锂电池组自动串接机的制作方法

本实用新型涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种锂电池组自动串接机。

背景技术：

根据需要把多个锂电池经串联组接而成锂电池组，从而得到所需要的工作电压。如果所需要的是更高的容量和更大的电流，那就可以将锂电池并联为锂电池组。而在一些大容量储能应用场合如电动汽车、太阳能储能电站等，需要使用一些大容量的锂电池组，一般称之为锂电池包。而通常这些大容量的锂电池包是由小容量的锂电池组通过串、并连的方式组接而成的。装配时，通常是通过螺杆及钢板将小容量的锂电池组组接固定成大容量的电池包。而目前实现该装配一般都是通过人工来完成，工作量大，效率较低，尤其是当需要串接或并接的锂电池组数目较多时，多个锂电池组的搬运、排列、对位及串接等操作由人工来完成比较吃力，且无法保证对位及串接的准确度。

因此，需要一种能够实现自动化流水作业的锂电池组自动串接机，以期在提高生产效率的同时，提高串接的质量。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、串接精确度高、效率高且能够实现自动化流水作业的锂电池组自动串接机。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种锂电池组自动串接机，用于将锂电池组串接成锂电池包，包括机台及设置于所述机台上的第一输送装置、第一抓取装置、转向装置、第二抓取装置、第二输送装置及串接装置，所述第一输送装置将水平摆放的所述锂电池组输送至所述第一抓取装置处，所述第一抓取装置抓取所述第一输送装置输送的所述锂电池组并将该锂电池组水平放置于所述转向装置上，所述转向装置固定并带动所述锂电池组旋转90°，旋转90°的所述锂电池组呈竖直的摆放，所述第二抓取装置抓取呈竖直摆放的所述锂电池组并将该锂电池组竖直放置于所述第二输送装置上，所述第二输送装置将竖直摆放的所述锂电池组输送至所述串接装置处，所述串接装置将所述锂电池组至少两个为一串的串接成一所述锂电池包。

本实用新型的锂电池组自动串接机通过两段式的所述第一输送装置及所述第二输送装置对应传送水平摆放的所述锂电池组及竖直摆放的所述锂电池组，有效实现了对不同摆放状态的所述锂电池组的自动传送；又通过所述第一抓取装置及所述第二抓取装置对应移送水平摆放的所述锂电池组及竖直摆放的所述锂电池组，有效实现了对所述锂电池组的自动搬运及移送；并通过所述转向装置有效实现将所述锂电池组由水平摆放转换为竖直摆放以便后续对位串接的目的，进而通过所述串接装置实现将所述锂电池组至少两个为一串的串接成一所述锂电池包的目的。整个设备结构简单，有效实现了自动传送、自动搬运、自动转向及串接的流水化作业，因此，串接精确度高且效率高。

较佳地，所述第一输送装置与所述第二输送装置沿所述机台的纵向呈间隔开的布置，所述转向装置固设于所述机台上且位于所述第一输送装置与所述第二输送装置之间，所述串接装置固设于所述第二输送装置的后侧，所述第一抓取装置架设于所述第一输送装置的上方且可在所述第一输送装置与所述转向装置之间往复运动，所述第二抓取装置架设于所述第二输送装置的上方且可在所述第二输送装置与所述转向装置之间往复运动。整机布局紧凑，减少了各部件之间的位移行程，且有效节约了空间。

较佳地，所述第一输送装置上设有换向位，所述转向装置上设有旋转位，所述第二输送装置上设有进料位，所述换向位、旋转位及进料位沿横向直线排布。由于所述换向位、旋转位及进料位沿横向直线排布可有效减少所述第一抓取装置及所述第二抓取装置的移动行程，有效提高了效率，且便于定位。

具体地，所述第一输送装置包括设置于所述机台上的第一输送轨道及由第一伺服电机驱动的第一同步带，所述换向位设置于所述第一输送轨道的后端，所述第一同步带设置于所述第一输送轨道的相对内侧，所述第一伺服电机驱使所述第一同步带传动而将水平摆放的所述锂电池组沿所述第一输送轨道传送；所述第二输送装置包括设置于所述机台上的第二输送轨道及由第二伺服电机驱动的第二同步带，所述进料位设置于所述第二输送轨道的前端，所述第二同步带设置于所述第二输送轨道的相对内侧，所述第二伺服电机驱使所述第二同步带传动而将竖直摆放的所述锂电池组沿所述第二输送轨道传送。通过伺服电机、同步带及输送轨道实现所述锂电池组平稳而准确的自动传送。

