一种软包电池模组的汇流板安装检测装置的制作方法

    专利2022-07-07  132


    本发明涉及软包电池模组生产技术领域,尤其涉及一种软包电池模组的汇流板安装检测装置。



    背景技术:

    软包电池模组在生产过程中需要将汇流板穿过电池模组的极耳安装于电池模组上,在进行汇流板安装时,如汇流板与极耳位置未对应好,经常会发生汇流板与极耳的相互干涉,最终导致汇流板安装时碰到极耳,造成极耳受损或汇流板安装不到位的情况发生。

    故亟需开发一种软包电池模组的汇流板安装检测装置,以解决汇流板安装时与极耳相互干涉的问题,并保证汇流板安装到位。



    技术实现要素:

    本发明的目的是克服现有技术的不足,提供一种软包电池模组的汇流板安装检测装置,该装置避免了汇流板安装时与极耳的相互干涉,且保证了汇流板安装到位,自动化程度高,提高了生产效率,保证了产品的合格率。

    本发明通过以下技术方案予以实现:本发明提供一种软包电池模组的汇流板安装检测装置,包括:

    电池模组传输组件,用于传输电池模组,并在传输轨道上设有电池模组定位组件对电池模组进行定位;

    极耳定位组件,包括一多关节机械臂和一定位梳,所述定位梳安装于所述多关节机械臂上,所述定位梳在所述多关节机械臂带动下插入极耳的缝隙中对极耳实现梳理定位;

    汇流板安装组件,包括一支架和活动连接于所述支架上的汇流板抓取机构,所述汇流板抓取机构用于抓取汇流板并将汇流板装入电池模组中;

    汇流板检测装置,连接于所述多关节机械臂,随所述多关节机械臂移动,对安装后的汇流板进行检测并将是否安装到位的判断发送至控制装置;

    控制装置,与所述电池模组传输组件、所述极耳定位组件、所述汇流板安装组件和所述汇流板检测装置通信连接。

    进一步地,所述电池模组传输组件包括两传输带,所述定位组件包括:设于两传输带中间的顶起装置和设于两传输带两侧的夹紧装置,所述顶起装置包括一升降气缸和设于所述升降气缸活塞端的顶起板,所述顶起装置上升将电池模组从两传输带上顶起;所述夹紧装置包括:两伸缩气缸和两夹持件,每一夹持件设于每一伸缩气缸的活塞端,两伸缩气缸分别安装于两传输带外侧的支撑架上,两夹持件在两伸缩气缸的作用下对顶起装置上的电池模组进行夹持定位。

    进一步地,所述定位梳通过一夹具安装于所述多关节机械臂上,所述夹具上设有一个或多个安装部,用于安装一个或多个定位梳。

    进一步地,所述支架包括:一水平部和一竖直部,所述水平部和所述竖直部上均设有滑轨,汇流板抓取机构滑动连接于所述竖直部的滑轨上,所述竖直部上设有滑动槽,所述滑动槽套于所述水平部的滑轨上,所述竖直部可沿所述水平部的滑轨水平滑动。

    进一步地,所述汇流板抓取机构的中心连接于一旋转电机的动力输出端上,所述旋转电机固定于所述竖直部上。

    进一步地,所述汇流板抓取机构包括一转盘和设于所述转盘上的若干抓手,每一抓手包括:一气爪和设于所述气爪两活塞端的两夹持块,两夹持块在所述气爪的作用下实现开合。

    进一步地,所述汇流板检测装置为一距离传感器,所述距离传感器安装于所述夹具上;

    进一步地,所述夹具上还安装有一汇流板补偿件,所述汇流板补偿件包括一安装块和若干敲针,所述若干敲针弹性连接于所述安装块上,所述安装块固定于所述夹具上。

    进一步地,所述汇流板补偿件还包括一弹性连接件,所述弹性连接件安装于所述安装块的安装孔内,所述弹性连接件一端固定于所述安装块上,另一端连接至所述敲针。

    采用上述方案,本发明提供一种软包电池模组的汇流板安装检测装置,其具有以下有益效果:

