CN109178974B - 一种自动上料装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种自动上料装置，包括进料机构和推进机构；所述推进机构包括旋转轮，所述旋转轮的外壁轴向等间距地开设有入料槽，所述入料槽内活动卡设有推块，所述推块的内端通过弹性件与入料槽内壁连接，位于弹性件一端的推块上安装有挡柱；所述进料机构包括进料斗、连接筒，所述进料斗的底端通过排料斗与连接筒的侧壁连接，并与连接筒的内腔连通；所述连接筒的一侧固接有外端面呈螺旋状的螺旋罩；所述连接筒、螺旋罩一同套设在位于推块一端的旋转轮上，螺旋罩的螺旋外端面与所述挡柱相切。本装置能够实现将凌乱的物料进行排序，通过推进机构的旋转实现推块的蓄力、释放，将整齐排列的铝壳推送到上料工位，减轻了劳动，提高了生产效率。

Description

一种自动上料装置
技术领域
本发明涉及一种机械装置，具体而言涉及一种锂电池圆柱铝壳的自动上料装置。
背景技术
锂离子圆柱电池的生产过程涉及圆柱铝壳的上料工序，目前的上料方式主要有两种：一是将圆柱铝壳在料盒内整齐堆叠多层，然后再将料盒送至上料工位；二是在一个托盘内具有若干个凹槽用于放置铝壳，每个托盘只放置一层铝壳，然后再将托盘进行堆叠并送至上料工位。
以上两种方法存在共同的缺陷是：由于铝壳是圆柱体，易于滚动，若想将其进行整齐堆叠或者排列，都需要耗费较大的精力；另外，上述料盒或者托盘在转移至上料工位的时候，会出现因抖动而造成铝壳排序紊乱的情况，不仅会造成铝壳定位不准，而且也会影响后续圆柱电芯入壳的效率。
针对上述缺陷，本发明提出了一种圆柱锂电池铝壳的自动上料装置，本装置适用于连续式生产，能够显著提高圆柱锂电池的生产效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锂自动上料装置，来料圆柱铝壳不需排列，进料机构能够实现将凌乱的铝壳进行排序，推进机构依靠自身的旋转运动，能够实现推块的蓄力、释放，将整齐排列的铝壳推送到移载线上，由其将铝壳送至上料工位。整个过程减少了人工的干预程度，可大大提高生产效率。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种自动上料装置，包括进料机构和推进机构；
所述推进机构包括旋转轮，所述旋转轮的外壁轴向等间距地开设有入料槽，所述入料槽内活动卡设有推块，所述推块的内端通过弹性件与入料槽内壁连接，位于弹性件一端的推块上安装有挡柱；
所述进料机构包括进料斗、连接筒，所述进料斗的底端通过排料斗与连接筒的侧壁连接，并与连接筒的内腔连通；所述连接筒的一侧固接有外端面呈螺旋状的螺旋罩；
所述连接筒、螺旋罩一同套设在位于推块一端的旋转轮上，螺旋罩的螺旋外端面与所述挡柱相切。
进一步方案，还包括用于输送物料的移载线，所述移载线的外表面上等间距地设有下料槽；所述下料槽与所述入料槽的出口端相配合连接。
进一步方案，所述挡柱活动安装在推块上，并绕其自身中心轴线进行旋转。
为了防止挡柱的磨损，使挡柱可绕着其自身中心轴线进行旋转，从而使螺旋罩的螺旋而与挡柱相切转动时，挡柱能自由转动，避免了螺旋罩对挡柱的摩擦。
进一步方案，所述进料斗的内部通过安装轴安装有进料轮，所述安装轴的端部连接有进料电机，进料电机驱动进料轮在进料斗内部转动。
更进一步方案，所述进料轮包括进料轮本体，所述进料轮本体的外圆周上沿其长度方向布设有螺旋状的叶轮，相邻叶轮之间形成轮槽。
优选的，所述叶轮的外顶端的截面是由短齿边和长齿边组成的弧形喇叭状。
最优的，所述排料斗的排料入口与轮槽连通，排料斗的排料出口与所述连接筒上的螺旋罩起始端位于同一水平线。
进一步方案，所述进料轮的材料为非金属材质。如塑料、木材、硬质橡胶等，防止进料轮对圆柱铝壳等物料造成磨损。
进一步方案，所述旋转轮的端部与旋转电机连接；所述弹性件为弹簧。
进一步方案，所述旋转轮和移载线均为间歇式运行。
