CN210102891U - 一种用于电池模组装配的上料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于电池模组装配的上料装置，包括机器人、用于抓取电芯的夹抓机构以及用于吸取托盘的吸盘系统，夹抓机构与吸盘系统设于机器人的机械臂，还包括用于定位电芯与托盘的视觉系统以及用于控制机器人、夹抓机构以及吸盘系统工作的控制系统，机器人、视觉系统、夹抓机构以及吸盘系统均信号连接于控制系统。本实用新型所提供的用于电池模组装配的上料装置，通过控制系统来控制机器人、视觉系统、夹抓机构以及吸盘机构的相互配合，便可实现电芯装配的自动上料，相比于人工上料，可大大提高上料的速度，且由于视觉系统可对电芯与托盘的位置进行定位，因此，可降低对来料托盘的精度要求。

Description

一种用于电池模组装配的上料装置

技术领域

本实用新型涉及自动装配技术领域，更具体地说，涉及一种用于电池模组装配的上料装置。

背景技术

随着新能源汽车的普及，汽车动力电池的产量在逐年扩大。在电池模组装配过程中，人工手动由于其上料速度慢，上料成本高等问题，已经达不到市场需求。

因此，如何提供一种快速上料的设备，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种用于电池模组装配的上料装置，该装备在电池模组装配的过程中，能实现快速上料。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种用于电池模组装配的上料装置，包括机器人、用于抓取电芯的夹抓机构以及用于吸取托盘的吸盘系统，所述夹抓机构与所述吸盘系统设于所述机器人的机械臂，还包括用于定位所述电芯与所述托盘的视觉系统以及用于控制所述机器人、所述夹抓机构以及所述吸盘系统工作的控制系统，所述机器人、所述视觉系统、所述夹抓机构以及所述吸盘系统均信号连接于所述控制系统。

优选的，所述视觉系统包括环形光源与用于对所述电芯与所述托盘拍照的工业相机，所述工业相机与所述环形光源信号连接于所述控制系统。

优选的，吸盘系统包括真空发生器以及连接于所述真空发生器的吸盘，所述真空发生器用于产生负压以使所述吸盘吸附所述托盘，所述真空发生器信号连接于所述控制系统。

优选的，所述夹抓机构包括气缸以及连接于所述气缸的夹具，所述气缸用于驱动所述夹具移动，以使相邻所述夹具靠近或远离以夹取或释放所述电芯，所述气缸信号连接于所述控制系统。

优选的，所述气缸与所述夹具之间设置有矩形弹簧，所述矩形弹簧的一端连接于所述气缸，另一端连接于所述夹具。

优选的，所述机械臂上设有用于防撞的测距传感器，所述测距传感器信号连接于所述控制系统。

本实用新型所提供的用于电池模组装配的上料装置，包括机器人、用于抓取电芯的夹抓机构以及用于吸取托盘的吸盘系统，夹抓机构与吸盘系统设于机器人的机械臂，还包括控制系统以及用于定位电芯与托盘的视觉系统，机器人、视觉系统、夹抓机构以及吸盘系统均信号连接于控制系统。

在使用的过程中，可将机器人本体安装在合适位置，当需要进行装配上料时，人工拆除大包装上的外侧纸壳，并将电芯放置在机器人的上料区域，视觉系统进行定位后将电芯和托盘的位置信息并发送给控制系统，控制系统根据视觉系统提供的位置信息便可控制机器人带动夹抓机构移动至电芯的位置，夹抓机构用于夹取并运送电芯，吸盘系统用于将吸取并运送托盘。因此，本实用新型所提供的用于电池模组装配的上料装置，通过控制系统来控制机器人、视觉系统、夹抓机构以及吸盘系统的相互配合，便可实现电芯装配的自动上料，相比于人工上料，可大大提高上料的速度，且由于视觉系统可对电芯与托盘的位置进行定位，因此，可降低对来料托盘的精度要求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供用于电池模组装配的上料装置具体实施例的示意图；

图2为图1中A部分的放大图；

图3为夹抓机构的局部示意图；

图4为吸盘吸取托盘的示意图。

其中，1-控制系统、2-机器人、3-机械臂、4-环形光源、5-工业相机、6-真空发生器、7-吸盘、8-夹具、9-气缸、10-矩形弹簧、11-电芯、12-托盘。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的核心是提供一种用于电池模组装配的上料装置，该装备在电池模组装配的过程中，能实现快速上料。

