自动化拆卸动力电池模组的装置
技术领域
本实用新型涉及电池模组拆卸设备领域,尤其涉及一种自动化拆卸动力电池模组的装置。
背景技术
随着新能源汽车的快速发展,动力电池已被得到广泛应用。在新能源汽车的正向设计和制造过程中,为提高动力电池使用过程中的结构稳定性、安全性以及空间的可拓展性,在动力电池模组填充到电池箱/包时,一般将其结构位置排列十分紧凑,这样不仅可以提高空间的利用率,同时也能提升动力电池整体的安全性与稳定性。但是这一特点在动力电池退役后却变成了制约拆卸的最大问题,由于动力电池模组在电池箱/包中排布十分紧密,并且动力电池模组的质量很大,因此没有相应的拆卸装置/装备很难实现高效的电池包拆解工作。传统的电池模组拆卸设备需要工人手动操作,不能实现自动化作业,不仅需要消耗大量的劳力,而且传统拆卸装置结构比较固定,无法实现对不同形状不同尺寸电池模组的兼容拆卸。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本实用新型提出一种能兼容拆卸不同形状不同尺寸电池模组的自动化拆卸动力电池模组的装置。
根据本实用新型的第一方面实施例的自动化拆卸动力电池模组的装置,包括连接架、第一抓取装置、第二抓取装置和第三抓取装置,第一抓取装置,安装于所述连接架上,所述第一抓取装置包括第一挂钩组、第二挂钩组、第一驱动组件和第二驱动组件,所述第一驱动组件用于驱动所述第一挂钩组和/或所述第二挂钩组移动,所述第一挂钩组和所述第二挂钩组都设有两个对称设置且相对移动的挂钩,所述第二驱动组件用于驱动两个所述挂钩相对移动;第二抓取装置,包括若干个移动设置于所述连接架上的锁紧件、第三驱动组件和第四驱动组件,第三驱动组件用于驱动所述锁紧件横向移动和纵向移动,所述锁紧件包括套筒和活动连接于所述套筒内的拉杆,所述第四驱动组件用于驱动所述拉杆移动;所述拉杆的底端设有固定部,所述套筒靠近所述固定部的一端设有多个活动板;当所述固定部位于多个所述活动板内,所述固定部能使多个所述活动板撑开;第三抓取装置,包括安装于所述连接架上的吸盘。
根据本实用新型实施例的自动化拆卸动力电池模组的装置,至少具有如下技术效果:第一抓取装置装有挂钩且能调节位置,以适应拆卸带钩槽的动力电池模块;第二抓取装置装有锁紧件且能调节位置,以适应拆卸带柱形槽的动力电池模组;第三抓取装置装有吸盘,以适应拆卸不带钩槽和带柱形槽的动力电池模组;装有上述第一、二、三抓取装置以对不同结构、不同形状、不同尺寸的动力电池模组进行拆卸,从而代替传统的人工操作,减少人力的损耗。
根据本实用新型的一些实施例,所述第一抓取装置还包括与所述连接架连接的框架,所述第一驱动组件安装于所述框架上,所述第一驱动组件包括第一丝杆、第一电机和第一滑块,所述第一挂钩组的上端与所述第一滑块的底部连接,所述第二挂钩组的上端与所述框架的底部连接。
根据本实用新型的一些实施例,所述第二驱动组件包括第二滑块、安装架、挡板、第一弹簧、气缸、第三滑块和推板,所述挂钩与所述第二滑块连接,所述安装架的底部设有与所述挂钩和所述第二滑块相配合的第一滑槽,所述第二滑块安装于所述第一滑槽内,所述第一滑槽通过所述挡板密封,所述挡板与所述第二滑块之间设有所述第一弹簧;所述气缸与所述第三滑块连接,所述第三滑块的底部与所述推板连接,所述安装架设有与所述第三滑块、所述推板和所述第二滑块相配合的第二滑槽,所述第三滑块和所述推板安装于所述第二滑槽上;所述气缸推动所述推板向下移动时,所述推板抵接所述第二滑块以使所述推板推动所述第二滑块沿所述第一滑槽移动。
根据本实用新型的一些实施例,所述第二滑块的形状为三角形,所述推板的形状为三角形,所述第二滑块与所述推板抵接处设有与所述推板配合的缺口。
