CN114226288A - 一种电芯贴胶合格自动检测的机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电芯贴胶合格自动检测的机构，包括：支撑框架；XYZ三轴移动装置，固定于所述支撑框架上；夹持装置，固定于所述XYZ三轴移动装置的Z轴输出端；检测装置，固定于所述夹持装置或XYZ三轴移动装置的Z轴输出端；缓存装置，固定于所述支撑框架的顶面，并位于所述XYZ三轴移动装置的下方；输送线，固定于所述支撑框架上，并位于所述XYZ三轴移动装置的下方，且输送线的末端伸出所述XYZ三轴移动装置外部。由检测装置检测，完全自动化，且不漏检或错检，检测更精准，并由夹持装置抓取电芯进行NG下线或合格缓存，无需人工参与，效率高。

Description

一种电芯贴胶合格自动检测的机构

【技术领域】

本发明涉及电芯贴胶检测领域，特别是一种电芯贴胶合格自动检测的机构。

【背景技术】

汽车电池生产制造中，需要对电芯进行贴胶，贴胶后需要检测贴胶是否合格。现有技术中，通常通过人工检测的方式进行。

现有技术的缺陷主要表现在：

1、人工检查电芯是否合格效率慢，受主观因素的影响，仍存在漏检、错检的情况，导致电芯返工，且电芯异常处理时效影响产线生产节拍等问题的发生。

2、线体上各工序节拍紧凑，人工检测电芯动作要求快且频繁劳动强度大，其中NG电芯即不合格电芯的下线、合格电芯的缓存移动放置操作麻烦，人工操作效率低下，而且存在一定的安全隐患。

3、目前市场上电芯产线自动化程度越来越高，该工序人工处理已不适应越来越高的自动化产线及生产节拍需求。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题，在于提供一种电芯贴胶合格自动检测的机构，由检测装置检测，完全自动化，并由夹持装置抓取电芯进行NG下线或合格缓存，无需人工参与，效率高。

