鋰電池裝配線專用升降夾緊專機的製作方法

2023-12-02 05:30:46 1

本實用新型涉及一種專用夾緊專機，具體說是一種用於電動汽車的鋰電池裝配線專用升降夾緊專機。

背景技術：

電驅動技術的特點是精確和靈活，尤其適合於作用力快速增大且需要精確定位的應用中，並且電驅動結構緊湊，適用於空間有限的環境中。尤其隨著電子行業的持續創新和高速發展，電驅動器的價格不斷下降，這些無疑都證明了電驅動在自動化領域中有著極強的生命力。

電缸是電驅動技術的一種表現形式，它是將伺服電機與絲槓一體化設計的模塊化產品，將伺服電機的旋轉運動轉換成直線運動，同時將伺服電機的最佳優點：精確轉速控制、精確轉數控制和精確扭矩控制轉變成精確速度控制、精確位置控制和精確推力控制，實現了高精度直線運動系列的全新革命性產品。

相比於液壓缸和氣缸，電缸的優勢在於閉環伺服控制，控制精度達到0.02mm，控制推力精度達1％，能夠多點定位，並且實現環境更環保，更節能，安裝方式更靈活。

基於電缸搭建起來的機構能夠達到精準、穩定、快速完成雙層倍速鏈線體上側板夾緊的基本要求，但目前動力電池的裝配還處於初級階段，尚未出現將電缸用於鋰電池側板夾緊的專機，如何創造一種新的用於鋰電池裝配線專用的升降夾緊專機為本實用新型目的所在。

技術實現要素：

針對現有技術中存在的缺陷，本實用新型的目的在於提供一種鋰電池裝配線專用升降夾緊專機，可以在雙層倍速鏈線體內狹小的空間內精準的提升到一定範圍的任意高度，極大的減小了上下空間的佔用，適合於鋰電池裝配用的雙層倍速鏈生產線。

為達到以上目的，本實用新型採取的技術方案是：

一種鋰電池裝配線專用的升降夾緊專機，包括升降機構1和夾緊機構2；所述夾緊機構2固定於所述升降機構1的上方；

所述升降機構1包括升降底板11、剪叉式機械結構12、升降動力組件13、限位柱14和升降上板15；

所述升降動力組件13包括電缸一131、升降法蘭固定塊132和大浮動接頭133；

所述夾緊機構2包括滑動板21、推板22、導軌滑塊23、夾緊動力組件、頂塊25、吸盤組件26和定位塊27；

所述夾緊動力組件包括電缸二241、夾緊法蘭固定塊242和小浮動接頭243。

在上述方案的基礎上，所述升降夾緊專機安裝在雙層倍速鏈線體內；所述升降機構1固定於雙層倍速鏈線體內部的支架上。

在上述方案的基礎上，所述升降機構1中，所述升降底板11固定於雙層倍速鏈線體內部的支架上，所述剪叉式機械結構12固定於所述升降底板11的上方，所述升降上板15固定於所述剪叉式機械結構12的上方，所述升降動力組件13固定在所述升降底板11的上方，升降動力組件13的兩側分別設有限位柱14，所述限位柱14的下端與升降底板11固定連接。

在上述方案的基礎上，所述剪叉式機械結構12包括中心連接軸121、杆組一1221、杆組二1222、底板支座123、上板支座124、銷軸125、滾輪126、滾輪槽127、上滾輪連接軸128、下滾輪連接軸129。

在上述方案的基礎上，所述剪叉式機械結構12中，所述杆組一1221包括兩個平行的支撐杆，所述杆組二1222包括兩個平行的支撐杆；所述杆組一1221的一個支撐杆的中心處與所述杆組二1222的一個支撐杆的中心處交叉連接，所述杆組一1221的另一個支撐杆的中心處與所述杆組二1222的另一個支撐杆的中心處交叉連接；所述中心連接軸121的兩端分別連接杆組一1221和杆組二1222的兩個交叉處。

