CN203419269U - 一种电池流水线组合装箱机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池流水线组合装箱机。它包括控制器、底托送料机构、电池输送机构、电池组输送机构、电池箱输送机构、并联机械手、电缸抓手和机架，控制器、并联机械手和电缸抓手都安装在机架上，底托送料机构、电池输送机构、电池组输送机构、电池箱输送机构、并联机械手和电缸抓手分别与控制器电连接。本实用新型能够自动将电池装到底托上组合成电池组，接着将电池组按一定的排列规则装到电池箱内，实现电池装箱工作的自动化，提高了工作效率，避免出现人为失误。

Description

一种电池流水线组合装箱机

技术领域

本实用新型涉及电池装箱技术领域，尤其涉及一种电池流水线组合装箱机。

背景技术

电动汽车使用的动力电池如图10所示，包括电池箱以及设置在电池箱内的若干组电池组，电池箱内的电池组为了便于正负极的连接，相邻的两组电池组的方向是相反的，电池组的结构如图9所示，一个电池组由若干块独立的电池放入底托中组合而成。目前，动力电池生产线上的电池装箱工作一般由人工完成，人工作业方式工作效率较低，容易出现人为失误导致电池装配不到位。

中国专利公开号CN1149206，公开日1997年5月7日，发明的名称为电池装箱方法及其装置，该申请案公开了一种电池装箱装置，它由以下装置构成：具有输送多个电池用的输送带，上述多个电池中的各个电池都具有强磁性构件，以及在靠近该输送带的上沿位置设置的第二磁铁的电池输送装置；具有靠近上述输送带的终端区的上沿位置上装设的第一磁铁的电池临时保持装置；设置在上述输送带的上述终端区域的下沿的、具有可移动的电池贮存箱以及该电池贮存箱的贮存箱搬运装置。其不足之处是，该电池装箱机只能简单的将多个电池装在一个电池贮存箱内，电池贮存箱用于对电池进行存储保管，而不能自动将电池按照一定的排列规则装到动力电池的电池箱内，不能实现动力电池的流水线组装。

发明内容

本实用新型的目的是克服目前动力电池生产线上的电池装箱工作一般由人工完成，人工作业方式工作效率较低，容易出现人为失误导致电池装配不到位的技术问题，提供了一种电池流水线组合装箱机，其能够自动将电池装到底托上组合成电池组，接着将电池组按一定的排列规则装到电池箱内，实现电池装箱工作的自动化，提高了工作效率，避免出现人为失误。

为了解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

本实用新型的一种电池流水线组合装箱机，包括控制器、底托送料机构、电池输送机构、电池组输送机构、电池箱输送机构、并联机械手和电缸抓手，所述电池组输送机构包括电池组输送带、底托定位机构、电池组定位机构、底托位置检测模块和电池组位置检测模块，所述底托定位机构设置在电池组输送带入口端，所述电池组定位机构设置在电池组输送带出口端，所述并联机械手设置在底托定位机构上方，所述底托送料机构与电池组输送带入口端相接，所述电池输送机构包括电池输送带、电池定位机构和电池位置检测模块，所述电池定位机构设置在电池输送带出口端，所述电池输送带出口端与电池组输送带入口端的侧壁相接，所述电池箱输送机构包括电池箱输送带、电池箱定位机构和电池箱位置检测模块，所述电池箱定位机构设置在电池箱输送带的出口端，所述电缸抓手包括水平电缸以及与水平电缸连接的竖直电缸，所述竖直电缸的下端设有抓手本体，所述水平电缸的两端分别位于电池箱定位机构上方和电池组定位机构上方，所述控制器分别与底托送料机构、电池输送带、电池定位机构、电池位置检测模块、电池组输送带、底托定位机构、电池组定位机构、底托位置检测模块、电池组位置检测模块、电池箱输送带、电池箱定位机构、电池箱位置检测模块、并联机械手、水平电缸、竖直电缸和抓手本体电连接。

在本技术方案中，控制器控制底托送料机构、电池输送机构、电池组输送机构、电池箱输送机构、并联机械手和电缸抓手工作。工作时，底托送料机构将底托输送到电池输送带入口端；电池输送机构中的电池输送带将电池输送到电池输送带出口端，当电池位置检测模块检测到电池输送带出口端有电池时，电池输送带停止，电池定位机构将出口端的电池定位，等待并联机械手抓取；电池箱输送机构中的电池箱输送带将电池箱输送到电池箱输送带出口端，当电池箱位置检测模块检测到电池箱输送带出口端有电池箱时，电池箱输送带停止，电池箱定位机构将出口端的电池箱定位，等待电池组的装入。

