CN108682892A - 一种方形锂电池的全自动生产设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及锂电池生产领域,尤其涉及一种方形锂电池的全自动生产设备。一种方形锂电池的全自动生产设备,该生产设备包括机架组件、载具运送装置、载具回流装置、升降装置、载具推送装置、移印装置、喷码装置、电压内阻测试装置、条码扫描装置、连接器分离装置、下料搬运机械手装置、不良品出料装置和转接站组件,该设备采用独创的机构布局,在保证成品电池达到严格工艺要求的同时,达到提高生产效率和工作可靠性,降低生产成本的目的。

Description

一种方形锂电池的全自动生产设备
技术领域
本发明涉及锂电池生产领域,尤其涉及一种方形锂电池的全自动生产设备。
背景技术
在锂电池生产的时候,需要在锂电池上进行移印和喷码。移印即把所需印刷的图案利用照像制版的方法,把钢版制成凹版再经由特制矽胶印头转印在被印物上。喷码是指用喷码设备在产品上喷印标识生产日期,保质期,批号,企业名称,Logo,条码,二维码等。但是目前的锂电池生产移印和喷码,自动化程度不高。
发明内容
为了解决上述的技术问题,本发明的目的是提供一种方形锂电池的全自动生产设备,该设备能够一次完成电池移印、电池喷码、扫码检测、良品、不良品的自动分选。该设备采用独创的机构布局,在保证成品电池达到严格工艺要求的同时,达到提高生产效率和工作可靠性,降低生产成本的目的。
为了实现上述的目的,本发明采用了以下的技术方案:
一种方形锂电池的全自动生产设备,该设备包括机架组件、载具运送装置、载具回流装置、第一升降装置、第二升降装置、载具推送装置、移印装置、喷码装置、电压内阻测试装置、条码扫描装置、连接器分离装置、下料搬运机械手装置、不良品出料装置和转接站组件,所述的机架组件用于固定安装其他装置,载具运送装置固定设置在机架组件上,运送载具行进,进入对应工位加工,载具回流装置固定设置在机架组件内部,位于载具运送装置正下方,将空载具运送到加工初始点,第一升降装置、第二升降装置分别位于载具运送装置和载具回流装置两端部,起上下搬运载具的作用,载具推送装置由四套,分别固定设置在第一升降装置和第二升降装置上、下工作位的一侧,推动载具由进入载具运送装置进入第二升降装置,并由第二升降装置进入载具回流装置,再由载具回流装置进入第一升降装置,由此载具能循环流通,持续工作;移印装置固定设置在机架组件上,对应第一个工位,对电池进行移印相应图案的操作,喷码装置设置在移印装置后面,对应第二个工位,对电池进行喷码操作,电压内阻测试装置与喷码装置相衔接,对应第三个工位,对电池进行电压内阻的测试,条码扫描装置设置在电压内阻测试装置对侧,对应第三个工位,对电池的条码进行扫描检测是否正确,连接器分离装置对应第四个工位,对检测完的电池进行与载具的分离操作,下料搬运机械手装置与连接器分离装置相衔接,对载具中的电池进行搬运,合格品搬运到转接站组件中,不合格品搬运到不良品出料装置中,不良品出料装置固定设置在机架组件上,将不合格品运出工作机,转接站组件固定设置在机架组件上,用于承接下料搬运机械手装置搬运来的成品电池,后续由人工运出工作机;
所述的载具运送装置包括载具、运送皮带机构和载具定位机构,载具用于放置待加工电池a,载具的底部设置有两条通槽,并在运送皮带机构上设置有两条运送导轨,所述的通槽设置在运送导轨上,载具可由运送皮带机构从左至右运动,切换工位,通过载具定位机构检测,将载具定位在载具定位机构中,对相应工位的电池进行相应的操作;
所述的载具包括夹紧座、夹紧板、夹紧弹簧、载具底座和测试板;所述的载具底座上设置有电池槽,所述的测试板设置在电池槽开放端的一个角部,测试板上设置有用于与待加工电池a接触的第一触头和与测试装置接触的第二触头,待加工电池a的引出极片与测试板的金属片相扣住;
所述的载具定位机构设置在第一工位、第二工位、第三工位和第四工位,包括第一气缸固定架、定位板、第一气缸、第一红外线传感器、止动装置和联动锁紧装置;所述的第一红外线传感器固定设置在运送皮带机构上,用于检测载具是否到达载具定位机构上方;当第一红外线传感器检测到信号后,止动装置使得载具放置在定位板中,联动锁紧装置实现侧方夹紧定位和后端面夹紧定位,由此将载具实现定位,等待该工位处的加工,加工完成后,夹紧松开,由运送皮带机构带动载具进入下一工位;
所述的载具回流装置包括回流导轨、回流输送带、第二电机、第二红外线传感器、回流机架和第一阻挡装置,所述的第一阻挡装置包括第一阻挡气缸固定座、第一阻挡气缸和卡爪,两根回流导轨设置在回流输送带的两侧,回流输送带设置在回流机架上,回流机架固定设置在机架组件上;所述的回流输送带位于载具运送装置的正下方,两者通过升降装置衔接,用于将空载具搬运到加工起点,由固定设置在回流输送带上的第二电机驱动;所述的第二红外线传感器固定设置在回流输送带侧方,第一阻挡气缸固定端通过第一阻挡气缸固定座固定设置在回流机架上,卡爪固定安装在第一阻挡气缸伸缩端上,卡爪位于回流输送带下方,当第二红外线传感器检测到回流输送带上的空载具后,第一阻挡气缸伸长,顶起卡爪,卡爪上部穿过位于回流机架的穿孔,阻挡后端的载具;
第一升降装置和第二升降装置用于将载具实现升降,连接高低布置的载具运送装置和载具回流装置;第一升降装置包括第四气缸固定座、第四气缸、第一升降置物台和第一距离传感器,第四气缸固定座固定设置在机架组件上,第四气缸固定端固定设置在第四气缸固定座上,第一升降置物台通过移动副配合安装在第四气缸固定座中,与第四气缸伸缩端相固定连接,第一升降置物台上设置有与回流导轨相衔接的第一衔接导轨,载具经所述的载具推送装置由回流导轨送入第一升降置物台上的第一衔接导轨,在第一衔接导轨的后端设置有第一距离传感器,当第一距离传感器检测到载具到达第一升降置物台既定位置后,第四气缸伸长或下降,再通过所述的载具推送装置实现从第一升降装置到载具运送装置和载具回流装置到第一升降装置之间的搬运;
第二升降装置包括第五气缸固定座、第五气缸、第二升降置物台和第二距离传感器,第五气缸固定座固定设置在机架组件上,第五气缸固定端固定设置在第五气缸固定座上,第二升降置物台通过移动副配合安装在第五气缸固定座中,与第五气缸伸缩端相固定连接,第二升降置物台上设置有与运送导轨相衔接的第二衔接导轨,载具经所述的载具推送装置由运送导轨送入第二升降置物台上的第二衔接导轨,在第二衔接导轨的后端设置有第二距离传感器,当第二距离传感器检测到载具到达第二升降置物台既定位置后,第五气缸伸长或下降,再通过所述的载具推送装置实现从载具运送装置到第二升降装置和第二升降装置到载具回流装置之间的搬运;
所述的移印装置包括十字滑台座、第七气缸、第二线性导轨、油漆蛊、油漆池、移印支架、移印头组件和外壳,移印支架固定设置在机架组件上,十字滑台座由上下垂直布置的燕尾槽组成,能调节二个维度的距离,改变设置在其上的部件位置,第七气缸固定端固定设置在十字滑台座上,伸缩端与油漆池相连接,油漆池通过第二线性导轨安装在十字滑台座上,可由第七气缸带动沿第二线性导轨方向移动,油漆蛊安装在油漆池上,为所述的油漆池提供油漆,供移印头组件蘸取,移印头组件安装在移印支架上,蘸取油漆池中的油漆,移印到对应工位的电池表面上;
