CN117086532B - 夹具、转运组件、转运装置以及焊接系统 - Google Patents
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Abstract
本申请适用于电池加工技术领域,提供了一种夹具、转运组件、转运装置以及焊接系统。夹具包括支架,以及均设置在支架上的第一夹持机构、第二夹持机构、极柱下压机构和拍中机构;第一夹持机构用于夹取侧板,第二夹持机构用于夹取端板和电池模组,极柱下压机构用于向电池模组中的电池单体上的极柱施加压力以调整电池模组中各电池单体在高度方向上的相对位置,拍中机构用于与第二夹持机构配合夹持端板和电池模组,还用于调整电池模组中各电池单体在电池模组的宽度方向上的相对位置。本申请实施例提供的夹具、转运组件、转运装置以及焊接系统,可在一定程度上精简焊接夹料机构的结构。
Description
技术领域
本申请属于电池加工技术领域,尤其涉及一种夹具、转运组件、转运装置以及焊接系统。
背景技术
电池一般包括壳体和电池模组。其中,壳体由多个板体组成,其中一些板体通过焊接方式进行连接。目前,电池生产所需焊接系统中焊接夹料机构中一般设有龙门结构,使得焊接夹料机构的结构复杂。
发明内容
鉴于上述问题,本申请提供一种夹具、转运组件、转运装置以及焊接系统,旨在缓解电池生产所用的焊接夹料机构的结构复杂的技术问题。
第一方面,本申请实施例提供了一种夹具,包括支架,以及均设置在所述支架上的第一夹持机构、第二夹持机构、极柱下压机构和拍中机构;所述第一夹持机构用于夹取侧板,所述第二夹持机构用于夹取端板和电池模组,所述极柱下压机构用于向所述电池模组中的电池单体上的极柱施加压力以调整所述电池模组中各电池单体在高度方向上的相对位置,所述拍中机构用于与所述第二夹持机构配合夹持所述端板和所述电池模组,还用于调整所述电池模组中各所述电池单体在所述电池模组的宽度方向上的相对位置。
本申请实施例提供的夹具,在夹具中加设了极柱下压机构和拍中机构,使得电池模组中各电池单体的整形可以借助夹具实现,从而使得焊接设备所在区域不用再设置极柱下压机构和拍中机构,又由于原本焊接设备所在区域设置的极柱下压机构和拍中机构需要借助龙门结构进行安装,这样可以使得焊接系统中的焊接夹料机构中无需再设置龙门滑台,或者可以减少龙门滑台的设置数量,可在一定程度上精简焊接夹料机构结构,还可以扩大焊接夹料机构的维修空间,降低使用过程中夹具与焊接夹料机构发生撞机的风险。
另外,极柱下压机构和拍中机构设置在夹具上,可以借助夹具上本来就有的支架进行移动,无需额外设置龙门结构,因此采用本申请实施例提供的夹具,并不会增加焊接系统整体所需设备的数量,还可以在一定程度上提高夹具的使用率。
在一些实施例中,所述极柱下压机构包括第一升降驱动组件以及下压组件,所述下压组件具有用于与所述极柱接触的第一接触部,所述下压组件连接于所述第一升降驱动组件的驱动端,所述第一升降驱动组件与所述支架连接,所述第一升降驱动组件用于驱动所述下压组件相对所述支架升降。极柱下压机构采用本实施例提供的结构,结构简单,便于组装。
在一些实施例中,所述第一接触部能够相对所述第一升降驱动组件的驱动端转动,所述第一接触部用于与所述极柱滚动接触。这样采用本实施例提供的方案,可在一定程度上降低极柱下压机构与极柱接触时对极柱造成损伤的风险,从而可在一定程度上提高电池的成品率。
在一些实施例中,所述下压组件与所述第一升降驱动组件的驱动端可拆卸连接。采用本实施例提供的方案,便于极柱下压结构根据电池模组的规格、结构,更换相应的第一接触部,以使第一接触部可以与电池模组中的极柱相适配,这样有助于满足不同规格电池的生产需要,在一定程度上增大夹具的适用范围。
在一些实施例中,所述下压组件还包括第一连接部和第二连接部,所述第一连接部与所述第一升降驱动组件的驱动端连接,所述第二连接部与所述第一连接部可拆卸连接,所述第一接触部转动设置于所述第二连接部。采用本实施例提供的方案,实现了第一接触部与第一升降驱动组件的驱动端可拆卸连接,便于极柱下压结构根据电池模组的规格、结构,更换相应的第一接触部,以使第一接触部可以与电池模组中的极柱相适配,这样有助于满足不同规格电池的生产需要,在一定程度上增大夹具的适用范围。除此之外,采用本实施例提供的方案,下压组件的结构简单,便于组装。
在一些实施例中,所述第二连接部为长条形结构,所述第一接触部设有多个且沿所述第二连接部的长度方向间隔设置。采用本实施例提供的方案,可以使得第一接触部个数较多,同一第一接触部可以与较少的极柱接触,从而可以在一定程度上提高极柱下压机构对电池模组中各电池单体调整的精度。
在一些实施例中,所述第一连接部为长条形结构,所述第一升降驱动组件包括沿所述第一连接部的长度方向间隔设置的多个升降驱动机构,多个所述升降驱动机构的驱动端分别与所述第一连接部连接。采用本实施例提供的结构,可使得不同区域的第一接触部对相应极柱的压力大小相当,从而可以在一定程度上提高极柱下压机构对电池模组中各电池单体调整的精度。
在一些实施例中,所述第二连接部与所述第一连接部插接。第二连接部与第一连接部插接,便于两者的组装和拆卸,且结构简单,便于设计和加工。
在一些实施例中,所述第一接触部包括滚轮。第一接触部采用本实施例提供的结构,结构简单,便于取材和安装。
在一些实施例中,所述拍中机构包括沿第一方向间隔设置的第一固定件以及第二固定件,所述第一固定件和所述第二固定件之间的间距可调,所述第一固定件和所述第二固定件均设有整平面,以及位于所述整平面下方的承托部,所述承托部用于承托所述电池单体和所述端板,所述电池单体和所述端板同一侧的侧壁为待整平壁,两个所述整平面分别用于与两个相对设置的所述待整平壁接触,以使同一所述待整平壁中所有侧壁处于同一平面上。拍中机构采用本实施例提供的结构,结构简单,便于操作。
在一些实施例中,至少一个所述整平面上设有第一感应组件,所述第一感应组件用于检测两个所述整平面之间是否有所述电池模组和/或所述端板。采用本实施例提供的方案,增加了夹具的检测功能,使得拍中机构的控制可以根据实际情况而定,如拍中机构可以设置为第一固定件和第二固定件中能够相对支架移动的部分,仅能在第一感应组件检测到两个整平面之间存在电池模组和/或端板时才能被移动,这样可以提高拍中机构操作的精确性,降低被误触发的风险。
在一些实施例中,所述第一固定件和所述第二固定件分别沿所述第一方向滑动设置于所述支架上。采用本实施例提供的方案,相较仅一个固定件可以相对支架移动,可以在一定程度上增大第一固定件和第二固定件之间的间距的可调节范围,增大夹具的适用范围。
在一些实施例中,所述拍中机构还包括均设置在所述支架上的第一滑动驱动件和第二滑动驱动件,所述第一滑动驱动件的驱动端与所述第一固定件连接、用于驱动所述第一固定件相对所述支架滑动,所述第二滑动驱动件的驱动端与所述第二固定件连接、用于驱动所述第二固定件相对所述支架滑动。采用本实施例提供的结构,可以使得拍中机构中的第一固定件和第二固定件均可以根据使用需要在相应滑动驱动件的作用下实现相对支架的运动,无需手动推动,可以提高设备的自动化程度,提高生产效率。
在一些实施例中,所述第一固定件和所述第二固定件中至少一个固定件上还设置有用于检测所述承托部下方预设范围内是否有设备的第二感应组件。采用本实施例提供的方案,增加了夹具的检测功能,使得夹具与机械手组合使用时,可以通过检测承托部下方预设范围内是否有设备,来判断夹具中各机构的下方是否有设备,从而可以在一定程度上,降低夹具在下放过程中发生磕碰的风险。
在一些实施例中,所述第一夹持机构包括沿所述第一方向间隔设置的两个侧板夹持件,两个所述侧板夹持件分设于所述拍中机构的两侧,且两个所述侧板夹持件之间的间距可调。第一夹持机构采用本实施例提供的结构,结构简单,便于安装,且具有较大的适用范围。
在一些实施例中,各所述侧板夹持件分别与相邻的所述第一固定件或者所述第二固定件连接。这样可以使得侧板夹持件相对支架移动无需额外设置驱动机构,可以借助相应固定件的驱动机构实现,从而使得夹具所需部件较少,可以在一定程度上降低生产成本,减小夹具的重量以及所占空间大小。
在一些实施例中,所述侧板夹持件包括安装架以及夹爪,所述夹爪通过所述安装架与相邻的所述第一固定件或者所述第二固定件连接。侧板夹持件采用本实施例提供的结构,结构简单,便于组装。
在一些实施例中,所述夹爪可拆卸连接于所述安装架。由于不同规格的电池所需的侧板尺寸不同,采用本实施例提供的方案,便于操作人员根据所需运输的侧板的尺寸选取相应的夹爪安装至安装架上,这样可以在一定程度上增大夹具的适用范围。
在一些实施例中,所述夹爪设有多个,多个所述夹爪沿第二方向间隔排布,所述第二方向与所述第一方向呈夹角设置。夹爪采用多个,可以使得每个夹爪的尺寸较小,从而便于安装,也便于夹取侧板。
在一些实施例中,至少一组相邻设置的两个所述夹爪之间的间距可调。采用本实施例提供的方案,使得操作人员可以根据侧板的尺寸调整至少一组相邻设置的两个夹爪之间的间距,从而使得侧板夹持件可以稳定夹取不同规格的侧板,这样可以在一定程度上提高侧板夹持件以及夹具使用的便捷性,扩宽夹具的使用范围。
在一些实施例中,所述安装架上设有多个定位点,多个所述定位点沿所述第二方向间隔设置,所述定位点的数量大于所述夹爪的数量,每个所述夹爪可拆卸安装于其中一个所述定位点。采用本实施例提供的方案,便于夹爪的安装与拆卸,同时便于操作人员根据使用需要调节不同夹爪之间的间距。
在一些实施例中,所述定位点处开设有安装孔,所述夹爪通过紧固件和所述安装孔可拆卸安装于所述定位点。采用本实施例提供的方案,便于夹爪的安装和拆卸。
在一些实施例中,所述第二夹持机构包括沿第二方向间隔设置的第一夹持件以及第二夹持件;所述第一夹持件和所述第二夹持件之间的间距可调,两者用于相互配合夹持所述端板和所述电池模组。采用本实施例提供的结构,使得第一夹持件和第二夹持件之间的间距可以根据电池模组和端板组成的组合结构的长度进行调节,从而可以在一定程度上扩宽第二夹持机构的适用范围。
在一些实施例中,所述第一夹持件固定连接于所述支架上,所述第二夹持件能够沿第二方向相对所述支架移动。采用本实施例提供的方案,在调节第一夹持件和第二夹持件之间的间距时,可以仅通过调整第二夹持件的位置即可实现,调节方式简单,便于操作。
在一些实施例中,所述第二夹持件沿所述第二方向滑动连接于所述支架上。第二夹持件采用本实施例提供的方式与支架可移动连接,结构简单且稳定。
