CN205882067U - 一种电池装配工装 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电池装配工装。所述电池装配工装包括：夹持头，用于夹持并输送电池模组；位置检测装置，用于检测电池模组与电池箱体的相对位置；以及控制装置，其与所述位置检测装置信号连接，并根据所述位置检测装置的检测结果来控制所述夹持头，以使得所述电池模组与所述电池箱体对准。本实用新型的电池装配工装通过机械手夹持并输送电池模组，且通过位置检测装置检测电池模组与电池箱体的相对位置。控制装置根据位置检测装置的检测结果来控制机械手运动，以使得电池模组与电池箱体对准。与现有技术中通过人工方式使电池模组与电池箱体对准的方式相比，本实用新型能够有效提高电池模组与电池箱体的装配效率和精准度。
Description
技术领域
本实用新型涉及工装技术领域，特别是涉及一种电池装配工装。
背景技术
在现有技术中，电池装配的一个重要工序为将电池模组和电池箱体装配在一起。在此工序中，通常对电池模组进行起吊，并通过人工方式使电池模组与电池箱体对准，然后将电池模组和电池箱体装配在一起。在吊装的情况下以人工方式实现对准比较困难，且装配效率较低。
因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种电池装配工装来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷。
为实现上述目的，本实用新型提供一种电池装配工装。所述电池装配工装包括：机械手，用于夹持并输送电池模组；位置检测装置，用于检测电池模组与电池箱体的相对位置；控制装置，其与所述位置检测装置信号连接，并根据所述位置检测装置的检测结果来控制所述机械手，以使得所述电池模组与所述电池箱体对准。
优选地，所述电池装配工装进一步包括基座，用于放置所述电池箱体，而且在所述基座上设置有限位结构，用于限定所述电池箱体相对于所述基座的位置。
优选地，所述机械手包括夹持头，所述夹持头用于抓取所述电池模组。
优选地，所述机械手进一步包括真空吸盘，所述真空吸盘用于对所述电池模组进行吸附固定。
优选地，所述夹持头包括相对设置的两个夹持块，用于夹持所述电池模组的两个朝向相反方向的竖直外壁；所述真空吸盘用于吸附所述电池模组的顶部。
优选地，所述电池装配工装进一步包括：第一驱动单元，其用于在所述控制装置的控制下，驱动所述夹持头抓取或释放所述电池模组；以及第二驱动单元，其用于在所述控制装置的控制下，驱动所述真空吸盘吸取或放开所述电池模组。
优选地，所述电池装配工装进一步包括机械手末端主体，所述控制装置、所述位置检测装置、所述第一驱动单元、所述第二驱动单元、所述夹持头以及所述真空吸盘设置在所述机械手末端主体上。
优选地，所述电池装配工装进一步包括定位件，所述定位件设置在所述机械手末端主体上，用于与所述电池模组上的第一定位孔和所述电池箱体上的第二定位孔配合，以使得所述第一定位孔和所述第二定位孔对准。
本实用新型的电池装配工装通过机械手夹持并输送电池模组，且通过位置检测装置检测电池模组与电池箱体的相对位置。控制装置根据位置检测装置的检测结果来控制机械手运动，以使得电池模组与电池箱体对准。与现有技术中通过人工方式使电池模组与电池箱体对准的方式相比，本实用新型能够有效提高电池模组与电池箱体的装配效率和精准度。
附图说明
图1是根据本实用新型一实施例的电池装配工装的示意图。
图2是图1所示电池装配工装中的夹持头释放电池模组，真空吸盘放开电池模组时的状态示意图。
图3是图1所示电池装配工装中的夹持头抓取电池模组，真空吸盘吸取电池模组时的状态示意图。
图4是图1所示电池装配工装中的控制装置与第一驱动单元、第二驱动单元以及位置检测装置相连接的电路图。
附图标记：
| 1 | 位置检测装置 | 6 | 控制装置 |
| 2 | 机械手末端主体 | 7 | 电池模组 |
| 3 | 夹持头 | 8 | 第一驱动单元 |
| 4 | 真空吸盘 | 9 | 第二驱动单元 |
| 5 | 定位件 |
具体实施方式
在附图中，使用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。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。
