一种化成分容设备定位换型工装的制作方法

1.本实用新型涉及化成分容技术领域，特别指一种化成分容设备定位换型工装。


背景技术：

2.电池模组由几颗到数百颗电芯经进行并联及串联组成，在一定程度上，电芯的性能决定了电池模组的性能，进而影响整个动力电池系统的性能。因此，需要对电芯进行化成分容，保证电芯及电池模组均匀散热，保证电芯的一致性，关系到电池模组的寿命与安全。
3.电芯在分容时，需给每个电芯正、负极间通以大电流进行充、放电，需采集每个电芯的电压信号和温度信号，通过给电芯充放电从而分析出这些电芯容量的大小和内阻等数据，确定电芯的质量等级，进行分组以挑选相同电参数的电芯进行串联和并联应用。
4.在电芯自动化成产线上，由于电芯的品种多，不同品种电芯的极柱距离不同、电芯注液口位置不同，为了让化成分容设备可兼容更多品种的电芯，需对化成分容设备内的电流探针模组、负压模组的位置进行换型，即切换位置，让电流探针能兼容对应电芯极柱的位置。
5.针对化成分容设备的换型，传统上采用人工换型的方法，但是存在如下缺点：1、化成分容设备数量较多，且内部空间复杂、狭小，人工操作不便、效率低下，导致化成分容设备维护时间长，且需要付出大量的人工成本；2、人工换型操作时，由于视线不佳，且操作不方便，存在漏换型情况；3、手臂进入化成分容设备内操作，存在着一定的安全隐患。
6.因此，如何提供一种化成分容设备定位换型工装，实现对化成分容设备进行自动定位换型，以提升换型效率、质量以及安全性，降低换型成本，成为一个亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

7.本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种化成分容设备定位换型工装，实现对化成分容设备进行自动定位换型，以提升换型效率、质量以及安全性，降低换型成本。
8.本实用新型是这样实现的：一种化成分容设备定位换型工装，包括：
9.一块底板；
10.一个升降传动组件，设于所述底板的上端；
11.一块升降板，设于所述升降传动组件的上端；
12.两根导轨，平行设于所述升降板的上端；
13.三块拨叉固定板，均与所述导轨滑动连接；
14.三个水平传动组件，设于所述升降板的上端，并分别与一所述拨叉固定板固接；
15.六个寻位传感器，各所述拨叉固定板上端的两侧分别设有一寻位传感器；
16.一个解锁组件，设于所述升降板以及拨叉固定板的上端；
17.一个mcu，分别与所述升降传动组件、水平传动组件以及寻位传感器连接。
18.进一步地，所述底板的四角对称设有四个定位衬套。
19.进一步地，所述升降传动组件包括：
20.一个升降电机，设于所述底板的上端，并与所述mcu连接；
21.一个升降电机齿轮，与所述升降电机的动力输出端连接；
22.一个竖直丝杆齿轮，与所述升降电机齿轮啮合；
23.一个竖直丝杆，与所述竖直丝杆齿轮啮合；
24.一个第一丝杆螺母，与所述竖直丝杆连接；
25.一个升降板导向轴，与所述第一丝杆螺母连接；
26.一个直线轴承，套设于所述升降板导向轴上，且顶端与所述升降板固接。
27.进一步地，所述拨叉固定板通过滑块连接件以及滑块与导轨滑动连接。
28.进一步地，所述水平传动组件包括：
29.一个横向电机，设于所述升降板的上端，并与所述mcu连接；
30.一个同步带轮，与所述横向电机的动力输出端连接；
31.一个轴承座，设于所述升降板的上端；
32.一个传动轴，与所述同步带轮连接，并设于所述轴承座上；
33.一个直齿锥齿轮，与所述传动轴连接；
34.一个丝杆固定座，设于所述升降板的上端；
35.一个丝杆支撑座，设于所述升降板的上端；
36.一个横向丝杆，一端设于所述丝杆固定座上，另一端设于所述丝杆支撑座上，与所述传动轴连接，并与所述导轨平行；
37.一个第二丝杆螺母，套设于所述横向丝杆上，并与一所述拨叉固定板固接。
38.进一步地，所述寻位传感器为光纤传感器。
