CN213340460U - 自动电池贴装设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动电池贴装设备，包括物料传输机构、电池保压机构、上视觉模组、下视觉模组、下料模组、排废模组和机械手模组。机械手模组通过夹取吸装机构抓取电池仓和吸取电池，先将电池仓从放置于电池保压机构上的组装位上，再移动至下视觉模组处；上视觉模组和下视觉模组分别对电池仓和电池进行检测，合格的电池通过机械手模组放置于组装位与电池仓组装；上视觉模组对组装品进行检测；电池保压机构带动组装品进入保压位进行保压；机械手模组将保压后的组装品放置于下料模组输出。上述自动电池贴装设备，能够进行电池、电池仓来料尺寸检测，电池仓清洁度检测，实现了高精度电池组装，产品一致性好；同时自动化程度高，提高了工作效率。

Description

自动电池贴装设备

技术领域

本实用新型涉及电池组装技术领域，特别是涉及一种自动电池贴装设备。

背景技术

在各种穿戴类产品的使用过程中，电池安全问题逐渐成为大家关注的一个焦点。这就让产品在生产组装过程中，电池组装环节要求越来越严格，包括电池来料尺寸、电池仓尺寸、电池仓清洁度、组装位置精度、组装预压力、组装后保压压力等。如果电池尺寸超过设计规定值或组装偏位，电池在使用过程中膨胀，会在电池仓中产生挤压；如果在组装过程中，电池仓存在异物，可能在保压环节将电池刺破；如果在组装过程中预压力过大，也可能对电池产生损坏。而现行人工组装方法无法同时进行各种物料检测，无法保证组装精度及预装、保证压力值。

实用新型内容

基于此，本实用新型要解决的技术问题是提供一种在电池组装过程中，可检测电池尺寸、电池仓尺寸和清洁度，并实现高精度电池组装的自动电池贴装设备。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用下述技术方案予以实现：

一种自动电池贴装设备，包括机架模组、设置于机架模组上的组装平台，所述组装平台包括：

物料传输机构，用于输送电池和电池仓；

电池保压机构，其包括用于将电池仓和电池组装为组装品的组装位、将组装品进行保压的保压位；

上视觉模组，用于对所述组装位上的电池仓和组装品进行检测；

下视觉模组，用于对电池进行检测；

下料模组，用于输出合格的组装品；

排废模组，用于输出不合格的电池和电池仓以及不合格的组装品；

机械手模组，其上设置有夹取吸装机构，所述夹取吸装机构用于抓取电池仓和吸取电池；

所述机械手模组通过所述夹取吸装机构从所述物料传输机构抓取电池仓和吸取电池，先将所述电池仓放置于所述组装位上，再移动至所述下视觉模组处；所述上视觉模组和下视觉模组分别对所述电池仓和所述电池进行检测，不合格的电池和电池仓通过所述排废模组输出，合格的电池通过所述机械手模组放置于所述组装位与所述电池仓组装；所述上视觉模组对所述组装品进行检测，不合格的组装品通过所述排废模组输出；所述电池保压机构带动所述组装品进入保压位进行保压；所述机械手模组将保压后的组装品放置于所述下料模组输出。

进一步地，所述物料传输机构包括传输模块和设置于所述传输模块上的第一工装座，所述工装座用于放置所述电池和电池仓。

进一步地，所述夹取吸装机构包括夹爪组件和吸装组件，所述夹爪组件包括夹爪，用于夹取电池仓；所述吸装组件包括吸盘，用于吸取电池。

进一步地，所述夹取吸装机构包括有第一压力传感器。

进一步地，所述电池保压机构包括保压模块和第二工装座，所述第二工装座可水平滑动至所述组装位和保压位；所述第二工装座位于所述组装位时，所述上视觉模组对所述第二工装座内的电池仓进行检测，所述机械手模组将所述电池组装至所述电池仓内；所述第二工装座位于所述保压位时，所述保压模块对所述组装品进行保压。

进一步地，所述保压模块包括有第二压力传感器。

进一步地，所述组装平台还包括搬运模组，所述上视觉模组滑动设置于所述搬运模组上，可通过所述搬运模组滑动至所述电池保压机构的组装位的上方。

进一步地，所述上视觉模组包括第一相机组件和条码扫描器；所述下视觉模组包括第二相机组件。

进一步地，所述下料模组包括第一输送带，用于输出合格的组装品；所述排废模组包括第二输送带，用于输出不合格的电池和电池仓以及不合格的组装品。

进一步地，所述自动贴装设备还包括外壳模组，所述外壳模组设置于所述机架模组上，所述组装平台设置于所述外壳模组内部。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：

