一种三轴龙门拧紧装置的制作方法

【技术领域】

本实用新型涉及动力电池包装配技术领域，特别是一种三轴龙门拧紧装置。

背景技术：

目前的电池模组在组装过程中，多数还是采用手动拧紧螺丝的方式，操作时间长，有时会出现漏拧和未拧紧的情况，降低了工作效率。为了提高效率，出现了使用机械手来拧紧螺丝，但是存在定位不准确，良品率低的问题。尤其是在对电池包模组螺栓拧紧的过程中，常需要使用多套规格不同的风批头，导致操作过程复杂，人工操作难度更大。

因此，申请号：cn201811257556.3，申请日：2018.10.26，公开号cn109262247a，公开日2019.01.25，具体公开了一种电池包下层模组自动拧紧装置及其操作，包括用于运输电池包下次模组的线体，电池包下层模组放置在托盘；线体的外周设置框架，框架上设置用于驱动桁架机械手的驱动机构，桁架机械手与plc连接；桁架机械手上分别设置相机、拧紧轴、自动换套机构；所述自动换套机构包括压紧气缸和两组套筒。其采用单轴自动拧紧，相比于人工拧紧来说，操作简便，效率更高。但是该专利技术还存在以下缺陷：1、为单轴拧紧，一次仅能拧紧一种螺栓，并且只能拧一个螺栓，效率低，对于不同规格螺栓需要跟换拧螺栓的批头，拧螺栓的过程跟换次数多，又进一步降低工作效率；2、由于设置有自动换套机构，使得单轴拧紧机构后期无法增设拧紧轴数量，如果需要增设拧紧轴的数量，则需要将整个装置拆除重新设计，实用性低，不适合大批量的生产需求。

技术实现要素：

为克服现有设备存在的缺陷，本实用新型在于提供一种三轴龙门拧紧装置，高度可调，适用不同的电池模组，采用多个拧紧轴同时拧紧，可一次性使用多种螺栓，兼容性好，结构简单，占用空间小，可根据实际需要增设拧紧轴数量，实用性高。

本实用新型是这样实现的：一种三轴龙门拧紧装置，包括拧紧机构、控制器、支撑机构和一视觉部，还包括x轴滑台、y轴滑台和z轴滑台；所述y轴滑台滑动连接于所述支撑机构；所述x轴滑台滑动连接于所述y轴滑台；所述z轴滑台滑动连接于所述x轴滑台；所述拧紧机构固定连接于所述z轴滑台；所述拧紧机构、z轴滑台、x轴滑台的数量分别具有复数个且一一对应；所述y轴滑台具有复数个；所述视觉部固定连接于其中一所述z轴滑台；所述视觉部、每所述x轴滑台、y轴滑台和z轴滑台分别电连接于所述控制器。

进一步地，所述x轴滑台、y轴滑台和z轴滑台分别为直线滑台。

进一步地，所述控制器为plc。

进一步地，所述z轴滑台和拧紧机构分别有三个，所述x轴滑台有三个，所述y轴滑台有两个；其中两个所述x轴滑台上下平行层叠布置，剩余的一个所述x轴滑台独立布置。

进一步地，所述视觉部包括ccd视觉检测仪和灯泡，所述ccd视觉检测仪和灯泡分别电连接于所述控制器。

进一步地，所述拧紧机构包括拧紧轴、固定座和导向座；所述导向座上开设有竖向的导向通孔；所述固定座固定连接于所述z轴滑台；所述拧紧轴固定连接于所述固定座；所述导向座固定连接于所述z轴滑台，且位于所述拧紧轴的下方，同时所述拧紧轴的竖向轴线和所述导向通孔的竖向轴线重合。

本实用新型的优点在于：本实用新型提供一种三轴龙门拧紧装置，包括x轴滑台、y轴滑台和z轴滑台；所述拧紧机构、z轴滑台、x轴滑台的数量分别具有复数个且一一对应，各个z轴滑台和x轴滑台互不干扰独立运动，从而能够同时对电池模组上的不同位置的螺栓进行拧紧，从而提高生产效率，且可以在开始前将不同规格的批头安装在各个z轴滑台的拧紧机构上，减少批头的更换频率，进一步提高工作效率。

