CN114464868B - 一种新能源锂电池电芯自动化装配站 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及新能源锂电池技术领域，具体涉及一种新能源锂电池电芯自动化装配站；在第一输送带和第二输送带上放置电芯，当电芯输送至第一机械臂和第二机械臂处时，利用摄像组件识别电芯的正负极后，启动电动夹爪对电芯进行夹持后，并根据摄像组件识别的图像信息，判断是否需要启动第二转动组件，调节电芯的正负极方向后，启动第一转动组件，使得升降臂转动至组装框的上方后，将电芯放置在对应的放置槽内，通过摄像组件、第一转动组件和第二转动组件相互配合，从而将多个电芯以正负极交错的方式排列在组装框内，相较于传统的人工排列的方式，工作效率更高。

Description

一种新能源锂电池电芯自动化装配站
技术领域
本发明涉及新能源锂电池技术领域，尤其涉及一种新能源锂电池电芯自动化装配站。
背景技术
锂电池是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池，随着二十世纪微电子技术的发展，小型化的设备日益增多，大量应用在手机、笔记本电脑、电动工具、电动车、路灯备用电源、航灯、家用小电器上。
新能源电动车上的锂电池由多组电芯按正负极交错的方式排列后，将正极盖板与电芯正极采用激光环形焊接的方式进行连接，将负极盖板与电芯负极同样也需要采用激光环形焊接，焊接完成后将焊接后的电芯组放置在壳体内接线，从而完成装配。
但现有的新能源电动车上的锂电池的多个电芯在进行激光环形焊接前，往往通过人工手动排列多个电芯，使得多个电芯以正负极交错的方式排列，工作效率较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新能源锂电池电芯自动化装配站，解决现有技术中的现有的新能源电动车上的锂电池的多个电芯在进行激光环形焊接前，往往通过人工手动排列多个电芯，使得多个电芯以正负极交错的方式排列，工作效率较低的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种新能源锂电池电芯自动化装配站，包括第一输送架、第一机械臂、第二输送架、第二机械臂和组装架，所述组装架的一侧设置有所述第一输送架，所述组装架的另一侧设置有所述第二输送架，所述第一输送架与所述组装架之间设置有所述第一机械臂，所述第二输送架与所述组装架之间设置有所述第二机械臂，所述第一输送架上设置有第一输送带，所述第二输送架上设置有第二输送带，所述第一输送带和所述第二输送带均用于输送电芯，所述第一机械臂和所述第二机械臂均用于转运电芯，所述组装架上设置有第三输送带，所述第三输送带上设置有多个组装框，所述组装框上设置有多个放置槽；
所述第一机械臂和所述第二机械臂均包括基座、第一转动组件、转动盘、支撑柱、悬臂、升降臂、摄像组件和电动夹爪，所述基座安装在地面上，所述基座的上方设置有凹槽，所述凹槽的内部设置有所述第一转动组件，所述转动盘与所述基座活动连接，并位于所述基座的上方，所述第一转动组件的输出端与所述转动盘相对应，所述支撑柱的一端与所述转动盘拆卸连接，并位于所述转动盘的上方，所述支撑柱的另一端设置有所述悬臂，所述悬臂远离所述支撑柱的一端设置有所述升降臂和所述摄像组件，所述摄像组件用于识别电芯的正负极，所述升降臂远离所述悬臂的一端设置有转动座，所述转动座的内部设置有第二转动组件，所述转动座的端部还活动设置有安装件，所述安装件位于所述转动座的内部的一端设置有从动齿部，所述安装件位于所述转动座外部的一端设置有所述电动夹爪，所述第二转动组件的输出端与所述从动齿部相对应。
