一种能够兼容不同尺寸的电池壳衬套自动压装线的制作方法

1.本发明属于新能源汽车技术领域，具体涉及一种能够兼容不同尺寸的电池壳衬套自动压装线。


背景技术：

2.新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置)，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车，目前行业里的新能源汽车电池壳衬套的压装方式主要为：1、人工或工业机器人将电池壳框架搬运至压机上，在孔中放好衬套，依靠压机带动模具下压，将电池壳框架与衬套压实(电池壳框架孔与衬套外径过盈配合)，2、人工用锤子将衬套反复捶打进入电池壳框架里；
3.由于(新能源汽车)电池壳框架普遍体积较大，长宽尺寸集中在1800*1500mm附近，人力将电池壳框架搬运放置在压机上无疑是重体力劳动，且人工压装容易造成产品报废的现象；用工业机器人搬运电池壳框架，此机器人要跟随电池壳框架所有的衬套压装完毕，那么就意味着机器人要一直动作，不能用于其他工作，且只能单个压装衬套，不可以或很难实现两个衬套一起压装。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种能够兼容不同尺寸的电池壳衬套自动压装线，以解决上述背景技术中提出现有技术中不仅工作效率低下，而且容易出现产品报废的问题。
5.为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种能够兼容不同尺寸的电池壳衬套自动压装线，包括输送线、衬套拿取组件、物料桌和衬套压机，所述输送线的顶部设置有定位治具盘，所述定位治具盘的表面安装有电池壳框架本体；
6.所述输送线包括底板、第一滑动板和第二电动滑轨，所述底板的顶部固定安装有两组第二电动滑轨，所述第一滑动板固定安装于两组第二电动滑轨滑块的顶部，所述定位治具盘固定安装于第一滑动板的表面；
7.所述衬套拿取组件包括安装底座、机械臂、夹爪、柔性组件、视觉相机和激光测距传感器，所述安装底座的顶部固定安装有机械臂，所述机械臂的输出端设置有柔性组件，所述柔性组件的表面设置有夹爪、视觉相机和激光测距传感器；
8.所述衬套压机包括大喉深c形钳、伺服压力缸、伺服提升缸、机架、直线导轨、压机底座、上模具头和下模具头，所述压机底座的顶部设置有机架，所述机架的表面固定安装有直线导轨，所述大喉深c形钳固定于直线导轨的滑块表面，所述机架的顶部安装有伺服提升缸，所述伺服提升缸的输出端安装于大喉深c形钳的顶部，所述大喉深c形钳的顶部安装有伺服压力缸，所述伺服压力缸的输出端贯穿于大喉深c形钳的表面并设置有上模具头，所述大喉深c形钳的表面安装有下模具头，所述衬套压机与压机底座之间设置有x轴调节机构和y轴调节机构。
9.优选的，所述柔性组件包括第一电动滑轨和缓冲弹簧，所述机械臂的输出端固定有第一电动滑轨，所述第一电动滑轨滑块的底部安装有夹爪，所述第一电动滑轨的表面通过支撑架固定安装有视觉相机和激光测距传感器，所述缓冲弹簧套接于第一电动滑轨的丝杆外壁。
10.优选的，所述伺服压力缸的输出端安装有压力传感器，所述上模具头安装于压力传感器的底部，所述大喉深c形钳的表面安装有第一位移传感器，所述下模具头的顶部安装有第一衬套本体，所述下模具头的表面安装有第二位移传感器。
11.优选的，所述物料桌的顶部放置有衬套上料盘，所述衬套上料盘的表面固定有第一衬套本体和第二衬套本体。
12.优选的，所述y轴调节机构包括y轴电动滑轨和第二滑动板，所述压机底座的顶部固定安装有y轴电动滑轨，所述第二滑动板固定安装于第二电动滑轨的滑块顶部，所述机架设置于第二滑动板的顶部。
13.优选的，所述x轴调节机构包括x轴电动滑轨和调节底座，所述第二滑动板的顶部装配有x轴电动滑轨，所述调节底座固定安装于x轴电动滑轨的滑块顶部，所述机架装配于调节底座的顶部。
14.优选的，所述上模具头与下模具头同心设置，所述调节底座的表面装配有用于平衡大喉深c形钳质量的配重块。
15.优选的，所述定位治具盘的表面装配有气缸和粗定位销，所述定位治具盘的内部设置有阀岛，所述气缸的气管与阀岛相连。
16.本发明的技术效果和优点：本发明提出的一种能够兼容不同尺寸的电池壳衬套自动压装线，与现有技术相比，具有以下优点：
