本發(fā)明涉及一種鋰離子電池模塊的自動整形工裝及整形方法，具體是指一種車載用的汽車動力鋰離子電池模塊的自動整形工裝及整形方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中，車載電池系統(tǒng)是由多組高能量的鋰離子電池模塊組成，而鋰離子電池模塊則由多個高能鋰離子單體電池組成。鋰離子電池模塊在量產(chǎn)初期階段，自動化程度相對較低的生產(chǎn)裝配線大多使用人工扳動模塊收緊工裝來實現(xiàn)鋰離子電池模塊的組裝。

由于鋰離子電池模塊的長短不一，在組裝的過程中還需要添加標(biāo)準(zhǔn)擋塊進行對齊操作，因此在標(biāo)準(zhǔn)擋塊使用不當(dāng)?shù)那闆r下還會損壞模塊收緊工裝。而在鋰離子電池模塊單面焊接完畢后，又要去除標(biāo)準(zhǔn)擋塊并調(diào)換另一端，操作極其不便，影響生產(chǎn)效率，且在尺寸上要用卷尺測量長度，尺寸偏差較大，不論是在效率上還是產(chǎn)品質(zhì)量上都不能達(dá)到理想的要求。

基于上述，目前亟需提出一種既能提高鋰離子電池模塊裝配效率，又能保證產(chǎn)品質(zhì)量的自動化工裝及方法，才能滿足現(xiàn)階段的生產(chǎn)需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種鋰離子電池模塊的自動整形工裝及整形方法，實現(xiàn)鋰離子電池模塊的自動化整形，達(dá)到模塊標(biāo)準(zhǔn)尺寸，有效提高了裝配效率以適應(yīng)量化生產(chǎn)；降低鋰離子電池模塊的返工率，提高產(chǎn)品質(zhì)量，優(yōu)化工藝流程。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種鋰離子電池模塊的自動整形工裝，包含：底座；底板，設(shè)置在底座上，可沿底座左右移動；支撐板，固定設(shè)置在底板上，用于放置鋰離子電池模塊；PLC（可編程邏輯控制器），設(shè)置在底座下方；兩個整形收緊組件，分別設(shè)置在底板的左右兩端，與支撐板之間不連接，在PLC控制下分別沿底板左右移動，對放置在支撐板上的鋰離子電池模塊進行夾緊或放松操作，實現(xiàn)對鋰離子電池模塊的整形收緊；傳動調(diào)節(jié)組件，設(shè)置在底座下方，且與底板連接，在PLC控制下帶動底板沿底座左右移動，將整形收緊后的鋰離子電池模塊移動調(diào)節(jié)至合適的焊接位置。

第一整形收緊組件設(shè)置在底板的左端，包含：第一伺服電機；第一傳動絲杠，水平設(shè)置且與第一伺服電機連接；第一燕尾槽滑軌，固定設(shè)置在底板上；第一燕尾槽滑塊，設(shè)置在第一燕尾槽滑軌內(nèi)，可沿第一燕尾槽滑軌移動，且與第一傳動絲杠連接；第一收縮板，底部與第一燕尾槽滑塊的頂部固定連接；第一壓縮擋塊，與第一收縮板固定連接；第一綁帶收緊裝置，固定設(shè)置在底板上。

其中，第一伺服電機驅(qū)動第一傳動絲杠通過轉(zhuǎn)動而左右移動，并依次帶動第一燕尾槽滑塊、第一收縮板和第一壓縮擋塊實現(xiàn)左右移動，實現(xiàn)第一整形收緊組件沿底板左右移動，使第一壓縮擋塊對放置在支撐板上的鋰離子電池模塊進行夾緊或放松操作，完成整形對齊后，通過第一綁帶收緊裝置對鋰離子電池模塊捆綁收緊。

第二整形收緊組件設(shè)置在底板的右端，包含：第二伺服電機；第二傳動絲杠，水平設(shè)置且與第二伺服電機連接；第二燕尾槽滑軌，固定設(shè)置在底板上；第二燕尾槽滑塊，設(shè)置在第二燕尾槽滑軌內(nèi)，可沿第二燕尾槽滑軌移動，且與第二傳動絲杠連接；第二收縮板，底部與第二燕尾槽滑塊的頂部固定連接；第二壓縮擋塊，與第二收縮板固定連接；第二綁帶收緊裝置，固定設(shè)置在底板上。