在所述第一输送带和所述第二输送带上放置电芯，当电芯输送至所述第一机械臂和所述第二机械臂处时，利用所述摄像组件识别电芯的正负极后，启动所述电动夹爪对电芯进行夹持后，并根据所述摄像组件识别的图像信息，判断是否需要启动所述第二转动组件，调节电芯的正负极方向后，启动所述第一转动组件，使得所述升降臂转动至所述组装框的上方后，将电芯放置在对应的所述放置槽内，通过所述摄像组件、所述第一转动组件和所述第二转动组件相互配合，从而将多个电芯以正负极交错的方式排列在所述组装框内，相较于传统的人工排列的方式，工作效率更高。
其中，所述第一转动组件包括第一伺服电机、齿轮减速箱和卡块，所述转动盘靠近所述凹槽的一端设置有卡槽，所述第一伺服电机与所述基座拆卸连接，并位于所述凹槽的内部，所述第一伺服电机的输出端设置有所述齿轮减速箱，所述齿轮减速箱的输出端设置有所述卡块，所述卡块与所述卡槽相适配。
启动所述第一伺服电机，利用所述齿轮减速箱减缓输出转速，由于所述卡块卡入至所述卡槽内，从而带动所述转动盘在所述基座上转动。
其中，所述升降臂包括滑动架、电动缸和臂体，所述滑动架与所述悬臂拆卸连接，并位于所述悬臂远离所述支撑柱的一端，所述臂体与所述滑动架滑动连接，所述电动缸位于所述滑动架的内部，所述电动缸的输出端与所述臂体相对应。
启动所述电动缸，带动所述臂体在所述滑动架上滑动，从而调节所述升降臂的整体长度。
其中，所述第二转动组件包括第二伺服电机、输出轴和输出齿轮，所述第二伺服电机与所述转动座拆卸连接，并位于所述转动座的内部，所述第二伺服电机的输出端设置有所述输出轴，所述输出轴远离所述第二伺服电机的一端设置有所述输出齿轮，所述输出齿轮与所述从动齿部啮合。
启动所述第二伺服电机，通过所述输出轴带动所述输出齿轮转动，由于所述输出齿轮与所述从动齿部啮合，从而带动所述安装件在所述转动座上转动，从而便于调节所述电动夹爪上夹持的电芯的正负极方向。
其中，所述输出齿轮的齿数小于所述从动齿部的齿数，所述转动座上设置有布线孔，所述布线孔用于所述第二伺服电机的连线。
所述输出齿轮的齿数小于所述从动齿部的齿数，从而通过所述从动齿部起到减缓输出转速的作用，从而使得所述安装件转动较为缓慢，便于调节所述电动夹爪的转动角度。
其中，所述新能源锂电池电芯自动化装配站还包括激光焊接设备，所述激光焊接设备位于所述第三输送带的末端，所述激光焊接设备用于将正负极盖板焊接在电芯组上。
所述第三输送带的末端设置有所述激光焊接设备，利用所述激光焊接设备将正负极盖板焊接在排列后的电芯组上。
本发明的一种新能源锂电池电芯自动化装配站，在所述第一输送带和所述第二输送带上放置电芯，当电芯输送至所述第一机械臂和所述第二机械臂处时，利用所述摄像组件识别电芯的正负极后，启动所述电动夹爪对电芯进行夹持后，并根据所述摄像组件识别的图像信息，判断是否需要启动所述第二转动组件，调节电芯的正负极方向后，启动所述第一转动组件，使得所述升降臂转动至所述组装框的上方后，将电芯放置在对应的所述放置槽内，通过所述摄像组件、所述第一转动组件和所述第二转动组件相互配合，从而将多个电芯以正负极交错的方式排列在所述组装框内，相较于传统的人工排列的方式，工作效率更高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的新能源锂电池电芯自动化装配站的结构示意图。
图2是本发明提供的第一机械臂的正视图。
图3是本发明提供的图2的A-A线的内部结构剖视图。
图4是本发明提供的图2的A处的局部结构放大图。
图5是本发明提供的升降臂和转动座的拆分结构示意图。
图6是本发明提供的图5的B处的局部结构放大图。
