CN109132002B - 一种锂电池自动打包设备 - Google Patents

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Abstract

本发明所公开的一种锂电池自动打包设备,包括自动上料装置、泡棉料仓、物料移载龙门装置、PE袋自动封装装置、纸箱料仓、纸箱移载龙门装置、自动移载折耳装置、自动封箱贴标装置;PE袋自动封装装置、自动上料装置、纸箱料仓、泡棉料仓、自动封箱贴标装置围设构成初步包装区,PE袋自动封装装置的移载平台和自动移载折耳装置均安装在初步包装区进行初步打包,自动移载折耳装置上的初步包装箱输出位置与自动封箱贴标装置的封箱入口对接,物料移载龙门装置和纸箱移载龙门装置并列固定于初步包装区的上方,纸箱移载龙门装置的位置在自动封箱贴标装置的封箱入口的上方。其设备降低了人工使用成本,并且工作效率高,至少提升了5‑8倍的工作效率。

Description

一种锂电池自动打包设备
技术领域
本发明涉及一种锂电池自动化设备的技术领域,尤其是一种锂电池自动打包设备。
背景技术
现有技术中,堆叠后锂电池的PE袋真空封装、以及将封装在PE袋封装内的锂电池放置在纸箱封装打包的操作均采用人工操作,从而在大批量生产打包时需要大批量的工人进行打包工作。因此,这里面存在三个问题:1.在将堆叠的锂电池放置于PE袋内过程中容易倒塌打乱,使得人工真空封装较为繁琐;2.在大批量生产包装时采用人工操作使得人工强度较大;3.工作效率低下;4.需要大批量工人进行操作打包,使得人工成本较高。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术的不足而设计的一种提升工作效率、降低人工成本的一种锂电池自动打包设备。
本发明所设计的一种锂电池自动打包设备,包括:
将多层堆叠的锂电池物料传送上料的自动上料装置;
将泡棉分区堆叠存储的泡棉料仓;
将传送至自动上料装置末端的锂电池物料、以及泡棉料仓内的泡棉进行抓取后移载传送的物料移载龙门装置;
将物料移载龙门装置传送过来的锂电池物料进行PE袋封装的PE袋自动封装装置;
将折叠纸箱分区堆叠存储的纸箱料仓;
将折叠纸箱从纸箱料仓内取出并撑开折叠纸箱后移载至被PE袋封装的锂电池物料放置处的纸箱移载龙门装置;
将PE袋封装的锂电池物料连同泡棉初步包装在纸箱内的自动移载折耳装置;
将初步包装的纸箱进行顶部和底部封箱后进行贴标的自动封箱贴标装置;
PE袋自动封装装置与自动上料装置之间构成将PE袋封装的锂电池物料连同泡棉初步包装在纸箱内的初步包装区,PE袋自动封装装置旁侧设置纸箱料仓;初步包装区的一侧设置泡棉料仓,其另一侧设置自动封箱贴标装置;PE袋自动封装装置的移载平台和自动移载折耳装置均安装在初步包装区,自动移载折耳装置上的初步包装箱输出位置与自动封箱贴标装置的封箱入口对接,物料移载龙门装置和纸箱移载龙门装置并列固定于初步包装区的上方,纸箱移载龙门装置的位置在自动封箱贴标装置的封箱入口的上方。
进一步优选,自动上料装置包括横向皮带传送机构、纵向辊式传送机构和横向辊式传送机构;横向皮带传送机构、横向辊式传送机构相互并列平行设置,横向皮带传送机构的出料端、横向辊式传送机构的进料端均与纵向辊式传送机构对应设置;纵向辊式传送机构的底部框架内中部固定有纵向传送平移机构;纵向辊式传送机构和横向辊式传送机构上的多根传送辊分别由设置于底部框架内的驱动机构进行驱动而实现同步旋转传送;纵向传送平移机构的滑动平台上和横向辊式传送机构的出料端底部框架中部均固定有举升机构;举升机构的顶部举升条贯穿纵向辊式传送机构的辊与辊之间和横向辊式传送机构的辊与辊之间;滑动平台上的举升机构举升条外侧端固定有限位条,横向辊式传送机构的出料端还设置有用于检测待包装的锂电池尺寸的两组尺寸测量机构一和物料挡板。
进一步优选,泡棉料仓包括底座台、固定于底座台的台面板上的若干个泡棉存放装置,泡棉存放装置包括升降气缸一、位于升降气缸一上方的面板一、位于面板一上方的面板二,升降气缸一的活塞杆贯穿底座台的台面板后与面板一底部的支撑板固定,支撑板通过支撑柱与面板一底部相连固定;面板一和面板二的后侧均具有一调节槽一,调节槽一的左右两侧具有调节通孔,两个调节通孔和一调节槽一内均具有竖直设置的调节板,面板一和面板二的前侧竖直固定有定位板,面板一和面板二上的定位板和调节板围设构成堆叠放置泡棉板的存放空间,面板一和面板二底部均固定有纵向平移调节机构一和横向平移调节机构一,纵向平移调节机构一与调节通孔内的调节板底端固定,横向平移调节机构一与调节槽一内的调节板固定,面板一和面板二均设置尺寸测量机构二,底座台的台面板上具有多个导向孔和固定于导向孔位置的导向套,导向套和导向孔合并的通道内穿入有导向柱,导向柱顶端与面板一底面固定。
进一步优选,PE袋封装装置包括机架,机架内具有出膜机构、抽真空机构及移动物料装置,其中,移动物料装置,其具有载体,载体内具备下拉机构、热封机构、裁断机构及开口机构;下拉机构,具备夹持装置及升降装置,夹持装置具有动力缸,动力缸包括缸筒和活塞杆,其缸筒上转动连接有夹块,并以活塞杆推动合并夹块以夹紧PE膜,升降装置,用以升降夹持装置;热封机构,具备热风刀、第一固定机构及动力机构,动力机构推动热风刀以密封PE膜端口;裁断机构,包括裁刀、第二固定机构及动力机构,动力机构推动裁刀裁断PE膜;开口机构,包括真空吸盘、第三固定机构及动力机构,第三固定机构上固定有真空吸盘;
载体包括框架型本体及移动机构,本体底部设置有底板,底板上安装有物料升降机构,其具有托板及动力机构,动力机构包括动力缸及导轨,动力缸活塞杆端部与托板固定,动力缸周侧均布导轨且导轨端部连接托板,移动机构具备X向及Y向滑轨及动力部,其中X向滑轨顺本体底部框架梁延伸,Y向滑轨垂直于X向滑轨固定在本体底部框架上,动力部包括伺服电机、丝杠及螺母座,其中X向滑轨的螺母座上安装Y向滑轨的动力部,Y向滑轨的动力部中螺母座与本体连接,载体上还包括裁刀机构、开口机构及热封机构的高度调节装置;托板两侧向上延伸且与上方第三安装板连接,以升降开口机构。
进一步优选,移载折耳装置包括承载座、撑箱机构、折叠机构;承载座包括支撑板,支撑板下方设置升降机构,升降机构固定在底座上,物料安放在支撑板上;撑箱机构包括第一扩张板、第二扩张板;第一扩张板与第二扩张板彼此呈十字、以承载座为中心缩放,将套向物料的包装箱底的四摇盖撑成外张十字型、扣在支撑板上;支撑板下降、其中一对摇盖以及物料停留在第一扩张板上,第二扩张板撤回使另一对摇盖自然下垂;折叠机构包括折叠耳、滑板、八字导向杆、托箱板;折叠耳从自然下垂的摇盖下方向上托起该摇盖形成第一道封箱;同时使摇盖停留的第一扩张板撤回、让该对摇盖自然下垂在折叠耳的两侧;滑板设置在折叠耳的一侧;八字导向杆位于滑板下方,大开口指向折叠耳、小开口在滑板下方、与滑板之间具有出口;形成第一道封箱的包装箱沿滑板从八字导向杆的大开口滑向小开口;八字导向杆使自然下垂的摇盖相对逐渐扣合,包装箱从出口处滑出至托箱板,在第一道封箱下方形成第二道封箱,完成箱底封箱;折叠耳与底座上连接为一体,整体再通过第二丝杠使其在滑轨上滑动。
进一步优选,折叠耳包括折叠耳板、第三气缸、第三支架;折叠耳板铰接在第三支架上,第三气缸固定在第三支架上、推动折叠耳板以其铰接点、由下向上翻转;所述折叠耳板向上翻转的极限位置为水平,第三支架通过螺栓与底座连接为一体,整体通过第二丝杠使其在滑轨上滑动;第一扩张板包括第一推板、第一支架、第一气缸、第一丝杠、第一底座;第一推板通过销轴连接在第一支架上,第一气缸固定在第一支架上、第一气缸杆推动第一推板以销轴为轴翻转;第一支架由第一丝杠推动在第一底座上滑动;第二扩张板包括第二推板、第二气缸、第二支架,第二气缸固定在第二支架上、推动第二推板前后滑动。
