WO2019051990A1 - 电池自动组装装置及其组装方法 - Google Patents

电池自动组装装置及其组装方法 Download PDF

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Abstract

一种电池自动组装装置及其组装方法,电池自动组装装置包括下机架(1)、位于下机架(1)上方的组装平台(2)、位于组装平台(2)上的料仓(3)、撕膜与异物检测机构(4)、二次定位机构(5)、电池压合机构(6)、电池复压与下料机构(7)、循环输送线(9)以及机械手(8),料仓(3)同撕膜与异物检测机构(4)、二次定位机构(5)相连,二次定位机构(5)又同电池压合机构(6)相连,电池压合机构(6)又同电池复压与下料机构(7)相连,机械手(8)在料仓(3)、撕膜与异物检测机构(4)、二次定位机构(5)、电池压合机构(6)、电池复压与下料机构(7)、循环输送线(9)之间自由移动,循环输送线(9)与升降机(10)相连。

Description

电池自动组装装置及其组装方法 技术领域
本发明涉及自动装配领域,特别是涉及一种电池自动组装装置及其组装方法。
背景技术
随着科技的迅猛发展以及人们对产品品质的不断提高。电子类产品更新换代也越来越快,同时对装配精度要求也越来越高。然而,目前电子类产品的装配在我国还属于劳动密集型产业,主要以人工作业为主。
如手机电池的组装,传统生产是每个工位需要一个人单独作业,人力多,效率低,品质不统一。且电池的BTB端子在组装的时候,如果位置对不准,5KG的压力就会造成产品损坏。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种电池自动组装装置及其组装方法,通过全自动化地生产提高了产能和产品品质,大大提高了电池的组装精度,降低了报废率,减少了人力。
为解决上述技术问题,本发明采用的一个技术方案是:提供一种电池自动组装装置,包括:下机架、位于下机架上方的组装平台、位于组装平台上的料仓、撕膜与异物检测机构、二次定位机构、电池压合机构、电池复压与下料机构、循环输送线、以及机械手,所述料仓同所述撕膜与异物检测机构、二次定位机构相连,所述二次定位机构又同所述电池压合机构相连,所述电池压合机 构又同所述电池复压与下料机构相连,所述机械手在所述料仓、撕膜与异物检测机构、二次定位机构、电池压合机构、电池复压与下料机构、循环输送线之间自由移动,所述循环输送线与升降机相连。
在本发明一个较佳实施例中,所述下机架上安装有控制机构,所述控制机构与所述料仓、撕膜与异物检测机构、二次定位机构、电池压合机构、电池复压与下料机构、循环输送线、机械手电连。
在本发明一个较佳实施例中,所述料仓包括固定在组装平台上的壳体、安装在壳体内的电机、丝杆模组和若干上下层整齐叠放的料盘,所述丝杆模组与所述电机电连,若干所述料盘又与所述丝杆模组相连,且所述丝杆模组位于所述若干料盘的侧面,所述料盘的上方安装有传感器。
在本发明一个较佳实施例中,所述撕膜与异物检测机构包括通过伺服模组控制的撕膜机构和异物检测机构,所述异物检测机构包括安装在料仓各边角上的若干位移传感器,所述撕膜机构包括相互配合的吹膜装置和撕膜装置。
在本发明一个较佳实施例中,所述二次定位机构包括围绕在电池四周的固定块、端子定位块、左右定位块、以及前后定位块,所述左右定位块和所述前后定位块皆与气缸相连。
在本发明一个较佳实施例中,所述电池压合机构包括BTB端子吸盘、电池吸盘、折弯机构、机械手安装R轴和压力传感器,所述BTB端子吸盘与所述折弯机构之间通过所述机械手安装R轴相连,所述BTB端子吸盘与所述电池吸盘之间也通过所述机械手安装R轴相连,所述压力传感器安装在所述BTB端子吸盘上。
在本发明一个较佳实施例中,所述电池复压与下料机构包括安装在支架上 的电压检测装置、电池平整度检测装置和下料装置,所述支架固定在所述组装平台上,所述电池平整度检测装置为激光位移传感器,所述下料装置包括若干吸盘。