在本实用新型的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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实用新型和简化描述，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实用新型保护范围的限制。
根据本实用新型的电池装配工装包括机械手、位置检测装置以及控制装置。所述机械手用于夹持并输送电池模组。所述位置检测装置用于检测电池模组与电池箱体的相对位置；所述控制装置与所述位置检测装置信号连接，并根据所述位置检测装置的检测结果来控制所述机械手，以使得所述电池模组与所述电池箱体对准。
上述电池装配工装通过机械手夹持并输送电池模组，且通过位置检测装置检测电池模组与电池箱体的相对位置。控制装置根据位置检测装置的检测结果来控制机械手运动，以使得电池模组与电池箱体对准。与现有技术中通过人工方式使电池模组与电池箱体对准的方式相比，本实用新型能够有效提高电池模组与电池箱体的装配效率和精准度。
电池装配工装的主体部分为机械手。机械手包括主体结构、夹持头3和真空吸盘4。图1和图4中示出了位置检测装置1、控制装置6、第一驱动单元8、第二驱动单元9、机械手末端主体2以及定位件5。
需要指出的是，机械手的主体结构能够采用现有技术中的任何适当结构。只要能够使得机械手末端主体2或夹持头3完成设定的运动轨迹或所需的运动轨迹即可。另外，还需要指出的是，机械手末端主体2是由机械手的主体结构驱动的。
机械手用于夹持并输送电池模组7。也就是说，机械手具有夹持电池模组7的功能和输送电池模组7的功能。具体地，机械手具有能够使得机械手末端主体2运动至电池模组7所在的位置，并输送电池模组7运动至电池箱体所在的位置的能力。同时，机械手在输送电池模组7的过程中能够夹持电池模组7。
位置检测装置1用于检测电池模组7与电池箱体的相对位置。并发送带有检测结果的信号(即对准信号和未对准信号)。所述位置检测装置1的一种实施方式为接触开关，接触开关设置在机械手(具体指的是下述的夹持头3)上。在接触开关接触到电池箱体的相应部位时，判定电池模组7与电池箱体相互对准。为了提高精度，可以在多个位置均设置接触开关来进行位置检测。所述位置检测装置1的另一种实施方式为红外线发射与接收单元。在红外线发射的信号被遮挡和/或被接收的结果符合设定要求时，判定电池模组7与电池箱体相互对准。例如，在机械手上设置三组红外线发射与接收单元，以检测电池模组7与电池箱体是否相互对准。在再一种实施方式中，可以根据机械手末端的运动轨迹来判定电池模组7是否处于适当的安装位置，进而判定电池模组7与电池箱体是否相互对准。可以理解的是，位置检测装置1的设置位置可以根据位置检测装置1所采用的类型以及实际安装需要设置。在本实施例中，位置检测装置1设置在机械手末端主体2上。
控制装置6与位置检测装置1信号连接，并根据位置检测装置1的检测结果(即对准信号和未对准信号)来控制机械手，以使得电池模组7与电池箱体对准。当位置检测装置1发送的检测结果信号为未对准信号时，控制装置6控制机械手带动电池模组7继续运动，直至位置检测装置1发出带有对准信号的检测结果为止。当位置检测装置1发送的检测结果信号为对准信号时，机械手带动电池模组7运动的此位置即电池模组7与电池箱体的对准位置，控制装置6控制机械手不运动。与现有技术中通过人工方式使电池模组与电池箱体对准的方式相比，本实用新型能够有效提高电池模组与电池箱体的装配效率和精准度。
基座用于放置电池箱体，以使电池箱体具有特定的安放位置。而且在基座上设置有限位结构，用于限定电池箱体相对于基座的位置，以使电池箱体的设置位置固定。可以理解的是，限位结构可以设置为限位销和限位孔的配合结构、限位块组件或其它形式的具有限位功能的结构组成。
参见图1至图3，机械手中的夹持头3用于抓取电池模组7，以实现机械手夹持电池模组7的功能。其中，位置检测装置1设置在夹持头3上，以方便检测电池模组7与电池箱体的相对位置。
具体参见图1至图3，夹持头3包括相对设置的两个夹持块。两个夹持块具体用于夹持电池模组7的两个朝向相反方向的竖直外壁，以方便抓取电池模组7。
参见图1至图3，机械手中的真空吸盘4用于对电池模组7进行吸附固定，以将电池模组7进一步固定夹持至机械手，从而使机械手稳固地夹持并输送电池模组7。具体参见图1至图3，真空吸盘4具体用于吸附电池模组7的顶部。
