CN106505240B - 一种电池自动旋转定位设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电池自动旋转定位设备，包括机架，在机架上设有电池传输线，在电池传输线上设有电池夹具，在电池传输线入料端上方设有下料机械手，在电池传输线的一侧依次设有电池定位模组和保护板拍照模组，电池定位模组位于电池传输线和保护板拍照模组之间，电池定位模组与电池传输线平行设置，在电池定位模组和电池传输线之间设有上料机械手，上料机械手与电池输出线垂直。该设备是针对L型电池组装设计的，进行电池上料、旋转、定位，实现了全自动化组装电池，并在上料、旋转过程进行精确定位，能够根据需要及时调整电池的上料位，确保所上的电池能与待组装电池的连接位置一致，做到精确、快速组装电池，满足了电池自动化组装的需求。

Description

一种电池自动旋转定位设备

技术领域

本发明涉及电池组装技术领域，具体涉及一种将电池自动旋转定位设备。

背景技术

随着智能手机日新月异的发展，各品牌手机为保证手机的市场占有量，提高公司的市场效应，提高手机的待机时间成为了大家的共同期待，提高手机待机时间最有利的保证就是增加电池容量。目前各品牌手机基本在往适宜长宽的尺寸的基础上追求超薄的厚度，因此手机电池的尺寸也因此受到了极大的限制，在手机限制的尺寸上设计最大尺寸的电池成为了目前手机市场上一个趋势。

目前手机电池因电芯制作工艺的限制，几乎为长方体状，现有电池形状如附图1所示。而本专利针对追求最大容量的手机电池，将手机电池设计成L型，本专利针对的电池形状如附图2所示，即将两个电池并联组装成一个电池，这种电池的容量大，能够满足客户的需求。由两块矩形电池并联组装成L型电池，重要的一个步骤就是要将其中的一块矩形电池进行旋转90°，并将旋转后的电池组装至另外一块未旋转的电池上，在组装之前，需要对电池的组装位进行准确的定位，从而完成两块矩形电池组装成一块L型电池的需求。两块电池的组装效果，直接影响电池的性能。目前急需一种能够自动旋转、定位电池的自动化设备，以提高组装效率和电池的性能。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题提供了一种电池自动旋转定位设备，这种设备解决了L型电池无法自动旋转、组装定位不准，人工依赖性性大、组装的电池性能不佳等技术问题。

一种电池自动旋转定位设备，包括机架，在机架上设有电池传输线，在电池传输线上设有电池夹具，在电池传输线入料端上方设有下料机械手，在电池传输线的一侧依次设有电池定位模组和电池拍照部，电池定位模组位于电池传输线和电池拍照部之间，电池定位模组与电池传输线平行设置，在电池定位模组和电池传输线之间设有上料机械手，上料机械手与电池输出线垂直，上料机械手一侧设有保护板拍照模组。

优选的，所述的下料机械手包括支撑架一，在支撑架一上设有横梁一和横梁二，在横梁一和横梁二之间设有纵梁，在横梁一上设有横移模组一，在纵梁下方设有吸料组件，所述的吸料组件包括升降气缸一和由升降气缸一驱动的吸取组件一，吸取组件一与升降气缸一连接。

优选的，所述的吸料组件为四个，所述的吸料组件等距设置在纵梁上。

优选的，所述的电池定位模组包括定位电池的定位平台和控制定位平台水平移动的横移电机。

优选的，所述的定位平台为四个。

优选的，所述的定位平台包括定位底座，在定位底座上设有安装电池和保护板的定位基准板，定位基准板上设有电池放置位和保护板放置位，在电池放置位的两侧边分别设有侧推板和前推块，侧推板与侧推气缸连接，前推块与前推气缸连接，在保护板放置位两侧分别设有保护板的夹紧基准块和夹紧块，在前推气缸与夹紧基准块之间设有夹紧电缸，夹紧电缸与夹紧基准块连接，夹紧块一端连接夹紧气缸。

优选的，所述的上料机械手包括两个支撑架二，支撑架二上设有横梁三，在横梁三上设有横移模组二，在横移模组二上设有升降模组、旋转模组和拍照组件，旋转模组下端连接有吸取组件二，拍照组件设在吸取组件的一侧。

优选的，所述的吸取组件二包括吸取底板，吸取底板与升降模组固定连接，在吸取底板的下方一侧设有吸取电芯的升降气缸二、电芯调节模组、横移电缸，横移电缸的下端连接有电池真空吸块，在吸取底板的下方另一侧设有保护板脱磁升降气缸、吸取保护板的升降气缸三、保护板调节模组，升降气缸三的下端连接有保护板磁铁吸取块。

