CN217571591U - 一种用于铝合金电池托盘焊接的固定工装柔性装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于铝合金电池托盘焊接的固定工装柔性装置，包括旋转组件和铝合金电池托盘，所述旋转组件用于所述铝合金电池托盘的焊接位置变换，所述旋转组件上设有平面柔性定位伺服组件，用于所述铝合金电池托盘的X向和Y向的定位夹紧，所述平面柔性定位伺服组件上设有Z向夹紧定位组件，用于对所述铝合金电池托盘进行夹紧和限位。本实用新型解决传统的铝合金电池托盘在固定工装无法实现多车型柔性共用而且焊接完成后取件较为困难的问题，而且具备高柔性，低成本，结构简单紧凑的优点。

Description

一种用于铝合金电池托盘焊接的固定工装柔性装置

技术领域

本实用新型涉及新能源汽车焊装技术领域，尤其涉及一种用于铝合金电池托盘焊接的固定工装柔性装置。

背景技术

随着新能源汽车的发展，新能源汽车的动力电池技术也取得了显著进步，而动力电池均是通过电池托盘安装于汽车上，目前电动汽车行业所用电池托盘大部分选用钢材或者铝材，使用钢材托盘具有较好的支撑强度，但由于新能源汽车轻量化的发展，越来越多的电池托盘材料选用铝合金，由于铝合金焊接过程中相较钢材料更易发生形变的问题，现有的用于钢材料电池托盘的工装并不适用于铝合金电池托盘的焊接工序的防形变的需求。传统对电池托盘的固定往往是采用定位块进行X维度以及Y维度的平移限位后，通过下压机构实现对电池托盘的固定，该种固定结构无法适用于铝合金电池托盘，容易造成铝合金电池托盘的形变，不利于保证焊接效果。随着市场的新能源车越来越多，对于铝合金电池托盘的工装的要求也越来越高，传统的工装夹具无法满足新能源车高速发展的需求，而且传统的铝合金电池托盘在固定工装的装夹过程比较复杂，无法实现多车型的固定工装的柔性共用，极大的增加了制造成本，并且，在焊接完成后取件较为困难，传统的定位装夹方式由于边梁内缩，在满焊结束后无法快速的取出，需借助辅助工具，生产效率低，且极易弄伤产品或是导致产品变形。

如何解决上述难题，成为亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于铝合金电池托盘焊接的固定工装柔性装置，解决传统的铝合金电池托盘在固定工装无法实现多车型柔性共用而且焊接完成后取件较为困难的问题，而且具备高柔性，低成本，结构简单紧凑的优点。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

本实用新型提供的一种用于铝合金电池托盘焊接的固定工装柔性装置，包括旋转组件和铝合金电池托盘，所述旋转组件用于所述铝合金电池托盘的焊接位置变换，所述旋转组件上设有平面柔性定位伺服组件，用于所述铝合金电池托盘的X向和Y向的定位夹紧，所述平面柔性定位伺服组件上设有Z向夹紧定位组件，用于对所述铝合金电池托盘进行夹紧和限位。

进一步地，所述旋转组件包括减速电机、主动皮带轮、被动皮带轮、电机安装座、调节块、中心轴、过线器、过线器支架、中心转盘、中心座、位置感应器、感应器安装座；

其中，所述减速电机通过所述电机安装座安装在所述中心座下方的一端，所述主动皮带轮设置在所述减速电机上，用于随所述减速电机的转动而转动，所述中心座下方的另一端安装所述中心轴，所述中心轴相对所述中心座做旋转运动，所述中心座上方靠近所述中心轴的位置设有所述感应中心转盘，所述被动皮带轮安装在所述中心座下方且所述被动皮带轮的一端通过键安装在所述中心轴靠近所述中心座的位置，所述被动皮带轮另一端与所述中心转盘固定连接，所述主动皮带轮和所述被动皮带轮通过同步带连接。

进一步地，所述调节块安装在所述中心座下方靠近所述电机安装座的位置，用于调节所述电机安装座的位置和所述主动皮带轮与所述被动皮带轮之间的距离，所述过线器设置于所述中心轴下方且所述过线器通过所述过线器支架安装在所述中心座下方，用于电力传输，所述位置感应器安装在所述感应中心转盘上且所述位置感应器通过所述感应器安装座设置在所述中心座上，用于所述感应中心转盘的位置转动，所述感应中心转盘上设有平面柔性定位伺服组件。