所述的喷码装置包括第一丝杆螺母副传动机构、第三电机、第一滑台、第一滑台连接件、第四电机、第二滑台、第二丝杆螺母副传动机构、喷码机、限位传感器、喷码机固定支座、拖链和固定基座,固定基座固定设置在机架组件上,第一丝杆螺母副传动机构固定设置在固定基座上,第三电机和第一滑台安装在第一丝杆螺母副传动机构上,由第三电机驱动第一滑台直线运动,第一滑台连接件下端固定设置在第一滑台上,侧端与第二丝杆螺母副传动机构相固定连接,第一丝杆螺母副传动机构与第二丝杆螺母副传动机构成空间正交布置,第四电机和第二滑台均安装在第二丝杆螺母副传动机构上,由第四电机带动第二滑台直线运动,喷码机固定支座固定设置在第二滑台上,喷码机下端能对电池表面进行喷码操作,竖直固定安装在喷码机固定支座上,拖链设置在第一丝杆螺母副传动机构侧边,用于放置导线,限位传感器安装在第一丝杆螺母副传动机构和第二丝杆螺母副传动机构上,检测到滑台上的感应片后停止该处电机的运动,所述的喷码装置由第三电机和第四电机共同作用,控制喷码机在水平面内移动,喷码机的高度略高于待加工的电池表面,当电池到达该工位时,对其进行喷条码操作;
所述的电压内阻测试装置包括安装悬置架、第十气缸、接触测试头安装板和接触测试头,安装悬置架底端固定设置在机架组件上,第十气缸固定端固定安装在安装悬置架悬臂上,接触测试头安装板与第十气缸伸缩端相固定连接,接触测试头与测试板上的金属片对应,位于测试板的正上方,当电池进入该工位后,由第十气缸带动接触测试头下降,与测试板接触,经过处理测得电池的电压值和内阻值,此数据用于后面剔除不合格品用;
所述的条码扫描装置与电压内阻测试装置对应同一工位的电池,位于电压内阻测试装置的对侧,对喷码装置喷的条码进行检测是否合格,此结果用于后面剔除不合格品用,包括光轴、夹紧块、读码器和底座,光轴通过底座固定设置在机架组件上,夹紧块用于夹紧两根正交的光轴,用螺钉紧定,读码器固定设置在最末端的光轴上,调节读码器扫描头的位置正对电池,若扫描成功,则产品合格,若不成功,则后续将其剔除;
所述的连接器分离装置包括安装架、第十一气缸、第十一气缸连接板、第十二气缸、第十二气缸连接板、第十三气缸和夹取头,安装架固定设置在机架组件上,第十一气缸固定端固定设置在安装架上,第十二气缸固定端通过第十一气缸连接板安装在第十一气缸伸缩端,第十三气缸通过第十二气缸连接板安装在第十二气缸伸缩端,夹取头安装在第十三气缸下端,所述的第十三气缸能控制两个夹取头的间距,从而夹住电池的极片,通过第十一气缸控制横向运动,通过第十二气缸控制纵向运动,将夹取头移至电池极片和测试板处,由第十三气缸带动两个夹取头夹紧电池极片,由于电池极片被卡在载具的测试板上,所以在工位处进行夹住后分离,便于后期筛选;
所述的下料搬运机械手装置包括下料支架、第二带传动部件、第三线性导轨、第五电机、第十四气缸、皮带夹块、吸盘、吸盘固定板和连接板,下料支架固定设置在机架组件上,第二带传动部件由第五电机驱动,横向安装在下料支架上,第十四气缸固定端与连接板固定连接,连接板通过第三线性导轨安装在下料支架上,可左右移动,连接板通过皮带夹块与第二带传动部件的同步带相连接,实现动力传递,带动第十四气缸来回运动,吸盘通过吸盘固定板安装在第十四气缸伸缩端,用于竖直方向接近电池,再通过吸盘吸住电池,根据电压内阻测试装置和条码扫描装置检测的结果,将不合格品搬运到不良品出料装置中,将合格品搬运到转接站组件中;
所述的不良品出料装置包括出料输送架、第六电机、第三带传动部件、出料主动滚筒、出料从动滚筒、出料皮带和调节螺钉,出料输送架固定设置在机架组件上,出料主动滚筒和出料从动滚筒安装在出料输送架上,出料皮带缠绕在出料主动滚筒和出料从动滚筒上,其中出料从动滚筒可通过调节螺钉调节两者距离,以张紧出料皮带,第三带传动部件连接第六电机的输出轴和出料主动滚筒的转轴,以传递动力,带动由下料搬运机械手装置搬运过来的不合格电池运出工作机;
所述的转接站组件用于放置检测合格的电池,转接站组件包括转接架、传感器、第十五气缸、滚轮架、滚轮和夹紧机构,转接架固定设置在机架组件上,传感器设置在转接架下方,用于检测电池b是否到位,控制第十五气缸工作,第十五气缸通过折板安装在转接架下方,滚轮架用于安装滚轮,固定设置在第十五气缸伸缩端,夹紧机构分别固定在转接架两侧边,夹紧电池b,当第十五气缸伸长时,带动滚轮上升,从而使夹紧机构工作。
作为进一步改进,所述的机架组件包括下机架、上防护罩、触摸屏、人工操作台、警示灯和控制按钮组件,下机架用于固定设置其他装置,下机架底部设置有万向轮和地脚螺钉,用于转运的固定整个机器,上防护罩固定设置在下机架上,将工作区域保护起来,安全可靠,触摸屏安装在上防护罩侧方,用于控制工作流程中的参数设定,人工操作台固定设置在下机架上,该处可由工人实现人工上料,将待测试电池放入载具,警示灯用于紧急情况的报警,固定设置在上防护罩上方,控制按钮组件控制电源的开合和机器的启停,固定设置在上防护罩上。
作为进一步改进,所述的电池槽的一个侧边设置凹陷的条状凹口,所述的夹紧座设置在条状凹口内,夹紧板设在夹紧座的上部,夹紧座的外侧设置有两个第一弹簧孔,两个第一弹簧孔内分别设置有所述的夹紧弹簧,并在条状凹口外侧凸边设置有第二弹簧孔,夹紧弹簧的另一端设置在第二弹簧孔内,通过夹紧弹簧作用夹紧板的内侧边将待加工电池a固定在电池槽内;所述的夹紧座的内侧两边分别设置有导向杆,导向杆穿设在载具底座的第一轴孔内,夹紧座的中部设置有推动杆,推动杆贯穿设置在载具底座的第二轴孔内,并在载具底座的另一侧设置有推动块,推动块与所述的推动杆相连接,推动推动块能使夹紧板与待加工电池a脱离。
作为进一步改进,第二升降装置还包括第二阻挡装置和解锁推杆,第二阻挡装置设置在第二升降置物台的后端下侧,所述的第二阻挡装置包括第二阻挡气缸固定座、第二阻挡气缸和第二卡爪,第二阻挡气缸固定端通过第二阻挡气缸固定座固定设置在第二升降置物台上,第二卡爪固定安装在第二阻挡气缸伸缩端上,第二卡爪位于第二升降置物台下方,当第二距离传感器检测到第二升降置物台上的载具后,第二阻挡气缸伸长,顶起第二卡爪,第二卡爪上部穿过位于第二升降置物台的穿孔,阻挡后端的载具;所述的解锁推杆设置在第二升降置物台的前端,所述的解锁推杆包括推杆和推杆气缸,推杆气缸固定在第二升降置物台上的前端,推杆与推杆气缸的活塞杆相连接,在解锁的时候,推杆气缸伸出驱动推杆推动推动块解锁紧板与待加工电池a。
作为进一步改进,所述的运送皮带机构包括输送架、输送皮带、第一带传动部件、第一电机、主动滚筒和从动滚筒,输送架固定设置在机架组件上,主动滚筒和从动滚筒安装在输送架上,输送皮带缠绕在主动滚筒和从动滚筒上,第一电机固定设置在输送架上,通过第一带传动部件连接第一电机的输出轴与主动滚筒的转轴,所述的运送皮带机构通过第一电机驱动,带动输送皮带从右向左运动,使得放置在其上的载具运动,检测载具到达载具定位机构后第一电机停止转动,由载具定位机构进行定位。
作为进一步改进所述的止动装置设置在定位板的后端,止动装置包括止动爪、止动爪座和第二气缸,所述的第二气缸固定设置在第一气缸固定架上,止动爪座与第二气缸的活塞杆固定连接,止动爪设置在止动爪座的两侧,在检测载具到达载具定位机构上方时,止动爪伸出将载具定位;第一气缸固定架固定设置在机架组件上,所述的第一气缸固定设置在第一气缸固定架的内部,在第一气缸固定架的上板上设置有轴套,所述的定位板上设置有两根导向轴穿设在轴套内,第一气缸的活塞杆穿过上板与定位板相连接,在定位板与上板之间设置有限位装置;所述的定位板的上部两侧分别设置第一定位块和第二定位块,第一定位块和第二定位块上分别设置有凹口,两个凹口形成与载具相适配的外形,在定位板上升的时候,第一定位块和第二定位块将所述的载具限位在两个凹口内。
