CN107369845B - 一种电池自动充电系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及充电设备技术领域，提供了一种电池自动充电系统，其包括货架、上下料模组、插拔线模组、对接模组、覆膜模组和控制模组，上下料模组用于将电池搬上所述货架或将电池从所述货架上取下，插拔线模组用于插拔电池通信线和电源线，对接模组用于与货架对接，覆膜模组用于对充电完成的电池覆盖保护膜，控制模组用于对货架、上下料模组、插拔线模组、对接模组和覆膜模组进行统一控制。本发明电池自动充电系统实现了电池上料、周转、插线、充电、覆膜、下料等操作的自动化，有助于提高产能及生产效率。

Description

一种电池自动充电系统

技术领域

本发明涉及充电设备技术领域，尤其涉及一种电池自动充电系统。

背景技术

电池的充电测试在其生产过程中是一个十分重要的环节，目前在电池的充电测试过程中，电池的上料、周转、插线、充电、覆膜、下料等操作仍主要依靠人工劳动来完成，生产效率低下，人工成本高，产能低。

因此，需要针对上述现有技术中存在的问题，提供一种技术方案以解决上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种自动化的电池自动充电系统。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

提供了一种电池自动充电系统，其包括货架、上下料模组、插拔线模组、对接模组、覆膜模组和控制模组，所述上下料模组用于将电池搬上所述货架或将电池从所述货架上取下，所述插拔线模组用于插拔电池通信线和电源线，所述对接模组用于与所述货架对接，所述覆膜模组用于对充电完成的电池覆盖保护膜，所述控制模组用于对所述货架、所述上下料模组、所述插拔线模组、所述对接模组和所述覆膜模组进行统一控制。

作为上述技术方案的改进，所述货架包括外接充电口、第一工作台和第二工作台，所述外接充电口用于与所述对接模组对接，所述第一工作台与所述第二工作台之间通过连接结构进行连接，所述第一工作台上设置有多个充电接口，所述第二工作台上设置有移动平台，所述移动平台可在水平方向移动，所述第一工作台包括第一承载板，所述第一承载板通过连接柱与设置在承载板上的上横梁固接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述上下料模组包括机械臂和电池手爪，所述电池手爪设在所述机械臂上，所述机械臂带动所述电池手爪进行移动，所述电池手爪包括手爪主体，所述手爪主体两侧边上固设有滑轨，所述手爪主体上、垂直于两个所述滑轨的方向上还设有一对支撑柱，所述支撑柱分别与两个滑轨滑动连接，所述手爪主体上还固设有第一驱动机构，所述第一驱动机构用于驱动所述支撑柱沿所述滑轨滑动，所述滑轨两端还固设有第二驱动机构，所述第二驱动机构的输出端固设有旋转夹爪，4个所述旋转夹爪从电池两端将电池进行夹紧。

作为上述技术方案的进一步改进，所述上下料模组包括龙门架，所述龙门架包括龙门架主体、第一支架和第二支架，所述第一支架可沿所述龙门架主体长度方向上滑动，所述第二支架可沿所述第一支架上下方向上滑动，所述第二支架上固设有一对电池抓取机构，所述电池抓取机构包括伸长臂与L形夹爪，沿垂直于所述第二支架的方向上，所述伸长臂滑动设置于所述第二支架上，以使2个所述伸长臂可以相对远离或靠近移动，以夹取电池，所述L形夹爪固设于所述伸长臂上，两个所述伸长臂上的所述L形夹爪相互配合以夹取电池。

作为上述技术方案的进一步改进，所述插拔线模组包括基座、物料获取装置与驱动装置，所述基座上连接有至少两个不同朝向的所述物料获取装置，所述驱动装置与所述基座连接，用于驱动所述基座运动。

作为上述技术方案的进一步改进，所述物料获取装置包括连接在所述基座相对两侧的第一物料获取装置和位于所述第一物料获取装置之间的第二物料获取装置，所述第一物料获取装置可相对所述基座沿第一方向运动，和/或相对所述基座沿与所述第一方向垂直的第二方向运动；所述第二物料获取装置可相对所述基座沿所述第一方向运动，和/或相对所述基座沿所述第二方向运动。

作为上述技术方案的进一步改进，所述插拔线模组还包括与所述基座连接的CCD装置，所述驱动装置基于所述CCD装置获取的图像驱动所述基座运动。

作为上述技术方案的进一步改进，所述对接模组包括对接模组和货架固定装置，所述对接模组用于与所述货架对接，所述货架固定装置用于固定所述货架；所述对接模组包括接头组件、推进机构和柔性调节机构，所述接头组件包括接头，所述推进机构用于推动所述接头组件沿x轴方向移动，所述柔性调节机构用于对所述接头进行沿y、z轴方向的自适应调节。