本发明是这样实现的：一种电芯贴胶合格自动检测的机构，包括：

支撑框架；

XYZ三轴移动装置，固定于所述支撑框架上；

夹持装置，固定于所述XYZ三轴移动装置的Z轴输出端；

检测装置，固定于所述夹持装置或XYZ三轴移动装置的Z轴输出端，并用于检测电芯贴胶是否合格；

缓存装置，固定于所述支撑框架的顶面，并位于所述XYZ三轴移动装置的下方；

输送线，固定于所述支撑框架上，并位于所述XYZ三轴移动装置的下方，且输送线的末端伸出所述XYZ三轴移动装置外部。

进一步地，所述夹持装置包括：

固定架，固定连接于所述XYZ三轴移动装置的Z轴输出端；

旋转架，旋转地连接于所述固定架；

旋转驱动装置，固定于所述固定架，且输出端连接于所述旋转架；

夹爪驱动装置，至少有一个，并固定于所述旋转架；

夹爪，至少有两个，每两个所述夹爪对称且固定连接于一所述夹爪驱动装置的输出端，并实现同步开合运动。

进一步地，所述夹持装置还包括：

在位检测装置，固定于所述夹爪驱动装置，并用于检测电芯是否在两所述夹爪之间；

第一夹紧检测装置，固定于其中一所述夹爪，并用于检测两所述夹爪是否夹紧到位。

进一步地，所述夹持装置还包括：

第一限位件，水平固定于所述固定架；当所述旋转架旋转，带动两所述夹爪旋转至竖直朝下时，所述第一限位件抵住所述旋转架的一侧；

第二限位件，竖直固定于所述固定架；当所述旋转架旋转，带动两所述夹爪旋转至水平时，所述第二限位件在下方支撑所述旋转架。

进一步地，所述检测装置包括：

安装支架，固定于所述夹持装置或XYZ三轴移动装置的Z轴输出端；

光源，固定于所述安装支架；

视觉相机，和所述夹爪驱动装置的数量相等，并分别固定于所述安装支架，且朝下布置。

进一步地，所述缓存装置包括：

夹紧驱动装置，固定于所述支撑框架；

夹紧板，有两个，对称固定于夹紧驱动装置的输出端，实现同步开合运动；

缓存支撑板，设于两所述夹紧板之间。

进一步地，所述缓存装置还包括：

第二夹紧检测装置，固定于其中一所述夹紧板，并用于检测两所述夹紧板是否夹紧到位。

进一步地，所述输送线的末端还设有一挡板；

所述输送线的两侧分别设有一排导向轮。

进一步地，所述输送线位于所述导向轮的入口前还设有空位检测装置；

所述空位检测装置用于检测所述导向轮的入口处是否有电芯。

进一步地，所述输送线位于所述挡板的前方还设有提醒取料检测装置；

所述提醒取料检测装置用于检测所述输送线上是否存放了预定数量的电芯。

本发明的优点在于：本发明提供了一种电芯贴胶合格自动检测的机构，包括：支撑框架；XYZ三轴移动装置，固定于所述支撑框架上；夹持装置，固定于所述XYZ三轴移动装置的Z轴输出端；检测装置，固定于所述夹持装置或XYZ三轴移动装置的Z轴输出端；缓存装置，固定于所述支撑框架的顶面，并位于所述XYZ三轴移动装置的下方；输送线，固定于所述支撑框架上，并位于所述XYZ三轴移动装置的下方，且输送线的末端伸出所述XYZ三轴移动装置外部。由检测装置检测，完全自动化，且不漏检或错检，检测更精准，并由夹持装置抓取电芯进行NG下线或合格缓存，无需人工参与，效率高。

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。

图1是本发明一种电芯贴胶合格自动检测的机构的俯视图。

图2是本发明一种电芯贴胶合格自动检测的机构的主视图。

图3是本发明一种电芯贴胶合格自动检测的机构的左视图。

图4是本发明一种电芯贴胶合格自动检测的机构的立体图一。

图5是本发明一种电芯贴胶合格自动检测的机构的立体图二。

图6是本发明的夹持装置和检测装置的立体图。

图7是本发明的夹持装置的立体图。

图8是本发明的XYZ三轴移动装置一实施例的立体图。

图9是本发明的缓存装置的立体图。

图10是本发明的输送线的侧视图。

图11是本发明的输送线的俯视图。

图12是本发明的输送线的立体图。

附图标记说明：

支撑框架1；

XYZ三轴移动装置2，Z轴输出端21；

夹持装置3，固定架31，转接管311，旋转架32，铰轴321，连接板322，旋转驱动装置33，夹爪驱动装置34，夹爪35，在位检测装置36，第一夹紧检测装置37，第一限位件38，第二限位件39；

检测装置4，安装支架41，光源42，视觉相机43；

缓存装置5，夹紧驱动装置51，夹紧板52，缓存支撑板53，第二夹紧检测装置54；

输送线6，挡板61，导向轮62，空位检测装置63，提醒取料检测装置64，光电对射传感器65；

电芯100。

【具体实施方式】

在对本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的描述为基于附图所示的方位或位置关系，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，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明实施的总体构思如下：

(1)通过所述检测装置4检测电芯100的贴胶是否合格，完全自动化，且不漏检或错检，检测更精准，无需人工参与，效率高。

(2)通过所述夹持装置3来夹持NG的电芯100下线或合格的电芯100缓存，也是全自动化，无需人工参与，效率高，且消除安全隐患。

请参阅图1至图12所示。

一种电芯贴胶合格自动检测的机构，包括：

支撑框架1；

XYZ三轴移动装置2，固定于所述支撑框架上；所述XYZ三轴移动装置2可采用现有的三轴龙门，为标准件，可实现X\Y\Z三轴坐标的调节，从而来调节所述夹持装置3和检测装置4的三轴坐标，便于检测、夹持及搬运。

