CN213053655U - 一种电池托盘柔性交换工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种电池托盘柔性交换工装，包括一块可活动地设置于生产线输送带上的工装底板，工装底板上并排设置有至少两个用于收纳加工件的加工工位，每个加工工位内均设置有一套用于承托和固定加工件的夹具机构；每组夹具机构内均包括基准定位组件、浮动承托组件以及压紧固定组件，在上述三种组件的配合作用下，加工件被紧密固定于工装底板的上端面。本实用新型采用双工位式的结构设计，使得某一工位内加工件在进行加工作业的同时另一工位内的加工件可以进行上下料及激光检测等作业，两个工位间互不影响，节约了加工时间、显著地提升了加工企业的生产效率。

Description

一种电池托盘柔性交换工装

技术领域

本实用新型为一种上下料工装，具体涉及一种针对新能源汽车电池托盘的电池托盘柔性交换工装，属于机床加工制造技术领域。

背景技术

近年来，随着汽车行业的不断发展，技术更新迭代的速度逐步加快，其中，新能源汽车作为一种主流发展趋势及巨大的蓝海产业，受到全世界范围内的广泛关注。在这样的行业发展背景下，各大车企对于新能源汽车技术的研究愈发深入，各种新技术、新平台陆续问世。

以德国大众集团新推出的新能源汽车MEB平台为例，根据大众集团的规划，该平台将满足未来中国和欧洲的油耗法规要求、作为集团旗下纯电动车型和插电混动车型的主要平台。而在这一平台中，最为基础的部分就是新能源汽车的电池模组，现行设计中的电池模组由多块电池及电池托盘共同构成。上述所使用到的电池托盘本质上是由多块铝板经过拼合、焊接所组成的一个整体框架，电池则被整体固定于电池托盘内，可以说，电池托盘的整体结构及其加工精度将直接影响着电池模组乃至整台新能源汽车的正常稳定运行。

在实际的电池托盘制造过程中，电池托盘需要经过焊接、铣削、去毛刺等多道加工流程，目前，各加工企业在执行上述加工时，一般都会使用一体化的机床或加工中心来完成全套加工流程。在现有的设备结构中，电池托盘置于机床的滑台上被线性输送，一个装设有对应机加工设备的龙门架横跨设置于输送线上方、执行对应的加工操作。整个加工过程可以概括为先加工件上料，再滑台滑进加工，最后滑出下料。

由上述表述就可以直观的得知，现有技术存在着以下几个问题：

首先，现有设备的滑台结构使得加工与上下料无法同时进行，当滑台移动至加工位时无法进行上下料操作，而在进行加工件上下料操作时又不能进行加工，这样一来，严重地影响了加工企业的生产效率。其次，由于现有设备的兼容性较差，在针对不同型号产品的加工时，需要根据产品型号有针对性地进行工装的更换，而更换工装的操作同样会对加工企业的生产效率产生影响，同时还会造成对加工企业内人力资源的浪费。

综上所述，如何结合以上技术现状，提出一种全新的、针对新能源汽车电池托盘的电池托盘柔性交换工装，也就成为了本领域内技术人员所亟待解决的问题。

发明内容

鉴于现有技术存在上述缺陷，本实用新型的目的是提出一种针对新能源汽车电池托盘的电池托盘柔性交换工装，具体如下。

一种电池托盘柔性交换工装，包括一块可活动地设置于生产线输送带上的工装底板，所述工装底板上并排设置有至少两个用于收纳加工件的加工工位，每个所述加工工位内均设置有一套用于承托和固定加工件的夹具机构；

每组所述夹具机构均沿所述工装底板的长边方向对称设置，每组所述夹具机构内均包括有用于对加工件的位置进行辅助定位的基准定位组件、用于从下方托举加工件的浮动承托组件以及用于从上方固定加工件的压紧固定组件，在所述基准定位组件、所述浮动承托组件以及所述压紧固定组件三者的配合作用下，加工件被紧密固定于所述工装底板的上端面。

