CN114084603A - 一种可自动寻址装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种可自动寻址装置，适用于批量地安装工件和模组。所述可自动寻址装置包括一基架、至少一执行手臂、至少一图像捕捉元件和一处理部件。所述基架包括一水平架和一竖直架，所述水平架顶部靠近中部用于承接所述模组，所述水平架顶部的四周用于承接所述工件，所述竖直架被设置于所述水平架的顶部。所述执行手臂以能够移动所述工件并将所述工件安装至所述模组的方式被保持于所述水平架。所述图像捕捉元件被设置于所述竖直架的顶部，用于捕捉所述模组的图像并生成一图像信息。所述处理部件接收到所述图像信息时，所述处理部件分析所述图像信息并生成一位置信息，并控制所述执行手臂根据所述位置信息将所述工件安装至所述模组。

Description

一种可自动寻址装置

技术领域

本发明涉及电池生产技术领域，具体为一种可自动寻址装置。

背景技术

电池组在过充或碰撞状态下有一定概率产生热失控，一旦电池内部起火，火焰不加以控制，往往发生连锁反应，电池组甚至整车都付之一炬。因此，电池组内部均设置有隔热阻燃结构。

目前隔热阻燃结构多采用云母片，云母片被铆钉贯穿，进而固定在电池模组。现有的云母片上通过人工固定在电池模组上，采用人工手动操作，不仅需要大量的操作人员，且人力固定效率低下，导致人力浪费严重。

另外，云母片在安装进电池模组后，未检测云母片和电池模组连接的稳定性，导致不合格的产品混入合格产品中，影响整体产品的质量。

发明内容

本发明的一个优势在于提供一种可自动寻址装置，其中图像捕捉元件对模组的图像特征进行捕捉，处理部件根据捕捉到的图像特征，控制执行手臂将工件安装至模组，到达自动安装的目的，提高生产效率。

本发明的一个优势在于提供一种可自动寻址装置，其中输送线能够定向输送工件，操作人员无需进入执行手臂的工作范围，增强对操作人员的防护性。

本发明的一个优势在于提供一种可自动寻址装置，其中上下料构件能够定向输送模组，操作人员无需进入执行手臂的工作范围，进一步增强对操作人员的防护性。

本发明的一个优势在于提供一种可自动寻址装置，其中图像捕捉元件采用CCD图像传感器，在固定的距离内能够拍摄到更多的画面，在一张图片中能够定位更多的模组。

为达到本发明以上至少一个优势，本发明提供的一种可自动寻址装置，适用于批量地安装工件和模组，其特征在于，所述可自动寻址装置包括：

一基架，所述基架包括一水平架和一竖直架，所述水平架顶部靠近中部用于承接所述模组，所述水平架顶部的四周用于承接所述工件，所述竖直架被设置于所述水平架的顶部；

至少一执行手臂，所述执行手臂以能够移动所述工件并将所述工件安装至所述模组的方式被保持于所述水平架；

至少一图像捕捉元件，所述图像捕捉元件被设置于所述竖直架的顶部，用于捕捉所述模组的图像并生成一图像信息；和

一处理部件，所述处理部件同时与所述执行手臂和所述图像捕捉元件通信连接，以在所述处理部件接收到所述图像信息时，所述处理部件分析所述图像信息并生成一位置信息，并控制所述执行手臂根据所述位置信息将所述工件安装至所述模组。

根据本发明一实施例，所述基架还包括至少一输送线，所述输送线以能够定向输送所述工件至预定位置的方式被保持于所述水平架。

根据本发明一实施例，所述输送线与所述处理部件通信连接，以使所述处理部件能够控制所述工件被所述输送线的运输的速率。

根据本发明一实施例，所述图像捕捉元件和所述执行手臂均被实施为四个，四个所述图像捕捉元件两个为一组地被固定设置于所述竖直架的两侧，所述图像捕捉元件在所述水平架的顶部投影出一被捕捉区域，每个所述执行手臂与一个所述被捕捉区域相对应，并被保持于所述水平架。

根据本发明一实施例，所述输送线被实施为两个，两个所述输送线的起始端相互靠近且位于所述水平架的同一侧。

根据本发明一实施例，所述竖直架位于所述水平架靠近中部处，以使所述图像捕捉元件位于所述模组上方。

根据本发明一实施例，所述水平架包括一架体和一上下料构件，所述架体呈中空状，所述竖直架被设置于所述架体，并位于所述架体的正上方，所述上下料构件以能够运输所述模组的方式被保持于所述架体的中部，所述上下料构件的顶部形成一承接面，所述承接面用于承接所述模组。

