CN117059873B - 电池模组的预堆叠机构及电池生产线 - Google Patents
电池模组的预堆叠机构及电池生产线 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117059873B CN117059873B CN202311323149.9A CN202311323149A CN117059873B CN 117059873 B CN117059873 B CN 117059873B CN 202311323149 A CN202311323149 A CN 202311323149A CN 117059873 B CN117059873 B CN 117059873B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- row
- centering
- stacking
- fixed end
- stacking mechanism
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 title claims abstract description 472
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 33
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 19
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 16
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 11
- 208000029154 Narrow face Diseases 0.000 claims description 8
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 5
- 230000000712 assembly Effects 0.000 claims description 4
- 238000000429 assembly Methods 0.000 claims description 4
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/04—Construction or manufacture in general
- H01M10/0404—Machines for assembling batteries
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/42—Grouping of primary cells into batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Abstract
本申请实施例提供一种电池模组的预堆叠机构及电池生产线,所述电池模组的预堆叠机构包括工作台、多排预堆叠机构以及单排预堆叠机构,所述多排预堆叠机构用于预堆叠多排电芯以形成多排电池模组,所述单排预堆叠机构用于预堆叠单排电芯以形成单排电池模组;其中,所述单排预堆叠机构和所述多排预堆叠机构均设置在所述工作台上。本申请实施例的电池模组的预堆叠机构,能够提高电池生产线的效率。
Description
技术领域
本申请涉及电芯制造技术领域,尤其涉及一种电池模组的预堆叠机构及电池生产线。
背景技术
相关技术中,部分电池模组包含双排电芯和单排电芯,且不同规格的电池模组内的双排电芯和单排电芯的数量不同,现有预堆叠机构难以满足产线效率需求。
发明内容
有鉴于此,本申请实施例期望提供一种电池模组的预堆叠机构及电池生产线,能够提高电池生产线的效率。
为达到上述目的,本申请实施例提供一种电池模组的预堆叠机构,包括工作台、多排预堆叠机构以及单排预堆叠机构;
多排预堆叠机构用于预堆叠多排电芯以形成多排电池模组;
单排预堆叠机构用于预堆叠单排电芯以形成单排电池模组;
其中,所述单排预堆叠机构和所述多排预堆叠机构均设置在所述工作台上。
通过在工作台上设置单排预堆叠机构和多排预堆叠机构,可以同时实现多排电芯和单排电芯的预堆叠,提高效率。在电池模组的型号发生变化,导致多排电芯或单排电芯的数量变化时,具有单排预堆叠机构和多排预堆叠机构的预堆叠机构无需调整,能够快速适应上述变化,提高电池生产线的整体效率。
一些实施方案中,所述预堆叠机构包括:
底部支撑件,用于支撑所述电池模组;
固定端限位机构,位于所述底部支撑件的一端,用于限位所述电池模组的第一列电芯的大面;
固定端定位机构,位于所述底部支撑件的一端,用于定位所述第一列电芯,以固定所述第一列电芯的位置;以及对中夹紧机构,包括对中夹紧组件和对中移动组件,所述对中夹紧组件用于对中夹紧所述电池模组的单列电芯,所述对中移动组件能够使所述对中夹紧组件在所述底部支撑件的两端之间移动;
其中,设置一组所述底部支撑件、所述对中夹紧机构、所述固定端夹紧机构和所述固定端限位机构,配置为所述多排预堆叠机构;设置一组所述底部支撑件、所述对中夹紧机构、所述固定端夹紧机构和所述固定端限位机构,配置为所述单排预堆叠机构。
在多排预堆叠机构和单排预堆叠机构中,电池模组放置于底部支撑件上,被底部支撑件支撑,对中夹紧组件对中夹紧电池模组的第一列电芯,对中移动组件使夹持有第一列电芯的对中夹紧组件朝向固定端定位机构移动,直至使单列电芯抵接在固定端定位机构上以定位,对中移动组件使对中夹紧组件移动返回,对中夹紧组件夹持第二列电芯,对中移动组件使夹持有第二列电芯的对中夹紧组件朝向固定端定位机构移动,使第二列电芯的大面与第一列电芯的大面对齐并抵接。
一些实施方案中,所述预堆叠机构包括:
活动端限位机构,配置于所述多排预堆叠机构中,用于限位所述多排电池模组的单列多排电芯的大面中部,并能够在所述底部支撑件的两端之间移动。
通过设置活动端限位机构,使活动端限位机构对单列多排电芯的大面中部进行限位,活动端限位机构与对中夹紧组件移动,移动中活动端限位机构对单列多排电芯的大面中部进行支撑,以此抵抗由于摩擦导致单列多排电芯的偏转倾斜。
一些实施方案中,所述预堆叠机构包括底部变距机构,配置于所述多排预堆叠机构中;
所述多排预堆叠机构中,所述底部支撑件包括第一固定支撑件和底部变距支撑件,所述第一固定支撑件设置在所述工作台上,两个所述底部变距支撑件对称设置在所述第一固定支撑件的两侧;
所述底部变距机构分别与两个所述底部变距支撑件驱动连接,以调整两个所述底部变距支撑件的距离。
通过第一固定支撑件支撑在多排电芯的底部中间,两个底部变距支撑件支撑在多排电芯的底部两侧,且两个底部变距支撑件的距离能够调整,以此适应不同规格的多排电芯。
一些实施方案中,所述底部变距机构包括:
变距滑轨,设置在所述工作台上,两个所述变距滑轨分别支撑于所述底部变距支撑件的两端;
变距滑块,与所述底部变距支撑件连接,能够与所述变距滑轨配合滑动,四个所述变距滑块分别设置于对应的所述底部变距支撑件的两端;以及变距驱动组件,设置于所述工作台,与所述底部变距支撑件连接,以驱动所述变距滑块沿所述变距滑轨滑动。
通过变距驱动组件驱动变距滑块沿变距滑轨滑动,使得调整两个底部变距支撑件之间的间距。
一些实施方案中,所述多排预堆叠机构中,所述变距驱动组件位于所述底部变距支撑件的一端,所述固定端限位机构设置于所述第一固定支撑件的一端,所述固定端定位机构位于所述底部变距支撑件上,与所述固定端限位机构邻近设置。
如此,在变距驱动组件驱动下,底部变距支撑件和固定端定位机构共同移动,以适应不同规格的第一列多排电芯,且无需额外增设驱动件,降低了整体制造成本。
一些实施方案中,所述多排预堆叠机构中,所述固定端定位机构包括分别设置在所述固定端限位机构两侧的固定端夹紧机构;所述固定端夹紧机构包括:
固定端夹紧缸,设置于对应的所述变距支撑件上;
固定座,与所述固定端夹紧缸驱动连接;以及固定端夹块,设置在所述固定座上,以在所述固定端夹紧缸的作用下夹紧所述多排电池模组的第一列多排电芯的窄面端。