作为上述技术方案的进一步改进，所述柔性调节机构包括第一柔性调节装置和第二柔性调节装置，所述第一柔性调节装置包括第一滑轨、第一滑块和第一柔性安装架，所述第一滑轨沿y轴方向延伸，所述第一滑块沿所述第一滑轨运动，所述第一柔性安装架固定在所述第一滑块上；所述第二柔性调节装置设置在所述第一柔性调节装置上，所述第二柔性调节装置包括第二滑轨、第二滑块和第二柔性安装架，所述第二滑轨沿z轴方向延伸，所述第二滑块沿所述第二滑轨运动，所述第二柔性安装架固定在所述第二滑块上。

作为上述技术方案的进一步改进，所述覆膜模组包括机架、控制单元以及固定安装在所述机架上的送料装置、切料装置和覆膜装置，所述控制单元用于对所述送料装置、所述切料装置和所述覆膜装置进行控制，所述送料装置包括用于可拆卸安装保护膜卷料置料机构，所述切料装置包括刀架和刀架导轨，所述刀架沿所述刀架导轨往复移动，所述覆膜装置包括夹料机构和横向移载机构，所述横向移载机构带动所述夹料机构进行往复移动。

本发明的有益效果是：

本发明一种电池自动充电系统，其包括货架、上下料模组、插拔线模组、对接模组、覆膜模组和控制模组，上下料模组用于将电池搬上所述货架或将电池从所述货架上取下，插拔线模组用于插拔电池通信线和电源线，对接模组用于与货架对接，覆膜模组用于对充电完成的电池覆盖保护膜，控制模组用于对货架、上下料模组、插拔线模组、对接模组和覆膜模组进行统一控制。本发明电池自动充电系统实现了电池上料、周转、插线、充电、覆膜、下料等操作的自动化，有助于提高产能及生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图做简单说明：

图1为本发明电池自动充电系统第一个实施例的结构示意图；

图2为本发明电池自动充电系统中货架的一个实施例的结构示意图；

图3为图2的所示实施例另一个角度的结构示意图；

图4为本发明电池自动充电系统中电池手爪的一个实施例的结构示意图；

图5为图4所示实施例电池手爪中一个支撑柱的驱动结构示意图；

图6为本发明电池自动充电系统中插拔线模组一个实施例的结构示意图；

图7为图6所示实施例中基座与物料获取装置连接的一个方向上的立体示意图；

图8为图6所示实施例中基座与物料获取装置连接的另一个方向上的立体示意图；

图9为图6所示实施例中第一物料获取装置及对应的运动装置的立体示意图；

图10为图6所示实施例中第二物料获取装置及对应的运动装置的立体示意图；

图11为本发明电池自动充电系统中对接模组一个实施例的结构示意图；

图12为本发明电池自动充电系统中覆膜模组一个实施例的结构示意图；

图13为图12所示实施例的仰视图；

图14为图13的左视图；

图15为本发明电池自动充电系统中切料装置一个实施例的结构示意图；

图16为图15所示实施例另一个角度的结构示意图；

图17为本发明电池自动充电系统第二个实施例的整体结构示意图；

图18为本发明第二个实施例上下料模组的结构示意图；

图19为图18中电池抓取机构的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，专利中涉及到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明中所涉及的上、下、左、右等方位描述仅仅是相对于附图中本发明各组成部分的相互位置关系来说的。本发明中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

一种电池自动充电系统，用于对电池进行自动上料、周转、插线、充电、覆膜、下料等操作，以实现自动化，提高生产效率。

同时参考图1和图17，两图分别示出了本发明电池自动充电系统的两个实施例，电池自动充电系统分为上料区1、充电区2、下料区3和覆膜区4。

参考图1，图1为本发明电池自动充电系统第一个实施例的结构示意图；如图所示，电池自动充电系统包括货架100、上下料模组200、插拔线模组300、对接模组400、覆膜模组500和控制模组（图中未示出），上下料模组200用于将电池搬上货架100或将电池从货架100上取下，插拔线模组300用于插拔电池通信线和电源线，对接模组400用于与货架100对接，覆膜模组500用于对充电完成的电池覆盖保护膜，控制模组用于对上述货架100、上下料模组200、插拔线模组300、对接模组400和覆膜模组500进行统一控制。上下料模组200设置有上下料移载装置201，插拔线模组300设置有插拔线模组移载装置301。上料区1和下料区3分别设置有一个上下料模组200和两个插拔线模组300，插拔线模组分别设置在上下料模组两侧。充电区设置有若干个对接模组400，图中只示出其中一部分，运料小车（图中未示出）由控制模组控制带动货架100在各模组间移动，控制柜600设置在充电区2。