进一步地，所述第一输送轨道的宽度尺寸与所述锂电池组的宽度尺寸相匹配，所述第二输送轨道的宽度尺寸与所述锂电池组的高度尺寸相匹配。

进一步地，所述锂电池组自动串接机还包括顶升装置，所述顶升装置固定于所述机台上且分设于所述换向位的下方及所述旋转位的下方，位于所述换向位下方的所述顶升装置将所述换向位处的所述锂电池组向上顶起至所述锂电池组脱离所述第一同步带；位于所述旋转位下方的所述顶升装置将所述旋转位处的所述锂电池组向上顶起至便于将所述锂电池组旋转的位置处。

较佳地，所述第一抓取装置与所述第二抓取装置二者设置于机架上且二者呈同步的运动。同步运动的设置可简化所述第一抓取装置与所述第二抓取装置的结构，降低成本及提高效率。

具体地，所述机架上设有抓取横向驱动器，所述抓取横向驱动器的输出端与一连板相连，所述第一抓取装置与所述第二抓取装置二者均与所述连板相连且二者呈间隔开地布置。

进一步地，所述第一抓取装置包括呈对称布置的两第一夹板、第一夹板竖向驱动器及第一夹板夹紧驱动器，所述抓取横向驱动器与所述第一夹板竖向驱动器驱使所述第一夹板沿水平横向及竖直方向做直线运动，所述第一夹板夹紧驱动器驱使所述第一夹板夹紧或松开所述锂电池组。

较佳地，所述转向装置包括安置所述锂电池组的承载板、以所述承载板为中心呈对称布置的两夹爪及与两所述夹爪对应相连的两转向驱动机构，两所述转向驱动机构驱使两所述夹爪相向或反向的运动以夹紧或松开所述承载板上的所述锂电池组，两所述转向驱动机构还驱使两所述夹爪旋转90°，旋转的两所述夹爪带动被二者夹紧固定的所述锂电池组旋转90°。

附图说明

图1为本实用新型锂电池组自动串接机的一个角度的结构示意图。

图2为本实用新型锂电池组自动串接机的另一角度的结构示意图。

图3为本实用新型锂电池组自动串接机的俯视图。

图4为本实用新型的顶升装置的结构示意图。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现的效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

请参阅图1至图4，本实用新型公开了一种锂电池组自动串接机100，适与一控制器(图中未示出)电性连接，由控制器控制本实用新型的锂电池组自动串接机100，进一步地提高整机的自动化程度，其中，控制器为现有的控制器，其结构及控制原理均为本领域的公知，故在此不再对其进行详细的描述。本实用新型的锂电池组自动串接机100用于将锂电池组(图中未示出)串接成一锂电池包(图中未示出)，包括机台10及设置于机台10上的第一输送装置20、第一抓取装置30、转向装置40、第二抓取装置50、第二输送装置60及串接装置70。第一输送装置20与第二输送装置60沿机台10的纵向呈间隔开的布置，转向装置40固设于机台10上且位于第一输送装置20与第二输送装置60之间，串接装置70固设于第二输送装置60的后侧，第一抓取装置30架设于第一输送装置20的上方且可在第一输送装置20与转向装置40之间往复运动，第二抓取装置60架设于第二输送装置60的上方且可在第二输送装置60与转向装置40之间往复运动。整机结构简单且布局紧凑，有效节约了空间。

第一输送装置20将水平摆放的锂电池组水平输送至第一抓取装置30处，第一抓取装置30抓取第一输送装置20输送的锂电池组并将该锂电池组水平放置于转向装置40上。转向装置40固定并带动锂电池组旋转90°，旋转90°的锂电池组呈竖直的摆放。第二抓取装置50抓取呈竖直摆放的锂电池组并将该锂电池组竖直放置于第二输送装置60上。第二输送装置60将竖直摆放的锂电池组输送至串接装置70处，串接装置70将锂电池组至少两个为一串的串接成一锂电池包。具体地，串接装置70将12个锂电池组为一串的串接为一锂电池包。每一锂电池组中具有90个锂电池。更具体地：

第一输送装置20上设有换向位20a，转向装置40上设有旋转位40a，第二输送装置60上设有进料位60a。其中，为了减少第一抓取装置30及第二抓取装置50沿水平横向移动的行程，以期提高效率及便于定位，换向位20a、旋转位40a及进料位60a沿横向直线排布。

