CN109230482A - 一种动力电池烘箱托盘或夹具定位方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种动力电池烘箱托盘或夹具定位方法，在搬运动力电池托盘或夹具的插臂上安装有3个激光距离传感器和1个接近传感器，同时在烘箱内壁上安装有对应各传感器的感应片；插臂由PLC控制器控制，在伺服运动模组的驱动下可完成左右、前后、上下方向的动作；插臂向烘箱内运送的同时激光距离传感器检测感应片，PLC控制器对X轴和Y轴预设的位移量与激光传感器检测的距离经过换算后比较，如检测距离与设定值相同则完成定位，如有偏差则PLC控制器根据计算的偏差数据控制伺服运动模组补偿运动偏差后完成定位；本发明与现有的烘烤托盘或夹具定位方式相比，更能保证定位精度，定位方式更智能、稳定,改善解决了传统定位距离偏差较大的问题。

Description

一种动力电池烘箱托盘或夹具定位方法
技术领域
本发明涉及动力电池制造技术领域，特别是一种动力电池烘箱托盘或夹具定位方法。
背景技术
在现有动力电池生产的烘烤工序中，烘箱夹具和托盘的定位均采用机械定位，机械定位存在定位精度偏差较大、定位稳定性差的问题；并且定位过程中机械定位机构会接触烘箱侧边，发生金属接触摩擦，长时间往复动作会产生金属粉尘给烘烤的电池带来隐患；而烘箱自带的定位装置仅仅是依靠光电传感器，当插臂携带动力电池托盘或夹具时，光电传感器存在的感应误差较大，托盘或夹具在烘箱内的位置不能控制在±1mm内，无法充分满足烘烤条件。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种动力电池烘箱托盘或夹具定位方法，保证定位精度。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种动力电池烘箱托盘或夹具定位方法，包括烘箱和用于搬运动力电池托盘或夹具进出烘箱的插臂；于所述插臂的同一侧面沿插臂的长度方向依次安装第一激光距离传感器、第二激光距离传感器和接近开关传感器，同时在插臂伸入烘箱的一端安装第三激光距离传感器；所述第一激光距离传感器和接近开关传感器分别与插臂的两端相邻，所述第二激光距离传感器与接近开关传感器相邻；
在烘箱的侧壁上分别对应第一激光距离传感器、第二激光距离传感器和接近开关传感器，安装第一感应片、第二感应片和第三感应片；且所述第一感应片和第二感应片之间的距离与第一激光距离传感器和第二激光距离传感器之间的距离相等，第二感应片和第三感应片之间的距离与第二激光距离传感器和接近开关传感器之间的距离相等；在烘箱的端壁上对应第三激光距离传感器安装第四感应片；
通过PLC控制器的控制，所述插臂在伺服运动模组的驱动下可实现在X轴、Y轴、Z轴方向的位移；
在伺服运动模组的驱动下，插臂搬运动力电池托盘沿Y轴方向向烘箱内运输，当插臂上的第二激光距离传感器感应到第一感应片时，传输信号至PLC控制器，通过伺服运动模组驱动插臂在X轴方向移动，初步定位插臂与烘箱侧壁的距离；初步定位的同时插臂继续向烘箱内运动，当接近开关传感器感应到第二感应片时开始减速,同时PLC控制器按预设的位移量控制伺服运动模组，使得插臂按照设定的位移量向烘箱内运动；当接近开关传感器感应到第三感应片，插臂则停止向烘箱内的运动，开始进行精准定位；此时第三激光距离传感器检测其与第四感应片之间的距离Y，第一激光距离传感器检测其与第一感应片之间的距离X1，第二激光距离传感器检测其与第二感应片之间的距离X2，经PLC控制器分析比对，如同时满足X1=X2=预设的X轴定位值，Y=预设的Y轴定位值时，则完成定位；如X1、X2与预设的X轴定位值存在偏差或Y与预设的Y轴定位值存在偏差，则PLC控制器根据计算的偏差数值，控制伺服运动模组驱动插臂补偿运动偏差后，完成二次定位。