在上述方案的基礎上，所述杆組一1221的兩個支撐杆的上端分別通過銷軸與所述上板支座124連接，所述上板支座124固定在所述升降上板15的下方；

所述杆組一1221的兩個支撐杆的下端通過下滾輪連接軸129與下滾輪126連接，所述下滾輪126安裝於下滾輪槽127的內部軌道上，所述下滾輪槽127固定在所述升降底板11上。

在上述方案的基礎上，所述杆組二1222的兩個支撐杆的上端通過上滾輪連接軸128與上滾輪連接，所述上滾輪安裝於上滾輪槽的內部軌道上，所述上滾輪槽固定在所述升降上板15的下方；

所述杆組二1222的兩個支撐杆的下端分別通過銷軸125與所述底板支座123連接，所述底板支座123固定在所述升降底板11上。

在上述方案的基礎上，所述升降動力組件13中，所述電缸一131固定在所述升降法蘭固定塊132的側面，所述電缸一131的伸出杆穿過所述升降法蘭固定塊132，所述升降法蘭固定塊132的底面固定在所述升降底板11上，所述大浮動接頭133的一端與所述電缸一131的伸出杆固定連接，所述大浮動接頭133的另一端固定在所述下滾輪連接軸129的側面。

在上述方案的基礎上，所述夾緊機構2中，所述滑動板21通過所述導軌滑塊23固定在所述升降上板15上，所述推板22固定在所述滑動板21的前方，所述頂塊25、吸盤組件26和定位塊27分別固定在所述推板22的前方側面的指定位置；

所述電缸二241固定在所述夾緊法蘭固定塊242的側面，所述電缸二241的伸出杆穿過所述夾緊法蘭固定塊242，所述夾緊法蘭固定塊242的底面固定在所述升降上板15上，所述小浮動接頭243的一端與所述電缸二241的伸出杆固定連接，所述小浮動接頭243的另一端固定在所述滑動板21的後方側面。

在上述方案的基礎上，所述升降機構1通過電缸一131進行驅動控制，所述夾緊機構2通過電缸二241進行驅動控制。

本實用新型的有益功效在於：

本實用新型所述的鋰電池裝配線專用的升降夾緊專機，升降機構和夾緊機構分別由電缸進行驅動控制實現其功能，可以在狹小的空間內精準的提升到一定範圍的任意高度，將放在升降夾緊專機上的鋰電池組側板平移至指定位置並壓緊，當完成工作後，升降夾緊專機可退回至原處，不影響雙層倍速鏈線體上的下一工件流入。極大的減小了上下空間的佔用，適合於鋰電池裝配用的雙層倍速鏈生產線。

附圖說明

本實用新型有如下附圖：

圖1本實用新型的結構示意圖；

圖2本實用新型的升降機構結構示意圖；

圖3本實用新型的剪叉式機械結構示意圖；

圖4本實用新型的升降動力組件結構示意圖；

圖5本實用新型的夾緊機構結構示意圖。

其中，附圖標記：

1-升降機構，11-升降底板，12-剪叉式機械結構，121-中心連接軸，1221-杆組一，1222-杆組二，123-底板支座，124-上板支座，125-銷軸，126-下滾輪，127-下滾輪槽，128-上滾輪連接軸，129-下滾輪連接軸，13-升降動力組件，131-電缸，132-升降法蘭固定塊，133-大浮動接頭，14-限位柱，15-升降上板，2-夾緊機構，21-滑動板，22-推板，23-導軌滑塊，241-電缸，242-夾緊法蘭固定塊，243-小浮動接頭，25-頂塊，26-吸盤組件，27-定位塊。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型的結構原理和工作原理作進一步詳細說明。

如圖1～圖5所示，本實用新型所述的一種鋰電池裝配線專用的升降夾緊專機，包括：包括升降機構1和夾緊機構2；所述夾緊機構2固定於所述升降機構1的上方。

圖1所示為實用新型的結構示意圖。所述升降夾緊專機安裝在雙層倍速鏈線體內部。所述升降夾緊專機包括升降機構1和夾緊機構2，所述升降機構1固定在雙層倍速鏈線體內部支架上，所述夾緊機構2固定在所述升降機構1的上方，所述升降機構1和所述夾緊2機構分別由電缸一131和電缸二241進行驅動控制實現其功能。

