一种动力电池系统自动拧紧装配工作站及其工作方法技术方案

本发明专利技术公开了一种动力电池系统自动拧紧装配工作站，所述自动拧紧装配工作站包括均设于同一工作台上的电动拧紧设备、CCD成像设备、定位夹具、位置传感器和工控机；所述电动拧紧设备包括机械臂、电批和套筒；所述电批设于机械臂上，所述套筒设于电批上，所述电批还设有蜂鸣器；所述电动拧紧设备相邻设有套筒选择器；所述工控机包括主机、显示屏和扫码枪，所述显示屏、扫码枪、电动拧紧设备、CCD成像设备、套筒选择器均与主机相连。本发明专利技术提供了一种动力电池系统自动拧紧装配工作站及其工作方法，该工作站集装配和拆解功能于一体，而且通过工控机来监控和提示工作步骤的进行，有效地提高了生产的效率和准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种动力电池系统自动拧紧装配工作站及其工作方法
本专利技术属于动力电池回收
，具体涉及一种动力电池系统自动拧紧装配工作站及其工作方法。
技术介绍
当前，发展新能源汽车产业已成为世界各国加大环境保护力度、实现产业技术创新升级、寻找新经济增长引擎的必经之路。然而新能源汽车产品要成为用户的首选，在个人市场和运营市场占据重要地位，必须在机械性能、自动化生产、装配要求和产品成本等方面持平乃至优于传统燃油车，这也给其核心零部件——动力电池系统（包）的生产制造技术带来更高要求。电池包中的一些重要零部件（如模组、电池管理系统BMS、继电器、连接器和铜排等）和箱体总成等普遍采用螺纹连接，电动汽车电池包平时工作处在高速、高压、高负荷、振动等极端工况下，若锁紧螺纹紧固件（螺母、螺栓）时仍然沿用之前传统的扭力扳手、气枪等工具，无法有效验证螺纹紧固件的夹紧力是否足够、是否出现松动、脱落等问题，对整个电池包的机械性能、安全性能和密封性能等带来不利影响。同时，实现电池包关键零部件的装配锁紧过程的监控、追溯，提高日后电池包回收拆解过程中的安全性，需改良现有电池包装配制造技术。目前，如专利CN203045261U《电动拧紧枪防错系统》、CN201611446U《装配线上拧紧设备防错控制系统》等仅针对传统燃油汽车的发动机等零部件开展螺纹紧固件先进装配技术研究，并不适用于电池包产品的生产；专利CN204295589U《一种气动枪拧紧防错系统》中采用的气动装配枪无法对装配螺栓的夹紧力、旋转角度、锁紧顺序等进行实时记录和监控；专利CN106228744A《一种装配线电动拧紧枪防错系统》采用视频拍摄图像与正确操作图像模板进行对比，系统产生数据量大、不贴合实际需求，不能灵活处理现场产品的突发情况，无法在同一装配线完成返修、返工或者拆解产品。综合上述内容，亟需对动力电池系统（包）的自动化、智能化锁紧装配开展相关设计规划，解决上述内容的不足，提升动力电池系统（包）装配制造能力。
技术实现思路
为了解决所述现有技术的不足，本专利技术提供了一种动力电池系统自动拧紧装配工作站及其工作方法，该工作站集装配和拆解功能于一体，而且通过工控机来监控和提示工作步骤的进行，有效地提高了生产的效率和准确性。本专利技术所要达到的技术效果通过以下方案实现：本专利技术提供的动力电池系统自动拧紧装配工作站，所述自动拧紧装配工作站包括均设于同一工作台上的电动拧紧设备、CCD成像设备、定位夹具、位置传感器和工控机；所述电动拧紧设备用于电池包中螺纹紧固件的装配和拆解；所述CCD成像设备用于对对应型号的电池包螺纹紧固件锁紧位置进行拍照记录；所述定位夹具用于固定电池包的位置，使装配的位置固定，保证装配的准确性；所述位置传感器用于监测电池包的位置和尺寸；所述工控机用于提示和监控整个装配过程的进行。