当底托位于电池输送带入口端时，电池组输送带将底托运送到底托定位机构处，底托位置检测检测到底托到达底托定位机构处，底托定位机构对底托进行定位。

当底托定位完成后，并联机械手运动到电池定位机构上方，如果电池定位机构处有电池，则并联机械手下伸抓取电池，待电池抓取完成后，电池定位机构松开，并联机械手将电池装配到底托上，同时电池输送机构将下一个电池运送到电池定位机构完成定位。循环执行上述动作，直到底托上装配的电池达到设定数量，组成电池组。每五个相邻的底托为一组，前四个底托都装配5个电池，第五个底托装配4个电池。

待底托上装配的电池达到设定数量后，底托定位机构松开，电池组输送带将装配好的电池组运送到电池组定位机构处，电池组位置检测模块检测到电池组达到电池组定位机构处，电池组定位机构对电池组进行定位。

当电池组定位完成后，电缸抓手执行电池组装配动作，将电池组装入电池箱输送带出口端的电池箱内，待电池组装配完成后，电缸抓手回到抓取位置，抓取下一托电池组。循环执行上述动作，直到电池箱内的所有槽位装满电池组。

待电池箱完成所有槽位的电池组装配后，电池箱定位机构松开，电池箱输送带将装配完成的电池箱输出，同时将下一个电池箱运送到电池箱定位机构完成定位。

作为优选，所述底托送料机构包括用于存放底托的落料箱以及设置在落料箱下方的底托输送带，所述落料箱的顶部和底部都开口，所述落料箱内设有若干个隔板，所述隔板竖直分布且相互平行，所述落料箱下部设有上夹紧机构和下夹紧机构，所述上夹紧机构包括对称设置在落料箱前后两侧的上夹紧板以及与上夹紧板相连的上夹紧气缸，所述下夹紧机构包括对称设置在落料箱前后两侧的下夹紧板以及与下夹紧板相连的下夹紧气缸，所述底托输送带出口端与电池组输送带入口端相接，所述控制器还分别与底托输送带、上夹紧气缸和下夹紧气缸电连接。

落料箱被隔板分隔成若干个落料通道，每个落料通道内的底托从上至下依次排列存放，落料箱中的底托用完后由人工给落料箱上料。上夹紧机构和下夹紧机构实现底托的逐层送料，下夹紧机构夹紧时托住所有底托，上夹紧机构夹紧时夹紧倒数第二层底托。当需要送料时，上夹紧机构夹紧，夹紧倒数第二层底托，接着下夹紧机构松开，最底下一层所有底托落到底托输送带上，由底托输送带将底托运送到电池组输送带入口端，然后下夹紧机构夹紧，上夹紧机构松开，下夹紧机构托住所有底托，以待下次送料。

作为优选，所述电池组输送带包括相互垂直的前段电池组输送带和后段电池组输送带，所述前段电池组输送带的入口端为电池组输送带的入口端，所述后段电池组输送带的出口端为电池组输送带的出口端，所述前段电池组输送带的出口端与后段电池组输送带的入口端相接，所述前段电池组输送带的出口端设有挡板和推送机构，所述推送机构的推送方向与后段电池组输送带的运动方向一致，所述底托位置检测模块包括第一底托位置传感器和第二底托位置传感器，第一底托位置传感器设置在底托输送带出口端与电池组输送带入口端相接处，第二底托位置传感器设置在底托定位机构上，所述电池组位置检测模块包括第一电池组位置传感器和第二电池组位置传感器，所述第一电池组位置传感器设置在推送机构上，所述第二电池组位置传感器设置在电池组定位机构上，所述控制器还分别与前段电池组输送带、后段电池组输送带、推送机构、第一底托位置传感器、第二底托位置传感器、第一电池组位置传感器和第二电池组位置传感器电连接。

当底托送料机构将底托送到电池组输送带入口端时，第一底托位置传感器检测到底托，前段电池组输送带将底托输送到底托定位机构处，此时第二底托位置传感器检测到底托到位，底托定位机构将底托定位，以待并联机械手将电池装入底托。当底托装入设定数量的电池组成电池组后，前段电池组输送带将电池组输送到前段电池组输送带出口端，挡板挡住电池组，此时第一电池组位置传感器检测到电池组，推送机构动作将电池组推送到后段电池组输送带，后段电池组输送带将电池组输送到电池组定位机构处，第二电池组位置传感器检测到电池组，电池组定位机构将电池组定位，等待电缸抓手抓取。当电缸抓手抓取时，电池组定位机构打开。

作为优选，所述电池输送机构还包括电池夹紧机构，所述电池输送带包括首尾相接的前段电池输送带和后段电池输送带，所述电池位置检测模块包括第一电池位置传感器、第二电池位置传感器和第三电池位置传感器，所述前段电池输送带的入口端为电池输送带的入口端，所述后段电池输送带的出口端为电池输送带的出口端，所述电池夹紧机构设置在前段电池输送带与后段电池输送带的相接处，所述电池定位机构设置在后段电池输送带的出口端，所述第一电池位置传感器设置在电池夹紧机构上，所述第三电池位置传感器设置在电池定位机构上，所述第二电池位置传感器设置在第一电池位置传感器和第三电池位置传感器之间，所述控制器还分别与电池夹紧机构、前段电池输送带、后段电池输送带、第一电池位置传感器、第二电池位置传感器和第三电池位置传感器电连接。

