電池模組晶體組裝設(shè)備的制作方法

本發(fā)明涉及電池機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種電池模組晶體組裝設(shè)備。

背景技術(shù)：

隨著社會(huì)不斷發(fā)展和科技不斷進(jìn)步，機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)已經(jīng)成為發(fā)展趨勢(shì)，并逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工勞動(dòng)，為企業(yè)可持續(xù)發(fā)展注入新的動(dòng)力源。因此，電芯生產(chǎn)制造企業(yè)也需要與時(shí)俱進(jìn)，通過(guò)轉(zhuǎn)型升級(jí)，積極推進(jìn)技術(shù)改造，大力發(fā)展機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)，從而提高企業(yè)的“智造”水平，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

如圖1所示，其為一種用于將多個(gè)單體電池連接形成電池模組的晶體模組10的結(jié)構(gòu)圖。晶體模組10包括形成矩陣排列的多個(gè)子晶體11，相鄰的兩個(gè)子晶體11之間通過(guò)凹凸結(jié)構(gòu)扣合連接，每個(gè)單體電池放置于一個(gè)子晶體11中，矩陣排列的多個(gè)子晶體11使得多個(gè)單體電池連接形成電池模組。

為了更好提高電池的生產(chǎn)效率，如何將多個(gè)子晶體11進(jìn)行機(jī)械自動(dòng)化組裝，以形成晶體模組10，這是企業(yè)的研發(fā)人員需要解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種電池模組晶體組裝設(shè)備，對(duì)多個(gè)子晶體進(jìn)行機(jī)械自動(dòng)化組裝，以形成晶體模組，從而提高電池的生產(chǎn)效率。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：

一種電池模組晶體組裝設(shè)備，包括依次銜接的晶體上料裝置、晶體組裝裝置、晶體平整裝置、晶體存儲(chǔ)裝置；

所述晶體組裝裝置包括：晶體組裝升降驅(qū)動(dòng)部、底層升降板、頂層固定板，所述底層升降板的板面上設(shè)有多個(gè)晶體組裝定位釘，彼此相鄰的兩個(gè)所述晶體組裝定位釘之間形成間隔，所述頂層固定板的板面上開設(shè)有多個(gè)晶體組裝避空孔，多個(gè)所述晶體組裝避空孔與多個(gè)所述晶體組裝定位釘一一對(duì)應(yīng)；

所述晶體組裝升降驅(qū)動(dòng)部驅(qū)動(dòng)所述底層升降板往復(fù)升降，以使得所述底層升降板與所述頂層固定板貼合或分離，進(jìn)而使得所述晶體組裝定位釘穿設(shè)于所述晶體組裝避空孔并凸出于所述頂層固定板的板面或使得所述晶體組裝定位釘脫離所述晶體組裝避空孔；

所述晶體平整裝置包括晶體平整壓板及驅(qū)動(dòng)所述晶體平整壓板往復(fù)升降的晶體平整升降驅(qū)動(dòng)部；

所述晶體存儲(chǔ)裝置包括：晶體組裝件存儲(chǔ)箱、晶體組裝件放置板、放置板升降部，所述晶體組裝件放置板收容于所述晶體組裝件存儲(chǔ)箱內(nèi)，所述放置板升降部驅(qū)動(dòng)所述晶體組裝件放置板往復(fù)升降。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述晶體上料裝置包括晶體上料振動(dòng)盤及晶體組裝機(jī)械手。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述晶體組裝機(jī)械手包括移動(dòng)模組及組裝夾取爪，所述移動(dòng)模組驅(qū)動(dòng)所述組裝夾取爪沿水平或豎直方向移動(dòng)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述晶體組裝機(jī)械手還包括旋轉(zhuǎn)氣缸，所述旋轉(zhuǎn)氣缸驅(qū)動(dòng)所述組裝夾取爪旋轉(zhuǎn)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述晶體組裝升降驅(qū)動(dòng)部為氣缸結(jié)構(gòu)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述晶體平整升降驅(qū)動(dòng)部為氣缸結(jié)構(gòu)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述放置板升降部為電機(jī)絲桿驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的一種電池模組晶體組裝設(shè)備，通過(guò)設(shè)置依次銜接的晶體上料裝置、晶體組裝裝置、晶體平整裝置、晶體存儲(chǔ)裝置，并對(duì)各個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)多個(gè)子晶體進(jìn)行機(jī)械自動(dòng)化組裝，以形成晶體模組，從而提高電池的生產(chǎn)效率。

附圖說(shuō)明

圖1為用于將多個(gè)單體電池連接形成電池模組的晶體模組的結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本發(fā)明一實(shí)施例的電池模組晶體組裝設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖；