进一步优选,物料移载龙门装置包括龙门框架一、纵向平移机构一和横向平移机构一;纵向平移机构一安装于龙门框架一的纵向梁上,横向平移机构一安装于纵向平移机构一的平移滑块上,横向平移机构一的平移滑块底面固定有升降调节机构,升降调节机构的底部具有旋转调节机构,旋转调节机构的底部固定有自动抓取机构,自动抓取机构的侧部固定有升降气缸二,升降气缸二的活塞杆底部固定有旋转气缸,旋转气缸的旋转部安装有活动板,活动板上具有用于从泡棉料仓内拿取泡棉板的吸盘一。
进一步优选,纸箱移载龙门装置包括龙门框架二、纵向平移机构二和横向平移机构二;纵向平移机构二通过平移架安装于横向平移机构二的滑块上,纵向平移机构二的平移滑块上固定有Z轴平移机构一,Z轴平移机构一的平移滑块上固定Z轴平移机构二,Z轴平移机构二的平移滑块上固定有仅一次旋转90°的旋转机构,旋转机构的旋转板上固定有纵向板,纵向板的底面分别安装有旋转电机和用于从纸箱料仓内拿取折叠纸箱的吸盘二,旋转电机的旋转轴上固定有纵向平移机构三;纵向平移机构三的平移滑块顶面固定有与吸盘二对应的吸盘三,旋转电机旋转使得纵向平移机构三向下旋转,而吸盘二和吸盘三分离撑开折叠的纸箱,形成纸箱内的存放空间,纵向平移机构三回转的极限位置为水平。
进一步优选,自动封箱贴标装置包括:将初步包装的纸箱进行底部和顶部使用胶带进行一字封箱的自动一字封箱机构;将底部和顶部已一字封箱的纸箱再进行工字封箱的自动工字封箱机构;将底部和顶部已工字封箱的纸箱进行自动贴标的自动贴标机构;自动一字封箱机构的进料端与移载折耳机构的出料端对接,其出料端与自动工字封箱机构的进料端对接;自动工字封箱机构的出料端与自动贴标机构的进料端对接。
进一步优选,纸箱料仓包括框架体、以及分布在框架体内的多个放置台板,放置台板上安装有多根滚动辊,放置台板的一旁侧和后侧均设置有调节槽二,放置台板的另一旁侧以及前侧两端部均固定有挡板,调节槽二内置设有调节挡板,放置台板的底部固定有分别驱动各调节挡板调节的纵向平移调节机构二和横向平移调节机构二,纵向平移调节机构二与放置台板后侧调节槽二内的调节挡板固定相连,横向平移调节机构二与放置台板一旁侧调节槽二内的调节挡板固定相连。
本发明所设计的一种锂电池自动打包设备,其设备实现将堆叠后锂电池的PE袋真空封装、以及将封装在PE袋封装内的锂电池放置在纸箱封装打包的操作均采用自动化操作打包封箱,而且仅需一人就可完成全程大批量打包工作,更无需人工高强度进行搬运,从而降低了人工的使用量,以省下人工给其它需要的岗位提供必要的人工,进一步降低了在锂电池大批量打包封箱时人工使用成本,并且工作效率高,至少提升了5-8倍的工作效率。
附图说明
图1是实施例1的整体结构示意图;
图2是实施例1的自动上料装置的结构示意图;
图3是实施例1的自动上料装置的纵向辊式传送机构的结构示意图;
图4是实施例1的自动上料装置的纵横向辊式传送机构的结构示意图;
图5是实施例1的泡棉料仓的结构示意图;
图6是实施例1的泡棉料仓的存放装置结构示意图;
图7是实施例1的正视结构图;
图8是实施例1的B-B剖面结构图;
图9是图7的A-A剖面结构图;
图10是实施例1的出膜机构安装结构图;
图11是实施例1的抽真空机构安装机构图;
图12是图11中C部放大图;
图13是实施例1的载体结构图;
图14是实施例1的下拉机构结构图;
图15是实施例1的物料升降机构及开口机构结构图;
图16是实施例1的高度调节装置结构图;
图17是实施例1的立体结构图;
图18是本发明的立体结构示意图;
图19是图18的主视结构示意图;
图20是图18的左视结构示意图;
图21是图18的右视结构示意图;
图22是图18的俯视结构示意图;
图23是图18的后视结构示意图;
图24是本发明的承载座的立体结构示意图;
图25是图24的主视结构示意图;
图26是第一扩张板立体结构示意图;
图27是图26的主视结构示意图;
图28是中第二扩张板结构示意图;
图29是本发明的折叠耳总体结构示意图;
图30是本发明的包装箱箱底封箱示意图;
图31是实施例1物料移载龙门装置的结构示意图;
图32是图31的局部结构示意图;
图33是实施例1自动抓取机构的结构示意图;
图34是实施例1纸箱移载龙门装置的结构示意图;
图35是图34的局部结构示意图(一);
图36是图34的局部结构示意图(二);
图37是实施例1纸箱料仓的结构示意图(一);
图38是实施例1纸箱料仓的结构示意图(二);
图39是实施例1纸箱料仓的结构示意图(三);
图40是实施例1自动封箱贴标机构的结构示意图;
图41是实施例1自动一字封箱机构的结构示意图;
图42是实施例1自动工字封箱机构的的结构示意图;
图43是实施例1自动贴标机构的的的结构示意图;
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1:
如图1所示,本实施例所描述的一种锂电池自动打包设备,包括自动上料装置10、泡棉料仓20、物料移载龙门装置60、PE袋自动封装装置30、纸箱料仓50、纸箱移载龙门装置70、自动移载折耳装置40、自动封箱贴标装置80;PE袋自动封装装置30与自动上料装置10之间构成将PE袋封装的锂电池物料连同泡棉初步包装在纸箱内的初步包装区90,PE袋自动封装装置30旁侧设置纸箱料仓50;初步包装区90的一侧设置泡棉料仓20,其另一侧设置自动封箱贴标装置80;PE袋自动封装装置30的移载平台和自动移载折耳装置40均安装在初步包装区90,自动移载折耳装置40上的初步包装箱输出位置与自动封箱贴标装置80的封箱入口对接,物料移载龙门装置60和纸箱移载龙门装置70并列固定于初步包装区90的上方,纸箱移载龙门装置70的位置在自动封箱贴标装置80的封箱入口的上方。
上述结构的工作原理:将堆叠完成的锂电池物料放置在自动上料装置进行传输上料,在传输上料的过程中进行测量堆叠完成的锂电池物料尺寸长度,测量完成的锂电池物料抵触在物料挡板处,等待物料移载龙门装置进行抓取;此时PE袋封装装置根据测量的锂电池物料尺寸长度,其封装工作仓进行自动选择与锂电池物料尺寸长度对应的PE袋,然后再自行启动物料移载龙门装置将锂电池物料抓取后输送至PE袋封装装置的封装工作仓进行PE袋真空封装,且封装后物料移载龙门再次抓取,将被真空封装在PE袋内的锂电池物料抓取输送至自动移载折弯装置上,此时纸箱移载龙门装置自行启动工作从纸箱料仓吸取堆叠在料仓内的折叠纸箱并进行撑开后再旋转使得纸箱竖立,同时将撑开竖立的纸箱移载至自动移载折耳装置上方,并将竖立的纸箱套于被真空封装在PE袋的锂电池物料上,套上后自动移载折耳装置自行启动将纸箱进行的底部耳片进行折耳操作完成初步纸箱打包,初步打包完成后物料移载龙门自行启动工作从泡棉料仓内吸取泡棉板放置于初步纸箱打包顶部开口处进行盖住被真空封装在PE袋内的锂电池物料,从而自动输送至自动封箱贴标装置内将初步打包的纸箱进行底部和顶部自动封箱操作,封箱完成后输送至贴标处进行自动贴标;上述装置均由电控柜内的PLC控制器以及与PLC控制器相连的触摸屏进行操控自动运行;各工序中的自动操作装置的具体结构如下:
如图2-图4所示,将多层堆叠的锂电池物料传送上料的自动上料装置10;自动上料装置10包括横向皮带传送机构1010、纵向辊式传送机构1000和横向辊式传送机构1020;横向皮带传送机构1010、横向辊式传送机构1020相互并列平行设置,横向皮带传送机构1010的出料端、横向辊式传送机构1020的进料端均与纵向辊式传送机构1000对应设置;纵向辊式传送机构1000的底部框架内中部固定有纵向传送平移机构1003;纵向辊式传送机构1000和横向辊式传送机构1020上的多根传送辊分别由设置于底部框架内的驱动机构进行驱动而实现同步旋转传送;纵向传送平移机构1003的滑动平台上和横向辊式传送机构1010的出料端底部框架中部均固定有举升机构1001;举升机构1001的顶部举升条1023贯穿纵向辊式传送机构1000的辊与辊之间和横向辊式传送机构1020的辊与辊之间;滑动平台上的举升机构1001举升条外侧端固定有限位条1014,横向辊式传送机构1020的出料端还设置有用于检测待包装的锂电池尺寸的两组尺寸测量机构一1022和物料挡板1024。尺寸测量机构一1022由两个相互对应设置的红外位移尺传感器构成,且两个红外位移尺传感器分别安装在横向辊式传送机构1020的出料端传送辊的两端位置处;横向皮带传送机构1010的皮带上通过多个定位块间隔设置定位区间。
