CN105858169A - 一种新型圆柱形锂电池pack装配转盒机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型圆柱形锂电池PACK装配转盒机，包括一支架，支架上分别设有丝杆、滑轨、滑块、夹爪、夹爪连接块、磁铁气缸、磁铁、磁铁固定板、磁铁弹簧、伸展气缸、取料气缸、伺服电机、第一料盒轨道及第二料盒轨道，先将一丝套预先固定在丝杆上，丝杆固定在支架的前后两端，伺服电机通过一连接板固定在支架的后端，并通过联轴器与丝杆连接，滑块为两个，两滑块预先安装在滑轨上。本发明通过伸展气缸及弹簧的配合，程序控制其自动展开、收缩来适应不同的料盒规格，解决了传统转盒机构不能在不同料盒之间转换的问题，提高圆柱形锂电池转料过程中的可靠性、安全性，而且结构简单，成本低，操作方便，适合规模化工业生产。

Description

一种新型圆柱形锂电池PACK装配转盒机
技术领域
本发明涉及一种新型圆柱形锂电池PACK装配转盒机，尤其涉及电池在不同规格的料盒之间转换，是圆柱形锂电池的转料机构中的一种。
背景技术
相对于铅酸电池，锂电池具有工作电压高、能量密度大、使用寿命长、节能环保、自放电率低、无记忆效应等显著优点，已经成为储能领域的尖端产业，其广泛用于电动汽车、储能装置等重要行业。经过多年的发展，锂电池的品质与工艺的有了很大的提高，电池的寿命与耐用性也得到很大的提升。在圆柱形锂电生产和模组PACK过程中电池需要多次转盒，能快速准确的在不同尺寸的料盒之间转换是生产效率提升的一个重要因素之一。传统的转盒机只能在相同的物料盒之间转换，不能在不同规格大小的料盒之间转换。而针对不同规格大小的料盒，现有的技术只能采用人工完成转盒。
常见的人工辅助为人为的装入裸电芯。电芯在手工操作时，不可避免经过工人的手动操作，易在电芯上留下汗液等污染物，易产生品质隐患，同时后序焊接操作不良品较多。另外手工操作易把外壳损坏、外皮折皱，使电芯短路，报废率高。目前没有非常好的转料结构针对不同料盒之间进行转盒。急需研发适合生产需要的锂电池或模组PACK中不同料盒的转盒结构。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服上述问题，提供一种通过伸展气缸及弹簧的配合，程序控制其自动展开、收缩来适应不同的料盒规格的新型圆柱形锂电池PACK装配转盒机。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：本发明的一种新型圆柱形锂电池PACK装配转盒机，包括一支架，支架上分别设有丝杆、滑轨、滑块、夹爪、夹爪连接块、磁铁气缸、磁铁、磁铁固定板、磁铁弹簧、伸展气缸、取料气缸、伺服电机、第一料盒轨道及第二料盒轨道，先将一丝套预先固定在丝杆上，丝杆固定在支架的前后两端，伺服电机通过一连接板固定在支架的后端，并通过联轴器与丝杆连接，滑块为两个，两滑块预先安装在滑轨上，滑轨固定在支架的左右两侧，滑块的下方连接一过渡板，丝套也与连接板连接，从而实现伺服电机运转时带动丝套与滑轨前后移动，连接板的中央固定取料气缸，取料气缸的左右均安装有一滑套，取料气缸的气缸轴头连接过渡板，同时一滑杆垂直固定在过渡板上并贯穿滑套，当取料气缸上下运动是滑杆也沿着滑套上下动作，过渡板连接在一取料机构的上板上，磁铁气缸的气缸轴头连接在过渡板上，磁铁气缸安装在一脱料板上，取料机构的上板两侧安装滑套，取料机构的磁铁板上安装滑杆，并贯穿取料机构的上板两侧的滑套，取料机构的磁铁板下方开有T型槽，一磁铁连杆穿透T型槽，磁铁与磁铁固定板连接，其与磁铁连杆底部连接，磁铁连杆可以在T型槽中左右移动，一阶梯限位块固定在取料机构前后的两侧面，一夹爪连接块固定在磁铁板下方，夹爪固定在夹爪连接块上，夹爪连接块上下开孔，磁铁连接杆可以上下穿透夹爪连接块和夹爪的中心，夹爪连接块左右方向全部安装滑套，滑杆安装在取料机构的两侧板，同时贯穿所有的夹爪连接块，磁铁弹簧中心穿过滑杆并安装在每个夹爪连接块的中间，伸展气缸固定在取料机构的右侧面，第一料盒轨道及第二料盒轨道均安装在取料机构下方的工作台上，第一料盒轨道和第二料盒轨道的侧面均装有传感器。
