CN109384043A - 一种卷绕机自动摆盘装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种卷绕机自动摆盘装置，包括机架、空料盘输送机构、满料盘输送机构、移动模组、料盘吸取机构和电芯吸取机构，空料盘输送机构将机架前方多个层叠放置的空料盘输送到机架内部的空料盘放置工位，料盘吸取机构依次吸取空料盘放置工位中最上层的空料盘输送到满料盘输送机构的装电芯工位，电芯吸取机构往空料盘中装电芯，配合卷绕机使用能快速把蓝牙和方形电芯自动转入料盘中，自动化程度高，适用范围广，无需人工操作、效率块，避免发生人为损坏电芯和放错位置的现象，降低加工制造成本和管理成本，从而提高企业效益和市场竞争力，促进了锂电池加工制造行业发展，产生了优良社会效益。

Description

一种卷绕机自动摆盘装置

技术领域

本发明涉及电芯制造领域，具体涉及一种卷绕机自动摆盘装置。

背景技术

用于生产蓝牙和方形电芯的卷绕机在完成电芯卷绕加工后，电芯的收纳方式是通过人工拿取电芯逐一放到空料盒中来完成的，这种方式的缺点在于劳动强度大，自动化程度低，工人不仅要逐一拿取电芯，而且还要搬运料盘，还容易放错位置和损坏电芯，装料工时非常长，不能与卷绕机的生产速度相配备，一台卷绕机往往要配3～4个装料工人，最终导致生产效率低下，成本升高，降低了产品的竞争优势。

发明内容

针对现有技术电芯装盘存在的效率低下、耗时长、成本高等问题，本发明提供了一种卷绕机自动摆盘装置，具体技术方案如下：

一种卷绕机自动摆盘装置，包括机架、空料盘输送机构、满料盘输送机构、移动模组、料盘吸取机构和电芯吸取机构，机架下方右侧安装空料盘输送机构，机架下方左侧安装满料盘输送机构，机架中部安装移动模组，移动模组驱动料盘吸取机构、电芯吸取机构前后左右移动，空料盘输送机构将机架前方多个层叠放置的空料盘输送到机架内部的空料盘放置工位，料盘吸取机构依次吸取空料盘放置工位中最上层的空料盘输送到满料盘输送机构的装电芯工位，电芯吸取机构往空料盘中装电芯，待所有空料盘装满电芯，满料盘输送机构输送已装满电芯的多个层叠放置的满料盘从机架内部的装电芯工位输送到机架前方，料盘运动轨迹为凵形。

作为本发明的一种优选方案，所述空料盘输送机构侧方安装料盘扫码枪，料盘扫码枪扫描进入空料盘放置工位中料盘上的识别码，获取识别信息避免放错料盘规格。

作为本发明的一种优选方案，所述识别码为二维码或条形码。

作为本发明的一种优选方案，所述空料盘输送机构包括空盘底板、空盘限位板、空盘承放平台、空盘输送气缸、空盘规整气缸、空盘规整块、空盘升降托爪、空盘竖板、空盘滑轨、空盘螺母、空盘滚珠丝杆和空盘伺服电机，空盘底板安装在机架底部右侧，空盘底板上方左右侧安装两块相隔开的空盘限位板，空盘底板上方后侧安装空盘竖板，空盘竖板、两块空盘限位板之间形成空盘限位区，空盘限位区后部分为空料盘放置工位，空盘输送气缸驱动空盘承放平台移动进入空盘限位区的空料盘放置工位，空盘承放平台用于承放空盘，单边空盘限位板上方安装空盘规整气缸，空盘规整气缸驱动空盘规整块对上层的空料盘进行规整，空盘升降托爪通过空盘滑轨滑动连接空盘竖板，空盘升降托爪的头部伸入空料盘放置工位中，空盘承放平台设有避开空盘升降托爪的头部的避空槽，空盘升降托爪的尾部固定安装空盘螺母，空盘螺母螺纹连接空盘滚珠丝杆，空盘伺服电机通过同步轮组件驱动滚珠丝杆转动。