优选地，所述工装底板沿其自身的长边方向被划分为两个加工工位，每个所述加工工位的整体形状呈矩形且所述加工工位的大小与加工件的尺寸匹配对应，两个所述加工工位内、所述夹具机构设置方向相同且均与生产线输送带的运行方向相匹配。

优选地，每个所述加工工位内均固定连接有夹具板块、分别为两块对称设置的小型夹具板块及两块对称设置的大型夹具板块，两块所述小型夹具板块及两块所述大型夹具板块分布于所述加工工位内四角并与所述工装底板的上端面固定连接。

优选地，所述基准定位组件包括固定设置于所述夹具板块上端面的定位圆销及零点基准棒；

所述基准定位组件内包含有至少四根所述定位圆销，两块所述小型夹具板块及两块所述大型夹具板块上均至少固定设置有一根所述定位圆销，所述定位圆销的下端部通过定位圆座与所述小型夹具板块或所述大型夹具板块的上端面固定连接；

所述基准定位组件内包含有至少两根所述零点基准棒，两块所述大型夹具板块上均至少固定设置有一根所述零点基准棒，所述零点基准棒的下端部通过零点检测固定块与所述大型夹具板块的上端面固定连接。

优选地，所述浮动承托组件包括可活动地设置于所述工装底板上端面的底板浮动支撑以及可活动地设置于所述夹具板块上端面的板块浮动支撑；

所述底板浮动支撑与所述板块浮动支撑均可沿垂直于所述工装底板上端面的方向浮动运动；

所述浮动承托组件内包含有多根底板浮动支撑，所述底板浮动支撑的下端部通过弹簧及弹簧支撑座与所述工装底板的上端面相连接；

所述浮动承托组件内包含有至少两根所述板块浮动支撑，两块所述大型夹具板块上均至少固定设置有一根所述板块浮动支撑，所述板块浮动支撑的下端部通过弹簧及弹簧支撑座与所述大型夹具板块的上端面固定连接。

优选地，所述浮动承托组件内包含有五根底板浮动支撑，五根所述底板浮动支撑中的其中一根设置于所述加工工位内的中心点位置、其余四根环绕设置于其外周，位于外周的四根所述底板浮动支撑两两为一组且分别关于所述工装底板的长边、短边方向对称设置。

优选地，所述压紧固定组件包括固定设置于所述夹具板块上端面的压紧气缸；

所述压紧固定组件内包含有至少四个所述压紧气缸，两块所述小型夹具板块及两块所述大型夹具板块上均至少固定设置有一个所述压紧气缸，所述压紧气缸的下端部通过气缸固定板与所述小型夹具板块或所述大型夹具板块的上端面固定连接，所述压紧气缸的上端面通过铰链连接有一根压杆，所述压紧气缸的气缸轴顶端通过销轴与所述压杆的一端相连接，所述压杆的另一端固定连接有用于与加工件上端面相接触的压块。

优选地，述压紧固定组件内包含有六个所述压紧气缸，两块所述小型夹具板块上均固定设置有一个所述压紧气缸，两块所述大型夹具板块上均固定设置有两个所述压紧气缸。

优选地，两块所述小型夹具板块及两块所述大型夹具板块上均设置有用于连接所述压紧气缸的气管接头，所述压紧气缸的气路接口与所述气管接头管路连通。

优选地，所述大型夹具板块的上端面固定设置有一个用于辅助感知加工件承载状态的接近开关。

与现有技术相比，本实用新型的优点主要体现在以下几个方面：

本实用新型所提出的一种电池托盘柔性交换工装，采用双工位式的结构设计，使得某一工位内加工件在进行加工作业的同时另一工位内的加工件可以进行上下料及激光检测等作业，两个工位间互不影响，节约了加工时间、显著地提升了加工企业的生产效率。

同时，本实用新型的工装具备良好的柔性，可以兼容多种类型的加工件，在加工件换型时不再需要特意更换工装，不占用加工企业的生产节拍，不仅进一步保证了加工企业的生产效率，而且也避免了对加工企业内人力资源的浪费。