根据本实用新型的一些实施例,所述锁紧件为四个,所述第三驱动组件包括与所述连接架连接的底座、平移框体、第二电机、第二丝杆、第三电机、第三丝杆和第四电机,所述底座设有第一槽和第二槽,所述平移框体移动连接于所述第一槽上,四个所述锁紧件分别移动连接于所述第二槽和所述平移框体上,所述第二电机驱动所述平移框体移动;位于所述平移框体上的两个所述锁紧件与所述第二丝杆连接,所述第二丝杆与所述第三电机连接;位于所述第二槽上的两个所述锁紧件与所述第三丝杆连接,所述第三丝杆与所述第四电机连接;所述第二丝杆的螺纹和所述第三丝杆的螺纹都分为两段,两段螺纹的旋向相反。
根据本实用新型的一些实施例,所述第四驱动组件包括底架、主动轮、第五电机和从动轮,所述套筒安装于所述底架上,所述拉杆的底部设有螺纹,所述主动轮与所述第五电机连接,所述从动轮分别与所述主动轮和所述拉杆的螺纹连接。
根据本实用新型的一些实施例,所述吸盘的底部设有分隔板和多个吸气孔。
根据本实用新型的一些实施例,所述套筒设有多个第三槽,多个所述活动板铰接于所述第三槽上,铰接处设有第二弹簧。
根据本实用新型的一些实施例,所述固定部的前端为圆形倒圆角,所述固定部的后端为圆锥形。
根据本实用新型的一些实施例,所述挡板包括底板、安装于所述底板上的中板和安装于所述中板上的固定柱,所述中板为与所述第一滑槽配合。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1为本实用新型实施例的自动化拆卸动力电池模组的装置的结构示意图;
图2为图1示出的第一抓取装置的结构示意图;
图3为图1示出的第二抓取装置的结构示意图;
图4为图1示出的第三抓取装置的结构示意图;
图5为图3示出的第二抓取装置底部的结构示意图;
图6为图5示出的锁紧件的局部放大结构示意图;
图7为图2示出的第二驱动装置与挂钩连接的结构示意图;
图8为图4示出的第三抓取装置底部的结构示意图;
图9为图7示出的挡块的结构示意图;
图10为图2示出的第一抓取装置与动力电池模组结构示意图;
图11为图3示出的第二抓取装置与动力电池模组结构示意图;
图12为图4示出的第三抓取装置与动力电池模组结构示意图。
附图标记:连接架100、第一抓取装置200、第一挂钩组210、第二挂钩组220、挂钩221、第一驱动组件230、第一丝杆231、第一电机232、第一滑块233、第二驱动组件240、第二滑块241、缺口2411、安装架242、第一滑槽2421、第二滑槽2422、挡板243、底板2431、中板2432、固定柱2433、第一弹簧244、气缸245、第三滑块246、推板247、框架250、第二抓取装置300、锁紧件310、第三驱动组件320、底座321、第一槽3211、第二槽3212、平移框体322、第二电机323、第二丝杆324、第三电机325、第三丝杆326、第四电机327、第四驱动组件330、底架331、主动轮332、第五电机333、从动轮334、套筒340、第三槽341、第二弹簧342、拉杆350、固定部360、活动板370、第三抓取装置400、吸盘410、分隔板411、吸气孔412、吸气管420、动力电池模组500、钩槽510、柱形槽520。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。
本实用新型的描述中,若干的含义是一个或者多个,多个的含义是两个以上,大于、小于、超过等理解为不包括本数,以上、以下、以内等理解为包括本数。需要理解的是,涉及到方位描述,例如上、下、前、后、左、右和中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。在仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,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实用新型的限制。
本实用新型的描述中,除非另有明确的限定,安装和连接等词语应做广义理解,所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