进一步地，所述平面柔性定位伺服组件包括伺服电机、连接板、联轴器、X向电机安装板、右旋丝杆、左旋丝杆、X向滑动轨、X向螺母连接块、X向感应器、感应安装座、X向滑动板、Y向滑动轨、Y向连接板、Y向螺母连接块、Y向安装座、安装平台、Y向电机安装板、Y向感应器、Y向滑动板、X向导向轨；

其中，所述连接板安装在所述感应中心转盘两侧，所述伺服电机通过所述X向电机安装板设置在所述连接板上，所述右旋丝杆通过所述联轴器与所述伺服电机一端连接，所述左旋丝杆通过所述联轴器与所述伺服电机的另一端连接，所述X向滑动轨安装在所述连接板的上方，所述X向滑动轨上设置有两个所述X向滑动板，所述X向螺母连接块将所述X向滑动板分别与所述右旋丝杆和所述左旋丝杆相连，用于使所述X向滑动板随所述X向螺母连接块在所述X向滑动轨上左右滑动，所述X向感应器通过所述感应安装座安装在所述连接板上，用于感应X向螺母连接块的位置从而确定X向的距离。

进一步地，所述X向滑动板的两侧装有所述Y向滑动轨，所述Y向滑动轨另一端装有所述安装平台，所述安装平台另一侧装有所述X向滑动轨，所述Y向安装座安装在所述连接板的两侧并垂直于所述连接板，所述Y向连接板一侧连接到所述连接板上，所述Y向连接板另一侧上固定所述右旋丝杆和所述左旋丝杆，所述Y向电机安装板安装在所述连接板上且所述Y向电机安装板上设置有所述伺服电机，所述伺服电机通过所述联轴器与所述右旋丝杆和所述左旋丝杆相连，所述Y向螺母连接块设置在所述右旋丝杆和所述左旋丝杆上，并与所述Y向滑动板相连，所述Y向滑动板能随所述Y向螺母连接块在所述右旋丝杆和所述左旋丝杆上前后移动，所述Y向滑动板的一侧设置有X向滑动轨，所述Y向感应器安装在所述Y向连接板上，用于感应两个所述Y向滑动板之间的距离，所述安装平台一侧连接在所述X向导向轨上，另一侧连接在所述Y向滑动轨上，所述安装平台上设有所述Z向夹紧定位组件。

进一步地，所述Z向夹紧定位组件包括基板、气缸转接板、压臂支撑板、压臂、平面限位块、平面压块、双导杆气缸、自锁气缸；

所述基板和所述气缸转接板均设置于所述安装平台上，所述压臂支撑板安装在所述基板上且所述压臂支撑板与所述压臂中间通过铰链相连，所述自锁气缸一端安装于所述气缸转接板上，另一端连接在所述压臂上，用于通过所述自锁气缸带动所述压臂实现所述压臂的夹紧与打开进而实现对工件的夹紧与松开，所述平面限位块设置在所述基板上，用于限制工件的X、Y方向的位置，所述双导杆气缸安装在所述基板上且所述双导杆气缸的活动端设置有所述平面压块，用于对工件XY方向的夹紧。

进一步地，所述安装平台共有4组。

由于采用了上述结构，本实用新型具有的有益效果如下：

本实用新型解决了传统的铝合金电池托盘在固定工装无法实现多车型柔性共用，铝合金电池托盘焊接完成后取件较为困难，影响运行速度，效率低，影响焊接节拍，系统不稳定等问题，而且具备高柔性，低成本，结构简单紧凑的优点。

通过以下的描述并结合附图，本实用新型将变得更加清晰，这些附图用于解释本实用新型的实施例。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的旋转组件示意图；

图3为本实用新型的平面柔性定位伺服组件示意图；

图4为本实用新型的Z向夹紧定位组件示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1-4，本实用新型提供的一种用于铝合金电池托盘焊接的固定工装柔性装置，包括旋转组件100和铝合金电池托盘400，所述旋转组件100用于所述铝合金电池托盘400的焊接位置变换，所述旋转组件100上设有平面柔性定位伺服组件200，用于所述铝合金电池托盘400的X向和Y向的定位夹紧，所述平面柔性定位伺服组件200上设有Z向夹紧定位组件300，用于对所述铝合金电池托盘400进行夹紧和限位。

