CN221176293U - 一种用于电芯夹具自动装配的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及新能源电池技术领域，具体公开了一种用于电芯夹具自动装配的装置；包括：夹具盖板吊装组件、滑动平台组件、输送组件、拆装转移组件和控制组件；通过输送组件将夹具和电芯运输至预设工位；通过拆装转移组件将夹具的转移至滑动平台组件，通过夹具盖板吊装组件和拆装转移组件进行协同动作，拆解夹具，将电芯放入夹具内，然后组装夹具，最终完成电芯与夹具的自动化装配；在完整的装配过程中，均通过机械结构操作实现，不需要人工直接参与，能够降低人工成本，并且提高工作人员的安全性，避免因直接参与装配作业发生意外后给工作人员带来的伤害。

Description

一种用于电芯夹具自动装配的装置

技术领域

本实用新型涉及新能源电池技术领域，具体地，涉及一种用于电芯夹具自动装配的装置。

背景技术

随着科技的不断发展，对于环境的污染越来越严重，汽车是污染的重要来源。因此，对于汽车来说采用电力务必会减少污染。动力电池成为未来能源的发展方向。对于动力电池来说，其不仅本身的电化学性能需要十分优异，其机械性能同样要求十分优异以适应不同的应用环境。

为了模拟单体电池在模组端、电池包的实际环境下对性能方面的影响，在单体电池测试时会设计一些工装夹具来辅助单体电池来进行测试，以达到模拟效果。由于电芯使用过程中会产生大量气体使得电芯壳体膨胀挤压工装夹具，为避免夹具产生形变，会将夹具本体设计成较厚的钢板，在电芯与夹具配合安装过程中需要将夹具进行拆装，以目前的拆装方式来看，由于无合适吊装装置，在拆装过程中可能会出现人力不足，导致无法进行操作；并且由于需要人工进行搬运，第一耗费人力，第二在转移过程中，由于需要人力实际现场操作而导致人员可能会受到物理伤害；同时部件搬运过程中存在有可能掉落导致人员受到人身伤害的风险。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本实用新型的实施例提出一种用于电芯夹具自动装配的装置，包括：夹具盖板吊装组件、滑动平台组件、输送组件、拆装转移组件和控制组件；

所述夹具盖板吊装组件用于辅助夹具的拆解；滑动平台组件与所述夹具盖板吊装组件对应，其移动端能够移动至所述夹具盖板吊装组件的工作区；所述输送组件能够将分装的电芯和夹具输送至预设位置；所述拆装转移组件能够将分装的所述电芯和所述夹具转移至所述滑动平台组件的移动端，对夹具进行拆解、组装，并将组装后的夹具转移至所述输送组件；所述控制组件分别与所述夹具盖板吊装组件、所述滑动平台组件、所述输送组件和所述拆装转移组件电连接。

在本实用新型的方案中，通过输送组件将夹具和电芯运输至预设工位；通过拆装转移组件将夹具的转移至滑动平台组件，通过夹具盖板吊装组件和拆装转移组件进行协同动作，拆解夹具，将电芯放入夹具内，然后组装夹具，最终完成电芯与夹具的自动化装配；在完整的装配过程中，均通过机械结构操作实现，不需要人工直接参与，能够降低人工成本，并且提高工作人员的安全性，避免因直接参与装配作业发生意外后给工作人员带来的伤害。

在上述一种用于电芯夹具自动装配的装置的优选实施例中，还包括防护外壳；所述夹具盖板吊装组件、所述滑动平台组件和所述拆装转移组件均设置于所述防护外壳内。

在上述一种用于电芯夹具自动装配的装置的优选实施例中，所述防护外壳的侧壁设置有观察窗；所述防护外壳的侧壁设置有可开启的检修板；所述防护外壳与所述滑动平台组件运动轨迹对应的侧壁设有门。