参照图1、2、3、4所示,根据本实用新型实施例的自动化拆卸动力电池模组的装置包括连接架100、第一抓取装置200、第二抓取装置300和第三抓取装置400,第一抓取装置200安装于连接架100上,第一抓取装置200包括第一挂钩组210、第二挂钩组220、第一驱动组件230和第二驱动组件240,第一驱动组件230用于驱动第一挂钩组210和/或第二挂钩组220移动,第一挂钩组210和第二挂钩组220都设有两个对称设置且相对移动的挂钩221,第二驱动组件240用于驱动两个挂钩221相对移动;第二抓取装置300,包括若干个移动设置于连接架100上的锁紧件310、第三驱动组件320和第四驱动组件330,第三驱动组件320用于驱动锁紧件310横向移动和纵向移动,锁紧件310包括套筒340和活动连接于套筒340内的拉杆350,第四驱动组件330用于驱动拉杆350移动;拉杆350的底端设有固定部360,套筒340靠近固定部360的一端设有多个活动板370;当固定部360位于多个活动板370内,固定部360能使多个活动板370撑开;第三抓取装置400,包括安装于连接架100上的吸盘410。
例如,如图1所示,连接架100与机械手相连,机械手能使连接架100旋转和移动,具体地,连接架100可以三叶形状,中部设有与机械臂连接的连接轴,第一抓取装置200、第二抓取装置300和第三抓取装置400分别设于三叶形状的每个叶片上,工作时,根据需要转动和移动连接架100,将第一抓取装置200、第二抓取装置300或第三抓取装置400靠近动力电池模组500,对其继续抓取;如图1、2所示,第一抓取装置200安装于连接架100上,第一抓取装置200的第一实施例,第一挂钩组210和第二挂钩组220移动设置于连接架100上,第一驱动组件230用于驱动第一挂钩组210和第二挂钩组220移动设置于连接架100上,具体地,第一驱动组件230可以为两个分别设于连接架100两侧的气缸,气缸推动第一挂钩组210和第二挂钩组220左右移动,也可以为丝杆、滑轨和电机配合的结构;第二实施例,第二挂钩组220固定设置于连接架100上,第一挂钩组210对应第二挂钩组220的位置移动设置于连接架100上,第一驱动组件230用于驱动第一挂钩组210移动,具体地,第一驱动组件230可以为气缸,气缸推动第一挂钩组210左右移动;第三实施例,第一挂钩组210固定设置于连接架100上,第二挂钩组220对应第一挂钩组210的位置移动设置于连接架100上,第一驱动组件230用于驱动第二挂钩组220移动,具体地,第二驱动组件240可以为气缸,气缸推动第二挂钩组220左右移动;如图2所示,两个对称设置且相对移动的挂钩221,第二驱动组件240用于驱动两个挂钩221相对移动,例如,如图10所示,第二挂钩组220的两个挂钩221的钩朝向方向相反,移动时,两个挂钩221分别朝向前移动和朝向后移动,这样设置以适应钩槽510深度不同的动力电池模组500,具体地,挂钩221的钩为圆柱形且与水平面平行,第二驱动组件240可以为两个气缸分别与挂钩221连接;第一抓取装置200工作时,通过第一驱动组件230带动第一挂钩组210和/或第二挂钩组220左右移动至符合动力电池模组500上的钩槽510位置,再通过第二驱动组件240带动挂钩221前后移动锁紧钩槽510,再移出动力电池模组500,这样设置适应体型不同大小且钩槽510不同深度的动力电池模组500。