一种可变距电池模组自动装配系统技术方案

本发明专利技术涉及一种电池模组装配技术领域，具体涉及一种可变距电池模组自动装配系统。包括倾斜轨道上料机构、取料机构、变形机构、机械手搬运机构、输送机构和机架电控箱，机架电控箱上表面集成上述机构，内部集成电气控制系统。本发明专利技术可以实现电池组的变距装配，全流程自动化，装配效率更高，大大提高了生产效率。

An automatic assembly system of variable distance battery module

【技术实现步骤摘要】
一种可变距电池模组自动装配系统
本专利技术涉及一种电池模组装配
，具体涉及一种可变距电池模组自动装配系统。
技术介绍
随着新能源汽车和无人机技术的发展，大规模锂电池模组的装配通过自动化装配取代人工作业，自动化装配可以提高生产效率和品质管控，但是现有圆柱形锂电池模组的装盘的上料机构很难保证锂电池模组之间的距离，在后续的装配及改变模组之间的中心间距就很难保证一致性，会有偏差，只有放慢上料和后续的装配速度才能保证产品的一致性和良品率，自动化效率不高。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提供一种高速、可变距电池模组自动装配系统。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可变距电池模组自动装配系统，包括：倾斜轨道上料机构，用于提供待装配的电池，所述倾斜轨道上料机构包括倾斜轨道，所述电池在所述倾斜轨道中从高到低自由滚动传送；取料机构，用于搬运所述倾斜轨道中传送过来的若干电池到下一工序；变形机构，用于将所述取料机构搬运过来的若干电池由水平摆放的状态转换为垂直状态；机械手搬运机构，用于搬运所述变形机构中垂直状态的若干电池到下一工序，并改变相邻电池的中心距离；输送机构，用于传输所述机械手搬运机构所搬运并且已经变距后的若干电池到下一工序；机架电控箱，上表面集成上述机构，内部集成电气控制系统。进一步地，所述倾斜轨道上料机构还包括：电池盒，用于装载若干电池，所述电池盒设置于所述倾斜轨道前端一侧；取电池组件，所述取电池组件前端设置有若干强力磁铁，所述若干强力磁铁由气缸驱动，向前伸出吸附所述电池盒中的若干电池，向后缩回将所吸附的若干电池搬运至所述倾斜轨道中进行自由滚动传送；前后接近传感器，用于检测所述倾斜轨道有无电池传送过来，所述前后接近传感器设置于所述倾斜轨道后端；让位组件，由气缸驱动伸缩，设置于所述倾斜轨道的后端，当所述倾斜轨道最后端的后接近传感器检测到有电池传送过来后，让位组件由气缸驱动缩回为后续所述取料机构取料腾出空间；防叠层组件，用于防止所述倾斜轨道中自由滚动的若干电池叠层，所述防叠层组件设置于所述倾斜轨道的后端一侧，所述防叠层组件前端设置挡板，所述挡板由气缸驱动前后运动，向前伸出挡住所述倾斜轨道后端上部防止所述若干电池叠层，向后缩回撤离所述倾斜轨道后端上部为后续所述取料机构取料腾出空间；托举组件，用于将所述倾斜轨道后端传送过来的若干电池托举起来，等待所述取料机构过来取走所述若干电池，所述托举组件设置于所述倾斜轨道后端下部，由气缸驱动上下运动，上端设置有等距电池槽托板，所述若干电池等距置于所述电池槽托板中，所述托举组件向上伸出将所述电池槽托板中的电池托举起来等待所述取料机构过来取料，向下缩回至所述倾斜轨道的后端下部；夹紧组件，设置在所述前接近传感器前端、所述倾斜轨道的一侧，当所述后接近传感器检测到有电池后，所述夹紧组件由气缸驱动伸出夹紧所述前接近传感器前端的电池；光电传感器，设置于所述倾斜轨道的前端上方、靠近所述取电池组件的后端，当所述光电传感器其下端的所述倾斜轨道有电池时，指引所述取电池组件停止取电池。进一步地，，所述倾斜轨道与水平面的形成夹角为α，5°≤α≤20°。进一步地，所述机械手搬运机构包括机械手和变距夹头，所述变距夹头包括多个夹块和变距组件，所述夹块夹取所述变形机构中垂直状态的电池组，所述变距组件驱动所述多个夹块前后运动，从而将所述多个夹块所夹取的电池组相邻电池的中心距离改变，实现变距的过程，所述单个夹块上端设置有独立的吸盘、前侧设置有单独的夹紧气缸，所述吸盘吸附所述电池，所述夹紧气缸进一步夹紧所吸附的电池。