CN115921239A - 一种用于电池壳罩焊缝及极耳部的密封涂胶设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于电池壳罩焊缝及极耳部的密封涂胶设备及方法，它包括有：动力柜，供胶系统，用于对电池壳罩焊缝及极耳部的涂胶作业供胶，主控制柜，2D视觉定位系统，确定电池壳罩的精准位置，修正涂胶机器人的喷涂轨迹，涂胶机器人，用于对电池壳罩焊缝及极耳部进行涂胶作业，输送系统，举升定位机构，遮蔽治具，对电池壳罩的非涂胶区域进行遮蔽；本发明提供密封胶供胶子系统、UBC供胶子系统供胶两套供胶系统，精度高、厚度控制准确、涂覆范围精准，遮蔽治具实现对非涂布区域的自动化精准遮蔽，解决人工作业难度大、操作慢、精度差的弊端，完成了一种高度集成化的用于电池壳罩焊缝及极耳部的密封涂胶设备。

Description

一种用于电池壳罩焊缝及极耳部的密封涂胶设备及方法

技术领域

本发明涉及涂胶设备，尤其涉及一种用于电池壳罩焊缝及极耳部的密封涂胶设备及方法。

背景技术

在动力电池系统中，电池壳箱体占系统总重量约20-30％，是主要结构件，显著影响其电耗、动力性、制动性能、被动安全性、一次充电续航里程等，目前，电池壳箱体的选材多样，例如：钢板、铝板、挤压铝、压铸铝、玻纤复材、SMC复材、碳纤复材，多选用的是设计灵活、减重明显、工艺成熟的铝制材料，挤压铝框架配合铝板冲压件密封，在此基础上需要对电池壳罩的关键结构进行必要的防护性处理，防止夏季高温、冬季低温、物理破坏、浸水对电池壳箱和内部元器件的损坏，其中包括电池壳罩焊缝的密封胶涂胶以及极耳部的UBC胶涂胶；

由于本领域是新兴发展领域，工业化、数字化生产没有普及，所以目前的电池壳罩焊缝的密封胶涂胶以及极耳部的UBC胶涂胶仍然依赖人工涂胶，人工涂胶对于人工水平的依赖性极高，涂胶轨迹的准确性不高且涂胶厚度等良品率不可控，在涂胶作业过程中需要对工艺孔等非涂布区域进行遮蔽，这一步人工操作需要多人配合，操作难度极大；

基于此，目前在本领域中，尚无高度集成化的用于电池壳罩焊缝及极耳部的密封涂胶设备。

发明内容

为了解决上述技术所存在的不足之处，本发明提供了一种用于电池壳罩焊缝及极耳部的密封涂胶设备及方法。

一种用于电池壳罩焊缝及极耳部的密封涂胶设备采用的技术方案是，它包括有：

动力柜；

供胶系统，用于对电池壳罩焊缝及极耳部的涂胶作业进行供胶，其包括供胶控制器以及由供胶控制器支配的胶泵、电子定量机，胶泵通过胶管连接3D涂胶枪；

主控制柜；

2D视觉定位系统，其包括可对电池壳罩进行拍照的照相机，进而以此确定电池壳罩的精准位置，修正涂胶机器人的喷涂轨迹；

涂胶机器人，用于对电池壳罩焊缝及极耳部进行涂胶作业，其包括可以发出作业指令的机器人控制柜以及接收作业指令的机械臂本体，机械臂本体的自由端携带有3D涂胶枪、照相机；

输送系统，将电池壳罩输送到指定的作业位置；

举升定位机构，搬运台车进入涂胶工位并对位于指定作业位置的电池壳罩自下而上举升并以此防止电池壳罩发生位移；

遮蔽治具，对电池壳罩的非涂胶区域进行遮蔽，且可对电池壳罩自上而下进行按压，故此与举升定位机构相互配合形成对电池壳罩的夹持，以此防止电池壳罩发生位移。

进一步地，供胶系统包括有两套供胶子系统，两套供胶子系统包括有用于为电池壳罩焊缝进行供胶的密封胶供胶子系统、用于为电池壳罩极耳部进行供胶的UBC供胶子系统。

进一步地，3D涂胶枪的自由端为向电池壳罩喷出胶体的喷嘴头，当喷嘴头垂直向电池壳罩时，喷嘴头包括指向0°的第一喷嘴、指向一侧45°的第二喷嘴、指向另一侧90°的第三喷嘴，第一喷嘴、第三喷嘴均是为密封胶供胶子系统工作的密封胶喷嘴，第二喷嘴是为UBC供胶子系统工作的UBC胶喷嘴，第一喷嘴、第二喷嘴、第三喷嘴可在3D涂胶枪的控制下按照实际电池壳罩焊缝及极耳部的涂胶需求任意切换。

