘机构和框架托盘机构，框架托盘机构用于固定电池壳框架，液冷板托盘机构用于固定电池壳液冷板，托盘小车机构用于将框架托盘机构和液冷板托盘机构在合拢工位与前后工位间运输；地面升降机构用于将液冷板托盘机构和框架托盘机构从托盘小车机构上接取到合拢工位上并完成定位；下架机构用于从液冷板托盘机构上抓取液冷板；提升机构用于在Z向上移动下架机构。本发明优化电池壳整体的气密性，其基于批量弊端，采取液冷板与下架机构一同落下的方式，最终获得气密性与合拢精度都是良好的电池壳产品。

Description

电池壳总成气密压合装置

技术领域

本发明涉及电池壳总成装配领域，特别涉及一种电池壳总成气密压合装置。

背景技术

动力电池包是目前纯电动汽车的唯一动力能量来源，作为纯电动汽车的核心部件电池上包的安全性直接影响到整车的安全性。电池包应首先满足电气设备外壳防护等级IP67设计要求开发，才能保证电池包密封防水，电池组不会因为进水而短路。因此对电池包的密封防水就格外重要，直接关系到电池包设计的成败。

图1为电池壳批量项目合拢工位各机构示意图。如图1所示，电池壳批量项目合拢工位中共含有：地面工作台机构10，PALLET(托盘)机构20(共有12台，即每一台都将在合拢工位完成相同的工作)，液冷板抓手机构30，Down holder(下架)抓手机构40，Down holder(下架)机构50，后三个机构为移动状态，初始位置在图1中未显示。

由于地面工作台与PALLET(托盘)机构都是由两块功能相同的区域构成，这里就分别拿各自的一半进行组成介绍，下面将介绍每一机构的重要组成，由工作流程先后依次介绍。

首先是地面工作台机构。图2为地面工作台机构示意图。如图2所示，地面工作台机构10的骨架11由不同尺寸方管及板材焊接而成，定位销12控制PALLET(托架)在工作台X向上的位置(仅在PALLET机构到位时伸出)，Z向上的压块13的初始状态为打开，仅在液冷板到位时压下。大压合机构14上有3个Z向上的压块13，初始状态为打开，仅在Down holder到位时压下。2个Y向上相同的滚轮组15限制PALLET在Y向上移动，8个Z向上相同的滚轮16放置PALLET的同时为PALLET在X向上移动提供轨道，4个Z向上的滚轮组17，限制PALLET(托盘)在Z向上移动。电气快插18控制PALLET(托盘)在工作台X、Z向上的位置，通过定位加夹紧的方式，完成PALLET(托盘)在工作台上的定位。

其次是PALLET(托盘)机构。图3为PALLET托盘机构示意图。图4为图3中A部分的放大图。如图3和图4所示，PALLET机构20的主体21由尺寸不一的方管与板材焊接而成，4个相同的定位销22控制电池壳框架在PALLET上X、Y向的位置及Z向上的支撑。Z向上4个相同的压块23(初始状态即为关闭)，Z向上个数不同的支撑块24，通过定位加夹紧完成电池壳框架在PALLET上的定位。主定位销25及Z向上的支撑，控制Down holder在PALLET上X、Y向的位置。辅助定位销及Z向上的支撑26控制Down holder在PALLET上X向的位置，Z向上8相同的压块27在Down holder(下架)到位才关闭，初始状态为打开。折弯件28为Down holder抓手中感应器提供感应对象，通过定位加夹紧完成Down holder在PALLET上的定位。

然后就是液冷板抓手。图5为液冷板抓手机构示意图。如图5所示，液冷板抓手机构30的抓手骨架31由不同型号八角管及其配件搭建而成，主定位销32控制液冷板在抓手上X、Y向的位置，辅助定位销33控制液冷板在抓手Y向上的位置。Z向上的压块34、Z向上的支撑块35、Z向上的压块36通过定位加夹紧完成液冷板在抓手上的定位。Z向上6个海绵吸盘37负责在Z向上提拉液冷板大部分面积，防止坠落。

再然后是Down holder抓手机构。图6为Down holder(下架)抓手机构的示意图。如图6所示，Down holder抓手机构40的主体部分41包括四个Z向上的限位块42，与Downholder中限位块相配合。零点定位销配件43与Down holder机构中零点定位销配合，为其提供定位孔并且拥有自锁(/解锁)功能。机械臂连接处44和感应器45，当感应器有信号时，零点定位销配件43将自锁，即完成Down holder在抓手上的定位。

最后是Down holder机构。图7为Down holder(下架)机构的从上往下观察的示意图。图8为Down holder(下架)机构的从下往上观察的示意图。如图7和图8所示，Downholder机构50的主体51由不同规格方管及板材焊接而成。其上零点定位销52控制Downholder在其抓手X、Y向上的位置。Z向上的限位块53、Z向上的支撑块54与PALLET中8个压块相配合，夹紧Down holder。Z向上6个相同的限位块55与PALLET中大压合机构中的压块相配合，夹紧Down holder。其下Z向上个数各不相同的压块56的作用主要是压实液冷板各个部位，无油衬套57为PALLET中定位销定位Down holder提供定位孔。

