用于判断电池模组焊接状态的装置及其判断方法.pdf

一种用于判断电池模组焊接状态的装置包括夹具、扇形转动块、感应器及控制系统。夹具在主传输轨道上移动，夹具底部可转动地设置有扇形转动块，当夹具运动到首个焊接工站的工位后的焊接工站的进料位置处时，感应器对夹具底部的扇形转动块感应，控制系统根据感应器的感应信号判断电池模组的焊接状态。本发明结构简单，效率高，可以降低判断电池模组焊接与否的成本。同时提供一种电池模组焊接状态的判断方法。

权利要求书
1.  一种用于判断电池模组焊接状态的装置，其特征在于，包括：
夹具，用于装夹电池模组，所述夹具包括底座，所述电池模组装夹于所述 底座上，所述底座可在主传输轨道上移动；
扇形转动块，可转动地设置于所述底座的底部；
感应器及控制系统，所述感应器设置于所述主传输轨道上，且位于各个焊 接工站的进料位置处，所述感应器用于感应所述扇形转动块的位置，所述控制 系统根据所述感应器的感应信号判断电池模组的焊接状态：当所述感应器感应 到所述扇形转动块的弧长中点位于第一侧时，表示电池模组处于已焊接状态， 当未感应到所述扇形转动块的弧长中点位于第一侧时，此时，所述扇形转动块 的弧长中点位于第二侧，表示电池模组处于未焊接状态；其中所述第一侧和第 二侧分别位于所述扇形转动块的转动中心沿所述夹具在主传输轨道上的运动方 向上的延长线的两侧。

2.  根据权利要求1所述的用于判断电池模组焊接状态的装置，其特征在于， 所述夹具还包括侧板及上盖板，所述底座、侧板与上盖板形成一装夹空间，所 述电池模组装夹于所述装夹空间内，所述电池模组的正极柱及负极柱外露于所 述夹具。

3.  根据权利要求2所述的用于判断电池模组焊接状态的装置，其特征在于， 所述夹具还包括快速夹钳，所述快速夹钳包括夹头及夹扣，所述夹头与夹扣分 别设置于所述侧板及所述上盖板上，所述夹头与所述夹扣相配合以将所述上盖 板固定于所述侧板上。

4.  根据权利要求3所述的用于判断电池模组焊接状态的装置，其特征在于， 所述快速夹钳的数量为四个，每一快速夹钳包括夹头及夹扣，四个所述夹扣分 别位于所述上盖板的相对的两个侧面上，四个所述夹头分别位于所述侧板的相 对的两个侧面上，且所述夹头与所述夹扣一一对应。

5.  根据权利要求2所述的用于判断电池模组焊接状态的装置，其特征在于， 所述侧板上开设有视窗口。

6.  根据权利要求1所述的用于判断电池模组焊接状态的装置，其特征在于， 每一焊接工站的出料位置均设置有拨动机构，焊接装置的总进料位置也设置有 拨动机构，所述拨动机构包括滚轮，所述滚轮沿所述底座的底部滚动，可拨动 所述扇形转动块转动。

7.  根据权利要求6所述的用于判断电池模组焊接状态的装置，其特征在于， 所述底座的底部开设有凹槽，所述扇形转动块可转动地设置于凹槽的底部，所 述拨动机构还包括柱塞杆及柱塞缸，所述柱塞杆可沿所述柱塞缸作升降运动， 所述滚轮设置于所述柱塞杆的一端。

8.  一种电池模组焊接状态的判断方法，其特征在于，包括以下步骤：
将电池模组装夹于夹具上，并置于主传输轨道上；
装夹有电池模组的夹具运动到首个焊接工站的工位后的焊接工站的进料位 置时，位于进料位置处的感应器对夹具底部的扇形转动块进行感应，控制系统 根据感应器的感应信号判断电池模组的焊接状态：
若所述感应器感应到所述扇形转动块的弧长中点位于第一侧时，则表示电 池模组处于已焊接状态；
若所述感应器未感应到所述扇形转动块的弧长中点位于第一侧时，此时， 所述扇形转动块的弧长中点位于第二侧，表示电池模组处于未焊接状态；
其中所述第一侧和第二侧分别位于所述扇形转动块的转动中心沿所述夹具 在主传输轨道上的运动方向上的延长线的两侧。

