CN109434413A - 电池组装设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池组装设备，包括机架以及设置于机架上的机箱、组装平台，所述组装平台设置于机箱上；所述组装平台上包括电池自动上料模块、流水线模组、异物检测模块、电池自动贴合模组、保压测试排废模组，所述电池自动上料模块用以提供电池，所述流水线模组用以提供手机框；所述异物检测模块用以对手机框内进行异物检测，所述电池自动贴合模组用以对电池进行扫码、校正、撕膜、拍照，并对手机框内进行拍照后将电池装入手机框内；所述保压测试排废模组用以对成品进行测试保压，并将不合格品排出。本发明自动化程度高，工作效率高，精确度高，产品一致性好，减少了生产成本。

Description

电池组装设备

技术领域

本发明涉及一种电池组装设备。

背景技术

传统的电池组装是操作工人将手机电池装入手机框中，而且组装完毕还要再进行人工电性连接测试，在企业量产时这种方式工人劳动强度大，工作效率低，现有技术中已有机械化代替人工化，但也是简单的将手机框装入治具中，三维模组控制机械手夹取电池装入到手机框中，虽然相比较于全人工降低了工人的劳动强度，提高了工作效率，但是精确度仍不够，产品一致性还是很差，生产成本也相对较高。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的就在于提供了一种电池组装设备，自动化程度高，工作效率高，精确度高，产品一致性好，减少了生产成本。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：一种电池组装设备，包括机架以及设置于机架上的机箱、组装平台，所述组装平台设置于机箱上；所述组装平台上包括电池自动上料模块、流水线模组、异物检测模块、电池自动贴合模组、保压测试排废模组，所述电池自动上料模块用以提供电池，所述流水线模组用以提供手机框；所述异物检测模块用以对手机框内进行异物检测，所述电池自动贴合模组用以对电池进行扫码、校正、撕膜、拍照，并对手机框内进行拍照后将电池装入手机框内；所述保压测试排废模组用以对成品进行测试保压，并将不合格品排出。

作为一种优选方案，所述电池自动上料模块包括上料三维模组、空托盘转运吸头模块、空托盘工位、电池满托盘工位，所述上料三维模组驱动空托盘转运吸头模块从电池满托盘工位上吸取电池或将取完电池的空托盘从电池满托盘工位上吸取至空托盘工位上。

作为一种优选方案，所述流水线模组包括上层流水线与下层流水线，所述上层流水线设有探测工位、贴装工位、保压测试工位；所述上层流水线与下层流水线均包括流水线电机、流水线主轮、流水线从轮，所述流水线电机与流水线主轮相连接；所述流水线主轮通过流水线链条与流水线从轮相连接，用于带动设置于流水线从轮上的流水线皮带上的装有手机框的载具传输。

作为一种优选方案，所述异物检测模块包括横向直线运动模块、光栅、工业相机，所述横向直线运动模块上设置有水平滑动连接的第一支架；所述光栅与工业相机设置于第一支架上，且光栅有两个并分别设置于工业相机的两侧。

作为一种优选方案，所述异物检测模块包括竖向直线运动模块、位移传感器、收缩弹簧、探测板，所述竖向直线运动模块上设置有垂直滑动连接的第二支架；所述位移传感器安装于第二支架上，所述收缩弹簧的一端与位移传感器相连接、另一端与探测板相连接。

作为一种优选方案，所述电池自动贴合模组包括电池贴合三维模组、上CCD检测相机组、下CCD检测相机组、校正模组、撕膜模组、电池吸取与贴合模组，所述上CCD检测相机组、电池吸取与贴合模组设置于电池贴合三维模组上；所述校正模组、撕膜模组、下CCD检测相机组均设置于组装平台上，均位于上CCD检测相机组、电池吸取与贴合模组下方位置。

作为一种优选方案，所述保压测试排废模组包括保压测试三维模组、测试模块、保压滚压压头，所述测试模块、保压滚压压头设置于保压测试三维模组上。

作为一种优选方案，所述机架的上部设置有机架上罩，中部两侧设置分别有手机框放料区与成品收料区，底部设置有底脚。

作为一种优选方案，所述机架上罩外连接有***操作显示器、三色灯。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1.能够探测手机框电池仓内是否有异物的存在并处理；