在一些实施例中,所述支架上设有用于驱动所述第二夹持件相对所述支架滑动的驱动件,所述驱动件的驱动端与所述第二夹持件连接。采用本实施例提供的结构,可以使得第二夹持件可以根据使用需要在驱动件的作用下实现相对支架的自动运动,无需手动调整,可以提高设备的自动化程度,提高生产效率。
在一些实施例中,所述第一夹持件和所述第二夹持件均包括主体部以及第三升降驱动组件,所述主体部通过所述第三升降驱动组件与所述支架可升降连接,所述主体部设有用于与所述电池模组的侧壁和所述端板的侧壁接触的第二接触部。第一夹持件和第二夹持件采用本实施例提供的方案,可以使得第一夹持件和第二夹持件中用于与电池模组和端板接触的部分距离支架之间的间距可调,这样可以使得第二夹持机构在使用时可以根据电池模组的规格、放置电池模组的工作台的高度、支架的高度等调整第二接触部的位置,以使第二接触部可以在搬运操作过程中与电池模组的侧壁和端板的侧壁稳定接触,这样可以在一定程度上增大夹具的适用范围。
在一些实施例中,所述主体部包括间隔设置的两个竖向件,以及连接两个所述竖向件的第一连接件;每个所述竖向件上均设有一个所述第二接触部。主体部采用本实施例提供的结构,结构简单、稳定,所用材料较少,生产成本较低。
在一些实施例中,所述竖向件上设有加强部,所述加强部用于加强所述竖向件的强度。采用本实施例提供的结构,可以使得竖向件的机械强度较好,以使得其使用稳定性较高、使用寿命较长。
在一些实施例中,所述第一连接件设有多个,多个所述第一连接件间隔设置。采用本实施例提供的方案,可以使得单个第一连接件的体积较小,且第一夹持件和第二夹持件的结构稳定。
在一些实施例中,所述第二接触部包括弹性部。采用本实施例提供的方案,可以降低使用过程中第二接触部与电池模组和端板发生硬性碰撞的风险,从而可以在一定程度上降低电池模组、端板在搬运过程中发生磨损的风险,提高电池的成品率。
第二方面,本申请实施例提供了一种转运组件,包括第二连接件以及上述任一实施例提供的夹具,所述夹具与所述第二连接件连接,所述第二连接件用于与机械手可拆卸连接。本申请实施例提供的转运组件包括上述任一实施例提供的夹具,使得焊接系统中的焊接夹料机构中无需再设置龙门滑台,或者可以减少龙门滑台的设置数量,可在一定程度上精简焊接夹料机构结构,还可以扩大焊接夹料机构的维修空间,降低使用过程中夹具与焊接夹料机构发生撞机的风险。
另外,本申请实施例提供的转运组件还包括连接上述夹具和机械手的第二连接件,使得上述夹具可以与机械手配合使用,提高其自动化程度。
在一些实施例中,所述第二连接件与所述支架可拆卸连接,从而便于操作人员根据使用需要对夹具进行更换。
在一些实施例中,所述转运组件还包括快拆结构,所述第二连接件通过所述快拆结构与所述支架可拆卸连接,便于对夹具进行更换或者维护,可在一定程度上减少夹具更换的人力投入和换型时间。
第三方面,本申请实施例提供了一种转运装置,包括转运车和上述任一实施例提供的转运组件,所述转运车用于承托并转运所述夹具。
本申请实施例提供的转运装置,包括转运车和上述任一实施例提供的转运组件,使得焊接系统中的焊接夹料机构中无需再设置龙门滑台,或者可以减少龙门滑台的设置数量,可在一定程度上精简焊接夹料机构结构,还可以扩大焊接夹料机构的维修空间,降低使用过程中夹具与焊接夹料机构发生撞机的风险。
另外,本申请实施例提供的转运装置,还使得夹具的更换和维护更加便捷,可在一定程度上减少夹具转运的人力劳动强度和时间投入。
在一些实施例中,所述转运车内设容纳腔,所述转运车的至少部分用于承托所述支架,所述容纳腔用于容纳所述第一夹持机构、所述第二夹持机构、所述极柱下压机构和所述拍中机构。转运车采用本实施例提供的结构,结构简单,可以实现夹具的稳定支撑和运输。
在一些实施例中,所述转运车包括上框体和支撑体,所述支撑体位于所述上框体的下方,所述上框体和所述支撑体均为中空结构,所述上框体用于支撑所述支架,所述上框体和所述支撑体之间形成所述容纳腔。采用本实施例提供的结构,可以使得支架落至上框体上,夹具的其他部件悬空设置于容纳腔内,可以降低运输过程中,夹具与转运车发生磨损的风险。
在一些实施例中,所述转运车上设有检测机构,所述检测机构用于检测所述夹具是否落至所述转运车上。采用本实施例提供的方案,增加了转运车上是否有夹具的检测功能,这样可以提高转运车移动的精确性,使得转运车可以通过自动控制系统控制其移动和停止,从而可以在一定程度上提高转运装置的自动化程度。
第四方面,本申请实施例提供了一种焊接系统,所述焊接系统包括焊接设备以及上述任一实施例提供的夹具;
或者,所述焊接系统包括焊接设备以及上述任一实施例提供的转运组件;
或者,所述焊接系统包括焊接设备以及上述任一实施例提供的转运装置。
本申请实施例提供的焊接系统,采用了上述任一实施例提供的夹具或者转运组件或者转运装置,使得焊接系统中的焊接夹料机构中无需再设置龙门滑台,或者可以减少龙门滑台的设置数量,可在一定程度上精简焊接夹料机构结构,还可以扩大焊接夹料机构的维修空间,降低使用过程中夹具与焊接夹料机构发生撞机的风险。
上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
通过阅读对下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本申请的限制。而且在全部附图中,用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中:
图1为本申请一些实施例的夹具及转运组件的结构示意图;
图2为本申请一些实施例的夹具中极柱下压机构的结构示意图;
图3为本申请一些实施例的夹具中极柱下压机构、第一固定件及侧板夹持件的结构示意图;
图4为本申请一些实施例的夹具中侧板夹持件的结构示意图;
图5为本申请一些实施例的夹具及转运组件的局部结构示意图,图中未示出极柱下压机构和拍中机构;
图6为本申请一些实施例的夹具中第二夹持件及驱动件的结构示意图;
图7为本申请一些实施例的夹具中第一夹持件的结构示意图;
图8为本申请一些实施例的焊接系统中转运车的结构示意图。
具体实施方式中的附图标号如下:
100、支架;200、第一夹持机构;300、第二夹持机构;400、极柱下压机构;500、拍中机构;600、侧板;700、端板;800、电池模组;810、第二连接件;820、快拆结构;900、转运车;
210、侧板夹持件;211、安装架;212、夹爪;213、安装孔;310、第一夹持件;311、主体部;312、第三升降驱动组件;313、第二接触部;3111、竖向件;3112、第一连接件;3113、加强部;320、第二夹持件;330、驱动件;410、第一升降驱动组件;420、下压组件;421、第一接触部;422、第一连接部;423、第二连接部;510、第一固定件;511、整平面;512、承托部;513、第一感应组件;514、第二感应组件;520、第二固定件;910、容纳腔;920、上框体;930、支撑体;940、检测机构;
X、第一方向;Y、第二方向;Z、电池模组的高度方向。
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;本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“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”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均是指相同的实施例,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一种“或”的关系。
在本申请实施例的描述中,术语“多个”指的是两个以上(包括两个),同理,“多组”指的是两组以上(包括两组),“多片”指的是两片以上(包括两片)。
在本申请实施例的描述中,技术术语“中心”“纵向”“连接”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所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、以特定的方位构造和操作,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”等术语应做广义理解,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。
目前,从市场形势的发展来看,动力电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统,而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具,以及军事装备和航空航天等多个领域。随着动力电池应用领域的不断扩大,其市场的需求量也在不断地扩增。
电池一般包括壳体和电池模组。其中,壳体包括箱体和盖体,箱体为具有一个顶口的箱型结构,盖体盖合于箱体的顶口处,与箱体围合成一个封闭空间。电池单体安装于上述封闭空间内。除此之外,上述封闭空间内一般还填充有电解液。
箱体一般包括底板、以及设置在底板上的两个相对的侧板和两个相对的端板。在相关技术中,侧板和端板通过焊接方式实现连接。对侧板和端板进行焊接时,一般需要用到机械手和夹具,通过机械手和夹具先将电池模组、端板、侧板等由初始位置移动至焊接系统所在工位,再通过位于焊接系统中的焊接夹料机构中的拍中机构和极柱下压机构对电池单体进行整形,之后再通过焊接系统中的焊接设备对侧板和端板进行焊接。其中,焊接夹料机构中含有龙门滑台等,这样使得焊接夹料机构的结构复杂,且当龙门滑台在中间位置时,机器手无法控制夹具将电池模组、端板和侧板等放至焊接工作台上,且使得焊接夹料机构的维修空间小。
为缓解上述问题,本申请实施例提供了一种夹具,该夹具在夹具中加设了极柱下压机构和拍中机构,使得电池模组中各电池单体的整形可以借助夹具实现,从而使得焊接设备所在区域不用再设置极柱下压机构和拍中机构,又由于原本焊接设备所在区域设置的极柱下压机构和拍中机构需要借助龙门结构进行安装,这样可以使得焊接系统中的焊接夹料机构中无需再设置龙门滑台,或者可以减少龙门滑台的设置数量,可在一定程度上精简焊接夹料机构结构,还可以扩大焊接夹料机构的维修空间,降低使用过程中夹具与焊接夹料机构发生撞机的风险。
