CN115557186A - 一种处理组件、上料模组、电池模组生产线及其生产工艺 - Google Patents

一种处理组件、上料模组、电池模组生产线及其生产工艺 Download PDF

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CN115557186A CN202211230612.0A CN202211230612A CN115557186A CN 115557186 A CN115557186 A CN 115557186A CN 202211230612 A CN202211230612 A CN 202211230612A CN 115557186 A CN115557186 A CN 115557186A
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Abstract

本发明提供了一种处理组件,包括大包装上料段和电芯处理段,所述大包装上料段用于对进行电芯上料以及预加工处理;所述电芯处理段用于对经过大包装上料段加工后的合格电芯进行变距堆叠,便于后方工序加工处理;其中所述大包装段与所述电芯处理段之间设置有第一传送单元,所述第一传送单元用于对经过大包装上料段处理后的合格工件传送到电芯处理段;通过大包装上料段对电芯进行前置处理,保证电芯合格输送,通过电芯处理段对电芯进行变距堆叠,所述电芯处理段起到承上启下的作用,满足生产线的模块化、自动化设置,极大的保证生产稳定性和高效性。

Description

一种处理组件、上料模组、电池模组生产线及其生产工艺
技术领域
本发明属于电池生产技术领域,具体涉及一种处理组件、上料模组、电池模组生产线及其生产工艺。
背景技术
在新能源方形硬壳电池模组的生产制造过程中,需要将将检测合格后的电芯与侧板、端板、盖板、连接片等组件进行配对上线,然后将电芯根据一定的串并联顺序进行堆叠,为后续的侧板焊接、加热静置、Busbar焊接、打包等工序提供基础。在电芯堆叠前,往往还需要进行电芯及端板、盖板等组件进行上料、清洁、点胶等工序,而当前随着新能源汽车的快速发展,动力电池的电芯和模组的尺寸规格也越来越丰富多变,而集多种工艺、多道工序为一体的高效自动化模组装配解决方案还不多见,尤其是在兼顾严格的质量要求前提下的高效一体自动化解决方案。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明提供一种处理组件、上料模组、电池模组生产线及其生产工艺,以解决现有技术中的问题。
本发明其中一个实施例提供了一种处理组件,包括:
大包装上料段,所述大包装上料段用于对电芯进行上料和预加工处理;以及
电芯处理段,所述电芯处理段用于对经过大包装上料段加工后的合格电芯进行变距堆叠,便于后方工序加工处理;
其中,所述大包装上料段与所述电芯处理段之间设置有第一传送单元,所述第一传送单元用于对经过大包装上料段处理后的合格工件传送到电芯处理段。
在其中一个实施例中,所述大包装上料段包括:
大包装上料单元,所述大包装上料单元包括大包装来料放置位和大包装上料机器人,所述大包装上料放置位用于进行上料和/或去除包材,所述大包装上料机器人用于对大包装来料放置位上的工件进行抓取移动;
电芯底部清洁单元,所述电芯底部清洁单元用于对电芯底部进行清洗;以及
扫码检测单元,所述扫码检测单元用于对电芯进行扫码并检测;
其中,所述大包装上料放置位、大包装上料机器人、电芯底部清洁单元以及扫码检测单元按工序加工方向从前往后依次设置;所述大包装上料放置位与所述电芯底部清洁单元设置在所述大包装上料机器人的工作范围内。
在其中一个实施例中,所述扫码检测单元包括:
电芯扫码单元,所述电芯扫码单元用于对电芯进行扫码识别,并对扫码结果进行数据处理;以及
OCV检测单元,所述OCV检测单元用于对电芯进行检测;
其中,所述电芯扫码单元依工序加工方向设置于所述OCV检测单元前,电芯经电芯扫码单元扫码后输送到OCV检测单元进行检查。
在其中一个实施例中,所述大包装上料段还包括:
NG补料单元,所述NG补料单元用于对NG电芯进行替换;以及
清洗单元,所述清洗单元用于对电芯进行全面清洗;
其中,所述NG补料单元沿工序加工方向设置于所述清洗单元前,所述清洗单元对经过NG补料单元后的电芯和/或经过NG补料单元替换后的电芯进行清洗。
在其中一个实施例中,所述清洗单元包括清洗大面单元和清洗小面单元;
所述清洗小面单元,所述清洗小面单元对电芯的上半部分和下半部分依次进行清洗;
所述清洗大面单元,所述清洗大面单元用于对电芯大面进行清洗;
其中,所述清洗小面单元与所述清洗大面单元之间设置有间距。
在其中一个实施例中,所述电芯处理段包括电芯变距堆叠单元;
所述电芯变距堆叠单元设置于所述清洗小面单元与所述清洗大面单元之间;
所述电芯变距堆叠单元用于将经清洗小面单元清洗后的电芯加快输送到清洗大面单元处;
所述第一传送单元设置于所述电芯底部清洁单元后,且沿工序加工方向依次穿设过电芯扫码单元、OCV检测单元、NG补料单元、清洗小面单元以及电芯变距堆叠单元;
所述第一传送单元用于将经电芯底部清洁单元后的电芯依次输送到上述各个工序进行相应的加工。
本发明的其中一个实施例中还提供了一种上料模组,包括:
如上任意一项所述的处理组件;
片料上料段,所述片料上料段用于对经过所述处理组件加工后的合格电芯进行加工,且所述处理组件与所述片料上料段沿生产工序依次设置;以及
第二传送段,所述第二传送段前端穿设在所述清洗大面单元下方,所述第二传送段用于将经过清洗大面单元加工的电芯沿后方依次输送到各个工序进行加工;
其中,所述片料上料段沿加工工序方向设置于所述清洗大面单元后,且所述片料上料段设置于所述第二传送段的一侧或两侧,电芯经所述第二传送段用于将经过处理组件加工后的合格工件传送到片料上料段。
在其中一个实施例中,所述片料上料段包括:
大面涂胶单元,所述大面涂胶单元用于对电芯进行涂胶;
上料单元,所述上料单元用于对电芯进行贴胶;以及
切换单元,所述切换单元用于对电芯进行贴胶压紧或涂胶;
其中,所述大面涂胶单元、上料单元和切换单元沿加工工序方向依次设置。
在其中一个实施例中,所述上料单元包括:
撕纸单元,所述撕纸单元用于搬送物料并对物料进行撕纸;
视觉拍照单元,所述视觉拍照用于对物料进行拍照检测物料是否完成撕纸;以及
机械臂搬送单元,所述机械臂搬送单元用于对物料进行搬送;
其中,所述机械臂搬送单元先对执行完撕纸后的物料进行搬送到视觉拍照单元位置进行拍照检测,视觉拍照单元拍照检测合格后,机械臂搬送单元再次将物料搬送往下一工序,对电芯进行贴胶。
在其中一个实施例中,所述切换单元包括:
滚压模块,所述滚压模块对贴胶后的隔热垫和/或缓冲垫使其贴胶更牢靠;以及
撕纸模块,所述撕纸模块对电芯贴胶顶部的离型纸进行撕离;
其中所述滚压模块沿加工工序方向设置于所述撕纸模块前,所述撕纸模块用于对经过滚压模块加工的电芯进行加工,所述滚压模块设置于所述第二传送段的一侧或两侧,所述第二传送段穿设过所述撕纸模块。
在其中一个实施例中,所述切换单元包括:
滚压模块,所述滚压模块对贴胶后的隔热垫和/或缓冲垫使其贴胶更牢靠;以及
撕纸模块,所述撕纸模块对电芯贴胶顶部的离型纸进行撕离;
其中,所述滚压模块沿加工工序方向设置于所述撕纸模块前,所述撕纸模块用于对经过滚压模块加工的电芯进行加工,所述滚压模块设置于所述第二传送段的一侧或两侧,所述第二传送段穿设过所述撕纸模块。
在其中一个实施例中,所述切换单元包括:
等离子清洗组件,所述等离子清洗组件用于清洗隔热垫和/或缓冲垫上表面;以及
涂胶头组件,所述涂胶头组件用于对进行等离子清洗后的隔热垫和/或缓冲垫进行三轴涂胶;
其中,所述等离子清洗组件沿加工工序方向设置于所述涂胶头组件前,所述涂胶头组件用于对经过所述等离子清洗组件加工的电芯进行加工,所述等离子清洗组件设置于所述第二传送段的一侧或两侧,所述第二传送段穿设过所述涂胶头组件。
在其中一个实施例中,所述上料模组还包括第一小件上料段,所述第一小件上料段沿加工工序方向设置于所述片料上料段后,且所述片料上料段与所述第一小件上料段之间还设置有CCD检测单元,所述CCD检测单元用于对电芯进行检测贴胶信息,所述第一小件上料段和所述CCD检测单元设置于所述第二传送段一侧或两侧。
在其中一个实施例中,所述第一小件上料段包括:
后端板上料单元,所述后端板上料单元用于对电芯进行后端板安装;
绝缘罩上料单元,所述绝缘罩上料单元用于对电芯进行绝缘罩安装;以及
前端板上料单元,所述前端板上料单元用于对电芯进行前端板安装;
其中,所述后端板上料单元、绝缘罩上料单元和前端板上料单元沿加工工序方向依次设置,且所述后端板上料单元、绝缘罩上料单元和前端板上料单元设置于所述第二传送段的一侧或两侧。
本发明的其中一个实施例中还提供了一种电芯安装生产线,包括:
两个如上任意一项所述的上料模组,所述两个上料模组对称设置;以及
两个电芯堆叠单元,所述两个电芯堆叠单元分别沿加工工序方向设置于所述两个上料模组后,所述两个电芯堆叠单元对称设置,且对称线与所述两个上料模组的对称线为同一直线,所述电芯堆叠单元用于对电芯进行堆叠组合形成电池模组。
在其中一个实施例中,所述电芯安装生产线还包括第二小件上料段,所述第二小件上料段沿加工方向设置于上料模组后方,且所述第二小件上料段设置于所述两个电芯堆叠单元的一侧;所述第二小件上料段用于进行侧板处理,所述处理后的侧板用于安装在所述电芯和/或电池模组相应的两侧。
本发明的其中一个实施例中还提供了一种生产工艺,使用如上任意一项所述的一种电芯安装生产线的生产工艺,包括以下步骤:
