CN108672320B - 电池包自动分配系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电池包自动分配系统，用于将电池包自动分配到对应的生产线上，包括取料机、分配车、上料机构、分配机构和控制器；分配车上设有信息识别器，信息识别器用于识别电池包的属性信息，根据属性信息确定预定位置；分配机构上设有识别模块，识别模块用于判断电池包的状态信息，根据状态信息分配电池包到预定生产线；控制器分别与取料机、分配车、上料机构和分配机构通信连接。本发明提供的电池包自动分配系统及方法通过设置具有信息识别器的分配车以及具有识别模块的分配机构，配合相应的运输和控制机构，完成电池包的自动识别、自动运输和自动分拣，实现了电池包的全自动分配。

Description

电池包自动分配系统及方法

技术领域

本发明涉及电池包回收设备领域，特别是涉及一种电池包自动分配系统及方法。

背景技术

近年来，新能源汽车正在蓬勃发展，电池模块是新能源汽车的核心部件之一，因而围绕电池模块而进行的工业生产也在快速发展，这其中包括电池模块回收处理产业。电池模块中除了含有可充电电池外，还有管理电池模块的管理模块、芯片和导线等等，这些元器件可以回收利用。

锂电池回收利用中需要首先将大个的废弃电池包拆解成电池组，然后再进行后续回收。然而现今动力电池行业的厂家众多，电池生产无统一标准，生产的电池形状、大小和结构可能都不相同，因而拆解时需要采用不同的生产线，现今采用人工拆解自然无须采用自动分配系统，但是电池包拆解过程中很可能因为电池破损造成电池中有害气体或挥发性电解质泄露对人体造成伤害，这是一项非常严重的问题。而为实现拆解的自动化，则必须首先实现电池包的自动分配，将同一类电池包分配到对应的拆解生产线上。

发明内容

基于此，有必要针对上述提到的至少一个问题，提供一种电池包自动分配系统及方法。

一种电池包自动分配系统，用于将电池包自动分配到对应的生产线上，包括：

取料机，用于将所述电池包装载到所述分配车上；

分配车，用于将所述电池包转运到预定位置；所述分配车上设有信息识别器，所述信息识别器用于识别所述电池包的属性信息，根据所述属性信息确定所述预定位置；

上料机构，用于将处于预定位置的分配车上的所述电池包装载到分配机构；

分配机构，用于将电池包分配到预定生产线上；所述分配机构上设有识别模块，所述识别模块用于判断所述电池包的状态信息，根据所述状态信息分配所述电池包到预定生产线；

控制器，所述控制器分别与所述取料机、所述分配车、所述上料机构和所述分配机构通信连接。

本发明相应提供了一种电池包自动分配方法，采用上述的电池包自动分配系统对电池包进行自动分配，包括如下步骤：

通过取料机将电池包装载到分配车上；

所述分配车对装载的电池包进行扫描，通过信息识别器识别电池包的属性信息，分配车根据属性信息确定并运动到预定位置；

上料机构判断到所述预定位置处具有装载有电池包的分配车，将所述电池包从分配车上装载到分配机构；

分配机构对电池包进行扫描，通过识别模块判断电池包的状态信息，根据所述状态信息将所述电池包分配到预定生产线，完成一次电池包自动分配。

本发明提供的电池包自动分配系统及方法通过设置具有信息识别器的分配车以及具有识别模块的分配机构，配合相应的运输和控制机构，完成电池包的自动识别、自动运输和自动分拣，实现了电池包的全自动分配。