39.进一步地，所述解锁组件包括：
40.六根前解锁顶杆，各所述拨叉固定板上端的两侧分别设有一前解锁顶杆；
41.六根拨叉杆，各所述拨叉固定板上端的两侧分别设有一拨叉杆；
42.两块后解锁顶板，对称设于所述升降板后端的两侧；
43.两根后解锁顶杆，对称设于所述升降板前端的两侧。
44.进一步地，还包括：
45.一个急停按钮，设于所述底板上，并与所述mcu连接；
46.至少一个铜排，设于所述底板的下端，并与所述mcu、升降传动组件以及水平传动组件连接；所述铜排上设有若干个取电触点以及若干个通信触点；
47.一个显示屏，设于所述底板上，并与所述mcu连接；
48.一个电磁失电制动器，与所述竖直丝杆齿轮啮合，并与所述mcu连接；
49.一个通信模块，与所述mcu连接；
50.一个调试接口，设于所述底板上，并与所述mcu连接；
51.一个复位按钮，设于所述底板上，并与所述mcu连接。
52.进一步地，所述显示屏为触摸显示屏。
53.进一步地，所述通信模块为2g通信模块、3g通信模块、4g通信模块、5g通信模块、nb-iot通信模块、lora通信模块、wifi通信模块、蓝牙通信模块、zigbee通信模块或者有线通信模块。
54.本实用新型的优点在于：
55.通过在底板上设置升降传动组件来控制升降板的升降，在升降板上平行设置两根导轨，设置三块拨叉固定板与导轨滑动连接，并设置三个水平传动组件分别用于驱动一拨叉固定板在导轨上进行滑动，而每块拨叉固定板上均设有两个寻位传感器、两根前解锁顶杆以及两根拨叉杆，在升降板上设有两个后解锁顶板以及后解锁顶杆；当寻位传感器对化成分容设备进行定位后，升降传动组件顶起升降板，让前解锁顶杆、后解锁顶板以及后解锁顶杆顶着化成分容设备的对应位置进行解锁，再通过水平传动组件驱动拨叉固定板进行水平位移，进而联动拨叉杆进行水平位移，以对化成分容设备的正极探针模组、负极探针模组以及负压模组进行移动，以适配不同品种的电芯，即实现对化成分容设备进行自动定位换型，相对于传统的人工换型，有效克服内部空间复杂、狭小、视线不佳等问题，且节约了投入的人力，最终极大的提升了化成分容设备的换型效率、质量以及安全性，极大的降低了换型成本。
附图说明
56.下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。
57.图1是本实用新型一种化成分容设备定位换型工装的结构示意图。
58.图2是本实用新型一种化成分容设备定位换型工装的俯视图。
59.图3是本实用新型一种化成分容设备定位换型工装的仰视图。
60.图4是本实用新型一种化成分容设备定位换型工装的电路原理框图。
61.标记说明：
62.100-一种化成分容设备定位换型工装，1-底板，2-升降传动组件，3-升降板，4-导轨，5-拨叉固定板，6-水平传动组件，7-寻位传感器，8-解锁组件，9-mcu，11-定位衬套，21-升降电机，22-升降电机齿轮，23-竖直丝杆齿轮，24-竖直丝杆，25-第一丝杆螺母，26-升降板导向轴，27-直线轴承，51-滑块连接件，52-滑块，61-横向电机，62-同步带轮，63-轴承座，64-传动轴，65-直齿锥齿轮，66-丝杆固定座，67-丝杆支撑座，68-横向丝杆，69-第二丝杆螺母，81-前解锁顶杆，82-拨叉杆，83-后解锁顶板，84-后解锁顶杆，10-急停按钮，20-铜排，30-显示屏，40-电磁失电制动器，50-通信模块，60-调试接口，70-复位按钮，201-取电触点，202-通信触点。
具体实施方式
63.本实用新型实施例通过提供一种化成分容设备定位换型工装100，解决了现有技术中人工对化成分容设备进行换型时，效率低下，需要付出大量的人工成本，存在漏换型情况以及一定的安全隐患的技术问题，实现了对化成分容设备进行自动定位换型，极大的提升了换型效率、质量以及安全性，极大的降低了换型成本的技术效果。
