CN105811015A - 一种载流片组装机及组装方法 - Google Patents

一种载流片组装机及组装方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种载流片组装机及组装方法。该载流片组装机包括：组装工位、搬运上料装置、载流片上片机器人及搬运下料装置。该组装方法通过载流片上片机器人将第一片载流片放置在组装工位上，搬运上料装置将电芯入壳后的壳体的搬运至组装工位并放置在第一片载流片上，然后载流片上片机器人安装第二片载流片，形成装配体；再通过搬运下料装置将装配体取走。整个流程动作顺畅，实现了上下面贴片，上下面贴片的方式比两侧贴片的方式更为精简，避免了装置设计的过分复杂化，同时满足了上载流片环节大批量连续生产加工的需求，实现了高效率、高质量及高自动化程度生产。

Description

一种载流片组装机及组装方法
技术领域
本发明涉及一种载流片组装机及组装方法，属于电池生产后整理技术领域。
背景技术
随着清洁能源及电动汽车行业的快速发展，电池的应用也越来越广泛，尤其是圆柱型干电池在电动汽车上的应用越来越普及。如特斯拉专用锂电池，采用几千节18650电芯并组装为专用电池板，来做为整车的动力来源，而这种方式也基本被业内认可并广泛借鉴。因此目前市场上对电池组装整理加工的需求越来越大，市场潜力较大，而现阶段与此对应的自动化生产技术和设备的尚处于研发起步阶段，导致目前国内市场上出现真空期，因此亟待电池后整理生产环节的自动化技术突破，形成连续自动化生产的能力。
其中，上载流片环节是电池的组装生产过程中非常重要的环节，即在入壳环节将多个电芯组装在壳体里作为一个整体后，需要在壳体的两面分别贴上载流片，行业内传统入壳方式通常采用人工方式，效率较低，生产质量较差，多为小批量生产。而随着市场需求的逐步加大，传统的人工上载流片方式已难以满足加工要求，迫切需求改善解决；同时亟待一种载流片组装机，满足上载流片环节大批量连续生产加工的需求，实现高效率、高质量及高自动化程度生产。
发明内容
本发明的目的在于提供一种载流片组装机，其可满足上载流片环节大批量连续生产加工的需求，实现高效率、高质量及高自动化程度生产。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现：
一种载流片组装机，包括：
组装工位，用于承接组装载流片及电芯入壳后的壳体；
搬运上料装置，用于将电芯入壳后的壳体的搬运至组装工位，包括可升降平移的第一气动夹爪；及
载流片上片机器人，包括可运动的取片头，取片头获取载流片并将载流片分别放置在壳体的上、下两面形成装配体；
搬运下料装置，搬运下料装置包括活动压持装配体的可升降平移的第二气动夹爪。
通过载流片上片机器人将第一片载流片放置在组装工位上，搬运上料装置将电芯入壳后的壳体的搬运至组装工位并放置在第一片载流片上，然后载流片上片机器人安装第二片载流片，形成装配体；再通过搬运下料装置将装配体取走。整个流程动作顺畅，实现了上下面贴片，上下面贴片的方式比两侧贴片的方式更为精简，避免了装置设计的过分复杂化，同时满足了上载流片环节大批量连续生产加工的需求，实现了高效率、高质量及高自动化程度生产。
进一步地，为了方便活动压持装配体，同时为了避免载流片的移位，组装工位的两侧设有容纳第二气动夹爪的开口槽，第二气动夹爪包括可升降的中心压头及通过气缸开合的夹板，夹板具有托起部。
为了更进一步提高质量，实现对载流片的同步检测，该载流片组装机还包括载流片上料工位及载流片检测装置，载流片上料工位用以放置载流片；载流片检测装置包括摄像头，摄像头位于取片头的运动路径上方。
进一步地，该载流片组装机包括两个载流片上料工位及两个载流片检测装置，载流片上片机器人采用一个圆柱坐标式四轴机器人，载流片上料工位分别位于载流片上片机器人的两侧，用以分别对应上、下面的载流片。
进一步地，取片头采用吸盘组。
进一步地，为了方便装配体流转至下道工序，同时为了保证两个载流片的位置，该载流片组装机还包括待转工装，用以暂存装配体，待转工装包括活动压持装配体上、下面的夹头。
进一步地，夹头安装在升降按压气缸上，升降按压气缸活动安装在平移装置上，夹头分别位于装配体的两端。
进一步地，第一气动夹爪及第二气动夹爪分别安装在直角坐标式两轴机器人上。
同时提供一种载流片组装方法，其可满足上载流片环节大批量连续生产加工的需求，实现高效率、高质量及高自动化程度生产。
一种载流片组装方法，包括以下步骤：通过载流片上片机器人将第一片载流片放置在组装工位上，通过搬运上料装置将电芯入壳后的壳体的搬运至组装工位并放置在第一片载流片上，然后载流片上片机器人安装第二片载流片，形成装配体；再通过搬运下料装置将装配体取走。
该载流片组装方法，整个流程动作顺畅，实现了上下面贴片，上下面贴片的方式比两侧贴片的方式更为精简，避免了装置设计的过分复杂化，同时满足了上载流片环节大批量连续生产加工的需求，实现了高效率、高质量及高自动化程度生产。