请参考图1至图4，图1为本实用新型所提供用于电池模组装配的上料装置具体实施例的示意图；图2为图1中A部分的放大图；图3为夹抓机构的局部示意图；图4为吸盘吸取托盘的示意图。

本实用新型所提供的用于电池模组装配的上料装置，包括机器人2、用于抓取电芯11的夹抓机构以及用于吸取托盘12的吸盘系统，夹抓机构与吸盘系统设于机器人2的机械臂3，还包括控制系统1以及用于定位电芯11与托盘12的视觉系统，机器人2、视觉系统、夹抓机构以及吸盘系统均信号连接于控制系统1。

其中，机器人2用于安装夹抓机构和吸盘系统，夹抓机构和吸盘系统安装在机器人2的机械臂3上，以使机器人2带动夹抓机构和吸盘系统移动，视觉系统用于对电芯11与托盘12进行定位，并将定位信息发送给控制系统1，以便控制系统1通过控制机器人2移动，使夹抓机构移动至电芯11位置抓取电芯11或使吸盘系统移动至托盘12位置吸取托盘12，并带动夹抓架构与吸盘系统移动以运送电芯托盘，以实现自动上料。优选的，机器人2与控制系统1可采用FANUC机器人2及控制系统1，其重复定位精度在0.05mm-0.1mm。

本实用新型所提供的用于电池模组装配的上料装置，在使用的过程中，可将机器人2本体安装在合适位置，当需要进行装配上料时，人工拆除大包装上的外侧纸壳，并将电芯11放置在机器人2的上料区域，视觉系统进行定位后将电芯11和托盘12的位置信息并发送给控制系统1，控制系统1根据视觉系统提供的位置信息便可控制机器人1带动夹抓机构移动至电芯11的位置，夹抓机构用于夹取并运送电芯11，吸盘系统用于将吸取并运送托盘12。因此，本实用新型所提供的用于电池模组装配的上料装置，通过控制系统1来控制机器人2、视觉系统、夹抓机构以及吸盘系统的相互配合，便可实现电芯11装配的自动上料，相比于人工上料，可大大提高上料的速度，且由于视觉系统可对电芯11与托盘12的位置进行定位，因此，可降低对来料托盘12的精度要求。

在上述实施例的基础之上，考虑到视觉系统的具体结构选择，优选的，视觉系统包括用于对电芯11与托盘12拍照的工业相机5与环形光源4，工业相机5与环形光源4信号连接于控制系统1。工业相机5可设置在机器人2的机械臂3上，以通过机械臂3带动工业相机5移动，进而调整工业相机5的拍摄角度，工业相机5用于拍摄托盘12以及电芯11的位置，并将拍摄后的图像信息发送给控制系统1，以便控制系统1根据图像信息来确认托盘12以及电芯11的位置，进而控制夹抓机构与吸盘系统来做出相应操作。环形光源4用于曝光，以保证工业相机5能够拍出清晰的图像，确保定位的准确性。为提高的定位准确性，可采用从不同角度进行两次拍照的方式进行定位。工业相机5可采用1000万像素的工业相机5。

在上述实施例的基础之上，考虑到吸盘系统的具体结构设置，优选的，吸盘系统包括真空发生器6以及连接于真空发生器6的吸盘7，真空发生器6用于产生负压以使吸盘7吸住托盘12，真空发生器6信号连接于控制系统1。其中，真空发生器6就是利用正压气源产生负压的一种高效、清洁、经济、小型的真空元器件，当机器人2控制吸盘7移动至与托盘12贴紧时，控制系统1便可控制真空发生器6产生负压，以使吸盘7产生负压，从而吸盘7便可将托盘12吸附在其上，在机器人2的带动下降托盘12移动至合适位置即可。采用真空发生器6与吸盘7配合的方式，具有结构简单且实用的特点。

