CN208738364U - 一种电池模组整形装置 - Google Patents

Abstract

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装置。所述电池模组整形装置包括：用于承载电池模组的夹具托盘、用于对电池模组的侧面进行压紧整形的侧面整形机构、上压定位机构、用于推动电池模组压紧到上压定位机构上的弹性顶升机构、以及用于对夹具托盘进行定位的阻挡定位机构。通过将夹具托盘置于线体导轨上、再与侧面整形机构、上压定位机构和弹性顶升机构配合，即可实现在线体上对电池模组侧面以及高度方向的压紧整形；在进行高度方向整形时，以上压定位机构为定位基准，即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。

Description

一种电池模组整形装置

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装置。

背景技术

新能源汽车动力电池模组的整形工序在整个动力电池模组生产中至关重要，整形的效果将直接影响后续的加工工艺，如捆绑扎带、B片的焊接(即将Busbar铝排焊接到电池模组的极柱面上)等。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装置，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装置，包括：滑动设置于线体导轨上用于承载电池模组的夹具托盘、设于夹具托盘两端用于对电池模组的侧面进行压紧整形的侧面整形机构、设置在夹具托盘上部的上压定位机构、设于所述夹具托盘下部用于推动电池模组压紧到上压定位机构上的弹性顶升机构、以及设置在夹具托盘一端的用于对夹具托盘进行定位的阻挡定位机构。

本实用新型的更进一步优选方案是：所述电池模组整形装置还包括设置在夹具托盘一侧的用于驱动侧面整形机构远离或靠近夹具托盘的推出机构。

本实用新型的更进一步优选方案是：所述推出机构包括设置在线体导轨一侧的推出机构安装板，安装在推出机构安装板一侧的推出气缸，与推出气缸连接随推出气缸运动的侧面整形机构安装板。

本实用新型的更进一步优选方案是：所述夹具托盘包括用于放置电池模组的托盘底板，设置在托盘底板上的端板固定机构，设置在端板固定一侧的侧边固定机构，与侧边固定机构配合用于压紧电池模组的侧压机构，与端板固定机构配合用于压紧电池模组的锁紧机构，所述托盘底板上开设有可供部分弹性顶升机构穿过的第一通孔。

本实用新型的更进一步优选方案是：所述侧面整形机构包括设置在夹具托盘一端用于定位的第一侧面整形机构和设置在夹具托盘另一端的第二侧面整形机构；所述第一侧面整形机构包括第一压紧块，用于驱动第一压紧块运动的第一侧面整形气缸，用于限制第一压紧块行程的限位机构；所述第二侧面整形机构包括与第一压紧块配合用于压紧电池模组的第二压紧块，用于驱动第二压紧块的运动的第二侧面整形气缸。

本实用新型的更进一步优选方案是：所述上压定位机构包括上压基板、设置在上压基板上的上压驱动气缸、以及连接上压驱动气缸随上压驱动气缸运动的极柱压板。

本实用新型的更进一步优选方案是：所述弹性顶升机构包括用于支撑电池模组的弹性支撑组件、设置在弹性支撑组件下部用于驱动弹性支撑组件做升降运动的第一顶升机构。

本实用新型的更进一步优选方案是：所述弹性顶升机构还包括设置在弹性支撑组件下部用于带动弹性支撑组件和第一顶升机构做上下运动的第二顶升机构，所述第二顶升机构包括设置在弹性支撑组件下部的第二顶升机构安装板、设置在第二顶升机构安装板上方的用于放置电池模组夹具的顶升板、设置在第二顶升机构安装板上的用于驱动顶升板做升降运动的第二顶升气缸，所述第一顶升机构设置在顶升板上。

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设置在第一顶升机构上的弹簧安装板，设置弹簧安装板上的多个第一压缩弹簧，设置在第一压缩弹簧上端的连接头，设置在弹簧安装板上方的电芯顶块安装板，上下滑动设置在电芯顶块安装板上的多个电芯顶块,电芯顶块安装板设置有多个第二通孔，所述连接头穿过第二通孔与电芯顶块相连接。

本实用新型的更进一步优选方案是：所述阻挡定位机构包括阻挡气缸固定板，设置在阻挡气缸固定板上的阻挡气缸、设置在阻挡气缸上的阻挡组件。

本实用新型的有益效果在于，通过将夹具托盘置于线体导轨上、再与侧面整形机构、上压定位机构和弹性顶升机构配合，即可实现在线体上对电池模组侧面以及高度方向的压紧整形；在进行高度方向整形时，以上压定位机构为定位基准，即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装置的结构示意图；

