一种电池治具的自动锁紧机构及使用它的锁紧系统的制作方法

本发明涉及电池生产设备技术领域，尤其涉及一种电池治具的自动锁紧机构及使用它的锁紧系统。

背景技术：

电池是日常生活和工业生产中不可或缺的动力能源，需求量非常大，因此，生产效率是电池生产企业效益的重要影响因素；而在电池在生产流水线上进行加工的过程中，一般是将电池整装入电池治具后，在送入烘箱进行烘烤后实施降温的过程中，需要将电池治具中的电池依次夹取，并移载至冷却物流线上进行降温，但前提是需要将电池治具固定于摆放台上，并且对电池治具进行锁紧，从而才能使电池治具中的电池进行位置固定，便于夹持装置的夹取；

但目前现有的方式通常是采用人工通过扳手锁紧；由于人工方式存在工作效率低，锁紧的稳定性不足，且存在未锁紧到位导致下工序烘烤不良或者锁紧力度过大导致治具寿命短的问题，并且目前对于电池治具的锁紧设备一般只能适应单一尺寸的电池治具的锁紧，因此仍然存在着结构复杂、可调控性和适应性差的缺点。

技术实现要素：

本发明的目的在于提出一种电池治具的自动锁紧机构，其可同时实现水平自动进给和旋转拧紧的功能，有效地调整电池治具的锁紧程度，其具有结构简单、稳定性高、调控性和适应性好的特点。

本发明的另一个目的在于提出一种锁紧系统，其可电池治具中的电池进行等距间隔固定和有效控制所述电池治具的锁紧程度，操作简便、整体稳固性高。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种电池治具的自动锁紧机构，设置于电池治具的摆放台上，包括支撑底座、锁紧装置和驱动组件；所述锁紧装置设置于所述支撑底座上，并连接于所述驱动组件；

所述锁紧装置包括滑动结构和旋转锁紧结构；所述旋转锁紧结构设置于所述滑动结构上；所述滑动结构通过其底部的滑块连接于所述支撑底座的滑轨上；所述驱动组件包括气缸和伺服电机；所述气缸的活塞杆横向连接于所述滑动结构的后端面，所述气缸的缸体通过定位架固定设置于所述支撑底座上，所述气缸驱动其活塞杆往复运动来带动所述滑动结构沿所述滑轨方向滑动；所述伺服电机连接于所述旋转锁紧结构的后端面，所述旋转锁紧结构由所述伺服电机驱动旋转将电池治具锁紧于所述摆放台上，并且由所述伺服电机设置极限转矩控制锁紧程度。

进一步说明，支撑底座还设置有限位结构，所述限位结构包括倒T形限位件和倒U形限位件；所述倒T形限位件位于所述滑轨的前端；所述倒U形限位件架设于所述滑轨的后端，所述气缸的活塞杆穿过所述倒U形限位件连接于所述滑动结构。

进一步说明，所述倒T形限位件和所述倒U形限位件的内侧分别均设置有胶垫。

进一步说明，所述定位架还设置有传感器，所述传感器位于所述气缸的下方。

进一步说明，所述气缸的直径为15～17mm。

进一步说明，旋转锁紧结构的前端面还设置有导向块，所述导向块为尼龙材料。

一种锁紧系统，包括所述自动锁紧机构、电池治具子系统和检测系统；所述自动锁紧机构与所述电池治具子系统相对设置；所述检测系统设置于所述自动锁紧机构的一侧；

所述电池治具子系统包括外框、传动丝杆和所述外框内的若干块依次排列并相互连接的隔板；所述传动丝杆一端横向连接于最靠近自动锁紧机构的隔板，另一端穿过外框连接于所述自动锁紧机构中的旋转锁紧结构；所述检测系统设置有感应器，所述最靠近自动锁紧机构的隔板还设置有限位杆；所述限位杆和所述感应器相对设置，并可随所述最靠近自动锁紧机构的隔板运动穿出外框。