其中纵向平移传送机构1003为伺服滑台机构(伺服电机+滚珠丝杠+滑轨),该机构为国内外熟知技术,在此不做详细赘述;纵向辊式传送机构1000和横向辊式传送机构1020上的多根传送辊均由底部框架内的驱动电机1004带动传动链轮组旋转,传动链轮组旋转带动传动链条1009传动运动,传动链条1009的运动带动主动传送辊上的一主动链轮1012旋转,又一传动链条将所有从动传动辊上的从动链轮啮合相连与主动传送辊上的另一主动链轮1012啮合相连,从而主动链轮1012旋转带动通过所有的从动链轮旋转,以实现了所有的传送辊同步旋转。
纵向传送平移机构1003上的举升机构包括固定在滑动平台上的举升气缸一1006、导向板一1005、气动纵向平移机构1013(气缸+滑轨)、举升板一1016、固定在气动纵向平移机构1013上的举升台1015、固定在举升台1015上的多个T型举升条1023,气动纵向平移机构1013固定在举升板一1016上,举升板一1016的外侧端顶面固定有限位条1014,各限位条104和各T型T型举升条1023贯穿插入纵向辊式传送机构1000的辊与辊之间,导向板一1005上的导向套1007插入导向柱1008进行定位导向举升板一1016进行升降运动,导向板一1005通过连接柱1026与滑动平台固定。
横向辊式传送机构1020上的举升机构1001包括固定在框架1021中部固定板上的举升气缸二1025、导向板二和举升板二,举升气缸二1025的活塞杆贯穿导向板二后与举升板二固定,举升板二的顶面固定有多个举升条1023,举升条1023贯穿插入横向辊式传送机构1020的辊与辊之间,该框架1021的出料端固定物料挡板1024和两个相互对应的红外位移尺传感器。
上述结构中,人工将堆叠后的锂电池物料放至横向皮带传送机构上,横向皮带传送机构将物料运至纵向辊式传送机构的一端部,通过该位置的举升机构将物料托起后使得纵向传送平移机构前移,从而使得将物料后靠边,其举升气缸一上的举升条举升后将物料托起后再利用气动纵向平移机构将物料向前移动一个工位,再利用纵向传送平移机构将物料移载至纵向辊式传送机构的另一端后物料紧贴靠边,以避免物料与托举面在测长时发生相对滑动,举升气缸一上的举升条回退,纵向辊式传送机构的传送辊在同步滚动的情况下物料进入横向辊式传送机构上进行传送,在传送过程中尺寸测量机构进行测量物料长度,测长后物料位于横向辊式传送机构出料端处,该出料端的举升机构托起物料后待物料移载龙门进行抓取物料以及物料上的二维码信息是否一致。
如图5和图6所示,将泡棉分区堆叠存储的泡棉料仓20;泡棉料仓20包括底座台2000、固定于底座台2000的台面板上的若干个泡棉存放装置2010,泡棉存放装置2010包括升降气缸一2022、位于升降气缸一2022上方的面板一2012、位于面板一2012上方的面板二2013,升降气缸一2022的活塞杆贯穿底座台2000的台面板后与面板一2012底部的支撑板2024固定,支撑板2024通过支撑柱2025与面板一2012底部相连固定;面板一2012和面板二2013的后侧均具有一调节槽一20122,调节槽一20122的左右两侧具有调节通孔20121,两个调节通孔20121和一调节槽一20122内均具有竖直设置的调节板2021,面板一2012和面板二2013的前侧竖直固定有定位板2023,面板一2012和面板二2013上的定位板2023和调节板2021围设构成堆叠放置泡棉板的存放空间,面板一2012和面板二2013底部均固定有纵向平移调节机构一2014和横向平移调节机构一2015,纵向平移调节机构一2014与调节通孔20121内的调节板2021底端固定,横向平移调节机构一2015与调节槽一20152内的调节板2021固定,面板一2012和面板二2013均设置尺寸测量机构二2011,底座台2000的台面板上具有多个导向孔和固定于导向孔位置的导向套2019,导向套2019和导向孔合并的通道内穿入有导向柱2018,导向柱2018顶端与面板一2012底面固定。尺寸测量机构二2011由两个相对设置的红外位移尺传感器构成。
纵向平移调节机构一2014由手动旋转滚珠丝杠20141和带导向套的导向杆20142构成,丝杠20141的两端为相对旋向的螺纹,中间为光杆,两端螺纹上的滚珠滑块分别与两调节通孔20121内的调节板2021固定;导向杆20142上的两端导向套分别固定在面板的两端部底面,用于平移是导向定位;手动旋转滚珠丝杠20141的一端安装有手轮2017。
横向平移调节机构一2015由平移气缸20151和带导向套的导向杆20152构成,平移气缸20151的活塞杆与调节槽20122内的调节板2021固定;导向杆20152上的两端导向套固定在面板一2012底面,用于平移时导向定位。
上述结构中,人工将泡棉放入泡棉板的存放空间内,平移气缸开始动作收拢调节槽内的调节板,使得堆叠的泡棉板推入两调节通孔内的调节板之间,此时手动旋转手轮使得调节通孔内的调节板夹紧堆叠的泡棉板,利用两个相对设置的红外位移尺传感器测出泡棉板尺寸;升降气缸一为调整物料高度使用。
如图31-图33所示,将传送至自动上料装置末端的锂电池物料、以及泡棉料仓内的泡棉进行抓取后移载传送的物料移载龙门装置60;物料移载龙门装置60包括龙门框架一6000、纵向平移机构一6020和横向平移机构一6010;纵向平移机构一6020安装于龙门框架一6000的纵向梁上,横向平移机构一6010安装于纵向平移机构一6020的平移滑块上,横向平移机构一6010的平移滑块底面固定有升降调节机构6030,升降调节机构6030的底部具有旋转调节机构6040,旋转调节机构6040的底部固定有自动抓取机构6090,自动抓取机构6090的侧部固定有升降气缸二6050,升降气缸二6050的活塞杆底部固定有旋转气缸6060,旋转气缸6060的旋转部安装有活动板6070,活动板6070上具有用于从泡棉料仓内拿取泡棉板的吸盘一6080。
纵向平移机构一6020和横向平移机构一6010均采用伺服滑台机构(伺服电机+滚珠丝杠+两滑轨),纵向平移机构一6020的两滑轨纵向固定在龙门框架一的纵向梁上;横向平移机构一6010的两滑轨的端部固定在纵向平移机构一的两滑轨的滑块上。
升降调节机构6030由两个气动升降装置上下叠加构成,气动升降装置包括升降气缸6031和导向定位机构6037(导向杆+固定有导向套的导向板)构成,上层气动升降装置的导向板6032固定在横向平移机构一6010的滑块上,其上层升降气缸6031和上层导向套6036内的导向杆6035均与下层气动升降装置的导向板6034固定;下层气动升降装置的下层升降气缸6033固定在下层导向板3034上,下层升降气缸6033的活塞杆和下层导向套6037内的导向杆6038均与旋转机构6040连接固定。
旋转调节机构6040由推拉气缸6043、转动板6044、旋转柱6042、连杆6045和旋转吊板6041构成,旋转吊板6041与下层升降气缸6033的活塞杆和下层导向套6037内的导向杆6038连接固定,旋转柱6042的顶端贯穿转动板6044的中心圆孔,连杆卧式固定在旋转柱6042的顶端,连杆6045的一端与推拉气缸6043的一端固定,推拉气缸6043固定在旋转吊板6041上,连杆6045另一端在旋转吊板6041上的限位区间内,旋转柱6042的底端与转动板6044的中心部位固定,推拉气缸6043的活塞杆进行推拉工作而促使转动板6044旋转,旋转吊板6041上安装有自动抓取机构6090,升降气缸二6050固定在旋转吊板的侧部。自动抓取机构6090由固定在转动板6044底面的滑轨、两组夹爪6092和两个推移气缸6091构成,转动板6044上设有两个相互平行的长形孔6093,夹爪6092的顶端贯穿长形孔6093,推移气缸6091固定板转动板6044的顶面,推移气缸6091的活塞杆与夹爪6092的顶端固定,夹爪6092的抓取部位于转动板6044的下方,抓取部的底端具有勾块6094,且夹爪6092还与滑轨的滑块连接固定,推移气缸动作后两夹爪6092相互靠拢或之间的距离变大,靠拢为了抓紧物料。上述结构中,自动抓取机构位于自动上料机构的横向辊式传送机构的出料端部位是,利用旋转机构旋转活动板调整吸盘一位置为,然后吸盘一吸取上层tray盘,然后人工扫描二维码进行判断物料与二维码信息是否一致,再将tray盘放回至锂电池物料的顶部,然后自动抓取机构的两组夹爪撑开后下降,当两组夹爪之间具有锂电池物料物料时进行同步收拢两组夹爪进行夹紧抓取锂电池物料,升降调节机构升起将锂电池物料提取移动至PE袋封装装置的套袋位置处。套袋完成后将物料放至移载平台(后续动作);下折耳完成后将通过活动板的吸盘提取泡棉板放入纸箱中(后续动作)。