同时参考图2～3, 其中，图2为本发明电池自动充电系统中货架的一个实施例的结构示意图，图3为图2的所示实施例另一个角度的结构示意图；如图所示，本实施例中，货架100包括第一工作台110、第二工作台120和外接充电口140，外接充电口140用于与对接模组对接，第一工作台110与第二工作台120之间通过连接结构130固定连接起来，第一工作台110的上部用于承载电池，第一工作台110与第二工作台120上的移动平台121之间的空间用于存放电池。

第一工作台110包括第一承载板111，第一承载板111为钢板，第一承载板111通过连接柱112与上横梁131固接，固接方式为焊接，连接柱112和上横梁131均为型材，作为优选的所使用的型材为矩形管，矩形管刚性好可保障第一工作台110工作的可靠性，在第一承载板111和上横梁131之间还设置有电池充电口113，电池充电口113通过连接导线与电池上的充电端口连接，为置于货架上的电池进行充电。在上横梁131的下部连接着立柱132，立柱132也为矩形管材质，在立柱132的另一端连接着下横梁133，在立柱132与下横梁133之间设置有连接板134，连接板134、下横梁133、立柱132以及上横梁131共同作用支撑第一工作台110，使得第一工作台110稳定可靠地与第二工作台120固定连接。

第二工作台120包括移动平台121，移动平台121的上部为钢板，下部连接着支撑轮122，支撑轮122与第二工作台下表面连接并支撑移动平台121在水平空间内运动，在移动平台121的下部还连接有滑块123，滑块123与第二工作台上的第二导轨124匹配，为移动平台121在水平空间内移动导向，更多的在移动平台121与下横梁133之间连接有移动平台固定结构128，移动平台固定结构为插销式锁紧结构与移动平台121上的长孔形固定部1211匹配，防止移动平台121在移动过程中从第二工作台120上脱离，作为进一步的优化，在第二导轨124的两段均设置有限位块（图中未示）保障移动平台121在第二导轨124有效行程范围内安全可靠运行。在第二工作台120的底部还连接有货架连接柱125，货架连接柱125通过动力件在竖直方向移动，动力件可以是电磁铁或气缸，货架连接柱125用于与牵引小车进行连接，使得货架可随牵引小车的运动而运动；在第二工作台120的侧部设置有充电口126，充电口126与第二工作台120上的电池匹配可为电池进行充电，在第二工作台120的侧部还设置有外接充电口140，外接充电口140用于给货架接通电源，为货架上的电池提供能源，在第二工作台120的底部设置有多个货架固定部，货架固定部上设置有沉孔127，沉孔127可用于货架在与充电柱对接前对货架的固定，与沉孔127匹配的固定件可以是由气缸驱动的定位柱。

作为优选的，在下横梁133之间还设置有滚轮136，滚轮136在货架被牵引车牵引到充电处时对货架进行定位，使得货架能够准确可靠的与充电柱匹配，十分的方便实用，更多的在下横梁的下部还连接有万向轮135，万向轮135用于支撑整个货架，方便货架在牵引车的牵引作用下在多个方向自由转向。

同时参考图4～5, 其中，图4为本发明电池自动充电系统中电池手爪的一个实施例的结构示意图，图5为图4所示实施例电池手爪中一个支撑柱的驱动结构示意图，如图所示，本实施例中，上下料模组200包括机械臂（图中未示出）和电池手爪，该电池手爪设在机械臂上并由该机械臂带动电池手爪进行移动，电池手爪包括手爪主体210、固设于手爪主体210两侧边的一对第五滑轨220，第五滑轨220上、沿垂直于一对第五滑轨220的方向上滑动设置有一对支撑柱230，手爪主体210上还固设有第一驱动机构240，用于驱动两个支撑柱230沿第五滑轨220移动，以调整两个支撑柱230之间的间距，每个支撑柱230的两端均固设有第二驱动机构250，第二驱动机构250的输出端固设有旋转夹爪260，第二驱动机构250驱动旋转夹爪260转动，以从电池的侧面夹持住电池。

优选的，旋转夹爪260上开设有与电池匹配的凹陷槽261，旋转夹爪260旋转夹持电池时，通过凹陷槽261与电池相卡合，从而保证将电池夹持牢固。

每个支撑柱230的两端还固设有插爪270，且沿支撑柱230的长度方向上，两个插爪270设置于两个旋转夹爪260之间，插爪270包括垂直柱273以及L形爪271，垂直柱273一端与支撑柱230固定连接，垂直柱273另一端与L形爪271固定连接，且L形爪271沿垂直于垂直柱273的方向设置，电池的底端开设有插孔，该插爪270可以伸到电池底端，从而插入电池插孔内，如此，通过240个旋转夹爪260从电池两端对电池夹持，而在电池的另外两端，通过240个插爪270将电池该两侧的位置固定，防止电池于该方向发生偏移，保证了电池夹持的稳固性。

