CN213365318U - 电池组装机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电池组装机构，包括电池仓组装组件，用于带动待组装电池仓与电池盖组装组件的待组装电池盖进行组装；电池盖组装组件，用于带动待组装电池盖与电池仓组件的所述待组装电池仓进行组装；视觉相机，用于对组装在一起的电池仓与电池盖进行拍照，并将拍摄的照片传输至PLC控制单元；PLC控制单元，用于根据拍摄的照片和预设的组装规定，判定通过电池仓组装组件和电池盖组装组件组装形成的电池是否合格。利用本实用新型，能够解决现有的人工组装电池盖与电池仓容易使得电池盖与电池仓的间隙精度、扭矩等均不能达到要求，导致组装后产品的不良率非常高、效率低、人工成本高等问题。

Description

电池组装机构

技术领域

本实用新型涉及电池组装技术领域，更为具体地，涉及一种智能门锁的电池高精度组装机构。

背景技术

随着科技的发展，智能门锁等智能家具类产品越来越普及，在这些产品的组装过程中，其中，电池盖与电池仓组装是组装过程中重要的一个环节，并且子电磁该与电池仓组装过程中有如下要求：

1)电池盖的端面与电池仓的端面组装的间隙精度要求范围为0～0.1；

2)电池盖与电池仓的扭矩的要求范围为6.5±1kgf，来防止电池盖过紧或过松；

3)门锁的标识要求一致。

目前的流水线作业中，电池盖与电池仓组装采用人工方式进行组装，人工方式组装容易使得电池盖与电池仓的间隙精度、扭矩以及标识的一致均不能达到要求，导致组装后产品的不良率非常高，并且，采用人工组装还存在效率低、人工成本高等问题。

基于上述问题，本实用新型亟需提供一种智能门锁的电池高精度组装机构。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型的目的是提供一种电池组装机构，以解决现有的人工组装电池盖与电池仓容易使得电池盖与电池仓的组装间隙、组装扭矩等均不能达到要求，导致组装后产品的不良率非常高、效率低、人工成本高等问题。

