CN116986264A - 物料输送装置、电池的组装***、生产线及组装方法 - Google Patents

物料输送装置、电池的组装***、生产线及组装方法 Download PDF

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CN116986264A CN202311262903.2A CN202311262903A CN116986264A CN 116986264 A CN116986264 A CN 116986264A CN 202311262903 A CN202311262903 A CN 202311262903A CN 116986264 A CN116986264 A CN 116986264A
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刘海龙
余晨钦
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Abstract

本申请实施例提供物料输送装置、电池的组装***、生产线及组装方法,所述物料输送装置包括台架、输送机构、限位机构以及搬运机构。所述输送机构包括设置于所述台架上的两个输送通道,两个所述输送通道之一为输入通道,用于输送承载物料的箱体;两个所述输送通道另一为输出通道,用于输送空载的所述箱体;所述限位机构设置在所述台架或所述输送机构上,用于在所述输入通道上限位出沿输入方向排列的等待位和取料位、在所述输出通道上限位出沿输出方向排列的转移位和移出位;所述搬运机构用于将位于所述取料位的所述箱体搬运至所述转移位。本申请实施例提供的物料输送装置,能够适应各类电池装配物料的运输。

Description

物料输送装置、电池的组装***、生产线及组装方法
技术领域
本申请涉及电池组装技术领域,尤其涉及一种物料输送装置、电池的组装***、生产线及组装方法。
背景技术
电池装配需要安装多个元器件,例如防爆阀、扎带等。相关技术中,各元器件通过对应的输送结构输送至预装位置,再进行装配。由于各元件器的输送结构不同且无法通用,导致电池装配涉及的输送结构种类多且复杂。
发明内容
有鉴于此,本申请实施例期望提供一种物料输送装置、电池的组装***、生产线及组装方法,能够适应各类电池装配物料的运输。
为达到上述目的,本申请实施例第一方面提供一种物料输送装置,包括台架、输送机构、限位机构以及搬运机构;
所述输送机构包括设置于所述台架上的两个输送通道,两个所述输送通道之一为输入通道,用于输送承载所述物料的箱体;两个所述输送通道另一为输出通道,用于输送空载的所述箱体;
所述限位机构设置在所述台架或所述输送机构上,用于在所述输入通道上限位出沿输入方向排列的等待位和取料位、在所述输出通道上限位出沿输出方向排列的转移位和移出位;
所述搬运机构设置在所述输送机构或所述台架上,用于将位于所述取料位的所述箱体搬运至所述转移位。
本申请实施例的物料输送装置,承载物料的箱体自输入通道流入,在进入取料位前,在等待位被处于等待位的限位机构限位,以控制物料流入速度,在解除限位后流入取料位,在取料位被处于取料位的限位机构限位,以便于取走物料。待取料位的箱体内的物料被全部取走,解除限位并通过搬运机构将空载的箱体搬运至输出通道的转移位,被处于转移位的限位机构限位,待解除限位后流入移出位,被处于移出位的限位机构限位,以此控制物料流出速度,在解除限位后流出输出通道。电池装配的各类物料均可以装载至箱体内并由物料输送装置进行输送,物料输送装置的通用性好。
一些实施方案中,所述输入通道和所述输出通道并排设置在所述台架上,所述输入方向与所述输出方向相反。
如此,箱体进入输入通道的位置和箱体流出输出通道的位置处于台架的同一侧,降低了箱体进入输入通道的位置或箱体流出输出通道的位置两者之间的距离,从而方便箱体的运输。
一些实施方案中,所述等待位和所述移出位沿垂直于所述输送通道延伸方向上对齐,所述等待位和所述移出位形成第一列区域;
所述取料位和所述转移位沿垂直于所述输送通道延伸方向上对齐,所述取料位和所述转移位形成第二列区域;
所述搬运机构设置在所述第一列区域和所述第二列区域之间。
通过使取料位和转移位沿垂直于输送通道延伸方向上对齐,使得取料位和转移位之间的路径短,能够提高搬运机构的搬运箱体的效率。搬运机构设置在第一列区域和第二列区域之间,以使得搬运机构避让在取料位的箱体中抓取物料的机械手。
一些实施方案中,所述限位机构包括固定限位组件以及活动限位组件;
所述固定限位组件能够对所述箱体进行限位,分别设置在所述取料位远离所述等待位的一侧,以及所述转移位远离所述移出位的一侧;
所述活动限位组件能够对所述箱体进行限位或避让,分别设置在所述等待位靠近所述取料位的一侧,以及所述移出位远离所述转移位的一侧。
通过固定限位组件阻挡箱体移出输入通道或输出通道。活动限位件能够阻挡箱体使箱体处于等待位或移出位,并且能够避让以不阻挡箱体的移动,以控制物料流入和流出的速度。
一些实施方案中,所述固定限位组件包括第一限位件和缓冲件,所述缓冲件设置在所述第一限位件面向所述箱体的一侧,用于与所述箱体接触。
缓冲件用于降低箱体被限位时的冲击力,以此降低限位过程对箱体内部的物料造成震动,同时降低碰撞过程中对箱体的损伤。
一些实施方案中,所述活动限位组件包括第一驱动件和第二限位件,所述第一驱动件与所述第二限位件驱动连接;
所述第一驱动件能够驱动所述第二限位件伸出,以对所述箱体进行限位;所述第一驱动件能够驱动所述第二限位件缩回,以对所述箱体进行避让。
通过第一驱动件驱动第二限位件伸出,以对箱体进行限位,通过第一驱动件驱动第二限位件缩回,以解除对箱体的限位。如此实现对箱体的限位或避让。
一些实施方案中,所述限位机构还包括定位组件,能够对所述箱体进行定位或避让,分别设置在所述取料位靠近所述等待位的一侧,以及所述转移位靠近所述移出位的一侧,用于对所述箱体施加朝向对应的所述固定限位组件方向的作用力,以对所述箱体进行定位。
通过定位组件对箱体施加朝向对应的固定限位组件方向的作用力,以对处于取料位和转移位的箱体进行定位,以方便机械手获取处于取料位的箱体的物料。
一些实施方案中,所述定位组件包括第二驱动件和第三限位件,所述第二驱动件与所述第三限位件驱动连接;
所述第二驱动件能够驱动所述第三限位件旋转进入所述箱体的移动路径,并缩回以对所述箱体施加作用力;所述第二驱动件能够驱动所述第三限位件伸出解除对所述箱体施加作用力,并旋出所述箱体的移动路径中,以对所述箱体进行避让。
通过使第二驱动件驱使第三限位件旋转进入箱体的移动路径中,并缩回以对箱体施加作用力,而与对应的固定限位组件配合实现对箱体的定位。通过使第二驱动件驱使第三限位件伸出解除对箱体施加作用力,并旋出箱体的移动路径中,从而实现对箱体避让。
一些实施方案中,所述物料输送装置还包括多个第一检测机构,分别用于检测所述等待位、所述取料位、所述转移位和所述移出位上是否存在所述箱体。
当处于取料位的第一检测机构获得箱体的检测信号,上述检测信号能够用于触发定位组件以对处于取料位的箱体进行定位,以及触发对外部的机械手的取料动作的控制。当处于等待位的第一检测机构获得箱体的检测信号,上述检测信号用于触发活动限位组件以对处于等待位的箱体进行限位。当处于转移位的第一检测机构获得箱体的检测信号,上述检测信号用于触发定位组件以对处于转移位的箱体进行定位。当处于移出位的第一检测机构获得箱体的检测信号,上述检测信号用于触发活动限位组件以对处于移出位的箱体进行限位。
