一種電芯成組自動(dòng)化設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種電芯成組自動(dòng)化設(shè)備，大大提高了電池組的生產(chǎn)效率。本實(shí)用新型提供的一種電芯成組自動(dòng)化設(shè)備，包括電芯傳輸裝置、機(jī)械手、支架輸送裝置、電芯導(dǎo)向裝置、支架托頂裝置及電芯壓緊裝置；所述機(jī)械手位于所述電芯傳輸裝置與所述電芯導(dǎo)向裝置之間，所述電芯導(dǎo)向裝置位于所述支架輸送裝置的前端，所述電芯導(dǎo)向裝置位于所述支架輸送裝置的上方，所述支架托頂機(jī)構(gòu)與所述電芯導(dǎo)向裝置垂直對(duì)齊，位于所述支架輸送裝置的下方，能夠在所述電芯導(dǎo)向裝置與所述電芯壓緊裝置之間移動(dòng)，所述電芯壓緊裝置位于所述支架輸送裝置的后端。
【專利說明】
一種電芯成組自動(dòng)化設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及鋰電池生產(chǎn)制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電芯成組自動(dòng)化設(shè)備。 【背景技術(shù)】
[0002]隨著動(dòng)力鋰電池技術(shù)和純電動(dòng)汽車技術(shù)的發(fā)展，鋰電池已經(jīng)取代了傳統(tǒng)的鉛酸電池和鎳氫電池成為純電動(dòng)汽車?yán)锩婧诵膬?chǔ)能器件。
[0003]由于鋰電池單體電壓較低，電動(dòng)汽車的供電系統(tǒng)通常需要把幾十甚至上百個(gè)單體電池串聯(lián)或并聯(lián)起來以達(dá)到所需的電壓或電流。供電系統(tǒng)的主要組成部分電池模組一般是由多個(gè)電芯連接組裝而成。在組裝前，各電芯生產(chǎn)完成后是分散獨(dú)立的，需要對(duì)被選取為組裝成電池模組的電芯進(jìn)行并排安放，后繼續(xù)壓平成組。
[0004]電芯壓平成組，原先采用人工方法，先將每個(gè)電芯區(qū)分正負(fù)極，然后并排安放于固定位置后進(jìn)行壓平包裝，這種原始的手動(dòng)壓平成組方法不僅耗費(fèi)人力，而且生產(chǎn)效率低下。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種電芯成組自動(dòng)化設(shè)備，大大提高了電池組的生產(chǎn)效率。
[0006]本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的一種電芯成組自動(dòng)化設(shè)備，包括電芯傳輸裝置、機(jī)械手、支架輸送裝置、電芯導(dǎo)向裝置、支架托頂裝置及電芯壓緊裝置；
[0007]所述機(jī)械手位于所述電芯傳輸裝置與所述電芯導(dǎo)向裝置之間，所述電芯導(dǎo)向裝置位于所述支架輸送裝置的前端，所述電芯導(dǎo)向裝置位于所述支架輸送裝置的上方，所述支架托頂機(jī)構(gòu)與所述電芯導(dǎo)向裝置垂直對(duì)齊，位于所述支架輸送裝置的下方，能夠在所述電芯導(dǎo)向裝置與所述電芯壓緊裝置之間移動(dòng)，所述電芯壓緊裝置位于所述支架輸送裝置的后端。
[0008]其中，所述電芯傳輸裝置為電芯單排直線傳輸裝置或電芯環(huán)形輸送裝置。
[0009]其中，所述電芯單排直線傳輸裝置或電芯環(huán)形輸送裝置采用伺服驅(qū)動(dòng)。[〇〇1〇]其中，所述支架托頂裝置由齒輪或氣栗傳動(dòng)。
[0011]其中，所述電芯導(dǎo)向裝置包括電芯滑向槽、電芯導(dǎo)向板及電機(jī)傳動(dòng)裝置，所述電芯滑向槽位于所述電芯導(dǎo)向板上方，所述電芯導(dǎo)向板與所述電機(jī)傳動(dòng)裝置活動(dòng)連接。
[0012]其中，進(jìn)一步包括:電芯檢測(cè)裝置，所述電芯檢測(cè)裝置位于傳輸裝置的正上方，與所述機(jī)械手電連接。
[0013]其中，進(jìn)一步包括:電芯回流輸送裝置，安裝于所述電芯傳輸裝置的下側(cè)，用于回收輸送不符合封裝成組要求的電芯。[〇〇14]其中，進(jìn)一步包括:檢測(cè)裝置，所述檢測(cè)裝置位于所述電芯導(dǎo)向裝置與所述支架托頂裝置之間，用于檢測(cè)電芯是否整體全部回落于支架上。
[0015]其中，所述電芯壓緊裝置上安裝有壓力傳感器。
[0016]其中，進(jìn)一步包括:制動(dòng)裝置，所述制動(dòng)裝置與所述壓力傳感器電路連接。