作为本发明的一种优选方案，所述满料盘输送机构包括满盘底板、满盘限位板、满盘承放平台、满盘输送气缸、第一满盘规整气缸、第一满盘规整块、第二满盘规整气缸、第二满盘规整块、满盘升降托爪、满盘竖板、满盘滑轨、满盘螺母、满盘滚珠丝杆和满盘伺服电机，满盘底板安装在机架底部左侧，满盘底板上方左右侧安装两块相隔开的满盘限位板，满盘底板上方后侧安装满盘竖板，满盘竖板、两块满盘限位板之间形成满盘限位区，满盘限位区后部分为装电芯工位，满盘承放平台用于承放满料盘，满盘输送气缸驱动装满电芯的多个层叠放置的满料盘从装电芯工位移动到机架前方，单边满盘限位板上方分别安装第一满盘规整气缸、第二满盘规整气缸，第一满盘规整气缸、第二满盘规整气缸分别驱动第一满盘规整块、第二满盘规整块从XY轴方向对上层的料盘进行规整，满盘升降托爪通过满盘滑轨滑动连接满盘竖板，满盘升降托爪的头部伸入满盘限位区中，满盘承放平台设有避开满盘升降托爪的头部的避空槽，满盘升降托爪的尾部固定安装满盘螺母，满盘螺母螺纹连接满盘滚珠丝杆，满盘伺服电机通过同步轮组件驱动满盘滚珠丝杆转动。

作为本发明的一种优选方案，所述移动模组包括左右移动模组和前后移动模组，左右移动模组上方安装前后移动模组，前后移动模组后方安装料盘吸取机构和电芯吸取机构，左右移动模组驱动前后移动模组左右移动，前后移动模组驱动料盘吸取机构和电芯吸取机构前后移动。

作为本发明的一种优选方案，所述料盘吸取机构包括料盘升降气缸、料盘吸嘴安装板和料盘吸嘴，料盘升降气缸活塞杆向下伸出连接料盘吸嘴安装板中心处，料盘吸嘴安装板左右侧安装料盘吸嘴，料盘吸嘴至少有两个呈左右镜像对称分布。

作为本发明的一种优选方案，所述电芯吸取机构包括电芯升降气缸、电芯升降板、电芯旋转电机、电芯吸嘴安装板和电芯吸嘴，电芯升降气缸活塞杆向下伸出连接电芯升降板，电芯升降板侧方安装电芯旋转电机，电芯旋转电机输出轴穿过电芯升降板连接电芯吸嘴安装板，电芯吸嘴安装板安装有至少一个电芯吸嘴。

作为本发明的一种优选方案，所述机架上方安装有控制整机运行的电控箱。

本发明的有益效果：自动摆盘装置整体结构设计合理，空料盘输送机构、满料盘输送机构、移动模组、料盘吸取机构、电芯吸取机构协同动作，配合卷绕机使用能快速把蓝牙和方形电芯自动转入料盘中，自动化程度高，适用范围广，无需人工操作、效率块，避免发生人为损坏电芯和放错位置的现象，降低加工制造成本和管理成本，从而提高企业效益和市场竞争力，促进了锂电池加工制造行业发展，产生了优良社会效益。

附图说明

图1是本发明的立体图；

图2是本发明的另一视角的立体图；

图3是本发明的侧视图；

图4是本发明的俯视图；

图5是本发明的空料盘输送机构、满料盘输送机构配合立体图；

图6是本发明的扫码枪的立体图；

图7是本发明的空料盘输送机构的立体图；

图8是本发明的空料盘输送机构的另一视角的立体图；

图9是本发明的空料盘输送机构的俯视图；

图10是本发明的满料盘输送机构的立体图；

图11是本发明的满料盘输送机构的另一视角的立体图；

图12是本发明的满料盘输送机构的俯视图；

图13是本发明的移动模组、料盘吸取机构、电芯吸取机构配合时的立体图；

图14是本发明的左右移动模组的立体图；

图15是本发明的前后移动模组、料盘吸取机构、电芯吸取机构配合时的立体图；

图16是本发明的前后移动模组、料盘吸取机构、电芯吸取机构配合时另一视角的立体图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式做进一步说明：

