CN106607740B - 一种银锌电池极耳表面氧化层自动处理设备 - Google Patents

一种银锌电池极耳表面氧化层自动处理设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种银锌电池极耳表面氧化层自动处理设备，包括设备框架及分别安装在该设备框架上的机器人拾取系统、上料架、磨削机构、整平机构、下料架，机器人拾取系统具有三个平移自由度及一个旋转自由度；上料架上设有多个摆放单体银锌电池的电池模套，电池模套通过机器人拾取系统夹取；磨削机构包括由减速电机驱动旋转的砂轮及由气缸A带动升降的压板，电池模套上银锌电池的极耳通过压板施加压紧力使极耳由砂轮磨削清理表面氧化层；经磨削的极耳通过整平机构压平，并通过机器人拾取系统放置在下料架上。本发明将工人从纯手工操作的环境中解脱出来，提高了生产效率，节约人力资源，同时也避免了粉尘颗粒对人体健康造成的不良影响。

Description

一种银锌电池极耳表面氧化层自动处理设备
技术领域
本发明涉及一种银锌电池极耳表面氧化层自动处理设备，用于去除银锌电池氧化处理后极耳表面的氧化层并对极耳进行整平处理。
背景技术
极耳作为银锌电池的主要部件，在生产过程中必须保证质量一致性。但是在极耳表面打磨与拍片工序的过程中，会出现操作不当等行为将极耳所在的极片整体表面破坏，致极片出现裂纹、断裂等损伤。就现有人工操作流程来看，极耳磨拍后的成品率不高。同时，在打磨极耳的过程中会产生大量的粉尘，这不仅造成环境污染，而且也会对操作工人的健康造成一定的损害。因此，开发出一套自动化设备来完成，用于极耳磨拍并保证成品率很有必要。
发明内容
针对现有极耳表面打磨生产过程中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种银锌电池极耳表面氧化层自动处理设备。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
本发明包括设备框架及分别安装在该设备框架上的机器人拾取系统、上料架、磨削机构、整平机构、下料架，其中磨削机构与整平机构位于上料架及下料架之间，所述机器人拾取系统位于上料架、磨削机构、整平机构及下料架的一侧，具有三个平移自由度及一个旋转自由度；所述上料架上设有多个摆放单体银锌电池的电池模套，该电池模套通过所述机器人拾取系统夹取；所述磨削机构包括由减速电机驱动旋转的砂轮及由气缸A带动升降的压板，所述电池模套上银锌电池的极耳通过所述压板施加压紧力使极耳由砂轮磨削清理表面氧化层；所述整平机构位于磨削机构与下料架之间，经磨削的所述极耳通过该整平机构压平，并通过所述机器人拾取系统放置在下料架上。
其中：所述减速电机通过底座安装在设备框架上，所述砂轮与该减速电机的输出轴相连；所述压板及气缸A位于砂轮的上方，该气缸A通过安装架固定在所述底座上，输出端连接有所述压板，该压板在所述气缸A的作用下对位于压板与砂轮之间的所述极耳施加压紧力；
所述整平机构包括上压板、下压板、支架及气缸B，该支架安装在所述设备框架上，所述下压板固定在支架上，所述上压板与安装在支架上的所述气缸B输出端相连，由该气缸B带动升降，实现对所述极耳的挤压；
所述机器人拾取系统包括直线模组A、直线模组B、直线模组C、旋转气缸及夹爪，该直线模组B连接于所述直线模组A的输出部，所述直线模组C连接于直线模组B的输出部，所述旋转气缸连接于直线模组C的输出部，所述夹爪与旋转气缸相连，同时具有随所述直线模组A、直线模组B及直线模组C的平移自由度和由所述旋转气缸驱动的旋转自由度；
所述电池模套包括上模片及下模片，所述下模片的内表面设有凹槽，所述单体银锌电池摆放在该凹槽内，通过所述上模片与下模片限位，所述极耳由上模片与下模片之间露出；
所述设备框架上分别安装有上料架导向槽及下料架导向槽，所述上料架及下料架分别可推拉地安装在该上料架导向槽及下料架导向槽内。
本发明的优点与积极效果为：
本发明既能够对银锌电池极耳完成氧化层清理，还可以对极耳进行整平处理，将工人从纯手工操作的环境中解脱出来，提高了生产效率，节约人力资源，同时也避免了粉尘颗粒对人体健康造成的不良影响。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为图1中机器人拾取系统的结构示意图；
图3为图1中磨削机构的结构示意图；
图4为图1中整平机构的结构示意图；
图5为图1中电池模套的结构示意图；
