CN114346668A - 一种车载电池合装用高精度定位系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车载电池合装用高精度定位系统，该系统包括：电池运输小车(1)，用于装载电池托盘；该电池运输小车(1)包括小车框架(11)；自动导航运输装置(3)，用于驱动电池运输小车(1)移动；定位装置(2)用于对电池运输小车(1)的前进位置和方向进行定位修正；该定位装置(2)两侧设有挡板(21)；所述的自动导航运输装置(3)连接于电池运输小车(1)下方，所述的定位装置(2)位于电池运输小车(1)的两侧，所述的定位装置(2)内设有用于对小车前进位置，进行定位的夹紧组件，还设有用于对小车前进方向，进行导向的导向组件。与现有技术相比，本发明具有结构简单可靠，活动件的磨损小，能纠正精确定位问题等优点。

Description

一种车载电池合装用高精度定位系统

技术领域

本发明涉及车载电池合装领域，具体涉及一种车载电池合装用高精度定位系统。

背景技术

目前国内外有两种主流合装工艺，即动态式连续手动合装和静态启停式合装，静态启停式合装又分机械导引纠偏和机电光纠偏合装。静态启停式合装，合装自动化程度较高，其中机械导引纠偏装配可靠及更优，而装配质量更多靠设备来保证，故其对车身、零部件、托盘等精度的要求较高。合装就是通过底层设备与吊具的串联来实现电池包与车身的结合。

具体来说，造车总装车间产生装配电动车工艺，需要预留一到两个工位来完成电动车电池与车架自动组合，一般由AGC运载电池到预留工位，举升机构将电池托起，使电池与车架对接，在两台机器人电动拧紧枪自动拧紧电池与车身联接螺栓，在自动拧紧工序前设置四套视觉纠偏相机用于鉴别和记录不同型号的电池盒联接螺栓，防止误装及返工，保证高效可靠安装并保存所有联接工艺技术参数。

但是，尽管AGC已经具备较好的自动导航功能，但是在运输的过程中依然无法达到电池与车架螺栓的匹配精度。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构简单可靠，活动件的磨损小，能纠正精确定位问题的车载电池合装用高精度定位系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种车载电池合装用高精度定位系统，该系统包括：

电池运输小车，用于装载电池托盘；该电池运输小车包括小车框架；

自动导航运输装置(AGC)，用于驱动电池运输小车移动；

定位装置，用于对电池运输小车的前进位置和方向进行定位修正；该定位装置两侧设有挡板；

所述的自动导航运输装置连接于电池运输小车下方，所述的定位装置位于电池运输小车的两侧，所述的定位装置内设有用于对小车前进位置，即X方向，进行定位的夹紧组件，还设有用于对小车前进方向，即Y方向，进行导向的导向组件。

进一步地，所述的夹紧组件包括可转动的滑轮夹紧件和可转动的气缸推杆；

所述的小车框架的两侧下方固设有夹紧臂，夹紧时，所述的夹紧臂抵接在滑轮夹紧件和气缸推杆之间。

进一步地，所述的滑轮夹紧件通过销轴与挡板内侧转动连接，滑轮夹紧件的下方设有可移动的斜坡板，所述的气缸推杆的中部与挡板内侧转动连接，定位装置还包括用于驱动斜坡板移动和气缸推杆转动的气缸。

需要夹紧时，气缸向左推移，使得气缸推杆翘起，同时使得斜坡板向左推移，使得滑轮夹紧件被垫高，进而转动上升，最终使得夹紧臂抵接在滑轮夹紧件和气缸推杆之间。当不需要夹紧时，气缸向右推移，使得气缸推杆向下躺平，同时使得斜坡板向右推移，使得滑轮夹紧件被悬空，被迫转动下降，最终使得夹紧臂得以释放。

进一步地，所述的挡板上还设有用于对气缸发出工作指令的感应器，该感应器与气缸信号连接。

进一步地，所述的导向组件包括至少两个导向缓冲块，该导向缓冲块通过机架固设在挡板外侧；

所述的小车框架两侧上方设有导向轮组，导向时，导向轮组与导向缓冲块抵接。

进一步地，所述的导向缓冲块与机架之间通过可伸缩的连接杆相连，该连接杆上套设有弹簧。

当电池运输小车进入到两定位装置之间时，虽然在自动导航运输装置(AGC)的带领下已经有比较精确的左右方向，但是还是会有一些误差，因此，带有弹簧缓冲阻尼功能的导向缓冲块可以对小车框架的Y方向进行微调，也避免小车框架对导向缓冲块造成严重的碰撞，使得整个导向过程更加柔和。

