CN104816844A - 电池装载机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电池装载机，包括机架，设置在机架上的用于输送电池的第一工位、用于将第一工位的电池移栽至下一工位的第二工位、用于将第二工位移栽过来的电池翻转90度的第三工位和用于输送成品电池和空的电池盘的第四工位，第一工位、第二工位、第三工位以及第四工位分别平行设置在机架上，并且各个工位上均设有用于阻挡还未进入此工位的上料输送机电池盘进入该工位完成步骤的阻挡器；机架上还设置有X移栽机械手、Y移栽机械手、Z移栽机械手，X移载机械手、Z移载机械手分别与第四工位垂直设置；Y移栽机械手包括移栽模组，移栽模组上设置有可沿移栽模组的长度方向来回移动的、用于吸附电池并将电池输送至第一工位的Y机械手组件。
Description
技术领域
本发明涉及一种电池装载机，主要是将电池从流水线上装载进入托盘，并根据电池本身二维码记录各电池的装盘位置，能适应高度范围50mm～150mm，宽度范围40mm～90mm，厚度范围2mm～8mm的电池，方便实用。
背景技术
目前电池厂家在用的电池装载系统多为全人工操作的系统，需要装载工人手工将电池从流水线上取下，进行扫码，然后装盘，操作很不方便、消耗较多的体力，而且效率不高。如装盘时不将电池放入正确位置，后续步骤中可能会出现数据错误等一系列状况。
发明内容
为了克服现有电池装载系统全人工操作方式存在的上述缺陷，本发明提供一种操作方便、自动化程度高、可靠性高的电池装载机。
本发明采用的技术方案是：
电池装载机，其特征在于：包括机架，设置在机架上的用于输送电池的第一工位、用于将第一工位的电池移栽至下一工位的第二工位、用于将第二工位移栽过来的电池翻转90度的第三工位和用于输送成品电池和空的电池盘的第四工位，所述的第一工位、第二工位、第三工位以及第四工位分别平行设置在所述的机架上，所述的第一工位的一侧设置有用于将第一工位上移栽的电池翻转90度的第三工位，所述的第一工位和第三工位之间设置有用于将第一工位上的电池移栽到第三工位上的第二工位，并且各个所述工位上均设有用于阻挡还未进入此工位的上料输送机电池盘进入该工位完成步骤的阻挡器；
所述的机架上还设置有X移栽机械手、Y移栽机械手、Z移栽机械手，所述的X移载机械手、Z移载机械手分别与所述的第四工位垂直设置；所述的X移载机械手上包括可沿机架移动的第一滑块滑轨，所述的第一滑块滑轨上设置有Z移载机械手，所述的Z移载机械手包括若干气爪，若干所述的气爪与Z升降气缸连接，所述的X移载机械手和Z移载机械手相配合用于将90度翻转机构上的电池移栽至所需装盘位置；
所述的Y移栽机械手包括设置在机架上的移栽模组，所述的移栽模组上设置有可沿移栽模组的长度方向来回移动的、用于吸附电池并将电池输送至第一工位的Y机械手组件，所述的Y机械手组件包括Y吸盘、用于控制Y吸盘上下升降的Y升降气缸和用于调整Y吸盘间距的间距变换气缸。
所述的第一工位包括上料输送组件，所述的上料输送组件包括第一输送带、第二输送带、上料输送机电池托盘、用于移栽上料输送机电池托盘使移栽上料输送机电池托盘在第一输送带和第二输送带之间循环流转的换位气缸组件，所述的第一输送带和第二输送带平行布置在所述的机架上，设置在所述的第一输送带和第二输送带上的换位气缸组件呈对角布置。
所述的第二工位包括吸盘移栽机构，所述的第三工位包括90°翻转机构，所述的第二输送带远离第一输送带的一侧设置有用于将第二输送带上移栽的电池翻转90度的90°翻转机构，所述的第二输送带和90°翻转机构之间设置有用于将第二输送带上的电池移栽到90°翻转机构上的吸盘移栽机构。