一些实施方案中,所述搬运机构包括横架、抓取机构、调整机构以及第二检测机构;
所述横架设置在所述输送机构或所述台架上;
所述抓取机构用于抓取所述箱体;
所述调整机构设置在所述横架上,与所述抓取机构连接,用于调整所述抓取机构的位置;
第二检测机构设置在所述抓取机构上或所述横架上,用于检测所述箱体的料盘的高度。
通过设置在横架上的调整机构调整抓取机构的位置,以此在取料位和转移位之间移动抓取机构。
一些实施方案中,所述抓取机构包括座板、第一抓取机构以及第二抓取机构;
所述座板与所述调整机构连接;
所述第一抓取机构用于抓取所述箱体的料盘;
所述第二抓取机构用于抓取所述箱体的料框,所述第一抓取机构、所述第二抓取机构和所述第二检测机构均设置在所述座板上,所述第二抓取机构位于所述第一抓取机构的上方。
根据第二检测机构检测的料框内料盘的高度信息,调整第一抓取机构的高度以准确抓取料箱中的料盘。在第一抓取机构抓取箱体的料盘时,处于第一抓取机构上方的第二抓取机构不易与箱体的料框干涉。
一些实施方案中,所述第一抓取机构包括两个连接滑轨、多个连接架以及吸盘;
两个所述连接滑轨间隔设置在所述座板上;
多个所述连接架具有延伸方向与所述连接滑轨垂直的长条孔,所述连接架通过所述长条孔与所述连接滑轨紧固连接;以及
每个所述连接架上均设置有所述吸盘,用于吸取所述料盘。
如此,吸盘在长条孔和连接滑轨延伸范围内调节。通过使长条孔延伸方向与连接滑轨垂直,能够在长条孔与连接滑轨长度一定的情况下,增加调节范围。
一些实施方案中,所述第二抓取机构包括夹持件以及调节件;
所述夹持件用于夹持所述料框;
所述调节件设置于所述座板上,所述调节件的两端分别连接所述夹持件,以调节两个所述夹持件的距离。
通过调节件调节两个夹持件的距离,实现对料框的夹持。
一些实施方案中,所述输送通道包括:
间隔设置的两个导向边框,设置在所述台架上;
多个输送滚筒,与所述导向边框可转动连接,至少部分位于两个所述导向边框之间,用于输送所述箱体;以及
第四驱动件,与所述输送滚筒驱动连接。
输送滚筒两端分别可转动的设置在一个导向边框上,第四驱动件驱动各输送滚筒转动,以此实现对箱体的运输。
本申请实施例第二方面提供一种电池的组装***,包括:
上述任一实施例的物料输送装置,用于输送所述电池的物料以待取料;
安装机构,用于抓取所述物料并进行安装;以及
机械手,与所述安装机构连接,用于调整所述安装机构的姿态。
通过机械手与安装机构连接,能够将安装机构移动至物料输送装置的取料位处,并配合安装机构抓取物料;也能够将安装机构和物料移动至电池安装工位,与安装机构配合将物料进行装配。
一些实施方案中,所述物料为防爆阀,所述安装机构为第一安装机构,包括第一连接座、第一相机、第一夹爪组件以及拧紧机构;
所述第一连接座用于与所述机械手连接;
所述第一相机设置于所述第一连接座,用于获取所述防爆阀的位置信息;
所述第一夹爪组件设置于所述第一连接座,用于夹取所述防爆阀;
所述拧紧机构设置于所述第一连接座,用于拧紧安装所述防爆阀的螺钉。
第一相机用于获取防爆阀的位置信息,以此确认防爆阀的位置。第一夹爪组件夹取处于取料位的防爆阀,拧紧机构用于对处于装配位的防爆阀进行拧紧安装。如此,实现对防爆阀的夹取与安装。
一些实施方案中,所述拧紧机构为两个,两个所述拧紧机构对应设置在第一夹爪组件的两侧,其中至少一个所述拧紧机构相对于另一个拧紧机构的位置能够调整。
通过设置两个拧紧机构,使两个拧紧机构对应设置在第一夹爪组件的两侧,以此能够同时对防爆阀两侧的螺钉进行拧紧,提高装配效率。至少一个拧紧机构相对于另一个拧紧机构的位置能够调整,以此适配不同尺寸的防爆阀。
一些实施方案中,所述第一安装机构还包括:
第一变距机构,设置于所述第一连接座上,与所述第一夹爪组件连接,用于调节所述第一夹爪组件在所述第一连接座的位置;以及
第二变距机构,设置于所述第一连接座上,其中一个所述拧紧机构与所述第一连接座固定连接,其中另一个拧紧机构与所述第一连接座活动连接,能够在所述第二变距机构的驱动下调节位置。
通过第一变距机构调节第一夹爪组件相对第一连接座的位置,使得两个拧紧机构能够在第一夹爪组件不松开防爆阀的基础上,实现对防爆阀两侧的拧紧固定。
一些实施方案中,所述第一夹爪组件包括:
第一升降组件,设置于所述第一连接座上;
夹持驱动件,设置于所述第一升降组件上,能够在所述第一升降组件驱动下升降;以及
两个夹爪,设置于所述夹持驱动件,能够在所述夹持驱动件驱动下相对移动以夹持所述防爆阀,所述夹爪远离夹持驱动件一端设有弧形槽。
第一升降组件驱动夹持驱动件与夹爪下降,夹持驱动件驱动相对两个夹爪相对移动以此夹持防爆阀,第一升降组件驱动夹持驱动件与夹爪上升,直至移动至装配位,第一升降组件驱动夹持驱动件与夹爪下降,以安装防爆阀。通过弧形槽的弧形侧壁与防爆阀的弧形侧壁适配,提高夹持的稳定性。
一些实施方案中,所述物料为扎带,所述安装机构为第二安装机构,包括:
第二连接座,用于与所述机械手连接;
第二相机,设置于所述第二连接座,用于获取所述扎带的位置信息;
第二夹爪组件,设置于所述第二连接座,用于夹取所述扎带。
第二相机用于获取扎带的位置信息,以此确认扎带的位置。第二夹爪组件夹取处于取料位的扎带或在电池装配位将扎带安装并释放,如此,实现对扎带的夹取与安装。
本申请实施例第三方面提供一种电池的生产线,包括:
上述任一项实施例的组装***;以及
安装台,具有用于放置所述电池的安装位,所述机械手能够将具有所述物料的所述安装机构移动至所述安装位,并调整所述安装机构的姿态以将所述物料进行装配。
本申请实施例第四方面提供一种电池的组装方法,应用于上述任一项实施例的组装***,所述组装方法包括:
所述输送机构将所述物料输送至所述取料位;
所述安装机构对所述物料拍照,以获取所述物料的位置信息;
所述机械手基于所述位置信息,调整所述安装机构的位置;
所述安装机构抓取所述物料转移至安装工位并安装所述物料;
待所述取料位的物料取完后,所述搬运机构将所述箱体搬运至所述转移位。
一些实施方案中,待所述取料位的物料取完后,所述搬运机构将所述箱体搬运至所述转移位的步骤,包括:
待所述取料位的所述箱体的料框内上层料盘的物料取完后,所述搬运机构将空的上层所述料盘搬运至所述转移位的所述料框内;
待所述取料位的所述料框内的所述料盘被全部搬运至所述转移位的所述料框内,所述输送机构将所述转移位的所述料框移出所述转移位;或,待所述取料位的料框内仅具有一个空的所述料盘,所述输送机构将所述转移位的所述料框移出所述转移位;
所述搬运机构将处于所述取料位的所述料框搬运至所述转移位。
附图说明
图1为根据一个或多个实施例的物料输送装置的结构示意图;
图2为根据一个或多个实施例的物料输送装置的另一结构示意图;
图3为图2的局部A的结构示意图;
图4为图2的局部B的结构示意图;
图5为图2的局部C的结构示意图;
图6为根据一个或多个实施例的物料输送装置的搬运机构的结构示意图;
图7为根据一个或多个实施例的物料输送装置的搬运机构的局部结构示意图;
图8为根据一个或多个实施例的组装***的结构示意图;
图9为根据一个或多个实施例的组装***的安装机构的结构示意图;
图10为根据一个或多个实施例的组装***的安装机构的另一结构示意图;
图11为根据一个或多个实施例的组装***的安装机构的又一结构示意图;
图12为根据一个或多个实施例的组装***的安装机构的还一结构示意图;
图13为根据一个或多个实施例的物料为扎带的结构示意图;