本实用新型提供的电池组装机构，包括电池仓组装组件、电池盖组装组件、视觉相机以及PLC控制单元，其中，

所述电池仓组装组件，用于带动待组装电池仓与所述电池盖组装组件的待组装电池盖进行组装；

所述电池盖组装组件，用于带动所述待组装电池盖与所述电池仓组件的所述待组装电池仓进行组装；

所述视觉相机，用于对组装在一起的电池仓与电池盖进行拍照，并将拍摄的照片传输至所述PLC控制单元；

所述PLC控制单元，用于根据拍摄的照片和预设的组装规定，判定通过所述电池仓组装组件和所述电池盖组装组件组装形成的电池是否合格。

此外，优选的结构是，所述电池仓组装组件包括底板、设置在所述底板上的电缸、设置在所述电缸上的伺服电机和旋转气爪、与所述旋转气爪相连接的电池仓夹紧定位工装，其中，

所述电缸带动所述伺服电机、所述旋转气爪以及所述电池仓夹紧定位工装一起运动。

此外，优选的结构是，在所述电缸上设置有滑块，在所述滑块上设置有直线导轨，所述伺服电机与所述旋转气爪设置在所述直线导轨上；其中，

所述电缸通过所述滑块带动所述伺服电机、所述旋转气爪以及所述电池仓夹紧定位工装沿所述直线导轨运动。

此外，优选的结构是，在所述伺服电机与所述旋转气爪之间设置有联轴器，所述伺服电机与所述旋转气爪通过所述联轴器相连接。

此外，优选的结构是，所述电池仓夹紧定位工装，用于夹紧定位所述待组装电池仓；

所述电池仓夹紧定位工装在所述旋转气爪的驱动下夹紧定位所述待组装电池仓。

此外，优选的结构是，在所述伺服电机上设置有弹簧，所述弹簧限位在所述伺服电机与所述滑块之间，其中，

所述弹簧，用于缓冲所述伺服电机作用所述待组装电池仓的作用力。

此外，优选的结构是，所述电池盖组装组件包括气动夹爪固定板、设置在所述气动夹爪固定板上的气动夹爪、与所述气动夹爪相连接的电池盖夹紧定位工装，其中，

所述电池盖夹紧定位工装，用于夹紧定位所述待组装电池盖；

所述电池盖夹紧定位工装在所述动夹爪的驱动下夹紧定位所述待组装电池盖。

此外，优选的结构是，所述视觉相机包括电池标识视觉相机和间隙视觉相机，其中，

所述电池标识视觉相机，用于拍摄组装在电池盖上的电池标识角度，并将拍摄到的电池标识角度的照片传输至所述PLC控制单元；

所述间隙视觉相机，用于拍摄电池仓与电池盖的组装间隙和组装扭矩，并将拍摄到的电池仓与电池盖的组装间隙和组装扭矩的照片传输至所述PLC 控制单元。

此外，优选的结构是，所述PLC控制单元包括电池标识数据处理单元、组装间隙数据处理单元和判定单元，其中，

所述电池标识数据处理单元，用于对电池标识角度的照片进行处理，获取组装后的电池标识角度；

所述组装间隙数据处理单元，用于对电池仓与电池盖的组装间隙和组装扭矩的照片进行数据处理，获取组装后的电池仓与电池盖的组装间隙的数值和组装扭矩的数值；

所述判定单元，用于将电池标识角度、组装间隙的数值、组装扭矩的数值与预设的组装规定相比较，从而确定组装形成的电池是否合格。

从上面的技术方案可知，本实用新型提供的电池组装机构，通过电池仓组装组件和电池盖组装组件将待组装电池盖与待组装电池仓组装在一起形成电池；通过视觉相机和PLC控制单元对组装形成的电池进行拍照、以及对拍摄的照片进行分析，获取组装后的电池标识角度、装置间隙的数值、扭矩的数值，根据获取的各个数据与预设的组装规定相比较，从而确定组装形成的电池是否合格。采用这种机构进行组装电池，不但实现电池盖与电池仓高精度装配，同时也实现组装扭矩、组装间隙、电池标识角度的实时监控，从而解决人工组装电池盖与电池仓容易使得电池盖与电池仓的组装间隙、组装扭矩以及电池标识角度等均不能达到要求等问题；采用本机构组装电池，还能提高组装后产品的良率、生产效率，降低人工成本高。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本实用新型的更全面理解，本实用新型的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1-1和图1-2分别为根据本实用新型实施例的电池组装机构的结构示意图；

图2-1和图2-2分别为根据本实用新型实施例的电池仓组装组件的结构示意图；

图3-1和图3-2分别为根据本实用新型实施例的电池盖组装组件的结构示意图；

图4为根据本实用新型实施例的电池盖、电池仓、电池标识的分解结构示意图。

其中的附图标记包括：1、电池仓组装组件，2、电池盖组装组件，3、电池标识视觉相机，4、间隙视觉相机，5、待组装电池盖，6、待组装电池仓， 7、电池标识，11、电缸，12、直线导轨，13、弹簧，14、伺服电机，15、联轴器，16、旋转气爪，17、电池仓夹紧定位工装，18、底板，21、气动夹爪，22、电池盖夹紧定位工装，23、气动夹爪固定板。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

针对前述提出的解决现有的人工组装电池盖与电池仓容易使得电池盖与电池仓的间隙精度、扭矩等均不能达到要求，导致组装后产品的不良率非常高、效率低、人工成本高等问题，本实用新型提供一种电池组装机构。

以下将结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细描述。

为了说明本实用新型提供的电池组装机构的结构，图1-1至图4分别从不同角度对电池组装机构的结构进行了示例性标示。具体地，图1-1和图1-2分别示出了根据本实用新型实施例的电池组装机构的结构；图2-1和图2-2分别示出了根据本实用新型实施例的电池仓组装组件的结构；图3-1和图3-2分别示出了根据本实用新型实施例的电池盖组装组件的结构；图4示出了根据本实用新型实施例的电池盖、电池仓、电池标识的分解结构。

如图1-1至图4共同所示，本实用新型提供的电池组装机构，包括电池仓组装组件1、电池盖组装组件2、视觉相机以及PLC控制单元，其中，电池仓组装组件1用于带动待组装电池仓与电池盖组装组件的待组装电池盖进行组装；电池盖组装组件2用于带动待组装电池盖与电池仓组件的待组装电池仓进行组装；视觉相机，用于对组装在一起的电池仓与电池盖进行拍照，并将拍摄的照片传输至PLC控制单元；PLC控制单元，用于根据拍摄的照片和预设的组装规定，判定通过电池仓组装组件1和电池盖组装组件2组装形成的电池是否合格。

上述为本实用新型电池组装机构的各个结构组件，以及各个结构组件的功能，下面将详细说明各个结构组件的具体结构。

图2-1和图2-2分别示出了根据本实用新型实施例的电池仓组装组件的结构，如图2-1和图2-2共同所示，电池仓组装组件1包括底板18、设置在底板18上的电缸11、设置在电缸11上的伺服电机14和旋转气爪16、与旋转气爪16相连接的电池仓夹紧定位工装17，其中，电缸11带动伺服电机14、旋转气爪16以及电池仓夹紧定位工装17一起运动。