所述的吸盘移栽机构包括移栽气缸、第二滑块滑轨和移栽升降气缸，所述的移栽气缸和第二滑块滑轨分别设置在机架上，并且所述的移栽气缸控制所述的第二滑块滑轨在所述的机架上滑动；若干组用于将电池从第二输送带的上料输送机电池托盘中一次性移栽到90°翻转机构上的吸盘通过吸盘安装板安装在所述的第二滑块滑轨的底部，并且与移栽升降气缸连接。
所述的90°翻转机构包括设置在机架上的翻转气缸、摆杆和翻转平台，所述的翻转气缸与摆杆的一端连接，所述的摆杆的另一端与翻转平台的一端连接，所述的翻转平台的另一端铰接在机架上，所述的翻转平台在翻转气缸的作用下可在水平状态与竖直状态之间切换；所述的翻转平台上设置有若干用于夹紧电池并将电池定位在装盘位置的电池定位钣金，所述的翻转平台的上下两端分别设置有用于防止电池在翻转时掉落的第一电池阻拦和第二电池阻拦；在气缸作用下所述的电池定位钣金、第一电池阻拦和第二电池阻拦分别可在放松状态和夹紧状态之间切换。等待时翻转气缸伸出，带动摆杆向前摆，使翻转平台保持水平位置，电池定位钣金在气缸的作用下处于松开位，第一电池阻拦和第二电池阻拦都处于松开位置，等待电池由吸盘移栽机构从第二输送带上装载到翻转平台上，然后第一电池阻拦和第二电池阻拦分别在气缸的作用下压到电池本体上，防止电池在翻转时掉落，之后电池定位钣金在气缸的作用下处于夹紧位，使电池定位到装盘位置，翻转气缸收回，带动摆杆后摆，使翻转平台到竖直位置，电池等待X、Z移栽机械手夹取装盘。
所述的第四工位包括出料输送组件，所述的出料输送组件包括两列平行设置在机架上的用于输送空的电池盘至托盘定位机构的的出料倍速链；所述的托盘定位机构包括用于阻挡托盘前进的托盘阻挡块、侧推、前推和用于抬升托盘的托盘顶升机构，所述的出料倍速链的侧部以及机架上分别设置有用于托盘定位的侧推和前推，所述的托盘阻挡块的两侧分别设置有前挡条。托盘由出料倍速链带动流入托盘定位机构，托盘阻挡块阻挡托盘前进，出料倍速链停止运动，托盘由托盘顶升机构抬升并经过侧推和前推定位，等待电池装盘。
还包括极耳整平及电池扫码机构，所述的极耳整平及电池扫码机构设置在第一输送带的一侧，所述的极耳整平及电池扫码机构包括扫码器、光源、固设在机架上的扫码移栽气缸及极耳整平机构，所述的扫码器和光源分别设置在扫码移栽气缸上；所述的极耳整平机构包括伸出收回气缸、若干整平升降气缸和若干整平滚轮，每个整平滚轮对应一个整平升降气缸；所述的伸出收回气缸与整平升降气缸连接并控制整平升降气缸的伸出和缩回，所述的整平升降气缸用于控制整平滚轮的位置以实现电池的极耳整平动作。
还包括二维码不良电池拣选机构，所述的二维码不良电池拣选机构设置在第二输送带的一侧；所述的二维码不良电池拣选机构包括伸缩气缸、第三滑块滑轨和拣选升降气缸，所述的伸缩气缸控制第三滑块滑轨的前后移动，所述的第三滑块滑轨的底部设置有所述的拣选升降气缸，所述的拣选升降气缸的底部安装有用于吸附不良电池的不良电池吸盘。
所述的Y升降气缸安装在一安装座上，所述的安装座可移动的设置在移栽模组上，若干Y吸盘通过吸盘安装板分别设置在所述的Y升降气缸的下端并由间距变换气缸控制Y吸盘之间的间距变换。
所述的不良电池吸盘通过不良电池吸盘安装板安装在拣选升降气缸的底部。
本发明的有益效果体现在：操作方便、自动化程度高、可靠性高。
附图说明
图1是本电池装载机的正面视图；
图2是本电池装载机的俯面视图；
图3是本电池装载机的右侧面视图；
图4是本电池装载机的左侧面视图；
图5a是本电池装载机的Y移栽机械手示意图；
图5b是图5a的侧视图；
图5c是图5a的俯视图；
图6是本电池装载机的Y机械手示意图；
图7是本电池装载机的上料输送组件结构示意图；
图8是本电池装载机的极耳整平及电池扫码机构示意图；
