CN109262247A - 一种电池包下层模组自动拧紧装置及其操作方法 - Google Patents

Abstract

一种电池包下层模组自动拧紧装置及其操作方法，涉及电池包加工设置的技术领域。本发明包括用于运输电池包下层模组的线体，电池包下层模组放置在托盘；线体的外周设置框架，框架上设置用于驱动桁架机械手的驱动机构，桁架机械手与PLC连接；桁架机械手上分别设置相机、拧紧轴、自动换套机构；所述自动换套机构包括压紧气缸和两组套筒。本发明实现了能够快速进行安装孔定位，实现自动化安装，生产效率高，操作简便的目的。

Description

一种电池包下层模组自动拧紧装置及其操作方法

技术领域

本发明涉及电池包加工设置的技术领域。

背景技术

目前的电池模组在组装过程中，多数还是采用手动拧紧螺丝的方式，操作时间长，有时会出现漏拧和未拧紧的情况，降低了工作效率。为了提高效率，出现了使用机械手来拧紧螺丝，但是存在定位不准确，良品率低的问题。

尤其是在对电池包下层模组螺栓拧紧的过程中，由于需要使用两套不同的螺栓结构，导致操作过程复杂，人工操作难度更大。

发明内容

本发明目的是提供一种能够快速进行安装孔定位，实现自动化安装，生产效率高，操作简便的电池包下层模组自动拧紧装置及其操作方法。

一种电池包下层模组自动拧紧装置，包括用于运输电池包下层模组的线体，电池包下层模组放置在托盘；线体的外周设置框架，框架上设置用于驱动桁架机械手的驱动机构，桁架机械手与PLC连接；桁架机械手上分别设置相机、拧紧轴、自动换套机构；所述自动换套机构包括压紧气缸和两组套筒。

基于本发明的电池包下层模组自动拧紧装置的操作方法，包括如下步骤：

第一步：托盘进入工位并停止；

第二步：桁架机械手带动相机对第一个模组一个边角螺栓进行拍照定位，PLC通过拍照定位的结果对另外3个边角螺栓进行计算，桁架机械手控制两个拧紧轴运动至一组对角螺栓正上方，自动认帽、拧紧，拧完一组对角螺栓后Z轴上升，拧紧轴变位至另一组对角螺栓上方，同样拧紧轴自动认帽、拧紧；

第三步：重复第二步动作，完成第一模组剩余螺栓拧紧；

第四步：PLC控制拧紧轴运动至自动换套机构空位置正上方插入，压紧气缸升出Z轴上升取下套筒，接着拧紧轴运动至另一组套筒正上方插入套筒，压紧气缸松开Z轴上升换好套筒；

第五步：桁架机械手带动相机对第二个模组每一个铜排螺栓进行拍照定位，PLC对拧紧轴需要移动的位置进行计算，桁架机械手控制两个拧紧轴运动至铜牌螺栓正上方，拧紧轴自动认帽、拧紧，拧完一组对角螺栓后Z轴上升并移至下一组模组铜排螺栓上方；

第六步：重复第五步动作完成剩余模组铜排螺栓拧紧；

第七步：桁架机械手回至原位，托盘回位，写码块与主机通讯，设备回位，托盘放行。

本发明为全自动设备，主要包括相机全自动拍照定位、全自动拧紧、全自动换套筒。由于下层模组有两种规格螺栓，设计采用先自动拧紧完一种螺栓再自动换套筒再自动拧紧另一种螺栓的一套工艺流程，整个拧紧过程采用双轴对角拧紧既满足了节拍需求又符合对角拧紧工艺要求。比起采用人工拧紧来说，操作简便，采用自动化方式进行安装，生产效率更高。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案进行详细说明：

如图1所示，一种电池包下层模组自动拧紧装置，包括用于运输电池包下层模组的线体1，电池包下层模组放置在托盘2；线体1的外周设置框架3，框架3上设置用于驱动桁架机械手4的驱动机构5，桁架机械手4与PLC连接；桁架机械手4上分别设置相机41、拧紧轴42、自动换套机构43；所述自动换套机构43包括压紧气缸和两组套筒。

如图1所示，本发明的线体1上设置与托盘2相配合的顶升定位机6。

基于本发明的电池包下层模组自动拧紧装置的操作方法，包括如下步骤：

第一步：托盘进入工位并停止；

第二步：桁架机械手带动相机对第一个模组一个边角螺栓进行拍照定位，PLC通过拍照定位的结果对另外3个边角螺栓进行计算，桁架机械手控制两个拧紧轴运动至一组对角螺栓正上方，自动认帽、拧紧，拧完一组对角螺栓后Z轴上升，拧紧轴变位至另一组对角螺栓上方，同样拧紧轴自动认帽、拧紧；

第三步：重复第二步动作，完成第一模组剩余螺栓拧紧；

第四步：PLC控制拧紧轴运动至自动换套机构43空位置正上方插入，压紧气缸升出Z轴上升取下套筒，接着拧紧轴运动至另一组套筒正上方插入套筒，压紧气缸松开Z轴上升换好套筒；

第五步：桁架机械手带动相机对第二个模组每一个铜排螺栓进行拍照定位，PLC对拧紧轴需要移动的位置进行计算，桁架机械手控制两个拧紧轴运动至铜牌螺栓正上方，拧紧轴自动认帽、拧紧，拧完一组对角螺栓后Z轴上升并移至下一组模组铜排螺栓上方；

