接插设备

技术领域

本发明涉及动力电池测试设备技术领域，特别涉及一种接插设备。

背景技术

随着科学技术的发展，以及能源环境局势日益严峻，电动汽车在国内以及全球得到大力发展。动力电池作为电动汽车的核心部件，其性能的好坏对电动汽车的影响至关重要。

一般来讲，动力电池的制造工序包括电芯制作、电池模组制造、以及PACK 制造。其中，电池模组的制造以及电池模组的生产质量对动力电池的质量有着重要影响。

在电池模组的生产过程中，电池模组电压、温度测试工序，是电池模组制造过程中一个非常重要的环节。因此，相关测试设备的开发质量对电池模组测试的工艺质量，乃至动力电池质量有着重要的影响。

现有的电池模组测试过程中，特别是对电池模组进行采样测试过程中，通常是人工连接测试线，再进行相关采样测试。测试完成后，再由人工拔下测试线，电池模组流到下一个工序。

在电池模组的测试过程中，采用人工插拔测试线的方法效率低下，人工影响因素较多，如果人工操作不当，容易损坏电池模组插头。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种接插设备，以可应用于电池模组测试过程中，并可替代人工而实现测试线与电池模组的自动插拔。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种接插设备，用于构成接插部与接插配合部之间的接插，所述接插设备包括：

机架，于所述机架上设有第一保持机构，以构成对所述接插配合部相对于所述机架固定的保持；

接插装置，设于所述机架上，并包括接插驱动机构，以及由所述接插驱动机构驱动而具有相对于所述机架运动的承载单元，且所述承载单元具有对所述接插部构成浮动承载的浮动机构，可对所述接插部的浮动构成限制的限位部，以及驱动所述限位部相对于所述接插部运动的限位驱动机构；

其中，所述限位驱动机构驱动所述限位部连接所述接插部而对所述接插部的浮动构成限制时，所述接插部可承接于所述接插驱动机构的驱动而构成与所述接插配合部的预接插；且所述限位驱动机构驱动所述限位部远离所述接插部而撤销对所述接插部的浮动限制时，所述接插部可承接于所述接插驱动机构的驱动而构成与所述接插配合部的接插。

进一步的，于所述接插配合部的两侧均设有所述第一保持机构，且所述第一保持机构包括固设于所述机架上的保持驱动机构，以及由所述保持驱动机构驱动而可抵接于所述接插配合部一侧的保持部。

进一步的，所述承载单元包括连接于所述接插驱动机构动力输出端的驱动部，以及以安装所述浮动机构和所述限位驱动机构的安装部，并于所述驱动部和所述安装部之间设有弹性缓冲装置；所述弹性缓冲装置被配置为可由所述接插部和所述接插配合部的预接插而集聚弹性势能，并因所述驱动部带动所述安装部回位而释能。

进一步的，所述浮动机构包括滑动设于所述安装部上的以承载所述接插部的横向滑动件，于所述横向滑动件和所述安装部之间设有引导所述横向滑动件相对于所述安装部横向滑动的横向滑动导向机构，并于所述横向滑动件和所述安装部之间设有横向弹性件，且因所述横向弹性件的设置，而使所述横向滑动件具有相对于所述安装部的横向浮动。

进一步的，所述横向导向机构包括设于所述安装部上的、以引导所述横向滑动件相对于安装部横向滑动的横向导向杆，所述横向弹性件包括分置于所述安装部两侧的、并顶置于所述横向滑动件和所述安装部之间的横向弹簧。

进一步的，所述浮动机构包括滑动设于所述横向滑动件上的纵向滑动件，于所述纵向滑动件和所述横向滑动件之间设有引导所述纵向滑动件相对于所述横向滑动件纵向滑动的纵向导向机构，并于所述纵向滑动件和所述横向滑动件之间设有纵向弹性件，且因所述纵向弹性件的设置，而使所述纵向滑动件具有相对于所述横向滑动件的纵向浮动，所述接插部固设于所述纵向滑动件上。

进一步的，所述纵向导向机构包括设于所述横向滑动件上的、以引导所述纵向滑动件相对于所述横向滑动件滑动的纵向导向杆，所述纵向弹性件包括分置于所述纵向导向件两侧的、并顶置于所述纵向滑动件和所述横向滑动件之间的纵向弹簧。