在上述一种用于电芯夹具自动装配的装置的优选实施例中，所述夹具盖板吊装组件包括：

盖板放置平台，与所述滑动平台组件相对，所述滑动平台组件的动作端能够运动至所述盖板放置平台的上方；

吊索架组件，与所述滑动平台组件对应；

滑轮组，连接于所述吊索架组件；

绞盘机构，其索绳通过所述滑轮组吊装于所述吊索架组件；

电磁铁，连接于所述索绳的端部，与所述盖板放置平台相对。

在上述一种用于电芯夹具自动装配的装置的优选实施例中，所述滑动平台组件包括：

两个线性驱动机构一，分设于所述盖板放置平台的两侧；

滑动端板，连接于所述线性驱动机构一的动作端，能够沿所述线性驱动机构一运动至所述盖板放置平台的上方。

在上述一种用于电芯夹具自动装配的装置的优选实施例中，拆装转移组件包括：

两个导轨件一，分设于所述滑动平台组件的两侧，其轨迹与所述滑动平台组件的运动方向一致；

移动机构，设置于所述滑动平台组件的上方，能够沿所述导轨件一移动；

多个线性驱动机构二，分别连接于所述移动机构的顶部；

抓取部件，连接于其中一个所述线性驱动机构二的动作端，能够抓取夹具和电芯；

夹具开启部件，连接于其余所述线性驱动机构二的动作端，能够拆解和装配夹具。

在上述一种用于电芯夹具自动装配的装置的优选实施例中，输送组件包括：

两个导轨件二，设置于所述导轨件一的内侧，并且与所述导轨件一的轨迹一致；

移动小车，能够沿所述导轨件二运动至预设工位；所述小车的顶部设置有用于装载所述夹具和所述电芯的夹具槽和电芯槽。

在上述一种用于电芯夹具自动装配的装置的优选实施例中，所述控制组件包括：

激光位移传感器，用于检测移动机构的位移信息；

拉力传感器，连接于所述索绳的端部，其测量端与电磁铁连接；

控制器，分别与所述激光位移传感器、所述拉力传感器、所述夹具盖板吊装组件、滑动平台组件和所述拆装转移组件电连接。

在上述一种用于电芯夹具自动装配的装置的优选实施例中，所述移动机构的底部设置有电动车轮，所述导轨件一为电动车轮轨道。

在上述一种用于电芯夹具自动装配的装置的优选实施例中，所述抓取部件为真空吸盘装置。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本公开。根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将更清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1-2是本实用新型所示用于电芯夹具自动装配的装置的结构示意图。

图3是图1中防护外壳内部的结构示意图。

附图标记：

1、夹具盖板吊装组件；10、盖板放置平台；11、吊索架组件；12、滑轮组；13、绞盘机构；14、电磁铁；2、滑动平台组件；20、线性驱动机构一；21、滑动端板；3、输送组件；30、导轨件二；31、移动小车；310、夹具槽；311、电芯槽；5、拆装转移组件；50、导轨件一；51、移动机构；510、移动架；511、电动车轮；52、线性驱动机构二；53、抓取部件；54、夹具开启部件；6、控制组件；7、防护外壳；70、观察窗；71、门；72、按钮盒。

具体实施方式

下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

如背景技术中，电芯与夹具配合安装过程中需要将夹具进行拆装，以目前的拆装方式来看，由于无合适吊装装置，在拆装过程中可能会出现人力不足，导致无法进行操作；并且由于需要人工进行搬运，第一耗费人力，第二在转移过程中，由于需要人力实际现场操作而导致人员可能会受到物理伤害；同时部件搬运过程中存在有可能掉落导致人员受到人身伤害的风险。

参照图1-3所示，根据本实用新型的实施例的一种用于电芯夹具自动装配的装置，包括：夹具盖板吊装组件1、滑动平台组件2、输送组件3、拆装转移组件5和控制组件6；

夹具盖板吊装组件1用于辅助夹具的拆解；滑动平台组件2与夹具盖板吊装组件1对应，其移动端能够移动至夹具盖板吊装组件1的工作区；输送组件3能够将分装的电芯和夹具输送至预设位置；拆装转移组件5能够将分装的电芯和夹具转移至滑动平台组件2的移动端，对夹具进行拆解、组装，并将组装后的夹具转移至输送组件3；控制组件6分别与夹具盖板吊装组件1、滑动平台组件2、输送组件3和拆装转移组件5电连接。

在本实用新型的方案中，通过输送组件3将夹具和电芯运输至预设工位；通过拆装转移组件5将夹具的转移至滑动平台组件2，通过夹具盖板吊装组件1和拆装转移组件5进行协同动作，拆解夹具，将电芯放入夹具内，然后组装夹具，最终完成电芯与夹具的自动化装配；在完整的装配过程中，均通过机械结构操作实现，不需要人工直接参与，能够降低人工成本，并且提高工作人员的安全性，避免因直接参与装配作业发生意外后给工作人员带来的伤害。