优选的，所述的拍照组件包括固定支架一，在固定支架一上设有光源固定板一，在光源固定板一上装有光源组件一，在光源固定板一的上方设有镜头固定板一和相机安装板一，在镜头固定板一上装有镜头一，在相机安装板一上设有相机一，在相机安装板一一侧设有相机调节组件一，相机一、镜头一和光源一三者同轴设置。

优选的，所述的保护板拍照模组包括固定支架二，在固定支架二上设有光源固定板二，在光源固定板二上装有光源组件二，在光源固定板二的下方设有镜头固定板二和相机安装板二，在镜头固定板二上装有镜头二，在相机安装板二上设有相机二，在相机安装板二一侧设有相机调节组件二，相机二、镜头二和光源二三者同轴设置。

本发明提供一种电池自动旋转定位设备，该设备是针对L型电池组装设计的，进行电池上料、旋转、定位，实现了全自动化组装电池，并在上料、旋转过程进行精确定位，能够根据需要及时调整电池的上料位，确保所上的电池能与待组装电池的连接位置一致，做到精确、快速组装电池，满足了电池自动化组装的需求。下料机械手的设置，能够快速、准确的从夹具上抓取电池并移送至电池定位模组，且一次能够完成四个电池的组装；电池定位模组的设置，能够准确的电池和保护板的基准线，为电池旋转、上料做好了准备；上料机械手的设置，能够按照需求旋转，移送电池至需要放置的工位。本设备实现了全自动化控制，在提高电池组装效率的情况下，降低了组装过程的不良率，提高了组装效能。

附图说明

图1 现有电池形状示意图。

图2 本专利针对的电池形状示意图。

图3 本发明整机结构示意图。

图4本发明下料机械手结构示意图一。

图5本发明下料机械手结构示意图二。

图6本发明电池定位模组结构示意图。

图7本发明定位平台结构示意图一。

图8本发明定位平台结构示意图二。

图9本发明上料机械手结构示意图。

图10本发明吸取组件二结构示意图一。

图11本发明吸取组件二结构示意图二。

图12本发明吸取组件二结构示意图三。

图13本发明拍照组件结构示意图。

图14本发明保护板拍照模组结构示意图。

具体实施方式

为了让本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，以下对本发明作进一步阐述。

如附图1~14所示，一种电池自动旋转定位设备，包括机架1，在机架上设有电池传输线2，在电池传输线上设有电池夹具3，电池夹具在电池传输线入料端两块矩形电池平行放置，在电池传输线出料端两块电池组装呈L形，在电池传输线入料端上方设有下料机械手4，下料机械手将电池夹具中的一块电芯从电池夹具中取出，放置到电池定位模组，在电池传输线的一侧依次设有电池定位模组5和电池拍照部8，电池拍照部采用CCD定位电池，电池定位模组位于电池传输线和电池拍照部之间，电池定位模组与电池传输线平行设置，在电池定位模组和电池传输线之间设有上料机械手7，上料机械手与电池输出线垂直，上料机械手一侧设有保护板拍照模组6。上料机械手将电池从电池定位模组上吸取电池后，移送至保护板拍照模组上方，对保护板进行拍照，拍照结束后，将电池放置到电池夹具内，同时，上料机械手上安装有对电芯极耳进行拍照的相机，保护板拍照模组对电芯保护板进行拍照定位，通过算法计算出保护板焊盘和电池夹具上电芯极耳的位置，发出信号传递给上料机械手，由上料机械手调整位置，保证焊盘和极耳之间放置的位置准确。

下料机械手4包括支撑架一41，在支撑架一上设有横梁一42和横梁二43，在横梁一和横梁二之间设有纵梁44，在横梁一上设有横移模组一45，在纵梁下方设有吸料组件，所述的吸料组件包括升降气缸一46和由升降气缸一驱动的吸取组件一47，吸取组件一与升降气缸一连接。本实施例的吸料组件为四个，所述的吸料组件等距设置在纵梁上，吸料组件能够同时吸取四块电池进行移送，移送到电池定位模组后，电池拍照部移动到电芯上方，采用CCD定位，对电芯进行拍照定位，完成定位后，电池拍照部回到初始位置，电池拍照部有四个，与吸料组件对应设置。