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型所述的三轴龙门拧紧装置的立体图。

图2为本实用新型所述的x轴滑台、y轴滑台和z轴滑台的结构示意图。

图3为本实用新型所述的三轴龙门拧紧装置的效果示意图。

图中：1、拧紧机构，11、拧紧轴，12、固定座，13、导向座，131、导向通孔，2、支撑机构，3、视觉部，31、ccd视觉检测仪，32、视觉护罩，4、x轴滑台，5、y轴滑台，6、z轴滑台，7、批头，8、垫板，9、电池模组。

【具体实施方式】

请参阅图1至3所示，本实用新型提供一种三轴龙门拧紧装置，包括拧紧机构1、控制器(未图示)、支撑机构2和一视觉部3，还包括x轴滑台4、y轴滑台5和z轴滑台6；所述y轴滑台5滑动连接于所述支撑机构2，调节拧紧机构1的y轴坐标；所述x轴滑台4滑动连接于所述y轴滑台5，调节拧紧机构1的x轴坐标；所述z轴滑台6滑动连接于所述x轴滑台4，从而可以调节拧紧机构的z轴坐标，通过调节x、y轴的坐标将拧紧机构1移动到待拧紧的螺栓的正上方，然后调节拧紧机构1的z轴坐标进行拧紧螺栓，待拧紧后调节z轴坐标将拧紧机构1退出电池模组，然后进行下一个螺栓的拧紧；所述拧紧机构1固定连接于所述z轴滑台6，从而由z轴滑台6带动拧紧机构1进行移动；所述拧紧机构1、z轴滑台6、x轴滑台4的数量分别具有复数个且一一对应，从而使得本实用新型一次性可以在复数个拧紧机构上安装不同规格的批头，减少更换批头的频率，提高工作效率，且各个拧紧机构1互不干扰的独立运动，可以同时对多个螺栓进行拧紧，更进一步提高了工作效率；所述y轴滑台5具有复数个；所述视觉部3固定连接于其中一所述z轴滑台6，通过一个视觉部3即可对电池模组进行拍照定位；所述视觉部3、每所述x轴滑台4、y轴滑台5和z轴滑台6分别电连接于所述控制器(未图示)，从而实现每个所述x轴滑台4和z轴滑台6独立控制，互不干扰独立运动，最终实现各个拧紧机构1可以对不同x、y、z轴坐标的螺栓进行各自独立拧紧。

所述x轴滑台4、y轴滑台5和z轴滑台6分别为直线滑台，直线滑台为现有设备，市面上直接购买，例如型号为satac100d-l16-s500，在具体实施中，将x轴滑台4、y轴滑台5和z轴滑台6的电机分别电连接于所述控制器(未图示)，具体接线按照使用说明书进行连接即可，从而实现由所述控制器(未图示)进行控制，实现自动控制。

所述控制器(未图示)为plc，plc为现有设备，直接在市面上购买即可，例如，可以采用背景技术中申请号为cn201811257556.3的专利技术中的plc，具体接线按照使用说明书进行连接即可。

在附图提供的实施例中，所述z轴滑台6和拧紧机构1分别有三个；所述x轴滑台4有三个；所述y轴滑台5有两个，呈对称布置；其中两个所述x轴滑台4上下平行层叠布置，使得可以同时调节两个x轴滑台4的y轴坐标，可以对电池模组上y轴坐标相同的多个螺栓进行拧紧时，一次性将两个x轴滑台4的y轴坐标同时调节到位，节约时间，更进一步提高工作效率，剩余的一个所述x轴滑台4独立布置。

所述视觉部3包括ccd视觉检测仪31和灯泡(未图示)，所述ccd视觉检测仪31和灯泡(未图示)分别电连接于所述控制器(未图示)，所述ccd视觉检测仪31和灯泡(未图示)都为现有设备，直接在市面上购买即可，灯泡(未图示)用于给电池模组照明，方便所述ccd视觉检测仪31对电池模组进行拍照定位。