在上述一种用于电芯夹具自动装配的装置的优选实施例中，还包括防护外壳7；夹具盖板吊装组件1、滑动平台组件2和拆装转移组件5均设置于防护外壳7内。

具体而言，防护外壳7的侧壁设置有观察窗70；防护外壳7的侧壁设置有可开启的检修板；防护外壳7与滑动平台组件2运动轨迹对应的侧壁设有门71；其中，防护外壳7上还粘接有按钮盒72，用于控制内部的结构动作；观察窗70为玻璃窗，检修板配合插销组件装配于防护外壳7的背侧。

应当理解的是，通过防护外壳7形成独立的工作空间，当夹具搬运和装配的过程中发生脱落等问题时，不会伤害到外部空间的工作人员，进一步提升了工作过程的安全性。

在上述一种用于电芯夹具自动装配的装置的优选实施例中，夹具盖板吊装组件1包括：盖板放置平台10、吊索架组件11、滑轮组12、绞盘机构13和电磁铁14；

盖板放置平台10与滑动平台组件2相对，滑动平台组件2的动作端能够运动至盖板放置平台10的上方；吊索架组件11与滑动平台组件2对应；滑轮组12连接于吊索架组件11；绞盘机构13的索绳通过滑轮组12吊装于吊索架组件11；电磁铁14连接于索绳的端部，与盖板放置平台10相对。

具体而言，吊索架包括一根立柱和一个龙门架；立柱与绞盘机构13的索绳对应，龙门架与盖板放置平台10对应，滑轮组12设有两个定滑轮，分别设置在立柱和龙门架的顶部位置，索绳依次连接于两个定滑轮垂向盖板放置平台10，形成三角形的结构布局，稳定性更强，安全性更高。

在上述一种用于电芯夹具自动装配的装置的优选实施例中，滑动平台组件2包括：两个线性驱动机构一20和滑动端板21；其中，

两个线性驱动机构一20分设于盖板放置平台10的两侧；滑动端板21连接于线性驱动机构一20的动作端，能够沿线性驱动机构一20运动至盖板放置平台10的上方。

具体而言，线性驱动机构一20为现有技术，可以优选为丝杠组件、气缸、电动头伸缩杆机构等，此处优选为丝杠组件，稳定性更强。

在上述一种用于电芯夹具自动装配的装置的优选实施例中，拆装转移组件5包括：两个导轨件一50、移动机构51、多个线性驱动机构二52、抓取部件53和夹具开启部件54；其中，

两个导轨件一50分设于滑动平台组件2的两侧，其轨迹与滑动平台组件2的运动方向一致；移动机构51设置于滑动平台组件2的上方，能够沿导轨件一50移动；多个线性驱动机构二52分别连接于移动机构51的顶部；抓取部件53连接于其中一个线性驱动机构二52的动作端，能够抓取夹具和电芯；夹具开启部件54连接于其余线性驱动机构二52的动作端，能够拆解和装配夹具。

具体而言，移动机构51包括移动架510和电动车轮511，移动架510由安装板和安装板底部的四条支腿构成；四条支腿上分别连接有电动车轮511；多个线性驱动机构二52分别垂直连接于安装板的下板面，能够向地面方向伸缩；抓取部件53为现有技术，优选为真空吸盘装置，能够吸附在夹具和电信的外壁，随移动机构51动作；夹具开启部件54为现有技术，当家具采用螺栓连接时，可以选用电动扳手，并且具有磁吸功能，将螺钉拆解后能够吸附在扳手上；实现夹具的移动和拆解，自动化更强，安全性更高。

在上述一种用于电芯夹具自动装配的装置的优选实施例中，输送组件3包括：两个导轨件二30和移动小车31；其中，

两个导轨件二30设置于导轨件一50的内侧，并且与导轨件一50的轨迹一致；移动小车31能够沿导轨件二30运动至预设工位；小车的顶部设置有用于装载夹具和电芯的夹具槽310和电芯槽311。

应当理解的是么移动小车31可以为手推车，通过工作人员推至预设工位即可；其顶部设置有工装板，工装板上设有装载夹具和电芯的夹具槽310和电芯槽311，实现夹具和电芯的限位，能够提升移动过程的安全性。