如图7-图17所示,将物料移载龙门装置传送过来的锂电池物料进行PE袋封装的PE袋自动封装装置;PE袋封装装置包括机架200,机架200内具有出膜机构210、抽真空机构220及移动接料装置,第四安装板201上安装出膜机构210,其中,移动物料装置,其具有载体300,参阅图3、图1,载体300内从上至下依次安装裁断机构310、开口机构320、热封机构330、开口机构320及下拉机构360,载体300底部安装物料升降机构350;
其中参阅图11、图12,抽真空装置包括气管221,气管安装在安装端222,安装端铰接在第四安装板上,摆缸223与安装端连接;
参阅图7、图10,出膜机构210具有出膜辊211及导向辊212,出膜辊211用以承载PE膜,导向辊212由多根轴辊组成,如图1所示,本实施例中采用三根轴辊,上下间隔排列,形成不同角度的三角形,PE膜绕行各个轴辊,参阅图7、图10,出膜机构210具有整型机构213,其具有动力缸500、第四固定机构及整型板,动力缸500具有缸筒和活塞杆,第四固定机构由相对且间隔设置的端板2134及导轨400组成,PE膜自两端板2134之间穿过,如图1、图4所示,右端板2134上设有安装座2132,安装座2132上螺栓232固定动力缸500,活塞杆端部固定整形板2133,动力缸500两侧的安装座2132上安装导轨400且导轨400端部与整形板2133连接,活塞杆推动整形板2133自端板2134中间开的孔伸出,整平展开PE膜。通过导向辊可调整PE膜出膜方向,便于整体布局,整型机构保持PE膜平整,便于后续开口机构等部件工作。
参阅图9、图13,下拉机构360,具备夹持装置及升降装置,夹持装置具有动力缸500,动力缸500包括缸筒和活塞杆,其缸筒上转动连接有夹块363,并以活塞杆推动合并夹块363以夹紧PE膜,升降装置,用以升降夹持装置,可选择的结构多样化,本实施例中采用伺服滑台364结构,其包括导轨400及伺服电机600,导轨400固定在载体300框架梁上,导轨400为内置丝杠372结构,为熟知技术,不再详述,导轨400上滑台364通过连接杆与夹持装置中动力缸500连接,采用伺服滑台364进行夹持装置的升降,以使夹块363夹紧PE膜,进而下拉,更高效,同时PE膜展开且平整,便于裁刀313及开口等机构操作;参阅图9、图12、图15,载体300内相对设置有两部热封机构330,具备热风刀332、第一固定机构及动力机构,动力机构推动热风刀332以密封PE膜端口;其中第一固定机构包括第一安装板331,第一安装板331上固定热风刀332,动力机构包括动力缸500及导轨400,动力缸500固定在载体300框架梁上,动力缸500两侧框架梁上固定导轨400,且导轨400端部连接第一安装板331。通过动力缸推动第一安装板使热风刀密封PE膜袋,导轨进行导向,将封袋、抽真空一体化。
参阅图9、图12、图15,载体300内相对设置两部裁断机构310,其中第二固定机构具有第二安装板312,第二安装板312上安装裁刀313,动力机构包括动力缸500及导轨400,动力缸500安装在载体300框架梁上,导轨400安装在动力缸500缸筒上且导轨400端部与第二安装板312连接,动力缸500活塞杆端部与第二安装板312连接,裁断机构310包括裁刀313、第二固定机构及动力机构,动力机构推动裁刀313裁断PE膜;通过裁刀裁断PE膜,使其形成独立的膜袋,采用动力缸做动力源,以活塞杆推动第二安装板进行裁断,结构简化,效率高。
参阅图9、图12,载体300内具有两组开口机构320,自上至下间隔安装,分别对应PE膜袋顶部及底部,且每组开口机构320由相对的两部组成,每部中均具有真空吸盘321、第三固定机构及动力机构,第三固定机构包括第三安装板322,第三安装板322上间隔固定多个真空吸盘321,动力机构包括动力缸500及导轨400,动力缸500安装在载体300框架梁上,其缸筒两侧安装导轨400且导轨400端部与第三安装板322连接,开口机构320包括真空吸盘321、第三固定机构及动力机构,安装板上固定有真空吸盘321。其中,两组开口机构撑开PE膜袋,以方便物料进入,避免膜袋未完全撑开导致损坏的现象,开口机构由真空吸盘作为吸附工具,动力缸作为动力源,导轨进行导向,结构简化,效率高。
通过本装置实现物料的进袋及封袋一体化操作,通过下拉机构360将PE膜下拉,热封机构330密封底部,裁断机构310裁断上部,移动接料装置移动载体300,开口机构320将PE膜袋撑开,物料进入膜袋,抽真空装置抽取真空,热封机构330密封,一体化,自动化操作,大幅提高工作效率。
参阅图7、图8、图9,载体300包括框架型本体及移动机构,本体底部设置有底板,底板上安装有物料升降机构350,其具有托板351及动力机构,动力机构包括动力缸500及导轨400,动力缸500活塞杆端部与托板351固定,动力缸500周侧均布导轨400且导轨400端部连接托板351,移动机构具备X向及Y向滑轨374及动力部,其中X向滑轨373顺本体底部框架梁延伸,Y向滑轨374垂直于X向滑轨373固定在本体底部框架上,动力部包括伺服电机600、丝杠372及螺母座382,其中X向滑轨373的螺母座382上安装Y向滑轨374的动力部,Y向滑轨374的动力部中螺母座382与本体连接。
参阅图9、图14,托板351的两侧向上延伸与其上方的第三安装板322固定,升降调节开口机构320,以对应膜袋,撑开膜袋。
作为本实施例的进一步优化,参阅图7、图15,载体300上还包括裁刀313机构、开口机构320及热封机构330的高度调节装置340,其可选结构多样,本实施例中采用在框架梁上设置第五安装板343,第五安装板343上依次安装裁刀313机构、开口机构320及热封机构330,第五安装板343的两侧安装导轨400,导轨400上设置滑座342,第五安装板343两侧分别与对应滑座342固定,滑座342下方设动力缸500,其活塞杆与第五安装板343固定,通过动力缸500调节第五安装板343的高度,
通过物料升降机构350调整载体300内空间,适应不同高度的物料,适应性更广,通过移动机构进行X方向的移动,可进行PE膜尺寸的调整,适应不同宽度的物料,Y方向的移动,可便于物料进入撑开的PE膜袋,通过高度调节装置340调节调节裁刀结构、开口机构及热封机构的高度,以根据物料的高度配合裁剪PE膜的长度及热封位置等;进一步无需更换及调节组件,根据物料尺寸,自动化裁断PE膜,大幅提高工作效率。
