CN101920238A - 自动涂胶机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种自动涂胶机，其包括机架和设于机架上的机械手、送料转盘、定位装置和涂胶装置，机械手的一个工位对准输送带，另一个工位对准送料转盘的上料工位，定位装置对准送料转盘的定位工位并对工件进行定位，涂胶装置对准送料转盘的涂胶工位并对工件进行涂胶，送料转盘的每个工位均设有一套旋转夹具，定位装置和涂胶装置均设有带动旋转夹具旋转的夹具旋转机构。本发明自动涂胶机不仅实现了工件上料、定位、涂胶、检测、下料的全自动操作，提高了生产效率，而且能够适应不同规格的圆柱形电池的涂胶要求，定位准确，涂胶精度高，一致性好，降低了人为因素对产品质量的影响，保证了涂胶品质。
Description
自动涂胶机
技术领域
[0001] 本发明涉及一种涂胶机，尤其是一种用于圆柱型锂离子电池的自动涂胶机。 背景技术
[0002] 在锂电行业，为了提高电池的密闭性，需要对滚槽后的电池进行涂胶。但是，目前 锂电行业通常是采用半自动方式进行涂胶，需要人工上料、下料、手动启动和停止设备，因 此劳动强度大，工作效率较低，并且由于受到人为因素的影响，涂胶品质一致性比较低。
[0003] 有鉴于此，确有必要提供一种涂胶速度快、品质一致性好的自动涂胶机。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于：提供一种涂胶速度快、品质一致性好的自动涂胶机。
[0005] 为了实现上述发明目的，本发明提供一种自动涂胶机，其包括机架和设于机架上 的机械手、送料转盘、定位装置和涂胶装置，机械手的一个工位对准输送带以抓取未涂胶工 件，另一个工位对准送料转盘的上料工位以将未涂胶工件放入送料转盘，定位装置对准送 料转盘的定位工位并对工件进行定位，涂胶装置对准送料转盘的涂胶工位并对工件进行涂 胶，送料转盘的每一个工位都设有一套旋转夹具，定位装置和涂胶装置均设有带动旋转夹 具旋转的夹具旋转机构。
[0006] 相对于现有技术，本发明自动涂胶机不仅实现了工件上料、定位、涂胶、检测、下料 的全自动操作，提高了生产效率，使涂胶速度达到每分钟40件，而且能够适应不同规格的 圆柱形电池的涂胶要求，定位准确，涂胶精度高，一致性好，降低了人为因素对产品质量的 影响，保证了涂胶品质。
附图说明
[0007] 下面结合说明书附图和具体实施方式，对本发明自动涂胶机及其有益技术效果进 行详细说明，其中：
[0008] 图1是本发明自动涂胶机的外观示意图。
[0009] 图2是图1所示自动涂胶机的右视图。
[0010] 图3是本发明自动涂胶机的主体结构俯视图。
[0011] 图4是图1所示自动涂胶机中部分机架移除后的视图。
[0012] 图5是机械手的示意图。
[0013] 图6是夹具旋转机构的示意图。
[0014] 图7是定位装置的示意图。
[0015] 图8是涂胶装置的示意图。
[0016] 图9是XZ轴微调机构的示意图。
[0017] 图10是图9所示的XZ轴微调机构的俯视图。
[0018] 图11是涂胶检测装置的示意图。
4具体实施方式
[0019] 请参阅图1至图3所示，本发明自动涂胶机主要用于滚槽后的圆柱型电池的涂胶 作业，其包括机架1和设于机架1上的机械手2、送料转盘3、定位装置4、涂胶装置5、涂胶 检测装置6和不合格料回收机构7。
[0020] 请一并参阅图4所示，机械手2为四臂机械手，设有四个工位。为了说明清楚，本 说明书将图3中所示的最左侧工位称为第一工位，其他三个工位按顺时针顺序依次称为第 二、三、四工位。机械手2的第一工位对应输送带10，主要是从输送带10上抓取未涂胶工件 和把已涂胶工件放到输送带10上，以使工件流入下一工序；第三工位对应送料转盘3，主要 是把未涂胶工件放入送料转盘3和从送料转盘3上抓取已涂胶工件；第四工位对应不合格 料回收机构7，主要是把涂胶不合格的工件放入不合格料回收机构7以将其分流出来。
[0021] 送料转盘3的主体为圆柱型转盘，设有八个工位，每个工位都设有可夹持工件的 旋转夹具9，机械手2的第三工位正对着送料转盘3的第一工位（称为上料工位），其他七 个工位按顺时针方向依次称为第二工位至第八工位。定位装置4、涂胶装置5和涂胶检测装 置6分别正对着送料转盘3的第三、五、七工位安装，因此将送料转盘3的第三、五、七工位 分别称为定位工位、涂胶工位和检测工位。
