CN220155583U - 电池装配装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池装配技术领域，公开一种电池装配装置，包括机架和视觉对位机构，视觉对位机构包括第一安装板、视觉相机和打光模组，第一安装板活动连接于机架，视觉相机设于第一安装板，打光模组包括打光件和第一驱动件，第一驱动件的输出端连接打光件，第一驱动件驱动打光件升降移动，使打光件伸入电池中框的内侧并对电池中框的内周壁进行打光；视觉相机用于采集电池中框的内周壁的图像。在本实用新型技术方案中，通过打光模组的升降靠近电池中框，使其从电池中框的中间位置向内壁四周进行打光，及时发现电池中框内可能存在的异物，通过视觉相机对电池中框拍照分析，对电池中框定位，便于电池和电池中框精准装配。

Description

电池装配装置

技术领域

本实用新型涉及电池装配技术领域，特别涉及一种电池装配装置。

背景技术

在电子产品的生产制作时，需要将产品的电池和电池中框进行装配，装配后需要对电池施加压力使电池和电池中框内的背胶充分粘合，在实际对电池和电池中框进行对应装配时，由于垂直光源打光的方式，在电池中框内壁的四周会形成视觉阴影和死角，而导致相机无法获取电池中框内周壁清晰的图像信息，即使中框内周壁粘黏有异物也难以被相机捕捉发现，致使电池和附着有异物的电池中框无法精准且有效地完成装配，且中框内的异物也会影响电池的正常使用，从而无法保证装配的质量，导致产品生产合格率低。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种电池装配装置，旨在提供一种可实现对电池中框内周壁进行精准地信息采集以精准完成与电池完成装配的装置。

为实现上述目的，本实用新型提出的电池装配装置，包括：

机架；

视觉对位机构，所述视觉对位机构包括第一安装板、视觉相机和打光模组，所述第一安装板活动连接于所述机架，所述视觉相机设于所述第一安装板，所述打光模组包括打光件和第一驱动件，所述第一驱动件的输出端连接所述打光件，所述第一驱动件驱动所述打光件升降移动，以使所述打光件伸入电池中框的内侧并对所述电池中框的内周壁进行打光；所述视觉相机用于采集所述电池中框的内周壁的图像。

可选地，所述视觉相机至少包括两个，所述视觉相机并排安装于所述第一安装板，所述视觉相机可分别对电池中框的相邻两角落位置进行图像采集。

可选地，所述电池装配装置还包括吸附机构，所述吸附机构包括第二驱动件和吸附头，所述第二驱动件设于所述机架，所述第二驱动件的输出端与所述吸附头连接，并用于驱动所述吸附头吸取电池。

可选地，所述吸附机构还包括视觉对位模组，所述视觉对位模组包括拍摄模组和背光源，所述拍摄模组设于所述机架，所述背光源设于所述机架并绕设于所述吸附头的外周。

可选地，所述吸附机构还包括旋转驱动件、角度检测装置和第二安装板，所述第二安装板连接所述第一驱动件的输出端，

所述旋转驱动件设于所述第二安装板，所述旋转驱动件的输出端连接所述吸附头；

所述角度检测装置电连接所述旋转驱动件，用以检测所述吸附头的转动角度。

可选地，所述吸附机构还包括第一调节块，所述第一调节块包括第一活动调节块和第二活动调节块，所述第一活动调节块和所述第二活动调节块滑动连接，且所述第一活动调节块与第二活动调节块之间设有第一弹性缓冲件，所述第一弹性缓冲件的两端分别连接所述第一活动调节块和所述第二活动调节块，所述旋转驱动件的输出端连接所述第一活动调节块，所述第二活动调节块连接所述吸附头。

可选地，所述吸附机构还包括第一压力检测装置和第一压力显示模组，所述第一压力检测装置设于所述第一活动调节块和所述第一弹性缓冲件之间，以检测所述吸附头装配电池的压力；