开始工作时，前段电池输送带和后段电池输送带启动，前段电池输送带将电池往后段电池输送带输送。当第一电池位置传感器检测到电池（即前段电池输送带与后段电池输送带的相接处有电池）时，前段电池输送带停止，后段电池输送带运送该电池。当第二电池位置传感器检测到电池时，电池夹紧机构工作，将后面的电池夹紧或挡住，暂时阻止电池继续进入后段电池输送带。当第三电池位置传感器检测到电池时，后段电池输送带停止，电池定位机构将电池定位，等待并联机械手抓取。当并联机械手抓取电池时，电池定位机构打开，等电池被抓取后，电池夹紧机构打开，前段电池输送带和后段电池输送带启动，重复上述流程。

作为优选，所述电池箱输送机构还包括电池箱夹紧机构，所述电池箱输送带包括首尾相接的前段电池箱输送带和后段电池箱输送带，所述电池箱位置检测模块包括第一电池箱位置传感器、第二电池箱位置传感器和第三电池箱位置传感器，所述前段电池箱输送带的入口端为电池箱输送带的入口端，所述后段电池箱输送带的出口端为电池箱输送带的出口端，所述电池箱夹紧机构设置在前段电池箱输送带与后段电池箱输送带的相接处，所述电池箱定位机构设置在后段电池箱输送带的出口端，所述第一电池箱位置传感器设置在电池箱夹紧机构上，所述第三电池箱位置传感器设置在电池箱定位机构上，所述第二电池箱位置传感器设置在第一电池箱位置传感器和第三电池箱位置传感器之间，所述控制器还分别与电池箱夹紧机构、前段电池箱输送带、后段电池箱输送带、第一电池箱位置传感器、第二电池箱位置传感器和第三电池箱位置传感器电连接。

开始工作时，前段电池箱输送带和后段电池箱输送带启动，前段电池箱输送带将电池箱往后段电池箱输送带输送。当第一电池箱位置传感器检测到电池箱（即前段电池箱输送带与后段电池箱输送带的相接处有电池箱）时，前段电池箱输送带停止，后段电池箱输送带运送该电池箱。当第二电池箱位置传感器检测到电池箱时，电池箱夹紧机构工作，将后面的电池箱夹紧或挡住，暂时阻止电池箱继续进入后段电池箱输送带。当第三电池箱位置传感器检测到电池箱时，后段电池箱输送带停止，电池箱定位机构将电池箱定位，等待装入电池组。当电池箱装入设定数量的电池组后，电池箱定位机构和电池箱夹紧机构都打开，前段电池箱输送带和后段电池箱输送带启动，重复上述流程，后段电池箱输送带将装配好的电池箱输出，前段电池箱输送带将空电池箱输入。

作为优选，所述电缸抓手还包括旋转气缸，所述旋转气缸设置在抓手本体和竖直电缸之间，所述旋转气缸的旋转端与抓手本体顶部中心固定连接，所述旋转气缸与控制器电连接。

因为该种电池组在装入电池箱的时候的位置调整为180度调整，因此直接采用180°旋转气缸旋转后自定位，不需要其他的限位机构限位，整体成本较低，旋转角度精确。

作为优选，所述抓手本体包括连接板以及设置在连接板下表面的两个双头夹紧气缸，连接板上表面中心与旋转气缸的旋转端固定连接，每个双头夹紧气缸的伸缩端分别设有夹爪，其中一个夹爪的底部设有辅助气缸，所述辅助气缸的伸缩端设有辅助夹持块，所述双头夹紧气缸和辅助气缸分别与控制器电连接。

电池组是由多个电池放在底托中组合成的，每个电池之间都是独立的，电池组的排布方式不同，导致电池组两个夹持侧面中的一个侧面为阶梯面，夹爪在抓取电池组的时候，同侧的夹爪与电池组中其中一个平面接触，另一侧的一个夹爪单独的夹持电池组中的阶梯面中较高的一个平面，而辅助气缸和辅助夹持块则根据需要夹持阶梯面中的另一个较低的平面，夹持后就能顺利的搬运电池组，电缸抓手能夹紧电池组中的每一个电池，从而保证在搬运过程中，任意一块电池都不会滑落，顺利实现电池组的搬运、装箱作业。

作为优选，所述两个双头夹紧气缸之间设有竖直的升降气缸，所述升降气缸与连接板下表面固定连接，所述升降气缸伸缩端朝下，升降气缸的伸缩端连接有气路板，所述气路板上设有真空发生器，所述气路板的下表面设有若干个吸盘，所述吸盘通过气路板上的气路与真空发生器相连，所述升降气缸和真空发生器分别与控制器电连接。