在上述实施例的基础之上，考虑到夹取机构的具体结构的设置，优选的，夹抓机构包括气缸9以及连接于气缸9的夹具8，气缸9用于驱动夹具8移动，以使相邻夹具8靠近或远离以夹取或释放电芯11。在使用的过程中，机器人2带动夹具8移动到电芯11附近，然后控制系统1便通过控制气缸9以使相邻夹具8贴紧至电芯11，并将电芯11夹紧，机器人2带动夹具8移动，以将电芯11移动至目的位置后松开电芯11即可，以实现自动上料。需要说明的是，可设置多组夹具8与气缸9，以同时夹具8多组电芯11，进一步提高上料效率。

在上述实施例的基础之上，为消除对电芯11定位精度和工业相机5的精度带来的误差，电芯11的夹取采用矩形弹簧10弹力夹取的方式，在气缸9与夹具8之间设置有矩形弹簧10，矩形弹簧10的一端连接于气缸9，另一端连接于夹具8，以便夹具8在夹持电芯11时，矩形弹簧10可以起到一定的缓冲作用，从而可消除工业相机5的定位误差，保证夹取的可靠性。

在上述任意实施例的基础之上，为避免机械臂3在移动的过程中与其他部件相撞，可在机械臂3上设有用于防撞的测距传感器，测距传感器信号连接于控制系统1。当测距传感器检测到机械臂3与其他部件的距离小于预设值时，控制系统1可控制机械臂3停止移动，以防止机械臂3在移动的过程中由于相撞而损坏。

综上所述，本实用新型在实际上料的过程中，可按如此顺序进行上料：大包装来料时，人工拆除外侧纸壳；吸盘7吸取托盘12上的第一层盖板放置到料盒位置；夹具8移动到第一层托盘12的电芯11上方；工业相机5拍照确认位置一；相机拍照确认位置二；夹具8移动到预抓取位置；机器人2控制夹具8下降至电芯11处并控制油缸使夹具8抓取电芯11二十个；机器人2移动到托盘12上方；机器人2下降并控制油缸使夹具8松开放置电芯11十个；机器人2上升移动到第二个托盘12位置；机器人2下降放置电芯11十个；机器人2回到到预抓取位置；重复抓取剩余电芯11。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本实用新型所提供的用于电池模组装配的上料装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种用于电池模组装配的上料装置，其特征在于，包括机器人(2)、用于抓取电芯(11)的夹抓机构以及用于吸取托盘(12)的吸盘系统，所述夹抓机构与所述吸盘系统设于所述机器人(2)的机械臂(3)，还包括用于定位所述电芯(11)与所述托盘(12)的视觉系统以及用于控制所述机器人(2)、所述夹抓机构以及所述吸盘系统工作的控制系统(1)，所述机器人(2)、所述视觉系统、所述夹抓机构以及所述吸盘系统均信号连接于所述控制系统(1)。

2.根据权利要求1所述的用于电池模组装配的上料装置，其特征在于，所述视觉系统包括环形光源(4)与用于对所述电芯(11)与所述托盘(12)拍照的工业相机(5)，所述工业相机(5)与所述环形光源(4)信号连接于所述控制系统(1)。

3.根据权利要求2所述的用于电池模组装配的上料装置，其特征在于，所述吸盘系统包括真空发生器(6)以及连接于所述真空发生器(6)的吸盘(7)，所述真空发生器(6)用于产生负压以使所述吸盘(7)吸附所述托盘(12)，所述真空发生器(6)信号连接于所述控制系统(1)。

4.根据权利要求3所述的用于电池模组装配的上料装置，其特征在于，所述夹抓机构包括气缸(9)以及连接于所述气缸(9)的夹具(8)，所述气缸(9)用于驱动所述夹具(8)移动，以使相邻所述夹具(8)靠近或远离以夹取或释放所述电芯(11)，所述气缸(9)信号连接于所述控制系统(1)。

5.根据权利要求4所述的用于电池模组装配的上料装置，其特征在于，所述气缸(9)与所述夹具(8)之间设置有矩形弹簧(10)，所述矩形弹簧(10)的一端连接于所述气缸(9)，另一端连接于所述夹具(8)。

6.根据权利要求1至5任一项所述的用于电池模组装配的上料装置，其特征在于，所述机械臂(3)上设有用于防撞的测距传感器，所述测距传感器信号连接于所述控制系统(1)。

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