电池模组的上盖组装设备及上盖组装方法与流程

本发明属于电池组装技术领域，更具体地说，是涉及一种电池模组的上盖组装设备及上盖组装方法。

背景技术：

在电池模组的组装生产中，电池模组经过涂胶、侧板焊接等工序后，需要组装上盖，以保证电池模组不被污染，保证电池模组的绝缘性能，保护电芯不被外物损坏。

电池模组的用于组装上盖部分的面积较大，与之匹配的上盖的面积同样较大，并且上盖的厚度较薄，人工去放不易；上盖与电池模组之间大多通过铆钉固定连接，由于上盖的面积较大，因此需要较多的铆钉连接，人工安装铆钉，每次只能安装一个铆钉，安装效率低，劳动强度大，安装成本高。

技术实现要素：

本发明的目的之一在于提供一种电池模组的上盖组装设备，以解决现有技术中存在的电池模组的上盖组装效率低的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种电池模组的上盖组装设备，包括铆钉上料机构、上盖上料机构、电池模组输送机构、夹具和机械手；

所述铆钉上料机构用于上料铆钉，所述上盖上料机构用于上料上盖，所述电池模组输送机构用于输送电池模组；所述夹具用于抓取所述上盖和所述铆钉，并能通过所述铆钉将所述上盖固定于所述电池模组上；

所述夹具连接于所述机械手上，所述机械手用于带动所述夹具运动。

进一步地，所述铆钉上料机构包括出料机构、移载机构和铆钉预放组件，所述出料机构用于排列所述铆钉，所述移载机构用于将所述出料机构排列后的所述铆钉移动并插装于所述铆钉预放组件上。

进一步地，所述出料机构包括振动盘、转移装置和缓存装置，所述转移装置用于将所述振动盘的出料端的铆钉移动至所述缓存装置上。

进一步地，所述移载机构包括取料机构、第一导轨和第一驱动机构；

所述铆钉预放组件包括仿形板、第二导轨和第二驱动机构，所述第二驱动机构用于带动所述仿形板沿所述第二导轨运动；

所述第一驱动机构用于带动所述取料机构沿所述第一导轨运动，并带动所述取料机构将所述出料机构排列后的所述铆钉插装于所述仿形板上。

进一步地，所述上盖上料机构包括进料通道、顶升机构和出料通道，所述进料通道和所述出料通道均用于输送上盖弹夹，所述顶升机构用于将所述上盖弹夹自所述进料通道输送至所述出料通道。

进一步地，还包括用于定位所述上盖的定位机构。

进一步地，所述定位机构包括放置平台、限位块和推动组件，所述限位块和所述推动组件均设于所述放置平台上，所述放置平台用于放置所述上盖，所述推动组件用于推动所述上盖抵接所述限位块。

进一步地，所述限位块和所述推动组件均设有多个，部分所述推动组件推动所述上盖的方向与余下所述推动组件推动所述上盖的方向垂直，所述限位块与所述推动组件对应设置。

进一步地，所述夹具包括支架、铆钉抓取组件和吸盘，所述铆钉抓取组件和所述吸盘均安装于所述支架上，所述支架与所述机械手固定连接；

所述铆钉抓取组件用于抓取所述铆钉并通过所述铆钉将所述上盖固定于所述电池模组上，所述吸盘用于吸取所述上盖。

本发明提供的电池模组的上盖组装设备的有益效果在于：与现有技术相比，本发明电池模组的上盖组装设备上的铆钉上料机构用于上料铆钉，并用于排布铆钉的分布位置，以提高铆钉的上料效率，方便夹具抓取铆钉；上盖上料机构用于上料上盖，以提高上盖的上料效率；电池模组输送机构用于输送电池模组，以提高电池模组的输送效率，从而提高了将上盖组装于电池模组输送机构上的电池模组上的效率；机械手用于带动夹具自铆钉上料机构上抓取铆钉及自上盖上料机构上吸取上盖，并将其带动至电池模组上，通过夹具使用铆钉将上盖固定于电池模组上，减少了每次组装上盖时，夹具的移动次数，节省了人力，降低了组装成本，提高了上盖组装于电池模组上的效率和精度。

本发明的目的之二在于提供一种上盖组装方法，以解决现有技术中存在的电池模组的上盖组装效率低的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种上盖组装方法，包括如下步骤：