    (1)在进行汇流板安装前先利用极耳定位组件对极耳进行梳理定位,避免了后续汇流板安装到电池模组上时极耳与汇流板相互干涉,而造成汇流板安装不到位或极耳损坏的情况。

    (2)利用汇流板检测装置对安装后的汇流板进行检测,对于未安装到位的汇流板再进行处理,保证了汇流板的合格安装,大大提高了产品的合格率。

    (3)利用汇流板补偿件对汇流板安装进行辅助作业,提高了汇流板安装的合格率。

    (4)自动化程度高,生产效率大大提高,缩短了汇流板安装的时间。

    附图说明

    图1为本发明软包电池模组的汇流板安装检测装置的主视图。

    图2为本发明软包电池模组的汇流板安装检测装置的侧视图。

    图3为本发明软包电池模组的汇流板安装检测装置的俯视图。

    图4为本发明软包电池模组的汇流板安装检测装置的定位梳的示意图。

    图5为本发明软包电池模组的汇流板安装检测装置的汇流板抓取机构的局部放大图。

    图6为本发明软包电池模组的汇流板安装检测装置的汇流板的局部放大图。

    具体实施方式

    以下结合附图和具体实施例,对本发明进行详细说明。

    本发明通过电池模组传输组件对电池模组进行传输定位,再利用极耳定位组件对定位后的电池模组的极耳进行梳理定位,而后通过汇流板安装组件抓取汇流板安装到电池模组上,最后通过汇流板检测装置对汇流板是否安装到位进行检测,保证了汇流板安装的合格。本发明中还设置了汇流板补偿件对于判定未安装合格的汇流板进行补偿校正,进一步保证了汇流板安装的合格率。

    本发明具体提供一种软包电池模组的汇流板安装检测装置,请参阅图1-5,该软包电池模组的汇流板安装检测装置包括:电池模组传输组件10、极耳定位组件20、汇流板安装组件30、汇流板检测装置40和控制装置(未图示)。所述电池模组传输组件10用于传输电池模组50,并在传输轨道上设有电池模组定位组件对电池模组50进行定位;所述极耳定位组件20包括一多关节机械臂21和一定位梳22,所述定位梳22安装于所述多关节机械臂21上,所述定位梳22在所述多关节机械臂21带动下插入电池模组50的极耳的缝隙中对极耳实现梳理定位;所述汇流板安装组件30包括一支架31和活动连接于所述支架31上的汇流板抓取机构32,所述汇流板抓取机构32用于抓取汇流板60并将汇流板60装入电池模组50中;所述汇流板检测装置40连接于所述多关节机械臂21,随所述多关节机械臂21移动,对安装后的汇流板60进行拍照上传至控制装置;所述控制装置为一工控机,所述工控机与所述电池模组传输组件10、所述极耳定位组件20、所述汇流板安装组件30和所述汇流板检测装置40通信连接,该通信连接可采用现有技术可以实现的方式,如局域网(lan)或广域网(wan),执行x25通信协议等等。所述工控机用于发送控制信号,控制所述电池模组传输组件10的运行(包括电池模组定位组件的运行)、控制极耳定位组件20的运行对极耳进行梳理定位、控制汇流板安装组件30的运行以抓取汇流板60进行安装,以及接收所述汇流板检测装置40的反馈信息并根据该反馈信息进一步地控制其他补偿件对不到位的汇流板进行补偿校正,最终使其安装到位。其中控制装置与以上设备间的数据传输及控制方法均采用现有技术实现。

    下面详细介绍每一组件的详细结构:

    所述电池模组传输组件10包括两传输带12和电池模组定位组件,所述电池模组定位组件包括:设于两传输带12中间的顶起装置和设于两传输带12两侧的夹紧装置,所述顶起装置包括一升降气缸(未图示)和设于所述升降气缸活塞端的顶起板132;所述夹紧装置包括:两伸缩气缸141和两夹持件142,每一夹持件142设于每一伸缩气缸141的活塞端,两伸缩气缸141分别安装于两传输带12外侧的支撑架15上,两夹持件142在两伸缩气缸141的作用下对顶起装置13上的电池模组50进行夹持定位。当电池模组50随两传输带12运行至所述顶起装置13上方时,所述控制装置控制所述升降气缸的活塞上升,带动其上方的顶起板132升高,将顶起板132上方的电池模组50顶起,使电池模组50上升至两传输带12上方而脱离两传输带12。此时电池模组50静止于所述顶起板132上,位于两传输带12两外侧的两伸缩气缸141活塞端伸出,带动两夹持件142相向运动,将电池模组50夹持固定于所述顶起板132上,使其不致产生晃动,从而影响后续的操作。如图1或3所示,每一夹持件142可以包括上下两横向设置的板,或也可以为一竖向设置的板,能实现对所述电池模组50的夹持作用即满足要求。另外,值得一提的是,所述顶起板132的宽度应小于两传输带12间的间距,以使其上升时不会触碰到两传输带12。