作为进一步改进所述的联动锁紧装置包括侧方夹紧爪、第三气缸、联动板和后端夹紧爪,第三气缸固定设置在定位板的一个侧边,侧方夹紧爪与第三气缸的活塞杆固定连接,联动板的端部与侧方夹紧爪固定连接,所述的定位板的中部设置有滑槽,联动板设置在滑槽上,第一定位块和第二定位块内部分别穿设有所述的后端夹紧爪,所述的后端夹紧爪包括杆部和爪部,爪部设在杆部的一端,杆部穿设在第一定位块和第二定位块内部的通孔内,并在杆部的另一个端部设置有挡板,挡板上设置压缩弹簧,压缩弹簧的另一端与通孔上的台阶面相抵,所述的杆部中间设置有连接头,连接头的下部设置有轴头,所述的联动板在两个轴头所在的位置分别设置凸轮槽,所述的轴头位于凸轮槽内,所述的凸轮槽的一个侧面为凸轮面,第三气缸驱动侧方夹紧爪前进锁紧载具的侧面,同时联动板前进,凸轮面驱动轴头使后端夹紧爪锁紧载具的后端面。
作为进一步改进,所述的移印头组件包括第八气缸、横移架、中间滑台、第九气缸、纵移架和胶头,第八气缸固定端固定设置在横移架上,横移架固定设置在移印支架上,中间滑台通过移动副配合安装在横移架中,与第八气缸伸缩端相固定连接,第九气缸竖直固定设置在中间滑台上,伸缩端与纵移架相连接,纵移架通过移动副配合安装在中间滑台中,所述的纵移架含有两个垂直布置的燕尾槽,能调节胶头在水平面内的位置,胶头下表面设置有凸纹,蘸取油漆池中的油漆,由第八气缸和第九气缸共同作用,搬运到电池表面,进行移印操作。
作为进一步改进,所述的夹紧机构包括翻折杆、翻折杆安装座、夹紧卡边、移动轨、凸头销轴和弹簧,翻折杆的转轴配合安装在翻折杆安装座中,翻折杆安装座上端固定设置在转接架平板的下表面上,夹紧卡边通过螺钉安装在移动轨上,可选择左右孔位,适应不同大小的电池,凸头销轴左端有凸头,右端固定设置在移动轨中,翻折杆安装座通过移动副配合安装在凸头销轴中,弹簧受拉,安装在凸头销轴中,两端拉住凸头和翻折杆安装座,不受外力状态下,夹紧卡边在左侧。
本发明由于采用了上述的技术方案,该设备能够一次完成电池移印、电池喷码、扫码检测、良品、不良品的自动分选。该设备采用独创的机构布局,在保证成品电池达到严格工艺要求的同时,达到提高生产效率和工作可靠性,降低生产成本的目的。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图。
图2为本发明实施例各功能装置的爆炸结构示意图。
图3为机架组件的结构示意图。
图4为载具运送装置的爆炸结构示意图。
图5为载具的结构爆炸结构示意图。
图6为运送皮带机构的爆炸结构示意图。
图7A、图7B为载具定位机构的爆炸结构示意图。
图8为载具回流装置的爆炸结构示意图。
图9A为第一升降装置的爆炸结构示意图。
图9B为第二升降装置的爆炸结构示意图。
图10为载具推送装置的爆炸结构示意图。
图11为移印装置的爆炸结构示意图。
图12为移印头组件的爆炸结构示意图。
图13为喷码装置的爆炸结构示意图。
图14为电压内阻测试装置的爆炸结构示意图。
图15为条码扫描装置的爆炸结构示意图。
图16为连接器分离装置的爆炸结构示意图。
图17为下料搬运机械手装置的爆炸结构示意图。
图18为不良品出料装置的爆炸结构示意图。
图19为转接站组件的爆炸结构示意图。
图20为夹紧机构的爆炸结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做一个详细的说明。
如图1、图2所示的一种方形锂电池的全自动生产设备,该设备包括机架组件1、载具运送装置2、载具回流装置3、第一升降装置4、第二升降装置14、载具推送装置5、移印装置6、喷码装置7、电压内阻测试装置8、条码扫描装置9、连接器分离装置10、下料搬运机械手装置11、不良品出料装置12和转接站组件13,所述的机架组件1用于固定安装其他装置,载具运送装置2固定设置在机架组件1上,运送载具行进,进入对应工位加工,载具回流装置3固定设置在机架组件1内部,位于载具运送装置2正下方,将空载具运送到加工初始点,第一升降装置4、第二升降装置14分别位于载具运送装置2和载具回流装置3两端部,起上下搬运载具的作用,载具推送装置5由四套,分别固定设置在第一升降装置4和第二升降装置14上、下工作位的一侧,推动载具由进入载具运送装置2进入第二升降装置14,并由第二升降装置14进入载具回流装置3,再由载具回流装置3进入第一升降装置4,由此载具能循环流通,持续工作;移印装置6固定设置在机架组件1上,对应第一个工位,对电池进行移印相应图案的操作,喷码装置7设置在移印装置6后面,对应第二个工位,对电池进行喷码操作,电压内阻测试装置8与喷码装置7相衔接,对应第三个工位,对电池进行电压内阻的测试,条码扫描装置9设置在电压内阻测试装置8对侧,对应第三个工位,对电池的条码进行扫描检测是否正确,连接器分离装置10对应第四个工位,对检测完的电池进行与载具的分离操作,下料搬运机械手装置11与连接器分离装置10相衔接,对载具中的电池进行搬运,合格品搬运到转接站组件13中,不合格品搬运到不良品出料装置12中,不良品出料装置12固定设置在机架组件1上,将不合格品运出工作机,转接站组件13固定设置在机架组件1上,用于承接下料搬运机械手装置11搬运来的成品电池,后续由人工运出工作机。
如图3所示,所述的机架组件1包括下机架14、上防护罩15、触摸屏16、人工操作台17、警示灯18和控制按钮组件19,下机架14用于固定设置其他装置,下机架14底部设置有万向轮和地脚螺钉,用于转运的固定整个机器,上防护罩15固定设置在下机架14上,将工作区域保护起来,安全可靠,触摸屏16安装在上防护罩15侧方,用于控制工作流程中的参数设定,人工操作台17固定设置在下机架14上,该处可由工人实现人工上料,将待测试电池放入载具,警示灯18用于紧急情况的报警,固定设置在上防护罩15上方,控制按钮组件19控制电源的开合和机器的启停,固定设置在上防护罩15上。
如图4所示,所述的载具运送装置2包括载具21、运送皮带机构22和载具定位机构23,载具21用于放置待加工电池a,载具21的底部设置有两条通槽24,并在运送皮带机构22上设置有两条运送导轨25,所述的通槽24设置在运送导轨25上,载具21可由运送皮带机构22从左至右运动,切换工位,通过载具定位机构23检测,将载具21定位在载具定位机构23中,对相应工位的电池进行相应的操作。
如图5所示,所述的载具21包括夹紧座210、夹紧板211、夹紧弹簧212、载具底座213和测试板214。所述的载具底座213上设置有电池槽215,所述的测试板214设置在电池槽215开放端的一个角部,测试板214上设置有用于与待加工电池a接触的第一触头和与测试装置接触的第二触头,待加工电池a的引出极片与测试板214的金属片相扣住,所以在后序测试电压和内阻时只需将测试头与测试板214相接触即可,不必与电池引出极片接触。