进一步地，涂胶机器人的机械臂本体为全轨迹运动的多关节设置，其运动轨迹可以覆盖整个电池壳罩，并且涂胶机器人的机械臂本体携带有3D涂胶枪、照相机的部分防尘防液等级达到IP67，涂胶机器人的四周还设置有安全光栅。

进一步地，遮蔽治具在举升定位机构完成对电池壳罩的作业后，根据实际对电池壳罩的非涂胶区域进行全涂胶过程的完整遮蔽。

进一步地，供胶系统在供胶作业过程中进行全过程加热，防止胶体在流动过程中粘滞、堵塞影响单位时间内的出胶量。

进一步地，它还包括间隔操作工位并提供保护的工位组件，工位组件的主体设置有防护栏。

一种用于电池壳罩焊缝及极耳部的密封涂胶设备的方法，涂胶的方法如下：

首先，供胶系统接收主控制柜的作业指令选择由密封胶供胶子系统供胶或由UBC供胶子系统供胶；

其次，供胶控制器控制胶泵向电子定量机泵胶；

再次，电子定量机根据设定的出胶时间、出胶压力匹配涂胶机器人机械臂本体的运行速度，实现对出胶量的控制；

最后，涂胶机器人机械臂本体携带3D涂胶枪实现对电池壳罩焊缝及极耳部的密封涂胶作业。

本发明公开了一种用于电池壳罩焊缝及极耳部的密封涂胶设备及方法，提供密封胶供胶子系统、UBC供胶子系统供胶两套供胶系统，二者分别完成电池壳罩焊缝、极耳部的涂胶作业，对于电池壳罩焊缝的涂胶精度高、厚度控制准确，对于电池壳罩极耳部的涂覆范围精准，不仅如此，通过遮蔽治具的设置，实现电池壳罩焊缝及极耳部的涂胶作业过程中对非涂布区域的自动化精准遮蔽，解决人工作业难度大、操作慢、精度差的弊端，完成了一种高度集成化的用于电池壳罩焊缝及极耳部的密封涂胶设备。

附图说明

图1为本发明的平面示意图。

图2为本发明的立体示意图。

图3为本发明的涂胶机器人及其携带构成的示意图。

图4为本发明的喷嘴头结构示意图。

图5为本发明的2D视觉定位系统示意图。

图6为本发明的举升定位机构示意图。

图7为本发明的遮蔽治具示意图。

图中：1、动力柜；2、供胶系统；20、胶泵；21、电子定量机；22、3D涂胶枪；23、供胶控制器；24、胶管；220、喷嘴头；2200、第一喷嘴；2201、第二喷嘴；2202、第三喷嘴；3、主控制柜；4、2D视觉定位系统；40、照相机；41、视觉系统控制柜；5、涂胶机器人；50、机器人控制柜；51、胶管固定夹；6、工位组件；60、防护栏；61、活页门；62、安全门；63、安全光栅；64、换枪踏台；7、输送系统；70、输送滑道；71、台车；8、举升定位机构；9、遮蔽治具。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

一种用于电池壳罩焊缝及极耳部的密封涂胶设备，如图1所示，它包括有：动力柜1，供胶系统2，主控制柜3，2D视觉定位系统4，涂胶机器人5，输送系统7，举升定位机构8，遮蔽治具9，此外，它还包括有工位组件6。

其中，供胶系统2，用于对电池壳罩焊缝及极耳部的涂胶作业进行供胶，其包括供胶控制器23以及由供胶控制器23支配的胶泵20、电子定量机21，胶泵20通过胶管24连接3D涂胶枪22；

供胶系统2包括有两套供胶子系统，两套供胶子系统包括有用于为电池壳罩焊缝进行供胶的密封胶供胶子系统、用于为电池壳罩极耳部进行供胶的UBC供胶子系统，如此，供胶系统2具备一体两用的效果，可以为电池壳罩焊缝及极耳部提供密封涂胶作业，使电池壳罩的整体密封达到自动化作业的目的，省时省力，作业效率高，经济成本低；