进一步的，于所述纵向滑动件上设有限位配合部，于所述横向滑动件上设有过孔，所述限位部被配置为穿经所述过孔而与所述限位配合部接插相连，而对所述接插部的浮动构成限制。

进一步的，于所述机架上设有接插装置驱动机构，所述接插装置设于所述接插装置驱动机构的动力输出端，且所述接插装置可承接于所述接插装置驱动机构的驱动，而使所述接插部具有靠近或远离所述接插配合部的运动。

进一步的，于所述机架上设有间歇式输送机构，以及由所述间歇式输送机构输送的以承载所述接插配合部的承托部，且所述承托部承接于所述间歇式输送机构的输送而具有相对于所述机架的间歇式运动；于所述机架上设有第二保持机构，且所述第二保持机构被配置为于所述承托部相对于所述机架停止运动时，而构成对所述承托部相对于所述机架固定的保持。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

(1)本发明所述的接插设备，可在接插部和接插配合部接插前，先限制接插部浮动而进行预接插，有利于接插部和接插配合部对准位置，然后可取消对接插部的浮动限制而进行接插，由于接插时浮动机构存在，因而可有效防止损坏接插部和接插配合部。

(2)在接插配合部的两侧均设置第一保持机构，有利于保持接插配合部相对于机架固定。

(3)承载单元包括驱动部和安装部，并在驱动部和安装部之间设置弹性缓冲装置，在接插部和接插配合部接插过程中，可有效缓冲冲击力，从而进一步防止接插部和接插配合部损坏。

(4)浮动机构包括横向滑动件、横向滑动导向机构和横向弹性件，可实现接插部相对于安装部的横向浮动，从而可有效防止损坏接插部和接插配合部。

(5)浮动机构包括纵向滑动件、纵向滑动导向机构和纵向弹性件，可实现接插部相对于安装部的纵向浮动，纵向浮动和横向浮动配合，从而可进一步防止损坏接插部和接插配合部损坏。

(6)设置接插装置驱动机构，有利于调整接插装置的位置，从而提高接插部和接插配合部接插的便利性。

(7)设置间歇式输送机构、承托部和第二保持机构，便于实现自动化流程，先通过第二保持机构对承托部的一次定位，再通过第一保持机构对接插配合部的二次定位，可较好的固定接插配合部，从而方便接插部和接插配合部顺利接插。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的接插设备的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为图1的主视图；

图4为图1的左视图；

图5为本发明实施例所述的接插装置的结构示意图；

图6为图5的主视图；

图7为图5的左视图；

图8为图5的俯视图；

图9为图6的A-A剖视图；

图10为本发明实施例所述的第一保持机构的结构示意图；

附图标记说明：

1、机架；2、接插部；3、接插配合部；4、第一保持机构；5、接插装置； 6、第二保持机构；7、间歇式输送机构；8、承托部；9、SCARA机器人；

401、安装支架；402、保持驱动机构、403保持部；4031、主板；4032、聚氨酯板；404、导向杆；

501、接插驱动机构；502、安装部；503、横向滑动件；504、横向导向杆； 505、横向弹簧；506、纵向滑动件；5061、限位配合部；507、纵向导向杆；508、纵向弹簧；509、限位部；510、限位驱动机构；

5011、驱动部；5012、连接支架；5013、导向轴；5014、弹性缓冲装置； 5015、回拉轴；

5021、滑块；5022、连接横板；5023、连接纵板；5024、安装块；

5031、端板；5032、连接板；5033、安装板。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本实施例涉及一种接插设备，其主要包括机架，以及设于机架上的第一保持机构和接插装置，接插装置包括接插驱动机构和承载单元，承载单元具有浮动机构、限位部和限位部驱动机构，以可实现接插部和接插配合部的顺利接插，且可有效防止接插部和接插配合部损坏。

基于以上的整体结构描述，本实施例的接插设备的一种示例性结构如图1 至图4所示，其主要包括机架1，机架1用于安装其余的零部件，于机架1上设有接插装置5、第一保持结构、第二保持机构6、间歇式输送机构7和SCARA 机器人9。

为了便于较好的理解本实施例，以下先参照图5至图9对接插装置的结构进行说明，其主要包括连接支架5012，固设于连接支架5012上的接插驱动机构501，以及由接插驱动机构501驱动而具有相对于连接支架5012运动的承载单元。

本实施例中，连接支架5012包括上下间距布置的上横板和下横板，上横板和下横板经由连接于两者之间的连接件固连于一起。前述的接插驱动机构501 优选为固设于下横板上部的直线电机，并于直线电机的动力输出端固设有驱动部5011，驱动部5011优选为下述的驱动块。

