一种电池模块压紧设备及其台架的制作方法

本发明涉及一种电池模块压紧设备及其台架。

背景技术：

在新能源领域中，电源系统越来越趋于模块化，越来越多的电池模块应运而生，电池模块压紧工序在整个模块装配过程中是最重要的，也是最关键的工序，它直接影响整个电池模块的机械性能和可靠性，同时也会影响模块的装配效率。装配电池模块时，如附图1所示，模块中电池01与电池01之间、电池01与缓冲垫08之间、缓冲垫08与端板02之间都按规定涂定量的结构胶，用于将电池01、缓冲垫08、端板02粘接为一个整体。同时，在模块两侧的上下端各需要将角铁05通过铆钉04铆接至端板02的安装孔03内，用于加强电池模块结构强度，同时也可以控制模块长度。而电池01在简单放置后，各个电池01及零部件之间处于松散状态，结构胶没有被挤压散开，没有将电池01及零部件粘贴至一块，同时，此刻电池模块长度大于角铁05长度，无法将角铁05铆接至电池模块。因此，需要将电池模块压紧至设计要求的标准长度。在此状态下进行侧绝缘板06安装、角铁05铆接及顶盖板07的压接工作。

现有的电池模块生产工艺中，并没有一种应用于电池模块生产的自动化设备。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种操作简便、压紧效率高的电池模块压紧设备；本发明的目的还在于提供一种上述设备的电池模块压紧台架。

为实现上述目的，本发明的电池模块压紧台架采用如下的技术方案：

技术方案1：电池模块压紧台架包括平台，所述平台上相对间隔设置有第一挡板和第二挡板，第一、第二挡板相对于平台固定，第一挡板和第二挡板之间具有用于放置待压紧电池模块的挤压工位，第一挡板上安装有伸缩臂以及驱动伸缩臂面向第二挡板进行伸缩运动的驱动装置，伸缩臂的端部连接有用于将位于挤压工位处的待压紧电池模块压紧在第二挡板上的挤压头。

技术方案2：在技术方案1的基础上，所述电池模块压紧台架上还设有在伸缩臂朝向第二挡板伸出到设定位置时阻止伸缩臂继续伸出的挡止件，挤压头在该设定位置处距离第二挡板的直线距离等于电池模块的标准长度。

技术方案3：在技术方案2的基础上，所述平台上于第一挡板与挤压头之间还设有中挡板，挤压头位于伸缩臂伸出中挡板的一侧，所述挡止件为连接在伸缩臂上以与中挡板挡止限位的挡止销。

技术方案4：在技术方案3的基础上，所述挤压头通过传力杆连接有加强板，加强板位于中挡板和第一挡板之间。

技术方案5：在技术方案4的基础上，所述挡止销位于加强板上，且挡止销在垂直中挡板的方向上的长度可调。

技术方案6：在技术方案5的基础上，所述加强板套装在伸缩臂上，挤压头与伸缩臂之间设有检测挤压头对电池模块的挤压力并在挤压力超过设定值时提供警示的压力传感器。

技术方案7：在技术方案3-6任意一项的基础上，所述平台上在中挡板和第二挡板之间设有定位板，在平台上中挡板、第二挡板和定位板围成所述挤压工位，平台上对应挤压工位的位置设有万向球。

技术方案8：在技术方案3-6任意一项的基础上，所述平台上还安装有第二安装板，第二安装板通过固定杆与所述中挡板连接，所述第二挡板通过连接杆安装在第二安装板上并朝向挤压头的方向悬伸。

技术方案9：在技术方案1-6任意一项的基础上，所述驱动装置为气缸，所述气缸配置有控制气缸的进、出气速度的进气调节阀和出气调节阀以及用于控制提供给气缸的气压的大小的气压调节阀。

技术方案10：在技术方案1-6任意一项的基础上，所述平台固定在移动支架上，移动支架的高度可调。

本发明的电池模块压紧设备采用如下技术方案：电池模块压紧设备，包括台架，所述台架包括平台，所述平台上相对间隔设置有第一挡板和第二挡板，第一、第二挡板相对于平台固定，第一挡板和第二挡板之间具有用于放置待压紧电池模块的挤压工位，第一挡板上安装有伸缩臂以及驱动伸缩臂面向第二挡板进行伸缩运动的驱动装置，伸缩臂的端部连接有用于将位于挤压工位处的待压紧电池模块压紧在第二挡板上的挤压头，电池模块压紧设备还包括设在台架的挤压工位上的托盘。

技术方案2：在技术方案1的基础上，所述电池模块压紧台架上还设有在伸缩臂朝向第二挡板伸出到设定位置时阻止伸缩臂继续伸出的挡止件，挤压头在该设定位置处距离第二挡板的直线距离等于电池模块的标准长度。

技术方案3：在技术方案2的基础上，所述平台上于第一挡板与挤压头之间还设有中挡板，挤压头位于伸缩臂伸出中挡板的一侧，所述挡止件为连接在伸缩臂上以与中挡板挡止限位的挡止销。

