電池模塊裝箱裝置的製作方法

2023-06-06 00:01:51

本實用新型涉及電動汽車領域，特別涉及一種在製造電動汽車的電池時能夠自動對電池模塊進行裝箱操作的裝箱裝置。

背景技術：

現有電動汽車的電池一般是由多個獨立的電池通過批量組合後，經過焊接形成相應的串、並聯連接，構成一個提供一定電壓的電池模塊，將預定數量的電池模塊再進行組合安裝，通過串、並聯的連接，即可形成為不同電動汽車提供指定電壓輸出的電池包。

電池模塊在組裝過程中，需要連接多個電池模塊以構成一個電池模組，實現預定電壓和電流的輸出。電池模塊本身的重量較大，如果採用人工安裝則勞動強度太大，且效率低下。

技術實現要素：

本實用新型的目的是要提供一種在製造電動汽車的電池時能夠自動對電池模塊進行裝箱操作的裝箱裝置。

特別地，本實用新型一個實施方式的電池模塊裝箱裝置，包括：

抓手架；

驅動裝置，與所述抓手架連接，以驅動所述抓手架按預定軌道移動；

夾持裝置，安裝在所述抓手架上，包括相對布置的第一夾持組和第二夾持組，和驅動第一夾持組和第二夾持組實現往復運動的夾持氣缸。

在本實用新型的一個實施方式中，所述第一夾持組和所述第二夾持組分別包括1個或多個獨立的夾持塊，所述夾持氣缸有多個且分別與所述夾持塊連接，所述夾持氣缸固定在抓手架上，所述夾持塊分別通過滑動裝置與所述抓手架連接。

在本實用新型的一個實施方式中，所述滑動裝置包括與所述抓手架固定的滑軌固定座，和與所述滑軌固定座卡合的滑槽固定座，各所述夾持塊分別固定在所述滑槽固定座上。

在本實用新型的一個實施方式中，在所述抓手架上位於所述夾持塊的周圍安裝有用於確定待抓取電池模塊的定位銷。

在本實用新型的一個實施方式中，所述夾持裝置還包括換檔裝置，所述換檔裝置包括換檔架和換檔氣缸，所述換檔架通過滑動裝置與所述抓手架活動連接，所述換檔氣缸固定安裝在與所述抓手架上；所述第一夾持組和/或第二夾持組中的夾持塊通過滑動裝置安裝在所述換檔架上，驅動第一夾持組和/或第二夾持組中的夾持塊的夾持氣缸固定在所述換檔架上。

在本實用新型的一個實施方式中，所述定位銷包括第一定位銷和第二定位銷，所述第一定位銷固定安裝在抓手架上，所述第二定位銷的安裝位置與所述換檔裝置換檔後的位置對應，其在驅動裝置的驅動下沿垂直方向升降。

在本實用新型的一個實施方式中，在所述抓手架上安裝有限制所述換檔架移動過度的第二阻擋塊。

在本實用新型的一個實施方式中，所述滑軌位於抓手架邊緣的一端設置有限制每一所述夾持塊移動過度的第一阻擋塊。

本實用新型的抓手架可以夾持電池模塊矩形的盒體，將電池模塊利用第一夾持組和第二夾持組從兩側夾持住，並在驅動裝置的控制下移動至電池模組盒內。夾持氣缸可以驅動第一夾持組和/或第二夾持組單方或雙方同時相向或相背動作，並在夾持住電池模塊後對第一夾持組和第二夾持組施加夾緊力，以避免電池模塊脫離。本實施方式能夠提高夾持物體時的靈活性，和夾持物體後的穩定性。

附圖說明

圖1是本實用新型一個實施方式的電池包生產系統流程圖；

圖2是本實用新型一個實施方式的電池模塊裝箱裝置結構示意圖；

圖3是圖2的俯視圖。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型涉及電池模塊裝箱裝置的電池包生產系統一般性地包括如下處理過程：

1.先對待使用的電池進行質量檢測，剔除不合格電池；

2.準備分別帶有孔洞的底板、頂板及導電片，其中孔洞的數量與待安裝的電池的數量對應；

3.利用安裝裝置將電池裝入放置有導電片的底板上的孔洞中，在排列好的電池上再扣上預裝有導電片的頂板，利用卡扣將底板和頂板固定在一起形成電池模塊，電池模塊頂面和底面的導電片朝外；

4.將電池模塊放置在焊接臺上，利用焊接裝置對電池模塊底板和頂板上孔洞處的導電片與電池兩端進行焊接，以將導電片與電池電連接；其中，焊接完一個面之後，通過本申請的翻轉裝置將電池模塊翻面，再焊接另一個面；