1-第一输送架、2-第一机械臂、3-第二输送架、4-第二机械臂、5-组装架、6-第一输送带、7-第二输送带、8-第三输送带、9-组装框、10-放置槽、11-基座、12-第一转动组件、13-转动盘、14-支撑柱、15-悬臂、16-升降臂、17-摄像组件、18-电动夹爪、19-凹槽、20-转动座、21-第二转动组件、22-安装件、23-从动齿部、24-第一伺服电机、25-齿轮减速箱、26-卡块、27-卡槽、28-滑动架、29-电动缸、30-臂体、31-第二伺服电机、32-输出轴、33-输出齿轮、34-布线孔、35-激光焊接设备、36-第一工序、37-第一物料框、38-第二工序、39-第一直臂、40-第二直臂、41-安装基座、42-摄像头、43-斜面。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“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的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请参阅图1至图6，本发明提供一种新能源锂电池电芯自动化装配站，包括第一输送架1、第一机械臂2、第二输送架3、第二机械臂4和组装架5，所述组装架5的一侧设置有所述第一输送架1，所述组装架5的另一侧设置有所述第二输送架3，所述第一输送架1与所述组装架5之间设置有所述第一机械臂2，所述第二输送架3与所述组装架5之间设置有所述第二机械臂4，所述第一输送架1上设置有第一输送带6，所述第二输送架3上设置有第二输送带7，所述第一输送带6和所述第二输送带7均用于输送电芯，所述第一机械臂2和所述第二机械臂4均用于转运电芯，所述组装架5上设置有第三输送带8，所述第三输送带8上设置有多个组装框9，所述组装框9上设置有多个放置槽10；
所述第一机械臂2和所述第二机械臂4均包括基座11、第一转动组件12、转动盘13、支撑柱14、悬臂15、升降臂16、摄像组件17和电动夹爪18，所述基座11安装在地面上，所述基座11的上方设置有凹槽19，所述凹槽19的内部设置有所述第一转动组件12，所述转动盘13与所述基座11活动连接，并位于所述基座11的上方，所述第一转动组件12的输出端与所述转动盘13相对应，所述支撑柱14的一端与所述转动盘13拆卸连接，并位于所述转动盘13的上方，所述支撑柱14的另一端设置有所述悬臂15，所述悬臂15远离所述支撑柱14的一端设置有所述升降臂16和所述摄像组件17，所述摄像组件17用于识别电芯的正负极，所述升降臂16远离所述悬臂15的一端设置有转动座20，所述转动座20的内部设置有第二转动组件21，所述转动座20的端部还活动设置有安装件22，所述安装件22位于所述转动座20的内部的一端设置有从动齿部23，所述安装件22位于所述转动座20外部的一端设置有所述电动夹爪18，所述第二转动组件21的输出端与所述从动齿部23相对应。
在本实施方式中，在所述第一输送带6和所述第二输送带7上放置电芯，当电芯输送至所述第一机械臂2和所述第二机械臂4处时，利用所述摄像组件17识别电芯的正负极后，启动所述电动夹爪18对电芯进行夹持后，并根据所述摄像组件17识别的图像信息，判断是否需要启动所述第二转动组件21，调节电芯的正负极方向后，启动所述第一转动组件12，使得所述升降臂16转动至所述组装框9的上方后，将电芯放置在对应的所述放置槽10内，通过所述摄像组件17、所述第一转动组件12和所述第二转动组件21相互配合，从而将多个电芯以正负极交错的方式排列在所述组装框9内，相较于传统的人工排列的方式，工作效率更高。
进一步的，所述第一转动组件12包括第一伺服电机24、齿轮减速箱25和卡块26，所述转动盘13靠近所述凹槽19的一端设置有卡槽27，所述第一伺服电机24与所述基座11拆卸连接，并位于所述凹槽19的内部，所述第一伺服电机24的输出端设置有所述齿轮减速箱25，所述齿轮减速箱25的输出端设置有所述卡块26，所述卡块26与所述卡槽27相适配。