此外，本实用新型的工装结构简单明晰，可以通过对现有工装的改造、调整而获得，方案实现成本低，而且还可以通过适当的调整，推广、应用于各类的机加工设备中，达到对产品的输送作用，具有较强的适配性和普适性。也为同领域内的其他相关技术问题提供了参考，可以以此为依据进行拓展延伸和深入研究，应用前景广阔。

以下便结合实施例附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步的详述，以使本实用新型技术方案更易于理解、掌握。

附图说明

图1为本实用新型的俯视结构示意图；

图2为沿图1中A-A’方向的剖面结构示意图；

其中：1、工装底板；2、小型夹具板块；3、大型夹具板块；4、定位圆销；5、定位圆座；6、零点基准棒；7、零点检测固定块；8、底板浮动支撑；9、板块浮动支撑；10、弹簧；11、弹簧支撑座；12、压紧气缸；13、气缸固定板；14、压杆；15、气管接头；16、接近开关。

具体实施方式

本实用新型揭示了一种针对新能源汽车电池托盘的电池托盘柔性交换工装，具体方案如下。

如图1~图2所示，一种电池托盘柔性交换工装，包括一块可活动地设置于生产线输送带上的工装底板1，所述工装底板1上并排设置有至少两个用于收纳加工件的加工工位，每个所述加工工位内均设置有一套用于承托和固定加工件的夹具机构。

每组所述夹具机构均沿所述工装底板1的长边方向对称设置，每组所述夹具机构内均包括有用于对加工件的位置进行辅助定位的基准定位组件、用于从下方托举加工件的浮动承托组件以及用于从上方固定加工件的压紧固定组件，在所述基准定位组件、所述浮动承托组件以及所述压紧固定组件三者的配合作用下，加工件被紧密固定于所述工装底板1的上端面。

在本实施例中，所述工装底板1沿其自身的长边方向被划分为两个加工工位，每个所述加工工位的整体形状呈矩形且所述加工工位的大小与加工件的尺寸匹配对应，两个所述加工工位内、所述夹具机构设置方向相同且均与生产线输送带的运行方向相匹配。

每个所述加工工位内均固定连接有夹具板块、分别为两块对称设置的小型夹具板块2及两块对称设置的大型夹具板块3，两块所述小型夹具板块2及两块所述大型夹具板块3分布于所述加工工位内四角并与所述工装底板1的上端面固定连接。

所述基准定位组件、所述浮动承托组件以及所述压紧固定组件三者的具体设置根据加工件的不同存在细微的差别，也可以进行适当的调整，以下简述本方案中的结构设置。

所述基准定位组件包括固定设置于所述夹具板块上端面的定位圆销4及零点基准棒6；

所述基准定位组件内包含有至少四根所述定位圆销4，两块所述小型夹具板块2及两块所述大型夹具板块3上均至少固定设置有一根所述定位圆销4，所述定位圆销4的下端部通过定位圆座5与所述小型夹具板块2或所述大型夹具板块3的上端面固定连接；

所述基准定位组件内包含有至少两根所述零点基准棒6，两块所述大型夹具板块3上均至少固定设置有一根所述零点基准棒6，所述零点基准棒6的下端部通过零点检测固定块7与所述大型夹具板块3的上端面固定连接。

所述浮动承托组件包括可活动地设置于所述工装底板1上端面的底板浮动支撑8以及可活动地设置于所述夹具板块上端面的板块浮动支撑9；

所述底板浮动支撑8与所述板块浮动支撑9均可沿垂直于所述工装底板1上端面的方向浮动运动；

所述浮动承托组件内包含有多根底板浮动支撑8，所述底板浮动支撑8的下端部通过弹簧10及弹簧支撑座11与所述工装底板1的上端面相连接；

所述浮动承托组件内包含有至少两根所述板块浮动支撑9，两块所述大型夹具板块3上均至少固定设置有一根所述板块浮动支撑9，所述板块浮动支撑9的下端部通过弹簧10及弹簧支撑座11与所述大型夹具板块3的上端面固定连接。