图9是本电池装载机的二维码不良电池拣选机构示意图；
图10是本电池装载机的X、Z移栽机械手示意图；
图11是本电池装载机的吸盘移栽机构示意图；
图12a是本电池装载机的90°翻转机构结构示意图；
图12b是本电池装载机的90°翻转机构俯视图；
图13是本电池装载机的出料输送组件示意图；
具体实施方式
参照图1至图13，电池装载机，包括机架1，设置在机架1上的用于输送电池的第一工位4、用于将第一工位的电池移栽至下一工位的第二工位7、用于将第二工位移栽过来的电池翻转90度的第三工位8和用于输送成品电池和空的电池盘的第四工位9，所述的第一工位4、第二工位7、第三工位8以及第四工位9分别平行设置在所述的机架1上，所述的第一工位的一侧设置有用于将第一工位上移栽的电池翻转90度的第三工位，所述的第一工位和第三工位之间设置有用于将第一工位上的电池移栽到第三工位上的第二工位，并且各个所述工位上均设有用于阻挡还未进入此工位的上料输送机电池盘进入该工位完成步骤的阻挡器45；
所述的机架1上还设置有X移栽机械手33、Y移栽机械手2、Z移栽机械手3，所述的X移载机械手33、Z移载机械手分别与所述的第四工位9垂直设置；所述的X移载机械手33上包括可沿机架移动的第一滑块滑轨34，所述的第一滑块滑轨34上设置有Z移载机械手，所述的Z移载机械手包括若干气爪31，若干所述的气爪31与Z升降气缸32连接，所述的X移载机械手33和Z移载机械手相配合用于将90度翻转机构上的电池移栽至所需装盘位置；
所述的Y移栽机械手2包括设置在机架上的移栽模组21，所述的移栽模组21上设置有可沿移栽模组的长度方向来回移动的、用于吸附电池并将电池输送至第一工位的Y机械手组件22，所述的Y机械手组件22包括Y吸盘、用于控制Y吸盘上下升降的Y升降气缸221和用于调整Y吸盘间距的间距变换气缸222。
所述的第一工位4包括上料输送组件，所述的上料输送组件包括第一输送带41、第二输送带42、上料输送机电池托盘43、用于移栽上料输送机电池托盘43使移栽上料输送机电池托盘在第一输送带41和第二输送带42之间循环流转的换位气缸组件44，所述的第一输送带41和第二输送带42平行布置在所述的机架1上，设置在所述的第一输送带41和第二输送带42上的换位气缸组件44呈对角布置。
所述的第二工位7包括吸盘移栽机构，所述的第三工位8包括90°翻转机构，所述的第二输送带42远离第一输送带41的一侧设置有用于将第二输送带上移栽的电池翻转90度的90°翻转机构9，所述的第二输送带42和90°翻转机构9之间设置有用于将第二输送带上的电池移栽到90°翻转机构上的吸盘移栽机构。
所述的吸盘移栽机构包括移栽气缸71、第二滑块滑轨72和移栽升降气缸73，所述的移栽气缸71和第二滑块滑轨72分别设置在机架1上，并且所述的移栽气缸71控制所述的第二滑块滑轨72在所述的机架上滑动；若干组用于将电池从第二输送带的上料输送机电池托盘中一次性移栽到90°翻转机构上的吸盘通过吸盘安装板74安装在所述的第二滑块滑轨72的底部，并且与移栽升降气缸73连接。
所述的90°翻转机构包括设置在机架上的翻转气缸81、摆杆82和翻转平台83，所述的翻转气缸81与摆杆82的一端连接，所述的摆杆82的另一端与翻转平台83的一端连接，所述的翻转平台83的另一端铰接在机架1上，所述的翻转平台83在翻转气缸81的作用下可在水平状态与竖直状态之间切换；所述的翻转平台83上设置有若干用于夹紧电池并将电池定位在装盘位置的电池定位钣金84，所述的翻转平台83的上下两端分别设置有用于防止电池在翻转时掉落的第一电池阻拦85和第二电池阻拦86；在气缸作用下所述的电池定位钣金84、第一电池阻拦85和第二电池阻拦86分别可在放松状态和夹紧状态之间切换。