CN110328552B - 适应多规格动力电池的整理上线装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适应多规格动力电池的整理上线装置及方法,包括视觉识别测量装置以及动力上线整理装置,动力上线整理装置包括前后排平行并列设置的两个步进装置,在前排的步进装置上顺次设置两个工位,第一个工位设置平齐与电池的推送装置,在第二个工位处设置一个视觉识别测量装置;后排步进装置的步进初始位置设置三号工位;另一个视觉识别测量装置于三号工位处设置,三号工位上方还设置能够下降并夹紧调整电池在Z轴方向位置的Z轴方向整理装置;在Z轴方向整理装置下游两个工位上,顺次设置Y轴方向整理装置和X轴方向整理装置。适用于电池流水线切割之前,有效的将尺寸各异的电池摆放整齐,便于后续切割机对电池的切割。
Description
技术领域
本发明涉及动力电池回收处理领域,具体涉及电池切割拆解之前用于处理电池精准定位和流水线上线整理的一种动力电池回收处理装置。
背景技术
随着社会的发展,汽车、列车、电动自行车的数量越来越多,动力电池作为为这些工具提供动力来源的电源,其主要是指蓄电池,其中又以铅酸蓄电池居多。铅酸蓄电池是铅资源消耗最大的行业,超过世界铅总量的 80%。铅酸蓄电池报废周期短,每年报废的铅酸蓄电池总量巨大,占铅报废总量的 90%以上。报废的铅酸蓄电池中含有大量的铅氧化物、硫酸、砷等物质,处理不当,造成资源浪费,生态环境污染,危及人们的健康生活。因此,对废铅酸蓄电池合理的回收利用,是铅酸蓄电池行业发展的重要部分。
目前处理废旧铅酸蓄电池虽然有了一些基础的设备,但主要还是人工处理,采用先混后分的方式,由人工搬运、分选、切割、收集,由于动力电池型号,对各种电池的回收工艺无法精细处理,粗放的回收拆解方式不仅造成分离过程汇总各种金属资源的困难和对环境以及工人身体的污染,而且回收效率低。为此,研发一套低污染、高效率、安全的自动整理上线不同型号的动力电池装置,提高动力电池自动化拆解的效率是一件亟需解决的事情。
发明内容
本发明旨在解决的技术问题是:针对现有的动力电池型号多,动力电池回收处理自动化程度低、对环境和人体存在安全隐患等问题,提供了一种适用于电池流水线切割之前,用于多规格动力电池的整理上线装置及方法,该装置自动化程度高、适应性广、安全隐患低,使用视觉整理的方式有效的保证了动力电池上线过程中的准确性,减少了工作人员的劳动强度,并有效的将尺寸各异的电池摆放整齐,便于后续切割机对电池的切割。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:
一种适应多规格动力电池的整理上线装置,包括视觉识别测量装置以及动力上线整理装置,其特征在于:动力上线整理装置包括前后排平行并列设置的两个步进装置,在前排的步进装置上顺次设置两个工位,第一个工位设置平齐与电池的推送装置用于调整电池在步进装置上的偏移,第二个工位位于前排步进装置的步进方向末端,在第二个工位处设置一个视觉识别测量装置;后排步进装置的步进初始位置设置三号工位;另一个视觉识别测量装置于三号工位处设置,三号工位上方还设置能够下降并夹紧调整电池在Z轴方向位置的Z轴方向整理装置;在Z轴方向整理装置下游两个工位上,顺次设置Y轴方向整理装置和X轴方向整理装置。
三号工位与前排的第二个工位前后对应设置,中间通过过渡连接板连接用于电池推送;在Z轴方向整理装置后方,沿着步进方向依次设置四号工位和五号工作,在四号工位上方设置能够下降并夹紧调整电池在Y轴方向位置的Y轴方向整理装置,在五号工位上方设置能够下降并夹紧调整电池在X轴方向位置的X轴方向整理装置。
