CN217641670U - 电池包电芯连接件的自动安装机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电芯装配的技术领域，具体涉及一种电池包电芯连接件的自动安装机构。包括设置于电芯上方的安装框架、夹具座、夹具、X向调节机构、Y向调节机构，电芯沿X向均匀分布有多个且相邻电芯的正负电极交错设置，电芯之间交替通过第一母排连接件、第二母排连接件串联，夹具包括与各个第一母排连接件相互对应并夹紧配合的第一夹具和与各个第二母排连接件相互对应并夹紧配合的第二夹具，X向调节机构连接第一夹具座和第二夹具座并可使第一夹具座和第二夹具座同步沿X向位移，Y向调节机构用于驱动第一夹具座和第二夹具座背离或相向运动。本结构能够实现电芯母排连接件的批量自动化装配，且无需使用定位块定位，其装配效率极大提高。

Description

电池包电芯连接件的自动安装机构

技术领域

本实用新型涉及电芯装配的技术领域，具体涉及一种电池包电芯连接件的自动安装机构。

背景技术

现有大部分电池包电芯通过锁合螺丝成组结构或电芯BSB焊接工艺进行成组，成组为模组或电芯Block单元，进而装配到电池包中。组装之后电池的散热效果较差，焊接存在焊接不良风险，以及拆卸维修不便，维修时需将整个电池模组或者电芯Block一起更换，相对来说维修成本较高，会造成部分电芯材料浪费，也会一定程度的造成对环境的污染。

为避免以上状况，现有电芯还通过母排连接件串联电池模组内的各个电芯上的极柱。但该连接方式需要操作人员手动将母排连接件放置在电芯需要连接的极柱位置后，才能通过锁合螺丝锁紧从而实现电芯的串联。该连接方式在装配时需要操作人员进行放置母排连接件的大量重复操作，其效率极低。同时，该连接方式在装配时，还需要配合定位块进行连接件的定位，因此在连接完成后需要将连接件的定位块弯折卡入极柱的卡接槽中，从而进一步降低了电池模组的生产速度。

实用新型内容

本实用新型的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种电池包电芯连接件的自动安装机构，能够实现电芯母排连接件的批量自动化装配，且无需使用定位块定位，其装配效率极大提高。

本实用新型一种电池包电芯连接件的自动安装机构，包括设置于电芯上方的安装框架、夹具座、夹具、X向调节机构、Y向调节机构，所述电芯沿X向均匀分布有多个且相邻电芯的正负电极交错设置，所述电芯之间交替通过第一母排连接件、第二母排连接件串联，所述第一母排连接件位于电芯宽度方向上的一侧，所述第二母排连接件位于电芯宽度方向上的另一侧，所述夹具包括与各个第一母排连接件相互对应并夹紧配合的第一夹具和与各个第二母排连接件相互对应并夹紧配合的第二夹具，所述夹具座包括与第一夹具连接的第一夹具座和与第二夹具连接的第二夹具座，所述第一夹具座和第二夹具座均活动设置于所述安装框架内，所述X向调节机构连接第一夹具座和第二夹具座并可使所述第一夹具座和第二夹具座同步沿X向位移，所述Y向调节机构用于驱动第一夹具座和第二夹具座背离或相向运动，其中，X向为电芯厚度方向，Y向为电芯宽度方向。

通过以上技术方案，两侧夹具可分别夹取第一母排连接件、第二母排连接件，并在X向调节机构、Y向调节机构的驱动下同步进行X向和Y向位移，从而使第一母排连接件、第二母排连接件能落入指定位置，后续仅需拧紧极柱的锁合螺丝既能实现电芯的串联成组装配。该安装机构能适用于任意规格的电芯连接件装配，且能实现连接件的批量自动化装配，其效率大大提高。同时，由于X向调节机构、Y向调节机构可实现各个连接件于任意位置的同步调节，其装配一致性高，通过自动化精密控制可保证装配位置精确，从而无需再使用定位块对连接件位置进行定位，进一步提高了装配效率。

较为优选的，所述第一夹具座和第二夹具座均包括高度调节机构、顶部安装座和用于连接夹具的底部安装座，所述高度调节机构一端连接顶部安装座，另一端连接底部安装座，所述X向调节机构、Y向调节机构通过顶部安装座与第一夹具座或第二夹具座连接。在夹具座上集成高度调节机构，能实现夹具自动升降，使控制更灵活。

