软包电池换盘与装盘方法，软包电池机械手和存储介质与流程

本发明属于软包电池生产设备领域，具体是一种软包电池换盘与装盘方法，软包电池机械手和存储介质。

背景技术：

软包电池具有安全性好，质量轻，能量密度高，电化学性能良好，寿命长的优点。但是由于软包电池对于表面要求极高，同时软包电池表面材料为铝膜，极易受到损伤。目前软包电池换盘与装盘方法主要采用人工作业模式。为了提高作业效率逐步采用机械手对软包电池进行自动换盘与装盘操作。但是现有在换盘与装盘过程中对软包电池的夹持不够稳定，容易使电池在夹持过程中晃动使软包电池滑落，造成电池表面划伤、夹坏，从而使电池损伤率高，产品良品率低。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种软包电池换盘与装盘方法，软包电池机械手和存储介质，用以解决现有技术的软包电池换盘与装盘方式由于对软包电池的夹持不够稳定，使电池在夹持过程中滑落，造成电池表面划伤、夹坏，从而使电池损伤率高，产品良品率低的技术问题。

第一方面，本发明提供一种软包电池换盘与装盘方法，包括以下步骤：

s1、将软包电池从上一道工序的托盘中取出；

s2、将软包电池移动到下一道工序的托盘上方，并在移动软包电池的过程中检测软包电池相对于机械手夹爪的位置，当软包电池相对于机械手夹爪的位置超出预设的位置范围时则停止移动软包电池并产生第一报警信号；

s3、如果移动过程中软包电池相对于机械手夹爪的位置没有超出预设的位置范围则将软包电池放入下一道工序的托盘中。

优选地，所述步骤s3还包括：

s31、检测待放入软包电池的托盘中相应位置是否存在软包电池；

s32、如果待放入软包电池的托盘中相应位置存在软包电池则软包电池机械手停止放入动作，并产生第二报警信号；

s33、如果待放入软包电池的托盘中相应位置没有软包电池则将软包电池放入该托盘中。

优选地，所述软包电池机械手包括多个夹持机构和用于调节相邻两个夹持机构之间间距的变距机构，在所述步骤s3之前还包括：

s21、获取相邻两个软包电池之间的电池放置间隙；

s22、根据获取的电池放置间隙确定对应的工位间距；

s23、根据工位间距控制变距机构调节相应的相邻两个夹持机构之间的间距。

优选地，对所述软包电池机械手与软包电池接触的区域进行浸润包胶处理，以在该区域形成绝缘保护层。

优选地，所述步骤s1包括以下步骤：

s11、在软包电池第一夹持区域夹对软包电池进行夹持；

s12、在完成对软包电池第一区域的夹持后，在第二夹持区域对软包电池进行夹持，并在竖直方向上使软包电池的重心位于第一夹持区域和第二夹持区域之间。

优选地，所述第一夹持区域为电池气袋，所述第二夹持区域为电池主体。

优选地，所述第一夹持区域包括沿水平方向依次排布的第一子夹持区域，第二子夹持区域和第三子夹持区域，步骤s1中在第一夹持区域夹对软包电池进行夹持为在第一子夹持区域，第二子夹持区域和第三子夹持区域同时对软包电池进行夹持。

优选地，所述第二夹持区域包括沿水平方向排布的第四子夹持区域和第五子夹持区域和第三子夹持区域；在水平方向上，第四子夹持区域位于第二子夹持区域和第一子夹持区域之间，第五子夹持区域位于第三子夹持区域和第一子夹持区域之间，所述步骤s2中在第二夹持区域夹对软包电池进行夹持为在第四子夹持区域和第五子夹持区域同时对软包电池进行夹持。

第二方面，本发明提供一种软包电池机械手，包括夹持机构、至少一个处理器、至少一个存储器以及存储在所述存储器中的计算机程序指令，当所述计算机程序指令被所述处理器执行时实现第一方面所述的方法。

第三方面本发明提供一种存储介质，其上存储有计算机程序指令，当所述计算机程序指令被处理器执行时实现第一方面所述的方法。

有益效果：本发明的软包电池换盘与装盘方法，软包电池机械手和存储介质通过对机械手所夹持的软包电池的位置相对于机械手夹爪的位置进行实时检测，来获取软包电池的位置信息，并通过软包电池相对于机械手夹爪的位置是否超出预设的位置范围来判断软包电池是否在移动时出现了下滑的迹象，并在出现下滑的迹象时及时停止换盘与装盘操作并发出报警信号，可以有效防止因软包电池滑落而造成损坏，可以显著降低电池损伤率，提高软包电池产品良品率。