通过两个固定端夹紧缸移动固定端夹块,以夹紧多排电池模组的第一列多排电芯的窄面端,以此定位第一列多排电芯,减少其偏移,进而提高第一列多排电芯与第二列多排电芯的大面对齐精度。
一些实施方案中,所述固定端夹紧机构包括固定端基板,设置于对应的所述底部变距支撑件上;所述固定端限位机构包括:
中心限位件,设置于所述工作台上,用于限位所述第一列多排电芯的大面中部;以及边部限位件,两个所述边部限位件分别设置于对应的所述固定端基板上,用于限位所述第一列多排电芯的大面边部。
如此,中心限位件和边部限位件共同对第一列多排电芯的大面限位,在两个底部变距支撑件调整间距时,两个边部限位件能够跟随调整,以此适应不同规格的电芯。
一些实施方案中,所述单排预堆叠机构中,所述固定端定位机构为固定端压紧机构,所述固定端压紧机构包括:
升降座,设置在所述工作台上;
固定端压紧缸,与所述升降座驱动连接;以及固定端压块,设置在所述升降座上,以在所述固定端压紧缸的作用下压紧所述单排电池模组的第一列电芯的上端面。
通过固定端压紧缸驱动固定端压块压紧单排电池模组的第一列电芯的上端面,以此定位第一列单排电芯,避免其与后续的单排电芯接触中出现位移而影响大面贴合精度。
一些实施方案中,所述固定端压紧机构包括:
固定端移动缸,与所述升降座驱动连接,以使所述固定端压块能够沿所述底部支撑件的长度方向移动。
通过固定端移动缸驱使固定端压块缩回,从而空出单排电池模组的上方空间,以方便抓取预堆叠的单排电池模组。
一些实施方案中,所述单排预堆叠机构中,所述固定端限位机构位于所述底部支撑件的一端,所述固定端压紧机构位于所述固定端限位机构远离所述底部支撑件的一侧。
可以理解的是,处于固定端限位机构远离底部支撑件一侧的固定端压紧机构提高了对工作台上方立体空间的占用,同时降低了对工作台表面的占用,使得整体布局更为紧凑。
一些实施方案中,所述单排预堆叠机构中,所述底部支撑件包括间隔设置的两个第二固定支撑件;
两个所述第二固定支撑件之间的间隔尺寸为80mm,每个所述第二固定支撑件的宽度范围为50mm;或两个所述第二固定支撑件之间的间隔尺寸为70~90mm,每个所述第二固定支撑件的宽度范围为40~60mm。
如此,单排预堆叠机构能够适用在宽度尺寸不小于80mm的单排电芯的预堆叠上,在单排电芯尺寸相对较大时也能够被两个第二固定支撑件支撑。
一些实施方案中,所述单排预堆叠机构为两个,两个所述单排预堆叠机构相邻并排设置;所述预堆叠机构包括:
等高基板,设置在所述工作台上,两个所述单排预堆叠机构中,所述底板支撑件、所述固定端限位机构和所述固定端定位机构均设置于所述等高基板上。
如此,两个单排预堆叠机构的底板支撑件、固定端限位机构和固定端定位机构共用一个基准板,以此使得两个单排预堆叠机构上的单排电池模组等高,以方便电池生产线的抓取移出。
一些实施方案中,所述对中夹紧组件包括:
两个对中夹块,用于夹紧所述单列电芯;
两个齿条,每个所述齿条与一个所述对中夹块连接;
齿轮,位于两个所述齿条之间,分别与两个所述齿条啮合;
对中驱动源,与其中一个所述齿条驱动连接或与所述齿轮驱动连接,以调整两个所述对中夹块的距离;以及对中底板,所述对中夹块、所述齿条、所述齿轮和所述对中驱动源均设置于所述对中底板上,所述对中移动组件与所述对中底板驱动连接。
可以理解的是,由于齿轮位于两个齿条之间且与两个齿条啮合,使得连接齿条的两个对中夹块能够同步反向移动,整体对中性好,每次被夹持的电芯处于相对固定的位置,以此保证堆叠的各列电芯的大面能够准确对齐。
一些实施方案中,所述对中驱动源为对中驱动缸,与其中一个所述齿条驱动连接。
可以理解的是,对中驱动缸能够驱动其中一个齿条直线往复移动,该齿条的直线移动通过啮合的齿轮旋转传递至另一个齿条,使得另一个齿条沿相反方向直线往复移动。从而实现两个对中夹块相对移动或相背移动。
一些实施方案中,所述对中驱动源为对中电机,与所述齿轮驱动连接。
可以理解的是,对中电机驱动齿轮旋转,旋转的齿轮驱使两个齿条相对移动或相背移动。从而实现两个对中夹块相对移动或相背移动。
一些实施方案中,所述对中移动组件包括:
对中滑轨,设置在所述工作台上,两个所述对中滑轨分别支撑于所述对中夹紧组件的两端;
对中滑块,与所述对中夹紧组件连接,能够与所述对中滑轨配合滑动,四个所述对中滑块分别设置于对应的所述对中夹紧组件的两端;以及对中驱动组件,设置于所述工作台,与所述对中夹紧组件连接,以驱动所述对中滑块沿所述对中滑轨滑动。
可以理解的是,对中夹紧组件与对应的对中滑块作为一个整体,在对中驱动组件驱动下沿对中滑轨滑动,从而在底部支撑件的两端之间移动。
一些实施方案中,所述单排预堆叠机构为两个,两个所述单排预堆叠机构相邻并排设置;
两个所述单排预堆叠机构中,所述对中夹块、所述齿条、所述齿轮和所述对中驱动源均设置于同一个所述对中底板上。
通过使两个单排预堆叠机构的对中夹块、齿条、齿轮和对中驱动源均共用一个安装基准,提高了两个单排预堆叠机构在自身高度方向的一致性。
一些实施方案中,所述预堆叠机构还包括:
多个位置检测机构,分别用于检测对应的所述对中夹紧机构的位置。
可以理解的是,单排预堆叠机构和多排预堆叠机构均通过位置检测机构检测对应的对中夹紧机构的位置。
一些实施方案中,所述位置检测机构包括:
感应板,设置在所述对中夹紧机构上;以及多个位置传感器,间隔设置在所述工作台上,用于感应所述感应板的位置。
可以理解的是,感应板能够在多个位置传感器之间移动,位置传感器能够感应感应板的位置,以此实现对对中夹紧机构位置的检测。
一些实施方案中,所述位置传感器分为最大极限位置传感器、最小极限位置传感器和标定位置传感器,所述标定位置传感器位于所述最大极限位置传感器和所述最小极限位置传感器之间;
所述最大极限位置传感器用于检测所述对中夹紧机构的最大极限位置,所述最小极限位置传感器用于检测所述对中夹紧机构的最小极限位置,所述标定位置传感器用于校准所述对中夹紧机构的位置。
最大极限位置传感器、最小极限位置传感器分布在感应板移动行程的两端,以此软限位对中夹紧机构的行程。标定位置传感器用于重新标定原点,校准对中夹紧机构的位置。
一些实施方案中,所述预堆叠机构还包括:
多个行程限位件,分别用于限位对应的所述对中夹紧机构和所述固定端定位机构的行程。
通过在对中夹紧机构的行程中设置行程限位件,限制对中夹紧组件的行程,从而限制对中夹紧组件夹紧电芯的力。同理,在固定端定位机构的行程中设置行程限位件,从而限制固定端定位机构夹持电芯的力。
一些实施方案中,所述行程限位件包括液压缓冲件和/或刚性限位件。
液压缓冲件用于对碰撞进行缓冲。刚性限位件用于刚性限位以准确限位其对中行程,避免其对中过程中移动超出行程而影响对中效果。
一些实施方案中,所述多排预堆叠机构为一个,所述单排预堆叠机构为两个,两个所述单排预堆叠机构相邻并排设置,所述多排预堆叠机构与两个所述单排预堆叠机构并排设置。
可以理解的是,两个单排预堆叠机构、多排预堆叠机构三者并排设置,以此方便产线取用多排电池模组或单排电池模组。
一些实施方案中,所述预堆叠机构还包括:
电芯检测机构,设置在所述工作台上,用于分别检测所述多排预堆叠机构和所述单排预堆叠机构上的所述电池模组的存在,以及分别检测位于所述多排预堆叠机构和所述单排预堆叠机构上的所述电池模组的高度。
通过对多排预堆叠机构和单排预堆叠机构上的电池模组的高度进行检测,以此确认电池模组的规格是否正确。
一些实施方案中,所述工作台包括:
机柜;以及底部基准板,设置于所述机柜上,所述多排预堆叠机构和所述单排预堆叠机构均设置在所述底部基准板上;
其中,所述底部基准板上设置有安装区位,以便安装所述多排预堆叠机构和所述单排预堆叠机构。
一些实施方案中,所述底部基准板包括并排设置的第一基准板和第二基准板,所述第一基准板和所述第二基准板上分别设置有所述安装区位,所述第一基准板用于安装所述多排预堆叠机构,所述第二基准板用于安装所述单排预堆叠机构。
如此,多排预堆叠机构与单排预堆叠机构处于不同的基准板上,从而减少了由于一方震动等因素对另一方造成的负面影响。
本申请实施例第二方面提供一种电池生产线,包括上述任一方案的预堆叠机构;
机械手;以及安装台,具有用于装配电池的安装位,所述机械手能够将所述多排电池模组或所述单排电池模组移动至所述安装位,并进行装配。
附图说明
图1为根据一个或多个实施例的电池模组的预堆叠机构的结构示意图;