所述第一压力显示模组设于所述第二安装板，并用以显示所述第一压力检测装置检测到的压力值。

可选地，所述电池装配装置还包括滚压机构，所述滚压机构包括第三驱动件和滚压头，所述第三驱动件设于所述机架，所述第三驱动件的输出端和所述滚压头连接，并用以驱动所述滚压头对装配后的电池进行滚压。

可选地，所述滚压机构还包括高度检测装置和第二调节块；

所述高度检测装置设于所述机架，用以对电池的表面的高度进行检测；

所述第二调节块包括第三活动调节块和第四活动调节块，所述第三活动调节块和第四活动调节块滑动连接，且所述第三活动调节块和第四活动调节块之间还设有第二弹性缓冲件，所述第二弹性缓冲件的两端分别连接所述第三活动调节块和所述第四活动调节块，所述第三活动调节块连接所述第三驱动件的输出端，所述第四活动调节块和所述滚压头连接。

可选地，所述滚压机构还包括第二压力检测装置和第二压力显示模组，所述第二压力检测装置设于所述第二弹性缓冲件和所述第三活动调节块之间，以检测所述滚压头的滚压力，所述第二压力显示模组设于所述机架。

在本实用新型技术方案中，通过所述打光模组的升降移动靠近所述电池中框，从电池中框的中间位置向内壁四周进行无死角打光，以便可及时发现电池中框内可能存在的异物，以及通过所述视觉相机对电池中框的结构尺寸进行拍照分析，从而对电池中框的位置进行精准捕捉定位，便于电池和电池中框可安全且精准地装配，提高产品的合格率。

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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的的电池装配装置一实施例的立体结构示意图；

图2为本实用新型中视觉对位机构的立体结构示意图；

图3为本实用新型中吸附机构的立体结构示意图；

图4为本实用新型中滚压机构的立体结构示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图作进一步说明。

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的一部分实施例，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作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。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

在电子产品的生产制作时，需要将产品的电池和电池中框进行装配，装配后需要对电池施加压力使电池和电池中框内的背胶充分粘合，在实际对电池和电池中框进行对应装配时，由于垂直光源打光的方式，在电池中框内壁的四周会形成视觉阴影和死角，而导致相机无法获取电池中框内周壁清晰的图像信息，即使中框内周壁粘黏有异物也难以被相机捕捉发现，致使电池和附着有异物的电池中框无法精准且有效地完成装配，且中框内的异物也会影响电池的正常使用，从而无法保证装配的质量，导致产品生产合格率低。

为解决上述问题，本实用新型提出了一种电池装配装置1000，旨在提供一种可实现对电池中框内周壁进行精准地信息采集以精准完成与电池完成装配的装置，图1至图4为本实用新型电池装配装置1000所提供的一实施例的结构示意图。

请参考图1至图4，本实用新型提出一种电池装配装置1000，包括机架1和视觉对位机构2，所述视觉对位机构2包括第一安装板21、视觉相机22和打光模组23，所述第一安装板21活动连接于所述机架1，所述视觉相机22设于所述第一安装板21，所述打光模组23包括打光件231和第一驱动件232，所述第一驱动件232的输出端连接所述打光件231，所述第一驱动件232驱动所述打光件231升降移动，以使所述打光件231伸入电池中框的内侧并对所述电池中框的内周壁进行打光；所述视觉相机22用于采集所述电池中框的内周壁的图像。

在本实用新型技术方案中，所述机架1用以安装所述视觉对位机构2，且所述机架1上设有可供所述视觉对位机构2前后移动和左右移动的导轨，可通过气缸或电机等驱动元件带动所述视觉对位机构2前后移动和左右移动，以实现所述视觉对位机构2移动至电池中框上方的对应位置，通过所述视觉相机22对电池中框的各个位置进行图像采集，此外，通过所述打光模组23的升降移动靠近所述电池中框，从电池中框的中间位置向内壁四周进行无死角打光，以便可及时发现电池中框内可能存在的异物，以及通过所述视觉相机22对电池中框的结构尺寸进行拍照分析，从而对电池中框的位置进行精准捕捉定位，便于电池和电池中框可安全且精准地装配，提高产品的合格率，在一可选地实施例中，所述第一驱动件可以是气缸或电机。