圖3為圖2所示的電池模組晶體組裝設(shè)備的局部圖；

圖4為圖3所示的晶體組裝裝置及晶體模組推送裝置的結(jié)構(gòu)圖；

圖5為圖3所示的晶體存儲(chǔ)裝置的結(jié)構(gòu)圖；

圖6為圖4所示的晶體組裝定位釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳實(shí)施方式。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)，并不限于本文所描述的實(shí)施方式。相反地，提供這些實(shí)施方式的目的是使對(duì)本發(fā)明的公開內(nèi)容理解的更加透徹全面。

需要說(shuō)明的是，當(dāng)元件被稱為“固定于”另一個(gè)元件，它可以直接在另一個(gè)元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個(gè)元件被認(rèn)為是“連接”另一個(gè)元件，它可以是直接連接到另一個(gè)元件或者可能同時(shí)存在居中元件。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說(shuō)明的目的，并不表示是唯一的實(shí)施方式。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說(shuō)明書中所使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體的實(shí)施方式的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“及/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。

如圖2及圖3所示，一種電池模組晶體組裝設(shè)備20，包括依次銜接的晶體上料裝置100、晶體組裝裝置200、晶體平整裝置300、晶體存儲(chǔ)裝置400。

晶體上料裝置100用于對(duì)子晶體11進(jìn)行上料；晶體組裝裝置200用于對(duì)多個(gè)子晶體11進(jìn)行組裝形成晶體模組10；晶體平整裝置300用于將組裝完成的晶體模組10進(jìn)行平壓，以保證晶體模組10的端面平整性；晶體存儲(chǔ)裝置400用于對(duì)多個(gè)晶體模組10進(jìn)行收料、存儲(chǔ)。

晶體上料裝置100包括晶體上料振動(dòng)盤110及晶體組裝機(jī)械手120，晶體上料振動(dòng)盤110內(nèi)放置有待組裝的子晶體11，子晶體11在晶體上料振動(dòng)盤110的作用下到達(dá)出料口處，晶體組裝機(jī)械手120用于將晶體上料振動(dòng)盤110出料口處的子晶體11夾取并轉(zhuǎn)移至晶體組裝裝置200中。

如圖3及圖4所示，晶體組裝裝置200包括：晶體組裝升降驅(qū)動(dòng)部210、底層升降板220、頂層固定板230。底層升降板220的板面上設(shè)有多個(gè)晶體組裝定位釘221，彼此相鄰的兩個(gè)晶體組裝定位釘221之間形成間隔，頂層固定板230的板面上開設(shè)有多個(gè)晶體組裝避空孔(圖未示)，多個(gè)晶體組裝避空孔與多個(gè)晶體組裝定位釘221一一對(duì)應(yīng)。晶體組裝升降驅(qū)動(dòng)部210驅(qū)動(dòng)底層升降板220往復(fù)升降，以使得底層升降板220與頂層固定板230貼合或分離，進(jìn)而使得晶體組裝定位釘221穿設(shè)于晶體組裝避空孔并凸出于頂層固定板230的板面或使得晶體組裝定位釘221脫離晶體組裝避空孔。在本實(shí)施例中，晶體組裝升降驅(qū)動(dòng)部210為氣缸結(jié)構(gòu)。

在子晶體11組裝前，在晶體組裝升降驅(qū)動(dòng)部210的作用下，底層升降板220的板面與頂層固定板230的板面相互貼合，于是，晶體組裝定位釘221穿設(shè)于晶體組裝避空孔并凸出于頂層固定板230的板面。晶體組裝機(jī)械手120夾取晶體上料振動(dòng)盤110出料口處的子晶體11并放置于頂層固定板230上，從而使得子晶體11可以插入于多個(gè)晶體組裝定位釘221所形成的間隙中。晶體組裝機(jī)械手120夾取多個(gè)子晶體11放置于頂層固定板230上，在多個(gè)晶體組裝定位釘221所形成的間隙的作用下實(shí)現(xiàn)將兩個(gè)彼此相鄰的子晶體11扣合連接，于是，在多個(gè)晶體組裝定位釘221的作用下，從而實(shí)現(xiàn)將多個(gè)子晶體11進(jìn)行組裝形成晶體模組10。

在將多個(gè)子晶體11連接形成晶體模組10后，在晶體組裝升降驅(qū)動(dòng)部210的作用下，底層升降板220的板面與頂層固定板230的板面分離，于是，晶體組裝定位釘221脫離晶體組裝避空孔，進(jìn)而使得晶體組裝定位釘221脫離晶體模組10，方便對(duì)晶體模組10進(jìn)行轉(zhuǎn)移。