于下横板的下部固设有导向轴5013，导向轴5013沿Y向延伸，且为于X 向间距布置的两个。驱动块和滑块5021均于导向轴5013上滑动设置，并于滑块5021上成型有过孔。对应于该过孔，于驱动块上固设有回拉轴5015，回拉轴5015穿经该过孔设置，且两者间隙配合，回拉轴5015的一端与驱动块固连，另一端挡置于滑块5021的背向驱动块的一侧。此外，于各导向轴5013上均套设有弹簧，且该弹簧的两端分别顶置于驱动块和滑块5021上。

接下来仍参照图5至图9对承载单元的结构进行简要说明，承载单元具有对接插部2构成浮动承载的浮动机构，可对接插部2的浮动构成限制的限位部 509，以及驱动限位部509相对于接插部2运动的限位驱动机构510。

具体结构上，承载单元包括前述的驱动部5011以及安装部502，且前述的滑块5021为安装部502的一部分。本实施例中，安装部502用于安装浮动机构和限位驱动机构510，其除了包括前述的滑块5021，还包括水平布置的连接横板5022，以及固设于连接横板5022下部的连接纵板5023和直线电机安装板 5033，并于连接纵板5023的背向直线电机安装板5033的一侧固设有安装块 5024。本实施例中，安装块5024优选为十字块，并于十字块和连接纵板5023 上对应开设有过孔。

前述的设于驱动块和滑块5021之间的弹簧即构成设于驱动部5011和安装部502之间的弹性缓冲装置5014，该弹性缓冲装置5014可由接插部2和接插配合部3的预接插而集聚弹性势能，并因驱动部5011经由回拉轴5015带动安装部502回位而释能。

本实施例中，浮动机构包括滑动设于安装部502上的横向滑动件503，于横向滑动件503和安装部502之间设有引导横向滑动件503相对于安装部502 横向滑动的横向滑动导向机构，并于横向滑动件503和安装部502之间设有横向弹性件，且因横向弹性件的设置，而使横向滑动件503具有相对于安装部502 的横向浮动。

优选的具体实施方式中，横向滑动件503包括位于安装块5024两侧的端板 5031，以及连接于两个端板5031之间的连接板5032，于安装块5024的上部和下部分别穿设有横向导向杆504，横向导向杆504和安装块5024上的过孔间隙配合，且横向导向杆504的两端与别与端板5031固连。于各横向导向杆504 上均套设有两个横向弹簧505，各横向导向杆504上的两个横向弹簧505分置于安装块5024的两侧，且两个横向弹簧505分别顶置于安装块5024和端板5031 上。

在此，横向导向杆504即构成设于安装部502上的、以引导横向滑动件503 相对于安装部502横向滑动的横向导向机构，横向弹簧505即构成设于横向滑动件503和安装部502之间的横向弹性件。

于连接板5032的背向端板5031的一侧固设有两个安装板5033，两个安装板5033上下间距布置，并于两个安装板5033之间设有两个纵向导向杆507。两个纵向导向杆507的长度方向沿Z向延伸，且纵向导向杆507于X向间距布置。

纵向滑动件506滑动设于两个纵向导向杆507上，且纵向导向杆507与纵向滑动件506上的过孔间隙配合，于各纵向导向杆507上均套设有两个纵向弹簧508，且各纵向导向杆507上的两个纵向弹簧508分置于纵向滑动件506的两侧，且两个纵向弹簧508的两端分别顶置于安装板5033和纵向滑动件506 上。

在此，纵向导向杆507即构成设于横向滑动件503上的、以引导纵向滑动件506相对于横向导向件纵向滑动的纵向导向机构，纵向弹簧508即构成设于纵向滑动件506和横向滑动件503之间的纵向弹性件。

如上结构的设置，使纵向滑动件506具有相对于横向滑动件503的纵向浮动，由于横向滑动件503具有相对于安装部502的横向浮动，且接插部2固设于纵向滑动件506上，因而接插部2即同时具有相对于安装部502的横向浮动和纵向浮动。

为了使接插部2和接插配合部3连接时方便对准接插位置，本实施例中，还包括限制接插部2相对于安装部502浮动的限位机构，具体结构上，限位驱动机构510包括固设于前述的安装板5033上的直线电机，于该直线电机的动力输出端固设有限位部509。