电池壳批量项目合拢工位中，各机构之间工作配合流程是：PALLET机构从上个工位携带焊接好的电池壳框架由地面工作台上8个Z向滚轮滑至合拢工位，地面工作台机构中定位销11伸出限制PALLET机构X向上的移动，从而定位住PALLET机构。液冷板抓手从螺柱焊工位将焊接好螺柱的液冷板抓取到合拢工位，且在距电池壳框架还有一定距离时，打开Z向上的压块34由海绵吸盘吸附住液冷板下降，将液冷板放到电池壳框架上进行合拢，地面工作台机构中Z向上的压块12关闭，压紧液冷板，液冷板抓手随之撤回。

然后Down holder抓手带着Down holder机构下降压到液冷板上，将液冷板各部压实，地面工作台机构中两个大压合机构压下给予Down holder一个Z向向下的力，将液冷板与框架各部位压实，随后工人拧紧4个中通螺栓并将可以够到的双头螺栓拧紧，大压合机构打开，工人将剩余的双头螺栓拧紧，进入下一循环。

综上所述，现有的气密压合机构可以概括为底部夹具部分，液冷板抓手部分，Downholder压合部分，这种结构虽然可以完成液冷板在电池壳框架上的合拢，却无法保证合拢完成后电池壳整体的气密性合格，若继续使用这种结构，则将出现以下问题：

在液冷板抓手将液冷板抓到电池壳框架上后，Down holder抓手将Down holder抓取到位前的这一期间，由于电池壳框架上已有胶水，而液冷板上大部分区域无压合，液冷板自身是一块较大的薄片，具有一定的弹性势能，在其抓手撤回后液冷板就会产生一定的形变量，使得胶水产生拉丝现象，从而影响电池壳整体的气密性。

有鉴于此，本申请发明人设计了一种电池壳总成气密压合装置，以期克服上述技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中气密压合装置的气密性有待提高等缺陷，提供一种电池壳总成气密压合装置。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

一种电池壳总成气密压合装置，其特点在于，所述电池壳总成气密压合装置包括：托盘小车机构、下架机构、提升机构、地面升降机构、液冷板托盘机构和框架托盘机构，所述框架托盘机构用于固定电池壳框架，所述液冷板托盘机构用于固定电池壳液冷板，所述托盘小车机构用于将所述框架托盘机构和所述液冷板托盘机构在合拢工位与前后工位间运输；

所述地面升降机构用于将所述液冷板托盘机构和所述框架托盘机构从所述托盘小车机构上接取到合拢工位上并完成定位；

所述下架机构用于从所述液冷板托盘机构上抓取液冷板，并在电池壳框架到位时，带动所述液冷板合拢，并将所述液冷板的各部在所述电池壳框架上压实；所述提升机构用于在Z向上移动所述下架机构。

根据本发明的一个实施例，所述液冷板托盘机构包括：液冷板托盘主体；

主定位弹簧销和辅助定位弹簧销，安装在所述液冷板托盘主体上，所述主定位弹簧销用于控制液冷板在所述液冷板托盘主体的X、Y方向上的位置，所述辅助定位弹簧销用于控制液冷板在所述液冷板托盘主体的X向上的位置，防止液冷板围绕主定位销旋转；