为对电池中框内的各个角落进行清晰的图像采集，所述视觉相机22至少包括两个，所述视觉相机22并排安装于所述第一安装板21，所述视觉相机22可分别对电池中框的相邻两角落位置进行图像采集。请参考图1和图2，所述第一安装板21上并排设置有两个视觉相机22，在下方的打光件231伸入到电池中框内对其内周壁的各个死角进行打光时，两个视觉相机22可对电池中框靠近视觉相机22一端的相邻两角的位置进行图像采集，采集完成后，视觉对位机构2沿着机架1上的导轨水平移动，使两视觉相机22的镜头可对准所述电池中框的另外两角的位置，对其进行图像采集，这样，通过两个视觉相机22的两次图像采集，对电池中框内部的情况清晰的了解，以及时排除电池中框内部可能存在的异物，同时，通过对应的视觉处理系统对采集的图像进行分析，从而实现对电池中框的位置和轮廓尺寸进行识别，便于电池和电池中框可精准地定位。

为实现电池和电池中框的自动化装配，在可选地一实施例中，所述电池装配装置1000还包括吸附机构3，所述吸附机构3包括第二驱动件32和吸附头31，所述第二驱动件32设于所述机架1，所述第二驱动件32的输出端与所述吸附头31连接，并用于驱动所述吸附头31吸取电池。通过所述第二驱动件32驱动所述吸附头31升降移动，以实现对电池板的吸取，以及通过机架1上横向和纵向设置的导轨实现吸附头31水平方向的位置调节，使得电池与所述电池中框对应装配，实现电池装配的自动化，提高装配的生产效率。

进一步地，为实现对电池的精准定位，在可选地一实施例中，所述吸附机构3还包括视觉对位模组，所述视觉对位模组包括拍摄模组(未标注)和背光源33，所述拍摄模组设于所述机架1，所述背光源33设于所述机架1并绕设于所述吸附头31的外周。请参考图3，绕设于所述吸附头31外周的背光源33可对吸附的电池进行清晰的打光，以及通过拍摄模组对电池进行图像采集，经过对应的视觉处理系统对采集的图像进行分析，实现对电池的位置和轮廓尺寸进行识别，从而保证电池可与电池中框的位置进行对应，以完成两者的精准装配。

进一步地，为实现电池和电池中框的装配，所述吸附机构3还包括旋转驱动件34、角度检测装置35和第二安装板36，所述第二安装板36连接所述第一驱动件232的输出端，所述旋转驱动件34设于所述第二安装板36，所述旋转驱动件34的输出端连接所述吸附头31；所述角度检测装置35电连接所述旋转驱动件34，用以检测所述吸附头31的转动角度。当所述视觉对位机构2对电池中框的位置和轮廓尺寸处理确认之后，所述吸附头31吸附电池和电池中框对应进行装配，在吸附电池时，可能会存在电池和电池中框的装配角度不一致的情况，需要使电池转动一定角度以和电池中框对应，在经过视觉处理系统对电池的图像处理后，输出电信号使所述旋转驱动件34进行旋转以调节电池的角度位置，以使电池和电池中框两者的角度相对应，以及，为了精准的控制所述旋转驱动件34的转动角度，对应所述旋转驱动件34还设有角度检测装置35，从而实现对所述吸附头31和电池的旋转角度进行检测，在可选地一实施例中，所述旋转驱动件34可以是旋转电机，所述角度传感器可以是角度编码器或角度传感器等元器件。

