CN109592387B - 一种移动式电池托盘自动上下料装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种移动式电池托盘自动上下料装置，其包括：上料组件、下料组件、机架，所述上料组件和所述下料组件安装在所述机架的两端，其中所述上料组件还包括电池盒、电池排列组件以及电池推入组件，所述下料组件还包括电池收纳盒、电池推出组件以及电池叠放组件。本发明运用自动化的上料组件和下料组件，取代现有技术中人工装填电池，自动完成电池托盘内的电池在化成工序前后的自动上下料流程，提高了生产效率，满足电池的生产需要。

Description

一种移动式电池托盘自动上下料装置

技术领域

本发明涉及电池化成领域，尤其涉及一种移动式电池托盘自动装卸装置。

背景技术

在电池生产工艺中，化成是一个重要的工序，通过用电的能量对电池内部活性进行激活，同时在阳极表面生成一层保护膜，经过化成工序所得到的电池具有较好的充放电性能与循环寿命。

而为了提高化成效率，现有的化成机均是大批量，集中化成的，因此，化成前需要将每个电池集中在一起，再将其放置于化成机内进行化成。现有技术中，收集电池的方式一般是通过人工进行，及人工将每个电池放置于电池托盘中，再利用装满电池的电池托盘进行化成前后电池的安装、固定、转移。目前，传统的电池托盘填充和卸下过程均是一个一个人工完成，将圆柱形的电池放入带有安装槽的电池托盘中。而如此操作劳动强度大，效率低，难免会出现人为的错误。有时会因为人为的错误，在电池插拔过程中损坏电池的表面或托盘。同时，生产商会因为提高效率而必须投入大量的人力资源，进而增加了生产成本，占用大量的生产空间。显然，上述这种电池托盘电池的装卸方式十分落后，以不能满足电池的生产需要。

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种新的技术方案以解决现存的技术缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，在于提供一种移动式电池托盘自动上下料装置，利用上料组件和下料组件，在化成工序之前将电池装入电池托盘，在化成工序之后将电池托盘中的电池取出。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种移动式电池托盘自动上下料装置，包括：上料组件、下料组件、机架，所述上料组件和所述下料组件安装在所述机架的两端；其中所述上料组件还包括电池盒、电池排列组件以及电池推入组件，所述电池盒固定在所述电池排列组件顶部，所述电池排列组件安装在所述机架上，所述电池推入组件与所述电池排列组件相连，安装在所述机架上；所述下料组件还包括电池收纳盒、电池推出组件以及电池叠放组件，其中所述电池推出组件安装在所述机架上，所述电池收纳盒设置于所述电池推出组件下方，所述电池叠放组件安装在所述电池收纳盒底部，且能够运动至所述电池收纳盒内部。

在一种优选的实施方式中，所述电池排列组件内包括定位槽和振动机构，所述振动机构与所述定位槽相连，所述振动机构能够带动定位槽进行线性往复运动。

在一种优选的实施方式中，所述电池收纳盒底部设置有活动底板，所述电池叠放组件与所述活动底板相连，所述电池叠放组件能够带动活动底板在所述电池收纳盒中进行线性往复运动。

在一种优选的实施方式中，所述电池盒底部设置有阻挡板，所述阻挡板能够从所述电池盒底部移出。

在一种优选的实施方式中，所述电池盒内设置有电池填充腔，所述电池盒还包括第一摇把机构，所述第一摇把机构与所述电池填充腔相连接，能够通过转动所述第一摇把机构，带动所述电池填充腔旋转。

在一种优选的实施方式中，所述振动机构包括第一电机、偏心轮机构、第一直线导向机构和连接板，所述第一电机与所述偏心轮机构相连，所述偏心轮机构通过所述连接板与所述第一直线导向机构连接，所述定位槽固定在所述第一直线导向机构上。

在一种优选的实施方式中，所述电池推入组件包括第二电机、推入丝杆、螺母固定座、第二直线导向机构和第一作动杆组件，其中所述第二电机与所述推入丝杆相连，所述螺母固定座安装在所述推入丝杆上，所述螺母固定座固定在所述第二直线导向机构上同时与所述第一作动杆组件相连。

在一种优选的实施方式中，所述电池推入组件还包括同步带轮组件，所述第二电机通过所述同步带轮组件与所述推入丝杆相连。

在一种优选的实施方式中，所述电池推出组件包括第二作动杆组件、第三直线导向机构、第三电机、推出丝杆和丝杆螺母，其中所述第三电机与所述推出丝杆连接，所述丝杆螺母安装在所述推出丝杆上，与所述第二作动杆组件相连，所述第二作动杆组件安装在所述第三直线导向机构上。

