CN106890901A - 一种新能源电池不锈钢外壳的多工位加工系统及加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新能源电池不锈钢外壳的多工位加工系统，其包括拉伸模具与机械手，该拉伸模具包括上模以及与该上模对应设置的下模，该机械手置于该上模与该下模之间，所述拉伸模具上相对应地设有若干冲头以及与该冲头数量相同的凹模，所述机械手上可左右移动地设有两条机械臂，于该机械臂上对应冲头、凹模可移动地设有若干物料夹头，于该机械手前端设有自动上料装置，于该机械手一端对应该凹模设有若干个用于检测该机械臂运作的检测装置。本发明还公开了一种加工方法，保证了产出的电池外壳产品品质，提高了生产效率，降低了人工成本以及生产出不良品的概率，节省了生产成本，能高效高品质的完成大批量产品的生产。

Description

一种新能源电池不锈钢外壳的多工位加工系统及加工方法

技术领域

本发明涉及电池外壳加工技术领域，特别涉及一种新能源电池不锈钢外壳的多工位加工系统及加工方法。

背景技术

拉伸技术是国内冲压行业的瓶颈，特别是不锈钢材料的拉伸，而以往的拉伸工艺中，采用传送带运送物料的方式将原料送入冲头中进行拉伸，而且采用单一冲头，机械结构复杂，操作难度大，不能保证生产出的电池外壳品质，同时拉伸效率慢，工序多，加工设备的损耗大，生产时间长，人工成本大，满足不了大批量产品的生产需求。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述问题，提供一种新能源电池不锈钢外壳的多工位加工系统。

本发明的目的还在于，针对上述问题，提供一种新能源电池不锈钢外壳的多工位加工系统实施的加工方法。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案为：

一种新能源电池不锈钢外壳的多工位加工系统，其包括拉伸模具与机械手，该拉伸模具包括上模以及与该上模对应设置的下模，该机械手置于该上模与该下模之间，所述拉伸模具上相对应地设有若干冲头以及与该冲头数量相同的凹模，所述机械手上可左右移动地设有两条机械臂，于该机械臂上对应冲头、凹模可移动地设有若干物料夹头，于该机械手前端设有自动上料装置，于该机械手一端对应该凹模设有若干个用于检测该机械臂运作的检测装置。

所述上模设置于所述机械臂上方，所述下模设置于所述两条机械臂下方，若干个所述冲头设于该上模上并朝向所述物料夹头，所述凹模设于所述下模上并位于该物料夹头下方；

该冲头包括按不锈钢外壳加工顺序设置的拉伸冲头、冲底冲头与脱料冲头，该凹模按不锈钢外壳加工顺序设置的包括拉伸凹模、冲底凹模与脱料凹模，该拉伸冲头、冲底冲头、脱料冲头分别对应该拉伸凹模、冲底凹模与脱料凹模，于该拉伸凹模、冲底凹模下方设有用于将物料顶起的第一氮气弹簧。

所述冲底冲头与脱料冲头之间还设有旋切刀，该旋切刀与该冲底冲头、脱料冲头位于同一水平面上，所述下模上对应该旋切刀设有旋切凹模，于该旋切凹模下方设有第二氮气弹簧。

所述机械手包括滚珠丝杆、丝杆滑块和两个直线导轨，于该机械手左侧设有伺服电机，该伺服电机的输出轴朝右设置并与该滚珠丝杆一端连接有联轴器，该丝杆滑块可前后移动地套设于该滚珠丝杆上，该丝杆滑块上设有与该滚珠丝杆相配合的转动块，该丝杆滑块与所述机械臂上端固定连接，该机械臂下端与直线导轨连接。

所述机械手还包括传动气缸、气缸滑块与两条转轴，所述传动气缸上设有连接架，该传动气缸通过该连接架与所述机械臂连接，该气缸滑块与该传动气缸的气缸轴连接，所述两条转轴可转动地对应该机械臂设置，于该转轴上设有齿轮，该气缸滑块上设有与该齿轮啮合的齿条；

