BDU底壳自动化生产设备

技术领域

本申请涉及新能源汽车的配件制造技术领域，尤其是涉及一种BDU底壳自动化生产设备。

背景技术

BDU（Battery Disconnect Unit），即电池包断路单元，是新能源汽车高压回路中的重要组成部分，起到为新能源汽车高压系统提供充放电控制、电路过载保护等作用，其内部集成了如霍尔传感器、继电器、预充电阻、预充继电器、保险等多个电气元件，BDU底壳内部空间有限、结构紧凑，制造精度要求较高。

BDU底壳采用嵌件螺母注塑方式成型，嵌件螺母的内孔尺寸因制造过程能力影响会产生一定范围波动，在实际生产中没有碰穿定位的嵌件螺母与普通镶针配合过紧会导致埋植困难，需要人工敲入，不能自动化生产，配合过松时在注塑时会因注塑压力发生螺母位移，螺母端面产生溢胶毛边缺陷。

相关技术中，采用的方案是将镶针外径尺寸大过螺母最大内径，让螺母硬挤进去与镶针过盈紧配。

其缺点是：①要人工敲进去，生产效率低，易产生铜屑掉入塑胶中造成绝缘失效风险；②不能实现机械手自动化埋植螺母，因为螺母配合过紧导致机械手不能100%将螺母推到底。

发明内容

本申请提供一种BDU底壳自动化生产设备，以改善嵌件螺母内孔与镶针配合过松或过紧对自动化精密生产造成困挠的技术问题。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种BDU底壳自动化生产设备，所述BDU底壳自动化生产设备用于自动化生产BDU底壳，所述BDU底壳包括塑胶壳体、多个第一类型嵌件螺母、多个第二类型嵌件螺母，所述多个第一类型嵌件螺母的内螺纹孔在合模方向为两端贯通式，所述多个第二类型嵌件螺母的内螺纹孔在合模方向为一端贯通式，所述BDU底壳自动化生产设备包括：

公模；

母模，与所述公模相配合以形成用于注塑BDU底壳的型腔；

内镶针，经所述公模的底部伸入所述型腔，所述内镶针为实心杆体结构并设有避让槽；

外镶针，经所述公模的底部伸入所述型腔并套设在所述内镶针的外周，所述外镶针为空心管体结构并设有U型切断槽，所述U型切断槽内对应形成弹性臂，所述弹性臂与所述避让槽对位配合，所述弹性臂受压时能够基于所述避让槽提供的空间进行收拢形变，所述弹性臂设有凸出于所述外镶针外周表面的波点，所述波点用于与所述第二类型嵌件螺母的内螺纹孔弹性张紧配合。

在本申请一具体实施例中，所述BDU底壳自动化生产设备还包括定位轴，所述定位轴在径向方向上穿过所述内镶针和所述外镶针。

在本申请一具体实施例中，所述外镶针包括相连接的第一直径段和第二直径段，所述第一直径段的直径小于所述第二直径段的直径，所述U型切断槽和所述弹性臂设置在所述第一直径段上，所述第一直径段和第二直径段所形成的第一台阶用于限位所述多个第二类型嵌件螺母的装配位置。

在本申请一具体实施例中，所述外镶针还包括与所述第二直径段连接的第三直径段，所述第三直径段的直径大于所述第二直径段的直径，所述第二直径段和第三直径段所形成的第二台阶用于限位所述外镶针相对公模的插装位置。

在本申请一具体实施例中，所述第三直径段设置有径向孔以用于穿设所述定位轴。

在本申请一具体实施例中，所述U型切断槽和所述弹性臂延所述外镶针的轴向方向延伸。

在本申请一具体实施例中，所述避让槽延所述内镶针的轴向方向延伸，在一个直径方向上贯通所述内镶针，或者在相垂直的两个直径方向上贯通所述内镶针。

在本申请一具体实施例中，所述外镶针在一个直径方向上设有所述U型切断槽和所述弹性臂，或者在相垂直的两个直径方向上设有所述U型切断槽和所述弹性臂。

在本申请一具体实施例中，所述BDU底壳自动化生产设备还包括螺母摆放治具和机械手，所述螺母摆放治具包括基板和多个台阶轴杆，所述多个台阶轴杆上放置有待嵌注的螺母，所述机械手用于抓取所述螺母并置入所述型腔中。

