一种电芯自动涂胶装置及方法

文档序号:692440 发布日期:2021-05-04 浏览:10次 >En<

阅读说明:本技术 一种电芯自动涂胶装置及方法 (Automatic battery cell gluing device and method ) 是由 贺荣 彭再武 黄河 刘进程 张彪 牛满岗 雷代良 于 2019-10-29 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种电芯自动涂胶装置及方法,电芯自动涂胶装置包括控制器、机械手、胶枪组件和输送器;控制器分别与机械手、胶枪组件和输送器信号连接;机械手能够在控制器的控制下,抓取电芯上料工位的待涂胶电芯,将待涂胶电芯置于胶枪组件的出胶口下,将涂胶完成的涂胶电芯进行分拣并置于输送器上;胶枪组件能够在控制器的控制下喷胶到待涂胶电芯上;输送器用于输送涂胶电芯。使用时,控制机械手抓取待涂胶电芯,并置于胶枪组件的出胶口下;接着,控制器控制胶枪组件喷胶到待涂胶电芯上;然后,控制机械手将涂胶电芯进行分拣并置于输送器上;最后,控制器控制输送器将涂胶电芯输出。本发明避免了手动抓取电芯、涂胶及分拣,提高了生产效率。(The invention discloses an automatic battery cell gluing device and method, wherein the automatic battery cell gluing device comprises a controller, a manipulator, a glue gun assembly and a conveyor; the controller is respectively in signal connection with the manipulator, the glue gun assembly and the conveyor; the manipulator can grab the battery cell to be coated at the battery cell loading station under the control of the controller, place the battery cell to be coated under the glue outlet of the glue gun assembly, sort the coated battery cell after coating and place the coated battery cell on the conveyor; the glue gun assembly can spray glue onto the battery cell to be glued under the control of the controller; the conveyor is used for conveying the gluing battery cell. When the gluing gun assembly is used, the manipulator is controlled to grab the battery cell to be glued and is arranged below a glue outlet of the glue gun assembly; then, the controller controls the glue gun assembly to spray glue on the battery cell to be glued; then, controlling the mechanical arm to sort the glued battery cores and placing the glued battery cores on a conveyor; and finally, the controller controls the conveyor to output the gluing electric core. The invention avoids manual cell grabbing, gluing and sorting, and improves the production efficiency.)

一种电芯自动涂胶装置及方法

技术领域

本发明涉及新能源设备技术领域,尤其是涉及一种电芯自动涂胶装置及方法。

背景技术

动力电池是电池汽车三电的核心之一,动力电池PACK作为动力电池的标准化生产、制造,是保证动力电池扩大应用领域、持续运行的关键。

目前,电芯入箱前的抓取、涂胶和分拣均是手动进行的,耗费人力,且生产效率低。

因此,如何减少电芯入箱前的抓取、涂胶和分拣所耗费的人力及提高生产效率是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此,本发明的第一个目的是提供一种电芯自动涂胶装置,能够减少电芯入箱前的抓取、涂胶和分拣所耗费的人力及提高生产效率。

本发明的第二个目的是提供一种电芯自动涂胶方法。

为了实现上述第一个目的,本发明提供了如下方案:

一种电芯自动涂胶装置,包括控制器、机械手、胶枪组件和输送器;

所述控制器分别与所述机械手、所述胶枪组件和所述输送器信号连接;

所述机械手能够在所述控制器的控制下,抓取电芯上料工位的待涂胶电芯,将所述待涂胶电芯置于所述胶枪组件的出胶口下,将涂胶完成的涂胶电芯进行分拣并置于所述输送器上;

所述胶枪组件能够在所述控制器的控制下喷出预设量的胶到所述待涂胶电芯上;

所述输送器用于输送所述涂胶电芯。

在一个具体实施方案中,所述电芯自动涂胶装置还包括检测设备;

所述检测设备安装在所述机械手上,且与所述控制器信号连接;

当所述检测设备检测到所述待涂胶电芯的待涂胶面向下时,所述控制器控制所述机械手翻转所述待涂胶电芯,使得所述待涂胶面向上。

在另一个具体实施方案中,所述电芯自动涂胶装置还包括编码信息捕捉器;