图14为根据一个或多个实施例的组装方法的流程示意图。
附图标记说明
台架10;输送机构20;输入通道21;等待位21a;取料位21b;导向边框211;输送滚筒212;第四驱动件213;输出通道22;转移位22a;移出位22b;限位机构30;固定限位组件31;第一限位件311;缓冲件312;活动限位组件32;第一驱动件321;第二限位件322;定位组件33;第二驱动件331;第三限位件332;搬运机构40;横架41;立柱411;横梁412;抓取机构42;座板421;第一抓取机构422;连接滑轨4221;连接架4222;吸盘4223;第二抓取机构423;夹持件4231;钩部42311;连接部42312;调节件4232;调整机构43;横移模组431;升降模组432;第二检测机构44;第一检测机构50;光电检测传感器51;反光板52;箱体60;防爆阀70;扎带80;扎带本体81;卡接部82;
物料输送装置100;安装机构200;第一连接座201;第一相机202;第一夹爪组件203;第一升降组件2031;夹持驱动件2032;夹爪2033;弧形槽2033a;拧紧机构204;相机调节模组205;导柱2051;滑套2052;第一变距机构206;第二变距机构207;第二连接座201-1;第二相机202-1;第二夹爪组件203-1;第二升降组件203-11;第二夹持驱动件203-12;第二夹爪203-13;机械手300。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本申请的保护范围。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。本申请的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
在本申请实施例的描述中,技术术语“第一”“第二”“第三”等仅用于区别不同对象,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本申请实施例的描述中,术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是“或”的关系。
在本申请实施例的描述中,技术术语“输入方向”“输出方向”为基于附图1所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造、操作或使用,因此不能理解为对本申请实施例的限制。
在本申请实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应作广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;也可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
在本申请实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,技术术语“接触”应作广义理解,可以是直接接触,也可以是隔着中间媒介层的接触,可以是相接触的两者之间基本上没有相互作用力的接触,也可以是相接触的两者之间具有相互作用力的接触。
电池装配需要安装多个元器件,例如防爆阀和扎带等。相关技术中,各元器件通过对应的输送结构输送至预装位置,再进行装配。由于各元件器的输送结构不同且无法通用,导致电池装配涉及的输送结构种类多且复杂,设计制造和管理的成本高。
基于上述考虑,本申请实施例提供的物料输送装置,承载物料的箱体自输入通道流入物料输送装置,物料在输入通道的取料位被取出。通过搬运机构将空载的箱体搬运至输出通道,由输出通道将空载的箱体移出。其中,承载物料的箱体能够被处于输入通道等待位的限位机构限位,以控制物料流入速度。空载的箱体能够被处于输出通道移出位的限位机构限位,以此控制空载箱体的流出速度。如此,本申请实施例提供的物料输送装置,能够适用于各类物料的输送线中,通用性好。
本申请实施例的方案可以但不限于应用于电池的防爆阀和电池的扎带的运输。其中,防爆阀可以为电池的总防爆阀或电池模组的防爆阀。电池为一个或多个电池模组组装构成。电池模组为一个或多个电池单体组装构成。扎带可以用于线束或巴片等元件的固定。
请参考图1~图7,本申请实施例提供一种物料输送装置,包括台架10、输送机构20、限位机构30以及搬运机构40。
请参考图1,输送机构20包括设置于台架10上的两个输送通道,两个输送通道之一为输入通道21,用于输送承载物料的箱体60;两个输送通道另一为输出通道22,用于输送空载的箱体60。
请参考图1和图2,限位机构30设置在台架10或输送机构20上,用于在输入通道21上限位出沿输入方向排列的等待位21a和取料位21b、在输出通道22上限位出沿输出方向排列的转移位22a和移出位22b。搬运机构40设置在输送机构20或台架10上,用于将位于取料位21b的箱体60搬运至转移位22a。
台架10为架体结构,能够设置在地面上,以提供其他零部件如输送机构20的安装基础。
输送机构20用于输送箱体60。输送机构20包括输入通道21和输出通道22,承载有物料的箱体60自输入通道21流入,无物料的空载箱体60通过输出通道22流出。
请参考图1和图2,限位机构30设置在台架10或输送机构20上,即限位机构30可以安装在台架10上,也可以安装在输送机构20相对台架10固定的部位上。限位机构30用于在输入通道21上限位出沿输入方向排列的等待位21a和取料位21b。其中,输入方向为输入通道21的运输方向,也就是承载有物料的箱体60的输送方向。输入方向可以是直线运输方向,也可以是弧线运输方向,还可以是多段直线运输方向或多段弧线运输方向。
沿输入通道21的输入方向,限位机构30能够与输入通道21配合形成依次排列的等待位21a和取料位21b。承载有物料的箱体60依次经过等待位21a和取料位21b。作业过程中,承载有物料的箱体60在等待位21a处被限位,无法继续被输送,以此避免上述箱体60直接流入取料位21b而对处于取料位21b的箱体60造成干扰,同时控制物料的流入速度。承载有物料的箱体60进入取料位21b而被限位机构30限位,箱体60内的物料在取料位21b被取走。
其中等待位21a和取料位21b的数量不限,可以是一个,也可以是多个以提高取料速度。
限位机构30用于在输出通道22上限位出沿输出方向排列的转移位22a和移出位22b。其中,输出方向为输出通道22的运输方向,也就是空载的箱体60的输送方向。输出方向可以是直线运输方向,也可以是弧线运输方向,还可以是多段直线运输方向或多段弧线运输方向。
沿输出通道22的输出方向,限位机构30能够与输出通道22配合形成依次排列的转移位22a和移出位22b。空载的箱体60以此经过转移位22a和移出位22b。作业过程中,空载的箱体60在转移位22a进入输出通道22,限位机构30用于对空载的箱体60进行限位,以限制其直接流出转移位22a。空载的箱体60自转移位22a进入移出位22b,限位机构30对处于移出位22b的空载箱体60进行限位,以控制物料的流出速度。
其中转移位22a和移出位22b的数量不限,可以是一个,也可以是多个。
搬运机构40设置在输送机构20或台架10上,用于将位于取料位21b的箱体60搬运至转移位22a。可以理解的是,位于取料位21b的箱体60内的物料被全部取走后,需要将其进行转移以方便后续的承载有物料的箱体60进入取料位21b。搬运机构40将位于取料位21b的空载的箱体60搬运至转移位22a。