所述拧紧机构1包括拧紧轴11、固定座12和导向座13；所述导向座13上开设有竖向的导向通孔131；所述固定座12固定连接于所述z轴滑台6；所述拧紧轴11固定连接于所述固定座12；所述导向座13固定连接于所述z轴滑台6，且位于所述拧紧轴11的下方，同时所述拧紧轴11的竖向轴线和所述导向通孔121的竖向轴线重合。所述拧紧轴11为现有设备，例如，所述拧紧轴11的型号为qst34-8ct-t50-l150-h68435600010。使用时，将批头安装在所述拧紧轴11上，然后批头穿过所述导向通孔131，通过导向通孔131进行导向，并且一定程度上起限位作用，防止批头旋转时偏心过大。

实施例：

y轴滑台5与底部支撑机构2相固定，另一侧与x轴滑台4固定连接，两侧的y轴滑台5上各布置两个导轨，其中两个层叠布置的x轴滑台的底部两端各通过一滑块连接于左右各一个导轨上，并由其中一个y轴滑台的电机和丝杆进行驱动，剩余的x轴滑台4底部通过滑块连接于左右两侧剩余的两个导轨上，并由另一个y轴滑台5的丝杆和电机驱动，从而实现y轴坐标独立控制；x轴滑台4另一侧与z轴滑台6固连，其中两个叠放固定连接的两个x轴滑台各自设置有滑轨，然后两个z轴滑台6分别通过滑块对应连接于一滑轨，并各自分别由x轴滑台5的电机和丝杆进行驱动，实现两个z轴滑台的x轴坐标独立控制，互不干扰，剩余一个z轴滑台6也通过导轨和滑块连接于剩余的x轴滑台4，并由该x轴滑台4的电机和丝杆进行驱动；拧紧机构1的固定座12和导向座13同时固定在z轴滑台6的滑块上，拧紧轴11安装在固定座12上；拧紧轴11数量根据需求而定，在其中一个z轴滑台6背后固连有视觉部3。所述ccd所述视觉检测仪31和灯泡(未图示)通过视觉护罩32安装在其中一z轴滑台6的底部，视觉护罩32下端敞口。

工作方式：使用时，先将电池模组9需要用到的不同规格的批头7安装在各个拧紧轴11上，在图示所示的实施例中，支撑机构2采用龙门架的结构，支撑机构2通过垫板8安装在生产车间内，通过垫板8使得安装支撑机构2更好调节其高度位置，方便安装。传送装置安装在支撑机构2下面，用传送装置将电池模组输送到拧紧机构下面的工作区域。在其它实施例中，例如，还可以采用agv引导料车进入支撑机构2，位于拧紧机构1的下面工作区域，通过与料车配合使用的定位机构将料车精确固定在拧紧装置下方；plc控制所述ccd所述视觉检测仪31和灯泡(未图示)开启工作，ccd视觉检测仪31通过一次拍照识别需拧紧的电池模组所在相对位置，将信号输送至plc中，由plc进行控制x轴滑台4、y轴滑台5和z轴滑台6的电机，调节拧紧轴11的位置，三个拧紧轴分别进行拧紧，相比于一个拧紧轴工作效率大大提高，且批头的更换频率降低，更进一步提高工作效率；基于三个拧紧轴的便携性，可由plc控制，同时拧紧三种处于不同高度的螺栓。而且，由于不需要自动更换批头的更换机构，可以根据实际使用需求进行增加x轴滑台4、z轴滑台5、拧紧机构1的数量，可以将电池模组9需要用到的各种批头同时装上，在大批量生产过程中，事先一次将所有的批头装好，对电池模组的各个螺栓一次性拧紧，大大提高工作效率，虽然采用人工更批头7会比自动更换机构慢，但是综合考虑整个生产过程，不设置自动更换机构后，本实用新型可以按需增加拧紧轴的数量，一次性将需要用的批头同时安装，在接下的拧紧过程无需在更换批头7，而自动更换批头结构复杂，每种规格的螺栓拧紧后要重新更换批头，实际上更换批头的时间更长了，效率更低，且本实用新型可以将各种规格的螺栓进行同时拧紧，使得实际生产效率大大提高。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本实用新型的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本实用新型的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本实用新型的权利要求所保护的范围内。