[0017]其中，進(jìn)一步包括:報(bào)警裝置，所述報(bào)警裝置與所述制動(dòng)裝置電路連接。
[0018]本實(shí)用新型提供的一種電芯成組自動(dòng)化設(shè)備，直接利用機(jī)械手從電芯傳輸裝置中抓取合格電芯，通過電芯導(dǎo)向裝置將電芯整齊放置于支架上，并通過電芯壓緊裝置將電芯壓緊成組，大大減少了人工成本，提高了生產(chǎn)效率。【附圖說明】
[0019]圖1所示為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種電芯成組自動(dòng)化設(shè)備整體結(jié)構(gòu)示意圖。 【具體實(shí)施方式】
[0020]下面將結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的實(shí)施方式進(jìn)行清楚、完整地描述。
[0021]圖1所示為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種電芯成組自動(dòng)化設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該電芯成組自動(dòng)化設(shè)備包括:
[0022]電芯傳輸裝置1、機(jī)械手2、支架輸送裝置3、電芯導(dǎo)向裝置4、支架托頂裝置5、電芯壓緊裝置6。
[0023]機(jī)械手2位于電芯傳輸裝置1與電芯導(dǎo)向裝置3之間，用于從電芯傳輸裝置中夾取電芯并放置于電芯導(dǎo)向裝置4內(nèi)，電芯導(dǎo)向裝置4位于支架輸送裝置3的前端，并位于支架輸送裝置3的上方，支架托頂機(jī)構(gòu)5與電芯導(dǎo)向裝置4垂直對(duì)齊，位于支架輸送3裝置的下方，能夠在電芯導(dǎo)向裝置3與電芯壓緊裝置6之間移動(dòng)，電芯壓緊裝置6位于支架輸送裝置3的后端。
[0024]電芯傳輸裝置1以一定速率將電芯輸送至特定區(qū)域，機(jī)械手2從電芯傳輸裝置1上抓取電芯到電芯導(dǎo)向裝置4上方，支架傳輸裝置3傳輸支架至電芯導(dǎo)向裝置4下方，支架托頂裝置5將支架上升至一定高度，使電芯從電芯導(dǎo)向板8落入支架，脫離電芯導(dǎo)向裝置。
[0025]支架上電芯放置位置與電芯導(dǎo)向板8上電芯孔位置一一對(duì)應(yīng)，電芯從電芯孔中滑落至支架上，待支架按照設(shè)置裝滿電芯后，支架托頂裝置5下降回原位，支架傳輸裝置3繼續(xù)傳輸支架至電芯壓緊裝置6下方，支架托頂裝置5也同時(shí)移動(dòng)至電芯壓緊裝置6下方，電芯壓緊裝置6將電芯與支架壓緊成組，電芯壓緊成組后，支架托頂裝置5回到原電芯導(dǎo)向裝置下方，支架傳輸裝置3繼續(xù)傳輸支架至尾端，進(jìn)入后面工序進(jìn)行加工處理。
[0026]在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，電芯導(dǎo)向裝置3包括電芯滑向槽7、電芯導(dǎo)向板8以及電機(jī)傳動(dòng)裝置9,電芯滑向槽7位于電芯導(dǎo)向板8的上方，電芯導(dǎo)向板8可通過電機(jī)傳動(dòng)裝置9平行移動(dòng)。
[0027]機(jī)械手抓取電芯后放入電芯滑向槽7內(nèi)，電芯由電芯滑向槽7落入電芯導(dǎo)向板8對(duì)應(yīng)卡槽內(nèi)，電機(jī)傳動(dòng)裝置9控制電芯導(dǎo)向板8平行移動(dòng)，依次使電芯填滿電芯導(dǎo)向板8內(nèi)對(duì)應(yīng)卡槽。支架托頂機(jī)構(gòu)5托舉支架于電芯導(dǎo)向板下方，電芯全部落入支架內(nèi)，支架托頂機(jī)構(gòu)5下落，并與支架一起移動(dòng)至電芯壓緊裝置6下方，與電芯壓緊裝置6將電芯與支架壓緊成組。
[0028]該設(shè)備采取電芯導(dǎo)向板移動(dòng)能夠大幅提高電芯安裝精度，使電芯能夠準(zhǔn)確的安裝于支架相應(yīng)位置，提高電芯安裝的準(zhǔn)確性，為后續(xù)壓緊過程提供安全保障。
[0029]在本實(shí)用新型另一實(shí)施例中，采用機(jī)械手移動(dòng)定位，電芯導(dǎo)向板固定的方式，無需電芯導(dǎo)向槽，機(jī)械手直接從電芯傳輸裝置上抓取電芯后放置于電芯導(dǎo)向板內(nèi)，機(jī)械手依靠自身定位裝置依次填滿電芯導(dǎo)向板，并將電芯放置于支架內(nèi)。
