CN106058293B - 电池包自动组装设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种电池包自动组装设备，包括载具输送线、以及沿所述载具输送线的输送方向依次设置的第一操作工位、第一碰焊机、内阻测试仪、第二操作工位、线路板打螺丝机、第二碰焊机、焊锡检测一体机、第三操作工位、底壳打螺丝机、第四操作工位、面壳打螺丝机、充放电测试仪和激光打码机。本发明自动化组装程度高，降低工人的劳动强度，提高了生产效率，降低企业的用工成本。

Description

电池包自动组装设备
技术领域
本发明涉及自动化设备技术领域，特别涉及一种电池包自动组装设备。
背景技术
电动工具按电源类型通常可分为插线式和可充电池式，而随着可充电池的电容量、功率和使用寿命的增加，其越来越多的被应用到户外、车载等无外接电源的场合，并且由于其没有电源线的限制，因此即使在室内场合也被越来越多的人接受，从而替代插线式的电动工具。而电池包作为电动工具的电能提供者显得尤为重要，目前，电池包的生产过程中，主要还是采用人工进行组装，自动化程度低，产能低，存在明显的不足。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种电池包自动组装设备，实现电动工具电池包的自动组装，提高生产效率，降低人工成本。
为了实现发明目的，本发明提供一种电池包自动组装设备，包括载具输送线、以及沿所述载具输送线的输送方向依次设置的用以将多个电池装入塑胶框内以及将多个金属片安装到塑胶框上的第一操作工位、用以将金属片与电池正负极接触的这端焊接在一起的第一碰焊机、内阻测试仪、用以将线路板装入塑胶框上的第二操作工位、线路板打螺丝机、用以将金属片与线路板输入端子接触的这端焊接在一起的第二碰焊机、焊锡检测一体机、用以将底壳装入塑胶框的第三操作工位、底壳打螺丝机、用以将商标贴于面壳上并将面壳装入塑胶框上的第四操作工位、面壳打螺丝机、充放电测试仪和激光打码机。
优选地，所述第一碰焊机包括能够将载具提起上下移动的第一机械手、二个碰焊装置，所述第一机械手位于二个碰焊装置之间，其中一个碰焊装置位于所述载具输送线的左侧边，用以将与电池正极相接触的金属片焊接，另一喷焊装置位于所述载具输送线的右侧边，用以将与电池负极相接触的金属片焊接。
优选地，所述碰焊装置包括Y轴移动机构、Z轴移动机构和第一碰焊机构，所述Z轴移动机构设置在Y轴移动机构上，所述第一碰焊机构设置在Z轴移动机构上，所述第一碰焊机构设置有第一碰焊头。
优选地，所述第一机械手包括支撑架、设置在所述支撑架上的升降气缸、与所述升降气缸相连的夹爪气缸。
优选地，所述线路板打螺丝机包括第二机械手和第一打螺丝机构，所述第一打螺丝机构安装在所述第二机械手上。
优选地，所述第二碰焊机包括第三机械手和第二碰焊机构，所述第二碰焊机构安装在所述第三机械手上，并通过第三机械手带动在XZ轴方向移动，所述第二碰焊机构设置有第二碰焊头。
优选地，所述焊锡一体机包括第四机械手、焊锡机构和检测装置，所述焊锡机构安装在所述第四机械手上，所述检测装置位于第四机械手后端，用以自动扫描线路板找出不良焊点以及不良焊点所对应的坐标区域。
优选地，所述底壳打螺丝机包括第五机械手和第二打螺丝机构，所述第二打螺丝机构安装在所述第五机械手上。
优选地，所述面壳打螺丝机包括第六机械手和第三打螺丝机构，所述第三打螺丝机构安装在所述第六机械手上。
优选地，所述激光打码机的末端设置有三面贴标机，所述三面贴标机包括包括输出机构、贴标工位、贴标机构、压紧机构和搬运机械手，所述输出机构设置在出料口上，所述贴标工位设置在入料口与出料口之间，用以放置待贴标签的电池包，所述贴标工位的左右侧各设有一个贴标机构，其下方设有一个贴标机构，所述压紧机构设置在贴标工位的上方，用以对放置在贴标工位处的电池包压紧，所述搬运机械手将入料口的电池包搬运至贴标工位上以及将贴标完的电池包搬运至输出机构。