其中，第二伺服電機驅(qū)動第二傳動絲杠通過轉(zhuǎn)動而左右移動，并依次帶動第二燕尾槽滑塊、第二收縮板和第二壓縮擋塊實現(xiàn)左右移動，實現(xiàn)第二整形收緊組件沿底板左右移動，使第二壓縮擋塊對放置在支撐板上的鋰離子電池模塊進行夾緊或放松操作，完成整形對齊后，通過第二綁帶收緊裝置對鋰離子電池模塊捆綁收緊。

所述的第一伺服電機和第二伺服電機分別與PLC連接，根據(jù)PLC設(shè)定的鋰離子電池模塊的長度，兩個整形收緊組件的收緊尺寸和移動速度，自動控制兩個整形收緊組件同時對鋰離子電池模塊進行夾緊整形操作。

所述的第一綁帶收緊裝置和第二綁帶收緊裝置分別與PLC連接，根據(jù)PLC設(shè)定的兩個整形收緊組件的收緊壓力，自動控制兩個整形收緊組件同時對鋰離子電池模塊進行捆綁收緊操作。

所述的底座采用45#鋼方管制成；所述的底板、支撐板、第一收縮板和第二收縮板均采用高強度的45#鋼鍍鉻材料制成；所述的第一傳動絲杠和第二傳動絲杠均采用40鉻材料制成，移動誤差為0.05mm；所述的第一燕尾槽滑塊、第一燕尾槽滑軌、第二燕尾槽滑塊和第二燕尾槽滑軌均采用淬火加高溫回火的雙重?zé)崽幚矸绞街瞥伞?/p>

所述的傳動調(diào)節(jié)組件包含：傳動電機，與PLC連接；齒輪傳動裝置，分別與傳動電機以及底板連接；傳感器，設(shè)置在支撐板上，與傳動電機通信連接；根據(jù)PLC設(shè)定的傳動調(diào)節(jié)組件的移動距離，在傳動電機的驅(qū)動下，齒輪傳動裝置帶動底板沿底座左右移動，根據(jù)傳感器接收到的反饋信號，將放置在支撐板上的整形收緊后的鋰離子電池模塊移動調(diào)節(jié)至適于激光焊接機焦距的合適焊接位置。

本發(fā)明還提供一種鋰離子電池模塊的自動整形方法，采用上述的自動整形工裝實現(xiàn)，包含以下步驟：

S1、調(diào)整第一整形收緊組件和第二整形收緊組件分別位于底板上的左右兩端的原點位置；將組成鋰離子電池模塊的各個鋰離子電池單體進行正確的串并聯(lián)連接后，放置在支撐板的中間位置；

S2、在PLC上設(shè)置鋰離子電池模塊的長度，兩個整形收緊組件的收緊尺寸、移動速度和收緊壓力，以及傳動調(diào)節(jié)組件的移動距離，啟動自動整形工裝；

S3、PLC控制兩個整形收緊組件的壓縮擋塊分別同時對鋰離子電池模塊進行夾緊整形操作，并控制綁帶收緊裝置同時進行捆綁收緊操作；

S4、PLC控制傳動調(diào)節(jié)組件向左移動，將鋰離子電池模塊的左部綁帶接頭移動至焊接處進行焊接；

S5、PLC控制傳動調(diào)節(jié)組件向右移動，將鋰離子電池模塊的右部綁帶接頭移動至焊接處進行焊接；

S6、剪掉綁帶固定端，完成鋰離子電池模塊的整形收緊。

本發(fā)明提供的鋰離子電池模塊的自動整形工裝及整形方法，實現(xiàn)鋰離子電池模塊的自動化整形，達(dá)到模塊標(biāo)準(zhǔn)尺寸，有效提高了裝配效率以適應(yīng)量化生產(chǎn)；降低鋰離子電池模塊的返工率，提高產(chǎn)品質(zhì)量，優(yōu)化工藝流程。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中的鋰離子電池模塊的自動整形工裝的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中的鋰離子電池模塊的自動整形工裝的使用示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合圖1～圖2，詳細(xì)說明本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例。