上述自动电池贴装设备，可嵌入在人工组装线体内，保证了组装线体的整体流畅性，解决了穿戴类产品在电池组装工艺中的各种问题，包括组装过程中电池、电池仓来料尺寸检测，电池仓清洁度检测，实现了高精度电池组装，产品一致性好；同时自动化程度高，提高了工作效率，降低了生产成本。

结合附图阅读本实用新型的具体实施方式后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型自动电池贴装设备的结构示意图；

图2为本实用新型自动电池贴装设备的内部结构示意图，图示未示出外壳模组；

图3为图2的俯视图；

图4为本实用新型自动电池贴装设备中物料传输机构主视图；

图5为本实用新型自动电池贴装设备中夹取吸装机构的结构示意图；

图6为本实用新型自动电池贴装设备中电池保压机构的主视图；

图7为本实用新型自动电池贴装设备中电池保压机构的侧视图；

图8为本实用新型自动电池贴装设备中上视觉模组与搬运模组的结构示意图；

图9为本实用新型自动电池贴装设备中上视觉模组的结构示意图；

图10为本实用新型自动电池贴装设备中下视觉模组的结构示意图；

附图标记说明：

机架模组10；

外壳模组20；

操作台30；上料控制按钮301；下料控制按钮302；

物料传输机构1；传输模块11；第一工装座12；

电池保压机构2；底板21；立板22；第二工装座23；保压模块24；第二压力传感器241；微型直线导轨25；气缸26；

上视觉模组3；电缸固定板31、相机固定板32、第一相机33、第一镜头34、第一光源支架35、第一光源36；条码扫描器37；扫描固定板38；

下视觉模组4；视觉支架41；镜头支架42；第二相机43；第二镜头44；第二光源支架45；第二光源46；

下料模组5；

排废模组6；

机械手模组7；

夹取吸装机构8；夹爪组件81；薄型气爪811；夹爪812；吸装组件82；吸盘821；第一压力传感器822；滑台气缸83；

搬运模组9。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图和实施例，对本实用新型作进一步详细说明。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖”、“横”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

参照图1-图10，为本实用新型的自动电池贴装设备的一个实施例。自动电池贴装设备嵌入在人工组装线体内，其包括机架模组10、设置于机架模组10上的组装平台、外壳模组20，外壳模组20设置于机架模组10上，组装平台设置于外壳模组20内部。

参照图2和图3，组装平台包括物料传输机构1、电池保压机构2、上视觉模组3、下视觉模组4、下料模组5、排废模组6和机械手模组7。

物料传输机构1用于输送电池和电池仓。

电池保压机构2包括用于将电池仓和电池组装为组装品的组装位、将组装品进行保压的保压位。

上视觉模组3用于对组装位上的电池仓和组装品进行检测。具体地，在组装之前，上视觉模组3通过CCD视觉检测，对电池仓的尺寸及电池仓异物进行检测，以判断合格品和不合格品。电池仓异物检测主要检测钢色螺丝及0.2mm以上区别于底色的异物。在电池和电池仓组装之后，通过CCD视觉检测对组装品组装后缝隙进行检测，以判断合格品和不合格品。

下视觉模组4用于在组装之前对电池的尺寸进行检测。

下料模组5用于输出合格的组装品。排废模组6用于输出不合格的电池和电池仓以及不合格的组装品。

机械手模组7包括四轴机械手，四轴机械手上设置有夹取吸装机构8，夹取吸装机构8用于抓取电池仓和吸取电池。

机械手模组7通过夹取吸装机构从物料传输机构1抓取电池仓和吸取电池，先将电池仓从放置于组装位上，再移动至下视觉模组4处；上视觉模组3和下视觉模组4分别对电池仓和电池进行检测，不合格的电池和电池仓通过排废模组6输出，合格的电池通过机械手模组7放置于组装位上。在上视觉模组3的视觉引导下，将电池组装到电池仓内，通过电池的产品中心对准电池仓的产品中心可以实现高精度电池贴装，贴装精度±0.05mm。上视觉模组3对组装品进行检测，不合格的组装品通过排废模组6输出。然后，电池保压机构2带动组装品进入保压位进行保压。最后，机械手模组7将保压后的组装品放置于下料模组5输出。