上料铆钉至铆钉上料机构，上料上盖至上盖上料机构，上料电池模组至电池模组输送机构；

机械手带动夹具自所述上盖上料机构吸取所述上盖；

所述机械手将所述上盖放置于定位机构；

所述定位机构定位所述上盖；所述机械手带动所述夹具抓取铆钉；

所述机械手带动所述夹具自所述定位机构吸取所述上盖；

所述机械手将所述夹具移动至所述电池模组上；

所述夹具通过所述铆钉将所述上盖固定于所述电池模组上。

本发明提供的上盖组装方法的有益效果在于：与现有技术相比，本发明上盖组装方法通过铆钉上料机构上料铆钉，上盖上料机构上料上盖，电池模组输送机构输送电池模组，提高了上料效率，节省了上料时间；通过机械手带动夹具自铆钉上料机构上抓取铆钉，自上盖上料机构上吸取上盖，并在后续动作中将铆钉和上盖移动至电池模组上，夹具使用铆钉将上盖固定于电池模组上，自动化程度高，有效减少了夹具的移动次数，提高了上盖的组装效率；定位机构能准确定位上盖，便于夹具将铆钉、上盖和电池模组对位，提高上盖的组装精度和组装效率，避免铆钉、上盖和电池模组之间错位，导致铆钉不能插进上盖和电池模组。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的电池模组的上盖组装设备的使用状态图；

图2为图1中铆钉上料机构的结构示意图；

图3为图1中定位机构的使用状态图；

图4为图1中夹具的结构示意图；

图5为图1中a处的放大图；

图6为本发明实施例上盖组装方法的流程图。

其中，图中各附图标记：

1、铆钉上料机构；11、出料机构；111、振动盘；112、转移装置；113、缓存装置；12、移载机构；121、取料机构；122、第一导轨；13、铆钉预放组件；131、仿形板；132、第二导轨；2、上盖上料机构；21、进料通道；22、出料通道；23、顶升机构；24、滚筒；3、电池模组输送机构；4、夹具；41、支架；411、底板；4111、第一通孔；4112、第二通孔；412、安装板；413、顶板；42、铆钉抓取组件；43、吸盘；44、传感器；45、视觉系统；5、机械手；6、上盖弹夹；7、定位机构；71、放置平台；72、限位块；721、第一轴承；73、推动组件；731、气缸；732、推块；733、第二轴承；8、上盖；9、电池模组。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1，现对本发明提供的电池模组的上盖组装设备进行说明。电池模组的上盖组装设备，包括铆钉上料机构1、上盖上料机构2、电池模组输送机构3、夹具4和机械手5；

铆钉上料机构1用于上料铆钉，上盖上料机构2用于上料上盖8，电池模组输送机构3用于输送电池模组9；夹具4用于抓取上盖8和铆钉，并能通过铆钉将上盖8固定于电池模组9上；

夹具4连接于机械手5上，机械手5用于带动夹具4运动。

本发明提供的电池模组的上盖组装设备，与现有技术相比，铆钉上料机构1用于上料铆钉，并用于排布铆钉的分布位置，以提高铆钉的上料效率，方便夹具4抓取铆钉；上盖上料机构2用于上料上盖8，以提高上盖8的上料效率；电池模组输送机构3用于输送电池模组9，以提高电池模组9的输送效率，从而提高了将上盖8组装于电池模组输送机构3上的电池模组9上的效率；机械手5用于带动夹具4自铆钉上料机构1上抓取铆钉及自上盖上料机构2上吸取上盖8，并在后续动作中将其带动至电池模组9上，夹具4使用铆钉将上盖8固定于电池模组9上，减少了每次组装上盖8时，夹具4的移动次数，节省了人力，降低了组装成本，提高了上盖8组装于电池模组9上的效率和精度。

具体地，电池模组输送机构3包括输送轨道，输送轨道用于带动电池模组9移动。

具体地，请参阅图1，铆钉上料机构1设有多组，以便提高铆钉的上料效率，满足夹具4抓取铆钉的速度。

进一步地，请参阅图1及图2，作为本发明提供的电池模组的上盖组装设备的一种具体实施方式，铆钉上料机构1包括出料机构11、移载机构12和铆钉预放组件13，出料机构11用于排列铆钉，移载机构12用于将出料机构11排列后的铆钉移动并插装于铆钉预放组件13上。出料机构11用于排列铆钉，便于移载机构12抓取铆钉；移载机构12用于将铆钉插装于铆钉预放组件13上，以使铆钉按照需求分布于铆钉预放组件13上，方便夹具4一次性抓取组装上盖8所需的所有铆钉，并使夹具4抓取的铆钉一一对应电池模组9上的铆钉插装位，以提高铆钉的抓取效率。

进一步地，请参阅图2，作为本发明提供的电池模组的上盖组装设备的一种具体实施方式，出料机构11包括振动盘111、转移装置112和缓存装置113，转移装置112用于将振动盘111的出料端的铆钉移动至缓存装置113上，振动盘111用于将散乱的铆钉在其出料端排成一串，缓存装置113用于预存铆钉，保证移载机构12的抓取效率，避免移载机构12抓取的铆钉数量不足，影响上盖8的组装。