本申请实施例中,等待位21a用于缓存物料,以向取料位21b供给物料。承载物料的箱体60自输入通道21流入,在进入取料位21b前,在等待位21a被处于等待位21a的限位机构30限位,以控制物料流入速度,在解除限位后流入取料位21b,在取料位21b被处于取料位21b的限位机构30限位,以便于取走物料。待取料位21b的箱体60内的物料被全部取走,解除限位并通过搬运机构40将空载的箱体60搬运至输出通道22的转移位22a,被处于转移位22a的限位机构30限位,待解除限位后流入移出位22b,被处于移出位22b的限位机构30限位,以此控制物料流出速度,在解除限位后流出输出通道22。电池装配的各类物料均可以装载至箱体60内并由物料输送装置进行输送,物料输送装置的通用性好。
输入通道21和输出通道22可以根据场地和装配需求以任意角度布置。
示例性地,请参考图1,输入通道21和输出通道22并排设置在台架10上,输入通道21和输出通道22均为直线通道,输入方向与输出方向相反。
并排设置即输入通道21和输出通道22二者平行布置,且沿垂直于输送通道延伸方向上至少部分对齐。
如此,箱体60进入输入通道21的位置和箱体60流出输出通道22的位置处于台架10的同一侧,降低了箱体60进入输入通道21的位置或箱体60流出输出通道22的位置两者之间的距离,从而方便箱体60的运输。
请参考图2,等待位21a和移出位22b的相对位置不限,例如在沿垂直于输送通道延伸方向上部分或完全错位布置。取料位21b和转移位22a的相对位置不限,例如在沿垂直于输送通道延伸方向上部分错位布置或完全错位布置。
示例性地,等待位21a和移出位22b沿垂直于输送通道延伸方向上对齐,等待位21a和移出位22b形成第一列区域。取料位21b和转移位22a沿垂直于输送通道延伸方向上对齐,取料位21b和转移位22a形成第二列区域。搬运机构40设置在第一列区域和第二列区域之间。
等待位21a和移出位22b沿垂直于输送通道延伸方向上对齐,即在沿垂直于输送通道延伸方向上等待位21a和移出位22b的投影能够重叠。
通过使取料位21b和转移位22a沿垂直于输送通道延伸方向上对齐,使得取料位21b和转移位22a之间的路径短,能够提高搬运机构40的搬运箱体60的效率。
搬运机构40设置在第一列区域和第二列区域之间,以使得搬运机构40避让在取料位21b的箱体60中抓取物料的机械手。
示例性地,请参考图2,限位机构30包括固定限位组件31以及活动限位组件32。固定限位组件31能够对箱体60进行限位,分别设置在取料位21b远离等待位21a的一侧,以及转移位22a远离移出位22b的一侧。活动限位组件32能够对箱体60进行限位或避让,分别设置在等待位21a靠近取料位21b的一侧,以及移出位22b远离转移位22a的一侧。
固定限位组件31能够对箱体60进行限位,也就是能够限制箱体60与台架10的相对移动。固定限位组件31设置在取料位21b远离等待位21a的一侧。也就是沿输入方向设置在取料位21b的下游一侧,以此避免箱体60移出输入通道21。固定限位组件31设置在转移位22a远离移出位22b的一侧。也就是沿输出方向设置在转移位22a的上游一侧,以此避免箱体60移出输出通道22。
活动限位组件32为至少部分能够相对台架10活动的限位组件。活动限位组件32能够对箱体60进行限位或避让,也就是活动限位组件32能够限制箱体60相对于台架10的移动,或退让以不阻碍箱体60的移动,以此控制物料流入或流出的速度。
具体而言,箱体60进入输入通道21中,活动限位件对箱体60进行限位,以使箱体60处于等待位21a。在箱体60自等待位21a流入取料位21b时,活动限位件避让箱体60以不对箱体60的移动造成阻碍。同理,箱体60进入输出通道22中,在箱体60进入移出位22b后,活动限位件能够对箱体60进行限位,以将箱体60限制在移出位22b。在箱体60自移出位22b流出输出通道22时,活动限位件避让箱体60以不对箱体60的移动造成阻碍。
示例性地,请参考图3,固定限位组件31包括第一限位件311和缓冲件312,缓冲件312设置在第一限位件311面向箱体60的一侧,用于与箱体60接触。
缓冲件312用于降低箱体60被限位时的冲击力,以此降低限位过程对箱体60内部的物料造成震动,同时降低碰撞过程中对箱体60的损伤。
缓冲件312可以为弹性材料如橡胶或塑料所制。缓冲件312的数量不限,例如在第一限位件311的长度方向的两端分别设置一个。
第一限位件311用于对缓冲件312进行支撑,以避免在限位过程中缓冲件312出现位移而影响限位。第一限位件311可以固定在台架10上,以此将冲击传递至台架10。
一些实施例中,第一限位件311为板体,缓冲件312为矩形块,设置在第一限位件311的两端,二者通过螺钉紧固连接。
示例性地,请参考图4,活动限位组件32包括第一驱动件321和第二限位件322,第一驱动件321与第二限位件322驱动连接。第一驱动件321能够驱动第二限位件322伸出,以对箱体60进行限位。第一驱动件321能够驱动第二限位件322缩回,以对箱体60进行避让。
第一驱动件321可以是气缸或电缸,具有伸缩功能。
第二限位件322设置在第一驱动件321的伸缩结构上,由此,第一驱动件321能够驱动第二限位件322伸出或者缩回。
通过第一驱动件321驱动第二限位件322伸出,以对箱体60进行限位,通过第一驱动件321驱动第二限位件322缩回,以解除对箱体60的限位,实现对箱体60的避让。
一些实施例中,第一驱动件321固定于台架10或输送机构20上,第一驱动件321的伸出方向与输送方向垂直,以此减少其伸出或缩回的移动行程。
示例性地,请参考图2,限位机构30还包括定位组件33。定位组件33能够对箱体60进行定位或避让。定位组件33分别设置在取料位21b靠近等待位21a的一侧,以及转移位22a靠近移出位22b的一侧,用于对箱体60施加朝向对应的固定限位组件31方向的作用力,以对箱体60进行定位。
可以理解的是,在输入通道21中,定位组件33能够在箱体60自等待位21a流入取料位21b时,避让箱体60以不对箱体60的移动造成阻碍。在箱体60进入取料位21b后,定位组件33对箱体60施加朝向对应固定限位组件31方向的作用力,如此,定位组件33与固定限位组件31配合,对箱体60进行定位。
在输出通道22中,箱体60进入转移位22a后,定位组件33能够对箱体60施加朝向对应固定限位组件31方向的作用力,如此,定位组件33与固定限位组件31配合,对箱体60在转移位22a上的位置进行定位。定位组件33能够在箱体60自转移位22a移动至移出位22b时,避让箱体60以不对箱体60的移动造成阻碍。
通过定位组件33对箱体60施加朝向对应的固定限位组件31方向的作用力,以对处于取料位21b和转移位22a的箱体60进行定位,以方便机械手获取处于取料位21b的箱体60的物料。
示例性地,请参考图5,定位组件33包括第二驱动件331和第三限位件332,第二驱动件331与第三限位件332驱动连接。第二驱动件331能够驱动第三限位件332旋转进入箱体60的移动路径并缩回,以对箱体60施加作用力。第二驱动件331能够驱动第三限位件332伸出解除对所述箱体施加作用力,并旋出所述箱体的移动路径中,以对箱体60进行避让。
第二驱动件331能够驱动第三限位件332正转或反转,以此使第三限位件332进入箱体60的移动路径中,或从箱体60的移动路径中退出。第二驱动件331还能够驱动第三限位件332朝向对应的固定限位组件31移动以对箱体60施加作用力而定位箱体60;或远离对应的固定限位组件31移动以解除对箱体60的定位。