进一步的,各视觉识别测量系统均包括一个推动整理装置和至少一个视觉分析装置,所述的视觉分析整理装置包括相机、用于固定相机的矩形固定支架,矩形固定支架固定在步进装置上或龙门架上,使得各矩形固定支架上相机的镜头面均对应于要检测的电池面,推动整理装置安装在固定支架下方与电池平齐的位置,用于调整电池位置和在完成视觉位置检测后将电池推送到下一个工位。
进一步的,在所述一个视觉识别测量系统的步进上游设置另外一个推动整理装置,该推动整理装置与前排的步进装置上的前端侧挡板对应,均位于一号工位处,将一号工位上的电池推送至该前端侧挡板并与前排的步进装置的前端侧缘平齐。
进一步的,所述一个视觉识别测量系统在电池的顶部、前端外侧面以及步进方向下游的端面外围设置三个视觉分析装置,前端外侧面的视觉分析装置下方设置所述的一个推动整理装置,该一个推动整理装置与过渡连接板前后对应以将电池从前排步进装置推送到后排步进装置上。
进一步的,另一个视觉识别测量系统设置两个视觉分析装置,所述两个视觉分析装置分别对应前三个视觉分析装置所未检测的电池面:其中,一个视觉分析装置的矩形固定支架位于后排步进装置的后方固定,另一个视觉分析装置的矩形固定支架位于后排步进装置的步进上游方向端头固定,两个视觉分析装置的相机镜头位置均平齐与各自对应的三号工位上的电池端面设置;另一个视觉分析装置的矩形固定支架下方设置所述的一个推动整理装置,该一个推动整理装置的推动方向垂直于步进方向,用于在视觉分析后将电池位置进行垂直于步进方向的推送调整。
进一步的,各推动整理装置均包括气缸、用于固定气缸的固定支架、用于对气缸进行导向的导杆、与固定支架平行间隔设置且固定在气缸杠杆自由端的推板,所述推板用于与电池进行抵靠接触。
进一步的, Z轴方向整理装置包括能够竖直升降调整的一号升降平台、以及能够沿垂直于步进方向和竖直方向进行伸缩夹紧的一号夹取机构,一号夹取机构的水平上端面通过转盘与一号升降平台的下端面连接,升降平台根据电池高度下降到设定位置,一号夹取机构通过视觉分析得到的电池尺寸夹紧电池后,由转盘旋转90完成在Z轴方向上的调整。
进一步的,Y轴方向整理装置和X轴方向整理装置结构相同,顶部均设置与一号升降平台结构相同的升降平台,升降平台的升降自由端与下方的夹取机构的顶板固定连接,在夹取机构的顶板下方可旋转的悬置设置气缸夹紧装置,在所述气缸夹紧装置的顶板下方,通过平行设置的定夹板和动夹板间距调整而夹紧电池,其中,用于固定气缸的定夹板及支撑板通过转盘可旋转地支撑设置在顶板的两端向下悬臂板上,气缸的活塞杆自由端固定所述动夹板,在气缸两侧设置导轨用于对气缸进行导向。
进一步的,Y轴方向整理装置和X轴方向整理装置下方的夹取机构的设置方向不同,Y轴方向整理装置的夹取机构的气缸平行于后排步进装置的步进方向设置,X轴方向整理装置下方的夹取机构的气缸垂直于后排步进装置的步进方向设置。
适应多规格动力电池的整理上线方法,其特征在于包括如下步骤:
(1)将电池挨个放置在前排步进装置上,前排步进装置输送电池到一号工位;
(2)在一号工位,所述另外一个推动整理装置将一号工位上的电池推送至与前排的步进装置的前端侧缘平齐;
(3)前排步进装置将电池由一号工位输送到二号工位,在二号工位处,所述一个视觉识别测量系统检测电池的尺寸信息、以及前两个侧面和顶面的极柱位置,并反馈给控制系统,之后将电池推送到后排步进装置上的三号工位;