在一种优选的实施方式中，所述电池叠放组件包括第四电机、升降丝杆和升降丝杆螺母，升降撑板，所述第四电机与所述升降丝杆相连，所述升降丝杆螺母安装在所述升降丝杆上，所述升降撑板固定在所述升降丝杆螺母上，所述升降撑板与所述活动底板相连。

在一种优选的实施方式中，所述电池叠放组件还包括一对错位夹板、一对接触块、一对错位连接板以及弹性件，所述接触块相对设置通过所述错位连接板与所述错位夹板相连，在弹性件的作用下，所述接触块始终与所述升降撑板外缘相接触，所述升降撑板上设置有凸出部，所述凸出部能够推动所述接触块带动所述错位夹板相对运动。

在一种优选的实施方式中，所述电池叠放组件还包括叠放阻挡板，所述叠放阻挡板设置于所述电池推出组件下方。

在一种优选的实施方式中，所述机架上安装有托盘周转架。

本发明的有益效果是：

本发明运用自动化的上料组件和下料组件，取代现有技术中人工装填电池，自动完成电池托盘内的电池在化成工序前后的自动上下料流程，提高了生产效率，满足电池的生产需要。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

图1是本发明一个实施例的组成结构示意图；

图2是本发明一个实施例中的上料组件结构示意图；

图3是本发明一个实施例中的上料组件结构示意图；

图4是本发明电池排列组件中部分机构的结构示意图；

图5是本发明电池推入组件的结构示意图；

图6是本发明一个实施例中的下料组件结构示意图；

图7是本发明一个实施例中的下料组件的正视图；

图8是本发明一个实施例中的下料组件的后视图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本发明中所使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对于附图中本发明各组成部分的相互位置关系来说的。

此外，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。

图1是本发明一个实施例的组成结构示意图，如图1所示该移动式电池托盘自动上下料装置包括上料组件100、下料组件200以及机架300，其中上料组件100、下料组件200固定安装在机架300上。机架300上设置有托盘周转架310，其固定在机架300上，在本实施例中托盘周转架310通过设置有四根支撑柱与基座连接，用来盛放需要周转的电池托盘。机架300底部设置有四个活动脚轮320，在本实施例中活动脚轮320采用带刹车的万向转轮，可将本装置固定使用。

如图1、2和3所示，为本实施例上料组件100的结构示意图，其中具体包括电池盒110、电池排列组件120、电池推入组件130。电池排列组件120直接固定在机架300上，电池盒110固定在电池排列组件120顶端，电池推入组件130与电池排列组件120相连。

如图2和图3所示，电池盒110包括电池填充腔111、盖板112、阻挡板113，第一摇把机构114，第一摇把机构114安装在电池填充腔111上。在本实施例中，第一摇把机构114通过其导向连接柱1141将第一固定板1111和第二固定板1112连接起来，与其余三块固定板形成底部中空的电池填充腔111。电池填充腔111底部设置有滑动槽，可将阻挡板113插入到滑动槽中，以封闭阻挡电池填充腔111的底部。电池填充腔111外部设置有盖板112，将其盖下时可抵持住阻挡板113。摇把机构114还包括把手1142、铰接部1143。在使用时，需要装填电池时，将阻挡板113插入到电池填充腔111底部滑动槽中，下压盖板112使其与阻挡板113抵持，旋转第一摇把机构114的把手1142使得电池填充腔111绕铰接部1143发生转动，由于此时电池填充腔111上部中空、底部封闭，可将电池从电池填充腔111上部投入到其内部，完成电池的填充。

如图2、3和4所示，电池盒110下部与电池排列组件120相连，其中电池排列组件120包括电池容置腔121、定位槽122、振动机构，其中振动机构包括第一电机123、偏心轮机构124、连接板125、第一直线导向机构126。如图2所示，在本实施例中，电池容置腔121设置在电池盒110下方，与电池盒110相连接。电池容置腔121内部设置有隔板，使得电池容置腔121内部形成一喇叭口形扩张结构。在使用中，当完成电池的填充后，将盖板112打开，将阻挡板113移出，电池填充腔112中的电池通过电池容置腔121进入到定位槽122上方。

