CN107444905A - 一种用于锂电池圆柱卷绕一体机的自动下料装置 - Google Patents

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李逆
郑艳文
付丽娟
陈胜德
王海睿
邱磊
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Abstract

本发明提供一种用于锂电池圆柱卷绕一体机的自动下料装置,包括上料升降平台、下料升降平台、用于将空料盒从上料升降平台部位转移至下料升降平台上部的平移顶升机构、用于往下料升降平台上部的空料盒中放入电芯的取料机械手组件及用于将电芯从卷绕机中输出的物料中转组件;上料升降平台靠近下料升降平台设置;平移顶升机构包括安装底板、设置于安装底板上部可相对安装底板平行移动的平移板以及用于将空料盒顶升至平移板部位的顶升机构组件,在平移板下部设置有用于支撑料盒的第一支撑块,本设计中上料升降平台、下料升降平台、平移顶升机构可以灵活的实现料盒的提升、下移以及转移,有效的节省了人力,提高了效率,且结构设计合理,稳定性高。

Description

一种用于锂电池圆柱卷绕一体机的自动下料装置
[技术领域]
[0001]本发明涉及锂电池圆柱卷绕一体机设备技术领域,尤其涉及一种结构设计合理 技术创新度高,使用效率高的用于锂电池圆柱卷绕一体机的自动下料装置。 n ’
[背景技术]
[0002]锂电池卷绕机是锂电池生产设备中的重要组成部分,它对电池的质量和寿命有很 大的影响,锂电池卷绕机的设计是影响电池生产质量的一个重要因素,然而目前较为常用 的卷绕机中,对于加工完成之后的电芯的下料设备技术还比较弱,效率不>高,且常用的方式 一般都为人工下料,速度慢,而且容易出错。
[0003]基于上述问题,为了更好的提高效率,满足实际的生产需求,本领域的技术人员进 行了大量的研发和实验,从圆柱锂电池制片卷绕一体机的结构组成以及原理方面入手进行 改进和改善,并取得了较好的成绩。
[发明内容]
[0004]为克服现有技术所存在的问题,本发明提供一种结构设计合理,技术创新度高,使 用效率高的用于锂电池圆柱卷绕一体机的自动下料装置。 ^
[0005] 本发明解决技术问题的方案是提供一种用于锂电池圆柱卷绕一体机的自动下料 装置,包括用于放置并提升料盒的上料升降平台、用于放置装满电芯后的料盒并逐次下降 的下料升降平台、用于将空料盒从上料升降平台部位转移至下料升降平台上部的平移顶升 机构、用于往下料升降平台上部的空料盒中放入电芯的取料机械手组件以及用于将电芯从 卷绕机中输出的物料中转组件和控制柜;上料升降平台靠近下料升降平台设置;所述平移 顶升机构包括安装底板、设置于所述安装底板上部可相对安装底板平行移动的平移板以及 用于将空料盒顶升至平移板部位的顶升机构组件,在所述平移板下部设置有用于支撑料盒 的第一支撑块;所述取料机械手组件包括机器人主机体以及设置于所述机器人主机体最前 端部位、用于夹取电芯的机械手组件,所述机械手组件包括旋转气缸、由旋转气缸驱动旋转 的夹紧气缸以及设置于该夹紧气缸驱动端的夹紧块;所述物料中转组件包括用于放置并传 输电芯的电芯拉带、靠近该电芯拉带设置用于临时搁置电芯的中转平台以及用于将电芯从 电芯拉带中转移到中转平台上的推出转移组件;还包括设置于所述电芯拉带外侧、用于进 行操控的控制面板。
[0006] 优选地,所述机器人主机体设置于该上料升降平台与下料升降平台的中间部位设 置;且所述物料中转组件设置于靠近该上料升降平台外侧部位。
[0007] 优选地,所述顶升机构组件包括竖直方向设置于该安装底板上的顶升滑轨、设置 于所述顶升滑轨上沿顶升滑轨上下移动的顶升板以及用于带动所述顶升板上下移动的链 轮和链条;该所述链轮和链条位于安装底板的中间部位;所述顶升板底部连接有用于支撑 料盒的第二支撑块。
[0008] 优选地,所述安装底板上部还设置有用于设置平移板的平移滑轨,平移板在平移 滑轨上左右移动;还包括设置于所述安装底板中的伺服电机、用于驱动平移板移动的同步 带以及用于将第一支撑块推出、承接料盒的推出气缸;所述伺服电机固定安装于安装底板 上部一端端头部位。
[0009] 优选地,所述机器人主机体为四轴机器人,包括基座、架设于基座上的第一臂体以 及架设于第一臂体相对基座另一端的第二臂体;该所述第二臂体的驱动轴下部设置有用于 安装固定所述旋转气缸的连接块。
