电池模组的锁付方法和锁付系统与流程

本发明实施例涉及电池模组技术领域，公开了电池模组的锁付方法和锁付系统。

背景技术：

应用机器人组装产品具有组装精度高和效率高等优点。随着新能源汽车的不断推广，规模化生产电池模组是必然的趋势，因此有必要采用机器人来组装电池模组，以提高电池模组的生产效率。组装电池模组需要进行锁付操作，使得电池模组的各个组成部分能够初步组装成型。

发明人在研究本发明的过程中发现，现有技术中对电池模组进行锁付操作存在锁付效率低、锁付效果不佳等问题。

技术实现要素：

本发明旨在提供锁付效率高、锁付效果优良的电池模组的锁付方法和锁付系统。

本发明的一个或者多个实施例公开了一种电池模组的锁付方法。所述电池模组的锁付方法包括：第一六轴机器人将多个电池电芯、第一电池端板、第二电池端板、第一电池侧板以及第二电池侧板放入组装台；所述组装台挤压所述第一电池端板和所述第二电池端板，使得所述第一电池端板和所述第二电池端板上的螺纹孔对齐所述第一电池侧板和所述第二电池侧板上的锁付孔；第二六轴机器人带动第一电动螺丝刀和第二电动螺丝刀对准所述第一电池侧板上的锁付孔；供料装置为所述第一电动螺丝刀和所述第二电动螺丝刀提供螺钉；所述第一电动螺丝刀和所述第二电动螺丝刀分别将螺钉穿过所述第一电池侧板上的锁付孔并旋转进入所述第一电池端板一侧的螺纹孔以及所述第二电池端板一侧的螺纹孔，使得所述第一电池侧板与所述第一电池端板的一侧以及所述第二电池端板的一侧锁付；待所述第一电池侧板与所述第一电池端板的一侧以及所述第二电池端板的一侧锁付后，所述第二六轴机器人带动所述第一电动螺丝刀和所述第二电动螺丝刀对准所述第二电池侧板上的锁付孔；所述供料装置为所述第一电动螺丝刀和所述第二电动螺丝刀提供螺钉；所述第一电动螺丝刀和所述第二电动螺丝刀分别将螺钉穿过所述第二电池侧板上的锁付孔并旋转进入所述第一电池端板另一侧的螺纹孔以及所述第二电池端板另一侧的螺纹孔，使得所述第二电池侧板与所述第一电池端板的另一侧以及所述第二电池端板的另一侧锁付。

在本发明的一个或者多个实施例中，所述第二六轴机器人带动所述第一电动螺丝刀和所述第二电动螺丝刀正向翻转90度对准所述第一电池侧板上的锁付孔；待所述第一电池侧板与所述第一电池端板的一侧以及所述第二电池端板的一侧锁付后，所述第二六轴机器人带动所述第一电动螺丝刀和所述第二电动螺丝刀反向翻转180度对准所述第二电池侧板上的锁付孔；待所述第二电池侧板与所述第一电池端板的另一侧以及所述第二电池端板的另一侧锁付后，所述第二六轴机器人带动所述第一电动螺丝刀和所述第二电动螺丝刀正向翻转90度，回到初始位置。

在本发明的一个或者多个实施例中，预设所述第一电动螺丝刀和所述第二电动螺丝刀的力矩输出时间，根据螺钉在所述螺纹孔的最大运动行程和所述力矩输出时间确定所述第一电动螺丝刀和所述第二电动螺丝刀的转速和工作力矩。

在本发明的一个或者多个实施例中，在所述第一电动螺丝刀和所述第二电动螺丝刀分别将螺钉旋转进入所述螺纹孔时感应获取所述第一电动螺丝刀和所述第二电动螺丝刀的工作力矩、力矩输出时间以及转速。

在本发明的一个或者多个实施例中，所述第一电动螺丝刀和所述第二电动螺丝刀按照从上至下的顺序将多颗螺钉分别穿过所述第一电池侧板上的锁付孔并旋转进入所述第一电池端板一侧的多个螺纹孔和所述第二电池端板一侧的多个螺纹孔；所述第一电动螺丝刀和所述第二电动螺丝刀按照从下至上的顺序将多颗螺钉分别穿过所述第二电池侧板上的锁付孔并旋转进入所述第一电池端板另一侧的多个螺纹孔和所述第二电池端板另一侧的多个螺纹孔。

