一种锂电池模组组装生产工艺的制作方法

1.本发明涉及锂电池模组生产技术领域，特别涉及一种锂电池模组组装生产工艺。


背景技术：

2.电池模组一般指锂离子电芯经串联或并联的方式相组合,加装单体电池监控与管理装置后形成的锂电池模组，锂电池模组通常由底板、电芯和上盖组成，且锂电池模组生产组装之前，需要在底板、电芯和上盖的连接处涂抹胶液，然后将三者按压组装。
3.公开号为cn205882088u的中国实用新型专利公开了关于锂电池模组组装的技术方案，其公开的一种锂电池模组组装机通过电池夹爪和物料夹爪对锂电池和塑料件进行分别取放，期间先将塑料件放置在工装板上，再通过夹持机构对锂电池进行夹持并堆叠在塑料件上，然后通过工装板供料装置控制工装板进行顶升或下降，因此每完成一层锂电池的模组组装工序后，升降台下降一定高度，便于锂电池模组的后续组装，仅需一个组装工位即可完成整套电池模组化组装工序。
4.但上述专利存在以下问题：a.上述专利需要使用物料输送机输送塑料件，还需要电池输送机输送锂电池，因此浪费成本，此外，上述专利对锂电池模组进行组装过程中，无法对塑料件进行定位，且塑料件将得不到限位固定，使得塑料件放置在工装板上之后容易发生偏移，进而影响后续的组装。
5.b.上述专利采用堆叠的方式对锂电池和塑料件进行组装，而无法对锂电池进行导向，使得锂电池无法准确的与塑料件相对接，从而影响锂电池模组的组装精度。


技术实现要素：

6.为了解决上述问题，本发明提供了一种锂电池模组组装生产工艺，其使用了一种锂电池模组组装生产装置，该锂电池模组组装生产装置包括：工作台、定位板、输送单元和组装单元，所述工作台上端前后对称设置有两个定位板，定位板上安装有输送单元，工作台上还设置有组装单元。
7.所述输送单元包括联动轴、第一间歇电机、传送带、矩形筒、连接杆、承接板和转轴，其中：两个定位板的相对侧从左到右等间距转动设置有多个联动轴，工作台前侧的定位板前端通过电机座设置有第一间歇电机，第一间歇电机的输出轴与任意一个联动轴相连接，多个联动轴之间套设有传送带，传送带的外壁等间距设置有多个矩形筒以及与矩形筒交错排布的多个支撑组，每个支撑组包括四个呈矩阵排布的连接杆，每个支撑组左侧的两个连接杆上端以及右侧的两个连接杆上端均安装有承接板，两个承接板之间通过转轴相铰接。
8.使用上述的锂电池模组组装生产装置进行电池模组的组装包括如下步骤：
9.s1、底盖、电芯、上盖放置：首先在底盖、电芯以及上盖的连接处涂抹胶液，然后将底盖放置在组装单元内，再将电芯和上盖依次交错放置在输送单元内。
10.s2、电芯、上盖输送：通过输送单元将电芯和上盖依次放置在底盖上。
11.s3、电池模组组装：通过组装单元将底盖、电芯和上盖按压组装。
12.s4、电池模组取下：将组装完成的电池模组取下。
13.作为本发明的一种优选技术方案，所述组装单元包括第二间歇电机、支撑轴套、支撑柱、连接板、肋板、伸缩气缸、执行板、夹持组件、吸附组件和固定板，其中：工作台的下端且位于其右侧通过电机罩安装有第二间歇电机，第二间歇电机的输出轴连接有支撑轴套，支撑轴套上端安装有支撑柱，支撑柱上端设置有连接板，且支撑柱与连接板之间周向均匀安装有多个肋板，连接板的上端且关于支撑柱左右对称设置有两个伸缩气缸，伸缩气缸的伸缩端的下端穿过连接板后安装有执行板，执行板上设置有夹持组件和吸附组件，工作台的右端安装有固定板。
14.作为本发明的一种优选技术方案，所述夹持组件包括导向滑槽、滑动板、夹持板、安装板、双向螺杆和正反转电机，其中：执行板上前后对称开设有两个导向滑槽，导向滑槽内滑动设置有滑动板，滑动板下端安装有夹持板，夹持板的相对侧安装有防滑垫，执行板上端前后对称设置有两个安装板，两个安装板的相对侧左右对称转动设置有两个双向螺杆，双向螺杆通过螺纹配合的方式穿过滑动板，且两个双向螺杆通过带传动相连接，任意一个安装板远离执行板中部的一侧通过电机架设置有正反转电机，正反转电机的输出轴与任意一个双向螺杆相连接。