图2为根据一个或多个实施例的预堆叠机构的多排预堆叠机构的结构示意图;
图3为根据一个或多个实施例的预堆叠机构的单排预堆叠机构的结构示意图;
图4为根据一个或多个实施例的多排预堆叠机构的对中夹紧机构和活动端限位机构的结构示意图;
图5为根据一个或多个实施例的多排预堆叠机构的底部支撑件和底部变距机构的结构示意图;
图6为根据一个或多个实施例的多排预堆叠机构的固定端定位机构的结构示意图;
图7为根据一个或多个实施例的两个单排预堆叠机构的结构示意图;
图8为根据一个或多个实施例的对中夹紧组件的结构示意图;
图9为图8的局部A放大示意图;
图10为根据一个或多个实施例的两个单排预堆叠机构的部分结构示意图;
图11为根据一个或多个实施例的工作台的结构示意图。
附图标记说明
工作台10;机柜11;柜体111;支撑脚112;底部基准板12;第一基准板121;第二基准板122;
多排预堆叠机构20;底部支撑件21;第一固定支撑件211;底部变距支撑件212;第二固定支撑件213;固定端限位机构22;中心限位件221;边部限位件222;固定端定位机构23;固定端夹紧机构231;固定端夹紧缸2311;固定座2312;固定端夹块2313;固定端基板232; 对中夹紧机构24;对中夹紧组件241;对中夹块2411;对中连接部24111;对中夹头部24112;第一抵接面24112a;第二抵接面24112b;齿条2412;齿轮2413;对中驱动源2414;对中底板2415;对中夹紧导轨2416;对中移动组件242;对中滑轨2421;对中驱动组件2422;活动端限位机构25;活动限位块251;避让槽251a;连接块252;底部变距机构26;变距滑轨261;变距滑块262;变距驱动组件263;
单排预堆叠机构30;固定端压紧机构31;升降座311;固定端压紧缸312;固定端压块313;固定端移动缸314;
多排电芯40;
单排电芯50;
等高基板60;
位置检测机构70;位置传感器71;最大极限位置传感器71a;最小极限位置传感器71c;标定位置传感器71b;感应板72;
行程限位件80;液压缓冲件81;刚性限位件82;
电芯检测机构90。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本申请的保护范围。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。本申请的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
在本申请实施例的描述中,技术术语“第一”“第二”“第三”等仅用于区别不同对象,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本申请实施例的描述中,术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是“或”的关系。
在本申请实施例的描述中,技术术语“电池模组宽度方向”、“电池模组长度方向”以及“上”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造、操作或使用,因此不能理解为对本申请实施例的限制。
在本申请实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应作广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;也可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
在本申请实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,技术术语“接触”应作广义理解,可以是直接接触,也可以是隔着中间媒介层的接触,可以是相接触的两者之间基本上没有相互作用力的接触,也可以是相接触的两者之间具有相互作用力的接触。
电池模组包含多个电芯,各电芯堆叠形成电池模组。电芯堆叠过程中需要对堆叠精度进行控制,上述精度控制使得堆叠效率难以适应产线节拍的速度。
对此,相关技术通过在电芯堆叠前将电芯进行预堆叠,也就是提前将电芯进行堆叠,然后将预堆叠的电芯搬运至电池模组装配位进行堆叠,以此降低电芯精度控制难度,提高堆叠效率以满足产线节拍需求。
由于电芯包含双排电芯和单排电芯,且各规格的电池模组的双排电芯和单排电芯的数量不同,现有预堆叠机构难以满足产线效率需求。
基于上述考虑,本申请实施例提供一种电池模组的预堆叠机构,通过在工作台上设置单排预堆叠机构和多排预堆叠机构,可以同时实现多排电芯和单排电芯的预堆叠,提高效率。在电池模组的型号发生变化,导致多排电芯或单排电芯的数量变化时,具有单排预堆叠机构和多排预堆叠机构的预堆叠机构无需调整,能够快速适应上述变化,提高电池生产线的整体效率。
本申请实施例的方案应用于电池的生产线中,处于电池生产线的单排电芯流入预堆叠机构,经预堆叠之后形成单排电池模组。处于电池生产线的多排电芯流入预堆叠机构,经预堆叠之后形成多排电池模组。上述单排电池模组、多排电池模组继续流向电池生产线的安装台以供电池装配。
请参考图1~图10,一种电池模组的预堆叠机构,包括工作台10、多排多排预堆叠机构20以及单排预堆叠机构30。
多排预堆叠机构20用于预堆叠多排电芯40以形成多排电池模组,单排预堆叠机构30用于预堆叠单排电芯50以形成单排电池模组,其中单排预堆叠机构30和多排预堆叠机构20均设置在工作台10上。
工作台10为多排预堆叠机构20以及单排预堆叠机构30的安装基础。工作台10可以支撑在地面上。
多排电芯40为并排设置的多个电芯,例如多排电芯40可以是双排电芯,即两个并排设置的电芯;还可以是三排电芯或四排电芯。单排电芯50为单个电芯。下面以多排电芯40为并排设置的两个电芯为例进行说明。
其中电芯可以为矩形电芯。需要说明的是,排的方向在图1中为电池模组长度方向Y,列的方向在图1中为电池模组宽度方向X。多排电芯40是指在电池模组长度方向Y并排的多个电芯。
多排预堆叠机构20用于预堆叠多排电芯40以形成多排电池模组是指,在将多排电芯40堆叠形成电池模组前,预先将至少两个多排电芯40进行堆叠,使至少两个多排电芯40的大面对齐形成多排电池模组。其中,电芯的大面即电芯的面积较大的侧面。在图1中,大面为多排电芯40或单排电芯50在电芯长度方向的两端面。
单排预堆叠机构30用于预堆叠单排电芯50以形成单排电池模组。具体而言,在将单排电芯50堆叠形成电池模组前,预先将至少两个单排电芯50进行堆叠,使至少两个单排电芯50的大面对齐形成单排电池模组。
工作台10上的单排预堆叠机构30和多排预堆叠机构20的数量不限。例如单排预堆叠机构30和多排预堆叠机构20均设置一个;或单排预堆叠机构30设置两个,多排预堆叠机构20设置一个。
通过在工作台10上设置单排预堆叠机构30和多排预堆叠机构20,可以同时实现多排电芯40和单排电芯50的预堆叠,提高效率。并且在电池模组的型号发生变化,导致多排电芯40或单排电芯50的数量变化时,具有单排预堆叠机构30和多排预堆叠机构20的预堆叠机构无需调整,能够快速适应上述变化,从而进一步提高效率,与电池生产线的整体效率相匹配。
示例性地,请参考图2-图4,预堆叠机构包括底部支撑件21、固定端限位机构22、固定端定位机构23以及对中夹紧机构24。
底部支撑件21用于支撑电池模组。固定端限位机构22位于底部支撑件21的一端,用于限位电池模组的第一列电芯的大面。固定端定位机构23位于底部支撑件21的一端,用于定位第一列电芯,以固定第一列电芯的位置。对中夹紧机构24包括对中夹紧组件241和对中移动组件242,对中夹紧组件241用于对中夹紧电池模组的单列电芯,对中移动组件242能够使对中夹紧组件241在底部支撑件21的两端之间移动。
其中,设置一组底部支撑件21、对中夹紧机构24、固定端定位机构23和固定端限位机构22,配置为多排预堆叠机构20。设置一组底部支撑件21、对中夹紧机构24、固定端定位机构23和固定端限位机构22,配置为单排预堆叠机构30。从而实现对多排电芯40的预堆叠和单排电芯50的预堆叠。