9.  根据权利要求8所述的电池模组焊接状态的判断方法，其特征在于，若 判断电池模组处于未焊接状态，则根据该焊接工站的进料请求判断是否进入焊 接工站：
若焊接工站有进料请求，则电池模组进入焊接工站进行焊接，焊接好 后位于出料位置的拨动机构拨动位于夹具底部的扇形转动块转向，使扇形转动 块的弧长中点位于第一侧，表示电池模组处于已焊接状态，流入主传输轨道；
若焊接工站无进料请求，则电池模组继续沿主传输轨道运动，直至运 动到下一焊接工站的进料位置，然后再判断电池模组的焊接状态；
若判断电池模组处于已焊接状态，则该电池模组直接沿主传输轨道运动直 至流出该主传输轨道。

10.  根据权利要求9所述的电池模组焊接状态的判断方法，其特征在于， 所述底座的底部开设有凹槽，所述扇形转动块可转动地设置于凹槽的底部，所 述拨动机构包括滚轮、柱塞杆及柱塞缸，所述柱塞杆可沿所述柱塞缸作升降运 动，所述滚轮设置于所述柱塞杆的一端，所述滚轮沿所述底座的底部滚动，可 拨动所述扇形转动块转动。

说明书用于判断电池模组焊接状态的装置及其判断方法
技术领域
本发明涉及电池模组的制作工艺技术领域，特别是涉及一种用于判断电池 模组焊接状态的装置及其判断方法。
背景技术
电池模组焊接装置通常包括主传输轨道、多个分传输轨道及多个焊接工站， 每一焊接工站对应一分传输轨道，每一分传输轨道的两端与主传输轨道汇合。 当某一个或者多个焊接工站发出进料请求时，电池模组从总进料位置进入主传 输轨道。然而，由于主传输轨道上可能同时有多个电池模组，而一个电池模组 从进料到出料，只需要到而且只能到其中一个焊接工站进行焊接，已经焊接过 的电池模组不能再进入到其他工站进行焊接。因此，如何判断在主传输轨道上 的电池模组是已经焊接好的还是未经焊接的，成了急需解决的问题。
一般通常采用以下两种方式解决上述问题：
1、在每个电池模组上标上二维码，给每一电池模组分配一独一无二的身份 ID，未经焊接的和已经焊接过的，在控制系统中，分别用0和1表示。然后在 每一个需要判断的焊接与否的地方都安装扫码枪，以对电池模组上的二维码进 行扫码，并借助相应的软件判别电池模组焊接与否。然而在每一个电池模组上 打标，不仅打标机、扫码枪价格昂贵，而且还需要很高的人力成本。
2、视觉判定：在每一个需要判断的焊接与否的地方安装工业相机，然后借 助相应的软件判别电池模组焊接与否。然而工业相机非常昂贵，且开发相应的 软件也花费较高。
发明内容
基于此，有必要针对上述问题，提供一种可以降低判断电池模组的焊接状 态的成本的用于判断电池模组焊接状态的装置及其判断方法。
一种用于判断电池模组焊接状态的装置，包括：
夹具，用于装夹电池模组，所述夹具包括底座，所述电池模组装夹于所述 底座上，所述底座可在主传输轨道上移动；
扇形转动块，可转动地设置于所述底座的底部；
感应器及控制系统，所述感应器设置于所述主传输轨道上，且位于各个焊 接工站的进料位置处，所述感应器用于感应所述扇形转动块的位置，所述控制 系统根据所述感应器的感应信号判断电池模组的焊接状态：当所述感应器感应 到所述扇形转动块的弧长中点位于第一侧时，表示电池模组处于已焊接状态， 当未感应到所述扇形转动块的弧长中点位于第一侧时，此时，所述扇形转动块 的弧长中点位于第二侧，表示电池模组处于未焊接状态；其中所述第一侧和第 二侧分别位于所述扇形转动块的转动中心沿所述夹具在主传输轨道上的运动方 向上的延长线的两侧。
在其中一个实施例中，所述夹具还包括侧板及上盖板，所述底座、侧板与 上盖板形成一装夹空间，所述电池模组装夹于所述装夹空间内，所述电池模组 的正极柱及负极柱外露于所述夹具。
在其中一个实施例中，所述夹具还包括快速夹钳，所述快速夹钳包括夹头 及夹扣，所述夹头与夹扣分别设置于所述侧板及所述上盖板上，所述夹头与所 述夹扣相配合以将所述上盖板固定于所述侧板上。
在其中一个实施例中，所述快速夹钳的数量为四个，每一快速夹钳包括夹 头及夹扣，四个所述夹扣分别位于所述上盖板的相对的两个侧面上，四个所述 夹头分别位于所述侧板的相对的两个侧面上，且所述夹头与所述夹扣一一对应。
在其中一个实施例中，所述侧板上开设有视窗口。