夹持装置3，固定于所述XYZ三轴移动装置2的Z轴输出端21；所述夹持装置3用于将NG的电芯100夹持放置到输送线6进行下线，或者将合格的电芯100夹持放置到缓存装置5进行缓存。需解释的是，所述缓存装置5适用于每两个电芯通过一模组托盘夹持的生成情况，由于在具体一实际生产中，生产线的设置是需要两个电芯都合格后才能流转到下一道工序，否则会造成下游工序节拍错乱。模组托盘由输送装置输送到所述的夹持装置3和检测装置4的下方，进行贴胶合格检测。因此，若一模组托盘上出现一个电芯贴胶合格，另一个电芯NG，则需将NG电芯夹持放置到输送线6，再将合格电芯夹持放置到缓存装置5先存放，等待下一个模组托盘上出现一个合格和一个NG电芯的情况，此时将NG电芯夹持放置到输送线6后，将缓存装置5存放的合格电芯夹持放到该模组托盘上，凑齐两个合格电芯再流转到下一道工序，避免扰乱下游生产工序。

检测装置4，固定于所述夹持装置3或XYZ三轴移动装置2的Z轴输出端21，并用于检测电芯贴胶是否合格。如在具体一实施例中，所述检测装置4固定于所述夹持装置3，只需保证两者不互相干涉即可。

缓存装置5，固定于所述支撑框架1的顶面，并位于所述XYZ三轴移动装置2的下方；用于一个模组托盘上出现一个合格和一个NG电芯的情况，此时合格电芯存放到所述缓存装置5上；

输送线6，固定于所述支撑框架1上，并位于所述XYZ三轴移动装置2的下方，且输送线6的末端伸出所述XYZ三轴移动装置2外部。输送线6将NG电芯从所述XYZ三轴移动装置2下方输出到外部。之所以设置所述输送线6的目的是因为，在具体实施中，处于安全生产的目的，所述XYZ三轴移动装置2外圈会设安全保护罩(未图示)，输送线6穿过安全保护罩(未图示)将NG电芯输送到安全保护罩(未图示)外面，避免在生产时工作人员直接进入安全保护罩(未图示)取出NG电芯，而造成的安全隐患。

所述夹持装置3包括：

固定架31，固定连接于所述XYZ三轴移动装置2的Z轴输出端21；如可通过一转接管311固定连接于所述XYZ三轴移动装置2的Z轴输出端21；

旋转架32，旋转地连接于所述固定架31；在具体实施中，所述旋转架32可通过铰接的方式连接于所述固定架31实现旋转。当然也可通过其它方式实现旋转，如所述旋转架32和固定架31的两侧各穿设一转轴，实现旋转，为了旋转更顺畅，还可在转轴上套设一对轴承，其中一轴承的外圈嵌套在旋转架32上，另一轴承的外圈嵌套在固定架31上。又或者采用附图所示的实施例，所述旋转架32两侧分别凸设有一铰轴321，铰轴321穿过所述固定架31，然后在所述旋转驱动装置33同一侧的铰轴321的末端固定一连接板322，连接板322则和所述旋转驱动装置33的输出端铰接；所述旋转驱动装置33的活塞杆伸缩，拉动连接板322，从而带动所述铰轴321旋转，最终带动所述旋转架32旋转。

旋转驱动装置33，固定于所述固定架31，且输出端连接于所述旋转架32；所述旋转驱动装置33的作用是调整电芯的姿态。如：是立着放，此时时面积小的一端面朝下，放置不平稳，容易倾倒而损伤电芯；还是横着放，此时面积大的一面朝下，放置更平稳。通常电芯为长方体，来料方向，由于电芯是由模组托盘夹持，因此无所谓是立着放还是横着放，但是当检测出现NG电芯时，夹持装置3夹持NG电芯放置到输送线6上时，需将电芯旋转调整姿态，使其横着放到输送线6上，避免倾倒。在具体实施中，所述旋转驱动装置33可采用执行元件，如气缸或液压缸等。