技术方案4：在技术方案3的基础上，所述挤压头通过传力杆连接有加强板，加强板位于中挡板和第一挡板之间。

技术方案5：在技术方案4的基础上，所述挡止销位于加强板上，且挡止销在垂直中挡板的方向上的长度可调。

技术方案6：在技术方案5的基础上，所述加强板套装在伸缩臂上，挤压头与伸缩臂之间设有检测挤压头对电池模块的挤压力并在挤压力超过设定值时提供警示的压力传感器。

技术方案7：在技术方案3-6任意一项的基础上，所述平台上在中挡板和第二挡板之间设有定位板，在平台上中挡板、第二挡板和定位板围成所述挤压工位，平台上对应挤压工位的位置设有万向球。

技术方案8：在技术方案3-6任意一项的基础上，所述平台上还安装有第二安装板，第二安装板通过固定杆与所述中挡板连接，所述第二挡板通过连接杆安装在第二安装板上并朝向挤压头的方向悬伸。

技术方案9：在技术方案1-6任意一项的基础上，所述驱动装置为气缸，所述气缸配置有控制气缸的进、出气速度的进气调节阀和出气调节阀以及用于控制提供给气缸的气压的大小的气压调节阀。

技术方案10：在技术方案1-6任意一项的基础上，所述平台固定在移动支架上，移动支架的高度可调。

技术方案11：在技术方案1-10任意一项的基础上，所述挤压头为十字形的板状结构，所述托盘的靠近挤压头的一侧设有供挤压头通过以便挤压托盘中的电池模块的让位槽。

技术方案12：在技术方案1-11任意一项的基础上，所述托盘的前后两侧还设有用于对电池模块进行前后限位修正电池模块整齐度的挡杆，挡杆与托盘为可拆连接。

本发明的有益效果是：本发明的电池模块压紧设备包括台架，台架的平台上间隔固设第一、第二挡板，两挡板之间设有放置待压紧电池模块的挤压工位，第一挡板上的驱动装置带动伸缩臂在面向第二挡板方向伸缩运动，带动伸缩臂端部的挤压头挤压托盘中的电池模块，将电池模块中的电池、缓冲垫及端板之间的结构胶挤压散开，并将松散的零部件压紧，压缩了电池模块的整体长度，从而便于角铁与电池模块的铆接，本设备结构简单、操作方便，托盘为活动部件，可方便与流水线的对接，进而提高电池模块的压紧效率。

进一步地，托盘上的让位槽的设置方便了挤压头对电池模块的挤压。

进一步地，可拆式挡杆的设置，使得需要在托盘中放置电池模块时可方便的取下挡杆，在放置电池模块后可安装上挡杆对电池模块的前后方向限位以将电池模块的各电池修整对齐。

进一步地，中挡板、加强杆、加强板以及传力杆的设置均可以提高挤压端的结构强度，另外传力杆、穿孔和加强板的设置又可起到对驱动装置的输出轴的导向作用。

进一步地，加强板上挡止销的设置能够限制加强板的运动行程，使得待压紧电池模块的长度刚好被压缩至标准长度，方便电池模块上的角铁的安装，且由于挡止销的长度能够调节进而方便了对加强板运动行程大小的调节。

进一步地，压力传感器及显示装置的设置，可用于监测挤压头对电池模块的挤压力并在挤压力大于设定值时及时报警。

附图说明

图1为电池模块的结构示意图；

图2为本发明的电池模块压紧设备的结构示意图；

图3为图2的主视图；

图4为图2中的托盘的结构示意图；

图5为托盘中装载电池后的状态示意图；

图6为图2中的加强板及挡止销的结构示意图；

图7为图6的左视图；

图8为挤压头的结构示意图；

图9为图2中的中挡板的结构示意图；

图2-9中：1-平台，2-支架，21-万向轮，3-第一挡板，4-中挡板，41-加强杆，42-固定杆，43-传力杆穿孔，44-输出轴穿孔，5-第二挡板，51-第二安装板，52-连接杆，6-加强板，61-传力杆，62-挡止销，7-气缸，71-进气调节阀，72-出气调节阀，73-气压调节阀，74-输出轴，75-开关，8-压力传感器，9-显示装置，10-托盘，101-让位槽，102-挡杆，11-导向万向球，12-移动万向球，13-定位块，14-挤压板，15-电池模块。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明的电池模块压紧设备的具体实施例，如图2至图9所示，电池模块压紧设备包括台架以及设在台架的挤压工位上的托盘，台架包括支架2以及焊接在支架2上的平台1，支架2为高度可调的框架，具有四个支腿，支腿的下部安装有万向轮21，以方便设备的移动，提高便携性。平台1为矩形板，平台1沿其长度方向上从左至右依次通过螺栓固定有第一挡板3、中挡板4和第二挡板5，其中第一挡板3和中挡板4直接通过螺栓固定，第二挡板5通过连接杆52与第二安装板51固定连接，第二安装板51通过螺栓固定在平台1上，第二挡板5向朝向中挡板4的一侧悬伸，第一挡板3的左侧面上安装有气缸7，气缸7的输出轴74穿过第一挡板3向右侧悬伸，输出轴74的端部连接有挤压头，本实施例中的挤压头为板状的挤压板14，且在挤压板14与输出轴74的端部之间设有压力传感器8，用来监测挤压板挤压电池模块15的力的大小，气缸7即为挤压板14的驱动装置，在其他实施例中，也可采用液压缸、直线电机、旋转电机配套涡轮蜗杆和丝杠螺母的驱动方式。挤压板14为十字形的板状结构，在其他实施例中也可为块状或者其他形状的结构。气缸7的输出轴74构成了一个伸缩臂，带动挤压板14伸缩运动。

