CN208336394U - 一种电池模组整形设备 - Google Patents

Abstract

所述电池模组整形设备包括：滑动设置于线体导轨上用于承载电池模组的夹具、设于线体导轨两侧用于对电池模组的侧面进行压紧定位的侧面整形装置、以及用于对电池模组的极柱面和底面进行压紧定位的上下整形装置，上下整形装置包括架设于夹具上方用于作为定位基准的极柱定位机构和设于夹具下方用于推动电池模组压紧到极柱定位机构上的第一顶升机构。通过滑动设置于线体导轨上的夹具、侧面整形装置、极柱定位机构和第一顶升机构，不但可以实现在线体上对电池模组三个方向上的压紧整形，而且以电芯极柱面作为定位基准面进行压紧整形，避免了将模组进行转运和旋转的环节，减少了作业环节和设备投入，降低了生产成本，提高了生产效率。

Description

一种电池模组整形设备

技术领域

本实用新型涉及电池模组生产技术领域，具体涉及一种电池模组整形设备。

背景技术

新能源汽车动力电池模组在进行焊接等工艺前，需要先将模组进行整形，整形的效果将直接影响后续的加工工艺，如B片的焊接(即将Busbar铝排焊接到电池模组的极柱面上)。现有的电池模组整形通常存在以下弊端：

线体外人工整形：人工将电芯放入治具，在通过治具手动整形，人工的效率将影响生产的效率，同时也增加了人力成本；

线体外自动整形：模组整形作业为独立于线体外的工站，模组需通过机械手或其他设备转运至线体，作业环节增加导致设备及生产成本增加；

线体内自动整形：模组整形多采用以电芯底面为定位基准,在进行B片焊接前，需要将模组进行翻转，作业环节增加导致设备及生产成本增加。

其中，以电芯底面为定位基准的整形，通常因为电芯存在一定的高度公差，使得电芯极柱面存在高低不平，这将直接影响到后续B片的焊接质量和效率，因此我们需要一种新的整形设备，不但可以集成在线体上完成整形，而且以电芯极柱面为定位基准，减少作业环节和设备投入，提高生产效率，降低生产成本。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于：针对现有技术的不足，提供一种电池模组整形设备，克服现有技术中因增加作业环节导致设备及生产成本增加、生产效率降低等问题。

为解决上述技术问题所采用的技术方案是：提供一种电池模组整形设备，所述电池模组整形设备包括滑动设置于线体导轨上用于承载电池模组的夹具、设于线体导轨两侧用于对电池模组的侧面进行压紧定位的侧面整形装置、以及设于所述夹具上下两侧用于对电池模组的极柱面和底面进行压紧定位的上下整形装置，所述上下整形装置包括架设于所述夹具上方用于作为定位基准的极柱定位机构和设于所述夹具下方用于推动电池模组压紧到极柱定位机构上的第一顶升机构。

本实用新型的更进一步优选方案是:所述第一顶升机构包括用于抵压电池模组底面的弹性支撑组件、与弹性支撑组件连接用于驱动弹性支撑组件穿过所述夹具做上下运动的第一顶升驱动装置。

本实用新型的更进一步优选方案是:所述弹性支撑组件包括顶杆安装板、多个活动穿设在顶杆安装板上的顶杆、以及套设在顶杆上的压缩弹簧,所述压缩弹簧的一端固定在顶杆上，另一端抵在顶杆安装板上。

本实用新型的更进一步优选方案是:所述极柱定位机构包括架设于线体导轨两侧的支撑架、与所述支撑架连接用于抵压电池模组极柱面的极柱定位板、以及与所述极柱定位板连接用于驱动所述极柱定位板上下运动的上定位驱动装置。

本实用新型的更进一步优选方案是:所述上下整形装置还包括与所述第一顶升机构连接用于推动夹具压紧到极柱定位机构上的的第二顶升机构。

本实用新型的更进一步优选方案是:所述第二顶升机构包括设置于弹性支撑组件下部的安装板、设置于安装板上部用于放置夹具的顶升板、以及设置于所述安装板上用于驱动所述顶升板上下运动的第二顶升驱动装置，所述第一顶升驱动装置设置于所述顶升板上。