第三限位件332可以为块体结构,偏心设置在第二驱动件331的旋转轴上,第三限位件332的旋转平面垂直于输送方向,以此在第二驱动件331驱动下实现旋出或旋入功能。
如此,通过使第二驱动件331驱使第三限位件332旋转进入箱体60的移动路径中,并缩回以对箱体60施加作用力,而与对应的固定限位组件31配合实现对箱体60的定位。
通过使第二驱动件331驱使第三限位件332伸出解除对箱体60施加作用力,并旋出箱体60的移动路径中,从而实现对箱体60避让。
示例性地,请参考图1,物料输送装置还包括多个第一检测机构50,分别用于检测等待位21a、取料位21b、转移位22a和移出位22b上是否存在箱体60。
第一检测机构50用于检测是否具有箱体60,在检测到箱体60后,触发后续对应的装配动作。一些实施例中,请参考图2,第一检测机构50包括光电检测传感器51和反光板52,光电检测传感器51和反光板52分别布置在箱体60输送方向的两侧,当光电检测传感器51发出的光线被箱体60遮挡时,反射进入光电检测传感器51的光线发生变化,由此感知到存在箱体60。图1和图2中均示意性的绘出了光电检测传感器51发出的光线。
具体而言,当处于取料位21b的第一检测机构50获得箱体60的检测信号,上述检测信号能够用于触发定位组件33以对处于取料位21b的箱体60进行定位,能够用于触发对外部的机械手的取料动作的控制。
当处于等待位21a的第一检测机构50获得箱体60的检测信号,上述检测信号用于触发活动限位组件32以对处于等待位21a的箱体60进行限位。
当处于转移位22a的第一检测机构50获得箱体60的检测信号,上述检测信号用于触发定位组件33以对处于转移位22a的箱体60进行定位。
当处于移出位22b的第一检测机构50获得箱体60的检测信号,上述检测信号用于触发活动限位组件32以对处于移出位22b的箱体60进行限位。
示例性地,请参考图2,输送通道包括间隔设置的两个导向边框211、多个输送滚筒212以及第四驱动件213。间隔设置的两个导向边框211设置在台架10上。多个输送滚筒212与导向边框211可转动连接,至少部分位于两个导向边框211之间,用于输送箱体60。第四驱动件213与输送滚筒212驱动连接。
两个导向边框211用于安装输送滚筒212。各导向边框211设置于台架10上,以此保持自身结构稳定。
输送滚筒212两端分别可转动的设置在一个导向边框211上。其中各输送滚筒212沿导向边框211长度方向间隔布置,且各输送滚筒212顶部处于同一高度。
第四驱动件213驱动各输送滚筒212转动。第四驱动件213的结构不限。一些实施例中,第四驱动件213包括链轮、链条以及链轮驱动件,链轮设置多个,各链轮均连接在输送滚筒212上,链轮驱动件与一个链轮传动连接,各链轮均与链条啮合传动。
示例性地,请参考图6,搬运机构40包括横架41、抓取机构42、调整机构43以及第二检测机构44。横架41设置在输送机构20或台架10上。抓取机构42用于抓取箱体60。调整机构43设置在横架41上,与抓取机构42连接,用于调整抓取机构42的位置。第二检测机构44设置在抓取机构42上或横架41上,用于检测箱体的料盘的高度。
横架41为调整机构43的安装基础。横架41能够横跨在输入通道21和输出通道22上。一些实施例中,横架41包括立柱411以及横梁412,立柱411设有两个,横梁412连接两个立柱411的上端, 立柱411的下端连接在在输送机构20或台架10上。
调整机构43设置在横架41上,与抓取机构42连接,用于调整抓取机构42的位置。也就是说,调整机构43能够将抓取机构42自取料位21b移动至转移位22a,或自转移位22a移动至取料位21b。调整机构43可以选用伺服电机移动模组,通过伺服电机驱动实现往复直线运动。
一些实施例中,调整机构43包括横移模组431以及设置在横移模组431上的升降模组432,抓取机构42设置在升降模组432上,由升降模组432驱动升降,横移模组431驱动升降模组432连通抓取机构42在取料位21b移动至转移位22a之间往复移动。
抓取机构42用于抓取或释放箱体60。具体而言,抓取机构42在取料位21b抓取箱体60,在转移位22a释放箱体60。
第二检测机构44用于检测箱体60的料盘的高度,根据第二检测机构44检测的料盘的高度信息,调整第一抓取机构422的高度以准确抓取料盘。
其中,箱体60可以由多个料盘堆叠而成,各料盘均具有用于存放物料的存料位。一些实施例中,箱体60包括料盘和料框,料盘上具有用于存放物料的存料位,多个料盘上下堆叠在料框中。在承载物料的箱体60中,料框内具有上下堆叠的料盘,物料放置于各料盘的各存料位。在空载的箱体60中,料框内具有上下堆叠的料盘,各料盘的存料位空置。
下面以箱体60包括料框和料盘为例进行说明:
示例性地,请参考图6和图7,抓取机构42包括座板421、第一抓取机构422以及第二抓取机构423。图6和图7中均示意性的绘出了第二检测机构44发出的光线。
座板421与调整机构43连接。第一抓取机构422用于抓取箱体60的料盘。第二抓取机构423用于抓取箱体60的料框,第一抓取机构422和第二抓取机构423均设置在座板421上,第二抓取机构423位于第一抓取机构422的上方。
座板421设置于调整机构43,能够在调整机构43驱动下在取料位21b移动至转移位22a之间往复移动。第一抓取机构422和第二抓取机构423均设置于座板421。
工作过程中,处于取料位21b的最上方料盘上的物料被全部抓取后,第一抓取机构422抓取空载料盘并移动至转移位22a,依次循环直至处于取料位21b的箱体60全部物料被抓取,将处于转移位22a的装载有空料盘料箱输送走,由第二抓取机构423将料框抓取至转移位22a。
可以理解的是,处于转移位22a的定位组件33能够对处于料框进行定位,以此使得料框不易位移,从而方便准确的放置料盘。
第二抓取机构423位于第一抓取机构422的上方。如此,第一抓取机构422抓取箱体60的料盘时,处于其上方的第二抓取机构423不易与箱体60的料框干涉。
其中,第一抓取机构422与第二抓取机构423在高度方向的间隔,可以根据料框的深度进行调整。
示例性地,请参考图7,第一抓取机构422包括两个连接滑轨4221、多个连接架4222以及吸盘4223。
两个连接滑轨4221间隔设置在座板421上。多个连接架4222具有延伸方向与连接滑轨4221垂直的长条孔,连接架4222通过长条孔与连接滑轨4221紧固连接。每个连接架4222上均设置有吸盘4223,用于吸取料盘。
连接滑轨4221为条状轨道,连接架4222与连接滑轨4221紧固连接,解除紧固后,连接架4222能够沿连接滑轨4221长度延伸方向调整位置,以此调整连接架4222的位置和吸盘4223的位置,适配不同存料位布置方式的料盘。
多个连接架4222具有长条孔,连接架4222通过长条孔与连接滑轨4221紧固连接。如此,连接架4222使得连接架4222能够沿长条孔延伸方向调整与连接滑轨4221的相对位置,也就是调整吸盘4223沿长条孔延伸方向的位置。
可以理解的是,吸盘4223在长条孔和连接滑轨4221延伸范围内调节。通过使长条孔延伸方向与连接滑轨4221垂直,能够在长条孔与连接滑轨4221长度一定的情况下,增加调节范围。