15.作为本发明的一种优选技术方案，所述吸附组件包括气泵、气腔和吸盘，其中：执行板的上端前后对称设置有两个气泵，气泵位于导向滑槽靠近执行板中部的一侧，执行板的内部且位于两个气泵的下方开设有气腔，气腔与气泵的输出端相连通，执行板的下端安装有多个呈矩阵排布的吸盘，吸盘与气腔相连通。
16.作为本发明的一种优选技术方案，所述承接板上端开设有限位滑槽，限位滑槽内滑动对接有位移块，承接板远离转轴的一侧转动设置有螺纹杆，螺纹杆通过螺纹配合的方式穿过位移块，位移块上端安装有导向板。
17.作为本发明的一种优选技术方案，所述固定板的上端开设有矩形组装槽，矩形组装槽的内壁安装有支撑弹簧杆，支撑弹簧杆靠近矩形组装槽中部的一端设置有抵紧板。
18.作为本发明的一种优选技术方案，所述抵紧板的上端设置有倾斜板，倾斜板由下至上逐渐向远离矩形组装槽中部的一侧倾斜。
19.作为本发明的一种优选技术方案，所述倾斜板靠近矩形组装槽中部的一侧安装有顶触块，顶触块的上侧壁及其下侧均为倾斜结构，且顶触块的上侧壁与倾斜板之间的角度大于顶触块的下侧壁与倾斜板之间的角度。
20.作为本发明的一种优选技术方案，所述导向板上半部靠近转轴的一侧设有倒角，倒角从上到下逐渐向靠近转轴的一侧倾斜，导向板的下半部为竖直结构。
21.本发明的有益效果在于：1.本发明提供的输送单元通过传送带带动电芯和上盖向右侧间歇移动，从而仅通过一个传送带即可完成电芯和上盖的自动上料，无需使用两个输送机，有效的降低成本，且可以对电芯和上盖进行定位，以便于提高电芯和上盖上料时的精准度。
22.2.本发明提供的组装单元通过双向螺杆带动执行板上的两个滑动板相对移动，使得滑动板带动夹持板抵靠在电芯或上盖的前后两侧壁，以便于将电芯或上盖夹取，且通过支撑柱间歇转动可以使连接板上左右两侧的伸缩气缸互换位置，以便于将电芯和上盖的依
次夹取和组装；本发明在组装电芯的过程中可以夹取上盖，且夹取电芯的过程中可以组装上盖，从而可以对电池模组进行连续组装，进而提高组装效率。
23.3.本发明提供的吸附组通过吸盘吸附在电芯或上盖的顶部，以便于对电芯或上盖进一步固定，避免电芯或上盖移动过程中掉落。
24.4.本发明通过导向板可以对上盖进行引导，且能够对不同宽度的上盖进行定位并将其挤压至两个承接板之间的中部。
25.5.本发明通过多个抵紧板可以将底盖挤压至矩形组装槽的中部，从而对底盖进行定位，且通过顶触块的下侧壁与底盖的上端外沿相抵触能够对底盖进行按压限位，防止底盖在组装过程中随意晃动而影响底盖与电芯之间的对接。
26.6.本发明通过顶触块的上侧壁可以对电芯进行引导，使得电芯能够顺利的放置在底盖内，从而能够提高电芯与底盖之间的对接精度。
27.7.本发明通过防滑垫可以增大与电芯或上盖之间的摩擦力，以确保对电芯或上盖的夹紧力，避免电芯或上盖掉落。
附图说明
28.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
29.图1是本发明的工艺流程图。
30.图2是本发明的立体结构示意图。
31.图3是本发明的剖视图(从前向后看)。
32.图4是本发明的图3的q处局部放大图。
33.图5是本发明的夹持组件和吸附组件的局部剖切图。
34.图6是本发明的夹持组件和吸附组件夹取电芯的工作状态图。
35.图7是本发明的夹持组件和吸附组件夹取上盖的工作状态图。
36.图8是本发明的固定板的剖视图(从前向后看)。
37.图中：1、工作台；11、定位板；2、输送单元；21、联动轴；22、第一间歇电机；23、传送带；24、矩形筒；25、连接杆；26、承接板；261、限位滑槽；262、位移块；263、螺纹杆；264、导向板；27、转轴；3、组装单元；31、第二间歇电机；32、支撑轴套；33、支撑柱；34、连接板；35、肋板；36、伸缩气缸；37、执行板；38、夹持组件；381、导向滑槽；382、滑动板；383、夹持板；384、安装板；385、双向螺杆；386、正反转电机；39、吸附组件；391、气泵；392、气腔；393、吸盘；30、固定板；301、矩形组装槽；302、支撑弹簧杆；303、抵紧板；304、倾斜板；305、顶触块；4、底盖；5、电芯；6、上盖。