其中：1为机器人拾取系统，2为上料架，3为电池模套，4为磨削机构，5为整平机构，6为下料架，7为设备框架，8为下料架导向槽，9为上料架导向槽，10为直线模组A，11为直线模组B，12为直线模组C，13为旋转气缸，14为夹爪，15为减速电机，16为砂轮，17为底座，18为上压板，19为下压板，20为支架，21为极耳，22为压板，23为气缸A，24为上模片，25为下模片，26为气缸B，27为凹槽，28为安装架。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详述。
如图1所示，本发明包括机器人拾取系统1、上料架2、磨削机构4、整平机构5、下料架6及设备框架7，其中机器人拾取系统1、上料架2、磨削机构4、整平机构5及下料架6沿设备框架7的长度方向依次安装在设备框架7上，在设备框架7上分别固定有上料架导向槽9及下料架导向槽8，上料架2及下料架6分别可推拉地安装在上料架导向槽9及下料架导向槽8内，与上料架导向槽9和下料架导向槽8配合，采用推拉式的滑道连接方式，方便操作和定位。磨削机构4与整平机构5位于上料架2及下料架6之间，机器人拾取系统1位于上料架2、磨削机构4、整平机构5及下料架6的一侧。
如图2所示，机器人拾取系统1具有三个方向的平移自由度及一个方向的旋转自由度，包括直线模组A10、直线模组B11、直线模组C12、旋转气缸13及夹爪14，直线模组A10安装在设备框架7上，直线模组B11连接于直线模组A10的输出部，直线模组C12连接于直线模组B11的输出部，形成三个方向(即设备框架7的长、宽、高三个方向)的平移自由度。本发明的直线模组A～C10～12均为现有技术，可为滚珠丝杆型直线模组。旋转气缸13连接于直线模组C12的输出部，末端的夹爪14与旋转气缸13的输出端相连、用于夹取电池模套3，是机器人拾取系统1的执行机构；夹爪14同时具有随直线模组A10、直线模组B11及直线模组C12的三个平移自由度和由旋转气缸13驱动的旋转自由度。
如图3所示，磨削机构4包括减速电机15、砂轮16、底座17、压板22、气缸A23及安装架28，底座17固定在设备框架7上，减速电机15通过电机安装座固接在底座17上，砂轮16和减速电机15的输出轴固定在一起，由减速电机15驱动旋转；压板22及气缸A23位于砂轮16的上方，该气缸A23通过安装架28固定在底座17上，输出端连接有压板22。气缸A23自带导向杆，推动压板22对位于压板22与砂轮16之间的极耳21施加压紧力，使极耳21的单面在砂轮16的滑动摩擦下完成氧化层的清理；清理完毕后气缸A23带动压板22自动退回至初始位置，等待下一回合动作。在清理的同时，压板22还可防止打磨过程中产生粉尘飞散，避免污染环境。
如图4所示，整平机构5包括上压板18、下压板19、支架20及气缸B26，该支架20固定在设备框架7上，下压板19固定在支架20上，上压板18与下压板19相平行、位于下压板19的上方，与安装在支架20上的气缸B26输出端相连，通过控制气缸B26进出口的气体流向带动上压板18做往复式运动，通过调节上、下压板18、19的挤压力可以实现对极耳21的挤压。
如图5所示，电池模套3包括上模片24及下模片25，下模片25的内表面设有凹槽27，单体银锌电池摆放在该凹槽27内，通过上模片24与下模片25限位，极耳21由上模片24与下模片25之间露出。上料前需要工人将银锌电池摆放到下模片25的凹槽27内，合上上模片24，再放入上料架2上。
本发明的直线模组A10、直线模组B11、直线模组C12、旋转气缸13、减速电机15、气缸A23及气缸B26分别与控制系统相连，本发明的控制系统为现有技术，采用电伺服驱动，保证运行精度以满足设备使用要求。
银锌电池极耳表面氧化层自动处理设备的工作过程是：
1.工人将单体银锌电池摆放到电池模套3中，然后再将电池模套3放置到上料架2的指定位置并摆满。
2.工人沿着上料架导向槽9将上料架2推放至设备框架7上的指定位置，摆放完毕后退出工作区域。
3.机器人拾取系统1从上料架2上夹取电池模套3，通过直线模组A10、直线模组B11、直线模组C12的差补直线移动将极耳21送至磨削机构4的工作区域，此时气缸A23推动压板22对极耳21施加压紧力使极耳21的单面在砂轮16的滑动摩擦力下完成氧化层的清理；清理完毕后气缸A23带动压板22自动退回至初始位置，等待下一回合动作；旋转气缸13带动夹爪14翻转180度，使极耳21的另一侧未磨削面朝向砂轮16，并重复上述磨削动作。
4.极耳21双面磨削完成后，机器人拾取系统1夹取电池模套3并将其放置到整平机构5的下压板19上，气缸B26带动上压板18对极耳21进行挤压整平处理，挤压完成后气缸B26带动上压板18退回至初始位置。
5.极耳21磨削、整平完成后，机器人拾取系统1夹取电池模套3将其放置到下料架6的指定位置，并重新开始上述步骤，完成剩余银锌电池极耳双面磨削及整平工作，直至最终完成全部电池产品的处理工作。
6.工作结束后，工人来到工作区域将下料架6和上料架2依次取下。

