一种锂电池模块检测设备的螺丝组装装置
技术领域
本发明涉及锂电池模块检测领域,具体涉及一种锂电池模块检测设备的螺丝组装装置。
背景技术
锂电池模块需要拧入螺丝进行紧定后再进行电压、内阻参数值、尺寸检测等检测并进行贴标操作,现有的上述锂电池检测大多是分开操作。中国国家知识产权局公开了公开号为CN104037469A,专利名称为自动散热充电式电池包的专利,该专利包括电池包上盖和电池包下壳,电池包上盖和电池包下壳对合后能够形成一个壳体,保护内部的电池包元件,电池包上盖与电池包下壳形成的壳体内部设置有电池包内PCB和电池组,电池包内PCB连接电池组,并控制电池组的充放电;还设置有风扇,风扇安装在电池组的侧面。上述专利公开了电池包为组装式,通过拧入螺丝进行紧定。
现有检测设备存在的不足是:1. 锂电池螺丝的组装一般由人工完成,锂电池模块没有特定治具,生产效率低,并且电池锁螺丝过程需要翻面,使得锁螺丝工序效率低;2. 组装式锂电池模块通过拧入螺丝进行紧定,在使用过程中,螺丝孔中会进入一些粉尘等泥垢堵住螺丝端部的纹路,导致锂电池模块难以拆卸;3.在检测的过程中,需要测试不同的参数,在一个工位难以实现,因此需要移运,由于工位较多,现有的移运机构重量大,刚度低,导致移运准确度低影响检测的准确性。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中对人工锁螺丝,锂电池模块没有特定治具,生产效率低的问题,提供一种双工位锁螺丝,治具定位锂电池模块,锂电池模块可翻转的锂电池模块检测设备的螺丝组装装置。
为本发明之目的,采用以下技术方案予以实现:一种锂电池模块检测设备的螺丝组装装置,该装置包括锁螺丝机构、螺丝上料池、工位切换机构和锂电池模块翻转机构;所述的锁螺丝机构设置有对称布置的两组,锂电池模块翻转机构安装在工位切换机构上,螺丝上料池位于锂电池模块翻转机构的侧方;所述的锁螺丝机构位于锂电池模块翻转机构的两侧,所述的锁螺丝机构设置有并列的两组;所述的锁螺丝机构用于将螺丝拧紧在锂电池模块中,所述的锂电池模块翻转机构用于放置和夹紧锂电池模块,并对锂电池模块进行翻转,所述的工位切换机构用于对锂电池模块翻转机构进行侧移,切换工位。
作为优选,所述的锂电池模块翻转机构包括第三滑台、固定转座、转动气缸、接料治具、夹紧气缸和夹紧块;第三滑台设置在移动安装板上,固定转座安装在第三滑台的移动部,转动气缸安装在固定转座的立板上;接料治具转动连接在固定转座上,接料治具的一端设置有转轴,该转轴与固定转座相铰接,接料治具的另一端设置有与转动气缸转动端相连接的连接块;夹紧气缸安装在接料治具底部,夹紧块安装在夹紧气缸的伸缩端。
作为优选,所述的接料治具上还设置有接料台,接料台四周边缘凸起,并且两侧凸起为弧状,与锂电池模块形状相匹配;接料台上开有四个圆孔;接料治具的底板上设置有四个圆孔。
作为优选,所述的夹紧气缸设置有两个,位于接料台的两侧,夹紧块的底端设置有胶块。
作为优选,所述的锁螺丝机构包括安装架、第一滑台、第二滑台和锁螺丝器;所述的第一滑台设置在安装架上,第二滑台设置在第一滑台的移动部,所述的第一滑台与第二滑台相垂直,锁螺丝器竖直安装在第二滑台的移动部。
作为优选,所述的工位切换机构包括底板、驱动气缸和移动安装板;所述的底板上设置有滑轨,移动安装板通过滑轨与底板相移动连接;驱动气缸安装在底板上,驱动气缸的伸缩端与移动安装板的伸缩端相连接。
作为优选,该装置在动作时,锂电池模块被放置到接料治具中,而后夹紧气缸带动夹紧块下降压住锂电池模块,而后转动气缸带动整个接料治具转动一百八十度,使锂电池模块朝下,而后驱动气缸驱动接料治具向侧方移动,而后锁螺丝器在第一滑台和第二滑台的带动下将螺丝上料池中的螺丝移动到锂电池模块需要组装螺丝的孔中,进行旋紧。