根据本发明一实施例，所述上下料构件被实施为AGV小车，所述AGV小车于所述处理部件通信连接，用于自动运输所述模组。

根据本发明一实施例，所述可自动寻址装置还包括一显示单元，所述显示单元与所述处理部件通信连接，用于显示所述执行手臂将所述工件安装至所述模组的过程。

根据本发明任一实施例，所述图像捕捉元件为CCD图像传感器。

附图说明

图1示出了本发明所述可自动寻址装置的结构示意图。

图2示出了本发明图1中A处局部放大图。

图3示出了本发明所述可自动寻址装置的俯视图。

图4示出了本发明所述可自动寻址装置的系统框图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。

本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

参考图1至图4，依本发明一较佳实施例的一种可自动寻址装置将在以下被详细地阐述。所述可自动寻址装置适用于批量地安装工件和模组。所述可自动寻址装置包括一基架10、至少一执行手臂20、至少一图像捕捉元件30和一处理部件40。

所述基架10包括一水平架11和一竖直架12。所述水平架11顶部靠近中部用于承接所述模组。所述水平架11顶部两侧用于放置所述工件。所述竖直架12被设置于所述水平架11的顶部。

所述执行手臂20以能够移动所述工件并将所述工件安装至所述模组的方式被保持于所述水平架11。所述执行手臂20能够将所述工件夹起，并带动所述工件移动和安装至所述模组。

所述执行手臂20和所述图像捕捉元件30与所述处理部件40通信连接。使得所述处理部件40能够控制所述执行手臂20和所述图像捕捉元件30工作。

所述图像捕捉元件30被设置于所述竖直架12的顶部，能够捕捉所述模组的图像。所述图像捕捉元件30捕捉到所述模组的位置和形状生成一图像信息，所述图像信息被传递至所述处理部件40，所述处理部件40分析所述图像信息中的特征并生成一位置信息，同时将所述位置信息传递至所述执行手臂20，所述执行手臂20取走所述工件并根据所述位置信息将所述工件并安装至所述模组。

在使用时，操作人员需要将所述工件和所述模组放置于所述基架10，其中所述工件位于所述执行手臂20工作范围内，其中所述模组位于所述图像捕捉元件30的拍摄范围内。此时，所述图像捕捉元件30拍摄到所述模组的图片，并传递至所述处理部件40，经由所述处理部件40的分析并生产所述位置信息，所述处理部件40控制所述执行手臂20工作，带动所述工件移动，并使所述工件安装至所述模组。通过自动化地操作，能够提高工作效率，降低操作人员和所述工件的接触。另外，通过所述图像捕捉元件30捕捉所述模组的位置和特征，操作人员无需针对所述模组的位置进行仔细地放置，能够节省所述模组在放置时的时间，便于操作。

所述基架10还包括至少一输送线13。所述输送线13以能够定向输送所述工件至预定位置的方式被保持与所述水平架。所述输送线13被设置于所述水平架11的顶部，所述输送线13用于承接并定向运输所述工件，使得所述工件能够按照指定的方向运输至预定位置。借助所述运输线13对所述工件进行运输，使得操作人员无需进入所述执行手臂的工作范围内，操作人员在较远的地方便能够完成上料，能够防止操作人员接触到所述执行手臂20，避免发生安全事故。

所述输送线13与所述处理部件40通信连接，使得所述处理部件40能够控制所述输送线13的启停，因此，所述处理部件40能够控制所述工件被运输的速率。由于每个所述模组被放置的位置具有细微的差别，因此，每个所述工件被所述执行手臂20安装的时间均不相同。若所述输送线13定向输送所述工件的速率不变，则容易导致所述工件发生堆积，而现在通过所述处理部件40调控所述输送线13运输所述工件的速率，使得所述输送线13能够适应所述执行手臂20安装所述工件的速率。

所述竖直架12位于所述水平架11靠近中部处，使得所述图像捕捉元件30位于所述模组的上方。若所述图像捕捉元件30从侧面去捕捉所述模组的位置，捕捉到的图像容易发生变形，且从侧面观察，可能导致部分，而现在所述图像捕捉元件30从上往下地捕捉所述模组的位置，能够防止图像发生扭曲，保证所述执行手臂20能够正常地到达所述模组的位置。