手爪主体210上还固设有安装座280，通过安装座280将电池手爪与电池充电测试机器人的关节上，从而可以在整体上对电池手爪进行位置的调节。

本实施例中，在L形爪271下端固设有固定架272，通过手爪主体210上的240个插爪270上的总共240个固定架272，在电池手爪上还可以固设CCD相机，从而辅助电池手爪进行视觉检测。

本实施例中，第一驱动机构240为气缸，且气缸的数量为2个，每个气缸的输出端与支撑柱230固定连接，从而通过2个气缸分别对两个支撑柱230进行移动位置的调控。

本实施例中，第二驱动机构250为回转气缸，旋转夹爪260固设于回转气缸的输出端上，以驱动旋转夹爪260转动，进而夹持电池。

参照图6，图6为本发明电池自动充电系统中插拔线模组一个实施例的结构示意图，如图所示，本实施例中，插拔线模组300包括基座310、物料获取装置320与驱动装置330。驱动装置330采用机械臂331，优选是采用六轴机械臂。此外，驱动装置330还包括直线位移组件，具体包括滑板332与第一导轨333，机械臂331与滑板332固定连接，滑板332带动机械臂331相对第一导轨333滑动以进一步扩展机械臂331的运动范围。

参照图7、图8，分别示出了基座与物料获取装置连接的不同方向上的立体示意图。如图所示，本实施例中，基座310作为物料获取装置320的承载结构，其具体结构可以根据实际需要调整，本实施例中基座310优选包括背板311、左侧板312、右侧板313与顶板314，背板311、左侧板312、右侧板313与顶板314共同围绕成底部与一侧侧壁开放的矩形支架。

基座310上连接有至少两个不同朝向的物料获取装置320。以图示为例，本实施例中的物料获取装置320包括分别连接在基座310左侧板312与右侧板313上的第一物料获取装置321。本发明相比于现有技术可以减少物料移送装置消耗在定位行程与复位行程上的时间，比如现有的物料移送装置仅在基座310的a侧设置物料获取装置320，当物料位于基座310的b侧时，现有的物料移送装置需要移动的距离包括基座310至物料之间的距离，以及基座310自身的长度，而本发明中可以直接用b侧的物料获取装置获取物料，与现有技术相比至少可以省去基座310自身长度的距离，这对于尺寸较大的物料获取装置而言更为适用。

此外，基座310上还可以连接更多的物料获取装置320，比如在基座310的四周均设置物料获取装置320，如此还可以省去基座310旋转的操作，比如现有的物料移送装置仅在基座310的a侧设置物料获取装置320，当物料位于基座310的c侧时，现有的物料移送装置除上述的移动之外，还需要转动90°以使物料获取装对准物料，而本发明中可以直接用c侧的物料获取装置获取物料。

优选的，本实施例中的物料获取装置320还包括位于第一物料获取装置321之间的第二物料获取装置322，第二物料获取装置322与第一物料获取装置321配合以进一步扩大物料移送装置获取物料的范围。

第一物料获取装置321可相对基座310沿第一方向（图中为水平方向）运动，和/或相对基座310沿与第一方向垂直的第二方向（图中为竖直方向）运动。类似的，第二物料获取装置320可相对基座310沿第一方向运动，和/或相对基座310沿第二方向运动，以进一步扩大物料移送装置获取物料的范围。

作为本实施例的优选实施方式，第一物料获取装置321可相对基座310沿第一方向运动，第二物料获取装置322可相对基座310沿第一方向，以及第二方向运动。

插拔线模组还包括连接在基座310上的检测装置340与CCD装置350，检测装置340用于辅助判断获取的物料是否符合要求，其可以根据需要采用公知的任何检测装置，在此不作具体限定。CCD装置350用于获取物料图像信息，驱动装置330则可基于CCD装置350获取的图像驱动基座310运动，优选的，本实施例中的CCD装置350可以同时获取物料三个面上的图像，使得定位更加精确。

本发明中的物料获取装置可以采用夹爪组件或者吸盘组件，本实施例中优选采用夹爪组件，以适应线材的抓取。具体的，参照图9、图10，分别示出了第一物料获取装置与第二物料获取装置及对应的运动装置的立体示意图，如图9所示，第一物料获取装置321包括可相对运动的两处夹爪3211，以及驱动该两处夹爪运动的第一气缸3212。此外，第一物料获取装置321整体可相对第三滑轨315滑动，第三滑轨315与基座310连接，以实现第一物料获取装相对基座310沿水平方向上的运动。

