一种电芯智能配组平台及其配组方法技术

本发明专利技术公开了一种电芯智能配组平台及其配组方法，其特征在于：包括电芯检测区、电芯配组区、电芯成组区以及用于将电芯从配组区搬运至成组区的机器人，所述电芯配组区设置在电芯检测区的下游，电芯成组区设置在电芯配组区的下游，机器人设置在配组区与成组区的交接处。本发明专利技术提供的电芯智能配组平台及其配组方法，对电芯进行自动化检测以及将检测结果记录在工控机中，利用工控机的配组算法，对其进行计算，将计算结果经由搬运机器人搬运入库以 实现电芯的智能配组。避免了人工检测造成的误差，对电芯进行细分，实现了电芯配组的最优匹配。

A Core Intelligent Matching Platform and Its Matching Method

【技术实现步骤摘要】
一种电芯智能配组平台及其配组方法
本专利技术属于电芯配组领域，具体涉及一种电芯智能配组平台及其配组方法。
技术介绍
电芯是组成新能源电池的重要组成部分，对于生产出来的电芯需要根据电芯参数即尺寸和电参数对其进行配组，但是在实际生产中，不可能做到生产的电芯规格完全一致，会存在较小的偏差；而且对于电芯的参数检测大多是由人工进行检测，检测之后会将合格的电芯一起分类，并不会对其进行细分；如果仅仅是对这些合格的电芯进行顺序组合，不考虑电芯的实际尺寸，就会造成一些电芯组合之后尺寸偏大、或尺寸偏小、或电参数高、或电参数低的问题，从而造成电芯配组不合格，严重的甚至会影响到以后的正常使用。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的技术问题，本专利技术的目的是提供一种电芯智能配组平台及其配组方法，实现对电芯的自动化检测以及对电芯的智能配组。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。一种电芯智能配组平台，包括电芯检测区、电芯配组区、电芯成组区，所述电芯配组区设置在电芯检测区的下游，电芯成组区设置在电芯配组区的下游；电芯检测区包括用于检测电芯尺寸和电参数的电芯特征参数检测平台、工控机和用于流水线传输电芯的第一传送单元，电芯特征参数检测平台、第一传送单元均与工控机连接；电芯配组区包括桁架机器人和用于存放电芯的放料平台，放料平台上设置若干个电芯摆放区，在每个电芯摆放区对应的端部均设置有接近开关，接近开关与工控机连接，桁架机器人设置在放料平台的上方，桁架机器人与工控机连接；电芯成组区包括若干电芯装配工位、用于流水线传输电芯的第二传送单元和用于推动电芯的推动单元，电芯装配工位和推动单元分别设置在第二传送单元的两侧，第二传送单元和推动单元均与工控机连接。所述电芯配组区与电芯成组区之间设置有机器人，机器人用于将电芯从电芯配组区搬运至电芯成组区，机器人与工控机连接。所述电芯特征参数检测平台包括工作台，工作台上设置有上料工位、电芯尺寸测量工位、电芯电压测量工位和卸料工位，上料工位、电芯尺寸测量工位、电芯电压测量工位和卸料工位依次设置并且均位于同一条轴线上；电芯尺寸测量工位上设置有电芯尺寸测量单元且电芯尺寸测量单元与工控机连接，电芯电压测量工位上设置有电芯参数测量单元且电芯参数测量单元与工控机连接；第一传送单元包括上料传送带和卸料传送带，上料传送带经过上料工位，卸料传送带经过卸料工位并直通电芯配组区；电芯特征参数检测平台上还包括用于淘汰不合格电芯的淘汰气缸，淘汰气缸与工控机连接，淘汰气缸的伸缩端固定有推板，推板与卸料传送带相对应设置；工作台上设置有用于往复直线运动的滑台且滑台与工控机连接，滑台位于各工位的正下方，滑台上设置有载物台，载物台在滑台的作用下在各工位之间往复直线运动。所述电芯尺寸测量单元包括居中设置在工作台上的第一龙门架，第一龙门架的横杆中心位置设置有测距传感器，第一龙门架的两个竖杆底端均设置有测距传感器且镜像设置，测距传感器与工控机连接。所述电芯参数测量单元包括居中设置在工作台上的第二龙门架，第二龙门架的横杆中心位置设置有用于上下直线运动的驱动装置，驱动装置为驱动气缸或者第一驱动电机，驱动装置的输出端设置有机械手抓，机械手抓上设置有与所测电芯插孔匹配的电压测头，电压测头和驱动装置均与工控机连接。所述滑台包括设置在工作台上的滑轨以及设置在滑轨上的滑座，滑座与滑轨是轨道副连接或丝杠副连接，在滑座上设置有第二驱动电机实现滑座在滑轨上做往复直线运动，载物台设置在滑座上，第二驱动电机与工控机相连。所述载物台上设置有限位装置，限位装置包括限位单元，限位单元以载物台对角线为对称线镜像设置，限位单元包括伸缩气缸以及设置在伸缩气缸输出端的L型挡板。