具体地，第一输送装置20包括设置于机台10上的第一输送轨道21及由第一伺服电机22驱动的第一同步带23，换向位20a设置于第一输送轨道21的后端。第一同步带23设置于第一输送轨道21的相对内侧，第一伺服电机22驱使第一同步带23传动而将水平摆放的锂电池组沿第一输送轨道21传送。第二输送装置60包括设置于机台10上的第二输送轨道61及由第二伺服电机62驱动的第二同步带63，进料位60a设置于第二输送轨道61的前端，第二同步带63设置于第二输送轨道61的相对内侧，第二伺服电机62驱使第二同步带63传动而将竖直摆放的锂电池组沿第二输送轨道61传送。第一输送装置20及第二输送装置60通过相应地伺服电机、同步带及输送轨道有效实现了对锂电池组平稳而准确的自动传送。

由于第一输送装置20用于传送水平摆放的锂电池组，第二输送装置60用于传送竖直摆放的锂电池组，因此，第一输送轨道21的宽度尺寸与锂电池组的宽度尺寸相匹配，第二输送轨道61的宽度尺寸与锂电池组的高度尺寸相匹配，第一输送轨道21的宽度尺寸大于第二传送导轨61的宽度尺寸。第一输送轨道21与第二输送轨道61上均还设有起导向作用的导架14。

为了简化第一抓取装置30与第二抓取装置50的结构，从而降低成本及提高效率。则第一抓取装置30与第二抓取装置50二者设置于机架11上且二者呈同步的运动。具体地，机架11上设有抓取横向驱动器12，抓取横向驱动器12的输出端与一连板13相连，第一抓取装置30与第二抓取装置50二者均与连板13相连且二者呈间隔开地布置。

由于第一抓取装置30与第二抓取装置50的结构及工作原理基本相同，因此仅对第一抓取装置30详细说明。第一抓取装置30包括呈对称布置的两第一夹板31、第一夹板竖向驱动器32及第一夹板夹紧驱动器33。抓取横向驱动器12与第一夹板竖向驱动器32驱使第一夹板31沿水平横向及竖直方向做直线运动，第一夹板夹紧驱动器33驱使第一夹板31夹紧或松开锂电池组。具体地，第一夹板竖向驱动器32安设于连板13上，第一夹板夹紧驱动器33与第一夹板竖向驱动器32的输出端相连，两第一夹板31与第一夹板夹紧驱动器33的输出端相连，且两第一夹板31以第一夹板夹紧驱动器33的输出端为中心呈对称的布置。较优地，为了使两第一夹板31上下移动时更加平稳，第一抓取装置30还包括导杆34，导杆34的一端与连板13相连，导杆34的另一端与第一夹板夹紧驱动器33相连。至少两个导杆34以第一夹板竖向驱动器32的输出端为中心呈对称地布置。而为了更加稳妥的移送锂电池组，第一夹板31的底端还设有挂接部311。同样的，第二抓取装置50包括呈对称布置的两第二夹板51、第二夹板竖向驱动器52、第二夹板夹紧驱动器53及导杆54。

转向装置40包括安置锂电池组的承载板41、以承载板41为中心呈对称布置的两夹爪42及与两夹爪42对应相连的两转向驱动机构43，两转向驱动机构43驱使两夹爪42相向或反向的运动以夹紧或松开承载板41上的锂电池组，两转向驱动机构43还驱使两夹爪42旋转90°，旋转的两夹爪42带动被二者夹紧固定的锂电池组旋转90°，从而实现将锂电池组由水平摆放转变为竖直摆放。

进一步地，锂电池组自动串接机100还包括顶升装置80，顶升装置80固定于机台10上，顶升装置80分设于换向位20a的下方及旋转位40a的下方，位于换向位20a下方的顶升装置80将换向位20a处的锂电池组向上顶起至锂电池组脱离第一同步带23。位于旋转位40a下方的顶升装置80将旋转位40a处的锂电池组向上顶起至便于将锂电池组旋转的位置处。具体地，顶升装置80包括顶升驱动器81及与顶升驱动器81的输出端相连的顶杆82，顶升驱动器81安设于机台10的下方。于换向位20a处，顶杆82在顶升驱动器81驱使下向上运动而将锂电池组推离第一同步带23，从而阻止锂电池组继续被传送，以便于第一抓取装置30的抓取。于旋转位40a处，顶杆82在顶升驱动器81驱使下向上运动穿过承载板41上对应设置的穿置孔而将锂电池组推离承载板41，并继续将该锂电池组推送至靠近两夹爪42的位置处，以便两转向驱动机构43驱使两夹爪42夹紧固定并带动锂电池组旋转90°。同样地，为了保持水平且平稳的顶推锂电池组，以便于后续的移送，顶杆82的数量为4个，且4个顶杆82呈对称地布置。