(4)在三号工位,所述另一个视觉识别测量系统检测电池另外两个侧面的极柱位置并反馈给控制系统,之后Z轴方向整理装置向下伸出而对电池进行Z轴方向的位置调整;
(5)完成Z轴方向的位置调整后,电池被输送到四号工位进行Y轴方向的位置调整;
(6)完成Y轴方向的位置调整后,电池被输送到五号工位进行X轴方向的位置调整,此时电池极柱朝定向摆放,在步进平台的输送下继续进入后续切割机中。
本发明为前端粗式上线输送线和后续精切割工序之间的过渡装置和工艺,有效解决了电池上线的整齐摆放问题,减少了工人劳动强度,实现了自动化机械工艺,提高了电池上线与回收的效率;由于各种夹紧装置均能够根据视觉检测结果调制夹紧距离,因而适用于各种规格和尺寸的电池,因而适用性广。
附图说明
图1是本发明废旧铅酸蓄电池视觉整理上线装置整体结构示意图(立体图);
图2是本发明废旧铅酸蓄电池视觉整理上线装置的步进装置工位示意图;
图3是本发明三步进装置上的工位分布结构示意图;
图4是本发明四步进装置上的工位分布结构示意图;
图5是本发明四步进装置的视觉分析装置安装示意图;
图6是本发明视觉分析装置结构图;
图7是本发明推动整理装置结构示意图;
图8是Z轴方向整理装置结构示意图;
图9是本发明一号升降平台机构示意图;
图10是本发明Z轴方向夹取机构示意图;
图11是本发明Y轴方向整理机构示意图;
图12是本发明Y轴方向夹取机构示意图;
图13是本发明X轴方向整理机构示意图;
图14是本发明X轴方向夹取机构示意图;
图15是本发明四步进装置或三步进装置的内视图;
图1—15中,各附图标记对应如下:
1:视觉分析装置;2:Z轴方向整理装置;3:Y轴方向整理装置;4:X轴方向整理装置;5:推动整理装置;6:四步进装置;7:视觉分析整理装置;8:三步进装置;9:电池;10:相机;11:相机固定支架;12:推板;13:固定支板;14:轴承;15:导杆;16:气缸;17:一号升降平台;18:Z轴方向夹取部分;19:一号升降油缸;20:一号导杆;21:一号轴承;22:一号支撑板;23:一号升降板;24:一号连接件;25:一号连接板;26:转盘;27:一号导轨;28:一号夹紧油缸;29:一号动夹板;30:一号定夹板;31:二号升降平台;32:Y轴方向夹取部分;33:二号连接件;34:二号连接板;35:二号导轨;36:二号夹紧油缸;37:二号动夹板;38:二号定夹板;39:三号升降平台;40:X轴方向夹取部分;41:三号连接件;42:三号连接板;43:三号导轨;44:三号夹紧油缸;45:三号动夹板;46:三号定夹板;47:上端面支撑板;48:侧面挡板;49:推头;50:链条;51:齿轮;52:马达。
具体实施方式
下面结合附图1-15,详细介绍本发明技术方案。
如图1-15所示为根据本发明实施的用于对废旧铅酸蓄电池进行整理上线的整理上线装置,三步进装置8、四步进装置6并列平行放置,从图1的左端往右端,在三步进装置8的中间位置设置一号工位1.1、右端位置设置二号工位2.1;图2-4中显示了三步进装置8和四步进装置6的工位与具体结构对应的示意图;其中,四步进装置6的左端靠后排设置并与前排平行设置的三步进装置8的右端有相互重叠段,在该重叠段区域内, 四步进装置6上设置三号工位3.1,三步进装置8上的二号工位2.1与四步进装置6上的三号工位3.1前后对应并排设置,在两者之间的三步进装置8上设置过渡板8.1,用于将电池9由三步进装置8推送到四步进装置6上。