等待时翻转气缸伸出，带动摆杆向前摆，使翻转平台保持水平位置，电池定位钣金84在气缸的作用下处于松开位，第一电池阻拦85和第二电池阻拦86都处于松开位置，等待电池由吸盘移栽机构从第二输送带上装载到翻转平台上，然后第一电池阻拦和第二电池阻拦分别在气缸的作用下压到电池本体上，防止电池在翻转时掉落，之后电池定位钣金在气缸的作用下处于夹紧位，使电池定位到装盘位置，翻转气缸收回，带动摆杆后摆，使翻转平台到竖直位置，电池等待X、Z移栽机械手夹取装盘。
所述的第四工位包括出料输送组件，所述的出料输送组件包括两列平行设置在机架上的用于输送空的电池盘至托盘定位机构的的出料倍速链91；所述的托盘定位机构包括用于阻挡托盘前进的托盘阻挡块921、侧推923、前推924和用于抬升托盘的托盘顶升机构925，所述的出料倍速链91的侧部以及机架1上分别设置有用于托盘定位的侧推和前推，所述的托盘阻挡块的两侧分别设置有前挡条922。托盘由出料倍速链带动流入托盘定位机构，托盘阻挡块阻挡托盘前进，出料倍速链停止运动，托盘由托盘顶升机构抬升并经过侧推和前推定位，等待电池装盘。
还包括极耳整平及电池扫码机构5，所述的极耳整平及电池扫码机构设置在第一输送带41的一侧，所述的极耳整平及电池扫码机构5包括扫码器51、光源52、固设在机架1上的扫码移栽气缸53及极耳整平机构54，所述的扫码器51和光源52分别设置在扫码移栽气缸53上；所述的极耳整平机构54包括伸出收回气缸541、若干整平升降气缸542和若干整平滚轮543，每个整平滚轮543对应一个整平升降气缸542；所述的伸出收回气缸541与整平升降气缸542连接并控制整平升降气缸542的伸出和缩回，所述的整平升降气缸542用于控制整平滚轮543的位置以实现电池的极耳整平动作。
还包括二维码不良电池拣选机构6，所述的二维码不良电池拣选机构6设置在第二输送带42的一侧；所述的二维码不良电池拣选机构6包括伸缩气缸61、第三滑块滑轨62和拣选升降气缸63，所述的伸缩气缸61控制第三滑块滑轨62的前后移动，所述的第三滑块滑轨62的底部设置有所述的拣选升降气缸63，所述的拣选升降气缸63的底部安装有用于吸附不良电池的不良电池吸盘。
所述的Y升降气缸221安装在一安装座224上，所述的安装座224可移动的设置在移栽模组22上，若干Y吸盘通过吸盘安装板223分别设置在所述的Y升降气缸221的下端并由间距变换气缸222控制Y吸盘之间的间距变换。
所述的不良电池吸盘通过不良电池吸盘安装板64安装在拣选升降气缸的底部。
本电池装载机在使用时，先把空的电池盘放在出料输送机倍速链上，电池盘经由出料倍速链流转到达托盘定位机构位置时托盘阻挡块阻挡托盘前进，出料倍速链停止运动，托盘由托盘顶升机构抬升并经过侧推和前推定位，等待电池装盘。当前段流水线有电池流下时，Y移栽机械手就会运动到抓取电池位置，并且Y机械手组件的间距变换气缸伸出使吸盘间距适应前段流水线电池间距，Y升降气缸下降，吸盘吸取电池，Y升降气缸上升，间距变换气缸收回使吸盘及电池间距适应上料输送机电池托盘间距，Y移栽机械手移动到第一输送带上的无电池的上料输送机电池托盘上，Y升降气缸下降，吸盘放开电池，电池落入上料输送机电池托盘，Y升降气缸上升，重复当前动作直到待装载的上料输送机电池托盘全部装入电池后，阻挡收回，电池在上料输送机电池托盘上随着第一输送带运行到极耳整平及扫码机构工位进行极耳整平与扫码动作，此时阻挡器45阻挡后续上料输送机电池托盘前进。极耳整平机构的若干整平升降气缸带动若干整平滚轮下压到极耳根部，伸出收回气缸伸出，整平滚轮滚过极耳对电池极耳进行整平动作，之后整平升降气缸先上升，伸出收回气缸收回等待下一次极耳整平动作。