此外，供胶系统2在供胶作业过程中进行全过程加热，防止胶体在流动过程中粘滞、堵塞影响单位时间内的出胶量。

关于3D涂胶枪22的设置，具体的：

3D涂胶枪22的内部形成有相互间隔的密封胶供胶管道、UBC供胶管道，不仅如此，如图4所示，3D涂胶枪22的自由端为向电池壳罩喷出胶体的喷嘴头220，当喷嘴头220垂直向电池壳罩时，喷嘴头220包括指向0°的第一喷嘴2200、指向一侧45°的第二喷嘴2201、指向另一侧90°的第三喷嘴2202，第一喷嘴2200、第三喷嘴2202均是为密封胶供胶子系统工作的密封胶喷嘴，第二喷嘴2201是为UBC供胶子系统工作的UBC胶喷嘴，第一喷嘴2200、第二喷嘴2201、第三喷嘴2202可在3D涂胶枪22的控制下按照实际电池壳罩焊缝及极耳部的涂胶需求任意切换。

2D视觉定位系统4，其包括可对电池壳罩进行拍照的照相机40，进而以此确定电池壳罩的精准位置，修正涂胶机器人5的喷涂轨迹，通过2D视觉定位系统4的设置，有效防止电池壳罩吊装不到位及焊缝偏移，本发明优选的2D视觉定位系统4可校正偏差范围≥±25mm，补正精度小于±1mm。

涂胶机器人5，用于对电池壳罩焊缝及极耳部进行涂胶作业，其包括可以发出作业指令的机器人控制柜50以及接收作业指令的机械臂本体，机械臂本体的自由端携带有3D涂胶枪22、照相机40；

如图3所示，涂胶机器人5的机械臂本体为全轨迹运动的多关节设置，其运动轨迹可以覆盖整个电池壳罩，并且涂胶机器人5的机械臂本体携带有3D涂胶枪22、照相机40的手臂部分防尘防液等级可以达到IP67，涂胶机器人5的四周设置有安全光栅63，涂胶机器人5机械臂本体的手臂部分上设置有夹持胶管24的胶管固定夹51。

工位组件6包括有防护栏60，防护栏60将场地间隔形成四方台状的操作空间，防护栏60在输送系统7的运输方向上设置有活页门61，活页门61为电池壳罩的运输提供避让，不仅如此，防护栏60上还设有供操作人员进出的安全门62，在靠近输送系统7的位置设置有供操作人员使用的换枪踏台64。

输送系统7，可以将电池壳罩输送到指定的作业位置，其包括有输送滑道70以及在输送滑道70运行并载有电池壳罩的台车71，输送系统7属于行业标准的现有技术，故此不进行赘述。

如图6所示，举升定位机构8，用于搬运台车71进入涂胶工位并对位于指定作业位置的电池壳罩自下而上举升并以此防止电池壳罩发生位移，可以理解的是，搬运台车71进入涂胶工位时，阻拦器开始工作，然后，针对台车71的预压紧组件开始工作，故此台车71完成初步定位，接着，举升定位机构8的气缸开始工作，带动举升定位机构8的结构部分进行升高作业，至此，举升定位机构8的全部作业结束。

如图7所示，遮蔽治具9，对电池壳罩的非涂胶区域进行遮蔽，且可对电池壳罩自上而下进行按压，故此与举升定位机构8相互配合形成对电池壳罩的夹持，以此防止电池壳罩发生位移，遮蔽治具9在举升定位机构8完成对电池壳罩的作业后，根据实际对电池壳罩的非涂胶区域进行全涂胶过程的完整遮蔽，遮蔽治具9使得电池壳罩的非涂胶区域的遮蔽达到自动化作业的效果，取代人工作业，有效增加工作效率，有利于提升涂胶工作的质量。

在此基础上，一种用于电池壳罩焊缝及极耳部的密封涂胶设备的方法，其具体的涂胶方法如下：

首先，供胶系统2接收主控制柜3的作业指令选择由密封胶供胶子系统供胶或由UBC供胶子系统供胶；

其次，供胶控制器23控制胶泵20向电子定量机21泵胶；

再次，电子定量机21根据设定的出胶时间、出胶压力匹配涂胶机器人5机械臂本体的运行速度，实现对出胶量的控制；

最后，涂胶机器人5机械臂本体携带3D涂胶枪22实现对电池壳罩焊缝及极耳部的密封涂胶作业。

如此，本发明公开的一种用于电池壳罩焊缝及极耳部的密封涂胶设备及方法，提供密封胶供胶子系统、UBC供胶子系统供胶两套供胶系统，二者分别完成电池壳罩焊缝、极耳部的涂胶作业，对于电池壳罩焊缝的涂胶精度高、厚度控制准确，对于电池壳罩极耳部的涂覆范围精准，不仅如此，通过遮蔽治具9的设置，实现电池壳罩焊缝及极耳部的涂胶作业过程中对非涂布区域的自动化精准遮蔽，解决人工作业难度大、操作慢、精度差的弊端，完成了一种高度集成化的用于电池壳罩焊缝及极耳部的密封涂胶设备及方法。