A、通过大包装上料段对电芯进行上料以及预加工处理;其中,预加工处理过程中,电芯通过第一传送单元在大包装上料段的各个工序内进行依次输送;
B、经预加工处理后的合格电芯放置到第二传送段上依次输送到片料上料段、第一小件上料段的各个工序中进行上料加工,
C、上料加工完成后,通过电芯堆叠单元进行电芯堆叠,形成电池模组,同时,通过第二小件上料段对侧板进行处理,所述侧板用于安装在所述电芯和/或电池模组相应的两侧。
在其中一个实施中,所述步骤A的具体加工步骤为:
A1、电芯运输到大包装上料位后,机器人对电芯进行夹紧,同时大包装上料位对电芯进行移除包材,机器人搬运电芯到底部清洁单元进行底部清洁;
A2、电芯在第一传送单元上进行传送,电芯传送到扫码检测单元工位,扫码检测单元对电芯进行扫码并检测;
A3、检测后的电芯输送到NG补料单元,NG补料单元对NG电芯进行替换,将NG电芯移出,并补上检测合格的电芯;
A4、电芯通过第一传送单元输送到下一工序,清洁单元对电芯进行清洗。
在其中一个实施例中,所述步骤B的具体加工步骤为:
B1、电芯经步骤A预处理完毕后,放置到第二传送段上进行往后续加工工序进行输送,所述第二传送段为步进式运动,当电芯完成上一工序后,通过第二传送段步进式传送到下一工序中进行加工;
B2、电芯经第二传送段输送到上料单元,通过上料单元对电芯进行贴胶;
B3、贴胶完成后电芯进入下一工序;电芯输送到切换单元工序中,当电芯对贴胶部进行贴胶时,切换单元对电芯贴胶后的贴胶部进行滚压和撕纸;当电芯贴胶部进行涂胶时,切换单元对电芯的贴胶部进行涂胶;电芯进入下一工序;
B4、CCD检测单元对电芯贴胶部进行检测,检测合格,电芯输送到一下工序;
B5、后端板上料单元进行端板上料,
B6、绝缘罩上料单元进行绝缘罩上料;
B7、前端板上料单元进行上料。
在其中一个实施例中,所述步骤C中电芯堆叠单元的具体加工步骤为:
C1、电芯堆叠单元抓取端板到上位部
C2、电芯堆叠单元抓取电芯到上位部
C3、多次循环上述C1、C2步骤;
C4、电芯堆叠单元抓取上端板到上位部,电芯模组堆叠完成,
C5、电芯堆叠单元对堆叠好的模组进行一次保压;
C6、模组进行对中保压,旋转180度,模组对中机构打开。
在其中一个实施例中,所述步骤C中第二小件上料段的具体加工步骤为:
D1、人工上侧板到侧板积放链输送模块的托盘上,侧板积放链输送模块进行输送;
D2、侧板上线抓手模块抓取运动到位的侧板放置到侧板步进输送模块上进行输送;
D3、侧板步进输送模块输送过程中各加工工序对侧板进行依次加工;
D4、三轴抓手模块到位夹取加工完成的侧板,三轴抓手模块将侧板放置到侧板下料滑台模块上沿后方进行输送。
以上实施例所提供的一种处理组件、上料模组、电池模组生产线及其生产工艺具有以下有益效果:
1、通过沿加工工序依次设置第一传送单元、第二传送段以及第三传送单元以及相应的输送的托盘,实现了电芯堆叠形成电池模组的生产线自动化,实现了模块化到整体化的自动化生产过程,提高了生产效率和生产质量。
2、在其中一个实施例中,通过处理组件后段设置的电芯变距堆叠单元,保证了电芯从处理组件无缝衔接的输送到下一工序前进行堆叠,等待下一步工序使用,避免出现后序工序因无物料从而无法正常进行工作,保障了生产线稳定高效执行,同时也便于对前方工序处理后的物料进行堆叠,当前方工序加快或放慢或故障需维修时,后方工序可继续执行工作。并且,由于电芯变距堆叠单元设置在小清洗面单元和大清洗面单元之间,且第二传送段的开始部位设置在大清洗面单元下方,其进一步加强了堆叠输送功能。
3、在其中一个实施例中,电芯安装生产线通过采用单件流对称式对电芯进行加工处理,从而形成电芯模组,保证了电芯依次有序输送到各工序进行一对一加工处理,极大的保障了电芯模组质量,且通过多线对称式进行,从而实现了高效生产。
4、在其中一个实施例中,通过在生产线后端设置电芯堆叠单元,对加工处理后的电芯进行堆叠,从而实现了电芯模组的组成,且通过电芯堆叠单元的转动设置,极大保证了电芯堆叠单元的灵活性和高机动性,使得电芯堆叠单元可根据需要与下一生产工序进行组合使用,从而实现电芯模组整体生产一体化。
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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的生产线的布局示意图;
图2为图1中的电芯生产线的简化布局示意图;
图3为图1中的大包装上料段的结构示意图;
图4为图3中的大包装来料放置位的结构示意图;
图5为图3中的大包装上料机器人的结构示意图;
图6为图3中的电芯底部清洁单元的结构示意图;
图7为图1中的扫码单元的结构示意图;
图8为图1中的电芯变距单元的结构示意图;
图9为图1中的清洗单元的结构示意图;
图10为图9中的清洗小面单元的结构示意图;
图11为图9中的清洗大面单元的结构示意图;
图12为图1中的第二传送单元的结构示意图;
图13为图1中的大面涂胶单元的结构示意图;
图14为图1中的上料单元的结构示意图;
图15为图1中的切换单元的结构示意图;
图16为图1中的后端板上料单元的结构示意图;
图17为图1中的绝缘罩上料单元的结构示意图;
图18为图1中的电芯堆叠单元的结构示意图;
图19为图1中的电芯堆叠台的结构示意图;
图20为图1中的第二小件上料段的结构示意图。
附图标号:
100、处理组件,110、大包装上料段,111、大包装上料单元,111-1、大包装来料放置位,111-2、大包装上料机器人,112、电芯底部清洁单元,113、扫码检测单元,114、NG补料单元,115、清洗单元,115-1清洗小面单元,115-2清洗大面单元,120、电芯处理段,121、电芯变距堆叠单元,130、第一传送单元;200、上料模组,210、片料上料段,211、上料单元,211-1、撕纸单元,211-2、视觉拍照单元,211-3、机械臂搬送单元,211-4、设备机架B,212、切换单元,212-1、滚压模块,212-2、撕纸模块,213、大面涂胶单元,214、CCD检测单元;220、第二传送单元,221、顶升机构,222、打开机构,223、底部机架,224、滚动条,225、回流倍速链,226、脱钩机构,227、托盘感应组件,228、托盘定位机构,230、第一小件上料段,231、后端板上料单元,232、绝缘罩上料单元,233、前端板上料单元,240、第三传送单元,300、电池模组生产线,310、电芯堆叠单元,311、机器人组件,312、电芯抓手,313、电芯堆叠台,313-1、电芯转台,313-2、电芯堆叠夹具,313-3、电器组件,320、第二小件上料段,321、第三托盘,322、侧板积放链输送模块,323、侧板取件抓手模块,224、侧板步进输送模块,325、侧板清洗三轴模块,326、侧板涂胶机器人,327、一轴模组拍照模块,328、下料三轴抓手模块,329、侧板下料滑台模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明,若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,若全文中出现的“和/或”或者“及/或”,其含义包括三个并列的方案,以“A和/或B”为例,包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
请参阅图1-图11,本发明其中一个实施例提供了一种处理组件100,包括:
大包装上料段110,所述大包装上料段110用于对进行电芯上料以及预加工处理;以及
电芯处理段120,所述电芯处理段120用于对经过大包装上料段110加工后的合格电芯进行变距堆叠,便于后方工序加工处理;
其中,大包装上料,是指来料的电芯非裸电芯,而是是经包材及底拖包装排列入箱以满足电芯安装过程中的安全性要求,行业内通称“大包装”,其中的包材包括泡棉、橡胶等弹性材料,底托包括栈板、托盘、卡槽箱等。大包装:电芯来料不仅仅有电芯,还包含了电芯包材及底拖,这一整个习惯叫大包装,因此俗称“大包装上料”。
根据需要,所述大包装上料段110的工作区域穿设有第一传送单元130,用于对电芯进行输送,并沿加工工序方向依次经过所述大包装上料段110的工作区域,以使所述大包装上料段110对电芯依次进行预加工处理;所述电芯处理段120沿加工工序方向设置于所述第一传送单元130后,以使所述电芯处理段120对所述第一传送单元130输送到位的电芯进行放置。
其中所述大包装段与所述电芯处理段120之间设置有第一传送单元130,所述第一传送单元130用于对经过大包装上料段110处理后的合格工件传送到电芯处理段120。
在本实施例中,所述第一传送单元130包括第一托盘以及第一传动机构,所述第一托盘与电芯匹配,用于对电芯进行限位固定,且所述第一托盘上可放置多个电芯,所述第一托盘与所述第一传送机构配合使用,所述第一托盘设置在第一传动机构上,且第一托盘通过第一传动机构进行运动,工作时,电芯放置在第一托盘上进行定位,第一托盘在第一传动机构上进行滑动运动,从而实现了电芯传送到各个工序中进行加工处理。
具体的,通过大包装上料段110对电芯进行前置处理(预加工处理),所述预加工处理包括对电芯进行底部清洗、表面清洗和扫码检测等,保证电芯合格输送,通过电芯处理段120对电芯进行变距堆叠,所述电芯处理段120起到承上启下的作用,满足生产线的模块化、自动化设置,极大的保证生产稳定性和高效性。
在其中一个实施例中,所述大包装上料段110包括:
大包装上料单元211111,所述大包装上料单元211111包括大包装来料放置位111-1和大包装上料机器人111-2,所述大包装上料放置位用于进行上料、下泡棉和/或栈板,所述大包装上料机器人111-2用于对大包装来料放置位111-1上的工件进行抓取移动;