参见图4，第一驱动单元8用于在控制装置6的控制下，驱动夹持头3抓取或释放电池模组7。具体地，第一驱动单元8的输入端与控制装置6相连，以通过控制装置6发送控制指令，而控制第一驱动单元8工作。第一驱动单元8的输出端与夹持头3连接，以驱动夹持头3抓取或释放电池模组7。
参见图4，第二驱动单元9用于在控制装置6的控制下，驱动真空吸盘4吸取或放开电池模组7。具体地，第二驱动单元9的输入端与控制装置6相连，以通过控制装置6发送控制指令，而控制第二驱动单元9工作。第二驱动单元9的输出端与真空吸盘4连接，以驱动真空吸盘4吸取或放开电池模组7。
参见图1和图4，控制装置6、位置检测装置1、第一驱动单元8、第二驱动单元9、夹持头3以及真空吸盘4设置在机械手末端主体2上。使控制装置6、位置检测装置1、第一驱动单元8、第二驱动单元9、夹持头3以及真空吸盘4集成在一起，以提高电池装配工装的集成度。需要指出的是，机械手末端主体2具有容纳空间，控制装置6、位置检测装置1、第一驱动单元8以及第二驱动单元9具体设置在机械手末端主体2的容纳空间内，以有效减小电池装配工装的占用空间。同时对控制装置6、位置检测装置1、第一驱动单元8以及第二驱动单元9进行保护。其中，夹持头3和真空吸盘4的一端设置在机械手末端主体2上，另一端位于机械手末端主体2的外部。
参见图1至图3，定位件(即定位销)设置在机械手末端主体2上，以使定位件(即定位销)的设置位置固定。定位件(即定位销)用于贯穿电池模组7上的第一定位孔和电池箱体上的第二定位孔，与电池模组7上的第一定位孔和电池箱体上的第二定位孔配合。从而通过几何结构来确保第一定位孔和第二定位孔对准，提高电池模组7与电池箱体之间的对准效果。
需要指出的是，机械手的主体结构(未图示)用于在控制装置6的控制下，驱动机械手末端主体2运动，以带动机械手末端主体2上的控制装置6、第一驱动单元8、第二驱动单元9、夹持头3、真空吸盘4以及定位件运动。从而实现机械手输送电池模组7运动至电池箱体所在的位置的功能。可以理解的的是，机械手的根端通常固连至固定基座。该固定基座可以与用于放置所述电池箱体的基座是同一个基座，也可以相互独立设置。
本实用新型的电池装配工装的具体工作过程如下所述：
(1)控制装置6控制机械手的主体结构带动机械手末端主体2运动至电池模组7所在的位置，并带动定位件(即定位销)向下运动至贯穿电池模组7上的第一定位孔；
(2)控制装置6控制第一驱动单元8和第二驱动单元9，通过第一驱动单元8和第二驱动单元9驱动机械手中的夹持头3抓取电池模组7，同时驱动机械手中的真空吸盘4吸附电池模组7；
(3)控制装置6控制机械手中的主体结构输送电池模组7运动至电池箱体所在的位置，并通过位置检测装置1检测电池模组7与电池箱体的相对位置，同时位置检测装置1发送带有检测结果的信号；
(4)控制装置6接收位置检测装置1发送的带有检测结果的信号，并根据位置检测装置1的检测结果来控制机械手中的主体结构，直至机械手中的主体结构间接带动电池模组7运动至与电池箱体对准为止；
(5)机械手的主体结构带动定位件(即定位销)向下运动至进一步贯穿电池箱体上的第二定位孔，以使得第一定位孔和第二定位孔对准，从而使电池模组7与电池箱体完全对准；
(6)控制装置6的控制第一驱动单元8和第二驱动单元9，通过第一驱动单元8和第二驱动单元9驱动机械手中的夹持头3释放电池模组7，同时驱动机械手中的真空吸盘4放开电池模组7，以将电池模组7放置在电池箱体上；
(7)机械手的主体结构带动定位件5向上运动至从第一安装孔和第二安装孔内撤出，此时，电池装配工装对准工作完成。
本实用新型的电池装配工装通过机械手夹持并输送电池模组，且通过位置检测装置检测电池模组与电池箱体的相对位置。控制装置根据位置检测装置的检测结果来控制机械手运动，以使得电池模组与电池箱体对准。与现有技术中通过人工方式使电池模组与电池箱体对准的方式相比，本实用新型能够有效提高电池模组与电池箱体的装配效率和精准度。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制。本领域的普通技术人员应当理解：可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种电池装配工装，其特征在于，包括：
机械手，用于夹持并输送电池模组(7)；
位置检测装置(1)，用于检测电池模组(7)与电池箱体的相对位置；