进一步说明，所述外框的底部还设置有两个以上定位销。

本发明的有益效果：将气缸的自适应功能和伺服电机的转矩设置相结合，实现了所述自动锁紧机构的一边旋转拧紧功能，一边水平自动进给功能，并且所述伺服电机当达到设定的转矩时，则可以自动识别并停止旋转，有效控制锁紧的力度；与现有的人工扳手锁紧或自动夹紧的方式相比，本发明提出的所述自动锁紧机构可形成了双向夹紧力，结构简单，稳定性更高，安全性能好；扭矩可自由调置，调控性好，锁紧的精度高；并且可适用于不同尺寸的电池治具，适应性更好。

附图说明

图1是本发明的电池治具的自动锁紧机构一个实施例的结构示意图；

图2是本发明的电池治具的自动锁紧机构一个实施例的侧视图；

图3是本发明的一种锁紧系统一个实施例的构示意图；

其中：支撑底座1，滑轨11，锁紧装置2，滑动结构21，滑块211，旋转锁紧结构22，导向块221，驱动组件3，气缸31，活塞杆311，缸体312，伺服电机32，定位架4，传感器41，倒T形限位件5，倒U形限位件6，胶垫7，外框8，定位销 81，传动丝杆9，检测系统10，隔板010，感应器011，限位杆012。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1和图2所示，一种电池治具的自动锁紧机构，设置于电池治具的摆放台上，包括支撑底座1、锁紧装置2和驱动组件3；所述锁紧装置2设置于所述支撑底座1上，并连接于所述驱动组件3；

所述锁紧装置2包括滑动结构21和旋转锁紧结构22；所述旋转锁紧结构22设置于所述滑动结构21上；所述滑动结构21通过其底部的滑块211连接于所述支撑底座1的滑轨11上；所述驱动组件3包括气缸31和伺服电机32；所述气缸31的活塞杆311横向连接于所述滑动结构21的后端面，所述气缸31的缸体312通过定位架4固定设置于所述支撑底座1上，所述气缸31驱动其活塞杆311往复运动来带动所述滑动结构21沿所述滑轨11方向滑动；所述伺服电机32连接于所述旋转锁紧结构22的后端面，所述旋转锁紧结构22由所述伺服电机32驱动旋转将电池治具锁紧于所述摆放台上，并且由所述伺服电机32设置极限转矩控制锁紧程度。

本发明提出的一种电池治具的自动锁紧机构，该机构通过所述驱动组件3驱动所述锁紧装置2，实现了对摆放电池完成后的电池治具进行自动贴合锁紧功能，其中通过所述气缸31驱动所述滑动结构21向所述电池治具的方向水平移动，同时根据设置的转矩，通过所述伺服电机32驱动所述旋转锁紧结构22旋转拧紧，从而将所述电池治具锁紧于所述摆放台上。

本发明将气缸的自适应功能和伺服电机的转矩设置相结合，实现了所述自动锁紧机构的一边旋转拧紧功能，一边水平自动进给功能，获得了能够调整锁紧程度的电池治具的自动锁紧机构，即当所述伺服电机达到设定的极限转矩时，则可以自动识别并停止旋转，有效控制锁紧的程度；因此，与现有的人工扳手锁紧或自动夹紧的方式相比，本发明提出的所述自动锁紧机构可形成了双向夹紧力，结构简单，稳定性更高，安全性能好；扭矩可自由调置，调控性好，锁紧的精度高；并且可适用于不同尺寸的电池治具，适应性更好。

进一步说明，支撑底座1还设置有限位结构，所述限位结构包括倒T形限位件5和倒U形限位件6；所述倒T形限位件5位于所述滑轨11的前端；所述倒U形限位件6架设于所述滑轨11的后端，所述气缸31的活塞杆311穿过所述倒U形限位件6连接于所述滑动结构21。