一种锂电池模块检测设备,该设备包括机架以及安装在机架上的电池移运装置、外观检测装置、参数检测装置、贴标装置、螺丝盖组装装置、尺寸检测装置、下料装置和上述的螺丝组装装置。
本发明采用上述技术方案后产生的有益效果是:设置了两组锁螺丝机构,同时进行组装,提高螺丝组装的效率;锂电池模块翻转机构设置有并列的两组,在翻转的时候锁螺丝工序不需等待,只需由工位切换机构进行移动,对其中一个锂电池模块翻转机构进行加工;锂电池模块翻转机构中设置相应形状的接料台和夹紧块,能够保持对锂电池模块进行可靠的固定,使翻转过程不松动,提高锁螺丝工序的成功率。
附图说明
图1为本发明实施例的爆炸结构图。
图2为螺丝组装装置的爆炸结构图。
图3为工位切换机构和锂电池模块翻转机构的爆炸结构图。
图4为电池移运装置的爆炸结构图。
图5为视觉检测组件的爆炸结构图。
图6为插口通过性检测组件的爆炸结构图。
图7为贴标装置的爆炸结构图。
图8为螺丝盖组装装置的爆炸结构图。
图9为尺寸检测装置的爆炸结构图。
具体实施方式
如图1所示,一种锂电池模块检测设备包括机架1以及安装在机架1上的螺丝组装装置2、电池移运装置3、外观检测装置4、参数检测装置5、贴标装置7、螺丝盖组装装置8、尺寸检测装置9和下料装置;沿加工方向,螺丝组装装置2、外观检测装置4、参数检测装置5、贴标装置7、螺丝盖组装装置8、尺寸检测装置9依次相衔接,电池移运装置3位于上述各装置的侧方,所述的下料装置位于电池移运装置3的出料端。
所述的螺丝组装装置2用于对组装好的锂电池模块进行锁紧,外观检测装置4用于对锂电池模块进行视觉检测和插口通过性检测,参数检测装置对锂电池模块进行电压和内阻参数值的检测,贴标装置7用于将相应的标签贴到锂电池模块上,螺丝盖组装装置8用于将螺丝盖装入到锁紧螺丝的圆孔中;尺寸检测装置9用于检测锂电池模块的高度,下料装置用于将检测后的产品分合格和不合格两个轨道进行下料;电池移运装置3用于将锂电池模块夹住并实现锂电池模块在不同工位之间的移运。
如图2所示,所述的螺丝组装装置2包括锁螺丝机构21、螺丝上料池22、工位切换机构23和锂电池模块翻转机构24;所述的锁螺丝机构21设置有对称布置的两组,锂电池模块翻转机构24安装在工位切换机构23上,螺丝上料池22位于锂电池模块翻转机构24的侧方;所述的锁螺丝机构21位于锂电池模块翻转机构24的两侧,所述的锁螺丝机构21设置有并列的两组;所述的锁螺丝机构21用于将螺丝拧紧在锂电池模块中,所述的锂电池模块翻转机构24用于放置和夹紧锂电池模块,并对锂电池模块进行翻转,所述的工位切换机构23用于对锂电池模块翻转机构24进行侧移,切换工位。
如图2所示,所述的锁螺丝机构21包括安装架211、第一滑台212、第二滑台213和锁螺丝器214;所述的第一滑台212设置在安装架211上,第二滑台213设置在第一滑台212的移动部,所述的第一滑台212与第二滑台213相垂直,锁螺丝器214竖直安装在第二滑台213的移动部。
如图3所示,所述的工位切换机构23包括底板231、驱动气缸232和移动安装板233;所述的底板231上设置有滑轨,移动安装板233通过滑轨与底板231相移动连接;驱动气缸232安装在底板231上,驱动气缸232的伸缩端与移动安装板233的伸缩端相连接。