第二抓取装置300的第一实施例,锁紧件310为四个,第三驱动组件320可以为两个平行的第一导轨设于连接架100上和移动设于第一导轨上的两个平行的第二导轨,四个锁紧件310分别安装于两个第二导轨上,第一导轨导向第二导轨横向移动,第二导轨导向锁紧件310纵向移动,每个锁紧件310都连有推动锁紧件310在第二导轨上移动的气缸或丝杆与电机配合结构,两个第二导轨都连有推动第二导轨移动的气缸或丝杆与电机配合结构;具体地,第四驱动组件330可以为气缸、曲柄滑块结构,带动拉杆350在套筒340内上下移动和/或旋转;如图3、6、11所示,第二抓取装置300工作时,通过第三驱动组件320控制四个锁紧件310横向和纵向移动,使四个锁紧件310符合动力电池模组500上的柱形槽520位置,再通过机械手将锁紧件310插入柱形槽520内,再通过第四驱动组件330拉动拉杆350,使拉杆350在套筒340内向上移动,进而使固定部360撑开活动板370,从而锁紧柱形槽520将动力电池模组500移出,这样设置结构简单;第二抓取装置300的第二实施例,锁紧件310为一个,第三驱动组件320可以两个气缸,控制锁紧件310横向移动和纵向移动;锁紧件310可以为一个、两个、三个或三个以上。如图4、12所示,第三抓取装置400包括安装于连接架100上的吸盘410,工作时,使吸盘410紧贴在动力电池模组500表面,第三抓取装置400将吸盘410内的空气吸走,使得吸盘410可以牢牢地吸住动力电池模组500;多个活动板370可以为两个、三个或者三个以上;具体地,如图4所示,第三抓取装置400还包括吸气管420,吸气管420用于将吸盘410内的空气排出。
如图2、10所示,第一抓取装置200装有挂钩221且能调节位置,以适应拆卸带钩槽510的动力电池模组500;如图3、11所示,第二抓取装置300装有锁紧件310且能调节位置,以适应拆卸带柱形槽520的动力电池模组500;如图4、12所示,第三抓取装置400装有吸盘410,以适应拆卸不带钩槽510和带柱形槽520的动力电池模组500;装有上述第一、二、三抓取装置以对不同结构、不同形状、不同尺寸的动力电池模组500进行拆卸,从而代替传统的人工操作,减少人力的损耗;通过机械臂控制自动化拆卸动力电池模组的装置,在拆卸动力电池模组500时,避免对电池包和动力电池模组500产生破坏,可以精准定位抓取电池模组,避免触碰非必要零部件,以及能很好地保持电池模组的完整性,也避免动力电池包和动力电池模组500被破坏而产生安全隐患。
在本实用新型的一些实施例中,如图2所示,第一抓取装置200还包括与连接架100连接的框架250,第一驱动组件230安装于框架250上,第一驱动组件230包括第一丝杆231、第一电机232和第一滑块233,第一挂钩组210的上端与第一滑块233的底部连接,第二挂钩组220的上端与框架250的底部连接,工作时,第一电机232转动,第一滑块233在第一丝杆231上移动,进而带动第一挂钩组210左右移动,这样设置以不同大小的动力电池模组500。
在本实用新型的一些实施例中,如图2、7所示,第二驱动组件240包括第二滑块241、安装架242、挡板243、第一弹簧244、气缸245、第三滑块246和推板247,挂钩221与第二滑块241连接,安装架242的底部设有与挂钩221和第二滑块241相配合的第一滑槽2421,第二滑块241安装于第一滑槽2421内,第一滑槽2421通过挡板243密封,挡板243与第二滑块241之间设有第一弹簧244;气缸245与第三滑块246连接,第三滑块246的底部与推板247连接,安装架242设有与第三滑块246、推板247和第二滑块241相配合的第二滑槽2422,第三滑块246和推板247安装于第二滑槽2422上;气缸245推动推板247向下移动时,推板247抵接第二滑块241以使推板247推动第二滑块241沿第一滑槽2421移动。具体地,第三滑块246为“工”字形状,第三滑块246与第二滑槽2422为凹凸配合,这样可以保证推动第三滑块246移动过程中的精度;如图7所示,工作时,气缸245推动推板247沿着第二滑槽2422向下移动,推板247的左右两侧抵接第二滑块241,推动第二滑块241沿着第一滑槽2421左右移动;由于设有第一弹簧244,第一弹簧244为压缩弹簧,当第二滑块241向左右两边运动时第一弹簧244被压缩,在放置动力电池模组500时,被压缩的第一弹簧244通过反弹力将第二滑块241向中间推,使得第二滑块241恢复到初始位置。
