CN114188593A - 电芯自动配组兼容控制方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电芯自动配组兼容控制方法及系统，该方法包括：通过输送线运送待配组的电芯，输送线上间隔设置有若干用于放置电芯的载具；将输送线上的若干载具分为若干配送段，彼此相邻两配送段的间隔处设置有定位传感器；为智能机械手臂配置若干种分别包含不同抓取逻辑的抓取程序；智能机械手臂按序根据当前配送段首端的定位传感器选择对应的抓取程序对当前配送段内的电芯进行抓取；根据上述控制方法，在无需停机的情况下，智能机械手臂即可根据当前配组的电池模组中电芯分布规律自动选择更换抓取逻辑，从而使得该控制方法可兼容多种电芯分布规律的电池模组，不仅有效提高了电芯的配组效率，而且可减少人工，并且降低出差率。

Description

电芯自动配组兼容控制方法及系统
技术领域
本发明涉及电池模组电芯自动装配技术领域，尤其涉及一种电芯自动配组兼容控制方法及系统。
背景技术
基于目前的动力电池技术，动力汽车上所用的电池系统是由若干块电芯构成的大功率电池模组单元(PACK)，具体的，电池模组单元包括容置框，容置框中有若干个模组，其中每一模组又包括背靠背两电池块(BLOCK)，每一电池块包括若干个电芯。配组时，使用机器人抓取电芯并放置到指定位置，以构成电池块，并最终构成电池模组单元。
实际应用中，同一PACK中一般会包含具有不同数量电芯的电池块，如对于某一包含三个模组的PACK，其中两个模组中的电池块有9个电芯，中间模组中的电池块有8个电芯，而机器人每次抓取的电芯的最大数量又是固定的，因此，在装配过程中，需要根据当前电池块中电芯的数量控制机器人的抓取逻辑(也即每次抓取电芯的数量和抓取次数)，如果抓错，例如本次本该抓三个，却仅抓两个，将会引起整个电池组出现事故。为应对该问题，现有技术中，一般是通过修改人工修改抓取逻辑的方式来实现的，这样在修改时需要停机，不仅影响电芯配组效率的提高，而且浪费人工，容易出错。
发明内容
本发明的目的是为解决上述技术问题的不足提供一种可根据当前配组的电池模组中电芯分布规律自动选择更换抓取逻辑的电芯自动配组兼容控制方法及系统。
为了实现上述目的，本发明公开了一种电芯自动配组兼容控制方法，其包括：
通过输送线运送待配组的电芯，所述输送线上间隔设置有若干用于放置电芯的载具；
根据当前所要配置的电池模组中电芯分布规律将所述输送线上的若干载具分为若干配送段，彼此相邻两所述配送段的间隔处设置有定位传感器；
为智能机械手臂配置若干种分别包含不同抓取逻辑的抓取程序，并设置每一所述定位传感器与其中一所述抓取程序的对应关系；
通过所述智能机械手臂按序抓取所述输送线上的电芯，并根据当前所述配送段首端的所述定位传感器选择对应的抓取程序对当前配送段内的电芯进行抓取，所述智能机械手臂上设置有至少两个可分别独立动作的抓手。
较佳的，当前所配置的电池模组包括由M个电芯构成的第一模块和由N个电芯构成的第二模块，其中M为奇数，N为偶数；
所述输送线上的若干配送段内包括的载具数按照M、N奇偶相间的顺序排列；
所述抓取程序包括第一方法块和第二方法块，所述定位传感器包括与所述第一方法块对应的第一传感器和与所述第二方法块对应的第二传感器。
较佳的，通过视觉系统引导所述智能机械手将抓取到的电芯放置到指定位置。
较佳的，所述视觉系统包括CCD相机和与所述CCD相机电性连接的图像处理器。
本发明还公开一种电芯自动配组兼容控制系统，其包括输送线、若干定位传感器、控制器和智能机械手臂；
所述输送线用于运送待配组的电芯，所述输送线上间隔设置有若干用于放置电芯的载具；
若干所述定位传感器用于根据当前所要配置的电池模组中电芯分布规律间隔设置在所述输送线上，以将所述输送线上的若干载具分为若干配速段；