参阅图7、图9,机架200为框架型,其中间固定第四安装板201,第四安装板201上安装多组出膜机构210,本实施例中安装四组出膜辊211,分别承载不同尺寸的PE膜,作为本实施例的进一步优化,出膜辊211上方安装压紧组件230,其包括安装在载体300上的套筒231及安装在套筒231上的顶紧螺栓,套筒231固定在支架202上,顶紧螺栓包括螺栓232本体及螺帽,螺栓232本体穿过套筒231腔,且套筒231下方的螺栓232本体上套有弹簧233,螺栓232与弹簧233配合压紧PE膜,第四安装板201上安装调节间隙组件240,参阅图4,其具备顶紧板245及顶紧螺栓241,本实施例中,顶紧螺栓241通过固定块242固定在第四安装板201上,螺栓232本体穿过固定块242,且固定块242上方的螺栓232本体上套有弹簧233,螺栓232本体端部与顶紧板245固定,顶紧板245抵接第四安装板201上的出膜辊211轴套,调整间隙组件可微调出膜辊211的位置,更高效运作,优选地,固定块242上设置有活动块243,顶紧螺栓241穿过活动块243,且活动块243下方设调节螺栓244,调节螺栓244穿过固定块242,通过调节螺栓244调节松紧度。通过第四安装板固定多组出膜机构,以承载不同尺寸的PE膜,适应不同类型的物料,适应性广,不需频繁更换模组,压紧组件防止出膜辊自滚动,造成PE膜散落,调整间隙组件可微调出膜辊的位置,更高效运作。
优选地,参阅图9、图10,机架200上两侧框架上安装高度调节组件250,具备动力缸500,其缸筒底部抵接机架200底部框架,活塞杆与第四安装板201固定,通过升高第四安装板201,以调高出膜辊211高度,适应不同高度值的物料,适应性更广。
上述PE袋封装装置的结构,使用时,下拉机构夹住PE膜下拉,整型机构整型,热封机构密封底端,裁断机构根据物料尺寸裁断PE膜,开口机构撑开膜袋,移动载体顺Y向滑轨移动,装载物料,抽真空机构抽取真空,热封机构密封,完成;其达到的有益效果为:集裁袋、开袋、抽真空、封袋于一体,自动化操作,适应性广,效率高。
如图37-图39所示,将折叠纸箱分区堆叠存储的纸箱料仓50;纸箱料仓50包括框架体5000、以及分布在框架体5000内的多个放置台板5020,放置台板5020上安装有多根滚动辊5070,放置台板5020的一旁侧和后侧均设置有调节槽二5021,放置台板5020的另一旁侧以及前侧两端部均固定有挡板5040,调节槽二5021内置设有调节挡板5050,放置台板5020的底部固定有分别驱动各调节挡板5050调节的纵向平移调节机构二5010和横向平移调节机构二5030,纵向平移调节机构二5010与放置台板5020后侧调节槽二内的调节挡板5050固定相连,横向平移调节机构二5030与放置台板5020一旁侧调节槽二5021内的调节挡板5050固定相连。纵向平移调节机构二5010由伺服滑台和滑轨构成,横向平移调节机构二5030由气缸和滑轨构成,调节挡板5050均在滑轨上滑动调节。
上述结构中,人工将一堆折叠纸箱片放入由三调节挡板和一挡板围设构成的料仓内,在利用纵向平移调节机构二和横向平移调节机构二移动调节挡板进行自动归正纸箱位置。
如图34-图36所示,将折叠纸箱从纸箱料仓内取出并撑开折叠纸箱后移载至被PE袋封装的锂电池物料放置处的纸箱移载龙门装置70;纸箱移载龙门装置70包括龙门框架二7000、纵向平移机构二7020和横向平移机构二7010;纵向平移机构二通过平移架7050安装于横向平移机构二7010的滑块上,纵向平移机构二7020的平移滑块上固定有Z轴平移机构一7030,Z轴平移机构一7030的平移滑块上固定Z轴平移机构二7040,Z轴平移机构二7040的平移滑块上固定有仅一次旋转90°的旋转机构7060,旋转机构7060的旋转板上固定有纵向板7070,纵向板7070的底面分别安装有旋转电机7090和用于从纸箱料仓内拿取折叠纸箱的吸盘二7080,旋转电机7090的旋转轴上固定有纵向平移机构三7100;纵向平移机构三7100的平移滑块顶面固定有与吸盘二7080对应的吸盘三7110,旋转电机7090旋转使得纵向平移机构三7100向下旋转,而吸盘二7080和吸盘三7110分离撑开折叠的纸箱,形成纸箱内的存放空间,纵向平移机构三7100回转的极限位置为水平。
纵向平移机构二7020和横向平移机构二7010均由滚珠丝杠和滑轨构成,平移架7050固定在纵向平移机构二7020中滑轨的滑块上;Z轴平移机构一7030由Z轴气缸7031、Z轴固定板一7032和Z轴滑轨一7033构成,Z轴气缸和Z轴滑轨一分别固定在Z轴固定板一的两侧面,Z轴固定板一与横向平移机构二的滑轨上;Z轴平移机构二7040由Z轴滑轨二7042、Z轴固定板二7041和Z轴滚珠丝杠7043构成,Z轴滚珠丝杠7043由伺服电机驱动,Z轴滑轨二和Z轴滚珠丝杠分别固定在Z轴固定板二的两侧面,Z轴固定板二还与Z轴滑轨一的滑块固定,Z轴气缸的活塞杆与Z轴固定板二固定;旋转机构7060由旋转轴承7062、固定板7061、推动气缸7063和旋转板7066,纵向板7070固定在旋转板7066的前侧面,旋转板7066的后侧面固定连接架7064与推动气缸7063的活塞杆铰接,旋转轴承7062固定在Z轴固定板二7041与旋转板7066之间,推动气缸7063固定在Z轴固定板二7041上,固定板7061固定在Z轴滑轨二7042的滑块上,推动气缸7063的活塞杆运动驱动旋转板旋转90°,在固定板7061上设置有限位连接架7064活动范围的限位区间;纵向平移机构三7100为平行移动气缸,平行移动气缸与旋转电机7090的转轴相连,平行移动气缸的安装板上固定吸盘三。
上述结构中,纸箱移载龙门装置70移动至纸箱料仓处通过吸盘二7080将纸箱一侧面吸附取出,并按照横向平移机构二方向的预定路线退出,退出到达预定位置后利用纵向平移机构三7100向上旋转后,其吸盘三7110与折叠纸箱另一侧面吸附,并纵向平移机构三7100向下旋转后打开纸箱,然后再通过旋转机构7060旋转修正纸箱姿态,待物料到位后分段进给完成套箱动作;泡棉板放入后将整箱推入封箱机构
如图18-图30所示,将PE袋封装的锂电池物料连同泡棉初步包装在纸箱内的自动移载折耳装置;移载折耳装置包括承载座110、撑箱机构120、折叠机构130;承载座110包括底座113、支撑板111,支撑板下方设置升降机构112,升降机构固定在底座113上,物料140安放在支撑板111上;撑箱机构120包括第一扩张板121、第二扩张板122;第一扩张板与第二扩张板彼此呈十字、以承载座110为中心缩放,将套向物料的包装箱150底的四摇盖151撑成外张十字型、扣在支撑板111上;支撑板111下降、其中一对摇盖151以及物料停留在第一扩张板121上,第二扩张板122撤回使另一对摇盖151自然下垂;所述折叠机构130包括折叠耳131、滑板132、八字导向杆133、托箱板;折叠耳131从自然下垂的摇盖下方向上托起该摇盖151形成第一道封箱;同时使摇盖151停留的第一扩张板121撤回、让该对摇盖151自然下垂在折叠耳131的两侧;滑板132设置在折叠耳131的一侧;所述八字导向杆133位于滑板132下方,大开口指向折叠耳、小开口在滑板下方、与滑板132之间具有出口;形成第一道封箱的包装箱沿滑板从八字导向杆的大开口滑向小开口;八字导向杆133使自然下垂的摇盖相对逐渐扣合,包装箱从出口处滑出至托箱板,在第一道封箱下方形成第二道封箱,完成箱底封箱;折叠耳131与底座113上连接为一体,整体再通过第二丝杠161使其在滑轨160上滑动。
本发明的工作过程如下:
承载座的支撑板通过滑轨移动而去接取移载龙门装置上夹爪机构的真空封装锂电池物料,撑箱机构的第一扩张板121与第二扩张板122彼此以承载座110为中心呈十字设置,第一扩张板121与第二扩张板122将包装箱底部的四个摇盖151,两两相对拉开、具有向箱体外倾斜的斜角,随着包装箱150扣在位于支撑板111的物料140上,支撑板111下落,此时第一扩张板121水平,将物料140托住,同时第一扩张板121上还托住一对摇盖151;然后让第二扩张板122撤回原位置使另一对摇盖151自然下垂;之后折叠耳131从自然下垂的摇盖下方向上托起该摇盖、同时也托起物料;令第一扩张板121后撤、与物料140脱离,同时也与其上停留的摇盖151脱离,让该对摇盖151自然下垂在折叠耳131的两侧;此时的包装箱底具有第一道封箱;包装箱底的另一对摇盖沿着折叠耳131滑动,摇盖在包装箱滑动的过程中,受到八字导向杆133的阻止,逐渐向内相对扣合,由于八字导向杆位于滑板132下方,在包装箱150脱离滑板、至托箱板时,原本自然下垂的摇盖在第一道封箱下方形成第二道封箱,完成箱底封箱。