[0022] 定位装置4、涂胶装置5、涂胶检测装置6均设有带动旋转夹具9旋转的夹具旋转 机构8。涂胶装置5还设有两个涂胶头42 (参阅图8所示），能够对着旋转夹具9内的工件 进行X/Y/Z轴调节定位，实现每次同时涂胶两个工件。
[0023] 自动涂胶机运转时，机械手2从输送带10上抓取两个工件放入送料转盘3的上料 工位的旋转夹具9中，送料转盘3旋转把工件送到定位工位进行高度定位，保证工件压到夹 具底部；之后，送料转盘3再旋转将工件送入涂胶工位，涂胶装置5上的夹具旋转机构8先 带动工件旋转至设定的圈数，然后涂胶头42向下运动到设定位置对工件进行涂胶；涂胶完 成后，送料转盘3旋转而将工件送入检测工位，涂胶检测装置6对涂胶品质进行判别；最后， 送料转盘3再将工件送回上料工位，工件最终由机械手2取出：如果涂胶检测装置6判定工 件涂胶合格，机械手2在其第一工位将工件放回输送带10传出；如果涂胶检测装置6判定 工件涂胶不合格，机械手2在其第四工位将工件放入不合格料回收机构7而分流出来。
[0024] 下面详细介绍本发明自动涂胶机的各部分装置的具体结构。
[0025] 请参阅图3至图5所示，机械手2主要包括驱动电机（未图示）、四分位凸轮分割 器U、升降气缸12、十字形手臂13和八个气动手指14。驱动电机安装在机架1的面板下 面，四分位凸轮分割器11固定在机架1的面板上面，驱动电机通过皮带驱动四分位凸轮分 割器11旋转。升降气缸12的下部固定在四分位凸轮分割器11上，十字形手臂13固定在 升降气缸12的顶部，十字形手臂13的每个手臂均设有两个气动手指14。设备运转时，四分 位凸轮分割器11带动十字形手臂13旋转，升降气缸12则调节十字形手臂13的升降。十 字形手臂13下降时，第一工位的两个气动手指14把已涂胶工件放到输送带10上，并等待 输送带10送来的未涂胶工件；与此同时，第三工位的两个气动手指14把两个未涂胶工件 放入送料转盘3的旋转夹具9中，并等待送料转盘3把已涂胶工件送过来，如果此时第四工 位的两个气动手指14所抓的工件有涂胶不合格的，对应的气动手指14就会松开而把不合 格工件放入不合格料回收机构7上。待料完成后，第一工位的两个气动手指14抓起输送带10送来的未涂胶工件，第三工位的两个气动手指14抓起送料转盘3送过来的已涂胶工件， 十字形手臂13上升并旋转到下一个工位，即原来第一、三工位的气动手指14分别转到了第 二、四工位，然后机械手2下降，开始放料和待料，形成一个工作循环。
[0026] 送料转盘3设有八个工位，第一工位为上料工位，负责上料和出料，第三、五、七工 位分别是定位工位、涂胶工位、检测工位，这四个工位分别对应四臂机械手2的第三工位、 定位装置4、涂胶装置5和涂胶检测装置6。送料转盘3主要包括驱动电机、八分位凸轮分 割器70和转盘，转盘上均勻地设有八套旋转夹具9，每套旋转夹具9有两个圆柱型的工件夹 具98，工件夹具98内有磁铁和圆柱形的弹性套筒，以保证工件旋转时不摆动。两个工件夹 具98下面装有互相啮合的直齿轮，工作时，一个直齿轮和定位装置4、涂胶装置5、涂胶检测 装置6上的夹具旋转机构8形成摩擦传动，带动工件平稳旋转。上料工位的下面还安装有 工件顶出机构71，主要由气缸和两根顶杆组成，出料时先由顶杆顶出工件，然后由机械手2 取出工件。
[0027] 定位装置4、涂胶装置5和涂胶检测装置6的N形底座61下面都安装有夹具旋转 机构8，作用是通过与工件旋转夹具9下面的直齿轮的摩擦传动，带动工件旋转，达到检测 工件极耳是否歪斜、配合涂胶头进行环形涂胶和检测涂胶均勻性的目的。