多个Z向上的拖块和多个导向块，所述拖块和所述导向块均匀地相互间隔地分布在所述液冷板托盘主体上，通过定位和支撑将液冷板定位在所述液冷板托盘机构上。

根据本发明的一个实施例，所述液冷板托盘机构还包括：

第一定位支撑组件，用于控制所述下架机构在所述液冷板托盘主体X、Y向上的位置；

辅助定位销，所述辅助定位销和所述拖块用于控制所述下架机构在所述液冷板托盘主体Y向上的位置，并将所述下架机构定位和支撑在所述液冷板托盘主体上；

多个挡块，所述挡块分别设置在所述液冷板托盘主体的两侧X向上；

多个第一压块，所述第一压块设置在所述液冷板托盘主体的底部Z向上。

根据本发明的一个实施例，所述第一定位支撑组件包括主定位销和Z向上支撑。

根据本发明的一个实施例，所述液冷板托盘机构还包括第一无油衬套，所述第一无油衬套安装在所述液冷板托盘主体上，用于为所述液冷板托盘主体在承接机构定位提供定位孔。

根据本发明的一个实施例，所述框架托盘机构包括：框架托盘主体；

多个第二定位支撑组件，分别安装在所述框架托盘主体的一侧边的两端，用于控制电池壳框架在框架托盘X、Y向上的位置；

辅助定位销，安装在所述框架托盘主体的另一侧边，用于控制电池壳框架在框架托盘X向上的位置；

多个Z向的支撑块，所述支撑块分别间隔地安装在所述框架托盘主体上，通过定位和支撑完成框架在托盘上的定位。

根据本发明的一个实施例，所述框架托盘机构还包括：

第三定位支撑组件，安装在所述框架托盘主体的另一侧边，用于控制所述下架机构在框架托盘X、Y方向上的位置；

第四定位支撑组件，安装在所述框架托盘主体上，靠近所述第二定位支撑组件处，用于控制所述下架机构在框架托盘X方向上的位置；

多个控制部件，用于控制所述下架机构在托盘上Z向上的位置，通过定位和夹紧对所述下架机构定位在所述托盘上；

多个第二压块，所述第二压块设置在所述框架托盘主体的底部Z向上。

根据本发明的一个实施例，所述框架托盘机构还包括第二无油衬套，所述第二无油衬套安装在所述框架托盘主体上，用于为所述框架托盘主体在承接机构定位提供定位孔。

根据本发明的一个实施例，所述第二定位支撑组件和所述第三定位支撑组件包括主定位销和Z向上的支撑；所述第四定位支撑组件包括辅助定位销和Z向上的支撑。

根据本发明的一个实施例，所述下架机构包括：主体；

多个零点定位销配件，安装在所述主体上，用于为所述提升机构中的零点定位销提供定位孔，且自动锁紧或解锁；

主定位销，安装在所述主体的底部一侧，用于控制液冷板在所述下架机构上X、Y方向上的位置；

辅助定位销，安装在所述主体的底部，用于控制液冷板在所述下架机构上Y方向上的位置；

多个Z向上支撑块，所述Z向上支撑块安装在所述主体的各个侧边；

多个压块和支撑块，分别设置在所述主体的各个侧边和底部，通过夹紧和定位将液冷板定位在所述下架机构上。

根据本发明的一个实施例，所述下架机构还包括第三无油衬套，所述第三无油衬套安装在所述主体上，用于所述主体在托盘上定位提供定位孔。

本发明的积极进步效果在于：

本发明电池壳总成气密压合装置，优化电池壳整体的气密性，同时确保电池壳框架与电池壳液冷板进行合拢时的精度在可接受范围内。所述电池壳总成气密压合装置基于批量弊端，采取液冷板与Down holder机构一同落下的方式，最终获得气密性与合拢精度都是良好的电池壳产品。

附图说明

本发明上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：

图1为电池壳批量项目合拢工位各机构示意图。

图2为地面工作台机构示意图。

图3为PALLET托盘机构示意图。

图4为图3中A部分的放大图。

图5为液冷板抓手机构示意图。

图6为Down holder(下架)抓手机构的示意图。

图7为Down holder(下架)机构的从上往下观察的示意图。

图8为Down holder(下架)机构的从下往上观察的示意图。

图9为本发明电池壳总成气密压合装置的结构示意图。

图10为本发明电池壳总成气密压合装置中液冷板托盘机构的结构示意图。

图11为本发明电池壳总成气密压合装置中框架托盘机构的结构示意图。

图12为本发明电池壳总成气密压合装置中托盘小车机构的结构示意图。

图13为本发明电池壳总成气密压合装置中托盘小车主体的结构示意图。

图14为图13中B部分的放大图。

图15为本发明电池壳总成气密压合装置中地面升降机构的结构示意图。

图16为本发明电池壳总成气密压合装置中大压合机构的结构示意图。

图17为本发明电池壳总成气密压合装置中大压合承接机构的结构示意图。

图18为本发明电池壳总成气密压合装置中升降机构的结构示意图。

图19为本发明电池壳总成气密压合装置中升降机构的承接机构的结构示意图。

图20为图19中C部分的放大图。

图21为本发明电池壳总成气密压合装置中托盘承接机构的结构示意图。

图22为本发明电池壳总成气密压合装置中下架机构由上至下观察的结构示意图。

图23为本发明电池壳总成气密压合装置中下架机构由下至上观察的结构示意图。

图24为本发明电池壳总成气密压合装置中提升机构的结构示意图。

图25为图24中D部分的放大图。

图26为图24中E部分的放大图。

图27为本发明电池壳总成气密压合装置中托盘小车到位地面升降机构的工作示意图。

图28为图27中F部分的放大图。

图29为本发明电池壳总成气密压合装置中液冷板托盘到位地面升降机构的工作示意图。

图30为图29中G部分的放大图。

图31为图29中H部分的放大图。

图32为本发明电池壳总成气密压合装置中液冷板托盘到位提升机构的工作示意图。

具体实施方式

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。

现在将详细参考附图描述本发明的实施例。现在将详细参考本发明的优选实施例，其示例在附图中示出。在任何可能的情况下，在所有附图中将使用相同的标记来表示相同或相似的部分。