在本实施方式中，启动所述第一伺服电机24，利用所述齿轮减速箱25减缓输出转速，由于所述卡块26卡入至所述卡槽27内，从而带动所述转动盘13在所述基座11上转动。
进一步的，所述升降臂16包括滑动架28、电动缸29和臂体30，所述滑动架28与所述悬臂15拆卸连接，并位于所述悬臂15远离所述支撑柱14的一端，所述臂体30与所述滑动架28滑动连接，所述电动缸29位于所述滑动架28的内部，所述电动缸29的输出端与所述臂体30相对应。
在本实施方式中，启动所述电动缸29，带动所述臂体30在所述滑动架28上滑动，从而调节所述升降臂16的整体长度。
进一步的，所述第二转动组件21包括第二伺服电机31、输出轴32和输出齿轮33，所述第二伺服电机31与所述转动座20拆卸连接，并位于所述转动座20的内部，所述第二伺服电机31的输出端设置有所述输出轴32，所述输出轴32远离所述第二伺服电机31的一端设置有所述输出齿轮33，所述输出齿轮33与所述从动齿部23啮合。
在本实施方式中，启动所述第二伺服电机31，通过所述输出轴32带动所述输出齿轮33转动，由于所述输出齿轮33与所述从动齿部23啮合，从而带动所述安装件22在所述转动座20上转动，从而便于调节所述电动夹爪18上夹持的电芯的正负极方向。
进一步的，所述输出齿轮33的齿数小于所述从动齿部23的齿数，所述转动座20上设置有布线孔34，所述布线孔34用于所述第二伺服电机31的连线。
在本实施方式中，所述输出齿轮33的齿数小于所述从动齿部23的齿数，从而通过所述从动齿部23起到减缓输出转速的作用，从而使得所述安装件22转动较为缓慢，便于调节所述电动夹爪18的转动角度。
进一步的，所述新能源锂电池电芯自动化装配站还包括激光焊接设备35，所述激光焊接设备35位于所述第三输送带8的末端，所述激光焊接设备35用于将正负极盖板焊接在电芯组上。
在本实施方式中，所述第三输送带8的末端设置有所述激光焊接设备35，利用所述激光焊接设备35将正负极盖板焊接在排列后的电芯组上。
进一步的，所述组装架5上还设置有第一工序36，所述第一工序36位于所述第一机械臂2和所述第二机械臂4与所述激光焊接设备35之间，所述第一工序36处设置有第一物料框37，所述第一物料框37内放置有多个绝缘板，所述第一工序36与所述激光焊接设备35之间设置有第二工序38，所述第二工序38用于利用胶带缠绕电芯组。
在本实施方式中，所述组装架5上还设置有所述第一工序36，所述第一工序36处设置有所述第一物料框37，所述第一物料框37内放置有多个绝缘板，便于工作人员在每两个相邻的电芯之间放置绝缘板，所述第一工序36与所述激光焊接设备35之间设置有第二工序38，所述第二工序38用于利用胶带缠绕电芯组。
进一步的，所述臂体30包括第一直臂39和第二直臂40，所述第一直臂39与所述滑动架28滑动连接，所述第二直臂40与所述第一直臂39固定连接，并位于所述第一直臂39远离所述滑动架28的一端，所述第一直臂39与所述第二直臂40相互垂直，所述第二直臂40远离所述第一直臂39的一端设置有所述转动座20。
在本实施方式中，所述臂体30由所述第一直臂39和所述第二直臂40构成，所述第一直臂39与所述第二直臂40固定连接，制造时采用一体成型技术制成，结构更加牢固，由于所述第一直臂39和所述第二直臂40相互垂直，使得所述安装座上的所述电动夹爪18从电芯的背部对电芯进行夹持，便于所述摄像组件17识别电芯的正负极方向。
进一步的，所述摄像组件17包括安装基座41和摄像头42，所述安装基座41的一端与所述悬臂15拆卸连接，并位于所述悬臂15远离所述支撑柱14的一端，所述安装基座41的另一端设置有斜面43，所述摄像头42安装在所述斜面43上，所述摄像头42的拍摄端始终与所述电动夹爪18的夹持端相对应。