较为优选的，所述X向调节机构包括X向驱动件、X向伸缩件、X向滑杆、滑块和Y向滑杆，所述X向驱动件与所述X向伸缩件固连并可驱动所述X向伸缩件沿X向位移，所述安装框架内两侧位置各设有沿X向延伸的X向滑杆，每个所述第一夹具座均通过一个固连的滑块与一侧的X向滑杆滑动配合，每个所述第二夹具座均通过一个固连的滑块与另一侧的X向滑杆滑动配合，所述X向伸缩件上沿X向交替设置有若干个第一连接部和第二连接部，所述X向伸缩件通过第一连接部与第一夹具座的滑块连接，所述X向伸缩件的第二连接部通过Y向滑杆与第二夹具座连接。

通过以上结构可采用单侧X向驱动件实现双侧夹具的同步驱动，其大大简化了X向调节机构的结构，节约了其占用空间。且通过该精巧的设计实现所有夹具的X向同步驱动，保证了连接件装配的一致性。

较为优选的，所述X向伸缩件为交叉式栅栏伸缩件，所述交叉式栅栏伸缩件包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆与第二连杆于中部交叉并相互铰接，所述第一连杆与第二连杆于顶、底两端相互铰接，所述第一连接部为中部铰接点，所述第二连接部为顶部铰接点。

较为优选的，所述Y向调节机构包括Y向驱动件和齿轮传动件，所述第二夹具座顶部固连有支架，所述支架上开设有与所述Y向滑杆滑动配合的竖直滑槽，所述齿轮传动件用于驱动两侧的X向滑杆沿Y向滑杆背离或相向运动。

较为优选的，所述X向滑杆两端固连有连接块，所述齿轮传动件包括由电机驱动的齿轮和与所述齿轮上部啮合的第一齿条和与所述齿轮下部啮合的第二齿条，所述第一齿条和第二齿条的端部分别与两侧的连接块固连。

采用以上结构，结合Y向滑杆，可实现双侧夹具的Y向同步位移，从而灵活调整夹具沿宽度方向的间距，使该机构能适用于各型号的电芯装配，提高了该机构的普适性。同时，采用以上结构可是Y向调节机构与X向调节机构分别位于安装框架的两个不同区域(一个为端部，一个为侧部)，从而实现狭小空间的布置，并避免了Y向调节机构与X向调节机构之间的互相干涉。

较为优选的，所述高度调节机构包括气缸，所述气缸的缸体与顶部安装座固定，所述气缸的活塞杆向下延伸并与底部安装座固定。

较为优选的，所述第一夹具和第二夹具均包括Y向开合的夹体，所述夹体的底部在中心位置设有X向贯穿的下开槽，所述下开槽的顶壁和侧壁与母排连接件的上表面和侧部限位配合。该结构的夹体设计，能通过下开槽对连接件进行高度方向和宽度方向的辅助限位，进一步保证了装配精度。

较为优选的，所述安装框架为内部中空且顶底开口的方形框架。

较为优选的，所述X向滑杆为沿高度方向上下布置的双滑杆结构。

本实用新型的有益效果为：本机构的两侧夹具可分别夹取第一母排连接件、第二母排连接件，并在X向调节机构、Y向调节机构的驱动下同步进行X向和Y向位移，从而使第一母排连接件、第二母排连接件能落入指定位置，工作人员后续仅需拧紧极柱的锁合螺丝既能实现电芯的串联成组装配。该安装机构能适用于任意规格的电芯连接件装配，且能实现连接件的批量自动化装配，其效率大大提高。同时，由于X向调节机构、Y向调节机构可实现各个连接件于任意位置的同步调节，其装配一致性高，通过自动化精密控制可保证装配位置精确，从而无需再使用定位块对连接件位置进行定位，进一步提高了装配效率。

附图说明

图1为本实用新型(含电芯)的第一角度立体结构示意图；

图2为本实用新型(含电芯)的第二角度立体结构示意图；

图3为本实用新型两侧夹具、母排连接件与电芯的位置关系示意图；

图4为本实用新型第一夹具座的结构示意图；

图5为本实用新型X向调节机构的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例一

图1-4示出了本申请较佳实施例提供的一种电池包电芯连接件的自动安装机构的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