此外，尽管本发明中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本发明说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。

此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本发明。

图9为本发明电池壳总成气密压合装置的结构示意图。图10为本发明电池壳总成气密压合装置中液冷板托盘机构的结构示意图。图11为本发明电池壳总成气密压合装置中框架托盘机构的结构示意图。

如图9至图11所示，本发明公开了一种电池壳总成气密压合装置，其包括：托盘小车机构100、下架机构200、提升机构300、地面升降机构400、液冷板托盘机构500和框架托盘机构600。其中，框架托盘机构600用于固定电池壳框架，液冷板托盘机构500用于固定电池壳液冷板，托盘小车机构100用于将框架托盘机构600和液冷板托盘机构500在合拢工位与前后工位间运输。

地面升降机构300用于将液冷板托盘机构500和框架托盘机构600从托盘小车机构100上接取到合拢工位上并完成定位。

下架机构200用于从液冷板托盘机构500上抓取液冷板，并在电池壳框架到位时，带动所述液冷板合拢，并将所述液冷板的各部在所述电池壳框架上压实。提升机构300用于在Z向上移动下架机构200。

由于托盘是移动机构，在图9中不展示，分别在图10、图11中单独展示，图示部分皆为初始状态。

下面将详细介绍每个机构的重要组成部分：

图10为本发明电池壳总成气密压合装置中液冷板托盘机构的结构示意图。

如图10所示，本实施例中液冷板托盘机构500包括：液冷板托盘主体510、主定位弹簧销520、辅助定位弹簧销530、多个Z向上的拖块540和多个导向块550。其中，主定位弹簧销520和辅助定位弹簧销530安装在液冷板托盘主体510上，主定位弹簧销520用于控制液冷板在液冷板托盘主体510的X、Y方向上的位置。辅助定位弹簧销530用于控制液冷板在液冷板托盘主体510的X向上的位置，防止液冷板围绕主定位销旋转。

多个Z向上的拖块540和多个导向块550均匀地相互间隔地分布在液冷板托盘主体510上，通过定位和支撑将液冷板定位在液冷板托盘机构500上。

优选地，液冷板托盘机构500还包括：第一定位支撑组件560、多个挡块570、辅助定位销580和多个第一压块590。其中，第一定位支撑组件560用于控制下架机构200在液冷板托盘主体510的X、Y向上的位置。辅助定位销580和拖块540用于控制下架机构200在液冷板托盘主体510的Y向上的位置，并将下架机构200定位和支撑在液冷板托盘主体510上。

挡块570分别设置在液冷板托盘主体510的两侧X向上。例如左侧X向上设置四个相同的挡块570，右侧X向上设置两个相同的挡块570。

第一压块590设置在液冷板托盘主体510的底部Z向上。例如在液冷板托盘主体510的底部Z向上设置12个相同的第一压块590。

优选地，第一定位支撑组件560包括主定位销和Z向上支撑。

另外，液冷板托盘机构500还包括第一无油衬套511，将第一无油衬套511安装在液冷板托盘主体510上，用于为液冷板托盘主体510在承接机构定位提供定位孔。

图11为本发明电池壳总成气密压合装置中框架托盘机构的结构示意图。

如图11所示，本实施例中框架托盘机构600包括：框架托盘主体610、多个第二定位支撑组件620、辅助定位销630和多个Z向的支撑块640。其中，第二定位支撑组件620分别安装在框架托盘主体610的一侧边的两端，用于控制电池壳框架在框架托盘X、Y向上的位置。辅助定位销630安装在框架托盘主体610的另一侧边，用于控制电池壳框架在框架托盘X向上的位置。

多个Z向的支撑块640(例如本实施例中采用10个相同的支撑块)分别间隔地安装在框架托盘主体610上，通过定位和支撑完成框架在托盘上的定位。

优选地，框架托盘机构600还包括：第三定位支撑组件650、第四定位支撑组件660、多个控制部件670、多个第二压块680、单独一个第一导向块601(由于干涉被切)、多个第一支撑块602、多个第二导向块603、多个第二支撑块604、多个第三支撑块605、多个第四支撑块606和多个第五支撑块607。第一支撑块602为Z向上多个相同的支撑块(例如本实施例中采用10个第一支撑块)。第二支撑块604为Z向的多个相同的支撑块(例如本实施例中采用4个第二支撑块)。第三支撑块605为Z向上多个相同的支撑块(例如本实施例中采用10个相同的第三支撑块)。第二导向块603选用9个相同的导向块，第四支撑块606为Z向的多个相同的支撑块(例如本实施例中采用4个相同的第四支撑块)，第五支撑块607为Z向的多个相同的支撑块(例如本实施例中采用45个相同的第五支撑块)，通过定位加支撑完成框架在托盘上的定位。

