CN107452978A - 一种电池组装定位机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池组装定位机构，包括机座，机座上设有：入料流水线、与入料流水线相对的出料流水线、位于入料流水线与出料流水线之间的中段流水线、驱动中段流水线相对机座升降的升降气缸，中段流水线包括相平行的上中段流水线和下中段流水线；当上中段流水线未组装产品时，升降气缸驱动中段流水线下降至上中段流水线的两端分别与入料流水线和出料流水线衔接，使上中段流水线承接入料流水线输送的产品并对产品进行定位、且在产品组装完成后将产品输送至出料流水线；当上中段流水线组装产品时，升降气缸驱动中段流水线上升至下中段流水线的两端分别与入料流水线和出料流水线衔接，使下中段流水线将入料流水线输送的产品输送至出料流水线。

Description

一种电池组装定位机构

技术领域

本发明涉及自动化生产设备技术领域，尤其涉及一种电池组装定位机构。

背景技术

随着社会的发展，人力成本的逐升，自动化行业的兴起，自动化设备的广泛使用，正逐渐取代人工操作。自动化设备这一重要的工具的大力推广，可以给各行业节省大量的人力和物力，提高产品的品质，增加产值效益。

B3电池组装设备是这一行业的自动化设备之一，用于组装各种产品的电池。B3设备中三段式流水线定位机构主要是解决手机产品的来料和电池的动态组装问题：能够同时进行产品电池精确组装和产品流到下一工位，消除来料等待时间，多台机同时作业，缩短循环时间。由于电子产品逐渐遍及我们的生活，电子产品的质量和安全问题逐渐成为主要问题之一，所以对于电池组装的精度要求也越来越高，B3设备组装电池的质量、效率和安全主要取决于三个因素——来料的质量、组装的精度和多机台协作。

目前，B3电池组装设备即使能实现电池组装的质量要求，但电池组装效率较低和精度较差、加工周期较长，从而使这一新型的自动化设备的发展受到阻碍。

有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的电池组装定位机构，使其更具有产业上的利用价值。

发明内容

本发明的目的在于提出一种电池组装定位机构，能够提高电池组装效率较低和精度、减少加工周期。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种电池组装定位机构，包括机座，所述机座上设有：

入料流水线；

出料流水线，所述出料流水线与所述入料流水线相对设置；

中段流水线，位于所述入料流水线与所述出料流水线之间，所述中段流水线包括相平行的上中段流水线和下中段流水线；

升降气缸，驱动所述中段流水线相对所述机座升降；

当所述上中段流水线未组装产品时，所述升降气缸驱动所述中段流水线下降至所述上中段流水线的两端分别与所述入料流水线和所述出料流水线衔接，以通过所述上中段流水线承接所述入料流水线输送的产品并对产品进行定位、且在产品组装完成后将产品输送至所述出料流水线；

当所述上中段流水线组装产品时，所述升降气缸驱动所述中段流水线上升至所述下中段流水线的两端分别与所述入料流水线和所述出料流水线衔接，以通过所述下中段流水线将所述入料流水线输送的产品输送至所述出料流水线。