为了便于操作，可将换向位20a处的锂电池组连同第一同步带21上的治具24一同向上顶起，则位于换向位20a处的顶升装置80还包括顶板83，顶板83与顶杆82相连。进一步地，为了减少第二抓取装置30于竖直方向上移动的行程，第二输送轨道61可架设于机台10上，从而缩短与第二抓取装置30之间的距离。

串接装置70包括挡块71、阻挡驱动器72、推板73、推送驱动器74、压板75及压紧驱动器76，挡块71与阻挡驱动器72的输出端相连，推板73与推送驱动器74的输出端相连，压板75与压紧驱动器76的输出端相连。阻挡驱动器72与推送驱动器74呈前后排列的固设于第二输送轨道61的后侧，串接装置70还包括设置于串接区70a的限位栏77，压紧驱动器76固设于串接区70a的端部且与推送驱动器74呈相向的布置。阻挡驱动器72驱使挡块71沿机台10的横向做直线运动，运动的挡块71阻挡第二输送装置60继续传送锂电池组，从而实现将锂电池组依次传送至推板73处。推送驱动器74驱使推板73沿机台10的横向做直线运动，运动的推板73将推板73处的锂电池组在限位栏77的引导下向着压板75的方向推送，每推送12个锂电池组后，推送驱动器74与压紧驱动器76相互配合将12个锂电池组夹紧固定成紧密贴合的一串，然后通过螺杆200与钢板300将该串锂电池组串接成一锂电池包。

结合图1至图4，下面对本实用新型锂电池组自动串接机100的工作原理进行详细描述，如下：

首先，在控制器的控制下，第一输送装置20将水平摆放的锂电池组传送至换向位20a处，位于换向位20a下方的顶升装置80将该锂电池组向上顶起以定位。则移动至换向位20a上方的第一抓取装置30向下运动以抓取该锂电池组，第一抓取装置30再平移至旋转位40a处而将锂电池组放置于承载板41上，第一抓取装置30又移动回换向位20a处准备进行再一次的抓取动作，则第二抓取装置60同步移动至旋转位40a处。此时，位于承载板41下方的顶升装置80将锂电池组向上顶起至锂电池组脱离承载板41而靠近两夹爪42的位置处，两转向驱动机构43驱使两夹爪42相向运动而从锂电池组的前后两侧夹紧该锂电池组，两转向驱动机构43再驱使两夹爪42旋转90°，从而带动锂电池组由水平摆放转变为竖直摆放。然后，第二抓取装置60下移从锂电池组的左右两侧夹紧竖直摆放的锂电池组，两转向驱动机构43驱使两夹爪42松开锂电池组并复位，则第二抓取装置60移动而将竖直摆放的锂电池组放置于进料位60a，与此同时，第一抓取装置30又将下一个锂电池组移送至承载板41上。最后，串接装置70将第二输送装置60传送来的竖直摆放的锂电池组按12个为一串的串接成一锂电池包。不断重复上述作业，即可实现将锂电池组串接为锂电池包的自动化流水作业。

本实用新型的锂电池组自动串接机100通过两段式的第一输送装置20及第二输送装置60对应传送水平摆放的锂电池组及竖直摆放的锂电池组，有效实现了对不同摆放状态的锂电池组的自动传送；又通过第一抓取装置30及第二抓取装置50对应移送水平摆放的锂电池组及竖直摆放的锂电池组，有效实现了对锂电池组的自动搬运及移送；并通过转向装置40有效实现将锂电池组由水平摆放转换为竖直摆放以便后续对位串接的目的，进而通过串接装置70实现将锂电池组至少两个为一串的串接成一锂电池包的目的。整个设备由结构简单，有效实现了自动传送、自动搬运、自动旋转及串接的流水化作业，因此，串接精确度高且效率高。

以上所揭露的仅为本实用新型的较佳实例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属于本实用新型所涵盖的范围。