二号工位2.1与三号工位3.1处各设置一套视觉分析整理装置7。视觉分析整理装置7包括一个推动整理装置5和至少一个视觉分析装置1,推动整理装置5的设置位置与电池9对应。所不同的是,二号工位2.1包括三个方向的一个视觉分析装置1,而三号工位3.1包括两个方向的视觉分析装置1。二号工位2.1用来检测电池三维尺寸以及相机所拍摄的三个面是否有极柱,三号工位3.1用来检测另外两个面的极柱位置。
由三号工位3.1继续往右端在四步进装置6上依次设置四号工位4.1、五号工位5.1,Z轴方向整理装置2、Y轴方向整理装置3、X轴方向整理装置4分别安装在所述的三、四、五号工位上。通过XYZ三个方向整理装置对电池的位置进行调整,实现电池位置的精准摆放,为切割和其他拆解工作做好准备。
图5和6所示为视觉分析装置1的具体结构,包括相机10和在相机10外围设置成矩形框用于固定相机10的相机固定支架11,相机10的镜头面与相机固定支架11的矩形面相互垂直。相机10通过支架固定在相机固定支架11上,用于分析出电池的尺寸和极柱的位置。
如图3,视觉分析装置1和推动整理装置5对应安装在三步进装置8的二号工位2.1的外围处,三个视觉分析装置1分别以相机10垂直悬置于电池9上方、相机10的镜头面垂直于电池步进方向、和相机10的镜头在侧面平行于电池步进方向的方式设置。三个视觉分析装置1中,其中两个的相机固定支架11螺钉固定在三步进装置8的右端,顶部悬置的一个视觉分析装置1的相机固定支架11固定在三步进装置8外围的龙门架(未示出)上; 由此使三个视觉分析装置1的取景区从三个相互垂直的面包围电池9,检测出该三个面出电池的尺寸和极柱的位置。
如图4,视觉分析装置1和推动整理装置5对应安装在四步进装置6左端与二号工位2.1前后对应的三号工位3.1外围 。此时,两个视觉分析装置1分别以相机10的镜头面垂直于电池步进方向、和相机10的镜头面平行于电池步进方向的方向设置固定在四步进装置6上以使取景区从两个相互垂直的面包围电池9,由此获得另外两个面的极柱的位置。
如图1-3,在一号工位1.1外围,与一号工位1.1相对应,一个推动整理装置5安装在四步进装置6的左端头外围,挡板正对三步进装置8往一号工位1.1输送的电池9 ,在前序工序将电池9在三步进装置8的位置放置偏离于步进方向时,该推动整理装置5根据需要将电池9往四步进装置6前端侧挡板的位置推送使电池9的前侧面抵靠在前端侧挡板8.2上,使上线的电池9均与三步进装置8的前端侧边缘平齐,然后电池输送到二号工位2.1, 视觉分析装置测量电池长宽高和三个面的电池极柱的位置,将数据反馈给控制系统。
图7所示为推动整理装置5的具体结构,推动整理装置5在整个视觉整理上线装置中是作为推动装置多处设置,结构相同,大小因工位设置而变动。推动整理装置5包括用于推动电池与电池接触的推板12、导杆15、气缸16,气缸16通过气缸法兰固定在固定支板13上,推板12与固定支板13平行地设置并固定在气缸推杆自由端上,气缸推杆自由端穿过固定支板13而与推板12固定。在气缸16两侧,与气缸推杆伸出方向平行地各设置一个导杆15,导杆15通过轴承14与推板12连接,使推动过程能平稳运行。推板12设置为随气缸推杆而平移远离或靠近固定支板13,轴承14分别位居在气缸法兰两旁并安装在固定支板13上。
如图1-4、8-10,所述Z轴方向整理装置2 位于三号工位3.1上,包括通过转盘26相互组合连接的一号升降平台部分17和Z轴方向夹取部分18;转盘26的定盘26.1通过螺栓与升降平台17固定连接,Z轴方向夹取部分18通过螺钉与转盘26的动盘26.2连接。Z轴方向整理装置2具体结构参见图9和10:
如图9所示,一号升降平台17的结构和推动整理装置5相似,包括一号升降油缸19、一号导杆20、一号轴承21、相互平行设置的一号支撑板22和一号升降板23。一号升降油缸19的法兰固定在一号支撑板22上,一号升降油缸19的油缸推杆穿过一号支撑板22后与一号升降板23连接,在一号升降油缸19两侧各设置至少一根一号导杆20,各一号导杆20通过一号轴承21与升降板23连接,保证升降过程的平稳运行;一号轴承21均布在油缸法兰四角外围与一号支撑板22连接。
如图10的Z轴方向夹取部分18包括:一号连接件24、一号连接板25、转盘26、一号导轨27、一号夹紧油缸28、一号动夹板29、一号定夹板30。一号连接板25安装在转盘26上并设置为能在转盘26的动盘26.2上绕转盘轴转动,一号夹紧油缸28的油缸法兰与一号连接板25固定连接。
在一号连接板25竖直设置,在一号连接板25的底部与一号连接板25垂直的设置一号定夹板30,在一号连接板25上沿板面竖直设置一号夹紧油缸28,在一号夹紧油缸28活塞杆自由端固定设置一号动夹板29,一号定夹板30与一号动夹板29平行间隔设置,一号连接件24设置在一号连接板25上对一号夹紧油缸28起约束固定作用。一号夹紧油缸28活塞杆的自由端从一号连接件24中穿过后与一号动夹板29固定连接,一号动夹板29设置为随着一号夹紧油缸28活塞杆远离或靠近一号定夹板30。
一号连接板25上沿一号夹紧油缸28活塞杆伸缩方向在一号夹紧油缸28两侧各设置一个一号导轨27,一号动夹板29两侧端头与一号连接板25对应处各设置滑块结构与各自所在侧和一号导轨27滑动连接。根据视觉分析得到的电池尺寸信息,一号夹紧油缸28带动一号动夹板29靠近一号定夹板30来夹紧电池。
如图4所示,其中一号连接板25平行于在四步进装置6上端面设置,使得该转盘26的旋转轴垂直于四步进装置6上端面,而固定在一号连接板25上的一号夹紧油缸28活塞杆夹紧方向,即Z轴方向设置为通过旋转转盘26而与四步进装置6步进方向垂直。
如图11-12,所述Y轴方向整理装置3设在在四号工位4.1上,包括通过转盘26相互组合连接的二号升降平台部分31和Y轴方向夹取部分32;转盘26的定盘26.1通过螺栓与二号升降平台31固定连接,Y轴方向夹取部分32通过螺钉与转盘26的动盘26.2连接。
其中二号升降平台31结构与一号升降平台17结构相似,所不同的是二号升降平台31的推板为两端具有与板体垂直的悬臂板32.1,形成具有U型横截面的工字型支架,工字型支架两端悬臂板32.1上可旋转地连接二号连接板34;其中一端悬臂板32.1通过动盘26固定二号连接板34端头的二号定夹板38,另一端悬臂板32.1通过轴承支撑在二号连接板34末端的垂直支架上。 如图9-10,其中Y轴方向夹取部分32包括:二号连接件33、二号连接板34、转盘26、二号导轨35、二号夹紧油缸36、二号动夹板37、二号定夹板38。二号夹紧油缸36的油缸法兰与二号连接板34连接,二号导轨35位居二号夹紧油缸36两旁,二号定夹板38通过二号连接件33固定在二号连接板34上。保证二号夹取部分32的稳定升降。
如图11-12,同Z轴方向夹取部分18结构相似,Y轴方向夹取部分32中,与二号夹紧油缸36活塞杆垂直的二号定夹板38的外板面上通过螺钉固定在转盘26的动盘26.2上,由此使得二号连接板34可旋转的连接在转盘26上。与二号定夹板38平行间隔设置的二号动夹板37固定在二号夹紧油缸36的活塞杆伸出端上,二号动夹板37的另一面通过二号连接件33与二号导轨35上的滑块连接。