其中，在电缸11上设置有滑块，在滑块上设置有直线导轨12，伺服电机 14与旋转气爪16设置在直线导轨12上；其中，电缸11通过滑块带动伺服电机14、旋转气爪16以及电池仓夹紧定位工装17沿直线导轨12运动。

其中，在伺服电机14与旋转气爪16之间设置有联轴器15，即：伺服电机14通过联轴器15与旋转气爪16相连接，伺服电机14通过联轴器15与旋转气爪16作用于电池仓夹紧定位工装17的电池仓6。

其中，电池仓夹紧定位工装17，用于夹紧定位待组装电池仓6；电池仓夹紧定位工装17在旋转气爪16的驱动下夹紧定位待组装电池仓6。并且，在伺服电机14上设置有弹簧13，弹簧13限位在伺服电机14与滑块之间，其中，弹簧13，用于缓冲伺服电机14作用在待组装电池仓6的作用力。

在本实用新型的实施例中，在组装过程中，电缸11通过滑块带动直线导轨12、弹簧13、伺服电机14、联轴器15、旋转气爪16、电池仓夹紧定位工装17以及固定在电池仓夹紧定位工装17的电池仓一起运动在电池盖组装组件的位置，并将待组装电池仓6与电池盖组装组件中的待组装电池盖5进行组装装配，形成电池，同时将电池标识7组装在电池盖上。

图3-1和图3-2分别示出了根据本实用新型实施例的电池盖组装组件的结构，如图3-1和图3-2共同所示，电池盖组装组件2包括气动夹爪固定板23、设置在气动夹爪固定板23上的气动夹爪21、与气动夹爪21相连接的电池盖夹紧定位工装22，其中，电池盖夹紧定位工装22，用于夹紧定位待组装电池盖5；电池盖夹紧定位工装22在气动夹爪21的驱动下夹紧定位待组装电池盖 5。

在图1-2、图1-2以及图4所示的实施例中，视觉相机包括电池标识视觉相机3和间隙视觉相机4，其中，电池标识视觉相机3，用于拍摄组装在电池盖上的电池标识角度，并将拍摄到的电池标识角度的照片传输至PLC控制单元；间隙视觉相机4，用于拍摄电池仓与电池盖的组装间隙和组装扭矩，并将拍摄到的电池仓与电池盖的组装间隙和组装扭矩的照片传输至PLC控制单元。

其中，PLC控制单元包括电池标识数据处理单元、组装间隙数据处理单元和判定单元，其中，电池标识数据处理单元，用于对接收到的电池标识角度的照片进行处理，获取组装后的电池标识角度；组装间隙数据处理单元，用于对接收到的电池仓与电池盖的组装间隙和组装扭矩的照片进行数据处理，获取组装后的电池仓与电池盖的组装间隙的数值和组装扭矩的数值；判定单元，用于将获取的电池标识角度、组装间隙的数值、组装扭矩的数值与预设的组装规定相比较，从而确定组装形成的电池是否合格。

上述为本实用新型电池组装机构的具体结构，具体的工作过程如下：

第一步：将待组装电池盖5放置到电池盖夹紧定位工装22上，将待组装电池仓6放置到电池仓夹紧定位工装17上；

第二步：启动程序后，气动夹爪21会夹紧定位待组装电池盖5，旋转气爪16带动电池仓夹紧定位工装17夹紧定位待组装电池仓6。

第三步：电缸11带动直线导轨12弹簧13、伺服电机14、联轴器15、旋转气爪16、电池仓夹紧定位工装17、待组装电池仓6运动至一定行程，间隙视觉相机4拍照电池仓的端面与电池盖的端面的距离，然后PLC控制单元控制电缸11继续运动，同时控制伺服电机14带联轴器15、旋转气爪16、电池仓夹紧定位工装17、待组装电池仓6装配到电池盖上；

第四步：间隙视觉相机4拍照电池仓的端面与电池盖的端面的距离和伺服电机扭矩会实时反馈至PLC控制单元，在装配过程中，如果扭矩不在预设规定范围，PLC控制单元发出会报警提示；

第五步：装配完成后，电池标识视觉相机3会拍照电池盖上的电池标识6，当电池标识角度超出预设规定的范围，间隙视觉相机4拍照电池仓的端面与电池盖的端面的距离超出预设规定的范围，PLC控制单元会控制两个组件调整装配。