附图说明

图1为本发明一实施例中的电池包自动分配系统的系统结构示意图；

图2为本发明一实施例中的取料机、分配车及上料机构的系统结构示意图；

图3为本发明一实施例中的取料机结构示意图；

图4为本发明一实施例中的夹持机构结构示意图；

图5为本发明一实施例中的上料机构结构示意图；

图6为本发明一实施例中的分配机构结构示意图；

图7为本发明一实施例中的电池包自动分配方法流程图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明一实施例中提供了一种电池包自动分配系统，如图1所示，用于将电池包6自动分配到对应的生产线5上，该自动分配系统至少包括取料机1、分配车2、上料机构3、分配机构4以及控制器(图中未示出)，该控制器分别与上述的取料机1、分配车2、上料机构3以及分配机构4进行通信连接，既可采用有线通信连接，也可采用无线通信连接，如控制器与分配车2之间的通信连接优选无线通信连接，用于接收取料机1、分配车2、上料机构3以及分配机构4反馈或者采集过来的信息，并根据各信息生成动作指令，指导各部件或元器件协同工作。具体的，控制器是一种逻辑计算控制器，可采用装载有自动控制软件的芯片，利用芯片控制电器元件按照一定的逻辑运转属于一种常见的现有技术，在此不做赘述。其中，取料机1用于将电池包6装载到分配车2上，分配车2用于将该电池包6转运到预定位置，而分配车2上设有信息识别器21，该信息识别器21用于识别装载在分配车2上的电池包6的属性信息，属性信息包括电池包型号信息、电池包品牌信息、电池包大小信息或电池包形状信息等中的一种或几种，电池包拆解工厂中根据生产能力，可能设置有多条电池包生产线5，为保证生产效率，每条生产线5需要在同一工作时间周期内只拆解一种品牌或型号的电池包6，因此首先将电池包6根据属性信息确定分配车2要到达的预定位置，分配车2根据确定好的预定位置运转，行进并抵达到该预定位置。而上料机构3则用于将处于预定位置的分配车2上的电池包6装载到分配机构4，分配机构4用于将电池包6分配到预定生产线5上，特别地，分配机构4上设有识别模块41，该识别模块41用于判断电池包6的状态信息，状态信息可以是下列信息中的一种或几种：电池包完整度信息、电池包形状信息、电池包使用时间信息、电池包重量信息等，其中电池包完整度信息指电池包6的形状与合格的出厂电池包6之间的外形相差度信息，用于评判电池包6的损坏变形程度，如果电池包6变形程度过大，则将其挑选出来；电池包形状信息，也即电池包6的外观状态信息；电池包使用时间信息，即电池包6从生产出来到使用结束之间的时间信息，可用于判断电池包6性能的参考；电池包重量信息，用于作为判断电池包6是否漏液、内部是否有电池组缺失的参考。根据上述的这些状态信息再进一步分配电池包6到与状态信息对应的预定生产线5上，从而完成电池包6从仓库到预定生产线5的自动分配。需要说明的是，上述的信息识别器21和识别模块41均采用到计算机识别技术，根据信息识别器21和识别模块41上装设的摄像头或者其他传感器采集电池包6的相关信息，将这些相关信息与存储在计算机系统中的标准信息对比，对电池包6的属性信息和状态信息进行判断或者区分，计算机识别技术是一种现有技术，具体的判断和区分过程在此不做更多描述。需要进一步说明的是，上述描述的是取料机1、分配车2、上料机构3以及分配机构4等电池包6自动分配系统中的各部件或元件进行自动分配时的结构或者功能，未描述其完成分配动作后的复位过程的结构或功能，本领域技术人员可知的，上述部件或元件也具备在相应工位上反复运转的结构或功能。

作为一个优选的方案，如图2所示，取料机1上设有第一位置信号发射器14，而分配车2上设有与第一位置信号发射器14相匹配的第一位置信号接收器22；当第一位置信号发射器14与第一位置信号接收器22之间的信号相匹配，取料机1将电池包6装载到分配车2上。只有当控制器判断到分配车2处于能够接收电池包6的位置时，控制器才向取料机1发出提取和装载电池包6的指令，确保取料机1安全而有效地转运装载电池包6。进一步优选的，预定位置处设有第二位置信号发射器31，而分配车2上设有与第二信号发射器相匹配的第二位置信号接收器23，当第二位置信号发射器31与第二位置信号接收器23之间的信号相匹配，说明分配车2处于预定位置处，进而控制器指导上料机构3运转。进一步优选的，分配车2具体采用有轨车辆，其在设定的轨道24上运行，在设定轨道24上运行更方便管理，也更有利于第一位置信号发射器14与第一位置信号接收器22、第二位置信号发射器31与第二位置信号接收器23之间的信号匹配。