本申请实施例公开的夹具可以用于转运组件、转运装置,还可以用于焊接系统。在一些实施例中,焊接系统包括转运装置和焊接设备。焊接设备一般包括用于将侧板和端板焊接起来的焊接装置,还可以包括用于将电池中其他部分焊接起来的焊接装置,除此之外,还可以包括打磨装置等,具体可以根据使用需要而定。转运装置用于将电池单体、端板、侧板运输至焊接设备所在工位。转运装置一般包括转运车和转运组件。转运组件包括机械手和与机械手连接的夹具。夹具一般与机械手可拆卸连接,转运车用于承载夹具,并将夹具运送至机械手所在工位,或者将由机械手上拆卸下来的夹具运输至夹具存放工位。
上述夹具用于夹取侧板、端板和电池模组。其中,端板一般设有两个,两个端板沿电池模组的长度方向间隔设置。侧板一般也设有两个,两个侧板沿电池模组的宽度方向间隔设置。电池模组位于两个端板之间,电池模组中设有多个电池单体。
电池模组可以是多个电池单体直接串联或并联或混联在一起形成,也可以是多个电池单体先串联或并联或混联组成电池模块形式,多个电池模块再串联或并联或混联形成一个电池模组。其中,每个电池单体可以为二次电池或一次电池;还可以是锂硫电池、钠离子电池或镁离子电池,但不局限于此。电池单体可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。
当电池单体呈扁平体或者长方体时,电池模组中多个电池单体一般沿单个电池单体的厚度方向(即宽度方向)层叠设置。当电池单体呈圆柱体时,电池模组中多个电池单体一般呈二维阵列排布。
电池模组一般为长方体结构,或者类长方体结构,其具有长度方向、宽度方向和高度方向。两个端板一般位于电池模组的长度方向上,每个端板用于与电池模组的长度方向的端面贴合。两个侧板一般位于电池模组的宽度方向上,每个侧板用于与电池模组的宽度方向的侧面贴合。
根据本申请的一些实施例,参照图1,本申请实施例提供了一种夹具。该夹具包括支架100,以及均设置在支架100上的第一夹持机构200、第二夹持机构300、极柱下压机构400和拍中机构500。第一夹持机构200用于夹取侧板600。第二夹持机构300用于夹取端板700和电池模组800。极柱下压机构400用于向电池模组800中的电池单体上的极柱施加压力,以调整电池模组800中各电池单体在高度方向Z上的相对位置。拍中机构500用于与第二夹持机构300配合夹持端板700和电池模组800,还用于调整电池模组800中各电池单体在电池模组800的宽度方向上的相对位置。
支架100是指具有一定体积,用于支撑第一夹持机构200、第二夹持机构300、极柱下压机构400和拍中机构500的架体。该架体可以为单个部件,也可以为多个部件的组合件。支架100的具体形状、结构等可以根据使用需要进行选择。如在一些实施例中,支架100可以采用一体成型的块体,在另一些实施例中,支架100可以通过多个方管焊接而定,在其他实施例中,支架100还可以采用其他结构。
第一夹持机构200是用于夹取侧板600的机构,一般由多个部件组成,可以根据侧板600的数量、形状、搬运需要等,由多个部件组合成一个整体结构,也可以由多个部件组合成多个间隔设置的分体结构。如侧板600设有一个时,第一夹持机构200可以采用多个部件组合而成的一个整体结构,也可以采用多个部件组合而成的多个分体结构,多个分体结构分别对侧板600的不同区域进行夹持,共同配合实现侧板600的夹取。如侧板600设有两个时,第一夹持机构200可以采用多个部件组合而成的两个分体结构,每个分体结构分别夹取一块侧板600。
由于一般情况下,端板700和电池模组800沿同一方向层叠设置。本实施例中的第二夹持机构300是指用于将层叠设置的端板700和电池模组800一起夹取的机构。第二夹持机构300一般由多个部件组成,可以根据端板700和电池模组800层叠形成的组合结构的形状、搬运需要等,由多个部件组合成一个整体结构,也可以由多个部件组合成多个间隔设置的分体结构。如在一些实施例中,第二夹持机构300可以包括与上述组合结构的两端分别接触的两个夹持部,还可以包括连接两个夹持部的连接部;在另一些实施例中,第二夹持机构300可以包括与上述组合结构的两端分别接触的两个夹持部,两个夹持部分别与支架100连接;当然,在其他实施例中,第二夹持机构300还可以采用其他设置方式。
极柱下压机构400是用于向电池模组800中的电池单体上的极柱施加压力的机构,通过该机构可以调整电池模组800中各电池单体在高度方向Z上的相对位置。极柱下压机构400一般由多个部件组成,具体结构可以根据电池模组800中电池单体的设置方式、极柱的设置方式等而定,可以由多个部件组合成一个整体结构,也可以由多个部件组合成多个间隔设置的分体结构。如在一些实施例中,极柱下压机构400可以包括与极柱一一对应的多个单体结构,还可以包括连接所有单体结构的连接结构,多个单体结构通过连接结构组合成一个整体,使用时同步运动;在另一些实施例中,极柱下压机构400可以包括与极柱一一对应的多个单体结构,各单体结构分别与支架100连接,使用时各单体结构可以分别运动;当然,在其他实施例中,极柱下压机构400还可以采用其他设置方式。
拍中机构500是用于与第二夹持机构300配合夹持端板700和电池模组800的机构,也是还用于调整电池模组800中各电池单体在电池模组800的宽度方向上的相对位置的机构。其中,拍中机构500用于与第二夹持机构300配合夹持端板700和电池模组800是指,一般情况下,端板700和电池模组800层叠形成的组合结构为矩形结构,或者类似矩形的结构,一般具有长度方向和宽度方向,第二夹持机构300一般在长度方向上实现上述组合结构的夹持,而拍中机构500一般用于在宽度方向上实现上述组合结构的夹持。上述拍中机构500还用于调整电池模组800中各电池单体在电池模组800的宽度方向上的相对位置,是指拍中机构500可以对端板700和电池模组800所形成的组合结构施加其宽度方向上的推力,使得端板700和电池模组800中各电池单体在宽度方向上的相应侧面齐平,或者接近齐平。
拍中机构500一般由多个部件组成,具体结构可以根据电池模组800中电池单体的设置方式等而定,可以由多个部件组合成一个整体结构,也可以由多个部件组合成多个间隔设置的分体结构。如在一些实施例中,拍中机构500可以包括与端板700和电池模组800所层叠形成的组合结构的两侧分别接触的两个分部,还可以包括连接两个分部的连接部;在另一些实施例中,拍中机构500可以包括与上述组合结构的两侧分别接触的两个分部,两个分部分别与支架100连接;当然,在其他实施例中,拍中机构500还可以采用其他设置方式。
采用应用本申请实施例提供的夹具的焊接系统对端板700、侧板600和电池模组800进行焊接时的工作流程如下:
使用时,可先将夹具安装至机械手上,之后通过机械手控制夹具移动至端板700和电池模组800的存放区域,此时端板700和电池模组800已按照顺序摆放好,通过夹具中的第二夹持机构300和拍中机构500可以将端板700和电池模组800所形成的组合结构夹取,之后机械手控制夹具移动至侧板600所在区域,通过第一夹持机构200将侧板600夹取,之后控制夹具移动至焊接设备所在区域,控制夹具将端板700、电池模组800、侧板600放置指定区域,之后通过极柱下压机构400对电池模组800中各电池单体中的极柱施加压力,使得各电池单体在高度方向上的位置相当,之后收起极柱下压机构400,通过拍中机构500调整各电池单体以及端板700在电池模组800宽度方向上的相对位置,使得各电池单体位于同一侧的侧面齐平,同时与端板700相应侧的侧面齐平。最后再通过焊接设备对侧板600的位置进行调节,并对侧板600和端板700进行焊接。
在上述操作过程中,也可以先通过拍中机构500调整各电池单体以及端板700在电池模组800宽度方向上的相对位置,再通过极柱下压机构400调整各电池单体在高度方向上的相对位置。
本申请实施例提供的夹具,在夹具中加设了极柱下压机构400和拍中机构500,使得电池模组800中各电池单体的整形可以借助夹具实现,从而使得焊接设备所在区域不用再设置极柱下压机构400和拍中机构500,又由于原本焊接设备所在区域设置的极柱下压机构400和拍中机构500需要借助龙门结构进行安装,这样可以使得焊接系统中的焊接夹料机构中无需再设置龙门滑台,或者可以减少龙门滑台的设置数量,可在一定程度上精简焊接夹料机构结构,还可以扩大焊接夹料机构的维修空间,降低使用过程中夹具与焊接夹料机构发生撞机的风险。另外,极柱下压机构400和拍中机构500设置在夹具上,可以借助夹具上本来就有的支架进行移动,无需额外设置龙门结构,因此采用本申请实施例提供的夹具,并不会增加焊接系统整体所需设备的数量,还可以在一定程度上提高夹具的使用率。
请参照图2所示,在一些实施例中,极柱下压机构400包括第一升降驱动组件410以及下压组件420。下压组件420具有用于与极柱接触的第一接触部421。下压组件420连接于第一升降驱动组件410的驱动端。第一升降驱动组件410与支架连接。第一升降驱动组件410用于驱动下压组件420相对支架升降。
第一升降驱动组件410可以为单个部件,也可以为多个部件的组合结构,主要用于驱动下压组件420相对支架升降。在一些实施例中,第一升降驱动组件410可以包括单个升降驱动机构,升降驱动机构可以为直线驱动机构,如气缸、液压缸等,也可以为曲线驱动机构,如机械手等;在另一些实施例中,第一升降驱动组件410除上述单个升降驱动机构外,还可以包括连接直线驱动机构和支架的连接结构等;在另一些实施例中,第一升降驱动组件410还可以包括多个升降驱动机构;在其他实施例中,第一升降驱动组件410还可以采用其他设置方式。
第一升降驱动组件410可以与支架固定连接,也可以与支架可拆卸连接,具体可以根据使用需要进行设定。第一升降驱动组件410的驱动端是指第一升降驱动组件410中能够相对支架移动的一端。
下压组件420可以为单个部件,也可以为多个部件的组合结构,主要用于在第一升降驱动组件410驱动下与极柱接触并对极柱施加压力。第一接触部421是下压组件420中用于与极柱接触的部分,可以为下压组件420中某一部件上的某一部分,也可以为下压组件420中的某一个部件,具体可以根据使用需要进行设定。
下压组件420可以与第一升降驱动组件410固定连接,也可以与第一升降驱动组件410可拆卸连接,具体可以根据使用需要进行设定。
极柱下压机构400采用本实施例提供的结构,结构简单,便于组装。
请参照图2所示,在一些实施例中,第一接触部421能够相对第一升降驱动组件410的驱动端转动。第一接触部421用于与极柱滚动接触。