第三定位支撑组件650安装在框架托盘主体610的另一侧边，用于控制下架机构200在框架托盘X、Y方向上的位置。第四定位支撑组件660安装在框架托盘主体610上，靠近第二定位支撑组件620处，用于控制下架机构200在框架托盘的X方向上的位置。

多个控制部件670用于控制下架机构200在托盘上Z向上的位置，通过定位和夹紧对下架机构200定位在所述托盘上。多个第二压块680设置在框架托盘主体610的底部Z向上。

此外，框架托盘机构600还包括第二无油衬套690，将第二无油衬套690安装在框架托盘主体610上，用于为框架托盘主体610在承接机构定位提供定位孔。

这里的第二定位支撑组件620和第三定位支撑组件650优选地包括主定位销和Z向上的支撑。第四定位支撑组件660优选地包括辅助定位销和Z向上的支撑。

图12为本发明电池壳总成气密压合装置中托盘小车机构的结构示意图。图13为本发明电池壳总成气密压合装置中托盘小车主体的结构示意图。图14为图12中B部分的放大图。

如图12至图14所示，本实施例中电池壳总成气密压合装置设置两台托盘小车机构。其中，两台托盘小车中一台为液冷板托盘小车，一台为框架托盘小车，两台托盘小车结构与组成一致，此处仅以一台托盘小车机构为例进行详述。

托盘小车机构100由两部分组成，包括地面限位机构110，限制了小车在Y向上的位置，以及托盘小车120。其中，托盘小车120包括托盘小车主体121、可打开(/关闭)的推手122、X向上多个相同的限位块123、Z向上多个相同滚轮124、Y向上多个相同滚轮125、可打开(/关闭)的挡板126、X向上多个相同的限位块127、两侧夹板128和两块夹板129。

托盘小车主体121由不同的铝型材及配件搭建而成(这里不多介绍)。Z向上多个相同滚轮124(此处优选地采用8个Z向上相同滚轮)，留放置托盘且供托盘滑行所用。

Y向上多个相同滚轮125(此处优选地采用4个Y向上相同滚轮)，用于限制托盘Y向上位置。可打开(/关闭)的挡板126可以用于防止托盘在运输过程中滑落。小车在单一通道中时，X向上多个相同的限位块127(此处优选地采用2个相同的限位块)、两侧夹板128与地面限位机构中4个滚轮配合，在一定高度限制小车Y向上的位置，防止小车冲上地面通道。

留小车到位后，升降机构的承接机构中有相应的机构与两块夹板129配合，夹紧小车，在X、Y向上夹紧小车，小车受重力，在Z向上没有移动，即完成小车定位。

图15为本发明电池壳总成气密压合装置中地面升降机构的结构示意图。

如图15所示，由于地面升降机构400的组成较为复杂，所以将其分为五部分并分别介绍其每一部分的构成。第一部分为四个大压合机构410，第二部分为四个大压合承接机构420，第三部分为升降机构430，第四部分为升降机构的承接机构440和第五部分为托盘承接机构450。

图16为本发明电池壳总成气密压合装置中大压合机构的结构示意图。

如图16所示，第一部分大压合机构410包括压合机构主体411、旋转臂412、Z向上多个相同压块413、第一限位块414、第二限位块415和驱动机构416。其中，驱动机构416安装在压合机构主体411的一端部，旋转臂412的两端分别与驱动机构416、压合机构主体411连接。压合机构主体411承担承重任务。旋转臂412承担携带压块413旋转的工作，Z向上多个相同压块413(例如本实施例中设置4个压块)负责控制在其与托盘承接机构之间所有机构Z向上的位置。

第一限位块414锁在大旋转臂412上，第二限位块415锁在压合机构主体411上，第一限位块414与第二限位块415两两配合为旋转臂412旋转提供一定角度范围。驱动机构416为整个机构工作提供动力，另外三处压合机构组成同上一致，此处不做重复介绍。

图17为本发明电池壳总成气密压合装置中大压合承接机构的结构示意图。

如图17所示，第二部分大压合承接机构420包括多个压合承接机构主体421、压合机构连接板422、多个第三限位块423、多个第四限位块424、第一气缸425和多个压块426。其中，多个压合承接机构主体421(这里是其中一处，另三处机构与之类似，不同点仅为气缸行程)，由方管加板材焊接组成。压合机构连接板422与压合承接机构主体相互对应。第三限位块423(例如本实施例中采用4个相同的第三限位块)锁在第一气缸425行程的两端。第四限位块424(例如本实施例中采用4个相同的第四限位块)锁在压合机构连接板422上。

第三限位块423和第四限位块424两两配合，为压合机构连接板422在X向上移动提供一定范围。压块426设置为X向上的压块，当大压合机构工作时关闭，夹紧压合机构连接板422，第一气缸425为整个机构移动提供动力来源。