作为一个优选的方案，如图3所示，取料机1具体包括行走机构11、伸缩机构12和夹持机构13，其中夹持机构13通过伸缩机构12与行走机构11连接，也即夹持机构13通过伸缩机构12可相对于行走机构11上下移动，而行走机构11用于夹持机构13在电池包6上的定位，夹持机构13则用于夹持电池包6，在行走机构11、伸缩机构12和夹持机构13的配合下运输电池包6。优选的，行走机构11由桥式起重机构成，而伸缩机构12由伸缩液压机构成。如图4所示，夹持机构13包括夹持框131和气缸夹持装置132，气缸夹持装置132包括伸缩气缸1321和夹持板1322，伸缩气缸1321设置在夹持框131的框架外侧上，伸缩气缸1321的活动端穿设于夹持框131且在所述夹持框131内侧与夹持板1322固定，夹持板1322上嵌设有压力传感器。当电池包6进入到夹持框131中，伸缩气缸1321工作，推动夹持板1322到电池包6上，当在电池包6上达到预定压力时，即可实现对电池包6的夹持。

作为一个优选的方案，如图5所示，上料机构3包括支撑架33、上料部32和传送部34，上料部32活动设置在支撑架33上，分配车2可在支撑架33的下方与传送部34之间相对往复移动，即可以是上料机构3在运动，也可以是上料机构3静止而分配车2移动，从而实现分配车2的位置调整。上料机构3上的传送部34设置在支撑架33下方，传送部34具体包括流水线框架、辊筒423及横移传送带，横移传送带设置在辊筒423间并且与流水线框架垂直，横移传送带可相对辊筒423在竖直方向上升降。分配车2具体包括载板及承运载板的运料架，所述运料架包括主体框架及支撑块，而支撑块与主体框架之间设有位置与横移传送带相匹配的穿设区域，以便于横移传送带在运料架上升降和移动。传送部与生产线5连接，可将承载在传送部的横向传送带上的电池包传输到生产线上。上料机构3的上料部32具体包括滑轮组件321、伸缩组件322及夹持组件323，其中滑轮组件321设置在支撑架33上且可沿支撑架33移动，而伸缩组件322与滑轮组件321连接，夹持组件323设置在伸缩组件322远离滑轮组件321的一端上。

作为一个优选的方案，如图6所示，分配机构4上还设有分拣模块42，分拣模块42与所述控制器通信连接，用于接收控制器的指令并进行动作。该分拣模块42包括具有若干出口421的分配架，而分配架内设有滚动组件。滚动组件可采用多种形式，一种是滚动组件由若干滚动圆球组成，滚动圆球的最高点共面，另一种形式是滚动组件具体包括若干并排设置的辊筒423以及旋转底座422，旋转底座422可以分配架的中心轴旋转以调整辊筒423的运动朝向。电池包6在滚动组件的传动下向控制器中指令指示的出口421运动，实现将电池包6分配到预定生产线5的目的。

本发明相应提供了一种电池包自动分配方法，采用上述的电池包6自动分配系统对电池包6进行自动分配，如图7所示，包括如下步骤：

步骤S10：通过取料机将电池包装载到分配车上。电池包预先放置在电池包储存处，即电池包原料仓库，

步骤S20：所述分配车对装载的电池包进行扫描，通过信息识别器识别电池包的属性信息，分配车根据属性信息确定并运动到预定位置。

步骤S30：上料机构判断到所述预定位置处具有装载有电池包的分配车，将所述电池包从分配车上装载到分配机构。

步骤S40：分配机构对电池包进行扫描，通过识别模块判断电池包的状态信息，根据所述状态信息将所述电池包分配到预定生产线，完成一次电池包自动分配。

需要说明的是，分配车2将取料机1装载的电池包6运输到预定位置之后，判断到电池包6由上料机构3卸载，分配车2自动返回到取料机1附近的待装载位置，以待接收下一个电池包6，因而在分配车2上也设置有压力传感器(图中未示出)，以判断分配车2上是否装载有电池包6。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种电池包自动分配系统，用于将电池包自动分配到对应的生产线上，其特征在于，包括：