在本发明一个较佳实施例中,所述机械手为四轴机械手。
本发明还提供一种电池自动组装装置的组装方法,包括以下步骤:
(100)首先通过撕膜与异物检测机构对料仓进行异物检测,若有异物,则由异物检测机构上的位移传感器反馈数据给控制机构,并判断异物的高低;若无异物,则由撕膜机构进行自动撕膜;
(200)机械手将撕膜后的电池从料仓搬运至二次定位机构,进行二次定位;
(300)机械手将二次定位后的电池从二次定位机构搬运至电池压合机构,对电池的BTB端子进行压合;
(400)压合后的电池传送至电池复压与下料机构,进行电池的电压值检测与电池的平整度检测,若无问题,则传送至下道工序,若有问题,则通过下料装置上的若干吸盘将电池放置在回流线上回收。
在本发明一个较佳实施例中,所述步骤(100)中的自动撕膜具体为:先通过吹膜装置把离型纸吹起抬高,再通过撕膜装置采用夹持式的方式把离型纸撕下来。
本发明的有益效果是:通过结构的合理设计,采用机械手进行电池的搬运,并采用撕膜与异物检测机构进行料仓内异物检测和电池离型纸的撕取,采用二次定位机构定位,采用电池压合机构对电池BTB端子进行压合,采用电池复压与下料机构对电池进行检测,通过全自动化地生产提高了产能和产品品质,大 大提高了电池的组装精度,降低了报废率,减少了人力。
附图说明
图1是本发明一种电池自动组装装置一较佳实施例的结构示意图;
图2是图1所示的俯视图;
图3是图1所示料仓的结构示意图;
图4是图1所示撕膜与异物检测机构的结构示意图;
图5是图1所示二次定位机构的结构示意图;
图6是图1所示电池压合机构的结构示意图;
图7是图1所示电池复压与下料机构的结构示意图;
附图中各部件的标记如下:1、下机架,101、控制机构,2、组装平台,3、料仓,301、壳体,302、电机,303、丝杆模组,304、料盘,305、传感器,4、撕膜与异物检测机构,401、撕膜机构,402、异物检测机构,5、二次定位机构,501、固定块,502、端子定位块,503、左右定位块,504、前后定位块,505、缓冲机构,506、电池,6、电池压合机构,601、BTB端子吸盘,602、电池吸盘,603、折弯机构,604、机械手安装R轴,605、压力传感器,7、电池复压与下料机构,701、支架,702、电压检测装置,703、电池平整度检测装置,704、下料装置,8、机械手,9、循环输送线,10、升降机。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1和图7,本发明实施例包括:
一种电池自动组装装置,包括:下机架1、位于下机架1上方的组装平台2、位于组装平台2上的料仓3、撕膜与异物检测机构4、二次定位机构5、电池压合机构6、电池复压与下料机构7、循环输送线9、以及机械手8,所述料仓3同所述撕膜与异物检测机构4、二次定位机构5相连,所述二次定位机构5又同所述电池压合机构6相连,所述电池压合机构6又同所述电池复压与下料机构7相连,所述机械手8在所述料仓3、撕膜与异物检测机构4、二次定位机构5、电池压合机构6、电池复压与下料机构7、循环输送线9之间自由移动,所述循环输送线9与升降机10相连。
所述循环输送线9包括上层的输送线和下层的回流线,通过升降机10控制输送线或回流线的连通。
所述下机架1上安装有控制机构101,所述控制机构101与所述料仓3、撕膜与异物检测机构4、二次定位机构5、电池压合机构6、电池复压与下料机构7、循环输送线9、机械手8电连,用于控制各机构的动作。
所述料仓3包括固定在组装平台2上的壳体301、安装在壳体301内的电机 302、丝杆模组303和若干上下层整齐叠放的料盘304,如图3所示,所述丝杆模组303与所述电机302电连,所述电机302与所述控制机构101电连,若干所述料盘304又与所述丝杆模组303相连,且所述丝杆模组303位于所述若干料盘304的侧面,所述料盘304的上方安装有传感器305。通过传感器305自动识别料盘304内的物料有无,并启动报警提示;丝杆模组303实现料盘304的上下升降运动,完成空料盘的自动收集。