在电池槽215的一个侧边设置凹陷的条状凹口216,所述的夹紧座210设置在条状凹口216内,夹紧板211设在夹紧座210的上部,夹紧座210的外侧设置有两个第一弹簧孔,两个第一弹簧孔内分别设置有所述的夹紧弹簧212,并在条状凹口216外侧凸边设置有第二弹簧孔,夹紧弹簧212的另一端设置在第二弹簧孔内,通过夹紧弹簧212作用夹紧板211的内侧边将待加工电池a固定在电池槽215内。所述的夹紧座210的内侧两边分别设置有导向杆217,导向杆217穿设在载具底座213的第一轴孔内,夹紧座210的中部设置有推动杆218,推动杆218贯穿设置在载具底座213的第二轴孔内,并在载具底座213的另一侧设置有推动块219,推动块219与所述的推动杆218相连接,推动推动块219能使夹紧板211与待加工电池a脱离。
如图6所示,所述的运送皮带机构22包括输送架221、输送皮带222、第一带传动部件223、第一电机224、主动滚筒225和从动滚筒226,输送架221固定设置在机架组件1上,两条运送导轨25架设在输送架221上,主动滚筒225和从动滚筒226安装在输送架221上,输送皮带222缠绕在主动滚筒225和从动滚筒226上,第一电机224固定设置在输送架221上,通过第一带传动部件223连接第一电机224的输出轴与主动滚筒225的转轴,所述的运送皮带机构22通过第一电机224驱动,带动输送皮带222从右向左运动,使得放置在其上的载具运动,检测载具到达载具定位机构23后第一电机224停止转动,由载具定位机构23进行定位。
如图7A、7B所示,所述的载具定位机构23设置在第一工位、第二工位、第三工位和第四工位,包括第一气缸固定架231、定位板232、第一气缸233、第一红外线传感器234、止动装置和联动锁紧装置。所述的第一红外线传感器234固定设置在运送皮带机构22上,用于检测载具21是否到达载具定位机构23上方。所述的止动装置设置在定位板232的后端,止动装置包括止动爪235、止动爪座239和第二气缸236,所述的第二气缸236固定设置在第一气缸固定架231上,止动爪座239与第二气缸236的活塞杆固定连接,止动爪235设置在止动爪座239的两侧,在检测载具21到达载具定位机构23上方时,止动爪235伸出将载具21定位。第一气缸固定架231固定设置在机架组件1上,所述的第一气缸233固定设置在第一气缸固定架231的内部,在第一气缸固定架231的上板上设置有轴套,所述的定位板232上设置有两根导向轴穿设在轴套内,第一气缸233的活塞杆穿过上板与定位板232相连接,在定位板232与上板之间设置有限位装置。所述的定位板232的上部两侧分别设置第一定位块240和第二定位块241,第一定位块240和第二定位块241上分别设置有凹口,两个凹口形成与载具21相适配的外形,在定位板232上升的时候,第一定位块240和第二定位块241将所述的载具21限位在两个凹口内。
如图7B所示,所述的联动锁紧装置包括侧方夹紧爪237、第三气缸238、联动板242和后端夹紧爪243,第三气缸238固定设置在定位板232的一个侧边,侧方夹紧爪237与第三气缸238的活塞杆固定连接,联动板242的端部与侧方夹紧爪237固定连接,所述的定位板232的中部设置有滑槽,联动板242设置在滑槽上,第一定位块240和第二定位块241内部分别穿设有所述的后端夹紧爪243,所述的后端夹紧爪243包括杆部和爪部,爪部设在杆部的一端,杆部穿设在第一定位块240和第二定位块241内部的通孔248内,并在杆部的另一个端部设置有挡板,挡板上设置压缩弹簧244,压缩弹簧244的另一端与通孔上的台阶面相抵,所述的杆部中间设置有连接头245,连接头245的下部设置有轴头246,所述的联动板242在两个轴头246所在的位置分别设置凸轮槽247,所述的轴头246位于凸轮槽内247,所述的凸轮槽247的一个侧面为凸轮面,第三气缸238驱动侧方夹紧爪237前进锁紧载具21的侧面,同时联动板242前进,凸轮面驱动轴头使后端夹紧爪243锁紧载具21的后端面。
所述的载具定位机构23工作机理是:当第一红外线传感器234检测到信号后,第二气缸236带动止动爪235抬升,使载具21停止运动,继而第一气缸233伸长,抬起定位板232,使得载具21放置在定位板232中,由侧方夹紧爪237实现侧方夹紧定位,后端夹紧爪243实现后端面夹紧定位,由此将载具21实现定位,等待该工位处的加工,加工完成后,夹紧松开,由运送皮带机构22带动载具21进入下一工位。
如图8所示,所述的载具回流装置3包括回流导轨30、回流输送带31、第二电机32、第二红外线传感器33、回流机架37和第一阻挡装置,所述的第一阻挡装置包括第一阻挡气缸固定座34、第一阻挡气缸35和卡爪36,两根回流导轨30设置在回流输送带31的两侧,回流输送带31设置在回流机架37上,回流机架37固定设置在机架组件1上。所述的回流输送带31位于载具运送装置2的正下方,两者通过升降装置4衔接,用于将空载具搬运到加工起点,由固定设置在回流输送带31上的第二电机32驱动。所述的第二红外线传感器33固定设置在回流输送带31侧方,第四气缸35固定端通过第四气缸固定座34固定设置在回流机架37上,卡爪36固定安装在第四气缸35伸缩端上,卡爪36位于回流输送带31下方,当第二红外线传感器33检测到回流输送带31上的空载具后,第四气缸35伸长,顶起卡爪36,卡爪36上部穿过位于回流机架37的穿孔38,阻挡后端的载具21。
如图9A和图9B所示,第一升降装置4和第二升降装置14用于将载具实现升降,连接高低布置的载具运送装置2和载具回流装置3;如图9A所示,第一升降装置4包括第四气缸固定座41、第四气缸42、第一升降置物台43和第一距离传感器44,第四气缸固定座41固定设置在机架组件1上,第四气缸42固定端固定设置在第四气缸固定座41上,第一升降置物台43通过移动副配合安装在第四气缸固定座41中,与第四气缸42伸缩端相固定连接,第一升降置物台43上设置有与回流导轨26相衔接的第一衔接导轨45,载具21经所述的载具推送装置5由回流导轨26送入第一升降置物台43上的第一衔接导轨45,在第一衔接导轨45的后端设置有第一距离传感器44,当第一距离传感器44检测到载具21到达第一升降置物台43既定位置后,第四气缸42伸长或下降,再通过所述的载具推送装置5实现从第一升降装置4到载具运送装置2和载具回流装置3到第一升降装置4之间的搬运;
如图9B所示,第二升降装置14包括第五气缸固定座141、第五气缸42、第二升降置物台143和第二距离传感器144,第五气缸固定座141固定设置在机架组件1上,第五气缸142固定端固定设置在第五气缸固定座141上,第二升降置物台143通过移动副配合安装在第五气缸固定座141中,与第五气缸142伸缩端相固定连接,第二升降置物台143上设置有与运送导轨25相衔接的第二衔接导轨145,载具21经所述的载具推送装置5由运送导轨25送入第二升降置物台143上的第二衔接导轨145,在第二衔接导轨145的后端设置有第二距离传感器144,当第二距离传感器144检测到载具21到达第二升降置物台143既定位置后,第五气缸142伸长或下降,再通过所述的载具推送装置5实现从载具运送装置2到第二升降装置14和第二升降装置14到载具回流装置3之间的搬运.