所述转轴上固定有若干支摆杆，该摆杆朝向上设置，所述机械臂上对应该摆杆可前后移动地设有若干夹头滑块，所述物料夹头位于该夹头滑块前端，该滑块下端与所述机械臂之间设有复位圆线簧。

所述自动上料装置包括气动送料器和摆动送料器，所述两个机械臂之间设有物料固定块，该摆动送料器对应该物料固定块设于该机械臂前侧，该气动送料器安装在摆动送料器上方。

一种加工方法，其包括以下步骤：

步骤1：运行该加工系统，物料通过自动上料装置进入到加工系统中；

步骤2：机械臂上的物料夹头将待加工的物料夹紧，然后向右移动一个工位后，物料夹头松开，机械臂向左复位，此时冲头向下进行加工，加工完毕后物料夹头将物料夹紧，继续往后一工位移动，最终完成脱料。

所述上模设置于所述机械臂上方，所述下模设置于所述两条机械臂下方，若干个所述冲头设于该上模上并朝向所述物料夹头，所述凹模设于所述下模上并位于该物料夹头下方；

该冲头包括按不锈钢外壳加工顺序设置的拉伸冲头、冲底冲头与脱料冲头，该凹模按不锈钢外壳加工顺序设置的包括拉伸凹模、冲底凹模与脱料凹模，该拉伸冲头、冲底冲头、脱料冲头分别对应该拉伸凹模、冲底凹模与脱料凹模，于该拉伸凹模、冲底凹模下方设有用于将物料顶起的第一氮气弹簧；

所述步骤2中，待加工的物料通过机械臂与物料夹头的配合传送到冲头下方，在对应功能的冲头下进行对应的加工工序，当拉伸冲头与冲底冲头下压完成后，位于拉伸凹模与冲底凹模下方的第一氮气弹簧将物料顶起，然后再经机械臂传送到下一个加工工位，直到最后脱料冲头对物料进行脱料。

所述机械手包括滚珠丝杆、丝杆滑块和两个直线导轨，于该机械手左侧设有伺服电机，该伺服电机的输出轴朝右设置并与该滚珠丝杆一端连接有联轴器，该丝杆滑块可前后移动地套设于该滚珠丝杆上，该丝杆滑块上设有与该滚珠丝杆相配合的转动块，该丝杆滑块与所述机械臂上端固定连接，该机械臂下端与直线导轨连接；

所述步骤2中，伺服电机的输出轴驱动着滚珠丝杆运动，同时滚珠丝杆带动丝杆滑块前后移动，从而使机械臂在直线导轨上前后移动，提高了加工精度以及加工效率。

所述自动上料装置包括气动送料器和摆动送料器，所述两个机械臂之间设有物料固定块，该摆动送料器对应该物料固定块设于该机械臂前侧，该气动送料器安装在摆动送料器上方；

所述步骤2中，原料由摆动送料器送到气动送料器中，然后再由气动送料器将原料送到物料固定块上。

本发明的有益效果为：本发明结构简单，设计巧妙，通过机械手与拉伸模具互相配合，而且采用了高精度的传送方式以及多冲头的加工方式，对原料进行精确高效率的拉伸加工，保证了产出的电池外壳产品品质，提高了生产效率，降低了人工成本以及生产出不良品的概率，节省了生产成本，能高效高品质的完成大批量产品的生产。

下面结合附图与实施例，对本发明进一步说明。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中拉伸模具的结构示意图；

图3是本发明中夹头滑块与摆杆的结构示意图。

具体实施方式

实施例：如图1至图3所示，本发明为一种新能源电池不锈钢外壳的多工位加工系统，其包括拉伸模具1与机械手2，该拉伸模具1包括上模以及与该上模对应设置的下模，该机械手2置于该上模与该下模之间，所述拉伸模具1上相对应地设有若干冲头以及与该冲头数量相同的凹模，所述机械手2上可左右移动地设有两条机械臂3，于该机械臂3上对应冲头、凹模可移动地设有若干物料夹头4，于该机械手2前端设有自动上料装置5，于该机械手2一端对应该凹模设有若干个用于检测该机械臂3运作的检测装置6。