具体实施方式
38.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
39.下面参考附图描述根据本发明实施例的一种锂电池模组组装生产工艺。参阅图2和图3，一种锂电池模组组装生产工艺，其使用了一种锂电池模组组装生产装置，该锂电池模组组装生产装置包括：工作台1、定位板11、输送单元2和组装单元3，工作台1上端前后对
称设置有两个定位板11，定位板11上安装有输送单元2，工作台1上还设置有组装单元3。
40.参阅图2、图3和图4，输送单元2包括联动轴21、第一间歇电机22、传送带23、矩形筒24、连接杆25、承接板26和转轴27，其中：两个定位板11的相对侧从左到右等间距转动设置有多个联动轴21，工作台1前侧的定位板11前端通过电机座设置有第一间歇电机22，第一间歇电机22的输出轴与任意一个联动轴21相连接，多个联动轴21之间套设有传送带23，传送带23的外壁等间距设置有多个矩形筒24以及与矩形筒24交错排布的多个支撑组，矩形筒24为可发生弹性形变的柔性结构，以便于随传送带23进行变形，每个支撑组包括四个呈矩阵排布的连接杆25，每个支撑组左侧的两个连接杆25上端以及右侧的两个连接杆25上端均安装有承接板26，两个承接板26之间通过转轴27相铰接，通过两个相铰接的承接板26可以在传送带23发生变形时进行相应的弯曲，从而不会影响传送带23的正常运转。
41.参阅图4，承接板26上端开设有限位滑槽261，限位滑槽261内滑动对接有位移块262，承接板26远离转轴27的一侧转动设置有螺纹杆263，螺纹杆263通过螺纹配合的方式穿过位移块262，位移块262上端安装有导向板264，导向板264上半部靠近转轴27的一侧设有倒角，倒角从上到下逐渐向靠近转轴27的一侧倾斜，导向板264的下半部为竖直结构；本实施例中，本发明采用的螺纹杆263为自锁式螺杆，即螺纹杆263转动之后可实现自动锁定，避免其发生回弹；通过倒角的设置，便于对上盖6进行引导，使得上盖6可以顺利的放置于承接板26的上端，且通过导向板264可以对上盖6进行定位并将其挤压至两个承接板26之间的中部，若上盖6的宽度不同，则需要旋转螺纹杆263，螺纹杆263转动的同时带动位移块262沿限位滑槽261移动，进而可以调整两个导向板264之间的距离，以便于对不同宽度的上盖6进行引导和定位。
42.工作时，首先将电芯5放置在矩形筒24内，再将上盖6放置在承接板26上端，随后启动第一间歇电机22，第一间歇电机22通过联动轴21带动传送带23顺时针间歇转动，传送带23通过矩形筒24、连接杆25和承接板26带动电芯5和上盖6向右侧间歇移动，当电芯5输送至指定位置之后，第一间歇电机22暂停运转，待组装单元3将电芯5夹取之后，第一间歇电机22恢复运转并将上盖6输送至指定位置，随后第一间歇电机22暂停运转，以便于组装单元3将上盖6夹取，从而重复上述步骤可以实现电芯5和上盖6的自动上料，且通过矩形筒24可以对电芯5进行定位，通过导向板264能够对上盖6进行定位，以便于提高电芯5和上盖6上料时的精准度。
43.参阅图2、图3和图5，组装单元3包括第二间歇电机31、支撑轴套32、支撑柱33、连接板34、肋板35、伸缩气缸36、执行板37、夹持组件38、吸附组件39和固定板30，其中：工作台1的下端且位于其右侧通过电机罩安装有第二间歇电机31，第二间歇电机31的输出轴连接有支撑轴套32，支撑轴套32上端安装有支撑柱33，通过支撑轴套32可以对支撑柱33提供向上的支撑力，防止支撑柱33转动过程中发生晃动，支撑柱33上端设置有连接板34，且支撑柱33与连接板34之间周向均匀安装有多个肋板35，通过肋板35可以对连接板34施加周向的支撑力，连接板34的上端且关于支撑柱33左右对称设置有两个伸缩气缸36，伸缩气缸36的伸缩端的下端穿过连接板34后安装有执行板37，执行板37上设置有夹持组件38和吸附组件39，工作台1的右端安装有固定板30。