如图9B所示,第二升降装置14还包括第二阻挡装置和解锁推杆,第二阻挡装置设置在第二升降置物台143的后端下侧,所述的第二阻挡装置包括第二阻挡气缸固定座146、第二阻挡气缸147和第二卡爪148,第二阻挡气缸147固定端通过第二阻挡气缸固定座146固定设置在第二升降置物台143上,第二卡爪148固定安装在第二阻挡气缸147伸缩端上,第二卡爪148位于第二升降置物台143下方,当第二距离传感器144检测到第二升降置物台143上的载具后,第二阻挡气缸147伸长,顶起第二卡爪148,第二卡爪148上部穿过位于第二升降置物台143的穿孔149,阻挡后端的载具21;所述的解锁推杆设置在第二升降置物台143的前端,所述的解锁推杆包括推杆150和推杆气缸151,推杆气缸151固定在第二升降置物台143上的前端,推杆150与推杆气缸151的活塞杆相连接,在解锁的时候,推杆气缸151伸出驱动推杆150推动推动块219解锁紧板211与待加工电池a。
如图10所示,所述的载具推送装置5包括第六气缸51、第六气缸安装座52、第一线性导轨53和拨料杆54,第六气缸安装座52固定设置在载具运送装置2和载具回流装置3端部,第六气缸51固定设置在第六气缸安装座52上,拨料杆54通过第一线性导轨53安装在第六气缸安装座52上,可沿第一线性导轨53方向移动,第六气缸51伸缩端通过连接杆55与拨料杆54相连接。载具推送装置5工作机理是:由第六气缸51带动拨料杆54来回运动,实现拨料,工作时升降装置4调整高度与载具运送装置2或载具回流装置3高度齐平,然后载具推送装置5进行拨料操作,实现载具在两者之间的运动。
如图11所示,所述的移印装置6包括十字滑台座61、第七气缸62、第二线性导轨63、油漆蛊64、油漆池65、移印支架66、移印头组件67和外壳68,移印支架66固定设置在机架组件1上,十字滑台座61由上下垂直布置的燕尾槽组成,可以调节二个维度的距离,改变设置在其上的部件位置,第七气缸62固定端固定设置在十字滑台座61上,伸缩端与油漆池65相连接,油漆池65通过第二线性导轨63安装在十字滑台座61上,可由第七气缸62带动沿第二线性导轨63方向移动,油漆蛊64安装在油漆池65上,为所述的油漆池65提供油漆,供移印头组件67蘸取,移印头组件67安装在移印支架66上,蘸取油漆池65中的油漆,移印到对应工位的电池表面上。
如图11、图12所示,所述的移印头组件67包括第八气缸671、横移架672、中间滑台673、第九气缸674、纵移架675和胶头676,第八气缸671固定端固定设置在横移架672上,横移架672固定设置在移印支架66上,中间滑台673通过移动副配合安装在横移架672中,与第八气缸671伸缩端相固定连接,第九气缸674竖直固定设置在中间滑台673上,伸缩端与纵移架675相连接,纵移架675通过移动副配合安装在中间滑台673中,所述的纵移架675含有两个垂直布置的燕尾槽,可以调节胶头676在水平面内的位置,胶头676下表面设置有凸纹,蘸取油漆池65中的油漆,由第八气缸671和第九气缸674共同作用,搬运到电池表面,进行移印操作。
如图13所示,所述的喷码装置7包括第一丝杆螺母副传动机构71、第三电机72、第一滑台73、第一滑台连接件74、第四电机75、第二滑台76、第二丝杆螺母副传动机构77、喷码机78、限位传感器79、喷码机固定支座70、拖链710和固定基座711,固定基座711固定设置在机架组件1上,第一丝杆螺母副传动机构71固定设置在固定基座711上,第三电机72和第一滑台73安装在第一丝杆螺母副传动机构71上,由第三电机72驱动第一滑台73直线运动,第一滑台连接件74下端固定设置在第一滑台73上,侧端与第二丝杆螺母副传动机构77相固定连接,第一丝杆螺母副传动机构71与第二丝杆螺母副传动机构77成空间正交布置,第四电机75和第二滑台76均安装在第二丝杆螺母副传动机构77上,由第四电机75带动第二滑台76直线运动,喷码机固定支座70固定设置在第二滑台76上,喷码机78下端可以对电池表面进行喷码操作,竖直固定安装在喷码机固定支座70上,拖链710设置在第一丝杆螺母副传动机构71侧边,用于放置导线,限位传感器79安装在第一丝杆螺母副传动机构71和第二丝杆螺母副传动机构77上,检测到滑台上的感应片后停止该处电机的运动,所述的喷码装置7由第三电机72和第四电机75共同作用,控制喷码机78在水平面内移动,喷码机78的高度略高于待加工的电池表面,当电池到达该工位时,对其进行喷条码操作。
如图14所示,所述的电压内阻测试装置8包括安装悬置架81、第十气缸82、接触测试头安装板83和接触测试头84,安装悬置架81底端固定设置在机架组件1上,第十气缸82固定端固定安装在安装悬置架81悬臂上,接触测试头安装板83与第十气缸82伸缩端相固定连接,接触测试头84与测试板214上的金属片对应,位于测试板214的正上方,当电池进入该工位后,由第十气缸82带动接触测试头84下降,与测试板214接触,经过处理测得电池的电压值和内阻值,此数据用于后面剔除不合格品用。
如图15所示,所述的条码扫描装置9与电压内阻测试装置8对应同一工位的电池,位于电压内阻测试装置8的对侧,对喷码装置7喷的条码进行检测是否合格,此结果用于后面剔除不合格品用,包括光轴91、夹紧块92、读码器93和底座94,光轴91通过底座94固定设置在机架组件1上,夹紧块92用于夹紧两根正交的光轴91,用螺钉紧定,读码器93固定设置在最末端的光轴91上,调节读码器93扫描头的位置正对电池,若扫描成功,则产品合格,若不成功,则后续将其剔除。
如图16所示,所述的连接器分离装置10包括安装架101、第十一气缸102、第十一气缸连接板103、第十二气缸104、第十二气缸连接板105、第十三气缸106和夹取头107,安装架101固定设置在机架组件1上,第十一气缸102固定端固定设置在安装架101上,第十二气缸104固定端通过第十一气缸连接板103安装在第十一气缸102伸缩端,第十三气缸106通过第十二气缸连接板105安装在第十二气缸104伸缩端,夹取头107安装在第十三气缸106下端,所述的第十三气缸106可以控制两个夹取头107的间距,从而夹住电池的极片,所述的连接器分离装置10工作机理是:通过第十一气缸102控制横向运动,通过第十二气缸104控制纵向运动,将夹取头107移至电池极片和测试板214处,由第十三气缸106带动两个夹取头107夹紧电池极片,由于电池极片被卡在载具的测试板214上,所以在工位处进行夹住后分离,便于后期筛选。
如图17所示,所述的下料搬运机械手装置11包括下料支架111、第二带传动部件112、第三线性导轨113、第五电机114、第十四气缸115、皮带夹块116、吸盘117、吸盘固定板118和连接板119,下料支架111固定设置在机架组件1上,第二带传动部件112由第五电机114驱动,横向安装在下料支架111上,第十四气缸115固定端与连接板119固定连接,连接板119通过第三线性导轨113安装在下料支架111上,可左右移动,连接板119通过皮带夹块116与第二带传动部件112的同步带相连接,实现动力传递,带动第十四气缸115来回运动,吸盘117通过吸盘固定板118安装在第十四气缸115伸缩端,用于竖直方向接近电池,再通过吸盘117吸住电池,根据电压内阻测试装置8和条码扫描装置9检测的结果,将不合格品搬运到不良品出料装置12中,将合格品搬运到转接站组件13中。
如图18所示,所述的不良品出料装置12包括出料输送架121、第六电机122、第三带传动部件123、出料主动滚筒124、出料从动滚筒125、出料皮带126和调节螺钉127,出料输送架121固定设置在机架组件1上,出料主动滚筒124和出料从动滚筒125安装在出料输送架121上,出料皮带126缠绕在出料主动滚筒124和出料从动滚筒125上,其中出料从动滚筒125可通过调节螺钉127调节两者距离,以张紧出料皮带126,第三带传动部件123连接第六电机122的输出轴和出料主动滚筒124的转轴,以传递动力,带动由下料搬运机械手装置11搬运过来的不合格电池运出工作机。