在本申请一具体实施例中，所述机械手设有多个夹料管、多个推料杆、所述夹料管用于预夹所述螺母、所述推料杆插置在所述多个夹料管中以用于将所述螺母推出。

本申请的有益效果是：本申请提供的BDU底壳自动化生产设备由于设置有内镶针和外镶针，内镶针为实心杆体结构并设有避让槽，外镶针为空心管体结构并设有U型切断槽，所述U型切断槽内对应形成弹性臂，所述弹性臂与所述避让槽对位配合，所述弹性臂受压时能够基于所述避让槽提供的空间进行收拢形变，所述弹性臂设有凸出所述外镶针外周表面的波点，所述波点用于与所述第二类型嵌件螺母的内螺纹孔弹性张紧配合，能够使得第二类型嵌件螺母定位精准，制造方便快捷，提升了自动化生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：

图1是通过本申请实施例提供的BDU底壳自动化生产设备所生产的BDU底壳一视角的立体结构示意图；

图2是通过本申请实施例提供的BDU底壳自动化生产设备所生产的BDU底壳另一视角的立体结构示意图；

图3是图2中所示的BDU底壳在A-A处的截面结构示意图；

图4是机械手将螺母放置到公模对应位置时的局部组件的结构示意图；

图5是图4中机械手的夹料管将螺母推出到外镶针时的结构示意图；

图6是图5中机械手的夹料管移除后的结构示意图；

图7是图6中螺母放置前内镶针和外镶针组合的结构示意图；

图8是图7中所示的内镶针和外镶针拆散时的结构示意图；

图9是本申请实施例的BDU底壳自动化生产设备的螺母摆放治具的结构示意图；

图10是本申请实施例的BDU底壳自动化生产设备的机械手的立体结构示意图；

图11是本申请实施例的BDU底壳自动化生产设备的机械手的侧面结构示意图；

图12是本申请实施例的BDU底壳自动化生产设备的机械手的截面结构示意图。

附图标记说明：

10、BDU底壳；11、第一类型嵌件螺母；12、第二类型嵌件螺母；13、塑胶壳体；14、塑胶封堵部；20、公模；110、内镶针；111、避让槽；120、外镶针；121、第一直径段；122、第二直径段；123、第三直径段；124、U型切断槽；125、弹性臂；126、波点；127、第一台阶；128、第二台阶；129、径向孔；130、定位轴；200、机械手；210、固定板；215、连接柱；220、活动板；230、气缸；211、夹料管；212、轴向切槽；240、推料杆；222、第一板体；223、台阶孔；224、第二板体；225、缓冲孔；242、弹簧腔；244、限位法兰；250、缓冲弹簧。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动情况下所获得的所有其他实施例，均属于本申请保护的范围。

需要说明，若本申请实施例中有涉及方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……），则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、移动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本申请实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

请一并参阅图1至图12，本申请实施例提供一种BDU底壳自动化生产设备，该BDU底壳自动化生产设备用于自动化生产如图1至图3中所示的BDU底壳10，该BDU底壳10包括塑胶壳体13、多个第一类型嵌件螺母11、多个第二类型嵌件螺母12。

多个第一类型嵌件螺母11的内螺纹孔在合模方向为两端贯通式，其在注塑定位时相对简单易行，不容易出现偏位。多个第二类型嵌件螺母12的内螺纹孔在合模方向为一端贯通式，由于该第二类型嵌件螺母12的底部没有碰穿，而是对应设有塑胶封堵部14，进行嵌件注塑时需要通过镶针进行单侧定位，正如背景技术中所述，传统的镶针定位容易过松或者过紧，难以满足高精度、自动化的生产需求。

本申请提供的BDU底壳自动化生产设备包括公模20、母模（图未示出）、内镶针110、外镶针120等。

其中，母模与公模20相配合以形成用于注塑BDU底壳10的型腔。当然，注塑模具涉及的组件较多，由于较多组件不涉及发明点所在，本申请中不对每一组件进行描述，仅针对改进的部分（内镶针110、外镶针120）进行详细描述。

参考图4至图8，内镶针110经公模20的底部伸入型腔，内镶针110为实心杆体结构并设有避让槽111，避让槽111延内镶针110的轴向方向延伸，避让槽111可在一个直径方向上贯通内镶针110，或者避让槽111在相垂直的两个直径方向上贯通内镶针110。

外镶针120经公模20的底部伸入型腔并套设在内镶针110的外周，外镶针120为空心管体结构并设有U型切断槽124，U型切断槽124内对应形成弹性臂125，弹性臂125与避让槽111对位配合，弹性臂125受压时能够基于避让槽111提供的空间进行收拢形变，弹性臂125设有凸出于外镶针120外周表面的波点126，波点126用于与第二类型嵌件螺母12的内螺纹孔弹性张紧配合，以使得第二类型嵌件螺母12注塑定位时松紧适度、易于预装配和脱离、位置精准，能够连续的进行自动化制造。