第六步：重复第五步动作完成剩余模组铜排螺栓拧紧；

第七步：桁架机械手回至原位，托盘回位，写码块与主机通讯，设备回位，托盘放行。

通过顶升定位机来更好的固定托盘，此时本发明的电池包下层模组自动拧紧装置的操作方法，包括如下步骤：

第一步：线体将托盘输送进入工位；托盘在顶升定位机的作用下，托盘顶升定位，支撑气缸插入，顶升气缸回位，托盘进入工位并停止；

第二步：桁架机械手带动相机对第一个模组一个边角螺栓进行拍照定位，PLC通过拍照定位的结果对另外3个边角螺栓进行计算，桁架机械手控制两个拧紧轴运动至一组对角螺栓正上方，自动认帽、拧紧，拧完一组对角螺栓后Z轴上升，拧紧轴变位至另一组对角螺栓上方，同样拧紧轴自动认帽、拧紧；

第三步：重复第二步动作，完成第一模组剩余螺栓拧紧；

第四步：PLC控制拧紧轴运动至自动换套机构43空位置正上方插入，压紧气缸升出Z轴上升取下套筒，接着拧紧轴运动至另一组套筒正上方插入套筒，压紧气缸松开Z轴上升换好套筒；

第五步：桁架机械手带动相机对第二个模组每一个铜排螺栓进行拍照定位，PLC对拧紧轴需要移动的位置进行计算，桁架机械手控制两个拧紧轴运动至铜牌螺栓正上方，拧紧轴自动认帽、拧紧，拧完一组对角螺栓后Z轴上升并移至下一组模组铜排螺栓上方；

第六步：重复第五步动作完成剩余模组铜排螺栓拧紧；

第七步：桁架机械手回至原位，顶升定位机的顶升气缸伸出，顶升定位机的支撑气缸缩回，顶升定位机的顶升气缸缩回，托盘回位，写码块与主机通讯，设备回位，托盘放行。

Claims (4)

1.一种电池包下层模组自动拧紧装置，其特征在于包括用于运输电池包下层模组的线体（1），电池包下层模组放置在托盘（2）；线体（1）的外周设置框架（3），框架（3）上设置用于驱动桁架机械手（4）的驱动机构（5），桁架机械手（4）与PLC连接；桁架机械手（4）上分别设置相机（41）、拧紧轴（42）、自动换套机构（43）；所述自动换套机构（43）包括压紧气缸和两组套筒。

2.根据权利要求1所述的电池包下层模组自动拧紧装置，其特征在于上述线体（1）上设置与托盘（2）相配合的顶升定位机（6）。

3.基于权利要求1所述的电池包下层模组自动拧紧装置的操作方法，其特征在于包括如下步骤：

第一步：托盘进入工位并停止；

第二步：桁架机械手带动相机对第一个模组一个边角螺栓进行拍照定位，PLC通过拍照定位的结果对另外3个边角螺栓进行计算，桁架机械手控制两个拧紧轴运动至一组对角螺栓正上方，自动认帽、拧紧，拧完一组对角螺栓后Z轴上升，拧紧轴变位至另一组对角螺栓上方，同样拧紧轴自动认帽、拧紧；

第三步：重复第二步动作，完成第一模组剩余螺栓拧紧；

第四步：PLC控制拧紧轴运动至自动换套机构（43）空位置正上方插入，压紧气缸升出Z轴上升取下套筒，接着拧紧轴运动至另一组套筒正上方插入套筒，压紧气缸松开Z轴上升换好套筒；

第五步：桁架机械手带动相机对第二个模组每一个铜排螺栓进行拍照定位，PLC对拧紧轴需要移动的位置进行计算，桁架机械手控制两个拧紧轴运动至铜牌螺栓正上方，拧紧轴自动认帽、拧紧，拧完一组对角螺栓后Z轴上升并移至下一组模组铜排螺栓上方；

第六步：重复第五步动作完成剩余模组铜排螺栓拧紧；

第七步：桁架机械手回至原位，托盘回位，写码块与主机通讯，设备回位，托盘放行。

4.基于权利要求1或2所述的电池包下层模组自动拧紧装置的操作方法，其特征在于包括如下步骤：

第一步：线体将托盘输送进入工位；托盘在顶升定位机的作用下，托盘顶升定位，支撑气缸插入，顶升气缸回位，托盘进入工位并停止；

第二步：桁架机械手带动相机对第一个模组一个边角螺栓进行拍照定位，PLC通过拍照定位的结果对另外3个边角螺栓进行计算，桁架机械手控制两个拧紧轴运动至一组对角螺栓正上方，自动认帽、拧紧，拧完一组对角螺栓后Z轴上升，拧紧轴变位至另一组对角螺栓上方，同样拧紧轴自动认帽、拧紧；

第三步：重复第二步动作，完成第一模组剩余螺栓拧紧；

第四步：PLC控制拧紧轴运动至自动换套机构（43）空位置正上方插入，压紧气缸升出Z轴上升取下套筒，接着拧紧轴运动至另一组套筒正上方插入套筒，压紧气缸松开Z轴上升换好套筒；

第五步：桁架机械手带动相机对第二个模组每一个铜排螺栓进行拍照定位，PLC对拧紧轴需要移动的位置进行计算，桁架机械手控制两个拧紧轴运动至铜牌螺栓正上方，拧紧轴自动认帽、拧紧，拧完一组对角螺栓后Z轴上升并移至下一组模组铜排螺栓上方；

第六步：重复第五步动作完成剩余模组铜排螺栓拧紧；

第七步：桁架机械手回至原位，顶升定位机的顶升气缸伸出，顶升定位机的支撑气缸缩回，顶升定位机的顶升气缸缩回，托盘回位，写码块与主机通讯，设备回位，托盘放行。