在上述一种用于电芯夹具自动装配的装置的优选实施例中，控制组件6包括：激光位移传感器、拉力传感器和控制器；其中，控制器设置在夹具盖板吊装组建的一侧；

激光位移传感器设置于控制器的机箱上，其发射口与移动机构51的架体相对，用于检测移动机构51的位移信息；拉力传感器连接于索绳的端部，其测量端与电磁铁14连接；控制器分别与激光位移传感器、拉力传感器、夹具盖板吊装组件1、滑动平台组件2和拆装转移组件5电连接。

在上述一种用于电芯夹具自动装配的装置的优选实施例中，移动机构51的底部设置有电动车轮511，与移动架510键连接，导轨件一50为电动车轮511轨道。

需要说明的是，本方案的操作原理为：按钮盒72、激光位移传感器、拉力传感器与控制器连接通讯，传感器信号提供给控制器判断后续指令；绞盘机构13、线性驱动机构一20、移动机构51、线性驱动机构二52、抓取部件53、电磁铁14与控制器通讯联动控制，控制器给出指令使其进行相应动作；控制器通过参考激光位移传感器检测数值给出指令控制移动机构51动作，通过参考拉力传感器检测数值给出指令控制电磁铁14动作。

具体而言，本方案的装配原理为：将夹具和电芯分别放置于夹具槽310和电芯槽311，然后将移动小车31沿导轨件二30推进装置内部固定位置；将门71进行关闭；按动按钮盒72上的“安装”按钮，移动机构51动作使移动机构51运动到移动小车31上方使抓取部件53对准夹具，控制线性驱动机构二52伸长使抓取部件53吸住夹具后线性驱动机构二52回缩到初始位置，移动机构51运动到滑动端板21上方，线性驱动机构二52伸长使夹具接触滑动端板21台面，抓取部件53放开夹具后线性驱动机构二52回缩至初始位置；控制移动移动机构51使4个夹具开启部件54对准夹具的四个螺母位置，线性驱动机构二52伸长使夹具开启部件54拆下螺母后并利用磁吸留在夹具开启部件54的套筒内，然后线性驱动机构二52回缩到初始位置，移动机构51运动到移动小车31上方，使抓取部件53对准电芯；线性驱动机构一20动作使滑动端板21运动到电磁铁14下方，绞盘机构13转动放松索绳使电磁铁14下降至拉力传感器检测值为0时停止，电磁铁14通电吸住夹具上板，绞盘机构13反转收紧索绳使电磁铁14及夹具上板上升至电磁铁14初始位置，滑动端板21移动回退至初始位置，绞盘机构13转动放松索绳使电磁铁14及夹具上板下降至拉力传感器检测值为0时停止，将夹具上板放置于盖板放置平台10之上；控制线性驱动机构二52伸长使抓取部件53吸住电芯后线性驱动机构二52回缩到初始位置，移动机构51运动到滑动端板21上方使抓取部件53对准夹具，线性驱动机构二52伸长使电芯放置于夹具上，抓取部件53放开电芯后线性驱动机构二52回缩到初始位置；绞盘机构13反转收紧索绳使电磁铁14及夹具上板上升至电磁铁14初始位置，滑动端板21运动到电磁铁14下方，绞盘机构13转动放松索绳使电磁铁14及夹具上板下降至拉力传感器检测值为0时停止，将夹具上板放回夹具相应位置，电磁铁14断电放开夹具上板，绞盘机构13反转收紧索绳使电磁铁14上升至初始位置，滑动端板21及夹具移动回退至滑动端板21初始位置；控制移动移动机构51使4个夹具开启部件54对准夹具的四个螺栓位置，线性驱动机构二52伸长使抓取部件53将套筒内的螺母安装在夹具螺栓上，然后线性驱动机构二52回缩到初始位置；控制移动机构51运动使抓取部件53对准夹具，控制线性驱动机构二52伸长使抓取部件53吸住夹具后线性驱动机构二52回缩到初始位置；移动机构51运动到移动小车31上方，使抓取部件53及夹具对准夹具槽310，线性驱动机构二52伸长使夹具放置于夹具槽310，抓取部件53放开夹具后线性驱动机构二52回缩至初始位置，移动机构51回退至初始位置；将门71打开；将移动小车31沿导轨件二30拉动移至装置外部。