所述推动单元包括滑道以及设置在滑道上的滑块，滑块上设置有气缸，气缸的端部设置有顶板，推动单元通过齿轮齿条传动结构或者丝杠传动结构以及驱动电机实现滑块在滑道上做往复直线运动；第二传送单元包括第二传送带。一种电芯智能配组平台的配组方法，包括以下步骤：ST1：第一轮电芯配组：将电芯放置在上料传送带上，上料传送带将电芯传输至电芯特征参数检测平台处，电芯特征参数检测平台对电芯进行电芯尺寸和电参数的检测，如果检测到电芯尺寸或电参数有任何一个不合格，则由淘汰气缸将不合格电芯直接淘汰；如果检测到电芯尺寸和电参数均合格，则进行ST2；ST2：特征参数检测平台将检测到的电芯的特征参数传输至工控机，工控机记录电芯特征参数并将该电芯标记为编号j，合格的电芯经由卸料传送带传输至配组区；ST3：桁架机器人将经过工控机编号的电芯j抓至相应编号j的放料单元上，该过程直至放料平台中的放料单元全部放满；ST4：工控机根据记录的若干电芯特征参数，根据电芯的尺寸、电参数以及算法对电芯进行一定数量电芯为一组的配组；如果存在电芯此次配组未匹配成功，则工控机记录这些电芯的特征参数以及编号并将其在下一轮电芯配组时进行匹配；ST5：工控机根据算法得出若干电芯的配组并自动生成控制指令，首先，通过机器人抓取相应编号的电芯，放置第二传送单元；其次，第二传送单元根据工控机的指令传输电芯并停在相应的电芯装配工位；最后，推动单元根据工控机的指令将电芯推入电芯装配工位中；一次电芯搬运完成，完成之后，继续重复搬运电芯，直至本次匹配成功的电芯全部配组完成，进入第二轮电芯配组；ST6：第二轮电芯配组：重复第一轮电芯配组过程，区别在于，第二轮电芯配组时，放料平台中包含第一轮电芯配组时未匹配成功的电芯，第二轮电芯配组只需将其他空置的放料单元放满即可；ST7：经步骤ST6，放料平台中的放料单元第二轮全部放满，重复步骤ST4和ST5，进入第三轮电芯配组；ST8：重复上述步骤，如果在第n轮电芯配组时，仍然存在从第一轮电芯配组直至第n轮电芯配组均未匹配成功的电芯，则工控机记录其编号，待第n轮电芯配组完成后，通过机器人抓取该电芯，将其放入第二传送单元，第二传送单元传输该电芯并停在淘汰工位处，由推动单元将其推入到淘汰工位中。所述ST4中，算法为：1）、根据电参数将电芯分为A类电芯、B类电芯、C类电芯、D类电芯…2）、根据电芯电参数以及电芯配组所需的数量匹配出电参数合格的初次电池模组；3）、计算初次电池模组的尺寸是否合格，若合格，则初次电池模组匹配成功，工控机得出一组电芯配组，继续下一组电芯配组的计算；若不合格，则进行步骤4；4）、初次电池模组不合格，则依次按照初次电池模组中的电芯分类字母顺序进行相同或相近电参数的电芯的替换，直至初次电池模组尺寸合格；若初次电池模组尺寸始终不合格，则放弃此次电芯配组，直接继续下一组电芯配组。本专利技术的有益效果为：本专利技术提供的电芯智能配组平台及其配组方法，对电芯进行自动化检测以及将检测结果记录在工控机中，利用工控机的配组算法，对其进行计算和分组，将输出结果经由搬运机器人搬运入库以实现电芯的智能配组。避免了人工检测造成的误差，对电芯进行细分，实现了电芯配组的最优匹配。附图说明图1是本专利技术的配组平台示意图。图2是电芯特征参数检测平台的整体结构示意图。图3是电芯特征参数检测平台的滑台结构示意图。图4是电芯特征参数检测平台的电芯尺寸测量单元结构示意图。图5是电芯特征参数检测平台的电芯参数测量单元结构示意图。图6是电芯特征参数检测平台的机械手抓结构示意图。图7是电芯特征参数检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电芯智能配组平台，其特征在于：包括电芯检测区、电芯配组区、电芯成组区，所述电芯配组区设置在电芯检测区的下游，电芯成组区设置在电芯配组区的下游；电芯检测区包括用于检测电芯尺寸和电参数的电芯特征参数检测平台、工控机和用于流水线传输电芯的第一传送单元，电芯特征参数检测平台、第一传送单元均与工控机连接；电芯配组区包括桁架机器人和用于存放电芯的放料平台，放料平台上设置若干个电芯摆放区，在每个电芯摆放区对应的端部均设置有接近开关，接近开关与工控机连接，桁架机器人设置在放料平台的上方，桁架机器人与工控机连接；电芯成组区包括若干电芯装配工位、用于流水线传输电芯的第二传送单元和用于推动电芯的推动单元，电芯装配工位和推动单元分别设置在第二传送单元的两侧，第二传送单元和推动单元均与工控机连接。