[0010] 优选地,所述推出转移组件包括安装架、架设于安装架上用于推动电芯的推动气 缸、架设于安装架上相对于推动气缸另一端的升降气缸以及由升降气缸驱动升降、用于夹 取电芯的夹爪气缸;在所述中转平台上还设置有用于放置电芯的电芯放置块以及靠近该电 芯放置块设置、用于对电芯的放置部位进行调整的间距调整气缸;所述安装架中间部位设 置有若干个导杆。
[0011] 优选地,所述电芯拉带上等间距设置有若干个用于放置电芯的电芯支撑块;且在 电芯拉带一端端头部位设置有用于驱动电芯拉带运行的拉带驱动电机。
[0012]优选地,所述上料升降平台、下料升降平台、平移顶升机构以及取料机械手组件外 部设置有防护栏。
[0013]优选地,所述中转平台上设置的电芯放置块与间距调整气缸的输出轴固定连接。 [00M]优选地,所述顶升机构组件中还设置有用于感应料盒上升高度的若干个感应器. 该若干个感应器依次设置于顶升滑轨外侧。 ^
[0015]与现有技术相比,本发明一种用于锂电池圆柱卷绕一体机的自动下料装置通过同 时在卷绕机2外侧设置上料升降平台15、下料升降平台、平移顶升机构17、取料机械手组件 11以及物料中转组件14,电芯3由物料中转组件14转移后到达取料机械手组件u部位,由取 料机械手组件11中的机械手组件转移至平移顶升机构17部位,由设置于下料升降平台上部 预先设置的空料盒接收,且上料升降平台15、下料升降平台、平移顶升机构17可以灵活的实 现料盒的提升、下移以及转移,有效的节省了人力,提高了效率,且结构设计合理,稳定性 局。
[附图说明]
[0016]图1是本发明一种用于锂电池圆柱卷绕一体机的自动下料装置的立体状态结构示 意图。
[0017]图2是图1中A处的放大示意图。 _ 8]图3是j发明-种用于锂电池圆柱卷绕一体机的自动下料装置中平移顶升 立体状态结构示意图。 ' -发一种用于裡电池圆柱卷绕—体机的自动下料装置中取料机械手组件 的立体状态结构不意图。 =^52^5月一种用于钮电池圆柱卷绕一体机的自动下料装置中物料中转组件的 [0021]图6是图5中B处的放大示意图。
[具体实施方式] LUU^」_刀便本友明的目的,技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本 发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,并不 用于限定此发明。
[0023]请参阅图1至图6,本发明一种用于锂电池圆柱卷绕一体机的自动下料装置丨包括 用于放置并提升料盒的上料升降平台15、用于放置装满电芯3后的料盒并逐次下降的下料 升降平台、用于将空料盒从上料升降平台15部位转移至下料升降平台上部的平移顶升机构 17、用于往下料升降平台上部的空料盒中放入电芯3的取料机械手组件丨丨以及用于将电芯3 从卷绕机2中输出的物料中转组件14和控制柜13;上料升降平台15靠近下料升降平台设置; 所述平移顶升机构17包括安装底板171、设置于所述安装底板171上部可相对安装底板171 平行移动的平移板174以及用于将空料盒顶升至平移板174部位的顶升机构组件176,在所 述平移板174下部设置有用于支撑料盒的第一支撑块1741;所述取料机械手组件11包括机 器人主机体以及设置于所述机器人主机体最前端部位、用于夹取电芯3的机械手组件,所述 机械手组件包括旋转气缸115、由旋转气缸llf5驱动旋转的夹紧气缸116以及设置于该夹紧 气缸II6驱动端的夹紧块117;所述物料中转组件14包括用于放置并传输电芯3的电芯拉带 141、靠近该电芯拉带141设置用于临时搁置电芯3的中转平台146以及用于将电芯3从电芯 拉带141中转移到中转平台146上的推出转移组件;还包括设置于所述电芯拉带141外侧、用 于进行操控的控制面板149。
[0024]通过同时在卷绕机2外侧设置上料升降平台15、下料升降平台、平移顶升机构17、 取料机械手组件11以及物料中转组件14,电芯3由物料中转组件14转移后到达取料机械手 组件11部位,由取料机械手组件11中的机械手组件转移至平移顶升机构17部位,由设置于 下料升降平台上部预先设置的空料盒接收,且上料升降平台15、下料升降平台、平移顶升机 构17可以灵活的实现料盒的提升、下移以及转移,有效的节省了人力,提高了效率,且结构 设计合理,稳定性高。