夹爪驱动装置34，至少有一个，并固定于所述旋转架32；所述夹爪驱动装置34可采用夹爪气缸、气动手指或气动夹爪。

夹爪35，至少有两个，每两个所述夹爪35对称且固定连接于一所述夹爪驱动装置34的输出端，并实现同步开合运动。

所述夹持装置3还包括：

在位检测装置36，固定于所述夹爪驱动装置34，并用于检测电芯是否在两所述夹爪35之间；确保发生意外导致电芯脱落时，此时在位检测装置36感应不到电芯100，可及时发现反馈给控制系统，便于及时报警提示。在具体实施中，在位检测装置36可采用测距传感器、光电传感器或接近开关等检测装置。所述在位检测装置36和第一夹紧检测装置37结合使用，只有所述第一夹紧检测装置37检测到所述夹爪35夹紧到位的前提下，所述在位检测装置36检测不到电芯100，才表明电芯100脱落了，此时反馈给控制系统发出报警提示，同时避免在没有夹持电芯100时，发生误报的情况。

第一夹紧检测装置37，固定于其中一所述夹爪35，并用于检测两所述夹爪35是否夹紧到位，可起防错或防呆的作用，正常情况夹爪驱动装置34如采用气缸，其本身自带行程开关，设定好行程后，对应的行程开关感应到即表明夹紧，但实际生产过程中可能出现意外，导致行程开关感应到，但实际并没有夹紧的情况出现，在具体实施中，第一夹紧检测装置37，可采用接近开关。

所述夹持装置3还包括：

第一限位件38，水平固定于所述固定架31；当所述旋转架32旋转，带动两所述夹爪35旋转至竖直朝下时，所述第一限位件38抵住所述旋转架32的一侧；

第二限位件39，竖直固定于所述固定架31；当所述旋转架32旋转，带动两所述夹爪35旋转至水平时，所述第二限位件39在下方支撑所述旋转架32。

所述第一限位件38和第二限位件39起机械限位的作用，避免因惯性、断电、断气等原因导致旋转架32的位置不准或失控。在具体实施中，可采用液压缓冲器、螺栓等零部件。

所述检测装置4包括：

安装支架41，固定于所述夹持装置3或XYZ三轴移动装置2的Z轴输出端21；如具体一实施例中，所述安装支架41固定于所述固定架31，并错位布置，留出拍照空间。

光源42，固定于所述安装支架41；用于提供照明，增加亮度。

视觉相机43，和所述夹爪驱动装置34的数量相等，即一一对应对电芯进行拍照，并分别固定于所述安装支架41，且朝下布置，用于对电芯拍照，检测电芯贴胶是否合格，同时还可检测电芯的摆放位置，如：是立着放，此时时面积小的一端面朝下，放置不平稳，容易倾倒而损伤电芯；还是横着放，此时面积大的一面朝下，放置更平稳。通常电芯为长方体，来料方向，由于电芯是由模组托盘夹持，因此无所谓是立着放还是横着放，但是当检测出现NG电芯时，夹持装置3夹持NG电芯放置到输送线6上时，需将电芯旋转调整姿态，使其横着放到输送线6上，避免倾倒。因此所述视觉相机43可拍摄电芯的面积，看是否是横着放还是立着放，从而判断是否需要调整电芯的姿态。

所述缓存装置5包括：

夹紧驱动装置51，固定于所述支撑框架1；也可采用夹爪气缸、气动手指或气动夹爪。

夹紧板52，有两个，对称固定于夹紧驱动装置51的输出端，实现同步开合运动；

缓存支撑板53，设于两所述夹紧板52之间。如图所示的实施例中，所述缓存支撑板53直接固定在所述夹具驱动装置51的缸体上。

所述缓存装置5还包括：

第二夹紧检测装置54，固定于其中一所述夹紧板52，并用于检测两所述夹紧板52是否夹紧到位。所述第二夹紧检测装置54也可采用接近开关。

所述输送线6的末端还设有一挡板61，用于将NG电芯挡住，避免掉落；

所述输送线6的两侧分别设有一排导向轮62，用于对电芯进行导向。

所述输送线6位于所述导向轮62的入口前还设有空位检测装置63；

所述空位检测装置63用于检测所述导向轮62的入口处是否有电芯，避免电芯和电芯发生碰撞、或堆叠导致输送时倾倒损伤。

所述输送线6位于所述挡板61的前方还设有提醒取料检测装置64；

所述提醒取料检测装置64用于检测所述输送线6上是否存放了预定数量的电芯。便于工作人员过来将NG电芯取走，避免输送线6存满而无法存放NG电芯，避免检测停机等待。如输送线6的长度假设可以存放8个NG电芯，为了保证生产连续性，可在存放三个NG电芯的长度位置时布置所述提醒取料检测装置64，使得工作人员及时将NG电芯取走，将输送线6空出来。