第一接触部421能够相对第一升降驱动组件410的驱动端转动包括但不局限于以下几种形式:第一种,第一接触部421通过转轴与第一升降驱动组件410转动连接;第二种,第一接触部421通过至少一个连接部件与第一升降驱动组件410连接,两者之间的连接部件形成一个连接结构,该连接结构与第一升降驱动组件410的驱动端固定连接,与第一接触部421转动连接。
滚动接触是一种机械接触形式,由于本实施例中第一接触部421可以相对第一升降驱动组件410的驱动端转动,在其与极柱接触时,也可以相对极柱转动,从而实现与极柱的滚动接触。第一接触部421与极柱滚动接触,相比于滑动接触或者刚性结构,具有更低的摩擦。这样采用本实施例提供的方案,可在一定程度上降低极柱下压机构400与极柱接触时对极柱造成损伤的风险,从而可在一定程度上提高电池的成品率。
在一些实施例中,下压组件420与第一升降驱动组件410的驱动端可拆卸连接。
可拆卸连接是指下压组件420和第一升降驱动组件410组装完成后,还可以进行拆分,且拆分时无需对下压组件420和第一升降驱动组件410中的任一个组件进行永久性的改变或破坏。可拆卸连接方式包括但不限于螺栓连接、插接、卡接等,具体可以根据使用需要进行设定。
采用本实施例提供的方案,便于极柱下压结构根据电池模组800的规格、结构,更换相应的第一接触部421,以使第一接触部421可以与电池模组800中的极柱相适配,这样有助于满足不同规格电池的生产需要,在一定程度上增大夹具的适用范围。
请参照图2所示,在一些实施例中,下压组件420还包括第一连接部422和第二连接部423。第一连接部422与第一升降驱动组件410的驱动端连接。第二连接部423与第一连接部422可拆卸连接。第一接触部421转动设置于第二连接部423。
第一连接部422可以直接制备于第一升降驱动组件410的驱动端上,也可以采用单独设置的部件,采用单独设置的部件时,可以由一个部件组成,也可以由多个部件组成,具体可以根据使用需要进行设定。
第一连接部422可以根据使用需要与第一升降驱动组件410的驱动端固定连接,或者可拆卸连接。固定连接时,两者可以采用螺栓连接、胶接、卡接等方式中的任一种,也可以采用其他方式进行连接。
第二连接部423可以由一个部件组成,也可以由多个部件组成,具体可以根据使用需要进行设定。第二连接部423可以通过螺栓连接、卡接、插接等任一种可拆卸连接方式与第一连接部422连接,具体可以根据使用需要而定。
采用本实施例提供的方案,实现了第一接触部421与第一升降驱动组件410的驱动端可拆卸连接,便于极柱下压结构根据电池模组800的规格、结构,更换相应的第一接触部421,以使第一接触部421可以与电池模组800中的极柱相适配,这样有助于满足不同规格电池的生产需要,在一定程度上增大夹具的适用范围。除此之外,采用本实施例提供的方案,下压组件420的结构简单,便于组装。
请参照图2所示,在一些实施例中,第二连接部423为长条形结构。第一接触部421设有多个且沿第二连接部423的长度方向间隔设置。
第二连接部423是具有一定长度、宽度和高度的立体结构,第二连接部423为长条形结构是指第二连接部423在长度方向的尺寸明显大于其在其他方向上的尺寸。上述明显大于是指长度方向上的尺寸大于或者等于其他任一方向的尺寸的两倍以上。
本实施例中第一接触部421的个数可以与所需运输的电池模组800中极柱的数量相同,即使用时第一接触部421与极柱一一对应接触,也可以第一接触部421的个数小于所需运输的电池模组800中极柱的数量,同一第一接触部421与多个极柱接触,具体可以根据使用需要进行设定。
采用本实施例提供的方案,可以使得第一接触部421个数较多,同一第一接触部421可以与较少的极柱接触,从而可以在一定程度上提高极柱下压机构400对电池模组800中各电池单体调整的精度。
请参照图2所示,在一些实施例中,第一连接部422为长条形结构。第一升降驱动组件410包括沿第一连接部422的长度方向间隔设置的多个升降驱动机构。多个升降驱动机构的驱动端分别与第一连接部422连接。
第一连接部422是具有一定长度、宽度和高度的立体结构,第一连接部422为长条形结构是指第一连接部422在长度方向的尺寸明显大于其在其他方向上的尺寸。上述明显大于是指长度方向上的尺寸大于或者等于其他任一方向的尺寸的两倍以上。
升降驱动机构可以为直线驱动机构,如气缸、液压缸等。第一升降驱动组件410中的各升降驱动机构的结构可以相同,也可以不同,具体可以根据使用需要而定。如所有升降驱动机构均可采用气缸,也可以一部分采用气缸,另一部分采用液压缸,还可以采用其他设置方式。
采用本实施例提供的结构,可使得不同区域的第一接触部421对相应极柱的压力大小相当,从而可以在一定程度上提高极柱下压机构400对电池模组800中各电池单体调整的精度。
在一些实施例中,第二连接部423与第一连接部422插接。
第二连接部423与第一连接部422插接是指,第二连接部423和第一连接部422中的其中一个连接部上设有朝向另一个连接部凸出的凸部,另一个连接部上设有与凸部插接适配的凹部。上述凸部可以包括凸棱、凸起等中的任一个结构,或者多个结构,具体可以根据使用需要而定。凹部可以根据凸部的形状和结构而定,如凸部为凸棱时,凹部可以为与凸棱适配的凹槽,如凸部为凸起时,凹部可以为与凸部适配的盲孔、通孔、凹槽等。
第二连接部423与第一连接部422插接,便于两者的组装和拆卸,且结构简单,便于设计和加工。
请参照图2所示,在一些实施例中,第一接触部421包括滚轮。
第一接触部421包括滚轮是指,第一接触部421可以仅由滚轮组成,也可以除滚轮外,还包括其他结构或者部件,如还包括包覆于滚轮外的弹性层,或者包括限定滚轮转动方向的限位结构等。滚轮可以通过转轴与第一升降驱动组件410的驱动端直接连接,或者与上述第二连接部423转动连接,具体可以根据使用需要而定。
第一接触部421采用本实施例提供的结构,结构简单,便于取材和安装。
请参照图1及图3所示,在一些实施例中,拍中机构500包括沿第一方向X间隔设置的第一固定件510以及第二固定件520。第一固定件510和第二固定件520之间的间距可调。第一固定件510和第二固定件520均设有整平面511,以及位于整平面511下方的承托部512。承托部512用于承托电池模组和端板。电池单体和端板同一侧的侧壁为待整平壁,两个整平面511分别用于与两个相对设置的待整平壁接触,以使同一待整平壁中所有侧壁处于同一平面上。
第一方向X一般为电池模组的宽度方向,也可以为与电池模组800的宽度方向呈一定夹角的其他方向,具体可以根据使用需要而定。
间隔设置是指第一固定件510和第二固定件520之间存在用于放置电池模组和端板的空间。
第一固定件510和第二固定件520之间的间距可调包括但不限于以下几种情况:第一种,第一固定件510和第二固定件520中的其中一个固定连接于支架100上,另一个可移动安装于支架100上;第二种,第一固定件510和第二固定件520均可移动的安装于支架100上。上述可移动安装于支架100上可以是与支架100滑动连接,也可以是通过驱动机构与支架100连接,还可以采用其他安装方式,只要第一固定件510和第二固定件520安装于支架100上后两者之间的间距可以根据电池模组800的宽度或者使用需要进行调节即可。
整平面511一般为平行于电池模组800和端板700的侧壁的平面,该整平面511的长度一般大于或者等于电池模组800和端板700组合而成的组合结构的侧壁的长度,即通过该整平面511可以与电池模组800中各电池单体和端板700同时接触。
承托部512可以为第一固定件510和第二固定件520上的一部分,也可以为独立设置的一个或者多个部件,具体可以根据使用需要而定。
拍中机构500采用本实施例提供的结构,结构简单,便于操作。
如图3所示,在一些实施例中,至少一个整平面511上设有第一感应组件513,第一感应组件513用于检测两个整平面511之间是否有电池模组和/或端板。
第一感应组件513可以包括一个或者多个部件,可以为利用光线进行感应的第一感应组件513,也可以为利用磁场进行感应的第一感应组件513,还可以为利用其他物质进行感应的第一感应组件513,具体可以根据使用需要而定,只要通过该第一感应组件513可以实现检测两个整平面511之间是否有电池模组和/或端板的功能即可。
上述用于检测两个整平面511之间是否有电池模组和/或端板包括以下几种情况:第一种,仅用于检测两个整平面511之间是否有电池模组;第二种,仅用于检测两个整平面511之间是否有端板;第三种,既用于检测两个整平面511之间是否有电池模组,也用于检测两个整平面511之间是否有端板。
可以理解的是,无论上述哪种检测方式,都可以通过检测两个整平面511之间是否有具有一定面积或者体积物质来实现。如上述用于检测两个整平面511之间是否有电池模组,可以在整平面511的中间区域设置第一感应组件513,以通过检测两个整平面511之间空间的中间区域是否存在物质来实现判断;如上述用于检测两个整平面511之间是否有端板,可以在整平面511的边缘区域设置第一感应组件513,以通过检测两个整平面511之间空间的边缘区域是否存在物质来实现判断。
采用本实施例提供的方案,增加了夹具的检测功能,使得拍中机构500的控制可以根据实际情况而定,如拍中机构500可以设置为第一固定件510和第二固定件520中能够相对支架100移动的部分,仅能在第一感应组件513检测到两个整平面511之间存在电池模组和/或端板时才能被移动,这样可以提高拍中机构500操作的精确性,降低被误触发的风险。
在一些实施例中,第一固定件510和第二固定件520分别沿第一方向X滑动设置于支架100上。
第一固定件510和第二固定件520可以分别通过滑动结构与支架100滑动连接。可以理解的是,第一固定件510与支架100之间的滑动结构与第二固定件520与支架100之间的滑动结构可以相同,也可以不同,具体可以根据使用需要而定。如可以在第一固定件510和支架100之间的滑动结构可以包括设置在第一固定件510上的滑块,设置在支架100上的滑轨,通过滑块与滑轨的滑动连接实现第一固定件510与支架100之间的滑动连接;在一些实施例中,第二固定件520和支架100之间的滑动结构也可以包括设置在第二固定件520上的滑块,设置在支架100上的滑轨,通过滑块与滑轨的滑动连接实现第二固定件520与支架100之间的滑动连接;在另一些实施例中,第二固定件520和支架100之间的滑动结构可以包括设置在第二固定件520上的滑槽,设置在支架100上的凸块,通过凸块与滑槽的滑动连接实现第二固定件520与支架100之间的滑动连接。当然,在其他实施例中,第一固定件510与支架100之间的滑动结构与第二固定件520与支架100之间的滑动结构还可以采用其他形式,这里不做唯一限定。
