一种基于机器视觉的新能源汽车电池装配装置

本发明属于新能源汽车电池装配领域，具体为一种基于机器视觉的新能源汽车电池装配装置。

背景技术：

1、机器视觉技术在新能源汽车组装过程中的应用极大地促进了新能源汽车组装过程的自动化、信息化和标准化发展，机器视觉技术通过传感器、算法以及控制系统的配合可将传感器扫描到的结构和尺寸信息转化为数据信息，从而控制组装线上的运输系统、机械臂以及转运系统精确配合，在将电池包转移至电池箱内的过程中，电池包会通过输送线被运送至机械臂抓取范围内进行定点上料，当由传感器和算法系统组成的检测控制模块对电池箱进行轮廓扫描后，经算法系统分析并输出的数据信息会控制机械臂从上料位置处抓取电池包并将其运送至电池箱内。

2、然而，现有的电池箱内的电池包组均由多个呈双列分布的单独电池包组成，由于电池箱的尺寸和电池包的大小均会导致电池包的布局发生变化，因此，为了使组装线可适用于不同类型的电池箱的安装以节约成本，现有技术采用的是单一机械臂分次抓取的方式逐个安装电池包，此装配方式要求机械臂频繁往复运动，不仅会增大机械臂的损耗，还存在操作高频重复的问题，导致装配耗时长，针对此问题，本发明提出一种基于机器视觉的新能源汽车电池装配装置。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对背景技术的问题，提供一种基于机器视觉的新能源汽车电池装配装置。

2、本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

3、一种基于机器视觉的新能源汽车电池装配装置，包括底座，还包括设于底座上方的变距装配机构且变距装配机构用于输送并排列电池包，变距装配机构的一侧设有用于转运电池包的机械臂，机械臂末端设有用于取放电池包的电磁吸盘，机械臂远离变距装配机构的一侧设有用于扫描检测电池箱结构的检测控制模块；

4、变距装配机构包括定位输送机，定位输送机的一侧并列设置有可滑动的变位输送机，变位输送机和定位输送机之间的间距可调节，变位输送机和定位输送机的上料端均设置有相配合的上料输送机，变位输送机与对应的上料输送机之间设置有中转机构，中转机构用于在变位输送机和对应的上料输送机之间输送电池包且输送距离可根据变位输送机的位置变化进行调节，定位输送机和变位输送机均为直线输送机。

5、作为本发明的进一步优化方案，变距装配机构还包括固定设于底座上方的支撑板，支撑板内滑动设置有活动板并安装有用于驱动活动板平移的气缸，定位输送机和两个上料输送机均安装于支撑板上，变位输送机安装于活动板上。

6、作为本发明的进一步优化方案，中转机构包括设于变位输送机上料端上方的滑架以及位于对应的上料输送机的下料端上方的固定架，滑架和固定架的外侧均设有用于夹持电池包的夹具，滑架和固定架的内侧设置有中心座，中心座和滑架均与固定架滑动连接，中转机构的上方设置有支撑架，支撑架与支撑板固定连接，中心座的正上方设置有滑座且滑座的一侧设置有定位座，定位座和滑座均与支撑架滑动连接，滑座的上方设有用于驱动中心座、滑架以及固定架连接而成的整体旋转的电机，滑架、固定架和中心座之间以及滑座、定位座和支撑架之间分别通过一个伸缩组件连接，伸缩组件用于使中心座始终处于滑架和固定架连接而成的整体的中心位置上，并使滑座始终位于中心座的正上方。

7、作为本发明的进一步优化方案，夹具包括夹持架，夹持架的内轮廓呈梯形结构，夹持架的开口侧转动连接有两个呈对称分布的夹钳且夹持架的上方安装有用于驱动夹钳转动的电机。

8、作为本发明的进一步优化方案，伸缩组件包括转杆，转杆的外侧套设有两个呈对称分布的转筒且转筒与转杆通过螺纹旋合连接，一个伸缩组件的转杆贯穿中心座并与中心座转动连接，且两个转筒的远端分别与滑架、固定架转动连接，另一个伸缩组件的转杆贯穿滑座并与滑座转动连接，且两个转筒的远端分别与定位座和支撑架转动连接，固定架、滑架以及定位座的外侧均固定连接有对接架，支撑板和活动板的上方均安装有对接机构，一个对接机构配合固定架外侧的对接架用于锁定固定架的位置，且另一个对接机构配合滑架和定位座外侧的对接架用于带动滑架和定位座与活动板同步移动。

9、作为本发明的进一步优化方案，对接机构包括对接杆和用于支撑对接杆的支杆，对接杆的底端与支杆转动连接，且支杆的外侧设有用于驱动对接杆旋转的电机。

10、作为本发明的进一步优化方案，活动板的上方转动安装有两个呈对称分布的套筒，支撑板的上方转动安装有两个与套筒一一对应的转轴，转轴与对应的套筒滑动连接，定位输送机和变位输送机均为皮带式直线输送机，定位输送机的滚筒套接在转轴的外侧，变位输送机的滚筒转动套接在套筒的外侧。

11、作为本发明的进一步优化方案，定位输送机和变位输送机的输送方向相反，两个上料输送机呈中心对称分布。

12、本发明的有益效果在于：

13、该基于机器视觉的新能源汽车电池装配装置，通过两个上料输送机、变位输送机、定位输送机以及中转机构的配合，实现了在不改变上料位置的情况下，根据电池箱内的容腔分布状态对电池包进行对应的双纵列排布的效果，实现了一次性地将电池箱内的待装配电池包转移至安装位置的效果，可有效提升装配效率，且由于电池包的上料位置固定，因此，此装配装置可与现有的电池包输送机构配合使用，适用范围广且成本低，有效解决了背景技术中提到的问题。