參見圖2，圖2為本實用新型的升降機構結構示意圖。圖2中，所述升降機構1包括升降底板11、剪叉式機械結構12、升降動力組件13、限位柱14和升降上板15；所述升降動力組件13包括電缸一131、升降法蘭固定塊132和大浮動接頭133；

所述升降底板11固定於所述雙層倍速鏈線體內，所述剪叉式機械結構12固定於所述升降底板11上方，所述升降上板15固定於所述剪叉式機械結構12上方，所述升降動力組件13固定在所述升降底板11的上方，升降動力組件13的兩側分別設有限位柱14，所述限位柱14的下端與升降底板11固定連接。

參見圖3，圖3為本實用新型的剪叉式機械結構示意圖。圖3中，所述剪叉式機械結構12包括中心連接軸121、杆組一1221、杆組二1222、底板支座123、上板支座124、銷軸125、滾輪126、滾輪槽127、上滾輪連接軸128和下滾輪連接軸129。

所述剪叉式機械結構12中，所述杆組一1221包括兩個平行的支撐杆，所述杆組二1222包括兩個平行的支撐杆；所述杆組一1221的一個支撐杆的中心處與所述杆組二1222的一個支撐杆的中心處交叉連接，所述杆組一1221的另一個支撐杆的中心處與所述杆組二1222的另一個支撐杆的中心處交叉連接；所述中心連接軸121的兩端分別連接杆組一1221和杆組二1222的兩個交叉處。

所述杆組一1221的兩個支撐杆的上端分別通過銷軸與所述上板支座124連接，所述上板支座124固定在所述升降上板15的下方；所述杆組一1221的兩個支撐杆的下端通過下滾輪連接軸129與下滾輪126連接，所述下滾輪126安裝於下滾輪槽127的內部軌道上，所述下滾輪槽127固定在所述升降底板11上。所述杆組二1222的兩個支撐杆的上端通過上滾輪連接軸128與上滾輪連接，所述上滾輪安裝於上滾輪槽的內部軌道上，所述上滾輪槽固定在所述升降上板15的下方；所述杆組二1222的兩個支撐杆的下端分別通過銷軸125與所述底板支座123連接，所述底板支座123固定在所述升降底板11上。

參見圖4，圖4為本實用新型的升降動力組件結構示意圖。圖4中，所述升降動力組件13包括電缸131、升降法蘭固定塊132和大浮動接頭133。所述電缸一131固定在所述升降法蘭固定塊132的側面，所述電缸一131的伸出杆穿過所述升降法蘭固定塊132，所述升降法蘭固定塊132的底面固定在所述升降底板11上，所述大浮動接頭133的一端與所述電缸一131的伸出杆固定連接，所述大浮動接頭133的另一端固定在所述下滾輪連接軸129的側面。

參見圖5，圖5為本實用新型的夾緊機構結構示意圖。圖5中，所述夾緊機構2包括滑動板21、推板22、導軌滑塊23、夾緊動力組件24、頂塊25、吸盤組件26和定位塊27。所述滑動板21通過所述導軌滑塊23固定在所述升降上板15上方，所述推板22固定在所述滑動板21的前方，所述頂塊25、吸盤組件26和定位塊27分別固定在所述推板22前方側面的指定位置。

所述夾緊動力組件24包括電缸二241、夾緊法蘭固定塊242和小浮動接頭243，所述電缸二241固定在所述夾緊法蘭固定塊242的側面，所述電缸二241的伸出杆穿過所述夾緊法蘭固定塊242，所述夾緊法蘭固定塊242的底面固定在所述升降上板15上，所述小浮動接頭243的一端與所述滑動板21的伸出杆固定連接，所述小浮動接頭243的另一端固定在所述滑動板21的後方側面。