优选的，夹爪3211上朝向另一夹爪3211的一侧设有凹槽3213，两处夹爪上的凹槽3213可以组合成容纳线材的空间，以适应大直径的线材。进一步的，凹槽3213的底部设有抵持块3214，抵持块3214朝另一夹爪的方向伸出，以在夹爪3211抓取线材时夹紧线材，避免线材松脱。

如图10所示，第二物料获取装置322包括可相对运动的两处夹爪3221，以及驱动该两处夹爪运动的第二气缸3222。此外，第二物料获取装置322与第三气缸316的驱动轴连接，第三气缸316则可相对第四滑轨317滑动，第四滑轨317与基座310连接，以实现第二物料获取装相对基座310沿水平方向与竖直方向上的运动。

优选的，夹爪3221上朝向另一夹爪3221的一侧设有缓冲垫3223，可以避免夹爪3221在抓取线材时对线材造成损坏。

参考图11，对接模组400用于在电池的充电测试过程中，将接头与上述货架上的外接充电口对接，并将接头准确地插入货架上的外接充电口中并使得插入到位。以下所述的x、y、z轴方向参考图11中直角坐标的x、y、z轴方向。如图所示，对接模组400包括推进机构410、接头组件440和柔性调节机构。推进机构410用于推动接头组件440沿x轴方向移动，柔性调节机构用于对接头组件进行y轴方向和z轴方向的自适应调节。

柔性调节机构包括第一柔性调节装置420和第二柔性调节装置430。第一柔性调节装置420包括第一滑轨423、第一滑块422和第一柔性安装架421。第一滑轨423沿y轴方向延伸，第一滑块422沿第一滑轨423运动，第一柔性安装架421固定在第一滑块422上，从而可随第一滑块在第一滑轨上沿y轴方向往复移动。

第二柔性调节装置430包括第二滑轨433、第二滑块432、滑轨安装板434和第二柔性安装架431。滑轨安装板434垂直固定在第一柔性调节装置的第一柔性安装架421上，其沿z轴方向延伸。第二滑轨433固定在滑轨安装板434上，其沿z轴方向延伸。第二滑块432沿第二滑轨433移动，第二柔性安装架431固定在第二滑块上，从而可随第二滑块在第二滑轨上沿z轴方向往复移动。

接头组件440包括接头安装架441、接头推进装置442和用于对接货架上的外接充电口的接头443；接头推进装置442优选为接头推进汽缸。接头443固定在接头安装架441上，接头安装架441固定在柔性调节机构上，具体为固定在第二柔性安装架431上，从而可随其沿z轴方向移动。接头443包括端部4431，该端部的截面沿插接方向逐渐减小，本实施例中，接头组件包括一对圆柱状接头，其端部为截面沿插接方向逐渐减小的锥形，对接头有很好的导向作用。

推进机构410包括沿x轴方向延伸的推进轨道413、推进滑块412、推进汽缸414以及与推进汽缸输出端固定连接的推进平台411，推进平台411与推进滑块412固定连接，从而可随推进滑块412沿推进轨道413移动。推进汽缸414将推进平台411沿推进轨道413推动，即沿x轴方向移动。柔性调节机构安装在该推进平台411上，从而可随推进平台的移动而移动。

本实施例对接模组还包括座体450，座体包括基板451，推进机构410固定安装在基板451上。

接头配合对接的货架上的外接充电口对应包括一对插孔，在对接过程中，在推进机构的作用下，接头的端部逐渐向插孔靠近，此时如果对接位置存在偏差，接头端部侧壁与插孔存在接触或碰撞，接头端部可通过柔性调节机构自适应地调节自身的位置，例如，若接头存在y向的偏差，此时接头端部侧壁与货架上的外接充电口上的插孔内壁接触，第一柔性调节装置沿其第一柔性滑轨移动（即为y向的自由移动），将接头与插孔的碰撞转化成接头沿y向的位移，防止接头与插孔产生硬性碰撞；同理，若接头在对接时在z轴方向存在误差，此时在第二柔性调节装置的作用下，使得接头z轴上可自由移动，将接头与插孔的碰撞转化成接头沿y向的位移，此时接头在与插孔的对接过程中实现自适应调节，有利于提高对接质量和效率，避免对接过程中的无规则震荡造成接头与货架上的外接充电口插孔的硬性碰撞或干涉，造成对接不顺利甚至对接失败。