所述编码信息捕捉器安装在所述机械手上,且与所述控制器信号连接,用于捕捉所述待涂胶电芯的编码信息。

在另一个具体实施方案中,所述电芯自动涂胶装置还包括端板上料机;

所述端板上料机能够将端板输送到端板上料工位,所述机械手能够在所述控制器的控制下抓取所述端板上料工位上的端板,并将所述端板置于所述胶枪组件的出胶口进行涂胶,并将涂胶后的所述端板置于所述输送器上或者将所述端板的涂胶面与所述涂胶电芯的涂胶面粘结。

在另一个具体实施方案中,所述机械手能够带动所述待涂胶电芯按照预设轨迹进行涂胶;和/或

所述机械手能够带动所述端板按照预设轨迹进行涂胶。

在另一个具体实施方案中,所述电芯上料工位、所述胶枪组件、所述输送器和所述端板上料工位分别环布在所述机械手的周向上。

在另一个具体实施方案中,所述电芯上料工位的个数至少为2个;和/或

所述输送器的个数至少为2个。

根据本发明的各个实施方案可以根据需要任意组合,这些组合之后所得的实施方案也在本发明范围内,是本发明

具体实施方式

的一部分。

不限于任何理论,从以上公开内容可以看出,本发明公开的电芯自动涂胶装置使用时,首先,控制机械手抓取待涂胶电芯,并将待涂胶电芯置于胶枪组件的出胶口下;接着,控制器控制胶枪组件喷出预设量的胶到待涂胶电芯的待涂胶面上;然后,控制器控制机械手将涂胶完的涂胶电芯进行分拣并置于输送器上;最后,控制器控制输送器将涂胶电芯输送到下一个工位进行封装。本发明避免了手动抓取电芯、涂胶及分拣,提高了生产效率。

为了实现上述第二个目的,本发明提供了如下方案:

一种电芯自动涂胶方法,包括:

控制机械手抓取待涂胶电芯;

控制所述机械手将所述待涂胶电芯置于滴胶位进行涂胶;

控制所述机械手将涂胶完成的涂胶电芯进行分拣置于输送器。

在一个具体实施方案中,所述电芯自动涂胶方法还包括:

控制所述机械手抓取端板;

控制所述机械手将所述端板置于所述滴胶位进行涂胶;

控制所述机械手将涂胶后的端板置于所述输送器上或者直接将所述端板的涂胶面与所述涂胶电芯的涂胶面贴合粘结。

在另一个具体实施方案中,所述机械手将所述待涂胶电芯置于所述滴胶位具体包括:通过检测设备判断所述待涂胶电芯的待涂胶面是否向下,若是,则所述机械手将所述待涂胶电芯翻转,使得所述待涂胶面向上,置于所述滴胶位,若否,则机械手将所述待涂胶电芯置于所述滴胶位;和/或

所述机械手抓取所述待涂胶电芯之前还包括:判断电芯上料工位上靠近所述机械手的那排待涂胶电芯是否为空,若是,则提示报警,若否,则控制所述机械手抓取所述待涂胶电芯;和/或

所述待涂胶电芯置于所述滴胶位进行涂胶具体包括:所述待涂胶面距离所述出胶口的距离根据所述出胶口的出胶速度及所述出胶口的出胶量进行设定,所述机械手跟随所述出胶口的出胶速度及所述出胶口的出胶量按照预设轨迹带动所述待涂胶电芯进行涂胶;和/或

所述机械手抓取所述待涂胶电芯后,捕捉该所述待涂胶电芯的24位编码信息,并录入存储系统备查。

不限于任何理论,从以上公开内容可以看出,本发明公开的电芯自动涂胶方法,控制机械手抓取待涂胶电芯,并将待涂胶电芯置于胶枪组件的出胶口下进行涂胶;然后,控制器控制机械手将涂胶完的涂胶电芯置于输送器上;最后,控制器控制输送器将涂胶电芯输送到下一个工位进行封装。本发明避免了手动抓取电芯、涂胶及分拣,提高了生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的电芯自动涂胶装置的结构示意图;

图2为本发明提供的按照一种涂胶路径涂胶的待涂胶电芯的结构示意图;