如圖3所示，晶體平整裝置300包括晶體平整壓板310及驅(qū)動(dòng)晶體平整壓板310往復(fù)升降的晶體平整升降驅(qū)動(dòng)部320。多個(gè)子晶體11連接形成晶體模組10后，晶體模組10的端面不免會(huì)產(chǎn)生凹凸不平現(xiàn)象，這在一定程度上會(huì)對(duì)后續(xù)將電芯插入于晶體模組10的順暢性造成影響，為此，特別設(shè)置了晶體平整裝置300。晶體平整升降驅(qū)動(dòng)部320驅(qū)動(dòng)晶體平整壓板310下降，以使得晶體平整壓板310對(duì)晶體模組10進(jìn)行平壓，以保證晶體模組10的端面平整性。在本實(shí)施例中，晶體平整升降驅(qū)動(dòng)部320為氣缸結(jié)構(gòu)。

如圖3及圖5所示，晶體存儲(chǔ)裝置400包括：晶體組裝件存儲(chǔ)箱410、晶體組裝件放置板420、放置板升降部430。晶體組裝件放置板420收容于晶體組裝件存儲(chǔ)箱410內(nèi)，放置板升降部430驅(qū)動(dòng)晶體組裝件放置板420往復(fù)升降。晶體存儲(chǔ)裝置400用于對(duì)多個(gè)晶體模組10進(jìn)行收料、存儲(chǔ)，完成平壓后的晶體模組10被推送至晶體組裝件存儲(chǔ)箱410內(nèi)的晶體組裝件放置板420上，在放置板升降部430的作用下，晶體組裝件放置板420下降一個(gè)位置，為后續(xù)的晶體模組10的收料及存儲(chǔ)預(yù)留空間，于是，多個(gè)晶體模組10在晶體組裝件存儲(chǔ)箱410內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)依次層疊。在本實(shí)施例中，放置板升降部430為電機(jī)絲桿驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)。

要說(shuō)明的是，相鄰的兩個(gè)子晶體11需要通過(guò)彼此的凹凸結(jié)構(gòu)才能實(shí)現(xiàn)扣合連接，由晶體上料振動(dòng)盤110到達(dá)出料口處的子晶體11會(huì)產(chǎn)生隨機(jī)排列現(xiàn)象，即，子晶體11用于扣合的凹凸結(jié)構(gòu)朝向不一致，這會(huì)對(duì)晶體模組10的組裝產(chǎn)生影響。為了解決這一技術(shù)問(wèn)題，對(duì)晶體組裝機(jī)械手120的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。如圖2所示，晶體組裝機(jī)械手120包括移動(dòng)模組121及組裝夾取爪122，移動(dòng)模組121驅(qū)動(dòng)組裝夾取爪122沿水平或豎直方向移動(dòng)。進(jìn)一步的，晶體組裝機(jī)械手120還包括旋轉(zhuǎn)氣缸(圖未示)，旋轉(zhuǎn)氣缸驅(qū)動(dòng)組裝夾取爪122旋轉(zhuǎn)。組裝夾取爪122夾取子晶體11后，在旋轉(zhuǎn)氣缸的作用下對(duì)子晶體11進(jìn)行順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度，使得當(dāng)前的子晶體11的凹凸結(jié)構(gòu)與晶體組裝定位釘221中的子晶體11的凹凸結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)配合。

如圖4所示，進(jìn)一步的，電池模組晶體組裝設(shè)備20還包括晶體模組推送裝置500，晶體模組推送裝置500用于將晶體組裝裝置200上的晶體模組10推送至晶體平整裝置300中，同時(shí)還將晶體平整裝置300中的晶體模組10推送至晶體存儲(chǔ)裝置400中。具體的，晶體模組推送裝置500包括：推送氣缸510、推送載板520、第一推送桿530、第二推送桿540、推送桿升降氣缸550。第一推送板530固定設(shè)于推送載板520上，第二推送桿540通過(guò)推送桿升降氣缸550往復(fù)升降設(shè)于推送載板520上，推送桿升降氣缸550驅(qū)動(dòng)第二推送桿540往復(fù)升降，第一推送桿530與第二推送桿540之間形成間隔。