5.利用組裝裝置將指定數量的電池模塊組裝在一起，以構成一個具備一定輸出電壓的電池模組；

6.將指定數量的電池模組安裝到電池箱體中，電連接並配以高壓模塊、BMS模塊等，形成電池箱體的組裝；

7.利用灌膠裝置對電池箱體內進行自動灌膠；

8.固定上蓋後，形成完整電池包。

本實施方式可以完全實現電池從組裝到成品的全自動組裝、檢測步驟，整個過程實現機械自動化作業，既可以提高生產效率，又可以減輕工人勞動強度。

如圖2、3所示，在本實用新型的一個實施方式的電池模塊裝箱裝置一般性地包括：矩形框架結構的抓手架10，和安裝在抓手架10上的驅動裝置、夾持裝置20。

該驅動裝置以驅動抓手架10按預定軌道移動；可以是自動機器人。

該夾持裝置20安裝在抓手架10與驅動裝置相對的一面，包括相對布置的第一夾持組21和第二夾持組22，和驅動第一夾持組21和第二夾持組22實現往復運動的夾持氣缸23。第一夾持組21和第二夾持組22能夠形成一個矩形的夾持範圍，夾持氣缸23可以驅動第一夾持組21或第二夾持組22運動，也可以同時驅動第一夾持組21和第二夾持組22同時運動，從相對的兩側將位於中間的電池模塊夾持住。各夾持組可以採用與電池模塊側面形狀對稱的結構，以在與電池模塊貼合時，能夠更穩定的將電池模塊夾持住。

本實施方式的抓手架10可以夾持住電池模塊矩形的盒體，利用第一夾持組21和第二夾持組22從兩側將電池模塊的盒體夾持住，並在驅動裝置的控制下移動至電池模組盒內。夾持氣缸23可以驅動第一夾持組21和/或第二夾持組22單方或雙方同時相向或相背動作，並在夾持住電池模塊後對第一夾持組21和第二夾持組22持續施加夾緊力，移動至指定位置後，再鬆開夾持組。本實施方式能夠提高夾持物體時的靈活性，和夾持物體後的穩定性。

在本實用新型的另一個實施方式中，該第一夾持組21和第二夾持組22可 以分別包括兩個獨立的夾持塊24，夾持氣缸23可以有四個且每個夾持氣缸分別與每一夾持塊24連接，各夾持氣缸23分別固定在第一夾持組21和第二夾持組22之間的抓手架10上，各夾持塊24分別通過滑動裝置25與抓手架10連接。本實施方式中，夾持氣缸23從抓手架10的內側控制夾持塊24的運動，可以提高對抓手架10空間的利用率。夾持塊24通過滑動裝置25與抓手架10連接方便滑動並減少摩擦，同時提供夾持後的穩定性。四個夾持塊24可以在各自夾持氣缸23的控制下同步動作。

具體的滑動裝置25可以包括與抓手架10固定的滑軌固定座251，和與滑軌固定座251卡合的滑槽固定座252，卡合後的滑槽固定座252在徑向上不能脫離滑軌固定座251，只能沿滑軌固定座251滑動。各夾持塊24分別固定在滑槽固定座252上，夾持氣缸23安裝在滑動裝置25靠近抓手架10內部的一端處，以方便驅動夾持塊24在滑軌固定座251上滑動。

在本實用新型的一個實施方式中，為確定抓手架10是否正確移動至電池模塊的抓取位置，可以在每一夾持塊24的一側安裝確定待抓取電池模塊位置的定位銷26。通過定位銷26可以確定電池模塊是否已經處於待抓取位置，進而可以驅動夾持塊24進行抓取。

在本實用新型的一個實施方式中，具體的定位銷26可以包括第一定位銷和第二定位銷，第一定位銷固定安裝在抓手架上，第二定位銷的安裝位置與換檔裝置換檔後的位置對應，其在驅動裝置的驅動下沿垂直方向升降。第一定位銷用於定位未換檔前的電池模塊的定位，而第二定位銷用於定位換檔後電池模塊。

在本實用新型的另一個實施方式，為提高抓手架10的應用範圍，還可以在第一夾持組21和第二夾持組22之間的抓手架10上安裝換檔裝置30，該換檔裝置30包括換檔架31和換檔氣缸32，換檔架31通過滑動裝置與抓手架10活動連接，而換檔氣缸32與抓手架10固定；第一夾持組21的滑動裝置25可以安裝在換檔架31上，而驅動第一夾持組21的夾持氣缸23則固定在換檔架31上，換檔架31和第一夾持組21的移動方向相同。

通過換檔裝置30可以整體驅動第二夾持組22，從而增加或減小第一夾持組21和第二夾持組22之間的距離，從而為夾持不同尺寸的電池模塊提供支持。工作時，換檔氣缸32可以推動換檔架31向抓手架10外或抓手架10內移動，以移動第一夾持組21的位置，而第二夾持組21可以在換檔架31上繼續移動。本實施方式雖然限定換檔裝置30與第二夾持組22配合，但在其它的實施方式 中該換檔裝置30也可以與第一夾持組21配合，或是分別在第一夾持組21和第二夾持組22處設置一個換檔裝置30。

在本實用新型的一個實施方式中，為防止夾持塊24的移動超出滑軌固定座251的範圍，可以在抓手架10上且位於滑軌固定座251遠離夾持氣缸23的一端設置第一阻擋塊27。第一阻擋塊27將各滑軌固定座251的端頭擋住，從而防止夾持塊24脫離。

進一步地，還可以在換檔架31和換檔氣缸32之間的抓手架10上安裝限制換檔架31回縮過度的第二阻擋塊28。第二阻擋塊28可以對被換檔氣缸32拉回的換檔架31進行阻擋，同時還可以作為換檔架31到位時的限定件。

至此，本領域技術人員應認識到，雖然本文已詳盡示出和描述了本實用新型的多個示例性實施例，但是，在不脫離本實用新型精神和範圍的情況下，仍可根據本實用新型公開的內容直接確定或推導出符合本實用新型原理的許多其他變型或修改。因此，本實用新型的範圍應被理解和認定為覆蓋了所有這些其他變型或修改。