图3为本发明提供的按照另一种涂胶路径涂胶的待涂胶电芯的结构示意图;

图4为本发明提供的待涂胶电芯的俯视结构示意图。

其中,图1-4中:

控制器1、机械手2、胶枪组件3、输送器4、电芯上料工位5、待涂胶电芯6、端板8、端板上料机7、端板上料工位9。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好的理解本发明的技术方案,下面结合附图1-4和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

实施例一

本发明公开了一种电芯自动涂胶装置,其中,电芯自动涂胶装置包括控制器1、机械手2、胶枪组件3和输送器4。

控制器1分别与机械手2、胶枪组件3和输送器4信号连接,具体地,控制器1置于控制台内,控制台上设置有各个动作操控按钮。

机械手2能够在控制器1的控制下,抓取电芯上料工位5的待涂胶电芯6,将待涂胶电芯6置于胶枪组件3的出胶口下,使得待涂胶电芯6的待涂胶面正对出胶口,胶枪组件3能够在控制器1的控制下喷出预设量的胶到待涂胶面上,以完成待涂胶电芯6的涂胶。机械手2还用于将涂胶完成的涂胶电芯进行分拣并置于输送器4上,输送器4用于输送涂胶电芯到下一个工位进行封装。

胶枪组件3和输送器4可以环绕机械手2设置,也可以是呈线性布置。当胶枪组件3和输送器4环绕机械手2设置时,机械手2可旋转,通过机械手2旋转实现各个工位上动作的实现;当胶枪组件3和输送器4呈直线布置时,地面铺设滑轨,机械手2在滑轨上滑移以便到达各个工位。需要说明的是,胶枪组件3、输送器4及机械手2的排布形式也可以是其它形式。

本发明公开的电芯自动涂胶装置使用时,首先,控制机械手2抓取待涂胶电芯6,并将待涂胶电芯6置于胶枪组件3的出胶口下;接着,控制器1控制胶枪组件3喷出预设量的胶到待涂胶面上;然后,控制器1控制机械手2将涂胶完的涂胶电芯进行分拣并置于输送器4上;最后,控制器1控制输送器4将涂胶电芯输送到下一个工位进行封装。本发明避免了手动抓取电芯、涂胶及分拣,提高了生产效率。

实施例二

在本发明提供的第二实施例中,本实施例中的电芯自动涂胶装置和实施例一中的电芯自动涂胶装置的结构类似,对相同之处就不再赘述了,仅介绍不同之处。

在本实施例中,本发明公开了电芯自动涂胶装置还包括检测设备,检测设备安装在机械手2上,且与控制器1信号连接,当检测设备检测到待涂胶电芯6的待涂胶面向下时,控制器1控制机械手2翻转待涂胶电芯6,使得待涂胶面向上。

具体地,本发明公开了检测设备为电芯OCV检测设备,需要说明的是,检测设备不限于为电芯OCV检测设备,也可以是其它能够实现电芯正负极检测的设备,本实施例以检测设备为电芯OCV检测设备为例。机械手2上安装有卡爪,抓取电芯,电芯OCV检测设备伸出探针,测量电芯的电压及内阻,通过电流判断出电芯的正负极所处的位置,同时与存储在控制台的电芯逻辑位置进行对比,判断该电芯涂胶时需不需要旋转翻面,如果需要翻面,由机器手前端的抓夹旋转机构进行180°翻转,以保证需要涂胶的那个面始终朝上,保证待涂胶面始终朝上,降低了产线装配使用电芯时可能出现的人为错误,提高了效率。

为了进一步提高工作效率,本发明公开了机械手2上设置有多组卡爪,能够同时抓取多个电芯,本实施例以机械手2一次抓取3只电芯为例。

进一步地,本发明公开了电芯自动涂胶装置还包括编码信息捕捉器,编码信息捕捉器安装在机械手2上,且与控制器1信号连接,用于捕捉待涂胶电芯6的编码信息。具体地,本发明公开了编码信息捕捉器为CCD,需要说明的是,编码信息捕捉器不限于为CCD,也可以是其它例如照相机等能够实现电芯编码信息捕捉的设备。本实施例以编码信息捕捉器为CCD为例,同时通过拍照捕捉到该电芯的24位编码信息,并录入存储系统备查。