进一步的，作为一种具体的结构形式，本发明当电池料盒通过传送带送到限位处，同时两侧对射光纤限位传感器感应到物料盒后传送带停止运行，PLC会在相应IO点变成绿灯，如果不到位，传送带会一直运行，不会采取下步措施直至物料到位或人为停止。
进一步的，作为一种具体的结构形式，本发明当电池料盒定位后，PLC发脉冲控制伺服电机开始带动丝杆转动同时滑块在滑轨上运行到程序设定的位置，实现取料机构与电池位置一致，如果发生偏差可以修正程序参数来保证取料机构与电池位置一致。
进一步的，作为一种具体的结构形式，本发明当取料机构按指定程序到位后，PLC控制取料气缸使其下降到位并且限位传感器灯亮，PLC会在相应IO点变成绿灯，程序控制对应的电池阀打开，使磁铁气缸向下，强磁体吸合电池。
进一步的，作为一种具体的结构形式，本发明强磁体吸合电池后，电池取料气缸自动上升，同时程序动作使伸展气缸收缩适用于另一规格物料盒。
进一步的，作为一种具体的结构形式，本发明PLC发脉冲使伺服电机带动丝杆和滑块在滑轨上运行到另一料盒轨道上方后取料气缸下降，到达限位后，磁铁气缸收回，电池掉落另一物料盒的卡槽内。
进一步的，作为一种具体的结构形式，本发明电池放入料盒内，磁铁气缸收回，取料气缸上升的同时伸展气缸展开适用于先前物料规格再次按照权利要求三开始取料。
进一步的，作为一种具体的结构形式，本发明当料盒中的电池全部被吸完后，传送带动作，空料盒自动随传送带排出，同时装满电芯的料盒自动上料。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明通过伸展气缸及弹簧的配合，程序控制其自动展开、收缩来适应不同的料盒规格，解决了传统转盒机构不能在不同料盒之间转换的问题，提高圆柱形锂电池转料过程中的可靠性、安全性，而且结构简单，成本低，操作方便，适合规模化工业生产。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本专利整体结构示意图；
图2为内嵌磁铁结构示意图；
图3为弹簧示意图；
图4为夹爪示意图；
图5为取料结构侧剖面示意图；
图6为取料结构磁铁气缸展开上剖面示意图；
图7为取料结构磁铁气缸收缩上剖面示意图；
图8 为小物料盒；
图9 为大物料盒；
图10为阶梯限位板；
图中：1.丝杆；2.滑轨；3.滑块；4.夹爪；5.夹爪连接块；6.磁铁气缸；7.磁铁；8.磁铁固定板；9.磁铁弹簧；10.伸展气缸；11.取料气缸；12.伺服电机；13.第一料盒轨道；14.第二料盒轨道。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1和10所示的本发明一种新型圆柱形锂电池PACK装配转盒机的优选实施例，包括一支架，支架上分别设有丝杆1、滑轨2、滑块3、夹爪4、夹爪连接块5、磁铁气缸6、磁铁7、磁铁固定板8、磁铁弹簧9、伸展气缸10、取料气缸11、伺服电机12、第一料盒轨道13及第二料盒轨道14，先将一丝套预先固定在丝杆1上，丝杆1固定在支架的前后两端，伺服电机12通过一连接板固定在支架的后端，并通过联轴器与丝杆1连接，滑块3为两个，两滑块3预先安装在滑轨2上，滑轨2固定在支架的左右两侧，滑块3的下方连接一过渡板，丝套也与连接板连接，从而实现伺服电机12运转时带动丝套与滑轨2前后移动，连接板的中央固定取料气缸11，取料气缸11的左右均安装有一滑套，取料气缸11