扫码器对一组电池扫码，之后经扫码移栽气缸移栽到另一边对另一组电池扫码，扫码结束后扫码器由扫码移栽气缸移栽回初始位置。电池和上料输送机电池托盘经换位气缸组件移栽到第二输送带上，阻挡器阻挡上料输送机电池托盘前进，保留在二维码不良电池拣选机构处。换位气缸组件44回到原位，扫码阻挡松开使后续电池和上料输送机电池托盘43流入，重复之前的电池极耳整平及扫码动作。二维码不良电池拣选机构6对扫码不良的电池进行拣选，之后阻挡松开使电池和上料输送机电池托盘43流入吸盘移栽机构7处，由感应器检测电池数量，若电池数量不符合要求，则电池与上料输送机电池托盘43由换位气缸组件44移栽到输送带一41上重新装电池进行循环；若电池数量符合要求，则电池由吸盘移栽机构7的吸盘吸住，一次性移栽到90°翻转机构8上，空的上料输送机电池托盘43由换位气缸组件44移栽到输送带一41上重新装电池进行循环，每个不同工位都会有阻挡器45阻挡住还未进入此工位的上料输送机电池托盘进入该工位完成步骤并回到初始位置后，阻挡解除，后续上料输送机电池托盘继续进入此工位。电池在翻转平台8上，第一电池阻拦85和第二电池阻拦86分别在气缸的作用下使阻拦条压到电池本体上，防止电池在翻转时掉落，之后电池定位钣金84在气缸的作用下处于夹紧位，使电池定位到装盘位置，翻转气缸81收回，带动摆杆82后摆，使翻转平台83到竖直位置，电池也处于竖直状态等待X、Z移栽机械手夹取装盘。若干气爪31处于张开位置，由X移载机械手33移动到电池上方，Z移载机械手下降到抓取位置，气爪31闭合夹住电池，第一、第二电池阻拦85、86分别在气缸的作用下使阻拦条离开电池本体上，电池由Z移载机械手带动上升到高位，X移载机械手33移动到所需装盘的X位置，Z移载机械手下降到装盘位置，气爪31松开，电池装入到电池托盘中，循环进行到电池托盘装满电池后，托盘定位解除，托盘由出料输送倍速链91送出。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。
Claims (10)
1.电池装载机，其特征在于：包括机架，设置在机架上的用于输送电池的第一工位、用于将第一工位的电池移栽至下一工位的第二工位、用于将第二工位移栽过来的电池翻转90度的第三工位和用于输送成品电池和空的电池盘的第四工位，所述的第一工位、第二工位、第三工位以及第四工位分别平行设置在所述的机架上，所述的第一工位的一侧设置有用于将第一工位上移栽的电池翻转90度的第三工位，所述的第一工位和第三工位之间设置有用于将第一工位上的电池移栽到第三工位上的第二工位，并且各个所述工位上均设有用于阻挡还未进入此工位的上料输送机电池盘进入该工位完成步骤的阻挡器；
所述的机架上还设置有X移栽机械手、Y移栽机械手、Z移栽机械手，所述的X移载机械手、Z移载机械手分别与所述的第四工位垂直设置；所述的X移载机械手上包括可沿机架移动的第一滑块滑轨，所述的第一滑块滑轨上设置有Z移载机械手，所述的Z移载机械手包括若干气爪，若干所述的气爪与Z升降气缸连接，所述的X移载机械手和Z移载机械手相配合用于将90度翻转机构上的电池移栽至所需装盘位置；
所述的Y移栽机械手包括设置在机架上的移栽模组，所述的移栽模组上设置有可沿移栽模组的长度方向来回移动的、用于吸附电池并将电池输送至第一工位的Y机械手组件，所述的Y机械手组件包括Y吸盘、用于控制Y吸盘上下升降的Y升降气缸和用于调整Y吸盘间距的间距变换气缸。