[0030]其中，機(jī)械手與電芯導(dǎo)向裝置位置控制采用坐標(biāo)設(shè)置控制或識(shí)別裝置控制。[0〇31 ] 米用坐標(biāo)標(biāo)記方式實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)與電芯導(dǎo)向板上電芯孔的對(duì)應(yīng)，根據(jù)中心處理系統(tǒng)設(shè)置，機(jī)械手抓取電芯后精確放置電芯于所設(shè)定的電芯孔坐標(biāo)位置。
[0032]識(shí)別裝置則位于機(jī)械手上，通過掃描識(shí)別裝置依次識(shí)別電芯孔內(nèi)是否已經(jīng)放置了電芯，并做出判斷，對(duì)沒有放置電芯的電芯孔進(jìn)行電芯填充放置，實(shí)現(xiàn)電芯的整齊無空隙放置。[〇〇33]該設(shè)備采取機(jī)械手移動(dòng)的方式，無需電芯導(dǎo)向槽及電機(jī)傳動(dòng)裝置，設(shè)備進(jìn)行了一定了簡(jiǎn)化，但電芯安裝精度有所降低，然而依然可以滿足生產(chǎn)需求。
[0034]其中，電芯傳輸裝置可以為電芯單排直線輸送裝置，也可以是電芯環(huán)形輸送裝置， 并采用伺服驅(qū)動(dòng)，按一定頻率速度進(jìn)行電芯傳輸，實(shí)現(xiàn)與機(jī)械手的速率配合。
[0035]其中，支架傳輸裝置傳輸速率可根據(jù)支架大小，即支架可容納電芯的數(shù)量，進(jìn)行調(diào)節(jié)。例如，支架為4*11規(guī)格大小，則結(jié)合機(jī)械手抓取速率及壓緊速率，可調(diào)節(jié)支架傳輸裝置速率為44*ls+8s，S卩 52s。
[0036]其中，支架托頂裝置由齒輪或氣栗傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)支架托頂裝置對(duì)支架位置的上升與下降的控制。
[0037]在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，電芯傳輸裝置垂直上方設(shè)置有視覺檢測(cè)裝置，并與機(jī)械手無線連接，用于檢測(cè)電芯傳輸裝置中電芯的正負(fù)極及電芯的外徑。當(dāng)電芯正負(fù)極出現(xiàn)顛倒或電芯外徑大于標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，視覺檢測(cè)裝置將信息發(fā)送至機(jī)械手，機(jī)械手對(duì)不符合要求的電芯不予抓取。
[0038]在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，電芯傳輸裝置下側(cè)安裝有電芯回流輸送裝置，用于回收機(jī)械手未抓取的電芯，并將其輸送至特定位置進(jìn)行在分配處理。
[0039]在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，電芯導(dǎo)向裝置與支架托頂裝置之間安裝有檢測(cè)裝置， 用于檢測(cè)從電芯導(dǎo)向裝置落下的電芯是否完全落于支架內(nèi)，避免在后續(xù)支架輸送過程中， 支架與電芯導(dǎo)向裝置錯(cuò)位時(shí)毀壞電芯。
[0040]在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，在電芯壓緊裝置上安裝有壓力傳感器。當(dāng)電芯出現(xiàn)錯(cuò)位，電芯壓緊裝置對(duì)其進(jìn)行壓緊操作時(shí)，壓力傳感器會(huì)感知到異常的壓力，并反饋回電芯壓緊裝置，防止壓力過大造成電芯的損壞，同時(shí)可檢測(cè)電芯是否壓緊。
[0041]在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，還安裝有制動(dòng)裝置及報(bào)警裝置，制動(dòng)裝置與壓力傳感器電路連接;報(bào)警裝置與制動(dòng)裝置電路連接。當(dāng)壓力傳感器感知壓力異常，制動(dòng)裝置會(huì)接收到電信號(hào)，并停止壓緊操作，操作停止后，報(bào)警裝置接收制動(dòng)裝置的電信號(hào)，進(jìn)行報(bào)警，等待操作人員進(jìn)行處理。
[0042]在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所有設(shè)備可被安裝于一柜體中，只留有支架輸入端及輸出端，在柜體上設(shè)置有透明窗口用于實(shí)時(shí)觀察設(shè)備運(yùn)行情況，并在柜體表面設(shè)置控制按鈕，方便設(shè)備操作。