二号动夹板37两侧通过滑块与二号导轨35滑动接触。根据视觉分析得到的电池尺寸信息,二号夹紧油缸36带动二号动夹板37靠近或远离二号定夹板38来夹紧电池。
综合图1和图4所示,其中Y轴方向夹取部分32的推板平板平行于在四步进装置6上端面设置,但由于Y轴方向夹取部分32的该转盘26的旋转轴平行于电池步进方向,因而Y轴方向沿四步进装置6步进方向夹紧或放松。
如图13-14, X轴方向整理装置4包括通过转盘26组合连接的三号升降平台部分39和X轴方向夹取部分40;转盘26的定盘26.1通过螺栓与三号升降平台39固定连接,X轴方向夹取部分40通过螺钉与转盘26的动盘26.2连接。其中三号升降平台39结构与一号升降平台17结构相同,保证X轴方向夹取部分40的稳定升降。
其中X轴方向夹取部分40的结构与Y轴方向夹取部分32相同,包括:三号连接件41、三号连接板42、转盘26、三号导轨43、三号夹紧油缸44、三号动夹板45、三号定夹板46。三号夹紧油缸44的油缸法兰与三号连接板42连接,三号导轨43位居三号夹紧油缸44两旁,三号定夹板46与三号连接板42板面垂直的固定在三号连接板42上。
同Y轴方向夹取部分32结构相同,三号升降平台部分39末端的推板40.1两端设置于板体相垂直的悬臂板,与三号夹紧油缸44活塞杆垂直的三号定夹板46的外板面上通过螺钉连接转盘26(包括相互转动连接的定盘和动盘),转盘26的定盘固定在推板40.1一端的悬臂板上, 由此使得三号连接板42可旋转的连接在转盘26上,推板40.1另一端的悬臂板上可旋转地支撑设置三号连接板42。
如图14,与三号定夹板46平行间隔设置的三号动夹板45固定在三号夹紧油缸44的活塞杆伸出端上,通过固定在三号连接板42上的三号连接件41约束活塞杆。三号动夹板45靠近三号连接板42的端面两侧通过与三号导轨43上的滑块连接以对活塞杆方向进行导引。
综合图1和图4所示,X轴方向整理装置4的转盘26旋转轴垂直于电池步进方向设置,三号夹紧油缸44伸缩夹紧方向也垂直于电池步进方向设置,因而该垂直于电池步进方向即为X轴方向。
如图15所示为根据本发明实施的用于对废旧铅酸蓄电池进行整理上线的三步进装置8和四步进装置6,两者结构相同,仅仅是根据工位的数量不同而长短不同。均由上端面支撑板47与侧面挡板48构成矩形箱形结构,包括:上端面支撑板47、侧面挡板48、推头49、链条50、齿轮51、液压马达52。上端面支撑板47与侧面挡板48通过螺钉组合连接成箱形结构,在箱体内,齿轮51通过传动轴分别安装在侧面挡板48的同侧前后端,链条50安装在齿轮51上,推头49通过支撑板47上的槽孔49.1与链条50连接;液压马达52作为动力原件,通过齿轮51带动链条50运动,所述链条50上分段间隔固定连接推头49带动动力电池9运动,可选择地设置链条张紧装置(侧面挡板48上的支撑杆处)能够有效避免链条50松弛下坠等现象。所述链条49上分段间隔固定连接推头50带动动力电池运动(每隔一个工作要求的间隔,就在链条50上安装一个推头490),上端面支撑板47位于链条50上方,主要是放置电池9,电池9在上端面支撑板47上运动,同时上端面支撑板47能够承受电池所需承受的载荷。
三步进装置8和四步进装置6取代一般的链带输送装置,在动力方面,使用液压马达能更好的满足启停频繁的工作状态,其传动装置主要由齿轮带动链条组成,每隔一个工作要求的间隔,就在链条上安装一个推头,带动废动力电池移动,这样,三步进装置8和四步进装置6不仅能满足启停频繁的工作状态,也能更好的承受电池处理时的压力,比常规的链带输送装置更能满足要求。