所述撕膜与异物检测机构4包括通过伺服模组控制的撕膜机构401和异物检测机构402,如图4所示,所述异物检测机构402包括安装在料仓3各边角上的若干位移传感器,所述撕膜机构401包括相互配合的吹膜装置和撕膜装置。所述异物检测机构402通过在料仓3四个角安装位移传感器,当其下压的时候,如果有异物,位移传感器就会反馈数据到控制机构101,并判断异物的高低;所述撕膜机构401先通过吹气的方式,把离型纸角抬高,再通过夹持式的方式,把离型纸撕下来;所述撕膜与异物检测机构4通过伺服模组控制的方式,实现XYZ轴的运动。
所述二次定位机构5包括围绕在电池506四周的固定块501、端子定位块502、左右定位块503、以及前后定位块504,如图5所示,所述左右定位块503和所述前后定位块504皆与气缸相连。通过端子定位块502对电池506的BTB端子进行夹持,然后左右定位块503和前后定位块504通过气缸推动,使左右定位块503和前后定位块504推电池的两个边,进行定位;同时,左右定位块 503和前后定位块504上都含有缓冲机构505,能够保护电池。
所述电池压合机构6包括BTB端子吸盘601、电池吸盘602、折弯机构603、机械手安装R轴604和压力传感器605,如图6所示,所述BTB端子吸盘601与所述折弯机构603之间通过所述机械手安装R轴604相连,所述BTB端子吸盘601与所述电池吸盘602之间也通过所述机械手安装R轴604相连,所述压力传感器605安装在所述BTB端子吸盘601上。首先通过BTB端子吸盘601扣合BTB端子,然后通过折弯机构603将BTB端子折弯,再通过电池吸盘602压合电池,扣合BTB端子时通过压力传感器605控制。
所述电池复压与下料机构7包括安装在支架701上的电压检测装置702、电池平整度检测装置703和下料装置704,如图7所示,所述支架701固定在所述组装平台2上,所述电压检测装置702用于检测手机电压的电压值,所述电池平整度检测装置703为激光位移传感器,通过激光位移传感器检测电池四个角的数值,来检测电池的平整度,所述下料装置704包括若干吸盘,本实施例中,所述吸盘有4个,当发现不合格品时,通过4个吸盘吸住不合格电池,将其放置到回流线上回收。
所述机械手8为四轴机械手,实现物料的搬运。所述机械手8上含有900万CCD视觉系统,使组装精度可以达到0.02mm。
本发明的电池自动组装装置,只需换载具和夹具就可以变身成摄像头组装或其它零件的组装,通用性强。同时此设备既可以单机生产,也可以实现多机 台连线生产,并且设备不需要做任何的改变。
其组装方法如下:
(100)首先通过撕膜与异物检测机构4对料仓3进行异物检测,若有异物,则由异物检测机构402上的位移传感器反馈数据给控制机构101,并判断异物的高低;若无异物,则由撕膜机构401进行自动撕膜;自动撕膜时,先通过吹膜装置把离型纸吹起抬高,再通过撕膜装置采用夹持式的方式把离型纸撕下来;
(200)机械手8将撕膜后的电池从料仓3搬运至二次定位机构5,进行二次定位;
(300)机械手8将二次定位后的电池从二次定位机构5搬运至电池压合机构6,对电池的BTB端子进行压合;
(400)压合后的电池传送至电池复压与下料机构7,进行电池的电压值检测与电池的平整度检测,若无问题,则传送至下道工序,若有问题,则通过下料装置704上的若干吸盘将电池放置在回流线上回收。
本发明的电池自动组装装置,通过对客户生产工艺的分析,帮助客户实现了多工位集成在一台设备生产,主要功能包括异物检测、撕膜、电池上下料、电池组装、视觉检测定位、平面度检测、电压检测。通过全自动化生产提高了产能、品质,降低了人力。
本发明的电池自动组装装置,通过ABB机器人结合高精度的压力传感器, 即使位置有偏差的时候,也不会损坏产品,大大降低了报废率。
