框体成型设备及框体成型工艺的制作方法

1.本发明涉及电池配件生产制造技术领域，特别是涉及一种框体成型设备及框体成型工艺。


背景技术：

2.随着能源问题逐渐走向大众的视野，新能源也逐渐成为技术研发中的重点。在新能源的应用中，电能作为产出效率较高的清洁能源之一，得到社会的广泛应用。因此，电池的生产制造的重要性逐渐凸显。电池的装配零件中，框体是电池壳体的关键结构件。在对框体进行制造时，通常的加工方式为人工将条状结构进行四次弯折后对首尾焊接形成。然而，这样的框体加工方式会导致每个框体的形状不规则，从而使每个框体之间存在较大的误差，影响框体的后续工艺与组装，进而会对电池的成品率与生产效率产生影响。


技术实现要素：

3.基于此，有必要针对现有的框体制作方式会导致框体的形状不规则的问题，提供一种框体成型设备及框体成型工艺。
4.一种框体成型设备，包括：
5.机台，所述机台设有用于容置框体的成型位；
6.第一拉伸模、第二拉伸模，所述第一拉伸模、第二拉伸模设置于所述机台且可沿机台移动，所述第一拉伸模与第二拉伸模彼此相背的一侧均设有用于使框体的内部成型的凸面；
7.折弯模，所述折弯模设置于所述机台，所述折弯模能够朝向或背离所述凸面运动，所述折弯模靠近所述凸面的一侧设有用于使对框体的外部成型的凹面。
8.上述框体成型设备，通过第一拉伸模与第二拉伸模可沿机台运动且彼此相背的一侧均设有凸面，从而能够实现框体沿长度方向的拉伸，进而能够对框体的内部进行定型；通过折弯模能够朝向或背离凸面运动，则设于折弯模的一侧的凹面能够对框体的外部进行弯折成型，从而加工出的框体形状均能够与凹面、凸面相吻合，保证加工出的框体形状规则、框体之间存在较小的公差，同时成型过程中能够降低框体的内应力，防止框体的焊缝开裂、提升框体加工的良率，进而有利于对框体进行下一道工序的制作以及与电池实现组装，并且能够简化人工操作流程，有利于提升框体的加工效率。
9.在其中一个实施例中，所述框体成型设备还包括第一弹性件与第二弹性件，第一弹性件、第二弹性件设置于所述第一拉伸模与第二拉伸模之间，所述第一弹性件的相对两端分别连接于所述第一拉伸模与所述机台，所述第二弹性件的相对两端分别连接于所述第二拉伸模与所述机台。
10.在其中一个实施例中，所述第一拉伸模与所述第二拉伸模的形状相同，且所述第一拉伸模与所述第二拉伸模相对所述机台的中心面呈镜像设置；和/或，
11.所述折弯模的数量为多个，所述折弯模的数量与所述第一拉伸模与所述第二拉伸
模的凸面数量之和相同；和/或，
12.所述凸面为柱形凸面，所述凹面为柱形凹面，所述凸面与所述凹面相平行；和/或，
13.所述框体成型设备还包括分别连接于所述第一拉伸模、第二拉伸模以及折弯模的第一驱动件、第二驱动件以及第三驱动件，分别用于驱动所述第一拉伸模、第二拉伸模以及折弯模运动。
14.在其中一个实施例中，所述框体成型设备还包括用于定位所述框体的定位块，所述定位块设置于所述机台且位于所述成型位内。
15.在其中一个实施例中，所述框体成型设备还包括压紧装置，所述压紧装置与所述定位块相配合设置，所述压紧装置包括压紧块以及第四驱动件，所述第四驱动件能够驱动所述压紧块朝向或背离所述定位块运动。
16.在其中一个实施例中，所述框体成型设备还包括用于夹持框体靠近或远离所述机台运动的夹持装置，所述夹持装置包括x轴向导向件、第一y轴向导向件、第一z轴向导向件以及第一夹爪，所述第一y轴向导向件的一端滑动连接于所述x轴向导向件且能够沿所述x轴向导向件的长度方向移动，所述第一z轴向导向件滑动连接于所述第一y轴向导向件且能够沿所述第一y轴向导向件的长度方向移动，所述第一夹爪滑动连接于所述第一z轴向导向件且能够沿所述第一z轴向导向件的长度方向移动。
17.在其中一个实施例中，所述夹持装置还包括第二y轴向导向件、第二z轴向导向件以及第二夹爪，所述第二y轴向导向件的一端滑动连接于所述x轴向导向件且能够沿所述x轴向导向件的长度方向移动，所述第二z轴向导向件滑动连接于所述第二y轴向导向件且能够沿所述第二y轴向导向件的长度方向移动，所述第二夹爪滑动连接于所述第二z轴向导向件且能够沿所述第二z轴向导向件的长度方向移动。