为缓冲所述吸附机构3对电池和电池中框装配时产生的压力，所述吸附机构3还包括第一调节块37，所述第一调节块37包括第一活动调节块371和第二活动调节块372，所述第一活动调节块371和所述第二活动调节块372滑动连接，且所述第一活动调节块371与第二活动调节块372之间设有第一弹性缓冲件373，所述第一弹性缓冲件373的两端分别连接所述第一活动调节块371和所述第二活动调节块372，所述旋转驱动件34的输出端连接所述第一活动调节块371，所述第二活动调节块372连接所述吸附头31。请参考图3，所述第一活动调节块371和所述第二活动调节块372之间设有滑槽，可使得两者沿上下方向滑动连接，同时，通过所述第一弹性缓冲件373对两者进行连接，在所述吸附头31吸附电池和电池中框进行装配时，所述第一弹性缓冲件373可对所述吸附头31对电池施加的压力进行一定的减缓，避免因压力过大而导致电池或电池中框可能产生的损伤，保证装配的安全性，所述第一弹性缓冲件373可以为带有一定弹性形变量的物体，在可选地一实施例中，所述第一弹性缓冲件373为弹簧。

进一步的，为对所述吸附头31施加的压力进行检测，所述吸附机构3还包括第一压力检测装置38和第一压力显示模组39，所述第一压力检测装置38设于所述第一活动调节块371和所述第一弹性缓冲件373之间，以检测所述吸附头31装配电池的压力；所述第一压力显示模组39设于所述第二安装板36，并用以显示所述第一压力检测装置38检测到的压力值。请继续参考图3，在所述第一活动调节块371和所述第一弹性缓冲件373之间设置第一压力传感器，可对所述吸附头31对电池施加的压力进行精准的检测，以及通过对应的第一压力显示模组39将具体的压力显示，以及时对所述吸附机构3的压力值进行及时的调整，确保装配的压力合适，实现安全装配。

为确保电池和电池中框装配贴合到位，所述电池装配装置1000还包括滚压机构4，所述滚压机构4包括第三驱动件42和滚压头41，所述第三驱动件42设于所述机架1，所述第三驱动件42的输出端和所述滚压头41连接，并用以驱动所述滚压头41对装配后的电池进行滚压。在吸附机构3吸附电池和电池中框装配后，此时电池和电池内的背胶可能还未充分的粘合，需通过所述滚压头41对电池和中框进一步地滚压使两者配合到位，请参考图4，所述机架1在水平方向和竖直方向设有直线导轨，以使得所述滚压头41在所述机架1上具有三维的直线行程，便于所述滚压头41的移动以实现对电池表面进行全面的滚压。

进一步地，为保证滚压时的安全，所述滚压机构4还包括高度检测装置43和第二调节块44；所述高度检测装置43设于所述机架1，用以对电池的表面的高度进行检测；所述第二调节块44包括第三活动调节块441和第四活动调节块442，所述第三活动调节块441和第四活动调节块442滑动连接，且所述第三活动调节块441和第四活动调节块442之间还设有第二弹性缓冲件443，所述第二弹性缓冲件443的两端分别连接所述第三活动调节块441和所述第四活动调节块442，所述第三活动调节块441连接所述第三驱动件42的输出端，所述第四活动调节块442和所述滚压头41连接。所述高度检测装置43用以对装配后的电池的高度进行检测，避免电池出现胀包等情况发生，在可选地一实施例中，所述高度检测装置43为激光测高仪，以及，为对所述滚压头41的滚压力进行减缓，所述第三活动调节块441和所述第四活动调节块442对应设有滑槽，使得两者沿上下方向滑动连接，同时，通过所述第二弹性缓冲件443对两者进行连接，在所述滚压头41对装配后的电池和电池中框进行滚压时，所述第二弹性缓冲件443可对所述滚压头41对电池施加的压力进行一定程度的减缓，避免因滚压力过大导致可能产生的安全风险，所述第二弹性缓冲件443可以是弹簧等具有一定弹性变形量的物品。

进一步地，为对滚压头41的滚压力精准的检测，所述滚压机构4还包括第二压力检测装置45和第二压力显示模组46，所述第二压力检测装置45设于所述第二弹性缓冲件443和所述第三活动调节块441之间，以检测所述滚压头41的滚压力，所述第二压力显示模组46设于所述机架1。请参考图4，在所述第三活动调节块441和所述第二弹性缓冲件443之间设置第二压力传感器，可对所述滚压头41对电池施加的压力进行精准的检测，以及通过对应的第二压力显示模组46将具体的压力显示，以便操作人员可及时根据实际工作情况对所述滚压机构4的压力值进行调整，确保滚压力的大小合适，保证生产安全。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所做的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电池装配装置，用以使电池和电池中框装配，其特征在于，包括：