[0028] 请参阅图6所示，夹具旋转机构8主要包括气动滑台23、驱动电机（未图示）、电 机固定架24、同步带27、两个同步带轮28、橡胶滚轮29、轴承座30、上面板90、底板91、四 个支柱92和转轴93。其中，气动滑台23直接固定在机架1上，底板91连接在气动滑台23 上面，上面板90通过支柱92和底板91连接，电机固定架24安装在上面板90的背面，驱动 电机安装在电机固定架24内。电机转轴上装有一个同步带轮28，另一个同步带轮28和轴 承座30、橡胶滚轮29串接在转轴93上，两个同步带轮28用同步带27连接，橡胶滚轮29装 在转轴93上端，同步带轮28在转轴93中间，轴承座30在转轴93下端并固定在上面板90 上。工作时，气动滑台23向前运动，使橡胶滚轮29和旋转夹具9的一个相对应的直齿轮上 部紧压在一起，然后驱动电机旋转，通过摩擦带动旋转夹具9旋转。
[0029] 请参阅图3、图4和图7所示，定位装置4正对着送料转盘3的定位工位，主要包括 压入机构19和夹具旋转机构8。压入机构19包括N形底座16、L形固定座17、可调行程的 气动升降滑台18和压入套件，升降滑台18安装在L形固定座17的正面，压入套件固定到 升降滑台18上。压入套件包括L形固定块21、三个支柱20和压入板22，L形固定块21连 接在升降滑台18上，三个支柱20连接在L形固定块21和压入板22之间，每个支柱20外 装有弹簧，以保证压入套件压下时，工件能够被压到位而不变形。在压入套件下方有两个光 纤传感器75，光纤传感器75固定在L形固定座17上，主要用于检查工件极耳是否有歪斜。 夹具旋转机构8安装在压入机构19的N形底座16下面。定位装置4工作时，压入机构先 把旋转夹具9上的两个工件压到位，然后夹具旋转机构8带动两个工件旋转，两个光纤传感 器75同时检测工件的极耳是否有歪斜，如有歪斜，这两个工件在涂胶工位将不会被涂胶。
[0030] 请参阅图3、图4和图8所示，涂胶装置5正对着送料转盘3的涂胶工位，主要包括 涂胶机构和夹具旋转机构8，夹具旋转机构8安装在涂胶机构的N型底座31下面。涂胶机 构负责给工件涂胶，夹具旋转机构8负责让工件旋转配合涂胶。涂胶机构主要包括N形底 座31、机座32、伺服电机33、联轴器34、丝杆固定座35、丝杆36、丝杆滑块37 (参阅图10所 示）、丝杆支撑座38、直线导轨39、导轨滑块40、XZ轴微调机构41和两个涂胶头42。N形底座31安装在机架1的面板上，机座32固定在底座31上，机座32可以相对N形底座31进 行Y向位置调整。伺服电机33、两个直线导轨39、丝杆固定座35和支撑座38均固定在机 座32上，联轴器34与伺服电机33通过丝杆36连接在一条直线上，丝杆滑块37和直线导 轨滑块40固定在XZ轴微调机构41的背面，两个涂胶头42均固定在XZ轴微调机构41正 面的同一水平高度。
[0031] 请继续参阅图9和图10所示，XZ轴微调机构41包括连接块45、调节板46、底板 47、X轴微调螺杆48、螺杆座49、上导杆座50、下导杆座51、上导杆52、下导杆53、Z轴微调 螺丝54、X向固定块56、涂胶头固定座57、直线轴承和丝杆滑块37。底板47背面中间和丝 杆滑块37连接、背面两边的两个连接块45和直线导轨滑块40连接。XZ轴微调机构41左 右两边分别固定有两个上导杆座50和两个下导杆座51，两个上导杆座50固定一个上导杆 52，两个下导杆座51固定一个下导杆53，两个X轴微调螺杆48及其螺杆座49成一条直线 地固定在底板47的正面中间，上下两个导杆52、53上的直线轴承和丝杆滑块37连接在调 节板46的背面。Z轴微调螺丝54安装在调节板46顶部，和固定在调节板46正面的涂胶头 固定座57连接在一起。X向固定块56通过螺丝把调节板46和底板47固定在一起。在伺 服电机33驱动下，XZ轴微调机构41随着丝杆36的旋转可以进行Z轴方向的上下升降动 作。为了保证两个涂胶头42的涂胶一致性，需要保证两个涂胶头42对准工件相同的涂胶 位置，通过手动调节XZ轴微调机构上的X轴微调螺杆48和Z轴微调螺丝54，可以分别单独 调节两个涂胶头42的X/Z方向位置，使两个涂胶头42均对准相同的涂胶位置，进行精确涂 胶。涂胶时，首先夹具旋转机构8把工件旋转到设定的圈数，然后在伺服电机33驱动下，涂 胶机构下降到设定的涂胶位置开始涂胶，涂胶完成后，涂胶机构回到原点位置，夹具旋转机 构8停止旋转，工件停止旋转并被送到下一个工位。