在其中一个实施例中，每一焊接工站的出料位置均设置有拨动机构，焊接 装置的总进料位置也设置有拨动机构，所述拨动机构包括滚轮，所述滚轮沿所 述底座的底部滚动，可拨动所述扇形转动块转动。
在其中一个实施例中，所述底座的底部开设有凹槽，所述扇形转动块可转 动地设置于凹槽的底部，所述拨动机构还包括柱塞杆及柱塞缸，所述柱塞杆可 沿所述柱塞缸作升降运动，所述滚轮设置于所述柱塞杆的一端。
一种电池模组焊接状态的判断方法，包括以下步骤：
将电池模组装夹于夹具上，并置于主传输轨道上；
装夹有电池模组的夹具运动到首个焊接工站的工位后的焊接工站的进料位 置时，位于进料位置处的感应器对夹具底部的扇形转动块进行感应，控制系统 根据感应器的感应信号判断电池模组的焊接状态：
若所述感应器感应到所述扇形转动块的弧长中点位于第一侧时，则表示电 池模组处于已焊接状态；
若所述感应器未感应到所述扇形转动块的弧长中点位于第一侧时，此时， 所述扇形转动块的弧长中点位于第二侧，表示电池模组处于未焊接状态；
其中所述第一侧和第二侧分别位于所述扇形转动块的转动中心沿所述夹具 在主传输轨道上的运动方向上的延长线的两侧。
在其中一个实施例中，若判断电池模组处于未焊接状态，则根据该焊接工 站的进料请求判断是否进入焊接工站：
若焊接工站有进料请求，则电池模组进入焊接工站进行焊接，焊接好 后位于出料位置的拨动机构拨动位于夹具底部的扇形转动块转向，使扇形转动 块的弧长中点位于第一侧，表示电池模组处于已焊接状态，流入主传输轨道；
若焊接工站无进料请求，则电池模组继续沿主传输轨道运动，直至运 动到下一焊接工站的进料位置，然后再判断电池模组的焊接状态；
若判断电池模组处于已焊接状态，则该电池模组直接沿主传输轨道运动直 至流出该主传输轨道。
在其中一个实施例中，所述底座的底部开设有凹槽，所述扇形转动块可转 动地设置于凹槽的底部，所述拨动机构包括滚轮、柱塞杆及柱塞缸，所述柱塞 杆可沿所述柱塞缸作升降运动，所述滚轮设置于所述柱塞杆的一端，所述滚轮 沿所述底座的底部滚动，可拨动所述扇形转动块转动。
上述用于判断电池模组焊接状态的装置及其判断方法至少具有以下优点：
装夹于夹具上的电池模组随夹具在主传输轨道上移动，且夹具的底部上可 转动地设置有扇形转动块，当夹具运动到首个焊接工站的工位后的焊接工站的 进料位置处时，位于进料位置处的感应器对夹具底部的扇形转动块进行感应， 控制系统根据感应器的感应信号判断电池模组的焊接状态：当感应到扇形转动 块的弧长中点位于第一侧时，表示电池模组处于已焊接状态，当未感应到扇形 转动块的弧长中点位于第一侧时，此时，扇形转动块的弧长中点位于第二侧， 表示电池模组处于未焊接状态，其中第一侧和第二侧分别位于扇形转动块的转 动中心沿夹具在主传输轨道上的运动方向上的延长线的两侧。本发明结构简单， 效率高，且无需采用工业相机、打标机及扫码枪，可以有效降低判断电池模组 焊接与否的成本。
附图说明
图1为一实施方式中的夹具的结构示意图；
图2为图1所示夹具的另一视角的结构示意图；
图3为图1中底座及侧板的结构示意图；
图4为图1中上盖板的结构示意图；
图5为一实施方式中的电池模组的结构示意图；
图6为一实施方式中的拨动机构的结构示意图；
图7为感应器安装于主传输轨道上的局部示意图；
图8为感应器感应到扇形转动块位于第一侧时的局部示意图；
图9为感应器感应到扇形转动块位于第二侧时的局部示意图。
具体实施方式
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的限制。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”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”、“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。
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。本文所使用的 术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