采用本实施例提供的方案,相较仅一个固定件可以相对支架100移动,可以在一定程度上增大第一固定件510和第二固定件520之间的间距的可调节范围,增大夹具的适用范围。
上述实施例中,第一固定件510和第二固定件520的滑动可以通过手动调节,也可以通过电动驱动件330进行调节,为提高夹具的自动化程度,在一些实施例中,拍中机构500还包括均设置在支架100上的第一滑动驱动件和第二滑动驱动件。第一滑动驱动件的驱动端与第一固定件510连接、用于驱动第一固定件510相对支架100滑动。第二滑动驱动件的驱动端与第二固定件520连接、用于驱动第二固定件520相对支架100滑动。
第一滑动驱动件可以采用单个电动驱动机构,也可以采用多个电动驱动机构组合而成,如第一滑动驱动件可以采用沿第一方向X设置的直线驱动机构。
第二滑动驱动件可以采用单个电动驱动机构,也可以采用多个电动驱动机构组合而成,其结构可以与第一滑动驱动件的结构相同也可以不同,具体可以根据使用需要而定。
采用本实施例提供的结构,可以使得拍中机构500中的第一固定件510和第二固定件520均可以根据使用需要在相应滑动驱动件的作用下实现相对支架100的运动,无需手动推动,可以提高设备的自动化程度,提高生产效率。
如图3所示,在一些实施例中,第一固定件510和第二固定件中至少一个固定件上还设置有用于检测承托部512下方预设范围内是否有设备的第二感应组件514。
第二感应组件514可以包括一个或者多个部件,可以为利用光线进行感应的感应组件,也可以为利用磁场进行感应的感应组件,还可以为利用其他物质进行感应的感应组件,具体可以根据使用需要而定,只要通过该第二感应组件514可以实现检测承托部512下方预设范围内是否有设备的功能即可。
上述预设范围可以根据使用需要设定,如可以选择检测距离承托部512距离为5mm内是否有设备,也可以选择检测距离承托部512距离为10mm内是否有设备。
上述用于检测承托部512下方预设范围内是否有设备可以通过检测承托部512下方预设范围内是否有具有一定面积或者体积物质来实现。
采用本实施例提供的方案,增加了夹具的检测功能,使得夹具与机械手组合使用时,可以通过检测承托部512下方预设范围内是否有设备,来判断夹具中各机构的下方是否有设备,从而可以在一定程度上,降低夹具在下放过程中发生磕碰的风险。
如图1所示,在一些实施例中,第一夹持机构200包括沿第一方向X间隔设置的两个侧板夹持件210。两个侧板夹持件210分设于拍中机构500的两侧,且两个侧板夹持件210之间的间距可调。
侧板夹持件210是指能够夹取单个侧板600的机械装置,一般由多个部件组成。该侧板夹持件210可以采用能够抓取侧板600的夹爪212、机械手等,也可以采用其他结构,只要能实现上述功能即可。
两个侧板夹持件210之间的间距可调包括但不限于以下几种情况:第一种,两个侧板夹持件210中的其中一个固定连接于支架100上,另一个可移动安装于支架100上;第二种,两个侧板夹持件210均可移动的安装于支架100上。上述可移动安装于支架100上可以是与支架100滑动连接,也可以是通过驱动机构与支架100连接,还可以采用其他安装方式,只要两个侧板夹持件210安装于支架100上后两者之间的间距可以根据使用需要进行调节即可。
第一夹持机构200采用本实施例提供的结构,结构简单,便于安装,且具有较大的适用范围。
如图3所示,在一些实施例中,各侧板夹持件210分别与相邻的第一固定件510或者第二固定件连接。
由于拍中机构中包括间隔设置的第一固定件510和第二固定件,而两个侧板夹持件210又分设于拍中机构的两侧,即分设在第一固定件510和第二固定件的两侧,这样使得一个侧板夹持件210与第一固定件510相邻设置,另一个侧板夹持件210与第二固定件相邻设置。上述各侧板夹持件210分别与相邻的第一固定件510或者第二固定件连接是指,两个侧板夹持件210中与第一固定件510相邻设置的侧板夹持件210与第一固定件510连接,与第二固定件相邻设置的侧板夹持件210与第二固定件连接。
这样可以实现侧板夹持件210与相邻设置的第一固定件510或者第二固定件之间的联动,即当第一固定件510能够相对支架移动时,第一固定件510在相对支架移动时可以带动与之连接的侧板夹持件210同步相对支架移动,当第二固定件能够相对支架移动时,第二固定件在相对支架移动时可以带动与之连接的侧板夹持件210同步相对支架移动。这样可以使得侧板夹持件210相对支架移动无需额外设置驱动机构,可以借助相应固定件的驱动机构实现,从而使得夹具所需部件较少,可以在一定程度上降低生产成本,减小夹具的重量以及所占空间大小。
如图4所示,在一些实施例中,侧板夹持件210包括安装架211以及夹爪212,夹爪212通过安装架211与相邻的第一固定件或者第二固定件连接。
安装架211是一个具有一定体积的架体,可以为一体成型结构,也可以由多个部件组合而成,其形状和结构可以根据使用需要而定,这里不做唯一限定。如安装架211可以采用板型结构,也可以采用U型结构,还可以采用其他形式。
夹爪212是能够夹取侧板的装置,具有开合功能,可以采用市场上任一种可以夹取侧板的装置,也可以自行设置其他结构,具体可以根据使用需要而定。
组装时,可以先将夹爪212安装至安装架211上,再将安装架211与第一固定件或者第二固定件连接,也可以先将安装架211安装至第一固定件或者第二固定件上,再将夹爪212安装至安装架211上。
侧板夹持件210采用本实施例提供的结构,结构简单,便于组装。
在一些实施例中,夹爪212可拆卸连接于安装架211。
夹爪212可以通过现有任一种可拆卸连接方式与安装架211连接,如螺栓连接、插接、卡接等,具体可以根据使用需要而定。
由于不同规格的电池所需的侧板600尺寸不同,采用本实施例提供的方案,便于操作人员根据所需运输的侧板600的尺寸选取相应的夹爪212安装至安装架211上,这样可以在一定程度上增大夹具的适用范围。
在一些实施例中,夹爪212设有多个,多个夹爪212沿第二方向Y间隔排布。第二方向Y与第一方向X呈夹角设置。
如前述,第二方向Y一般为侧板600的长度方向,也是电池模组800的长度方向。除此之外,第二方向Y也可以为与电池模组800的长度方向呈一定夹角的其他方向。由于第二方向Y可以有多种设置方式,第一方向X也有多种设置方式,一般情况下,第二方向Y与第一方向X垂直设置,在其他情况下,两者也可以呈其他角度设置,如60°、80°等,具体可以根据使用需要而定。
夹爪212采用多个,可以使得每个夹爪212的尺寸较小,从而便于安装,也便于夹取侧板600。
在一些实施例中,至少一组相邻设置的两个夹爪212之间的间距可调。
至少一组相邻设置的两个夹爪212之间的间距可调是指任意相邻两个夹爪212可以看为一组,至少其中一组中的两个夹爪212之间的间距可调。
间距可调包括但不限于以下几种情况:第一种,相邻两个夹爪212中的其中一个固定安装于安装架211上,另一个位置可变的安装于安装架211上;第二种,相邻两个夹爪212分别位置可变的安装于安装架211上。上述位置可变的安装于安装架211上是指相应夹爪212采用任一种可调位置的安装方式与安装架211连接,如螺栓连接、滑动连接等。
如前述不同规格的电池所需的侧板600尺寸不同,采用本实施例提供的方案,使得操作人员可以根据侧板600的尺寸调整至少一组相邻设置的两个夹爪212之间的间距,从而使得侧板夹持件210可以稳定夹取不同规格的侧板600,这样可以在一定程度上提高侧板夹持件210以及夹具使用的便捷性,扩宽夹具的使用范围。
在一些实施例中,安装架211上设有多个定位点。多个定位点沿第二方向Y间隔设置。定位点的数量大于夹爪212的数量。每个夹爪212可拆卸安装于其中一个定位点。
定位点是指设置在安装架211上可以安装夹爪212的定位标识,可以通过贴标签、划线等方式进行标注,也可以采用打孔、开槽等方式进行标注,具体可以根据夹爪212的安装方式以及使用需要而定。
定位点的数量一般大于夹爪212的数量,这样通过夹爪212设置在不同的定位点,可以实现相应夹爪212之间间距的调节。
采用本实施例提供的方案,便于夹爪212的安装与拆卸,同时便于操作人员根据使用需要调节不同夹爪212之间的间距。
如图4所示,在一些实施例中,定位点处开设有安装孔213。夹爪212通过紧固件和安装孔213可拆卸安装于定位点。
本实施例中的安装孔213可以是盲孔,也可以为通孔,具体可以根据使用需要而定。紧固件可以为螺栓、螺杆或者其他能够与安装孔213配合固定夹爪212的件体。
采用本实施例提供的方案,便于夹爪212的安装和拆卸。
如图1及图5所示,在一些实施例中,第二夹持机构300包括沿第二方向Y间隔设置的第一夹持件310以及第二夹持件320。第一夹持件310和第二夹持件320之间的间距可调。两者用于相互配合夹持端板700和电池模组800。
第一夹持件310和第二夹持件320是指能够相互配合实现端板700和电池模组800夹取的两个件体。第一夹持件310和第二夹持件320可以分别由一个件体组成,也可以分别由多个部件组成。两者的结构可以相同,也可以不同,只要能实现上述功能即可。
第一夹持件310以及第二夹持件320之间的间距可调包括但不限于以下几种情况:第一种,第一夹持件310以及第二夹持件320中的其中一个固定连接于支架100上,另一个可移动安装于支架100上;第二种,第一夹持件310以及第二夹持件320均可移动的安装于支架100上。上述可移动安装于支架100上可以是与支架100滑动连接,也可以是通过驱动机构与支架100连接,还可以采用其他安装方式,只要第一夹持件310以及第二夹持件320安装于支架100上后两者之间的间距可以根据使用需要进行调节即可。
采用本实施例提供的结构,使得第一夹持件310和第二夹持件320之间的间距可以根据电池模组800和端板700组成的组合结构的长度进行调节,从而可以在一定程度上扩宽第二夹持机构300的适用范围。
如图5所示,在一些实施例中,第一夹持件310固定连接于支架100上,第二夹持件320能够沿第二方向Y相对支架100移动。