同时参考图12～14，其中，图12为本发明电池自动充电系统中覆膜模组一个实施例的结构示意图，图13为图12所示实施例的仰视图，图14为图13的左视图；如图所示，参考图中右上角直角坐标系定义x、y、z方向，覆膜模组500包括送料装置510、覆膜机架、切料装置530和覆膜装置540和控制单元，该送料装置510、切料装置530和覆膜装置540均固定安装在覆膜机架上部，待覆膜产品从覆膜机架下部送入，保护膜卷料安装在送料装置上，其轴向平行于x轴方向，送料装置用于对保护膜进行牵引和导向，使得保护膜从卷料上放卷并朝y轴方向运动，切料装置用于沿x轴方向切割保护膜，覆膜装置用于将保护膜覆盖到待覆膜产品上，控制单元对送料装置510、切料装置530和覆膜装置540进行统一控制。

送料装置510包括用于安装保护膜卷料的置料机构511、导料装置512、导向辊513和张紧辊514，置料机构511包括安装架5111、活动安装部5112、一对挡料板5113和支撑管5114，安装架5111用于放置保护膜卷料，其与活动安装部5112连接，卷料可在安装架上转动，活动安装部用于固定安装架两端。导向辊的轴线与保护膜卷料的轴线相平行，张紧辊的轴线与保护膜卷料的轴线相平行。保护膜从卷料上抽出，依次经过挡料板5113、支撑管5114、导向辊513和张紧辊514，挡料板5113用于阻挡保护膜边沿防止其在x轴方向摆动，支撑管5114用于支撑并展平保护膜，防止保护膜再移动的过程中出现翻折，导向辊用于对保护膜进行导向，张紧辊514设置在导向辊513和导料装置512之间，用于张紧保护膜，以保证保护膜以展平状态进入导料装置，防止出现翻折或褶皱。

导料装置512包括一对平行安装的主动导料辊5121，其通过导料电机5122驱动。主动导料辊的轴线与保护膜卷料的轴线相平行，即与x轴方向平行。

覆膜装置包括覆膜支架541、移载机构和第六滑轨5432，覆膜支架541设置在图中未示出的覆膜机架上，第六滑轨5432固定在覆膜支架541上，移载机构沿第六滑轨5432移动。

保护膜从安装架5111经过导料装置到达切料装置530，保护膜端部由覆膜模组上的夹料组件5421夹取并随移载机构在第六滑轨5432上沿y轴方向往复移动，到位传感器感应到位后夹料机构停止沿y轴方向移动，此时切料装置放下刀片并沿第六滑轨5432方向移动刀架，将保护膜切断，覆膜模组上的夹料组件5421将切断后的保护膜沿第七滑轨5422方向移动到合适的位置并进行释放，完成覆膜。

覆膜支架541设置在图中未示出的覆膜机架上，覆膜支架541包括一对横梁和稳定梁，该对横梁平行设置在图中未示出的覆膜机架上，稳定梁两端与横梁固定连接。第六滑轨5432固定在覆膜支架541上，移载机构沿第六滑轨5432移动。

同时参考图13和图14，覆膜装置540包括夹料机构542、横向移载机构543，夹料机构上对称设置有一对夹料组件5421，夹料机构542通过横向移载机构543进行往复移动。

横向移载机构543包括第一滑台、第六滑轨5432、到位感应装置和第一辅助滑轨5433，第一辅助滑轨5433沿所述第六滑轨5432往复移动，夹料机构542与第一滑台连接并随其移动而移动，到位感应装置用于感应夹料机构是否到位,感应到位后反馈至控制其使第一滑台停止移动。夹料机构542上还固定设置有用于与第一辅助滑轨5433配合的滑动结构，其沿第一辅助滑轨5433往复移动。

夹料机构542包括第二滑台5423、第七滑轨5422、夹料组件5421和纵向到位传感器，其中，第二滑台沿第二滑轨往复移动，夹料组件与第二滑台相连接并随其移动而移动，纵向到位传感器设置在第二滑轨的两端，用于感应夹料组件是否到位。夹料组件5421包括第一夹板、第二夹板和夹料气缸，第一夹板通过夹料气缸伸缩实现相对第二夹板的移动，从而可对保护膜物料进行夹紧或释放。第一夹板和第二夹板上相应的位置还设置有一对用于感应有无物料的有料感应装置。其中第一滑台和第二滑台均为电动滑台，由相应的电动汽缸驱动。

同时参考图15、16，其中，图15为本发明电池自动充电系统中切料装置一个实施例的结构示意图，图16为图15所示实施例另一个角度的结构示意图，如图所示，切料装置530包括刀架531、刀架牵引装置532、刀架导轨533以及刀片5317，刀架牵引装置532牵引刀架531沿刀架导轨533运动。

刀架531包括活动连接件和滑动安装部，滑动安装部与刀架导轨相连接，刀片固定在所述活动连接件上。其中，活动连接件包括活动块5314、活动滑轨5315和活动气缸5316，刀片5317固定连接在活动块5314上，活动块上设置有与活动滑轨5315配合的滑槽，活动块5314与活动气缸5316的输出端固定连接并随其伸缩而沿活动滑轨运动，从而使得刀片5317也随其进行相应的运动。滑动安装部包括安装板5318，其上分别固定安装有第三滑块5311、第四滑块5312和夹板5313。活动气缸5316也固定在该安装板5318上。