通过上述实施方式可以看出，本实用新型提供的电池组装机构，通过电池仓组装组件和电池盖组装组件将待组装电池盖与待组装电池仓组装在一起形成电池；通过视觉相机和PLC控制单元对组装形成的电池进行拍照、以及对拍摄的照片进行分析，获取组装后的电池标识角度、装置间隙的数值、扭矩的数值，根据获取的各个数据与预设的组装规定相比较，从而确定组装形成的电池是否合格。采用这种机构进行组装电池，不但实现电池盖与电池仓高精度装配，同时也实现组装扭矩、组装间隙、电池标识角度的实时监控，从而解决人工组装电池盖与电池仓容易使得电池盖与电池仓的组装间隙、组装扭矩以及电池标识角度等均不能达到要求等问题；采用本机构组装电池，还能提高组装后产品的良率、生产效率，降低人工成本高。

如上参照附图以示例的方式描述了根据本实用新型提出的电池组装机构。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本实用新型所提出的电池组装机构，还可以在不脱离本实用新型内容的基础上做出各种改进。因此，本实用新型的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。

Claims (9)

1.一种电池组装机构，特征在于，包括电池仓组装组件、电池盖组装组件、视觉相机以及PLC控制单元，其中，

所述电池仓组装组件，用于带动待组装电池仓与所述电池盖组装组件的待组装电池盖进行组装；

所述电池盖组装组件，用于带动所述待组装电池盖与所述电池仓组件的所述待组装电池仓进行组装；

所述视觉相机，用于对组装在一起的电池仓与电池盖进行拍照，并将拍摄的照片传输至所述PLC控制单元；

所述PLC控制单元，用于根据拍摄的照片和预设的组装规定，判定通过所述电池仓组装组件和所述电池盖组装组件组装形成的电池是否合格。

2.如权利要求1所述的电池组装机构，其特征在于，

所述电池仓组装组件包括底板、设置在所述底板上的电缸、设置在所述电缸上的伺服电机和旋转气爪、与所述旋转气爪相连接的电池仓夹紧定位工装，其中，

所述电缸带动所述伺服电机、所述旋转气爪以及所述电池仓夹紧定位工装一起运动。

3.如权利要求2所述的电池组装机构，其特征在于，

在所述电缸上设置有滑块，在所述滑块上设置有直线导轨，所述伺服电机与所述旋转气爪设置在所述直线导轨上；其中，

所述电缸通过所述滑块带动所述伺服电机、所述旋转气爪以及所述电池仓夹紧定位工装沿所述直线导轨运动。

4.如权利要求2所述的电池组装机构，其特征在于，

在所述伺服电机与所述旋转气爪之间设置有联轴器，所述伺服电机与所述旋转气爪通过所述联轴器相连接。

5.如权利要求2所述的电池组装机构，其特征在于，

所述电池仓夹紧定位工装，用于夹紧定位所述待组装电池仓；

所述电池仓夹紧定位工装在所述旋转气爪的驱动下夹紧定位所述待组装电池仓。

6.如权利要求3所述的电池组装机构，其特征在于，

在所述伺服电机上设置有弹簧，所述弹簧限位在所述伺服电机与所述滑块之间，其中，

所述弹簧，用于缓冲所述伺服电机作用所述待组装电池仓的作用力。

7.如权利要求1所述的电池组装机构，其特征在于，

所述电池盖组装组件包括气动夹爪固定板、设置在所述气动夹爪固定板上的气动夹爪、与所述气动夹爪相连接的电池盖夹紧定位工装，其中，

所述电池盖夹紧定位工装，用于夹紧定位所述待组装电池盖；

所述电池盖夹紧定位工装在所述气动夹爪的驱动下夹紧定位所述待组装电池盖。

8.如权利要求1所述的电池组装机构，其特征在于，

所述视觉相机包括电池标识视觉相机和间隙视觉相机，其中，

所述电池标识视觉相机，用于拍摄组装在电池盖上的电池标识角度，并将拍摄到的电池标识角度的照片传输至所述PLC控制单元；

所述间隙视觉相机，用于拍摄电池仓与电池盖的组装间隙和组装扭矩，并将拍摄到的电池仓与电池盖的组装间隙和组装扭矩的照片传输至所述PLC控制单元。

9.如权利要求8所述的电池组装机构，其特征在于，

所述PLC控制单元包括电池标识数据处理单元、组装间隙数据处理单元和判定单元，其中，

所述电池标识数据处理单元，用于对所述电池标识角度的照片进行处理，获取组装后的电池标识角度；

所述组装间隙数据处理单元，用于对所述电池仓与电池盖的组装间隙和组装扭矩的照片进行数据处理，获取组装后的电池仓与电池盖的组装间隙的数值和组装扭矩的数值；

所述判定单元，用于将所述电池标识角度、组装间隙的数值、组装扭矩的数值与预设的组装规定相比较，从而确定组装形成的电池是否合格。

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