进一步地,本发明公开了电芯自动涂胶装置还包括端板上料机7,端板上料机7能够将端板8输送到端板上料工位9,机械手2能够抓取端板上料工位9处的端板8,将端板8置于胶枪组件3的出胶口下进行涂胶,并将涂胶后的端板8置于输送器4上输出,或者直接将涂胶后的端板8的涂胶面与涂胶电芯的涂胶面粘结。本发明通过机械手2实现端板8的涂胶及端板8与涂胶电芯的粘结,避免了端板8的手动人工上料、涂胶及粘结涂胶电芯,进一步提高了自动化程度,提高效率。

进一步地,本发明公开了机械手2能够带动待涂胶电芯6按照预设轨迹进行涂胶。胶枪组件3的胶枪喷嘴垂直向下固定不动,机器手将抓取的3只待涂胶电芯6水平置于胶枪喷嘴下,确保所需涂胶的待涂胶面始终垂直于胶枪喷嘴,第1只待涂胶电芯6进入滴胶位,胶枪喷嘴至待涂胶电芯6的垂直距离根据出胶量及出胶速度进行匹配,控制器1控制胶枪组件3的出胶设备开始出胶,同时,机器手跟随胶枪喷嘴的出胶量及出胶速度,按照既定的涂胶路径运动,得到电芯的涂胶效果,详见图2和图3。根据不同规格的电池PACK要求对应不同的电芯涂胶路线,该设备方法均能兼容。按照上述流程,依次给第2只电芯、第3只电芯涂胶。需要说明的是,本发明根据不同电芯PACK对所配电量的不同、电芯滴胶位置与涂胶量的不同,由伺服电机带动胶管的出胶口,实现电芯涂胶的多种路径逻辑,提高了电池PACK电芯涂胶的兼容性,电芯组装效率高、质量稳定。

进一步地,本发明公开了机械手2能够带动端板8按照预设轨迹进行涂胶。通过抓取电芯的机器手,兼容抓取端板8,将端板8水平置于胶枪喷嘴下,联动控制胶枪喷嘴出胶及机器手的涂胶轨迹,按预先存储在控制器1内的要求输出端板8打胶轨迹,完成端板8涂胶工序。

进一步地,本发明公开了电芯上料工位5、胶枪组件3、输送器4和端板上料工位9分别环布在机械手2的周向上,机械手2可转动。需要说明的是,也可以是电芯上料工位5、胶枪组件3、输送器4和端板上料工位9呈直线排布等其它排布形式。

进一步地,本发明公开了电芯上料工位5的个数至少为2个,提高工作效率。本实施例中以电芯上料工位5的个数为2个为例,具体地,将电芯上料工装车按照要求分别运送至2个电芯上料工位5,待涂胶电芯6按照约定的摆放要求进行摆放,电芯上料工装车限位锁死,机械手2按照工装车的位置自动定位到第一排电芯,原则上第一排电芯不能空,否则报警器提示报警:缺少电芯。2个电芯上料工位5中,一个电芯上料工位5为主,另一个电芯上料工位5为辅,一个上料工位的待涂胶电芯6使用完毕,则机械手2抓取另一个电芯上料工位5上的待涂胶电芯6,空置的工装车由拖车拖离机械手2工作范围,补满待涂胶电芯6后的工装车再次运送至电芯上料工位5,两个工位,轮替交换,满足工位节拍。

进一步地,本发明公开了输送器4的个数至少为2个。本实施例以输送器4的个数为2个为例,且以输送器4为鳞板线为例。机械手2按照电芯装配要求将涂完胶后的涂胶电芯进行分拣,分别水平放置在两条鳞板线上;通过控制器1根据电芯入箱的装配顺序及生产节拍要求,将已涂胶的涂胶电芯合理分拣至鳞板线,提高组装效率。

实施例三

本发明提供了一种电芯自动涂胶方法,包括以下步骤:

步骤S1:控制机械手2抓取待涂胶电芯6。

待涂胶电芯6置于电芯上料工位5,且电芯上料工位5的个数至少为2个,以节省电芯上料工位5上需要补料的等待时间,提高了工作效率。将电芯上料工装车按照要求分别运送至各个电芯上料工位5,待涂胶电芯6按照约定的摆放要求进行摆放,电芯上料工装车限位锁死。