17.本发明通过衬套压机、x轴调节机构和y轴调节机构能够兼容不同规格(长宽高)的新能源汽车电池壳框架本体，能够实现两个衬套一起压装，而且可以克服由于焊接加工造成的孔位偏差问题，并且可以在孔位基准不好的情况下完成加工任务，通过衬套拿取组件自动对衬套进行抓取放置，并通过输送箱对电池壳框架本体进行输送，相对与人工或单个机器人搬运压装，效率提高一倍，仅需要机器人将电池壳放置在压装线上，不需要占用机器人全部动作时间。
附图说明
18.图1为本发明的主体结构示意图；
19.图2为本发明图1中a区的放大结构示意图；
20.图3为本发明定位治具盘的正面结构示意图；
21.图4为本发明衬套拿取组件的主体结构示意图；
22.图5为本发明图4中b区的放大结构示意图；
23.图6为本发明衬套压机的侧面结构示意图；
24.图7为本发明图6中c区的放大结构示意图；
25.图8为本发明输送线的主体结构示意图；
26.图9为本发明电池壳框架本体的主体结构示意图；
27.图10为本发明衬套压机的主体结构示意图。
28.图中：1、输送线；2、定位治具盘；3、衬套拿取组件；4、物料桌；5、衬套上料盘；6、衬套压机；7、粗定位销；8、电池壳框架本体；9、气缸；10、阀岛；11、安装底座；12、机械臂；13、夹爪；14、柔性组件；1401、第一电动滑轨；1402、缓冲弹簧；15、视觉相机；16、激光测距传感器；17、大喉深c形钳；18、伺服压力缸；19、伺服提升缸；20、机架；21、直线导轨；22、压机底座；23、上模具头；24、压力传感器；25、第一位移传感器；26、第一衬套本体；27、第二位移传感器；28、下模具头；29、底板；30、第一滑动板；31、第二电动滑轨；32、第二衬套本体；33、y轴电动滑轨；34、第二滑动板；35、调节底座；36、x轴电动滑轨。
具体实施方式
29.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一部分实施例，而不是全部的实施例。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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
30.本发明提供了如图1
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10所示的一种能够兼容不同尺寸的电池壳衬套自动压装线，包括输送线1、衬套拿取组件3、物料桌4和衬套压机6；
31.输送线1的顶部设置有定位治具盘2，定位治具盘2的表面安装有电池壳框架本体8；
32.输送线1包括底板29、第一滑动板30和第二电动滑轨31，底板29的顶部固定安装有两组第二电动滑轨31，第一滑动板30固定安装于两组第二电动滑轨31滑块的顶部，定位治具盘2固定安装于第一滑动板30的表面；
33.衬套拿取组件3包括安装底座11、机械臂12、夹爪13、柔性组件14、视觉相机15和激光测距传感器16，安装底座11的顶部固定安装有机械臂12，机械臂12的输出端设置有柔性组件14，柔性组件14的表面设置有夹爪13、视觉相机15和激光测距传感器16；
34.衬套压机6包括大喉深c形钳17、伺服压力缸18、伺服提升缸19、机架20、直线导轨21、压机底座22、上模具头23和下模具头28，压机底座22的顶部设置有机架20，机架20的表面固定安装有直线导轨21，大喉深c形钳17固定于直线导轨21的滑块表面，机架20的顶部安装有伺服提升缸19，伺服提升缸19的输出端安装于大喉深c形钳17的顶部，大喉深c形钳17的顶部安装有伺服压力缸18，伺服压力缸18的输出端贯穿于大喉深c形钳17的表面并设置有上模具头23，大喉深c形钳17的表面安装有下模具头28，衬套压机6与压机底座22之间设置有x轴调节机构和y轴调节机构，输送线1带动定位治具盘2上的电池壳框架本体8移动，机械臂12将第一衬套本体26和第二衬套本体32抓取至电池壳框架本体8表面的孔位，然后输送箱带动电池壳框架本体8移动至衬套压机6处，两侧的压机同时对第一衬套本体26和第二衬套本体32进行压装，压装完毕后输送线1带动定位治具盘2回到初始上料位；
35.柔性组件14包括第一电动滑轨1401和缓冲弹簧1402，机械臂12的输出端固定有第一电动滑轨1401，第一电动滑轨1401滑块的底部安装有夹爪13，第一电动滑轨1401的表面通过支撑架固定安装有视觉相机15和激光测距传感器16，缓冲弹簧1402套接于第一电动滑轨1401的丝杆外壁，柔性组件14能够对夹爪13的移动进行缓冲；
36.伺服压力缸18的输出端安装有压力传感器24，上模具头23安装于压力传感器24的