64.本实用新型实施例中的技术方案为解决上述问题，总体思路如下：设置升降传动组件2以及水平传动组件6来带动前解锁顶杆81、后解锁顶板83、后解锁顶杆84以及拨叉杆82的垂直和水平的位移，设置寻位传感器7对化成分容设备进行定位；当寻位传感器7对化成分容设备进行定位后，升降传动组件2顶起升降板3，让前解锁顶杆81、后解锁顶板83以及后解锁顶杆84顶着化成分容设备的对应位置进行解锁，再通过水平传动组件6驱动拨叉固
定板5进行水平位移，进而联动拨叉杆82进行水平位移，以对化成分容设备的正极探针模组、负极探针模组以及负压模组进行移动，即实现对化成分容设备进行自动定位换型，以提升化成分容设备的换型效率、质量以及安全性，降低换型成本。
65.为了更好地理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
66.请参照图1至图4所示，本实用新型一种化成分容设备定位换型工装100的较佳实施例，包括：
67.一块底板1，用于承载所述定位换型工装100；
68.一个升降传动组件2，设于所述底板1的上端，用于控制所述升降板3的升降；
69.一块升降板3，设于所述升降传动组件2的上端，用于联动所述解锁组件8进行升降；
70.两根导轨4，平行设于所述升降板3的上端，用于所述拨叉固定板5的限位滑动；
71.三块拨叉固定板5，均与所述导轨4滑动连接，用于固定所述寻位传感器7以及解锁组件8；
72.三个水平传动组件6，设于所述升降板3的上端，并分别与一所述拨叉固定板5固接，用于控制所述拨叉固定板5的水平位移；
73.六个寻位传感器7，各所述拨叉固定板5上端的两侧分别设有一寻位传感器7，用于对化成分容设备(未图示)进行定位；
74.一个解锁组件8，设于所述升降板3以及拨叉固定板5的上端，用于对化成分容设备锁定的正极探针模组(未图示)、负极探针模组(未图示)以及负压模组(未图示)进行解锁，进而移动正极探针模组、负极探针模组以及负压模组进行换型；
75.一个mcu9，分别与所述升降传动组件2、水平传动组件6以及寻位传感器7连接；所述mcu9用于控制定位换型工装100的工作，在具体实施时，只要从现有技术中选择能实现此功能的mcu即可，并不限于何种型号，例如st公司的stm32f103系列的mcu，且控制程序是本领域技术人员所熟知的，这是本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可获得的。
76.所述底板1的四角对称设有四个定位衬套11，用于对所述定位换型工装100进行定位抓取。
77.所述升降传动组件2包括：
78.一个升降电机21，设于所述底板1的上端，并与所述mcu9连接，用于给所述升降板3的升降提供动力；
79.一个升降电机齿轮22，与所述升降电机21的动力输出端连接；
80.一个竖直丝杆齿轮23，与所述升降电机齿轮22啮合；
81.一个竖直丝杆24，与所述竖直丝杆齿轮23啮合；
82.一个第一丝杆螺母25，与所述竖直丝杆24连接；
83.一个升降板导向轴26，与所述第一丝杆螺母25连接；
84.一个直线轴承27，套设于所述升降板导向轴26上，且顶端与所述升降板3固接。
85.所述拨叉固定板5通过滑块连接件51以及滑块52与导轨4滑动连接，即所述滑动连接件51的顶端与拨叉固定板5固接，底端与所述滑块52固接，所述滑块52与导轨4滑动连接。
86.所述水平传动组件6包括：
87.一个横向电机61，设于所述升降板3的上端，并与所述mcu9连接，用于给所述拨叉固定板5的水平位移提供动力；
88.一个同步带轮62，与所述横向电机61的动力输出端连接；
89.一个轴承座63，设于所述升降板3的上端；
90.一个传动轴64，与所述同步带轮62连接，并设于所述轴承座63上；
91.一个直齿锥齿轮65，与所述传动轴64连接；
92.一个丝杆固定座66，设于所述升降板3的上端；
93.一个丝杆支撑座67，设于所述升降板3的上端；
