一种汽车动力电池模组自动装配系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种汽车动力电池模组自动装配系统，输送线上沿产品流向依次设置RF I D读写器、电检对接装置、电检设备和扫码器，输送线上具有模组托盘，模组托盘上具有RF I D标签；台车定位装置出料侧布置拧紧机器人，台车定位装置进料侧布置模组抓取机器人，拧紧机器人和模组抓取机器人上分别设置拧紧抓手和模组抓手；拧紧机器人一侧布置排钉机，排钉机与送钉机相连。有益效果为：机器人自动抓取模组，自动装配拧紧模组，提高节拍，减少人工；模组装配、拧紧在一个工位上实现，减少占地，节约空间，减少设备成本；设置自动排钉机，实现多颗长螺钉同时吸取，一次完成模组多颗螺钉自动拧紧，提高节拍。高节拍。

【技术实现步骤摘要】
一种汽车动力电池模组自动装配系统及方法


[0001]本专利技术涉及汽车动力电池模组装配
，具体涉及一种汽车动力电池模组自动装配系统及方法。

技术介绍

[0002]我国在电池材料和单体电池方面已达到国际先进水平，而新能源汽车的发展仍处于起步阶段，以特斯拉为首的新能源汽车整机厂把先进生产技术引入中国，比亚迪、尉来、理想、小鹏等国内自主品牌的新能源汽车厂家保持高速发展，传统新能源汽车的转型受诸多因素限制，前进步伐缓慢；车型、动力电池能量密度、动力电池及电池模组规格不一等等。不同品牌车企、不同车型、不同动力电池规格，使得动力电池模组针对每个车型都有不同规格需求，不同汽车厂商动力电池和模组产品没有统一规格和生产工艺，基本采用非标定制产品。
[0003]电池规格及生产工艺多样化、模组来料的精度低，目前电池线模组上料、模组拧紧工位大多采用人工作业，制约了动力电池组产业化自动化产线的发展，模组自动化生产率不高，未来政策导向，新能源汽车逐步替代燃油汽车造成的产能替代，目前的电池总装配线的产能远远不足，急需提升自动化生产率。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种汽车动力电池模组自动装配系统及方法，以克服上述现有技术中的不足。
[0005]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种汽车动力电池模组自动装配系统，包括：输送线和台车定位装置，输送线上沿产品流向依次设置RFID读写器、电检对接装置、电检设备和扫码器，输送线上具有模组托盘，模组托盘上具有RFID标签；台车定位装置出料侧布置拧紧机器人，台车定位装置进料侧布置模组抓取机器人，拧紧机器人和模组抓取机器人上分别设置拧紧抓手和模组抓手；拧紧机械人一侧布置排钉机，排钉机与送钉机相连。
[0006]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
[0007]进一步，台车定位装置包括：Y向夹紧气缸、Y向压臂、X向导向轨、Z向台车压块、托盘Z向顶升气缸、托盘定位销、托盘Z向机械限位、托盘顶升位置开关、托盘顶升导轨、台车定位底座和光通讯开关，台车定位底座两侧设置X向导向轨，台车定位底座上在其中一X向导向轨的两端处设置分别设置Y向夹紧气缸，Y向夹紧气缸的活塞杆上设置Y向压臂，X向导向轨上在两端处均设置Z向台车压块，台车定位底座上在两个X向导向轨的外侧均设置安装架，安装架上设置托盘Z向顶升气缸和托盘顶升位置开关，托盘Z向顶升气缸的活塞杆上设置托板，托板两端设置托盘定位销，托板与安装架之间设置托盘顶升导轨，台车定位底座上在其中一X向导向轨的外侧设置光通讯开关。
[0008]进一步，拧紧抓手包括：安装座、拧紧轴、吸钉气缸、真空发生器组件、真空压力传
感器、拧紧气缸、真空吸钉模块、夹持气缸、导向气缸、第一夹爪、定位导向和套筒，安装座两侧均设置真空发生器组件和真空压力传感器；
[0009]所述拧紧抓手包含4套螺钉自动拧紧装置，每套拧紧装置包含一根拧紧轴、一个吸钉气缸、一个拧紧气缸、一个真空吸钉模块、一个夹持气缸、一个第一夹爪和一个套筒；
[0010]所述拧紧轴、吸钉气缸、真空吸钉模块、第一夹爪和套筒从上至下依次布置；
[0011]夹持气缸的活塞杆上设置第一夹爪，导向气缸设置在安装座内，导向气缸的活塞杆上设置定位导向。
[0012]进一步，模组抓手包括：基板、防坠气缸、第一导轨、视觉相机、光源、测距仪、夹紧气缸、第二夹爪、定位销和防坠夹爪，基板一侧设置视觉相机、光源和测距仪，基板下方在对应电池模组的四个螺钉孔处设置四颗定位销，基板上在对应各定位销处转动设置防坠气缸，防坠气缸具有后退锁，基板下方在每个防坠气缸处均转动设置一个防坠夹爪，防坠夹爪与防坠气缸的活塞杆转动连接，基板下方设置夹紧气缸，第二夹爪布置在基板下方，第二夹爪通过第一导轨与基板相连，夹紧气缸的活塞杆与第二夹爪相连。