上述的自动电池贴装设备，可嵌入在人工组装线体内，保证了组装线体的整体流畅性，解决了穿戴类产品在电池组装工艺中的各种问题，包括组装过程中电池、电池仓来料尺寸检测，电池仓清洁度检测，实现了高精度电池组装，产品一致性好；同时自动化程度高，提高了工作效率，降低了生产成本。

物料传输机构1的结构参照图4，物料传输机构1包括传输模块11和设置于传输模块上的第一工装座12，第一工装座12用于放置电池和电池仓。传输模块可以采用带传动、链传动、直线导轨等机构。

参照图5，夹取吸装机构8包括夹爪组件81和吸装组件82，夹爪组件81包括薄型气爪811和设置于气爪上的夹爪812，夹爪812用于夹取电池仓。吸装组件82包括吸盘821，用于吸取电池。夹爪组件81和吸装组件82通过滑台和滑台气缸83可上下滑动。

夹取吸装机构8包括有第一压力传感器822。具体地，第一压力传感器822设置于吸装组件82上，在电池和电池仓组装过程中，采用第一压力传感器822实时监控，保证组装预压力≤10N。

参照图6和图7，电池保压机构2包括底板21、立板22、设置于底板21上的第二工装座23和设置于立板22上的保压模块24。第二工装座23用于放置电池仓和电池，第二工装座23可水平滑动至组装位和保压位。具体地，第二工装座23设置有两个，通过微型直线导轨25和气缸26驱动来回滑动。保压模块24可通过直线导轨在两个第二工装座23之间运动。第二工装座23位于组装位时，上视觉模组3对第二工装座23内的电池仓进行检测，检测合格后，机械手模组7将电池放入电池仓内进行组装。组装完成后，第二工装座23运动至保压位，保压模块24对组装品进行保压。

保压模块24包括有第二压力传感器241。电池和电池仓组装后进行电池保压，采用第二压力传感器241实时监控，以保证电池保压压力为90±5N。

在本实施例中，如图8所示，组装平台还包括搬运模组9，上视觉模组3滑动设置于搬运模组9上，可通过搬运模组9滑动至电池保压机构2的组装位的上方。搬运模组9通过支撑架固定于机架模组10上，位于电池保压机构2的上方。搬运模组9优选为电缸，上视觉模组3运动至组装位的上侧，对电池仓和组装品进行检测以及视觉引导电池组装。需要保压时，上视觉模组3运动至直线导轨的一侧，保压模块24对电池进行保压操作。

参照图9，上视觉模组3包括第一相机33组件和条码扫描器37。第一相机33组件包括电缸固定板31、相机固定板32、第一相机33、第一镜头34、第一光源支架35、第一光源36。电缸固定板31与搬运模组9固定，第一相机33通过相机固定板32固定于电缸固定板31上，第一光源36设置于第一相机33的下侧，通过第一光源支架35固定。条码扫描器37通过扫描固定板38固定于光源的一侧，用于在组装过程中同时识别电池二维码与电池仓二维码，并实现组装绑定上传MES系统。

下视觉模组4的结构如图10所示，其包括第二相机43组件，第二相机43组件包括视觉支架41、镜头支架42、第二相机43、第二镜头44、第二光源支架45和第二光源46。视觉支架41固定于机架模组10上，第二相机43和第二镜头44通过镜头支架42固定于视觉支架41上，第二光源46设置于第二镜头44的上方，通过第二光源支架45固定。

在本实施例中，下料模组5包括第一输送带，用于输出合格的组装品；排废模组6包括第二输送带，用于输出不合格的电池和电池仓以及不合格的组装品。

在本实施例中，机架模组10的两侧为操作台30，操作台30上设置有上料控制按钮301和下料控制按钮302，上料控制按钮301位于上料侧的操作台上，用于启动并控制组装平台进行电池贴装，下料控制按钮302位于上料侧的操作台上。