如图1、2所示，一种电池包电芯连接件的自动安装机构，包括设置于电芯2上方的安装框架1、夹具座、夹具、X向调节机构、Y向调节机构，所述电芯2沿X向均匀分布有多个且相邻电芯2的正负电极交错设置。每个电芯2均具有一个正极和一个负极，该正负电极交错设置指1、3、5……电芯以正极朝前负极朝后的方向放置，2、4、6……电芯以负极朝前正极朝后的方向放置。所述电芯2之间交替通过第一母排连接件5、第二母排连接件6串联，所述第一母排连接件5位于电芯2宽度方向上的一侧，所述第二母排连接件6位于电芯2宽度方向上的另一侧。即某一电芯的正极通过第一母排连接件5与其前面一个电芯的负极连接，负极通过第二母排连接件6与其后面一个电芯的正极连接。以该方式交替连接，从而实现所有电芯在X向上的串联成组。

所述夹具包括与各个第一母排连接件5相互对应并夹紧配合的第一夹具3和与各个第二母排连接件6相互对应并夹紧配合的第二夹具4，所述夹具座包括与第一夹具3连接的第一夹具座7和与第二夹具4连接的第二夹具座8，所述第一夹具座7和第二夹具座8均活动设置于所述安装框架1内，所述X向调节机构连接第一夹具座7和第二夹具座8并可使所述第一夹具座7和第二夹具座8同步沿X向位移，所述Y向调节机构用于驱动第一夹具座7和第二夹具座8背离或相向运动，其中，X向为电芯2厚度方向，Y向为电芯2宽度方向。两侧夹具可分别夹取第一母排连接件、第二母排连接件，并在X向调节机构、Y向调节机构的驱动下同步进行X向和Y向位移，从而使第一母排连接件、第二母排连接件能落入指定位置，后续仅需拧紧极柱的锁合螺丝既能实现电芯的串联成组装配。该安装机构能适用于任意规格的电芯连接件装配，且能实现连接件的批量自动化装配，其效率大大提高。同时，由于X向调节机构、Y向调节机构可实现各个连接件于任意位置的同步调节，其装配一致性高，通过自动化精密控制可保证装配位置精确，从而无需再使用定位块对连接件位置进行定位，进一步提高了装配效率。

在一个实施例中，如图3所示，所述第一夹具座7和第二夹具座8均包括高度调节机构20、顶部安装座21和用于连接夹具的底部安装座22，所述高度调节机构20一端连接顶部安装座21，另一端连接底部安装座22，所述X向调节机构、Y向调节机构通过顶部安装座21与第一夹具座7或第二夹具座8连接。

在一个实施例中，所述X向调节机构包括X向驱动件28、X向伸缩件11、X向滑杆9、滑块19和Y向滑杆10，所述X向驱动件28与所述X向伸缩件11固连并可驱动所述X向伸缩件11沿X向位移，所述安装框架1内两侧位置各设有沿X向延伸的X向滑杆9，每个所述第一夹具座7均通过一个固连的滑块19与一侧的X向滑杆9滑动配合，每个所述第二夹具座8均通过一个固连的滑块19与另一侧的X向滑杆9滑动配合，所述X向伸缩件11上沿X向交替设置有若干个第一连接部26和第二连接部27，所述X向伸缩件11通过第一连接部26与第一夹具座7的滑块19连接，所述X向伸缩件11的第二连接部27通过Y向滑杆10与第二夹具座8连接。

在一个实施例中，如图4所示，所述X向伸缩件11为交叉式栅栏伸缩件，所述交叉式栅栏伸缩件包括第一连杆24和第二连杆25，所述第一连杆24与第二连杆25于中部交叉并相互铰接，所述第一连杆24与第二连杆25于顶、底两端相互铰接，所述第一连接部26为中部铰接点，所述第二连接部27为顶部铰接点。通过X向驱动件28驱动交叉式栅栏伸缩件伸缩时，第一连接部26带动各个滑块19同步运动，同时，第二连接部27带动各个Y向滑杆10同步运动，从而带动与Y向滑杆10连接的各个第二夹具座8同步运动。采用以上结构，结合Y向滑杆，可实现双侧夹具的Y向同步位移，从而灵活调整夹具沿宽度方向的间距，而X向的灵活位移可实现夹具在电芯厚度方向的间距调节，从而可适用于不同厚度的电芯装配。使该机构能适用于各型号的电芯装配，提高了该机构的普适性。