在具体实施中，所述提醒取料检测装置64和空位检测装置63都可采用光电对射传感器。

在具体实施中，还可在所述提醒取料检测装置64和空位检测装置63之间增加光电对射传感器65，可用于检测电芯在输送过程中是否歪斜或卡住等情况。

具体一使用方式：

所述夹爪驱动装置34有两个，对应两个电芯的抓取。

所述输送线6可采用皮带线。

将所述XYZ三轴移动装置2、输送线6、旋转驱动装置33、夹爪驱动装置34、在位检测装置36、第一夹紧检测装置37、光源42、视觉相机43、夹紧驱动装置51、第二夹紧检测装置54、空位检测装置63、提醒取料检测装置64、光电对射传感器65等各个电气件分别通信连接于生产线的控制系统，如PLC。

将所述支撑框架1架设在生产线，如倍速链旁边，且夹持装置3和检测装置4位于倍速链上方。每个模组托盘夹持两个电芯，由倍速链输送至夹持装置3和检测装置4的下方进行检测。

在PLC预设好工作程序。可预先设定好模组托盘到位后，夹持装置3位于电芯正上方，可直接降下夹持电芯，由于夹持装置3和视觉相机43是互不干涉的，此时视觉相机43也可直接进行拍照检测。

PLC控制倍速链将模组托盘上的两电芯输送到夹持装置3和检测装置4的下方预定的位置，可在生产线或模组托盘上预设位置传感器用于检测到位，如由模组托盘反馈到位信号给PLC。

PLC控制视觉相机43对电芯进行拍照，检测电芯贴胶是否合格。

若拍照检测结果两电芯都合格，则PLC通知倍速链将两电芯放行输送走；

若拍照检测结果出现NG电芯，则PLC控制XYZ三轴移动装置2的Z轴输出端21下降至预定的位置，然后控制两夹爪驱动装置34驱动各自的夹爪夹35各夹取一电芯；

PLC根据视觉相机43的拍照结果和预设的条件进行对比，判断电芯是否需要调整姿态，如需要，则控制旋转驱动装置33将两电芯旋转90°进行姿态调整；如图6和图7对应电芯100的两种姿态。

PLC控制XYZ三轴移动装置2移动，将合格的电芯放在缓存支撑板53上，后控制夹紧驱动装置51工作驱动两夹紧板52将合格电芯夹紧在缓存位；PLC再控制XYZ三轴移动装置2移动，将NG的电芯放置在输送线6上；

PLC控制输送线6运行，使NG电芯输送到XYZ三轴移动装置2外部，被挡板61阻挡在输送线6的末端；

PLC控制XYZ三轴移动装置2返回继续拍照检测电芯，反复电芯是否合格的检测筛选工作；

若缓存位已有合格电芯，且拍照检测又出现一个合格电芯和一个NG电芯时，PLC先控制其中一所述夹爪驱动装置34驱动对应的两所述夹爪35夹取NG电芯，并放置在输送线6上进行下线；再控制XYZ三轴移动装置2移动，使一所述夹爪驱动装置34夹取缓存位合格的电芯100放在模组托盘上，凑呈两个合格的电芯100，再控制倍速链放行，将两合格电芯随托盘一起进入下一工序。

其中，输送线6将NG电芯输送到末端时，会先经过所述提醒取料检测装置64，为避免出现所述提醒取料检测装置64检测到经过的NG电芯，但存放的数量还没达到预定的数量，而造成误报，可在预先设定在NG电芯放到输送线6上，输送线6启动工作时，PLC先控制所述提醒取料检测装置64停止工作若干时间，如可根据电芯输送到最末端的时间来预设，先让电芯过去，到时间后再控制所述提醒取料检测装置64启动工作，此时，若提醒取料检测装置64感应到电芯100，则表明输送线6已经存放了预定数量的NG电芯，PLC可控制生产线的报警装置发出报警提示，工作人员过来将输送线6位于XYZ三轴移动装置2外部的NG电芯取下。