[0025] 优选地,所述机器人主机体设置于该上料升降平台15与下料升降平台的中间部位 设置;且所述物料中转组件14设置于靠近该上料升降平台15外侧部位。
[0026] 优选地,所述顶升机构组件176包括竖直方向设置于该安装底板171上的顶升滑轨 1762、设置于所述顶升滑轨1762上沿顶升滑轨1762上下移动的顶升板1765以及用于带动所 述顶升板1765上下移动的链轮1766和链条1761;该所述链轮1766和链条1761位于安装底板 171的中间部位;所述顶升板1765底部连接有用于支撑料盒的第二支撑块1764。
[0027]优选地,所述安装底板171上部还设置有用于设置平移板174的平移滑轨1731,平 移板174在平移滑轨1731上左右移动;还包括设置于所述安装底板171中的伺服电机172、用 于驱动平移板174移动的同步带1723以及用于将第一支撑块1741推出、承接料盒的推出气 缸175;所述伺服电机172固定安装于安装底板171上部一端端头部位。
[0028] 优选地,所述机器人主机体为四轴机器人,包括基座111、架设于基座111上的第一 臂体112以及架设于第一臂体112相对基座111另一端的第二臂体113;该所述第二臂体113 的驱动轴下部设置有用于安装固定所述旋转气缸115的连接块114。
[0029] 优选地,所述推出转移组件包括安装架、架设于安装架上用于推动电芯3的推动气 缸143、架设于安装架上相对于推动气缸143另一端的升降气缸144以及由升降气缸144驱动 升降、用于夹取电芯3的夹爪气缸145;在所述中转平台146上还设置有用于放置电芯3的电 芯放置块148以及靠近该电芯放置块148设置、用于对电芯3的放置部位进行调整的间距调 整气缸147;所述安装架中间部位设置有若干个导杆1431。
[0030]优选地,所述电芯拉带141上等间距设置有若干个用于放置电芯3的电芯支撑块 1411;且在电芯拉带141 一端端头部位设置有用于驱动电芯拉带141运行的拉带驱动电机 142〇
[0031] 优选地,所述上料升降平台15、下料升降平台、平移顶升机构17以及取料机械手组 件11外部设置有防护栏12。结构设计合理,安全度高。
[0032] 优选地,所述中转平台146上设置的电芯放置块148与间距调整气缸147的输出轴 固定连接。
[0033]优选地,所述顶升机构组件176中还设置有用于感应料盒上升高度的若干个感应 器1763;该若干个感应器1763依次设置于顶升滑轨1761外侧。
[0034]实际运行过程中,空料盒采用人工上料方式,一次上5盒上料位,上料升降平台15 将空盒顶升到空盒等待位,平移顶升机构17从空盒等待位取走料盒至上电芯位,下料升降 平台顶起,平移顶升机构I7退回至空盒等待位,机械手组件开始上电芯,上电芯3之前,物料 中转组件14一次取两个电芯至中转平台146,中转平台146调整电芯3之间的距离以便机械 手抓取,上电芯3过程中,上料升降平台15继续预备下一个空盒至空盒等待位,机械手逐个 抓取电芯3至料盒放满后,下料升降平台下降,平移顶升机构17将下一个空盒运至上电芯 位,循环往复,五盒为一组。
[0035]机械手每次取电芯3时,旋转气缸115需先将夹爪气缸116旋转至水平方向,每次放 电芯3时再旋转至竖直方向。
[0036] 顶升机构组件176每次上升位置由感应器1763控制,感应器1763的位置取决于每 次顶升完成后最上层料盒距离地面的距离。
[0037]电芯中转时每次取电芯拉带141上相邻的两个电芯3至中转平台146,然后由一侧 间距调整气缸147调整电芯3之间的间距。
[0038]与现有技术相比,本发明一种用于锂电池圆柱卷绕一体机的自动下料装置1通过 同时在卷绕机2外侧设置上料升降平台15、下料升降平台、平移顶升机构17、取料机械手组 件11以及物料中转组件14,电芯3由物料中转组件14转移后到达取料机械手组件n部位,由 取料机械手组件11中的机械手组件转移至平移顶升机构17部位,由设置于下料升降平台上 部预先设置的空料盒接收,且上料升降平台丨5、下料升降平台、平移顶升机构17可以灵活的 实现料盒的提升、下移以及转移,有效的节省了人力,提高了效率,且结构设计合理,稳定性 尚。