2.能够撕电池上易拉胶膜并检测撕膜后的状态及排出未被撕掉的电池；

3.将电池装载入手机框中并扣合BTB；

4.保压；

5.通电测试装载后的电池与手机框连接性能。

附图说明

图1是本发明中电池组装设备的整机正面结构示意图；

图2是本发明中电池组装设备的整机后面结构示意图；

图3是本发明中电池组装设备的内部结构示意图；

图4是本发明中电池自动上料模块的结构示意图；

图5是本发明中流水线模组的结构示意图；

图6是本发明中异物检测模块的一种结构示意图；

图7是本发明中异物检测模块的另一种结构示意图；

图8是本发明中电池自动贴合模组的结构示意图；

图9是本发明中图8的局部结构示意图；

图10是本发明中保压测试排废模组的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例：

如图1～3所示，一种电池组装设备，包括机架1以及设置于机架1上的机箱2、组装平台3，所述组装平台3设置于机箱2上；所述组装平台3上包括电池自动上料模块4、流水线模组5、异物检测模块6、电池自动贴合模组7、保压测试排废模组8，所述电池自动上料模块4用以提供电池，所述流水线模组5用以提供手机框；所述异物检测模块6用以对手机框内进行异物检测，所述电池自动贴合模组7用以对电池进行扫码、校正、撕膜、拍照，并对手机框内进行拍照后将电池装入手机框内；所述保压测试排废模组8用以对成品进行测试保压，并将不合格品排出。

具体的，如图4所示，所述电池自动上料模块4包括上料三维模组41、空托盘转运吸头模块42、空托盘工位43、电池满托盘工位44，所述上料三维模组41驱动空托盘转运吸头模块42从电池满托盘工位44上吸取电池或将取完电池的空托盘从电池满托盘工位44上吸取至空托盘工位43上。

更为具体的，所述上料三维模组41包括电池/托盘运转轴45、取料Y轴46、升降模组47，所述取料Y轴46设置于升降模组47上；所述电池/托盘运转轴45设置于取料Y轴46上。

更为具体的，所述组装平台3上设置有电池托盘分离机构48，该电池托盘分离机构48设置于电池满托盘工位44处。

更为具体的，所述机架1上设置有安全门9，位于空托盘工位43、电池满托盘工位44外，起到安全作用。

进一步的，将堆叠的装载电池的托盘放置到电池满托盘工位44上，采用升降模组47进行托盘升降，电池/托盘运转轴45、取料Y轴46驱动空托盘转运吸头模块42从电池满托盘工位44上吸取电池或将取完电池的空托盘从电池满托盘工位44上吸取至空托盘工位43上。

具体的，如图5所示，所述流水线模组5包括上层流水线51与下层流水线52，所述上层流水线51设有探测工位53、贴装工位54、保压测试工位55；所述上层流水线51与下层流水线52均包括流水线电机56、流水线主轮57、流水线从轮58，所述流水线电机56与流水线主轮57相连接；所述流水线主轮57通过流水线链条59与流水线从轮58相连接，用于带动设置于流水线从轮58上的流水线皮带515上的装有手机框的载具10传输。

更为具体的，所述探测工位53、贴装工位54、保压测试工位55正下方位置安装有阻挡机构510，起到定位和阻挡作用。

更为具体的，所述流水线模组5的两侧还设置有升降机511。

更为具体的，所述探测工位53上设置有探测传感器512。

更为具体的，所述贴装工位54上设置有贴装传感器513。

更为具体的，所述保压测试工位55上设置有保压测试传感器514。

进一步的，所述流水线模组5的成品出料端设置有成品出料感应器516。

具体的，如图6所示，所述异物检测模块6包括横向直线运动模块61、光栅62、工业相机63，所述横向直线运动模块61上设置有水平滑动连接的第一支架64；所述光栅62与工业相机63设置于第一支架64上，且光栅62有两个并分别设置于工业相机63的两侧。进一步的，采用该结构的异物检测模块6检测精度高。

进一步的，当流水线模组5带动装有手机框的载具10运行至探测工位53，横向直线运动模块61带动其上安装的工业相机63与两侧光栅62沿手机框内进行直线运动，扫描手机框内是否存在异物，无异物进入流水线模组5上贴装工位54进行电池装配，有异物则流入保压测试工位55，由保压测试排废模组8排出。

具体的，如图7所示，所述异物检测模块6包括竖向直线运动模块65、位移传感器66、收缩弹簧67、探测板68，所述竖向直线运动模块65上设置有垂直滑动连接的第二支架69；所述位移传感器66安装于第二支架69上，所述收缩弹簧67的一端与位移传感器66相连接、另一端与探测板68相连接。进一步的，采用该结构的异物检测模块6成本低。