即本发明中控制旋转轮和移载线转动的电动机是在运行一段时间或距离之后，自动停止转动，一段时间后再自动启动运行，这样反复进行就是间歇运行。主要是通过电动机中控制器进行设置。本发明中控制旋转轮的旋转电机每次转动一个入料槽的角度后即停止，而控制移载线的驱动电机每次运行一个下料槽的距离后即停止。从而实现使进入入料槽中的物料通过推块而挤出落入下料槽中，最终被送到上料工位处。
本发明的装置主要适合锂电池圆柱铝壳的自动排料、出料的上料操作，同样也适用于其他领域的圆柱状物料的排序、出料操作。
在初始状态下，人工将来料圆柱铝壳直接倒入进料斗中，此时进料电机带动进料轮旋转，圆柱铝壳在进料轮的拨动下进入轮槽中；圆柱铝壳随轮槽旋转到排料斗的排料入口处时，依靠其自身的重力作用而从轮槽中脱落入排料斗中。
此时的推进机构还未开始运动，排料斗的排料出口与所述连接筒上的螺旋罩的起始端位于同一水平线。即位于排料出口正下方的入料槽中弹簧处于放松状态，入料槽另一端全被推块所占据，排料斗中的圆柱铝壳无法从排料出口进入入料槽中。
当排料斗内排满圆柱铝壳后，其排料入口的区域也被圆柱铝壳占据，轮槽内的圆柱铝壳将无法再进入排料斗，则圆柱铝壳将继续留在轮槽内随着进料轮进行旋转。
当排料斗内存在一些圆柱铝壳后，此时推进机构中的旋转电机带动旋转轮运动，当其向螺旋罩的旋转反方向转动一个入料槽的角度后，此时的排料出口正下方的入料槽由于被螺旋罩原先的位置向弹簧方向挤压而空出，则圆柱铝壳将迅速进入入料槽中并排好；与此同时，压缩的弹簧将得到释放，并迫使推块向外移动，从而将入料槽中的圆柱铝壳一同推入位于入料槽出口端的移载线中的下料槽中。
移载线由步进电机驱动，其也是间歇式运行，即每次运动一个下料槽的距离，将下一个下料槽空出而对齐入料槽的出口端，继续转动，从而将其上的圆柱铝壳送入后端的圆柱铝壳上料工位。
完成圆柱铝壳的推出后，旋转轮继续运动一个入料槽的角度，进行下一轮的压缩弹簧的释放作业；针对已释放的弹簧，推块上的挡柱与螺旋罩的螺旋外端面相切，随旋转轮的旋转运动而逐渐实现弹簧的蓄力动作。
本发明在整个运动过程中，进料机构中的进料斗、连接筒、螺旋罩均保持固定；二、弹簧释放后，即推动推块将圆柱铝壳推出入料槽后，旋转轮继续转动时，该弹簧会逐渐被压缩，进行蓄力；
本发明中排料斗的长度可根据实际需要来缓存圆柱铝壳等物料的量来设置，先将进料轮运动一段时间，使排料斗内存有一些圆柱铝壳，然后再启动推进机构中的旋转轮，从而可实现连续不间断的出料。
本发明的自动上料装置有以下优势：
1、本装置无需特别关注圆柱铝壳等物料的来料状态，减少了人工干预程度，提升了生产效率；
2、本装置中进料轮的叶轮具有一定的旋转角度，能够减少圆柱铝壳进入轮槽时受到的损伤；而叶轮的外顶端的截面是由短齿边和长齿边组成的弧形喇叭状，其中长齿边的作用是拨动进料斗内堆积的物料，短齿边的作用是将物料扣入轮槽内进行输送。
3、推进机构中的弹簧能够实现连续的蓄力、释放，整个过程简单可控，稳定性好；
4、本装置可实现连续不间断的出料，避免了传统方法中需要料盒或者托盘的上料、转移、空盘回收等工序，节省了生产成本。
5、本装置相较于传统的铝壳上料装置而言，取消了料盒或者托盘的上料、转移、空盘回收等工序，提高了生产效率、节省了生产成本。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明中进料机构的主视图；
图3是本发明中进料机构的侧视图；
图4是本发明中进料轮的结构示意图；
图5是本发明中进料斗、进料轮、排料斗的配合示意图；
图6是本发明中推进机构的三维结构示意图；
图7是本发明中推进机构和螺旋罩的配合示意图；
图8是本发明中移载流水线的结构示意图。
图中零部件的标号如下：
进料机构-10，进料斗-101；连接筒-102；螺旋罩-103；进料斗-101；连接筒-102；螺旋罩-103；进料轮-104：短齿边-1041、长齿边-1042、轮槽-1043、进料轮本体-1044、叶轮-1045；安装轴-105；进料电机-106；排料斗-107：排料入口-1071、排料出口-1072；推进机构-20，旋转轮-201：入料槽-2011、弹簧-2012、推块-2013、挡柱-2014；旋转电机-202；移载线-30，下料槽-301；圆柱铝壳-40。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明：