[0043]本實(shí)用新型提供的一種電芯成組自動(dòng)化設(shè)備，直接利用機(jī)械手從電芯傳輸裝置中抓取合格電芯，通過電芯導(dǎo)向裝置將電芯整齊放置于支架上，并通過電芯壓緊裝置將電芯壓緊成組，大大減少了人工成本，提高了生產(chǎn)效率。
[0044]上述實(shí)施例只為說明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，并不用以限制本實(shí)用新型， 凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電芯成組自動(dòng)化設(shè)備，其特征在于，包括電芯傳輸裝置、機(jī)械手、支架輸送裝置、 電芯導(dǎo)向裝置、支架托頂裝置及電芯壓緊裝置；所述機(jī)械手位于所述電芯傳輸裝置與所述電芯導(dǎo)向裝置之間，所述電芯導(dǎo)向裝置位于 所述支架輸送裝置的前端，所述電芯導(dǎo)向裝置位于所述支架輸送裝置的上方，所述支架托 頂機(jī)構(gòu)與所述電芯導(dǎo)向裝置垂直對(duì)齊，位于所述支架輸送裝置的下方，能夠在所述電芯導(dǎo) 向裝置與所述電芯壓緊裝置之間移動(dòng)，所述電芯壓緊裝置位于所述支架輸送裝置的后端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電芯成組自動(dòng)化設(shè)備，其特征在于，所述電芯傳輸裝置為電芯 單排直線傳輸裝置或電芯環(huán)形輸送裝置。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電芯成組自動(dòng)化設(shè)備，其特征在于，所述電芯單排直線傳輸裝 置或電芯環(huán)形輸送裝置采用伺服驅(qū)動(dòng)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電芯成組自動(dòng)化設(shè)備，其特征在于，所述支架托頂裝置由齒輪 或氣栗傳動(dòng)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電芯成組自動(dòng)化設(shè)備，其特征在于，所述電芯導(dǎo)向裝置包括電 芯滑向槽、電芯導(dǎo)向板及電機(jī)傳動(dòng)裝置，所述電芯滑向槽位于所述電芯導(dǎo)向板上方，所述電 芯導(dǎo)向板與所述電機(jī)傳動(dòng)裝置活動(dòng)連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電芯成組自動(dòng)化設(shè)備，其特征在于，進(jìn)一步包括:電芯檢測(cè)裝 置，所述電芯檢測(cè)裝置位于傳輸裝置的正上方，與所述機(jī)械手電連接。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電芯成組自動(dòng)化設(shè)備，其特征在于，進(jìn)一步包括:電芯回流輸 送裝置，安裝于所述電芯傳輸裝置的下側(cè)，用于回收輸送不符合封裝成組要求的電芯。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電芯成組自動(dòng)化設(shè)備，其特征在于，進(jìn)一步包括:檢測(cè)裝置，所 述檢測(cè)裝置位于所述電芯導(dǎo)向裝置與所述支架托頂裝置之間，用于檢測(cè)電芯是否整體全部 回落于支架上。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電芯成組自動(dòng)化設(shè)備，其特征在于，所述電芯壓緊裝置上安裝 有壓力傳感器。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電芯成組自動(dòng)化設(shè)備，其特征在于，進(jìn)一步包括:制動(dòng)裝置， 所述制動(dòng)裝置與所述壓力傳感器電路連接。11.根據(jù)權(quán)利要10所述的電芯成組自動(dòng)化設(shè)備，其特征在于，進(jìn)一步包括:報(bào)警裝置，所 述報(bào)警裝置與所述制動(dòng)裝置電路連接。
【文檔編號(hào)】H01M10/058GK205609682SQ201520986137
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2015年12月3日
【發(fā)明人】陳杰, 催軍
【申請(qǐng)人】上海鼎研智能科技有限公司