进一步的，所述机座上还设有两个相对的、检测所述上中段流水线上是否有产品的第一光电传感器。

进一步的，所述上中段流水线包括：

两个上立板，两个所述上立板相对设置；

两个上同步带，两个所述上同步带分别设置在两个所述上立板上且相对，用于输送产品；

两个第一阻挡件，两个所述第一阻挡件分别转动连接在两个所述上立板两端的端部之间；

定位气缸，安装在其中一个所述上立板上，用于使产品与另一个所述上立板相抵。

进一步的，两个所述上立板之间连接有支撑板，所述支撑板上设有顶升气缸，所述顶升气缸连接有支撑产品且位于两个所述第一阻挡件之间的顶升板。

进一步的，所述顶升板上至少设有一个真空吸盘。

进一步的，所述第一阻挡件安装在与两个所述上立板端部转动连接的第一转轴上，所述第一转轴由安装在所述上立板上的第一阻挡气缸驱动转动。

进一步的，两个所述上同步带靠近所述入料流水线的相对的两个带轮之间连接有上产品导料块。

进一步的，所述下中段流水线包括：

两个下立板，两个所述下立板相对设置且通过连接板分别与两个所述上立板连接；

两个下同步带，两个所述下同步带分别设置在两个所述下立板上且相对，用于输送产品；

下产品导料块，连接在两个所述下同步带靠近所述入料流水线的相对的两个带轮之间。

进一步的，所述电池组装定位机构还包括设置在所述下立板上、与两个所述上同步带和两个所述下同步带传动连接的第一电机。

进一步的，所述入料流水线与所述出料流水线均包括：

两个立板，两个所述立板相对设置；

两个同步带，两个所述同步带分别设置在两个所述立板上且相对，用于输送产品；

两个第二个光电传感器，两个所述第二光电传感器相对设置，用于检测两个所述同步带上是否有产品；

第二阻挡件，所述第二阻挡件转动连接在两个所述立板靠近所述中段流水线的端部之间；

第二转轴，与两个所述立板端部转动连接，用于安装所述第二阻挡件；

第二阻挡气缸，所述第二阻挡气缸安装在所述立板上，用于驱动所述第二转轴转动；

过渡板，所述过渡板连接在两个所述立板远离所述第二阻挡件的端部之间，用于引导产品进入所述同步带上或离开所述同步带；

第二电机，所述第二电机与两个所述同步带传动连接。

本发明的有益效果为：

1、利用双层的中段流水线进行分工协调，减少了产品排队等待时间，从而提高了电池组装效果、减少了加工周期；

2、三段式的流水线能够更连贯地动作，实现了如何在有限且狭窄的空间内快速、安全、有效地组装电池，稳定性强，组装效率高。

附图说明

图1是本发明优选实施方式提供的电池组装定位机构的结构示意图；

图2是本发明优选实施方式提供的电池组装定位机构的另一角度的结构示意图；

图3是本发明优选实施方式提供的电池组装定位机构中的中段流水线的结构示意图；

图4是本发明优选实施方式提供的电池组装定位机构中的上中段流水线在移除其中一个上立板后的结构示意图；

图5是本发明优选实施方式提供的电池组装定位机构中的下中段流水线的结构示意图；

图6是本发明优选实施方式提供的电池组装定位机构中的入料流水线与出料流水线的结构示意图；

图7是本发明优选实施方式提供的电池组装定位机构中的第一电机的传动示意图；

图8是本发明优选实施方式提供的电池组装定位机构配合机械手的工作状态示意图。

图中：100-机座，101-导柱，200-入料流水线，201-立板，202-第二光电传感器，203-第二阻挡件，204-第二转轴，205-第二阻挡气缸，206-同步带，207过渡板，208-第二电机，300-出料流水线，400-上中段流水线，401-上立板，402-上同步带，403-第一阻挡件，404-定位气缸，405-支撑板，406-顶升气缸，407-顶升板，408-真空吸盘，409-第一转轴，410-第一阻挡气缸，411-上产品导料块，412-相机安装支架，413-光电传感器，414-光纤，500-下中段流水线，501-下立板，502-下同步带，503-下产品导料块，504-连接板，600-顶升气缸，700-第一光电传感器，801-第一电机，802-主动同步带，803-传动同步带，804-张紧辊，900-机械手，901-电池吸取组件。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1至8所示，本发明设计布局的电池组装定位机构用以解决流水线的工作方式问题，其结构包括机座100，机座100上设有入料流水线200、出料流水线300、中段流水线和升降气缸600，其中，出料流水线300与入料流水线200相对设置；中段流水线位于入料流水线200与出料流水线300之间，中段流水线包括相平行的上中段流水线400和下中段流水线500；升降气缸600驱动中段流水线相对机座100升降。当上中段流水线400未组装产品时，升降气缸600驱动中段流水线下降至上中段流水线400的两端分别与入料流水线200和出料流水线300衔接，以通过上中段流水线400承接入料流水线200输送的产品并对产品进行定位、且在产品组装完成后将产品输送至出料流水线300；当上中段流水线400组装产品时，升降气缸600驱动中段流水线上升至下中段流水线500的两端分别与入料流水线200和出料流水线300衔接，以通过下中段流水线500将入料流水线200输送的产品输送至出料流水线300。