在将NG电芯放置到输送线6上时，所述空位检测装置63需没检测到入口有电芯，方可放下，否则PLC控制生产线的报警装置发出报警提示，并控制停止检测，等待工作人员过来处理异常。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (10)

1.一种电芯贴胶合格自动检测的机构，其特征在于：包括：

支撑框架；

XYZ三轴移动装置，固定于所述支撑框架上；

夹持装置，固定于所述XYZ三轴移动装置的Z轴输出端；

检测装置，固定于所述夹持装置或XYZ三轴移动装置的Z轴输出端，并用于检测电芯贴胶是否合格；

缓存装置，固定于所述支撑框架的顶面，并位于所述XYZ三轴移动装置的下方；

输送线，固定于所述支撑框架上，并位于所述XYZ三轴移动装置的下方，且输送线的末端伸出所述XYZ三轴移动装置外部。

2.如权利要求1所述的一种电芯贴胶合格自动检测的机构，其特征在于：所述夹持装置包括：

固定架，固定连接于所述XYZ三轴移动装置的Z轴输出端；

旋转架，旋转地连接于所述固定架；

旋转驱动装置，固定于所述固定架，且输出端连接于所述旋转架；

夹爪驱动装置，至少有一个，并固定于所述旋转架；

夹爪，至少有两个，每两个所述夹爪对称且固定连接于一所述夹爪驱动装置的输出端，并实现同步开合运动。

3.如权利要求2所述的一种电芯贴胶合格自动检测的机构，其特征在于：所述夹持装置还包括：

在位检测装置，固定于所述夹爪驱动装置，并用于检测电芯是否在两所述夹爪之间；

第一夹紧检测装置，固定于其中一所述夹爪，并用于检测两所述夹爪是否夹紧到位。

4.如权利要求2或3所述的一种电芯贴胶合格自动检测的机构，其特征在于：所述夹持装置还包括：

第一限位件，水平固定于所述固定架；当所述旋转架旋转，带动两所述夹爪旋转至竖直朝下时，所述第一限位件抵住所述旋转架的一侧；

第二限位件，竖直固定于所述固定架；当所述旋转架旋转，带动两所述夹爪旋转至水平时，所述第二限位件在下方支撑所述旋转架。

5.如权利要求2所述的一种电芯贴胶合格自动检测的机构，其特征在于：所述检测装置包括：

安装支架，固定于所述夹持装置或XYZ三轴移动装置的Z轴输出端；

光源，固定于所述安装支架；

视觉相机，和所述夹爪驱动装置的数量相等，并分别固定于所述安装支架，且朝下布置。

6.如权利要求1所述的一种电芯贴胶合格自动检测的机构，其特征在于：所述缓存装置包括：

夹紧驱动装置，固定于所述支撑框架；

夹紧板，有两个，对称固定于夹紧驱动装置的输出端，实现同步开合运动；

缓存支撑板，设于两所述夹紧板之间。

7.如权利要求6所述的一种电芯贴胶合格自动检测的机构，其特征在于：所述缓存装置还包括：

第二夹紧检测装置，固定于其中一所述夹紧板，并用于检测两所述夹紧板是否夹紧到位。

8.如权利要求1所述的一种电芯贴胶合格自动检测的机构，其特征在于：所述输送线的末端还设有一挡板；

所述输送线的两侧分别设有一排导向轮。

9.如权利要求8所述的一种电芯贴胶合格自动检测的机构，其特征在于：所述输送线位于所述导向轮的入口前还设有空位检测装置；

所述空位检测装置用于检测所述导向轮的入口处是否有电芯。

10.如权利要求8所述的一种电芯贴胶合格自动检测的机构，其特征在于：所述输送线位于所述挡板的前方还设有提醒取料检测装置；

所述提醒取料检测装置用于检测所述输送线上是否存放了预定数量的电芯。

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