本实用新型的更进一步优选方案是:所述上下整形装置还包括设置于安装板上用于导引顶升板运动方向的导向机构；所述上下整形装置还包括设置在导向机构下方用于限制顶升板上升高度的可调限位机构。

本实用新型的更进一步优选方案是:所述侧面整形装置包括设于线体导轨一侧的侧面定位机构和设于线体导轨另一侧用于推动电池模组压紧到侧面定位机构上的侧面压紧机构。

本实用新型的更进一步优选方案是:所述侧面定位机构包括用于抵压电池模组一侧的侧面定位板和用于驱动所述侧面定位板向侧面压紧机构方向运动的侧面定位气缸；所述侧面压紧机构包括用于抵压电池模组另一侧的侧面压紧板和用于推动侧面夹紧板向侧面定位板方向运动的侧面压紧气缸，所述侧面夹紧板与所述侧面定位板相对设置。

本实用新型的更进一步优选方案是:所述侧面压紧气缸的缸径小于所述侧面定位气缸的缸径。

本实用新型的有益效果在于，通过滑动设置于线体导轨上的夹具、侧面整形装置、极柱定位机构和第一顶升机构，不但可以实现在线体上对电池模组端面、侧面、上下面(底面和极柱面)三个方向六个面上的压紧整形，而且在上下面整形时以电池模组极柱面作为基准面进行压紧整形，避免了将模组进行转运和旋转的环节，减少了作业环节和设备投入，降低了生产成本，提高了生产效率。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型电池模组整形设备的立体结构示意图；

图2是本实用新型极柱定位机构的立体结构示意图；

图3是本实用新型第一顶升机构和第二顶升机构的立体结构示意图；

图4是本实用新型夹具的立体结构示意图；

图5是本实用新型侧面定位机构的立体结构示意图；

图6是本实用新型侧面压紧机构的立体结构示意图；

图7是本实用新型弹性支撑组件的立体结构示意图。

具体实施方式

现结合附图，对本实用新型的较佳实施例作详细说明。

如图1、3所示，所述电池模组整形设备，设置于线体导轨上，包括：滑动设置于线体导轨1上用于承载电池模组2的夹具3、设于线体导轨1两侧用于对电池模组2的侧面进行压紧定位的侧面整形装置4、以及设于所述夹具3上下两侧用于对电池模组2的极柱面和底面进行压紧定位的上下整形装置5，所述上下整形装置5包括架设于所述夹具3上方用于作为定位基准的极柱定位机构51和设于所述夹具下方用于推动电池模组2压紧到极柱定位机构51上的第一顶升机构52。进一步地，所述夹具3还用于对电池模组2的端面进行压紧整形。所述夹具3为滑动设置于线体导轨1上，在完成对电池模组2的整形、焊接后，可方便的进入下一道工序，无需通过转运等生产环节，减少了设备投入，降低了生产成本；另外，相较于现有的以电芯底面为定位基准的定位方式，本实用新型所述电池模组整形设备，采用电芯极柱面作为定位基准，减少了后续作业环节中需要将电池模组进行翻转的工序，提高了生产操作的可行性，降低了生产成本。具体地，通过滑动设置于线体导轨上的夹具3、侧面整形装置4、极柱定位机构51和第一顶升机构52，不但可以实现在线体导轨1上对电池模组端面、侧面、上下面三个方向六个面上的压紧整形，而且在上下面整形时以电池模组极柱面作为基准面进行压紧整形，避免了将电池模组进行转运和旋转的环节，减少了作业环节和设备投入，降低了生产成本，提高了生产效率。