图2是本实用新型侧面整形机构和推出机构的结构示意图；

图3是本实用新型推出机构的结构示意图；

图4是本实用新型第一侧面整形机构的结构示意图；

图5是本实用新型第二侧面整形机构的立体结构示意图；

图6是本实用新型夹具托盘的结构示意图；

图7是本实用新型端板固定机构的结构示意图；

图8是本实用新型侧边固定机构的局部示意图；

图9是本实用新型锁紧机构的结构示意图；

图10是本实用新型侧压机构的局部示意图；

图11是本实用新型弹性顶升机构的结构示意图；

图12是本实用新型部分弹性顶升机构的结构示意图；

图13是本实用新型第二顶升机构的结构示意图；

图14是本实用新型第一顶升机构和弹性支撑组件的结构示意图；

图15是本实用新型的上压定位机构结构示意图；

图16是本实用新型的阻挡定位机构结构示意图。

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所示，所述电池模组整形装置，设置于线体导轨1上，包括：滑动设置于线体导轨1上用于承载电池模组2的夹具托盘3、设于夹具托盘3两端用于对电池模组2的侧面进行压紧整形的侧面整形机构4、设置在夹具托盘3上部的上压定位机构5、设于夹具托盘3下部用于推动电池模组2压紧到上压定位机构5上的弹性顶升机构6、以及设置在夹具托盘3一端的用于对夹具托盘3进行定位的阻挡定位机构7。所述夹具托盘3滑动设置于线体导轨1上，在完成对电池模组2的整形后，可直接进入下一道工序，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装置，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1上的夹具托盘3、侧面整形机构4、上压定位机构5和弹性顶升机构6的配合，不但可以实现在线体导轨1上对电池模组2侧面以及高度方向的压紧整形，而且在高度方向整形时以电池模组2极柱面作为基准面进行压紧整形，避免了将电池模组2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。此外，通过增加一个阻挡定位机构7机构，可以用于夹具托盘3上料时的停止定位，可有效的防止电池模组2整形装置作业时，夹具托盘3滑动使电池模组2位置发生偏移，从而导致电池模组2损坏。

进一步的，如图1-3所示，所述电池模组整形装置还包括设置在夹具托盘3一侧的用于驱动侧面整形机构4远离或靠近夹具托盘3的推出机构8。所述推出机构8包括设置在线体导轨1一侧的推出机构安装板81，安装在推出机构安装板81一侧的推出气缸82，与推出气缸82连接随推出气缸82运动的侧面整形机构安装板83。通过增加一个用于驱动侧面整形机构4远离或靠近夹具托盘3的推出机构8，在满足对电池模组2的侧面进行整形的功能前提下，可调整侧面整形机构4的位置避让夹具托盘3的上料以及下料，提高工作效率。

更进一步的，如图1-3所示，所述推出机构8还包括滑动设置在推出机构安装板81上的四根第一导向轴84、以及第一导向轴连接板85，所述第一导向轴84一端连接侧面整形机构安装板83另一端连接第一导向轴连接板85。通过增加第一导向轴84，可以用于导引推出机构8的运动方向，提高系统的稳定性；通过增加第一导向轴连接板85，可以使四根第一导向轴84同步运动，提高系统稳定性。更进一步的，所述推出机构安装板81上还设置有与第一导向轴84配合的第一直线轴承86，通过增加第一直线轴承86可以有效的减少第一导向轴84与推出机构安装板81之间的摩擦力，可提高系统效率。更进一步的，所述推出机构安装板81与第一导向轴连接板85之间还设置有第一限位柱87以及第一缓冲器88，通过增加第一限位柱87，可以根据推出机构8实际的行程需求设置一定长度的第一限位柱87，可以使限制推出机构8的推出位置更加精确，提高系统效率，通过增加一个第一缓冲器88，可有效防止第一导向轴连接板85运动速度过快时，与第一限位柱87碰撞，使装置损坏。

如图1、图6所示，所述夹具托盘3包括用于放置电池模组2的托盘底板31，设置在托盘底板31上的端板固定机构32，设置在端板固定机构32一侧的侧边固定机构33，与侧边固定机构33配合用于压紧电池模组2的侧压机构34，与端板固定机构32配合用于压紧电池模组2的锁紧机构35，所述托盘底板31上开设有可供部分弹性顶升机构6穿过的第一通孔311。通过端板固定机构32、侧边固定机构33、侧压机构34、锁紧机构35的配合即可将电池模组2固定在托盘底板31上。