的气缸轴头连接过渡板，同时一滑杆垂直固定在过渡板上并贯穿滑套，当取料气缸11上下运动是滑杆也沿着滑套上下动作，过渡板连接在一取料机构的上板上，磁铁气缸6的气缸轴头连接在过渡板上，磁铁气缸6安装在一脱料板上，取料机构的上板两侧安装滑套，取料机构的磁铁板上安装滑杆，并贯穿取料机构的上板两侧的滑套，取料机构的磁铁板下方开有T型槽，一磁铁连杆穿透T型槽，磁铁7与磁铁固定板8连接，其与磁铁连杆底部连接，磁铁连杆可以在T型槽中左右移动，一阶梯限位块固定在取料机构前后的两侧面，一夹爪连接块固定在磁铁板下方，夹爪4固定在夹爪连接块5上，夹爪连接块5上下开孔，磁铁连接杆可以上下穿透夹爪连接块5和夹爪4的中心，夹爪连接块5左右方向全部安装滑套，滑杆安装在取料机构的两侧板，同时贯穿所有的夹爪连接块5，磁铁弹簧9中心穿过滑杆并安装在每个夹爪连接块5的中间，伸展气缸10固定在取料机构的右侧面，第一料盒轨道13及第二料盒轨道14均安装在取料机构下方的工作台上，第一料盒轨道13和第二料盒轨道14的侧面均装有传感器。
当电池料盒通过传送带送到限位处，同时两侧对射光纤限位传感器感应到物料盒后传送带停止运行，PLC会在相应IO点变成绿灯，如果不到位，传送带会一直运行，不会采取下步措施直至物料到位或人为停止。
当电池料盒定位后，PLC发脉冲控制伺服电机12开始带动丝杆1转动同时滑块3在滑轨2上运行到程序设定的位置，实现取料机构与电池位置一致，如果发生偏差可以修正程序参数来保证取料机构与电池位置一致。
当取料机构按指定程序到位后，PLC控制取料气缸11使其下降到位并且限位传感器灯亮，PLC会在相应IO点变成绿灯，程序控制对应的电池阀打开，使磁铁气缸6向下，强磁体吸合电池。
强磁体吸合电池后，电池取料气缸自动上升，同时程序动作使伸展气缸10收缩适用于另一规格物料盒。
PLC发脉冲使伺服电机12带动丝杆1和滑块3在滑轨2上运行到另一料盒轨道上方后取料气缸11下降，到达限位后，磁铁气缸6收回，电池掉落另一物料盒的卡槽内。
电池放入料盒内，磁铁气缸6收回，取料气缸11上升的同时伸展气缸10展开适用于先前物料规格再次按照当取料机构按指定程序到位后，PLC控制取料气缸使其下降到位并且限位传感器灯亮，PLC会在相应IO点变成绿灯，程序控制对应的电池阀打开，使磁铁气缸向下，强磁体吸合电池的动作开始取料。
当料盒中的电池全部被吸完后，传送带动作，空料盒自动随传送带排出，同时装满电芯的料盒自动上料。
当电池物料盒定位后，PLC发脉冲控制伺服电机12带动丝杆1和滑块3在滑轨2上运行到程序设定的位置。取料气缸11下降到下限位时传感器灯亮，PLC会在相应IO点变成绿灯；PLC控制磁铁气缸6电池阀使其下降，磁铁7将电池吸合，磁铁气缸6下限位传感器灯亮。
当PLC检测到磁铁气缸6下限后，控制取料气缸11上升到限位传感器灯亮，继而伸展气缸10收缩带动夹爪4收缩（图7），适用于另一料盒的规格。
PLC发脉冲控制伺服电机12带动丝杆1和滑块3在滑轨2上运行到第一料盒轨道13上方后取料气缸11下降，到达限位后，磁铁气缸6收回，电池掉落另一物料盒的卡槽内。
当磁铁气缸6回到上限，取料气缸11自动上升到限位，伸展气缸9展开，磁铁弹簧8将夹爪3弹开，夹爪连接块5回到对应的卡槽内（图6），适用于第二料盒轨道14上的料盒规格，伺服电机12带动丝杆1和滑块3在滑轨2上运行到第二料盒轨道14上方，执行伺服电机12精确定位，无需做任何调整就能准确的将夹爪4与电芯定位，同时通过取料气缸11、伸展气缸10及磁铁气缸6进行快速转盒的动作。
当料盒中的电池全部被吸完后，传送带动作，空料盒自动随传送带排出，同时装满电芯的料盒自动上料。