如图2所示，在本实施例中，所述极柱定位机构51包括架设于线体导轨1两侧的支撑架511、与所述支撑架511连接且设于夹具3上方的用于抵压电池模组极柱面的极柱定位板512、以及与所述极柱定位板512连接用于驱动所述极柱定位板512上下运动的上定位驱动装置513。优选地，所述上定位驱动装置513为气缸。所述支撑架511架设于所述线体导轨1两侧的上方，确保了设于所述支撑架511上的极柱定位板512位于电池模组2的上方。所述气缸驱动极柱定位板512向下运动至预定位置，使极柱定位板512形成一个定位基准面。进一步地，所述极柱定位机构51上设有至少一个用于限制极柱定位板512运动方向的导向机构514，所述导向机构514一端与所述支撑架511上连接，另一端与所述极柱定位板512连接。优选的，所述导向机构为直线轴承，为极柱定位板512的运动提供导向和克服翻转，提高设备的稳定性。更进一步地，所述支撑架511上设有至少一个可调限位杆515，当气缸驱动极柱定位板512下降时，所述可调限位杆515顶在极柱定位板512上，限制极柱定位板512继续下降。所述可调限位杆515转动设置于所述支撑架511上，通过旋转可调限位杆515可实现对极柱定位板512下降最大高度的调节。

如图3所示，在本实施例中，所述第一顶升机构52包括用于抵压电池模组底面的弹性支撑组件521、与弹性支撑组件521连接用于驱动弹性支撑组件521穿设所述夹具3做上下运动的第一顶升驱动装置522。优选地，所述第一顶升驱动装置522为气缸。

进一步地，如图7所示，所述弹性支撑组件521包括顶杆安装板5211、多个活动穿设在顶杆安装板5211上的顶杆5212、以及套设在顶杆5212上的压缩弹簧5213,所述压缩弹簧5213的一端固定在顶杆5212上，另一端抵在顶杆安装板5211上。通过多个滑动设置的顶杆5212，以及为顶杆5212提供预紧力的压缩弹簧5213，在保证完成对电池模组2的整形工作的同时，可以起到缓冲作用，不会对电池模组2造成损坏。

如图1、3所示，在本实施例中，所述上下整形装置5还包括与所述第一顶升机构52连接用于推动夹具2压紧到极柱定位机构51上的的第二顶升机构53。进一步地，所述第二顶升机构53包括设置于弹性支撑组件521下部的安装板531、设置于安装板531上部用于放置夹具2的顶升板532、以及设置于所述安装板531上用于驱动所述顶升板532上下运动的第二顶升驱动装置533，所述上定位驱动装置513设置于所述顶升板532上。优选地，所述第一顶升驱动装置533为气缸。进一步地，所述气缸为两个，对称设置于所述顶升板532的两端，为顶升板532的上升提供均衡的动力。在所述极柱定位机构51形成以极柱定位板512为定位基准面的定位基准后，所述第一顶升驱动装置533启动，推动顶升板532和第一顶升机构52一起向上顶升，同时推动夹具3脱离线体导轨1，使顶升板532和夹具3连接在一起，完成对夹具3和电池模组2的初次顶升；然后所述第一顶升机构52启动，第一顶升驱动装置522驱动弹性支撑组件521顶升，推动电池模组2压紧到极柱定位板512上，完成对电池模组的二次顶升，从而完成以电芯极柱面为定位基准的电池模组的整形。通过设置一个用于带动夹具3、电池模组2、以及第一顶升机构52做上下运动的第二顶升机构53，可以用于粗调夹具3、电池模组3与极柱定位板512的距离。初次顶升时，电池模组2与极柱定位板512距离较远，可以调高顶升速度；二次顶升时，电池模组2与极柱定位板512的距离非常小，为了防止速度过快损坏电池模组2，需要以较慢的速度进行顶升，因此所述第二顶升机构53的设置，可在保证不损坏电池模组2的前提下，提高电池模组整形设备的整形速度，提高工作效率。所述第一顶升机构52的设置，实现了对电池模组2的二次弹性顶升，在确保不损坏电池模组和提高整形效率的前提下，是实现以电芯极柱面为定位基准面的关键。

