CN108622462B - 电池包装设备 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了电池包装设备，包括料盒供给工装，该料盒供给工装包括料盒输送机构和料盒升降机构，所述料盒输送机构包括由两相对的侧板形成的叉车进料区，并在侧板之间设置用于输送叉车上料盒的输料台，所述输料台至少包括输料带以及驱动该输料带传动的驱动机构，所述料盒升降机构设置在料盒输送机构的输出端，输料带在驱动机构的驱动下，将料盒从叉车传输至升降机构的载料架内。本发明的有益效果在于：本发明提供的电池包装设备，通过合理的结构设计，实现叉车进行大批量供料，提供作业效率，同时，装载工装设置有翻转装置对电池叠放方向进行调整，提高包装效率的同时，保障了电池的良好性能。

Description

电池包装设备
【技术领域】
本发明涉及包装设备，特别是一种电池包装设备。
【背景技术】
电池在包装过程中的效率不仅取决于装载工装的效率，更需要传输机构的配合，尤其是包装用料的供应；目前的自动包装设备虽然具备自动供料的性能，但是由于设备结构上的限制，载料数量受限，需要人工频繁为包装设备的料架供料；另一方面，由于包装时需要对电池进行叠放，目前的包装设备无法实现电池叠放方向的调整，而造成叠放时损伤电芯触电，引起电池质量问题；基于目前电池封装状况，有必要设计一种保障电池质量，包装效率高，人工介入度低的包装设备。
【发明内容】
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供的电池包装设备，通过合理的结构设计，实现叉车进行大批量供料，提供作业效率，同时，装载工装设置有翻转装置对电池叠放方向进行调整，提高包装效率的同时，保障了电池的良好性能。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供的电池包装设备，包括料盒供给工装，其改进之处在于：所述料盒供给工装包括料盒输送机构和料盒升降机构，所述料盒输送机构包括由两相对的侧板形成的叉车进料区，并在侧板之间设置用于输送叉车上料盒的输料台，所述输料台至少包括输料带以及驱动该输料带传动的驱动机构，所述料盒升降机构设置在料盒输送机构的输出端，输料带在驱动机构的驱动下，将料盒从叉车传输至升降机构的载料架内。
上述结构中，所述料盒输送机构包括平行设置于侧板的校正板，校正板通过气缸固定于侧板的内侧，气缸驱动校正板向内挤压叉车上的料盒至所述输料台的中部。
上述结构中，所述料盒升降机构包括伺服电机、驱动轮带、连接板；所述伺服电机通过驱动轮带带动连接板上下运动，所述连接板与载料架固定连接，连接板上下运动时，带动载料架升降。
上述结构中，所述料盒升降机构与所述料盒输送机构相抵接的一侧设有活动隔板，所述活动隔板通过驱动件安装在料盒升降机构的主架上，驱动件用于驱动活动隔板向内合拢或向外敞开，向内合拢时，活动隔板侧壁的斜台与料盒侧壁相抵，使料盒滑移至载料架内。
上述结构中，所述驱动机构包括驱动电机、转动轴、从动轴、驱动杆，驱动杆的两端分别通过万向接头与转动轴和从动轴的一端相连，转动轴和从动轴的另一端分别与驱动电机和输料带的主动轴相连。
上述结构中，还包括装载工装，所述装载工装包括料盒机械手和装载机械手以及翻转装置，所述料盒机械手往返于料盒升降机构和装载平台的上方，将料盒升降机构的载料架内的料盒搬移至装载平台，所述装载机械手往返于翻转装置和装载平台的上方，将经翻转装置翻转后的电池装载至装载平台上的料盒内。
上述结构中，所述翻转装置包括气缸以及由气缸驱动的翻转台，翻转台转动连接在底架上，气缸转动安装在翻转装置的底部，气缸的伸缩杆与翻转台转动连接，且伸缩杆与翻转台的连接偏离翻转台相对于底架转动的轴线，气缸的伸缩杆驱动翻转台转动时，所述翻转台相对于底架的转角不小于90度。