如图19所示,所述的转接站组件13用于放置检测合格的电池,包括转接架131、传感器132、第十五气缸133、滚轮架134、滚轮135和夹紧机构136,转接架131固定设置在机架组件1上,传感器132设置在转接架131下方,用于检测电池b是否到位,控制第十五气缸133工作,第十五气缸133通过折板137安装在转接架131下方,滚轮架134用于安装滚轮135,固定设置在第十五气缸133伸缩端,夹紧机构136分别固定在转接架131两侧边,夹紧电池b,当第十五气缸133伸长时,带动滚轮135上升,从而使夹紧机构136工作。
如图20所示,所述的夹紧机构136包括翻折杆1361、翻折杆安装座1362、夹紧卡边1363、移动轨1364、凸头销轴1365和弹簧1366,翻折杆1361的转轴配合安装在翻折杆安装座1362中,翻折杆安装座1362上端固定设置在转接架131平板的下表面上,夹紧卡边1363通过螺钉安装在移动轨1364上,可选择左右孔位,适应不同大小的电池,凸头销轴1365左端有凸头,右端固定设置在移动轨1364中,翻折杆安装座1362通过移动副配合安装在凸头销轴1365中,弹簧1366受拉,安装在凸头销轴1365中,两端拉住凸头和翻折杆安装座1362,不受外力状态下,夹紧卡边1363在左侧,所述的夹紧机构136工作机理是:当滚轮135上升时,推动翻折杆1361绕轴逆时针转动,从而推动夹紧卡边1363向右侧移动,使得放置区域变大,当电池b放上后,第十五气缸133收缩,夹紧机构136在弹簧的作用下复位,从而夹紧电池,使得码垛整体,夹紧定位的电池可由其他机械手或人工搬运出工作机,完成对手机电池的全自动移印喷码和检测。

Claims (10)

1.一种方形锂电池的全自动生产设备,其特征在于,该设备包括机架组件(1)、载具运送装置(2)、载具回流装置(3)、第一升降装置(4)、第二升降装置(14)、载具推送装置(5)、移印装置(6)、喷码装置(7)、电压内阻测试装置(8)、条码扫描装置(9)、连接器分离装置(10)、下料搬运机械手装置(11)、不良品出料装置(12)和转接站组件(13);载具运送装置(2)固定设置在机架组件(1)上,运送载具行进,进入对应工位加工,载具回流装置(3)固定设置在机架组件(1)内部,位于载具运送装置(2)正下方,将空载具运送到加工初始点,第一升降装置(4)、第二升降装置(14)分别位于载具运送装置(2)和载具回流装置(3)两端部,起上下搬运载具的作用,载具推送装置(5)由四套,分别固定设置在第一升降装置(4)和第二升降装置(14)上、下工作位的一侧,推动载具由进入载具运送装置(2)进入第二升降装置(14),并由第二升降装置(14)进入载具回流装置(3),再由载具回流装置(3)进入第一升降装置(4),由此载具能循环流通,持续工作;移印装置(6)固定设置在机架组件(1)上,对应第一个工位,对电池进行移印相应图案的操作,喷码装置(7)设置在移印装置(6)后面,对应第二个工位,对电池进行喷码操作,电压内阻测试装置(8)与喷码装置(7)相衔接,对应第三个工位,对电池进行电压内阻的测试,条码扫描装置(9)设置在电压内阻测试装置(8)对侧,对应第三个工位,对电池的条码进行扫描检测是否正确,连接器分离装置(10)对应第四个工位,对检测完的电池进行与载具的分离操作,下料搬运机械手装置(11)与连接器分离装置(10)相衔接,对载具中的电池进行搬运,合格品搬运到转接站组件(13)中,不合格品搬运到不良品出料装置(12)中,不良品出料装置(12)固定设置在机架组件(1)上,将不合格品运出工作机,转接站组件(13)固定设置在机架组件(1)上,用于承接下料搬运机械手装置(11)搬运来的成品电池,后续由人工运出工作机;
所述的载具运送装置(2)包括载具(21)、运送皮带机构(22)和载具定位机构(23),载具(21)用于放置待加工电池a,载具(21)的底部设置有两条通槽(24),并在运送皮带机构(22)上设置有两条运送导轨(25),所述的通槽(24)设置在运送导轨(25)上,载具(21)可由运送皮带机构(22)从左至右运动,切换工位,通过载具定位机构(23)检测,将载具(21)定位在载具定位机构(23)中,对相应工位的电池进行相应的操作;
所述的载具(21)包括夹紧座(210)、夹紧板(211)、夹紧弹簧(212)、载具底座(213)和测试板(214);所述的载具底座(213)上设置有电池槽(215),所述的测试板(214)设置在电池槽(215)开放端的一个角部,测试板(214)上设置有用于与待加工电池a接触的第一触头和与测试装置接触的第二触头,待加工电池a的引出极片与测试板(214)的金属片相扣住;
所述的载具定位机构(23)设置在第一工位、第二工位、第三工位和第四工位,包括第一气缸固定架(231)、定位板(232)、第一气缸(233)、第一红外线传感器(234)、止动装置和联动锁紧装置;所述的第一红外线传感器(234)固定设置在运送皮带机构(22)上,用于检测载具(21)是否到达载具定位机构(23)上方;当第一红外线传感器(234)检测到信号后,止动装置使得载具(21)放置在定位板(232)中,联动锁紧装置实现侧方夹紧定位和后端面夹紧定位,由此将载具(21)实现定位,等待该工位处的加工,加工完成后,夹紧松开,由运送皮带机构(22)带动载具(21)进入下一工位;
所述的载具回流装置(3)包括回流导轨(30)、回流输送带(31)、第二电机(32)、第二红外线传感器(33)、回流机架(37)和第一阻挡装置,所述的第一阻挡装置包括第一阻挡气缸固定座(34)、第一阻挡气缸(35)和卡爪(36),两根回流导轨(30)设置在回流输送带(31)的两侧,回流输送带(31)设置在回流机架(37)上,回流机架(37)固定设置在机架组件(1)上;所述的回流输送带(31)位于载具运送装置(2)的正下方,两者通过升降装置(4)衔接,用于将空载具搬运到加工起点,由固定设置在回流输送带(31)上的第二电机(32)驱动;所述的第二红外线传感器(33)固定设置在回流输送带(31)侧方,第一阻挡气缸(35)固定端通过第一阻挡气缸固定座(34)固定设置在回流机架(37)上,卡爪(36)固定安装在第一阻挡气缸(35)伸缩端上,卡爪(36)位于回流输送带(31)下方,当第二红外线传感器(33)检测到回流输送带(31)上的空载具后,第一阻挡气缸(35)伸长,顶起卡爪(36),卡爪(36)上部穿过位于回流机架(37)的穿孔(38),阻挡后端的载具(21);
第一升降装置(4)和第二升降装置(14)用于将载具实现升降,连接高低布置的载具运送装置(2)和载具回流装置(3);第一升降装置(4)包括第四气缸固定座(41)、第四气缸(42)、第一升降置物台(43)和第一距离传感器(44),第四气缸固定座(41)固定设置在机架组件(1)上,第四气缸(42)固定端固定设置在第四气缸固定座(41)上,第一升降置物台(43)通过移动副配合安装在第四气缸固定座(41)中,与第四气缸(42)伸缩端相固定连接,第一升降置物台(43)上设置有与回流导轨(26)相衔接的第一衔接导轨(45),载具(21)经所述的载具推送装置(5)由回流导轨(26)送入第一升降置物台(43)上的第一衔接导轨(45),在第一衔接导轨(45)的后端设置有第一距离传感器(44),当第一距离传感器(44)检测到载具(21)到达第一升降置物台(43)既定位置后,第四气缸(42)伸长或下降,再通过所述的载具推送装置(5)实现从第一升降装置(4)到载具运送装置(2)和载具回流装置(3)到第一升降装置(4)之间的搬运;
第二升降装置(14)包括第五气缸固定座(141)、第五气缸(42)、第二升降置物台(143)和第二距离传感器(144),第五气缸固定座(141)固定设置在机架组件(1)上,第五气缸(142)固定端固定设置在第五气缸固定座(141)上,第二升降置物台(143)通过移动副配合安装在第五气缸固定座(141)中,与第五气缸(142)伸缩端相固定连接,第二升降置物台(143)上设置有与运送导轨(25)相衔接的第二衔接导轨(145),载具(21)经所述的载具推送装置(5)由运送导轨(25)送入第二升降置物台(143)上的第二衔接导轨(145),在第二衔接导轨(145)的后端设置有第二距离传感器(144),当第二距离传感器(144)检测到载具(21)到达第二升降置物台(143)既定位置后,第五气缸(142)伸长或下降,再通过所述的载具推送装置(5)实现从载具运送装置(2)到第二升降装置(14)和第二升降装置(14)到载具回流装置(3)之间的搬运;