【技术特征摘要】
1.一种电芯智能配组平台，其特征在于：包括电芯检测区、电芯配组区、电芯成组区，所述电芯配组区设置在电芯检测区的下游，电芯成组区设置在电芯配组区的下游；电芯检测区包括用于检测电芯尺寸和电参数的电芯特征参数检测平台、工控机和用于流水线传输电芯的第一传送单元，电芯特征参数检测平台、第一传送单元均与工控机连接；电芯配组区包括桁架机器人和用于存放电芯的放料平台，放料平台上设置若干个电芯摆放区，在每个电芯摆放区对应的端部均设置有接近开关，接近开关与工控机连接，桁架机器人设置在放料平台的上方，桁架机器人与工控机连接；电芯成组区包括若干电芯装配工位、用于流水线传输电芯的第二传送单元和用于推动电芯的推动单元，电芯装配工位和推动单元分别设置在第二传送单元的两侧，第二传送单元和推动单元均与工控机连接。2.根据权利要求1所述的电芯智能配组平台，其特征在于：所述电芯配组区与电芯成组区之间设置有机器人，机器人用于将电芯从电芯配组区搬运至电芯成组区，机器人与工控机连接。3.根据权利要求1所述的电芯智能配组平台，其特征在于：所述电芯特征参数检测平台包括工作台（1），工作台（1）上设置有上料工位（2）、电芯尺寸测量工位（3）、电芯电压测量工位（4）和卸料工位（5），上料工位（2）、电芯尺寸测量工位（3）、电芯电压测量工位（4）和卸料工位（5）依次设置并且均位于同一条轴线上；电芯尺寸测量工位（3）上设置有电芯尺寸测量单元且电芯尺寸测量单元与工控机连接，电芯电压测量工位（4）上设置有电芯参数测量单元且电芯参数测量单元与工控机连接；第一传送单元包括上料传送带和卸料传送带，上料传送带经过上料工位（2），卸料传送带经过卸料工位（5）并直通电芯配组区；电芯特征参数检测平台上还包括用于淘汰不合格电芯的淘汰气缸，淘汰气缸与工控机连接，淘汰气缸的伸缩端固定有推板，推板与卸料传送带相对应设置；工作台（1）上设置有用于往复直线运动的滑台（6）且滑台（6）与工控机连接，滑台（6）位于各工位的正下方，滑台（6）上设置有载物台（7），载物台（7）在滑台（6）的作用下在各工位之间往复直线运动。4.根据权利要求3所述的电芯特征参数检测平台，其特征在于：所述电芯尺寸测量单元包括居中设置在工作台（1）上的第一龙门架（31），第一龙门架（31）的横杆中心位置设置有测距传感器（32），第一龙门架（31）的两个竖杆底端均设置有测距传感器（32）且镜像设置，测距传感器（32）与工控机连接。5.根据权利要求3所述的电芯特征参数检测平台，其特征在于：所述电芯参数测量单元包括居中设置在工作台（1）上的第二龙门架（41），第二龙门架（41）的横杆中心位置设置有用于上下直线运动的驱动装置，驱动装置为驱动气缸或者第一驱动电机（42），驱动装置的输出端设置有机械手抓（43），机械手抓（43）上设置有与所测电芯插孔（81）匹配的电压测头（44），电压测头（44）和驱动装置均与工控机连接。6.根据权利要求3所述的电芯特征参数检测平台，其特征在于：所述滑台（6）包括设置在工作台（1）上的滑轨（61）以及设置在滑轨（61）上的滑座（62），滑座（62）与滑轨（61）是轨道副连接或丝杠副连接，在滑座（62）上设置有第二驱动电机（63）实现滑座（62）在滑轨（61）上做往复直线运动，载物台（7）设置在滑座（62）上，第二驱动电机（63）与工控...

【专利技术属性】
技术研发人员：高建设，赵凤霞，侯伯杰，苏宇锋，郑鹏，陶征，丁顺良，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：河南,41