上述结构中，所述翻转台的两侧分别平行设置有挡板和同步带，驱动同步带的转轴通过皮带与步进电机的转轴联动。
上述结构中，所述翻转装置的底部沿同步带运动方向上设有校正气缸，校正气缸的伸缩杆向上设置，且校正气缸的伸缩杆做往复伸缩运动时，顶部与同步带上的电池相抵或分离。
上述结构中，还包括电池供料工装、封装壳供料工装、输料工装、第一机械手和第二机械手；所述第一机械手用于将电池供料工装和封装壳供料工装封装后转移至输料工装上，所述第二机械手用于将电池转移到所述翻转装置的翻转台上。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
本发明实施例中，本发明提供的电池包装设备，通过合理的结构设计，实现叉车进行大批量供料，提供作业效率，同时，装载工装设置有翻转装置对电池叠放方向进行调整，提高包装效率的同时，保障了电池的良好性能。
【附图说明】
图1为本发明实施例中电池包装设备总装结构图。
图2为本发明实施例中电池包装设备的料盒供给工装结构图。
图3为本发明实施例中料盒供给工装的料盒升降机构结构图。
图4为本发明实施例中料盒供给工装的供料示意图。
图5为本发明实施例中料盒输送机构的驱动机构及其驱动杆连接处的局部放大图。
图6为本发明实施例中装载工装结构图。
图7为本发明实施例中装载工装的翻转装置总装图。
图8为本发明实施例中装载工装的翻转装置结构图。
图9为本发明实施例中第一机械手结构图。
图10为本发明实施例中第二机械手、料盒机械手和装载机械手的安装结构图。
图11为本发明实施例中第二机械手结构图。
图12为图10中圈B部分结构的局部放大图。
【具体实施方式】
下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步描述：
参照图1至图12所示，本发明揭示了电池包装设备，包括料盒供给工装，料盒供给工装包括料盒输送机构5和料盒升降机构6，料盒输送机构5包括由两相对的侧板51形成的叉车10进料区，当然，可以理解的，两侧板51之间可以通过底板相连接，并在底板的端部设置斜坡，形成便于叉车10进入的进料口53；并在侧板51之间设置用于输送叉车10上料盒的输料台54，输料台54至少包括输料带以及驱动该输料带传动的驱动机构55，料盒升降机构6设置在料盒输送机构5的输出端，输料带在驱动机构55的驱动下，将料盒从叉车10传输至升降机构的载料架64内；这种带有料盒输送机构5和料盒升降机构6的料盒供给工装可以满足大部分电池包装设备的需要，同时实现了叉车10大批量上料；当然为了，使料盒居于料盒输送机构5的中部以便于后续流入料盒升降机构6，本实施例中，料盒输送机构5包括平行设置于侧板51的校正板52，校正板52通过气缸92固定于侧板51的内侧，气缸92驱动校正板52向内挤压叉车10上的料盒至输料台54的中部。
进一步地，料盒升降机构6包括伺服电机61、驱动轮带62、连接板63；伺服电机61通过驱动轮带62带动连接板63上下运动，连接板63与载料架64固定连接，连接板63上下运动时，带动载料架64升降。
进一步地，料盒升降机构6与料盒输送机构5相抵接的一侧设有活动隔板65，活动隔板65通过驱动件安装在料盒升降机构6的主架上，驱动件用于驱动活动隔板65向内合拢或向外敞开，向内合拢时，活动隔板65侧壁的斜台与料盒侧壁相抵，使料盒滑移至载料架64内，保障料盒的上料位置准确，防止后续料盒对面料盒的干扰，影响升降作业。
进一步地，驱动机构55包括驱动电机551、转动轴553、从动轴555、驱动杆554，驱动杆554的两端分别通过万向接头545与转动轴553和从动轴555的一端相连，转动轴553和从动轴555的另一端分别与驱动电机551和输料带的主动轴556相连；这种万向接头545不但实现多角度的适应，同时可以有效避开安装时对转动轴553和从动轴555同轴度的要求，使其安装便利，且传动效果良好。当然，为了节省驱动电机551的安装空间，可以横向固定驱动电机551到合适的位置，再把转动轴553通过转向器552与驱动电机551相连。