内镶针110设有避让槽111的端部齐平或者凸出于外镶针120设有弹性臂125的端部。

参考图5至图8，BDU底壳自动化生产设备还包括定位轴130，定位轴130在径向方向上穿过内镶针110和外镶针120，用于对内镶针110和外镶针120进行角度定位，保证弹性臂125与避让槽111的对位配合，若不设置定位轴130，内镶针110和外镶针120发生偏转时将导致弹性臂125没有形变空间而失效。

参考图7和图8，外镶针120包括相连接的第一直径段121和第二直径段122，第一直径段121的直径小于第二直径段122的直径，U型切断槽124和弹性臂125设置在第一直径段121上，第一直径段121和第二直径段122所形成的第一台阶127用于限位多个第二类型嵌件螺母12的装配位置。

外镶针120还包括与第二直径段122连接的第三直径段123，第三直径段123的直径大于第二直径段122的直径，第二直径段122和第三直径段123所形成的第二台阶128用于限位外镶针120相对公模20的插装位置。

其中，第三直径段123设置有径向孔129以用于穿设定位轴130。

优选地，U型切断槽124和弹性臂125延外镶针120的轴向方向延伸。

在图8所示的实施例中，外镶针120在一个直径方向上设有U型切断槽124和弹性臂125，也即外镶针120外周面上设有两处U型切断槽124和弹性臂125。

在其它实施例中，外镶针120可以在相垂直的两个直径方向上设有U型切断槽124和弹性臂125，也即外镶针120外周面上设有四处U型切断槽124和弹性臂125。

此外，BDU底壳自动化生产设备还包括螺母摆放治具300和机械手200，螺母摆放治具300包括基板310和多个垂直设置在基板310上的台阶轴杆320，多个台阶轴杆320上放置有待嵌注的螺母，多个台阶轴杆320的直径、高度具有差异以对应放置不同的嵌件螺母，机械手200用于抓取嵌件螺母并置入型腔中以进行后续的嵌件注塑工艺。

参考图11和图12，机械手200设有多个夹料管211、多个推料杆240、夹料管211用于预夹螺母、推料杆240插置在多个夹料管211中以用于将螺母推出。

本申请提供的BDU底壳自动化生产设备由于设置有内镶针110和外镶针120，内镶针110为实心杆体结构并设有避让槽111，外镶针120为空心管体结构并设有U型切断槽124，U型切断槽124内对应形成弹性臂125，弹性臂125与避让槽111对位配合，弹性臂125受压时能够基于避让槽111提供的空间进行收拢形变，弹性臂125设有凸出外镶针120外周表面的波点126，波点126用于与第二类型嵌件螺母12的内螺纹孔弹性张紧配合，能够使得第二类型嵌件螺母12定位精准，制造方便快捷，提升了自动化生产效率。

请继续参阅图1至图12，本申请实施例提供一种BDU底壳自动化生产设备，该BDU底壳自动化生产设备用于自动化生产如图1至图3中所示的BDU底壳10，BDU底壳10包括塑胶壳体13、多个第一类型嵌件螺母11、多个第二类型嵌件螺母12。

多个第一类型嵌件螺母11的内螺纹孔在合模方向为两端贯通式，多个第二类型嵌件螺母12的内螺纹孔在合模方向为一端贯通式，BDU底壳自动化生产设备包括公模20、母模以及机械手200，母模与公模20相配合以形成用于注塑BDU底壳的型腔。

如图11、图12中所示，机械手200包括固定板210、活动板220、气缸230、多个夹料管211、多个推料杆240、缓冲弹簧250。

由于BDU底壳10整体大致呈长条形，机械手200整体亦具有对应的长条状，气缸230可包括两个并与固定板210朝向螺母摆放治具300的一侧相固定，设置两个气缸230可以使得活动板220的受力相对均匀，螺母的推出效果相对较好，固定板210可包括平行间隔设置的两块，两块固定板210之间可通过多个连接柱215间隔连接。