电缸抓手抓取电池组时，抓手本体下降，双头夹紧气缸驱动夹爪夹紧电池组，每个吸盘吸附在一个电池上端，真空发生器工作将吸盘抽真空，抓手本体上升，将电池组抓起来。接着，抓手本体运动到定位好的电池箱上方，抓手本体下降，当夹爪与电池箱上表面快接触时，抓手本体停止下降，夹爪松开，只由吸盘吸住电池组，升降气缸向下伸出，将电池组放到电池箱底部，然后真空发生器给吸盘送气，吸盘与电池组分离。这样在电池组装入电池箱的时候不会产生碰撞，从而保证每个电池的质量。

作为优选，所述气路板的下表面还设有两个电池插片，两个电池插片竖直分布且相互平行。

电池装入底托后，要求每个电池之间存在间隙，防止相邻的电池之间接触而损坏，因此底托中设有分隔板，每个电池之间都分隔开，而电池本身比较长，因此夹爪抓取的时候会导致电池倾斜，因此在夹取时，先把电池插片插入电池的间隙内，电池插片的厚度与分隔板的厚度相同，然后抓取，这样就能保持电池组内的每个电池不会发生倾斜，夹取时不容易损坏电池。

作为优选，所述一种电池流水线组合装箱机还包括触摸屏，所述触摸屏与控制器电连接。触摸屏上显示技术指标、状态监视、操作界面、屏幕设置等菜单，便于工作人员了解装箱机的工作情况以及对装箱机发送控制指令。

本实用新型的实质性效果是：（1）能够自动将电池装到底托上组合成电池组，接着将电池组按一定的排列规则装到电池箱内，实现电池装箱工作的自动化，提高了工作效率，避免出现人为失误。（2）能安全、稳定的抓取电池组，顺利实现电池组的搬运、装箱作业，在抓取、搬运、存放电池组的过程中能根据不同要求对电池组的放置角度进行自动调整。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图；

图2是本实用新型的底托送料机构的结构示意图；

图3是本实用新型的电池输送机构的结构示意图；

图4是本实用新型的电池组输送机构的结构示意图；

图5是本实用新型的电池箱输送机构的结构示意图；

图6是本实用新型的并联机械手的结构示意图；

图7是本实用新型的电缸抓手的结构示意图；

图8是本实用新型的抓手本体的机构示意图；

图9是电池组的机构示意图；

图10是电池组在电池箱内的装配示意图。

图中：1、底托送料机构，2、电池输送机构，3、电池组输送机构，4、电池箱输送机构，5、并联机械手，6、电缸抓手，7、机架，8、电池，9、底托，10、电池箱，11、落料箱，12、底托输送带，13、隔板，14、上夹紧板，15、上夹紧气缸，16、下夹紧板，17、下夹紧气缸，21、前段电池输送带，22、后段电池输送带，23、电池定位机构，24、电池夹紧机构，31、前段电池组输送带，32、后段电池组输送带，33、底托定位机构，34、电池组定位机构，35、挡板，36、推送机构，41、前段电池箱输送带，42、后段电池箱输送带，43、电池箱定位机构，44、电池箱夹紧机构，61、水平电缸，62、竖直电缸，63、抓手本体，64、旋转气缸，631、双头夹紧气缸，632、夹爪，633、辅助气缸，634、辅助夹持块，635、升降气缸，636、气路板，637、吸盘，638、电池插片，639、连接板。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：本实用新型的一种电池流水线组合装箱机，如图1所示，包括控制器、底托送料机构1、电池输送机构2、电池组输送机构3、电池箱输送机构4、并联机械手5、电缸抓手6和机架7，控制器、并联机械手5和电缸抓手6都安装在机架7上，底托送料机构1、电池输送机构2、电池组输送机构3、电池箱输送机构4、并联机械手5和电缸抓手6分别与控制器电连接。

如图2所示，底托送料机构1包括用于存放底托9的3个落料箱11以及设置在落料箱11下方的底托输送带12，3个落料箱11呈支线排列，落料箱11的顶部和底部都开口，落料箱11内设有4个隔板13，4个隔板13竖直分布且相互平行，4个隔板13在落料箱11内分隔出5个落料通道，落料箱11下部设有上夹紧机构和下夹紧机构，上夹紧机构包括对称设置在落料箱11前后两侧的上夹紧板14以及与上夹紧板14相连的上夹紧气缸15，下夹紧机构包括对称设置在落料箱11前后两侧的下夹紧板16以及与下夹紧板16相连的下夹紧气缸17，底托输送带12出口端与电池组输送机构3入口端相接，底托输送带12、上夹紧气缸15和下夹紧气缸17分别与控制器电连接。