本发明的一个或者多个实施例公开一种电池模组的锁付系统，用于实现上述任意一种电池模组的锁付方法。所述电池模组的锁付系统包括：至少一台第一六轴机器人、至少一台第二六轴机器人、至少一台组装台、至少一个第一电动螺丝刀、至少一个第二电动螺丝刀以及至少一个供料装置；其中，所述第一六轴机器人和所述第二六轴机器人设置在所述组装台的周边；所述第一电动螺丝刀和所述第二电动螺丝刀与所述第二六轴机器人组装；所述第一六轴机器人用于将多个电池电芯、第一电池端板、第二电池端板、第一电池侧板以及第二电池侧板放入所述组装台：所述组装台用于挤压所述第一电池端板和所述第二电池端板，使得所述第一电池端板和所述第二电池端板上的螺纹孔对齐所述第一电池侧板和所述第二电池侧板上的锁付孔；所述供料装置用于为所述第一电动螺丝刀和所述第二电动螺丝刀提供螺钉；所述第二六轴机器人用于带动所述第一电动螺丝刀和所述第二电动螺丝刀对准所述第一电池侧板和所述第二电池侧板上的锁付孔；所述第一电动螺丝刀和所述第二电动螺丝刀用于将螺钉穿过所述第一电池侧板和所述第二电池侧板上的锁付孔并旋转进入所述第一电池端板和所述第二电池端板两侧的螺纹孔，使得所述第一电池侧板和所述第二电池侧板与所述第一电池端板和所述第二电池端板锁付。

在本发明的一个或者多个实施例中，所述第二六轴机器人还用于带动所述第一电动螺丝刀和所述第二电动螺丝刀正向翻转90度对准所述第一电池侧板上的锁付孔；待所述第一电池侧板与所述第一电池端板的一侧以及所述第二电池端板的一侧锁付后，所述第二六轴机器人还用于带动所述第一电动螺丝刀和所述第二电动螺丝刀反向翻转180度对准所述第二电池侧板上的锁付孔；待所述第二电池侧板与所述第一电池端板的另一侧以及所述第二电池端板的另一侧锁付后，所述第二六轴机器人还用于带动所述第一电动螺丝刀和所述第二电动螺丝刀正向翻转90度。

在本发明的一个或者多个实施例中，所述电池模组的锁付系统还包括锁付平台，所述锁付平台装设在所述第二六轴机器人上，所述第一电动螺丝刀和所述第二电动螺丝刀装设在所述锁付平台上。

在本发明的一个或者多个实施例中，所述锁付平台包括：承载板、第一横向变距装置、第二横向变距装置、第一纵向变距装置以及第二纵向变距装置；其中，所述承载板与所述第二六轴机器人组装；所述第一横向变距装置和所述第二横向变距装置装设在所述承载板上；所述第一纵向变距装置装设在所述第一横向变距装置上，所述第二纵向变距装置装设在所述第二横向变距装置上；所述第一电动螺丝刀装设在所述第一纵向变距装置上，所述第二电动螺丝刀装设在所述第二纵向变距装置上。

在本发明的一个或者多个实施例中，所述电池模组的锁付系统还包括上位机，所述上位机用于控制所述第一六轴机器人、所述第二六轴机器人、所述组装台、所述供料装置、所述第一电动螺丝刀、所述第二电动螺丝刀以及所述锁付平台；所述第一电动螺丝刀和所述第二电动螺丝刀感应获取工作力矩、力矩输出时间以及转速中的一个或者多个不符合设定值时，所述上位机记录所述第一电动螺丝刀和/或所述第二电动螺丝刀当前旋转的螺钉在所述第一电池侧板或所述第二电池侧板上的位置信息。