图18为本发明电池壳总成气密压合装置中升降机构的结构示意图。

如图18所示，第三部分升降机构430包括升降机构主体431、多个第一滚轮432、多个第二滚轮433、多个第三滚轮434和挡块435。其中，升降机构主体431由不同型号方管加板材焊接而成，其上与托盘小车机构组成一致。升降机构主体431主要实现将两个托盘在合拢工位和小车之间往返运输，节省了抓手的制造以及高空吊取的危险性。第一滚轮432为Z向上多个相同的滚轮(例如本实施例中采用8个第一滚轮)。第二滚轮433为Y向上多个相同的滚轮(例如本实施例中采用4个第二滚轮)，控制托盘在Y向上的位置。其下为多个第三滚轮434(例如本实施例中采用4个第三滚轮)，第三滚轮434为Z向上多个相同的滚轮。挡块435(例如本实施例中采用7块挡块)连接在方管下部三个焊接件上。

图19为本发明电池壳总成气密压合装置中升降机构的承接机构的结构示意图。图20为图19中C部分的放大图。

如图19和图20所示，第四部分为升降机构的承接机构440包括承接机构主体441、多个第二气缸442、多个第五限位块443、多个第三压块444、第四滚轮445、多个焊接件446、第五滚轮447、第六滚轮448和电气快插机构449。其中，第二气缸442对称地安装在承接机构主体441的两侧端面上，为升降机构在Z向上移动提供动力。

第五限位块443为两个X向上相同的限位块(例如本实施例中采用2个第五限位块)，与上文托盘小车中所提到的X向限位块123配合。第三压块444为X向上多个相同的压块(例如本实施例中采用2个第三压块)，在小车到位时压在两块夹板129上，夹紧小车。

第四滚轮445为多个相同的滚轮(例如本实施例中采用7个第五滚轮)安装在承接机构主体441上，与升降机构中提到的挡块435配合，通过X、Y向上的限制，迫使升降机构只能在Z向上做升降运动。

焊接件446是在X向上两两相同的焊接件，分别与第二气缸442对应连接。焊接件446上开了相同的槽，留放置升降机构中的第三滚轮434，其下有滑轨机构。第五滚轮447为两个可旋转的滚轮，第六滚轮448为两个固定的滚轮，当托盘到位后，第五滚轮447和第六滚轮448两两配合在X向上将托盘夹紧。电气快插机构449安装在承接机构主体441上。

图21为本发明电池壳总成气密压合装置中托盘承接机构的结构示意图。

如图21所示，第五部分托盘承接机构450包括托盘承接机构主体451、主定位销452、辅助定位销453和多个支撑块454。主定位销452、辅助定位销453和支撑块454固定在托盘承接机构主体451上。其中，主定位销452控制两个托盘在X、Y向上的位置。辅助定位销453控制两个托盘在X向上的位置。支撑块454为Z向上多个相同的支撑块(例如本实施例中采用12个支撑块)，通过定位加支撑完成两个托盘在其上的定位。

此机构的设计是由于升降机构强度不够，而不论压合机构还是提升机下降的过程中压力都过大，有极大可能会破坏升降机构，所以在此过程中本机构就代替升降机构支撑托盘的工作。

图22为本发明电池壳总成气密压合装置中下架机构由上至下观察的结构示意图。图23为本发明电池壳总成气密压合装置中下架机构由下至上观察的结构示意图。

如图22和图23所示，本实施例中下架机构200包括：主体210、多个零点定位销配件220、主定位销230、辅助定位销240、多个Z向上支撑块250和多个压块和支撑块260。其中，主体210由不同规格的方管、圆管及板材焊接而成。多个零点定位销配件220安装在主体210上，用于为提升机构300中的零点定位销提供定位孔，且自动锁紧或解锁。

主定位销230安装在主体210的底部一侧，用于控制液冷板在下架机构200上X、Y方向上的位置。辅助定位销240安装在主体210的底部，用于控制液冷板在下架机构200上Y方向上的位置。

Z向上支撑块250安装在主体210的各个侧边。多个压块和支撑块260为Z向上个数各不相同的压块和支撑块，分别设置在主体210的各个侧边和底部，通过夹紧和定位将液冷板定位在下架机构200上。

另外，下架机构200还包括第三无油衬套270，将第三无油衬套270安装在主体210上，用于主体210在托盘上定位提供定位孔。

图24为本发明电池壳总成气密压合装置中提升机构的结构示意图。图25为图24中D部分的放大图。图26为图24中E部分的放大图。

如图24至图26所示，本实施例中提升机构300包括提升机骨架310，由方管切割、焊接而成。提升机构300主要可分为两部分组成：第一部分为固定部分，其上有滑轨机构；第二部分为滑动部分，在滑轨机构的轨道上上下滑动。