如图3所示,所述的锂电池模块翻转机构24包括第三滑台242、固定转座243、转动气缸244、接料治具245、夹紧气缸246和夹紧块247;第三滑台242设置在移动安装板233上,固定转座243安装在第三滑台242的移动部,转动气缸244安装在固定转座243的立板上;接料治具245转动连接在固定转座243上,接料治具245的一端设置有转轴,该转轴与固定转座243相铰接,接料治具245的另一端设置有与转动气缸244转动端相连接的连接块;所述的接料治具245上还设置有接料台2451,接料台2451四周边缘凸起,并且两侧凸起为弧状,与锂电池模块形状相匹配;接料台2451上开有四个圆孔,以供螺丝通过;接料治具245的底板上设置有四个圆孔,以供锁螺丝器通过;夹紧气缸246安装在接料治具245底部,夹紧块247安装在夹紧气缸246的伸缩端,夹紧块247的底端设置有胶块,所述的夹紧气缸246设置有两个,位于接料台2451的两侧。
所述的螺丝组装装置2在工作时,锂电池模块被放置到接料治具245中,而后夹紧气缸246带动夹紧块247下降压住锂电池模块,而后转动气缸244带动整个接料治具245转动一百八十度,使锂电池模块朝下,而后驱动气缸232驱动接料治具245向侧方移动,而后锁螺丝器214在第一滑台212和第二滑台213的带动下将螺丝上料池22中的螺丝移动到锂电池模块需要组装螺丝的孔中,进行旋紧。
螺丝组装装置2解决了锂电池模块锁螺丝困难,效率低的问题;设置了两组锁螺丝机构21,同时进行组装,提高螺丝组装的效率;锂电池模块翻转机构24设置有并列的两组,在翻转的时候锁螺丝工序不需等待,只需由工位切换机构23进行移动,对其中一个锂电池模块翻转机构24进行加工;锂电池模块翻转机构24中设置相应形状的接料台2451和夹紧块247,能够保持对锂电池模块进行可靠的固定,使翻转过程不松动,提高锁螺丝工序的成功率。
如图4所示,所述的电池移运装置3包括气缸安装板31、升降气缸32、中间板33、横梁板34、滑台安装座35、移动滑台36、驱动条361、第一夹取机构37、第二夹取机构38、第三夹取机构39和第四夹取机构310;气缸安装板31固定在机架1上,升降气缸32安装在气缸安装板31上,升降气缸32的伸缩端与中间板33相连接,所述的中间板33通过竖直的滑轨与气缸安装板31相移动连接;横梁板34通过水平的滑轨与中间板33相移动连接,所述的横梁板34上开有两个间隔的矩形槽341;滑台安装座35固定设置在机架1上,移动滑台36安装在滑台安装座35的顶部,所述的驱动条361设置在滑台安装座35的移动端,所述的驱动条361侧边设置有两个滚珠,两个滚珠的距离与两个矩形槽341的距离相等,两个滚珠分别贴住矩形槽341的侧壁;所述的横梁板34两端连接有十字滑条组件341,机架上设置有支架342,支架342与十字滑条组件341相连接;所述的十字滑条组件341包括中间的平板和安装在平板两侧,相互垂直的两组滑轨;所述的第一夹取机构37、第二夹取机构38、第三夹取机构39和第四夹取机构310均安装在横梁板34上,所述的第一夹取机构37设置有三组,所述的第三夹取机构39设置有两组,所述的第二夹取机构38设置有四组,两两分开,两组第三夹取机构39位于第二夹取机构38之间;所述的第四夹取机构310设置有一组;所述的第一夹取机构37包括连接板、第一夹取气缸和第一夹条;第一夹取气缸通过连接板安装在横梁板34上,所述的第一夹取气缸朝下,第一夹条安装在第一夹取气缸的两伸缩端上;所述的第二夹取机构38包括第二夹取气缸和安装在第二夹取气缸移动端的第二夹条,所述的第二夹取气缸朝侧方安装;所述的第三夹取机构39包括纵移气缸391、横移气缸392、转缸393、第三夹取气缸394和第三夹条;所述的纵移气缸391竖直安装在横梁板34上,所述的横移气缸392水平安装在纵移气缸391的伸缩端,所述的转缸393通过连接板安装在横移气缸392的伸缩端,所述的转缸393朝下布置,第三夹取气缸394竖立安装在转缸393的转动端,所述的第三夹条安装在第三夹取气缸394的两移动端;所述的第四夹取机构310包括伸出气缸、第四夹取气缸和安装在第四夹取气缸上的第四夹条;所述的伸出气缸横向布置,第四夹取气缸安装在伸出气缸的伸缩端,所述的第四夹取气缸朝侧方夹取。