采用本实施例提供的方案,在调节第一夹持件310和第二夹持件320之间的间距时,可以仅通过调整第二夹持件320的位置即可实现,调节方式简单,便于操作。
在一些实施例中,第二夹持件320沿第二方向Y滑动连接于支架100上。
第二夹持件320可以分别通过滑动结构与支架100滑动连接。上述滑动结构可以采用多种形式,如可以包括设置在第二夹持件320上的滑块,设置在支架100上的滑轨,通过滑块与滑轨的滑动连接实现第二夹持件320与支架100之间的滑动连接;也可以包括设置在第二夹持件320上的滑槽,设置在支架100上的凸块,通过凸块与滑槽的滑动连接实现第二固定件520与支架100之间的滑动连接。当然,在其他实施例中,第二夹持件320与支架100之间的滑动结构还可以采用其他形式,这里不做唯一限定。
第二夹持件320采用本实施例提供的方式与支架100可移动连接,结构简单且稳定。
如图6所示,在一些实施例中,支架上设有用于驱动第二夹持件320相对支架100滑动的驱动件330。驱动件330的驱动端与第二夹持件320连接。
驱动件330是指能够驱动第二夹持件320相对支架100滑动的动力机构,可以采用直线驱动机构,也可以采用其他驱动机构,只要通过该驱动件330可以推动第二夹持件320相对支架100滑动即可。
本实施例中的驱动件330可以采用单个电动驱动机构,也可以采用多个电动驱动机构组合而成,具体可以根据使用需要而定。
采用本实施例提供的结构,可以使得第二夹持件320可以根据使用需要在驱动件330的作用下实现相对支架100的自动运动,无需手动调整,可以提高设备的自动化程度,提高生产效率。
如图6及图7所示,在一些实施例中,第一夹持件310和第二夹持件320均包括主体部311以及第三升降驱动组件312。主体部311通过第三升降驱动组件312与支架可升降连接。主体部311设有用于与电池模组的侧壁和端板的侧壁接触的第二接触部313。
主体部311是指第一夹持件310和第二夹持件320中用于与电池模组和端板接触的部分,可以由一个部件组成,也可以由多个部件组成,具体可以根据使用需要而定。
第三升降驱动组件312可以为单个部件,也可以为多个部件的组合结构,主要用于驱动主体部311相对支架升降。在一些实施例中,第三升降驱动组件312可以包括单个升降驱动机构,升降驱动机构可以为直线驱动机构,如气缸、液压缸等,也可以为曲线驱动机构,如机械手等;在另一些实施例中,第三升降驱动组件312除上述单个升降驱动机构外,还可以包括连接直线驱动机构和支架的连接结构等;在另一些实施例中,第三升降驱动组件312还可以包括多个升降驱动机构;在其他实施例中,第三升降驱动组件312还可以采用其他设置方式。
第三升降驱动组件312可以与支架固定连接,也可以与支架可拆卸连接,具体可以根据使用需要进行设定。第三升降驱动组件312的驱动端是指第三升降驱动组件312中能够相对支架移动的一端。
主体部311通过第三升降驱动组件312与支架可升降连接是指,第一夹持件310中的主体部311通过第一夹持件310中的第三升降驱动组件312与支架可升降连接,第二夹持件320中的主体部311通过第二夹持件320中的第三升降驱动组件312与支架可升降连接。
第二接触部313是指主体部311中用于与电池模组的侧壁和端板的侧壁接触的部分。两个第二接触部313能够相互配合夹持电池模组和端板。
第一夹持件310和第二夹持件320采用本实施例提供的方案,可以使得第一夹持件310和第二夹持件320中用于与电池模组和端板接触的部分距离支架之间的间距可调,这样可以使得第二夹持机构在使用时可以根据电池模组的规格、放置电池模组的工作台的高度、支架的高度等调整第二接触部313的位置,以使第二接触部313可以在搬运操作过程中与电池模组的侧壁和端板的侧壁稳定接触,这样可以在一定程度上增大夹具的适用范围。
在一些实施例中,主体部311包括间隔设置的两个竖向件3111,以及连接两个竖向件3111的第一连接件3112。每个竖向件3111上均设有一个第二接触部313。
竖向件3111是指沿竖直方向设置的件体,可以由一个部件组成,也可以由多个部件组成,可以为杆体,也可以为块体,还可以为其他结构。竖向件3111是主体部311中的主要支撑部件,也是第二接触部313的承载体。第一连接件3112一般是指沿水平方向设置的件体,也可以为水平方向呈一定夹角设置的件体,还可以是沿多方向延伸的件体,只要能实现上述两个竖向件3111的连接即可。第一连接件3112可以由一个件体组成,也可以由多个件体组成,具体可以根据使用需要而定。
主体部311采用本实施例提供的结构,结构简单、稳定,所用材料较少,生产成本较低。
在一些实施例中,竖向件3111上设有加强部3113。加强部3113用于加强竖向件3111的强度。
加强部3113是设置在竖向件3111上用于加强竖向件3111强度的结构,可以为凸棱、凸起、加强筋等,具体可以根据使用需要而定。
采用本实施例提供的结构,可以使得竖向件3111的机械强度较好,以使得其使用稳定性较高、使用寿命较长。
在一些实施例中,第一连接件3112设有多个,多个第一连接件3112间隔设置。
采用本实施例提供的方案,可以使得单个第一连接件3112的体积较小,且第一夹持件310和第二夹持件320的结构稳定。
在一些实施例中,第二接触部313包括弹性部。
弹性部是指在外力撤销后可以回复原状,或者近似回复原状的部件。本实施例中的弹性部可以采用橡胶材料制成,也可以采用复合材料制成,还可以采用其他材料制成,具体可以根据使用需要而定。第二接触部313除弹性部外,还可以包括其他部件,如连接竖向件3111和弹性部的连接结构,或者固定弹性部的固定结构等,具体可以根据使用需要而定。
采用本实施例提供的方案,可以降低使用过程中第二接触部313与电池模组800和端板700发生硬性碰撞的风险,从而可以在一定程度上降低电池模组800、端板700在搬运过程中发生磨损的风险,提高电池的成品率。
根据本申请的一些实施例,本申请还提供了一种转运组件。如图1所示,该转运组件包括第二连接件810以及上述任一实施例提供的夹具。夹具与第二连接件810连接。第二连接件810用于与机械手可拆卸连接。
第二连接件810是指连接夹具的机械手的件体,该第二连接件810可以根据使用需要由一个部件组成,也可以由多个部件组件。
本申请实施例提供的转运组件包括上述任一实施例提供的夹具,使得焊接系统中的焊接夹料机构中无需再设置龙门滑台,或者可以减少龙门滑台的设置数量,可在一定程度上精简焊接夹料机构结构,还可以扩大焊接夹料机构的维修空间,降低使用过程中夹具与焊接夹料机构发生撞机的风险。
另外,本申请实施例提供的转运组件还包括连接上述夹具和机械手的第二连接件,使得上述夹具可以与机械手配合使用,提高其自动化程度。
在一些实施例中,第二连接件810与支架100可拆卸连接。
第二连接件810和支架100可以通过螺栓连接、插接、卡接等现有可拆卸连接方式中的任一种实现可拆卸连接,从而便于操作人员根据使用需要对夹具进行更换。
在一些实施例中,转运组件还包括快拆结构820。第二连接件810通过快拆结构820与支架100可拆卸连接。
快拆结构820是指能够快速、方便地拆卸和重新连接第二连接件810和支架100,而无需使用特殊工具或进行复杂的拆卸过程的结构。
第二连接件810通过快拆结构820与支架100可拆卸连接,便于对夹具进行更换或者维护,可在一定程度上减少夹具更换的人力投入和换型时间。
根据本申请的一些实施例,本申请还提供了一种转运装置。如图8所示,该转运装置包括转运车900和上述任一实施例提供的转运组件。转运车900用于承托并转运夹具。
转运车900是指能够承托并移动夹具以实现夹具转运的工具。
本申请实施例提供的转运装置,包括转运车900和上述任一实施例提供的转运组件,使得焊接系统中的焊接夹料机构中无需再设置龙门滑台,或者可以减少龙门滑台的设置数量,可在一定程度上精简焊接夹料机构结构,还可以扩大焊接夹料机构的维修空间,降低使用过程中夹具与焊接夹料机构发生撞机的风险。
另外,本申请实施例提供的转运装置,还使得夹具的更换和维护更加便捷,可在一定程度上减少夹具转运的人力劳动强度和时间投入。
如图8所示,在一些实施例中,转运车900内设容纳腔910。转运车900的至少部分用于承托支架。容纳腔910用于容纳第一夹持机构、第二夹持机构、极柱下压机构和拍中机构。
容纳腔910是指能够容纳第一夹持机构、第二夹持机构、极柱下压机构和拍中机构的腔体,其设置方式可以根据使用需要而定。如容纳腔910可以采用顶部开放的腔体,也可以采用一侧开放的腔体,还可以在腔体的某一侧设置可拆卸的挡板等。
转运车900采用本实施例提供的结构,结构简单,可以实现夹具的稳定支撑和运输。
在一些实施例中,转运车900包括上框体920和支撑体930。支撑体930位于上框体920的下方。上框体920和支撑体930均为中空结构。上框体920用于支撑支架。上框体920和支撑体930之间形成容纳腔910。
上框体920是指可以承托支架的至少部分的框架。该上框体920可以由一个部件组成,也可以由多个部件组成,可以采用环形结构,也可以采用U形结构,还可以采用其他结构,具体可以根据使用需要而定。
支撑体930是指位于上框体920下方,用于支撑上框体920的支撑结构。该支撑体930可以由一个部件组成,也可以由多个部件组成,具体可以根据使用需要而定。
上框体920和支撑体930均为中空结构是指,上框体920围成的图形的中间区域为上下贯通的空间,支撑体930为中间区域为空的立方体结构,且支撑体930中的空间和上框体920围成的空间连通,形成容纳腔910。
采用本实施例提供的结构,可以使得支架落至上框体920上,夹具的其他部件悬空设置于容纳腔910内,可以降低运输过程中,夹具与转运车900发生磨损的风险。
在一些实施例中,转运车900上设有检测机构940。检测机构940用于检测夹具是否落至转运车900上。
检测机构940可以包括一个或者多个部件,可以为利用光线进行检测的检测机构940,也可以为利用磁场进行检测的检测机构940,还可以为利用其他物质进行检测的检测机构940,具体可以根据使用需要而定,只要通过该检测机构940可以实现用于检测夹具是否落至转运车900上的功能即可。
上述用于检测夹具是否落至转运车900上可以通过检测容纳腔910内是否有具有一定面积或者体积物质来实现,也可以通过检测夹具落至转运车900上后支架对应高度范围内是否具有一定面积或者体积物质来实现。