18.一种框体成型工艺，包括如下步骤：
19.框体入料至机台上的成型位；
20.第一拉伸模与第二拉伸模相背运动使所述框体被拉伸，所述第一拉伸模与所述第二拉伸模的凸面对所述框体的内部进行成型；
21.折弯模朝向所述凸面运动，所述折弯模的凹面对所述框体的外部进行成型；
22.所述框体成型完成。
23.上述框体成型工艺，通过第一拉伸模、第二拉伸模相背运动，并于第一拉伸模与第二拉伸模的侧面均设有凸面，从而能够实现框体沿长度方向的拉伸，进而能够对框体的内部进行定型；通过折弯模能够朝向凸面运动，则设于折弯模的一侧的凹面能够对框体的外部进行弯折成型，从而加工出的框体形状均能够与凹面、凸面相吻合，保证加工出的框体形状规则、框体之间存在较小的公差，同时成型过程中能够降低框体的内应力，防止框体的焊缝开裂、提升框体加工的良率，进而有利于对框体进行下一道工序的制作以及与电池实现组装，并且能够简化人工操作流程，有利于提升框体的加工效率。
24.在其中一个实施例中，步骤“第一拉伸模与第二拉伸模相背运动使所述框体被拉伸，所述第一拉伸模与所述第二拉伸模的凸面对所述框体的内部进行成型”之前，包括如下步骤：
25.压紧装置将所述框体压紧。
26.在其中一个实施例中，步骤“框体入料至机台上的成型位”，包括如下步骤：
27.夹持装置对所述框体进行取料，将所述框体由取料位移动至成型位；和/或，
28.步骤“框体入料至机台上的成型位”之后，包括如下步骤：
29.夹持装置避位；和/或，
30.步骤“所述框体成型完成”之后，包括如下步骤：
31.夹持装置对所述框体进行下料，将所述框体由成型位移动至下料位。
附图说明
32.图1为第一实施例的框体成型设备的前侧结构示意图；
33.图2为第一实施例的框体成型设备的局部放大结构示意图；
34.图3为第一实施例的框体成型设备的后侧结构示意图；
35.图4为第二实施例的框体成型设备的结构示意图；
36.图5为一实施例的框体成型工艺的流程图；
37.图6为一实施例的框体成型工艺的流程图。
38.图中：
39.100、第一实施例的框体成型设备；101、机台；102、支柱；103、底板；111、第一拉伸模；112、第一驱动件；113、第一弹性件；121、第二拉伸模；122、第二驱动件；123、第二弹性件；131、折弯模；132、第三驱动件；140、定位块；150、压紧装置；151、压紧块；152、第四驱动件；200、第二实施例的框体成型设备；210、x轴向导向件；221、第一y轴向导向件；222、第二y轴向导向件；231、第一z轴向导向件；232、第二z轴向导向件；241、第一夹爪；300、框体。
具体实施方式
40.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
41.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
42.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
43.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
44.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
45.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
46.一方面，本技术提供一种框体成型设备100。请参阅图1至图3，图1至图3示出的第一实施例的框体成型设备100，包括：机台101、第一拉伸模111、第二拉伸模121以及折弯模131。
47.具体地，机台101设有用于容置框体300的成型位，则框体300在成型位中实现成型。进一步地，框体成型设备100还包括底板103，用于降低框体成型设备100的整机重心，防止倾覆、提升稳定性。在本实施例中，机台101为板状结构，机台101与底板103之间通过多个支柱102实现连接，使得机台101所在的平面能够与底板103所在的平面相垂直，能够提升机台101表面的零部件装配数量，从而提升框体成型设备100的集成度，同时能够便于与夹持装置相配合，使框体300能够更方便地置于成型位。具体地，成型位由拉伸装置与折弯装置共同围成。