如圖1和圖2所示，為本發(fā)明提供的鋰離子電池模塊的自動整形工裝，包含：底座15；底板14，設(shè)置在底座15上，可沿底座15左右移動；支撐板5，固定設(shè)置在底板14上，用于放置鋰離子電池模塊；PLC 19，設(shè)置在底座15下方；兩個整形收緊組件，分別設(shè)置在底板14的左右兩端，與支撐板5之間不連接，在PLC 19控制下分別沿底板14左右移動，對放置在支撐板5上的鋰離子電池模塊進行夾緊或放松操作，實現(xiàn)對鋰離子電池模塊的整形收緊；傳動調(diào)節(jié)組件，設(shè)置在底座15下方，且與底板14連接，在PLC 19控制下帶動底板14沿底座15左右移動，將整形收緊后的鋰離子電池模塊移動調(diào)節(jié)至適于激光焊接機焦距的合適焊接位置。

所述的底座15采用45#鋼方管制成，材質(zhì)輕且耐壓，剛度好抗變形。

所述的底板14采用高強度的45#鋼鍍鉻材料制成，剛度好抗變形。

所述的支撐板5采用高強度的45#鋼鍍鉻材料制成，底部鏤空，剛度好抗變形。

第一整形收緊組件設(shè)置在底板14的左端，包含：第一伺服電機16；第一傳動絲杠4，水平設(shè)置且與第一伺服電機16連接；第一燕尾槽滑軌3，固定設(shè)置在底板14上；第一燕尾槽滑塊2，設(shè)置在第一燕尾槽滑軌3內(nèi)，可沿第一燕尾槽滑軌3移動，且與第一傳動絲杠4連接；第一收縮板1，底部與第一燕尾槽滑塊2的頂部固定連接；第一壓縮擋塊10，與第一收縮板1固定連接；第一綁帶收緊裝置12，固定設(shè)置在底板14上。

其中，第一伺服電機16驅(qū)動第一傳動絲杠4通過轉(zhuǎn)動而左右移動，并依次帶動第一燕尾槽滑塊2、第一收縮板1和第一壓縮擋塊10實現(xiàn)左右移動，實現(xiàn)第一整形收緊組件12沿底板14左右移動，使第一壓縮擋塊10對放置在支撐板5上的鋰離子電池模塊進行夾緊或放松操作，完成整形對齊后，通過第一綁帶收緊裝置12對鋰離子電池模塊捆綁收緊。

所述的第一收縮板1采用高強度的45#鋼鍍鉻材料制成，剛度好抗變形。

所述的第一燕尾槽滑塊2和第一燕尾槽滑軌3采用淬火加高溫回火的雙重?zé)崽幚矸绞街瞥?，具有良好的綜合機械性能。

所述的第一傳動絲杠4采用40鉻材料制成，移動誤差為0.05mm。

第二整形收緊組件設(shè)置在底板14的右端，包含：第二伺服電機17；第二傳動絲杠9，水平設(shè)置且與第二伺服電機17連接；第二燕尾槽滑軌8，固定設(shè)置在底板14上；第二燕尾槽滑塊7，設(shè)置在第二燕尾槽滑軌8內(nèi)，可沿第二燕尾槽滑軌8移動，且與第二傳動絲杠9連接；第二收縮板6，底部與第二燕尾槽滑塊7的頂部固定連接；第二壓縮擋塊11，與第二收縮板6固定連接；第二綁帶收緊裝置13，固定設(shè)置在底板14上。

其中，第二伺服電機17驅(qū)動第二傳動絲杠9通過轉(zhuǎn)動而左右移動，并依次帶動第二燕尾槽滑塊7、第二收縮板6和第二壓縮擋塊11實現(xiàn)左右移動，實現(xiàn)第二整形收緊組件13沿底板14左右移動，使第二壓縮擋塊11對放置在支撐板5上的鋰離子電池模塊進行夾緊或放松操作，完成整形對齊后，通過第二綁帶收緊裝置13對鋰離子電池模塊捆綁收緊。