可以理解的是,单排预堆叠机构和多排预堆叠机构均包括底部支撑件21、固定端限位机构22、固定端定位机构23以及对中夹紧机构24。
底部支撑件21用于支撑电池模组,以提供各电芯预堆叠的底面定位基准。
可以理解的是,底部支撑件21的一端具有放置区,产线的电芯被放置于放置区处,底部支撑件21的另一端具有限位区,固定端限位机构22位于具有限位区的一端。
固定端限位机构22用于限位电池模组的第一列电芯的大面,以提供电池模组的第一列电芯的大面的定位基准。第一列电芯的背离固定端限位机构22的大面能够作为第二列电芯的大面的定位基准。
固定端定位机构23与固定端限位机构22处于底部支撑件21的同一端,固定端定位机构23能够固定第一列电芯的位置,以使得第二列电芯抵接第一列电芯时,第一列电芯不会偏移,从而保障第一列电芯与第二列电芯的大面对齐精度。
对中夹紧组件241用于对中夹紧电池模组的单列电芯,以此对单列电芯的两个窄面进行定位。其中窄面为电芯面积较小的侧面。
对中移动组件242能够使对中夹紧组件241在底部支撑件21的两端之间移动。具体而言,在对中夹紧组件241夹持单列电芯后,由对中移动组件242使夹持有单列电芯的对中夹紧组件241朝向固定端限位机构22移动,使固定端限位机构22限位电池模组的第一列电芯的大面,或处于固定端限位机构22前一列电芯的大面对后一列电芯进行限位。可以理解的是,处于多排预堆叠机构20的单列电芯为多排电芯40,处于单排预堆叠机构30的单列电芯为单排电芯50。
在单排电池模组或多排电池模组中,电芯排列的列数不限。一些实施例中,电芯排列两列,即第一列电芯和第二列电芯。
以单排电池模组或多排电池模组仅包括第一列电芯和第二列电芯为例说明工作过程:电池模组放置于底部支撑件21上,被底部支撑件21支撑,对中夹紧组件241对中夹紧电池模组的第一列电芯,对中移动组件242使夹持有第一列电芯的对中夹紧组件241朝向固定端定位机构23移动,直至使单列电芯抵接在固定端定位机构23上以定位,对中移动组件242使对中夹紧组件241移动返回,对中夹紧组件241夹持第二列电芯,对中移动组件242使夹持有第二列电芯的对中夹紧组件241朝向固定端定位机构23移动,使第二列电芯的大面与第一列电芯的大面对齐并抵接。
可以理解的是,对于两个电芯的多排电芯40,由于两个电芯为并排设置,对中夹紧机构24仅能够夹持在两个电芯的相互背离的一侧窄面上,两个电芯在底部支撑件21上移动时,由于其与底部支撑件21的移动摩擦,易使得两个电芯产生相互偏转而影响多列多排电芯40之间的对齐准确度。
对此,一些实施例中,请参考图2,预堆叠机构包括活动端限位机构25,配置于多排预堆叠机构20中,用于限位多排电池模组的单列多排电芯40的大面中部,并能够在底部支撑件21的两端之间移动。
活动端限位机构25能够支撑在单列多排电芯40的大面中部,在对中夹紧组件241夹持单列多排电芯40移动时,活动端限位机构25能够支撑在上述单列多排电芯40上,以此减少移动过程中的偏移问题。
其中,活动端限位机构25可以连接在对中移动组件242上,由对中移动组件242驱动,以此实现与对中夹紧组件241同速同向移动,同时无需单独设置驱动件以降低整体制造成本。
活动端限位机构25的结构不限。一些实施例中,请参考图4,活动端限位机构25包括活动限位块251。活动限位块251一端固定于对中移动组件242,活动限位块251另一端向上延伸至底部支撑件21上方,也就是延伸至多排电芯40的移动路径中,从而在跟随多排电芯40移动过程中对多排电芯40进行限位。其中,活动限位块251的位于底部支撑件21的支撑面以下的部分可以具有避让槽251a,避让槽251a用于避让底部支撑件21的部分结构。
活动端限位机构25还可以包括连接块252,连接块252连接在活动限位块251与对中移动组件242之间,以使得在活动限位块251的移动方向上,活动限位块251远离固定端限位机构22,以此避开底部支撑件21的放置区。
通过设置活动端限位机构25,使活动端限位机构25对单列多排电芯40的大面中部进行限位,活动端限位机构25与对中夹紧组件241移动,移动中活动端限位机构25对单列多排电芯40的大面中部进行支撑,以此抵抗由于摩擦导致的偏转倾斜。
一些实施例中,请参考图5,多排预堆叠机构20中,底部支撑件21包括第一固定支撑件211,通过第一固定支撑件211对多排电芯40进行支撑。第一固定支撑件211设置在工作台10上,以此与工作台10保持位置固定。
一些实施例中,预堆叠机构包括底部变距机构26,配置于多排预堆叠机构20中。多排预堆叠机构20中,底部支撑件21包括第一固定支撑件211和底部变距支撑件212,第一固定支撑件211设置在工作台10上,两个底部变距支撑件212对称设置在第一固定支撑件211的两侧。底部变距机构26分别与两个底部变距支撑件212驱动连接,以调整两个底部变距支撑件212的距离。
第一固定支撑件211支撑在多排电芯40的底部中间,也就是支撑在多排电芯40的两个电芯底部的相互靠近的一端。可以理解的是,活动端限位块的避让槽251a用于避让第一固定支撑件211。
两个底部变距支撑件212对称设置在第一固定支撑件211的两侧,以此对称支撑在多排电芯40的两个电芯底部的相互远离的一端。
底部变距机构26能够驱使两个底部变距支撑件212朝向第一固定支撑件211移动,或背离第一固定支撑件211移动,以此调整各底部变距支撑件212与第一固定支撑件211的距离,从而适应不同规格的多排电芯40。
其中,第一固定支撑件211、两个底部变距支撑件212可以为条形支撑板体。条形支撑板体的上端面为用于支撑电芯的条形支撑面。
通过第一固定支撑件211支撑在多排电芯40的底部中间,两个底部变距支撑件212支撑在多排电芯40的底部两侧,且两个底部变距支撑件212的距离能够调整,以此适应不同规格的多排电芯40。
示例性地,底部变距机构26包括变距滑轨261、变距滑块262以及变距驱动组件263。变距滑轨261设置在工作台10上,两个变距滑轨261分别支撑于底部变距支撑件212的两端。变距滑块262与底部变距支撑件212连接,能够与变距滑轨261配合滑动,四个变距滑块262分别设置于对应的底部变距支撑件212的两端。变距驱动组件263设置于工作台10,与底部变距支撑件212连接,以驱动变距滑块262沿变距滑轨261滑动。
变距滑轨261用于引导底部变距支撑件212的移动。
变距驱动组件263可以选用双头丝杠和电机的组合,通过电机驱动双头丝杠转动,使双头丝杠上的两个丝杠螺母相对移动或相背移动,进而使得两个底部变距支撑件212和对应的滑块沿变距滑轨261相对移动或相背移动。其中,两个底部变距支撑件212的移动方向与对中夹紧组件241的移动方向垂直。
示例性地,请参考图2和图5,多排预堆叠机构20中,变距驱动组件263位于底部变距支撑件212的一端,固定端限位机构22设置于第一固定支撑件211的一端,固定端定位机构23位于底部变距支撑件212上,与固定端限位机构22邻近设置。
固定端定位机构23位于变距支撑件上,与固定端限位机构22邻近设置。如此,在变距驱动组件263驱动下,底部变距支撑件212和固定端定位机构23共同移动,以适应不同规格的第一列多排电芯40,且无需额外增设驱动件,降低了整体制造成本。
示例性地,请参考图6,多排预堆叠机构20中,固定端定位机构23包括分别设置在固定端限位机构22两侧的固定端夹紧机构231。固定端夹紧机构231包括固定端夹紧缸2311、固定座2312以及固定端夹块2313。
固定端夹紧缸2311设置于对应的底部变距支撑件212上。固定座2312与固定端夹紧缸2311驱动连接。固定端夹块2313设置在固定座2312上,以在固定端夹紧缸2311的作用下夹紧多排电池模组的第一列多排电芯40的窄面端。
固定端夹紧缸2311设置于对应的底部变距支撑件212上。如此,在调整底部变距支撑件212之间的间距以适配不同规格的多排电芯40时,两侧的固定端夹紧缸2311能够跟随移动,从而适配不同规格的多排电芯40。
固定端夹块2313设置在固定座2312上,固定座2312与固定端夹紧缸2311驱动连接。由此,固定端夹紧缸2311驱动固定座2312以及固定端夹块2313移动以夹持第一列多排电芯40的窄面端。