与现有技术相比，本发明公开的技术方案主要有以下有益效果：

本发明中的电池模组的锁付方法，通过所述第二六轴机器人带动第一电动螺丝刀和第二电动螺丝刀对准所述第一电池侧板上的锁付孔；通过所述供料装置为所述第一电动螺丝刀和所述第二电动螺丝刀提供锁付螺钉；通过所述第一电动螺丝刀和所述第二电动螺丝刀分别将锁付螺钉穿过所述第一电池侧板上的锁付孔并旋转进入所述第一电池端板一侧的螺纹孔以及所述第二电池端板一侧的螺纹孔，使得所述第一电池侧板与所述第一电池端板的一侧以及所述第二电池端板的一侧锁付。待所述第一电池侧板与所述第一电池端板的一侧以及所述第二电池端板的一侧锁付后，通过所述第二六轴机器人带动所述第一电动螺丝刀和所述第二电动螺丝刀对准所述第二电池侧板上的锁付孔，然后采用锁付所述第一电池侧板相同的步骤，将所述第二电池侧板与所述第一电池端板的另一侧以及所述第二电池端板的另一侧锁付在一起，最终完成整个电池模组的锁付。上述实施例中的电池模组的锁付方法无需使用电池模组的翻转机构，也无需使用多个电动螺丝刀分布在电池模组的两侧，具有工作节拍紧凑、锁付效率高、锁付效果优良等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明的一实施例中电池模组的构造图；

图2为本发明的一实施例中电池模组的锁付方法的示意图；

图3为本发明的一实施例中电池模组的锁付系统的示意图；

图4为本发明的一实施例中电池模组的锁付系统的构造图。

附图标记说明：

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

本发明的一实施例公开了一种电池模组的锁付方法。

参考图1，为本发明的一实施例中电池模组的构造图。所述电池模组的锁付方法用于锁付的电池模组包括：多个电池电芯101、第一电池端板102、第二电池端板103、第一电池侧板104、第二电池侧板105以及多个锁付螺钉106。通过所述多个锁付螺钉106将所述多个电池电芯101锁付在所述第一电池端板102、所述第二电池端板103、所述第一电池侧板104以及所述第二电池侧板105之间。

参考图2，为本发明的一实施例中电池模组的锁付方法的示意图。如图1和图2中所示意的，本发明的实施例中所述电池模组的锁付方法包括：

步骤1：第一六轴机器人将多个电池电芯101、第一电池端板102、第二电池端板103、第一电池侧板104以及第二电池侧板105放入组装台。

步骤2：所述组装台挤压所述第一电池端板102和所述第二电池端板103，使得所述第一电池端板102和所述第二电池端板103上的螺纹孔对齐所述第一电池侧板104和所述第二电池侧板105上的锁付孔。

步骤3：第二六轴机器人带动第一电动螺丝刀和第二电动螺丝刀对准所述第一电池侧板104上的锁付孔；供料装置为所述第一电动螺丝刀和所述第二电动螺丝刀提供锁付螺钉106；所述第一电动螺丝刀和所述第二电动螺丝刀分别将锁付螺钉106穿过所述第一电池侧板104上的锁付孔并旋转进入所述第一电池端板102一侧的螺纹孔以及所述第二电池端板103一侧的螺纹孔，使得所述第一电池侧板104与所述第一电池端板102的一侧以及所述第二电池端板103的一侧锁付。

步骤4：待所述第一电池侧板104与所述第一电池端板102的一侧以及所述第二电池端板103的一侧锁付后，所述第二六轴机器人带动所述第一电动螺丝刀和所述第二电动螺丝刀对准所述第二电池侧板105上的锁付孔；所述供料装置为所述第一电动螺丝刀和所述第二电动螺丝刀提供锁付螺钉106；所述第一电动螺丝刀和所述第二电动螺丝刀分别将锁付螺钉106穿过所述第二电池侧板105上的锁付孔并旋转进入所述第一电池端板102另一侧的螺纹孔以及所述第二电池端板103另一侧的螺纹孔，使得所述第二电池侧板105与所述第一电池端板102的另一侧以及所述第二电池端板103的另一侧锁付。