Claims (6)

1.一种银锌电池极耳表面氧化层自动处理设备，其特征在于：包括设备框架(7)及分别安装在该设备框架(7)上的机器人拾取系统(1)、上料架(2)、磨削机构(4)、整平机构(5)、下料架(6)，其中磨削机构(4)与整平机构(5)位于上料架(2)及下料架(6)之间，所述机器人拾取系统(1)位于上料架(2)、磨削机构(4)、整平机构(5)及下料架(6)的一侧，具有三个平移自由度及一个旋转自由度；所述上料架(2)上设有多个摆放单体银锌电池的电池模套(3)，该电池模套(3)通过所述机器人拾取系统(1)夹取；所述磨削机构(4)包括由减速电机(15)驱动旋转的砂轮(16)及由气缸A(23)带动升降的压板(22)，所述电池模套(3)上银锌电池的极耳(21)通过所述压板(22)施加压紧力使极耳(21)由砂轮(16)磨削清理表面氧化层；所述整平机构(5)位于磨削机构(4)与下料架(6)之间，经磨削的所述极耳(21)通过该整平机构(5)压平，并通过所述机器人拾取系统(1)放置在下料架(6)上。
2.按权利要求1所述的银锌电池极耳表面氧化层自动处理设备，其特征在于：所述减速电机(15)通过底座(17)安装在设备框架(7)上，所述砂轮(16)与该减速电机(15)的输出轴相连；所述压板(22)及气缸A(23)位于砂轮(16)的上方，该气缸A(23)通过安装架(28)固定在所述底座(17)上，输出端连接有所述压板(22)，该压板(22)在所述气缸A(23)的作用下对位于压板(22)与砂轮(16)之间的所述极耳(21)施加压紧力。
3.按权利要求1所述的银锌电池极耳表面氧化层自动处理设备，其特征在于：所述整平机构(5)包括上压板(18)、下压板(19)、支架(20)及气缸B(26)，该支架(20)安装在所述设备框架(7)上，所述下压板(19)固定在支架(20)上，所述上压板(18)与安装在支架(20)上的所述气缸B(26)输出端相连，由该气缸B(26)带动升降，实现对所述极耳(21)的挤压。
4.按权利要求1所述的银锌电池极耳表面氧化层自动处理设备，其特征在于：所述机器人拾取系统(1)包括直线模组A(10)、直线模组B(11)、直线模组C(12)、旋转气缸(13)及夹爪(14)，该直线模组B(11)连接于所述直线模组A(10)的输出部，所述直线模组C(12)连接于直线模组B(11)的输出部，所述旋转气缸(13)连接于直线模组C(12)的输出部，所述夹爪(14)与旋转气缸(13)相连，同时具有随所述直线模组A(10)、直线模组B(11)及直线模组C(12)的平移自由度和由所述旋转气缸(13)驱动的旋转自由度。
5.按权利要求1所述的银锌电池极耳表面氧化层自动处理设备，其特征在于：所述电池模套(3)包括上模片(24)及下模片(25)，所述下模片(25)的内表面设有凹槽(27)，所述单体银锌电池摆放在该凹槽(27)内，通过所述上模片(24)与下模片(25)限位，所述极耳(21)由上模片(24)与下模片(25)之间露出。
6.按权利要求1至5任一权利要求所述的银锌电池极耳表面氧化层自动处理设备，其特征在于：所述设备框架(7)上分别安装有上料架导向槽(9)及下料架导向槽(8)，所述上料架(2)及下料架(6)分别可推拉地安装在该上料架导向槽(9)及下料架导向槽(8)内。
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