94.一个横向丝杆68，一端设于所述丝杆固定座66上，另一端设于所述丝杆支撑座67上，与所述传动轴64连接，并与所述导轨4平行；
95.一个第二丝杆螺母69，套设于所述横向丝杆68上，并与一所述拨叉固定板固接5。
96.所述寻位传感器7为光纤传感器。
97.所述解锁组件8包括：
98.六根前解锁顶杆81，各所述拨叉固定板5上端的两侧分别设有一前解锁顶杆81；
99.六根拨叉杆82，各所述拨叉固定板5上端的两侧分别设有一拨叉杆82；
100.两块后解锁顶板83，对称设于所述升降板3后端的两侧；
101.两根后解锁顶杆84，对称设于所述升降板3前端的两侧。
102.还包括：
103.一个急停按钮10，设于所述底板1上，并与所述mcu9连接，用于启动所述定位换型工装100；
104.至少一个铜排20，设于所述底板1的下端，并与所述mcu9、升降传动组件2以及水平传动组件6连接；所述铜排20上设有若干个取电触点201以及若干个通信触点202；
105.一个显示屏30，设于所述底板1上，并与所述mcu9连接，用于操作所述定位换型工装100，并显示运行数据；
106.一个电磁失电制动器40，与所述竖直丝杆齿轮23啮合，并与所述mcu9连接，用于所述定位换型工装100掉电时，锁死所述竖直丝杆齿轮23，以防止所述升降板3突然掉落损坏设备；
107.一个通信模块50，与所述mcu9连接，用于与上位机(未图示)进行通信；
108.一个调试接口60，设于所述底板1上，并与所述mcu9连接；
109.一个复位按钮70，设于所述底板1上，并与所述mcu9连接。
110.所述显示屏30为触摸显示屏。
111.所述通信模块50为2g通信模块、3g通信模块、4g通信模块、5g通信模块、nb-iot通信模块、lora通信模块、wifi通信模块、蓝牙通信模块、zigbee通信模块或者有线通信模块。
112.本实用新型工作原理：
113.机械手(未图示)通过所述定位衬套11抓取定位换型工装100移动到指定工位，通过所述铜排20的取电触点201给定位换型工装100上电，通过所述铜排20的通信触点202与上位机进行通信，获取换型指令。
114.所述mcu9基于换型指令，通过所述水平传动组件6控制拨叉固定板5进行水平位移，进而联动所述寻位传感器7进行水平移动，所述mcu9通过寻位传感器7定位到化成分容
设备对应的位置后，控制所述升降传动组件2顶起升降板3，让所述前解锁顶杆81、后解锁顶板83以及后解锁顶杆84顶着化成分容设备的对应位置，对正极探针模组、负极探针模组以及负压模组进行解锁，再通过所述水平传动组件6驱动拨叉固定板5进行水平位移，进而联动所述拨叉杆82进行水平位移，以对化成分容设备的正极探针模组、负极探针模组以及负压模组进行移动，以适配不同品种的电芯，完成化成分容设备的换型。
115.综上所述，本实用新型的优点在于：
116.通过在底板上设置升降传动组件来控制升降板的升降，在升降板上平行设置两根导轨，设置三块拨叉固定板与导轨滑动连接，并设置三个水平传动组件分别用于驱动一拨叉固定板在导轨上进行滑动，而每块拨叉固定板上均设有两个寻位传感器、两根前解锁顶杆以及两根拨叉杆，在升降板上设有两个后解锁顶板以及后解锁顶杆；当寻位传感器对化成分容设备进行定位后，升降传动组件顶起升降板，让前解锁顶杆、后解锁顶板以及后解锁顶杆顶着化成分容设备的对应位置进行解锁，再通过水平传动组件驱动拨叉固定板进行水平位移，进而联动拨叉杆进行水平位移，以对化成分容设备的正极探针模组、负极探针模组以及负压模组进行移动，以适配不同品种的电芯，即实现对化成分容设备进行自动定位换型，相对于传统的人工换型，有效克服内部空间复杂、狭小、视线不佳等问题，且节约了投入的人力，最终极大的提升了化成分容设备的换型效率、质量以及安全性，极大的降低了换型成本。
117.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。