[发明专利]新能源汽车动力电池模组摆放设备及摆放方法

说明书

本发明公开了一种新能源汽车动力电池模组摆放设备，包括用于将电池下壳体转运至装配工位的电池包转运系统、工业机器人和用于将电池模组摆放至处于装配工位的电池下壳体上的抓取夹具，抓取夹具包括与工业机器人连接的机器臂转接座、设置于机器臂转接座上的视觉装置、用于抓取电池模组的两个夹爪装置以及设置于机器臂转接座上且用于调节夹爪装置的高度和调节两个夹爪装置之间的距离的第一调节装置。本发明的新能源汽车动力电池模组摆放设备，可以实现电池模组的有效抓取和在电池下壳体上的准确摆放，有助于提高动力电池包装配效率和装配质量，降低制造成本。本发明还提供了一种新能源汽车动力电池模组的摆放方法。

技术领域

本发明属于新能源汽车动力电池生产设备技术领域，具体地说，本发明涉及一种新能源汽车动力电池模组摆放设备及摆放方法。

背景技术

近些年，在国家持续不断的新能源政策支持下，我国新能源汽车关键技术取得显著进步，电动汽车续航里程由2015年平均约160km增长到2019年平均约350km，动力电池包能量密度由2015年平均约95wh/kg提高到平均约150wh/kg。

动力电池模组作为构成电池包的关键部件，结构设计已趋于标准化以实现电池包产业化的市场需求，目前市场上普遍使用长宽高尺寸分别为355mm、108mm、151mm的标准模组，这样可大大降低电池包开发周期和成本。为了有效提升电池包能量密度，电池包内模组数量越来越多，这样导致电池包内部设计空间更加紧凑，模组之间的间隙已普遍小于3mm，人工操作空间非常局限，人工取拿电池模组摆放异常困难，给电池包生产制造增加很大难度。同时，电池包总重目前普遍超过400kg，电池模组重量较重，位于电池包中间区域的电池模组人工摆放区域跨度较大，仅凭人工手臂长度及力度很难操作。

而且考虑到一般模组底部正下方都会通过一层硅胶垫与冷却/加热板进行压缩接触从而达到热传递的效果，往往手动安装无法准确定位模组与冷却/加热板及壳体模组固定的孔位，一旦放置有偏差，便很难移动微调去装配，取下电池模组重新二次装配很大可能会导致导热硅胶损坏，从而降低其性能、成本及不必要的人工工时等。

另外，新能源汽车关键零部件都需要进行溯源备案，其中电池模组尤为重要。目前仍然采取人工使用扫描枪对模组一一进行扫描存档，人工操作过程中易出现遗漏、重扫等情况。

以上因素都给电池包制造过程中的模组入箱摆放、整包转运都增加了难度，因此开发一套电池包搬运及电池模组自动抓取系统十分必要。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种新能源汽车动力电池模组摆放设备，目的是实现电池模组在电池下壳体上的准确摆放。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：新能源汽车动力电池模组摆放设备，包括用于将电池下壳体转运至装配工位的电池包转运系统、工业机器人和用于将电池模组摆放至处于装配工位的电池下壳体上的抓取夹具，抓取夹具包括与工业机器人连接的机器臂转接座、设置于机器臂转接座上的视觉装置、用于抓取电池模组的两个夹爪装置以及设置于机器臂转接座上且用于调节夹爪装置的高度和调节两个夹爪装置之间的距离的第一调节装置。

所述第一调节装置包括与所述机器臂转接座连接且用于调节所述夹爪装置的高度的第一调节执行器和用于调节两个夹爪装置之间的距离的第二调节执行器，第一调节执行器与第二调节执行器连接。

所述夹爪装置包括与所述第一调节装置连接的夹爪座和与夹爪座连接的夹爪杆，夹爪杆设置多个，电池模组具有让夹爪杆插入的模组固定孔。

所述抓取夹具还包括夹爪距离传感器，所述夹爪座上设置与夹爪距离传感器和电池模组位置对齐且用于让夹爪距离传感器产生的红外线信号穿过的避让孔。

所述视觉装置包括与所述机器臂转接座连接的悬臂以及设置于悬臂上的工业相机和补偿光源，补偿光源位于工业相机的下方，补偿光源为环形光源。