上述实施方式并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于电池壳罩焊缝及极耳部的密封涂胶设备，其特征在于，它包括有：

动力柜(1)；

供胶系统(2)，用于对电池壳罩焊缝及极耳部的涂胶作业进行供胶，其包括供胶控制器(23)以及由供胶控制器(23)支配的胶泵(20)、电子定量机(21)，所述胶泵(20)通过胶管(24)连接3D涂胶枪(22)；

主控制柜(3)；

2D视觉定位系统(4)，其包括可对电池壳罩进行拍照的照相机(40)，进而以此确定电池壳罩的精准位置，修正涂胶机器人(5)的喷涂轨迹；

涂胶机器人(5)，用于对电池壳罩焊缝及极耳部进行涂胶作业，其包括可以发出作业指令的机器人控制柜(50)以及接收作业指令的机械臂本体，所述机械臂本体的自由端携带有3D涂胶枪(22)、照相机(40)；

输送系统(7)，将电池壳罩输送到指定的作业位置；

举升定位机构(8)，搬运台车(71)进入涂胶工位并对位于指定作业位置的电池壳罩自下而上举升并以此防止电池壳罩发生位移；

遮蔽治具(9)，对电池壳罩的非涂胶区域进行遮蔽，且可对电池壳罩自上而下进行按压，故此与所述举升定位机构(8)相互配合形成对电池壳罩的夹持，以此防止电池壳罩发生位移。

2.根据权利要求1所述的用于电池壳罩焊缝及极耳部的密封涂胶设备，其特征在于：所述供胶系统(2)包括有两套供胶子系统，所述两套供胶子系统包括有用于为电池壳罩焊缝进行供胶的密封胶供胶子系统、用于为电池壳罩极耳部进行供胶的UBC供胶子系统。

3.根据权利要求1所述的用于电池壳罩焊缝及极耳部的密封涂胶设备，其特征在于：所述3D涂胶枪(22)的自由端为向电池壳罩喷出胶体的喷嘴头(220)，当喷嘴头(220)垂直向电池壳罩时，所述喷嘴头(220)包括指向0°的第一喷嘴(2200)、指向一侧45°的第二喷嘴(2201)、指向另一侧90°的第三喷嘴(2202)，所述第一喷嘴(2200)、第三喷嘴(2202)均是为密封胶供胶子系统工作的密封胶喷嘴，所述第二喷嘴(2201)是为UBC供胶子系统工作的UBC胶喷嘴，所述第一喷嘴(2200)、第二喷嘴(2201)、第三喷嘴(2202)可在3D涂胶枪(22)的控制下按照实际电池壳罩焊缝及极耳部的涂胶需求任意切换。

4.根据权利要求1所述的用于电池壳罩焊缝及极耳部的密封涂胶设备，其特征在于：所述涂胶机器人(5)的机械臂本体为全轨迹运动的多关节设置，其运动轨迹可以覆盖整个电池壳罩，并且涂胶机器人(5)的机械臂本体携带有3D涂胶枪(22)、照相机(40)的部分防尘防液等级达到IP67，所述涂胶机器人(5)的四周还设置有安全光栅(63)。

5.根据权利要求1所述的用于电池壳罩焊缝及极耳部的密封涂胶设备，其特征在于：所述遮蔽治具(9)在举升定位机构(8)完成对电池壳罩的作业后，根据实际对电池壳罩的非涂胶区域进行全涂胶过程的完整遮蔽。

6.根据权利要求1所述的用于电池壳罩焊缝及极耳部的密封涂胶设备，其特征在于：所述供胶系统(2)在供胶作业过程中进行全过程加热，防止胶体在流动过程中粘滞、堵塞影响单位时间内的出胶量。

7.根据权利要求1所述的用于电池壳罩焊缝及极耳部的密封涂胶设备，其特征在于：它还包括间隔操作工位并提供保护的工位组件(6)，所述工位组件(6)的主体设置有防护栏(60)。

8.一种如权利要求1-7任一项所述的用于电池壳罩焊缝及极耳部的密封涂胶设备的方法，其特征在于，涂胶的方法如下：

首先，供胶系统(2)接收主控制柜(3)的作业指令选择由密封胶供胶子系统供胶或由UBC供胶子系统供胶；

其次，供胶控制器(23)控制胶泵(20)向电子定量机(21)泵胶；

再次，电子定量机(21)根据设定的出胶时间、出胶压力匹配涂胶机器人(5)机械臂本体的运行速度，实现对出胶量的控制；

最后，涂胶机器人(5)机械臂本体携带3D涂胶枪(22)实现对电池壳罩焊缝及极耳部的密封涂胶作业。

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