[0039]以上所述的本发明实施方式,并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明 的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的权利要求保护范 围之内。

Claims (10)

1. 一种用于锂电池圆柱卷绕一体机的自动下料装置,其特征在于:包括用于放置并提 升料盒的上料升降平台、用于放置装满电芯后的料盒并逐次下降的下料升降平台、用于将 空料盒从上料升降平台部位转移至下料升降平台上部的平移顶升机构、用于往下料升降平 台上部的空料盒中放入电芯的取料机械手组件以及用于将电芯从卷绕机中输出的物料中 转组件和控制柜;上料升降平台靠近下料升降平台设置;所述平移顶升机构包括安装底板、 设置于所述安装底板上部可相对安装底板平行移动的平移板以及用于将空料盒顶升至平 移板部位的顶升机构组件,在所述平移板下部设置有用于支撑料盒的第一支撑块;所述取 料机械手组件包括机器人主机体以及设置于所述机器人主机体最前端部位、用于夹取电芯 的机械手组件,所述机械手组件包括旋转气缸、由旋转气缸驱动旋转的夹紧气缸以及设置 于该夹紧气缸驱动端的夹紧块;所述物料中转组件包括用于放置并传输电芯的电芯拉带、 靠近该电芯拉带设置用于临时搁置电芯的中转平台以及用于将电芯从电芯拉带中转移到 中转平台上的推出转移组件;还包括设置于所述电芯拉带外侧、用于进行操控的控制面板。
2.如权利要求1所述的一种用于锂电池圆柱卷绕一体机的自动下料装置,其特征在于: 所述机器人主机体设置于该上料升降平台与下料升降平台的中间部位设置;且所述物料中 转组件设置于靠近该上料升降平台外侧部位。
3.如权利要求1所述的一种用于锂电池圆柱卷绕一体机的自动下料装置,其特征在于: 所述顶升机构组件包括坚直方向设置于该安装底板上的顶升滑轨、设置于所述顶升滑轨上 沿顶升滑轨上下移动的顶升板以及用于带动所述顶升板上下移动的链轮和链条;该所述链 轮和链条位于安装底板的中间部位;所述顶升板底部连接有用于支撑料盒的第二支撑块。
4.如权利要求1或3所述的一种用于锂电池圆柱卷绕一体机的自动下料装置,其特征在 于:所述安装底板上部还设置有用于设置平移板的平移滑轨,平移板在平移滑轨上左右移 动;还包括设置于所述安装底板中的伺服电机、用于驱动平移板移动的同步带以及用于将 第一支撑块推出、承接料盒的推出气缸;所述伺服电机固定安装于安装底板上部一端端头 部位。
5.如权利要求1或2所述的一种用于锂电池圆柱卷绕一体机的自动下料装置,其特征在 于:所述机器人主机体为四轴机器人,包括基座、架设于基座上的第一臂体以及架设于第一 臂体相对基座另一端的第二臂体;该所述第二臂体的驱动轴下部设置有用于安装固定所述 旋转气缸的连接块。
6.如权利要求1所述的一种用于锂电池圆柱卷绕一体机的自动下料装置,其特征在于: 所述推出转移组件包括安装架、架设于安装架上用于推动电芯的推动气缸、架设于安装架 上相对于推动气缸另一端的升降气缸以及由升降气缸驱动升降、用于夹取电芯的夹爪气 缸;在所述中转平台上还设置有用于放置电芯的电芯放置块以及靠近该电芯放置块设置、 用于对电芯的放置部位进行调整的间距调整气缸;所述安装架中间部位设置有若干个导 杆。
7.如权利要求1所述的一种用于锂电池圆柱卷绕一体机的自动下料装置,其特征在于: 所述电芯拉带上等间距设置有若干个用于放置电芯的电芯支撑块;且在电芯拉带一端端头 部位设置有用于驱动电芯拉带运行的拉带驱动电机。
8.如权利要求1所述的一种用于锂电池圆柱卷绕一体机的自动下料装置,其特征在于: 所述上料升降平台、下料升降平台、平移顶升机构以及取料机械手组件外部设置有防护栏。
9. 如权利要求6所述的一种用于锂电池圆柱卷绕一体机的自动下料装置,其特征在于: 所述中转平台上设置的电芯放置块与间距调整气缸的输出轴固定连接。
10. 如权利要求1所述的一种用于锂电池圆柱卷绕一体机的自动下料装置,其特征在 于:所述顶升机构组件中还设置有用于感应料盒上升高度的若千个感应器;该若干个感应 器依次设置于顶升滑轨外侧。
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