进一步地，本实施例中的电池包装设备还包括装载工装，装载工装包括料盒机械手8和装载机械手9以及翻转装置90，料盒机械手8往返于料盒升降机构6和装载平台的上方，将料盒升降机构6的载料架64内的料盒搬移至装载平台，装载机械手9往返于翻转装置90和装载平台的上方，将经翻转装置90翻转后的电池装载至装载平台上的料盒内；这种翻转不仅可以有效将电池调整合适的面进行叠放，保障电池包装的质量，同时，翻转的过程可以将设备包装过程中产生的尘埃倒去，达到除尘的效果。具体的，本实施例中，翻转装置90包括气缸92以及由气缸92驱动的翻转台91，翻转台91转动连接在底架95上，气缸92转动安装在翻转装置90的底部，气缸92的伸缩杆与翻转台91转动连接，且伸缩杆与翻转台91的连接偏离翻转台91相对于底架95转动的轴线，气缸92的伸缩杆驱动翻转台91转动时，翻转台91相对于底架95的转角不小于90度；翻转台91的两侧分别平行设置有挡板94和同步带93，驱动同步带93的转轴96通过皮带97与步进电机98的转轴96联动。这样通过气缸92本身与翻转装置90底部的转动连接和气缸92伸缩杆和翻转台91的转动连接，形成翻转台91的翻转扭力，进而确保电池翻转的顺利进行，而不小于90度的翻转角度可以有效保障翻转后的电池可以平稳的放置在两侧的同步带93上，挡板94可以使电池不会偏离同步带93而发生脱轨掉料，当然，这种传动方式下，电池可能脱离同步带93侧倒在挡板94上，为了进一步调整这种电池脱轨的不良，本实施例中，在翻转装置90的底部沿同步带93运动方向上设有校正气缸99，校正气缸99的伸缩杆向上设置，且校正气缸99的伸缩杆做往复伸缩运动时，顶部与同步带93上的电池相抵或分离，这样偏离运行轨迹的电池将回到同步带93上，并陷入两侧的挡板94内。在本实施例中，可以理解的，电池包装设备还包括电池供料工装1、封装壳供料工装2、输料工装3、第一机械手4和第二机械手7；第一机械手4用于将电池供料工装1和封装壳供料工装2封装后转移至输料工装3上，第二机械手7用于将电池转移到翻转装置90的翻转台91上，以实现流水化作业。当然，上述实施例中，机械手的安装可以灵活的根据实际需要进行选择，如图10所示，第二机械手7、料盒机械手8和装载机械手9分别悬置在由脚柱11支撑的安装板12上，本实施例中涉及的机械手均可以设置成X轴Y轴和Z轴三个维度的运动，相应的设置运动轨道和运动电机，如第一机械手，在本实施例中，由于其只需要两个维度的运动，将电池供料工装1和封装壳供料工装2封装后转移至输料工装3上，所以采用在Y轴运动轨42上通过连接板43搭载Z轴运动构件，Z轴运动构件至少包括Z轴马达41，Z轴马达41通过丝杆驱动连接在气缸座412上的气缸44沿着Z轴导轨411上下运动，进而可以控制连接在气缸44下方的夹爪45上下运动，配合气缸44驱动夹爪45的夹紧或释放动作，对物料进行精准的取放；如果涉及的运动轨行程较长的情况，为了避免连接处扭力过大导致力臂损伤，可以将运动轨的另一端设置在平行滑轨上，以得到较好的支撑，如图10所示，装载机械手9的X轴运动轨的端部与平行滑轨13滑动连接，而根据需要，本实施例中，第二机械手7分别设置有X轴运动轨71和Y轴运动轨72，配合Z轴运动轨实现三个纬度的运动，其各个运动纬度上至少设置运动导轨以及驱动构件沿运动导轨运动的驱动电机，以Z轴运动方向为例，第二机械手7设置有Z轴运动电机73，Z轴运动电机73驱动一气缸座74沿Z轴上下运动，固定在气缸座74上的气缸75底部设置夹爪76。