机架；

视觉对位机构，所述视觉对位机构包括第一安装板、视觉相机和打光模组，所述第一安装板活动连接于所述机架，所述视觉相机设于所述第一安装板，所述打光模组包括打光件和第一驱动件，所述第一驱动件的输出端连接所述打光件，所述第一驱动件驱动所述打光件升降移动，以使所述打光件伸入电池中框的内侧并对所述电池中框的内周壁进行打光；所述视觉相机用于采集所述电池中框的内周壁的图像。

2.如权利要求1所述的电池装配装置，其特征在于，所述视觉相机至少包括两个，所述视觉相机并排安装于所述第一安装板，所述视觉相机可分别对电池中框的相邻两角落位置进行图像采集。

3.如权利要求2所述的电池装配装置，其特征在于，所述电池装配装置还包括吸附机构，所述吸附机构包括第二驱动件和吸附头，所述第二驱动件设于所述机架，所述第二驱动件的输出端与所述吸附头连接，并用于驱动所述吸附头吸取电池。

4.如权利要求3所述的电池装配装置，其特征在于，所述吸附机构还包括视觉对位模组，所述视觉对位模组包括拍摄模组和背光源，所述拍摄模组设于所述机架，所述背光源设于所述机架并绕设于所述吸附头的外周。

5.如权利要求3所述的电池装配装置，其特征在于，所述吸附机构还包括旋转驱动件、角度检测装置和第二安装板，所述第二安装板连接所述第一驱动件的输出端，

所述旋转驱动件设于所述第二安装板，所述旋转驱动件的输出端连接所述吸附头；

所述角度检测装置电连接所述旋转驱动件，用以检测所述吸附头的转动角度。

6.如权利要求5所述的电池装配装置，其特征在于，所述吸附机构还包括第一调节块，所述第一调节块包括第一活动调节块和第二活动调节块；

所述第一活动调节块和所述第二活动调节块滑动连接，且所述第一活动调节块与第二活动调节块之间设有第一弹性缓冲件，所述第一弹性缓冲件的两端分别连接所述第一活动调节块和所述第二活动调节块，所述旋转驱动件的输出端连接所述第一活动调节块，所述第二活动调节块连接所述吸附头。

7.如权利要求6所述的电池装配装置，其特征在于，所述吸附机构还包括第一压力检测装置和第一压力显示模组，所述第一压力检测装置设于所述第一活动调节块和所述第一弹性缓冲件之间，以检测所述吸附头装配电池的压力；

所述第一压力显示模组设于所述第二安装板，并用以显示所述第一压力检测装置检测到的压力值。

8.如权利要求1至7中任意一项所述的电池装配装置，其特征在于，电池装配装置还包括滚压机构，所述滚压机构包括第三驱动件和滚压头，所述第三驱动件设于所述机架，所述第三驱动件的输出端和所述滚压头连接，并用以驱动所述滚压头对装配后的电池进行滚压。

9.如权利要求8所述的电池装配装置，其特征在于，所述滚压机构还包括高度检测装置和第二调节块；

所述高度检测装置设于所述机架，用以对电池的表面的高度进行检测；

所述第二调节块包括第三活动调节块和第四活动调节块，所述第三活动调节块和第四活动调节块滑动连接，且所述第三活动调节块和第四活动调节块之间还设有第二弹性缓冲件，所述第二弹性缓冲件的两端分别连接所述第三活动调节块和所述第四活动调节块，所述第三活动调节块连接所述第三驱动件的输出端，所述第四活动调节块和所述滚压头连接。

10.如权利要求9所述的电池装配装置，其特征在于，所述滚压机构还包括第二压力检测装置和第二压力显示模组，所述第二压力检测装置设于所述第二弹性缓冲件和所述第三活动调节块之间，以检测所述滚压头的滚压力，所述第二压力显示模组设于所述机架。