吸盘4223用于吸取料盘。例如通过与外部的负压设备连接,以此提供负压吸附料盘。一些实施例中,吸盘4223沿自身长度方向可以伸缩,以此吸收公差,与料盘柔性接触。
一些实施例中,多个连接架4222分别紧固在两个连接滑轨4221上。连接架4222为折弯板,具有两个水平连接部以及连接两个水平连接部的竖直连接部,其中一个水平连接部与连接滑轨4221连接,另一个水平连接部处于一个水平连接部下方,用于与吸盘4223固定连接。
示例性地,第二抓取机构423包括夹持件4231以及调节件4232。夹持件4231用于夹持料框。调节件4232设置于座板421上,调节件4232的两端分别连接夹持件4231,以调节两个夹持件4231的距离。
调节件4232能够调节两个夹持件4231的距离,也就是调节件4232能够驱使两个夹持件4231相对移动或相背移动。调节件4232可以选用电驱伸缩杆。
夹持件4231具体结构不限,一些实施例中,料框的外壁具有向内凹陷的凹槽,夹持件4231包括钩部42311以及连接部42312,钩部42311与连接部42312连接,连接部42312与调节件4232连接。如此,当第二抓取机构423处于抓取料框的位置时,通过调节件4232驱使两个夹持件4231的钩部42311水平相对移动,直至两个夹持件4231的钩部42311的部分伸入料框的外壁的凹槽内,从而第二抓取机构423上升时 ,与凹槽侧壁抵接以提供支撑力吊起料框。脱离料框时,调节件4232驱使两个夹持件4231的钩部42311水平相背移动。
请参考图8~图12,本申请实施例还提供一种电池的组装***,包括上述任一方案的物料输送装置100、安装机构200以及机械手300。
请参考图8,物料输送装置100用于输送电池的物料以待取料。安装机构200用于抓取物料并进行安装。机械手300与安装机构200连接,用于调整安装机构200的姿态。
电池适用于各种使用电池的用电设备,例如手机、便携式设备、笔记本电脑、电瓶车、电动玩具、电动工具、电动车辆、船舶和航天器等,例如,航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等;电池用于为上述用电设备提供电能。
安装机构200用于抓取物料并进行安装。也就是说,安装机构200能够在物料输送装置100的取料位21b抓取物料,并将物料组装至电池上。
机械手300与安装机构200连接,能够将安装机构200移动至物料输送装置100的取料位21b处,配合安装机构200抓取物料,或将安装机构200移动至电池安装工位,以与安装机构200配合将物料进行装配。
一些实施例中,物料为防爆阀70。请参考图9,安装机构200为第一安装机构,包括第一连接座201、第一相机202、第一夹爪组件203以及拧紧机构204。
第一连接座201用于与机械手300连接。第一相机202设置于第一连接座201,用于获取防爆阀70的位置信息。第一夹爪组件203设置于第一连接座201,用于夹取防爆阀70。拧紧机构204设置于第一连接座201,用于拧紧安装防爆阀70的螺钉。
防爆阀70可以为电池的总防爆阀,或电池模组的防爆阀。其中,一个或多个电池模组组装构成电池。一个或多个电池单体组装构成电池模组。
第一连接座201与机械手300连接,用于提供第一相机202、第一夹爪组件203以及拧紧机构204的安装基础。
第一相机202用于获取物料的位置信息。具体而言,在安装机构200处于取料位21b时,第一相机202能够拍摄获取防爆阀70的位置信息,上述位置信息被用于调整第一夹爪组件203的位置以准确夹取防爆阀70。在安装机构200处于电池组装位置时,第一相机202能够拍摄获取装配环境信息,从而确认防爆阀70的安装区域。
一些实施例中,第一相机202能够沿上下方向调节相对于第一连接座201的位置。具体而言,第一安装机构包括相机调节模组205,相机调节模组205包括具有刻度的导柱2051以及套设在导柱上的滑套2052,滑套2052与第一相机202连接且紧固于导柱2051。导柱2051固定于第一连接座201,解除滑套2052紧固后,滑套2052和第一相机202能够沿导柱2051移动以调整位置。刻度用于确认第一相机202的调节高度,以适应不同的第一相机202。
第一夹爪组件203用于夹取防爆阀70。第一夹爪组件203的结构不限。
一些实施例中,请参考图10,第一夹爪组件203包括第一升降组件2031、夹持驱动件2032以及两个夹爪2033。
第一升降组件2031设置于第一连接座201上。夹持驱动件2032设置于第一升降组件2031上,能够在第一升降组件2031驱动下升降。两个夹爪2033设置于夹持驱动件2032,能够在夹持驱动件2032驱动下相对移动以夹持防爆阀70,夹爪2033远离夹持驱动件2032一端设有弧形槽2033a。
第一升降组件2031用于驱动夹持驱动件2032与夹爪2033升降。第一升降组件2031可以选用电缸或气缸。
夹持驱动件2032驱动相对两个夹爪2033相对移动或相背移动,以此夹持防爆阀70或松开防爆阀70。夹持驱动件2032可以选用电缸或气缸。
夹爪2033远离夹持驱动件2032一端设有弧形槽2033a,弧形槽2033a用于与防爆阀70适配。具体而言,防爆阀70具有圆形的上端面,通过弧形槽2033a的弧形侧壁与防爆阀70的弧形侧壁适配,提高夹持的稳定性。通过弧形槽2033a的底面与防爆阀70的上端面抵接,从而对防爆阀70的夹持深度进行有效控制,进而提高后续的装配精度。
拧紧机构204的数量不限,可以是一个,也可以根据需要设置多个以提高装配效率。
一些实施例中,拧紧机构204为两个,两个拧紧机构204对应设置在第一夹爪组件203的两侧,其中至少一个拧紧机构204相对于另一个拧紧机构204的位置能够调整。
通过设置两个拧紧机构204,使两个拧紧机构204对应设置在第一夹爪组件203的两侧,以此能够同时对防爆阀70两侧的螺钉进行拧紧,提高装配效率。
至少一个拧紧机构204相对于另一个拧紧机构204的位置能够调整,即可以是一个拧紧机构204的位置能够调整。还可以是两个拧紧机构204均可以调整。通过至少一个拧紧机构204相对于另一个拧紧机构204的位置能够调整,以此适配不同尺寸的防爆阀70。
可以理解的是,防爆阀70上的供螺栓穿过的通孔为对称排布,当其中一个拧紧机构204调整位置时,两个拧紧机构204的相对位置能够适配不同的防爆阀70的尺寸,然而由于第一夹爪组件203的位置不变,也就是防爆阀70的位置不变,则调整后的两个拧紧机构204无法直接对准防爆阀70上的通孔,需要先调整相对防爆阀70的位置,才能够实现打螺丝拧紧的动作,动作效率降低,同时影响防爆阀70的定位。
对此,一些实施例中,请参考图10和图11,第一安装机构还包括第一变距机构206以及第二变距机构207。
第一变距机构206设置于第一连接座201上,与第一夹爪组件203连接,用于调节第一夹爪组件203在第一连接座201的位置。
第二变距机构207设置于第一连接座201上,其中一个拧紧机构204与第一连接座201固定连接,其中另一个拧紧机构204与第一连接座201活动连接,能够在第二变距机构207的驱动下调节位置。
第一变距机构206可以是具有条形孔的变距安装板,变距安装板通过条形孔紧固于第一连接座201。第一夹爪组件203安装在变距安装板上。拧松变距安装板的螺钉,能够调整变距安装板在两个拧紧机构204之间的位置。
第二变距机构207可以是伺服电机丝杠驱动模组,通过伺服电机驱动丝杠旋转,使得丝杠螺母和滑块沿导轨滑动,从而带动与滑块连接的拧紧机构204以实现其位置调节。