所述图像捕捉元件30被实施为四个，四个所述图像捕捉元件30两个为一组地分布于所述竖直架12顶部的两侧，且四个所述捕捉元件30在所述水平架11的顶面形成四个被捕捉区域。所述执行手臂20也被实施为四个，每个所述执行手臂20的位置与每个所述被捕捉区域的位置相对应，使所述执行手臂20的工作范围和所述被捕捉区域具有交集，所述执行手臂20能够将所述工件移动并安装至所述被捕捉区域。所述输送线13被实施为两条。两条所述输送线13位于四个所述执行手臂20的两侧，使每个所述执行手臂20均能从所述输送线13中拿取所述工件，且每个所述执行手臂20在拿取所述工件时朝相反的方向进行运动，保证四个所述执行手臂20能正常工作。

所述图像捕捉元件30被实施为CCD图像传感器。现有相机的拍摄范围与距离有关，相机和物体之间的距离越远，相机能拍到的范围也就越大，但由于相机和物体间隔较远，物体在相机上的成像不清晰，在进行数据分析时，容易产生偏差，影响工件的安装。所述CCD图像传感器与现有的相机相比，所述CCD图像传感器的视野更大，在较近的距离能够拍摄到更多物体，且因为距离较近，不会出现拍摄不清晰的问题。因此，通过所述CCD图像传感器能够在较近的地方拍摄到更加清晰的所述模组，使得所述处理部件40能够更加精准地定位出所述工件需要到达的位置。需要注意的是，由于所述CCD图像传感器的视角更广，能拍摄到更多的所述模组，所述处理部件40根据一张照片便能定位出多个所述模组的位置，从而能够减少所述图像捕捉元件30的数量，降低生产成本。

进一步具体的，所述执行手臂20被实施为六轴机器人。所述六轴机器人自由度高，定位精准，能够对所述工件稳定安装。

两个所述输送线13均呈L字型。两个所述输送线13对称地分布在所述水平架11的两侧，两个所述输送线13将所述水平架11半包围，且两个所述输送线13起始的一端位于所述水平架11的同一侧。两个所述输送架13将所述工件呈L型轨迹地移动。因此，操作人员能够在两条所述输送线13的起始端放置所述工件，且仅需要一个操作人员便能将对两条所述输送线13实施上料，操作人员无需来回地在两条所述输送线13之间往返，既降低了人工成本，又提高了工作效率。

所述水平架11包括一架体111和一上下料构件112。所述架体111呈中空状，所述竖直架12被设置于所述架体111并位于所述架体111的正上方。所述上下料构件112以能够输送所述模组的方式被保持于所述架体111的中部，所述上下料构件112的顶部形成一承接面，所述承接面用于承接所述模组，所述上下料构件112能够使带动所述模组上下移动。所述当所述模组需要被加工时，所述上下料构件112能够将所述模组运输至所述架体111的中空部，并进入所述执行手臂20的工作范围内，待所述模组被加工完成后，所述上下料构件112移出所述执行手臂20的工作范围，从而实现上下料的过程。

所述上下料构件112被实施为AGV小车。所述AGV小车能够按照预定轨迹运输所述模组。若干所述模组被放置于一块水平板上，所述AGV小车对所述水平板进行运输，从而能够一次性地运输多个所述模组，且在所述水平板上的所述模组被所述执行手臂20加工完后，所述AGV小车能够将被加工完成的所述模组一次性地全都运回。因此，利用所述AGV小车自动搬运的特点，操作人员仅需要将所述模组放置在所述水平板，无需靠近所述架体111来更换所述模组，不会进入所述执行手臂20的工作范围，从而提高了对操作人员的防护性。且操作人员仅需要将所述模组码放在所述水平板以及从所述水平板上拿取完成加工的所述模组。所述AGV小车能够自动化地搬运所述模组，能够降低操作人员的劳动强度，提高对所述模组加工的效率。

所述处理部件40与所述AGV小车通信连接，能够控制所述AGV小车的工作。通过所述处理部件40的控制，所述工件自动安装至所述模组，并对所述模组自动上下料，达到自动加工的目的。

所述可自动寻址装置还包括一显示单元50。所述显示单元50与所述处理部件40通信连接，用于显示所述执行手臂20将所述工件安装至所述模组的过程。所述处理部件40形成一空间坐标系。所述空间坐标系中显示出所述执行手臂20的实时状态，且更根据所述图像捕捉元件30的图像信息，能够将所述执行手臂20的整个工作状态显示出来。因此，操作人员能够通过所述显示单元50观察所述工件安装至所述模组的过程。