一实施方式中的用于判断电池模组焊接状态的装置，无需借助工业相机、 打标机及扫码枪，能有效降低判断电池模组的焊接状态的成本。该用于判断电 池模组焊接状态的装置包括夹具100、扇形转动块200、感应器300及控制系统 (图未示)。
请参阅图1至图4，为一实施方式中的夹具100，用于装夹电池模组10(如 图5所示)。该夹具100包括底座110、侧板120及上盖板130。电池模组10具 有正极柱10a、负极柱10b、模组本体10c及连接片10d，本实施方式中，连接 片10d经过其中任意一个焊接工站(图未示)后被焊接至模组本体10c上。底 座110可沿主传输轨道或者分传输轨道移动。底座110、侧板120及上盖板130 形成一装夹空间，电池模组10装夹于该装夹空间内，且电池模组的正极柱10a 及负极柱10b外露于夹具100。侧板120上开设有视窗口121，在装夹电池模组 10的过程中，可以视察夹具100内的电池模组10是否装夹到位。
夹具100还包括快速夹钳140，快速夹钳140包括夹头141及夹扣142。夹 头141与夹扣142分别设置于侧板120及上盖板130上，夹头141与夹扣142 相配合以将上盖板130固定于侧板120上。扳动夹头141，使夹头141从夹扣 142里脱离，即可轻松地将夹头141与夹扣142分离，从而打开夹具100取出电 池模组10。
快速夹钳140的数量为四个，每一快速夹钳140包括夹头141及夹扣142， 四个夹扣142分别位于上盖板130的相对的两个侧面上，四个夹头141分别位 于侧板120的相对的两个侧面上，且夹头141与夹扣142一一对应。当然，在 其它的实施方式中，还可以将夹头141设置于上盖板130上，夹扣142设置于 侧板120上。
扇形转动块200可转动地设置于夹具100的底座110的底部。具体到本实 施方式中，扇形转动块200为金属材质。当然，在其它的实施方式中，扇形转 动块200也可以为其它材质制成。如图6所示，当夹具100在主传输轨道20或 者分传输轨道上运动时，扇形转动块200可以被拨动机构30拨动，使扇形转动 块200绕其顶点为转动中心转动。具体地，每一焊接工站的出料位置均设置有 拨动机构30，焊接装置的总进料位置处也设置有拨动机构30。拨动机构30包 括滚轮30a，滚轮30a沿底座110的底部滚动，可拨动扇形转动块200转动。经 过任一焊接工站的夹具100被对应于该焊接工站的出料位置的拨动机构30拨 动，使扇形转动块200转动至表示已焊接的状态的一侧。
请参阅图2，底座110的底部还开设有凹槽111，扇形转动块200可转动地 设置于凹槽111的底部。凹槽111的其中一侧壁为斜面，使底座110的底面平滑 地过渡到凹槽111的底部。拨动机构30还包括柱塞杆30b及柱塞缸30c，柱塞 杆30b可沿柱塞缸30c作升降运动，滚轮30a设置于柱塞杆30b的一端。因此， 当滚轮30a滚动至凹槽111的底部时，柱塞杆30b伸出柱塞缸30c的长度增加， 以使滚轮30a始终与底座110的底部接触，从而拨动扇形转动块200转动。
请参阅图7，感应器300设置于主传输轨道20上，且位于焊接工站的进料 位置，每一焊接工站的进料位置都设置有一感应器300，用于对每一经过焊接工 站的进料位置的夹具100底部的扇形转动块200进行感应。具体到本实施方式 中，感应器300为金属感应器300。当然，在其它的实施方式中，感应器300也 可以为红外线感应器300。
具体地，本实施方式中的主传输轨道20的两侧均设置有焊接工站，每一焊 接工站对应设置有一分传输轨道，该分传输轨道的两端分别连接主传输轨道20。 主传输轨道20上可同时承载多个夹具100，用于判断电池模组焊接状态的装置 可以判断每一夹具100上装夹的电池模组10的焊接状态：
控制系统根据焊接工站的请求数决定放多少个模组进来。如果只有1个焊 接工站有进料请求，总进料位置只会放1个装夹有电池模组的夹具100进来； 如果2个焊接工站有进料请求，那么会放2个装夹有电池模组的夹具100进来， 以此类推，不会无限制的放装夹有电池模组的夹具100进来。