进一步地，所述变距组件包括伸缩气缸、梯级伸缩杆、多个滑块和变形限位板，所述变形限位板中部开有梯级滑块槽，所述梯级滑块槽中设置有多根滑杆，所述多个滑块与所述梯级滑块槽相对应形成梯级滑块，通过所述滑杆前后滑动连接在相对应的所述梯级滑块槽中，所述梯级伸缩杆的每个梯级固定连接所述梯级滑块槽中相对于的滑块，所述每个滑块前侧固定连接所述夹块，所述伸缩气缸驱动所述梯级伸缩杆前后运动，从而通过所述滑块带动所述夹块在所述变形限位板的梯级滑块槽中前后运动，从而改变所述每个夹块所夹取的电池的中心距离。进一步地，所述取料机构包括取料伺服模组和取料夹头，所述取料伺服模组为所述取料夹头提供前后左右的动力，从而实现电池的搬运。进一步地，所述取料伺服模组上设置有限位感应器，用于限制所述取料夹头的运动范围，从而实现所述取料夹头的精确定位。进一步地，所述取料夹头由独立的气缸驱动独立的吸盘吸附每个电池。进一步地，所述变形机构包括变形气缸、左夹手和右夹手，所述左夹手和所述右夹手相对称，所述左夹手和所述右夹手水平对称设置在所述变形气缸左右两侧，所述左右夹手上设置有多个电池槽，用于摆放相对应的电池，所述电池槽中均设置有小磁铁，所述取料机构取出所述倾斜轨道下端的所述托举组件所托举出来的电池组，搬运到所述水平状态下的左夹手上的电池槽中，所述电池槽中的小磁铁吸附所述电池，所述变形气缸驱动所述左夹手和右夹手往垂直方向夹紧，从而将所述电池从水平摆放状态转换为垂直状态。进一步地，所述输送机构包括输送流线和流线上的载具，所述机械手搬运机构将变距后的多个电池搬运到所述载具中，多次搬运形成电池模组后，所述输送流线将所述载具传送至下一工序。本专利技术的有益效果是：1、电池上料机构采用倾斜轨道结构，轨道下端设置有托举组件，托举组件上方设置有等距的电池槽，保证了电池模组的一致性；2、机械手搬运机构下发的夹头为变距夹头，一方面可以搬运电池模组到后续工序，另外一方面可以在搬运的过程中，变距夹头对所搬运的电池组相邻之间的电池中心距离进行变距，从而直接装配到后续的模组中；3、所有流程采用全自动化，从上料机构和变形机构均采用等距电池槽，可以有效的保证锂电池模组的一致性，进一步提高自动化的效率；4、取料模组及搬运模组均采用独立气缸，方便后续的检修。附图说明图1为本专利技术立体结构图；图2为图1中标记为1的立体结构图；图3为图2的侧视图；图4为图1中标记为2的立体结构图；图5为图1中标记为3的立体结构图；图6为图1中标记为4的立体结构图；图7为图6中标记为4.2的立体结构图；图8为图7的后视图；图9为图8隐藏部分结构的结构图；图10为图9隐藏部分结构的结构图；图11为图1中标记为5的立体结构图；图中标记为：1、倾斜轨道上料机构，1.1、电芯盒，1.2、取电池组件，1.3、光电传感器，1.4、倾斜轨道，1.5、夹紧组件，1.6、接近感应器，1.7、让位组件，1.8、防叠层组件，1.9、托举组件；2、取料机构，2.1、取料伺服模组，2.2、取料夹头，2.3、限位感应器；3、变形机构，3.1、变形气缸，3.2、左夹手，3.3、右夹手，3.4、小磁铁；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可变距电池模组自动装配系统，其特征在于：包括：/n倾斜轨道上料机构(1)，用于提供待装配的电池，所述倾斜轨道上料机构(1)包括倾斜轨道(1.4)，所述电池在所述倾斜轨道(1.4)中从高到低自由滚动传送；/n取料机构(2)，用于搬运所述倾斜轨道(1.4)中传送过来的若干电池到下一工序；/n变形机构(3)，用于将所述取料机构(2)搬运过来的若干电池由水平摆放的状态转换为垂直状态；/n机械手搬运机构(4)，用于搬运所述变形机构(3)中垂直状态的若干电池到下一工序，并改变相邻电池的中心距离；/n输送机构(5)，用于传输所述机械手搬运机构(4)所搬运并且已经变距后的若干电池到下一工序；/n机架电控箱(6)，上表面集成上述机构，内部集成电气控制系统。/n