上述步骤1至步骤4只是对一个电池模组进行锁付的功过流程。通过反复执行上述步骤1至步骤4可以对多个电池模组进行锁付。

上述实施例中的电池模组的锁付方法，通过所述第二六轴机器人带动第一电动螺丝刀和第二电动螺丝刀对准所述第一电池侧板104上的锁付孔；通过所述供料装置为所述第一电动螺丝刀和所述第二电动螺丝刀提供锁付螺钉106；通过所述第一电动螺丝刀和所述第二电动螺丝刀分别将锁付螺钉106穿过所述第一电池侧板104上的锁付孔并旋转进入所述第一电池端板102一侧的螺纹孔以及所述第二电池端板103一侧的螺纹孔，使得所述第一电池侧板104与所述第一电池端板102的一侧以及所述第二电池端板103的一侧锁付。待所述第一电池侧板104与所述第一电池端板102的一侧以及所述第二电池端板103的一侧锁付后，通过所述第二六轴机器人带动所述第一电动螺丝刀和所述第二电动螺丝刀对准所述第二电池侧板105上的锁付孔，然后采用锁付所述第一电池侧板104相同的步骤，将所述第二电池侧板105与所述第一电池端板102的另一侧以及所述第二电池端板103的另一侧锁付在一起，最终完成整个电池模组的锁付。上述实施例中的电池模组的锁付方法无需使用电池模组的翻转机构，也无需使用多个电动螺丝刀分布在电池模组的两侧，具有工作节拍紧凑、锁付效率高、锁付效果优良等优点。

在本发明的一实施例中，所述第二六轴机器人带动所述第一电动螺丝刀和所述第二电动螺丝刀正向翻转90度对准所述第一电池侧板104上的锁付孔；待所述第一电池侧板104与所述第一电池端板102的一侧以及所述第二电池端板103的一侧锁付后，所述第二六轴机器人带动所述第一电动螺丝刀和所述第二电动螺丝刀反向翻转180度对准所述第二电池侧板105上的锁付孔；待所述第二电池侧板105与所述第一电池端板102的另一侧以及所述第二电池端板103的另一侧锁付后，所述第二六轴机器人带动所述第一电动螺丝刀和所述第二电动螺丝刀正向翻转90度，回到初始位置。上述第二六轴机器人带动第一电动螺丝刀和第二电动螺丝刀工作的路径设置，有利于所述第二六轴机器人带动所述第一电动螺丝刀和所述第二电动螺丝刀有节拍地反复进行锁付的过程，有利于提高电池模组的锁付效率。

在本发明的一实施例中，预设所述第一电动螺丝刀和所述第二电动螺丝刀的力矩输出时间，根据锁付螺钉106在所述螺纹孔的最大运动行程和所述力矩输出时间确定所述第一电动螺丝刀和所述第二电动螺丝刀的转速和工作力矩。

进一步地，在所述第一电动螺丝刀和所述第二电动螺丝刀分别将锁付螺钉106旋转进入所述螺纹孔时感应获取所述第一电动螺丝刀和所述第二电动螺丝刀的工作力矩、力矩输出时间以及转速。通过感应获取所述第一电动螺丝刀和所述第二电动螺丝刀的工作力矩、力矩输出时间以及转速，可以对每一个锁付螺钉的锁付效果进行评判，在锁付效果不佳时进一步对该锁付效果的锁付螺钉进行拧转，以实现最佳的锁付效果。

在本发明的一实施例中，所述第一电动螺丝刀和所述第二电动螺丝刀按照从上至下的顺序将多颗锁付螺钉106分别穿过所述第一电池侧板104上的锁付孔并旋转进入所述第一电池端板102一侧的多个螺纹孔和所述第二电池端板103一侧的多个螺纹孔；所述第一电动螺丝刀和所述第二电动螺丝刀按照从下至上的顺序将多颗锁付螺钉106分别穿过所述第二电池侧板105上的锁付孔并旋转进入所述第一电池端板102另一侧的多个螺纹孔和所述第二电池端板103另一侧的多个螺纹孔。

本发明的一实施例公开了一种电池模组的锁付系统。参考图3和图4，其中图3为本发明的一实施例中电池模组的锁付系统的示意图，图4为本发明的一实施例中电池模组的锁付系统的构造图。所述电池模组的锁付系统用于实现上述任意一种所述电池模组的锁付方法。