落料箱11被隔板13分隔成5个落料通道，每个落料通道内的底托9从上至下依次排列存放，落料箱11中的底托9用完后由人工给落料箱11上料。上夹紧机构和下夹紧机构实现底托9的逐层送料，下夹紧机构夹紧时托住所有底托9，上夹紧机构夹紧时夹紧倒数第二层底托9。当需要送料时，上夹紧机构夹紧，夹紧倒数第二层底托9，接着下夹紧机构松开，最底下一层所有底托9落到底托输送带12上，由底托输送带12将底托9运送到电池组输送机构3，然后下夹紧机构夹紧，上夹紧机构松开，下夹紧机构托住所有底托9，以待下次送料。

如图3所示，电池输送机构2包括电池输送带、电池定位机构23、电池夹紧机构24和电池位置检测模块，电池输送带包括首尾相接的前段电池输送带21和后段电池输送带22，电池位置检测模块包括第一电池位置传感器、第二电池位置传感器和第三电池位置传感器，前段电池输送带21的入口端为电池输送带的入口端，后段电池输送带22的出口端为电池输送带的出口端，电池夹紧机构24设置在前段电池输送带21与后段电池输送带22的相接处，电池定位机构23设置在后段电池输送带22的出口端，第一电池位置传感器设置在电池夹紧机构24上，第三电池位置传感器设置在电池定位机构23上，第二电池位置传感器设置在第一电池位置传感器和第三电池位置传感器之间，电池定位机构23、电池夹紧机构24、前段电池输送带21、后段电池输送带22、第一电池位置传感器、第二电池位置传感器和第三电池位置传感器分别与控制器电连接。第一电池位置传感器、第二电池位置传感器和第三电池位置传感器都为光电传感器。

开始工作时，前段电池输送带21和后段电池输送带22启动，前段电池输送带21将电池8往后段电池输送带22输送。当第一电池位置传感器检测到电池8（即前段电池输送带21与后段电池输送带22的相接处有电池8）时，前段电池输送带21停止，后段电池输送带22运送该电池8。当第二电池位置传感器检测到电池8时，电池夹紧机构24工作，将后面的电池8夹紧或挡住，暂时阻止电池8继续进入后段电池输送带22。当第三电池位置传感器检测到电池8时，后段电池输送带22停止，电池定位机构23将电池8定位，等待并联机械手5抓取。当并联机械手5抓取电池8时，电池定位机构23打开，等电池8被抓取后，电池夹紧机构24打开，前段电池输送带21和后段电池输送带22启动，重复上述流程。

如图4所示，电池组输送机构3包括电池组输送带、底托定位机构33、电池组定位机构34、底托位置检测模块和电池组位置检测模块，电池组输送带包括相互垂直的前段电池组输送带31和后段电池组输送带32，前段电池组输送带31的入口端为电池组输送带的入口端，后段电池组输送带32的出口端为电池组输送带的出口端，前段电池组输送带31入口端与底托输送带12出口端相接，前段电池组输送带31入口端的侧壁与后段电池输送带22出口端相接，底托定位机构33设置在前段电池组输送带31的入口端，电池组定位机构34设置在后段电池组输送带32的出口端，并联机械手5位于底托定位机构33上方，前段电池组输送带31出口端的侧壁与后段电池组输送带32的入口端相接，前段电池组输送带31的出口端设有挡板35和推送机构36，推送机构36的推送方向与后段电池组输送带32的运动方向一致，底托位置检测模块包括第一底托位置传感器和第二底托位置传感器，第一底托位置传感器设置在底托输送带12出口端与前段电池组输送带31入口端相接处，第二底托位置传感器设置在底托定位机构33上，电池组位置检测模块包括第一电池组位置传感器和第二电池组位置传感器，第一电池组位置传感器设置在推送机构36上，第二电池组位置传感器设置在电池组定位机构34上，前段电池组输送带31、后段电池组输送带32、底托定位机构33、电池组定位机构34、推送机构36、第一底托位置传感器、第二底托位置传感器、第一电池组位置传感器和第二电池组位置传感器分别与控制器电连接。第一底托位置传感器、第二底托位置传感器、第一电池组位置传感器和第二电池组位置传感器都为光电传感器。

当底托送料机构1将底托9送到前段电池组输送带31入口端时，第一底托位置传感器检测到底托9，前段电池组输送带31将底托9输送到底托定位机构33处，此时第二底托位置传感器检测到底托9到位，底托定位机构33将底托9定位，以待并联机械手5将电池8装入底托9。当底托9装入设定数量的电池8组成电池组后（每五个相邻的底托9为一组，前四个底托9都装配5个电池8，第五个底托9装配4个电池），前段电池组输送带31将电池组输送到前段电池组输送带31出口端，挡板35挡住电池组，此时第一电池组位置传感器检测到电池组，推送机构36动作将电池组推送到后段电池组输送带32，后段电池组输送带32将电池组输送到电池组定位机构34处，第二电池组位置传感器检测到电池组，电池组定位机构34将电池组定位，等待电缸抓手6抓取。当电缸抓手6抓取时，电池组定位机构34打开。