所述控制器与若干所述定位传感器和所述智能机械手臂电性连接，所述控制器内设置有若干种分别包含不同抓取逻辑的抓取程序，所述控制器可根据若干所述定位传感器的反馈控制所述智能机械手臂选择其中一所述抓取程序执行当前的电芯抓取工作。
较佳的，当前所配置的电池模组包括由M个电芯构成的第一模块和由N个电芯构成的第二模块，其中M为奇数，N为偶数；
所述输送线上的若干配送段内包括的载具数按照M、N奇偶相间的顺序排列；
所述抓取程序包括第一方法块和第二方法块，所述定位传感器包括与所述第一方法块对应的第一传感器和与所述第二方法块对应的第二传感器。
较佳的，还包括与所述控制器电性连接的视觉系统，所述视觉系统用于引导所述智能机械手将抓取到电芯放置到指定位置。
较佳的，所述视觉系统包括CCD相机和与所述CCD相机电性连接的图像处理器。
本发明还公开一种控制系统，其包括：
一个或多个处理器；
存储器；
以及一个或多个程序，其中一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由所述一个或多个处理器执行，所述程序包括用于执行如上所述的电芯自动配组兼容控制方法的指令。
本发明还公开一种计算机可读存储介质，其包括计算机程序，所述计算机程序可被处理器执行以完成如上所述的电芯自动配组兼容控制方法。
与现有技术相比，本发明电芯自动配组兼容控制方法，通过在输送线上间隔设置定位传感器的方式将输送线分为若干不同的配送段，不同配送段内载具的数量排列规律与当前所要配置的电池模组中电芯分布规律相对应，因此，在智能机械手臂按序抓取输送线上的电芯时，只需根据当前配送段首端的定位传感器即可自动选择相应的复合当前抓取逻辑的抓取程序，并根据该抓取程序执行电芯的抓取工作，由此可知，根据上述控制方法，在无需停机的情况下，智能机械手臂即可根据当前配组的电池模组中电芯分布规律自动选择更换抓取逻辑，从而使得该控制方法可兼容多种电芯分布规律的电池模组，不仅有效提高了电芯的配组效率，而且可减少人工，并且降低出差率。
附图说明
图1为本发明实施例中输送线输送电芯的状态结构示意图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
本实施例公开了一种电芯自动配组兼容控制方法，以对电池模组中的电芯进行自动配组工作，并兼容具有不同电芯分布规律的电池模组，如图1，具体的，该控制方法包括：
通过输送线10运送待配组的电芯，输送线10上间隔设置有若干用于放置电芯的载具11；
根据当前所要配置的电池模组中电芯分布规律将输送线10上的若干载具11分为若干配送段L，彼此相邻两配送段L的间隔处设置有定位传感器BL；
提供一用于抓取电芯的智能机械手臂，并为智能机械手臂配置若干种分别包含不同抓取逻辑的抓取程序，并设置每一定位传感器BL与其中一抓取程序的对应关系；
通过智能机械手臂按序抓取输送线10上的电芯，并根据当前配送段L首端的定位传感器BL选择对应的抓取程序对当前配送段L内的电芯进行抓取，智能机械手臂上设置有至少两个可分别独立动作的抓手。
进一步的，当前所配置的电池模组包括由M个电芯构成的第一模块和由N个电芯构成的第二模块，其中M为奇数，N为偶数；
输送线10上的若干配送段L内包括的载具11数按照M、N奇偶相间的顺序排列；
抓取程序包括第一方法块和第二方法块，定位传感器BL包括与第一方法块对应的第一传感器和与第二方法块对应的第二传感器。
下面以一具体实施详细说明上述控制方法的工作原理：