[0013]进一步，排钉机包括：输钉管、接钉台、排钉输送台、漫反射开关、第一接近开关、第二导轨、支撑台、底板、管式接近开关、工作气缸、缓冲器和第二接近开关，底板设置在支撑台上，排钉输送台通过第二导轨与底板相连，工作气缸设置在底板上，工作气缸的活塞杆与排钉输送台相连，接钉台布置在排钉输送台移动方向的上方，接钉台与底板相固定，接钉台上布置四根输钉管，输钉管上设置管式接近开关，底板上在排钉输送台的两侧设置漫反射开关，排钉输送台的两侧设置第一接近开关，底板上在排钉输送台背离接钉台的一侧设置缓冲器和第二接近开关。
[0014]进一步，输送线包括：双层倍速链、挡止机构、顶升装置、输送减速电机、电动滚筒、双层升降机构和检测开关，双层倍速链上在RFID读写器的出口侧设置检测开关，双层倍速链具有两个出口，其中一个出口处设置双层升降机构，另一个出口处依次设置电检对接装置、电检设备、扫码器、顶升装置和挡止机构，双层倍速链上设置输送减速电机，双层升降机构上设置电动滚筒。
[0015]进一步，模组托盘包括：第一托盘下层板、第二托盘上层板、第三导轨、柱塞销、人工扳手、第一模组底板、导气管底板、第二模组底板、模组挡块、导气管定位销和RFID标签，第一托盘下层板四周设置扳手位，导气管底板固定在第二托盘上层板上，第三导轨和第二模组底板分别固定在导气管底板两侧的第二托盘上层板上，第一模组底板活动布置在第三导轨上，第一模组底板远离导气管底板的一侧设置模组挡块，第二模组底板远离导气管底板的一侧设置模组挡块，第一模组底板和第二模组底板的两端均设置模组定位孔，导气管底板的一端设置导气管定位销，第一模组底板的一端设置人工扳手和柱塞销；第二托盘上层板的一侧设置RFID标签。
[0016]进一步，还包括：安全护栏和安全光栅，送钉机、排钉机、台车定位装置、拧紧抓手、拧紧机器人、模组抓手、模组抓取机器人、输送线、模组托盘、电检设备、电检对接装置、扫码器和RFID读写器由安全护栏围合；安全护栏上在台车定位装置的进出料方向各设置一个安全光栅。
[0017]进一步，还包括：控制设备，送钉机、排钉机、台车定位装置、拧紧抓手、拧紧机器人、模组抓手、模组抓取机器人、输送线、电检设备、电检对接装置、扫码器和RFID读写器分
别与控制设备电连接。
[0018]基于上述技术方案，本专利技术还提供一种所述汽车动力电池模组自动装配系统对动力电池模组的装配方法，包括如下步骤：
[0019]S01、人工搬运电池模组和导气管上线在模组托盘9上，扫码获取两个电池模组ID信息，并将ID信息上传至MES，对判断合格产品，作业人员操作确认按钮，确认上线作业完成，对判断不合格产品，作业人员更换电池模组，系统记录电池模组更换作业；
[0020]S02、根据模组托盘9与电池模组ID对应关系，将模组托盘9关联电池模组ID与模组检测数据；
[0021]S03、作业人员按开始按钮，电检对接装置11开始运转，并自动对接正负极端子，电检设备10实施在线检测，将电池模组电压、内阻等数据与电池模组ID关联，并上传至MES，接收MES判定结果，对参数不合格品且无需充电，电池模组经模组充本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种汽车动力电池模组自动装配系统，其特征在于，包括：输送线(8)和台车定位装置(3)，所述输送线(8)上沿产品流向依次设置RFID读写器(13)、电检对接装置(11)、电检设备(10)和扫码器(12)，所述输送线(8)上具有模组托盘(9)，所述模组托盘(9)上具有RFID标签(911)；所述台车定位装置(3)出料侧布置拧紧机器人(5)，所述台车定位装置(3)进料侧布置模组抓取机器人(7)，所述拧紧机器人(5)和所述模组抓取机器人(7)上分别设置拧紧抓手(4)和模组抓手(6)；所述拧紧机器人(5)一侧布置排钉机(2)，所述排钉机(2)与送钉机(1)相连。2.