进一步的，当流水线模组5带动装有手机框的载具10运行至探测工位53，上方的竖向直线运动模块65带动其上安装的位移传感器66、探测板68向下运动，探测手机框是否存在异物，无异物进入流水线模组5上贴装工位54进行电池装配，有异物则流入保压测试工位55，由保压测试排废模组8排出。

具体的，如图8～9所示，所述电池自动贴合模组7包括电池贴合三维模组71、上CCD检测相机组72、下CCD检测相机组73、校正模组74、撕膜模组75、电池吸取与贴合模组76，所述上CCD检测相机组72、电池吸取与贴合模组76设置于电池贴合三维模组71上；所述校正模组74、撕膜模组75、下CCD检测相机组73均设置于组装平台3上，均位于上CCD检测相机组72、电池吸取与贴合模组76下方位置。

更为具体的，所述电池贴合三维模组71包括电池贴合模组X轴77、电池贴合模组Y轴78、电池贴合模组Z轴79，所述电池贴合模组X轴77设置于电池贴合模组Y轴78上；所述电池贴合模组Z轴79设置于电池贴合模组X轴77上，所述上CCD检测相机组72、电池吸取与贴合模组76设置于电池贴合模组Z轴79上。

更为具体的，所述撕膜模组75包括夹持住电池上膜的撕膜气缸。

更为具体的，所述电池吸取与贴合模组76包括用以吸取电池或将电池贴合至手机框内的真空吸嘴710以及驱动真空吸嘴710旋转的旋转电机711。

更为具体的，所述上CCD检测相机组72用以对校正模组74上的电池拍照扫码或用以对手机框内的BTB状态拍照。

更为具体的，所述下CCD检测相机组73用以对电池的BTB状态拍照。

进一步的，上CCD检测相机组72将电池进行上CCD拍照扫码后电池吸取与贴合模组76将电池放入校正模组74校正，电池吸取与贴合模组76再吸取电池至撕膜模组75上方进行电池上的膜撕去，然后再到下CCD检测相机组73进行电池状态BTB的拍照，电池吸取与贴合模组76将电池移动至流水线模组5上贴装工位54正上方，当流水线模组5带动手机框来到此位时，上CCD检测相机组72进行手机框内BTB状态拍照，然后将两次拍照的状态进行对比后调整，电池吸取与贴合模组76将电池装入手机框内。

具体的，如图10所示，所述保压测试排废模组8包括保压测试三维模组81、测试模块82、保压滚压压头83，所述测试模块82、保压滚压压头83设置于保压测试三维模组81上。

更为具体的，所述保压测试三维模组81包括保压测试模组X轴84、保压测试模组Y轴85、保压测试模组Z轴86，所述保压测试模组X轴84设置于保压测试模组Y轴85上；所述保压测试模组Z轴设置于保压测试模组X轴84上，所述测试模块82、保压滚压压头83设置于保压测试模组Z轴86上。

更为具体的，所述保压滚压压头83上设置有保压压力传感器87。

更为具体的，所述保压测试三维模组81上设置有排废夹持气缸88，所述组装平台3上设置有排废同步带89，所述排废夹持气缸88夹持不合格品至排废同步带89排出。进一步的，在下CCD检测相机组73对电池BTB状态检测时，电池的BTB状态不合格的由电池吸取与贴合模组76也移至此处的排废同步带89排出。

进一步的，当装有手机框的载具10输送到流水线模组5的保压测试工位55时，首先通过装在保压测试工位55两侧的保压测试传感器514检测电池时否装入手机框内，如不是，则不做保压排出并报警通知手工/排废夹持气缸88取料；当检测到电池装入手机框内时，测试模块82的测试气缸821下降带动测试针822对装入手机框的电池进行电性能测试，测试不合格品由排废夹持气缸88排出至排废同步带89排出；如测试合格，测试模块82的测试气缸821提起测试针822，保压测试三维模组81带动保压滚压压头83进行滚压，然后由流水线模组5排出。

具体的，所述机架1的上部设置有机架上罩11，中部两侧设置分别有手机框放料区12与成品收料区13，底部设置有底脚14；所述机架上罩11外连接有***操作显示器15、三色灯16。进一步的，机架上罩11起到防护安全的作用，手机框放料区12与成品收料区13分别设置于流水线模组5的升降机511上，方便手机框的放料与成品的收料，***操作显示器15方便调试与查看，三色灯16起到报警警示作用。