以包括由9个电芯构成的第一模块和由8个电芯构成的第二模块的电池模组的电芯配组为例，而且智能机械手臂上的抓手为3个。第一方法块的抓取逻辑为“3、3、3”，也即智能机械手臂每次抓取三个电芯，共抓取三次。第二方法块的抓取逻辑为“3、3、2”，也即智能机械手前两次每次抓取三个电芯，第三次抓取两个电芯。配组工作开始后，智能机械手臂移动至输送线10的一端，触发当前第一配送段L1首端的定位传感器BL1，由于当前第一配送段L1首端的定位传感器BL1与第一方法块对应，因此，智能机械手臂调用第一方法块按照“3、3、3”的抓取逻辑将该定位传感器BL1后方的9个电芯转移至目标位置，然后智能机械手臂触发第二配送段L2首端的定位传感器BL2，该定位传感器BL2与第二方法块相对应，因此，智能机械手臂调用第二方法块按照“3、3、2”的抓取逻辑将该定位传感器BL2后方的8个电芯转移至目标位置。接着，智能机械手臂触发第三配送段L3首端的定位传感器BL3，该定位传感器BL3与第一方法块相对应，因此，智能机械手臂再次调用第一方法块执行相应的电性转移工作，以此循环往复，直至将输送线10上的所有电芯转移完毕。由此可知，通过上述控制方法，智能机械手臂可根据当前配组的电池模组中电芯分布规律自动选择更换抓取逻辑，中间无需停机，从而使得该控制方法可兼容多种电芯分布规律的电池模组，不仅有效提高了电芯的配组效率，而且可减少人工，并且降低出差率。
另外，在现有技术中，通常采用预置定位坐标的方式将电芯转移至固定位置，这种控制方式虽然简单易行，但是在叠层放置电芯的过程中，当下层电芯位置发生移动时，容易使得上限电芯与下层电芯发生错位，影响配组质量。基于此，本实施例中，通过视觉系统引导智能机械手将抓取到的电芯放置到指定位置。具体的，视觉系统包括CCD相机和与CCD相机电性连接的图像处理器。本实施例中，关于视觉系统的具体工作原理属于本领域的公知常识，在此不再赘述。
本发明另一较佳实施例中还公开一种电芯自动配组兼容控制系统，如图1，其包括输送线10、若干定位传感器BL、控制器和智能机械手臂。
输送线10用于运送待配组的电芯，输送线10上间隔设置有若干用于放置电芯的载具11。
若干定位传感器BL用于根据当前所要配置的电池模组中电芯分布规律间隔设置在输送线10上，以将输送线10上的若干载具11分为若干配速段。
控制器与若干定位传感器BL和智能机械手臂电性连接，控制器内设置有若干种分别包含不同抓取逻辑的抓取程序，控制器可根据若干定位传感器BL的反馈控制智能机械手臂选择其中一抓取程序执行当前的电芯抓取工作。
进一步的，该控制系统还包括与控制器电性连接的视觉系统，视觉系统用于引导智能机械手将抓取到电芯放置到指定位置。视觉系统包括CCD相机和与CCD相机电性连接的图像处理器。
本实施例中的控制系统的工作原理和工作过程详见上述控制方法，在此不再赘述。
本发明还公开另一种控制系统，其包括一个或多个处理器、存储器以及一个或多个程序，其中一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由所述一个或多个处理器执行，所述程序包括用于执行如上所述的电芯自动配组兼容控制方法的指令。处理器可以采用通用的中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，微处理器，应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)，或者一个或多个集成电路，用于执行相关程序，以实现本申请实施例的电芯自动配组兼容控制系统所需执行的功能，或者执行本申请方法实施例的电芯自动配组兼容控制方法。
本发明还公开一种计算机可读存储介质，其包括计算机程序，所述计算机程序可被处理器执行以完成如上所述的电芯自动配组兼容控制方法。该计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。该可用介质可以是只读存储器(read-onlymemory，ROM)，或随机存取存储器(random access memory，RAM)，或磁性介质，例如，软盘、硬盘、磁带、磁碟、或光介质，例如，数字通用光盘(digital versatile disc，DVD)、或者半导体介质，例如，固态硬盘(solid state disk，SSD)等。