根据权利要求1所述的一种汽车动力电池模组自动装配系统，其特征在于，所述台车定位装置(3)包括：Y向夹紧气缸(301)、Y向压臂(302)、X向导向轨(303)、Z向台车压块(304)、托盘Z向顶升气缸(305)、托盘定位销(306)、托盘Z向机械限位(307)、托盘顶升位置开关(308)、托盘顶升导轨(309)、台车定位底座(310)和光通讯开关(311)，所述台车定位底座(310)两侧设置X向导向轨(303)，所述台车定位底座(310)上在其中一X向导向轨(303)的两端处设置分别设置Y向夹紧气缸(301)，所述Y向夹紧气缸(301)的活塞杆上设置Y向压臂(302)，所述X向导向轨(303)上在两端处均设置Z向台车压块(304)，所述台车定位底座(310)上在两个X向导向轨(303)的外侧均设置安装架，所述安装架上设置托盘Z向顶升气缸(305)和托盘顶升位置开关(308)，所述托盘Z向顶升气缸(305)的活塞杆上设置托板，所述托板两端设置托盘定位销(306)，所述托板与所述安装架之间设置托盘顶升导轨(309)，所述台车定位底座(310)上在其中一X向导向轨(303)的外侧设置光通讯开关(311)。3.根据权利要求1所述的一种汽车动力电池模组自动装配系统，其特征在于，所述拧紧抓手(4)包括：安装座(401)、拧紧轴(402)、吸钉气缸(403)、真空发生器组件(404)、真空压力传感器(405)、拧紧气缸(406)、真空吸钉模块(407)、夹持气缸(408)、导向气缸(409)、第一夹爪(410)、定位导向(411)和套筒(412)，所述安装座(401)两侧均设置真空发生器组件(404)和真空压力传感器(405)；所述拧紧抓手(4)包含4套螺钉自动拧紧装置，每套拧紧装置包含一根拧紧轴(402)、一个吸钉气缸(403)、一个拧紧气缸(406)、一个真空吸钉模块(407)、一个夹持气缸(408)、一个第一夹爪(410)和一个套筒(412)；所述拧紧轴(402)、吸钉气缸(403)、真空吸钉模块(407)、第一夹爪(410)和套筒(412)从上至下依次布置；所述夹持气缸(408)的活塞杆上设置第一夹爪(410)，所述导向气缸(409)设置在所述安装座(401)内，所述导向气缸(409)的活塞杆上设置定位导向(411)。4.根据权利要求1所述的一种汽车动力电池模组自动装配系统，其特征在于，所述模组抓手(6)包括：基板(601)、防坠气缸(602)、第一导轨(603)、视觉相机(604)、光源(605)、测距仪(606)、夹紧气缸(607)、第二夹爪(608)、定位销(609)和防坠夹爪(610)，所述基板(601)一侧设置视觉相机(604)、光源(605)和测距仪(606)，所述基板(601)下方在对应电池模组的四个螺钉孔处设置四颗定位销(609)，所述基板(601)上在对应各定位销(609)处转动设置防坠气缸(602)，所述防坠气缸(602)具有后退锁，所述基板(601)下方在每个防坠气缸(602)处均转动设置一个防坠夹爪(610)，所述防坠夹爪(610)与所述防坠气缸(602)的活塞杆转动连接，所述基板(601)下方设置夹紧气缸(607)，所述第二夹爪(608)布置在所述基
板(601)下方，所述第二夹爪(608)通过第一导轨(603)与所述基板(601)相连，所述夹紧气缸(607)的活塞杆与所述第二夹爪(608)相连。5.根据权利要求1所述的一种汽车动力电池模组自动装配系统，其特征在于，所述排钉机(2)包括：输钉管(201)、接钉台(202)、排钉输送台(203)、漫反射开关(204)、第一接近开关(205)、第二导轨(206)、支撑台(207)、底板(208)、管式接近开关(209)、工作气缸(210)、缓冲器(211)和第二接近开关(212)，所述底板(208)设置在支撑台(207)上，所述排钉输送台(203)通过第二导轨(206)与所述底板(208)相连，所述工作气缸(210)设置在所述底板(208)上，所述工作气缸(210)的活塞杆与所述排钉输送台(203)相连，所述接钉台(202)布置在所述排钉输送台(203)移动方向的上方，所述接钉台(202)与所述底板(208)相固定，所述接钉台(202)上布置四根输钉管(201)，所述输钉管(201)上设置管式接近开关(209)，所述底板(208)上在排钉输送台(203)的两侧设置漫反射开关(204)，所述排钉输送台(203)的两侧设置第一接近开关(205)，所述底板(208)上在排钉输送台(203)背离接钉台(202)的一侧设置缓冲器(211)和第二接近开关(212)。6.根据权利要求1所述的一种汽车动力电池模组自动装配系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：余冬梅，宦庭勇，甘容，占朝阳，李清涛，陈振宇，朱小威，
申请(专利权)人：武汉德宝装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：