底部，大喉深c形钳17的表面安装有第一位移传感器25，下模具头28的顶部安装有第一衬套本体26，下模具头28的表面安装有第二位移传感器27，压力传感器24可将实时压力反馈给plc，而第一位移传感器25和第二位移传感器27也可以将实时位移反馈给plc，plc可根据压力和位移数据对压装结果作出判定ok/ng；
37.物料桌4的顶部放置有衬套上料盘5，衬套上料盘5的表面固定有第一衬套本体26和第二衬套本体32，衬套上料盘5能够对第一衬套本体26和第二衬套本体32进行容纳，夹爪13在抓取第一衬套本体26和第二衬套本体32前，激光测距传感器16会对第一衬套本体26和第二衬套本体32的高度进行检测，正常高度的第一衬套本体26和第二衬套本体32才能被抓取，异常的则会报警进行反馈，在夹爪13带动第一衬套本体26和第二衬套本体32移动至孔位旁时，视觉相机15会对孔位进行拍照处理，记录孔位坐标，随后将第一衬套本体26和第二衬套本体32放置在孔位中；
38.y轴调节机构包括y轴电动滑轨33和第二滑动板34，压机底座22的顶部固定安装有y轴电动滑轨33，第二滑动板34固定安装于第二电动滑轨31的滑块顶部，机架20设置于第二滑动板34的顶部，x轴调节机构包括x轴电动滑轨36和调节底座35，第二滑动板34的顶部装配有x轴电动滑轨36，调节底座35固定安装于x轴电动滑轨36的滑块顶部，机架20装配于调节底座35的顶部，通过x轴调节机构和y轴调节机构的设置，能够根据电池壳框架本体8的实际尺寸对大喉深c形钳17的位置进行调整，而且由于实际加工后，电池壳框架本体8表面对称的孔或多或少都会错位，能够通过x轴调节机构和y轴调节机构对上模具头23和下模具头28进行调整；
39.上模具头23与下模具头28同心设置，调节底座35的表面装配有用于平衡大喉深c形钳17质量的配重块，因为大喉深c形钳17质量达到了将近600kg，故在z轴上增加一个用于平衡c形钳质量的配重块，这样伺服提升缸19就可以利用较小的输出力使得大喉深c形钳17在z轴方向移动；
40.定位治具盘2的表面装配有气缸9和粗定位销7，定位治具盘2的内部设置有阀岛10，气缸9的气管与阀岛10相连，电路、信号依靠多芯公母头固定在阀岛10上，通过阀岛10进行总的控制。
41.工作原理：将电池壳框架本体8放置在定位治具盘2的表面，然后通过气缸9对电池壳框架本体8进行夹紧固定，此时通过第二电动滑轨31带动第一滑动板30移动，第一滑动板30移动时会通过定位治具盘2带动电池壳框架本体8同步进行移动，输送线1将电池壳框架本体8移动至物料桌4附近时，机械臂12会带动夹爪13移动对衬套上料盘5表面的第一衬套本体26和第二衬套本体32分别进行夹取，并移动至电池壳框架本体8待压装孔的上方，然后输送箱会带动电池壳框架本体8返回至衬套压机6附近，此时衬套压机6动作，伺服提升缸19带动大喉深c形钳17在z轴方向移动，直至第二位移传感器27上的压缩杆被压缩到指定位置，此时下模具头28到位，然后伺服压力缸18带动缸内出力杆向下移动，上模具头23同时向下移动，直至将第一衬套本体26和第二衬套本体32完全压入电池壳框架上的孔中。
42.机械臂12带动夹爪13抓取第一衬套本体26和第二衬套本体32，并移动至电池壳框架本体8待压装孔的上方，此时视觉相机15对电池壳框架本体8上的孔进行拍照处理，系统记录下孔位信息并与机械臂12和衬套压机6联动(机械臂12和衬套压机6可以根据孔位置的变化作出运动调整)，如每一个电池壳框架本体8上孔的坐标都可以被标记出来，机械臂12
可以根据绝对坐标与相对坐标之间的偏差作出调整，机械臂12将第一衬套本体26和第二衬套本体32预放置在电池壳框架本体8的孔中，依次将多个第一衬套本体26和第二衬套本体32放好，此时因为每个孔都被视觉捕获反馈到系统中，系统针对此电池壳框架本体8的所有孔位各有一个坐标，这个坐标同时也会反馈给衬套压机6，衬套压机6根据坐标的变化通过x轴调节机构和y轴调节机构作出实时调整，确保衬套压机6的上模具头23和下模具头28的轴线与待压装孔轴线有较好的同轴度，这样才能将第一衬套本体26和第二衬套本体32更加稳定的压装在孔中；
43.由于不同尺寸的电池壳框架本体8存在压装高度不一样的现象(即压装的框架高度不一致)，故将大喉深c形钳17设置为可以在z轴活动调节的形式，以便实现兼容生产。
44.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。