本发明提供的电池包自动组装设备，在机架上设置载具输送线，第一操作工位将多个电池装入塑胶框内以及将多个金属片安装到塑胶框上，第一碰焊机将金属片与电池正负极接触的这端焊接在一起，内阻测试仪测试电池的内阻值，第二操作工位将线路板装入塑胶框上，线路板打螺丝机将线路板锁附于塑胶框上，第二碰焊机将金属片与线路板输入端子接触的这端焊接在一起，焊锡检测一体机对线路板的安装位焊锡并对焊点进行检测，第三操作工位将底壳装入塑胶框，底壳打螺丝机将底壳锁附于塑胶框上，第四操作工位将商标贴于面壳上并将面壳装入塑胶框上，面壳打螺丝机将面壳锁附于塑胶框上，充放电测试仪对电池包进行充放电测试，激光打码机对面壳刻条码。本发明自动化组装程度高，降低工人的劳动强度，提高了生产效率，降低企业的用工成本。
附图说明
图1为本发明一实施例中电池包自动组装设备的结构示意图；
图2为本发明一实施例中第一碰焊机的结构示意图；
图3为本发明一实施例中线路板打螺丝机的结构示意图；
图4为本发明一实施例中第二碰焊机的结构示意图；
图5为本发明一实施例中焊锡检测一体机的结构示意图；
图6为本发明一实施例中底壳打螺丝机的结构示意图；
图7为本发明一实施例中面壳打螺丝机的结构示意图；
图8为本发明一实施例中三面贴标机的结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1至图7，一种电池包自动组装设备，包括载具输送线1、以及沿载具输送线1的输送方向依次设置的用以将多个电池装入塑胶框内以及将多个金属片安装到塑胶框上的第一操作工位2、用以将金属片与电池正负极接触的这端焊接在一起的第一碰焊机3、内阻测试仪4、用以将线路板装入塑胶框上的第二操作工位5、线路板打螺丝机6、用以将金属片与线路板输入端子接触的这端焊接在一起的第二碰焊机7、焊锡检测一体机8、用以将底壳装入塑胶框的第三操作工位9、底壳打螺丝机10、用以将商标贴于面壳上并将面壳装入塑胶框上的第四操作工位11、面壳打螺丝机12、充放电测试仪13和激光打码机14。
本发明提供的电池包自动组装设备，工人沿生产线的工位进行分布，位于第一操作工位2的工人将多个电池装入塑胶框内，还将多个金属片安装到塑胶框上，本实施例中，电池为十个，金属片为六个，其中三个金属片位于塑胶框的左侧，其一端与电池的正极接触，另一端卡合于塑胶框顶面上，另外三个金属片位于塑胶框的右侧，其一端与电池的负极接触，另一端卡合于塑胶框顶面上，电池和金属片安装好之后将其投放到载具上，当装有产品的载具输送到第一碰焊机3的位置处，第一碰焊机3对金属片与电池正负极接触的这端焊接在一起，将金属片与电池正负极焊接之后，载具输送到内阻测试仪4的位置处，内阻测试仪4测试电池的内阻，测试完电池的内阻后，载具输送到第二操作工位5，位于第二操作工位5的工人将线路板装入塑胶框上，依次经线路板打螺丝机6将线路板锁附于塑胶框上，第二碰焊机7将金属片与线路板输入端子接触的这端焊接在一起，焊锡检测一体机8对线路板的安装位焊锡并对焊点进行检测，检测焊锡过的焊点后，载具输送到第三操作工位9，位于第三操作工位9的工人将底壳装入塑胶框，装好底壳之后，载具输送到底壳打螺丝机10的位置处，底壳打螺丝机10将底壳锁附于塑胶框上，锁附于底壳后，载具输送到第四操作工位11的位置处，位于第四操作工位11的工人将商标贴于面壳上并将面壳装入塑胶框上，装好面壳后，载具输送到面壳打螺丝机12位置处，面壳打螺丝机12将面壳锁附于塑胶框上，再依次经充放电测试仪13对电池包进行充放电测试，激光打码机14对面壳刻条码。本发明自动化组装程度高，降低工人的劳动强度，提高了生产效率，降低企业的用工成本。
在本实施例中，参照图1，载具输送线1安装在生产线的机架上，载具输送线1为链条输送线，其包括传送导轨，传送导轨里的链条对载具进行运输。
在本实施例中，参照图1和图2，第一碰焊机3包括能够将载具提起上下移动的第一机械手31、二个碰焊装置32，第一机械手31位于二个碰焊装置32之间，其中一个碰焊装置32位于载具输送线1的左侧边，用以将与电池正极相接触的金属片焊接，另一喷焊装置32位于载具输送线1的右侧边，用以将与电池负极相接触的金属片焊接，二个碰焊装置32相对于载具输送线1对称设置，当载具输送到第一机械手31的位置处，第一机械手31下降到载具处并将载具提起，二个碰焊装置32运动到载具处，同时开始工作，其中一个碰焊装置32将与电池正极相接触的金属片焊接，另一个喷焊装置32将与电池负极相接触的金属片焊接。具体的，碰焊装置32包括Y轴移动机构321、Z轴移动机构322和第一碰焊机构323，Z轴移动机构322设置在Y轴移动机构321上，第一碰焊机构323设置在Z轴移动机构322上，第一碰焊机构323设置有第一碰焊头324。第一机械手31包括支撑架311、设置在支撑架311上的升降气缸312、与升降气缸312相连的夹爪气缸。