通过第一变距机构206调节第一夹爪组件203相对第一连接座201的位置,也就是调节与第一连接座201固定连接的拧紧机构204与第一夹爪组件203的相对位置,从而使得两个拧紧机构204能够在第一夹爪组件203不松开防爆阀70的基础上,实现对防爆阀70两侧的拧紧固定。
在需要拧紧螺丝时,拧紧机构204驱使具有螺钉一端下降至预设高度,使螺钉对准防爆阀70上的通孔并拧入以固定。
一些实施例中,物料为扎带80,请参考图12,安装机构200为第二安装机构,包括第二连接座201-1、第二相机202-1以及第二夹爪组件203-1。
第二连接座201-1用于与机械手300连接。第二相机202-1设置于第二连接座201-1,用于获取扎带80的位置信息。第二夹爪组件203-1设置于第二连接座201-1,用于夹取扎带80。
其中,请参考图13,扎带80可以用于将线束或巴片等元件固定,包括扎带本体81以及连接于扎带本体81底部的卡接部82。卡接部82用于卡入电池包上的通孔位置,以此将扎带80固定。扎带本体81用于束缚电池包内的线束。
第二连接座201-1与机械手300连接,用于提供第二相机202-1以及第二夹爪组件203-1的安装基础。
第二相机202-1用于获取扎带80的位置信息。具体而言,在安装机构200处于取料位21b时,第二相机202-1能够拍摄获取扎带80的位置信息,上述位置信息被用于调整第二夹爪组件203-1的位置以准确夹取扎带80。在安装机构200处于电池组装位置时,第二相机202-1能够拍摄获取装配环境信息,从而确认扎带80的安装区域。
一些实施例中,第二相机202-1能够沿上下方向调节相对于第二连接座201-1的位置。具体结构参考第一相机202的相机调节模组205。
第二夹爪组件203-1用于夹取扎带80。第二夹爪组件203-1的结构不限。
一些实施例中,第二夹爪组件203-1包括第二升降组件203-11、第二夹持驱动件203-12以及两个第二夹爪203-13。
第二升降组件203-11设置于第二连接座201-1上。第二夹持驱动件203-12设置于第二升降组件203-11上,能够在第二升降组件203-11驱动下升降。两个第二夹爪203-13设置于第二夹持驱动件203-12,能够在第二夹持驱动件203-12驱动下相对移动以夹持扎带80。
本申请实施例还提供一种电池的生产线,包括上述任一项实施例的组装***以及安装台。安装台具有用于放置待安装电池的安装位,机械手300能够将具有物料的安装机构200移动至安装位,并调整安装机构200的姿态以将物料进行装配。
本申请实施例还提供一种电池的组装方法,请参考图14,应用于上述任一方案的组装***,组装方法包括:
S1、输送机构将物料输送至取料位。
其中,物料置于箱体内,输送机构输送具有物料的箱体,箱体输送至取料位。
S2、安装机构对物料拍照,以获取物料的位置信息。
一些实施例中,安装机构对物料拍照,拍照获取箱体内各物料的图像信息,基于各物料的图像信息确认待抓取物料的位置信息,作为物料的位置信息。
S3、机械手基于位置信息,调整安装机构的位置。
具体而言,基于物料的位置信息,也就是基于待抓取的物料的位置信息,机械手调整安装机构的位置,以对准该待抓取的物料。
S4、安装机构抓取物料转移至安装工位并安装物料。
安装机构抓取物料,由机械手转移上述具有物料的安装机构至安装工位,安装机构与机械手配合以安装物料。
S5、待取料位的物料取完后,搬运机构将箱体搬运至转移位。
可以理解的是,上述步骤S1~S4可以重复多次,直至处于取料位的箱体内的物料全部被抓取。
搬运机构将处于取料位的箱体搬运至转移位,以方便具有物料的箱体流入。
一些实施例中,箱体包括料盘和料框,料盘上具有用于存放物料的存料位,多个料盘上下堆叠在料框中。步骤S5包括以下步骤:
S51、待取料位的料框内上层料盘的物料取完后,搬运机构将空的上层料盘搬运至转移位的料框内。
S52、待取料位的料框内的料盘被全部搬运至转移位的料框内,输送机构将转移位的具有空料盘的料框移出转移位;或,待取料位的料框内仅具有一个料盘,输送机构将转移位的具有空料盘的料框移出转移位。
S53、搬运机构将处于取料位的料框搬运至转移位。
可以理解的是,步骤S51可以重复执行多次。
一些实施例中,承载有物料的箱体60流入输入通道21,并沿输入通道21的输入方向移动,处于等待位21a的第一检测机构50获得箱体60的检测信号,上述检测信号触发活动限位组件32以对处于等待位21a的箱体60进行限位,使得箱体60无法继续朝向取料位21b移动,直至取料位21b空出。
处于取料位21b的第一检测机构50获得取料位21b空出的信号,上述信号使活动限位组件32解除对处于等待位21a的箱体60的限位,箱体60继续沿输入方向移动,处于取料位21b的第一检测机构50获得箱体60的检测信号,上述箱体60的检测信号触发定位组件33以对处于取料位21b的箱体60进行定位。上述箱体60的检测信号触发对机械手300的取料动作的控制,机械手300移动安装机构200至取料位21b。
以物料为防爆阀70为例,使用第一安装机构与机械手300连接。第一相机202拍摄获取防爆阀70的位置信息。机械手300据此调整第一夹爪组件203的位置。第一夹爪组件203在取料位21b的箱体60的料盘上夹持防爆阀70。机械手300驱使第一夹爪组件203和防爆阀70移动至电池装配位,第一相机202拍摄获取防爆阀70安装区域的信息,机械手300据此调整防爆阀70的位置。第一夹爪组件203对防爆阀70进行安装,两个拧紧机构204提供螺丝并拧紧固定防爆阀70,完成一个防爆阀70的安装。机械手300驱使安装机构200返回至取料位21b,直至箱体60的最上方料盘上的防爆阀70已经全部被夹取。
搬运机构40的第一抓取机构422抓取处于取料位21b的最上方的料盘,调整机构43将抓取有料盘的第一抓取机构422移动至输出通道22的转移位22a,并放入处于转移位22a的料框内。机械手300重复抓取防爆阀70,直至处于取料位21b的料框内的全部料盘上的防爆阀70被抓取。
处于转移位22a的料框内被沿输出方向输送至移出位22b而使得转移位22a空出,搬运机构40的第二抓取机构423抓取处于取料位21b的料框,调整机构43将第二抓取机构423和料框移动至转移位22a,处于转移位22a的定位组件33对料框进行定位,直至料框内的空载料盘装满。转移位22a的定位组件33解除对料框的定位。装满有空载料盘的料框沿输出方向移动,处于移出位22b一侧的活动限位组件32被触发伸出,将装满有空载料盘的料框限位在移出位22b。直至下一个空箱体60需要移入输出通道22时,活动限位组件32缩回,接触对处于移出位22b的料框的限制,料框沿输出方向流出。
以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本申请的范围当中。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例。

Claims (23)

1.一种物料输送装置,其特征在于,包括:
台架;
输送机构,包括设置于所述台架上的两个输送通道,两个所述输送通道之一为输入通道,用于输送承载物料的箱体;两个所述输送通道另一为输出通道,用于输送空载的所述箱体;
限位机构,设置在所述台架或所述输送机构上,用于在所述输入通道上限位出沿输入方向排列的等待位和取料位、在所述输出通道上限位出沿输出方向排列的转移位和移出位;以及