2.如权利要求1所述的电池装载机，其特征在于：所述的第一工位包括上料输送组件，所述的上料输送组件包括第一输送带、第二输送带、上料输送机电池托盘、用于移栽上料输送机电池托盘使移栽上料输送机电池托盘在第一输送带和第二输送带之间循环流转的换位气缸组件，所述的第一输送带和第二输送带平行布置在所述的机架上，设置在所述的第一输送带和第二输送带上的换位气缸组件呈对角布置。
3.如权利要求2所述的电池装载机，其特征在于：所述的第二工位包括吸盘移栽机构，所述的第三工位包括90°翻转机构，所述的第二输送带远离第一输送带的一侧设置有用于将第二输送带上移栽的电池翻转90度的90°翻转机构，所述的第二输送带和90°翻转机构之间设置有用于将第二输送带上的电池移栽到90°翻转机构上的吸盘移栽机构。
4.如权利要求3所述的电池装载机，其特征在于：所述的吸盘移栽机构包括移栽气缸、第二滑块滑轨和移栽升降气缸，所述的移栽气缸和第二滑块滑轨分别设置在机架上，并且所述的移栽气缸控制所述的第二滑块滑轨在所述的机架上滑动；若干组用于将电池从第二输送带的上料输送机电池托盘中一次性移栽到90°翻转机构上的吸盘通过吸盘安装板安装在所述的第二滑块滑轨的底部，并且与移栽升降气缸连接。
5.如权利要求3或4所述的电池装载机，其特征在于：所述的90°翻转机构包括设置在机架上的翻转气缸、摆杆和翻转平台，所述的翻转气缸与摆杆的一端连接，所述的摆杆的另一端与翻转平台的一端连接，所述的翻转平台的另一端铰接在机架上，所述的翻转平台在翻转气缸的作用下可在水平状态与竖直状态之间切换；所述的翻转平台上设置有若干用于夹紧电池并将电池定位在装盘位置的电池定位钣金，所述的翻转平台的上下两端分别设置有用于防止电池在翻转时掉落的第一电池阻拦和第二电池阻拦；在气缸作用下所述的电池定位钣金、第一电池阻拦和第二电池阻拦分别可在放松状态和夹紧状态之间切换。
6.如权利要求5所述的电池装载机，其特征在于：所述的第四工位包括出料输送组件，所述的出料输送组件包括两列平行设置在机架上的用于输送空的电池盘至托盘定位机构的的出料倍速链；所述的托盘定位机构包括用于阻挡托盘前进的托盘阻挡块、侧推、前推和用于抬升托盘的托盘顶升机构，所述的出料倍速链的侧部以及机架上分别设置有用于托盘定位的侧推和前推，所述的托盘阻挡块的两侧分别设置有前挡条。
7.如权利要求6所述的电池装载机，其特征在于：还包括极耳整平及电池扫码机构，所述的极耳整平及电池扫码机构设置在第一输送带的一侧，所述的极耳整平及电池扫码机构包括扫码器、光源、固设在机架上的扫码移栽气缸及极耳整平机构，所述的扫码器和光源分别设置在扫码移栽气缸上；所述的极耳整平机构包括伸出收回气缸、若干整平升降气缸和若干整平滚轮，每个整平滚轮对应一个整平升降气缸；所述的伸出收回气缸与整平升降气缸连接并控制整平升降气缸的伸出和缩回，所述的整平升降气缸用于控制整平滚轮的位置以实现电池的极耳整平动作。
8.如权利要求6或7所述的电池装载机，其特征在于：还包括二维码不良电池拣选机构，所述的二维码不良电池拣选机构设置在第二输送带的一侧；所述的二维码不良电池拣选机构包括伸缩气缸、第三滑块滑轨和拣选升降气缸，所述的伸缩气缸控制第三滑块滑轨的前后移动，所述的第三滑块滑轨的底部设置有所述的拣选升降气缸，所述的拣选升降气缸的底部安装有用于吸附不良电池的不良电池吸盘。
9.如权利要求8所述的电池装载机，其特征在于：所述的Y升降气缸安装在一安装座上，所述的安装座可移动的设置在移栽模组上，若干Y吸盘通过吸盘安装板分别设置在所述的Y升降气缸的下端并由间距变换气缸控制Y吸盘之间的间距变换。
10.如权利要求9所述的电池装载机，其特征在于：所述的不良电池吸盘通过不良电池吸盘安装板安装在拣选升降气缸的底部。
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