以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种电芯自动配组兼容控制方法，其特征在于，包括：
通过输送线运送待配组的电芯，所述输送线上间隔设置有若干用于放置电芯的载具；
根据当前所要配置的电池模组中电芯分布规律将所述输送线上的若干载具分为若干配送段，彼此相邻两所述配送段的间隔处设置有定位传感器；
为智能机械手臂配置若干种分别包含不同抓取逻辑的抓取程序，并设置每一所述定位传感器与其中一所述抓取程序的对应关系；
通过所述智能机械手臂按序抓取所述输送线上的电芯，并根据当前所述配送段首端的所述定位传感器选择对应的抓取程序对当前配送段内的电芯进行抓取，所述智能机械手臂上设置有至少两个可分别独立动作的抓手。
2.根据权利要求1所述的电芯自动配组兼容控制方法，其特征在于，当前所配置的电池模组包括由M个电芯构成的第一模块和由N个电芯构成的第二模块，其中M为奇数，N为偶数；
所述输送线上的若干配送段内包括的载具数按照M、N奇偶相间的顺序排列；
所述抓取程序包括第一方法块和第二方法块，所述定位传感器包括与所述第一方法块对应的第一传感器和与所述第二方法块对应的第二传感器。
3.根据权利要求1所述的电芯自动配组兼容控制方法，其特征在于，通过视觉系统引导所述智能机械手将抓取到的电芯放置到指定位置。
4.根据权利要求3所述的电芯自动配组兼容控制方法，其特征在于，所述视觉系统包括CCD相机和与所述CCD相机电性连接的图像处理器。
5.一种电芯自动配组兼容控制系统，其特征在于，包括输送线、若干定位传感器、控制器和智能机械手臂；
所述输送线用于运送待配组的电芯，所述输送线上间隔设置有若干用于放置电芯的载具；
若干所述定位传感器用于根据当前所要配置的电池模组中电芯分布规律间隔设置在所述输送线上，以将所述输送线上的若干载具分为若干配速段；
所述控制器与若干所述定位传感器和所述智能机械手臂电性连接，所述控制器内设置有若干种分别包含不同抓取逻辑的抓取程序，所述控制器可根据若干所述定位传感器的反馈控制所述智能机械手臂选择其中一所述抓取程序执行当前的电芯抓取工作。
6.根据权利要求5所述的电芯自动配组兼容控制系统，其特征在于，当前所配置的电池模组包括由M个电芯构成的第一模块和由N个电芯构成的第二模块，其中M为奇数，N为偶数；
所述输送线上的若干配送段内包括的载具数按照M、N奇偶相间的顺序排列；
所述抓取程序包括第一方法块和第二方法块，所述定位传感器包括与所述第一方法块对应的第一传感器和与所述第二方法块对应的第二传感器。
7.根据权利要求5所述的电芯自动配组兼容控制系统，其特征在于，还包括与所述控制器电性连接的视觉系统，所述视觉系统用于引导所述智能机械手将抓取到电芯放置到指定位置。
8.根据权利要求7所述的电芯自动配组兼容控制系统，其特征在于，所述视觉系统包括CCD相机和与所述CCD相机电性连接的图像处理器。
9.一种控制系统，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储器；
以及一个或多个程序，其中一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由所述一个或多个处理器执行，所述程序包括用于执行如权利要求1至4任一项所述的电芯自动配组兼容控制方法的指令。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括计算机程序，所述计算机程序可被处理器执行以完成如权利要求1至4任一项所述的电芯自动配组兼容控制方法。
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