电芯底部清洁单元112,所述电芯底部清洁单元112用于对电芯底部进行清洗;以及
扫码检测单元113,所述扫码检测单元113用于对电芯进行扫码并检测;
其中所述大包装上料放置位、大包装上料机器人111-2、电芯底部清洁单元112以及扫码检测单元113按工序加工方向从前往后依次设置;所述大包装上料放置位与所述电芯底部清洁单元112设置在所述大包装上料机器人111-2的工作范围内。所述第一传送单元130沿加工工序方向设置于所述电芯底部清洁单元112后,以使第一传送单元130对经过所述电芯底部清洁单元112处理后的电芯进行输送。
在本实施例中,所述大包装来料放置位111-1设置有三个,所述三个上料工位不分先后顺序,同时兼具上料、下泡棉和/或栈板的作用;所述三个大包装来料放置位111-1并排设置,所述大包装上料机器人111-2沿加工工序方向设置于三个大包装来料放置位111-1后方,所述电芯底部清洁单元112沿加工工序方向设置于三个大包装来料放置位111-1后方,所述大包装上料机器人111-2与电芯底部清洗单元115可并排或先后沿加工工序方向设置于三个大包装来料放置位111-1后方均可,所述大包装上料放置位与所述电芯底部清洁单元112设置在所述大包装上料机器人111-2的工作范围内。包材包括泡棉、栈板等用于对电芯进行外包装的物料。
其中,所述大包装上料机器人111-2为多方位运动机器人,所述多方位运动机器人具有多个运动关节,所述多个运动关节可分别在X、Y和/或Z轴平面上进行360度转动,所述打包装上料机器人末端安装有抓手,所述抓手用于夹取电芯,通过打包装上料机器人与抓手的结合使用,高效精确对大包装来料放置位111-1上的电芯进行夹取,移动到电芯底部清洁单元112,清洗完成后,将电芯放置到第一传送机构上的第一托盘上。
大包装上料步骤:泡棉电芯入位,到达大包装来料放置位111-1,大包装上料机器人111-2在原点,大包装上料机器人111-2工作,运动到达电芯上方测距,拍照;通过测距拍照识别电芯位置,大包装上料机器人111-2抓手下探抓取电芯,大包装上料机器人111-2抓取电芯后移动至底部清洗位置,同时电芯第一托盘回流进站,第一托盘提升定位,第一托盘流入第一传送机构,清洗完成后,抓取电芯放置到第一托盘上;具体的,机器人抓手移动到测距位置,测距,抓手移动抓取位置,夹爪夹取一组电芯,推泡棉气缸伸出,抓手抓取电芯移动到电芯底部清洁单元112位置,进行清洗电芯底部,抓手移动到第一传送单元130上的第一托盘处,兜底气缸伸出,对托盘进行定位,抓手移动到释放电芯位置,抓手打开释放电芯到第一托盘上,抓手上升,大包装上料机器人111-2回原位,同时兜底气缸缩回,第一托盘在第一传送机构上进行传送。
在其中一个实施例中,所述扫码检测单元113包括:
电芯扫码单元,所述电芯扫码单元用于对电芯进行扫码识别,并对扫码结果进行数据处理;以及
OCV检测单元,所述OCV检测单元用于对电芯进行检测;
其中,所述电芯扫码单元依工序加工方向设置于所述OCV检测单元前,电芯经电芯扫码单元扫码后输送到OCV检测单元进行检查。
在本实施例中,所述电芯扫码单元包括底架A、第一托盘定位顶升结构、移动模组、扫码相机和光源固定支架及调整结构,所述第一托盘定位顶升结构安装在底架A上,所述移动模组安装在底架A上,所述扫码相机安装在移动模组的前方位面上,且扫码相机通过移动模组进行前、后、左、右、上和下方向上的移动,通过移动模组高效实现了扫码相机灵活的对电芯进行扫码识别,所述移动模组为多轴滑座,所述多轴滑座包括X、Y和/或Z轴滑座,所述调整结构安装在所述底架A上,所述光源固定支架安装在调整结构上,所述光源固定支架设置在扫码相机下方,所述电芯扫码单元可以实现对不同型号的电芯进行扫码,必要时,可根据电芯型号的尺寸匹配对应尺寸的电芯扫码单元;工作时,当第一托盘通过第一传动机构运动光源固定支架下方时,第一托盘定位顶升结构对第一托盘进行顶升,相机开始拍照扫码,相机移动到下一个扫码位置,移动过程处理拍照数据,直至电芯扫码结束,顶升机构221下降,第一托盘向下一工序移动。
所述OCV检测单元安装在所述电芯扫码单元上,所述OCV检测单元安装在移动模组的后方位上,所述OCV检测单元与所述扫码相机、光源固定支架及调整结构安装在移动模组的两相对面上,且所述OCV检测单元沿加工工序方向设置在扫码相机后方;所述OCV检测单元与所述OCV检测单元包括快速取换手柄、可连续调整兼容的探针模组、航空插头及伺服上下移动模组,所述伺服上下移动模组包括Z轴伺服减速电机(带自锁)和Z轴滑座,所述航空插头安装在Z轴伺服减速电机和所述Z轴滑座之间,所述Z轴伺服减速电机带自锁,所述伺服上下移动模组安装在所述移动模组上,所述快速取换手柄安装在伺服上下移动模组上,所述可连续调整兼容的探针模组安装在快速取换手柄上,工作时,当第一托盘经过扫码相机后,移动到OCV检测单元下方,OCV检测单元下方的定位顶升结构将第一托盘顶升,可连续调整兼容的探针模组下降对第一托盘上的电芯进行检测,检测完成后,定位顶升结构下降,第一托盘向一下工序移动。
电芯扫码流程:托盘到位,接近开关感应到托盘到位,顶升定位机构定位托盘,把第一托盘顶升到位,相机开始拍照扫码,相机扫码4个电芯,移至另一组电芯为扫码,移至另一组电芯扫码,移至另一组电芯扫码;,相机移动到下一个扫码位置,(移动过程处理拍照数据),相机扫码4个电芯,重复4、5步骤4次,顶升机构221下降,第一托盘移出。
OCV检测流程:托盘到位,设置在第一传送单元130的接近开关感应到托盘到位,顶升定位机构定位托盘,把托盘顶升到位,探针模组启动下降测量,探针模组的检测板移动到托盘位置,检测板下降,检测板上的探针接触电芯,检测电芯,测量完成后模组上升,检测板缩回,顶升机构221下降,托盘移出。
在其中一个实施例中,所述大包装上料段110还包括:
NG补料单元114,所述NG补料单元114用于对NG电芯进行替换;以及
清洗单元115,所述清洗单元115用于对电芯进行全面或表面清洗;
其中,所述NG补料单元114沿工序加工方向设置于所述清洗单元115前,所述清洗单元115对经过NG补料单元114后的电芯进行表面清洗,和/或经过NG补料单元114替换后的电芯进行表面清洗。
在本实施例中,所述NG补料单元114包括底架B、三轴取料组件、NG托盘自动移出组件、第一托盘回流通道和推料小车,所述三轴取料组件安装在所述底架B上,所述NG托盘自动移出组件安装在底架B上,且所述NG托盘自动移出组件设置在所述三轴取料组件下方,所述第一托盘回流通道设置在底架B下方,所述推料小车设置在底架B一侧,所述推料小车底部设置有外向轮,所述推料小车设置有剪刀式升降结构。NG电芯替换流程:第一托盘通过第一传动机构运动到位,第一托盘横移组件下降,第一托盘移至最右侧,NG电芯待合格电芯替换完成后,NG托盘自动移出组件移出第一托盘,人工将托盘移至推料小车,人工将小车下降,推托盘经回流通道返回主线;托盘到位,托盘定位,抓取电芯,经过清洗组件,微动开关检测电芯,缓慢移动清洗,清洗结束,放入下一工位。
在其中一个实施例中,所述清洗单元115包括清洗大面单元115-2和清洗小面单元115-1;
所述清洗小面单元115-1,所述清洗小面单元115-1对电芯的上半部分和下半部分依次进行清洗;或用于对电芯的小面进行清洗;
所述清洗大面单元115-2,所述清洗大面单元115-2用于对电芯大面进行清洗;或用于对电芯的大面进行清洗;
其中,所述清洗小面单元115-1与所述清洗大面单元115-2之间设置有间距。
在本实施例中,所述清洗小面单元115-1安装在底架B上,且设置在三轴取料组件后和NG托盘自动移出组件后方,所述清洗小面单元115-1包括压紧电芯结构、顶升结构、小面清洗等离子头模组、等离子枪管线支架和吸尘支架移动滑竿,所述等离子枪管线支架设置有两个,所述两个等离子枪管支架安装在底架B上,所述两个等离子枪管支架设有间距,所述小面清洗等离子头模组安装在底架B上,且所述小面清洗等离子头模组设置在两个等离子枪管支架之间,所述顶升结构设置在小面清洗等离子头模组下方,所述顶升结构包括顶升托盘结构和顶升电芯结构,所述顶升托盘结构安装在底架B上,所述顶升电芯结构安装在顶升托盘结构上。
所述清洗大面单元115-2沿加工工序方向设置在清洗小面单元115-1后方,所述清洗大面单元115-2与清洗小面单元115-1之间设置有间距,所述清洗大面单元115-2包括设备机架A、机器人***、清洗组件和清洗抓手,所述机器人***安装在所述设备机架A上,所述清洗组件安装在设备机架A上,所述清洗抓手安装在机器人***上;所述清洗组件包括固定支座、换向机构手轮、微动开关、吸尘装置、保护罩和清洗枪,所述固定支座安装在设备机架A上,所述换型机构手轮安装在固定支座上,所述保护罩安装在固定支座上,所述清洗枪安装在固定支座上,所述吸尘装置安装在固定支座上,所述吸尘装置与所述清洗枪同侧设置所述清洗组件为对称式结构,所述清洗组件对称设置的清洗枪与吸尘装置之间设置有第一预设距离,所述第一预设距离等于和/或大于工作时电芯两清洗面之间的距离;所述清洗抓手包括机架、驱动气缸、电芯检测器和电芯夹爪,所述机架安装在机器人***上,所述驱动气缸安装在机架上,所述电芯检测器安装在机架上,所述机架设置有调节槽,所述电芯夹爪安装在机架的调节槽处,所述电芯夹爪通过调节槽进行尺寸调节,根据不同电芯型号和尺寸调节到相对应的距离对电芯进行夹持,所述电芯检测器为光电检测;工作时,所述机器人***驱动抓手抓取运动到位的电芯,电芯检测器检测到电芯在位,夹爪夹紧电芯,微动开关检测电芯,将电芯大面经过清洗组件进行缓慢移动清洗,清洗完成后放置到下一工序位置。