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的位置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。另外，料盘是设有多个放置槽而用于放置电芯的载具，空料盘指的是没有放置电芯的料盘，满料盘指的是已经放满电芯的料盘。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1～5所示，一种卷绕机自动摆盘装置，包括机架1、空料盘输送机构2、满料盘输送机构3、移动模组4、料盘吸取机构5和电芯吸取机构6，机架1上方安装有控制整机运行的电控箱7，机架1下方右侧安装空料盘输送机构2，机架1下方左侧安装满料盘输送机构3，机架1中部安装移动模组4，移动模组4驱动料盘吸取机构5、电芯吸取机构6前后左右移动，空料盘输送机构2将机架1前方多个层叠放置的空料盘输送到机架1内部的空料盘放置工位，料盘吸取机构5吸取空料盘放置工位中最上层的空料盘后，移动模组4驱动料盘吸取机构5移动而把空料盘输送到满料盘输送机构3的装电芯工位，电芯吸取机构6把以吸取好电芯往空料盘中装入，待所有空料盘装满电芯，满料盘输送机构3输送已装满电芯的多个层叠放置的满料盘从机架1内部的装电芯工位输送到机架1前方，料盘运动轨迹为凵形，料盘根据装料使用需要，可放置1～4列，而每列的料盘层数由空料盘输送机构2、满料盘输送机构3的高度限定可自由调节。

如图5和6所示，因为根据不同规格电芯大小，料盘也有与之配合的多种规格，为了避免装错料，空料盘输送机构2侧方安装料盘扫码枪8，料盘扫码枪8扫描进入空料盘放置工位中料盘上的识别码，识别码为二维码或条形码，料盘扫码枪8获取识别信息后判断是否对应，不对应则报警避免放错料盘规格。

如图7～9所示，空料盘输送机构2包括空盘底板201、空盘限位板202、空盘承放平台203、空盘输送气缸204、空盘规整气缸205、空盘规整块206、空盘升降托爪207、空盘竖板208、空盘滑轨209、空盘螺母210、空盘滚珠丝杆211和空盘伺服电机212，空盘底板201安装在机架1底部右侧，空盘底板201上方左右侧安装两块相隔开的空盘限位板202，空盘底板201上方后侧安装空盘竖板208，空盘竖板208、两块空盘限位板202之间形成空盘限位区，空盘限位区后部分为空料盘放置工位，空盘底板201上方安装空盘输送气缸204，空盘输送气缸204驱动空盘承放平台203移动进入空盘限位区的空料盘放置工位，空盘承放平台203用于承放层叠的多块空料盘，单边空盘限位板202上方安装空盘规整气缸205，空盘规整气缸205驱动空盘规整块206对上层的空料盘进行位置规整，空盘升降托爪207通过空盘滑轨209滑动连接空盘竖板208，空盘升降托爪207的头部伸入空料盘放置工位中用于承放空料盘，空盘承放平台203设有避开空盘升降托爪207的头部的避空槽，空盘升降托爪207的尾部固定安装空盘螺母210，空盘螺母210螺纹连接空盘滚珠丝杆211，空盘伺服电机212通过同步轮组件驱动滚珠丝杆211转动。