如图5所示，电池箱输送机构4包括电池箱输送带、电池箱定位机构43、电池箱夹紧机构44和电池箱位置检测模块，电池箱输送带包括首尾相接的前段电池箱输送带41和后段电池箱输送带42，电池箱位置检测模块包括第一电池箱位置传感器、第二电池箱位置传感器和第三电池箱位置传感器，前段电池箱输送带41的入口端为电池箱输送带的入口端，后段电池箱输送带42的出口端为电池箱输送带的出口端，电池箱定位机构43设置在后段电池箱输送带42的出口端，电池箱夹紧机构44设置在前段电池箱输送带41与后段电池箱输送带42的相接处，第一电池箱位置传感器设置在电池箱夹紧机构44上，第三电池箱位置传感器设置在电池箱定位机构43上，第二电池箱位置传感器设置在第一电池箱位置传感器和第三电池箱位置传感器之间，电池箱定位机构43、电池箱夹紧机构44、前段电池箱输送带41、后段电池箱输送带42、第一电池箱位置传感器、第二电池箱位置传感器和第三电池箱位置传感器分别与控制器电连接。第一电池箱位置传感器、第二电池箱位置传感器和第三电池箱位置传感器都为光电传感器。

开始工作时，前段电池箱输送带41和后段电池箱输送带42启动，前段电池箱输送带41将电池箱10往后段电池箱输送带42输送。当第一电池箱位置传感器检测到电池箱10（即前段电池箱输送带41与后段电池箱输送带42的相接处有电池箱10）时，前段电池箱输送带41停止，后段电池箱输送带42运送该电池箱10。当第二电池箱位置传感器检测到电池箱10时，电池箱夹紧机构44工作，将后面的电池箱10夹紧或挡住，暂时阻止电池箱10继续进入后段电池箱输送带42。当第三电池箱位置传感器检测到电池箱10时，后段电池箱输送带42停止，电池箱定位机构43将电池箱10定位，等待装入电池组。当电池箱10装入5个电池组后，电池箱定位机构43和电池箱夹紧机构44都打开，前段电池箱输送带41和后段电池箱输送带42启动，重复上述流程，后段电池箱输送带42将装配好的电池箱10输出，前段电池箱41输送带将空的电池箱10输入。

如图6所示，并联机械手6是具有3个平动自由度的高速并联机器人。

如图7所示，电缸抓手6包括水平电缸61以及与水平电缸61连接的竖直电缸62，水平电缸61的两端分别位于电池箱定位机构43上方和电池组定位机构34上方，竖直电缸62的底部设有旋转气缸64，旋转气缸64的底部设有抓手本体63，如图8所示，抓手本体63包括连接板639以及设置在连接板639下表面的两个双头夹紧气缸631，连接板639上表面中心与旋转气缸64的旋转端固定连接，每个双头夹紧气缸631的伸缩端分别设有夹爪632，其中一个夹爪632的底部设有辅助气缸633，辅助气缸633的伸缩端设有辅助夹持块634，两个双头夹紧气缸631之间设有竖直的升降气缸635，升降气缸635与连接板639下表面固定连接，升降气缸635伸缩端朝下，升降气缸635的伸缩端连接有气路板636，气路板636上设有真空发生器，气路板636的下表面设有10个吸盘637，吸盘637的分布与电池8在底托9内的分布位置相对应，吸盘637通过气路板上636的气路与真空发生器相连，气路板636的下表面还设有两个电池插片638，两个电池插片638竖直分布且相互平行，电池插片638下端的横截面呈V形，当升降气缸635的伸缩端伸出最长时，气路板636的下表面的位置低于夹爪最下端所在的平面，水平电缸61、竖直电缸62、旋转气缸64、双头夹紧气缸631、辅助气缸633、升降气缸635和真空发生器分别与控制器电连接。

如图9所示，该种电池组一般由五块单独的电池8组成，三块电池8横向并排分布，其余两块纵向分布，五块单独的电池8装入底托9中，为了抓取稳定性，夹爪632从电池组的两个面积较大的侧面抓取电池组，然而由于电池组中电池8的分布不同，使得三块横向的电池8与两块纵向的电池8的厚度不同，从而使得其中的一个夹持面为一个阶梯面，因此在抓取时使用一组夹爪632夹紧横向的三块电池8，而另一组夹爪632则通过辅助气缸633和辅助夹持块634来夹紧厚度较小的的两块电池8，夹持后就能顺利的搬运电池组，保证在搬运过程中，任意一块电池8都不会滑落，顺利实现电池组的搬运、装箱作业。电池组中的每个电池8之间存在间隙，防止相邻的电池8之间接触而损坏，因此底托9中设有分隔板，每个电池8之间都分隔开，而电池8本身比较长，因此夹爪632抓取的时候会导致电池8倾斜，因此在夹取时，先把电池插片638插入电池8的间隙内，电池插片638的厚度与分隔板的厚度相同，然后抓取，这样就能保持电池组内的每个电池8不会发生倾斜，夹取时不容易损坏电池8。