第四压块320和零点定位销330分别安装在滑动部分的两端，所述滑动部分滑动连接在提升机骨架310上。多个第四压块320为Z向上压块(例如本实施例中采用四个第四压块)，零点定位销330控制下架机构200在提升机上X、Y向的位置具有自锁(/解锁)功能。电气快插机构340安装在滑动部分上，通过定位与自锁，完成下架机构200在提升机上的定位。

图27为本发明电池壳总成气密压合装置中托盘小车到位地面升降机构的工作示意图。图28为图27中F部分的放大图。

如图27和图28所示，根据上述针对电池壳总成气密压合装置的各部分的详细结构描述，接下来将详细介绍各机构之间如何配合工作。如上文所述的图8至图26所示均为初始状态，首先，液冷板托盘小车120带着液冷板托盘由地面机构行成的单一通道进入合拢工位场地。小车到位后，地面升降机构400中第三压块444夹紧，定位托盘小车120。其次，工人拉动手柄的压块426打开托盘小车X向上的挡块,将液冷板托盘推至升降机构430上。

图29为本发明电池壳总成气密压合装置中液冷板托盘到位地面升降机构的工作示意图。图30为图29中G部分的放大图。图31为图29中H部分的放大图。

如图29至图31所示，当液冷板托盘到位后，随后升降机构的承接机构440中第五滚轮447关闭，夹紧液冷板托盘。升降机构的承接机构440中第二气缸442两个相同的气缸缩回，将升降机构在Z向上下降30mm，液冷板托盘随之下降25mm落到托盘承接机构上(上文也提到过，由于升降机构的强度较弱，而提升机下降及压合工位下压的压力都有极大可能毁坏升降机构，所以在此之前，升降机构与托盘机构在Z向上脱离，避免了升降机构的毁坏)。

图32为本发明电池壳总成气密压合装置中液冷板托盘到位提升机构的工作示意图。

如图32所示，之后提升机构300带着下架机构200下降取件，下架机构200(Downholder)到位后，主定位销230伸出，Z向上支撑块250和辅助定位销240夹紧，完成液冷板在下架机构200(Down holder)上定位，提升机再次提起，将下架机构200(Down holder)连同液冷板一同带至高空(此后下架机构200(Down holder)与液冷板将一直接触在一起，直至高速射钉工位完工之后，下架机构200(Down holder)才会回到合拢工位进行解锁)。

升降机构的承接机构440中第二气缸442伸出，将升降机构连同液冷板托盘(此时托盘无件)提升，工人再将液冷板托盘推至小车上，推动手柄(可打开(/关闭)的挡板126)关闭托盘小车X向上的挡块，将携带着液冷板托盘的小车推去取件。

然后框架托盘小车带着框架托盘到位，此后一直到框架托盘落至托盘承接机构上这之间的动作与液冷板托盘一致。框架托盘到位后，机器人开始涂胶，涂胶完成后，提升机构带着下架机构(Z向上支撑块250在距电池壳框架一定高度时打开)连同液冷板一起落下。液冷板到位后，提升机构松开下架机构(Down holder)自身再次回到空中。然后四个大压合机构在各自的承接机构带动下，由滑轨机构滑至到位。

大压合机构中驱动机构416(例如电缸)伸出，四个大压合机构压到位后，工人开始拧紧液冷板中间四个中通螺栓，工人拧紧螺栓后，电缸缩回，四个大压合机构再由各自的承接机构带动下，回到初始位置，工人再将液冷板四周能够拧紧的双头螺栓拧紧。

最后升降机构的承接机构中两个相同的第二气缸442伸出，将升降机构连同框架托盘(托盘上有件)在Z向上再次提升30mm，工人将框架托盘推至托盘小车，工人推动手柄，关闭托盘小车X向上的挡块，限制框架托盘在小车上X向上的移动。此时框架托盘上有电池壳框架、液冷板以及Down holder，工人在小车周围将之前够不到的双头螺栓拧紧，工人将小车拖到高速射钉工位。此时，合拢工位工序完成，进入下一循环。

根据上述结构描述，本发明电池壳总成气密压合装置，通过上述工艺及工装夹具结构设计，首次创新性的将液冷板抓手和下架机构(Down holder)集成在一套装置上一次性完成电池壳总成的气密压合，彻底杜绝了胶体拉丝现象发生，提高了电池壳气密性报交的一次性合格率。

综上所述，本发明电池壳总成气密压合装置，优化电池壳整体的气密性，同时确保电池壳框架与电池壳液冷板进行合拢时的精度在可接受范围内。所述电池壳总成气密压合装置基于批量弊端，采取液冷板与Down holder机构一同落下的方式，最终获得气密性与合拢精度都是良好的电池壳产品。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种电池壳总成气密压合装置，其特征在于，所述电池壳总成气密压合装置包括：托盘小车机构、下架机构、提升机构、地面升降机构、液冷板托盘机构和框架托盘机构，所述框架托盘机构用于固定电池壳框架，所述液冷板托盘机构用于固定电池壳液冷板，所述托盘小车机构用于将所述框架托盘机构和所述液冷板托盘机构在合拢工位与前后工位间运输；