采用浮动支撑的方式，可以有效地避免由于焊接加工过程中加工件变形和定位孔的孔径公差过大而导致的加工精度不达标的问题，可以有效地提升后续的加工精度。

在本实施例中，所述浮动承托组件内包含有五根底板浮动支撑8，五根所述底板浮动支撑8中的其中一根设置于所述加工工位内的中心点位置、其余四根环绕设置于其外周，位于外周的四根所述底板浮动支撑8两两为一组且分别关于所述工装底板1的长边、短边方向对称设置。

所述压紧固定组件包括固定设置于所述夹具板块上端面的压紧气缸12；

所述压紧固定组件内包含有至少四个所述压紧气缸12，两块所述小型夹具板块2及两块所述大型夹具板块3上均至少固定设置有一个所述压紧气缸12，所述压紧气缸12的下端部通过气缸固定板13与所述小型夹具板块2或所述大型夹具板块3的上端面固定连接，所述压紧气缸12的上端面通过铰链连接有一根压杆14，所述压紧气缸12的气缸轴顶端通过销轴与所述压杆14的一端相连接，所述压杆14的另一端固定连接有用于与加工件上端面相接触的压块。

在本实施例中，所述压紧固定组件内包含有六个所述压紧气缸12，两块所述小型夹具板块2上均固定设置有一个所述压紧气缸12，两块所述大型夹具板块3上均固定设置有两个所述压紧气缸12。

两块所述小型夹具板块2及两块所述大型夹具板块3上均设置有用于连接所述压紧气缸12的气管接头15，所述压紧气缸12的气路接口与所述气管接头管路连通。

此外，在本实施例中，所述大型夹具板块3的上端面还固定设置有一个用于辅助感知加工件承载状态的接近开关16。

本实用新型所提出的一种电池托盘柔性交换工装，采用双工位式的结构设计，使得某一工位内加工件在进行加工作业的同时另一工位内的加工件可以进行上下料及激光检测等作业，两个工位间互不影响，节约了加工时间、显著地提升了加工企业的生产效率。

同时，本实用新型的工装具备良好的柔性，可以兼容多种类型的加工件，在加工件换型时不再需要特意更换工装，不占用加工企业的生产节拍，不仅进一步保证了加工企业的生产效率，而且也避免了对加工企业内人力资源的浪费。

此外，本实用新型的工装结构简单明晰，可以通过对现有工装的改造、调整而获得，方案实现成本低，而且还可以通过适当的调整，推广、应用于各类的机加工设备中，达到对产品的输送作用，具有较强的适配性和普适性。也为同领域内的其他相关技术问题提供了参考，可以以此为依据进行拓展延伸和深入研究，应用前景广阔。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神和基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。

最后，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种电池托盘柔性交换工装，包括一块可活动地设置于生产线输送带上的工装底板（1），其特征在于：所述工装底板（1）上并排设置有至少两个用于收纳加工件的加工工位，每个所述加工工位内均设置有一套用于承托和固定加工件的夹具机构；

每组所述夹具机构均沿所述工装底板（1）的长边方向对称设置，每组所述夹具机构内均包括有用于对加工件的位置进行辅助定位的基准定位组件、用于从下方托举加工件的浮动承托组件以及用于从上方固定加工件的压紧固定组件，在所述基准定位组件、所述浮动承托组件以及所述压紧固定组件三者的配合作用下，加工件被紧密固定于所述工装底板（1）的上端面。

2.根据权利要求1所述的一种电池托盘柔性交换工装，其特征在于：所述工装底板（1）沿其自身的长边方向被划分为两个加工工位，每个所述加工工位的整体形状呈矩形且所述加工工位的大小与加工件的尺寸匹配对应，两个所述加工工位内、所述夹具机构设置方向相同且均与生产线输送带的运行方向相匹配。