在本实施例中，参照图1，内阻测试仪4包括搬运机械手、测试机构和测试台，测试机构安装在搬运机械手上，测试机构通过导线电连接测试台，测试机构设置有多个测试探针，其中一部分测试探针与电池的正极相接触，另一部分测试探针与电池的负极相接触，搬运机械手带动测试机构的测试探针与电池的两极相接触，使得电池的两极通过测试探针与测试台电连接，从而对电池的内阻进行测试。
在本实施例中，参照图1和图3，线路板打螺丝机6包括第二机械手61和第一打螺丝机构62，第一打螺丝机构62安装在第二机械手61上。第一打螺丝机构62设置有电批，打螺丝机构62跟随第二机械手61运动至线路板的螺孔处，并将螺丝装入相应的螺孔内。线路板打螺丝机构6还包括影像装置63，影像装置63包括CCD相机和光源，通过影像装置6能够对螺丝点进行寻找，修正动作，这样打螺丝的轨迹是按照取相的数据分析得到的。在本实施例中，电批为二个，电批的头部具有吸嘴，吸嘴内有真空发生器，经吸管将螺丝从装料盘吸起来，当影像装置63确定好螺孔坐标后，电批移动至该螺孔位置处将螺丝安装入此螺孔内。线路板打螺丝机6还设置了不良品机械手64，通过设置不良品机械手64，可以将不良的产品自动搬运到不良品区域。
在本实施例中，参照图1和图4，第二碰焊机7包括第三机械手71和第二碰焊机构72，第二碰焊机构72安装在第三机械手71上，并通过第三机械手71带动在XZ轴方向移动，第二碰焊机构72设置有第二碰焊头73。通过第三机械手71带动第二碰焊机构72运动，使得第二碰焊头73运动至载具处，第二碰焊头73将金属片与线路板输入端子接触的这端焊接在一起。
在本实施例中，参照图1和图5，焊锡一体机8包括第四机械手81、焊锡机构82和检测装置83，焊锡机构82安装在第四机械手81上，检测装置83位于第四机械手81后端，用以自动扫描线路板找出不良焊点以及不良焊点所对应的坐标区域。具体的，焊锡机构82包括烙铁头821和锡丝放卷机构，锡丝放卷机构为烙铁头821提供锡丝，烙铁头821对线路板的安装位进行焊锡，检测装置83为AOI测试设备，AOI测试设备通过高清摄像头自动扫描焊锡点，采集图像，测试的检测点与数据库中的合格参数进行比较，检测出焊点是否合格。焊锡一体机台8还设置有不良品机械手84，通过设置不良品机械手84，可以将不良的产品自动搬运到不良品区域。
在本实施例中，参照图1和图6，底壳打螺丝机10包括第五机械手101和第二打螺丝机构102，第二打螺丝机构102安装在第五机械手101上。第五机械手101包括有支撑架103、设置在支撑架103上的滑轨104、设置在滑轨104上的滑台105、设置在支撑架103侧端用于驱动滑台105上升下降的伺服电机106，第二打螺丝机构102包括多个电批107，该电批107安装在滑台105上，电批107的头部具有吸嘴，吸嘴内有真空发生器，经吸管将螺丝从装料盘吸起来，当电批107随着滑台105上升下降，自动完成打螺丝的工序。底壳打螺丝机10还设置有不良品机械手108，通过设置不良品机械手108，可以将不良的产品自动搬运到不良品区域。
在本实施例中，参照图1和图7，面壳打螺丝机12包括第六机械手121和第三打螺丝机构122，第三打螺丝机构122安装在第六机械手121上，该第六机械手121与第五机械手101的结构相同，第三打螺丝机构122与第二打螺丝机构102的结构相同，也就是说，面壳打螺丝机12与底壳打螺丝机10的结构相同，在此不再赘述。