本實用新型所述的一種鋰電池裝配線專用的升降夾緊專機，是一種電驅動技術專用設備，採用電缸實現整個裝置的驅動。電缸噪音低，節能，乾淨，高剛性，抗衝擊力，超長壽命，操作維護簡單，可以在惡劣環境下無故障工作，防護等級可以達到IP66。長期工作，並且實現高強度，高速度，高精度定位，運動平穩，低噪音。可以廣泛的應用在造紙行業、化工行業、汽車行業、電子行業、機械自動化行業和焊接行業等。

電缸在複雜的環境下工作只需要定期的注脂潤滑，並無易損件需要維護更換，比液壓系統和氣壓系統減少了大量的售後服務成本。電缸可以完全替代液壓缸和氣缸，並且實現環境更環保，更節能，更乾淨的優點，很容易與PLC等控制系統連接，實現高精密運動控制。可以提供非常靈活的安裝配置，全系列的安裝組件：安裝前法蘭、後法蘭、側面法蘭、尾部鉸接、耳軸安裝和導向模塊等；可以與伺服電機直線安裝，或者平行安裝；可以增加各式附件：限位開關、行星減速機、預緊螺母等；驅動可以選擇交流制動電機、直流電機、步進電機、伺服電機等。

本實用新型考慮夾取鋰電池所需要的加緊力和行程等多方面因素，升降夾緊專機中，升降機構1的升降動力優選IAI的RCP2-RA8R-I-60P-5-150型電缸，電缸行程150mm，夾持力2000N。使得升降機構1能夠精確升至某一高度，或降至雙層倍速鏈線體內部。夾緊機構2的夾緊動力選IAI的RCP4-RA6R-I-56P-4-100型電缸，電缸行程100mm，夾持力1000N。通過分析夾取鋰電池組側板的結構外形、材料及重量等因素，夾緊機構2中的推板22上由兩組直徑30mm的ZP2-TB30MTN型吸盤和直徑8mm的定位塊27共同作用，其中ZP2-TB30MTN型吸盤吸取鋰電池組側板的外平面，主要起平衡作用，定位塊27上的圓柱銷穿過鋰電池組側板上的兩個孔，使鋰電池組側板牢牢固定於推板22上的壓緊塊前方。通過夾緊機構中的電缸二241的推力作用，使鋰電池組側板安裝至合適位置。

在鋰電池組側板的安裝過程中，整個裝置由控制機構的主控PLC發送指令給電缸一131和電缸二241，同時控制升降機構1和夾緊機構2完成整體聯動過程。其中：

升降夾緊專機的升起：鋰電池裝配線專用的升降夾緊專機由主控PLC發送命令給電缸一，電缸一131動作，控制剪叉式機械結構12升至指定的位置；

升降夾緊專機的夾緊：升降夾緊專機升至指定位置後，由主控PLC發送命令，通過六軸機器人抓取鋰電池組側板，將鋰電池組側板放置於夾緊機構2的定位塊27處定位，吸盤組件26吸附鋰電池組側板進行固定，夾緊機構2在動力電缸二241的動作下，將鋰電池組側板送至合適位置。

鋰電池組側板打釘固定後，夾緊機構退回至原點，升降機構退回至原點，安裝好鋰電池組工裝板開始行至下一工位，升降夾緊專機等待下一工裝板，此為完成一循環。

本實用新型是一種集合了伺服技術及真空技術聯動控制而形成的用於夾緊鋰電池組的專用設備，可以結合生產線節拍穩定、快速、安全的將鋰電池組側板送到指定位置，可以準確快速將鋰電池模組的一對側板壓緊在鋰電池模組的兩端，用真空吸盤吸附鋰電池組側板，通過電缸一131作用提升夾緊機構2，並通過電缸二241夾緊鋰電池組兩側，並通過以上所有元件的聯動控制達到安全快速安裝鋰電池組側板的目的。

當然，本實用新型還可有其它多種實施例，在不背離本實用新型精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本實用新型作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬於本實用新型所附的權利要求的保護範圍。

本說明書中未作詳細描述的內容屬於本領域專業技術人員公知的現有技術。