优选的，所述伺服运动模组为由X轴伺服电机、Y轴伺服电机及Z轴伺服电机驱动的三轴龙门架模组。
优选的，所述烘箱的侧壁上还设置有极限感应片，当所述接近开关传感器越过第三感应片检测到极限感应片时，PLC控制器立刻控制插臂停止。
优选的，当二次定位结束后，PLC控制器再次分别比对X1、X2和预设的X轴定位值，以及Y和预设的Y轴定位值；如定位还是异常，则告警，通过人工干涉介入检查设备，监控和修改预设的X轴定位值和Y轴定位值。
本发明的有益效果如下：本发明于插臂上安装激光距离传感器和接近开关传感器，同时在烘箱内设置对应的四个感应片，通过各传感器与感应片的协同作用，可以提高定位稳定性和定位精度，比传统的机械定位减少了定位过程中的烘箱侧边摩擦和定位柱摩擦，减少烘箱内金属粉尘的产生。同时本发明结合PLC控制器和伺服运动模组，通过各传感器的数据反馈能够实现双闭环控制和自动偏差调整，边定位边同时进行检测比较，可以补偿运动偏差，完成两次定位，与现有的烘烤的光电传感器定位方式相比，更能保证定位精度，定位方式更智能、稳定,彻底解决了传统烘箱内动力电池托盘或夹具定位的距离偏差较大的问题。
附图说明
图1是本发明的流程框图；
图2是本发明的插臂在烘箱内部的定位结构示意图；
图3是本发明的定位检测示意图；
其中：1-插臂、2-第一激光距离传感器、3-第二激光距离传感器、4-接近开关传感器、5-第三激光距离传感器、6-第一感应片、7-第二感应片、8-第三感应片、9-极限感应片、10-第四感应片。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步说明：
一种动力电池烘箱托盘或夹具定位方法，包括烘箱（烘箱结构可参照现有技术，图中未画出），和用于搬运动力电池托盘或夹具进出烘箱的插臂1。
参照图2所示，于所述插臂1的同一侧面沿插臂1的长度方向依次安装第一激光距离传感器2、第二激光距离传感器3和接近开关传感器4，同时在插臂1伸入烘箱的一端安装第三激光距离传感器5。
所述第一激光距离传感器2和接近开关传感器4分别与插臂1的两端相邻，所述第二激光距离传感器3与接近开关传感器4相邻。
在烘箱的侧壁上分别对应第一激光距离传感器2、第二激光距离传感器3和接近开关传感器4，安装第一感应片6、第二感应片7和第三感应片8；且所述第一感应片6和第二感应片7之间的距离与第一激光距离传感器2和第二激光距离传感器3之间的距离相等，第二感应片7和第三感应片8之间的距离与第二激光距离传感器3和接近开关传感器4之间的距离相等。
在烘箱的端壁上对应第三激光距离传感器5安装第四感应片10。
为了保险起见，在烘箱的侧壁上还设置有极限感应片10，当所述接近开关传感器4越过第三感应片8检测到极限感应片10时，PLC控制器立刻控制插臂1停止。
参照图1所示，插臂受PLC控制器上的定位模块控制，并在伺服运动模组的驱动下可实现在X轴、Y轴、Z轴方向的位移。
本实施例中的伺服运动模组由伺服系统和运动模组组成，具体可以采用由X轴伺服电机、Y轴伺服电机及Z轴伺服电机驱动的XYZ三轴龙门架模组。
PLC控制器可以连接触摸屏控制，设定插臂在X轴、Y轴、Z轴方向上的位移量。
参照图3所示，在伺服运动模组的驱动下，插臂1搬运动力电池托盘沿Y轴方向向烘箱内运输，当插臂1上的第二激光距离传感器感3应到第一感应片6时，传输信号至PLC控制器，通过伺服运动模组驱动插臂1在X轴方向移动，初步定位插臂与烘箱侧壁的距离。
初步定位的同时插臂1继续向烘箱内运动，当接近开关传感器4感应到第二感应片7时开始减速,插臂以较最初更低的速度前进，同时PLC控制器按预设的位移量控制伺服运动模组，使得插臂1按照设定的位移量向烘箱内运动。
当接近开关传感器4感应到第三感应片8，插臂1则停止向烘箱内的运动，开始进行精准定位。