所述上模设置于所述机械臂3上方，所述下模设置于所述两条机械臂3下方，若干个所述冲头设于该上模上并朝向所述物料夹头4，所述凹模设于所述下模上并位于该物料夹头4下方；

该冲头包括按不锈钢外壳加工顺序设置的拉伸冲头7、冲底冲头8与脱料冲头9，该凹模按不锈钢外壳加工顺序设置的包括拉伸凹模10、冲底凹模11与脱料凹模12，该拉伸冲头7、冲底冲头8、脱料冲头9分别对应该拉伸凹模10、冲底凹模11与脱料凹模12，于该拉伸凹模10、冲底凹模11下方设有用于将物料顶起的第一氮气弹簧13。

所述冲底冲头8与脱料冲头9之间还设有旋切刀14，该旋切刀14与该冲底冲头8、脱料冲头9位于同一水平面上，所述下模上对应该旋切刀14设有旋切凹模15，于该旋切凹模15下方设有第二氮气弹簧16。

所述机械手2包括滚珠丝杆17、丝杆滑块18和两个直线导轨19，于该机械手2左侧设有伺服电机20，该伺服电机20的输出轴朝右设置并与该滚珠丝杆17一端连接有联轴器21，该丝杆滑块18可前后移动地套设于该滚珠丝杆17上，该丝杆滑块18上设有与该滚珠丝杆17相配合的转动块，该丝杆滑块18与所述机械臂3上端固定连接，该机械臂3下端与直线导轨19连接。

所述机械手2还包括传动气缸22、气缸滑块23与两条转轴24，所述传动气缸22上设有连接架25，该传动气缸22通过该连接架25与所述机械臂3连接，该气缸滑块23与该传动气缸22的气缸轴连接，所述两条转轴24可转动地对应该机械臂3设置，于该转轴24上设有齿轮，该气缸滑块23上设有与该齿轮啮合的齿条；

所述转轴24上固定有若干支摆杆26，该摆杆26朝向上设置，所述机械臂3上对应该摆杆26可前后移动地设有若干夹头滑块27，所述物料夹头4位于该夹头滑块27前端，该滑块下端与所述机械臂3之间设有复位圆线簧。

所述自动上料装置5包括气动送料器和摆动送料器，所述两个机械臂3之间设有物料固定块28，该摆动送料器对应该物料固定块28设于该机械臂3前侧，该气动送料器安装在摆动送料器上方。

一种加工方法，其包括以下步骤：

步骤1：运行该加工系统，物料通过自动上料装置5进入到加工系统中；

步骤2：机械臂3上的物料夹头4将待加工的物料夹紧，然后向右移动一个工位后，物料夹头4松开，机械臂3向左复位，此时冲头向下进行加工，加工完毕后物料夹头4将物料夹紧，继续往后一工位移动，最终完成脱料。

所述上模设置于所述机械臂3上方，所述下模设置于所述两条机械臂3下方，若干个所述冲头设于该上模上并朝向所述物料夹头4，所述凹模设于所述下模上并位于该物料夹头4下方；

该冲头包括按不锈钢外壳加工顺序设置的拉伸冲头7、冲底冲头8与脱料冲头9，该凹模按不锈钢外壳加工顺序设置的包括拉伸凹模10、冲底凹模11与脱料凹模12，该拉伸冲头7、冲底冲头8、脱料冲头9分别对应该拉伸凹模10、冲底凹模11与脱料凹模12，于该拉伸凹模10、冲底凹模11下方设有用于将物料顶起的第一氮气弹簧13；