采用本发明的视觉整理上线装置进行对不同规格的废旧铅酸蓄电池进行电池整理上线的方法,其特征包括如下具体步骤:
首先,电池9由三步进装置8的左端输送到一号工位1.1进行可选择的偏差调整,然后输送到二号工位2.1由视觉分析整理装置7进行视觉分析整理,视觉分析整理装置7测量出电池尺寸,将数据信息反馈给控制系统(本专利未示出,通用的PLC控制系统均可,控制系统分别与视觉识别测量系统以及动力上线整理系统信号连接;控制系统接收相机的图像参数数据,然后控制各夹紧装置和推动装置配合步进装置动作);
然后,视觉分析整理装置7自带的推动整理装置5将完成二号工位检测的电池9推送到四步进装置6的三号工位,并由三号工位的视觉分析装置1检测出极柱位置,将数据信息反馈给控制系统;之后,Z轴方向整理装置2向下伸出夹紧电池9并调整夹紧位置完成在Z轴方向上的调整;随后,四步进装置6将电池9输送到四号工位4.1,Y轴方向整理装置3夹紧电池9完成在Y轴方向上的调整;然后,四步进装置6将电池9输送到五号工位5.1,X轴方向整理装置4夹紧电池完成在X轴方向上的调整;
最后,电池9按照要求,电池极柱朝定向摆放,在四步进装置6的输送下进入到后续工序的切割机中,完成后续电池的切割拆解。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变换或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围。
Claims (8)
1.一种适应多规格动力电池的整理上线装置,包括视觉识别测量装置以及动力上线整理装置,其特征在于:动力上线整理装置包括前后排平行并列设置的两个步进装置,在前排步进装置上顺次设置两个工位,第一个工位设置平齐于电池的推送装置用于调整电池在该前排步进装置上的偏移,第二个工位位于前排步进装置的步进方向末端,在第二个工位处设置一个视觉识别测量装置;后排步进装置的步进初始位置设置三号工位;三号工位与前排的第二个工位前后对应设置,中间通过过渡连接板连接用于电池推送;另一个视觉识别测量装置于三号工位处设置;三号工位上方还设置能够下降并夹紧调整电池在Z轴方向位置的Z轴方向整理装置; 在Z轴方向整理装置下游两个工位上,顺次设置Y轴方向整理装置和X轴方向整理装置;
Z轴方向整理装置包括能够竖直升降调整的一号升降平台、以及能够沿垂直于步进方向和竖直方向进行伸缩夹紧的一号夹取机构,一号夹取机构的水平上端面通过转盘与一号升降平台的下端面连接,升降平台根据电池高度下降到设定位置,一号夹取机构通过视觉分析得到的电池尺寸夹紧电池后,由转盘旋转90完成在Z轴方向上的调整;
Y轴方向整理装置和X轴方向整理装置结构相同,顶部均设置与一号升降平台结构相同的升降平台,升降平台的升降自由端与下方的夹取机构的顶板固定连接,在夹取机构的顶板下方可旋转的悬置设置气缸夹紧装置,在所述气缸夹紧装置的顶板下方,通过平行设置的定夹板和动夹板间距调整而夹紧电池,其中,用于固定气缸的定夹板及支撑板通过转盘可旋转地支撑设置在顶板的两端向下悬臂板上,气缸的活塞杆自由端固定所述动夹板,在气缸两侧设置导轨用于对气缸进行导向;Y轴方向整理装置和X轴方向整理装置下方的夹取机构的设置方向不同,Y轴方向整理装置的夹取机构的气缸平行于后排步进装置的步进方向设置,X轴方向整理装置下方的夹取机构的气缸垂直于后排步进装置的步进方向设置。