小面清洗:托盘到位后顶升,顶升电芯,上方下压电芯固定,等离子枪边清洗边移动,清洗完毕模组上升,电芯复位,托盘下降,流向下一工位;托盘接近开关感应到托盘到位,托盘顶升定位,电芯顶升机构221顶升电芯和压电芯机构下降(同时动作),模组带清洗头下降到清洗位置1,清洗电芯上半部分,模组带清洗头下降到清洗位置2,清洗电芯下半部分,模组回原位,电芯顶升机构221缩回和压电芯机构上升(同时动作),托盘顶升机构221缩回,托盘出站;
大面清洗工位:清洗时,电芯经6轴机器人抓手驱动,每次2个电芯,将电芯大面经过等离子旋转喷枪,达到清洗效果;具体的,托盘进出站及定位,机器人从原点/不干涉区移动到电芯抓取位,机器人抓取电芯,机器人移动到清洗位,清洗电芯,机器人移动到托盘位,机器人放置电芯,机器人回原点,机器人从原点/不干涉区移动到电芯抓取位,机器人抓取电芯,机器人移动到清洗位,清洗电芯,机器人移动到托盘位,机器人放置电芯,机器人回原点。
清洗组件:托盘到位,托盘定位,抓取电芯,经过清洗组件,微动开关检测电芯,缓慢移动清洗,清洗结束,放入下一工位。
机器人组件311:驱动抓手抓取电芯进行清洗,清洗结束后放件。
清洗抓手:托盘到位,托盘定位,抓取到位,光电检测电芯在位,夹爪夹紧,经过清洗,清洗结束,放入下一工位,下一个循环。
在其中一个实施例中,所述电芯处理段120包括电芯变距堆叠单元121;
所述电芯变距堆叠单元121设置于所述清洗小面单元115-1与所述清洗大面单元115-2之间;
所述电芯变距堆叠单元121用于将经清洗小面单元115-1清洗后的电芯加快输送到清洗大面单元115-2处;
所述第一传送单元130设置于所述电芯底部清洁单元112后,且沿工序加工方向依次穿设过电芯扫码单元、OCV检测单元、NG补料单元114、清洗小面单元115-1以及电芯变距堆叠单元121;
所述第一传送单元130用于将经电芯底部清洁单元112后的电芯依次输送到上述各个工序进行相应的加工。
在本实施例中,所述第一传送单元130末端穿设在所述电芯变距堆叠单元121的前端上方,所述电芯变距堆叠单元121设置在清洗小面单元115-1与所述清洗大面单元115-2之间,所述电芯变距堆叠单元121用于满足节拍加快第一托盘单位速度,所述电芯变距堆叠单元121包括底架C、滑轨支座、驱动电机、插销和皮带,所述滑轨支座安装在底架C相对的两侧上,所述插销和皮带安装在滑轨支座上,所述驱动电机安装在滑轨支座上,所述驱动电机与皮带传动连接;工作时,当第一托盘运动到电芯变距堆叠单元121上时,四个插销***2组托盘侧面,电机驱动,带动第一托盘运动,运动到位后,底部顶升定位托盘,插销缩回返回原始位置,等待下一托盘,往复循环。
托盘流入,四个插销***2组托盘侧面,电机驱动920mm,底部顶升定位托盘,插销缩回,返回上件位置,往复循环;步进输送机构是为了满足节拍加快托盘到位速度。
图12-图15,本发明的其中一个实施例中还提供了一种上料模组200,包括:
如上任意一项所述的处理组件100;
片料上料段210,所述片料上料段210用于对经过所述处理组件100加工后的合格电芯进行加工,且所述处理组件100与所述片料上料段210沿生产工序依次设置;以及
第二传送段,所述第二传送段前端穿设在所述清洗大面单元115-2下方,所述第二传送段用于将经过清洗大面单元115-2加工的电芯沿后方依次输送到各个工序进行加工;
其中所述片料上料段210沿加工工序方向设置于所述清洗大面单元115-2后,且所述片料上料段210设置于所述第二传送段的一侧或两侧,电芯经所述第二传送段用于将经过处理组件100加工后的合格工件传送到片料上料段210。和/或,所述第二传送段依次穿设过所述片料上料段210的工作区域。
在本实施例中,所述第二传送段包括第二托盘和第二传送机构,所述第二托盘设置有两个电芯放置位,所述两个电芯放置位可根据不同型号的电芯进行相对应调节,满足不同电芯的尺寸需求,所述电芯放置位包括水平限位单元和垂直限位单元,所述第二托盘设置有多排水平和垂直方向上的限位孔,所述第二托盘上设置有限位座,通过插拔螺丝及定位销将限位座固定在不同的限位孔上,从而实现第二托盘对不同型号和尺寸的电芯进行定位;所述第二传送段与第一传送单元130平行和/或同一直线设置。第二传送段用于对经过所述清洗大面单元115-2加工的电芯沿加工工序方向依次输送,以使所述片料上料段210依次对电芯进行加工处理。
所述第二传送机构包括顶升机构221、打开机构222、底部机架223、步进机构、滚轮条、回流倍速链225、脱钩机构226和托盘感应组件227及托盘定位机构228;所述打开机构222安装在顶升机构221上方,所述顶升机构221和打开机构222设置在所述清洗大面单元115-2的设备机架A下方,便于沿加工工序方向设置在第一传送机构和/或电芯变距单元之后,从而实现自动化加工;所述底部机架223沿加工工序设置在所述顶升机构221和打开机构222以及清洗大面单元115-2后方,所述步进机构安装在底部机架223上,所述滚动条224安装在所述底部机架223上,所述滚轮条设置有四条,分别相对设置,所述滚轮条上安装有托盘定位机构228、托盘感应组件227和脱钩机构226,所述脱钩机构226沿加工工序方向设置在清洗大面单元115-2后方,所述脱钩机构226包括水平脱钩机构226和垂直脱钩机构226,所述水平脱钩机构226和垂直脱钩机构226用于对第二托盘上的水平限位单元和垂直限位单元进行调节,从而实现电芯放置到位和/或释放电芯;所述打开机构222安装有托盘定位机构228和托盘感应组件227,所述托盘定位机构228为插拔定位插销,所述感应组件包括感应器和读写头,所述感应器用于感应托盘在位信息,所述读写头用于读取电芯码,所述步进机构设置在所述滚轮条下方,所述回流倍速链225安装在底部机架223上,且所述回流倍速链225的一端穿设在顶升机构221上,所述回流倍速链225设置在滚轮条及步进机构下方,所述第二传送机构还安装有电器组件313-3,用于对第二传送机构的各部件进行驱动控制;工作时,空闲的第二托盘通过回流倍速链225运动到顶升机构221上,所述顶升机构221检测到第二托盘运动到位,对第二托盘进行顶升,打开机构222对顶升到位的第二托盘进行定位,顶升机构221复位,打开机构222的感应组件检测到托盘载位信息,读写头读取电芯码,步进机构运动到第二托盘下方,步进机构上的托盘定位机构228对第二托盘进行定位,打开机构222上的定位机构复位,步进机构驱动,带动托盘向下一工序运动,所述脱钩机构226对第二托盘的电芯放置位进行调节,清洗大面单元115-2对电芯清洗完成后,放置到第二托盘上,脱钩机构226复位,步进机构上的托盘定位机构228对第二托盘进行定位,滚轮条上的托盘定位机构228复位,步进机构运动,带动托盘向下一工序移动,当步进机构带动第二托盘和电芯完成加工处理后,电芯进入下一加工工序,空闲的第二托盘通过回流倍速链225的回流到顶升机构221循环利用。
步进线托盘:换型时插拔螺丝及定位销。
步进输送:托盘回流,升降到工作位置,流入到顶升定位位置,举升到上层工作位,打开机构222关闭,举升下降,托盘定位机构228定位,托盘感应在位检测,步进机构定位,托盘定位缩回,步进机构拉拽到下一工位,托盘定位机构228定位,脱钩机构2261/2拉开托盘弹簧机构,大面清洗抓手放电芯,感应电芯在位,脱钩机构2261/2脱开托盘弹簧机构,大面清洗抓手撤离,步进线机构拉拽到下一工位,往复循环。
托盘顶升:底部托盘回流到顶升位置(输送长度1000mm,输送速度250mm/s),感应托盘在为底部顶升顶起(顶升行程450mm,顶升速度200mm/s)顶升到位后上层输送机构关闭(行程100mm),托盘定位销伸出定位托盘,顶升下降,步进机构移动到位,插销定位托盘(顶升下降中间位置加检测),定位机构缩回,步进线机构拉走,上层输送机构打开,底部托盘回流到顶升位置(输送长度1000mm,输送速度250mm/s),感应托盘在位底部顶升顶起(顶升行程450mm,顶升速度200mm/s),顶升到位后上层输送机构关闭(行程100mm),托盘定位销伸出定位托盘,顶升下降,步进机构移动到位,插销定位托盘(顶升下降中间位置加检测),定位机构缩回,步进线机构拉走,上层输送机构打开。
步进机构:检测托盘在位且托盘顶升机构221下降到安全位置,进线机构移动到顶升位置,步进线机构定位销伸出,定位托盘,步进机构带动托盘走一个步距(移动距离1000mm),定位机构定位,步进线机构托盘定位销缩回,等待其工位动作完。
顶升机构221:底部托盘回流到位,托盘在位信号感应,气缸驱动顶升托盘,顶升到位后下降,等待下一组空托盘回流到位,往复循环,
打开机构222:托盘经顶升到位,顶升过程中槽型开关感应信号,气缸驱动关闭,托盘定位机构228定位销伸出,顶升下降,托盘在位检测感应到托盘在位,读写头读取电芯码,步进机构到位定位销伸出定位,托盘定位机构228定位销缩回,步进到下一工位,托盘在位检测信号丢失,往复循环。(打开机构222由4组驱动气缸驱动,长度方向2组直线导轨控制方向。驱动顶部滚轮条。
步进机构:前部打开机构222托盘检测在位,步进线设备移动到打开机构222处,托盘定位机构228伸出,向下一个工位步进,往复循环,(步进机构:蓝色框架固定在整个设备的机架上,黄色框架位驱动机架由电机齿轮条驱动。2侧滑轨控制驱动方向,每次驱动距离1000mm。往复运动。
底部机架223:顶部滚轮条:滚轮条为拼接而成安装在铝型材上,作为整体在安装在固定机架上。回流倍速链225:直接安装在固定机架上,用于空托盘回流,重复循环利用。