【技术特征摘要】
1.一种可变距电池模组自动装配系统，其特征在于：包括：
倾斜轨道上料机构(1)，用于提供待装配的电池，所述倾斜轨道上料机构(1)包括倾斜轨道(1.4)，所述电池在所述倾斜轨道(1.4)中从高到低自由滚动传送；
取料机构(2)，用于搬运所述倾斜轨道(1.4)中传送过来的若干电池到下一工序；
变形机构(3)，用于将所述取料机构(2)搬运过来的若干电池由水平摆放的状态转换为垂直状态；
机械手搬运机构(4)，用于搬运所述变形机构(3)中垂直状态的若干电池到下一工序，并改变相邻电池的中心距离；
输送机构(5)，用于传输所述机械手搬运机构(4)所搬运并且已经变距后的若干电池到下一工序；
机架电控箱(6)，上表面集成上述机构，内部集成电气控制系统。


2.如权利要求1所述的一种可变距电池模组自动装配系统，其特征在于：所述倾斜轨道上料机构(1)还包括：
电池盒(1.1)，用于装载若干电池，所述电池盒(1.1)设置于所述倾斜轨道(1.4)前端一侧；
取电池组件(1.2)，所述取电池组件(1.2)前端设置有若干强力磁铁，所述若干强力磁铁由气缸驱动，向前伸出吸附所述电池盒(1.1)中的若干电池，向后缩回将所吸附的若干电池搬运至所述倾斜轨道(1.4)中进行自由滚动传送；
前后接近传感器(1.6)，用于检测所述倾斜轨道(1.4)有无电池传送过来，所述前后接近传感器(1.6)设置于所述倾斜轨道(1.4)后端；
让位组件(1.7)，由气缸驱动伸缩，设置于所述倾斜轨道(1.4)的后端，当所述倾斜轨道(1.4)最后端的后接近传感器(1.6)检测到有电池传送过来后，让位组件(1.7)由气缸驱动缩回为后续所述取料机构(2)取料腾出空间；
防叠层组件(1.8)，用于防止所述倾斜轨道(1.4)中自由滚动的若干电池叠层，所述防叠层组件(1.8)设置于所述倾斜轨道(1.4)的后端一侧，所述防叠层组件(1.8)前端设置挡板，所述挡板由气缸驱动前后运动，向前伸出挡住所述倾斜轨道(1.4)后端上部防止所述若干电池叠层，向后缩回撤离所述倾斜轨道(1.4)后端上部为后续所述取料机构(2)取料腾出空间；
托举组件(1.9)，用于将所述倾斜轨道(1.4)后端传送过来的若干电池托举起来，等待所述取料机构(2)过来取走所述若干电池，所述托举组件(1.9)设置于所述倾斜轨道(1.4)后端下部，由气缸驱动上下运动，上端设置有等距电池槽托板，所述若干电池等距置于所述电池槽托板中，所述托举组件(1.9)向上伸出将所述电池槽托板中的电池托举起来等待所述取料机构(2)过来取料，向下缩回至所述倾斜轨道(1.4)的后端下部；
夹紧组件(1.5)，设置在所述前接近传感器(1.6)前端、所述倾斜轨道(1.4)的一侧，当所述后接近传感器(1.6)检测到有电池后，所述夹紧组件(1.5)由气缸驱动伸出夹紧所述前接近传感器(1.6)前端的电池；
光电传感器(1.3)，设置于所述倾斜轨道(1.4)的前端上方、靠近所述取电池组件(1.2)的后端，当所述光电传感器(1.3)其下端的所述倾斜轨道(1.4)有电池时，指引所述取电池组件(1.2)停止取电池。


3.如权利要求2所述的一种可变距电池模组自动装配系统，其特征在于：所述倾斜轨道(1.4)与水平面的形成夹角为α，5°≤α≤20°。


4.如权利要求1、2或3所述的一种可变距电池模组自动装配系统，其特征在于：所述机械手搬运机构(4)包括机械手(4.1)和变距夹...

【专利技术属性】
技术研发人员：任书策，张磊，
申请(专利权)人：昆山华誉自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32