2.根据权利要求1所述的适应多规格动力电池的整理上线装置,其特征在于:在Z轴方向整理装置后方,沿着步进方向依次设置四号工位和五号工位,在四号工位上方设置能够下降并夹紧调整电池在Y轴方向位置的Y轴方向整理装置,在五号工位上方设置能够下降并夹紧调整电池在X轴方向位置的X轴方向整理装置。
3.根据权利要求1所述的适应多规格动力电池的整理上线装置,其特征在于:各视觉识别测量装置均包括一个推动整理装置和至少一个视觉分析装置,所述的视觉分析装置包括相机、用于固定相机的矩形固定支架,矩形固定支架固定在步进装置上或龙门架上,使得各矩形固定支架上相机的镜头面均对应于要检测的电池面,推动整理装置安装在固定支架下方与电池平齐的位置,用于调整电池位置和在完成视觉位置检测后将电池推送到下一个工位。
4.根据权利要求3所述的适应多规格动力电池的整理上线装置,其特征在于:两个视觉识别测量装置中,在所述一个视觉识别测量装置的步进上游设置另外一个视觉识别测量装置的推动整理装置,该推动整理装置与前排步进装置上的前端侧挡板对应,均位于一号工位处,将一号工位上的电池推送至该前端侧挡板并与前排步进装置的前端侧缘平齐。
5.根据权利要求1所述的适应多规格动力电池的整理上线装置,其特征在于:两个视觉识别测量装置中,所述一个视觉识别测量装置在电池的顶部、前端外侧面以及步进方向下游的端面外围设置三个视觉分析装置,前端外侧面的视觉分析装置下方设置所述的一个视觉识别测量装置的推动整理装置,该一个推动整理装置与过渡连接板前后对应以将电池从前排步进装置推送到后排步进装置上。
6.根据权利要求1所述的适应多规格动力电池的整理上线装置,其特征在于:所述另一个视觉识别测量装置设置两个视觉分析装置,所述两个视觉分析装置分别对应前三个视觉分析装置所未检测的电池面:其中,一个视觉分析装置的矩形固定支架位于后排步进装置的后方固定,另一个视觉分析装置的矩形固定支架位于后排步进装置的步进上游方向端头固定,两个视觉分析装置的相机镜头位置均平齐于各自对应的三号工位上的电池端面设置;另一个视觉分析装置的矩形固定支架下方设置所述的一个视觉识别测量装置的推动整理装置,该一个推动整理装置的推动方向垂直于步进方向,用于在视觉分析后将电池位置进行垂直于步进方向的推送调整。
7.根据权利要求3所述的适应多规格动力电池的整理上线装置,其特征在于:各推动整理装置均包括气缸、用于固定气缸的固定支架、用于对气缸进行导向的导杆、与固定支架平行间隔设置且固定在气缸杠杆自由端的推板,所述推板用于与电池进行抵靠接触。
8.适应多规格动力电池的整理上线方法,其特征在于采用上述权利要求1-7任一项所述的适应多规格动力电池的整理上线装置,包括如下步骤:
(1)将电池挨个放置在前排步进装置上,前排步进装置输送电池到一号工位;
(2)在一号工位,所述平齐于电池的推送装置将一号工位上的电池推送至与前排步进装置的前端侧缘平齐;
(3)前排步进装置将电池由一号工位输送到二号工位,在二号工位处,所述一个视觉识别测量装置检测电池的尺寸信息、以及前两个侧面和顶面的极柱位置,并反馈给控制系统,之后将电池推送到后排步进装置上的三号工位;
(4)在三号工位,所述另一个视觉识别测量装置检测电池另外两个侧面的极柱位置并反馈给控制系统,之后Z轴方向整理装置向下伸出而对电池进行Z轴方向的位置调整;
(5)完成Z轴方向的位置调整后,电池被输送到四号工位进行Y轴方向的位置调整;
(6)完成Y轴方向的位置调整后,电池被输送到五号工位进行X轴方向的位置调整,此时电池极柱朝定向摆放,在步进平台的输送下继续进入后续切割机中。
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