托盘定位机构228:步进线机构拉拽到位,感应托盘在位,读码器读码,托盘定位机构228定位销伸出定位,进行其他工艺,完成工艺后步进机构定位销与托盘定位销交互定位,步进线设备拖拽至下一工位。
脱钩机构226:托盘到位,纵向气缸缩回拉开托盘弹簧,等待放入电芯,横向气缸伸出,纵向气缸伸出,托盘流出,下一组托盘流入,往复循环。
纵向气缸的脱钩机构226:托盘流入,气缸伸出到位,等待放入电芯,气缸缩回,往复循环。纵向气缸的脱钩机构226设置有四个气缸,因步进线设备来料为相互交替,所述四个气缸两两为一组,根据步进线相互交替来料从而交替使用;通过脱钩机构226对托盘进行横向和/或纵向操作,从而实现将电芯放置到托盘上,电芯通过托盘定位,且通过第二传送机构对托盘进行输送,从而实现将电芯输送到上料模组200的各个工序进行加工。
在其中一个实施例中,所述片料上料段210包括大面涂胶单元213、上料单元211和切换单元212,所述大面涂胶单元213用于对电芯进行涂胶,所述上料单元211用于对电芯进行贴胶,所述切换单元212用于对电芯进行贴胶压紧或涂胶,所述大面涂胶单元213、上料单元211和切换单元212沿加工工序方向依次设置。
在本实施例中,通过在脱钩机构226后依次设置大面涂胶单元213、上料单元211和切换单元212,保证了电芯放置都第二传送单元220的第二托盘上后,通过第二传送单元220传送便能对电芯依次进行大面涂胶、贴胶和贴胶压紧或涂胶等加工工序,从而对电芯有序进行各工序加工,实现了自动化生产,极大的提高了整体生产效率,使各工序紧凑高效的对电芯进行加工处理。
在其中一个实施例中,所述上料单元211包括:
撕纸单元211-1,所述撕纸单元211-1用于搬送物料并对物料进行撕纸;
视觉拍照单元211-2,所述视觉拍照用于对物料进行拍照检测物料是否完成撕纸;以及
机械臂搬送单元211-3,所述机械臂搬送单元211-3用于对物料进行搬送;
其中,所述机械臂搬送单元211-3先对执行完撕纸后的物料进行搬送到视觉拍照单元211-2位置进行拍照检测,视觉拍照单元211-2拍照检测合格后,机械臂搬送单元211-3再次将物料搬送往下一工序,对电芯进行贴胶。所述机械臂搬送单元211-3的工作区域包括所述撕纸单元211-1的工作区域、视觉拍照单元211-2的工作区域,以使所述撕纸单元211-1和视觉拍照单元211-1正常工作;所述机械臂搬送单元211-3的工作区域还包括第二传送段的部分工作区域,从而实现对电芯进行加工。
在本实施例中,所述上料单元211还包括设备机架B211-4,所述撕纸单元211-1、视觉拍照单元211-2和机械臂搬送单元211-3均安装在所述设备机架B211-4上,所述撕纸单元211-1包括Z轴物料顶升机构221、X轴搬送模组和撕纸夹爪;所述Z轴物料顶升机构221包括Z轴伺服驱动模组、Z轴伺服电机、感应器电线拖链、物料托盘导向杆、无杆气缸搬送和对射感应器,所述X轴搬送模组包括多轴滑座、吸盘平台导向杆、吸盘物料吸附和物料中专台A;所述撕纸夹爪包括旋转气缸和撕纸滑座;所述机械臂搬送单元211-3包括底座A、吸盘平台导向杆、四轴机械臂、吸盘物料吸附、下压气缸顶升、物料中专台B和物料在位检测感应器;所述视觉拍照单元211-2包括支座、镜头高度调节器和视觉拍照镜头,所述镜头高度调节器安装在所述支座上,所述视觉拍照镜头安装在镜头高度调节器上,所述视觉拍照镜头通过镜头高度调节器进行高度调节;所述机械臂搬送单元211-3设置有两个,且对称设置,所述机械臂搬送单元211-3设置在靠近第二传送段的一侧,所述机械臂搬送单元211-3用于对第二传送段上的电芯进行贴胶。物料包括胶或垫,用于对电芯进行安装,以增加电芯使用性能,对电芯进行防护,保证产品质量。
撕纸和/或拍照工位:人工上料,Z轴机构顶升,Z轴下降吸附,X轴模组搬送,放入中转台,XZ模组搬送,撕纸夹爪撕纸,搬送到原位,机械臂搬送,视觉拍照,机械臂搬送,放入下一工程,机械臂返回原位。撕纸模组搬送物料撕纸;拍照检查;机械臂搬送贴胶。
撕纸和/或拍照(缓冲垫或隔热垫规整):所述撕纸单元211-1的物料搬送模组移动到规整位置上方(最远距离700,速度达到500mm/s),物料搬送模组下降到取料位(下降距离100mm),吸盘吸住缓冲垫或者隔热垫,物料搬送模组上升,物料搬送模组移动到撕纸放存位(距离1200mm,模组速度500mm/s),模组下降放件,物料搬送模组上升,物料搬送模组模组回原点(移动距离500mm,速度500mm/s),撕纸模组移动到中转台上方(X轴移动200mm,速度300mm/s),撕纸模组z轴下降到取料位置(z轴移动距离100mm,速度300),撕纸模组吸盘取件,撕纸模组z轴上升(z轴移动距离100mm,速度300),撕纸模组移动到撕纸位置(x轴移动180mm,速度300),撕纸,撕纸模组移动到中转台2上方(x轴移动距离600mm,速度300mm/s),撕纸模组z轴下降到放件位置(z轴移动距离100mm,移动速度300),撕纸模组吸盘放件,撕纸模组z轴上升到安全位置(z轴移动距离100mm,速度300),撕纸模组回原点(移动距离180mm,速度300),机械臂搬送单元211-3移动到中转台上方,机械臂搬送单元211-3取件,机械臂搬送单元211-3移动到拍照位置上方,拍照(判断撕纸有没撕掉,给四轴坐标),机械臂搬送单元211-3上升移动到线体上方,机械臂搬送单元211-3的四轴抓手z轴下降到贴件位置,四轴抓手贴件1,四轴抓手贴件2,四轴z轴上升,四轴回原点。
在其中一个实施例中,所述切换单元212包括:
滚压模块212-1,所述滚压模块212-1对贴胶后的隔热垫和/或缓冲垫使其贴胶更牢靠;以及
撕纸模块212-2,所述撕纸模块212-2对电芯贴胶顶部的离型纸进行撕离;
其中所述滚压模块212-1沿加工工序方向设置于所述撕纸模块212-2前,所述撕纸模块212-2用于对经过滚压模块212-1加工的电芯进行加工,所述滚压模块212-1设置于所述第二传送段的一侧或两侧,所述第二传送段穿设过所述撕纸模块212-2。
在本实施例中,所述切换单元212还包括设备机架C、三轴驱动组件A、三轴驱动组件B和废纸盒,所述三轴驱动组件A安装在设备机构C上,所述三轴驱动组件B安装在设备机架C上,所述废纸盒安装在所述设备机架C上,所述滚压模块212-1安装在三轴驱动组件A上,所述撕纸模块212-2安装在所述三轴驱动组件B上,工作时,第二托盘运动到位,第二传送机构对第二托盘定位,三轴驱动组件A启动,滚压模块212-1下降,对贴胶位置进行滚压,使其贴胶更牢靠,步进机构对第二托盘进行定位,第二传送机构取消对第二托盘的定位,步进机构启动,带动第二托盘移动到撕纸位,第二传送机构对第二托盘定位,所述三轴驱动组件B启动,带动撕纸模块212-2进行运动,撕离贴胶部位的离型纸,并丢入废纸盒中,切换单元212复位,第二传送机构取消对第二托盘的定位,步进机构对第二托盘进行定位,带动第二托盘向下一工序移动。
撕纸模块212-2,所述撕纸模块212-2用于撕离隔热垫和/或缓冲垫顶部的离型纸并丢入废纸盒;
滚压和撕纸工作流程:托盘进站,托盘定位,滚压模块212-1对托盘上的电芯进行滚压滚压完成后,撕纸模块212-2对电芯上的离型纸进行撕离,具体的,滚压模块212-1的Z向滚压轮下降,X向运动滚压,Z向滚压轮上升,Y向移动至另一侧,Z向滚压轮下降,X向运动滚压,完毕Z轴上升回位,托盘进入斯纸位,撕纸模块212-2的Z轴下降夹爪夹纸,XYZ轴移动撕纸,撕纸完成后移至纸盒上方丢纸,回原位。
滚压步骤:托盘到位,滚压模块212-1的Z轴气缸下降到位,滚动压力气缸拉回,Y轴移动滚压,滚压结束,Z轴气缸上升,X轴伺服移动,移至另一侧电芯位,Z轴气缸下降到位,滚动压力气缸拉回,Y轴移动滚压,滚压结束,机构回原位;滚压贴胶后的隔热垫&缓冲垫使其贴胶更牢靠;具体的,托盘1和托盘2通过步进机构拉拽进站,托盘1的托盘2通过第二传送段的气缸进行定位,托盘1和托盘2滚压工作区域定位,托盘1和托盘2上方Z向气缸下压(此动作可与托盘定位时间重合),压紧气缸压紧,X轴带动压头滚压,气缸缩回,气缸带动压头移动到托盘3,托盘4,Z轴气缸下压,压紧气缸伸出,X轴带动压头滚压,气缸缩回,机构移动至原位。
撕纸步骤:托盘到位,撕纸模块212-2的Z轴下降X轴移动,到位夹爪夹紧纸角,撕纸结束后移动,XYZ配合移动撕纸,漫反射开关检测,移动至料斗上方,夹爪松开纸入料盒,撕纸夹爪移动回位;撕离隔热垫&缓冲垫顶部,离型纸并丢入废纸盒,具体的,托盘1进站,托盘顶升定位,3轴夹爪到托盘1撕纸位,夹爪夹紧,撕纸,3轴抓手移动到废料箱,夹爪打开,托盘2进站,3轴抓手到托盘2撕纸位,夹爪夹紧,撕纸,3轴抓手到托盘废料箱,夹爪打开。
在其中一个实施例中,所述切换单元212包括:
等离子清洗组件,所述等离子清洗组件用于清洗隔热垫和/或缓冲垫上表面;以及
涂胶头组件,所述涂胶头组件用于对进行等离子清洗后的隔热垫和/或缓冲垫进行三轴涂胶;
其中,所述等离子清洗组件沿加工工序方向设置于所述涂胶头组件前,所述涂胶头组件用于对经过所述等离子清洗组件加工的电芯进行加工,所述等离子清洗组件设置于所述第二传送段的一侧或两侧,所述第二传送段穿设过所述涂胶头组件。
在本实施例中,当贴胶工序切换为涂胶时,所述滚压模块212-1替换成等离子清洗组件,所述撕纸组件替换成涂胶头组件,具体的,所述等离子清洗组件安装在三轴驱动组件A上,所述涂胶头组件安装在所述三轴驱动组件B上,工作时,第二托盘运动到位,第二传送机构对第二托盘定位,三轴驱动组件A启动,等离子清洗组件下降,等离子清洗组件清洗贴胶部位上表面,步进机构对第二托盘进行定位,第二传送机构取消对第二托盘的定位,步进机构启动,带动第二托盘移动到撕纸位,第二传送机构对第二托盘定位,所述三轴驱动组件B启动,带动涂胶头组件进行运动,对清洗部位进行涂胶,切换单元212复位,第二传送机构取消对第二托盘的定位,步进机构对第二托盘进行定位,带动第二托盘向下一工序移动。