在本实施例中，参照图1和图8，激光打码机14的末端设置有三面贴标机15，三面贴标机15包括包括输出机构151、贴标工位、贴标机构152、压紧机构153和搬运机械手154，输出机构151设置在出料口上，贴标工位设置在入料口与出料口之间，用以放置待贴标签的电池包，贴标工位的左右侧各设有一个贴标机构152，其下方设有一个贴标机构152，压紧机构153设置在贴标工位的上方，用以对放置在贴标工位处的电池包压紧，搬运机械手154将入料口的电池包搬运至贴标工位上以及将贴标完的电池包搬运至输出机构151。具体的，输出机构151为皮带输送线，贴标机构152包括安装板、位于安装板上的传送单元、控制单元和贴标单元，传送单元包括送料卷筒、用以引导标签纸的导向轮组以及收料卷筒，控制单元为旋转电机，旋转电机驱动收料卷筒转动，贴标单元包括气缸和贴标头，气缸与贴标头连接，贴标头设有真空吸附组件。贴标单元还包括位于安装板上的伺服电机、滑轨和丝杠，气缸设置在滑轨上，伺服电机通过第丝杠驱使气缸沿滑轨上下移动，如此，可以使得贴标头上下移动，能够更好的将标签粘贴于电池包上。将标签纸盘放入送料卷筒中，人工扯出标签纸端部，绕过导向轮组，最终将标签纸端部绕在收料卷筒上，工作时，由旋转电机带动收料卷筒顺时针旋转，使之牵引标签纸，气缸驱动贴标头运动至标签纸旁，贴标头通过真空吸附组件将标签剥离下来吸附住，气缸再驱使贴标头运动至电池包旁边，将标签贴在电池包上，三个贴标机构同时对电池包的左右两侧及底部进行贴标，效率得到了很大的提高。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电池包自动组装设备，其特征在于，包括载具输送线、以及沿所述载具输送线的输送方向依次设置的用以将多个电池装入塑胶框内以及将多个金属片安装到塑胶框上的第一操作工位、用以将金属片与电池正负极接触的这端焊接在一起的第一碰焊机、内阻测试仪、用以将线路板装入塑胶框上的第二操作工位、线路板打螺丝机、用以将金属片与线路板输入端子接触的这端焊接在一起的第二碰焊机、焊锡检测一体机、用以将底壳装入塑胶框的第三操作工位、底壳打螺丝机、用以将商标贴于面壳上并将面壳装入塑胶框上的第四操作工位、面壳打螺丝机、充放电测试仪和激光打码机。
2.如权利要求1所述的电池包自动组装设备，其特征在于，所述第一碰焊机包括能够将载具提起上下移动的第一机械手、二个碰焊装置，所述第一机械手位于二个碰焊装置之间，其中一个碰焊装置位于所述载具输送线的左侧边，用以将与电池正极相接触的金属片焊接，另一碰焊装置位于所述载具输送线的右侧边，用以将与电池负极相接触的金属片焊接。
3.如权利要求2所述的电池包自动组装设备，其特征在于，所述碰焊装置包括Y轴移动机构、Z轴移动机构和第一碰焊机构，所述Z轴移动机构设置在Y轴移动机构上，所述第一碰焊机构设置在Z轴移动机构上，所述第一碰焊机构设置有第一碰焊头。
4.如权利要求2所述的电池包自动组装设备，其特征在于，所述第一机械手包括支撑架、设置在所述支撑架上的升降气缸、与所述升降气缸相连的夹爪气缸。
5.如权利要求1所述的电池包自动组装设备，其特征在于，所述线路板打螺丝机包括第二机械手和第一打螺丝机构，所述第一打螺丝机构安装在所述第二机械手上。
6.如权利要求1所述的电池包自动组装设备，其特征在于，所述第二碰焊机包括第三机械手和第二碰焊机构，所述第二碰焊机构安装在所述第三机械手上，并通过第三机械手带动在XZ轴方向移动，所述第二碰焊机构设置有第二碰焊头。
7.如权利要求1所述的电池包自动组装设备，其特征在于，所述焊锡一体机包括第四机械手、焊锡机构和检测装置，所述焊锡机构安装在所述第四机械手上，所述检测装置位于第四机械手后端，用以自动扫描线路板找出不良焊点以及不良焊点所对应的坐标区域。
8.如权利要求1所述的电池包自动组装设备，其特征在于，所述底壳打螺丝机包括第五机械手和第二打螺丝机构，所述第二打螺丝机构安装在所述第五机械手上。
9.如权利要求1所述的电池包自动组装设备，其特征在于，所述面壳打螺丝机包括第六机械手和第三打螺丝机构，所述第三打螺丝机构安装在所述第六机械手上。
10.如权利要求1所述的电池包自动组装设备，其特征在于，所述激光打码机的末端设置有三面贴标机，所述三面贴标机包括输出机构、贴标工位、贴标机构、压紧机构和搬运机械手，所述输出机构设置在出料口上，所述贴标工位设置在入料口与出料口之间，用以放置待贴标签的电池包，所述贴标工位的左右侧各设有一个贴标机构，其下方设有一个贴标机构，所述压紧机构设置在贴标工位的上方，用以对放置在贴标工位处的电池包压紧，所述搬运机械手将入料口的电池包搬运至贴标工位上以及将贴标完的电池包搬运至输出机构。
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