如图3、4所示，在本实施例中，所述夹具3包括夹具顶板31和夹具底板32，所述夹具顶板31和夹具底板32之间采用中空结构。所述顶升板532包括上顶升板5321和下顶升板5322，所述上顶升板5321和下顶升板5322之间为中空结构，中间采用垫块撑起。二者均采用中空结构的目的是为电池模组的二次顶升提供空间，即为第二顶升机构53的顶升提供空间。

进一步地，如图3、4所示，所述上顶升板5321上还设有定位销534，所述夹具底板32上设有与所述定位销534适应的衬套33，所述定位销534插入衬套33，使顶升板532与夹具3固定连接在一起，实现顶升板532对夹具3的顶升定位。另外，定位销534的设置，还可以确保放置于夹具3内的电池模组2位于弹性支撑组件521的正上方，防止因放置不到位导致电池模组2的损坏。

进一步地，如图3所示，所述上下整形装置5还包括设置于安装板531上用于导引顶升板532运动方向的导向机构54。进一步地，所述导向机构包括设置于安装板531上的直线轴承541和滑动穿设于所述直线轴承541上且一端与所述顶升板532连接的导向轴542。所述导向机构54为两个，对称设置于所述顶升板532的两端，为顶升板532的运动提供导向和克服翻转，提高设备的稳定性。

进一步地，如图3所示，所述上下整形装置5还包括设置在导向机构54下方用于限制顶升板532上升高度的可调限位机构55。优选地，所述可调限位机构55为一可调限位杆。所述第二顶升机构53还包括设置于所述导向轴542另一端的连接板56，所述可调限位杆转动设置在连接板56上，当第一顶升驱动装置533驱动顶升板532上升时，所述可调限位杆顶在顶升板532上，限制顶升板532继续上升。通过旋转可调限位杆可实现对顶升板532顶升最大高度的调节。

进一步地，如图3所示，所述连接板56上还设有缓冲器57，所述缓冲器57为顶升机构的前进和后退提供缓冲作用。

如图1、5、6所示，在本实施例中，所述侧面整形装置4包括设于线体导轨1一侧的侧面定位机构41和设于线体导轨1另一侧用于推动电池模组2压紧到侧面定位机构41上的侧面压紧机构42。进一步地，所述侧面定位机构41包括用于抵压电池模组一侧的侧面定位板411和用于驱动所述侧面定位板411向侧面压紧机构41方向运动的侧面定位气缸412。更进一步地，所述侧面压紧机构42包括用于抵压电池模组另一侧的侧面压紧板421和用于推动侧面夹紧板421向侧面定位板411方向运动的侧面压紧气缸422，所述侧面压紧板421与所述侧面定位板411相对设置。

进一步地，所述侧面压紧气缸422的缸径小于所述侧面定位气缸412的缸径。在相同压力下，缸径越小，推力就越小。所述侧面压紧机构的推力小于所述侧面定位气缸412的推力，在整形过程中有利于保护电池模组，防止对电池模组的损伤。

进一步地，所述侧面定位机构41和侧面压紧机构42上亦设有导向机构、可调限位机构和缓冲器。所述导向机构为侧面定位板411和侧面压紧板421的运动提供导向作用，所述可调限位机构用于限制侧面定位板411和侧面压紧板421的前进距离，所述缓冲器为机构的前进和后退提供缓冲作用。所述导向机构和缓冲器的设置可以有效提高设备的稳定性。其中导向机构优选为直线轴承，所述直线轴承可采用无油衬套替代。

进一步地，所述极柱定位板512、侧面定位板411和侧面压紧板421前端均设有用于直接抵压电池模组的压板，所述压块由电木加工而成，电木便于加工同时可以起到绝缘作用。