为了判断上中段流水线400是否有产品在进行加工，以便于控制升降气缸600上升还是下降，本发明在机座100上还设有两个相对的、检测上中段流水线400上是否有产品的第一光电传感器700。当两个第一光电传感器700检测到上中段流水线400上有产品时，升降气缸600上升，使下中段流水线500的两端分别与入料流水线200和出料流水线300衔接，从而使下中段流水线500将入料流水线200输送的产品直接输送至出料流水线300，送至下一台电池组装定位机构进行组装，减少该产品的排队等待时间；当两个第一光电传感器700检测到上中段流水线400上没有产品时，升降气缸600下降，使上中段流水线400的两端分别与入料流水线200和出料流水线300衔接，从而使产品输送至上中段流水线400上进行定位、组装。

具体的，如图3和图4所示，上中段流水线400包括两个上立板401、两个上同步带402、两个第一阻挡件403、定位气缸404，两个上立板401相对设置，两个上同步带402分别设置在两个上立板401上且相对，两个第一阻挡件403分别转动连接在两个上立板401两端的端部之间，用于阻挡或让行产品，定位气缸404安装在其中一个上立板401上，用于使产品与另一个上立板401相抵。当产品由入料流水线200输送至上中段流水线400上后，由两个第一阻挡件403将产品挡住，使产品停留在所需位置，当产品停留后，定位气缸404启动，将产品抵持在另一个上立板401上，从而实现对产品的定位。

为了精确控制产品到达所需位置，以使两个阻挡件403转动从两端将产品挡住，本发明在两个上立板401上分别设有光纤传感器413和与光纤传感器413配合使用的光纤414。利用光纤传感器413从检测到产品开始，测量产品的移动位移，当产品移动到设定的位置处，两个阻挡件403转动从两端将产品挡住，进一步实现了产品的精确定位。具体的，两个阻挡件403的转动分别是通过两个第一阻挡气缸410驱动的，第一阻挡气缸410可安装在上立板401上。将第一阻挡件403安装在与两个上立板401端部转动连接的第一转轴409上，将第一转轴409与第一阻挡气缸410连接，第一阻挡气缸410可实现多位置的停留，当第一阻挡气缸410启动，第一转轴409转动，从而带动第一阻挡件403转动。

为了使产品平稳地在上中段流水线400上进行组装，本发明在两个上立板401之间连接有支撑板405，在支撑板405上设有顶升气缸406，顶升气缸406连接有支撑产品且位于两个第一阻挡件403之间的顶升板407。当产品定位之后，顶升气缸406启动，使顶升板407与产品接触并支撑产品。

为了进一步避免产品相对顶升板407移动而影像定位效果，本发明在顶升板407上至少设有一个真空吸盘408，利用真空吸盘408将产品吸附在顶升板407上。

产品定位完成之后，即可对产品进行组装，组装时，利用相机对产品进行拍照定位进而组装，相机可安装在相机安装架412上，相机安装架412安装在其中一个上立板401上。

产品组装完成之后，第一阻挡件403转动，使产品随上同步带402输送至出料流水线300。为了使后一个产品顺利地从入料流水线200上过渡至中段流水线400，本发明在两个上同步带402靠近入料流水线200的相对的两个带轮之间连接有上产品导料块411，利用上产品导料块411引导产品过渡至上中段流水线400上进行定位、组装。