挤压板14与第二挡板5之间的挤压工位上设有托盘10，托盘10用于装载电池模块15，电池模块15采用如图5所示的方式装载在托盘10中，托盘10的左右两侧板上设有让位槽101，让位槽101的形状与十字形的挤压板14的下部形状适配，以便于挤压板14穿过托盘10直接挤压托盘10中的电池模块15。托盘10的前后两侧设有两根挡杆102，用于对托盘10中的电池模块15进行限位并具有修正电池模块15的整齐度的功能，挡杆102与托盘10为可拆连接，具体为在挡杆102的两端设置环形槽，在托盘10的左右两侧的侧板上设置适配的卡槽，挡杆102与托盘10的卡槽卡扣配合，如图4所示，在托盘10的底部还设有凹槽，用于方便将角铁安装于电池模块上。

中挡板4和第一挡板3之间还设有十字形的加强板6，如图6和7所示，加强板6滑动装配在气缸7的输出轴74（即活塞杆）上，加强板6的右侧通过传力杆61与挤压板14固定连接，具体为传力杆61穿过中挡板4上的传力杆穿孔43与挤压板14连接，传力杆61起到加强挤压板14结构强度防止挤压板14变形的作用。加强板6的左右两侧安装有挡止销62，挡止销62可在加强板6随挤压板14运动过程的右极限位时接触中挡板4，从而限制挤压板14的行程，即限制气缸7的伸缩行程。另外，挡止销62的长度可以调节，通过调节挡止销62的长度来调节挤压板14的挤压行程或者是气缸7的伸缩行程。第一挡板3和中挡板4之间通过四根加强杆41固定连接、中挡板4和第二挡板5之间通过三根固定杆42固定连接，以进一步提高三块挡板之间的结构强度。输出轴74穿过中挡板上的输出轴穿孔44与挤压板14连接。

在第一挡板3和中挡板4的上部通过一块安装板连接，安装板上安装有显示装置9，显示装置9包括显示屏以及可以接受压力传感器8反馈的信号并在压力值超过设定值时处理产生报警信息显示在显示器上的处理模块。

如图2和3所示，气缸7上配置有进气调节阀71和出气调节阀72，分别用于调节气缸7的进出气速度，进而控制气缸7的伸缩速度。气缸7还配置有开关75，开关75具有三种状态，分别为控制气体进入气缸7、控制气体抽出气缸7以及关闭状态，开关75通过螺纹连接方式固定于平台1上，方便人员操作。气缸7还配置有气压调节阀73，用于控制进入气缸7的气体的压力大小，可通过气压调节阀73上的仪表盘读取气压的压力值。

如图2所示，在平台1上对应托盘10进入的位置，即对应中挡板4和第二挡板5之间的位置还设有移动万向球12，可方便托盘10在其上的移动。在中挡板4的右侧以及第二挡板5的左侧对应托盘10的两侧侧板的位置还设有导向万向球11，以方便托盘10进入时对其进行导向。平台1上对应托盘10的工作位处还设有定位块13，以对托盘10进行挡止，使托盘10滑动至托盘10的工作位时刚好被定位块13挡止限位，此处的“工作位”是指托盘10在该位置时，挤压板14刚好能穿过托盘10的让位槽101以挤压托盘10中的电池模块15。

本发明的电池模块压紧设备在使用时：首先是电池模块15的放置，需要先将挡杆102拆卸，以方便电池模块15的装入，然后装上挡杆102，可对托盘10中的电池模块15进行整齐度的修整，然后将托盘10通过导向万向球11及移动万向球12形成的轨道进入平台1上的工作位，此步骤可与流水线进行对接，只需在流水线上设置将托盘10推入工作位处的推杆即可，托盘10进入平台1上的工作位后，打开开关75，气缸7开始工作，气缸7的活塞杆带动挤压板运动，从而对托盘10中的电池模块15进行挤压，由于电池模块15的电池与电池之间、电池与缓冲垫之间，端板与缓冲垫之间的结构胶被挤压散开，同时将电池模块15的整体长度降低。当压力传感器8检测到挤压板14挤压电池模块15的挤压力超过设定值时，显示屏将显示报警信息，操作员可通过调整挡止销62的长度来控制挤压板14的运动行程。

在其他实施例中：挡止销也可替换为其他挡止件，例如替换为行程开关，通过控制器根据行程开关的到位信号控制气缸的活塞杆的伸缩。

本发明的电池模块压紧台架的实施例与本发明的电池模块压紧设备的各实施例中的台架的实施例相同，不再赘述。