综上，本实施例所述的电池模组整形设备的工作原理为：先将电池模组2放置在所述夹具3内，所述夹具3对电池模组2前后两个端面进行夹紧定位，完成对电池模组2两个端面的整形。设于线体导轨1一侧的侧面定位机构41启动，形成以侧面定位板411为基准面的定位基准，紧接着设于线体导轨1另一侧的侧面压紧机构42启动，推动电池模组2压紧到侧面定位板411上，从而完成对电池模组两个侧面的定位整形。然后架设于电池模组上方的极柱定位机构51启动，形成以极柱定位板512为基准面的定位基准；所述第二顶升机构53启动，将顶升板532和第一顶升机构52一起向上顶升，同时推动夹具3脱离线体导轨1，顶升板上的定位销534插入夹具底板32上的衬套33，使顶升板532和夹具3固定连接在一起，完成对夹具3和电池模组2的初次顶升；所述第一顶升机构52启动，所述弹性支撑组件521推动电池模组2压紧到极柱定位板512上，完成对电池模组的二次顶升，从而实现以电芯极柱面为定位基准的电池模组的整形。

本实施例中的整形设备以电池模组的整形定位为例进行说明。当然，所述整形设备不限于对电池模组的整形定位，也可以应用到其它领域，用于其他需要整形定位的产品。

应当理解的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，对本领域技术人员来说，可以对上述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而所有这些修改和替换，都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种电池模组整形设备，设置于线体导轨上，其特征在于，包括：滑动设置于线体导轨上用于承载电池模组的夹具、设于线体导轨两侧用于对电池模组的侧面进行压紧定位的侧面整形装置、以及设于所述夹具上下两侧用于对电池模组的极柱面和底面进行压紧定位的上下整形装置，所述上下整形装置包括架设于所述夹具上方用于作为定位基准的极柱定位机构和设于所述夹具下方用于推动电池模组压紧到极柱定位机构上的第一顶升机构。

2.根据权利要求1所述的电池模组整形设备，其特征在于：所述第一顶升机构包括用于抵压电池模组底面的弹性支撑组件、与弹性支撑组件连接用于驱动弹性支撑组件穿过所述夹具做上下运动的第一顶升驱动装置。

3.根据权利要求2所述的电池模组整形设备，其特征在于：所述弹性支撑组件包括顶杆安装板、多个活动穿设在顶杆安装板上的顶杆、以及套设在顶杆上的压缩弹簧,所述压缩弹簧的一端固定在顶杆上，另一端抵在顶杆安装板上。

4.根据权利要求1所述的电池模组整形设备，其特征在于：所述极柱定位机构包括架设于线体导轨两侧的支撑架、与所述支撑架连接用于抵压电池模组极柱面的极柱定位板、以及与所述极柱定位板连接用于驱动所述极柱定位板上下运动的上定位驱动装置。

5.根据权利要求2所述的电池模组整形设备，其特征在于：所述上下整形装置还包括与所述第一顶升机构连接用于推动夹具压紧到极柱定位机构上的第二顶升机构。

6.根据权利要求5所述的电池模组整形设备，其特征在于：所述第二顶升机构包括设置于弹性支撑组件下部的安装板、设置于安装板上部用于放置夹具的顶升板、以及设置于所述安装板上用于驱动所述顶升板上下运动的第二顶升驱动装置，所述第一顶升驱动装置设置于所述顶升板上。

7.根据权利要求6所述的电池模组整形设备，其特征在于：所述上下整形装置还包括设置于安装板上用于导引顶升板运动方向的导向机构；设置在导向机构下方用于限制顶升板上升高度的可调限位机构。

8.根据权利要求1所述的电池模组整形设备，其特征在于：所述侧面整形装置包括设于线体导轨一侧的侧面定位机构和设于线体导轨另一侧用于推动电池模组压紧到侧面定位机构上的侧面压紧机构。

9.根据权利要求8所述的电池模组整形设备，其特征在于：所述侧面定位机构包括用于抵压电池模组一侧的侧面定位板和用于驱动所述侧面定位板向侧面压紧机构方向运动的侧面定位气缸；所述侧面压紧机构包括用于抵压电池模组另一侧的侧面压紧板和用于推动侧面夹紧板向侧面定位板方向运动的侧面压紧气缸，所述侧面夹紧板与所述侧面定位板相对设置。

10.根据权利要求9所述的电池模组整形设备，其特征在于：所述侧面压紧气缸的缸径小于所述侧面定位气缸的缸径。