所述的移印装置(6)包括十字滑台座(61)、第七气缸(62)、第二线性导轨(63)、油漆蛊(64)、油漆池(65)、移印支架(66)、移印头组件(67)和外壳(68),移印支架(66)固定设置在机架组件(1)上,十字滑台座(61)由上下垂直布置的燕尾槽组成,能调节二个维度的距离,改变设置在其上的部件位置,第七气缸(62)固定端固定设置在十字滑台座(61)上,伸缩端与油漆池(65)相连接,油漆池(65)通过第二线性导轨(63)安装在十字滑台座(61)上,可由第七气缸(62)带动沿第二线性导轨(63)方向移动,油漆蛊(64)安装在油漆池(65)上,为所述的油漆池(65)提供油漆,供移印头组件(67)蘸取,移印头组件(67)安装在移印支架(66)上,蘸取油漆池(65)中的油漆,移印到对应工位的电池表面上;
所述的喷码装置(7)包括第一丝杆螺母副传动机构(71)、第三电机(72)、第一滑台(73)、第一滑台连接件(74)、第四电机(75)、第二滑台(76)、第二丝杆螺母副传动机构(77)、喷码机(78)、限位传感器(79)、喷码机固定支座(70)、拖链(710)和固定基座(711),固定基座(711)固定设置在机架组件(1)上,第一丝杆螺母副传动机构(71)固定设置在固定基座(711)上,第三电机(72)和第一滑台(73)安装在第一丝杆螺母副传动机构(71)上,由第三电机(72)驱动第一滑台(73)直线运动,第一滑台连接件(74)下端固定设置在第一滑台(73)上,侧端与第二丝杆螺母副传动机构(77)相固定连接,第一丝杆螺母副传动机构(71)与第二丝杆螺母副传动机构(77)成空间正交布置,第四电机(75)和第二滑台(76)均安装在第二丝杆螺母副传动机构(77)上,由第四电机(75)带动第二滑台(76)直线运动,喷码机固定支座(70)固定设置在第二滑台(76)上,喷码机(78)下端能对电池表面进行喷码操作,竖直固定安装在喷码机固定支座(70)上,拖链(710)设置在第一丝杆螺母副传动机构(71)侧边,用于放置导线,限位传感器(79)安装在第一丝杆螺母副传动机构(71)和第二丝杆螺母副传动机构(77)上,检测到滑台上的感应片后停止该处电机的运动,所述的喷码装置(7)由第三电机(72)和第四电机(75)共同作用,控制喷码机(78)在水平面内移动,喷码机(78)的高度略高于待加工的电池表面,当电池到达该工位时,对其进行喷条码操作;
所述的电压内阻测试装置(8)包括安装悬置架(81)、第十气缸(82)、接触测试头安装板(83)和接触测试头(84),安装悬置架(81)底端固定设置在机架组件(1)上,第十气缸(82)固定端固定安装在安装悬置架(81)悬臂上,接触测试头安装板(83)与第十气缸(82)伸缩端相固定连接,接触测试头(84)与测试板(214)上的金属片对应,位于测试板(214)的正上方,当电池进入该工位后,由第十气缸(82)带动接触测试头(84)下降,与测试板(214)接触,经过处理测得电池的电压值和内阻值,此数据用于后面剔除不合格品用;
所述的条码扫描装置(9)与电压内阻测试装置(8)对应同一工位的电池,位于电压内阻测试装置(8)的对侧,对喷码装置(7)喷的条码进行检测是否合格,此结果用于后面剔除不合格品用,包括光轴(91)、夹紧块(92)、读码器(93)和底座(94),光轴(91)通过底座(94)固定设置在机架组件(1)上,夹紧块(92)用于夹紧两根正交的光轴(91),用螺钉紧定,读码器(93)固定设置在最末端的光轴(91)上,调节读码器(93)扫描头的位置正对电池,若扫描成功,则产品合格,若不成功,则后续将其剔除;
所述的连接器分离装置(10)包括安装架(101)、第十一气缸(102)、第十一气缸连接板(103)、第十二气缸(104)、第十二气缸连接板(105)、第十三气缸(106)和夹取头(107),安装架(101)固定设置在机架组件(1)上,第十一气缸(102)固定端固定设置在安装架(101)上,第十二气缸(104)固定端通过第十一气缸连接板(103)安装在第十一气缸(102)伸缩端,第十三气缸(106)通过第十二气缸连接板(105)安装在第十二气缸(104)伸缩端,夹取头(107)安装在第十三气缸(106)下端,所述的第十三气缸(106)能控制两个夹取头(107)的间距,从而夹住电池的极片,所述的连接器分离装置(10)工作机理是:通过第十一气缸(102)控制横向运动,通过第十二气缸(104)控制纵向运动,将夹取头(107)移至电池极片和测试板(214)处,由第十三气缸(106)带动两个夹取头(107)夹紧电池极片,由于电池极片被卡在载具的测试板(214)上,所以在工位处进行夹住后分离,便于后期筛选;
所述的下料搬运机械手装置(11)包括下料支架(111)、第二带传动部件(112)、第三线性导轨(113)、第五电机(114)、第十四气缸(115)、皮带夹块(116)、吸盘(117)、吸盘固定板(118)和连接板(119),下料支架(111)固定设置在机架组件(1)上,第二带传动部件(112)由第五电机(114)驱动,横向安装在下料支架(111)上,第十四气缸(115)固定端与连接板(119)固定连接,连接板(119)通过第三线性导轨(113)安装在下料支架(111)上,可左右移动,连接板(119)通过皮带夹块(116)与第二带传动部件(112)的同步带相连接,实现动力传递,带动第十四气缸(115)来回运动,吸盘(117)通过吸盘固定板(118)安装在第十四气缸(115)伸缩端,用于竖直方向接近电池,再通过吸盘(117)吸住电池,根据电压内阻测试装置(8)和条码扫描装置(9)检测的结果,将不合格品搬运到不良品出料装置(12)中,将合格品搬运到转接站组件(13)中;
所述的不良品出料装置(12)包括出料输送架(121)、第六电机(122)、第三带传动部件(123)、出料主动滚筒(124)、出料从动滚筒(125)、出料皮带(126)和调节螺钉(127),出料输送架(121)固定设置在机架组件(1)上,出料主动滚筒(124)和出料从动滚筒(125)安装在出料输送架(121)上,出料皮带(126)缠绕在出料主动滚筒(124)和出料从动滚筒(125)上,其中出料从动滚筒(125)可通过调节螺钉(127)调节两者距离,以张紧出料皮带(126),第三带传动部件(123)连接第六电机(122)的输出轴和出料主动滚筒(124)的转轴,以传递动力,带动由下料搬运机械手装置(11)搬运过来的不合格电池运出工作机;
所述的转接站组件(13)用于放置检测合格的电池,转接站组件(13)包括转接架(131)、传感器(132)、第十五气缸(133)、滚轮架(134)、滚轮(135)和夹紧机构(136),转接架(131)固定设置在机架组件(1)上,传感器(132)设置在转接架(131)下方,用于检测电池b是否到位,控制第十五气缸(133)工作,第十五气缸(133)通过折板(137)安装在转接架(131)下方,滚轮架(134)用于安装滚轮(135),固定设置在第十五气缸(133)伸缩端,夹紧机构(136)分别固定在转接架(131)两侧边,夹紧电池b,当第十五气缸(133)伸长时,带动滚轮(135)上升,从而使夹紧机构(136)工作。
2.根据权利要求1所述的一种方形锂电池的全自动生产设备,其特征在于,所述的机架组件(1)包括下机架(14)、上防护罩(15)、触摸屏(16)、人工操作台(17)、警示灯(18)和控制按钮组件(19),下机架(14)用于固定设置其他装置,下机架(14)底部设置有万向轮和地脚螺钉,用于转运的固定整个机器,上防护罩(15)固定设置在下机架(14)上,将工作区域保护起来,安全可靠,触摸屏(16)安装在上防护罩(15)侧方,用于控制工作流程中的参数设定,人工操作台(17)固定设置在下机架(14)上,该处可由工人实现人工上料,将待测试电池放入载具,警示灯(18)用于紧急情况的报警,固定设置在上防护罩(15)上方,控制按钮组件(19)控制电源的开合和机器的启停,固定设置在上防护罩(15)上。