在一个实施例中，所述Y向调节机构包括Y向驱动件14和齿轮传动件，所述第二夹具座8顶部固连有支架12，所述支架12为L形支架，其水平部与第二夹具座8的顶部固定，其竖直部上开设有与所述Y向滑杆10滑动配合的竖直滑槽13，所述齿轮传动件用于驱动两侧的X向滑杆9沿Y向滑杆10背离或相向运动。

在一个实施例中，所述X向滑杆9两端固连有连接块18，所述齿轮传动件包括由电机驱动的齿轮15和与所述齿轮15上部啮合的第一齿条16和与所述齿轮15下部啮合的第二齿条17，所述第一齿条16和第二齿条17的端部分别与两侧的连接块18固连。采用以上结构可是Y向调节机构与X向调节机构分别位于安装框架的两个不同区域(一个为端部，一个为侧部)，从而实现狭小空间的布置，并避免了Y向调节机构与X向调节机构之间的互相干涉。Y向驱动件14驱动齿轮15正向转动时，在竖直滑槽13与Y向滑杆10滑动配合下，两根齿条带动两侧滑杆相向运动。而Y向驱动件14驱动齿轮15反向转动时，在竖直滑槽13与Y向滑杆10滑动配合下，两根齿条带动两侧滑杆背向运动。从而实现两侧夹具的间距调节，以适应不同宽度的电芯装配。

在一个实施例中，所述高度调节机构20包括气缸，所述气缸的缸体与顶部安装座21固定，所述气缸的活塞杆向下延伸并与底部安装座22固定。通过气缸的调节，其活塞杆在伸出或回缩时，可实现夹具的升降控制，从而实现连接件的夹取，放置于脱离。

在一个实施例中，所述第一夹具3和第二夹具4均包括Y向开合的夹体，所述夹体的底部在中心位置设有X向贯穿的下开槽23，所述下开槽23的顶壁与夹持的母排连接件的上表面限位配合。该结构的夹体设计，能通过下开槽对连接件进行高度方向和宽度方向的辅助限位，进一步保证了连接件的装配精度。

在一个实施例中，所述安装框架1为内部中空且顶底开口的方形框架。

在一个实施例中，所述X向滑杆9为沿高度方向上下布置的双滑杆结构。该双滑杆结构形式可使滑块与滑杆之间稳定性更高，使夹具不会晃动。

本装置的工作过程如下：

将电芯以前文所述正负电极交错设置的方式摆放到位后，夹具松开，形成夹持空间，自动安装机构通过各个夹具从传送带上夹取两列母排连接件。通过X向驱动件28和Y向驱动件14同步驱动交叉式栅栏伸缩件和齿轮传动件，使各夹具之间沿X向和Y向的间距至合适位置。该合适位置时，第一母排连接件5和第二母排连接件6分别位于待装配位置的正上方。此时控制高度调节机构20的气缸伸出，使夹具下行至第一母排连接件5和第二母排连接件6的卡槽与左右两侧的极柱嵌合时，夹具分离并上行。操作员依次拧紧各个极柱处的锁合螺丝即可。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池包电芯连接件的自动安装机构，其特征在于：包括设置于电芯(2)上方的安装框架(1)、夹具座、夹具、X向调节机构、Y向调节机构，所述电芯(2)沿X向均匀分布有多个且相邻电芯(2)的正负电极交错设置，所述电芯(2)之间交替通过第一母排连接件(5)、第二母排连接件(6)串联，所述第一母排连接件(5)位于电芯(2)宽度方向上的一侧，所述第二母排连接件(6)位于电芯(2)宽度方向上的另一侧，所述夹具包括与各个第一母排连接件(5)相互对应并夹紧配合的第一夹具(3)和与各个第二母排连接件(6)相互对应并夹紧配合的第二夹具(4)，所述夹具座包括与第一夹具(3)连接的第一夹具座(7)和与第二夹具(4)连接的第二夹具座(8)，所述第一夹具座(7)和第二夹具座(8)均活动设置于所述安装框架(1)内，所述X向调节机构连接第一夹具座(7)和第二夹具座(8)并可使所述第一夹具座(7)和第二夹具座(8)同步沿X向位移，所述Y向调节机构用于驱动第一夹具座(7)和第二夹具座(8)背离或相向运动，其中，X向为电芯(2)厚度方向，Y向为电芯(2)宽度方向。