同样的,以上各机构的折叠顺序可以根据实际的需要进行互调,并且八字导向杆可以被倾斜的导向板替换;或是将折叠耳、八字导向杆取消;第一扩张板与第二扩张板彼此呈十字、以承载座为中心缩放,完全可以实现第一道封箱由第二扩张板完成,第二扩张板后退使该拉拽的摇盖自然下落之后再反向将其托起,然后第一扩张板将其释放的自然下垂摇盖从摇盖的下方向上推,使其折叠在第一到封箱下面形成第二道封箱,同样可以保证物料静止不动。
折叠耳131、八字导向杆133的增加,主要是需要配合封箱之后的胶条封装,由于封箱并非之后箱底封装,还需要将箱顶的四摇盖同样折叠封箱;而为了保证胶条封装的一致性,一次可以箱底箱顶同向封装,因此增加了折叠耳和八字导向杆,经过折叠耳之后,需要贴胶条的箱底缝隙将与包装箱运输的流水线相互垂直,包装箱无需变向就可以封装完毕,可以更加简化结构,将箱底摇盖折叠与胶带粘贴完全分开,相互不干涉;更利于设备的集成化与模块化,提高封装效率。
假如没有折叠耳131和八字导向杆133,那么在采用第一扩张板121与第二扩张板122将折叠之后将需要移动的运输包装箱的运输线与第一扩张板121或是第二扩张板122配合将箱底折叠好的包装箱运出,将增加设备的复杂程度,并且彼此会有干涉部分,并且无法与后续的胶带封装紧密结合,封装效率不高。在本发明中,物料(例如:经过塑封之后的锂电池)通过其他机构运送到支撑板111上,在支撑板111上完成箱底的封箱,在箱底的封箱过程中位于支撑板上的物料始终处于静止,没有震动、不用抬高等动作,既保证了物料的安全性,同时降低了工作强度。
在以上过程中承载座的升降通过气压缸、液压缸、丝杠、链条、齿轮齿条配合或是其他升降机构在此不做限定,根据实际的使用需要进行设定。
另外撑箱机构120的第一扩张板121与第二扩张板122彼此垂直,靠近或是远离,靠近或是远离的过程可以是多个伸缩杆同时伸缩,或是多条丝杠同步运作,在此不做限定。
理论上来说,第一扩张板121与第二扩张板122可以是水平板、竖直板、或是倾斜板、或是倾斜板与水平板组成的多折板,在包装箱向下落的过程中,只需要前进或是后退,就可以依靠摩擦力将包装箱的摇盖拖成外张的十字型,其中第一扩张板需要具有水平面将物料140托住,保证物料在封箱的过程中始终处于静止状态。
折叠机构130的折叠耳131托起摇盖151的过程中,使摇盖151做圆周摆动动作,直至水平;至于使折叠耳131进行旋转的装置在此不做限定。根据实际设备结构进行设定。
在此提供一种第一扩张板121的具体结构,所述第一扩张板121包括第一推板1211、第一支架1212、第一气缸1213、第一丝杠1214、第一底座1215;第一推板1211通过销轴连接在第一支架1212上,第一气缸固定在第一支架上、第一气缸杆推动第一推板以销轴为轴翻转;第一支架由第一丝杠1214推动在第一底座1215上滑动。
第一气缸杆的前端与第一推板1211之间通过销轴转动连接,使第一气缸杆与第一推板1211之间形成可绕该销轴摆动连杆结构,在以上结构中,对第一推板1211采用推的方式使其摆动,但是第一气缸杆同样可以对第一推板1211进行拉拽的动作(主要看第一气缸杆与第一推板的连接角度与其在第一支架上固定的位置),第一推板1211从与箱底的摇盖151接触之后,对其进行拉拽使其张开,既可以保证包装箱在下落的过程中不会受到阻碍,同时也可以为后期的折叠顺序做准备工作。
在此提供一种第一推板的具体结构,所述第一推板的初始位置与水平面具有倾斜角度,其翻转的极限位置为水平。
第一推板1211为平板,在平板的一端设置与第一支架1212连接的销轴孔12111,在销轴孔12111下方设置有与第一气缸杆连接的耳板12112,第一推板的初始位置与水平面具有倾斜角度,这样设置在对摇盖进行拉拽时,与摇盖表面的接触面积更大,摩擦力更大,更好使其扩张。在此设定翻转的极限位置为水平,因为在第一推板1211在拉拽摇盖151之外还要与支撑板111配合承载物料140,需要保证物料静止不动,因此水平位置为最佳位置。
为了保证物料140不受震动,可以在第一推板表面设置减震缓冲层(例如橡胶、海绵等),在此不做限定。
在此提供一种与第一扩展板配合使用的、只作为将箱底摇盖拉开的第二扩张板122的具体结构,所述第二扩张板包括第二推板1221、第二气缸1222、第二支架1223,第二气缸固定在第二支架上、推动第二推板前后滑动。
第二支架1223可以与第一支架1212固定连接,或者连接在支撑板111的底座113上,在此不做限定。优选的是将第二支架与第一支架固定连接,在第一支架移动时可以减少第二扩张板的动作,第二气缸1222只需要带动第二推板1221做伸缩就可以,同时还不与折叠机构130干涉,让结构更加紧凑。
第二推板1221的具体结构在此不做限定,可以是倾斜板、水平板或是竖直板或是其他波浪形板(有规律无规律的波浪)、亦或是增加了表面粗糙度的各种形式板,在随着第二气缸伸缩时,通过摇盖与第二推板接触,通过表面摩擦力将摇盖扩张拉开。
为了保证摇盖的扩张稳定性,避免摩擦力不够、导致摇盖不能扩张到指定位置,现提供一种第二推板1221的具体结构,所述第二推板1221为L形板,L形板短边竖直向上,长边与第二气缸杆连接。
L形的第二推板只是大致形状,只要设定竖直的短边(该短边只是为了有效阻止摇盖从第二推板上滑落,可以是其他的角度、形式、不拘泥于各附图上结构),因为规则的形状好加工,因此附图中的第二推板1221为标准的L形板;在实际使用中,L形板短边在摇盖151因摩擦力不够下滑时,起到阻挡的作用。起该作用的结构还可以是在第二推板1221表面设置增大摩擦力等结构。
在此提供一种折叠耳的具体结构,所述折叠耳131包括折叠耳板1311、第三气缸1312、第三支架1313;折叠耳板1311铰接在第三支架1313上,第三气缸固定在第三支架上、推动折叠耳以其铰接点、由下向上翻转;所述折叠耳板向上翻转的极限位置为水平。
因为该折叠耳板1311在将自然垂落的摇盖151托起的同时还需要将物料140托住,保证物料140水平静止,因此其极限翻转位置为水平。
另外,折叠耳板1311还作为第二道封箱的过渡运输装置,因此在所述折叠耳板1311上设置多根辊子13111,多根辊子彼此平行,与包装箱150滑动方向垂直。
辊子13111彼此之间可以没有间隙并排设置,另外可以将多根辊子13111有间隙的设置,多根辊子13111距离相同,辊子13111之间的空隙用板来填补,避免包装箱体被卡住。等间距的辊子13111扣合在两板之间,其中辊子13111穿过上板的孔洞,辊子13111上表面与包装箱150底接触。
在折叠耳板1311后方设置滑板132,滑板132分为带有辊子13111部分以及不带辊子13111部分,带辊子13111部分对包装箱体做一个助力,确保包装箱150不会滑过界,使摇盖151逐渐缓慢的扣合。
为了保证第一推板1211与支撑板111的铰接平稳,在此提供一种支撑板111的优选结构,所述支撑板111上对应第一推板位置设置缺口1111,使支撑板111为工字型。
支撑板111的具体结构可以不限定,但是其与第一推板1211配合,在第一推板1121将摇盖151托起的同时还将托起支撑板111上的物料140,因此为了保证彼此交接的平稳,坐落在支撑板111上的物料140位于最中间,物料140的底部部分位于支撑板的缺口上,缺口的大小最好不要超过物料140底面的二分之一;第一推板1211向上托起物料140时,进入该缺口,将物料托起,支撑板111下落,彼此交接平稳可靠。
在此提供一个升降机构112的具体结构,升降机构包括伸缩杆1121(可以是气压或是液压、亦可以是丝杠机构)以及导向柱1122(保证升降的平稳),伸缩杆1121的下端固定在底座113上,上端与支撑板111连接,至少一根导向柱1122与伸缩杆1121平行设置在支撑板与底座之间。