如图1所示，一种自动上料装置，包括进料机构10和推进机构20；
如图6所示，所述推进机构20包括旋转轮201，所述旋转轮201的外壁轴向等间距地开设有入料槽2011，所述入料槽2011内活动卡设有推块2013，所述推块2013的内端通过弹性件与入料槽2011内壁连接，位于弹性件一端的推块2013上安装有挡柱2014；
进一步方案，所述挡柱2014活动安装在推块2013上，并绕其自身中心轴线进行旋转。使螺旋罩的螺旋而与挡柱相切转动时，挡柱能自由转动，避免了螺旋罩对挡柱的摩擦。
如图2-5所示，所述进料机构10包括进料斗101、连接筒102，所述进料斗101的底端通过排料斗107与连接筒102的侧壁连接，并与连接筒102的内腔连通；所述连接筒102的一侧固接有外端面呈螺旋状的螺旋罩103；
进一步方案，所述进料斗101的内部通过安装轴105安装有进料轮104，所述安装轴105的端部连接有进料电机106，进料电机106驱动进料轮（104）在进料斗101内部转动。
更进一步方案，所述进料轮104包括进料轮本体1044，所述进料轮本体1044的外圆周上沿其长度方向布设有螺旋状的叶轮1045，相邻叶轮1045之间形成轮槽1043。
优选的，所述叶轮1045的外顶端的截面是由短齿边1041和长齿边1042组成的弧形喇叭状。
如图7所示，所述连接筒102、螺旋罩103一同套设在位于推块2013一端的旋转轮201上，螺旋罩103的外端面与所述挡柱2014相接触。
最优的，所述排料斗107的排料入口1071与轮槽1043连通，排料斗107的排料出口1072与所述连接筒102上的螺旋罩103起始端位于同一水平线。
进一步方案，如图8所示，还包括用于输送物料的移载线30，所述移载线30的外表面上等间距地设有下料槽301；所述下料槽301与所述入料槽2011的出口端相配合连接。
移载线30的作用是将排布整齐的圆柱铝壳40送至后端的铝壳上料位，其中下料槽301用于存放被推块推出的物料。
本装置中入料槽2011和下料槽301的宽度大小与圆柱铝壳40相匹配，从而使凌乱的圆柱铝壳40整齐地进行排布，直到送到上料工位。
进一步方案，所述进料轮104的材料为非金属材质。如塑料、木材、硬质橡胶等，防止进料轮对圆柱铝壳等物料造成磨损。
进一步方案，所述旋转轮201的端部与旋转电机202连接；所述弹性件为弹簧2012。
进一步方案，所述旋转轮201和移载线30均为间歇式运行。
本装置可将推进机构的入料槽的出口端安装在圆柱铝壳的上料工位前端，最佳地是通过移载线30进行输送至上料工位。
本实施例以输送锂电池圆柱铝壳为例来说明本装置的操作过程，但实际上，本装置不仅仅适用于圆柱铝壳，还适用于其他领域的圆柱状物料的排序、出料操作。具体过程如下：
1、在初始状态下，人工将来料圆柱铝壳40直接倒入进料斗101中，此时开启进料电机106，带动进料轮104旋转，堆积在进料斗101中的圆柱铝壳40经进料轮104的长齿边1042的拨动，然后经其短齿边1041将圆柱铝壳40扣入轮槽1043内。圆柱铝壳40随轮槽1043旋转到排料斗107的排料入口1071处时，依靠其自身的重力作用而从轮槽1043中脱落入排料斗107中。
此时由于推进机构20还未开始运动，排料斗107的排料出口1072与所述连接筒102上的螺旋罩103的起始端位于同一水平线。即位于排料出口1072正下方的入料槽2011中弹簧2012处于放松状态，入料槽2011另一端全被推块2013所占据，故排料斗107中的圆柱铝壳40无法从排料出口1072进入入料槽2011中。圆柱铝壳40将继续留在轮槽1043内随着进料轮104进行旋转。
当排料斗107内存有一定量的圆柱铝壳40后，此时推进机构20中的旋转电机202带动旋转轮201运动，当其向螺旋罩103的旋转反方向转动一个入料槽2011的角度停止，此时的排料出口1072正下方的入料槽2011由于被螺旋罩103原先螺旋终点位置向弹簧方向挤压而空出，则排料斗107内的圆柱铝壳40将迅速进入入料槽2011中并排好；与此同时，该入料槽2011中的原被压缩的弹簧2012将得到释放，并推动推块2013向外移动，从而将入料槽2011中的圆柱铝壳一同推入位于入料槽2011出口端的移载线30中的下料槽301中。