采用本实施例提供的方案,增加了转运车900上是否有夹具的检测功能,这样可以提高转运车900移动的精确性,使得转运车900可以通过自动控制系统控制其移动和停止,从而可以在一定程度上提高转运装置的自动化程度。
根据本申请的一些实施例,本申请还提供了一种焊接系统。该焊接系统包括焊接设备以及上述任一实施例提供的夹具。
本实施例中的焊接设备可以仅包括用于焊接侧板和端板的焊接设备,也可以包括用于焊接其他部件的焊接设备,还可以包括用于整形的设备,具体可以根据使用需要而定。
本申请实施例提供的焊接系统,采用了上述任一实施例提供的夹具,使得焊接系统中的焊接夹料机构中无需再设置龙门滑台,或者可以减少龙门滑台的设置数量,可在一定程度上精简焊接夹料机构结构,还可以扩大焊接夹料机构的维修空间,降低使用过程中夹具与焊接夹料机构发生撞机的风险。
另外,极柱下压机构和拍中机构设置在夹具上,可以借助夹具上本来就有的支架进行移动,无需额外设置龙门结构,因此采用本申请实施例提供的焊接系统,并不会增加焊接系统整体所需设备的数量,还可以在一定程度上提高夹具的使用率。
根据本申请的一些实施例,本申请还提供了一种焊接系统。该焊接系统包括焊接设备以及上述任一实施例提供的转运组件。
本实施例中的焊接设备可以仅包括用于焊接侧板和端板的焊接设备,也可以包括用于焊接其他部件的焊接设备,还可以包括用于整形的设备,具体可以根据使用需要而定。
本申请实施例提供的焊接系统,采用了上述任一实施例提供的转运组件,使得焊接系统中的焊接夹料机构中无需再设置龙门滑台,或者可以减少龙门滑台的设置数量,可在一定程度上精简焊接夹料机构结构,还可以扩大焊接夹料机构的维修空间,降低使用过程中夹具与焊接夹料机构发生撞机的风险,使得上述夹具可以与机械手配合使用,提高其自动化程度。
另外,极柱下压机构和拍中机构设置在夹具上,可以借助夹具上本来就有的支架进行移动,无需额外设置龙门结构,因此采用本申请实施例提供的焊接系统,并不会增加焊接系统整体所需设备的数量,还可以在一定程度上提高夹具的使用率。
根据本申请的一些实施例,本申请还提供了一种焊接系统。该焊接系统包括焊接设备以及上述任一实施例提供的转运装置。
本实施例中的焊接设备可以仅包括用于焊接侧板和端板的焊接设备,也可以包括用于焊接其他部件的焊接设备,还可以包括用于整形的设备,具体可以根据使用需要而定。
本申请实施例提供的焊接系统,采用了上述任一实施例提供的转运装置,使得焊接系统中的焊接夹料机构中无需再设置龙门滑台,或者可以减少龙门滑台的设置数量,可在一定程度上精简焊接夹料机构结构,还可以扩大焊接夹料机构的维修空间,降低使用过程中夹具与焊接夹料机构发生撞机的风险,还使得夹具更换和维护更加便捷。
另外,极柱下压机构和拍中机构设置在夹具上,可以借助夹具上本来就有的支架进行移动,无需额外设置龙门结构,因此采用本申请实施例提供的焊接系统,并不会增加焊接系统整体所需设备的数量,还可以在一定程度上提高夹具的使用率。
根据本申请的一些实施例,本申请还提供了一种转运装置,如图8所示,该转运装置包括转运车900和上述任一实施例提供的转运组件。转运车900用于承托并转运夹具。转运车900包括上框体920和支撑体930。支撑体930位于上框体920的下方。上框体920和支撑体930均为中空结构。上框体920用于支撑支架。上框体920和支撑体930之间形成容纳腔910。容纳腔910用于容纳第一夹持机构、第二夹持机构、极柱下压机构和拍中机构。转运车900上设有检测机构940。检测机构940用于检测夹具是否落至转运车900上。
图8所示,检测机构940包括多个光线发射部和光线接收部,光线发射部和光线接收部一一对应设置,相对应的光线发射部和光线接收部分设于转运车的两侧。图8中虚线表示光线。使用时,通过光线接收部接收光线情况,可以实现夹具是否落至转运车900上的检测。
如图1至图7所示,转运组件包括第二连接件810、夹具以及快拆结构820。第二连接件810用于与机械手可拆卸连接。第二连接件810通过快拆结构820与夹具的支架100可拆卸连接。快拆结构820可以为快拆盘组件,包括快拆公盘和与快拆公盘可拆卸连接的快拆母盘;快拆结构820还可以采用其他快拆结构820。
夹具包括支架100,以及均设置在支架100上的第一夹持机构200、第二夹持机构300、极柱下压机构400和拍中机构500。
第一夹持机构200用于夹取侧板600。
第二夹持机构300用于夹取端板700和电池模组800。
极柱下压机构400用于向电池模组800中的电池单体上的极柱施加压力以调整电池模组800中各电池单体在高度方向上的相对位置。
拍中机构500用于与第二夹持机构300配合夹持端板700和电池模组800,还用于调整电池模组800中各电池单体在电池模组800的宽度方向上的相对位置。
极柱下压机构400包括第一升降驱动组件410以及下压组件420。第一升降驱动组件410与支架100连接。第一升降驱动组件410用于驱动下压组件420相对支架100升降。
下压组件420包括第一连接部422、第二连接部423以及第一接触部421。第一连接部422与第一升降驱动组件410的驱动端连接。第二连接部423与第一连接部422可拆卸连接。第一接触部421转动设置于第二连接部423。第一接触部421用于与极柱滚动接触。
第二连接部423为长条形结构,第一接触部421设有多个且沿第二连接部423的长度方向间隔设置。第一连接部422为长条形结构,第一升降驱动组件410包括沿第一连接部422的长度方向间隔设置的多个升降驱动机构,多个升降驱动机构的驱动端分别与第一连接部422连接。在一些实施例中,升降驱动机构为气缸;在另一些实施例中,升降驱动机构为液压缸;在其他实施例中,升降驱动机构还可以采用其他结构。
第二连接部423与第一连接部422插接。第一接触部421包括滚轮,通过转轴转动设置于第二连接部423的底部。
拍中机构500包括沿第一方向X间隔设置的第一固定件510以及第二固定件520。第一固定件510和第二固定件520之间的间距可调。第一固定件510和第二固定件520分别沿第一方向X滑动设置于支架100上。
第一固定件510和第二固定件520均设有整平面511,以及位于整平面511下方的承托部512,承托部512用于承托电池单体和端板700,整平面511用于与各电池单体的侧壁和端板700的侧壁接触,以使位于同一侧的所有电池单体的侧壁和端板700的侧壁位于同一平面上。
拍中机构500还包括均设置在支架100上的第一滑动驱动件和第二滑动驱动件。第一滑动驱动件的驱动端与第一固定件510连接、用于驱动第一固定件510相对支架100滑动。第二滑动驱动件的驱动端与第二固定件520连接、用于驱动第二固定件520相对支架100。在一些实施例中,第一滑动驱动件和第二滑动驱动件均为沿第一方向X设置的气缸;在另一些实施例中,第一滑动驱动件和第二滑动驱动件均为沿第一方向X设置的液压缸;在其他实施例中,第一滑动驱动件和第二滑动驱动件还可以采用其他结构。
至少一个整平面511上设有第一感应组件513,第一感应组件513用于检测两个整平面511之间是否有电池模组800和/或端板700。第一固定件510和第二固定件520中至少一个固定件上还设置有用于检测承托部512下方预设范围内是否有设备的第二感应组件514。在一些实施例中,第一感应组件513和第二感应组件514均为光线感应组件,包括光线发射部和光线接收部。使用时,可以在其中一个整平面511上设置光线发射部,在另一个整平面511上设置光线接收部,通过光线接收部的接收情况判断两个整平面511之间是否有电池模组800和/或端板700,如可以通过光线发射部发出一定时间后,光线接收部未接收到光线信号时,认定两个整平面511之间有电池模组800和/或端板700;通过光线发射部发出一定时间后,光线接收部接收到光线信号时,认定两个整平面511之间没有电池模组800和/或端板700。对于第二感应组件514,也可以采用上述设置方式,在其中一个固定件的底部设置光线发射部,在另一个固定件的底部设置光线接收部,通过光线发射部发出一定时间后,光线接收部未接收到光线信号时,认定承托部512下方预设范围内有设备;通过光线发射部发出一定时间后,光线接收部接收到光线信号时,认定承托部512下方预设范围内没有设备。
第一夹持机构200包括沿第一方向X间隔设置的两个侧板夹持件210。两个侧板夹持件210分设于拍中机构500的两侧,且两个侧板夹持件210之间的间距可调。侧板夹持件210包括安装架211以及夹爪212。夹爪212可拆卸连接于安装架211,并通过安装架211与相邻的固定件连接。夹爪212设有多个。安装架211上设有多个定位点,多个定位点沿第二方向Y间隔设置,定位点的数量大于夹爪212的数量,每个夹爪212可拆卸安装于其中一个定位点。每个定位点处开设有安装孔213,夹爪212通过紧固件和安装孔213可拆卸安装于定位点,使得任意相邻两个夹爪212之间的间距可调。
第二夹持机构300包括沿第二方向Y间隔设置的第一夹持件310以及第二夹持件320。第一夹持件310固定连接于支架100上,第二夹持件320沿第二方向Y滑动连接于支架100上。两者用于相互配合夹持端板700和电池模组800。
支架100上设有用于驱动第二夹持件320相对支架100滑动的驱动件330,驱动件330的驱动端与第二夹持件320连接。驱动件330可以为沿第二方向Y设置的气缸、液压缸等直线驱动机构。
第一夹持件310和第二夹持件320均包括主体部311以及第三升降驱动组件312。主体部311通过第三升降驱动组件312与支架100可升降连接。主体部311设有用于与电池模组800的侧壁和端板700的侧壁接触的第二接触部313。第三升降驱动组件312可以包括至少一个气缸或者液压缸,也可以包括其他直线驱动机构。
主体部311包括间隔设置的两个竖向件3111,以及连接两个竖向件3111的第一连接件3112。竖向件3111上设有加强部3113,加强部3113用于加强竖向件3111的强度。第一连接件3112设有多个,多个第一连接件3112间隔设置。第二接触部313包括弹性部。弹性部可以为橡胶部、硅胶部、复合材料部中的任一种,也可以采用其他材料制成。
本实施例中第二方向Y为电池模组800的长度方向,第一方向X为电池模组800的宽度方向。本实施例中,极柱下压机构设有两组,每组与相邻的其中一个固定件连接,即相邻的侧板夹持件、固定件和极柱下压机构相连接,同步运动。