在其中一个实施例中,所述上料模组200还包括第一小件上料段230,所述第一小件上料段230沿加工工序方向设置于所述片料上料段210后,且所述片料上料段210与所述第一小件上料段230之间还设置有CCD检测单元214,所述CCD检测单元214用于对电芯进行检测贴胶信息,所述第一小件上料段230和所述CCD检测单元214设置于所述第二传送段一侧或两侧。
在本实施例中,所述CCD检测单元214安装在第二传送机构上,所述CCD检测单元214包括立柱、相机光源组件、光源调节块、无杆气缸、相机和/或CCD、相机Z向调节组件和防护座,所述立柱安装在滚轮条或底部机架223上,所述光源调节块安装在立柱上,所述无杆气缸安装在立柱上,所述相机Z向调节组件安装在无杆气缸上,所述防护座对称安装在相机Z向调节组件上,所述相机安装在防护座上;工作时,第二托盘运动进站,第二传送机构对第二托盘顶升定位,CCD拍照检测,CCD拍照结束,无杆气缸移动,CCD移动至另一侧,CCD拍照检测,CCD拍照结束,第二传送机构取消对第二托盘的顶升定位,步进机构对第二托盘定位,并带动第二托盘向下一工序移动。
CCD检测包括贴胶线检测和涂胶线检测;其中贴胶线检测步骤:检测顶部离型纸是否完全撕离,检测隔热垫和/或缓冲垫是否贴胶位置准确;涂胶线检测步骤:检测隔热垫和/或缓冲垫放置位置是否准确,检测涂胶胶形胶量是否到位。具体的,第二传送段的A线托盘到位,托盘定位,CCD进行检测,第二传送段的B线托盘到位,气缸横移至B线,举升定位,CCD进行检测。
在其中一个实施例中,所述第一小件上料段230包括:
后端板上料单元231,所述后端板上料单元231用于对电芯进行后端板安装;
绝缘罩上料单元232,所述绝缘罩上料单元232用于对电芯进行绝缘罩安装;以及
前端板上料单元233,
其中,所述后端板上料单元231、绝缘罩上料单元232和前端板上料单元233沿加工工序方向依次设置,且所述后端板上料单元231、绝缘罩上料单元232和前端板上料单元233设置于所述第二传送段的一侧或两侧。
在本实施例中,所述第一小件上料段230还包括第三传送单元240,所述第三传送单元240与所述第二传送段平行设置,所述第三传送单元240用于连通所述后端板上料单元231、绝缘罩上料单元232和前端板上料单元233,实现自动化生产;所述第三传送单元240包括第三传送机构和第三托盘321;所述第三传送机构用于将第三托盘321从后端板上料单元231流向前端板上料单元233,并从第三传送机构的下层回流通道回流到后端板上料单元231工序上,往复循环利用;通过第三传送机构,所述后端板上料单元231、绝缘罩上料单元232和前端板上料单元233可在第三托盘321上进行放置产品和/或对第三托盘321上的产品进行加工处理;
所述后端板上料单元231包括后端板上下料库、第一升降机、第一三轴旋转搬运抓手和第一等离子清洗机构;所述升降机安装在后端板上下料库上,所述后端板上下料库安装有托盘定位机构228A,所述第一三轴旋转搬运抓手包括三轴取料模组和旋转抓手,所述旋转抓手安装在三轴取料模组上,所述三轴取料模组用于对旋转抓手进行X、Y和Z平面上的驱动,工作时,人工上料,托盘定位机构228对第三托盘321进行定位,三轴取料模组驱动旋转抓手抓取后端板,三轴取料模组驱动旋转抓手抓取后端板移动至等离子清洗位置,三轴取料模组驱动旋转抓手移动对后端板进行等离子清洗,三轴取料模组驱动旋转抓手将后端板移动至托盘进行放件,三轴取料模组驱动旋转抓手移动到电芯来料位夹取电芯,三轴取料模组驱动旋转抓手将电芯放置到第三托盘321上。
所述绝缘罩上料单元232包括设备机架D、上料转盘、顶料组件、三轴取料组件、撕纸组件、四轴贴胶组件、CCD贴胶前检测、机器人撕纸检测组件和废纸盒;所述上料转盘安装在设备机架D上,所述顶料组件安装在设备机架D上,所述三轴取料组件安装在设备机架D上,且所述三轴取料组件设置在顶料组件和上料转盘上方,所述撕底纸组件安装在设备机架D上,所述四轴贴胶组件安装在设备机架D上,所述四轴贴胶组件设置在撕底纸组件上方;所述CCD贴胶前检测安装在设备机架D上,所述机器人撕纸检测组件设置在所述第二传送机构上,且第二传送段穿设过所述机器人撕纸检测组件;所述所述第三传送单元240的前端穿设在设备机架D中。
所述前端板上料单元233设置有与所述后端板上料单元231相同的结构,均包括前端板上下料库、第二升降机、第二三轴旋转搬运抓手和第二等离子清洗机构;所述前端板上料单元233还包括二次定位机构和CCD相机扫描;所述二次定位机构与所述前端板上料库相对设置,所述CCD相机扫描设置在二次定位机构与前端板上料库之间。
请参阅图16-图20,本发明的其中一个实施例中还提供了一种电池模组生产线300,包括:
两个如上任意一项所述的上料模组200,所述两个上料模组200对称设置;以及
两个电芯堆叠单元310,所述两个电芯堆叠单元310分别沿加工工序方向设置于所述两个上料模组200后,所述两个电芯堆叠单元310对称设置,且对称线与所述两个上料模组200的对称线为同一直线,所述电芯堆叠单元310用于对电芯进行堆叠组合形成电池模组。
在本实施例中,所述电芯堆叠单元310包括机器人组件311、电芯抓手312、电芯堆叠台313;所述机器人组件311包括底座和机器人,所述机器人与底座转动连接,所述机器人与电芯抓手312连接,所述机器人组件311设置在电芯堆叠台313和第三传送单元240之间,所述机器人组件311沿加工工序方向设置在所述第三传送单元240的末端后方,所述所述机器人用于搬运物料,当第三托盘321运动到第三机构末端时,机器人运动,驱动电芯抓手312对电芯和/或端板进行夹取,放置到电芯堆叠台313上进行堆叠;所述机器人可多轴转动,包括在X、Y和/或Z轴面上进行转动;高效灵活;所述电芯抓手312可变距移动,工作时,当带端板的第三托盘321流入,抓手变距并移动到抓件位置,抓手到位,电芯及端板抓手夹紧电芯及端板,移动到电芯堆叠台313,移动时抓手变距,移动到上件位置后,电芯抓手312的顶部压紧下压电芯,电芯堆叠台313顶部下压及对中,电芯抓手312撤离移动到上件位置,移动过程中变距,往复循环;所述电芯堆叠台313包括电芯转台313-1、电芯堆叠夹具313-2和电器组件313-3,所述电芯堆叠夹具313-2用于对电芯进行夹紧堆叠、对中和保压,工作时,电芯抓手312将电芯夹持到电芯堆叠夹具313-2上,电芯堆叠夹具313-2对电芯进行夹紧堆叠、对中和保压,形成电池模组;所述电器组件313-3用于驱动电芯堆叠台313的各个驱动件,并进行反馈状态;所述电器组件313-3安装在电芯堆叠夹具313-2和/或电芯转台313-1上,所述电芯转台313-1上安装有四个电芯堆叠夹具313-2,所述四个电芯堆叠夹具313-2相互对称;所述四个电芯堆叠夹具313-2分别安装在电芯转台313-1的四个直角处或靠近电芯转台313-1的边缘均匀分布,所述电芯堆叠夹具313-2分为两组,两组背向设置,其中至少有一组的夹持面对向机器人组件311和/或第三传送单元240,所述电芯转台313-1用于360度转动,工作时,当电芯抓手312多次抓取电芯到一组电芯堆叠夹具313-2上后,电芯堆叠夹具313-2对电芯进行对中保压形成电池模组,电芯转台313-1旋转180度,电芯转动台上另一组空闲的电芯堆叠夹具313-2面向第三传送单元240,继续执行电芯堆叠工序,所述两组电芯堆叠夹具313-2通过电芯转台313-1的转动交替使用;通过电芯堆叠单元310高效稳定的实现了电芯模组的组成,且通过电芯转台313-1的转动,保证了各工序的衔接运用。
具体的,所述电池模组生产线300采用单件流对称式对电芯进行加工处理,从而形成电芯模组,保证了电芯依次有序输送到各工序进行加工处理,极大的保障了电芯模组质量,且通过多线对称式进行,从而实现了高效生产。
在其中一个实施例中,所述电池模组生产线300还包括第二小件上料段320,所述第二小件上料段320沿加工方向设置于上料模组200后方,且所述第二小件上料段320设置于所述两个电芯堆叠单元310的一侧;所述第二小件上料段320用于进行侧板处理,所述处理后的侧板用于安装在所述电芯和/或电池模组相应的两侧。
在本实施例中,通过第二小件上料段320与电芯堆叠单元310的设置,保证了盖体安装生产线的灵活和高机动性,可单独或与下一生产模组进行配合使用,从而实现整体生产自动化,保证生产一体化。所述第二小件上料段320包括第四托盘、侧板积放链输送模块322、侧板取件抓手模块323、侧板步进输送模块324、侧板清洗三轴模块325、侧板涂胶机器人326、一轴模组拍照模块327、下料三轴抓手模块328和侧板下料滑台模块329;工作时,人工上侧板到第四托盘,侧板积放链输送模块322第四托盘,输送到达位置后,侧板积放链的顶升机构221对第四托盘进行顶升,侧板取件抓手模块323抓取侧板,放置到步进输送上移动,通过步进输送将侧板传送到后方的工序中进行加工处理,侧板通过步进输送移动到侧板清洗三轴模块325处,侧板清洗三轴模块325对侧板进行清洗,清洗完成向下一工序输送,到达涂胶岗位,侧板涂胶机器人326对侧板进行涂胶,涂胶完成,侧板向下一工序输送,到达拍照位置,一轴模组拍照模块327对侧板进行拍照,拍照完成,侧板向下一工序输送,下料三轴抓手模块328抓取侧板到侧板下料滑台模块329;