活动板220设于两块固定板210之间，气缸230的驱动端用于传动活动板220相对固定板210平移，多个夹料管211具有高度差并与固定板210连接，多个夹料管211的自由端设有轴向切槽212以用于预夹紧多个第一类型嵌件螺母11和多个第二类型嵌件螺母12，多个推料杆240具有高度差并通过缓冲弹簧250与活动板220弹性连接，多个推料杆240插置在多个夹料管211中以用于将多个第一类型嵌件螺母11和多个第二类型嵌件螺母12推出至型腔的预设位置，具体动作时由气缸230拉动活动板220使得推料杆240的自由端朝向夹料管211的自由端靠近即可对应推出，缓冲弹簧250用于吸收多个第一类型嵌件螺母11和多个第二类型嵌件螺母12推出时的不平衡应力，使得多个第一类型嵌件螺母11和多个第二类型嵌件螺母12推出到位的一致性较好。若不设置缓冲弹簧250，部分先推出的螺母没有推出到位会顶住活动板220使得其它螺母不能推出到位，螺母的端面不能紧密贴合到模具，由此产生间隙，该间隙会有溢胶风险。

如图12所示，活动板220包括第一板体222和第二板体224，第一板体222设有台阶孔223，多个推料杆240为台阶杆并与台阶孔223限位插装，其中，推料杆240的顶部设有与所述台阶孔223匹配的限位法兰244，第二板体224封盖台阶孔223并与第一板体222相固定，第二板体224亦可对应台阶孔223设置缓冲孔225以增大缓冲行程。

多个推料杆240设有弹簧腔242以用于插装缓冲弹簧250，缓冲弹簧250的两端抵推于第二板体224和弹簧腔242之间。

如图4至图8所示，BDU底壳自动化生产设备还包括内镶针110和外镶针120。

内镶针110经公模20的底部伸入型腔，内镶针110为实心杆体结构并设有避让槽111，外镶针120经公模20的底部伸入型腔并套设在内镶针110的外周，外镶针120为空心管体结构并设有U型切断槽124，U型切断槽124内对应形成弹性臂125，弹性臂125与避让槽111对位配合，弹性臂125受压时能够基于避让槽111提供的空间进行收拢形变，弹性臂125设有凸出外镶针120外周表面的波点126，波点126用于与第二类型嵌件螺母12的内螺纹孔弹性张紧配合以使得第二类型嵌件螺母12注塑定位时松紧适度、易于预装配和脱离、位置精准，能够连续的进行自动化制造。

内镶针110设有避让槽111的端部凸出于外镶针120设有弹性臂125的端部。

参考图5至图8，BDU底壳自动化生产设备还包括定位轴130，定位轴130在径向方向上穿过内镶针110和外镶针120用于对内镶针110和外镶针120进行角度定位，保证弹性臂125与避让槽111的对位配合，若不设置定位轴130，内镶针110和外镶针120发生偏转时将导致弹性臂125没有形变空间而失效。

参考图7和图8，外镶针120包括相连接的第一直径段121和第二直径段122，第一直径段121的直径小于第二直径段122的直径，U型切断槽124和弹性臂125设置在第一直径段121上，第一直径段121和第二直径段122所形成的第一台阶127用于限位多个第二类型嵌件螺母12的装配位置。

外镶针120还包括与第二直径段122连接的第三直径段123，第三直径段123的直径大于第二直径段122的直径，第二直径段122和第三直径段123所形成的第二台阶用于限位外镶针120相对公模20的插装位置。第三直径段123设置有径向孔以用于穿设定位轴130。

优选地，U型切断槽124和弹性臂125延外镶针120的轴向方向延伸，避让槽111延内镶针110的轴向方向延伸，避让槽111可在一个直径方向上贯通内镶针110，或者避让槽111在相垂直的两个直径方向上贯通内镶针110，外镶针120可在一个直径方向上设有U型切断槽124和弹性臂125，或者外镶针120在相垂直的两个直径方向上设有U型切断槽124和弹性臂125。

参考图9，BDU底壳自动化生产设备还包括螺母摆放治具300，螺母摆放治具300包括基板310和多个台阶轴杆320，多个台阶轴杆320上放置有待嵌注的螺母，机械手200用于抓取螺母并置入型腔中。

综上所述，本领域技术人员容易理解，本申请提供的BDU底壳自动化生产设备的多个推料杆240通过缓冲弹簧250与活动板220弹性连接，多个推料杆240插置在多个夹料管211中将多个第一类型嵌件螺母11和多个第二类型嵌件螺母12推出至型腔的预设位置时，缓冲弹簧250能够吸收多个第一类型嵌件螺母11和多个第二类型嵌件螺母12推出时的不平衡应力，可使得多个第一类型嵌件螺母11和多个第二类型嵌件螺母12的推出到位一致性较好。本申请中机械手200中设有缓冲弹簧250可以吸收不平衡应力，内镶针110和外镶针120可以的组合方式可以适配螺母的内径尺寸波动，二者相结合能够极大的提高产品自动化生产效率，并保证嵌件注塑的精度。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。