为了更加方便物料接收,第三支架1313通过螺栓与底座113连接为一体,整体再通过第二丝杠161使其在滑轨160上滑动,滑轨160的设置可以直接将物料接到支撑板111上,不需要人工搬运,节省人力物力,同时也保证物料140在包装箱150底封装前和封装后都静止不受震动干扰,更加安全可靠。
整个封箱中的各机构之间通过PLC控制,箱底折叠封箱过程简单、执行迅速、可靠,在封箱过的同时还为后面的胶带封贴做出预备动作,使整个过程更加流畅、封箱效率高。
上述结构中,整体移载折耳的工作过程如下:
承载座110包括支撑板111,支撑板下方设置升降机构112,升降机构固定在底座113上,被PE封装的锂电池物料140通过移载龙门装置进行抓取移动,且支撑板通过第二丝杠161和滑轨进行平移靠拢移载龙门装置的夹爪机构部位,当夹取被PE封装的锂电池物料140的夹爪机构正对应下方具有支撑板111时,夹爪机构下移将被PE封装的锂电池物料140安放在支撑板111上,放置完成后承载座连同折耳机构复位至撑箱机构位置处;
第一丝杠1214推动第一支架1212在第一底座1215上滑动,滑到指定位置之后,随着包装箱150的下落,其摇盖151与第一推板1211接触,在第一气缸1213的作用下第一推板1211拉动摇盖151在包装箱150下落过程中向外张开;与此同时第二推板1221与另一对摇盖151相接触,第二气缸1222伸缩使此对摇盖同时向外张开,此时包装箱150的四个摇盖151呈十字型随包装箱下落;当包装箱150套在位于支撑板111上的物料140外、包装箱位150同样位于支撑板上时,第二气缸1222继续回缩,让第二推板1221与其拉拽的摇盖151脱离;而第一气缸停止动作,让第一推板1211位于水平,卡入工字型支撑板111的缺口1111中,对物料起到支撑作用、同时将其拉拽的摇盖水平托住;
然后支撑板111下方的升降机构1121下落,让物料140完全由第一推板1211托住,由于第一推板与支撑板之间并无高度落差,因此物料处于静止状态;
此时折叠耳板1311在第三气缸的作用下,由下向上翻转,翻转过程中将第二推板1221放落的摇盖151托住、扣合在包装箱底;然后第一丝杠1214推动第一支架1212在第一底座1215上滑动,使第一推板1211从物料140底部抽出,由于第一推板1211厚度薄,不会对物料造成震动,物料140还是处于静止状态;折叠耳板1311还作为第二道封箱的过渡运输装置,因此在所述折叠耳板1311上设置多根辊子13111,多根辊子彼此平行,与包装箱150滑动方向垂直;
因此包装箱沿着滑板滑动,进入八字导向杆之间,随着滑动自然下垂的摇盖151逐渐回扣、压在第一到封箱下面形成第二道封箱,完成封箱;
封箱之后的包装箱底面需要粘胶条,继续下一工序,整个箱底封箱过程物料始终处于静止状态,无震动干扰;装有物料的包装箱在滑动过程中同样速度平稳无震动,始终保证物料的安全。
在本发明中,物料(例如:经过塑封之后的锂电池)通过其他机构运送到支撑板111上,在支撑板111上完成箱底的封箱,在箱底的封箱过程中位于支撑板上的物料始终处于静止,没有震动、不用抬高等动作,既保证了物料的安全性,同时降低了工作强度。
上述结构的自动移载折耳装置的整个过程完全实现了自动化,避免了人员繁琐的手动操作,包装箱从上方扣入罩住容纳物,在包装箱下端开口进行折盖,避免容纳物不易搬动、产生震动过重时,搬运到包装箱内费力,节约人力,折盖效率高;尤其适合锂电池的在装箱过程中的箱底封装。
如图40-图43所示,将初步包装的纸箱进行顶部和底部封箱后进行贴标的自动封箱贴标装置80;自动封箱贴标装置80包括:将初步包装的纸箱进行底部和顶部使用胶带进行一字封箱的自动一字封箱机构8000;将底部和顶部已一字封箱的纸箱再进行工字封箱的自动工字封箱机构8010;将底部和顶部已工字封箱的纸箱进行自动贴标的自动贴标机构8020;自动一字封箱机构8000的进料端与移载折耳机构的出料端对接,其出料端与自动工字封箱机构8010的进料端对接;自动工字封箱机构8010的出料端与自动贴标机构8020的进料端对接。
一字封箱机构由底架一8001、两个相对应的皮带传动机构8003、位于两个皮带传动机构8003之间底部胶带封箱的胶带封箱器一8004、固定在底架一8001上的顶部封箱框架8011、固定在顶部封箱框架8011一侧的顶部折耳装置8014、固定在顶部封箱框架8011另一侧且进行顶部胶带封箱的胶带封箱器二8012,底架一8001上具有多个传送辊8002便于纸箱行走,在两个皮带传动机构8003的上方安装有纸箱定位导向轮8013,顶部折耳装置8014的下方安装八字状折耳杆8015,顶部折耳装置8014具有安装架8009、丄字型折耳头8007和气缸8008,丄字型折耳头8007销轴铰接在安装架8009的前端,安装架8009后端与顶部封箱框架8011固定,气缸8008安装在安装架内,气缸8008与丄字型折耳头8007连接,丄字型折耳头8007的横向部前端具有向上翘起的封箱板8006;八字状折耳杆8015在安装架的下方,且位于丄字型折耳头8007后方;待顶部封箱的纸箱位于底架一的前端时,先通过向上翘起的封箱板进行对纸箱顶部横向方向上的后端耳片进行下折,再用气缸往复推动丄字型折耳头一次进行将纸箱顶部横向方向上的前端耳片进行下折,然后在两个皮带传动机构的作用下纸箱向后方行走,此时纵向方向上的两耳片在八字状折耳杆作用下被下压折叠,胶带封箱器一对已折耳的纸箱底部进行胶带一字封箱,底部封箱后通过胶带封箱器一的裁刀对胶带进行裁切,同时纸箱顶部刚被折耳的部位进入胶带封箱器二区域,从而胶带封箱器二对已折耳的纸箱顶部进行胶带一字封箱,顶部封箱后通过胶带封箱器二的裁刀对胶带进行裁切,从而完成纸箱和底部进行一字封箱,封箱完成后由传送辊的同步转动送出。两个皮带传动机构之间的距离由伺服电机驱动滚珠丝杠进行调节;顶部封箱框架的高低调节由伺服电机驱动滚珠丝杠进行调节。
工字封箱机构8010由底架二8014、上传送封箱机构8015和下传送封箱机构8016,上传送封箱机构8015和下传送封箱机构8016均由传送带式传送机构8017和四个胶带封箱器三8018构成,其中两个分别固定在传送带式传送机构一端的两侧,另两个分别固定在传送带式传送机构另一端的两侧,一字封箱的纸箱位于上传送封箱机构和下传送封箱机构之间进行行走,由传送带式传送机构传动行走,在行走过程进行将一字封箱胶带的两端进行胶带封箱,封箱后由裁刀自动进行胶带裁切。
自动贴标机构8020包括具有多根传送辊8022的底架三8021和贴标机构,贴标机构具备标签逐个自动输送机8023、贴标气缸8024和贴标推板8025;底架三上的传送辊将工字封箱的纸箱传送至贴标机构处,并由升起挡板进行停止纸箱行走,此时贴标机构运作,标签逐个自动输送机将一标签放置于贴标推板和纸箱之间,然后贴标气缸动作推动贴标推板进行裁切标签和压紧贴合固定标签。
本发明不局限于上述最佳实施方式,任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品,但不论在其形状或结构上作任何变化,凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案,均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锂电池自动打包设备,其特征在于,包括:
将多层堆叠的锂电池物料传送上料的自动上料装置;
将泡棉分区堆叠存储的泡棉料仓;
将传送至自动上料装置末端的锂电池物料、以及泡棉料仓内的泡棉进行抓取后移载传送的物料移载龙门装置;
将物料移载龙门装置传送过来的锂电池物料进行PE袋封装的PE袋自动封装装置;
将折叠纸箱分区堆叠存储的纸箱料仓;
将折叠纸箱从纸箱料仓内取出并撑开折叠纸箱后移载至被PE袋封装的锂电池物料放置处的纸箱移载龙门装置;
将PE袋封装的锂电池物料连同泡棉初步包装在纸箱内的自动移载折耳装置;
将初步包装的纸箱进行顶部和底部封箱后进行贴标的自动封箱贴标装置;