刀架牵引装置532包括牵引电机5321、主动牵引轮5322、从动牵引轮5323和牵引带5324；其中，牵引带5324连接主动牵引轮和从动牵引轮，主动牵引轮与牵引电机5321输出端相连接，主动牵引轮带动牵引带5324转动，从而带动从动牵引轮5323转动。

刀架导轨533包括第一刀架导轨5331和第二刀架导轨5332，二者相互平行，其两端分别固定在切割基座534上。

夹板5313夹持在牵引带5324上，并随牵引带的移动而移动，从而使得安装板5318随其移动，即使得安装板5318带动活动连接件通过第三滑块5311和第四滑块5312分别沿第一刀架导轨5331和第二刀架导轨5332移动，刀片5317也相应地随活动连接件在该方向做相应的移动。

切料装置530还包括切割导向块535，其为沿刀架导轨533方向延伸的长条形，并位于刀片5317的运动轨迹上，其两端固定在切割基座534上，保护膜切割时，切割导向块535位于保护膜下方，其上表面与xy面平行。切割导向块535上开设切割导向槽5351，该导向槽的长度方向与沿刀架导轨的延伸方向平行（即为x轴方向），当切割气缸将刀片5317伸出时，刀片5317穿入切割导向槽5351中；切割时该切割导向块535将保护膜承载在其与刀片5317之间，切割导向槽5351有利于刀片切割干脆利落。

导料装置工作时，导料装置将保护膜物料沿y方向移动，夹料组件5421沿第七滑轨5422上升到一定位置，纵向到位传感器感应其到位，此时夹料组件停止上升并伸出第一夹板，夹料机构542沿横向移载机构543运动至切料装置处，使得第一夹板和第二夹板位于保护膜物料的两侧，此时有料感应装置感应有料，夹料气缸启动将第一夹板向第二夹板方向移动使得第一夹板和第二夹板将保护膜夹紧，横向移载装置上的第一滑台带动夹料机构沿第一滑轨移动，到达另一端，到位感应装置感应夹料机构到位后，夹料机构停止移动，此时切料装置放下刀片并沿刀架导轨进行移动，从而将保护膜切断；夹料组件通过第二滑台沿第二滑轨移动至待覆膜产品附近停止，该位置由相应的感应传感装置测定，此时夹料气缸将第一夹板伸出使其与第二夹板相离，完成保护膜物料的释放，使其覆盖在待覆膜产品上。

参考图17～19，其中，图17为本发明电池自动充电系统第二个实施例的整体结构示意图，图18为本发明第二个实施例上下料模组的结构示意图，图19为图18中电池抓取机构的示意图；如图17所示，电池自动充电系统包括货架100、上下料模组200、插拔线模组300、对接模组400、覆膜模组500和控制模组（图中未示出），上下料模组200用于将电池搬上货架100或将电池从货架100上取下，插拔线模组300用于插拔电池通信线和电源线，对接模组400用于与货架100对接，覆膜模组500用于对充电完成的电池覆盖保护膜，控制模组用于对上述货架100、上下料模组200、插拔线模组300、对接模组400和覆膜模组500进行统一控制。上料区1和下料区3分别设置有一个上下料模组200和两个插拔线模组300，插拔线模组分别设置在上下料模组两侧。充电区设置有若干个对接模组400，图中只示出其中一部分，运料小车（图中未示出）由控制模组控制带动货架100在各模组间移动，控制柜600设置在充电区2。

本实施例与第一个实施例的不同点在于，本实施例上下料模组200包括龙门架，分别设置在上料区和下料区，分别用于电池进行上料和下料。龙门架包括龙门架主体210a、第一支架220a、第二支架230a以及电池抓取机构240a。第一支架220a可沿龙门架主体210a长度方向上滑动，第一支架220a上还滑动设置有第二支架230a，第二支架230a可沿第一支架220a上下方向上滑动，第二支架230a上固设有一对电池抓取机构240a。第二支架230a包括一对滑动块231以及横向支撑架232。

电池抓取机构240a包括伸长臂241与L形夹爪242，沿垂直于第二支架230a的方向上，伸长臂241滑动设置于所述第二支架上，以使2个伸长臂241可以相对远离或靠近移动，以夹取电池，L形夹爪242固设于伸长臂241上，两个伸长臂上241的L形夹爪242相互配合以夹取电池。

本实施例龙门架式的上下料模组相对与第一个实施例的机械臂式上下料模组，具有更强的承载能力。

上述仅为本发明的较佳实施例，但本发明并不限制于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可以做出多种等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (5)