其中,固定端夹块2313可以为橡胶块或塑料块,以此使得夹持过程中固定端夹块2313与电芯柔性接触,以降低损伤电芯的可能性。
通过固定端夹紧缸2311移动固定端夹块2313,以夹紧多排电池模组的第一列多排电芯40的窄面端,以此定位第一列多排电芯40,减少其偏移,进而提高第一列多排电芯40与第二列多排电芯40的大面对齐精度。
示例性地,请参考图6,多排预堆叠机构20中,固定端夹紧机构231包括固定端基板232,固定端基板232设置于对应的底部变距支撑件212上。
请参考图2、图5和图6,固定端限位机构22包括中心限位件221以及边部限位件222。
中心限位件221设置于工作台10上,中心限位件221用于限位第一列多排电芯40的大面中部。两个边部限位件222分别设置于对应的固定端基板232上,用于限位第一列多排电芯40的大面边部。
中心限位件221用于限位第一列多排电芯40的大面中部,两个边部限位件222分别限位第一列多排电芯40的大面边部。如此,中心限位件221和边部限位件222共同对第一列多排电芯40的大面限位,从而提高对第一列多排电芯40大面的支撑面积,以此减少其在预堆叠过程中的挤压变形。
固定端基板232设置于对应的底部变距支撑件212上,两个边部限位件222分别设置于对应的固定端基板232上。如此,在两个底部变距支撑件212调整间距时,两个边部限位件222能够跟随调整,以此能够适应电芯规格的变化。
一些实施例中,在单排预堆叠机构30中,固定端限位机构22仅包括中心限位件221,通过中心限位件221限位第一列单排电芯50的大面,以此降低整体制造成本。
示例性地,请参考图7,单排预堆叠机构30中,固定端定位机构23为固定端压紧机构31,固定端压紧机构31包括升降座311、固定端压紧缸312以及固定端压块313。
升降座311设置在工作台10上。固定端压紧缸312与升降座311驱动连接。固定端压块313设置在升降座311上,以在固定端压紧缸312的作用下压紧单排电池模组的第一列电芯的上端面。
固定端压紧缸312可以为电缸或气缸,升降座311与固定端压紧缸312的伸缩杆固定,以此实现固定端压紧缸312与升降座311的驱动连接。
固定端压块313可以为塑料或橡胶块,以柔性接触单排电芯50。
可以理解的是,第一列电芯被固定端限位机构22限位后,固定端压紧缸312驱动固定端压块313压紧单排电池模组的第一列电芯的上端面,以此定位第一列单排电芯50,避免其与后续的单排电芯50接触中出现位移。
一些实施例中,固定端压紧机构31包括固定端移动缸314,固定端移动缸314与升降座311驱动连接,以使固定端压块313能够沿底部支撑件21的长度方向移动。底部支撑件21的长度方向可以是图1中为电池模组长度方向Y。
固定端移动缸314可以为电缸或气缸。固定端移动缸314的伸缩杆与升降座311固定,以此实现固定端移动缸314与升降座311的驱动连接。
固定端移动缸314与升降座311驱动连接,以驱动处于升降座311上的固定端压块313沿底部支撑件21的长度方向移动。也就是说,固定端移动缸314能够驱使固定端压块313伸出,直至固定端压块313处于单排电池模组的第一列电芯正上方,即此时固定端压块313沿Z方向的投影与单排电池模组的第一列电芯部分或全部重叠。由固定端压紧缸312驱使固定端压块313下压在第一列电芯上。在固定端压紧缸312驱使固定端压块313上移以解除对第一列电芯的定位后,固定端移动缸314能够驱使固定端压块313缩回,从而退出单排电池模组的上方空间,以方便抓取预堆叠的单排电池模组。
示例性地,单排预堆叠机构30中,固定端限位机构22位于底部支撑件21的一端,固定端压紧机构31位于固定端限位机构22远离底部支撑件21的一侧。可以理解的是,相比两侧布置的固定端限位机构22,处于固定端限位机构22远离底部支撑件21一侧的固定端压紧机构31提高了对工作台10上方立体空间的占用,也就是降低了对工作台10表面的占用,使得整体布局更为紧凑。
可以理解的是,单排预堆叠机构30中,底部支撑件21包括第二固定支撑件213,第二固定支撑件213用于支撑单排电芯50。第二固定支撑件213的数量不限,可以是一个或多个。
一些实施例中,单排预堆叠机构30中,底部支撑件21包括间隔设置的两个第二固定支撑件213,两个第二固定支撑件213之间的间隔尺寸为70~90mm,每个第二固定支撑件213的宽度范围为40~60mm。
其中,两个第二固定支撑件213之间的间隔尺寸可以为70mm或80mm或90mm,每个所述第二固定支撑件的宽度可以为40mm或50mm或60mm。
单排电芯50的底部被两个间隔的第二固定支撑件213支撑,两个间隔的第二固定支撑件213增大了沿单排电芯50宽度方向的支撑距离,从而提高了支撑的稳定性。其中电芯宽度方向即为图1所示的电池模组宽度方向X,对应的电芯的长度方向即为图1所示的电池模组长度方向Y。
可以理解的是,由于两个第二固定支撑件213之间的间隔尺寸为80mm,当单排电芯50的宽度尺寸小于80mm,将无法被两个第二固定支撑件213支撑。因此该实施例的单排预堆叠机构30仅能够适用在宽度尺寸不小于80mm的单排电芯50上。一些实施例中,请参考图3,单排预堆叠机构30为两个,两个单排预堆叠机构30相邻并排设置。预堆叠机构包括等高基板60,等高基板60设置在工作台10上,两个单排预堆叠机构30中,底部支撑件21、固定端限位机构22和固定端定位机构23均设置于等高基板60上。
设置两个单排预堆叠机构30能够提高预堆叠单排电芯50的速度。
两个单排预堆叠机构30中,底部支撑件21、固定端限位机构22和固定端定位机构23均设置于等高基板60上。也就是说,两个单排预堆叠机构30的底部支撑件21、固定端限位机构22和固定端定位机构23共用一个基准板,以此使得两个单排预堆叠机构30上的单排电池模组等高,以方便电池生产线的抓取移出。
示例性地,请参考图8,对中夹紧组件241包括两个对中夹块2411、两个齿条2412、齿轮2413、对中驱动源2414以及对中底板2415。
两个对中夹块2411用于夹紧单列电芯。每个齿条2412与一个对中夹块2411连接。齿轮2413位于两个齿条2412之间,分别与两个齿条2412啮合。对中驱动源2414与其中一个齿条2412驱动连接或与齿轮2413驱动连接,以调整两个对中夹块2411的距离。
对中夹块2411、齿条2412、齿轮2413和对中驱动源2414均设置于对中底板2415上,对中移动组件242与对中底板2415驱动连接。
两个对中夹块2411分布在单列电芯的宽度方向的相对两侧。两个齿条2412与齿轮2413啮合,每个齿条2412与一个对中夹块2411连接,对中驱动源2414驱动其中一个齿条2412移动或驱动齿轮2413转动,使得两个对中夹块2411相对移动或相背移动,以此夹持单列电芯或解除对单列电芯的夹持。可以理解的是,由于两个齿条2412与齿轮2413啮合,使得两个对中夹块2411移动速度和移动距离相同,整体对中性好,每次被夹持的电芯处于相对固定的位置,以此保证堆叠的各列电芯的大面能够准确对齐。
对中夹块2411的结构不限。一些实施例中,对中夹块2411包括对中连接部24111和设置在对中连接部24111上的对中夹头部24112,两个对中夹头部24112沿齿条2412移动方向相对设置。其中,对中夹头部24112可以拆卸更换,以方便维护。
其中,对中夹头部24112的结构不限。一些实施例中,请参考图9,对中夹头部24112包括第一抵接面24112a以及第二抵接面24112b,第一抵接面24112a与第二抵接面24112b围出夹持槽。夹持电芯时,电芯部分处于夹持槽内,第一抵接面24112a与电芯的窄面相对,第二抵接面24112b与电芯的大面相对,如此对电芯进行限位夹持。
对中底板2415为对中夹块2411、齿条2412、齿轮2413和对中驱动源2414的安装基准,对中移动组件242驱动对中底板2415及设置于对中底板2415上的各部件移动。
一些实施例中,请参考图8,对中夹紧组件241还包括两个对中夹紧导轨2416和对中夹紧滑块,对中夹紧滑块分两组并分别与两个对中夹紧导轨2416滑动配合,各齿条2412与一组对中夹紧滑块相对固定。对中驱动源2414的驱动方向与对中夹紧导轨2416平行。通过对中驱动源2414驱动一齿条2412和对应的一组对中夹紧滑块沿对中夹紧导轨2416移动,从而使得对中夹块2411能够直线相对移动以对称夹持在电芯上,减少不对称夹持导致电芯的大面偏斜的可能。