所述的电池移运装置3在工作时,升降气缸32带动横梁板34实现升降,移动滑台36带动横梁板34实现左右移动,横梁板34的两端通过十字滑条组件341和支架342支承,横梁板34的运动轨迹为矩形;第一夹取机构37从锂电池模块上方进行夹取,第二夹取机构38从锂电池模块侧方进行夹取,第三夹取机构39从锂电池模块上方夹取,并且还能实现升降、侧移和旋转,第四夹取机构310从锂电池模块侧方进行夹取,能实现平移。
电池移运装置3解决了锂电池模块搬运过程同步性低,搬运姿态要求高,搬运机构刚度低的问题,设置了第一夹取机构37、第二夹取机构38、第三夹取机构39和第四夹取机构310,上述夹取机构均等间隔安装在横梁板34上,通过驱动横梁板34运动实现同步搬运,提高搬运效率;通过设置驱动条361上的滚珠与横梁板34相接触进行动力传递,将升降气缸32和移动滑台36两个驱动部件均安装在机架上,减轻移动端的重量,提高刚度,并且横梁板34的两端设置有支架342和十字滑条组件341支撑,防止横梁板34弯曲;设置有四组搬运机构,能够对电池的不同姿态进行夹取,适应不同的加工。
如图5所示,所述的外观检测装置4包括移动治具40、视觉检测组件和插口通过性检测组件,所述的视觉检测组件包括定位片412、相机413、定位片安装架414和相机安装架415;治具411下方设置有气缸,可以移动;定位片412通过定位片安装架414设置在机架上,相机413通过相机安装架415安装在机架上,所述的定位片与锂电池模块的插口相对应。
如图6所示,所述的插口通过性检测组件包括支座421、压紧气缸422、压紧块423和导电片424;压紧气缸422安装在支座421上,压紧块423安装在压紧气缸422的伸缩端。
所述的外观检测装置4在工作时,首先进行视觉检测,移动治具40将锂电池模块移出,直到顶住定位片412,而后相机413对锂电池模块进行照相,检测外貌是否有缺陷;而后进行插口通过性检测,移动治具40将锂电池模块移出,压紧气缸422带动压紧块423下降,压住锂电池模块,此时导电片424插入锂电池模块的插口,检测导电片与锂电池模块插口内部的金属端子接触是否良好。
参数检测装置5包括移动治具和接触极;移动治具中放置锂电池模块,将锂电池模块移出,接触极在气缸的带动下移出,使锂电池模块放电,检测出锂电池模块的容量、电压和内阻等参数。
如图7所示,所述的贴标装置7包括贴标机71、移动接料台72和机台,移动接料台72由气缸驱动,接料台72可伸入贴标机71内部,贴标机71可实现自动对锂电池模块表面贴标签。
如图8所示,所述的螺丝盖组装装置8包括圆振81、直振82、端部接料座83、光电传感器84、组装台85、顶升组件86和压紧组件87;圆振81的出口与直振82相衔接,端部接料座83安装在直振82的出料端,端部接料座83中设置有上大下小的阶梯孔,阶梯孔贯穿端部接料座83,端部接料座83的上端还设置有连接法兰;所述的光电传感器84安装在端部接料座83的侧方;组装台85安装在机架上,组装台85上部为放置部,放置部的底端面上对应需装螺丝盖的地方设置有圆孔;顶升组件86安装在组装台85下部,压紧组件87安装在机架上,所述的顶升组件86和压紧组件87在竖直方向上处于同一轴线处。
所述的顶升组件86包括吊板861、顶针862和装入气缸863;吊板861固定设置在组装台85的下部,顶针862底部固定在连接块上,连接块的侧方通过滑轨与吊板861相移动连接;所述的顶针862中部中孔,上部开有吸气孔,顶针862下部设置有吸气阀;装入气缸863固定设置在吊板861上,装入气缸863的伸缩端与连接块相连接。