附图说明

图1为本发明实施例1的软包电池换盘与装盘方法的流程图；

图2为本发明的用于软包电池换盘与装盘方法的机械手的三维机械结构图；

图3为本发明实施例2的软包电池换盘与装盘方法的流程图；

图4为本发明实施例3的软包电池换盘与装盘方法的流程图；

图5为本发明实施例4的软包电池换盘与装盘方法的流程图；

图6为本发明实施例5的软包电池机械手的结构框图；

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

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。而且，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过程、方法、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过程、方法、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……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。如果不冲突，本发明实施例以及实施例中的各个特征可以相互结合，均在本发明的保护范围之内。

实施例1

软包电池30的换盘，装盘操作是指当上一道工序完成后，将软包电池30从上一道工序的托盘中将软包电池30取出，并转移到下一道工序的托盘位置将软包电池30放入下一道工序的托盘中。

如图1所示，本实施例提供一种软包电池换盘与装盘方法，包括以下步骤：

s1、将软包电池30从上一道工序的托盘中取出；

s2、将软包电池30移动到下一道工序的托盘上方，并在移动软包电池30的过程中检测软包电池30相对于机械手夹爪11的位置，当软包电池30相对于机械手夹爪11的位置超出预设的位置范围时则停止移动软包电池30并产生第一报警信号；

s3、如果移动过程中软包电池30相对于机械手夹爪11的位置没有超出预设的位置范围则将软包电池30放入下一道工序的托盘中。

其中机械手的机械结构可以参见图2。在换盘与装盘操作中，软包电池30可能由于夹持不稳而产生下滑的情况，针对这一情况，在本实施例中，可以在夹持软包电池30第一夹持区域的夹爪11上设置若干个在位检测传感器，其中在位检测传感器可以采用光纤式传感器。在位检测传感器的检测位置朝向软包电池30方向。本实施例利用在位检测传感器对软包电池30相对于机械手夹爪11的位置进行实时检测，并将检测结果传送给控制器，控制器判断软包电池30相对于机械手夹爪11的当前位置是在预设的位置范围内，即判断软包电池30是否出现了明显下滑的情况。

如果在移动软包电池30的过程中，检测到软包电池30相对于机械手夹爪11的位置已经超出预设的位置范围，表明软包电池30出现了下滑的情况，这时立即停止移动软包电池30，并产生第一报警信号，通知操作人员进行处理。如果在移动过程中检测到的软包电池30的现对位置没有超出预设的位置范围，则继续进行换盘与装盘的操作，直至顺利将软包电池30准确放入下一道工序的托盘中。

本实施例通过对机械手所夹持的软包电池30的位置相对于机械手夹爪11的位置进行实时检测，来获取软包电池30的位置信息，并通过软包电池30相对于机械手夹爪11的位置是否超出预设的位置范围来判断软包电池30是否在移动时出现了下滑的迹象，并在出现下滑的迹象时及时停止换盘与装盘操作并发出报警信号，可以有效防止因软包电池30滑落而造成损坏。

实施例2

如图3所示，本实施例提供一种软包电池换盘与装盘方法，所述步骤s3还包括：

s31、检测待放入软包电池30的托盘中相应位置是否存在软包电池30；

s32、如果待放入软包电池30的托盘中相应位置存在软包电池30则软包电池30机械手停止移动，并产生第二报警信号；

s33、如果待放入软包电池30的托盘中相应位置没有软包电池30则将软包电池30放入该托盘中。

本实施例在将软包电池30放入下一道工序的托盘中之前先检测检测待放入软包电池30的托盘中相应放置位置处是否已经存在软包电池30，如果已经存在软包电池30，则暂停装盘作业并产生相应报警信号，提醒操作人员进行处理。

如果经过检测，待放入软包电池30的托盘中相应位置没有软包电池30，则可以继续进行将软包电池30放入该托盘中的操作。

为了准确检测托盘中相应放置位置处是否已经存在软包电池30，可以在夹爪11的外侧的设置若干占位检测传感器，其中占位检测传感器在检测时朝向托盘上待放置软包电池30的位置。

其中夹爪11的外侧是指夹爪11远离软包电池30的一侧。

其中占位检测传感器用于自动检测放置位处是否已经有软包电池30，并将检测的信息传送给控制器进行处理，这样可以确保放置位无电池后再放入电池，避免在放入过程中损坏软包电池30。具体地，所述占位检测传感器采用漫反射光电传感器。