在本实施方式中，所述安装基座41远离所述悬臂15的一端设置有所述斜面43，所述摄像头42安装在所述斜面43上，从而便于所述摄像头42识别电芯的正负极方向。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (4)

1.一种新能源锂电池电芯自动化装配站，其特征在于，
包括第一输送架、第一机械臂、第二输送架、第二机械臂和组装架，所述组装架的一侧设置有所述第一输送架，所述组装架的另一侧设置有所述第二输送架，所述第一输送架与所述组装架之间设置有所述第一机械臂，所述第二输送架与所述组装架之间设置有所述第二机械臂，所述第一输送架上设置有第一输送带，所述第二输送架上设置有第二输送带，所述第一输送带和所述第二输送带均用于输送电芯，所述第一机械臂和所述第二机械臂均用于转运电芯，所述组装架上设置有第三输送带，所述第三输送带上设置有多个组装框，所述组装框上设置有多个放置槽；
所述第一机械臂和所述第二机械臂均包括基座、第一转动组件、转动盘、支撑柱、悬臂、升降臂、摄像组件和电动夹爪，所述基座安装在地面上，所述基座的上方设置有凹槽，所述凹槽的内部设置有所述第一转动组件，所述转动盘与所述基座活动连接，并位于所述基座的上方，所述第一转动组件的输出端与所述转动盘相对应，所述支撑柱的一端与所述转动盘拆卸连接，并位于所述转动盘的上方，所述支撑柱的另一端设置有所述悬臂，所述悬臂远离所述支撑柱的一端设置有所述升降臂和所述摄像组件，所述摄像组件用于识别电芯的正负极，所述升降臂远离所述悬臂的一端设置有转动座，所述转动座的内部设置有第二转动组件，所述转动座的端部还活动设置有安装件，所述安装件位于所述转动座的内部的一端设置有从动齿部，所述安装件位于所述转动座外部的一端设置有所述电动夹爪，所述第二转动组件的输出端与所述从动齿部相对应；
所述新能源锂电池电芯自动化装配站还包括激光焊接设备，所述激光焊接设备位于所述第三输送带的末端，所述激光焊接设备用于将正负极盖板焊接在电芯组上；所述组装架上还设置有第一工序，所述第一工序处设置有第一物料框，所述第一物料框内放置有多个绝缘板，便于工作人员在每两个相邻的电芯之间放置绝缘板，所述第一工序与所述激光焊接设备之间设置有第二工序，所述第二工序用于利用胶带缠绕电芯组；
所述升降臂包括滑动架、电动缸和臂体，所述滑动架与所述悬臂拆卸连接，并位于所述悬臂远离所述支撑柱的一端，所述臂体与所述滑动架滑动连接，所述电动缸位于所述滑动架的内部，所述电动缸的输出端与所述臂体相对应；所述臂体由第一直臂和第二直臂构成，所述第一直臂与所述第二直臂固定连接，所述第一直臂和所述第二直臂相互垂直，使得所述转动座上的所述电动夹爪从电芯的背部对电芯进行夹持，便于所述摄像组件识别电芯的正负极方向。
2.如权利要求1所述的新能源锂电池电芯自动化装配站，其特征在于，
所述第一转动组件包括第一伺服电机、齿轮减速箱和卡块，所述转动盘靠近所述凹槽的一端设置有卡槽，所述第一伺服电机与所述基座拆卸连接，并位于所述凹槽的内部，所述第一伺服电机的输出端设置有所述齿轮减速箱，所述齿轮减速箱的输出端设置有所述卡块，所述卡块与所述卡槽相适配。
3.如权利要求1所述的新能源锂电池电芯自动化装配站，其特征在于，
所述第二转动组件包括第二伺服电机、输出轴和输出齿轮，所述第二伺服电机与所述转动座拆卸连接，并位于所述转动座的内部，所述第二伺服电机的输出端设置有所述输出轴，所述输出轴远离所述第二伺服电机的一端设置有所述输出齿轮，所述输出齿轮与所述从动齿部啮合。
4.如权利要求3所述的新能源锂电池电芯自动化装配站，其特征在于，
所述输出齿轮的齿数小于所述从动齿部的齿数，所述转动座上设置有布线孔，所述布线孔用于所述第二伺服电机的连线。
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