进一步地，请参阅图1及图2，作为本发明提供的电池模组的上盖组装设备的一种具体实施方式，移载机构12包括取料机构121、第一导轨122和第一驱动机构；

铆钉预放组件13包括仿形板131、第二导轨132和第二驱动机构，第二驱动机构用于带动仿形板131沿第二导轨132运动；

第一驱动机构用于带动取料机构121沿第一导轨122运动，并带动取料机构121将出料机构11排列后的铆钉插装于仿形板131上，保证仿形板131上的铆钉的位置分布与电池模组9上的铆钉插装位一一对应，便于夹具4一次抓取仿形板131上的所有铆钉，并使夹具4抓取的铆钉的位置分布还能与电池模组9上的铆钉插装位一一对应，便于同时将所有铆钉插装于电池模组9上，从而提高了铆钉的插装效率；第一驱动机构带动取料机构121运动，第二驱动机构带动仿形板131运动，以保证将取料机构121上的铆钉插装于仿形板131的预定位置，使其与电池模组9上的铆钉插装位一一对应。

具体地，取料机构121自缓存装置113上抓取铆钉，以保证取料机构121每次都能抓取预定数量的铆钉。

具体地，请参阅图2，第一导轨122与第二导轨132垂直，以保证将取料机构121上的铆钉插装于仿形板131的预定位置。

进一步地，请参阅图1及图5，作为本发明提供的电池模组的上盖组装设备的一种具体实施方式，上盖上料机构2包括进料通道21、顶升机构23和出料通道22，进料通道21和出料通道22均用于输送上盖弹夹6，顶升机构23用于将上盖弹夹6自进料通道21输送至出料通道22。上盖弹夹6用于装存上盖8，进料通道21用于将装存有上盖8的上盖弹夹6输送至夹具4的抓取位置，顶升机构23用于将上盖8已经被夹具4抓取完的上盖弹夹6输送至出料通道22，出料通道22用于将上盖弹夹6输送至上盖上料机构2外，使得用户重新在上盖弹夹6上装存上盖8，结构简单，输送效率高。

进一步地，请参阅图1及图5，作为本发明提供的电池模组的上盖组装设备的一种具体实施方式，进料通道21和出料通道22均包括滚筒24和第三驱动机构，第三驱动机构用于带动滚筒24转动，以便通过滚筒24与上盖弹夹6之间的摩擦力输送上盖弹夹6，架构简单，输送方便。

进一步地，请参阅图1及图5，作为本发明提供的电池模组的上盖组装设备的一种具体实施方式，进料通道21还包括第四驱动机构，顶升机构23包括第五驱动机构和多个输送带，第四驱动机构用于带动输送带自相邻两个滚筒24之间的间隙处升降，第五驱动机构用于带动输送带转动。第四驱动机构带动输送带升降，能将上盖弹夹6撑离滚筒24，以将上盖弹夹6上的上盖8顶升至夹具4的吸取位置，方便夹具4吸取上盖8，还能避免滚筒24转动而影响上盖弹夹6的稳定性，导致夹具4不能准确吸取上盖8；第五驱动机构带动输送带转动，用于将上盖弹夹6自进料通道21输送至出料通道22，以保证进料通道21能持续进料。

具体地，进料通道21和出料通道22均设有顶升机构23，第四驱动机构设有两个，其中一个第四驱动机构用于带动一个顶升机构23在进料通道21升降，另一个第四驱动机构用于带动另一个顶升机构在出料通道22升降，以便将上盖弹夹6自进料通道21输送至出料通道22。

进一步地，请参阅图1，作为本发明提供的电池模组的上盖组装设备的一种具体实施方式，还包括用于定位上盖8的定位机构7，以便夹具4能准确地吸取上盖8，避免夹具4吸取的上盖8与夹具4上的铆钉错位，避免夹具4吸取的上盖8与电池模组9错位，影响上盖8组装于电池模组9上。

进一步地，请参阅图1及图3，作为本发明提供的电池模组的上盖组装设备的一种具体实施方式，定位机构7包括放置平台71、限位块72和推动组件73，限位块72和推动组件73均设于放置平台71上，放置平台71用于放置上盖8，推动组件73用于推动上盖8抵接限位块72，从而以限位块72为基准，对上盖8进行定位，结构简单，定位效率高；并且限位块72与推动组件73之间的间距，能放置不同尺寸的上盖8，便于定位机构7定位不同尺寸的上盖8。

进一步地，请参阅图1及图3，作为本发明提供的电池模组的上盖组装设备的一种具体实施方式，限位块72和推动组件73均设有多个，部分推动组件73推动上盖8的方向与余下推动组件73推动上盖8的方向垂直，限位块72与推动组件73对应设置，以将上盖8的各个边定位，便于夹具4吸取上盖8。