更进一步的，如图6、图7所示，所述端板固定机构32包括设置在托盘底板31上的固定端安装板321、设置在固定端安装板321上的第一夹紧压块322、设置在第一夹紧压块322一侧的端板定位销333。所述端板固定机构32用于放置电池端板，作为固定端，其中端板定位销333用于端板的定位。

更进一步的，如图6、图8所示，所述侧边固定机构33包括设置在固定端安装板321一侧的侧边固定底板331、设置在侧边固定底板331一侧的第二夹紧压块332、设置在侧边固定底板331与第二夹紧压块332之间的用于调节第二夹紧压块332位置的调节螺杆333，设置在调节螺杆333两侧的第二导向轴334。通过调节螺杆333即可用于第二夹紧压块332的位置，以适应不同规格大小的电池模组2的整形。

更进一步的，如图6、图8、图10所示，所述侧压机构34包括侧压组件底板341、分别设置在侧压组件底板341两侧的拉板342以及第三夹紧压块343、连接拉板342和第三夹紧压块343的第三导向轴344、连接侧压组件底板341和第三夹紧压块343的第二压缩弹簧345，穿设在第二压缩弹簧345内一端连接第三夹紧压块343的第四导向轴346，设置在侧压组件底板341上与第三导向轴344配合的第三导向轴套347，所述第三导向轴344以及第四导向轴346滑动穿设在侧压组件底板341上。通过拉动拉板342，即可带动第三夹紧压块343靠近侧压组件底板341，方便电池模组2上料，松开拉板342后，在第二压缩弹簧345的作用下，第三夹紧压块343与第二夹紧压块332配合即可压紧电池模组2。

更进一步的，如图6、图7、图9所示，所述锁紧机构35包括锁紧基板351、分别设置在锁紧基板351两侧的导向轴连接块352与第四夹紧压块353、连接导向轴连接块352与第四夹紧压块353的第五导向轴354、连接第四夹紧压块353和锁紧基板351的第三压缩弹簧355、穿设在第三压缩弹簧355内一端连接第四夹紧压块353的第六导向轴356、设置在锁紧基板351上的第三直线轴承357，所述第五导向轴354和第六导向轴356滑动穿设在锁紧基板351上。通过拉动导向轴连接块352，即可带动第四夹紧压块353靠近锁紧基板351，方便电池模组2上料，松开导向轴连接块352后，在第三压缩弹簧355的作用下，第四夹紧压块353与第一夹紧压块322配合即可压紧电池模组2。

如图1、图2、图4、图5所示，所述侧面整形机构4包括设置在夹具托盘3一端的用于定位的第一侧面整形机构41和设置在夹具托盘3另一端的第二侧面整形机构42；所述第一侧面整形机构41包括第五夹紧压块411，用于驱动第五夹紧压块411运动的第一侧面整形气缸412，用于限制第五夹紧压块411行程的限位机构413；所述第二侧面整形机构42包括与第五夹紧压块411配合用于压紧电池模组的第六夹紧压块421，用于驱动第六夹紧压块421的运动的第二侧面整形气缸422。第一侧面整形气缸412驱动第五夹紧压块411运动，可避免电池模组2上料时与第五夹紧压块411干涉，通过限位机构413与第一侧面整形气缸412的配合可将第五夹紧压块411固定用于定位；通过第二侧面整形气缸422推动第六夹紧压块421与第一压紧块412配合即可完成电池模组侧面的整形。

更进一步的，如图2、图4所示，所述第一侧面整形机构41还包括第一连接板414，设置在第一连接板414上的第一滑轨415，滑动设置在第一滑轨415上的第一滑板416，所述第五夹紧压块411设置在第一滑板416上，所述第一侧面整形气缸412设置在第一连接板414上；通过增加用于导向的第一滑轨415以及第一滑板416，可以用于导引第五夹紧压块411运动方向，提高装置的稳定性。所述限位机构413包括设置在第一连接板414上的定位插销套4131，定位插销4132，设置在第一滑板416上用于驱动定位插销4132插入或离开所述定位插销套4131的插销驱动气缸4133，设置在第一连接板414一侧的第二限位柱4134，设置在第二限位柱4134一侧的第二缓冲器4135。通过定位插销套4131，定位插销4132、第二限位柱4134、第二缓冲器4135的配合可用于第五夹紧压块411的快速定位，提高系统效率。第一侧面整形机构41的工作过程，先由第一侧面整形气缸412驱动第五夹紧压块411到达指定位置，然后到达第二限位柱4134停止，插销驱动气缸4133驱动定位插销4132插入定位插销套4131，完成第五夹紧压块411的调整动作。