44.参阅图4、图5、图6和图7，夹持组件38包括导向滑槽381、滑动板382、夹持板383、安装板384、双向螺杆385和正反转电机386，其中：执行板37上前后对称开设有两个导向滑槽
381，导向滑槽381内滑动设置有滑动板382，滑动板382下端安装有夹持板383，夹持板383的相对侧安装有防滑垫，通过防滑垫可以增大与上盖6和电芯5之间的摩擦力，以确保对上盖6和电芯5的夹紧力，避免电芯5掉落，执行板37上端前后对称设置有两个安装板384，两个安装板384的相对侧左右对称转动设置有两个双向螺杆385，双向螺杆385通过螺纹配合的方式穿过滑动板382，且两个双向螺杆385通过带传动相连接，任意一个安装板384远离执行板37中部的一侧通过电机架设置有正反转电机386，正反转电机386的输出轴与任意一个双向螺杆385相连接；本实施例中，本发明采用的双向螺杆385为自锁式螺杆，即双向螺杆385转动之后可实现自动锁定，避免其发生回弹；初始状态下，执行板37上的两个滑动板382之间的距离为最大值。
45.工作时，首先将底盖4放置于固定板30上，再通过传送带23将电芯5输送至连接板34的下方，且使得电芯5位于支撑柱33左侧伸缩气缸36的下方，然后启动支撑柱33左侧的伸缩气缸36，使得该伸缩气缸36的伸缩端带动其下端的执行板37向下移动，执行板37带动吸附组件39抵靠在电芯5的上端，然后启动正反转电机386，正反转电机386带动双向螺杆385转动，双向螺杆385转动的同时可带动执行板37上的两个滑动板382相对移动，滑动板382带动夹持板383抵靠在电芯5的前后两侧壁，然后连接板34左侧的伸缩气缸36带动执行板37和电芯5向上移动，再启动第二间歇电机31，第二间歇电机31通过支撑轴套32带动支撑柱33和连接板34转动180度，然后第二间歇电机31暂停运转，支撑柱33左右两侧的伸缩气缸36互换位置，使得夹持有电芯5的执行板37与其上端的伸缩气缸36随连接板34转动至支撑柱33的右侧，且连接板34上另一个伸缩气缸36随连接板34转动至支撑柱33的左侧并位于传送带23的上方，随后通过该伸缩气缸36带动执行板37和电芯5向下移动，使得电芯5插入至底盖4内；电芯5安装完成之后，正反转电机386带动双向螺杆385反转，使得双向螺杆385带动执行板37上的两个滑动板382相背移动，滑动板382带动夹持板383从电芯5的侧壁上脱离，然后通过伸缩气缸36带动执行板37向上移动复位。
46.与此同时，启动传送带23上方的伸缩气缸36，该伸缩气缸36带动其下端的执行板37向下移动，执行板37带动吸附组件39抵靠在上盖6的上端，且该执行板37上的两个夹持板383抵靠在上盖6的前后两侧，以便于将上盖6夹取；上盖6夹取之后，伸缩气缸36带动执行板37和上盖6向上移动，随后第二间歇电机31恢复运转并带动支撑柱33和连接板34转动180度，使得安装完电芯5的执行板37缸随连接板34转动至支撑柱33的左侧并位于传送带23的上方，且夹持有上盖6的执行板37与其上端的伸缩气缸36随连接板34转动至支撑柱33的右侧，随后通过该伸缩气缸36带动执行板37和上盖6向下移动并卡接在电芯5的上端，从而完成电池模组的组装，然后将组装完成的电池模组取下即可。
47.参阅图4和图5，吸附组件39包括气泵391、气腔392和吸盘393，其中：执行板37的上端前后对称设置有两个气泵391，气泵391位于导向滑槽381靠近执行板37中部的一侧，执行板37的内部且位于两个气泵391的下方开设有气腔392，气腔392与气泵391的输出端相连通，执行板37的下端安装有多个呈矩阵排布的吸盘393，吸盘393与气腔392相连通；工作时，执行板37向下移动至电芯5或上盖6的上方之后，执行板37带动其下端的吸盘393抵靠在电芯5或上盖6的顶部，随后启动气泵391，气泵391通过气腔392将吸盘393中的空气抽出，使得吸盘393吸附在电芯5或上盖6的顶部，以便于对电芯5或上盖6进一步固定，避免电芯5或上盖6移动过程中掉落。