具体检测过程为：占位检测传感器的光发射器件始终发射检测光，若占位检测传感器下方没有软包电池30，则没有光被反射到接收器，占位检测传感器不会产生触发信号，这时控制器可以控制器机械手进行装盘作业；反之，若接若占位检测传感器下方有软包电池30，则占位检测传感器接收到软包电池30的漫反射光后产生触发信号，以表明托盘上的软包电池30放置位置已经有软包电池30，此时不进行装盘作业。

实施例3

如图4所示，在本实施例中，所述软包电池30机械手包括多个夹持机构10和用于调节相邻两个夹持机构10之间间距的变距机构20，在所述步骤s3之前还包括：

s21、获取相邻两个软包电池30之间的电池放置间隙；

s22、根据获取的电池放置间隙确定对应的工位间距；

s23、根据工位间距控制变距机构20调节相应的相邻两个夹持机构10之间的间距。

电池放置间隙可以由操作人员输入给机械手的控制器，控制器根据电池放置间隙确定对应的工位间距，并产生相应的控制信号，控制变距机构20通过自身长度伸缩的方式调节与其相连的相邻两个夹持机构10之间的间距。

其中变距机构20可以采用气缸，将相连两个夹持机构10分别与气缸的缸体好活塞杆连接，通过活塞杆相对缸体的移动来调节相邻两个夹持机构10之间的间距。

采用本实施例的方案可以在一次作业过程中同时夹取多个个电池，完成多个电池的换盘和装盘作业，使软包电池30换盘和装盘的效率成倍增加。通过变距机构20根据获取的电池放置间隙确定对应的工位间距，这样在同一次换盘和装盘操作中可以按照电池的放置位置，同时将多个软包电池30准确放置在下一道工序的托盘的相应位置中，在提高作业效率的同时，提高了装盘的准确性。

实施例4

由于软包电池30为柔性包装，因此在转移过程中极易发生晃动。

如图5所示，本实施例的软包电池换盘与装盘方法，所述步骤s1还包括以下步骤：

s11、在软包电池30第一夹持区域夹对软包电池30进行夹持；

s12、在完成对软包电池30第一区域的夹持后，在第二夹持区域对软包电池30进行夹持，并在竖直方向上使软包电池30的重心位于第一夹持区域和第二夹持区域之间。

在夹持时可以采用两级夹持机构10分别夹持软包电池30的第一夹持区域和第二夹持区域。作为一种优选方案，可以采用具有两级夹持机构10的机械手进行夹持，并对所述软包电池30机械手与软包电池30接触的区域进行浸润包胶处理，以在该区域形成绝缘保护层。浸润包胶层是通过浸润的表面处理工艺在机械手的夹持区包裹一层绝缘橡胶，机械手的浸润部分完全被绝缘橡胶包裹，不会出现裸露在外的区域，因此可以实现夹爪11与软包电池30之间完全绝缘，有效避免了在夹取过程中对软包电池30的损坏，绝缘保护层采用绝缘且具有一定弹性的胶质材料制成，这样既可以保证机械手与软包电池30完全绝缘，又避免了在夹持过程中机械手的夹持区域划伤甚至夹坏软包电池30。

在完成对软包电池30第一夹持区域的夹持后，软包电池30位置被初步固定，不会发生位移，这时再对软包电池30的第二夹持区域进行夹持，并使第一夹持区域和第二夹持区域位于软包电池30重心沿竖直方向的两侧，以将软包电池30彻底固定。

本实施例通过在第一夹持区域和第二夹持区域分别对软包电池30进行夹持，使作用在软包电池30上的夹持力合理分散在软包电池30的不同区域，以使作用在软包电池30各个区域的夹持力减小，可以有效避免软包电池30被夹坏。同时在软包电池30重心的两侧区域对软包电池30进行夹持，可以在第一夹持区域和第一夹持区域形成绕重心位置转动的方向相反的力矩，这样在移动软包电池30的过程中两个夹持区域所产生的力矩可以相互抵消，避免了软包电池30在重力和惯性作用下产生晃动，甚至摔落的情况。

作为一种优选的实施方式，所述第一夹持区域为电池气袋，所述第二夹持区域为电池主体。由于电池气袋和电池主体之间为柔性连接，因此将电池气袋和电池主体分别作为第一夹持区域和第二夹持区域进行夹持，可以有效避免电池气袋或者电池主体绕两者之间柔性连接的位置摆动。