48.进一步地，第一拉伸模111、第二拉伸模121设置于所述机台101且可沿机台101移动。当需要对框体300进行拉伸作用时，第一拉伸模111与第二拉伸模121相背运动。当框体300拉伸完成时，第二拉伸模121与第一拉伸模111相向运动。
49.进一步地，第一拉伸模111与第二拉伸模121彼此相背的一侧均设有用于使框体300的内部成型的凸面。前述的凸面的具体为过凸面上任意一点做切面，表面总是在切面的下方。则凸面可以为圆柱形凸面、球形凸面，也可以为自由曲面形凸面等等。容易想到的是，此处所述的凸面也可包括两个或更多个相互呈夹角设置的平面，则框体300的内部可在第一拉伸模111与第二拉伸模121的作用下形成角形，以适应更加丰富的应用场景。在一些实施例中，凸面为圆柱形凸面，即第一拉伸模111远离第二拉伸模121的一侧设有圆角面，第二拉伸模121同理，从而能够对框体300的内部形成内圆角，以满足框体300在大部分应用场景中的实际需求。具体地，第一拉伸模111中凸面的数量可以为一个、两个或三个等等数量，可根据框体300内部需要成型的形状进行调整。在一些实施例中，第一拉伸模111中的凸面数量为两个，两个凸面相对第一拉伸模111的中心面对称设置，第二拉伸模121同理，从而加工出的框体300能够具有四个内角面、框体300的截面整体呈四边形。具体地，前述加工出的框体300具有的内角面是指内r角，即呈内圆角状。
50.在一些实施例中，框体成型设备100还包括第一驱动件112以及第二驱动件122。具体地，第一驱动件112连接于第一拉伸模111，能够驱动第一拉伸模111朝向或背离第二拉伸模121运动。第二驱动件122连接于第二拉伸模121，能够驱动第二拉伸模121朝向或背离第一拉伸模111运动。在一些实施例中，第一拉伸模111、第二拉伸模121均设于机台101的一
侧，第一驱动件112、第二驱动件122均设于机台101的另一侧，从而能够进行合理布局，提升框体成型设备100的加工效率。当然，在另一些实施例中，也可将第一驱动件112与第二驱动件122使用同一个驱动装置进行合并，该驱动装置包括一个驱动器及传动结构，从而能够实现对第一拉伸模111与第二拉伸模121的传动与控制，具体地，传动结构可为齿轮传动、带传动或链传动等。
51.进一步地，第一拉伸模111的凸面与第二拉伸模121的凸面可以为相同参数，也可以为不同参数。举例说明，第一拉伸模111的凸面为圆角面时，第二拉伸模121的凸面也可为直角面或其他自由曲面。在一些实施例中，为了保证加工出的框体300能够具有较好的对称性，第一拉伸模111与第二拉伸模121的形状可相同，第一拉伸模111与第二拉伸模121的尺寸与位置可相对机台101的中心面(即同时垂直于机台101平面与水平面的竖直平面)呈镜像设置，从而加工出的框体300的截面整体呈矩形，能够在框体300应用于电池零部件时与电池的外壳更加贴合。
52.进一步地，框体成型设备100中的折弯模131设置于机台101，折弯模131能够朝向或背离凸面运动，从而第一拉伸模111与第二拉伸模121将框体300拉伸至最大距离时，以实现对框体300外部的折弯加工。折弯模131靠近凸面的一侧设有用使对框体300的外部成型的凹面，用于对框体300的外部成型。前述的凹面具体为过凹面上任意一点做切面，表面总是在切面的上方。则凹面可以为圆柱形凹面、球形凹面，也可以为自由曲面形凹面等等。容易想到的是，此处所述的凹面也可包括两个或更多个相互呈夹角设置的平面，则框体300的外部可在折弯模131的作用下形成角形，以适应更加丰富的应用场景。在一些实施例中，凹面为圆柱形凹面，即折弯模131设有圆角面，从而能够使框体300的外部成型有外圆角，外圆角具体指外r角，以满足框体300在大部分应用场景中的实际需求。更进一步地，凹面的形状与凸面的形状相适应，从而加工出的框体300能够具有厚度均匀、不易断裂的特点。