通过所述倒T形限位件5，使当所述气缸31驱动所述滑动结构21滑至最前端时，避免所述滑动结构21滑出轨道，达到机械限位的作用；另外还通过所述倒U形限位件6，不仅确保所述滑动结构21滑至最后端时的稳定性，而且还可以对所述气缸31的活塞杆311起到稳固的作用，避免在所述活塞杆进行往复运动的过程产生上下或左右晃动，延长其使用寿命，间接使所述滑动结构21的滑动更加稳定，安全性能更高。

进一步说明，所述倒T形限位件5和所述倒U形限位件6的内侧分别均设置有胶垫7。为了减少所述滑动结构21在所述滑轨11上滑动的过程与所述倒T形限位件5和所述倒U形限位件6产生摩损的情况，因此通过设置了所述胶垫7，所述胶垫起到位缓冲的作用，对所述滑动机构21和所述限位结构均具有一定的保护作用，延长其使用寿命。

进一步说明，所述定位架4还设置有传感器41，所述传感器41位于所述气缸31的下方。由于所述定位架4主要对所述气缸31起到了固定支撑的作用，提高其整体的稳定性，但对于所述气缸31的运动情况还无法进行有效地监测，因此在所述定位架4设置所述传感器41，则可以对所述气缸31进行实时的监测，可以确保在放进或取走所述电池治具时，所述自动锁紧机构处于回退状态，不会存在撞击情况，安全性能更高。

进一步说明，所述气缸的直径为15～17mm。为了既能保证所述滑动结构21的稳定位移又能保证不至于锁紧压力过大导致治具损坏的问题，因此将直径为15～17mm的气缸作为水平动力，优先值为16mm，提高所述自动锁紧机构的稳定性。

进一步说明，旋转锁紧结构22的前端面还设置有导向块221，所述导向块221为尼龙材料。为了解决所述旋转锁紧结构的自动旋转锁紧对电池治具的磨损问题，因此通过设置尼龙材料的所述导向块221，不仅起到了保护作用的同时，而且通过所述导向块221可于所述电池治具之间相互卡接，提高锁紧的作用力，强度更高，确保所述电池治具与所述自动锁紧机构之间的稳定性。

如图3所示，一种锁紧系统，包括所述自动锁紧机构、电池治具子系统和检测系统10；所述自动锁紧机构与所述电池治具子系统相对设置；所述检测系统10设置于所述自动锁紧机构的一侧；

所述电池治具子系统包括外框8、传动丝杆9和所述外框内的若干块依次排列并相互连接的隔板010；所述传动丝杆9一端横向连接于最靠近自动锁紧机构的隔板，另一端穿过外框连接于所述自动锁紧机构中的旋转锁紧结构22；所述检测系统10设置有感应器011，所述最靠近自动锁紧机构的隔板还设置有限位杆012；所述限位杆012和所述感应器011相对设置，并可随所述最靠近自动锁紧机构的隔板运动穿出外框8。

本发明提出的一种锁紧系统，主要通过所述自动锁紧机构将电池治具子系统实现了锁紧的功能，其中通过所述自动锁紧机构中的所述旋转锁紧结构22与所述电池治具子系统中的所述传动丝杆9相互作用下，即旋转锁紧结构22中的导向块221与所述传动丝杆9相互卡接，便可将所述隔板010依次向一侧压缩，从而将所述隔板中的电池进行有效等距间隔固定，即实现了对所述电池治具的锁紧固定。并且当需要取走所述电池治具时，所述自动锁紧机构退位，所述隔板随所述传动丝杆9移动，则通过所述检测系统10中的感应器011检测所述限位杆012是否伸出所述外框8，从而保证各个隔板101的间隔在一定范围内，确保电池的稳定，操作简便。

进一步说明，所述外框8的底部还设置有两个以上定位销81。通过在所述外框8的底部设置所述定位销81，可以有效对所述电池治具起到定位的作用，避免所述自动锁紧机构在对所述电池治具进行锁紧的过程中，产生电池治具偏移的情况，而影响所述自动锁紧机构的锁紧功能，提高整体的稳固性。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。