进一步地,本发明公开了机械手2抓取待涂胶电芯6之前还包括:判断电芯上料工位上靠近机械手2的那排待涂胶电芯6是否为空,若是,则提示报警,若否,则控制机械手2抓取待涂胶电芯6。

步骤S2:控制机械手2将待涂胶电芯6置于滴胶位进行涂胶。

机械手2将待涂胶电芯6置于滴胶位具体包括:通过检测设备判断待涂胶电芯6的待涂胶面是否向下,若是,则机械手2将待涂胶电芯6翻转,使得待涂胶面向上,置于滴胶位,若否,则机械手2将待涂胶电芯6置于滴胶位。

以检测设备为电芯OCV检测设备为例,机械手2上安装有卡爪,抓取电芯,电芯OCV检测设备伸出探针,测量电芯的电压及内阻,通过电流判断出电芯的正负极所处的位置,同时与存储在控制台的电芯逻辑位置进行对比,判断该电芯涂胶时需不需要旋转翻面,如果需要翻面,由机器手前端的抓夹旋转机构进行180°翻转,以保证需要涂胶的那个面始终朝上,保证待涂胶面始终朝上,降低了产线装配使用电芯时可能出现的人为错误,提高了效率。

待涂胶电芯6置于滴胶位进行涂胶具体包括:待涂胶面距离出胶口的距离根据出胶口的出胶速度及出胶口的出胶量进行设定,机械手2跟随出胶口的出胶速度及出胶口的出胶量按照预设轨迹带动待涂胶电芯6进行涂胶。

此外,机械手2抓取待涂胶电芯6后,捕捉该待涂胶电芯6的24位编码信息,并录入存储系统备查。

步骤S3:控制机械手2将涂胶完成的涂胶电芯进行分拣置于输送器4上。

具体地,输送器4的个数为2个及以上。机械手2按照电芯装配要求将涂完胶后的涂胶电芯进行分拣,分别水平放置在各个输送器4上;通过控制器1根据电芯入箱的装配顺序及生产节拍要求,将已涂胶的涂胶电芯合理分拣至输送器4上,提高组装效率。

本发明公开的电芯自动涂胶方法,控制机械手2抓取待涂胶电芯6,并将待涂胶电芯6置于胶枪组件3的出胶口下进行涂胶;然后,控制器1控制机械手2将涂胶完的涂胶电芯置于输送器4上;最后,控制器1控制输送器4将涂胶电芯输送到下一个工位进行封装。本发明避免了手动抓取电芯、涂胶及分拣,提高了生产效率。

实施例四

在本发明提供的第四实施例中,本实施例中的电芯自动涂胶方法和实施例一中的电芯自动涂胶方法类似,对相同之处就不再赘述了,仅介绍不同之处。

本实施例中,公开了步骤S3之后还包括步骤S4:控制机械手2抓取端板8。

具体地,端板上料机7,端板上料机7能够将端板8输送到上料工位,机械手2能够抓取上料工位处的端板8,将端板8置于胶枪组件3的出胶口下进行涂胶,并将涂胶后的端板8置于输送器4上输送到下一个工位,或者直接将涂胶后的端板8的涂胶面与涂胶电芯的涂胶面粘结。本发明通过机械手2实现端板8的涂胶及端板8与涂胶电芯的粘结,避免了端板8的手动人工上料、涂胶及粘结涂胶电芯,进一步提高了自动化程度,提高效率。

步骤S4之后还包括步骤S5:控制机械手2将端板8置于滴胶位进行涂胶。

机械手2能够带动端板8按照预设轨迹进行涂胶。通过抓取电芯的机器手,兼容抓取端板8,将端板8水平置于胶枪喷嘴下,联动控制胶枪喷嘴出胶及机器手的涂胶轨迹,按预先存储在控制器1内的要求输出端板8打胶轨迹,完成端板8涂胶工序。

步骤S6:控制机械手2将涂胶后的端板8的涂胶面与涂胶电芯的涂胶面贴合粘结。

需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

还需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和创造性特点相一致的最宽的范围。

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