优选地，所述旋转组件100包括减速电机101、主动皮带轮102、被动皮带轮103、电机安装座104、调节块105、中心轴106、过线器107、过线器支架108、中心转盘109、中心座110、位置感应器111、感应器安装座112；

其中，所述减速电机101通过所述电机安装座104安装在所述中心座110下方的一端，所述主动皮带轮102设置在所述减速电机101上，用于随所述减速电机101的转动而转动，所述中心座110下方的另一端安装所述中心轴106，所述中心轴106相对所述中心座110做旋转运动，所述中心座110上方靠近所述中心轴106的位置设有所述感应中心转盘109，所述被动皮带轮103安装在所述中心座110下方且所述被动皮带轮103的一端通过键安装在所述中心轴106靠近所述中心座110的位置，所述被动皮带轮103另一端与所述中心转盘109固定连接，所述主动皮带轮102和所述被动皮带轮103通过同步带连接。

优选地，所述调节块105安装在所述中心座110下方靠近所述电机安装座104的位置，用于调节所述电机安装座104的位置和所述主动皮带轮102与所述被动皮带轮103之间的距离，所述过线器107设置于所述中心轴106下方且所述过线器107通过所述过线器支架108安装在所述中心座110下方，用于电力传输，所述位置感应器111安装在所述感应中心转盘109上且所述位置感应器111通过所述感应器安装座112设置在所述中心座110上，用于所述感应中心转盘109的位置转动，所述感应中心转盘109上设有平面柔性定位伺服组件200。

优选地，所述平面柔性定位伺服组件200包括伺服电机201、连接板202、联轴器203、X向电机安装板204、右旋丝杆205、左旋丝杆206、X向滑动轨207、X向螺母连接块208、X向感应器209、感应安装座210、X向滑动板211、Y向滑动轨212、Y向螺母连接块213、Y向连接板214、Y向安装座215、安装平台216、Y向电机安装板217、Y向感应器218、Y向滑动板219、X向导向轨220；

其中，所述连接板202安装在所述感应中心转盘109两侧，所述伺服电机201通过所述X向电机安装板204设置在所述连接板202上，所述右旋丝杆205通过所述联轴器203与所述伺服电机201一端连接，所述左旋丝杆206通过所述联轴器203与所述伺服电机201的另一端连接，所述X向滑动轨207安装在所述连接板202的上方，所述X向滑动轨207上设置有两个所述X向滑动板211，所述X向螺母连接块208将所述X向滑动板211分别与所述右旋丝杆205和所述左旋丝杆206相连，用于使所述X向滑动板211随所述X向螺母连接块208在所述X向滑动轨207上左右滑动，所述X向感应器209通过所述感应安装座210安装在所述连接板202上，用于感应X向螺母连接块208的位置从而确定X向的距离。

优选地，所述X向滑动板211的两侧装有所述Y向滑动轨212，所述Y向滑动轨212另一端装有所述安装平台216，所述安装平台216另一侧装有所述X向滑动轨207，所述Y向安装座215安装在所述连接板202的两侧并垂直于所述连接板202，所述Y向连接板214一侧连接到所述连接板202上，所述Y向连接板214另一侧上固定所述右旋丝杆205和所述左旋丝杆206，所述Y向电机安装板217安装在所述连接板202上且所述Y向电机安装板217上设置有所述伺服电机201，所述伺服电机201通过所述联轴器203与所述右旋丝杆205和所述左旋丝杆206相连，所述Y向螺母连接块214设置在所述右旋丝杆205和所述左旋丝杆206上，并与所述Y向滑动板219相连，所述Y向滑动板219能随所述Y向螺母连接块214在所述右旋丝杆205和所述左旋丝杆206上前后移动，所述Y向滑动板219的一侧设置有X向滑动轨207，所述Y向感应器218安装在所述Y向连接板214上，用于感应两个所述Y向滑动板219之间的距离，所述安装平台216一侧连接在所述X向滑动轨207上，另一侧连接在所述X向导向轨220上，所述安装平台216上设有所述Z向夹紧定位组件300。

优选地，所述Z向夹紧定位组件300包括基板301、气缸转接板302、压臂支撑板303、压臂304、平面限位块305、平面压块306、双导杆气缸307、自锁气缸308；