空料盘输送机构2的工作原理：初始状态下，空盘承放平台203位于两块空盘限位板202前方，把空料盘层叠放置到空盘承放平台203上，空盘输送气缸204驱动空盘承放平台203初步移动进入两块空盘限位板202形成的空盘限位区，空盘限位区有效避免空盘承放平台203偏位，空盘承放平台203继续移动后进入到空料盘放置工位，此时，空盘伺服电机212通过同步轮组件驱动滚珠丝杆211转动，滚珠丝杆211驱动空盘螺母210上升，空盘螺母210带动空盘升降托爪207上升，空盘升降托爪207的头部上升穿过空盘承放平台203的避空槽与最底部的空料盘相接触，空盘升降托爪207将空料盘抬高一定高度而使空料盘脱离空盘承放平台203，同时由于最上层的空料盘抬高，为了避免最上层空料盘偏位影响料盘吸取机构5吸取，空盘规整气缸205驱动空盘规整块206对上层的空料盘进行位置规整，而由于空料盘脱离空盘承放平台203，空盘输送气缸204再次驱动空盘承放平台203移出空盘限位区，此时可在空盘承放平台203中再次摆放空料盘，做好装盘衔接，无需停机等待，加快生产速度。

如图10～12所示，满料盘输送机构3包括满盘底板301、满盘限位板302、满盘承放平台303、满盘输送气缸304、第一满盘规整气缸305、第一满盘规整块306、第二满盘规整气缸307、第二满盘规整块308、满盘升降托爪309、满盘竖板310、满盘滑轨311、满盘螺母312、满盘滚珠丝杆313和满盘伺服电机314，满盘底板301安装在机架1底部左侧，满盘底板301上方左右侧安装两块相隔开的满盘限位板302，满盘底板301上方后侧安装满盘竖板310，满盘竖板310、两块满盘限位板302之间形成满盘限位区，满盘限位区后部分为装电芯工位，满盘承放平台303用于承放满料盘，满盘输送气缸304驱动装满电芯的多个层叠放置的满料盘从装电芯工位移动到机架1前方，单边满盘限位板302上方分别安装第一满盘规整气缸305、第二满盘规整气缸307，第一满盘规整气缸305、第二满盘规整气缸307分别驱动第一满盘规整块306、第二满盘规整块308从XY轴方向对上层的料盘进行规整，满盘升降托爪309通过满盘滑轨311滑动连接满盘竖板310，满盘升降托爪309的头部伸入满盘限位区中，满盘承放平台303设有避开满盘升降托爪309的头部的避空槽，满盘升降托爪309的尾部固定安装满盘螺母312，满盘螺母312螺纹连接满盘滚珠丝杆313，满盘伺服电机314通过同步轮组件驱动满盘滚珠丝杆313转动。

满料盘输送机构3的工作原理：初始状态下，满盘承放平台303位于满盘限位区内，满盘升降托爪309位于满盘承放平台303上方，且满盘升降托爪309离满盘限位板302最高点的距离与单个料盘的厚度相近，料盘吸取机构5吸取空料盘后移动到满料盘输送机构3的满盘升降托爪309上，第一满盘规整气缸305、第二满盘规整气缸307分别驱动第一满盘规整块306、第二满盘规整块308从XY轴方向对进入的料盘进行规整，方便后续电芯吸取机构6对位装电芯，当最上层的空料盘装满电芯变成满料盘后，满盘伺服电机314通过同步轮组件驱动满盘滚珠丝杆313转动，满盘滚珠丝杆313驱动满盘螺母312下降，满盘螺母312驱动满盘升降托爪309下降到一个料盘的厚度，料盘吸取机构5再吸取空料盘后移动到满料盘输送机构3并层叠在满料板上，依次再次重复规整、装电芯工序、料盘下降，直至满盘升降托爪309下降到最低位从满盘承放平台303的避空槽中穿过，底层满料盘直接盛放到满盘承放平台303，满盘输送气缸304驱动装满电芯的多个层叠放置的满料盘从装电芯工位移出满盘限位区到达机架1前方，此时料盘吸取机构5可继续往满盘升降托爪309上输送空料盘，做到空盘、满盘无缝衔接，无需停机等待，加快生产速度。