3.根据权利要求1所述的一种方形锂电池的全自动生产设备,其特征在于,在电池槽(215)的一个侧边设置凹陷的条状凹口(216),所述的夹紧座(210)设置在条状凹口(216)内,夹紧板(211)设在夹紧座(210)的上部,夹紧座(210)的外侧设置有两个第一弹簧孔,两个第一弹簧孔内分别设置有所述的夹紧弹簧(212),并在条状凹口(216)外侧凸边设置有第二弹簧孔,夹紧弹簧(212)的另一端设置在第二弹簧孔内,通过夹紧弹簧(212)作用夹紧板(211)的内侧边将待加工电池a固定在电池槽(215)内;所述的夹紧座(210)的内侧两边分别设置有导向杆(217),导向杆(217)穿设在载具底座(213)的第一轴孔内,夹紧座(210)的中部设置有推动杆(218),推动杆(218)贯穿设置在载具底座(213)的第二轴孔内,并在载具底座(213)的另一侧设置有推动块(219),推动块(219)与所述的推动杆(218)相连接,推动推动块(219)能使夹紧板(211)与待加工电池a脱离。
4.根据权利要求3所述的一种方形锂电池的全自动生产设备,其特征在于,第二升降装置(14)还包括第二阻挡装置和解锁推杆,第二阻挡装置设置在第二升降置物台(143)的后端下侧,所述的第二阻挡装置包括第二阻挡气缸固定座(146)、第二阻挡气缸(147)和第二卡爪(148),第二阻挡气缸(147)固定端通过第二阻挡气缸固定座(146)固定设置在第二升降置物台(143)上,第二卡爪(148)固定安装在第二阻挡气缸(147)伸缩端上,第二卡爪(148)位于第二升降置物台(143)下方,当第二距离传感器(144)检测到第二升降置物台(143)上的载具后,第二阻挡气缸(147)伸长,顶起第二卡爪(148),第二卡爪(148)上部穿过位于第二升降置物台(143)的穿孔(149),阻挡后端的载具(21);所述的解锁推杆设置在第二升降置物台(143)的前端,所述的解锁推杆包括推杆(150)和推杆气缸(151),推杆气缸(151)固定在第二升降置物台(143)上的前端,推杆(150)与推杆气缸(151)的活塞杆相连接,在解锁的时候,推杆气缸(151)伸出驱动推杆(150)推动推动块(219)解锁紧板(211)与待加工电池a。
5.根据权利要求1所述的一种方形锂电池的全自动生产设备,其特征在于,所述的运送皮带机构(22)包括输送架(221)、输送皮带(222)、第一带传动部件(223)、第一电机(224)、主动滚筒(225)和从动滚筒(226),输送架(221)固定设置在机架组件(1)上,主动滚筒(225)和从动滚筒(226)安装在输送架(221)上,输送皮带(222)缠绕在主动滚筒(225)和从动滚筒(226)上,第一电机(224)固定设置在输送架(221)上,通过第一带传动部件(223)连接第一电机(224)的输出轴与主动滚筒(225)的转轴,所述的运送皮带机构(22)通过第一电机(224)驱动,带动输送皮带(222)从右向左运动,使得放置在其上的载具运动,检测载具到达载具定位机构(23)后第一电机(224)停止转动,由载具定位机构(23)进行定位。
6.根据权利要求1所述的一种方形锂电池的全自动生产设备,其特征在于,所述的止动装置设置在定位板(232)的后端,止动装置包括止动爪(235)、止动爪座(239)和第二气缸(236),所述的第二气缸(236)固定设置在第一气缸固定架(231)上,止动爪座(239)与第二气缸(236)的活塞杆固定连接,止动爪(235)设置在止动爪座(239)的两侧,在检测载具(21)到达载具定位机构(23)上方时,止动爪(235)伸出将载具(21)定位;第一气缸固定架(231)固定设置在机架组件(1)上,所述的第一气缸(233)固定设置在第一气缸固定架(231)的内部,在第一气缸固定架(231)的上板上设置有轴套,所述的定位板(232)上设置有两根导向轴穿设在轴套内,第一气缸(233)的活塞杆穿过上板与定位板(232)相连接,在定位板(232)与上板之间设置有限位装置;所述的定位板(232)的上部两侧分别设置第一定位块(240)和第二定位块(241),第一定位块(240)和第二定位块(241)上分别设置有凹口,两个凹口形成与载具(21)相适配的外形,在定位板(232)上升的时候,第一定位块(240)和第二定位块(241)将所述的载具(21)限位在两个凹口内。
7.根据权利要求1所述的一种方形锂电池的全自动生产设备,其特征在于,所述的联动锁紧装置包括侧方夹紧爪(237)、第三气缸(238)、联动板(242)和后端夹紧爪(243),第三气缸(238)固定设置在定位板(232)的一个侧边,侧方夹紧爪(237)与第三气缸(238)的活塞杆固定连接,联动板(242)的端部与侧方夹紧爪(237)固定连接,所述的定位板(232)的中部设置有滑槽,联动板(242)设置在滑槽上,第一定位块(240)和第二定位块(241)内部分别穿设有所述的后端夹紧爪(243),所述的后端夹紧爪(243)包括杆部和爪部,爪部设在杆部的一端,杆部穿设在第一定位块(240)和第二定位块(241)内部的通孔(248)内,并在杆部的另一个端部设置有挡板,挡板上设置压缩弹簧(244),压缩弹簧(244)的另一端与通孔上的台阶面相抵,所述的杆部中间设置有连接头(245),连接头(245)的下部设置有轴头(246),所述的联动板(242)在两个轴头(246)所在的位置分别设置凸轮槽(247),所述的轴头(246)位于凸轮槽内(247),所述的凸轮槽(247)的一个侧面为凸轮面,第三气缸(238)驱动侧方夹紧爪(237)前进锁紧载具(21)的侧面,同时联动板(242)前进,凸轮面驱动轴头使后端夹紧爪(243)锁紧载具(21)的后端面。
8.根据权利要求1所述的一种方形锂电池的全自动生产设备,其特征在于,所述的载具推送装置(5)包括第六气缸(51)、第六气缸安装座(52)、第一线性导轨(53)和拨料杆(54),第六气缸安装座(52)固定设置在载具运送装置(2)和载具回流装置(3)端部,第六气缸(51)固定设置在第六气缸安装座(52)上,拨料杆(54)通过第一线性导轨(53)安装在第六气缸安装座(52)上,可沿第一线性导轨(53)方向移动,第六气缸(51)伸缩端通过连接杆(55)与拨料杆(54)相连接。
9.根据权利要求1所述的一种方形锂电池的全自动生产设备,其特征在于,所述的移印头组件(67)包括第八气缸(671)、横移架(672)、中间滑台(673)、第九气缸(674)、纵移架(675)和胶头(676),第八气缸(671)固定端固定设置在横移架(672)上,横移架(672)固定设置在移印支架(66)上,中间滑台(673)通过移动副配合安装在横移架(672)中,与第八气缸(671)伸缩端相固定连接,第九气缸(674)竖直固定设置在中间滑台(673)上,伸缩端与纵移架(675)相连接,纵移架(675)通过移动副配合安装在中间滑台(673)中,所述的纵移架(675)含有两个垂直布置的燕尾槽,能调节胶头(676)在水平面内的位置,胶头(676)下表面设置有凸纹,蘸取油漆池(65)中的油漆,由第八气缸(671)和第九气缸(674)共同作用,搬运到电池表面,进行移印操作。
10.根据权利要求1所述的一种方形锂电池的全自动生产设备,其特征在于,所述的夹紧机构(136)包括翻折杆(1361)、翻折杆安装座(1362)、夹紧卡边(1363)、移动轨(1364)、凸头销轴(1365)和弹簧(1366),翻折杆(1361)的转轴配合安装在翻折杆安装座(1362)中,翻折杆安装座(1362)上端固定设置在转接架(131)平板的下表面上,夹紧卡边(1363)通过螺钉安装在移动轨(1364)上,可选择左右孔位,适应不同大小的电池,凸头销轴(1365)左端有凸头,右端固定设置在移动轨(1364)中,翻折杆安装座(1362)通过移动副配合安装在凸头销轴(1365)中,弹簧(1366)受拉,安装在凸头销轴(1365)中,两端拉住凸头和翻折杆安装座(1362),不受外力状态下,夹紧卡边(1363)在左侧。
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