如图1和4所示，第一电机123输出端直接与偏心轮机构124直接相连，在本实施例中，采用直流电机作为第一电机123。偏心轮机构124与连接板125相连。连接板125一端通过螺纹紧固件与定位槽122相连，另一端设置有贯穿的腰槽，与偏心轮机构配合，使得偏心轮机构124的凸出部可以在腰槽内部进行往复运动。定位槽122底端安装有第一直线导向机构126，在本实施例中，第一直线导向机构126采用一对相对设置的直线导轨，该第一直线导向机构126则直接固定在机架300上。在使用时，第一电机123转动，带动偏心轮机构124旋转，偏心轮机构124在连接板125的腰槽中进行相对运动，连接板125另一端与定位槽122相连，由于定位槽122底部设置有第一直线导向机构，进而可通过偏心轮机构126的转动带动定位槽122在水平方向上进行线性往复运动。当定位槽122进行往复运动时，在其上部电池容置腔121内的电池在其内部扩张结构的作用下，逐渐落入到定位槽122中。在本实施例中，定位槽122共设置了24个独立空槽，当24个待化成的电池排满定位槽122后，传感器将会向控制系统发出信号。

如图1、3和5所示，电池推入组件130安装在机架300上，其主要包括作第二电机131、同步带轮组件132、推入丝杆133、螺母固定座134、第二线性导向机构135、第一作动杆组件136。在本实施例中，采用直流电机作为第二电机131，第二电机131通过同步带轮组件132与推入丝杆133相连。其中，第二电机131输出端与同步带轮组件132中的主动轮相连，主动轮通过同步带与从动轮相连接。从动轮与推入丝杆133一端相连，推入丝杆133通过固定座安装在机架300上。螺母固定座134安装在推入丝杆133上，可随推入丝杆133的转动而转动。螺母固定座134固定在第二线性导向机构135上方，在本实施例中第二线性导向机构135为一对相对设置的直线导轨，此外，螺母固定座134法兰端与第一作动杆组件136相连。在本实施例中，第一作动杆组件136由基板和24根与定位槽122相对应的作动杆组成，为了防止第一作动杆组件136在推动电池进入电池托盘400中造成对于电池的损伤，在作动杆作动端设置了有聚氨酯、硅胶等缓冲材料制成的缓冲垫。

在使用时，第二电机转动，通过带动同步带轮组件132带动推入丝杆133转动，推入丝杆133转动，在螺纹的作用下带动螺母固定座134运动，进而螺母固定座134在第二线性导向机构上进行线性往复运动。第一作动杆组件136安装在螺母固定座134的法兰端，随着螺母固定座134的前后作动，将位于定位槽122中的电池推入到放置好的电池托盘400中。此外，还设置有斜面137和托盘推杆138，当电池推入组件130将电池推入到所放置的电池托盘400中后，电池托盘400可沿斜面137翻转滑下，同时安装在第一作动杆组件136上的托盘推杆138将完成电池装填的电池托盘400推向设置在机架300远端的托盘阻挡139。

图6所示为本发明一个实施例的下料组件200结构示意图，其中主要包括电池推出组件210、电池收纳盒220、电池叠放组件230，其中电池收纳盒220安装在电池推出组件210底端，电池收纳盒220底端设置有一活动底板221，电池叠放组件230安装在电池收纳盒220底端，与活动底板221相连。

如图6所示，电池推出组件210包括第三电机211、推出丝杆212、丝杆螺母213、第二作动杆组件214、第三线性导向机构215，其中第三电机211为直流电机与推出丝杆212直接相连，丝杆螺母213安装在推出丝杆212上，第二作动杆组件214安装在丝杆螺母213的法兰面上，同时第二作动杆组件214安装在第三线性导向机构215上，通过第三线性导向机构215引导第二作动杆组件运动。在本实施例中，第三线性导向机构215包括直线轴承、导向轴。在使用中，第三电机211转动，带动推出丝杆212转动，在螺纹的作用下推动丝杆螺母213沿推出丝杆212中心轴向运动，在第三线性导向机构的引导下将电池托盘400中的电池推出。

如图6、7和8所示，推出后的电池在重力的作用下落入到电池收纳盒220中，电池收纳盒220包括活动底板221、第二摇把机构222、第四线性导向机构223，第四线性导向机构223安装在活动底板221底部，引导活动低杆221进行竖直方向上的运动。第二摇把机构222安装在电池收纳盒220背板上，第二摇把机构222设置有摇把、导向机构，导向机构与电池收纳盒220活动背板相连。当电池收纳盒220内装满电池后，可转动摇把，摇把带动导向机构推动电池收纳盒220活动背板将电池收纳盒220内完成化成的叠放的电池全部推出。