48.参阅图8，固定板30的上端开设有矩形组装槽301，矩形组装槽301的内壁安装有支撑弹簧杆302，支撑弹簧杆302靠近矩形组装槽301中部的一端设置有抵紧板303，支撑弹簧杆302始终对抵紧板303施加指向矩形组装槽301中部挤压力，抵紧板303的上端设置有倾斜板304，倾斜板304由下至上逐渐向远离矩形组装槽301中部的一侧倾斜，倾斜板304靠近矩形组装槽301中部的一侧安装有顶触块305，顶触块305的上侧壁及其下侧均为倾斜结构，且顶触块305的上侧壁与倾斜板304之间的角度大于顶触块305的下侧壁与倾斜板304之间的角度。
49.工作时，首先将底盖4放置在矩形组装槽301内，在此期间，底盖4先与倾斜板304相抵触并将顶触块305向远离固定板30中部的一侧挤压，使得倾斜板304和抵紧板303随顶触块305移动，以便于将底盖4的下端与矩形组装槽301的底部相抵触，随后抵紧板303在支撑弹簧杆302的作用下带动倾斜板304和顶触块305向靠近固定板30中部的一侧移动，通过多个抵紧板303可以将底盖4挤压至矩形组装槽301的中部，从而对底盖4进行定位，与此同时，顶触块305的下侧壁与底盖4的上端外沿相抵触，以便于对底盖4进行按压限位，防止底盖4在组装过程中随意晃动而影响底盖4与电芯5之间的对接，且电池模组组装完成取下过程中，顶触块305的下侧壁会在底盖4的挤压作用下向靠近固定板30的外侧移动，从而不会随底盖4造成阻碍，以便于将电池模组取下，此外，通过顶触块305的上侧壁可以对电芯5进行引导，使得电芯5能够顺利的放置在底盖4内，从而能够提高电芯5与底盖4之间的对接精度。
50.参阅图1，使用上述的锂电池模组组装生产装置进行电池模组的组装包括如下步骤：s1、底盖、电芯、上盖放置：首先在底盖4、电芯5以及上盖6的连接处涂抹胶液，再将底盖4放置在矩形组装槽301内并通过多个抵紧板303可以将底盖4挤压至矩形组装槽301的中部，与此同时，顶触块305的下侧壁与底盖4的上端外沿相抵触，以便于对底盖4进行按压限位，然后将电芯5放置在矩形筒24内，再将上盖6放置在承接板26上端。
51.s2、电芯、上盖输送：启动第一间歇电机22，第一间歇电机22带动传送带23顺时针间歇转动，传送带23带动电芯5和上盖6向右侧间歇移动，且传送带23首先将电芯5输送至支撑柱33左侧伸缩气缸36的下方。
52.s3、电池模组组装：启动支撑柱33左侧的伸缩气缸36，使其带动其下端的执行板37向下移动，执行板37带动其下端的吸盘393吸附在电芯5的上端，然后通过正反转电机386带动双向螺杆385转动，使得双向螺杆385带动执行板37上的两个滑动板382相对移动，滑动板382带动夹持板383抵靠在电芯5的前后两侧壁，以便于将电芯5夹取；然后连接板34左侧的伸缩气缸36带动执行板37和电芯5向上移动，再通过第二间歇电机31带动支撑柱33和连接板34转动180度，使得夹持有电芯5的执行板37与其上端的伸缩气缸36随连接板34转动至支撑柱33的右侧，随后通过该伸缩气缸36带动执行板37和电芯5向下移动，使得电芯5插入至底盖4内，随后双向螺杆385带动执行板37上的两个滑动板382相背移动并从电芯5的侧壁上脱离。
53.与此同时，启动支撑柱33左侧的伸缩气缸36，该伸缩气缸36带动其下端的执行板37向下移动，执行板37带动其下端的吸盘393吸附在上盖6的上端，且该执行板37上的两个夹持板383抵靠在上盖6的前后两侧，以便于将上盖6夹取；然后伸缩气缸36带动执行板37和上盖6向上移动，随后第二间歇电机31带动支撑柱33和连接板34转动180度，使得上盖6随连接板34转动至电芯5的上方，随后伸缩气缸36带动执行板37和上盖6向下移动并卡接在电芯
5的上端，从而完成电池模组的组装，随后双向螺杆385带动执行板37上的两个滑动板382相背移动并从上盖6的侧壁上脱离。
54.s4、电池模组取下：将组装完成的电池模组取下。
55.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。