53.具体地，折弯模131的数量为多个，折弯模131的数量与第一拉伸模111中凸面的数量与第二拉伸模121中凸面的数量之和相对应。在优选的实施例中，折弯模131的数量为四个，从而加工出的框体300能够具有四个外角面、框体300的截面整体呈四边形。
54.在一些实施例中，框体成型设备100还包括第三驱动件132，第三驱动件132能够驱动折弯模131朝向或背离凸面运动。具体地，第三驱动件132可为气动电机、液压动力电机、音圈电机等能够直接驱动折弯模131直线运动的驱动器，或者，第三驱动件132也可以为电机与传动结构的结合以实现驱动折弯模131直线运动。
55.上述框体成型设备100，通过第一拉伸模111与第二拉伸模121可沿机台101运动且的彼此相背的一侧均设有凸面，从而能够实现框体300沿长度方向的拉伸，进而能够对框体300的内部进行定型；通过折弯模131能够朝向或背离凸面运动，则设于折弯模131的一侧的凹面能够对框体300的外部进行弯折成型，从而加工出的框体300形状均能够与凹面、凸面相吻合，保证加工出的框体300形状规则、框体300之间存在较小的公差，同时成型过程中能够降低框体300的内应力，防止框体300的焊缝开裂、提升框体300加工的良率，进而有利于对框体300进行下一道工序的制作以及与电池实现组装，并且能够简化人工操作流程，有利于提升框体300的加工效率。
56.在其中一个实施例中，框体成型设备100还包括第一弹性件113与第二弹性件123，第一弹性件113的相对两端分别连接于第一拉伸模111与机台101，第二弹性件123的相对两
端分别连接于第二拉伸模121与机台101。通过设置第一弹性件113，则第一拉伸模111能够在框体300成型完成后，受第一弹性件113的拉力使第一拉伸模111复位，同时使第一拉伸模111与机台101之间产生柔性连接，能够在第一弹性件113复位的过程中起到缓冲作用，从而降低框体成型设备100的工作噪声、同时延长框体成型设备100的使用寿命，第二弹性件123同理。
57.在其中一个实施例中，框体成型设备100还包括定位块140，定位块140设置于机台101用于定位框体300。在一些实施例中，机台101与底板103之间为相互垂直设置，则设置定位块140能够防止框体300在成型过程中受重力作用掉落。具体地，定位块140与框体300的内部进行接触以实现定位，定位块140的数量可为一个或多个。在一些实施例中，机台101的上半部设置有三个定位块140，下半部设置有一个定位块140，能够提升框体300在成型位中的稳定性，从而提升成型效率。
58.在其中一个实施例中，框体成型设备100还包括压紧装置150，压紧装置150与定位块140相配合设置，压紧装置150包括压紧块151以及第四驱动件152，第四驱动件152连接于压紧块151且能够驱动压紧块151朝向或背离定位块140运动。具体地，压紧装置150的数量与定位块140的数量相匹配。当框体300进行成型时，通过压紧装置150的压紧块151与定位块140在第四驱动件152的驱动下相互挤压，能够提升框体300的稳定性，防止框体300松脱或掉落，同时通过设置压紧装置150，能够在框体300的中部提供支撑，维持框体300的应力平衡，防止框体300在拉伸过程中出现断裂等情况。
59.请参照图4，在第二实施例的框体成型设备200中，相比于第一实施例中的框体成型设备100，第二实施例的框体成型设备200还包括用于使框体300靠近或远离机台101运动的夹持装置，夹持装置包括x轴向导向件210、第一y轴向导向件221、第一z轴向导向件231以及第一夹爪241，第一y轴向导向件221的一端滑动连接于x轴向导向件210且能够沿x轴向导向件210的长度方向移动，第一z轴向导向件231滑动连接于第一y轴向导向件221且能够沿第一y轴向导向件221的长度方向移动，第一夹爪241滑动连接于第一z轴向导向件231且能够沿第一z轴向导向件231的长度方向移动。具体地，x轴向导向件210、第一y轴向导向件221以及第一z轴向导向件231之间相互垂直。从而第一夹爪241能够对框体300进行夹持，并通过x轴向导向件210、第一y轴向导向件221以及第一z轴向导向件231的协同作用能够实现框体300在空间范围内的运动，从而能够实现框体300的取料和下料过程。