PE袋自动封装装置与自动上料装置之间构成将PE袋封装的锂电池物料连同泡棉初步包装在纸箱内的初步包装区,PE袋自动封装装置旁侧设置纸箱料仓;初步包装区的一侧设置泡棉料仓,其另一侧设置自动封箱贴标装置;PE袋自动封装装置的移载平台和自动移载折耳装置均安装在初步包装区,自动移载折耳装置上的初步包装箱输出位置与自动封箱贴标装置的封箱入口对接,物料移载龙门装置和纸箱移载龙门装置并列固定于初步包装区的上方,纸箱移载龙门装置的位置在自动封箱贴标装置的封箱入口的上方。
2.根据权利要求1所述的一种锂电池自动打包设备,其特征在于,自动上料装置包括横向皮带传送机构、纵向辊式传送机构和横向辊式传送机构;横向皮带传送机构、横向辊式传送机构相互并列平行设置,横向皮带传送机构的出料端、横向辊式传送机构的进料端均与纵向辊式传送机构对应设置;纵向辊式传送机构的底部框架内中部固定有纵向传送平移机构;纵向辊式传送机构和横向辊式传送机构上的多根传送辊分别由设置于底部框架内的驱动机构进行驱动而实现同步旋转传送;纵向传送平移机构的滑动平台上和横向辊式传送机构的出料端底部框架中部均固定有举升机构;举升机构的顶部举升条贯穿纵向辊式传送机构的辊与辊之间和横向辊式传送机构的辊与辊之间;滑动平台上的举升机构举升条外侧端固定有限位条,横向辊式传送机构的出料端还设置有用于检测待包装的锂电池尺寸的两组尺寸测量机构一和物料挡板。
3.根据权利要求1所述的一种锂电池自动打包设备,其特征在于,泡棉料仓包括底座台、固定于底座台的台面板上的若干个泡棉存放装置,泡棉存放装置包括升降气缸一、位于升降气缸一上方的面板一、位于面板一上方的面板二,升降气缸一的活塞杆贯穿底座台的台面板后与面板一底部的支撑板固定,支撑板通过支撑柱与面板一底部相连固定;面板一和面板二的后侧均具有一调节槽一,调节槽一的左右两侧具有调节通孔,两个调节通孔和一调节槽一内均具有竖直设置的调节板,面板一和面板二的前侧竖直固定有定位板,面板一和面板二上的定位板和调节板围设构成堆叠放置泡棉板的存放空间,面板一和面板二底部均固定有纵向平移调节机构一和横向平移调节机构一,纵向平移调节机构一与调节通孔内的调节板底端固定,横向平移调节机构一与调节槽一内的调节板固定,面板一和面板二均设置尺寸测量机构二,底座台的台面板上具有多个导向孔和固定于导向孔位置的导向套,导向套和导向孔合并的通道内穿入有导向柱,导向柱顶端与面板一底面固定。
4.根据权利要求1所述的一种锂电池自动打包设备,其特征在于,PE袋封装装置包括机架,机架内具有出膜机构、抽真空机构及移动物料装置,其中,移动物料装置,其具有载体,载体内具备下拉机构、热封机构、裁断机构及开口机构;
下拉机构,具备夹持装置及升降装置,夹持装置具有动力缸,动力缸包括缸筒和活塞杆,其缸筒上转动连接有夹块,并以活塞杆推动合并夹块以夹紧PE膜,升降装置,用以升降夹持装置;
热封机构,具备热风刀、第一固定机构及动力机构,动力机构推动热风刀以密封PE膜端口;
裁断机构,包括裁刀、第二固定机构及动力机构,动力机构推动裁刀裁断PE膜;
开口机构,包括真空吸盘、第三固定机构及动力机构,第三固定机构上固定有真空吸盘;
载体包括框架型本体及移动机构,本体底部设置有底板,底板上安装有物料升降机构,其具有托板及动力机构,动力机构包括动力缸及导轨,动力缸活塞杆端部与托板固定,动力缸周侧均布导轨且导轨端部连接托板,移动机构具备X向及Y向滑轨及动力部,其中X向滑轨顺本体底部框架梁延伸,Y向滑轨垂直于X向滑轨固定在本体底部框架上,动力部包括伺服电机、丝杠及螺母座,其中X向滑轨的螺母座上安装Y向滑轨的动力部,Y向滑轨的动力部中螺母座与本体连接,载体上还包括裁刀机构、开口机构及热封机构的高度调节装置;
托板两侧向上延伸且与上方第三安装板连接,以升降开口机构。
5.根据权利要求1所述的一种锂电池自动打包设备,其特征在于,移载折耳装置包括承载座、撑箱机构、折叠机构;
承载座包括支撑板,支撑板下方设置升降机构,升降机构固定在底座上,物料安放在支撑板上;
撑箱机构包括第一扩张板、第二扩张板;第一扩张板与第二扩张板彼此呈十字、以承载座为中心缩放,将套向物料的包装箱底的四摇盖撑成外张十字型、扣在支撑板上;
支撑板下降、其中一对摇盖以及物料停留在第一扩张板上,第二扩张板撤回使另一对摇盖自然下垂;
折叠机构包括折叠耳、滑板、八字导向杆、托箱板;折叠耳从自然下垂的摇盖下方向上托起该摇盖形成第一道封箱;同时使摇盖停留的第一扩张板撤回、让该对摇盖自然下垂在折叠耳的两侧;
滑板设置在折叠耳的一侧;八字导向杆位于滑板下方,大开口指向折叠耳、小开口在滑板下方、与滑板之间具有出口;
形成第一道封箱的包装箱沿滑板从八字导向杆的大开口滑向小开口;八字导向杆使自然下垂的摇盖相对逐渐扣合,包装箱从出口处滑出至托箱板,在第一道封箱下方形成第二道封箱,完成箱底封箱;
折叠耳与底座上连接为一体,整体再通过第二丝杠使其在滑轨上滑动。
6.根据权利要求5所述的一种锂电池自动打包设备,其特征在于,折叠耳包括折叠耳板、第三气缸、第三支架;折叠耳板铰接在第三支架上,第三气缸固定在第三支架上、推动折叠耳板以其铰接点、由下向上翻转;所述折叠耳板向上翻转的极限位置为水平,第三支架通过螺栓与底座连接为一体,整体通过第二丝杠使其在滑轨上滑动;第一扩张板包括第一推板、第一支架、第一气缸、第一丝杠、第一底座;第一推板通过销轴连接在第一支架上,第一气缸固定在第一支架上、第一气缸杆推动第一推板以销轴为轴翻转;第一支架由第一丝杠推动在第一底座上滑动;第二扩张板包括第二推板、第二气缸、第二支架,第二气缸固定在第二支架上、推动第二推板前后滑动。
7.根据权利要求1所述的一种锂电池自动打包设备,其特征在于,物料移载龙门装置包括龙门框架一、纵向平移机构一和横向平移机构一;纵向平移机构一安装于龙门框架一的纵向梁上,横向平移机构一安装于纵向平移机构一的平移滑块上,横向平移机构一的平移滑块底面固定有升降调节机构,升降调节机构的底部具有旋转调节机构,旋转调节机构的底部固定有自动抓取机构,自动抓取机构的侧部固定有升降气缸二,升降气缸二的活塞杆底部固定有旋转气缸,旋转气缸的旋转部安装有活动板,活动板上具有用于从泡棉料仓内拿取泡棉板的吸盘一。
8.根据权利要求1所述的一种锂电池自动打包设备,其特征在于,纸箱移载龙门装置包括龙门框架二、纵向平移机构二和横向平移机构二;纵向平移机构二通过平移架安装于横向平移机构二的滑块上,纵向平移机构二的平移滑块上固定有Z轴平移机构一,Z轴平移机构一的平移滑块上固定Z轴平移机构二,Z轴平移机构二的平移滑块上固定有仅一次旋转90°的旋转机构,旋转机构的旋转板上固定有纵向板,纵向板的底面分别安装有旋转电机和用于从纸箱料仓内拿取折叠纸箱的吸盘二,旋转电机的旋转轴上固定有纵向平移机构三;纵向平移机构三的平移滑块顶面固定有与吸盘二对应的吸盘三,旋转电机旋转使得纵向平移机构三向下旋转,而吸盘二和吸盘三分离撑开折叠的纸箱,形成纸箱内的存放空间,纵向平移机构三回转的极限位置为水平。
9.根据权利要求1所述的一种锂电池自动打包设备,其特征在于,自动封箱贴标装置包括:
将初步包装的纸箱进行底部和顶部使用胶带进行一字封箱的自动一字封箱机构;
将底部和顶部已一字封箱的纸箱再进行工字封箱的自动工字封箱机构;
将底部和顶部已工字封箱的纸箱进行自动贴标的自动贴标机构;
自动一字封箱机构的进料端与移载折耳机构的出料端对接,其出料端与自动工字封箱机构的进料端对接;自动工字封箱机构的出料端与自动贴标机构的进料端对接。
10.根据权利要求1所述的一种锂电池自动打包设备,其特征在于,纸箱料仓包括框架体、以及分布在框架体内的多个放置台板,放置台板上安装有多根滚动辊,放置台板一旁侧和后侧均设置有调节槽二,放置台板的另一旁侧以及前侧两端部均固定有挡板,调节槽二内置设有调节挡板,放置台板的底部固定有分别驱动各调节挡板调节的纵向平移调节机构二和横向平移调节机构二,纵向平移调节机构二与放置台板后侧调节槽二内的调节挡板固定相连,横向平移调节机构二与放置台板一旁侧调节槽二内的调节挡板固定相连。
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