一种电芯移载控制系统技术方案

本发明专利技术提供了一种电芯移载控制系统，移载控制系统包括姿势调整模块、定位模块、位置调整模块、电芯夹持模块，电芯夹持模块用于对电芯进行夹持，姿势调整模块用于对电芯夹持模块的姿势进行调整，位置调整模块用于对姿势调整模块的位置进行调整，定位模块用于对放置工位进行定位，并将定位数据传输至位置调整模块和姿势调整模块中，触发对电芯夹持模块对电芯的放置。本发明专利技术通过压力检测单元与夹持单元相互配合，使得夹持单元能根据分析单元对夹持力的评估结果动态调整对电芯的夹持力度，以防止夹持电芯时，对电芯造成破损。对电芯造成破损。对电芯造成破损。

【技术实现步骤摘要】
一种电芯移载控制系统


[0001]本专利技术涉及非水电解质蓄电池制造领域，尤其涉及一种电芯移载控制系统。

技术介绍

[0002]现有的电芯加工装置中，通常设有用于将卷制完成的电芯移走的电芯移载机构。
[0003]如CN112811160A现有技术公开了一种电芯移载装置和系统，现有的电芯移载装置，为了适应电芯的厚度变化，需要沿电芯的厚度方向调整夹爪与电芯的相对位置，以便夹爪能够夹紧电芯，电芯换型一次，就需要调整一次夹爪的位置，麻烦又费时；而且，工位与工位之间的叠片平台要求共面，电芯移载装置的夹爪才能在不同的工位上夹紧电芯，对工位间的叠片平台的设计和装配要求严格。
[0004]另一种典型的如CN113991165A的现有技术公开的一种，在软包锂电池的生产中，需要对软包锂电池中的未折边电芯进行移载。传统的方式是通过人工进行，即人工对输送带传送过来的每个软包电芯进行取料放置在对应的加工位置，加工完成后，再人工逐一取出分拣，最后通过运输带运走。然而，这种方式不但使工人的劳动强度大，而且上、下料的效率极低，不利于生产效率的提高。
[0005]再来看如CN211495981U的现有技术公开的一种软包电池电芯吸取机构，使用吸盘吸取电芯主体部分，并设计有防掉落的夹爪，但此种方式会在软包电芯主体上留下吸盘印迹，从而造成软包电芯褶皱，导致电池的外观不良。另外，软包电芯褶皱的电池会影响其性能，存在安全隐患，进而降低电池的良品率并提高成本。
[0006]为了解决本领域普遍存在定位效果差、夹持力度过大、极易造成电芯损坏、工作效率低、夹持力无法精准控制、智能程度较低等等问题，作出了本专利技术。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于，针对目前所存在的不足，提出了一种电芯移载控制系统。
[0008]为了克服现有技术的不足，本专利技术采用如下技术方案：
[0009]一种电芯移载控制系统，所述移载控制系统包括姿势调整模块、定位模块、位置调整模块、电芯夹持模块，
[0010]所述电芯夹持模块用于对电芯进行夹持；
[0011]所述姿势调整模块用于对所述电芯夹持模块的姿势进行调整；
[0012]所述位置调整模块用于对所述姿势调整模块的位置进行调整以对准目标放置工位；
[0013]所述定位模块用于确定所述目标放置工位上电芯释放位置的定位数据，所述定位模块将定位数据传输至所述位置调整模块和姿势调整模块中，触发电芯夹持模块能在所述目标放置工位上的电芯释放位置上将电芯进行放置；
[0014]其中，所述电芯夹持模块设置在所述姿势调整模块上，并通过所述姿势调整模块对所述电芯夹持模块的夹持姿势进行调整；
[0015]所述电芯夹持模块包括夹持单元、压力检测单元、以及分析单元，所述夹持单元用于对所述电芯进行夹持，所述压力检测单元用于检测所述夹持单元对所述电芯的夹持力；所述分析单元根据所述压力检测单元的数据，对所述夹持单元的夹持力进行分析，以形成分析结果；
[0016]其中，所述压力检测单元设置在所述夹持单元与所述电芯的接触端面上，以对所述夹持单元施加在所述电芯上的夹持力进行检测；
[0017]所述夹持单元包括夹持座、夹持驱动机构、以及一组夹持头，所述夹持座用于对一组夹持头进行支撑，一组所述夹持头用于对所述电芯进行夹持，所述夹持驱动机构用于对一组所述夹持头驱动连接，以驱动一组所述夹持头对电芯进行夹持；
[0018]所述压力检测单元包括压电双晶应变片和防护垫，压电双晶应变片用于对所述夹持头与所述电芯之间的应变形变进行检测；所述防护垫用于对压电双晶应变片进行支撑；其中，压电双晶应变片内嵌在所述防护垫上，并沿着所述防护垫的长度方向延伸；
[0019]所述分析单元获取压电双晶应变片测得的实时电信号对应的应力值Measure，并计算电芯夹持指数Clamp：
[0020][0021]式中，E为所述防护垫的弹性模量，d为防护垫的厚度，L为应变片的长度，L0为电芯与防护垫的接触弧长，e0为夹持误差调整基值，γ(f)为压电双晶应变片反馈的应力数据变化值，其值与一组所述夹持头与所述电芯的最大摩擦力有关，满足：
[0022][0023]式中，F
弹
为所述防护垫的弹力，f为最大静摩擦力，满足：f＝F
弹
·
μ，式中，μ为电芯与防护垫的静摩擦系数，L0为电芯与防护垫的接触弧长，α为所述电芯允许的最大形变距离；
[0024]对于夹持误差调整基值e0满足：
[0025][0026]式中，α为所述电芯允许的最大形变距离；m
m