上述实施例中，所用的第一机械手4、第二机械手7、料盒机械手8和装载机械手9可以实际生产需要，装配有相应的取料结构，参考图9和图10所示，第一机械手4、第二机械手7、装载机械手9下方安装的取料结构是方便夹持电池的夹爪，而料盒机械手8为了便于搬运料盒，采用的是吸盘式取料方式，该吸盘式结构中尤其设置了稳定料盒的结构，以防止料盒机械手8取放料盒瞬间，料盒由于吸盘真空未完全释放而产生翻盘的不良现象；具体的，参见图12所示，该吸盘式结构包括随料盒机械手8上下联动的固定板85，固定板85下方固定有吸取料盒的吸盘86，固定板85设有供导杆83活动的孔位，导杆83的两端分别固定连接有驱动板81和压板82，驱动板81与固定板85之间通过气缸84连接，在气缸84的驱动作用下，驱动板81通过导杆83带动压板82上下运动，进而吸盘86上吸附的料盒抵压住，实现在取放料盒时，保障料盒的稳定，可以理解的，压板82上设有供吸盘86穿过的孔位，使压板82上下运动时，吸盘86从该孔位穿过相对于压板82上下运动，进而使吸盘86上的料盒从吸盘上稳定的脱离。
以上所描述的仅为本发明的较佳实施例，上述具体实施例不是对本发明的限制。在本发明的技术思想范畴内，可以出现各种变形及修改，凡本领域的普通技术人员根据以上描述所做的润饰、修改或等同替换，均属于本发明所保护的范围。

Claims (5)

1.一种电池包装设备，包括料盒供给工装，其特征在于：所述料盒供给工装包括料盒输送机构和料盒升降机构，所述料盒输送机构包括由两相对的侧板形成的叉车进料区，并在侧板之间设置用于输送叉车上料盒的输料台，所述输料台至少包括输料带以及驱动该输料带传动的驱动机构，所述料盒升降机构设置在料盒输送机构的输出端，输料带在驱动机构的驱动下，将料盒从叉车传输至升降机构的载料架内，所述料盒输送机构包括平行设置于侧板的校正板，校正板通过气缸固定于侧板的内侧，气缸驱动校正板向内挤压叉车上的料盒至所述输料台的中部，还包括装载工装，所述装载工装包括料盒机械手和装载机械手以及翻转装置，所述料盒机械手往返于料盒升降机构和装载平台的上方，将料盒升降机构的载料架内的料盒搬移至装载平台，所述装载机械手往返于翻转装置和装载平台的上方，将经翻转装置翻转后的电池装载至装载平台上的料盒内，所述翻转装置包括气缸以及由气缸驱动的翻转台，翻转台转动连接在底架上，气缸转动安装在翻转装置的底部，气缸的伸缩杆与翻转台转动连接，且伸缩杆与翻转台的连接偏离翻转台相对于底架转动的轴线，气缸的伸缩杆驱动翻转台转动时，所述翻转台相对于底架的转角不小于90度，所述翻转台的两侧分别平行设置有挡板和同步带，驱动同步带的转轴通过皮带与步进电机的转轴联动，所述翻转装置的底部沿同步带运动方向上设有校正气缸，校正气缸的伸缩杆向上设置，且校正气缸的伸缩杆做往复伸缩运动时，顶部与同步带上的电池相抵或分离。
2.根据权利要求1所述的电池包装设备，其特征在于：所述料盒升降机构包括伺服电机、驱动轮带、连接板；所述伺服电机通过驱动轮带带动连接板上下运动，所述连接板与载料架固定连接，连接板上下运动时，带动载料架升降。
3.根据权利要求2所述的电池包装设备，其特征在于：所述料盒升降机构与所述料盒输送机构相抵接的一侧设有活动隔板，所述活动隔板通过驱动件安装在料盒升降机构的主架上，驱动件用于驱动活动隔板向内合拢或向外敞开，向内合拢时，活动隔板侧壁的斜台与料盒侧壁相抵，使料盒滑移至载料架内。
4.根据权利要求1所述的电池包装设备，其特征在于：所述驱动机构包括驱动电机、转动轴、从动轴、驱动杆，驱动杆的两端分别通过万向接头与转动轴和从动轴的一端相连，转动轴和从动轴的另一端分别与驱动电机和输料带的主动轴相连。
5.根据权利要求1所述的电池包装设备，其特征在于：还包括电池供料工装、封装壳供料工装、输料工装、第一机械手和第二机械手；所述第一机械手用于将电池供料工装和封装壳供料工装封装后转移至输料工装上，所述第二机械手用于将电池转移到所述翻转装置的翻转台上。
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