60.在其中一个实施例中，夹持装置还包括第二y轴向导向件222、第二z轴向导向件232以及第二夹爪，第二y轴向导向件222的一端滑动连接于x轴向导向件210且能够沿x轴向导向件210的长度方向移动，第二z轴向导向件232滑动连接于第二y轴向导向件222且能够沿第二y轴向导向件222的长度方向移动，第二夹爪滑动连接于第二z轴向导向件232且能够沿第二z轴向导向件232的长度方向移动。具体地，x轴向导向件210、第二y轴向导向件222以及第二z轴向导向件232之间相互垂直。通过第一夹爪241与第二夹爪共同对框体300实现夹持，能够保证框体300在取料及下料过程中不会出现晃动或偏移，保证框体300的稳定。
61.可以想到的是，在其他实施例中，夹持装置也可以为机器人手臂等能够实现将物体夹持并在空间范围内进行移动的装置。
62.另一方面，本技术提供一种框体成型工艺。请参照图5，一种框体成型工艺，包括如下步骤：
63.框体入料至机台上的成型位；
64.第一拉伸模与第二拉伸模相背运动使所述框体被拉伸，所述第一拉伸模与所述第二拉伸模的凸面对所述框体的内部进行成型；
65.折弯模朝向凸面运动，所述折弯模的凹面对所述框体的外部进行成型；
66.所述框体成型完成。
67.上述框体成型工艺，通过第一拉伸模、第二拉伸模相背运动，并于第一拉伸模与第二拉伸模的侧面均设有凸面，从而能够实现框体沿长度方向的拉伸，进而能够对框体的内部进行定型；通过折弯模能够朝向凸面运动，则设于折弯模的一侧的凹面能够对框体的外部进行弯折成型，从而加工出的框体形状均能够与凹面、凸面相吻合，保证加工出的框体形状规则、框体之间存在较小的公差，同时成型过程中能够降低框体的内应力，防止框体的焊缝开裂、提升框体加工的良率，进而有利于对框体进行下一道工序的制作以及与电池实现组装，并且能够简化人工操作流程，有利于提升框体的加工效率。
68.请参照图6，在其中一个实施例中，步骤“第一拉伸模与第二拉伸模相背运动使所述框体被拉伸，所述第一拉伸模与所述第二拉伸模的凸面对所述框体的内部进行成型”之前，包括如下步骤：
69.压紧装置将所述框体压紧。
70.具体地，当框体进行成型时，通过压紧装置的压紧流程，能够提升框体的稳定性，防止框体松脱或掉落，同时通过压紧装置能够为框体提供支撑，维持框体的应力平衡，防止框体在拉伸过程中出现断裂等情况。
71.在其中一个实施例中，步骤“框体入料至机台上的成型位”，包括如下步骤：
72.夹持装置对所述框体进行取料，将所述框体由取料位移动至成型位。
73.具体地，通过使用夹持装置在框体成型工艺中进行取料作业，能够减少人工参与度，提升框体成型工艺的自动化程度，从而有助于提升加工效率与定位精度。其中，取料位为待成型的框体存放的位置。
74.在其中一个实施例中，步骤“框体入料至机台上的成型位”之后，包括如下步骤：
75.夹持装置避位。
76.具体地，夹持装置避位为夹持装置中的夹爪在空间范围内移动，从而在框体成型时夹持装置能够避免对框体成型设备产生干涉，有助于提升框体成型工艺的工作效率。
77.在其中一个实施例中，步骤“所述框体成型完成”之后，包括如下步骤：
78.夹持装置对所述框体进行下料，将所述框体由成型位移动至下料位。从而有助于将加工完成的框体转移至下一工序。其中，下料位为加工完成的框体存放的位置。
79.进一步地，在步骤“所述框体成型完成”完成后，可重新进入步骤“框体入料至机台上的成型位”，从而形成一个完整的框体加工产线，能够持续对批量框体进行成型作业。
80.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
81.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护
范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。