电池定位模组5包括定位电池的定位平台51和控制定位平台水平移动的横移电机52，定位平台设置在横移电机上，横移电机能够将定位平台从电池拍照区移送至电池上料区。本实施例采用的定位平台为四个。定位平台51包括定位底座511，定位底座用于支撑整个定位平台，并能在横移电机的作用下，水平移动，在定位底座上设有安装电池和保护板的定位基准板512，定位基准板上设有电池放置位513和保护板放置位514，定位基准板用于存放电池及保护板，为电池和保护板提供定位基准，在定位基准板上设有两条用于定位电池的定位基准线，在定位基准板上设有一条用于定位保护板的定位基准线。在电池放置位的两侧边分别设有侧推板515和前推块516，侧推板与侧推气缸517连接，前推块与前推气缸518连接，在保护板放置位两侧分别设有保护板的夹紧基准块519和夹紧块520，在前推气缸与夹紧基准块之间设有夹紧电缸521，夹紧电缸与夹紧基准块连接，夹紧块一端连接夹紧气缸522。

侧推气缸给侧推板提供动力，前推气缸给前推块提供动力，侧推板、前推块和定位基准板的两条定位基准线形成相对推力，从而实现对电池的夹紧，以满足准确定位的要求。夹紧电缸给夹紧基准块提供动力，夹紧气缸给夹紧块提供动力，夹紧基准块与夹紧块形成相对的夹紧力，从而实现对保护板的夹紧，以满足保护板的定位要求。

下料机械手将电池从电池夹具中吸取后，放置到定位平台，此时，上料机械手暂时不升离定位平台，只破真空和消磁，前推气缸带动前推块夹紧电池软板，侧推气缸带动侧推板夹紧电池，夹紧电缸带动夹紧基准块，夹紧气缸带动夹紧块夹紧保护板焊盘边，下料机械手上升脱离开，采用电池拍照部拍照、定位，定位出保护板基准板，夹紧电缸根据CCD定位结果，调整夹紧基准块的基准边，定位平台移动至电池上料工位，上料机械手将电池吸取出去，定位平台复位。

上料机械手7包括两个支撑架二71，支撑架二上设有横梁三72，在横梁三上设有横移模组二73，在横移模组二上设有升降模组74、旋转模组75和拍照组件76，旋转模组下端连接有吸取组件二77，拍照组件设在吸取组件的一侧。横移模组二用于移栽升降模组74、旋转模组75、拍照组件76和吸取组件二77。

吸取组件二77包括吸取底板771，吸取底板与升降模组固定连接，在吸取底板的下方一侧设有吸取电芯的升降气缸二772、电芯调节模组773、横移电缸774，横移电缸的下端连接有电池真空吸块775，在吸取底板的下方另一侧设有保护板脱磁升降气缸776、吸取保护板的升降气缸三777、保护板调节模组778，升降气缸三的下端连接有保护板磁铁吸取块779。

拍照组件76包括固定支架一761，在固定支架一上设有光源固定板一762，在光源固定板一上装有光源组件一763，在光源固定板一的上方设有镜头固定板一764和相机安装板一765，在镜头固定板一上装有镜头一766，在相机安装板一上设有相机一767，在相机安装板一一侧设有相机调节组件一768，相机一、镜头一和光源一三者同轴设置。

保护板拍照模组6包括固定支架二61，在固定支架二上设有光源固定板二62，在光源固定板二上装有光源组件二63，在光源固定板二的下方设有镜头固定板二64和相机安装板二65，在镜头固定板二上装有镜头二66，在相机安装板二上设有相机二67，在相机安装板二一侧设有相机调节组件二68，相机二、镜头二和光源二三者同轴设置。

横移模组二移动至电池上料工位，升降模组下降，吸取组件二吸取电芯，吸取完成后升降模组上升，横移模组二移动至保护板拍照位，移动过程中旋转模组旋转90°，在此过程中拍照组件同时移动到了电池夹具上方，在拍照组件对保护板进行拍照，同时拍照组件对电池夹具上电池极耳进行拍照，两次拍照完成后计算出横移模组二移动至放料位所需移动距离，旋转模组旋转角度，电池传输线相应电池夹具位置调整距离，横移模组二移动至上料位，旋转模组完成角度旋转，电池传输线完成位置调整，升降模组下降，完成电池放置。