技术特征：

1.一种基于机器视觉的新能源汽车电池装配装置，包括底座(1)，其特征在于，还包括设于底座(1)上方的变距装配机构(2)且变距装配机构(2)用于输送并排列电池包，所述变距装配机构(2)的一侧设有用于转运电池包的机械臂(3)，所述机械臂(3)末端设有用于取放电池包的电磁吸盘(4)，所述机械臂(3)远离变距装配机构(2)的一侧设有用于扫描检测电池箱结构的检测控制模块(5)；

2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的新能源汽车电池装配装置，其特征在于，所述变距装配机构(2)还包括固定设于底座(1)上方的支撑板(6)，所述支撑板(6)内滑动设置有活动板(7)并安装有用于驱动活动板(7)平移的气缸，所述定位输送机(9)和两个上料输送机(10)均安装于支撑板(6)上，所述变位输送机(8)安装于活动板(7)上。

3.根据权利要求2所述的一种基于机器视觉的新能源汽车电池装配装置，其特征在于，所述中转机构(11)包括设于变位输送机(8)上料端上方的滑架(13)以及位于对应的上料输送机(10)的下料端上方的固定架(14)，所述滑架(13)和固定架(14)的外侧均设有用于夹持电池包的夹具(12)，所述滑架(13)和固定架(14)的内侧设置有中心座(15)，所述中心座(15)和滑架(13)均与固定架(14)滑动连接，所述中转机构(11)的上方设置有支撑架(17)，所述支撑架(17)与支撑板(6)固定连接，所述中心座(15)的正上方设置有滑座(18)且滑座(18)的一侧设置有定位座(19)，所述定位座(19)和滑座(18)均与支撑架(17)滑动连接，所述滑座(18)的上方设有用于驱动中心座(15)、滑架(13)以及固定架(14)连接而成的整体旋转的电机，所述滑架(13)、固定架(14)和中心座(15)之间以及滑座(18)、定位座(19)和支撑架(17)之间分别通过一个伸缩组件(16)连接，所述伸缩组件(16)用于使中心座(15)始终处于滑架(13)和固定架(14)连接而成的整体的中心位置上，并使滑座(18)始终位于中心座(15)的正上方。

4.根据权利要求3所述的一种基于机器视觉的新能源汽车电池装配装置，其特征在于，所述夹具(12)包括夹持架(1201)，所述夹持架(1201)的内轮廓呈梯形结构，所述夹持架(1201)的开口侧转动连接有两个呈对称分布的夹钳(1202)且夹持架(1201)的上方安装有用于驱动夹钳(1202)转动的电机。

5.根据权利要求3所述的一种基于机器视觉的新能源汽车电池装配装置，其特征在于，所述的伸缩组件(16)包括转杆(1601)，所述转杆(1601)的外侧套设有两个呈对称分布的转筒(1602)且转筒(1602)与转杆(1601)通过螺纹旋合连接，一个所述伸缩组件(16)的转杆(1601)贯穿中心座(15)并与中心座(15)转动连接，且两个转筒(1602)的远端分别与滑架(13)、固定架(14)转动连接，另一个伸缩组件(16)的转杆(1601)贯穿滑座(18)并与滑座(18)转动连接，且两个转筒(1602)的远端分别与定位座(19)和支撑架(17)转动连接，所述固定架(14)、滑架(13)以及定位座(19)的外侧均固定连接有对接架(20)，所述支撑板(6)和活动板(7)的上方均安装有对接机构(21)，一个所述对接机构(21)配合固定架(14)外侧的对接架(20)用于锁定固定架(14)的位置，且另一个对接机构(21)配合滑架(13)和定位座(19)外侧的对接架(20)用于带动滑架(13)和定位座(19)与活动板(7)同步移动。

6.根据权利要求5所述的一种基于机器视觉的新能源汽车电池装配装置，其特征在于，所述对接机构(21)包括对接杆(2101)和用于支撑对接杆(2101)的支杆(2102)，所述对接杆(2101)的底端与支杆(2102)转动连接，且支杆(2102)的外侧设有用于驱动对接杆(2101)旋转的电机。

7.根据权利要求2所述的一种基于机器视觉的新能源汽车电池装配装置，其特征在于，所述活动板(7)的上方转动安装有两个呈对称分布的套筒(22)，所述支撑板(6)的上方转动安装有两个与套筒(22)一一对应的转轴(23)，所述转轴(23)与对应的套筒(22)滑动连接，所述定位输送机(9)和变位输送机(8)均为皮带式直线输送机，所述定位输送机(9)的滚筒套接在转轴(23)的外侧，所述变位输送机(8)的滚筒转动套接在套筒(22)的外侧。

8.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的新能源汽车电池装配装置，其特征在于，所述定位输送机(9)和变位输送机(8)的输送方向相反，两个所述上料输送机(10)呈中心对称分布。

技术总结
本发明涉及一种基于机器视觉的新能源汽车电池装配装置，涉及新能源汽车电池装配领域，包括底座，还包括设于底座上方的变距装配机构且变距装配机构用于输送并排列电池包，变距装配机构的一侧设有用于转运电池包的机械臂，机械臂末端设有用于取放电池包的电磁吸盘，机械臂远离变距装配机构的一侧设有用于扫描检测电池箱结构的检测控制模块，变距装配机构包括定位输送机，定位输送机的一侧并列设置有可滑动的变位输送机，变位输送机和定位输送机之间的间距可调节。该新能源汽车电池装配装置实现了根据电池箱结构对待安装的电池包进行适应性排列的效果，电池箱内待安装的电池包可一次性转移到安装位置上，有利于提升安装效率。

技术研发人员：孙自昌,卢晓玲,王亚东,李凤刚,李文定
受保护的技术使用者：安徽汽车职业技术学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15