由于入料流水线200会不间断地输送产品，当上中段流水线400上有产品在组装时，入料流水线200输送来的产品将直接由下中段流水线500直接输送至出料流水线300。具体的，如图3图5所示，本发明的下中段流水线500包括两个下立板501、两个下同步带502，两个下立板501相对设置且通过连接板504分别与两个上立板401连接，两个下同步带502分别设置在两个下立板501上且相对。

同样，为了使产品顺利地从入料流水线200过渡至下中段流水线500上，本发明在两个下同步带502靠近出料流水线200的相对的两个带轮之间连接有下产品导料块503，利用下产品导料块503引导产品过渡至中段流水线500上进行输送。

如图6所示，本发明中的入料流水线200与出料流水线300均包括两个立板201、两个同步带206、两个第二个光电传感器202、第二阻挡件203、第二转轴204、第二阻挡气缸205、过渡板207、第二电机208。其中，两个立板201相对设置；两个同步带206分别设置在两个立板201上且相对；两个第二光电传感器202相对设置，用于检测两个同步带206上是否有产品，第二阻挡件203转动连接在两个立板201靠近中段流水线的端部之间，用于阻挡或让行产品；第二转轴204与两个立板201端部转动连接，用于安装第二阻挡件203；第二阻挡气缸205安装在立板201上，用于驱动第二转轴204转动；过渡板207连接在两个立板201远离第二阻挡件205的端部之间，用于引导产品进入同步带206上或离开同步带206；第二电机208与两个同步带206传动连接。入料流水线200的第二光电传感器202检测到入料流水线200上由产品在输送，第二阻挡件203转动，将产品挡住，在上中段流水线400或下中段流水线500可以输送产品时，第二阻挡件203转动，让行产品；出料流水线300的第二光电传感器202检测到出料流水线300上有产品在输送，第二阻挡件203转动，将中段流水线输送来的产品挡住，在出料流水线300将前一个产品输送出去之后，第二阻挡件203转动，让行后一个产品，对后一个产品进行输送。

上同步带402与下同步带502的传动可由一个电机控制，如图7所示，可在下立板501上安装第一电机801，第一电机801通过带轮连接主动同步带802，主动同步带802通过带轮及传动同步带803与下同步带502的带轮传动连接，下同步带502的其中一个带轮与上同步带402其中一个相对应的带轮之间也通过传动同步带803连接，如此，上同步带402与下同步带502即可同步传动。当然，为了避免连接主动同步带802的传动同步带803松动，本发明在下立板501上还连接有紧压传动同步带803的张紧辊。

本发明的电池组装定位机构工作时，如图8所示，六轴机械手900上的电池吸取组件901是从电池料盘内吸取电池放置在入料流水线200的过渡板207上，使产品进入入料流水线200上，如果中段流水线的上中段流水线400无电池在组装，则产品流到中段流水线的上中段流水线400，第一阻挡件403挡住产品，定位气缸404从侧面定位产品，顶升板407把产品顶起，真空吸盘408此时从下面吸住产品；顶升气缸600把中段流水线顶起，相机对产品进行拍照定位进而组装电池。如果上中段流水线400有电池在组装，则产品从下中段流水线500经过渡板207流出到出料流水线300，进入下一台电池组装定位机构的入料流水线200。

从上述实现方案的描述中，可以看到，该发明的电池组装定位机构在电池组装过程中，在有限的空间范围内实现多个运动，各部分机构有序的各自运行，互不干涉，且结构紧凑，不会造成设备的撞机，减少了各机种协作的时间，提高了生产效率。

本发明通过改善流水线结构，合理安排各机构工作顺序，使电池组装更加便利，提高了工作效率，且产品的固定方式的定位精度可以达到±0.05mm以内，极大的提高了电池的组装精度，确保了产品的安全性；同时，流水线布局高度集成，紧凑，实现了在有限、狭窄的空间范围内，快速、安全、有效地组装电池。

另外，本发明是三段式流水线结构，使双层流水线和单层流水线有效结合和流水线上各种机构，通过相互之间一系列位移和气压传动原理将电池定位的更加精准并节约了加工周期；同时，本发明结构更协调，实用性高，稳定性强，组装效率高，提高了设备的良率，提升了设备的使用价值。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池组装定位机构，其特征在于，包括机座，所述机座上设有：