所述定位夹具设于工作台中部一侧，所述电动拧紧设备、CCD成像设备和工控机均与定位夹具相邻设置，所述位置传感器设于定位夹具上；所述电动拧紧设备包括机械臂、电批和套筒；所述电批设于机械臂上，所述套筒设于电批上，所述电批还设有蜂鸣器；所述电动拧紧设备相邻设有套筒选择器；所述机械臂用于调节电批的位置和角度；所述电批用于拧紧工作的执行；所述套筒用于适配不同的螺纹紧固件；所述套筒选择器用于不同型号套筒的自动选择；所述蜂鸣器用于装配不到位时及时提醒工作人员。所述工控机包括主机、显示屏和扫码枪，所述显示屏、扫码枪、电动拧紧设备、CCD成像设备、套筒选择器均与主机相连；所述主机控制整个装配过程的进行；所述显示屏用于显示整个装配工作的进行，并及时的提示工作人员；所述扫码枪用于采集电池包的型号信息。进一步地，所述机械臂包括旋转底座、调节臂和电批固定臂；所述旋转底座用于调节电批的位置；所述调节臂用于调节电批的位置和角度；所述电批固定臂用于电批的固定。进一步地，所述CCD成像设备包括固定底座、设于固定底座上的纵向伸缩杆、设于纵向伸缩杆顶部的横向伸缩杆和设于横向伸缩杆上的CCD相机；所述固定底座用于整个CCD成像设备的固定和支撑；所述纵向伸缩杆和横向伸缩杆分别用于调节CCD相机的高度和对中参数，使CCD相机达到最大的成像效果；所述CCD相机用于拍照记录对应型号电池包螺纹紧固件的锁紧位置。。进一步地，所述定位夹具包括矩形支撑板、L型固定限位块和L型活动限位块；所述矩形支撑板用于放置电池包；所述L型固定限位块和L型活动限位块用于固定电池包。为进一步优化结构，所述L型固定限位块开口朝里固设于矩形支撑板的一角上。为进一步优化结构，所述L型活动限位块设于与L型固定限位块相对的矩形支撑板两侧。进一步地，所述L型活动限位块与矩形支撑板通过长螺杆联结；通过长螺杆来调节L型活动限位块与矩形支撑板距离，从而达到固定不同尺寸电池包的目的。进一步地，所述主机为PLC或CNC；PLC和CNC是最常用的利用存储器来实现逻辑控制和数据控制的系统。一种动力电池系统自动拧紧装配工作站的工作方法，包括以下装配步骤：步骤1：将电池包放置于定位夹具上，通过长螺杆调节L型活动限位块与矩形支撑板的距离来固定电池包，定位夹具上的位置传感器对电池包进行准确的定位；步骤2：扫描枪扫描电池包的条码或二维码后，调取存储的数据，所述数据包括工艺参数、对应零部件配套的螺纹紧固件物料数量与型号信息；步骤3：CCD成像设备对相应型号的电池包螺纹紧固件锁紧位置进行拍照记录，与电池包模板图片进行对照；工控机设定装配的顺序、参数和所需的程序，并在显示屏上显示，提示员工操作，所述参数包括螺纹紧固件锁紧的扭力力矩、旋转角度；步骤4：螺纹紧固件套筒选择器提示操作人员更换电动拧紧工具套筒，准备装配螺纹紧固件；步骤5：未按照规定的拧紧顺序锁紧，不合格，拧紧工具锁紧无法操作，工控机显示屏提醒螺纹紧固件正确的锁紧顺序；螺纹紧固件锁紧后未达到规定的扭力力矩和旋转角度参数时，不合格，此时电动拧紧工具上的蜂鸣器报警，提醒重新进行锁紧操作；若零部件对应的螺纹紧固件未全部锁紧，工作站将无法更换套筒，无法装配别的零部件，直到上一锁紧动作正常完成；步骤6：当全部锁紧动作确认完成时，装配工作完成。