取料机，用于将所述电池包装载到所述分配车上；

分配车，用于将所述电池包转运到预定位置；所述分配车上含有信息识别器，所述信息识别器用于识别所述电池包的属性信息，根据所述属性信息确定所述预定位置；

上料机构，用于将处于预定位置的分配车上的所述电池包装载到分配机构；

分配机构，用于将电池包分配到预定生产线上；所述分配机构上设有识别模块，所述识别模块用于判断所述电池包的状态信息，根据所述状态信息分配所述电池包到预定生产线；

控制器，所述控制器分别与所述取料机、所述分配车、所述上料机构和所述分配机构通信连接；

所述上料机构包括支撑架、上料部和传送部，所述上料部活动设置在所述支撑架上，所述分配车可在所述支撑架的下方与所述传送部之间往复移动，所述传送部设置在所述支撑架下方，所述传送部包括流水线框架、辊筒及横移传送带，所述横移传送带设置在所述辊筒间且与所述流水线框架垂直，所述横移传送带可相对所述辊筒在竖直方向上升降，所述分配车包括载板及承运所述载板的运料架，所述运料架包括主体框架及支撑块，所述支撑块与所述主体框架之间设有位置与所述横移传送带相匹配的穿设区域；所述上料部包括滑轮组件、伸缩组件及夹持组件，所述滑轮组件设置在所述支撑架上且可沿所述支撑架移动，所述伸缩组件与所述滑轮组件连接，所述夹持组件设置在所述伸缩组件远离所述滑轮组件的一端上。

2.根据权利要求1所述的电池包自动分配系统，其特征在于，所述取料机上含有第一位置信号发射器，所述分配车上含有与所述第一位置信号发射器相匹配的第一位置信号接收器；当所述第一位置信号发射器与所述第一位置信号接收器之间的信号相匹配，所述取料机将所述电池包装载到所述分配车上。

3.根据权利要求1所述的电池包自动分配系统，其特征在于，所述分配车在设定的轨道上运行。

4.根据权利要求1所述的电池包自动分配系统，其特征在于，所述属性信息包括以下至少一种：电池包型号信息、电池包品牌信息、电池包大小信息或电池包形状信息。

5.根据权利要求1所述的电池包自动分配系统，其特征在于，所述取料机包括行走机构、伸缩机构和夹持机构，所述夹持机构通过所述伸缩机构与所述行走机构连接，所述行走机构用于夹持机构在电池包上的定位，所述夹持机构用于夹持所述电池包。

6.根据权利要求5所述的电池包自动分配系统，其特征在于，所述行走机构由桥式起重机构成；所述伸缩机构由伸缩液压机构成；所述夹持机构包括一夹持框、气缸夹持装置，所述气缸夹持装置包括伸缩气缸及夹持板，所述伸缩气缸设置在所述夹持框的框架外侧上，所述伸缩气缸的活动端穿设于所述夹持框且在所述夹持框内侧与所述夹持板固定，所述夹持板上嵌设有压力传感器。

7.根据权利要求1所述的电池包自动分配系统，其特征在于，所述状态信息包括以下至少一种：电池包完整度信息、电池包形状信息、电池包使用时间信息。

8.根据权利要求1所述的电池包自动分配系统，其特征在于，所述分配机构上含有分拣模块，所述分拣模块包括具有若干出口的分配架，所述分配架内设有滚动组件；所述分拣模块与所述控制器通信连接。

9.一种电池包自动分配方法，其特征在于，采用如权利要求1～8任一所述的电池包自动分配系统对电池包进行自动分配，包括如下步骤：

通过取料机将电池包装载到分配车上；

所述分配车对装载的电池包进行扫描，通过信息识别器识别电池包的属性信息，分配车根据属性信息确定并运动到预定位置；

上料机构判断到所述预定位置处具有装载有电池包的分配车，将所述电池包从分配车上装载到分配机构；

分配机构对电池包进行扫描，通过识别模块判断电池包的状态信息，根据所述状态信息将所述电池包分配到预定生产线，完成一次电池包自动分配。

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