2.根据权利要求1所述的电池包电芯连接件的自动安装机构，其特征在于：所述第一夹具座(7)和第二夹具座(8)均包括高度调节机构(20)、顶部安装座(21)和用于连接夹具的底部安装座(22)，所述高度调节机构(20)一端连接顶部安装座(21)，另一端连接底部安装座(22)，所述X向调节机构、Y向调节机构通过顶部安装座(21)与第一夹具座(7)或第二夹具座(8)连接。

3.根据权利要求1所述的电池包电芯连接件的自动安装机构，其特征在于：所述X向调节机构包括X向驱动件(28)、X向伸缩件(11)、X向滑杆(9)、滑块(19)和Y向滑杆(10)，所述X向驱动件(28)与所述X向伸缩件(11)固连并可驱动所述X向伸缩件(11)沿X向位移，所述安装框架(1)内两侧位置各设有沿X向延伸的X向滑杆(9)，每个所述第一夹具座(7)均通过一个固连的滑块(19)与一侧的X向滑杆(9)滑动配合，每个所述第二夹具座(8)均通过一个固连的滑块(19)与另一侧的X向滑杆(9)滑动配合，所述X向伸缩件(11)上沿X向交替设置有若干个第一连接部(26)和第二连接部(27)，所述X向伸缩件(11)通过第一连接部(26)与第一夹具座(7)的滑块(19)连接，所述X向伸缩件(11)的第二连接部(27)通过Y向滑杆(10)与第二夹具座(8)连接。

4.根据权利要求3所述的电池包电芯连接件的自动安装机构，其特征在于：所述X向伸缩件(11)为交叉式栅栏伸缩件，所述交叉式栅栏伸缩件包括第一连杆(24)和第二连杆(25)，所述第一连杆(24)与第二连杆(25)于中部交叉并相互铰接，所述第一连杆(24)与第二连杆(25)于顶、底两端相互铰接，所述第一连接部(26)为中部铰接点，所述第二连接部(27)为顶部铰接点。

5.根据权利要求3所述的电池包电芯连接件的自动安装机构，其特征在于：所述Y向调节机构包括Y向驱动件(14)和齿轮传动件，所述第二夹具座(8)顶部固连有支架(12)，所述支架(12)上开设有与所述Y向滑杆(10)滑动配合的竖直滑槽(13)，所述齿轮传动件用于驱动两侧的X向滑杆(9)沿Y向滑杆(10)背离或相向运动。

6.根据权利要求5所述的电池包电芯连接件的自动安装机构，其特征在于：所述X向滑杆(9)两端固连有连接块(18)，所述齿轮传动件包括由电机驱动的齿轮(15)和与所述齿轮(15)上部啮合的第一齿条(16)和与所述齿轮(15)下部啮合的第二齿条(17)，所述第一齿条(16)和第二齿条(17)的端部分别与两侧的连接块(18)固连。

7.根据权利要求2所述的电池包电芯连接件的自动安装机构，其特征在于：所述高度调节机构(20)包括气缸，所述气缸的缸体与顶部安装座(21)固定，所述气缸的活塞杆向下延伸并与底部安装座(22)固定。

8.根据权利要求1所述的电池包电芯连接件的自动安装机构，其特征在于：所述第一夹具(3)和第二夹具(4)均包括Y向开合的夹体，所述夹体的底部在中心位置设有X向贯穿的下开槽(23)，所述下开槽(23)的顶壁和侧壁与母排连接件的上表面和侧部限位配合。

9.根据权利要求1所述的电池包电芯连接件的自动安装机构，其特征在于：所述安装框架(1)为内部中空且顶底开口的方形框架。

10.根据权利要求3所述的电池包电芯连接件的自动安装机构，其特征在于：所述X向滑杆(9)为沿高度方向上下布置的双滑杆结构。

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