螺栓锁紧方法、换电电池包安装系统及安装方法技术方案

本发明专利技术涉及螺栓锁紧方法、换电电池包安装系统及安装方法。所述螺栓锁紧方法按对角线规则依次旋拧各个螺栓，并将拧紧过程分成预拧紧阶段和分步拧紧阶段，在每个分步拧紧阶段同样按对角线规则依次旋拧各个螺栓，在各过程中对拧紧扭矩和角度进行实时监测分析，如果不符合旋拧要求则解锁螺栓拧紧并重新开始拧紧操作。

Bolt locking method, battery pack installation system and installation method

The invention relates to a bolt locking method, an installation system and an installation method of an electric battery pack. The bolt locking method screws each bolt in turn according to the diagonal rule, and divides the tightening process into pre-tightening stage and step-by-step tightening stage. In each step tightening stage, the bolts are also tightened in turn according to the diagonal rule. In each process, the tightening torque and angle are monitored and analyzed in real time. If the tightening requirements are not met, the unlocking bolts are tightened and tightened again. Do.

【技术实现步骤摘要】
螺栓锁紧方法、换电电池包安装系统及安装方法
本专利技术涉及新能源汽车快换电
；具体地说，本专利技术涉及一种螺栓锁紧方法，并进一步涉及一种新能源汽车换电电池包安装系统及安装方法。
技术介绍
新能源汽车具有噪音低、能源利用效率高、无移动废气排放等特点，发展迅速。新能源汽车的能源供应可分为插充和换电两种模式。插充式汽车的充电时间太长，与当前传统能源汽车的加油或者加气相比其获取能源的便捷性远不能满足人们的需要；采用换电模式一般可在几分钟内完成换电过程，即使与常规能源车相比其便捷性也毫不逊色。从这一方面来看，换电模式的前景更显广阔。在新能源汽车的快换电时，对于螺栓拧紧效率及可靠性要求高，传统制造领域中对螺栓锁紧的手工操作、手持电动工具操作及简单机械操作等的拧紧方法不能满足需要。
技术实现思路
本专利技术的一方面的目的是提供一种改进的螺栓锁紧方法。本专利技术的其它方面的目的包括提供一种改进的新能源汽车换电电池包安装系统及安装方法。为了实现前述目的，本专利技术的第一方面提供了一种螺栓锁紧方法，其中，所述方法包括：步骤A：按对角线规则依次旋拧各个螺栓，分别对每个螺栓旋拧预定圈数或者使其扭矩出现拐点，以先到者为准，如果先旋拧至预定圈数则前进至步骤B，如果扭矩先出现拐点则前进至步骤C；步骤B：判断扭矩是否出现拐点，是则前时至步骤D，否则前进至步骤G；步骤C：判断旋拧的圈数是否在第一误差允许范围内，是则前进至步骤D，否则前进至步骤G；步骤D：分预定步数N继续旋拧各个螺栓，在每步中按对角线规则依次旋拧各个螺栓并判断每次旋拧预定扭矩后所述螺栓转过的角度是否在第二误差允许范围内，是则前进至步骤E，否则前进至步骤G；步骤E：判断从所述拐点到最终扭矩所述螺栓转过的角度是否在第三误差允许范围内，是则前进到步骤F，否则前进到步骤G；步骤F：按对角线规则依次旋拧各个螺栓至最终扭矩，并判断所旋拧的角度是否在第四误差允许范围内同时所旋拧的扭矩变化是否在第五误差允许范围内，是则结束旋拧螺栓，否则重复步骤F，直至重复预定次数M则前进到步骤G；步骤G：将所有螺栓解锁，然后返回步骤A。可选地，在如前所述的方法中，在步骤A中，所述预定圈数为所述螺栓与螺母的咬合圈数。可选地，在如前所述的方法中，所述第一误差允许范围为所述预定圈数±2圈。可选地，在如前所述的方法中，在步骤D中，在每步中旋拧的预定扭矩为最终扭矩的1/N。可选地，在如前所述的方法中，在步骤D中，所述预定步数N为2~4。可选地，在如前所述的方法中，在步骤D中，所述预定步数N为3，所述第二误差允许范围为4±2°，并且，在步骤E中，所述第三误差允许范围为12±2°。可选地，在如前所述的方法中，在步骤A和步骤B中，如果所述扭矩的值超过所述螺栓和螺母螺纹空转时所需的扭矩，则判定出现拐点。为了实现前述目的，本专利技术的第二方面提供了一种新能源汽车换电电池包安装系统，其中，所述系统包括：一个锁紧头，用于依次与所述换电电池包的螺栓契合以完成所述螺栓的拧紧；位移控制模块，用于控制所述锁紧头的移动从而依次契合各个所述螺栓；以及拧紧控制模块，所述拧紧控制模块用于控制所述拧紧头依据如前述第一方面中任一项所述的方法执行拧紧动作。