在本实用新型的进一步实施例中,如图7所示,第二滑块241的形状为三角形,推板247的形状为三角形,第二滑块241与推板247抵接处设有与推板247配合的缺口2411;推动第二滑块241移动时,推板247的底部与缺口2411配合实现推动第二滑块241移动;这样设置结构简单且传动可靠。
在本实用新型的一些实施例中,如图5所示,锁紧件310为四个,第三驱动组件320包括与连接架100连接的底座321、平移框体322、第二电机323、第二丝杆324、第三电机325、第三丝杆326和第四电机327,底座321设有第一槽3211和第二槽3212,平移框体322移动连接于第一槽3211上,四个锁紧件310分别移动连接于第二槽3212和平移框体322上,第二电机323驱动平移框体322移动;位于平移框体322上的两个锁紧件310与第二丝杆324连接,第二丝杆324与第三电机325连接;位于第二槽3212上的两个锁紧件310与第三丝杆326连接,第三丝杆326与第四电机327连接;第二丝杆324的螺纹和第三丝杆326的螺纹都分为两段,两段螺纹的旋向相反。如图3、5所示,工作时,第二电机323驱动平移框体322前后移动,进而调节纵向移动位置,通过启动第三电机325和第四电机327,进而带动第三丝杆326和第二丝杆324转动,由于第三丝杆326和第二丝杆324都设有两段旋向相反的螺纹,从而使位于第三丝杆326或第二丝杆324上的两个锁紧件310能作相对运动(例如,左方的锁紧件310向左移动,右方的锁紧件310向右移动);相反的螺纹和平移框体322与第二电机323配合实现锁紧件310的横向移动和纵向移动;这样的结构传动准确、传动平稳和能拆卸不同大小的带柱形槽520的动力电池模组500。
在本实用新型的一些实施例中,如图5所示,第四驱动组件330包括底架331、主动轮332、第五电机333和从动轮334,套筒340安装于底架331上,拉杆350的底部设有螺纹,主动轮332与第五电机333连接,从动轮334分别与主动轮332和拉杆350的螺纹连接;具体地,底架331安装于底座321的底部;工作时,第五电机333带动主动轮332转动,主动轮332带动从动轮334转动,此时,拉杆350的螺纹与从动轮334内的螺纹配合,使拉杆350往上或往下移动;这样结构传动稳定,能微调活动板370撑开程度,避免了过度锁紧柱形槽520。
在本实用新型的一些实施例中,如图8所示,吸盘410的底部设有分隔板411和多个吸气孔412,以提高吸盘410的稳定性,而且可以适应不同尺寸的动力电池模组500拆卸;多个吸气孔412可以为两个、三个或三个以上。
在本实用新型的进一步实施例中,如图6所示,套筒340设有多个第三槽341,多个活动板370铰接于第三槽341上,铰接处设有第二弹簧342;设有第二弹簧342,当需要松脱柱形槽520时,自动收紧活动板370,以配合松脱动力电池模组500和方便下次抓取动力电池模组500;多个第三槽341可以为两个、三个或三个以上。
在本实用新型的一些实施例中,如图6所示,固定部360的前端为圆形倒圆角,固定部360的后端为圆锥形,这是为了在拉杆350向上移动时将活动板370慢慢撑开,以及避免使得拉杆350在拉动过程中的拉力急增,破坏齿轮的啮合。
在本实用新型的进一步实施例中,如图9所示,挡板243包括底板2431、安装于底板2431上的中板2432和安装于中板2432上的固定柱2433,中板2432为与第一滑槽2421配合;设有固定柱2433以起到方便安装第一弹簧244和定位第一弹簧244的作用;设有中板2432,以方便定位安装底部。
在本说明书的描述中,参考术语“一些实施例”或、“可以想到的是”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。