所述处理部件40的型号为XC7Z020-CLG484-1，该处理器能够实现视频输入和输出，具备通信和网络。

现有的所述工件通过铆接的方式安装至所述模组，而所述工件与所述模组完成安装后，未对所述工件与所述模组的连接状态进行检测。因此，无法知晓所述工件安装在所述模组上的状态。而本申请通过所述图像捕捉元件30，能够对所述工件已经固定在所述模组后的状态进行拍摄，并通过所述处理部件40对所述模组的状态进行分析，根据所述图像中的特征进行比对，若所述工件上明显无铆接特征，达到能够知晓所述工件在所述模组上状态的目的，实现检测所述工件和所述模组的状态。利用所述图像捕捉元件30和所述处理器40的配合，对所述模组上工件的状态进行识别，利用自动化检测，能够提高检测时的效率，借助所述图像捕捉元件30的图像捕捉功能，既解决了定位的问题，有解决了检测所述模组的问题。

进一步具体的，操作人员可以通过所述图像捕捉元件30拍摄几张常见的所述工件未和所述模组稳定固定的图片，在所述处理部件40分析所述工件和所述模组实施连接状态时，能够依照上述常见的图片，从而加快所述处理部件40识别所述工件和所述模组的状态。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的优势已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (10)

1.一种可自动寻址装置，适用于批量地安装工件和模组，其特征在于，所述可自动寻址装置包括：

一基架，所述基架包括一水平架和一竖直架，所述水平架顶部靠近中部用于承接所述模组，所述水平架顶部的四周用于承接所述工件，所述竖直架被设置于所述水平架的顶部；

至少一执行手臂，所述执行手臂以能够移动所述工件并将所述工件安装至所述模组的方式被保持于所述水平架；

至少一图像捕捉元件，所述图像捕捉元件被设置于所述竖直架的顶部，用于捕捉所述模组的图像并生成一图像信息；和

一处理部件，所述处理部件同时与所述执行手臂和所述图像捕捉元件通信连接，以在所述处理部件接收到所述图像信息时，所述处理部件分析所述图像信息并生成一位置信息，并控制所述执行手臂根据所述位置信息将所述工件安装至所述模组。

2.根据权利要求1所述可自动寻址装置，其特征在于，所述基架还包括至少一输送线，所述输送线以能够定向输送所述工件至预定位置的方式被保持于所述水平架。

3.根据权利要求2所述可自动寻址装置，其特征在于，所述输送线与所述处理部件通信连接，以使所述处理部件能够控制所述工件被所述输送线的运输的速率。

4.根据权利要求3所述可自动寻址装置，其特征在于，所述图像捕捉元件和所述执行手臂均被实施为四个，四个所述图像捕捉元件两个为一组地被固定设置于所述竖直架的两侧，所述图像捕捉元件在所述水平架的顶部投影出一被捕捉区域，每个所述执行手臂与一个所述被捕捉区域相对应，并被保持于所述水平架。

5.根据权利要求4所述可自动寻址装置，其特征在于，所述输送线被实施为两个，两个所述输送线的起始端相互靠近且位于所述水平架的同一侧。

6.根据权利要求1所述可自动寻址装置，其特征在于，所述竖直架位于所述水平架靠近中部处，以使所述图像捕捉元件位于所述模组上方。

7.根据权利要求1所述可自动寻址装置，其特征在于，所述水平架包括一架体和一上下料构件，所述架体呈中空状，所述竖直架被设置于所述架体，并位于所述架体的正上方，所述上下料构件以能够运输所述模组的方式被保持于所述架体的中部，所述上下料构件的顶部形成一承接面，所述承接面用于承接所述模组。

8.根据权利要求7所述可自动寻址装置，其特征在于，所述上下料构件被实施为AGV小车，所述AGV小车于所述处理部件通信连接，用于自动运输所述模组。

9.根据权利要求1所述可自动寻址装置，其特征在于，所述可自动寻址装置还包括一显示单元，所述显示单元与所述处理部件通信连接，用于显示所述执行手臂将所述工件安装至所述模组的过程。

10.根据权利要求1～9任一项所述可自动寻址装置，其特征在于，所述图像捕捉元件为CCD图像传感器。

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