當(dāng)晶體組裝裝置200完成一次對(duì)晶體模組10的組裝時(shí)，需要將晶體模組10移送至晶體平整裝置300中，與此同時(shí)，晶體平整裝置300也有已經(jīng)完成平壓的待轉(zhuǎn)移至晶體存儲(chǔ)裝置400的晶體模組10。晶體模組推送裝置500工作，推送氣缸510驅(qū)動(dòng)推送載板520往一側(cè)移動(dòng)，推送載板520上的第一推送桿530及第二推送桿540跟隨移動(dòng)，第一推送桿530實(shí)現(xiàn)將晶體組裝裝置200上的晶體模組10推送至晶體平整裝置300中，第二推送桿540實(shí)現(xiàn)將晶體平整裝置300中的晶體模組10推送至晶體存儲(chǔ)裝置400中。推送完成后，第一推送桿530及第二推送桿540需要復(fù)位，而此時(shí)，晶體平整裝置300中的晶體模組10會(huì)阻礙第二推送桿540的順利復(fù)位，推送桿升降氣缸550驅(qū)動(dòng)第二推送桿540抬升，以避開晶體模組10的阻擋，在第二推送桿540移動(dòng)到位后，推送桿升降氣缸550驅(qū)動(dòng)第二推送桿540下降，這樣，第一推送桿530及第二推送桿540便可以順暢的復(fù)位，為下一次的晶體模組10轉(zhuǎn)移作好做準(zhǔn)備。

晶體模組推送裝置500一方面可以將晶體組裝裝置200上的晶體模組10推送至晶體平整裝置300中，另一方面還可以將晶體平整裝置300中的晶體模組10推送至晶體存儲(chǔ)裝置400中，在結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)晶體模組10在多工位之間的轉(zhuǎn)移。

如圖5所示，進(jìn)一步，晶體存儲(chǔ)裝置400還包括設(shè)于晶體組裝件存儲(chǔ)箱410箱口處的晶體模組調(diào)節(jié)擋塊440，晶體組裝件存儲(chǔ)箱410箱口處開設(shè)有依次間隔呈“一”字形排列的多個(gè)調(diào)節(jié)孔411，晶體模組調(diào)節(jié)擋塊440通過(guò)調(diào)節(jié)孔411可水平調(diào)節(jié)位置安裝于晶體組裝件存儲(chǔ)箱410的箱口處。由于推送氣缸510的行程固定，第二推送桿540將晶體平整裝置300中的晶體模組10推送至晶體存儲(chǔ)裝置400中的位置也固定，而在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，要根據(jù)不同的生產(chǎn)要求生產(chǎn)不同大小的晶體模組10，為了更好適應(yīng)這種變化，使得晶體組裝件存儲(chǔ)箱410內(nèi)的多個(gè)依次層疊的晶體模組10可以更加齊整，通過(guò)對(duì)晶體模組調(diào)節(jié)擋塊440進(jìn)行水平位置調(diào)節(jié)，晶體模組調(diào)節(jié)擋塊440對(duì)到達(dá)晶體組裝件放置板420處的晶體模組10進(jìn)行阻擋，防止晶體模組10在慣性的作用下到位不準(zhǔn)確，同時(shí)也更好適應(yīng)不同大小的晶體模組10的收料。

如圖4所示，進(jìn)一步的，多個(gè)晶體組裝定位釘221形成矩形陣列排布，彼此相鄰的兩個(gè)晶體組裝定位釘221之間形成間隔。這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際需要，形成不同尺寸大小的晶體模組10。

如圖6所示，晶體組裝機(jī)械手120在將子晶體11插入于晶體組裝定位釘221之間的間隔時(shí)，不免會(huì)產(chǎn)生微小的偏差，從而造成插入不到位的情況。為了更好解決這一技術(shù)問(wèn)題，晶體組裝定位釘221的一端形成圓錐體狀的緩沖引導(dǎo)塊222，緩沖引導(dǎo)塊222為橡膠材質(zhì)，可知，即使有微小的偏差，通過(guò)緩沖引導(dǎo)塊222的引導(dǎo)作用，子晶體11也可以順著緩沖引導(dǎo)塊222的斜面順暢滑入于晶體組裝定位釘221之間的間隔中。另一方面，在子晶體11碰觸到緩沖引導(dǎo)塊222時(shí)，緩沖引導(dǎo)塊222發(fā)生微小的形變，有效避免了子晶體11與緩沖引導(dǎo)塊222發(fā)生硬碰撞，也有利于子晶體11順利滑入于晶體組裝定位釘221之間的間隔中。

本發(fā)明的一種電池模組晶體組裝設(shè)備20，通過(guò)設(shè)置依次銜接的晶體上料裝置100、晶體組裝裝置200、晶體平整裝置300、晶體存儲(chǔ)裝置400，并對(duì)各個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)多個(gè)子晶體進(jìn)行機(jī)械自動(dòng)化組裝，以形成晶體模組，從而提高電池的生產(chǎn)效率。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。