如图13和14所示，移动模组4包括左右移动模组41和前后移动模组42，左右移动模组41上方安装前后移动模组42，前后移动模组42后方安装料盘吸取机构5和电芯吸取机构6，左右移动模组41驱动前后移动模组42左右移动，前后移动模组42驱动料盘吸取机构5和电芯吸取机构6前后移动，左右移动模组41和前后移动模组42采用伺服电机进行驱动。

如图15所示，料盘吸取机构5包括料盘升降气缸51、料盘吸嘴安装板52和料盘吸嘴53，料盘升降气缸活塞杆向下伸出连接料盘吸嘴安装板52中心处，料盘吸嘴安装板52左右侧安装料盘吸嘴53，料盘吸嘴53至少有两个呈左右镜像对称分布，移动模组4驱动料盘吸取机构5前后左右移动到达空料盘放置工位上方，料盘升降气缸51驱动料盘吸嘴安装板52下降，料盘吸嘴安装板52驱动料盘吸嘴53下降，料盘吸嘴53通负压吸取空料盘后，料盘升降气缸51驱动料盘吸嘴53带着吸取的空料盘上升，移动模组4再次驱动料盘吸取机构5前后左右移动到达满料盘输送机构3上方，料盘升降气缸51驱动料盘吸嘴53下降，料盘吸嘴53将空料盘放到满盘升降托爪309后脱离空料盘，然后料盘吸取机构5重复上述动作，直至输送完空料盘。

如图16所示，电芯吸取机构6包括电芯升降气缸61、电芯升降板62、电芯旋转电机63、电芯吸嘴安装板64和电芯吸嘴65，电芯升降气缸活塞杆向下伸出连接电芯升降板62，电芯升降板61侧方安装电芯旋转电机63，电芯旋转电机输出轴穿过电芯升降板62连接电芯吸嘴安装板64，电芯吸嘴安装板64安装有至少一个电芯吸嘴65，移动模组4驱动电芯吸取机构6前后左右移动到卷绕机的电芯出料位置，电芯升降气缸61驱动电芯升降板62下降，电芯升降板62驱动电芯旋转电机63下降，电芯吸嘴65吸取电芯后，电芯旋转电机63驱动电芯吸嘴65转动90度和270度，完成左右两排电芯入盒，并将电芯极耳都朝外。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种卷绕机自动摆盘装置，其特征在于：包括机架、空料盘输送机构、满料盘输送机构、移动模组、料盘吸取机构和电芯吸取机构，机架下方右侧安装空料盘输送机构，机架下方左侧安装满料盘输送机构，机架中部安装移动模组，移动模组驱动料盘吸取机构、电芯吸取机构前后左右移动，空料盘输送机构将机架前方多个层叠放置的空料盘输送到机架内部的空料盘放置工位，料盘吸取机构依次吸取空料盘放置工位中最上层的空料盘输送到满料盘输送机构的装电芯工位，电芯吸取机构往空料盘中装电芯，待所有空料盘装满电芯，满料盘输送机构输送已装满电芯的多个层叠放置的满料盘从机架内部的装电芯工位输送到机架前方，料盘运动轨迹为凵形。

2.根据权利要求1所述的一种卷绕机自动摆盘装置，其特征在于：所述空料盘输送机构侧方安装料盘扫码枪，料盘扫码枪扫描进入空料盘放置工位中料盘上的识别码，获取识别信息避免放错料盘规格。