3.根据权利要求2所述的一种电池托盘柔性交换工装，其特征在于：每个所述加工工位内均固定连接有夹具板块、分别为两块对称设置的小型夹具板块（2）及两块对称设置的大型夹具板块（3），两块所述小型夹具板块（2）及两块所述大型夹具板块（3）分布于所述加工工位内四角并与所述工装底板（1）的上端面固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种电池托盘柔性交换工装，其特征在于：所述基准定位组件包括固定设置于所述夹具板块上端面的定位圆销（4）及零点基准棒（6）；

所述基准定位组件内包含有至少四根所述定位圆销（4），两块所述小型夹具板块（2）及两块所述大型夹具板块（3）上均至少固定设置有一根所述定位圆销（4），所述定位圆销（4）的下端部通过定位圆座（5）与所述小型夹具板块（2）或所述大型夹具板块（3）的上端面固定连接；

所述基准定位组件内包含有至少两根所述零点基准棒（6），两块所述大型夹具板块（3）上均至少固定设置有一根所述零点基准棒（6），所述零点基准棒（6）的下端部通过零点检测固定块（7）与所述大型夹具板块（3）的上端面固定连接。

5.根据权利要求3所述的一种电池托盘柔性交换工装，其特征在于：所述浮动承托组件包括可活动地设置于所述工装底板（1）上端面的底板浮动支撑（8）以及可活动地设置于所述夹具板块上端面的板块浮动支撑（9）；

所述底板浮动支撑（8）与所述板块浮动支撑（9）均可沿垂直于所述工装底板（1）上端面的方向浮动运动；

所述浮动承托组件内包含有多根底板浮动支撑（8），所述底板浮动支撑（8）的下端部通过弹簧（10）及弹簧支撑座（11）与所述工装底板（1）的上端面相连接；

所述浮动承托组件内包含有至少两根所述板块浮动支撑（9），两块所述大型夹具板块（3）上均至少固定设置有一根所述板块浮动支撑（9），所述板块浮动支撑（9）的下端部通过弹簧（10）及弹簧支撑座（11）与所述大型夹具板块（3）的上端面固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种电池托盘柔性交换工装，其特征在于：所述浮动承托组件内包含有五根底板浮动支撑（8），五根所述底板浮动支撑（8）中的其中一根设置于所述加工工位内的中心点位置、其余四根环绕设置于其外周，位于外周的四根所述底板浮动支撑（8）两两为一组且分别关于所述工装底板（1）的长边、短边方向对称设置。

7.根据权利要求3所述的一种电池托盘柔性交换工装，其特征在于：所述压紧固定组件包括固定设置于所述夹具板块上端面的压紧气缸（12）；

所述压紧固定组件内包含有至少四个所述压紧气缸（12），两块所述小型夹具板块（2）及两块所述大型夹具板块（3）上均至少固定设置有一个所述压紧气缸（12），所述压紧气缸（12）的下端部通过气缸固定板（13）与所述小型夹具板块（2）或所述大型夹具板块（3）的上端面固定连接，所述压紧气缸（12）的上端面通过铰链连接有一根压杆（14），所述压紧气缸（12）的气缸轴顶端通过销轴与所述压杆（14）的一端相连接，所述压杆（14）的另一端固定连接有用于与加工件上端面相接触的压块。

8.根据权利要求7所述的一种电池托盘柔性交换工装，其特征在于：述压紧固定组件内包含有六个所述压紧气缸（12），两块所述小型夹具板块（2）上均固定设置有一个所述压紧气缸（12），两块所述大型夹具板块（3）上均固定设置有两个所述压紧气缸（12）。

9.根据权利要求7所述的一种电池托盘柔性交换工装，其特征在于：两块所述小型夹具板块（2）及两块所述大型夹具板块（3）上均设置有用于连接所述压紧气缸（12）的气管接头（15），所述压紧气缸（12）的气路接口与所述气管接头管路连通。

10.根据权利要求3所述的一种电池托盘柔性交换工装，其特征在于：所述大型夹具板块（3）的上端面固定设置有一个用于辅助感知加工件承载状态的接近开关（16）。

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