进一步地，所述的定位装置下方设有垫板，定位装置通过该垫板与地面固接。

进一步地，所述小车框架的角落底部设有支腿，该支腿下方设有万向脚轮。万向脚轮的设计，可以对电池运输小车的直线运行和弯道运行不受影响。

进一步地，所述小车框架的角落顶部设有用于支撑电池托盘的支撑柱，该支撑柱上设有用于与电池托盘形状匹配的定位托块。

进一步地，所述小车框架上设有至少两个推板，该推板上开设有腰形连接孔；所述的自动导航运输装置上设有与腰形连接孔位置相匹配的伸缩销，运输时，所述的伸缩销穿插在腰形连接孔中。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)本发明利用小车对电池托盘进行承载，解决了AGC无法承受高负载的问题，同时利用了定位装置，进一步对电池托盘的位置进行X、Y方向高精度定位；

(2)本发明中，在进行X方向定位时，巧妙利用了可转动的滑轮夹紧件和气缸推杆，在小车来之前，两者处于低位，可以放小车顺利进入定位装置，等小车到位后，可以对小车进行前后夹击，且两部件均采用转动的形式完成升降，磨损小；

(3)本发明中，通过导向轮组与具备作用的导向缓冲块相互配合，进行Y方向定位，夹紧组件和导向组件相互配合，完成小车的定位，在AGC精确定位的基础上，再将精度提升一个档次。

附图说明

图1为实施例中定位系统示意图；

图2为实施例中定位装置示意图；

图3为实施例中小车示意图；

图中标号所示：电池运输小车1、小车框架11、支撑柱12、定位托块14、推板15、导向轮组16、夹紧臂17、万向脚轮19、定位装置2、挡板21、垫板22、斜坡板23、滑轮夹紧件24、感应器25、导向缓冲块26、机架27、气缸推杆28、气缸29、自动导航运输装置3、伸缩销31。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例

一种车载电池合装用高精度定位系统，如图1，该系统包括：电池运输小车1，用于装载电池托盘；该电池运输小车1包括小车框架11；自动导航运输装置(AGC)3，用于驱动电池运输小车1移动；定位装置2用于对电池运输小车1的前进位置和方向进行定位修正；该定位装置2两侧设有挡板21；自动导航运输装置3连接于电池运输小车1下方，定位装置2位于电池运输小车1的两侧。如图2，定位装置2内设有用于对小车前进位置，即X方向，进行定位的夹紧组件，还设有用于对小车前进方向，即Y方向，进行导向的导向组件。定位装置2下方设有垫板22，定位装置2通过该垫板22与地面固接。

夹紧组件包括可转动的滑轮夹紧件24和可转动的气缸推杆28；小车框架11的两侧下方固设有夹紧臂17，夹紧时，夹紧臂17抵接在滑轮夹紧件24和气缸推杆28之间。滑轮夹紧件24通过销轴与挡板21内侧转动连接，滑轮夹紧件24的下方设有可移动的斜坡板23，气缸推杆28的中部与挡板21内侧转动连接，定位装置2还包括用于驱动斜坡板23移动和气缸推杆28转动的气缸29。

需要夹紧时，气缸29向左推移，使得气缸推杆28翘起，同时使得斜坡板23向左推移，使得滑轮夹紧件24被垫高，进而转动上升，最终使得夹紧臂17抵接在滑轮夹紧件24和气缸推杆28之间。当不需要夹紧时，气缸29向右推移，使得气缸推杆28向下躺平，同时使得斜坡板23向右推移，使得滑轮夹紧件24被悬空，被迫转动下降，最终使得夹紧臂17得以释放。挡板21上还设有用于对气缸29发出工作指令的感应器25，该感应器25与气缸29信号连接。

导向组件包括至少两个导向缓冲块26，该导向缓冲块26通过机架27固设在挡板21外侧；小车框架11两侧上方设有导向轮组16，导向时，导向轮组16与导向缓冲块26抵接。导向缓冲块26与机架27之间通过可伸缩的连接杆相连，该连接杆上套设有弹簧。

当电池运输小车1进入到两定位装置2之间时，虽然在自动导航运输装置(AGC)3的带领下已经有比较精确的左右方向，但是还是会有一些误差，因此，带有弹簧缓冲阻尼功能的导向缓冲块26可以对小车框架11的Y方向进行微调，也避免小车框架11对导向缓冲块26造成严重的碰撞，使得整个导向过程更加柔和。