一些实施例中,对中驱动源2414为对中驱动缸,与其中一个齿条2412驱动连接。对中驱动缸能够驱动其中一个齿条2412直线往复移动,该齿条2412的直线移动通过啮合的齿轮2413旋转传递至另一个齿条2412,使得另一个齿条2412沿相反方向直线往复移动。从而实现两个对中夹块2411相对移动或相背移动。
其中,对中驱动缸可以为电缸或气缸,购置成本相对较低。
一些实施例中,对中驱动源2414为对中电机,与齿轮2413驱动连接。对中电机驱动齿轮2413旋转,旋转的齿轮2413驱使两个齿条2412相对直线移动或相背直线移动。从而实现两个对中夹块2411相对移动或相背移动。其中与对中驱动缸的方式相比,对中电机的控制精度相对更高,能够有效控制两个对中夹块2411的移动位置,进而实现对电芯的夹持力进行准确控制。
示例性地,请参考图4,对中移动组件242包括对中滑轨2421、对中滑块以及对中驱动组件2422。
对中滑轨2421设置在工作台10上,两个对中滑轨2421分别支撑于对中夹紧组件241的两端。对中滑块与对中夹紧组件241连接,能够与对中滑轨2421配合滑动,四个对中滑块分别设置于对应的对中夹紧组件241的两端。对中驱动组件2422设置于工作台10,与对中夹紧组件241连接,以驱动对中滑块沿对中滑轨2421滑动。
对中滑轨2421能够引导对中滑块的滑动。各对中滑轨2421平行设置。其中,在图1中对中滑轨2421是沿电芯长度方向设置。
对中滑轨2421可以设置两个,也可以设置两个以上如四个。
对中夹紧组件241与对应的对中滑块作为一个整体,在对中驱动组件2422驱动下沿对中滑轨2421滑动,从而在底部支撑件21的两端之间移动。其中,对中底板2415可以设置在对中滑块上,由对中驱动组件2422驱动其沿对中滑轨2421滑动。
对中驱动组件2422的结构不限。一些实施例中,对中驱动组件2422包括电机、丝杠组件以及同步带组件,电机的动力通过同步带组件传递至丝杠组件,丝杠组件的丝杠旋转驱使丝杠螺母和对中底板2415沿丝杠移动。
示例性地,请参考图10,单排预堆叠机构30为两个,两个单排预堆叠机构30相邻并排设置。两个单排预堆叠机构30中,对中夹块2411、齿条2412、齿轮2413和对中驱动源2414均设置于同一个对中底板2415上。
两个单排预堆叠机构30相邻并排设置,即两个相邻设置的单排预堆叠机构30在工作台10排成一排。
通过使两个单排预堆叠机构30的对中夹块2411、齿条2412、齿轮2413和对中驱动源2414均共用一个安装基准,提高了两个单排预堆叠机构30在自身高度方向的一致性。
示例性地,请参考图1,预堆叠机构还包括多个位置检测机构70,多个位置检测机构70分别用于检测对应的对中夹紧机构24的位置。
可以理解的是,单排预堆叠机构30和多排预堆叠机构20均包括位置检测机构70,以此检测对应的对中夹紧机构24的位置。
位置检测机构70的结构不限,可以是接触式位置检测机构70或非接触式位置检测机构70。一些实施例中,请参考图2,位置检测机构70包括多个位置传感器71以及感应板72。感应板72设置在对中夹紧机构24上,多个位置传感器71间隔设置在工作台10上,用于感应感应板72。
可以理解的是,感应板72能够在多个位置传感器71之间移动,位置传感器71能够感应感应板72的位置,以此实现对对中夹紧机构24位置的检测。
一些实施例中,请参考图2,位置传感器71分为最大极限位置传感器71a、最小极限位置传感器71c和标定位置传感器71b。标定位置传感器71b位于最大极限位置传感器71a和最小极限位置传感器71c之间。
最大极限位置传感器71a用于检测对中夹紧机构24的最大极限位置,最小极限位置传感器71c用于检测对中夹紧机构24的最小极限位置,标定位置传感器71b用于校准对中夹紧机构24的位置。
最大极限位置传感器71a、最小极限位置传感器71c分布在感应板移动行程的两端,以此软限位对中夹紧机构24的行程。例如:在最大极限位置传感器71a或最小极限位置传感器71c检测到感应板时,使对中驱动组件2422停止驱动并报警,以此实现对中夹紧机构24的软限位。
标定位置传感器71b用于重新标定原点,校准对中夹紧机构的位置。例如在撞击之后,需要重新标定行程的原点位置,此时可利用标定位置传感器71b重新标定。
示例性地,请参考图6和图10,预堆叠机构还包括多个行程限位件80。多个行程限位件80分别用于限位对应的对中夹紧机构24和固定端定位机构23的行程。
其中,多个行程限位件80分别设置在对中夹紧机构24和固定端夹块2313的移动行程中。具体而言,为了在对中夹紧机构24夹持电芯时,限制两个对中夹块2411之间的最小尺寸,在对中夹紧机构24的一端设置行程限位件80,以控制对中夹块2411夹紧电芯的力。同理,在固定端定位机构23的一端设置行程限位件80,以控制固定端夹块2313夹持电芯的力。
一些实施例中,请参考图10,行程限位件80包括液压缓冲件81和刚性限位件82。液压缓冲件81用于对碰撞进行缓冲。刚性限位件82用于刚性限位以准确限位其对中行程,避免其对中过程中移动超出行程而影响对中效果。液压缓冲件81和刚性限位件82的相对位置不限。以固定端夹紧机构231为例,液压缓冲件81和刚性限位件82设置于固定座2312。在固定端夹紧机构231的夹紧行程中,液压缓冲件81位于刚性限位件82的前方。也就是说,在固定端夹紧缸2311伸出的过程中,液压缓冲件81先接触挡板减速,然后刚性限位件82再接触挡板以刚性限位。
一些实施例中,行程限位件80包括液压缓冲件81或刚性限位件82。
示例性地,请参考图1,多排预堆叠机构20为一个,单排预堆叠机构30为两个,两个单排预堆叠机构30相邻并排设置,多排预堆叠机构20与两个单排预堆叠机构30并排设置。
可以理解的是,两个单排预堆叠机构30、多排预堆叠机构20三者并排设置,多排预堆叠机构20设置在两个单排预堆叠机构30的一侧,以此方便产线取用多排电池模组或单排电池模组。
一些实施例中,单排预堆叠机构30能够进行调整,以兼容单排电池模组的宽度范围为90~173mm、长度范围为0~280mm。
一些实施例中,多排预堆叠机构20能够进行调整,以兼容多排电池模组的宽度范围为173~273mm、长度范围为0~280mm。
示例性地,请参考图2和图3,预堆叠机构还包括电芯检测机构90。电芯检测机构90设置在工作台10上,用于分别检测多排预堆叠机构20和单排预堆叠机构30上的电池模组的存在,以及分别检测位于多排预堆叠机构20和单排预堆叠机构30上的电池模组的高度。
可以理解的是,当电池生产线的电芯流入预堆叠机构后,电芯检测机构90的检测确认电芯存在,可触发对中夹紧机构24动作以对中夹持电池模组。当电芯被固定端限位机构22限位后,电芯检测机构90的检测确认该限位电芯的存在,能够触发固定端定位机构23对电池模组进行限位。
通过对多排预堆叠机构20和单排预堆叠机构30上的电池模组的高度进行检测,以此确认电池模组的规格是否正确,确认放置角度是否正确。在检测到在电池模组超高时能够发出警示信息。
电芯检测机构90的设置结构不限。一些实施例中,沿电芯宽度方向,电芯检测机构90分布在底部支撑件21的相对两侧。其中一侧发射的红外光线被另一侧接收,当电池模组超高时,红外光线被阻断,从而获取到检测信号。
示例性地,请参考图11,工作台10包括机柜11以及底部基准板12。底部基准板12设置于机柜11上,多排预堆叠机构20和单排预堆叠机构30均设置在底部基准板12上。其中,底部基准板12上设置有安装区位,以便安装多排预堆叠机构20和单排预堆叠机构30。
底部基准板12可以为一整块板体,以此使得多排预堆叠机构20和单排预堆叠机构30有共同的安装基准。
其中,安装区位内可以设走线孔和安装槽,以此方便走线,同时便于部分设置于工作台10的零部件如的定位安装。
一些实施例中,机柜11包括柜体111以及连接柜体111的支撑脚112。支撑脚112用于支撑柜体111,支撑脚112的高度能够调整,以调整底部基准板12的高度和水平度。