所述基板301和所述气缸转接板302均设置于所述安装平台216上，所述压臂支撑板303安装在所述基板301上且所述压臂支撑板303与所述压臂304中间通过铰链相连，所述自锁气缸308一端安装于所述气缸转接板302上，另一端连接在所述压臂304上，用于通过所述自锁气缸308带动所述压臂304实现所述压臂304的夹紧与打开进而实现对工件的夹紧与松开，所述平面限位块305设置在所述基板301上，用于限制工件的X、Y方向的位置，所述双导杆气缸307安装在所述基板301上且所述双导杆气缸307的活动端设置有所述平面压块306，用于对工件XY方向的夹紧。

优选地，所述安装平台216共有4组。

本实用新型具体使用时，通过减速电机101的同步带带动主动皮带轮102和被动皮带轮103的转动，调节块105用于调节电机安装座104的位置和主动皮带轮102与被动皮带轮103之间的距离，实现中心转盘109的旋转运动，实现铝合金电池托盘400的位置变换；安装平台216的X向调节：通过伺服电机201带动左旋丝杆205和右旋丝杆206旋转运动，带动X向螺母连接块208沿X向直线运动，调节两个X向滑动板211之间的距离，通过X向感应器209精确定位两个X向滑动板211的X向距离；安装平台216的Y向调节:通过伺服电机201带动左旋丝杆205和右旋丝杆206旋转运动，带动Y向螺母连接块213沿Y向直线运动，调节两个Y向滑动板219之间的距离，通过Y向感应器218精确定位两个Y向滑动板219的Y向距离。通过安装平台216的X向和Y向调节实现了四个安装平台216在平面内位置内任意位置的调节。自锁气缸308带动压臂304实现压臂304的夹紧与打开，进而实现对工件的夹紧与松开，平面限位块305设置在基板301上，用于限制工件的X、Y方向的位置，双导杆气缸307的活动端设置有所述平面压块306，用于对工件X、Y方向的夹紧。

过线器107能够集中供电，使得装置走线更美观合理。

以上对本实用新型的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本实用新型的实质内容。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (7)

1.一种用于铝合金电池托盘焊接的固定工装柔性装置，包括旋转组件(100)和铝合金电池托盘(400)，所述旋转组件(100)用于所述铝合金电池托盘(400)的焊接位置变换，其特征在于：所述旋转组件(100)上设有平面柔性定位伺服组件(200)，用于所述铝合金电池托盘(400)的X向和Y向的定位夹紧，所述平面柔性定位伺服组件(200)上设有Z向夹紧定位组件(300)，用于对所述铝合金电池托盘(400)进行夹紧和限位。

2.如权利要求1所述的一种用于铝合金电池托盘焊接的固定工装柔性装置，其特征在于：所述旋转组件(100)包括减速电机(101)、主动皮带轮(102)、被动皮带轮(103)、电机安装座(104)、调节块(105)、中心轴(106)、过线器(107)、过线器支架(108)、感应中心转盘(109)、中心座(110)、位置感应器(111)、感应器安装座(112)；

其中，所述减速电机(101)通过所述电机安装座(104)安装在所述中心座(110)下方的一端，所述主动皮带轮(102)设置在所述减速电机(101)上，用于随所述减速电机(101)的转动而转动，所述中心座(110)下方的另一端安装所述中心轴(106)，所述中心轴(106)相对所述中心座(110)做旋转运动，所述中心座(110)上方靠近所述中心轴(106)的位置设有所述感应中心转盘(109)，所述被动皮带轮(103)安装在所述中心座(110)下方且所述被动皮带轮(103)的一端通过键安装在所述中心轴(106)靠近所述中心座(110)的位置，所述被动皮带轮(103)另一端与所述感应中心转盘(109)固定连接，所述主动皮带轮(102)和所述被动皮带轮(103)通过同步带连接。

3.如权利要求2所述的一种用于铝合金电池托盘焊接的固定工装柔性装置，其特征在于：所述调节块(105)安装在所述中心座(110)下方靠近所述电机安装座(104)的位置，用于调节所述电机安装座(104)的位置和所述主动皮带轮(102)与所述被动皮带轮(103)之间的距离，所述过线器(107)设置于所述中心轴(106)下方且所述过线器(107)通过所述过线器支架(108)安装在所述中心座(110)下方，用于电力传输，所述位置感应器(111)安装在所述感应中心转盘(109)上且所述位置感应器(111)通过所述感应器安装座(112)设置在所述中心座(110)上，用于所述感应中心转盘(109)的位置转动，所述感应中心转盘(109)上设有平面柔性定位伺服组件(200)。