进一步地，为了方便下道工序的流转，该载流片组装方法还包括以下步骤，搬运下料装置将装配体取走并放置在待转工装上，待转工装包括活动压持装配体上、下面的夹头。
本发明所述的一种载流片组装机及组装方法。该载流片组装机包括：组装工位、搬运上料装置、载流片上片机器人及搬运下料装置。该组装方法通过载流片上片机器人将第一片载流片放置在组装工位上，搬运上料装置将电芯入壳后的壳体的搬运至组装工位并放置在第一片载流片上，然后载流片上片机器人安装第二片载流片，形成装配体；再通过搬运下料装置将装配体取走。整个流程动作顺畅，实现了上下面贴片，上下面贴片的方式比两侧贴片的方式更为精简，避免了装置设计的过分复杂化，同时满足了上载流片环节大批量连续生产加工的需求，实现了高效率、高质量及高自动化程度生产。
附图说明
图1为装配体的结构示意图；
图2位本发明所述的一种载流片组装机一具体实施例中的结构示意图；
图3为第一气动夹爪的结构示意图；
图4为组装工位的结构示意图；
图5为第二气动夹爪的结构示意图；
图6为待转工装其中一个夹头处的结构示意图。
具体实施方式
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1及图2所示，本发明实施例所述的一种载流片组装机，包括：组装工位20，用于承接组装载流片80及电芯入壳后的壳体100a；搬运上料装置10，用于将电芯入壳后的壳体100a的搬运至组装工位20，包括可升降平移的第一气动夹爪11；及载流片上片机器人30，包括可升降平移的取片头31，取片头31获取载流片80并将载流片80分别放置在壳体100a的上、下两面形成装配体100；搬运下料装置40，搬运下料装置40包括活动压持装配体100的可运动的第二气动夹爪41。
通过载流片上片机器人30将第一片载流片放置在组装工位20上，搬运上料装置10将电芯入壳后的壳体100a的搬运至组装工位20并放置在第一片载流片上，然后载流片上片机器人30安装第二片载流片，形成装配体100；再通过搬运下料装置40将装配体100取走。整个流程动作顺畅，实现了上下面贴片，上下面贴片的方式比两侧贴片的方式更为精简，避免了装置设计的过分复杂化，同时满足了上载流片环节大批量连续生产加工的需求，实现了高效率、高质量及高自动化程度生产。
结合图3所示，为了方便夹持壳体100a，避免在上料过程中造成壳体掉落，该第一气动夹爪11包括通过气缸带动做开合动作的左夹爪111及右夹爪112，左夹爪111的内侧面设为平面，右夹爪112的内侧面设有条形凸台113，条形凸台113用以抵接壳体100a侧端面上的凸耳，从而避免了掉落。
结合图2、图4及图5所示，为了方便活动压持装配体100，同时为了避免载流片的移位，组装工位20的两侧设有容纳第二气动夹爪41的开口槽21，第二气动夹爪41包括可升降的中心压头411及通过气缸开合的夹板412，夹板412具有托起部412a。
重新结合图2所示，为了更进一步提高质量，实现对载流片的同步检测，该载流片组装机还包括载流片上料工位70及载流片检测装置60，载流片上料工位70用以放置载流片；载流片检测装置60包括摄像头61，摄像头61位于取片头31的运动路径上方。
如图2，在本实施例中，该载流片组装机包括两个载流片上料工位70及两个载流片检测装置60，载流片上片机器人30采用一个圆柱坐标式四轴机器人，载流片上料工位70分别位于载流片上片机器人30的两侧，用以分别对应上、下面的载流片。取片头31采用吸盘组。
结合图2及图6，为了方便装配体100流转至下道工序，同时为了保证两个载流片的位置，该载流片组装机还包括待转工装50，用以暂存装配体100，待转工装50包括活动压持装配体100上、下面的夹头51。夹头51安装在升降按压气缸52上，升降按压气缸52活动安装在平移装置53上，夹头51分别位于装配体100的两端。
第一气动夹爪11及第二气动夹爪41分别安装在直角坐标式两轴机器人200上。
一种载流片组装方法，包括以下步骤：通过载流片上片机器人30将第一片载流片放置在组装工位20上，通过搬运上料装置10将电芯入壳后的壳体100a的搬运至组装工位20并放置在第一片载流片上，然后载流片上片机器人30安装第二片载流片，形成装配体100；再通过搬运下料装置40将装配体100取走。
该载流片组装方法，整个流程动作顺畅，实现了上下面贴片，上下面贴片的方式比两侧贴片的方式更为精简，避免了装置设计的过分复杂化，同时满足了上载流片环节大批量连续生产加工的需求，实现了高效率、高质量及高自动化程度生产。为了方便下道工序的流转，该载流片组装方法还包括以下步骤，搬运下料装置40将装配体100取走并放置在待转工装50上，待转工装50包括活动压持装配体100上、下面的夹头51。
以上所述仅为说明本发明的实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，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。