    进一步地,如图4所示,所述定位梳22通过一夹具23安装于所述多关节机械臂21上,所述夹具23呈l形,其上设有一个或多个安装部,本实施例中设有两个安装部,每一安装部安装一型号的定位梳,且两定位梳分别装于所述l形的两端上,对于电池模组中有两种不同尺寸及方向设置的极耳的情况实现一体操作,不需要对一种极耳定位好并安装完汇流板后,再更换另一种定位梳进行操作,大大提高了操作的便利性,节约了操作时间。在进行极耳定位时,多关节机械臂21带动所述定位梳22从侧面插入电池模组50的极耳缝隙中,实现对极耳的梳理和定位,使极耳间的间距均为标准值,后续将汇流板穿过极耳装入电池模组中时,不会产生极耳与汇流板相干涉的问题。值得一提的是,所述定位梳22可通过螺丝安装的方式安装于所述夹具23上,也可以采用插接的方式安装于所述夹具23上,还可以将所述夹具23上设有一推拉槽,对应的所述定位梳22上设有一推拉块,通过将推拉块从侧边推拉进推拉槽中的方式实现连接,总之,可以采用现有的连接方式将所述定位梳22可拆卸地安装于所述夹具23上,均应属于本发明的保护范围内。从图中还可以看出,所述汇流板检测装置40也安装于所述夹具23上,所述汇流板检测装置40为一距离传感器,优选的,为一激光测距传感器,其采用相位比较原理进行测量,通过发射不同频率的可见激光束,再接收从汇流板返回的散射激光,将接收到的激光信号与参考信号进行比较,最后用微处理器计算出相应偏移所对应的距离,其测量精度可以达到mm级,从而精确判断汇流板是否安装到位。从图4中还可以看出,所述夹具23上还安装有一汇流板补偿件70,所述汇流板补偿件70包括一安装块71和若干敲针72,本实施例中设有两个敲针72,所述敲针72弹性连接于所述安装块71上,所述安装块71通过螺丝固定于所述夹具23上。优选的,所述汇流板补偿件70还包括一弹性连接件(未图示),所述弹性连接件安装于所述安装块71的敲针安装孔内,所述弹性连接件一端固定于所述安装块71上,另一端连接至所述敲针72。当汇流板安装至所述电池模组50上后,再利用所述敲针72将汇流板60压紧,使其安装到位。另外,如得到所述汇流板检测装置40发送的汇流板安装不到位的信号后,控制装置控制多关节机械臂21运动,带动所述汇流板补偿件70到达汇流板60的位置后,利用敲针72从汇流板60的侧面敲动汇流板,使其位置得到校正,以便安装到位。弹性连接件的设置,使得在敲动操作时,可以降低敲动力量的硬度,不致对极耳或汇流板造成损坏。优选的,该弹性连接件为弹簧或其他弹性条。

    所述汇流板安装组件30包括一支架31和活动连接于所述支架31上的汇流板抓取机构32,所述支架31包括:一水平部311和一竖直部312,所述水平部311和所述竖直部312上均设有滑轨,汇流板抓取机构32滑动连接于所述竖直部312的滑轨上,所述竖直部312上设有滑动槽313,所述滑动槽313套于所述水平部311的滑轨上,所述竖直部312可沿所述水平部311的滑轨水平滑动。以此,实现所述汇流板抓取机构32在水平和竖直方向上的移动。优选的,所述汇流板抓取机构32还连接一驱动器,该驱动器驱动所述汇流板抓取机构32沿所述竖直部312的滑轨滑动以到达适当高度,实现对汇流板的抓取。相似的,所述竖直部312连接另一驱动器,该驱动器驱动所述竖直部312沿所述水平部的滑轨滑动,以到达适当的位置抓取汇流板或安装汇流板。进一步的,如图2的侧视图所示,所述汇流板抓取机构32的中心连接于一旋转电机34的动力输出轴上,所述旋转电机34驱动所述汇流板抓取机构32转动,并可使所述汇流板抓取机构在其动力输出轴的作用下前后移动,以到达电池模组的不同汇流板位置进行汇流板安装。所述旋转电机34固定于所述竖直部312上。优选的,所述汇流板抓取机构32包括一转盘321和设于所述转盘321上的若干抓手322,本实施例中,设有四个抓手,分别对称沿所述转盘321的外沿设置。每一抓手322包括:一气爪3221和设于所述气爪3211两活塞端的两夹持块3222,两夹持块3222在所述气爪3221的作用下实现开合,对汇流板进行释放和抓取。优选的,每一夹持块3222底部固定有一定位杆3223,如图6所示,为汇流板60的局部放大图,所述定位杆3223的直径对应汇流板60上安装孔61的直径设置,当所述汇流板抓取机构32沿支架31运行至汇流板60上方时,气爪3221带动两夹持块3222分开,一定位杆插入所述汇流板60上的安装孔61内,另一定位杆定位于所述汇流板60的相对安装孔61的另一侧边,此时气爪3221缓慢带动两夹持块3222内收,直至两定位杆3223将所述汇流板60夹起,此时汇流板抓取机构32沿支架的水平部311滑动至电池模组上方,将汇流板装入已通过定位梳22定位的电池模组50上,而后定位梳22通过多关节机械臂21抽出,汇流板抓取机构32的气爪松开,汇流板抓取机构32运行至汇流板抓取处抓取下一汇流板。值得一提的是,本实施例中的汇流板抓取机构32通过圆盘设计,并设有多个抓手322,一抓手抓取一汇流板后,通过转动转盘321,使另外三个抓手也分别在汇流板抓取位置先后抓取一块汇流板,而后再移动至电池模组50上方,依次将四块汇流板装到电池模组50上,该设置减少了汇流板抓取机构32往返于电池模组和汇流板抓取位置间的次数,其往返一次即可抓取四块汇流板,完成一个电池模组的四块汇流板的安装,大大提高了工作效率。可以预见的,也可根据电池模组50的规格,设置不同数量的抓手,以满足生产的需求。本发明中还包括一汇流板的送料机构80,该送料机构80设有传送带,将汇流板源源不断地输送至汇流板抓取位置,其结构均采用现有技术可以实现的传送方式来实现,在此不再赘述。