优选的具体实施方式中，限位部509优选为限位轴，于前述的接插部2上成型有限位配合部5061，也即可供限位轴插装的限位孔，并于安装部502和横向滑动件503上设有可供限位轴穿过的过孔。过孔尺寸和限位轴之间间隙较大，以不影响限位部509穿经过孔而与限位配合部5061接插相连，而限位轴和限位孔之间的间隙较小，以可对接插部2的浮动构成限制。

为了便于接插，于机架1上设有第一保持机构4，以构成对接插配合部3 相对于机架1固定的保持。第一保持机构4的具体结构可参照图10所示，其包括固设于机架1上的保持驱动机构402，以及由保持驱动机构402驱动而可抵接于接插配合部3一侧的保持部403。

具体结构上，第一保持机构4还包括L形的安装支架401，第一保持机构 4可经由安装机架1固设于机架1上。前述的保持驱动机构402即为固设于安装支架401上的直线电机，该直线电机的动力输出端与保持部403固连于一起，以可由直线电机驱动保持部403直线运动。

为了保证保持部403运动顺利，于保持部403和安装支架401连接有两个导向柱，并于安装支架401上设有以引导导向柱相对于安装支架401平稳滑动的直线轴承。

为了防止损坏接插配合部3，保持部403由两部分构成，包括与导向柱固连的主板4031，以及固连于主板4031外侧的的聚氨酯板4032，聚氨酯板4032 可胶粘固连于主板4031外侧，以在第一保持机构4固定接插配合部3时，由聚氨酯板4032与接插配合部3抵接。在此，主板4031的外侧除了可设置由聚氨酯材质制成的聚氨酯板4032，还可由其他可保护接插配合部3的材料支撑。

为了便于固定接插配合部3，于接插配合部3的两侧均设有第一保持机构4，如本实施例中，于机架1上设有四个第一保持机构4，四个第一保持机构4两两相对布置，以经由相对布置的两个第一保持机构4，分别抵紧接插配合部3 的两侧，从而保持接插配合部3相对于机架1的固定。实际应用时，可根据持接插配合部3尺寸应用两个第一保持机构4，或同时应用四个第一保持机构4。

于机架1上设有接插装置驱动机构，接插装置5经由前述的连接支架5012 固设于接插装置驱动机构的动力输出端，且接插装置5可承接于接插装置驱动机构的驱动，而使接插部2具有靠近或远离接插配合部3的运动。本实施例中，接插装置驱动机构优选为固设于机架1上的SCARA机器人9，除此以外，其还可为现有的六轴机器人，或者由伺服电机驱动滚珠丝杠/同步带，以便于将接插装置5运送至靠近接插配合部3的位置，而便于接插部2和接插配合部3接插相连。

为了便于实现自动化生产，于机架1上设有间歇式输送机构7，以及由间歇式输送机构7输送的以承载接插配合部3的承托部8，且承托部8承接于间歇式输送机构7的输送而具有相对于机架1的间歇式运动。该结构中，间歇式输送机构7可选用由控制装置控制的输送带，其当然还可选用其他现有的间歇式输送机构。

此外，于机架1上设有第二保持机构6，且第二保持机构6被配置为于承托部8相对于机架1停止运动时，而构成对承托部8相对于机架1固定的保持。该结构中，第二保持机构6可为现有结构，如其可为顶伸机构，以在输送带将承载有接插配合部3的承载部运送到指定位置时，保持承托部8相对于机架1 固定。

本实施例的接插机构，在实际应用时，可由输送带将接插配合部3运送到预订位置，先由第二保持机构6固定承托部8，再由第一保持机构4固定接插配合部3，接着由SCARA机器人9将接插装置5运送至靠近接插配合部3的位置。

接下来先使限位驱动机构510驱动限位部509连接接插部2，以对接插部2 的浮动构成限制，启动接插驱动机构501，其驱动接插部2与接插配合部3进行预接插；接下来，限位驱动机构510驱动限位部509远离接插部2，以撤销对接插部2的浮动限制，接插驱动机构501驱动接插部2继续运动，而使接插部2与接插配合部3完成接插。

以上结构中，接插配合部3可为现有的电池模组，而接插部2可为现有非标连接器，除此以外，接插配合部3和接插部2还可为其他需要接插相连的结构。

本实施例的接插设备，可在接插部2和接插配合部3接插前，先限制接插部2浮动而进行预接插，有利于接插部2和接插配合部3对准位置，然后可取消对接插部2的浮动限制而进行接插，由于接插时浮动机构存在，因而可有效防止损坏接插部2和接插配合部3。此外，通过设置弹性缓冲装置5014，可进一步防止损坏接插部2和接插配合部3。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。