一种动力电池系统自动拧紧装配工作站的工作方法，包括以下拆解步骤：步骤1：将待拆解的电池包放置于定位夹具上，通过长螺杆调节L型活动限位块与矩形支撑板的距离来固定电池包，定位夹具上的位置传感器对电池包进行准确的定位；步骤2：扫描枪扫描电池包的条码或二维码后，将电池包的型号信息传送到工控机上，工控机调取存储的数据，所述数据包括工艺参数、对应零部件配套的螺纹紧固件物料数量与型号信息；步骤3：CCD成像设备对相应型号的电池包螺纹紧固件锁紧位置进行拍照记录后，传送到工控机上与电池包模板图片进行对照；显示屏上显示已经统计锁紧的OK数据，提示对应拆解的螺纹紧固件拧松顺序；步骤4：套筒选择器提示操作人员更换电动拧紧工具套筒，准备拧松螺纹紧固件；步骤5：电动拧紧设备对螺纹紧固件进行拧松操作，工控机监控和提示拧松操作的进行，直至显示屏显示拧松操作完成。本专利技术具有以下优点：本专利技术提供了一种动力电池系统自动拧紧装配工作站及其工作方法，该工作站集装配和拆解功能于一体，而且通过工控机来监控和提示工作步骤的进行，有效地提高了生产的效率和准确性。附图说明图1为本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动力电池系统自动拧紧装配工作站，其特征在于：所述自动拧紧装配工作站包括均设于同一工作台上的电动拧紧设备、CCD成像设备、定位夹具、位置传感器和工控机；所述定位夹具设于工作台中部一侧，所述电动拧紧设备、CCD成像设备和工控机均与定位夹具相邻设置，所述位置传感器设于定位夹具上；所述电动拧紧设备包括机械臂、电批和套筒；所述电批设于机械臂上，所述套筒设于电批上，所述电批还设有蜂鸣器；所述电动拧紧设备相邻设有套筒选择器；所述工控机包括主机、显示屏和扫码枪，所述显示屏、扫码枪、电动拧紧设备、CCD成像设备、套筒选择器均与主机相连。

【技术特征摘要】
1.一种动力电池系统自动拧紧装配工作站，其特征在于：所述自动拧紧装配工作站包括均设于同一工作台上的电动拧紧设备、CCD成像设备、定位夹具、位置传感器和工控机；所述定位夹具设于工作台中部一侧，所述电动拧紧设备、CCD成像设备和工控机均与定位夹具相邻设置，所述位置传感器设于定位夹具上；所述电动拧紧设备包括机械臂、电批和套筒；所述电批设于机械臂上，所述套筒设于电批上，所述电批还设有蜂鸣器；所述电动拧紧设备相邻设有套筒选择器；所述工控机包括主机、显示屏和扫码枪，所述显示屏、扫码枪、电动拧紧设备、CCD成像设备、套筒选择器均与主机相连。2.如权利要求1所述自动拧紧装配工作站，其特征在于：所述机械臂包括旋转底座、调节臂和电批固定臂。3.如权利要求1所述自动拧紧装配工作站，其特征在于：所述CCD成像设备包括固定底座、设于固定底座上的纵向伸缩杆、设于纵向伸缩杆顶部的横向伸缩杆和设于横向伸缩杆上的CCD相机。4.如权利要求1所述自动拧紧装配工作站，其特征在于：所述定位夹具包括矩形支撑板、L型固定限位块和L型活动限位块。5.如权利要求4所述自动拧紧装配工作站，其特征在于：所述L型固定限位块开口朝里固设于矩形支撑板的一角上。6.如权利要求4所述自动拧紧装配工作站，其特征在于：所述L型活动限位块设于与L型固定限位块相对的矩形支撑板两侧。7.如权利要求4所述自动拧紧装配工作站，其特征在于：所述L型活动限位块与矩形支撑板通过长螺杆联结。8.如权利要求1所述自动拧紧装配工作站，其特征在于：所述主机为PLC或CNC。9.一种如权利要求1-8任一所述自动拧紧装配工作站的工作方法，其特征在于，包括以下装配步骤：步骤1：将电池包放置于定位夹具上，通过长螺杆调节L型活动限位块与矩形支撑板的距离来固定电池包，定位夹具上的位置传感器对电池包进行准确的定位；步骤2：扫描枪扫...

【专利技术属性】
技术研发人员：王潘，刘德云，张宇和，
申请(专利权)人：深圳市比克电池有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44