此时第三激光距离传感器5检测其与第四感应片10之间的距离Y，第一激光距离传感器2检测其与第一感应片6之间的距离X1，第二激光距离传感器3检测其与第二感应片7之间的距离X2，经PLC控制器分析比对，如同时满足X1=X2=预设的X轴定位值，Y=预设的Y轴定位值时，则完成定位。Y轴定位值可以由插臂1末端预设定位位置与烘箱端壁的整体距离Z1以及插臂的长度Z2决定，即等于Z1与Z2的差值。
如X1、X2与预设的X轴定位值存在偏差或Y与预设的Y轴定位值存在偏差，则PLC控制器根据计算的偏差数值，控制伺服运动模组驱动插臂1补偿运动偏差后，完成二次定位。
当二次定位结束后，PLC控制器再次分别比对X1、X2和预设的X轴定位值，以及Y和预设的Y轴定位值；如定位还是异常，则告警，通过人工干涉介入检查设备，监控和修改预设的X轴定位值和Y轴定位值。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种动力电池烘箱托盘或夹具定位方法，包括烘箱和用于搬运动力电池托盘或夹具进出烘箱的插臂，其特征在于：于所述插臂的同一侧面沿插臂的长度方向依次安装第一激光距离传感器、第二激光距离传感器和接近开关传感器，同时在插臂伸入烘箱的一端安装第三激光距离传感器；所述第一激光距离传感器和接近开关传感器分别与插臂的两端相邻，所述第二激光距离传感器与接近开关传感器相邻；
在烘箱的侧壁上分别对应第一激光距离传感器、第二激光距离传感器和接近开关传感器，安装第一感应片、第二感应片和第三感应片；且所述第一感应片和第二感应片之间的距离与第一激光距离传感器和第二激光距离传感器之间的距离相等，第二感应片和第三感应片之间的距离与第二激光距离传感器和接近开关传感器之间的距离相等；在烘箱的端壁上对应第三激光距离传感器安装第四感应片；
通过PLC控制器的控制，所述插臂在伺服运动模组的驱动下可实现在X轴、Y轴、Z轴方向的位移；
在伺服运动模组的驱动下，插臂搬运动力电池托盘沿Y轴方向向烘箱内运输，当插臂上的第二激光距离传感器感应到第一感应片时，传输信号至PLC控制器，通过伺服运动模组驱动插臂在X轴方向移动，初步定位插臂与烘箱侧壁的距离；初步定位的同时插臂继续向烘箱内运动，当接近开关传感器感应到第二感应片时开始减速,同时PLC控制器按预设的位移量控制伺服运动模组，使得插臂按照设定的位移量向烘箱内运动；当接近开关传感器感应到第三感应片，插臂则停止向烘箱内的运动，开始进行精准定位；此时第三激光距离传感器检测其与第四感应片之间的距离Y，第一激光距离传感器检测其与第一感应片之间的距离X1，第二激光距离传感器检测其与第二感应片之间的距离X2，经PLC控制器分析比对，如同时满足X1=X2=预设的X轴定位值，Y=预设的Y轴定位值时，则完成定位；如X1、X2与预设的X轴定位值存在偏差或Y与预设的Y轴定位值存在偏差，则PLC控制器根据计算的偏差数值，控制伺服运动模组驱动插臂补偿运动偏差后，完成二次定位。
2.根据权利要求1所述的一种动力电池烘箱托盘或夹具定位方法，其特征在于：所述伺服运动模组为由X轴伺服电机、Y轴伺服电机及Z轴伺服电机驱动的三轴龙门架模组。
3.根据权利要求1所述的一种动力电池烘箱托盘或夹具定位方法，其特征在于：所述烘箱的侧壁上还设置有极限感应片，当所述接近开关传感器越过第三感应片检测到极限感应片时，PLC控制器立刻控制插臂停止。
4.根据权利要求1所述的一种动力电池烘箱托盘或夹具定位方法，其特征在于：当二次定位结束后，PLC控制器再次分别比对X1、X2和预设的X轴定位值，以及Y和预设的Y轴定位值；如定位还是异常，则告警，通过人工干涉介入检查设备，监控和修改预设的X轴定位值和Y轴定位值。
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