所述步骤2中，待加工的物料通过机械臂3与物料夹头4的配合传送到冲头下方，在对应功能的冲头下进行对应的加工工序，当拉伸冲头7与冲底冲头8下压完成后，位于拉伸凹模10与冲底凹模11下方的第一氮气弹簧13将物料顶起，然后再经机械臂3传送到下一个加工工位，直到最后脱料冲头9对物料进行脱料。

所述机械手2包括滚珠丝杆17、丝杆滑块18和两个直线导轨19，于该机械手2左侧设有伺服电机20，该伺服电机20的输出轴朝右设置并与该滚珠丝杆17一端连接有联轴器21，该丝杆滑块18可前后移动地套设于该滚珠丝杆17上，该丝杆滑块18上设有与该滚珠丝杆17相配合的转动块，该丝杆滑块18与所述机械臂3上端固定连接，该机械臂3下端与直线导轨19连接；

所述步骤2中，伺服电机20的输出轴驱动着滚珠丝杆17运动，同时滚珠丝杆17带动丝杆滑块18前后移动，从而使机械臂3在直线导轨19上前后移动，提高了加工精度以及加工效率。

所述自动上料装置5包括气动送料器和摆动送料器，所述两个机械臂3之间设有物料固定块28，该摆动送料器对应该物料固定块28设于该机械臂3前侧，该气动送料器安装在摆动送料器上方；

所述步骤2中，原料由摆动送料器送到气动送料器中，然后再由气动送料器将原料送到物料固定块28上。

本发明结构简单，设计巧妙，通过机械手2与拉伸模具1互相配合，而且采用了高精度的传送方式以及多冲头的加工方式，对原料进行精确高效率的拉伸加工，保证了产出的电池外壳产品品质，提高了生产效率，降低了人工成本以及生产出不良品的概率，节省了生产成本，能高效高品质的完成大批量产品的生产。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。故凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明之形状、构造及原理所作的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种新能源电池不锈钢外壳的多工位加工系统，其包括拉伸模具与机械手，该拉伸模具包括上模以及与该上模对应设置的下模，该机械手置于该上模与该下模之间，其特征在于：所述拉伸模具上相对应地设有若干冲头以及与该冲头数量相同的凹模，所述机械手上可左右移动地设有两条机械臂，于该机械臂上对应冲头、凹模可移动地设有若干物料夹头，于该机械手前端设有自动上料装置，于该机械手一端对应该凹模设有若干个用于检测该机械臂运作的检测装置。

2.根据权利要求1所述的新能源电池不锈钢外壳的多工位加工系统，其特征在于，所述上模设置于所述机械臂上方，所述下模设置于所述两条机械臂下方，若干个所述冲头设于该上模上并朝向所述物料夹头，所述凹模设于所述下模上并位于该物料夹头下方；

该冲头包括按不锈钢外壳加工顺序设置的拉伸冲头、冲底冲头与脱料冲头，该凹模按不锈钢外壳加工顺序设置的包括拉伸凹模、冲底凹模与脱料凹模，该拉伸冲头、冲底冲头、脱料冲头分别对应该拉伸凹模、冲底凹模与脱料凹模，于该拉伸凹模、冲底凹模下方设有用于将物料顶起的第一氮气弹簧。

3.根据权利要求2所述的新能源电池不锈钢外壳的多工位加工系统，其特征在于，所述冲底冲头与脱料冲头之间还设有旋切刀，该旋切刀与该冲底冲头、脱料冲头位于同一水平面上，所述下模上对应该旋切刀设有旋切凹模，于该旋切凹模下方设有第二氮气弹簧。

4.根据权利要求1所述的新能源电池不锈钢外壳的多工位加工系统，其特征在于，所述机械手包括滚珠丝杆、丝杆滑块和两个直线导轨，于该机械手左侧设有伺服电机，该伺服电机的输出轴朝右设置并与该滚珠丝杆一端连接有联轴器，该丝杆滑块可前后移动地套设于该滚珠丝杆上，该丝杆滑块上设有与该滚珠丝杆相配合的转动块，该丝杆滑块与所述机械臂上端固定连接，该机械臂下端与直线导轨连接。