更进一步的，如图2、图5所示，所述第二侧面整形机构42还包括第二连接板423，设置在第二连接板423上的第二滑轨424，滑动设置在第二滑轨424上的第二滑板425，所述第六夹紧压块421设置在第二滑板425上，所述第二侧面整形气缸422设置在第二连接板423上；通过增加用于导向的第二滑轨424以及第二滑板425，可以用于导引第六夹紧压块421运动方向，提高装置的稳定性。所述第二侧面整形机构42还包括设置在第六夹紧压块421一侧的压力传感器426，通过增加一个压力传感器426，可以实时监测压紧力，可有效的防止压紧力过大损坏电池模组2。

如图1、图15所示，所述上压定位机构5包括上压基板51、设置在上压基板51上的上压驱动气缸52、以及连接上压驱动气缸52随上压驱动气缸52运动的极柱压板53。所述极柱压板53与电池模组2极柱相应，有利于以电池模组极柱面为定位面进行整形。所述上压定位机构5还包括滑动穿设在上压基板51上的四根第七导向轴54，设置在上压基板51上与第六导向轴54配合的第二直线轴承55、连接四根第六导向轴54一端的第六导向轴连接板56、设置在上压基板51的第三限位柱57，所述第六导向轴54另一端连接极柱压板53。通过增加第六导向轴54与第二直线轴承55，可以用于导向，提高装置的稳定性。

如图1、图11、图12、图13所示，所述弹性顶升机构6包括用于支撑电池模组2的弹性支撑组件61、设置在弹性支撑组件61下部用于驱动弹性支撑组件61做升降运动的第一顶升机构62。通过第一顶升机构62驱动弹性支撑组件61上下运动，再与极柱压板53配合便可实现高度方向的压紧整形功能。

所述弹性顶升机构6还包括设置在弹性支撑组件61下部用于带动弹性支撑组件61和第一顶升机构62做上下运动的第二顶升机构63，所述第二顶升机构63包括设置在弹性支撑组件61下部的第二顶升机构安装板631、设置在第二顶升机构安装板631上方的用于放置夹具托盘3的顶升板632、设置在第二顶升机构安装板631上的用于驱动顶升板632做升降运动的第二顶升气缸633，所述第一顶升机构62设置在顶升板632上。通过增加一个第二顶升机构63，可实现电池模组的二次顶升，首次顶升速度较快，可节省时间，提高工作效率；第二次顶升需要以缓慢的速度进行，可以有效的防止顶升速度过快损坏电池模组2，提高装置整形的成品率。

第二顶升机构63还包括设置在第二顶升气缸633一侧的第八导向轴634、第一导向轴套635、第四限位柱636、优力胶缓冲柱637、第八导向轴连接板638，所述第一导向轴套635、优力胶缓冲柱637均设置在第二顶升机构安装板631上，所述第八导向轴634一端连接顶升板632，另一端穿过第一导向轴套635与第八导向轴连接板638连接。通过增加七导向轴634、第一导向轴套635、第四限位柱636、优力胶缓冲柱637可提高装置的工作效率，防止电池模组2损坏。

如图11、图12、图14所示，所述第一顶升机构62包括设置在顶升板632上的第一顶升气缸621、第九导向轴622、第二导向轴套623、限位立板624、第五限位柱625、第三缓冲器626。所述第九导向轴622、限位立板624设置在弹性支撑组件61下方与弹性支撑组件61相连，所述第二导向轴套623设置在第二顶升机构安装板631上，所述第五限位柱625、第三缓冲器626设置在限位立板624下端。通过第一顶升气缸621可驱动弹性支撑组件61完成顶升压紧动作，通过第九导向轴622、第二导向轴套623的配合可提高系统稳定性，通过限位立板624、第五限位柱625、第三缓冲器626的配合可提高装置的工作效率，有效的保护电池模组不受损坏。

所述弹性支撑组件61包括设置在第一顶升机构62上的弹簧安装板611，设置弹簧安装板611上的多个第一压缩弹簧612，设置在第一压缩弹簧612上端的连接头613，设置在弹簧安装板611上方的电芯顶块安装板614，上下滑动设置在电芯顶块安装板614上的多个电芯顶块615，电芯顶块安装板614上设置有多个第二通孔，所述连接头613穿过第二通孔与电芯顶块615相连接。通过将电芯顶块615上下滑动设置在电芯顶块安装板上614，可以提高稳定性。通过第一压缩弹簧612与电芯顶块615配合，可有效的防止电池模组2损坏，提高成品率。所述电芯顶块615成排设置，并与单个电池相对应。通过将电芯顶块615与单个电池相对应，可以有效的提高整形效率。