为电芯的重量，μ为电芯与防护垫的静摩擦系数，s为夹持的安全系数，K
c
为应力补偿系数，式中，MAX为电芯所能承受的最大应力值，Measure为压电双晶应变片测得的实时电信号对应的应力值；
[0027]所述分析单元将所述夹持指数传输至所述电芯夹持模块中，并通过所述夹持单元调整对电芯的夹持力度。
[0028]可选的，所述姿势调整模块包括机械手、姿势调整单元，所述机械手用于对所述电芯夹持模块进行支撑；所述姿势调整单元用于对所述机械手的关节动作进行调整；
[0029]所述姿势调整单元包括控制面板、若干个姿势驱动机构，所述控制面板用于对各个所述姿势驱动机构的参数进行设定；各个姿势驱动机构设置在各个所述机械手关节处，以对所述机械手的各个关节进行驱动。
[0030]可选的，所述位置调整模块包括滑动单元和支撑单元，所述支撑单元用于对所述姿势调整模、电芯夹持模块、以及夹持的电芯进行支撑；
[0031]所述滑动单元用于对所述支撑单元的位置进行调整；
[0032]所述支撑单元包括支撑座、位置感应构件，所述位置感应构件用于对放置工位进行感应，所述支撑座用于对所述姿势调整模、电芯夹持模块、以及夹持的电芯进行支撑；
[0033]其中，所述位置感应构件设置在所述支撑座上，并朝向所述放置工位的一侧设置；
[0034]所述位置感应构件包括感应探头、以及数据存储器，所述感应探头用于感应各个放置工位的各个感应标记以确定目标放置工位；所述数据存储器用于存储所述感应探头所感应的数据；
[0035]其中，所述感应标记用于标记所述放置工位所处的方位且所述感应标记朝向所述滑动单元的一侧设置。
[0036]可选的，所述定位模块包括定位单元、以及距离检测单元，所述定位单元用于对所述目标放置工位上的电芯释放位置进行定位；
[0037]所述距离检测单元用于对所述电芯夹持单元与所述目标放置工位的距离进行检测；
[0038]所述距离检测单元包括检测雷达、存储腔、支撑带，所述存储腔用于对所述支撑带和检测雷达进行存储，检测雷达用于对所述电芯夹持单元当前位置与所述放置工位的距离进行检测，所述支撑带用于对检测雷达进行支撑；
[0039]其中，检测雷达设置在所述支撑带上形成检测部，所述检测部设置在所述存储腔中。
[0040]可选的，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电芯移载控制系统，其特征在于，所述移载控制系统包括姿势调整模块、定位模块、位置调整模块、电芯夹持模块，所述电芯夹持模块用于对电芯进行夹持；所述姿势调整模块用于对所述电芯夹持模块的姿势进行调整；所述位置调整模块用于对所述姿势调整模块的位置进行调整以对准目标放置工位；所述定位模块用于确定所述目标放置工位上电芯释放位置的定位数据，所述定位模块将定位数据传输至所述位置调整模块和姿势调整模块中，触发电芯夹持模块能将电芯放置在所述目标放置工位上的电芯释放位置上；其中，所述电芯夹持模块设置在所述姿势调整模块上，并通过所述姿势调整模块对所述电芯夹持模块的夹持姿势进行调整；所述电芯夹持模块包括夹持单元、压力检测单元、以及分析单元，所述夹持单元用于对所述电芯进行夹持，所述压力检测单元用于检测所述夹持单元对所述电芯的夹持力；所述分析单元根据所述压力检测单元的数据，对所述夹持单元的夹持力进行分析，以形成分析结果；其中，所述压力检测单元设置在所述夹持单元与所述电芯的接触端面上，以对所述夹持单元施加在所述电芯上的夹持力进行检测；所述夹持单元包括夹持座、夹持驱动机构、以及一组夹持头，所述夹持座用于对一组夹持头进行支撑，一组所述夹持头用于对所述电芯进行夹持，所述夹持驱动机构用于对一组所述夹持头驱动连接，以驱动一组所述夹持头对电芯进行夹持；所述压力检测单元包括压电双晶应变片和防护垫，压电双晶应变片用于对所述夹持头与所述电芯之间的应变形变进行检测；所述防护垫用于对压电双晶应变片进行支撑；其中，压电双晶应变片内嵌在所述防护垫上，并沿着所述防护垫的长度方向延伸；所述分析单元获取压电双晶应变片测得的实时电信号对应的应力值Measure，并计算电芯夹持指数Clamp：式中，E为所述防护垫的弹性模量，d为防护垫的厚度，L为应变片的长度，L0为电芯与防护垫的接触弧长，e0为夹持误差调整基值，γ(f)为压电双晶应变片反馈的应力数据变化值，其值与一组所述夹持头与所述电芯的最大摩擦力有关，满足：式中，F
弹
为所述防护垫的弹力，f为最大静摩擦力，满足：f＝F
弹
·
μ，式中，μ为电芯与防护垫的静摩擦系数，L0为电芯与防护垫的接触弧长，α为所述电芯允许的最大形变距离；对于夹持误差调整基值e0满足：式中，α为所述电芯允许的最大形变距离；m
m
为电芯的重量，μ为电芯与防护垫的静摩擦
系数，s为夹持的安全系数，K
c
为应力补偿系数，式中，MAX为电芯所能承受的最大应力值，Measure为压电双晶应变片测得的实时电信号对应的应力值；所述分析单元将所述夹持指数传输至所述电芯夹持模块中，并通过所述夹持单元调整对电芯...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄炎，贺敏，
申请(专利权)人：湖南巨森壹科科技有限公司，
类型：发明
国别省市：