进一步地，请参阅图3，作为本发明提供的电池模组的上盖组装设备的一种具体实施方式，限位块72上设有第一轴承721，第一轴承721用于抵接上盖8，使得限位块72与上盖8之间的摩擦力变为滚动摩擦，避免限位块72划伤上盖8；

推动组件73包括气缸731和与气缸731的输出轴固定连接的推块732，推块732用于推动上盖8抵接第一轴承721，结构简单，推动效率高。

进一步地，请参阅图3，作为本发明提供的电池模组的上盖组装设备的一种具体实施方式，推动组件73还包括第二轴承733，第二轴承733设于推块732的靠近第一轴承721的一侧，以将推动组件73与上盖8之间的摩擦力变为滚动摩擦，避免推块732划伤上盖8。

进一步地，作为本发明提供的电池模组的上盖组装设备的一种具体实施方式，第一轴承721和第二轴承733的表面均设有保护层，保证上盖8的表面不被第一轴承721或第二轴承733划伤。

具体地，保护层为硅胶。

进一步地，请参阅图1及图4，作为本发明提供的电池模组的上盖组装设备的一种具体实施方式，夹具4包括支架41、铆钉抓取组件42和吸盘43，铆钉抓取组件42和吸盘43均安装于支架41上，支架41与机械手5固定连接；

铆钉抓取组件42用于抓取铆钉并通过铆钉将上盖8固定于电池模组9上，吸盘43用于吸取上盖8，铆钉抓取组件42抓取铆钉与吸盘43吸取上盖8互不影响，在未设定位机构7时，方便夹具4抓取铆钉后，再吸取上盖8，然后将其带动至电池模组9上，铆钉抓取组件42推动铆钉以通过铆钉将上盖8固定于电池模组9上，减少夹具4的移动次数，简化了结构，提高了上盖8组装于电池模组9上的效率；在设有定位机构7时，夹具4先将上盖上料机构2上的上盖8吸取并放置于定位机构7上，然后再自铆钉上料机构1上抓取铆钉，随后再自定位机构7上吸盘43上盖8，最后再通过铆钉抓取组件42推动铆钉将上盖8固定于电池模组9上。

进一步地，请参阅图4，作为本发明提供的电池模组的上盖组装设备的一种具体实施方式，夹具4还包括用于检测夹具4是否吸取上盖8的传感器44，保证夹具4能吸取上盖8，避免夹具4未吸取上盖8而无法组装上盖8，甚至损坏电池模组9。

进一步地，请参阅图4，作为本发明提供的电池模组的上盖组装设备的一种具体实施方式，夹具4还包括用于定位上盖8和电池模组9的视觉系统45，以保证夹具4能准确抓取铆钉，吸取上盖8，并将上盖8准确地组装于电池模组9上。

进一步地，请参阅图4，作为本发明提供的电池模组的上盖组装设备的一种具体实施方式，支架41包括底板411、安装板412和顶板413，安装板412分别与底板411和顶板413固定连接，铆钉抓取组件42和吸盘43均安装于安装板412上，顶板413与机械手5固定连接，底板411上分别设有与铆钉抓取组件42对应的第一通孔4111和与吸盘43对应的第二通孔4112，方便铆钉抓取组件42抓取铆钉，吸盘43吸取上盖8，结构简单、稳定。

请参阅图1及图6，现对本发明提供的上盖组装方法进行说明。上盖组装方法，包括如下步骤：

s1：上料铆钉至铆钉上料机构1，上料上盖8至上盖上料机构2，上料电池模组9至电池模组输送机构3；

s2：机械手5带动夹具4自上盖上料机构2吸取上盖8；

s3：机械手5将上盖8放置于定位机构7；

s4：定位机构7定位上盖8；机械手5带动夹具4抓取铆钉；

s5：机械手5带动夹具4自定位机构7吸取上盖8；

s6：机械手5将夹具4移动至电池模组9上；

s7：夹具4通过铆钉将上盖8固定于电池模组9上。

本发明提供的上盖组装方法，与现有技术相比，通过铆钉上料机构1上料铆钉，上盖上料机构2上料上盖8，电池模组输送机构3输送电池模组9，提高了上料效率，节省了上料时间；通过机械手5带动夹具4自铆钉上料机构1上抓取铆钉，自上盖上料机构2上吸取上盖8，并将铆钉和上盖8移动至电池模组9上，通过夹具4使用铆钉将上盖8固定于电池模组9上，自动化程度高，有效减少了夹具4的移动次数，提高了上盖8的组装效率；定位机构7能准确定位上盖8，便于夹具4将铆钉、上盖8和电池模组9对位，提高上盖8的组装精度和组装效率，避免铆钉、上盖8和电池模组9之间错位，导致铆钉不能插进上盖8和电池模组9。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。