本实用新型自动电池贴装设备贴装电池的工艺流程具体如下：

1. 人工将电池和电池仓放入物料传输机构1的第一工装座12中，按下上料控制按钮；

2. 机械手模组7通过夹取吸装机构8从物料传输机构1抓取电池仓和吸取电池，先将电池仓从放置于组装位上，然后机械手模组7再移动至下视觉模组4处；上视觉模组3和下视觉模组4分别对电池仓和电池进行检测，不合格的电池和电池仓通过排废模组6输出，合格的电池通过机械手模组7放置于组装位上；

3. 在上视觉模组3的视觉引导下，将电池组装到电池仓内；上视觉模组3对组装品进行检测，不合格的组装品通过排废模组6输出；

4. 电池保压机构2带动组装品进入保压位进行保压；

5. 机械手模组7将保压后的组装品放置于下料模组5输出，然后人工下料进入下一组装工序。

本实用新型自动电池贴装设备，嵌入在人工组装线体内，保证了组装线体的整体流畅性，解决了穿戴类产品在电池组装工艺中的各种问题，包括组装过程中电池、电池仓来料尺寸检查，电池仓清洁度检测，实现高精度电池组装，实时监控组装预压力及组装后保压压力等，经生产实践证明，实用可靠。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述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；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种自动电池贴装设备，包括机架模组、设置于机架模组上的组装平台，其特征在于，所述组装平台包括：

物料传输机构，用于输送电池和电池仓；

电池保压机构，其包括用于将电池仓和电池组装为组装品的组装位、将组装品进行保压的保压位；

上视觉模组，用于对所述组装位上的电池仓和组装品进行检测；

下视觉模组，用于对电池进行检测；

下料模组，用于输出合格的组装品；

排废模组，用于输出不合格的电池和电池仓以及不合格的组装品；

机械手模组，其上设置有夹取吸装机构，所述夹取吸装机构用于抓取电池仓和吸取电池；

所述机械手模组通过所述夹取吸装机构从所述物料传输机构抓取电池仓和吸取电池，先将所述电池仓放置于所述组装位上，再移动至所述下视觉模组处；所述上视觉模组和下视觉模组分别对所述电池仓和所述电池进行检测，不合格的电池和电池仓通过所述排废模组输出，合格的电池通过所述机械手模组放置于所述组装位与所述电池仓组装；所述上视觉模组对所述组装品进行检测，不合格的组装品通过所述排废模组输出；所述电池保压机构带动所述组装品进入保压位进行保压；所述机械手模组将保压后的组装品放置于所述下料模组输出。

2.根据权利要求1所述的自动电池贴装设备，其特征在于，所述物料传输机构包括传输模块和设置于所述传输模块上的第一工装座，所述工装座用于放置所述电池和电池仓。

3.根据权利要求1所述的自动电池贴装设备，其特征在于，所述夹取吸装机构包括夹爪组件和吸装组件，所述夹爪组件包括夹爪，用于夹取电池仓；所述吸装组件包括吸盘，用于吸取电池。

4.根据权利要求3所述的自动电池贴装设备，其特征在于，所述夹取吸装机构包括有第一压力传感器。

5.根据权利要求1所述的自动电池贴装设备，其特征在于，所述电池保压机构包括保压模块和第二工装座，所述第二工装座可水平滑动至所述组装位和保压位；所述第二工装座位于所述组装位时，所述上视觉模组对所述第二工装座内的电池仓进行检测，所述机械手模组将所述电池组装至所述电池仓内；所述第二工装座位于所述保压位时，所述保压模块对所述组装品进行保压。

6.根据权利要求5所述的自动电池贴装设备，其特征在于，所述保压模块包括有第二压力传感器。

7.根据权利要求1所述的自动电池贴装设备，其特征在于，所述组装平台还包括搬运模组，所述上视觉模组滑动设置于所述搬运模组上，可通过所述搬运模组滑动至所述电池保压机构的组装位的上方。

8.根据权利要求7所述的自动电池贴装设备，其特征在于，所述上视觉模组包括第一相机组件和条码扫描器；所述下视觉模组包括第二相机组件。

9.根据权利要求1所述的自动电池贴装设备，其特征在于，所述下料模组包括第一输送带，用于输出合格的组装品；所述排废模组包括第二输送带，用于输出不合格的电池和电池仓以及不合格的组装品。

10.根据权利要求1-9任一项所述的自动电池贴装设备，其特征在于，所述自动电池贴装设备还包括外壳模组，所述外壳模组设置于所述机架模组上，所述组装平台设置于所述外壳模组内部。

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