本发明揭示了一种电池自动组装装置及其组装方法,通过结构的合理设计,采用机械手进行电池的搬运,并采用撕膜与异物检测机构进行料仓内异物检测和电池离型纸的撕取,采用二次定位机构定位,采用电池压合机构对电池BTB端子进行压合,采用电池复压与下料机构对电池进行检测,通过全自动化地生产提高了产能和产品品质,大大提高了电池的组装精度,降低了报废率,减少了人力。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

  1. 一种电池自动组装装置,其特征在于,包括:下机架、位于下机架上方的组装平台、位于组装平台上的料仓、撕膜与异物检测机构、二次定位机构、电池压合机构、电池复压与下料机构、循环输送线、以及机械手,所述料仓同所述撕膜与异物检测机构、二次定位机构相连,所述二次定位机构又同所述电池压合机构相连,所述电池压合机构又同所述电池复压与下料机构相连,所述机械手在所述料仓、撕膜与异物检测机构、二次定位机构、电池压合机构、电池复压与下料机构、循环输送线之间自由移动,所述循环输送线与升降机相连。
  2. 根据权利要求1所述的电池自动组装装置,其特征在于,所述下机架上安装有控制机构,所述控制机构与所述料仓、撕膜与异物检测机构、二次定位机构、电池压合机构、电池复压与下料机构、循环输送线、机械手电连。
  3. 根据权利要求1所述的电池自动组装装置,其特征在于,所述料仓包括固定在组装平台上的壳体、安装在壳体内的电机、丝杆模组和若干上下层整齐叠放的料盘,所述丝杆模组与所述电机电连,若干所述料盘又与所述丝杆模组相连,且所述丝杆模组位于所述若干料盘的侧面,所述料盘的上方安装有传感器。
  4. 根据权利要求1所述的电池自动组装装置,其特征在于,所述撕膜与异物检测机构包括通过伺服模组控制的撕膜机构和异物检测机构,所述异物检测机构包括安装在料仓各边角上的若干位移传感器,所述撕膜机构包括相互配合的吹膜装置和撕膜装置。
  5. 根据权利要求1所述的电池自动组装装置,其特征在于,所述二次定位机构包括围绕在电池四周的固定块、端子定位块、左右定位块、以及前后定位块,所述左右定位块和所述前后定位块皆与气缸相连。
  6. 根据权利要求1所述的电池自动组装装置,其特征在于,所述电池压合机构包括BTB端子吸盘、电池吸盘、折弯机构、机械手安装R轴和压力传感器,所述BTB端子吸盘与所述折弯机构之间通过所述机械手安装R轴相连,所述BTB端子吸盘与所述电池吸盘之间也通过所述机械手安装R轴相连,所述压力传感器安装在所述BTB端子吸盘上。
  7. 根据权利要求1所述的电池自动组装装置,其特征在于,所述电池复压与下料机构包括安装在支架上的电压检测装置、电池平整度检测装置和下料装置,所述支架固定在所述组装平台上,所述电池平整度检测装置为激光位移传感器,所述下料装置包括若干吸盘。
  8. 根据权利要求1所述的电池自动组装装置,其特征在于,所述机械手为四轴机械手。
  9. 一种如权利要求1-8任一所述的电池自动组装装置的组装方法,其特征在于,包括以下步骤:
    (100)首先通过撕膜与异物检测机构对料仓进行异物检测,若有异物,则由异物检测机构上的位移传感器反馈数据给控制机构,并判断异物的高低;若无异物,则由撕膜机构进行自动撕膜;
    (200)机械手将撕膜后的电池从料仓搬运至二次定位机构,进行二次定位;
    (300)机械手将二次定位后的电池从二次定位机构搬运至电池压合机构,对电池的BTB端子进行压合;
    (400)压合后的电池传送至电池复压与下料机构,进行电池的电压值检测与电池的平整度检测,若无问题,则传送至下道工序,若有问题,则通过下料装置上的若干吸盘将电池放置在回流线上回收。
  10. 根据权利要求9所述的电池自动组装装置的组装方法,其特征在于,所述步骤(100)中的自动撕膜具体为:先通过吹膜装置把离型纸吹起抬高,再通过撕膜装置采用夹持式的方式把离型纸撕下来。
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