4.如权利要求3所述的一种用于铝合金电池托盘焊接的固定工装柔性装置，其特征在于：所述平面柔性定位伺服组件(200)包括伺服电机(201)、连接板(202)、联轴器(203)、X向电机安装板(204)、右旋丝杆(205)、左旋丝杆(206)、X向滑动轨(207)、X向螺母连接块(208)、X向感应器(209)、感应安装座(210)、X向滑动板(211)、Y向滑动轨(212)、Y向螺母连接块(213)、Y向连接板(214)、Y向安装座(215)、安装平台(216)、Y向电机安装板(217)、Y向感应器(218)、Y向滑动板(219)、X向导向轨(220)；

其中，所述连接板(202)安装在所述感应中心转盘(109)两侧，所述伺服电机(201)通过所述X向电机安装板(204)设置在所述连接板(202)上，所述右旋丝杆(205)通过所述联轴器(203)与所述伺服电机(201)一端连接，所述左旋丝杆(206)通过所述联轴器(203)与所述伺服电机(201)的另一端连接，所述X向滑动轨(207)安装在所述连接板(202)的上方，所述X向滑动轨(207)上设置有两个所述X向滑动板(211)，所述X向螺母连接块(208)将所述X向滑动板(211)分别与所述右旋丝杆(205)和所述左旋丝杆(206)相连，用于使所述X向滑动板(211)随所述X向螺母连接块(208)在所述X向滑动轨(207)上左右滑动，所述X向感应器(209)通过所述感应安装座(210)安装在所述连接板(202)上，用于感应X向螺母连接块(208)的位置从而确定X向的距离。

5.如权利要求4所述的一种用于铝合金电池托盘焊接的固定工装柔性装置，其特征在于：所述X向滑动板(211)的两侧装有所述Y向滑动轨(212)，所述Y向滑动轨(212)另一端装有所述安装平台(216)，所述安装平台(216)另一侧装有所述X向滑动轨(207)，所述Y向安装座(215)安装在所述连接板(202)的两侧并垂直于所述连接板(202)，所述Y向连接板(214)一侧连接到所述连接板(202)上，所述Y向连接板(214)另一侧上固定所述右旋丝杆(205)和所述左旋丝杆(206)，所述Y向电机安装板(217)安装在所述连接板(202)上且所述Y向电机安装板(217)上设置有所述伺服电机(201)，所述伺服电机(201)通过所述联轴器(203)与所述右旋丝杆(205)和所述左旋丝杆(206)相连，所述Y向螺母连接块(213)设置在所述右旋丝杆(205)和所述左旋丝杆(206)上，并与所述Y向滑动板(219)相连，所述Y向滑动板(219)能随所述Y向螺母连接块(213)在所述右旋丝杆(205)和所述左旋丝杆(206)上前后移动，所述Y向滑动板(219)的一侧设置有X向滑动轨(207)，所述Y向感应器(218)安装在所述Y向连接板(214)上，用于感应两个所述Y向滑动板(219)之间的距离，所述安装平台(216)一侧连接在所述X向导向轨(220)上，另一侧连接在所述Y向滑动轨(212)上，所述安装平台(216)上设有所述Z向夹紧定位组件(300)。

6.如权利要求5所述的一种用于铝合金电池托盘焊接的固定工装柔性装置，其特征在于：所述Z向夹紧定位组件(300)包括基板(301)、气缸转接板(302)、压臂支撑板(303)、压臂(304)、平面限位块(305)、平面压块(306)、双导杆气缸(307)、自锁气缸(308)；

所述基板(301)和所述气缸转接板(302)均设置于所述安装平台(216)上，所述压臂支撑板(303)安装在所述基板(301)上且所述压臂支撑板(303)与所述压臂(304)中间通过铰链相连，所述自锁气缸(308)一端安装于所述气缸转接板(302)上，另一端连接在所述压臂(304)上，用于通过所述自锁气缸(308)带动所述压臂(304)实现所述压臂(304)的夹紧与打开进而实现对工件的夹紧与松开，所述平面限位块(305)设置在所述基板(301)上，用于限制工件的X、Y方向的位置，所述双导杆气缸(307)安装在所述基板(301)上且所述双导杆气缸(307)的活动端设置有所述平面压块(306)，用于对工件X、Y方向的夹紧。

7.如权利要求6所述的一种用于铝合金电池托盘焊接的固定工装柔性装置，其特征在于：所述安装平台(216)共有4组。

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