[0032] 请参阅图3、图4和图11所示，涂胶检测装置6正对着送料转盘3的检测工位，包 括检测机构和夹具旋转机构8。夹具旋转机构8安装在检测机构的N形底座61下面。检 测机构包括N形底座61、L形支座62、升降滑台63、两个光纤65和光纤固定座64。L形支 座62固定在N形底座61上面，升降滑台63安装在L形支座62正面上部，光纤65和光纤 固定座64安装在升降滑台63上。N形底座61可以X轴调节，光纤固定座64可以Y轴移 动。设备工作时，已涂胶工件被送到检测工位，升降滑台63带动检测机构下降到检测位置， 同时夹具旋转机构8立即带动工件旋转，对工件的涂胶品质进行检查。如果涂胶检测结果 不合格，此工件将被机械手2分流到不合格料回收机构7。
[0033] 请参阅图1和图2所示，机架1还包括配电箱80和控制设备启动、停止的控制面 板83，控制面板83上安装有触摸屏和按钮开关，通过触摸屏和按钮开关可以控制设备的启 动、停止和所有机构的运行状态。机架1上还装有三色警示灯84，可以监控设备的待机、运 行和故障三种状态。当设备发生故障时，警示灯84会发出警报，提醒操作员排除故障。
[0034] 本发明自动涂胶机不仅实现了工件上料、定位、涂胶、检测、下料的全自动操作，提 高了生产效率，使涂胶速度达到40PPM，而且能够适应不同规格的圆柱形电池的涂胶要求， 定位准确，涂胶精度高，一致性好，降低了人为因素对产品质量的影响，保证了涂胶品质。
[0035] 根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方 式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本 发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。
Claims (10)
- 一种自动涂胶机，其特征在于：包括机架(1)和设于机架(1)上的机械手(2)、送料转盘(3)、定位装置(4)和涂胶装置(5)，机械手(2)的一个工位对准输送带(10)以抓取未涂胶工件，另一个工位对准送料转盘(3)的上料工位以将未涂胶工件放入送料转盘(3)，定位装置(4)对准送料转盘(3)的定位工位并对工件进行定位，涂胶装置(5)对准送料转盘(3)的涂胶工位并对工件进行涂胶，送料转盘(3)的每一个工位都设有一套旋转夹具(9)，定位装置(4)和涂胶装置(5)均设有带动旋转夹具(9)旋转的夹具旋转机构(8)。
- 2.根据权利要求1所述的自动涂胶机，其特征在于：所述自动涂胶机还包括涂胶检测 装置（6)和不合格料回收机构（7)，涂胶检测装置（6)对准送料转盘（3)的检测工位，涂胶检测装置（6)也设有夹具旋转机构（8)，机械手（2)的再一个工位对准不合格料回收机构 ⑵。
- 3.根据权利要求2所述的自动涂胶机，其特征在于：所述机械手（2)分为四个工位， 其第一工位对准输送带（10)，第三工位对准送料转盘（3)的上料工位，第四工位对准不合 格料回收机构（7)，所述机械手（2)包括四分位凸轮分割器（11)、升降气缸（12)、十字形手 臂（13)、气动手指（14)和驱动电机，凸轮分割器（11)固定在机架（1)上，驱动电机通过皮 带驱动四分位凸轮分割器（11)旋转，升降气缸（12)的下部固定在四分位凸轮分割器（11) 上，十字形手臂（13)固定在升降气缸（12)的顶部，十字形手臂（13)的每个手臂均有两个 气动手指(14)。
- 4.根据权利要求2所述的自动涂胶机，其特征在于：所述送料转盘（3)分为八个工位， 所述上料工位、定位工位、涂胶工位、检测工位分别为送料转盘（3)的第一、三、五、七工位， 所述机械手（2)为四臂机械手，每一手臂均有两个气动手指（14)，每一套旋转夹具（9)有两 个工件夹具（98)，涂胶装置（5)设有两个涂胶头（42)，每次同时涂胶两个工件，上料工位的 下面安装有工件顶出机构（71)。
- 5.根据权利要求4所述的自动涂胶机，其特征在于：所述送料转盘（3)包括驱动电机、 八分位凸轮分割器（70)和转盘，转盘上均勻地设有八套旋转夹具（9)，分别对应八个工位， 每套旋转夹具（9)的两个工件夹具（98)底部都装有相互啮合的直齿轮，其中一个直齿轮能 够和定位装置（4)、涂胶装置（5)、涂胶检测装置（6)上的夹具旋转机构⑶形成摩擦传动， 每一工件夹具（91)内有圆柱型的弹性套筒。