所述的第二收縮板6采用高強度的45#鋼鍍鉻材料制成，剛度好抗變形。

所述的第二燕尾槽滑塊7和第二燕尾槽滑軌8采用淬火加高溫回火的雙重?zé)崽幚矸绞街瞥桑哂辛己玫木C合機械性能。

所述的第二傳動絲杠9采用40鉻材料制成，移動誤差為0.05mm。

所述的傳動調(diào)節(jié)組件包含：傳動電機18；齒輪傳動裝置20，分別與傳動電機18以及底板14連接；傳感器，設(shè)置在支撐板5上，與傳動電機18通信連接；在傳動電機18的驅(qū)動下，齒輪傳動裝置20帶動底板14沿底座15左右移動，根據(jù)傳感器接收到的反饋信號，將放置在支撐板5上的整形收緊后的鋰離子電池模塊移動調(diào)節(jié)至適于激光焊接機焦距的合適焊接位置。

所述的第一伺服電機16和第二伺服電機17分別與PLC 19連接，根據(jù)PLC 19設(shè)定的鋰離子電池模塊的長度，兩個整形收緊組件的收緊尺寸和移動速度，自動控制兩個整形收緊組件同時對鋰離子電池模塊進行夾緊整形操作；無需通過人工操作，無需因為組裝模塊尺寸太短而添加標(biāo)準(zhǔn)擋塊，節(jié)省時間，提高效率，精確度高。

所述的第一綁帶收緊裝置12和第二綁帶收緊裝置13分別與PLC 19連接，根據(jù)PLC 19設(shè)定的兩個整形收緊組件的收緊壓力，自動控制兩個整形收緊組件同時對鋰離子電池模塊進行捆綁收緊操作，減少作業(yè)時間。

所述的傳動電機18與PLC 19連接，根據(jù)PLC 19設(shè)定的傳動調(diào)節(jié)組件的移動距離，自動控制傳動調(diào)節(jié)組件帶動底板14移動，將鋰離子電池模塊移動調(diào)節(jié)至合適的焊接位置。

如圖2所示，本發(fā)明所述的鋰離子電池模塊的自動整形工裝，其具體使用方法為：

S1、調(diào)整第一整形收緊組件和第二整形收緊組件分別位于底板14上的左右兩端的原點位置；將組成鋰離子電池模塊的各個鋰離子電池單體進行正確的串并聯(lián)連接后，放置在支撐板5的中間位置；

S2、在PLC 19上設(shè)置鋰離子電池模塊的長度，兩個整形收緊組件的收緊尺寸、移動速度和收緊壓力，以及傳動調(diào)節(jié)組件的移動距離，啟動自動整形工裝；

S3、PLC 19控制兩個整形收緊組件的壓縮擋塊分別同時對鋰離子電池模塊進行夾緊整形操作，并控制綁帶收緊裝置同時進行捆綁收緊操作；

S4、PLC 19控制傳動調(diào)節(jié)組件向左移動，將鋰離子電池模塊的左部綁帶接頭移動至焊接處進行焊接；

S5、PLC 19控制傳動調(diào)節(jié)組件向右移動，將鋰離子電池模塊的右部綁帶接頭移動至焊接處進行焊接；

S6、剪掉綁帶固定端，完成鋰離子電池模塊的整形收緊。

綜上所述，本發(fā)明所提供的鋰離子電池模塊的自動整形工裝及整形方法，具有以下有益效果：1、實現(xiàn)鋰離子電池模塊由手工整形到自動化整形的轉(zhuǎn)變，并且達(dá)到模塊標(biāo)準(zhǔn)尺寸，從時間上有效提高了裝配效率以適應(yīng)量化生產(chǎn)，配合全自動化生產(chǎn)線的生產(chǎn)節(jié)奏；2、從產(chǎn)品品質(zhì)上可降低鋰離子電池模塊的返工率，提高一次合格率，減少人為品質(zhì)干擾，優(yōu)化工藝流程步驟。

盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。