本发明提供一种电池自动旋转定位设备，该设备是针对L型电池组装设计的，进行电池上料、旋转、定位，实现了全自动化组装电池，并在上料、旋转过程进行精确定位，能够根据需要及时调整电池的上料位，确保所上的电池能与待组装电池的连接位置一致，做到精确、快速组装电池，满足了电池自动化组装的需求。下料机械手的设置，能够快速、准确的从夹具上抓取电池并移送至电池定位模组，且一次能够完成四个电池的组装；电池定位模组的设置，能够准确的电池和保护板的基准线，为电池旋转、上料做好了准备；上料机械手的设置，能够按照需求旋转，移送电池至需要放置的工位。本设备实现了全自动化控制，在提高电池组装效率的情况下，降低了组装过程的不良率，提高了组装效能。

以上为本发明较佳的实现方式，需要说明的是，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种电池自动旋转定位设备，包括机架（1），其特征在于：在机架上设有电池传输线（2），在电池传输线上设有电池夹具（3），在电池传输线入料端上方设有下料机械手（4），在电池传输线的一侧依次设有电池定位模组（5）和电池拍照部（8），电池定位模组位于电池传输线和电池拍照部之间，电池定位模组与电池传输线平行设置，在电池定位模组和电池传输线之间设有上料机械手（7），上料机械手与电池输出线垂直，上料机械手一侧设有保护板拍照模组（6）；

所述的电池定位模组（5）包括定位电池的定位平台（51）和控制定位平台水平移动的横移电机（52）；

所述的定位平台（51）包括定位底座（511），在定位底座上设有安装电池和保护板的定位基准板（512），定位基准板上设有电池放置位（513）和保护板放置位（514），在电池放置位的两侧边分别设有侧推板（515）和前推块（516），侧推板与侧推气缸（517）连接，前推块与前推气缸（518）连接，在保护板放置位两侧分别设有保护板的夹紧基准块（519）和夹紧块（520），在前推气缸与夹紧基准块之间设有夹紧电缸（521），夹紧电缸与夹紧基准块连接，夹紧块一端连接夹紧气缸（522）；

所述的上料机械手（7）包括两个支撑架二（71），支撑架二上设有横梁三（72），在横梁三上设有横移模组二（73），在横移模组二上设有升降模组（74）、旋转模组（75）和拍照组件（76），旋转模组下端连接有吸取组件二（77），拍照组件设在吸取组件的一侧；

所述的吸取组件二（77）包括吸取底板（771），吸取底板与升降模组固定连接，在吸取底板的下方一侧设有吸取电芯的升降气缸二（772）、电芯调节模组（773）、横移电缸（774），横移电缸的下端连接有电池真空吸块（775），在吸取底板的下方另一侧设有保护板脱磁升降气缸（776）、吸取保护板的升降气缸三（777）、保护板调节模组（778），升降气缸三的下端连接有保护板磁铁吸取块（779）；

所述电池夹具在电池传输线入料端两块矩形电池平行放置，在电池传输线出料端两块电池组装呈L形。

2.根据权利要求1所述的电池自动旋转定位设备，其特征在于：所述的下料机械手（4）包括支撑架一（41），在支撑架一上设有横梁一（42）和横梁二（43），在横梁一和横梁二之间设有纵梁（44），在横梁一上设有横移模组一（45），在纵梁下方设有吸料组件，所述的吸料组件包括升降气缸一（46）和由升降气缸一驱动的吸取组件一（47），吸取组件一与升降气缸一连接。

3.根据权利要求2所述的电池自动旋转定位设备，其特征在于：所述的吸料组件为四个，所述的吸料组件等距设置在纵梁上。

4.根据权利要求1所述的电池自动旋转定位设备，其特征在于：所述的定位平台为四个。

5.根据权利要求1所述的电池自动旋转定位设备，其特征在于：所述的拍照组件（76）包括固定支架一（761），在固定支架一上设有光源固定板一（762），在光源固定板一上装有光源组件一（763），在光源固定板一的上方设有镜头固定板一（764）和相机安装板一（765），在镜头固定板一上装有镜头一（766），在相机安装板一上设有相机一（767），在相机安装板一一侧设有相机调节组件一（768），相机一、镜头一和光源一三者同轴设置。

6.根据权利要求1所述的电池自动旋转定位设备，其特征在于：所述的保护板拍照模组（6）包括固定支架二（61），在固定支架二上设有光源固定板二（62），在光源固定板二上装有光源组件二（63），在光源固定板二的下方设有镜头固定板二（64）和相机安装板二（65），在镜头固定板二上装有镜头二（66），在相机安装板二上设有相机二（67），在相机安装板二一侧设有相机调节组件二（68），相机二、镜头二和光源二三者同轴设置。

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