具体而言，本方案的拆解原理为：将装配电芯的夹具放置于夹具槽310，然后将移动小车31沿导轨件二30推进装置内部固定位置；将门71进行关闭；按动按钮盒72上的“拆除”按钮，控制器控制装置内部件进行动作，过程与装配过程相反。在装置运行过程中出现异常情况时，按动按钮盒72上的“停止”按钮，控制器将控制所有部件停止移动。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

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至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，应当理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种用于电芯夹具自动装配的装置，其特征在于，包括：

夹具盖板吊装组件，用于辅助夹具的拆解；

滑动平台组件，与所述夹具盖板吊装组件对应，其移动端能够移动至所述夹具盖板吊装组件的工作区；

输送组件，能够将分装的电芯和夹具输送至预设位置；

拆装转移组件，能够将分装的所述电芯和所述夹具转移至所述滑动平台组件的移动端，对夹具进行拆解、组装，并将组装后的夹具转移至所述输送组件；

控制组件，分别与所述夹具盖板吊装组件、所述滑动平台组件、所述输送组件和所述拆装转移组件电连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于电芯夹具自动装配的装置，其特征在于，还包括防护外壳；所述夹具盖板吊装组件、所述滑动平台组件和所述拆装转移组件均设置于所述防护外壳内。

3.根据权利要求2所述的一种用于电芯夹具自动装配的装置，其特征在于，所述防护外壳的侧壁设置有观察窗；所述防护外壳的侧壁设置有可开启的检修板；所述防护外壳与所述滑动平台组件运动轨迹对应的侧壁设有门。

4.根据权利要求1所述的一种用于电芯夹具自动装配的装置，其特征在于，所述夹具盖板吊装组件包括：

盖板放置平台，与所述滑动平台组件相对，所述滑动平台组件的动作端能够运动至所述盖板放置平台的上方；

吊索架组件，与所述滑动平台组件对应；

滑轮组，连接于所述吊索架组件；

绞盘机构，其索绳通过所述滑轮组吊装于所述吊索架组件；

电磁铁，连接于所述索绳的端部，与所述盖板放置平台相对。

5.根据权利要求4所述的一种用于电芯夹具自动装配的装置，其特征在于，所述滑动平台组件包括：

两个线性驱动机构一，分设于所述盖板放置平台的两侧；

滑动端板，连接于所述线性驱动机构一的动作端，能够沿所述线性驱动机构一运动至所述盖板放置平台的上方。

6.根据权利要求4或5所述的一种用于电芯夹具自动装配的装置，其特征在于，拆装转移组件包括：

两个导轨件一，分设于所述滑动平台组件的两侧，其轨迹与所述滑动平台组件的运动方向一致；

移动机构，设置于所述滑动平台组件的上方，能够沿所述导轨件一移动；

多个线性驱动机构二，分别连接于所述移动机构的顶部；

抓取部件，连接于其中一个所述线性驱动机构二的动作端，能够抓取夹具和电芯；

夹具开启部件，连接于其余所述线性驱动机构二的动作端，能够拆解和装配夹具。

7.根据权利要求6所述的一种用于电芯夹具自动装配的装置，其特征在于，输送组件包括：

两个导轨件二，设置于所述导轨件一的内侧，并且与所述导轨件一的轨迹一致；

移动小车，能够沿所述导轨件二运动至预设工位；所述小车的顶部设置有用于装载所述夹具和所述电芯的夹具槽和电芯槽。

8.根据权利要求4所述的一种用于电芯夹具自动装配的装置，其特征在于，所述控制组件包括：

激光位移传感器，用于检测移动机构的位移信息；

拉力传感器，连接于所述索绳的端部，其测量端与电磁铁连接；

控制器，分别与所述激光位移传感器、所述拉力传感器、所述夹具盖板吊装组件、滑动平台组件和所述拆装转移组件电连接。

9.根据权利要求6所述的一种用于电芯夹具自动装配的装置，其特征在于，所述移动机构的底部设置有电动车轮，所述导轨件一为电动车轮轨道。

10.根据权利要求9所述的一种用于电芯夹具自动装配的装置，其特征在于，所述抓取部件为真空吸盘装置。