所述的压紧组件87包括龙门架871、下压气缸872和压板873;龙门架871固定设置在机架上,下压气缸872竖直安装在龙门架871上;压板873的下端面设置有与锂电池模块外形相匹配的凹痕,所述的压板873通过滑轨移动连接在龙门架871侧方,压板873与下压气缸872的伸缩端相连接。
所述的螺丝盖组装装置8在工作时,螺丝盖依次经过圆振81和直振82有序出料,到达端部接料座83,被光电传感器84检测到后,首先下压气缸872带动压板873下降,将锂电池模块压紧在组装台85中;而后顶针862顶部吸气,将螺丝盖吸住,同时装入气缸863带动顶针862抬升,将螺丝盖顶出,组装到锂电池模块中的螺丝孔中,封住螺丝。
螺丝盖组装装置8解决了锂电池模块工作环境易堵塞螺丝钉,螺丝难以拆卸的问题,通过在螺丝外面设置一个螺丝盖,对螺丝保护起来,放置杂质进入,堵塞螺丝的内六角槽或十字槽等槽纹;由于螺丝盖在装入的时候易倒伏,故设置可以吸气的顶针862,能够保持螺丝盖的直立性,提高装入的成功率;从下方装入,使机构简化,不必设置翻转机构。
如图9所示,所述的尺寸检测装置9包括底座91、测距气缸92、升降架93、测距板94、测距传感器95和移动接料座96;底座91固定设置在机架上,升降架93移动连接在底座91中,测距气缸92安装在底座91上,测距气缸92的伸缩端与升降架93相连接,测距板94安装在升降架93上;所述的测距传感器95安装在机架上,测距传感器95与测距板94相对应;移动接料座96安装在机架上,移动接料座96位于测距板94的正下方。
所述的尺寸检测装置9在工作时,测距气缸92带动升降架93下降,直至测距板94与移动接料座96中的锂电池模块表面相接触,由测距传感器95测得锂电池模块的高度,检测之前锁螺丝工序是否符合要求。
所述的一种锂电池模块检测设备在工作时,依次通过以下步骤进行加工:
(一)螺丝组装:锂电池模块被电池移运装置3放置到接料治具245中,而后夹紧气缸246带动夹紧块247下降压住锂电池模块,而后转动气缸244带动整个接料治具245转动一百八十度,使锂电池模块朝下,而后驱动气缸232驱动接料治具245向侧方移动,而后锁螺丝器214在第一滑台212和第二滑台213的带动下将螺丝上料池22中的螺丝移动到锂电池模块需要组装螺丝的孔中,进行旋紧;
(二)外观检测:首先进行视觉检测,移动治具40将锂电池模块移出,直到顶住定位片412,而后相机413对锂电池模块进行照相,检测外貌是否有缺陷;而后进行插口通过性检测,移动治具40将锂电池模块移出,压紧气缸422带动压紧块423下降,压住锂电池模块,此时导电片424插入锂电池模块的插口,检测导电片与锂电池模块插口内部的金属端子接触是否良好;
(三)参数检测:参数检测装置5对锂电池模块进行容量、电压和内阻参数的检测;
(四)贴标:移动接料台72由气缸驱动,接料台72可伸入贴标机71内部,贴标机71可实现自动对锂电池模块表面贴标签;
(五)装螺丝盖:螺丝盖依次经过圆振81和直振82有序出料,到达端部接料座83,被光电传感器84检测到后,首先下压气缸872带动压板873下降,将锂电池模块压紧在组装台85中;而后顶针862顶部吸气,将螺丝盖吸住,同时装入气缸863带动顶针862抬升,将螺丝盖顶出,组装到锂电池模块中的螺丝孔中,封住螺丝;
(六)尺寸检测:测距气缸92带动升降架93下降,直至测距板94与移动接料座96中的锂电池模块表面相接触,由测距传感器95测得锂电池模块的高度,检测之前锁螺丝工序是否符合要求;
(七)下料:锂电池模块被电池移运装置3将锂电池模块夹住搬运到下料装置,下料装置根据之前检测结果,将合格品和不合格品分开下料。