结合图1、图3以及图4，所述电池模组的锁付系统包括：至少一台第一六轴机器人10、至少一台第二六轴机器人20、至少一台组装台30、至少一个第一电动螺丝刀40、至少一个第二电动螺丝刀50以及至少一个供料装置60。其中，所述第一六轴机器人10和所述第二六轴机器人20设置在所述组装台的周边。所述第一电动螺丝刀40和所述第二电动螺丝刀50与所述第二六轴机器人20组装；所述第一六轴机器人10用于将多个电池电芯101、第一电池端板102、第二电池端板103、第一电池侧板104以及第二电池侧板105放入所述组装台：所述组装台用于挤压所述第一电池端板102和所述第二电池端板103，使得所述第一电池端板102和所述第二电池端板103上的螺纹孔对齐所述第一电池侧板104和所述第二电池侧板105上的锁付孔；所述供料装置用于为所述第一电动螺丝刀40和所述第二电动螺丝刀50提供锁付螺钉106；所述第二六轴机器人20用于带动所述第一电动螺丝刀40和所述第二电动螺丝刀50对准所述第一电池侧板104和所述第二电池侧板105上的锁付孔；所述第一电动螺丝刀40和所述第二电动螺丝刀50用于将锁付螺钉106穿过所述第一电池侧板104和所述第二电池侧板105上的锁付孔并旋转进入所述第一电池端板102和所述第二电池端板103两侧的螺纹孔，使得所述第一电池侧板104和所述第二电池侧板105与所述第一电池端板102和所述第二电池端板103锁付。

上述实施例中的电池模组的锁付系统无需使用电池模组的翻转机构，也无需使用多个电动螺丝刀分布在电池模组的两侧，具有工作节拍紧凑、锁付效率高、锁付效果优良等优点。

进一步地，在所述电池模组的锁付系统中，所述第二六轴机器人20还用于带动所述第一电动螺丝刀40和所述第二电动螺丝刀50正向翻转90度对准所述第一电池侧板104上的锁付孔；待所述第一电池侧板104与所述第一电池端板102的一侧以及所述第二电池端板103的一侧锁付后，所述第二六轴机器人20还用于带动所述第一电动螺丝刀40和所述第二电动螺丝刀50反向翻转180度对准所述第二电池侧板105上的锁付孔；待所述第二电池侧板105与所述第一电池端板102的另一侧以及所述第二电池端板103的另一侧锁付后，所述第二六轴机器人20还用于带动所述第一电动螺丝刀40和所述第二电动螺丝刀50正向翻转90度。

进一步地，所述电池模组的锁付系统还包括锁付平台70，所述锁付平台70装设在所述第二六轴机器人20上，所述第一电动螺丝刀40和所述第二电动螺丝刀50装设在所述锁付平台70上。

进一步地，在所述电池模组的锁付系统中，所述锁付平台70包括：承载板71、第一横向变距装置72、第二横向变距装置(未图示)、第一纵向变距装置73以及第二纵向变距装置74。其中，所述承载板71与所述第二六轴机器人20组装；所述第一横向变距装置72和所述第二横向变距装置装设在所述承载板71上；所述第一纵向变距装置73装设在所述第一横向变距装置72上，所述第二纵向变距装置74装设在所述第二横向变距装置上；所述第一电动螺丝刀40装设在所述第一纵向变距装置73上，所述第二电动螺丝刀50装设在所述第二纵向变距装置74上。所述第一横向变距装置72、第二横向变距装置、第一纵向变距装置73以及第二纵向变距装置74均可以是滑轨装置与气缸的组合。

在本发明的一个或者多个实施例中，所述电池模组的锁付系统还包括上位机，所述上位机用于控制所述第一六轴机器人10、所述第二六轴机器人20、所述组装台、所述供料装置、所述第一电动螺丝刀40、所述第二电动螺丝刀50以及所述锁付平台70；所述第一电动螺丝刀40和所述第二电动螺丝刀50感应获取工作力矩、力矩输出时间以及转速中的一个或者多个不符合设定值时，所述上位机记录所述第一电动螺丝刀40和/或所述第二电动螺丝刀50当前旋转的锁付螺钉106在所述第一电池侧板104或所述第二电池侧板105上的位置信息。

当上述各个实施例中的技术方案使用到软件实现时，可以将实现上述各个实施例的计算机指令和/或数据存储在计算机可读介质中或作为可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是计算机能够存储的任何可用介质。以此为例但不限于此：计算机可读介质可以包括ram、rom、eeprom、cd-rom或其他光盘存储、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质。此外，任何连接可以适当的成为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光钎光缆、双绞线、数字用户线(dsl)或者诸如红外线、无线电和微波之类的无线技术从网站、服务器或者其他远程源传输的，那么同轴电缆、光纤光缆、双绞线、dsl或者诸如红外线、无线和微波之类的无线技术包括在所属介质的定义中。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。