作为一种优选的实施方式，述第一夹持区域包括沿水平方向依次排布的第一子夹持区域，第二子夹持区域和第三子夹持区域，步骤s1中在第一夹持区域夹对软包电池30进行夹持为在第一子夹持区域，第二子夹持区域和第三子夹持区域同时对软包电池30进行夹持。

本实施例在第一夹持区中选取三个子夹持区域对软包电池30进行夹持，相应的可以在用于夹持第一夹持区域的第一级夹持机构10中设置三个夹爪11。其中第二子夹持区域位于软包电池30沿软包电池30宽度方向的中部。第一子夹持区域位于软包电池30沿软包电池30宽度方向的两个端部。由于软包电池30为近似的长方形结构，因此前述宽度方向是指软包电池30短边所在的方向。在第一夹持区域采用三点夹持的方案不仅可以进一步分散作用在软包电池30上的夹持力，还可以有效防止软包电池30绕通过作用在第一夹持区域的夹爪11的竖直反向的轴线转动。

在前述实施方式的基础上，还可以将第二夹持区域分为沿水平方向排布的第四子夹持区域和第五子夹持区域和第三子夹持区域；在水平方向上，第四子夹持区域位于第二子夹持区域和第一子夹持区域之间，第五子夹持区域位于第三子夹持区域和第一子夹持区域之间，所述步骤s2中在第二夹持区域夹对软包电池30进行夹持为在第四子夹持区域和第五子夹持区域同时对软包电池30进行夹持。

本实施例将位于第一区域下方的第二夹持区域沿水平方向分成两个子夹持区域即第四子夹持区域和第五子夹持区域，并且与第一夹持区域的三个子夹持区域相互错开设置。这样可以避免软包电池30主体部分绕竖直方向的轴线转动，同时作用在各个子夹持区域的力所产生的转矩，可以被作用在相邻子夹持区域的力所产生的转矩抵消，可以有效避免软包电池30绕夹持部位晃动。

实施例5

如图6所示，本实施例提供一种软包电池机械手，包括夹持机构10、至少一个处理器401、至少一个存储器402以及存储在所述存储器中的计算机程序指令，当所述计算机程序指令被所述处理器执行时实现实施例1至4所述的方法。

具体地，上述处理器401可以包括中央处理器(cpu)，或者特定集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)，或者可以被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。

存储器402可以包括用于数据或指令的大容量存储器。举例来说而非限制，存储器402可包括硬盘驱动器(harddiskdrive，hdd)、软盘驱动器、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线(universalserialbus，usb)驱动器或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，存储器402可包括可移除或不可移除(或固定)的介质。在合适的情况下，存储器402可在数据处理装置的内部或外部。在特定实施例中，存储器402是非易失性固态存储器。在特定实施例中，存储器402包括只读存储器(rom)。在合适的情况下，该rom可以是掩模编程的rom、可编程rom(prom)、可擦除prom(eprom)、电可擦除prom(eeprom)、电可改写rom(earom)或闪存或者两个或更多个以上这些的组合。

处理器401通过读取并执行存储器402中存储的计算机程序指令，以实现上述实施例中的任意一种打印机稳定性连续测试方法。

在一个示例中，软包电池机械手还可包括通信接口403和总线410。其中，如图5所示，处理器401、存储器402、通信接口403通过总线410连接并完成相互间的通信。

通信接口403，主要用于实现本发明实施例中各模块、装置、单元和/或设备之间的通信。

总线410包括硬件、软件或两者，将打印机稳定性测试设备的部件彼此耦接在一起。举例来说而非限制，总线可包括加速图形端口(agp)或其他图形总线、增强工业标准架构(eisa)总线、前端总线(fsb)、超传输(ht)互连、工业标准架构(isa)总线、无限带宽互连、低引脚数(lpc)总线、存储器总线、微信道架构(mca)总线、外围组件互连(pci)总线、pci-express(pci-x)总线、串行高级技术附件(sata)总线、视频电子标准协会局部(vlb)总线或其他合适的总线或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，总线410可包括一个或多个总线。尽管本发明实施例描述和示出了特定的总线，但本发明考虑任何合适的总线或互连。

实施例6

本实施例提供一种存储介质，其上存储有计算机程序指令，当所述计算机程序指令被处理器执行时实现实施例1至4所述的方法。

所述存储介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。

以上对本发明所提供的软包电池换盘与装盘方法，软包电池机械手和存储介质进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。不应理解为对本发明的限制。