1.一种电池自动充电系统，其特征在于：包括货架、上下料模组、插拔线模组、对接模组、覆膜模组和控制模组，所述上下料模组用于将电池搬上所述货架或将电池从所述货架上取下，所述插拔线模组用于插拔电池通信线和电源线，所述对接模组用于与所述货架对接，所述覆膜模组用于对充电完成的电池覆盖保护膜，所述控制模组用于对所述货架、所述上下料模组、所述插拔线模组、所述对接模组和所述覆膜模组进行统一控制；其中：

所述插拔线模组包括基座、物料获取装置、驱动装置以及与所述基座连接的CCD装置，所述基座上连接有至少两个不同朝向的所述物料获取装置，所述驱动装置与所述基座连接，用于驱动所述基座运动，所述驱动装置基于所述CCD装置获取的图像驱动所述基座运动；所述物料获取装置包括连接在所述基座相对两侧的第一物料获取装置和位于所述第一物料获取装置之间的第二物料获取装置，所述第一物料获取装置可相对所述基座沿第一方向运动，和/或相对所述基座沿与所述第一方向垂直的第二方向运动；所述第二物料获取装置可相对所述基座沿所述第一方向运动，和/或相对所述基座沿所述第二方向运动；

所述对接模组包括接头组件、推进机构和柔性调节机构，所述接头组件包括接头，所述推进机构用于推动所述接头组件沿x轴方向移动，所述柔性调节机构用于对所述接头进行沿y、z轴方向的自适应调节；

所述柔性调节机构包括第一柔性调节装置和第二柔性调节装置，所述第一柔性调节装置包括第一滑轨、第一滑块和第一柔性安装架，所述第一滑轨沿y轴方向延伸，所述第一滑块沿所述第一滑轨运动，所述第一柔性安装架固定在所述第一滑块上；所述第二柔性调节装置设置在所述第一柔性调节装置上，所述第二柔性调节装置包括第二滑轨、第二滑块和第二柔性安装架，所述第二滑轨沿z轴方向延伸，所述第二滑块沿所述第二滑轨运动，所述第二柔性安装架固定在所述第二滑块上。

2.根据权利要求1所述的电池自动充电系统，其特征在于：所述货架包括外接充电口、第一工作台和第二工作台，所述外接充电口用于与所述对接模组对接，所述第一工作台与所述第二工作台之间通过连接结构进行连接，所述第一工作台上设置有多个充电接口，所述第二工作台上设置有移动平台，所述移动平台可在水平方向移动，所述第一工作台包括第一承载板，所述第一承载板通过连接柱与设置在承载板上的上横梁固接。

3.根据权利要求1所述的电池自动充电系统，其特征在于：所述上下料模组包括机械臂和电池手爪，所述电池手爪设在所述机械臂上，所述机械臂带动所述电池手爪进行移动，所述电池手爪包括手爪主体，所述手爪主体两侧边上固设有滑轨，所述手爪主体上、垂直于两个所述滑轨的方向上还设有一对支撑柱，所述支撑柱分别与两个滑轨滑动连接，所述手爪主体上还固设有第一驱动机构，所述第一驱动机构用于驱动所述支撑柱沿所述滑轨滑动，所述滑轨两端还固设有第二驱动机构，所述第二驱动机构的输出端固设有旋转夹爪，4个所述旋转夹爪从电池两端将电池进行夹紧。

4.根据权利要求1所述的电池自动充电系统，其特征在于：所述上下料模组包括龙门架，所述龙门架包括龙门架主体、第一支架和第二支架，所述第一支架可沿所述龙门架主体长度方向上滑动，所述第二支架可沿所述第一支架上下方向上滑动，所述第二支架上固设有一对电池抓取机构，所述电池抓取机构包括伸长臂与L形夹爪，沿垂直于所述第二支架的方向上，所述伸长臂滑动设置于所述第二支架上，以使2个所述伸长臂可以相对远离或靠近移动，以夹取电池，所述L形夹爪固设于所述伸长臂上，两个所述伸长臂上的所述L形夹爪相互配合以夹取电池。

5.根据权利要求1所述的电池自动充电系统，其特征在于：所述覆膜模组包括机架、控制单元以及固定安装在所述机架上的送料装置、切料装置和覆膜装置，所述控制单元用于对所述送料装置、所述切料装置和所述覆膜装置进行控制，所述送料装置包括用于可拆卸安装保护膜卷料置料机构，所述切料装置包括刀架和刀架导轨，所述刀架沿所述刀架导轨往复移动，所述覆膜装置包括夹料机构和横向移载机构，所述横向移载机构带动所述夹料机构进行往复移动。

Images