可选地，在如前所述的系统中，所述系统进一步包括：载物平台，所述载物平台用于承载和运送所述换电电池包，并且所述载物平台上具有用于定位所述锁紧头位置与所述换电电池包的螺栓契合的锁紧头定位孔；抬升装置，所述抬升装置用于升降所述换电电池包从而使其与所述汽车上的安装位置契合；数据采集装置，所述数据采集装置用于采集所述拧紧头在拧紧过程中的扭矩和角度数据；以及抬升控制模块，所述抬升控制模块用于控制所述抬升装置的升降高度。为了实现前述目的，本专利技术的第三方面提供了一种使用新能源汽车换电电池包安装系统安装换电电池包的方法，其中，所述方法包括通过如前述第一方面中任一项所述的方法拧紧多个螺栓的步骤。附图说明参照附图，本专利技术的公开内容将更加显然。应当了解，这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本专利技术的保护范围构成限制。图中：图1以示意性俯视图示出了一种带有锁紧螺栓的换电电池包；图2以示意性俯视图示出了一种带有锁紧头的载物平台；图3以示意性侧视图示出了图2的载物平台；图4以示意性俯视图示出了图1的换电电池包置于图2的载物平台上；图5示意性地示出了图2中的载物平台的控制系统的框图；以及图6示意性地示出了根据本专利技术的一种实施方式的螺栓锁紧方法的流程图。具体实施方式下面参照附图详细地说明本专利技术的具体实施方式。在各附图中，相同的附图标记表示相同或相应的技术特征。图1以示意性俯视图示出了一种带有锁紧螺栓的换电电池包。图中示出了方形的换电电池包1，并且在换电电池包1的每个周向侧面上布置有两个（共八个）锁紧螺栓2，换电池池包1将通过这些锁紧螺栓2而安装并固定至新能源汽车的车身。在可选的实施方式中可以将换电电池包设计成其它形状、可以在换电电池包设置成在其它位置具有其它数量的多个锁紧螺栓。在图1的示例中将八个锁紧螺栓2按对角线规则排序分别标示为ABCDEFG。此处的对角线规则是一种螺栓拧紧顺序的规则，其中先旋拧一个螺栓，再旋拧与其成对角、距离最远的螺栓，然后换一个角度，照此例继续进行旋拧，待所有螺栓都拧紧，然后再重复上面的操作进行紧固。如图1中所示，A和B、C和D、E和F、G和H分别呈对角关系并且各对之间两两呈一定角度。图2以示意性俯视图示出了一种带有锁紧头的载物平台。图中示出了方形的载物平台3，并且在其载物平面上布置有一个锁紧头4，用于依次与换电电池包1的锁紧螺栓2契合以逐步完成所有螺栓的拧紧。载物平台3还具有与图1中的换电电池包上的螺栓数量相同、位置相应的锁紧头定位孔6，用于定位锁紧头位置与换电电池包锁紧螺栓契合。载物平台3用于承载换电电池包1。锁紧头4能够自由地依次移动到各个锁紧头定位孔6而与锁紧螺栓2的螺栓头契合，可以用于依次锁紧或解锁换电电池包上所有锁紧螺栓的拧紧。载物平台3的下方布置有抬升装置5，用于抬升换电电池包1使之与新能源汽车上的安装位置契合。在可选的实施方式中可以将载物平台设计成其它形状。在可选的实施方式中也可以改变抬升装置5的数量和布置位置。图3以示意性侧视图示出了图2的载物平台，在图中能够从另一个角度看到该载物平台3的锁紧头4、抬升装置5等。另外，还可以看到，在锁紧头4处还设置了拧紧控制器8、数据采集装置9等；在每个抬升装置5处还设置了抬升控制器10等。数据采集装置9可以用于采集拧紧头拧紧过程中的扭矩和角度数据。位移控制器7可以用于控制锁紧头移动到不同的锁紧头定位孔。拧紧控制器8可以用于控制拧紧头的拧紧动作。抬升控制器10可以用于控制抬升装置的升降高度。可以了解，上述的位移控制器、拧紧控制器、抬升控制器等可以是主控制器的相应的控制模块。图4以示意性俯视图示出了图1的换电电池包1置于图2的载物平台3上。在该图中，锁紧头可以已经契合到一个锁紧螺栓2，以用于将锁紧螺栓拧紧。图5示意性地示出了图2中的载物平台的控制系统的框图。从图中可以看出，主控制器可以与数据采集装置、位移控制器、拧紧控制器及各个抬升控制器通信连接。具体地，主控制器通过控制抬升控制器抬升载物平台，使得换电电池包与新能源汽车上安装位置契合；主控制器通过控制位移控制器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种螺栓锁紧方法，其特征在于，所述方法包括：步骤A：按对角线规则依次旋拧各个螺栓，分别对每个螺栓旋拧预定圈数或者使其扭矩出现拐点，以先到者为准，如果先旋拧至预定圈数则前进至步骤B，如果扭矩先出现拐点则前进至步骤C；步骤B：判断扭矩是否出现拐点，是则前时至步骤D，否则前进至步骤G；步骤C：判断旋拧的圈数是否在第一误差允许范围内，是则前进至步骤D，否则前进至步骤G；步骤D：分预定步数N继续旋拧各个螺栓，在每步中按对角线规则依次旋拧各个螺栓并判断每次旋拧预定扭矩后所述螺栓转过的角度是否在第二误差允许范围内，是则前进至步骤E，否则前进至步骤G；步骤E：判断从所述拐点到最终扭矩所述螺栓转过的角度是否在第三误差允许范围内，是则前进到步骤F，否则前进到步骤G；步骤F：按对角线规则依次旋拧各个螺栓至最终扭矩，并判断所旋拧的角度是否在第四误差允许范围内同时所旋拧的扭矩变化是否在第五误差允许范围内，是则结束旋拧螺栓，否则重复步骤F，直至重复预定次数M则前进到步骤G；步骤G：将所有螺栓解锁，然后返回步骤A。