如图10所示，电池箱10内的电池组从右端开始放入，最后一个电池组中的电池8只有四块，也是通过辅助气缸633和辅助夹持块634来调节夹紧，电池箱10内的电池组为了便于正负极的连接，相邻的两组电池组的方向是相反的，因此本实施例中的旋转气缸64为180°旋转气缸，直接采用180°旋转气缸旋转后自定位，不需要其他的限位机构限位，整体成本较低，旋转角度精确，成本低。

电缸抓手6抓取电池组时，抓手本体63下降，双头夹紧气缸631驱动夹爪632夹紧电池组，每个吸盘637吸附在对应电池8上端，真空发生器工作将吸盘637抽真空，抓手本体63上升，将电池组抓起来。接着，抓手本体63运动到定位好的电池箱10上方，抓手本体63下降，当夹爪632与电池箱10上表面快接触时，抓手本体63停止下降，夹爪632松开，只由吸盘637吸住电池组，升降气缸635向下伸出，将电池组放到电池箱10底部，然后真空发生器给吸盘637送气，吸盘637与电池组分离。这样在电池组装入电池箱10的时候不会产生碰撞，从而防止电池8从较高处落下受损。

本实施例的一种电池流水线组合装箱机还包括触摸屏和报警器，触摸屏和报警器安装在机架7上，触摸屏和报警器分别与控制器电连接。触摸屏上显示技术指标、状态监视、操作界面、屏幕设置等菜单，便于工作人员了解装箱机的工作情况以及对装箱机发送控制指令，当装箱机运行出现故障时，报警器发出报警。

Claims (10)

1.一种电池流水线组合装箱机，其特征在于：包括控制器、底托送料机构（1）、电池输送机构（2）、电池组输送机构（3）、电池箱输送机构（4）、并联机械手（5）和电缸抓手（6），所述电池组输送机构（3）包括电池组输送带、底托定位机构（33）、电池组定位机构（34）、底托位置检测模块和电池组位置检测模块，所述底托定位机构（33）设置在电池组输送带入口端，所述电池组定位机构（34）设置在电池组输送带出口端，所述并联机械手（5）设置在底托定位机构（33）上方，所述底托送料机构（1）与电池组输送带入口端相接，所述电池输送机构（2）包括电池输送带、电池定位机构（23）和电池位置检测模块，所述电池定位机构（23）设置在电池输送带出口端，所述电池输送带出口端与电池组输送带入口端的侧壁相接，所述电池箱输送机构（4）包括电池箱输送带、电池箱定位机构（43）和电池箱位置检测模块，所述电池箱定位机构（43）设置在电池箱输送带的出口端，所述电缸抓手（6）包括水平电缸（61）以及与水平电缸（61）连接的竖直电缸（62），所述竖直电缸（62）的下端设有抓手本体（63），所述水平电缸（61）的两端分别位于电池箱定位机构（43）上方和电池组定位机构（34）上方，所述控制器分别与底托送料机构（1）、电池输送带、电池定位机构（23）、电池位置检测模块、电池组输送带、底托定位机构（33）、电池组定位机构（34）、底托位置检测模块、电池组位置检测模块、电池箱输送带、电池箱定位机构（43）、电池箱位置检测模块、并联机械手（5）、水平电缸（61）、竖直电缸（62）和抓手本体（63）电连接。

2.根据权利要求1所述的一种电池流水线组合装箱机，其特征在于：所述底托送料机构（1）包括用于存放底托（9）的落料箱（11）以及设置在落料箱（11）下方的底托输送带（12），所述落料箱（11）的顶部和底部都开口，所述落料箱（11）内设有若干个隔板（13），所述隔板（13）竖直分布且相互平行，所述落料箱（11）下部设有上夹紧机构和下夹紧机构，所述上夹紧机构包括对称设置在落料箱（11）前后两侧的上夹紧板（14）以及与上夹紧板（14）相连的上夹紧气缸（15），所述下夹紧机构包括对称设置在落料箱（11）前后两侧的下夹紧板（16）以及与下夹紧板（16）相连的下夹紧气缸（17），所述底托输送带（12）出口端与电池组输送带入口端相接，所述控制器还分别与底托输送带（12）、上夹紧气缸（15）和下夹紧气缸（17）电连接。