入料流水线；

出料流水线，所述出料流水线与所述入料流水线相对设置；

中段流水线，位于所述入料流水线与所述出料流水线之间，所述中段流水线包括相平行的上中段流水线和下中段流水线；

升降气缸，驱动所述中段流水线相对所述机座升降；

当所述上中段流水线未组装产品时，所述升降气缸驱动所述中段流水线下降至所述上中段流水线的两端分别与所述入料流水线和所述出料流水线衔接，以通过所述上中段流水线承接所述入料流水线输送的产品并对产品进行定位、且在产品组装完成后将产品输送至所述出料流水线；

当所述上中段流水线组装产品时，所述升降气缸驱动所述中段流水线上升至所述下中段流水线的两端分别与所述入料流水线和所述出料流水线衔接，以通过所述下中段流水线将所述入料流水线输送的产品输送至所述出料流水线。

2.根据权利要求1所述的电池组装定位机构，其特征在于，所述机座上还设有两个相对的、检测所述上中段流水线上是否有产品的第一光电传感器。

3.根据权利要求1或2所述的电池组装定位机构，其特征在于，所述上中段流水线包括：

两个上立板，两个所述上立板相对设置；

两个上同步带，两个所述上同步带分别设置在两个所述上立板上且相对，用于输送产品；

两个第一阻挡件，两个所述第一阻挡件分别转动连接在两个所述上立板两端的端部之间；

定位气缸，安装在其中一个所述上立板上，用于使产品与另一个所述上立板相抵。

4.根据权利要求3所述的电池组装定位机构，其特征在于，两个所述上立板之间连接有支撑板，所述支撑板上设有顶升气缸，所述顶升气缸连接有支撑产品且位于两个所述第一阻挡件之间的顶升板。

5.根据权利要求4所述的电池组装定位机构，其特征在于，所述顶升板上至少设有一个真空吸盘。

6.根据权利要求3所述的电池组装定位机构，其特征在于，所述第一阻挡件安装在与两个所述上立板端部转动连接的第一转轴上，所述第一转轴由安装在所述上立板上的第一阻挡气缸驱动转动。

7.根据权利要求3所述的电池组装定位机构，其特征在于，两个所述上同步带靠近所述入料流水线的相对的两个带轮之间连接有上产品导料块。

8.根据权利要求3所述的电池组装定位机构，其特征在于，所述下中段流水线包括：

两个下立板，两个所述下立板相对设置且通过连接板分别与两个所述上立板连接；

两个下同步带，两个所述下同步带分别设置在两个所述下立板上且相对，用于输送产品；

下产品导料块，连接在两个所述下同步带靠近所述入料流水线的相对的两个带轮之间。

9.根据权利要求8所述的电池组装定位机构，其特征在于，所述电池组装定位机构还包括设置在所述下立板上、与两个所述上同步带和两个所述下同步带传动连接的第一电机。

10.根据权利要求1或2所述的电池组装定位机构，其特征在于，所述入料流水线与所述出料流水线均包括：

两个立板，两个所述立板相对设置；

两个同步带，两个所述同步带分别设置在两个所述立板上且相对，用于输送产品；

两个第二个光电传感器，两个所述第二光电传感器相对设置，用于检测两个所述同步带上是否有产品；

第二阻挡件，所述第二阻挡件转动连接在两个所述立板靠近所述中段流水线的端部之间；

第二转轴，与两个所述立板端部转动连接，用于安装所述第二阻挡件；

第二阻挡气缸，所述第二阻挡气缸安装在所述立板上，用于驱动所述第二转轴转动；

过渡板，所述过渡板连接在两个所述立板远离所述第二阻挡件的端部之间，用于引导产品进入所述同步带上或离开所述同步带；

第二电机，所述第二电机与两个所述同步带传动连接。