Claims (10)

1.一种载流片组装机，其特征在于，包括：
组装工位，用于承接组装载流片及电芯入壳后的壳体；
搬运上料装置，用于将电芯入壳后的壳体的搬运至所述组装工位，包括可升降平移的第一气动夹爪；及
载流片上片机器人，包括可运动的取片头，所述取片头获取载流片并将载流片分别放置在壳体的上、下两面形成装配体；
搬运下料装置，所述搬运下料装置包括活动压持所述装配体的可升降平移的第二气动夹爪。
2.如权利要求1所述的载流片组装机，其特征在于，所述组装工位的两侧设有容纳所述第二气动夹爪的开口槽，所述第二气动夹爪包括可升降的中心压头及通过气缸开合的夹板，所述夹板具有托起部。
3.如权利要求1所述的载流片组装机，其特征在于，还包括载流片上料工位及载流片检测装置，所述载流片上料工位用以放置所述载流片；所述载流片检测装置包括摄像头，所述摄像头位于所述取片头的运动路径上方。
4.如权利要求3所述的载流片组装机，其特征在于，包括两个载流片上料工位及两个载流片检测装置，所述载流片上片机器人采用一个圆柱坐标式四轴机器人，所述载流片上料工位分别位于所述载流片上片机器人的两侧，用以分别对应上、下面的载流片。
5.如权利要求1所述的载流片组装机，其特征在于，所述取片头采用吸盘组。
6.如权利要求1所述的载流片组装机，其特征在于，还包括待转工装，用以暂存所述装配体，所述待转工装包括活动压持所述装配体上、下面的夹头。
7.如权利要求6所述的载流片组装机，其特征在于，所述夹头安装在升降按压气缸上，所述升降按压气缸活动安装在平移装置上，所述夹头分别位于所述装配体的两端。
8.如权利要求1所述的载流片组装机，其特征在于，所述第一气动夹爪及所述第二气动夹爪分别安装在直角坐标式两轴机器人上。
9.一种载流片组装方法，其特征在于，包括以下步骤：通过载流片上片机器人将第一片载流片放置在组装工位上，通过搬运上料装置将电芯入壳后的壳体的搬运至所述组装工位并放置在第一片载流片上，然后所述载流片上片机器人安装第二片载流片，形成装配体；再通过搬运下料装置将所述装配体取走。
10.如权利要求9所述的载流片组装方法，其特征在于，还包括以下步骤，所述搬运下料装置将所述装配体取走并放置在待转工装上，所述待转工装包括活动压持所述装配体上、下面的夹头。
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