一些实施例中,底部基准板12包括并排设置的第一基准板121和第二基准板122。第一基准板121和第二基准板122上分别设置有安装区位,第一基准板121用于安装多排预堆叠机构20,第二基准板122用于安装单排预堆叠机构30。如此,多排预堆叠机构20与单排预堆叠机构30处于不同的基准板上,从而减少了由于一方震动等因素对另一方造成的负面影响。
一些实施例中,第二基准板122与等高基板60为同一板体。也就是说,两个单排预堆叠机构30均安装在第二基准板122上。
本申请实施例还提供一种电池生产线,包括上述任一方案的预堆叠机构,机械手以及安装台。安装台具有用于装配电池的安装位,机械手能够将多排电池模组或单排电池模组移动至安装位,并进行装配。可以理解的是,处于电池生产线的单排电芯流入预堆叠机构,经预堆叠之后形成单排电池模组。处于电池生产线的多排电芯流入预堆叠机构,经预堆叠之后形成多排电池模组。上述单排电池模组、多排电池模组继续流向电池生产线的安装台以进行装配。
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,其均应涵盖在本申请的范围当中。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例。
Claims (26)
1.一种电池模组的预堆叠机构,其特征在于,包括:
工作台;
底部支撑件,用于支撑所述电池模组;
固定端限位机构,位于所述底部支撑件的一端,用于限位所述电池模组的第一列电芯的大面;
固定端定位机构,位于所述底部支撑件的一端,用于定位所述第一列电芯,以固定所述第一列电芯的位置;以及对中夹紧机构,包括对中夹紧组件和对中移动组件,所述对中夹紧组件用于对中夹紧所述电池模组的单列电芯,所述对中移动组件能够使所述对中夹紧组件在所述底部支撑件的两端之间移动;
其中,设置一组所述底部支撑件、所述对中夹紧机构、所述固定端定位机构和所述固定端限位机构,配置为多排预堆叠机构;设置一组所述底部支撑件、所述对中夹紧机构、所述固定端定位机构和所述固定端限位机构,配置为单排预堆叠机构;
所述多排预堆叠机构用于预堆叠多排电芯以形成多排电池模组;以及所述单排预堆叠机构用于预堆叠单排电芯以形成单排电池模组;其中,
所述单排预堆叠机构和所述多排预堆叠机构均设置在所述工作台上。
2.根据权利要求1所述的预堆叠机构,其特征在于,所述预堆叠机构包括:
活动端限位机构,配置于所述多排预堆叠机构中,用于限位所述多排电池模组的单列多排电芯的大面中部,并能够在所述底部支撑件的两端之间移动。
3.根据权利要求1所述的预堆叠机构,其特征在于,所述预堆叠机构包括底部变距机构,配置于所述多排预堆叠机构中;
所述多排预堆叠机构中,所述底部支撑件包括第一固定支撑件和底部变距支撑件,所述第一固定支撑件设置在所述工作台上,两个所述底部变距支撑件对称设置在所述第一固定支撑件的两侧;
所述底部变距机构分别与两个所述底部变距支撑件驱动连接,以调整两个所述底部变距支撑件的距离。
4.根据权利要求3所述的预堆叠机构,其特征在于,所述底部变距机构包括:
变距滑轨,设置在所述工作台上,两个所述变距滑轨分别支撑于所述底部变距支撑件的两端;
变距滑块,与所述底部变距支撑件连接,能够与所述变距滑轨配合滑动,四个所述变距滑块分别设置于对应的所述底部变距支撑件的两端;以及变距驱动组件,设置于所述工作台,与所述底部变距支撑件连接,以驱动所述变距滑块沿所述变距滑轨滑动。
5.根据权利要求4所述的预堆叠机构,其特征在于,所述多排预堆叠机构中,所述变距驱动组件位于所述底部变距支撑件的一端,所述固定端限位机构设置于所述第一固定支撑件的一端,所述固定端定位机构位于所述底部变距支撑件上,与所述固定端限位机构邻近设置。
6.根据权利要求3所述的预堆叠机构,其特征在于,所述多排预堆叠机构中,所述固定端定位机构包括分别设置在所述固定端限位机构两侧的固定端夹紧机构;所述固定端夹紧机构包括:
固定端夹紧缸,设置于对应的所述底部变距支撑件上;
固定座,与所述固定端夹紧缸驱动连接;以及固定端夹块,设置在所述固定座上,以在所述固定端夹紧缸的作用下夹紧所述多排电池模组的第一列多排电芯的窄面端。
7.根据权利要求6所述的预堆叠机构,其特征在于,所述固定端夹紧机构包括固定端基板,设置于对应的所述底部变距支撑件上;所述固定端限位机构包括:
中心限位件,设置于所述工作台上,用于限位所述第一列多排电芯的大面中部;以及边部限位件,两个所述边部限位件分别设置于对应的所述固定端基板上,用于限位所述第一列多排电芯的大面边部。
8.根据权利要求1所述的预堆叠机构,其特征在于,所述单排预堆叠机构中,所述固定端定位机构为固定端压紧机构,所述固定端压紧机构包括:
升降座,设置在所述工作台上;
固定端压紧缸,与所述升降座驱动连接;以及固定端压块,设置在所述升降座上,以在所述固定端压紧缸的作用下压紧所述单排电池模组的第一列电芯的上端面。
9.根据权利要求8所述的预堆叠机构,其特征在于,所述固定端压紧机构包括:
固定端移动缸,与所述升降座驱动连接,以使所述固定端压块能够沿所述底部支撑件的长度方向移动。
10.根据权利要求8所述的预堆叠机构,其特征在于,所述单排预堆叠机构中,所述固定端限位机构位于所述底部支撑件的一端,所述固定端压紧机构位于所述固定端限位机构远离所述底部支撑件的一侧。
11.根据权利要求1所述的预堆叠机构,其特征在于,所述单排预堆叠机构中,所述底部支撑件包括间隔设置的两个第二固定支撑件;
两个所述第二固定支撑件之间的间隔尺寸为80mm,每个所述第二固定支撑件的宽度范围为50mm;或
两个所述第二固定支撑件之间的间隔尺寸为70~90mm,每个所述第二固定支撑件的宽度范围为40~60mm。
12.根据权利要求1所述的预堆叠机构,其特征在于,所述单排预堆叠机构为两个,两个所述单排预堆叠机构相邻并排设置;所述预堆叠机构包括:
等高基板,设置在所述工作台上,两个所述单排预堆叠机构中,所述底部支撑件、所述固定端限位机构和所述固定端定位机构均设置于所述等高基板上。
13.根据权利要求1所述的预堆叠机构,其特征在于,所述对中夹紧组件包括:
两个对中夹块,用于夹紧所述单列电芯;
两个齿条,每个所述齿条与一个所述对中夹块连接;
齿轮,位于两个所述齿条之间,分别与两个所述齿条啮合;
对中驱动源,与其中一个所述齿条驱动连接或与所述齿轮驱动连接,以调整两个所述对中夹块的距离;以及对中底板,所述对中夹块、所述齿条、所述齿轮和所述对中驱动源均设置于所述对中底板上,所述对中移动组件与所述对中底板驱动连接。
14.根据权利要求13所述的预堆叠机构,其特征在于,所述对中驱动源为对中驱动缸,与其中一个所述齿条驱动连接;或,
所述对中驱动源为对中电机,与所述齿轮驱动连接。
15.根据权利要求13所述的预堆叠机构,其特征在于,所述对中移动组件包括:
对中滑轨,设置在所述工作台上,两个所述对中滑轨分别支撑于所述对中夹紧组件的两端;
对中滑块,与所述对中夹紧组件连接,能够与所述对中滑轨配合滑动,四个所述对中滑块分别设置于对应的所述对中夹紧组件的两端;以及对中驱动组件,设置于所述工作台,与所述对中夹紧组件连接,以驱动所述对中滑块沿所述对中滑轨滑动。
16.根据权利要求13所述的预堆叠机构,其特征在于,所述单排预堆叠机构为两个,两个所述单排预堆叠机构相邻并排设置;
两个所述单排预堆叠机构中,所述对中夹块、所述齿条、所述齿轮和所述对中驱动源均设置于同一个所述对中底板上。
17.根据权利要求1~16任意一项所述的预堆叠机构,其特征在于,所述预堆叠机构还包括:
多个位置检测机构,分别用于检测对应的所述对中夹紧机构的位置。
18.根据权利要求17所述的预堆叠机构,其特征在于,所述位置检测机构包括:
感应板,设置在所述对中夹紧机构上;以及多个位置传感器,间隔设置在所述工作台上,用于感应所述感应板的位置。
19.根据权利要求18所述的预堆叠机构,其特征在于,所述位置传感器分为最大极限位置传感器、最小极限位置传感器和标定位置传感器,所述标定位置传感器位于所述最大极限位置传感器和所述最小极限位置传感器之间;
所述最大极限位置传感器用于检测所述对中夹紧机构的最大极限位置,所述最小极限位置传感器用于检测所述对中夹紧机构的最小极限位置,所述标定位置传感器用于校准所述对中夹紧机构的位置。