    本发明的软包电池模组的汇流板安装检测装置的运行如下:

    电池模组传输组件传输电池模组至所述电池模组定位组件上方时,控制装置控制所述升降气缸启动,其活塞端顶起所述顶起板,将电池模组从两传输带上顶起,而后所述夹紧装置的两伸缩气缸启动,将电池模组夹持定位于两夹持件间,电池模组定位完成,保证后续操作中电池模组的稳定性。控制装置控制多关节机械臂启动,多关节机械臂带动定位梳移动至电池模组附近,从电池模组的侧面将定位梳插入电池模组的第一块汇流板对应的极耳的缝隙中,实现对第一组极耳的梳理定位,保证该组极耳间的间距均为标准值。所述汇流板抓取机构移动至汇流板抓取位,四个抓手完成汇流板的抓取后移动至电池模组的第一块汇流板位置,将汇流板装入电池模组中,至此,电池模组的第一块汇流板安装完成。多关节机械臂控制定位梳从第一块汇流板的极耳间抽出定位梳,并利用敲针对汇流板进行压紧,再对应电池模组的第二块汇流板位置将定位梳插入电池模组的第二组极耳的缝隙中,实现对第二组极耳的梳理定位,转盘转动,使另一抓手到达底部,将先前抓取的汇流板装入电池模组的第二块汇流板位置,以此类推,直至将电池模组的四块汇流板均安装完成。该电池模组的汇流板均安装完成后,汇流板检测装置启动,对汇流板进行检测,并将汇流板是否安装到位的判断发送至控制装置,如已安装到位,则根据以上步骤对传输过来的下一电池模组进行汇流板安装,如有汇流板未安装到位,则控制装置控制多关节机械臂带动汇流板补偿件的敲针对汇流板进行补偿校正,使其安装到位。

    综上所述,本发明提供一种软包电池模组的汇流板安装检测装置,其通过设置极耳定位组件在进行汇流板安装前对电池模组的极耳进行梳理定位,解决了现有技术中汇流板安装时易与极耳产生相互干涉,从而影响汇流板的安装到位及对极耳产生损害的情况发生。本发明的汇流板安装组件一次往返可抓取多块汇流板完成一个电池模组中四块汇流板的安装,大大提高了安装效率,本发明还设有汇流板检测装置,对安装完成的汇流板进行检测,安装未到位的汇流板进行补偿处理,保证了汇流板的合格安装。本发明的软包电池模组的汇流板安装检测装置,自动化程度高,汇流板安装时间大大缩短,生产效率大大提高,值得大力推广使用。

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


    技术特征:

    1.一种软包电池模组的汇流板安装检测装置,其特征在于,包括:

    电池模组传输组件,用于传输电池模组,并在传输线上设有电池模组定位组件对电池模组进行定位;

    极耳定位组件,包括一多关节机械臂和一定位梳,所述定位梳安装于所述多关节机械臂上,所述定位梳在所述多关节机械臂带动下插入极耳的缝隙缝隙中对极耳实现梳理定位;