完成圆柱铝壳40的推出后，旋转轮201继续运动一个入料槽的角度，进行下一轮的压缩弹簧的释放作业；针对已释放的弹簧，推块2013上的挡柱2014与螺旋罩103的螺旋外端面相切，随旋转轮201的旋转运动而逐渐实现弹簧的蓄力动作。
移载线30由步进电机驱动，其也是间歇式运行，即每次运动一个下料槽301的距离，将下一个下料槽301空出而对齐入料槽2011的出口端，继续转动，从而将其上的圆柱铝壳送入后端的圆柱铝壳上料工位。
本发明中螺旋槽103的螺旋外端面与所有推块2013上的挡柱2014相切，并从其螺旋外端面起始端到终止端的螺旋方向依次对挡柱2014逐渐挤压，实现对弹簧2012进行蓄力，旋转轮201向螺旋罩103的旋转反方向转动一个入料槽2011的角度停止时，挤压程度最大的弹簧2012转动到螺旋槽103的螺旋外端面起始端，弹簧2012被释放而伸长，在这释放过程中，圆柱铝壳40快速进入入料槽2011中，最终被弹簧2012推块2013向外移动进入移载线30中的下料槽301中
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种自动上料装置，其特征在于：包括进料机构（10）和推进机构（20）；
所述推进机构（20）包括旋转轮（201），所述旋转轮（201）的外壁轴向等间距地开设有入料槽（2011），所述入料槽（2011）内活动卡设有推块（2013），所述推块（2013）的内端通过弹性件与入料槽（2011）内壁连接，位于弹性件一端的推块（2013）上安装有挡柱（2014）；
所述进料机构（10）包括进料斗（101）、连接筒（102），所述进料斗（101）的底端通过排料斗（107）与连接筒（102）的侧壁连接，并与连接筒（102）的内腔连通；所述连接筒（102）的一侧固接有外端面呈螺旋状的螺旋罩（103）；
所述连接筒（102）、螺旋罩（103）一同套设在位于推块（2013）一端的旋转轮（201）上，螺旋罩（103）的外端面与所述挡柱（2014）相接触。
2.根据权利要求1所述的一种自动上料装置，其特征在于：还包括用于输送物料的移载线（30），所述移载线（30）的外表面上等间距地设有下料槽（301）；所述下料槽（301）与所述入料槽（2011）的出口端相配合连接。
3.根据权利要求1所述的一种自动上料装置，其特征在于：所述挡柱（2014）活动安装在推块（2013）上，并绕其自身中心轴线进行旋转。
4.根据权利要求1所述的一种自动上料装置，其特征在于：所述进料斗（101）的内部通过安装轴（105）安装有进料轮（104），所述安装轴（105）的端部连接有进料电机（106），进料电机（106）驱动进料轮（104）在进料斗（101）内部转动。
5.根据权利要求4所述的一种自动上料装置，其特征在于：所述进料轮（104）包括进料轮本体（1044），所述进料轮本体（1044）的外圆周上沿其长度方向布设有螺旋状的叶轮（1045），相邻叶轮（1045）之间形成轮槽（1043）。
6.根据权利要求5所述的一种自动上料装置，其特征在于：所述叶轮（1045）的外顶端的截面是由短齿边（1041）和长齿边（1042）组成的弧形喇叭状。
7.根据权利要求5所述的一种自动上料装置，其特征在于：所述排料斗（107）的排料入口（1071）与轮槽（1043）连通，排料斗（107）的排料出口（1072）与所述连接筒（102）上的螺旋罩（103）起始端位于同一水平线。
8.根据权利要求4所述的一种自动上料装置，其特征在于：所述进料轮（104）的材料为非金属材质。
9.根据权利要求1所述的一种自动上料装置，其特征在于：所述旋转轮（201）的端部与旋转电机（202）连接；所述弹性件为弹簧（2012）。
10.根据权利要求2所述的一种自动上料装置，其特征在于：所述旋转轮（201）和移载线（30）均为间歇式运行。
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