当装夹有电池模组的夹具100运动至总进料位置处时，拨动机构30的滚轮 30a拨动扇形转动块200转向第二侧。若位于总进料位置的工位后的首个焊接工 站有进料请求，则夹具100进入该焊接工站进行焊接。焊接好后，位于出料位 置处的拨动机构30拨动扇形转动块200转向第一侧。夹具100从分传输轨道进 入主传输轨道。
当夹具100运动至首个焊接工站的工位后的焊接工站的进料位置时，位于 进料位置处的感应器300对夹具100底部的扇形转动块200的位置进行感应， 控制系统根据感应器300的感应信号判断电池模组的焊接状态。请参阅图8，若 感应器300感应到扇形转动块200的弧长中点位于第一侧111a时，则表示电池 模组10处于已焊接状态。此时，电池模组10不会再进入焊接工站中，直接流 走。其中第一侧111a和第二侧111b分别位于所述扇形转动块200的转动中心沿 所述夹具100在主传输轨道20上的运动方向(如图中的箭头方向所示)上的延 长线的两侧。
请参阅图9，若感应器300未感应到扇形转动块200的弧长中点位于第一侧 111a时，此时，扇形转动块200的弧长中点位于第二侧111b，表示电池模组10 处于未焊接状态。此时若该焊接工站有进料请求，则该未焊接的电池模组10进 入该焊接工站进行焊接。若该焊接工站无进料请求，则该未焊接的电池模组10 继续在主传输轨道20上运动，直到运动至下一焊接工站的进料位置，再进行判 断，然后根据焊接工站的进料请求决定是否进入焊接工站，直至夹具进入其中 一焊接工站进行焊接。
上述用于判断电池模组10焊接状态的装置结构简单，效率高，且无需采用 工业相机、打标机及扫码枪，可以有效降低判断电池模组10焊接与否的成本。
同时，本发明还提供一种电池模组焊接状态的判断方法，包括以下步骤：
将电池模组10装夹于夹具100上，并置于主传输轨道20上。
装夹有电池模组10的夹具100运动到首个焊接工站的工位后的焊接工站的 进料位置时，位于进料位置处的感应器300对夹具100底部的扇形转动块200 进行感应，控制系统根据感应器300的感应信号判断电池模组10的焊接状态：
若感应器300感应到扇形转动块200的弧长中点位于第一侧111a时，则表 示电池模组10处于已焊接状态。若感应器300未感应到扇形转动块200的弧长 中点位于第一侧111a时，此时，扇形转动块200的弧长中点位于第二侧111b， 表示电池模组10处于未焊接状态。其中第一侧111a和第二侧111b分别位于扇 形转动块200的转动中心沿夹具100在主传输轨道20上的运动方向上的延长线 的两侧。
若判断电池模组10处于未焊接状态，则根据该焊接工站的进料请求判断是 否进入焊接工站：
若焊接工站有进料请求，则电池模组10进入焊接工站进行焊接。焊接好后 位于出料位置的拨动机构30拨动位于夹具100底部的扇形转动块200转向，使 扇形转动块200的弧长中点位于第一侧，表示电池模组10处于已焊接状态，流 入主传输轨道。
若焊接工站无进料请求，则电池模组10继续沿主传输轨道运动，直至运动 到下一焊接工站的进料位置，然后再判断电池模组10的焊接状态。然后根据对 应的焊接工站是否有进料请求，有进料请求，则进入焊接工站进行焊接；出站 时，拨动机构将扇形转动块拨动至第一侧，表示处于已焊接的状态。底座110 的底部开设有凹槽111，扇形转动块200可转动地设置于凹槽111的底部。拨动 机构30包括滚轮30a、柱塞杆30b及柱塞缸30c，柱塞杆30b可沿柱塞缸30c 作升降运动，滚轮30a设置于柱塞杆30b的一端，滚轮30a沿底座110的底部滚 动，可拨动扇形转动块200转动。
若判断电池模组10处于已焊接状态，则该电池模组10直接沿主传输轨道 运动直至流出该主传输轨道。
上述电池模组焊接状态的判断方法简单方便，且判断准备效率高，且无需 采用工业相机、打标机及扫码枪，可以有效降低判断电池模组焊接与否的成本。
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本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。