5.根据权利要求1所述的新能源电池不锈钢外壳的多工位加工系统，其特征在于，所述机械手还包括传动气缸、气缸滑块与两条转轴，所述传动气缸上设有连接架，该传动气缸通过该连接架与所述机械臂连接，该气缸滑块与该传动气缸的气缸轴连接，所述两条转轴可转动地对应该机械臂设置，于该转轴上设有齿轮，该气缸滑块上设有与该齿轮啮合的齿条；

所述转轴上固定有若干支摆杆，该摆杆朝向上设置，所述机械臂上对应该摆杆可前后移动地设有若干夹头滑块，所述物料夹头位于该夹头滑块前端，该滑块下端与所述机械臂之间设有复位圆线簧。

6.根据权利要求1所述的新能源电池不锈钢外壳的多工位加工系统，其特征在于，所述自动上料装置包括气动送料器和摆动送料器，所述两个机械臂之间设有物料固定块，该摆动送料器对应该物料固定块设于该机械臂前侧，该气动送料器安装在摆动送料器上方。

7.根据权利要求1所述的新能源电池不锈钢外壳的多工位加工系统实施的加工方法，其特征在于，其包括以下步骤：

步骤1：运行该加工系统，物料通过自动上料装置进入到加工系统中；

步骤2：机械臂上的物料夹头将待加工的物料夹紧，然后向右移动一个工位后，物料夹头松开，机械臂向左复位，此时冲头向下进行加工，加工完毕后物料夹头将物料夹紧，继续往后一工位移动，最终完成脱料。

8.根据权利要求7所述一种加工方法，其特征在于，所述上模设置于所述机械臂上方，所述下模设置于所述两条机械臂下方，若干个所述冲头设于该上模上并朝向所述物料夹头，所述凹模设于所述下模上并位于该物料夹头下方；

该冲头包括按不锈钢外壳加工顺序设置的拉伸冲头、冲底冲头与脱料冲头，该凹模按不锈钢外壳加工顺序设置的包括拉伸凹模、冲底凹模与脱料凹模，该拉伸冲头、冲底冲头、脱料冲头分别对应该拉伸凹模、冲底凹模与脱料凹模，于该拉伸凹模、冲底凹模下方设有用于将物料顶起的第一氮气弹簧；

所述步骤2中，待加工的物料通过机械臂与物料夹头的配合传送到冲头下方，在对应功能的冲头下进行对应的加工工序，当拉伸冲头与冲底冲头下压完成后，位于拉伸凹模与冲底凹模下方的第一氮气弹簧将物料顶起，然后再经机械臂传送到下一个加工工位，直到最后脱料冲头对物料进行脱料。

9.根据权利要求7所述一种加工方法，其特征在于，所述机械手包括滚珠丝杆、丝杆滑块和两个直线导轨，于该机械手左侧设有伺服电机，该伺服电机的输出轴朝右设置并与该滚珠丝杆一端连接有联轴器，该丝杆滑块可前后移动地套设于该滚珠丝杆上，该丝杆滑块上设有与该滚珠丝杆相配合的转动块，该丝杆滑块与所述机械臂上端固定连接，该机械臂下端与直线导轨连接；

所述步骤2中，伺服电机的输出轴驱动着滚珠丝杆运动，同时滚珠丝杆带动丝杆滑块前后移动，从而使机械臂在直线导轨上前后移动，提高了加工精度以及加工效率。

10.根据权利要求7所述一种加工方法，其特征在于，所述自动上料装置包括气动送料器和摆动送料器，所述两个机械臂之间设有物料固定块，该摆动送料器对应该物料固定块设于该机械臂前侧，该气动送料器安装在摆动送料器上方；

所述步骤2中，原料由摆动送料器送到气动送料器中，然后再由气动送料器将原料送到物料固定块上。