    汇流板安装组件,包括一支架和活动连接于所述支架上的汇流板抓取机构,所述汇流板抓取机构用于抓取汇流板并将汇流板装入电池模组中;

    汇流板检测装置,连接于所述多关节机械臂,随所述多关节机械臂移动,对安装后的汇流板进行检测并将是否安装到位的判断发送至控制装置;

    控制装置,与所述电池模组传输组件、所述极耳定位组件、所述汇流板安装组件和所述汇流板检测装置通信连接。

    2.根据权利要求1所述的软包电池模组的汇流板安装检测装置,其特征在于,所述电池模组传输组件包括两传输带,所述定位组件包括:设于两传输带中间的顶起装置和设于两传输带两侧的夹紧装置,所述顶起装置包括一升降气缸和设于所述升降气缸活塞端的顶起板,所述顶起装置上升将电池模组从两传输带上顶起;所述夹紧装置包括:两伸缩气缸和两夹持件,每一夹持件设于每一伸缩气缸的活塞端,两伸缩气缸分别安装于两传输带外侧的支撑架上,两夹持件在两伸缩气缸的作用下对顶起装置上的电池模组进行夹持定位。

    3.根据权利要求1所述的软包电池模组的汇流板安装检测装置,其特征在于,所述定位梳通过一夹具安装于所述多关节机械臂上,所述夹具上设有一个或多个安装部,用于安装一个或多个定位梳。

    4.根据权利要求1所述的软包电池模组的汇流板安装检测装置,其特征在于,所述支架包括:一水平部和一竖直部,所述水平部和所述竖直部上均设有滑轨,汇流板抓取机构滑动连接于所述竖直部的滑轨上,所述竖直部上设有滑动槽,所述滑动槽套于所述水平部的滑轨上,所述竖直部可沿所述水平部的滑轨水平滑动。

    5.根据权利要求4所述的软包电池模组的汇流板安装检测装置,其特征在于,所述汇流板抓取机构的中心连接于一旋转电机的动力输出端上,所述旋转电机固定于所述竖直部上。

    6.根据权利要求5所述的软包电池模组的汇流板安装检测装置,其特征在于,所述汇流板抓取机构包括一转盘和设于所述转盘上的若干抓手,每一抓手包括:一气爪和设于所述气爪两活塞端的两夹持块,两夹持块在所述气爪的作用下实现开合。

    7.根据权利要求6所述的软包电池模组的汇流板安装检测装置,其特征在于,每一夹持块底部固定有一定位杆,所述定位杆的直径对应汇流板上安装孔的直径设置;所述抓手的数量为4。

    8.根据权利要求3所述的软包电池模组的汇流板安装检测装置,其特征在于,所述汇流板检测装置为一距离传感器,所述距离传感器安装于所述夹具上。

    9.根据权利要求3或8所述的软包电池模组的汇流板安装检测装置,其特征在于,所述夹具上还安装有一汇流板补偿件,所述汇流板补偿件包括一安装块和若干敲针,所述若干敲针弹性连接于所述安装块上,所述安装块固定于所述夹具上。

    10.根据权利要求9所述的软包电池模组的汇流板安装检测装置,其特征在于,所述汇流板补偿件还包括一弹性连接件,所述弹性连接件安装于所述安装块的安装孔内,所述弹性连接件一端固定于所述安装块上,另一端连接至所述敲针。

    技术总结
    本发明公开一种软包电池模组的汇流板安装检测装置,包括:电池模组传输组件,用于传输电池模组,并在传输线上设有电池模组定位组件对电池模组进行定位;极耳定位组件,包括一多关节机械臂和一定位梳,定位梳安装于多关节机械臂上,定位梳在多关节机械臂带动下插入极耳的缝隙中对极耳实现梳理定位;汇流板安装组件,包括一支架和活动连接于支架上的汇流板抓取机构,汇流板抓取机构用于抓取汇流板并将汇流板装入电池模组中;汇流板检测装置,连接于多关节机械臂,随多关节机械臂移动,对安装后的汇流板进行检测并将是否安装到位的判断发送至控制装置;控制装置,与电池模组传输组件、极耳定位组件、汇流板安装组件和汇流板检测装置通信连接。

    技术研发人员:张培荣;杨锦彬;陈锦;潘镇鸿;岳武;陈文运;农光成;周博剑;谭小勇;赵振宇;张红兵;杨杰旭
    受保护的技术使用者:深圳德龙激光智能有限公司
    技术研发日:2020.12.10
    技术公布日:2021.03.12

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