20.根据权利要求1~16任意一项所述的预堆叠机构,其特征在于,所述预堆叠机构还包括:
多个行程限位件,分别用于限位对应的所述对中夹紧机构和所述固定端定位机构的行程。
21.根据权利要求20所述的预堆叠机构,其特征在于,所述行程限位件包括液压缓冲件和/或刚性限位件。
22.根据权利要求1~16任意一项所述的预堆叠机构,其特征在于,所述多排预堆叠机构为一个,所述单排预堆叠机构为两个,两个所述单排预堆叠机构相邻并排设置,所述多排预堆叠机构与两个所述单排预堆叠机构并排设置。
23.根据权利要求1~16任意一项所述的预堆叠机构,其特征在于,所述预堆叠机构还包括:
电芯检测机构,设置在所述工作台上,用于分别检测所述多排预堆叠机构和所述单排预堆叠机构上的所述电池模组的存在,以及分别检测位于所述多排预堆叠机构和所述单排预堆叠机构上的所述电池模组的高度。
24.根据权利要求1~16任意一项所述的预堆叠机构,其特征在于,所述工作台包括:
机柜;以及底部基准板,设置于所述机柜上,所述多排预堆叠机构和所述单排预堆叠机构均设置在所述底部基准板上;
其中,所述底部基准板上设置有安装区位,以便安装所述多排预堆叠机构和所述单排预堆叠机构。
25.根据权利要求24所述的预堆叠机构,其特征在于,所述底部基准板包括并排设置的第一基准板和第二基准板,所述第一基准板和所述第二基准板上分别设置有所述安装区位,所述第一基准板用于安装所述多排预堆叠机构,所述第二基准板用于安装所述单排预堆叠机构。
26.一种电池生产线,其特征在于,包括根据权利要求1~25任意一项所述的预堆叠机构;
机械手;以及安装台,具有用于装配电池的安装位,所述机械手能够将所述多排电池模组或所述单排电池模组移动至所述安装位,并进行装配。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311323149.9A CN117059873B (zh) | 2023-10-13 | 2023-10-13 | 电池模组的预堆叠机构及电池生产线 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311323149.9A CN117059873B (zh) | 2023-10-13 | 2023-10-13 | 电池模组的预堆叠机构及电池生产线 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117059873A CN117059873A (zh) | 2023-11-14 |
CN117059873B true CN117059873B (zh) | 2024-03-29 |
Family
ID=88657645
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202311323149.9A Active CN117059873B (zh) | 2023-10-13 | 2023-10-13 | 电池模组的预堆叠机构及电池生产线 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117059873B (zh) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE29620912U1 (de) * | 1996-12-02 | 1998-03-26 | Albin Spitzke Kg Gmbh & Co | Anordnung zum Stapeln von Platten |
CN113889672A (zh) * | 2020-07-01 | 2022-01-04 | 恒大新能源技术(深圳)有限公司 | 堆叠单元及电池模组堆叠装置 |
CN218664300U (zh) * | 2022-12-06 | 2023-03-21 | 三一技术装备有限公司 | 电芯预堆叠装置及集合体整形转移装置 |
CN219066869U (zh) * | 2022-11-14 | 2023-05-23 | 上海思客琦智能装备科技股份有限公司 | 一种电芯预堆叠机构 |
CN116826134A (zh) * | 2023-06-29 | 2023-09-29 | 昂华(上海)自动化工程股份有限公司 | 新能源电芯预堆叠设备 |
-
2023
- 2023-10-13 CN CN202311323149.9A patent/CN117059873B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE29620912U1 (de) * | 1996-12-02 | 1998-03-26 | Albin Spitzke Kg Gmbh & Co | Anordnung zum Stapeln von Platten |
CN113889672A (zh) * | 2020-07-01 | 2022-01-04 | 恒大新能源技术(深圳)有限公司 | 堆叠单元及电池模组堆叠装置 |
CN219066869U (zh) * | 2022-11-14 | 2023-05-23 | 上海思客琦智能装备科技股份有限公司 | 一种电芯预堆叠机构 |
CN218664300U (zh) * | 2022-12-06 | 2023-03-21 | 三一技术装备有限公司 | 电芯预堆叠装置及集合体整形转移装置 |
CN116826134A (zh) * | 2023-06-29 | 2023-09-29 | 昂华(上海)自动化工程股份有限公司 | 新能源电芯预堆叠设备 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN117059873A (zh) | 2023-11-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108682886B (zh) | 电芯定位预装机 | |
CN117059873B (zh) | 电池模组的预堆叠机构及电池生产线 | |
CN114229429A (zh) | 一种料盘上下料装置 | |
CN116706206B (zh) | 刀片电池高精度堆叠设备及堆叠方法 | |
CN216989936U (zh) | 板料加工装置 | |
CN116493796A (zh) | 刀片电池汇流排焊接设备 | |
WO2024000624A1 (zh) | 一种汇流排焊接装置 | |
CN214988703U (zh) | 收料装置 | |
CN213796374U (zh) | 一种带有辅助产品定位检测装置的加工平台 | |
CN220821661U (zh) | 一种多模组水平堆叠台 | |
CN213878227U (zh) | 端盖装配装置 | |
CN110304447B (zh) | 一种太阳能板上料定位装置 | |
CN212485387U (zh) | 一种Block堆叠防护装置 | |
CN208385539U (zh) | 电芯定位预装机 | |
CN219767121U (zh) | 整板机构、收放料装置及激光钻孔设备 | |
CN113937187B (zh) | 光伏组件生产线 | |
CN215905377U (zh) | 一种料盘机构 | |
CN220334060U (zh) | 抓取装置、机械手及电池生产线 | |
CN217126213U (zh) | 组装装置 | |
CN220894350U (zh) | 一种圆柱电芯短路检测装置 | |
CN220313368U (zh) | 一种电池夹取机械手和电池堆垛货叉 | |
CN117154177B (zh) | 一种间隙模组的冷压堆叠装置 | |
CN218388513U (zh) | 一种用于pcb板输送线的高精度定位装置 | |
CN214706189U (zh) | 一种锂离子电池注液夹具 | |
CN212530805U (zh) | 一种电芯定位机构 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |