CN214254491U - 电池模组柔性对接工装和柔性对接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电池模组柔性对接工装和柔性对接装置，本实用新型的电池模组柔性对接工装包括装置架体，所述装置架体上设有以与外部执行机构相连的连接部；插头连接件，所述插头连接件用以连接需对接的对接插头，且所述插头连接件通过浮动连接机构可浮动地设于所述装置架体上；位置检测机构，所述位置检测机构设于所述装置架体上，并被配置为构成对与所述对接插头对接的母插头位置坐标的检测。本实用新型所述的电池模组柔性对接工装，采用位置检测机构对母插头进行定位，并通过浮动连接机构实现对接插头与母插头的柔性对接，保护母插头不被损害。

Description

电池模组柔性对接工装和柔性对接装置

技术领域

本实用新型涉及电池模组测试设备技术领域，特别涉及一种电池模组柔性对接工装，同时，本实用新型还涉及一种具有上述电池模组柔性对接工装的电池模组柔性对接装置。

背景技术

随着科学技术发展，以及能源环境局势日益严峻，电动汽车在国内以及全球得到了大力发展。作为电动汽车的核心部件动力电池，在多数情况下，是由电芯制作，到电池模组制造，再到PACK(组合电池)制造。所以，电池模组的制造工序以及电池模组的生产质量对动力电池的质量有着重要影响。其中，电池模组电压、温度测试工序，是电池模组制造过程中一个非常重要的环节之一。其设备开发质量对电池模组测试的工艺质量，乃至动力电池质量有着重要的影响。

现有的电池模组测试过程中，特别是对电池模组进行采样测试过程中，通常是人工连接测试线，再进行相关采样测试。测试完成后，再由人工拔下测试线，模组流到下一个工序。这种方法效率低下，且人工操作容易损坏电池模组上的母插头。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种电池模组柔性对接工装，以解决对接时插头容易损坏的问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种电池模组柔性对接工装，包括：

装置架体，所述装置架体上设有以与外部执行机构相连的连接部；

插头连接件，所述插头连接件用以连接需对接的对接插头，且所述插头连接件通过浮动连接机构可浮动地设于所述装置架体上；

位置检测机构，所述位置检测机构设于所述装置架体上，并被配置为构成对与所述对接插头对接的母插头位置坐标的检测。

进一步的，所述浮动连接机构包括与所述装置架体相连的一级浮动连接单元，以及连接于所述一级浮动连接单元的浮动部分上的二级浮动连接单元，所述插头连接件设于所述二级浮动连接单元上。

进一步的，所述一级浮动连接单元包括设于所述装置架体上的导向轴，以及于所述导向轴上滑动设置的第一安装座和第二安装座，且所述第二安装座通过调节螺栓和所述装置架体相连，并于所述第一安装座和所述第二安装座之间设有第一弹簧和T型螺栓，所述第一弹簧夹设于所述第一安装座与所述第二安装座之间，所述T型螺栓穿设所述第一安装座而与所述第二安装座相连，所述第一安装座构成所述一级浮动连接单元的浮动部分以连接所述二级浮动连接单元。

进一步的，所述第一安装座和所述第二安装座分别通过直线轴承滑动设于所述导向轴上。

进一步的，所述二级浮动连接单元包括与所述一级浮动连接单元的浮动部分相连的连接座，通过穿设于所述连接座上的多个定位杆设于所述连接座上的主定位板，以及夹设于所述主定位板和所述连接座之间的第二弹簧，所述插头连接件设于所述主定位板上，并于所述连接座上设有定位部，且所述定位部具有被驱使而可伸缩的定位销，伸出的所述定位销可插设于所述主定位板而构成对所述主定位板的定位。

进一步的，所述定位杆的位于所述连接座一侧的端部被构造成锥形，所述连接座上设有与所述连接杆呈锥形的端部匹配设置的锥形孔，以及位于所述锥形孔两侧的大径孔和小径孔，所述定位杆由所述大径孔进入所述锥形孔，并由所述小径孔穿出以连接所述主定位板，且于所述小径孔的内壁与所述定位杆的外壁之间形成有活动间隙。

进一步的，所述定位部包括设于所述连接座上的第一气缸，所述定位销一端与所述第一气缸的气缸杆相连，并滑动穿设所述连接座设置，且对应于所述定位销的另一端，于所述主定位板上设有定位销孔。

进一步的，所述位置检测机构包括设于所述装置架体上的CCD相机，以及相邻于所述CCD相机设置的光源。

进一步的，于所述装置架体上设有第二气缸，所述第二气缸的气缸杆上设有相机安装座，所述位置检测机构设于所述相机安装座上。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

本实用新型所述的电池模组柔性对接工装，将对接插头连接在插头连接件上，并使其通过浮动连接机构设于装置架体上，在位置检测机构的作用下完成对母插头位置坐标的检测，且可通过浮动连接机构调整对接插头位置，由此可使对接插头与母插头实现柔性对接，进而能够提高对接效率，并能够保护母插头不受损伤。

另外，定位杆位于连接座一侧的端部被构造为锥形，连接座上设有与其呈锥形端部匹配的锥形孔，而定位杆与锥形孔小孔径处的内壁形成有活动间隙，可在第一气缸缩回解除对主定位板的定位后，实现对接插头位置的微调，从而实现与模组测试的平顺对接。

此外，由于CCD相机具有自动定位功能，且其体积小重量轻，响应速度快，当母接头与对接插头位置存在偏差，CCD可以实现自动纠正对接位置的功能。

本实用新型的另一目的在于提出一种电池模组柔形对接装置，其包括上述的电池模组柔性对接工装，还包括构成所述外部执行机构的机器人，以及与所述机器人及所述位置检测机构相连的控制器。

本实用新型所述的电池模组柔性对接装置，通过装配有上述的电池模组柔性对接工装，在机器人及控制器的作用下，实现对接插头与母插头的精准定位与插接，从而提高对接过程中的平顺性。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例一所述的电池模组柔性对接工装的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例一所述的电池模组柔性对接工装的局部剖视图；

图3为图2中的A视角的剖视图；

图4为图2中的B视角的剖视图。

附图标记说明：

1、装置架体；101、连接板；102、连接件；103、连接块；2、连接部；3、插头连接件；4、对接插头；5、一级浮动连接单元；501、导向轴；502、第一安装座；503、第二安装座；6、二级浮动连接单元；601、连接座；6011、锥形孔；602、定位杆；603、主定位板；6031、定位销孔；604、第二弹簧；7、调节螺栓；8、第一弹簧；9、T型螺栓；10、直线轴承；11、定位部；1101、定位销；12、第一气缸；13、位置检测机构；1301、CCD相机；1302、光源；14、第二气缸；15、相机安装座。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“外”等指示方位或位置关系的术语，其为基于附图所示的方位或位置关系，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。另外，若出现“第一”、“第二”等术语，其也仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，在本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”“连接件”应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

实施例一

本实施例涉及一种电池模组柔性对接工装，整体构成上，其包括装置架体1、插头连接件3和位置检测机构13，其中，在装置架体1上设有以与外部执行机构相连的连接部2，插头连接件3用以连接需对接的对接插头4，且插头连接件3通过浮动连接机构可浮动地设于装置架体1上，位置检测机构13则设于装置架体1上，同时，该位置检测机构13也被配置为构成对与对接插头4对接的母插头位置坐标的检测。

本实施例的电池模组柔性对接工装，使插头连接件3通过浮动连接机构设于装置架体1上，并可在位置检测机构13的作用下完成对母插头位置坐标的检测，由此能够通过浮动连接机构调整对接插头位置，使对接插头4与母插头之间实现柔性对接，进而可提高对接效率，并能够保护母插头不受损伤。

基于上述的设计思想，本实施例的电池模组柔性对接工装的一种示例性结构如图1和图2所示，此时，装置架体1作为整体结构基础，其具体包括连接板101、连接件102和连接块103。其中，连接块103与连接板101固定，连接部2固连在连接板101的顶面上，且连接件部2与外部执行机构相连，实现整体工装在外部执行机构上的连接。需要说明的是，上述构件的连接方式均可采用打孔并穿设紧固件固定，紧固件可为螺栓，也可为轴销或铆钉等，只要保证紧固件经紧固点后构成构件间的紧固即可。

本实施例中，具体的，上述的浮动连接机构包括与装置架体1相连的一级浮动连接单元5，以及连接于一级浮动连接单元5的浮动部分上的二级浮动连接单元6，并且上述的插头连接件3即设于二级浮动连接单元6上。

其中，结合图3，一级浮动连接单元5包括设于装置架体1上的导向轴501，以及于导向轴501上滑动设置的第一安装座502和第二安装座503，作为一种优选的实施方式，导向轴501为并行设在装置架体1上的两条；具体的，第一安装座502和第二安装座503分别通过直线轴承10滑动设于导向轴501上，以实现一级浮动连接单元5的平顺移动；导向轴501固定安装在连接块103上，且第二安装座503通过调节螺栓7和装置架体1相连。

另外，于第一安装座502和第二安装座503之间设有第一弹簧8和T型螺栓9，第一弹簧8夹设于第一安装座502与第二安装座503之间，T型螺栓9穿设第一安装座502而与第二安装座503相连，在T型螺栓9的作用下，第一安装座502与第二安装座503之间的第一弹簧8可被压缩但不会从二者间脱离；并且，第一安装座502构成一级浮动连接单元5的浮动部分以连接二级浮动连接单元6；第二安装座503沿导向轴501向着第一安装座502处并移动压缩第一弹簧8，一级浮动连接单元5能够带动二级浮动连接单元6移动，以此实现对接插头4的位置浮动。

此外，如图4所示，二级浮动连接单元6包括与一级浮动连接单元5的浮动部分相连的连接座601，通过与穿设于连接座601上的多个定位杆602连接并设于连接座601上的主定位板603，以及夹设于主定位板603和连接座601之间的第二弹簧604，第二弹簧604套设在定位杆602上，插头连接件3固定于主定位板603上，并于连接座601上设有定位部11。

为提高对接插头4定位精度，作为一种优选的实施形式，定位杆602位于连接座601一侧的端部被构造成锥形，连接座601上设有与连接杆呈锥形的端部匹配设置的锥形孔6011，以及位于锥形孔6011两侧的大径孔和小径孔，定位杆602由大径孔进入锥形孔6011，并由小径孔穿出以连接主定位板603，且于小径孔的内壁与定位杆602的外壁之间形成有活动间隙。由于小孔径的内径大于定位杆602的外径，定位杆602便可于小孔径、锥形孔6011及大径孔所共同构成的通孔结构中实现轴向移动，及具有小角度范围的摆动，从而实现对接插头4自身位置的微量调整。

并且，定位部11具有被驱使而可伸缩的定位销1101，伸出的定位销1101可插设于主定位板603而构成对主定位板603的定位；其中，定位部11包括设于连接座601上的第一气缸12，定位销1101一端与第一气缸12的气缸杆相连，定位销1101外设有滑套，使其可滑动的穿设于连接座601上，且对应于定位销1101的另一端，于主定位板603上设有定位销孔6031。

需要说明的是，第一气缸12的气缸杆推动定位销1101，待定位销1101插入主定位板603上的定位销孔6031中，则可实现对对接插头4的定位，以在对接初期易于保证和母插头的对正。而第一气缸12缩回时，则可解除上述定位，此时，通过第二弹簧604伸长便能够实现定位杆602的如前所述的位置调整，以便于完成对接。

本实施例中，回看图1，前述的位置检测机构13具体包括设于装置架体1上的CCD相机1301，CCD相机1301能够将光学影像转化为数字信号，即能够将母插头的位置转换为精准的坐标，而CCD具有体积小重量轻，灵敏性高响应速度快等优点，技术成熟，且具备制造成本和效率等方面的优势。另外，位置检测机构13还包括相邻于CCD相机1301的光源1302，以在光线昏暗的情况下，能够为CCD相机1301提供光亮，使其能够在光线不足的情况下，仍能实现母插头位置坐标的转换，提高对接的精准度。

具体而言，装置架体1上设有第二气缸14，第二气缸14的气缸杆上设有相机安装座15，位置检测机构13设于相机安装座15上，第二气缸14的气缸杆能够实现竖直方向的移动，从而能够调节位置检测机构13的高度，以利于对母插头位置坐标的检测。需要注意的是，除了以上所述的设置形式，当然，CCD相机1301和光源1302也可固定在其他位置，其固定位置不做具体限定，只要保证位置检测机构13在对接前，对模组母插头的位置坐标进行检测即可。

实施例二

本实施例涉及一种电池模组柔性对接装置，该电池模组柔性对接装置包括如实施例一中所述的电池模组柔性对接工装，还包括构成外部执行机构的机器人，以及与机器人及位置检测机构13相连的控制器。

其中，上述机器人采用可满足插头对接需求的常规设备便可，而控制器则采用诸如PLC等可编程控制器产品即可。

本实施例的电池模组柔性对接装置，在工作时，在初始位置，位置检测机构13的高度一般高于对接插头4的高度，在控制器的控制下，启动本装置后，第二气缸14先向下运动，通过CCD相机1301配合光源1302的检测，由控制器对母插头的位置坐标进行自动定位。

同时，在对接初始阶段，第一气缸12伸出先定位对接插头4，接着，基于对母插头位置坐标的检测，机器人带动工装运动，使得对接插头4和母插头进行初步对接。当到达初步对接的位置时，第一气缸12缩回，而机器人继续带动对接插头4前进，利用工装中两个浮动连接单元的浮动连接，便可在机器人的带动下实现对接插头4与母插头的对接。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池模组柔性对接工装，其特征在于，包括：

装置架体(1)，所述装置架体(1)上设有以与外部执行机构相连的连接部(2)；

插头连接件(3)，所述插头连接件(3)用以连接需对接的对接插头(4)，且所述插头连接件(3)通过浮动连接机构可浮动地设于所述装置架体(1)上；

位置检测机构(13)，所述位置检测机构(13)设于所述装置架体(1)上，并被配置为构成对与所述对接插头(4)对接的母插头位置坐标的检测。

2.根据权利要求1所述的电池模组柔性对接工装，其特征在于：所述浮动连接机构包括与所述装置架体(1)相连的一级浮动连接单元(5)，以及连接于所述一级浮动连接单元(5)的浮动部分上的二级浮动连接单元(6)，所述插头连接件(3)设于所述二级浮动连接单元(6)上。

3.根据权利要求2所述的电池模组柔性对接工装，其特征在于：所述一级浮动连接单元(5)包括设于所述装置架体(1)上的导向轴(501)，以及于所述导向轴(501)上滑动设置的第一安装座(502)和第二安装座(503)，且所述第二安装座(503)通过调节螺栓(7)和所述装置架体(1)相连，并于所述第一安装座(502)和所述第二安装座(503)之间设有第一弹簧(8)和T型螺栓(9)，所述第一弹簧(8)夹设于所述第一安装座(502)与所述第二安装座(503)之间，所述T型螺栓(9)穿设所述第一安装座(502)而与所述第二安装座(503)相连，所述第一安装座(502)构成所述一级浮动连接单元(5)的浮动部分以连接所述二级浮动连接单元(6)。

4.根据权利要求3所述的电池模组柔性对接工装，其特征在于：所述第一安装座(502)和所述第二安装座(503)分别通过直线轴承(10)滑动设于所述导向轴(501)上。

5.根据权利要求2所述的电池模组柔性对接工装，其特征在于：所述二级浮动连接单元(6)包括与所述一级浮动连接单元(5)的浮动部分相连的连接座(601)，通过穿设于所述连接座(601)上的多个定位杆(602)设于所述连接座(601)上的主定位板(603)，以及夹设于所述主定位板(603)和所述连接座(601)之间的第二弹簧(604)，所述插头连接件(3)设于所述主定位板(603)上，并于所述连接座(601)上设有定位部(11)，且所述定位部(11)具有被驱使而可伸缩的定位销(1101)，伸出的所述定位销(1101)可插设于所述主定位板(603)而构成对所述主定位板(603)的定位。

6.根据权利要求5所述的电池模组柔性对接工装，其特征在于：所述定位杆(602)的位于所述连接座(601)一侧的端部被构造成锥形，所述连接座(601)上设有与所述定位杆(602)呈锥形的端部匹配设置的锥形孔(6011)，以及位于所述锥形孔(6011)两侧的大径孔和小径孔，所述定位杆(602)由所述大径孔进入所述锥形孔(6011)，并由所述小径孔穿出以连接所述主定位板(603)，且于所述小径孔的内壁与所述定位杆(602)的外壁之间形成有活动间隙。

7.根据权利要求5所述的电池模组柔性对接工装，其特征在于：所述定位部(11)包括设于所述连接座(601)上的第一气缸(12)，所述定位销(1101)一端与所述第一气缸(12)的气缸杆相连，并滑动穿设所述连接座(601)设置，且对应于所述定位销(1101)的另一端，于所述主定位板(603)上设有定位销孔(6031)。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的电池模组柔性对接工装，其特征在于：所述位置检测机构(13)包括设于所述装置架体(1)上的CCD相机(1301)，以及相邻于所述CCD相机(1301)设置的光源(1302)。

9.根据权利要求8所述的电池模组柔性对接工装，其特征在于：于所述装置架体(1)上设有第二气缸(14)，所述第二气缸(14)的气缸杆上设有相机安装座(15)，所述位置检测机构(13)设于所述相机安装座(15)上。

10.一种电池模组柔性对接装置，其特征在于：包括权利要求1至9中任一项所述的电池模组柔性对接工装，还包括构成所述外部执行机构的机器人，以及与所述机器人及所述位置检测机构(13)相连的控制器。

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