侧板上料步骤:人工上侧板到托盘,托盘顶升机构221顶起,侧板上线抓手取件,抓手放件至步进托盘上,吸盘顶升吸取工件向前输送,三轴喷枪清洗侧板,吸盘顶升吸取工件向前输送,涂胶托盘机构定位侧板,涂胶机器人涂胶侧板,吸盘顶升吸取工件向前输送,拍照托盘机构定位侧板,一轴模组拍照模块327,吸盘顶升吸取工件向前输送,翻转机构夹紧翻转,三轴抓手到位夹取侧板,三轴抓手调整侧板边距,三轴抓手移动至下料托盘,下料托盘定位夹紧,三轴抓手离开,电机驱动托盘移动至下一工作位,侧缝焊抓手到位取件,抓手取件结束,下料托盘回原位。
侧板积放链输送模块322步骤:升降机升起托盘到位,人工上侧板到托盘,托盘正向运动,托盘到达抓手取件位,顶升机构221顶起,对射开关无信号,顶升机构221退下,托盘到达升降机机构,托盘下降到二层,托盘反向运动,托盘到达升降机机构,托盘上升到上升位,继续循环。
侧板取件抓手模块323为六轴机器人步骤:托盘到位,机器人移动到侧板前方,测距仪检测,机器人减速,抓手到位吸取工件,检测开关检测,抓手离开移至托盘上方,放件到位,托盘上吸盘打开,抓手吸盘关闭,抓手离开,返回原位,继续循环。
侧板步进输送模块324步骤:取件抓手放件到位,步进输送顶升,吸盘打开,步进机构输送侧板到清洗工位,步进机构退下,回到原位,清洗三轴,完成清洗,步进机构升起运输侧板到涂胶工位,步进机构退下,回到原位,机器人完成涂胶,步进机构升起运输侧板到拍照工位,步进机构退下,回到原位,一轴模组完成拍照,步进机构升起运输侧板到翻转工位,步进机构退下,回到原位,翻转机构夹紧翻转,三轴抓手到位取件,翻转机构打开翻转回位,继续循环以上步骤。
侧板清洗三轴模块325步骤:侧板到位,Z轴喷枪下降到位,微动开关检测,喷枪沿Y轴方向清洗,清洗完一侧,喷枪沿X轴移动,喷枪沿Y轴往反方向清洗,清洗完成,喷枪返回原位,继续循环。
侧板涂胶机器人326步骤:侧板到位,六轴机器人移动到位,完成涂胶,六轴机器人移动至接胶桶上方,继续循环。
一轴模组拍照模块327步骤:侧板到位,相机往Y轴方向移动拍照,完成拍照,相机返回原位,继续循环。
下料三轴抓手模块328步骤:侧板翻转到位,抓手往Z轴下降到位,漫反射开关检测到位,抓手夹爪夹紧,翻转机构夹爪打开,抓手往Z轴上升到安全位,侧板变距,同时抓手往X和Y轴移动下料滑台上方,抓手沿Z轴移动放件,下料滑台定位,抓手夹爪打开,抓手往Z轴上升到安全位,变距机构复原,同时抓手往X和Y轴移动至翻转机构上方,继续循环。
侧板下料滑台模块329步骤:三轴抓手放件到位,槽型开关检测,下料托盘气缸伸出定位,三轴抓手离开,电机驱动托盘移动到下一工位,侧缝焊抓手移动到位,下料托盘气缸缩回,侧缝焊抓手取件离开,电机驱动托盘移动返回原位,继续循环。
具体工作流程:搬运机器人携带抓手移动至积放链侧板前方,搬运机器人抓手上的吸盘到位吸取侧板,搬运机器人携带侧板移动至滑台中转托盘上方,搬运机器人下降放置工件,滑台上中转托盘吸盘开启,搬运机器人抓手上的吸盘关闭,机器人离开回原位;等待
步进滑台侧板取料吸盘顶升吸取工件,夹具上吸盘关闭,滑台进一个步距,(气缸动作行程275mm),步距滑台侧板取料吸盘下降放置工件,滑台后退到原位,等待
侧板放置到位,清洗岗位夹具上吸盘开启,三轴清洗喷枪由原位移动至侧板清洗位置,喷枪清洗侧板,三轴清洗喷枪返回安全位置,清洗岗位夹具上吸盘关闭,等待
侧板放置到位,涂胶岗位夹具上气缸夹紧,涂胶岗位夹具上吸盘开启,机器人移动至侧板涂胶位置,机器人涂胶,机器人放回至原位,涂胶岗位夹具上气缸打开,涂胶岗位夹具上吸盘关闭,等待
侧板放置到位,拍照岗位夹具上吸盘开启,一轴模组沿着侧板乳胶位置开始拍照,一轴模组返回值原位,拍照岗位夹具上吸盘关闭,等待
三轴模组抓手由原位移到侧板抓取位置,三轴模组抓手夹爪夹紧侧板,翻转机构夹爪打开,三轴模组抓手移动到安全位置,三轴模组抓手带动侧板变距,三轴模组移动到滑台上件位置上方,三轴模组抓手放置工件到上件位置,侧板滑台夹紧夹紧侧板,三轴模组抓手夹爪打开,三轴模组抓手返回原位,三轴模组抓手上侧板变距机构关闭
三轴模组抓手放件到位,夹紧机构夹紧,等待三轴模组抓手夹爪打开,机械等待三轴模组抓手升至安全位置,电机驱动托盘步进至下一个岗位,等待侧缝焊上线抓手移动到位,机械等待侧缝焊上线抓手夹紧机构夹紧,托盘夹紧机构打开,电机驱动托盘返回至上一个岗位。
本发明的其中一个实施例中还提供了一种生产工艺,使用如上任意一项所述的一种电池模组生产线300的生产工艺,包括以下步骤:
A、通过大包装上料段110对电芯进行上料以及预加工处理;其中,预加工处理过程中,电芯通过第一传送单元130在大包装上料段110的各个工序内进行依次输送;
B、经预加工处理后的合格电芯放置到第二传送段上依次输送到片料上料段210、第一小件上料段230的各个工序中进行上料加工,
C、上料加工完成后,通过电芯堆叠单元310进行电芯堆叠,形成电池模组,同时,通过第二小件上料段320对侧板进行处理,所述侧板用于安装在所述电芯和/或电池模组相应的两侧。
在本实施例中,通过第一传送单元130对电芯进行传送,保证了大包装上料段110中各个工序有序的对电芯进行加工处理,紧接着通过第二传送段对电芯进行传送,保证片料上料段210有序的实施,再通过第三传送单元240对电芯和端板进行输送到电芯堆叠单元310,保证第一小件上料段230的各个工序有序且自动化进行,同时第二小件上料段320对侧板进行处理,便于后续安装工序进行,提高整体工作效率;由于本生产工艺使用如上述的一种电池模组生产线300,其同样具备相应的优势和有益效果,且具体实施步骤此生产工艺同样具备,在此不再赘述。
在其中一个实施中,所述步骤A的具体加工步骤为:
A1、电芯运输到大包装上料位后,机器人对电芯进行夹紧,同时大包装上料位对电芯进行移除泡棉,机器人搬运电芯到底部清洁单元进行底部清洁;
A2、电芯在第一传送单元130上进行传送,电芯传送到扫码检测单元113工位,扫码检测单元113对电芯进行扫码并检测;
A3、检测后的电芯输送到NG补料单元114,NG补料单元114对NG电芯进行替换,将NG电芯移出,并补上检测合格的电芯;
A4、电芯通过第一传送单元130输送到下一工序,清洁单元对电芯进行清洗。
在本实施例中,通过第一传送单元130将电芯输送到第二传送段,所述第一传送单元130设置有回流机构,用于回流托盘,循环利用;且电芯在第一传送单元130传送过程中,第一传送单元130的各个工序对电芯进行上料和预处理,保证各个工序对各个电芯进行自动化处理,实现自动化生产模式,且通过NG补料单元114对电芯进行检测,从而保证电芯质量。
在其中一个实施例中,所述步骤B的具体加工步骤为:
B1、电芯经步骤A预处理完毕后,放置到第二传送段上进行往后续加工工序进行输送,所述第二传送段为步进式运动,当电芯完成上一工序后,通过第二传送段步进式传送到下一工序中进行加工;
B2、电芯经第二传送段输送到上料单元211,通过上料单元211对电芯进行贴胶;
B3、贴胶完成后电芯进入下一工序;电芯输送到切换单元212工序中,当电芯对贴胶部进行贴胶时,切换单元212对电芯贴胶后的贴胶部进行滚压和撕纸;当电芯贴胶部进行涂胶时,切换单元212对电芯的贴胶部进行涂胶;电芯进入下一工序;
B4、CCD检测单元214对电芯贴胶部进行检测,检测合格,电芯输送到一下工序;
B5、后端板上料单元231进行端板上料,
B6、绝缘罩上料单元232进行绝缘罩上料;
B7、前端板上料单元233进行上料。
在本实施例中,通过第二传送段和第三传送单元240对电芯、端板和/或绝缘罩进行传送,实现自动化生产,保证第二传送段和第三传送单元240的各个工序有序的进行,且精确的对每个电芯进行高效处理,所述第二传送段和/或第三传送单元240设有回流机构,用于回流托盘循环利用。
在其中一个实施例中,所述步骤C中电芯堆叠单元310的具体加工步骤为:
C1、电芯堆叠单元310抓取端板到上位部;
C2、电芯堆叠单元310抓取电芯到上位部;
C3、多次循环上述C1、C2步骤;
C4、电芯堆叠单元310抓取上端板到上位部,电芯模组堆叠完成;
C5、电芯堆叠单元310对堆叠好的模组进行一次保压;
C6、模组进行对中保压,旋转180度,模组对中机构打开。
在本实施例中,带端板托盘流入,电芯抓手312抓取端板,移动到堆叠单电芯对中机构对中,端板顶部压紧,抓手移动到抓取位置,带电芯托盘流入,电芯抓手312取件,移动到堆叠台,单电芯对中机构对中,电芯抓手312撤离,循环17次,电芯抓手312抓取上端板,移动到堆叠台上件,电芯抓手312回到原点等待,堆叠夹具需对堆叠好的模组进行一次保压,保压后移动到最下方交互,模组对中机构对中保压,底部转台旋转180度,模组对中机构打开,侧缝焊抓手取件,依次循环。
在其中一个实施例中,所述步骤C中第二小件上料段320的具体加工步骤为:
D1、人工上侧板到侧板积放链输送模块322的托盘上,侧板积放链输送模块322进行输送;
D2、侧板上线抓手模块抓取运动到位的侧板放置到侧板步进输送模块324上进行输送;
D3、侧板步进输送模块324输送过程中各加工工序对侧板进行依次加工;
D4、三轴抓手模块到位夹取加工完成的侧板,三轴抓手模块将侧板放置到侧板下料滑台模块329上沿后方进行输送。
在本实施例中,通过第二小件上料段320对侧板进行加工,且第二小件上料段320设置在电芯堆叠单元310一侧,便于侧板与电芯模组配合使用,且根据需要还可以与下一生产工序配合使用,从而实现整体自动化生产。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (20)

1.一种处理组件,其特征在于,包括:
大包装上料段,所述大包装上料段用于对电芯进行上料和预加工处理;以及
电芯处理段,所述电芯处理段用于对经过大包装上料段加工后的合格电芯进行变距堆叠,便于后方工序加工处理;