本发明通过伸展气缸10及弹簧的配合，程序控制其自动展开、收缩来适应不同的料盒规格，解决了传统转盒机构不能在不同料盒之间转换的问题，提高圆柱形锂电池转料过程中的可靠性、安全性，而且结构简单，成本低，操作方便，适合规模化工业生产。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种新型圆柱形锂电池PACK装配转盒机，其特征在于：包括一支架，支架上分别设有丝杆、滑轨、滑块、夹爪、夹爪连接块、磁铁气缸、磁铁、磁铁固定板、磁铁弹簧、伸展气缸、取料气缸、伺服电机、第一料盒轨道及第二料盒轨道，先将一丝套预先固定在丝杆上，丝杆固定在支架的前后两端，伺服电机通过一连接板固定在支架的后端，并通过联轴器与丝杆连接，滑块为两个，两滑块预先安装在滑轨上，滑轨固定在支架的左右两侧，滑块的下方连接一过渡板，丝套也与连接板连接，从而实现伺服电机运转时带动丝套与滑轨前后移动，连接板的中央固定取料气缸，取料气缸的左右均安装有一滑套，取料气缸的气缸轴头连接过渡板，同时一滑杆垂直固定在过渡板上并贯穿滑套，当取料气缸上下运动是滑杆也沿着滑套上下动作，过渡板连接在一取料机构的上板上，磁铁气缸的气缸轴头连接在过渡板上，磁铁气缸安装在一脱料板上，取料机构的上板两侧安装滑套，取料机构的磁铁板上安装滑杆，并贯穿取料机构的上板两侧的滑套，取料机构的磁铁板下方开有T型槽，一磁铁连杆穿透T型槽，磁铁与磁铁固定板连接，其与磁铁连杆底部连接，磁铁连杆可以在T型槽中左右移动，一阶梯限位块固定在取料机构前后的两侧面，一夹爪连接块固定在磁铁板下方，夹爪固定在夹爪连接块上，夹爪连接块上下开孔，磁铁连接杆可以上下穿透夹爪连接块和夹爪的中心，夹爪连接块左右方向全部安装滑套，滑杆安装在取料机构的两侧板，同时贯穿所有的夹爪连接块，磁铁弹簧中心穿过滑杆并安装在每个夹爪连接块的中间，伸展气缸固定在取料机构的右侧面，第一料盒轨道及第二料盒轨道均安装在取料机构下方的工作台上，第一料盒轨道和第二料盒轨道的侧面均装有传感器。
2.根据权利要求1所述的一种新型圆柱形锂电池PACK装配转盒机，其特征在于：当电池料盒通过传送带送到限位处，同时两侧对射光纤限位传感器感应到物料盒后传送带停止运行，PLC会在相应IO点变成绿灯，如果不到位，传送带会一直运行，不会采取下步措施直至物料到位或人为停止。
3.根据权利要求1所述的一种新型圆柱形锂电池PACK装配转盒机，其特征在于：当电池料盒定位后，PLC发脉冲控制伺服电机开始带动丝杆转动同时滑块在滑轨上运行到程序设定的位置，实现取料机构与电池位置一致，如果发生偏差可以修正程序参数来保证取料机构与电池位置一致。
4.根据权利要求1所述的一种新型圆柱形锂电池PACK装配转盒机，其特征在于：当取料机构按指定程序到位后，PLC控制取料气缸使其下降到位并且限位传感器灯亮，PLC会在相应IO点变成绿灯，程序控制对应的电池阀打开，使磁铁气缸向下，强磁体吸合电池。
5.根据权利要求1所述的一种新型圆柱形锂电池PACK装配转盒机，其特征在于：强磁体吸合电池后，电池取料气缸自动上升，同时程序动作使伸展气缸收缩适用于另一规格物料盒。
6.根据权利要求5所述的一种新型圆柱形锂电池PACK装配转盒机，其特征在于：PLC发脉冲使伺服电机带动丝杆和滑块在滑轨上运行到另一料盒轨道上方后取料气缸下降，到达限位后，磁铁气缸收回，电池掉落另一物料盒的卡槽内。
7.根据权利要求1所述的一种新型圆柱形锂电池PACK装配转盒机，其特征在于：电池放入料盒内，磁铁气缸收回，取料气缸上升的同时伸展气缸展开适用于先前物料规格再次按照权利要求三开始取料。
8.根据权利要求1所述的一种新型圆柱形锂电池PACK装配转盒机，其特征在于：当料盒中的电池全部被吸完后，传送带动作，空料盒自动随传送带排出，同时装满电芯的料盒自动上料。
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