如图3，小车框架11的角落底部设有支腿，该支腿下方设有万向脚轮19。万向脚轮的设计，可以对电池运输小车1的直线运行和弯道运行不受影响。小车框架11的角落顶部设有用于支撑电池托盘的支撑柱12，该支撑柱12上设有用于与电池托盘形状匹配的定位托块14。小车框架11上设有至少两个推板15，该推板15上开设有腰形连接孔；自动导航运输装置3上设有与腰形连接孔位置相匹配的伸缩销31，运输时，伸缩销31穿插在腰形连接孔中。

工作原理，

自动导航运输装置(AGC)3将载有电池托盘的电池运输小车1运输到预留工位，由定位装置2执行定位，定位完成后，由举升装置将载有电池的电池托盘托举，另一方面，车架通过吊具吊设在电池上方，随着电池托盘的提升，电池托盘与车架对接，进而完成车载电池与车架的合装。

可以看出，本发明的确解决了AGC停位偏差大的问题，能对其纠正精确定位，也能解决AGC负载大小影响定位问题。适用于柔性生产线、柔性装配线、仓储物流自动化系统设备和技术，代替了人工搬运，降劳动强度，对整个电池合装存在巨大的贡献。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种车载电池合装用高精度定位系统，其特征在于，该系统包括：

电池运输小车(1)，用于装载电池托盘；该电池运输小车(1)包括小车框架(11)；

自动导航运输装置(3)，用于驱动电池运输小车(1)移动；

定位装置(2)，用于对电池运输小车(1)的前进位置和方向进行定位修正；该定位装置(2)两侧设有挡板(21)；

所述的自动导航运输装置(3)连接于电池运输小车(1)下方，所述的定位装置(2)位于电池运输小车(1)的两侧，所述的定位装置(2)内设有用于对电池运输小车(1)前进位置进行定位的夹紧组件，还设有用于对电池运输小车(1)前进方向进行导向的导向组件。

2.根据权利要求1所述的一种车载电池合装用高精度定位系统，其特征在于，所述的夹紧组件包括可转动的滑轮夹紧件(24)和可转动的气缸推杆(28)；

所述的小车框架(11)的两侧下方固设有夹紧臂(17)，夹紧时，所述的夹紧臂(17)抵接在滑轮夹紧件(24)和气缸推杆(28)之间。

3.根据权利要求2所述的一种车载电池合装用高精度定位系统，其特征在于，所述的滑轮夹紧件(24)通过销轴与挡板(21)内侧转动连接，滑轮夹紧件(24)的下方设有可移动的斜坡板(23)，所述的气缸推杆(28)的中部与挡板(21)内侧转动连接，定位装置(2)还包括用于驱动斜坡板(23)移动和气缸推杆(28)转动的气缸(29)。

4.根据权利要求3所述的一种车载电池合装用高精度定位系统，其特征在于，所述的挡板(21)上还设有用于对气缸(29)发出工作指令的感应器(25)，该感应器(25)与气缸(29)信号连接。

5.根据权利要求1所述的一种车载电池合装用高精度定位系统，其特征在于，所述的导向组件包括至少两个导向缓冲块(26)，该导向缓冲块(26)通过机架(27)固设在挡板(21)外侧；

所述的小车框架(11)两侧上方设有导向轮组(16)，导向时，导向轮组(16)与导向缓冲块(26)抵接。

6.根据权利要求5所述的一种车载电池合装用高精度定位系统，其特征在于，所述的导向缓冲块(26)与机架(27)之间通过可伸缩的连接杆相连，该连接杆上套设有弹簧。

7.根据权利要求1所述的一种车载电池合装用高精度定位系统，其特征在于，所述的定位装置(2)下方设有垫板(22)，定位装置(2)通过该垫板(22)与地面固接。

8.根据权利要求1所述的一种车载电池合装用高精度定位系统，其特征在于，所述小车框架(11)的角落底部设有支腿，该支腿下方设有万向脚轮(19)。

9.根据权利要求1所述的一种车载电池合装用高精度定位系统，其特征在于，所述小车框架(11)的角落顶部设有用于支撑电池托盘的支撑柱(12)，该支撑柱(12)上设有用于与电池托盘形状匹配的定位托块(14)。

10.根据权利要求1所述的一种车载电池合装用高精度定位系统，其特征在于，所述小车框架(11)上设有至少两个推板(15)，该推板(15)上开设有腰形连接孔；所述的自动导航运输装置(3)上设有与腰形连接孔位置相匹配的伸缩销(31)，运输时，所述的伸缩销(31)穿插在腰形连接孔中。

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