搬运机构,设置在所述输送机构或所述台架上,用于将位于所述取料位的所述箱体搬运至所述转移位。
2.根据权利要求1所述的物料输送装置,其特征在于,所述输入通道和所述输出通道并排设置在所述台架上,所述输入方向与所述输出方向相反。
3.根据权利要求2所述的物料输送装置,其特征在于,所述等待位和所述移出位沿垂直于所述输送通道延伸方向上对齐,所述等待位和所述移出位形成第一列区域;
所述取料位和所述转移位沿垂直于所述输送通道延伸方向上对齐,所述取料位和所述转移位形成第二列区域;
所述搬运机构设置在所述第一列区域和所述第二列区域之间。
4.根据权利要求1所述的物料输送装置,其特征在于,所述限位机构包括:
固定限位组件,能够对所述箱体进行限位,分别设置在所述取料位远离所述等待位的一侧,以及所述转移位远离所述移出位的一侧;以及
活动限位组件,能够对所述箱体进行限位或避让,分别设置在所述等待位靠近所述取料位的一侧,以及所述移出位远离所述转移位的一侧。
5.根据权利要求4所述的物料输送装置,其特征在于,所述固定限位组件包括第一限位件和缓冲件,所述缓冲件设置在所述第一限位件面向所述箱体的一侧,用于与所述箱体接触。
6.根据权利要求4所述的物料输送装置,其特征在于,所述活动限位组件包括第一驱动件和第二限位件,所述第一驱动件与所述第二限位件驱动连接;
所述第一驱动件能够驱动所述第二限位件伸出,以对所述箱体进行限位;所述第一驱动件能够驱动所述第二限位件缩回,以对所述箱体进行避让。
7.根据权利要求4所述的物料输送装置,其特征在于,所述限位机构还包括:
定位组件,能够对所述箱体进行定位或避让,分别设置在所述取料位靠近所述等待位的一侧,以及所述转移位靠近所述移出位的一侧,用于对所述箱体施加朝向对应的所述固定限位组件方向的作用力,以对所述箱体进行定位。
8.根据权利要求7所述的物料输送装置,其特征在于,所述定位组件包括第二驱动件和第三限位件,所述第二驱动件与所述第三限位件驱动连接;
所述第二驱动件能够驱动所述第三限位件旋转进入所述箱体的移动路径,并缩回以对所述箱体施加作用力;所述第二驱动件能够驱动所述第三限位件伸出解除对所述箱体施加作用力,并旋出所述箱体的移动路径中,以对所述箱体进行避让。
9.根据权利要求1所述的物料输送装置,其特征在于,所述物料输送装置还包括多个第一检测机构,分别用于检测所述等待位、所述取料位、所述转移位和所述移出位上是否存在所述箱体。
10.根据权利要求1所述的物料输送装置,其特征在于,所述搬运机构包括:
横架,设置在所述输送机构或所述台架上;
抓取机构,用于抓取所述箱体;
调整机构,设置在所述横架上,与所述抓取机构连接,用于调整所述抓取机构的位置;以及
第二检测机构,设置在所述抓取机构上或所述横架上,用于检测所述箱体的料盘的高度。
11.根据权利要求10所述的物料输送装置,其特征在于,所述抓取机构包括:
座板,与所述调整机构连接;
第一抓取机构,用于抓取所述箱体的料盘;以及
第二抓取机构,用于抓取所述箱体的料框,所述第一抓取机构、所述第二抓取机构和所述第二检测机构均设置在所述座板上,所述第二抓取机构位于所述第一抓取机构的上方。
12.根据权利要求11所述的物料输送装置,其特征在于,所述第一抓取机构包括:
两个连接滑轨,间隔设置在所述座板上;
多个连接架,具有延伸方向与所述连接滑轨垂直的长条孔,所述连接架通过所述长条孔与所述连接滑轨紧固连接;以及
吸盘,每个所述连接架上均设置有所述吸盘,用于吸取所述料盘。
13.根据权利要求11所述的物料输送装置,其特征在于,所述第二抓取机构包括:
夹持件,用于夹持所述料框;以及
调节件,设置于所述座板上,所述调节件的两端分别连接所述夹持件,以调节两个所述夹持件的距离。
14.根据权利要求1~13任意一项所述的物料输送装置,其特征在于,所述输送通道包括:
间隔设置的两个导向边框,设置在所述台架上;
多个输送滚筒,与所述导向边框可转动连接,至少部分位于两个所述导向边框之间,用于输送所述箱体;以及
第四驱动件,与所述输送滚筒驱动连接。
15.一种电池的组装***,其特征在于,包括:
根据权利要求1~14任意一项所述的物料输送装置,用于输送所述电池的物料以待取料;
安装机构,用于抓取所述物料并进行安装;以及
机械手,与所述安装机构连接,用于调整所述安装机构的姿态。
16.根据权利要求15所述的组装***,其特征在于,所述物料为防爆阀,所述安装机构为第一安装机构,包括:
第一连接座,用于与所述机械手连接;
第一相机,设置于所述第一连接座,用于获取所述防爆阀的位置信息;
第一夹爪组件,设置于所述第一连接座,用于夹取所述防爆阀;以及
拧紧机构,设置于所述第一连接座,用于拧紧安装所述防爆阀的螺钉。
17.根据权利要求16所述的组装***,其特征在于,所述拧紧机构为两个,两个所述拧紧机构对应设置在第一夹爪组件的两侧,其中至少一个所述拧紧机构相对于另一个拧紧机构的位置能够调整。
18. 根据权利要求17所述的组装***,其特征在于,所述第一安装机构还包括:
第一变距机构,设置于所述第一连接座上,与所述第一夹爪组件连接,用于调节所述第一夹爪组件在所述第一连接座的位置;以及
第二变距机构,设置于所述第一连接座上,其中一个所述拧紧机构与所述第一连接座固定连接,其中另一个拧紧机构与所述第一连接座活动连接,能够在所述第二变距机构的驱动下调节位置。
19.根据权利要求16所述的组装***,其特征在于,所述第一夹爪组件包括:
第一升降组件,设置于所述第一连接座上;
夹持驱动件,设置于所述第一升降组件上,能够在所述第一升降组件驱动下升降;以及
两个夹爪,设置于所述夹持驱动件,能够在所述夹持驱动件驱动下相对移动以夹持所述防爆阀,所述夹爪远离所述夹持驱动件一端设有弧形槽。
20.根据权利要求15所述的组装***,其特征在于,所述物料为扎带,所述安装机构为第二安装机构,包括:
第二连接座,用于与所述机械手连接;
第二相机,设置于所述第二连接座,用于获取所述扎带的位置信息;以及
第二夹爪组件,设置于所述第二连接座,用于夹取所述扎带。
21.一种电池的生产线,其特征在于,包括:
根据权利要求15~20任意一项所述的组装***;以及
安装台,具有用于放置所述电池的安装位,所述机械手能够将具有所述物料的所述安装机构移动至所述安装位,并调整所述安装机构的姿态以将所述物料进行装配。
22.一种电池的组装方法,其特征在于,应用于根据权利要求15~20任意一项所述的组装***,所述组装方法包括:
所述输送机构将所述物料输送至所述取料位;
所述安装机构对所述物料拍照,以获取所述物料的位置信息;
所述机械手基于所述位置信息,调整所述安装机构的位置;
所述安装机构抓取所述物料转移至安装工位并安装所述物料;
待所述取料位的物料取完后,所述搬运机构将所述箱体搬运至所述转移位。
23.根据权利要求22所述的组装方法,其特征在于,待所述取料位的物料取完后,所述搬运机构将所述箱体搬运至所述转移位的步骤,包括:
待所述取料位的所述箱体的料框内上层料盘的物料取完后,所述搬运机构将空的上层所述料盘搬运至所述转移位的所述料框内;
待所述取料位的所述料框内的所述料盘被全部搬运至所述转移位的所述料框内,所述输送机构将所述转移位的所述料框移出所述转移位;或,待所述取料位的料框内仅具有一个空的所述料盘,所述输送机构将所述转移位的所述料框移出所述转移位;
所述搬运机构将处于所述取料位的所述料框搬运至所述转移位。
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