本发明的工作流程如下：

(1)将装载电池的托盘放入电池满托盘工位44进行供料，上CCD检测相机组72将送入待装配的电池进行CCD二维扫码拍照后，电池吸取与贴合模组76吸取电池放入校正模组74校正，撕膜模组75撕膜，然后电池吸取与贴合模组76吸取电池放在下CCD检测相机组73上方位置对电池的BTB状态拍照后将电池移动至贴装工位54上方；同时，流水线模组5从手机框放料区12进行供料，流水线模组5带动装有手机框的载具10至探测工位53，并由异物检测模块6进行手机框内异物的探测，若检测不合则流水线模组5直接带动至保压测试工位55，并由排废夹持气缸88夹持不合格品至排废同步带89排出，若检测合格则流水线模组5带动至贴装工位54处；

(2)上CCD检测相机组72对地手机框内的BTB状态进行拍照，并与之前电池的BTB状态进行对比，并调整电池状态与手机框匹配；

(3)电池吸取与贴合模组76将电池与手机框的BTB进行扣合，并将电池装入手机框内；

(4)流水线模组5将装好电池的手机框带动至保压测试工位55，并由保压测试排废模组8进行测试、保压，合格品由流水线模组5带出至成品收料区13，不合格品由保压测试工位55移出至排废同步带89。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种电池组装设备，其特征在于：包括机架以及设置于机架上的机箱、组装平台，所述组装平台设置于机箱上；所述组装平台上包括电池自动上料模块、流水线模组、异物检测模块、电池自动贴合模组、保压测试排废模组，所述电池自动上料模块用以提供电池，所述流水线模组用以提供手机框；所述异物检测模块用以对手机框内进行异物检测，所述电池自动贴合模组用以对电池进行扫码、校正、撕膜、拍照，并对手机框内进行拍照后将电池装入手机框内；所述保压测试排废模组用以对成品进行测试保压，并将不合格品排出。

2.根据权利要求1所述的一种电池组装设备，其特征在于：所述电池自动上料模块包括上料三维模组、空托盘转运吸头模块、空托盘工位、电池满托盘工位，所述上料三维模组驱动空托盘转运吸头模块从电池满托盘工位上吸取电池或将取完电池的空托盘从电池满托盘工位上吸取至空托盘工位上。

3.根据权利要求1所述的一种电池组装设备，其特征在于：所述流水线模组包括上层流水线与下层流水线，所述上层流水线设有探测工位、贴装工位、保压测试工位；所述上层流水线与下层流水线均包括流水线电机、流水线主轮、流水线从轮，所述流水线电机与流水线主轮相连接；所述流水线主轮通过流水线链条与流水线从轮相连接，用于带动设置于流水线从轮上的流水线皮带上的装有手机框的载具传输。

4.根据权利要求1所述的一种电池组装设备，其特征在于：所述异物检测模块包括横向直线运动模块、光栅、工业相机，所述横向直线运动模块上设置有水平滑动连接的第一支架；所述光栅与工业相机设置于第一支架上，且光栅有两个并分别设置于工业相机的两侧。

5.根据权利要求1所述的一种电池组装设备，其特征在于：所述异物检测模块包括竖向直线运动模块、位移传感器、收缩弹簧、探测板，所述竖向直线运动模块上设置有垂直滑动连接的第二支架；所述位移传感器安装于第二支架上，所述收缩弹簧的一端与位移传感器相连接、另一端与探测板相连接。

6.根据权利要求1所述的一种电池组装设备，其特征在于：所述电池自动贴合模组包括电池贴合三维模组、上CCD检测相机组、下CCD检测相机组、校正模组、撕膜模组、电池吸取与贴合模组，所述上CCD检测相机组、电池吸取与贴合模组设置于电池贴合三维模组上；所述校正模组、撕膜模组、下CCD检测相机组均设置于组装平台上，均位于上CCD检测相机组、电池吸取与贴合模组下方位置。

7.根据权利要求1所述的一种电池组装设备，其特征在于：所述保压测试排废模组包括保压测试三维模组、测试模块、保压滚压压头，所述测试模块、保压滚压压头设置于保压测试三维模组上。

8.根据权利要求1所述的一种电池组装设备，其特征在于：所述机架的上部设置有机架上罩，中部两侧设置分别有手机框放料区与成品收料区，底部设置有底脚。

9.根据权利要求1所述的一种电池组装设备，其特征在于：所述机架上罩外连接有***操作显示器、三色灯。