所述地面升降机构用于将所述液冷板托盘机构和所述框架托盘机构从所述托盘小车机构上接取到合拢工位上并完成定位；

所述下架机构用于从所述液冷板托盘机构上抓取液冷板，并在电池壳框架到位时，带动所述液冷板合拢，并将所述液冷板的各部在所述电池壳框架上压实；所述提升机构用于在Z向上移动所述下架机构。

2.如权利要求1所述的电池壳总成气密压合装置，其特征在于，所述液冷板托盘机构包括：液冷板托盘主体；

主定位弹簧销和辅助定位弹簧销，安装在所述液冷板托盘主体上，所述主定位弹簧销用于控制液冷板在所述液冷板托盘主体的X、Y方向上的位置，所述辅助定位弹簧销用于控制液冷板在所述液冷板托盘主体的X向上的位置，防止液冷板围绕主定位销旋转；

多个Z向上的拖块和多个导向块，所述拖块和所述导向块均匀地相互间隔地分布在所述液冷板托盘主体上，通过定位和支撑将液冷板定位在所述液冷板托盘机构上。

3.如权利要求2所述的电池壳总成气密压合装置，其特征在于，所述液冷板托盘机构还包括：

第一定位支撑组件，用于控制所述下架机构在所述液冷板托盘主体X、Y向上的位置；

辅助定位销，所述辅助定位销和所述拖块用于控制所述下架机构在所述液冷板托盘主体Y向上的位置，并将所述下架机构定位和支撑在所述液冷板托盘主体上；

多个挡块，所述挡块分别设置在所述液冷板托盘主体的两侧X向上；

多个第一压块，所述第一压块设置在所述液冷板托盘主体的底部Z向上。

4.如权利要求3所述的电池壳总成气密压合装置，其特征在于，所述第一定位支撑组件包括主定位销和Z向上支撑。

5.如权利要求2所述的电池壳总成气密压合装置，其特征在于，所述液冷板托盘机构还包括第一无油衬套，所述第一无油衬套安装在所述液冷板托盘主体上，用于为所述液冷板托盘主体在承接机构定位提供定位孔。

6.如权利要求1所述的电池壳总成气密压合装置，其特征在于，所述框架托盘机构包括：框架托盘主体；

多个第二定位支撑组件，分别安装在所述框架托盘主体的一侧边的两端，用于控制电池壳框架在框架托盘X、Y向上的位置；

辅助定位销，安装在所述框架托盘主体的另一侧边，用于控制电池壳框架在框架托盘X向上的位置；

多个Z向的支撑块，所述支撑块分别间隔地安装在所述框架托盘主体上，通过定位和支撑完成框架在托盘上的定位。

7.如权利要求6所述的电池壳总成气密压合装置，其特征在于，所述框架托盘机构还包括：

第三定位支撑组件，安装在所述框架托盘主体的另一侧边，用于控制所述下架机构在框架托盘X、Y方向上的位置；

第四定位支撑组件，安装在所述框架托盘主体上，靠近所述第二定位支撑组件处，用于控制所述下架机构在框架托盘X方向上的位置；

多个控制部件，用于控制所述下架机构在托盘上Z向上的位置，通过定位和夹紧对所述下架机构定位在所述托盘上；

多个第二压块，所述第二压块设置在所述框架托盘主体的底部Z向上。

8.如权利要求7所述的电池壳总成气密压合装置，其特征在于，所述框架托盘机构还包括第二无油衬套，所述第二无油衬套安装在所述框架托盘主体上，用于为所述框架托盘主体在承接机构定位提供定位孔。

9.如权利要求7所述的电池壳总成气密压合装置，其特征在于，所述第二定位支撑组件和所述第三定位支撑组件包括主定位销和Z向上的支撑；所述第四定位支撑组件包括辅助定位销和Z向上的支撑。

10.如权利要求1所述的电池壳总成气密压合装置，其特征在于，所述下架机构包括：主体；

多个零点定位销配件，安装在所述主体上，用于为所述提升机构中的零点定位销提供定位孔，且自动锁紧或解锁；

主定位销，安装在所述主体的底部一侧，用于控制液冷板在所述下架机构上X、Y方向上的位置；

辅助定位销，安装在所述主体的底部，用于控制液冷板在所述下架机构上Y方向上的位置；

多个Z向上支撑块，所述Z向上支撑块安装在所述主体的各个侧边；

多个压块和支撑块，分别设置在所述主体的各个侧边和底部，通过夹紧和定位将液冷板定位在所述下架机构上。

11.如权利要求10所述的电池壳总成气密压合装置，其特征在于，所述下架机构还包括第三无油衬套，所述第三无油衬套安装在所述主体上，用于所述主体在托盘上定位提供定位孔。

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