3.根据权利要求2所述的一种电池流水线组合装箱机，其特征在于：所述电池组输送带包括相互垂直的前段电池组输送带（31）和后段电池组输送带（32），所述前段电池组输送带（31）的入口端为电池组输送带的入口端，所述后段电池组输送带（32）的出口端为电池组输送带的出口端，所述前段电池组输送带（31）的出口端与后段电池组输送带（32）的入口端相接，所述前段电池组输送带（31）的出口端设有挡板（35）和推送机构（36），所述推送机构（36）的推送方向与后段电池组输送带（32）的运动方向一致，所述底托位置检测模块包括第一底托位置传感器和第二底托位置传感器，第一底托位置传感器设置在底托输送带（12）出口端与电池组输送带入口端相接处，第二底托位置传感器设置在底托定位机构（33）上，所述电池组位置检测模块包括第一电池组位置传感器和第二电池组位置传感器，所述第一电池组位置传感器设置在推送机构（36）上，所述第二电池组位置传感器设置在电池组定位机构（34）上，所述控制器还分别与前段电池组输送带（31）、后段电池组输送带（32）、推送机构（36）、第一底托位置传感器、第二底托位置传感器、第一电池组位置传感器和第二电池组位置传感器电连接。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种电池流水线组合装箱机，其特征在于：所述电池输送机构（2）还包括电池夹紧机构（24），所述电池输送带包括首尾相接的前段电池输送带（21）和后段电池输送带（22），所述电池位置检测模块包括第一电池位置传感器、第二电池位置传感器和第三电池位置传感器，所述前段电池输送带（21）的入口端为电池输送带的入口端，所述后段电池输送带（22）的出口端为电池输送带的出口端，所述电池夹紧机构（24）设置在前段电池输送带（21）与后段电池输送带（22）的相接处，所述电池定位机构（23）设置在后段电池输送带（22）的出口端，所述第一电池位置传感器设置在电池夹紧机构（24）上，所述第三电池位置传感器设置在电池定位机构（23）上，所述第二电池位置传感器设置在第一电池位置传感器和第三电池位置传感器之间，所述控制器还分别与电池夹紧机构（24）、前段电池输送带（21）、后段电池输送带（22）、第一电池位置传感器、第二电池位置传感器和第三电池位置传感器电连接。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种电池流水线组合装箱机，其特征在于：所述电池箱输送机构（4）还包括电池箱夹紧机构（44），所述电池箱输送带包括首尾相接的前段电池箱输送带（41）和后段电池箱输送带（42），所述电池箱位置检测模块包括第一电池箱位置传感器、第二电池箱位置传感器和第三电池箱位置传感器，所述前段电池箱输送带（41）的入口端为电池箱输送带的入口端，所述后段电池箱输送带（42）的出口端为电池箱输送带的出口端，所述电池箱夹紧机构（44）设置在前段电池箱输送带（41）与后段电池箱输送带（42）的相接处，所述电池箱定位机构（43）设置在后段电池箱输送带（42）的出口端，所述第一电池箱位置传感器设置在电池箱夹紧机构（44）上，所述第三电池箱位置传感器设置在电池箱定位机构（43）上，所述第二电池箱位置传感器设置在第一电池箱位置传感器和第三电池箱位置传感器之间，所述控制器还分别与电池箱夹紧机构（44）、前段电池箱输送带（41）、后段电池箱输送带（42）、第一电池箱位置传感器、第二电池箱位置传感器和第三电池箱位置传感器电连接。

6.根据权利要求1或2或3所述的一种电池流水线组合装箱机，其特征在于：所述电缸抓手（6）还包括旋转气缸（64），所述旋转气缸（64）设置在抓手本体（63）和竖直电缸（62）之间，所述旋转气缸（64）的旋转端与抓手本体（63）顶部中心固定连接，所述旋转气缸（64）与控制器电连接。

7.根据权利要求6所述的一种电池流水线组合装箱机，其特征在于：所述抓手本体（63）包括连接板（639）以及设置在连接板（639）下表面的两个双头夹紧气缸（631），连接板（639）上表面中心与旋转气缸（64）的旋转端固定连接，每个双头夹紧气缸（631）的伸缩端分别设有夹爪（632），其中一个夹爪（632）的底部设有辅助气缸（633），所述辅助气缸（633）的伸缩端设有辅助夹持块（634），所述双头夹紧气缸（631）和辅助气缸（633）分别与控制器电连接。

8.根据权利要求7所述的一种电池流水线组合装箱机，其特征在于：所述两个双头夹紧气缸（631）之间设有竖直的升降气缸（635），所述升降气缸（635）与连接板（639）下表面固定连接，所述升降气缸（635）伸缩端朝下，升降气缸（635）的伸缩端连接有气路板（636），所述气路板（636）上设有真空发生器，所述气路板（636）的下表面设有若干个吸盘（637），所述吸盘（637）通过气路板（636）上的气路与真空发生器相连，所述升降气缸（635）和真空发生器分别与控制器电连接。

9.根据权利要求7所述的一种电池流水线组合装箱机，其特征在于：所述气路板（636）的下表面还设有两个电池插片（638），两个电池插片（638）竖直分布且相互平行。

10.根据权利要求1或2或3所述的一种电池流水线组合装箱机，其特征在于：还包括触摸屏，所述触摸屏与控制器电连接。

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