如图1、图16所示，所述阻挡定位机构7包括阻挡气缸固定板71，设置在阻挡气缸固定板71上的阻挡气缸72、设置在阻挡气缸72上的阻挡组件73。通过阻挡气缸72驱动阻挡组件73上下运动，即可实现上升阻挡夹具托盘3以及下降避让夹具托盘3的功能。所述阻挡定位机构7还包括设置在阻挡气缸固定板71上的光电开关74以及阻挡位置调节块构成75。通过阻挡位置调节块构成75可用于调整夹具托盘3的停止位置，提高整形的效率。

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装置，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托盘、设于夹具托盘两端用于对电池模组的侧面进行压紧整形的侧面整形机构、设置在夹具托盘上部的上压定位机构、设于夹具托盘下部用于推动电池模组压紧到上压定位机构上的弹性顶升机构、以及设置在夹具托盘一端的用于对夹具托盘进行定位的阻挡定位机构。

2.根据权利要求1所述的电池模组整形装置，其特征在于，所述电池模组整形装置还包括设置在夹具托盘一侧的用于驱动侧面整形机构远离或靠近夹具托盘的推出机构。

3.根据权利要求2所述的电池模组整形装置，其特征在于，所述推出机构包括设置在线体导轨一侧的推出机构安装板，安装在推出机构安装板一侧的推出气缸，与推出气缸连接随推出气缸运动的侧面整形机构安装板。

4.根据权利要求1所述的电池模组整形装置，其特征在于，所述夹具托盘包括用于放置电池模组的托盘底板，设置在托盘底板上的端板固定机构，设置在端板固定一侧的侧边固定机构，与侧边固定机构配合用于压紧电池模组的侧压机构，与端板固定机构配合用于压紧电池模组的锁紧机构，所述托盘底板上开设有可供部分弹性顶升机构穿过的第一通孔。

5.根据权利要求1所述的电池模组整形装置，其特征在于，所述侧面整形机构包括设置在夹具托盘一端用于定位的第一侧面整形机构和设置在夹具托盘另一端的第二侧面整形机构；所述第一侧面整形机构包括第一压紧块，用于驱动第一压紧块运动的第一侧面整形气缸，用于限制第一压紧块行程的限位机构；所述第二侧面整形机构包括与第一压紧块配合用于压紧电池模组的第二压紧块，用于驱动第二压紧块的运动的第二侧面整形气缸。

6.根据权利要求1所述的电池模组整形装置，其特征在于，所述上压定位机构包括上压基板、设置在上压基板上的上压驱动气缸、以及连接上压驱动气缸随上压驱动气缸运动的极柱压板。

7.根据权利要求1所述的电池模组整形装置，其特征在于，所述弹性顶升机构包括用于支撑电池模组的弹性支撑组件、设置在弹性支撑组件下部用于驱动弹性支撑组件做升降运动的第一顶升机构。

8.根据权利要求7所述的电池模组整形装置，其特征在于，所述弹性顶升机构还包括设置在弹性支撑组件下部用于带动弹性支撑组件和第一顶升机构做上下运动的第二顶升机构，所述第二顶升机构包括设置在弹性支撑组件下部的第二顶升机构安装板、设置在第二顶升机构安装板上方的用于放置电池模组夹具的顶升板、设置在第二顶升机构安装板上的用于驱动顶升板做升降运动的第二顶升气缸，所述第一顶升机构设置在顶升板上。

9.根据权利要求7所述的电池模组整形装置，其特征在于，所述弹性支撑组件包括设置在第一顶升机构上的弹簧安装板，设置弹簧安装板上的多个第一压缩弹簧，设置在第一压缩弹簧上端的连接头，设置在弹簧安装板上方的电芯顶块安装板，上下滑动设置在电芯顶块安装板上的多个电芯顶块，电芯顶块安装板设置有多个第二通孔，所述连接头穿过第二通孔与电芯顶块相连接。

10.根据权利要求1所述的电池模组整形装置，其特征在于，所述阻挡定位机构包括阻挡气缸固定板，设置在阻挡气缸固定板上的阻挡气缸、设置在阻挡气缸上的阻挡组件。