控制装置(6)，其与所述位置检测装置(1)信号连接，并根据所述位置检测装置(1)的检测结果来控制所述机械手，以使得所述电池模组(7)与所述电池箱体对准。
2.如权利要求1所述的电池装配工装，其特征在于，进一步包括基座，用于放置所述电池箱体，而且在所述基座上设置有限位结构，用于限定所述电池箱体相对于所述基座的位置。
3.如权利要求1或2所述的电池装配工装，其特征在于，所述机械手包括夹持头(3)，所述夹持头(3)用于抓取所述电池模组(7)。
4.如权利要求3所述的电池装配工装，其特征在于，所述机械手进一步包括真空吸盘(4)，所述真空吸盘(4)用于对所述电池模组(7)进行吸附固定。
5.如权利要求4所述的电池装配工装，其特征在于，所述夹持头(3)包括相对设置的两个夹持块，用于夹持所述电池模组(7)的两个朝向相反方向的竖直外壁；所述真空吸盘(4)用于吸附所述电池模组(7)的顶部。
6.如权利要求4所述的电池装配工装，其特征在于，进一步包括：
第一驱动单元(8)，其用于在所述控制装置(6)的控制下，驱动所述夹持头(3)抓取或释放所述电池模组(7)；以及
第二驱动单元(9)，其用于在所述控制装置(6)的控制下，驱动所述真空吸盘(4)吸取或放开所述电池模组(7)。
7.如权利要求6所述的电池装配工装，其特征在于，进一步包括机械手末端主体(2)，所述控制装置(6)、所述位置检测装置(1)、所述第一驱动单元(8)、所述第二驱动单元(9)、所述夹持头(3)以及所述真空吸盘(4)设置在所述机械手末端主体(2)上。
8.如权利要求7所述的电池装配工装，其特征在于，进一步包括定位件(5)，所述定位件设置在所述机械手末端主体(2)上，用于与所述电池模组(7)上的第一定位孔和所述电池箱体上的第二定位孔配合，以使得所述第一定位孔和所述第二定位孔对准。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109229076A (zh) * | 2018-08-20 | 2019-01-18 | 沈阳工程学院 | 一种移动式电动汽车换电装置 |
| CN109571530A (zh) * | 2019-01-04 | 2019-04-05 | 深圳市国威科创新能源科技有限公司 | 一种电池模组的机械手抓取装置 |
-
2016
- 2016-06-16 CN CN201620587862.3U patent/CN205882067U/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN109571530A (zh) * | 2019-01-04 | 2019-04-05 | 深圳市国威科创新能源科技有限公司 | 一种电池模组的机械手抓取装置 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
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Denomination of utility model: A battery assembly tooling Effective date of registration: 20211213 Granted publication date: 20170111 Pledgee: BEIJING AUTOMOTIVE GROUP Co.,Ltd. Pledgor: Borgward Automotive (China) Co., Ltd. Registration number: Y2021990001167 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20231201 Granted publication date: 20170111 Pledgee: BEIJING AUTOMOTIVE GROUP Co.,Ltd. Pledgor: Beijing baowo Automobile Co.,Ltd.|Borgward Automotive (China) Co., Ltd. Registration number: Y2021990001167 |
|
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170111 |