【技术特征摘要】
1.一种螺栓锁紧方法，其特征在于，所述方法包括：步骤A：按对角线规则依次旋拧各个螺栓，分别对每个螺栓旋拧预定圈数或者使其扭矩出现拐点，以先到者为准，如果先旋拧至预定圈数则前进至步骤B，如果扭矩先出现拐点则前进至步骤C；步骤B：判断扭矩是否出现拐点，是则前时至步骤D，否则前进至步骤G；步骤C：判断旋拧的圈数是否在第一误差允许范围内，是则前进至步骤D，否则前进至步骤G；步骤D：分预定步数N继续旋拧各个螺栓，在每步中按对角线规则依次旋拧各个螺栓并判断每次旋拧预定扭矩后所述螺栓转过的角度是否在第二误差允许范围内，是则前进至步骤E，否则前进至步骤G；步骤E：判断从所述拐点到最终扭矩所述螺栓转过的角度是否在第三误差允许范围内，是则前进到步骤F，否则前进到步骤G；步骤F：按对角线规则依次旋拧各个螺栓至最终扭矩，并判断所旋拧的角度是否在第四误差允许范围内同时所旋拧的扭矩变化是否在第五误差允许范围内，是则结束旋拧螺栓，否则重复步骤F，直至重复预定次数M则前进到步骤G；步骤G：将所有螺栓解锁，然后返回步骤A。2.如权利要求1所述的方法，其中，在步骤A中，所述预定圈数为所述螺栓与螺母的咬合圈数。3.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述第一误差允许范围为所述预定圈数±2圈。4.如权利要求1所述的方法，其中，在步骤D中，在每步中旋拧的预定扭矩为最终扭矩的1/N。5.如权利要求4所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹建航，李楠，林海岩，
申请(专利权)人：上海蔚来汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31