本实施例提供的转运装置将焊房夹具的极柱下压和拍中功能集成到与机械手连接的夹具上,为焊房无龙门化实现提供好的条件。使用时,利用机械手和夹具将电池模组、端板和侧板运输至焊房后,夹具上的极柱下压机构对电池单体上的极柱进行下压,拍中机构对电池模组和端板进行拍中整形。
利用转运车方便转运夹具,可减少夹具转运的人力劳动强度和时间投入;利用夹具和机械手之间的快拆结构可以实现夹具的快换,可减少夹具更换的人力投入和换型时间,两者相结合可以提高夹具转运和快换的安全性。将焊房龙门上的极柱下压和拍中功能集成到夹具上,实现焊接夹料机构无龙门化。
利用本实施例提供的转运装置进行电池生产时可以采用以下步骤:
1、先利用机械手使夹具到达组件堆叠台,再利用第二夹持机构夹紧电池模组和端板;
2、拍中机构夹紧电池模组和端板的侧边;
3、再利用机械手使夹具到达机械手原点位,而后使得夹具到达侧板存放位,利用第一夹持机构夹紧侧板;
4、利用机械手将夹具以及夹具上夹取的电池模组、端板和侧板抓取到焊房位,利用夹具中的极柱下压机构和拍中机构对电池模组、端板等进行拍中下压操作,实现电池模组和端板的整形;
5、利用机械手将夹具移回原点位,等待下次操作。
采用本实施例提供的转运装置进行夹具更换时可采用如下操作:
1、利用机械手将夹具移动到转运车的上方;
2、利用快拆结构实现夹具与机械手的分离,将原夹具放至转运车上;
3、控制转运车离开换型位;
4、将承载有新的夹具的转运车移动至换型位;
5、利用快拆结构将新的夹具安装至机械手上。
相关技术中,焊接设备中所用焊接夹料机构含有龙门滑台等,龙门滑台在中间位置时,机器手无法控制夹具将电池模组、端板和侧板等放至焊接工作台上。
本技术方案首次提出无龙门焊接夹料机构,通过将原有龙门架上极柱下压机构和拍中机构集成到上料机器人中的夹具上,极大精简焊接夹料机构结构,可将原有4套焊接夹料机构数量减为2套,将龙门滑台取消同时能极大提高维修空间,降低撞机风险。
夹具上集成极柱下压机构和拍中机构,在减少焊房动作和空间的基础上,还能充分调动上料机器人的使用效率,让降本增效得以真正落地。
焊接夹料机构上无龙门滑台结构,可使其上空间更大,机器人可自由放入电池模组,且使得焊接夹料机构上设备维修方便,同时可以在一定程度上降低撞机风险。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,其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。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,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (40)
1.一种夹具,其特征在于,包括支架,以及均设置在所述支架上的第一夹持机构、第二夹持机构、极柱下压机构和拍中机构;所述第一夹持机构用于夹取侧板,所述第二夹持机构用于夹取端板和电池模组,所述极柱下压机构用于向所述电池模组中的电池单体上的极柱施加压力以调整所述电池模组中各电池单体在高度方向上的相对位置,所述拍中机构用于与所述第二夹持机构配合夹持所述端板和所述电池模组,还用于调整所述电池模组中各所述电池单体在所述电池模组的宽度方向上的相对位置;
所述极柱下压机构包括第一升降驱动组件以及下压组件,所述下压组件具有用于与所述极柱接触的第一接触部,所述下压组件连接于所述第一升降驱动组件的驱动端,所述第一升降驱动组件与所述支架连接,所述第一升降驱动组件用于驱动所述下压组件相对所述支架升降;
所述下压组件还包括第一连接部和第二连接部,所述第一连接部与所述第一升降驱动组件的驱动端连接,所述第一接触部转动设置于所述第二连接部。
2.如权利要求1所述的夹具,其特征在于,所述第一接触部能够相对所述第一升降驱动组件的驱动端转动,所述第一接触部用于与所述极柱滚动接触。
3.如权利要求1所述的夹具,其特征在于,所述下压组件与所述第一升降驱动组件的驱动端可拆卸连接。
4.如权利要求3所述的夹具,其特征在于,所述第二连接部与所述第一连接部可拆卸连接。
5.如权利要求4所述的夹具,其特征在于,所述第二连接部为长条形结构,所述第一接触部设有多个且沿所述第二连接部的长度方向间隔设置。
6.如权利要求4所述的夹具,其特征在于,所述第一连接部为长条形结构,所述第一升降驱动组件包括沿所述第一连接部的长度方向间隔设置的多个升降驱动机构,多个所述升降驱动机构的驱动端分别与所述第一连接部连接。
7.如权利要求4-6任一项所述的夹具,其特征在于,所述第二连接部与所述第一连接部插接。
8.如权利要求2-6任一项所述的夹具,其特征在于,所述第一接触部包括滚轮。
9.如权利要求1-6任一项所述的夹具,其特征在于,所述拍中机构包括沿第一方向间隔设置的第一固定件以及第二固定件,所述第一固定件和所述第二固定件之间的间距可调,所述第一固定件和所述第二固定件均设有整平面,以及位于所述整平面下方的承托部,所述承托部用于承托所述电池单体和所述端板,所述电池单体和所述端板同一侧的侧壁为待整平壁,两个所述整平面分别用于与两个相对设置的所述待整平壁接触,以使同一所述待整平壁中所有侧壁处于同一平面上。
10.如权利要求9所述的夹具,其特征在于,至少一个所述整平面上设有第一感应组件,所述第一感应组件用于检测两个所述整平面之间是否有所述电池模组和/或所述端板。
11.如权利要求9所述的夹具,其特征在于,所述第一固定件和所述第二固定件分别沿所述第一方向滑动设置于所述支架上。
12.如权利要求11所述的夹具,其特征在于,所述拍中机构还包括均设置在所述支架上的第一滑动驱动件和第二滑动驱动件,所述第一滑动驱动件的驱动端与所述第一固定件连接、用于驱动所述第一固定件相对所述支架滑动,所述第二滑动驱动件的驱动端与所述第二固定件连接、用于驱动所述第二固定件相对所述支架滑动。
13.如权利要求9所述的夹具,其特征在于,所述第一固定件和所述第二固定件中至少一个固定件上还设置有用于检测所述承托部下方预设范围内是否有设备的第二感应组件。
14.如权利要求9所述的夹具,其特征在于,所述第一夹持机构包括沿所述第一方向间隔设置的两个侧板夹持件,两个所述侧板夹持件分设于所述拍中机构的两侧,且两个所述侧板夹持件之间的间距可调。
15.如权利要求14所述的夹具,其特征在于,各所述侧板夹持件分别与相邻的所述第一固定件或者所述第二固定件连接。
16.如权利要求15所述的夹具,其特征在于,所述侧板夹持件包括安装架以及夹爪,所述夹爪通过所述安装架与相邻的所述第一固定件或者所述第二固定件连接。
17.如权利要求16所述的夹具,其特征在于,所述夹爪可拆卸连接于所述安装架。
18.如权利要求16所述的夹具,其特征在于,所述夹爪设有多个,多个所述夹爪沿第二方向间隔排布,所述第二方向与所述第一方向呈夹角设置。
19.如权利要求18所述的夹具,其特征在于,至少一组相邻设置的两个所述夹爪之间的间距可调。
20.如权利要求19所述的夹具,其特征在于,所述安装架上设有多个定位点,多个所述定位点沿所述第二方向间隔设置,所述定位点的数量大于所述夹爪的数量,每个所述夹爪可拆卸安装于其中一个所述定位点。
21.如权利要求20所述的夹具,其特征在于,所述定位点处开设有安装孔,所述夹爪通过紧固件和所述安装孔可拆卸安装于所述定位点。
22.如权利要求1-6任一项所述的夹具,其特征在于,所述第二夹持机构包括沿第二方向间隔设置的第一夹持件以及第二夹持件;所述第一夹持件和所述第二夹持件之间的间距可调,两者用于相互配合夹持所述端板和所述电池模组。
23.如权利要求22所述的夹具,其特征在于,所述第一夹持件固定连接于所述支架上,所述第二夹持件能够沿第二方向相对所述支架移动。
24.如权利要求23所述的夹具,其特征在于,所述第二夹持件沿所述第二方向滑动连接于所述支架上。
25.如权利要求24所述的夹具,其特征在于,所述支架上设有用于驱动所述第二夹持件相对所述支架滑动的驱动件,所述驱动件的驱动端与所述第二夹持件连接。
26.如权利要求22所述的夹具,其特征在于,所述第一夹持件和所述第二夹持件均包括主体部以及第三升降驱动组件,所述主体部通过所述第三升降驱动组件与所述支架可升降连接,所述主体部设有用于与所述电池模组的侧壁和所述端板的侧壁接触的第二接触部。
27.如权利要求26所述的夹具,其特征在于,所述主体部包括间隔设置的两个竖向件,以及连接两个所述竖向件的第一连接件;每个所述竖向件上均设有一个所述第二接触部。
28.如权利要求27所述的夹具,其特征在于,所述竖向件上设有加强部,所述加强部用于加强所述竖向件的强度。
29.如权利要求27所述的夹具,其特征在于,所述第一连接件设有多个,多个所述第一连接件间隔设置。
30.如权利要求26所述的夹具,其特征在于,所述第二接触部包括弹性部。
31.一种转运组件,其特征在于,包括第二连接件以及权利要求1-30任一项所述的夹具,所述夹具与所述第二连接件连接,所述第二连接件用于与机械手可拆卸连接。
32.如权利要求31所述的转运组件,其特征在于,所述第二连接件与所述支架可拆卸连接。
33.如权利要求31所述的转运组件,其特征在于,所述转运组件还包括快拆结构,所述第二连接件通过所述快拆结构与所述支架可拆卸连接。
34.一种转运装置,其特征在于,包括转运车和权利要求31-33任一项所述的转运组件,所述转运车用于承托并转运所述夹具。
35.如权利要求34所述的转运装置,其特征在于,所述转运车内设容纳腔,所述转运车的至少部分用于承托所述支架,所述容纳腔用于容纳所述第一夹持机构、所述第二夹持机构、所述极柱下压机构和所述拍中机构。
36.如权利要求35所述的转运装置,其特征在于,所述转运车包括上框体和支撑体,所述支撑体位于所述上框体的下方,所述上框体和所述支撑体均为中空结构,所述上框体用于支撑所述支架,所述上框体和所述支撑体之间形成所述容纳腔。
37.如权利要求34-36任一项所述的转运装置,其特征在于,所述转运车上设有检测机构,所述检测机构用于检测所述夹具是否落至所述转运车上。
38.一种焊接系统,其特征在于,所述焊接系统包括焊接设备以及权利要求1-30任一项所述的夹具。
39.一种焊接系统,其特征在于,所述焊接系统包括焊接设备以及权利要求31-33任一项所述的转运组件。
40.一种焊接系统,其特征在于,所述焊接系统包括焊接设备以及权利要求34-37任一项所述的转运装置。
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