3.根据权利要求2所述的一种卷绕机自动摆盘装置，其特征在于：所述识别码为二维码或条形码。

4.根据权利要求1或2所述的一种卷绕机自动摆盘装置，其特征在于：所述空料盘输送机构包括空盘底板、空盘限位板、空盘承放平台、空盘输送气缸、空盘规整气缸、空盘规整块、空盘升降托爪、空盘竖板、空盘滑轨、空盘螺母、空盘滚珠丝杆和空盘伺服电机，空盘底板安装在机架底部右侧，空盘底板上方左右侧安装两块相隔开的空盘限位板，空盘底板上方后侧安装空盘竖板，空盘竖板、两块空盘限位板之间形成空盘限位区，空盘限位区后部分为空料盘放置工位，空盘输送气缸驱动空盘承放平台移动进入空盘限位区的空料盘放置工位，空盘承放平台用于承放空盘，单边空盘限位板上方安装空盘规整气缸，空盘规整气缸驱动空盘规整块对上层的空料盘进行规整，空盘升降托爪通过空盘滑轨滑动连接空盘竖板，空盘升降托爪的头部伸入空料盘放置工位中，空盘承放平台设有避开空盘升降托爪的头部的避空槽，空盘升降托爪的尾部固定安装空盘螺母，空盘螺母螺纹连接空盘滚珠丝杆，空盘伺服电机通过同步轮组件驱动滚珠丝杆转动。

5.根据权利要求1所述的一种卷绕机自动摆盘装置，其特征在于：所述满料盘输送机构包括满盘底板、满盘限位板、满盘承放平台、满盘输送气缸、第一满盘规整气缸、第一满盘规整块、第二满盘规整气缸、第二满盘规整块、满盘升降托爪、满盘竖板、满盘滑轨、满盘螺母、满盘滚珠丝杆和满盘伺服电机，满盘底板安装在机架底部左侧，满盘底板上方左右侧安装两块相隔开的满盘限位板，满盘底板上方后侧安装满盘竖板，满盘竖板、两块满盘限位板之间形成满盘限位区，满盘限位区后部分为装电芯工位，满盘承放平台用于承放满料盘，满盘输送气缸驱动装满电芯的多个层叠放置的满料盘从装电芯工位移动到机架前方，单边满盘限位板上方分别安装第一满盘规整气缸、第二满盘规整气缸，第一满盘规整气缸、第二满盘规整气缸分别驱动第一满盘规整块、第二满盘规整块从XY轴方向对上层的料盘进行规整，满盘升降托爪通过满盘滑轨滑动连接满盘竖板，满盘升降托爪的头部伸入满盘限位区中，满盘承放平台设有避开满盘升降托爪的头部的避空槽，满盘升降托爪的尾部固定安装满盘螺母，满盘螺母螺纹连接满盘滚珠丝杆，满盘伺服电机通过同步轮组件驱动满盘滚珠丝杆转动。

6.根据权利要求1所述的一种卷绕机自动摆盘装置，其特征在于：所述移动模组包括左右移动模组和前后移动模组，左右移动模组上方安装前后移动模组，前后移动模组后方安装料盘吸取机构和电芯吸取机构，左右移动模组驱动前后移动模组左右移动，前后移动模组驱动料盘吸取机构和电芯吸取机构前后移动。

7.根据权利要求1所述的一种卷绕机自动摆盘装置，其特征在于：所述料盘吸取机构包括料盘升降气缸、料盘吸嘴安装板和料盘吸嘴，料盘升降气缸活塞杆向下伸出连接料盘吸嘴安装板中心处，料盘吸嘴安装板左右侧安装料盘吸嘴，料盘吸嘴至少有两个呈左右镜像对称分布。

8.根据权利要求1所述的一种卷绕机自动摆盘装置，其特征在于：所述电芯吸取机构包括电芯升降气缸、电芯升降板、电芯旋转电机、电芯吸嘴安装板和电芯吸嘴，电芯升降气缸活塞杆向下伸出连接电芯升降板，电芯升降板侧方安装电芯旋转电机，电芯旋转电机输出轴穿过电芯升降板连接电芯吸嘴安装板，电芯吸嘴安装板安装有至少一个电芯吸嘴。

9.根据权利要求1所述的一种卷绕机自动摆盘装置，其特征在于：所述机架上方安装有控制整机运行的电控箱。