- 6.根据权利要求1或2所述的自动涂胶机，其特征在于：所述定位装置（4)包括压入 机构（19)和夹具旋转机构（8)，压入机构（19)包括N形底座（16)、L形固定座（17)、升降 滑台（18)和压入套件，升降滑台（18)安装在L形固定座（17)的正面，压入套件固定到升 降滑台（18)上，压入套件包括L形固定块（21)、三个支柱（20)和压入板（22)，L形固定块 (21)和升降滑台（18)连接，三个支柱（20)连接在L形固定块（21)和压入板（22)之间， 每个支柱（20)外装有弹簧，在压入套件下方有两个检查极耳是否歪斜的光纤传感器（75)， 光纤传感器（75)固定在L形固定座（17)上，夹具旋转机构（8)安装在N形底座（16)的下
- 7.根据权利要求1或2所述的自动涂胶机，其特征在于：所述涂胶装置（5)包括涂胶 机构和夹具旋转机构（8)，涂胶机构包括N形底座（31)、机座（32)、伺服电机（33)、联轴器 (34)、丝杆固定座（35)、丝杆（36)、丝杆滑块（37)、丝杆支撑座（38)、直线导轨（39)、导轨 滑块（40)、XZ轴微调机构（41)和两个涂胶头（42)，N形底座（31)安装在机架（1)上，机座（32)固定在底座（31)上，机座（32)能相对N形底座（31)进行Y向调整位置，伺服电机(33)、两个直线导轨（39)、丝杆固定座（35)及支撑座（38)均固定在机座（32)上，联轴器(34)与伺服电机（33)通过丝杆（36)连接在一条直线上，丝杆滑块（37)和直线导轨滑块 (40)固定在XZ轴微调机构（41)背面，两个涂胶头（42)均固定在XZ轴微调机构（41)正面 的同一水平线高度，夹具旋转机构（8)安装在N型底座（31)下面。
- 8.根据权利要求7所述的自动涂胶机，其特征在于：所述XZ轴微调机构（41)包括连 接块（45)、调节板（46)、底板（47)、X轴微调丝杆（48)、螺杆座（49)、上导杆座（50)、下导 杆座（51)、上导杆（52)、下导杆（53)、Z轴微调螺丝（54)、X向固定块（56)、涂胶头固定座 (57)、直线轴承和丝杆滑块（37)，底板（47)背面中间和丝杆滑块（37)连接、背面两边的两 个连接块（45)和直线导轨滑块（40)连接，两个上导杆座（50)固定一个上导杆（52)，两个 下导杆座（51)固定一个下导杆（53)，两个X轴微调螺杆（48)及其螺杆座（49)成一条直 线的固定在底板（47)的正面中间，上下两个导杆（52、53)上的直线轴承和丝杆滑块（37) 连接在调节板（46)的背面，Z轴微调螺丝（54)安装在调节板（46)顶部，和固定在调节板 (46)正面的涂胶头固定座（57)连接在一起，X向固定块（56)通过螺丝把调节板（46)和底 板（47)固定在一起。
- 9.根据权利要求1或2所述的自动涂胶机，其特征在于：所述涂胶检测装置（6)包括检 测机构和夹具旋转机构（8)，检测机构包括N形底座（61)、L形支座（62)、升降滑台（63)、两 个光纤（65)及光纤固定座（64)，L形支座（62)固定在N形底座（61)上面，升降滑台（63) 安装在L形支座（62)正面上部，光纤（65)及光纤固定座（64)安装在升降滑台（63)上，夹 具旋转机构（8)安装在N形底座（61)下面。
- 10.根据权利要求1至5中任一项所述的自动涂胶机，其特征在于：所述夹具旋转机构 (8)包括气动滑台（23)、驱动电机、电机固定架（24)、同步带（27)、两个同步带轮（28)、橡胶 滚轮（29)、轴承座（30)、上面板（90)、底板（91)、支柱(92)和转轴（93)，气动滑台(23)直 接固定在机架面板上（1)，底板（91)连接在气动滑台（23)上面，上面板（90)通过支柱（92) 和底板（91)连接，电机固定架（24)和轴承座（30)安装在上面板（90)的背面，驱动电机安 装在电机固定架（24)内，电机转轴上装有一个同步带轮（28)，另一个同步带轮（28)和轴承 座（30)、橡胶滚轮（29)串接在转轴（93)上，两个同步带轮（28)用同步带（27)连接，驱动 电机通过橡胶滚轮（29)带动旋转夹具（9)旋转。
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