其中,所述大包装上料段与所述电芯处理段之间设置有第一传送单元,所述第一传送单元用于对经过大包装上料段处理后的合格工件传送到电芯处理段。
2.如权利要求1所述的处理组件,其特征在于,所述大包装上料段包括:
大包装上料单元,所述大包装上料单元包括大包装来料放置位和大包装上料机器人,所述大包装上料放置位用于进行上料和/或去除电芯包材;
所述大包装上料机器人用于对大包装来料放置位上的工件进行抓取移动;
电芯底部清洁单元,所述电芯底部清洁单元用于对电芯底部进行清洗;以及
扫码检测单元,所述扫码检测单元用于对电芯进行扫码并检测;
其中,所述大包装上料放置位、大包装上料机器人、电芯底部清洁单元以及扫码检测单元按工序加工方向从前往后依次设置;所述大包装上料放置位与所述电芯底部清洁单元设置在所述大包装上料机器人的工作范围内。
3.如权利要求2所述的处理组件,其特征在于,所述扫码检测单元包括:
电芯扫码单元,所述电芯扫码单元用于对电芯进行扫码识别,并对扫码结果进行数据处理;以及
OCV检测单元,所述OCV检测单元用于对电芯进行检测;
其中,所述电芯扫码单元依工序加工方向设置于所述OCV检测单元前,电芯经电芯扫码单元扫码后输送到OCV检测单元进行检查。
4.如权利要求3所述的处理组件,其特征在于,所述大包装上料段还包括:
NG补料单元,所述NG补料单元用于对NG电芯进行替换;以及
清洗单元,所述清洗单元用于对电芯进行全面清洗;
其中,所述NG补料单元沿工序加工方向设置于所述清洗单元前,所述清洗单元对经过NG补料单元后的电芯和/或经过NG补料单元替换后的电芯进行清洗。
5.如权利要求4所述的处理组件,其特征在于,所述清洗单元包括:清洗大面单元和清洗小面单元;
所述清洗小面单元,所述清洗小面单元对电芯的上半部分和下半部分依次进行清洗;
所述清洗大面单元,所述清洗大面单元用于对电芯大面进行清洗;
其中,所述清洗小面单元与所述清洗大面单元之间设置有间距。
6.如权利要求1-5任意一项所述的处理组件,其特征在于,所述电芯处理段包括电芯变距堆叠单元;
所述电芯变距堆叠单元设置于所述清洗小面单元与所述清洗大面单元之间;
所述电芯变距堆叠单元用于将经清洗小面单元清洗后的电芯加快输送到清洗大面单元处;
所述第一传送单元设置于所述电芯底部清洁单元后,且沿工序加工方向依次穿设过电芯扫码单元、OCV检测单元、NG补料单元、清洗小面单元以及电芯变距堆叠单元;
所述第一传送单元用于将经电芯底部清洁单元后的电芯依次输送到上述各个工序进行相应的加工。
7.一种上料模组,其特征在于,包括:
如权利要求1-6任意一项所述的处理组件;
片料上料段,所述片料上料段用于对经过所述处理组件加工后的合格电芯进行加工,且所述处理组件与所述片料上料段沿生产工序依次设置;以及
第二传送段,所述第二传送段前端穿设在所述清洗大面单元下方,所述第二传送段用于将经过清洗大面单元加工的电芯沿后方依次输送到各个工序进行加工;
其中所述片料上料段沿加工工序方向设置于所述清洗大面单元后,且所述片料上料段设置于所述第二传送段的一侧或两侧,电芯经所述第二传送段用于将经过处理组件加工后的合格工件传送到片料上料段。
8.如权利要求7所述的上料模组,其特征在于,所述片料上料段包括:
大面涂胶单元,所述大面涂胶单元用于对电芯进行涂胶;
上料单元,所述上料单元用于对电芯进行贴胶;以及
切换单元,所述切换单元用于对电芯进行贴胶压紧或涂胶;
其中,所述大面涂胶单元、上料单元和切换单元沿加工工序方向依次设置。
9.如权利要求8所述的上料模组,其特征在于,所述上料单元包括:
撕纸单元,所述撕纸单元用于搬送物料并对物料进行撕纸;
视觉拍照单元,所述视觉拍照用于对物料进行拍照检测物料是否完成撕纸;以及
机械臂搬送单元,所述机械臂搬送单元用于对物料进行搬送;
其中,所述机械臂搬送单元先对执行完撕纸后的物料进行搬送到视觉拍照单元位置进行拍照检测,视觉拍照单元拍照检测合格后,机械臂搬送单元再次将物料搬送往下一工序,对电芯进行贴胶。
10.如权利要求8所述的上料模组,其特征在于,所述切换单元包括:
滚压模块,所述滚压模块对贴胶后的隔热垫和/或缓冲垫使其贴胶更牢靠;以及
撕纸模块,所述撕纸模块对电芯贴胶顶部的离型纸进行撕离;
其中,所述滚压模块沿加工工序方向设置于所述撕纸模块前,所述撕纸模块用于对经过滚压模块加工的电芯进行加工,所述滚压模块设置于所述第二传送段的一侧或两侧,所述第二传送段穿设过所述撕纸模块。
11.如权利要求8所述的上料模组,其特征在于,所述切换单元包括:
等离子清洗组件,所述等离子清洗组件用于清洗隔热垫和/或缓冲垫上表面;以及
涂胶头组件,所述涂胶头组件用于对进行等离子清洗后的隔热垫和/或缓冲垫进行三轴涂胶;
其中,所述等离子清洗组件沿加工工序方向设置于所述涂胶头组件前,所述涂胶头组件用于对经过所述等离子清洗组件加工的电芯进行加工,所述等离子清洗组件设置于所述第二传送段的一侧或两侧,所述第二传送段穿设过所述涂胶头组件。
12.如权利要求7-11任意一项所述的上料模组,其特征在于,所述上料模组还包括第一小件上料段,所述第一小件上料段沿加工工序方向设置于所述片料上料段后,且所述片料上料段与所述第一小件上料段之间还设置有CCD检测单元,所述CCD检测单元用于对电芯进行检测贴胶信息,所述第一小件上料段和所述CCD检测单元设置于所述第二传送段一侧或两侧。
13.如权利要求12任意一项所述的上料模组,其特征在于,所述第一小件上料段包括:
后端板上料单元,所述后端板上料单元用于对电芯进行后端板安装;
绝缘罩上料单元,所述绝缘罩上料单元用于对电芯进行绝缘罩安装;以及
前端板上料单元,所述前端板上料单元用于对电芯进行前端板安装;
其中,所述后端板上料单元、绝缘罩上料单元和前端板上料单元沿加工工序方向依次设置,且所述后端板上料单元、绝缘罩上料单元和前端板上料单元设置于所述第二传送段的一侧或两侧。
14.一种电芯安装生产线,其特征在于,包括:
两个如权利要求7-13任意一项所述的上料模组,所述两个上料模组对称设置;以及
两个电芯堆叠单元,所述两个电芯堆叠单元分别沿加工工序方向设置于所述两个上料模组后,所述两个电芯堆叠单元对称设置,且对称线与所述两个上料模组的对称线为同一直线,所述电芯堆叠单元用于对电芯进行堆叠组合形成电池模组。
15.如权利要求14所述的电芯安装生产线,其特征在于,所述电芯安装生产线还包括第二小件上料段,所述第二小件上料段沿加工方向设置于上料模组后方,且所述第二小件上料段设置于所述两个电芯堆叠单元的一侧;所述第二小件上料段用于进行侧板处理,所述处理后的侧板用于安装在所述电芯和/或电池模组相应的两侧。
16.使用如权利要求1-15任意一项所述的一种电芯安装生产线的生产工艺,其特征在于,包括以下步骤:
A、通过大包装上料段对电芯进行上料以及预加工处理;其中,预加工处理过程中,电芯通过第一传送单元在大包装上料段的各个工序内进行依次输送;
B、经预加工处理后的合格电芯放置到第二传送段上依次输送到片料上料段、第一小件上料段的各个工序中进行上料加工,
C、上料加工完成后,通过电芯堆叠单元进行电芯堆叠,形成电池模组,同时,通过第二小件上料段对侧板进行处理,所述侧板用于安装在所述电芯和/或电池模组相应的两侧。
17.如权利要求16任意一项所述的生产工艺,其特征在于,所述步骤A的具体加工步骤为:
A1、电芯运输到大包装上料位后,机器人对电芯进行夹紧,同时大包装上料位对电芯进行移除包材,机器人搬运电芯到底部清洁单元进行底部清洁;
A2、电芯在第一传送单元上进行传送,电芯传送到扫码检测单元工位,扫码检测单元对电芯进行扫码并检测;
A3、检测后的电芯输送到NG补料单元,NG补料单元对NG电芯进行替换,将NG电芯移出,并补上检测合格的电芯;
A4、电芯通过第一传送单元输送到下一工序,清洁单元对电芯进行清洗。
18.如权利要求16所述的生产工艺,其特征在于,所述步骤B的具体加工步骤为:
B1、电芯经步骤A预处理完毕后,放置到第二传送段上进行往后续加工工序进行输送,所述第二传送段为步进式运动,当电芯完成上一工序后,通过第二传送段步进式传送到下一工序中进行加工;
B2、电芯经第二传送段输送到上料单元,通过上料单元对电芯进行贴胶;
B3、贴胶完成后电芯进入下一工序;电芯输送到切换单元工序中,当电芯对贴胶部进行贴胶时,切换单元对电芯贴胶后的贴胶部进行滚压和撕纸;当电芯贴胶部进行涂胶时,切换单元对电芯的贴胶部进行涂胶;电芯进入下一工序;
B4、CCD检测单元对电芯贴胶部进行检测,检测合格,电芯输送到一下工序;
B5、后端板上料单元进行端板上料;
B6、绝缘罩上料单元进行绝缘罩上料;
B7、前端板上料单元进行上料。
19.如权利要求16-18任意一项所述的生产工艺,其特征在于,所述步骤C中电芯堆叠单元的具体加工步骤为:
C1、电芯堆叠单元抓取端板到上位部;
C2、电芯堆叠单元抓取电芯到上位部;
C3、多次循环上述C1、C2步骤;
C4、电芯堆叠单元抓取上端板到上位部,电芯模组堆叠完成;
C5、电芯堆叠单元对堆叠好的模组进行一次保压;
C6、模组进行对中保压,旋转180度,模组对中机构打开。
20.如权利要求19所述的生产工艺,其特征在于,所述步骤C中第二小件上料段的具体加工步骤为:
D1、人工上侧板到侧板积放链输送模块的托盘上,侧板积放链输送模块进行输送;
D2、侧板上线抓手模块抓取运动到位的侧板放置到侧板步进输送模块上进行输送;
D3、侧板步进输送模块输送过程中各加工工序对侧板进行依次加工;
D4、三轴抓手模块到位夹取加工完成的侧板,三轴抓手模块将侧板放置到侧板下料滑台模块上沿后方进行输送。
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