电池叠放组件230与活动底板221相连，包括第四电机231、升降同步带组件232、升降丝杆233、升降丝杆螺母234、升降撑板235、接触块236、错位连接板237、第五线性导向机构238、错位夹板239、叠放阻隔板240。第四电机231固定在安装背板上，通过升降同步带组件232与升降丝杆233相连，升降丝杆233通过丝杆固定座固定在安装背板上。升降丝杆螺母234安装在升降丝杠233上，可在螺纹的作用下随着升降丝杆233的转动沿升降丝杆233中心轴向上运动。升降撑板235安装在升降丝杆螺母234的法兰面上，由两部分第一撑板2351和第二撑板2352构成，为了方便调整两部分的位置，可通过在升降撑板两端设置调整片2353进行位置的微调。第一撑板2351和第二撑板2352外缘都设置有锯齿状凸出部2354，调整片2353内设置有滑动槽，可通过滑动槽调整第一撑板2351和第二撑板2352的相对位置，使得二者的凸出部2354保持对称排列。升降撑板235的顶端与活动底板221相连，进而在工作时通过第四电机231的转动，带动升降丝杆233转动，升降丝杆螺母234带动升降撑板235在竖直方向运动，与升降撑板235相连的活动底板221在第四线性导向机构223的引导下进行线性往复运动。

如图6、7和8所示，为了保证电池在叠放的过程中保证上下错位排列，因而在安装背板上设置有一对接触块236，接触块236安装错位连接板237上，错位连接板237相对设置，与第五线性导向机构238连接，第五线性导向机构238固定在安装背板上。错位夹板239固定在错位连接板237上，通过相对设置的滑动槽插入到电池收纳盒220中，位于电池推出组件210底部。错位连接板237之间通过弹性件相连，使得接触块236可保持与升降撑板235外缘抵持。在使用中，在电池推出组件210将电池托盘400内的电池推出，推出后的电池落入电池叠放组件230中，随着第四电机231的转动，带动升降撑板235相下运动，其凸出部2354随着升降撑板235的运动推动接触块236相对运动，通过接触块236的沿远离彼此方向相对运动，同时带动电池推出组件210下方的错位夹板239相对运动，使得此时落下的电池数比原位置多一个，进而使得落下的电池可保持上下错位排列。当电池收纳盒220装载完成后，可插入叠放阻挡板240，此时电池推出组件210中的电池便无法落入电池收纳盒220中，方便叠放完毕的电池取出。

本装置通过采用自动化的上料组件100和下料组件200，使得原本有人工完成的电池托盘上下料过程实现了全部自动化，进而提升了电池的生产效率，为厂家节约了成本，也同时避免了因为人工操作不当而导致的电池损伤。此外，本装置采用蓄电池作为供电电源，在活动脚轮320的配合下，进而使得本装置在使用过程中灵活、便捷，可以根据生产需要随时调整其工作位置。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (11)

1.一种移动式电池托盘自动上下料装置，其特征在于，包括：上料组件、下料组件、机架，所述上料组件和所述下料组件安装在所述机架的两端；

其中所述上料组件还包括电池盒、电池排列组件以及电池推入组件，所述电池盒固定在所述电池排列组件顶部，所述电池排列组件安装在所述机架上，所述电池推入组件与所述电池排列组件相连，安装在所述机架上；

所述下料组件还包括电池收纳盒、电池推出组件以及电池叠放组件，其中所述电池推出组件安装在所述机架上，所述电池收纳盒设置于所述电池推出组件下方，所述电池叠放组件安装在所述电池收纳盒底部，且能够运动至所述电池收纳盒内部；

所述电池排列组件内包括定位槽和振动机构，所述振动机构与所述定位槽相连，所述振动机构能够带动定位槽进行线性往复运动，所述振动机构包括第一电机、偏心轮机构、第一直线导向机构和连接板，所述第一电机与所述偏心轮机构相连，所述偏心轮机构通过所述连接板与所述第一直线导向机构连接，所述定位槽固定在所述第一直线导向机构上。

2.根据权利要求1所述的移动式电池托盘自动上下料装置，其特征在于，所述电池收纳盒底部设置有活动底板，所述电池叠放组件与所述活动底板相连，所述电池叠放组件能够带动活动底板在所述电池收纳盒中进行线性往复运动。

3.根据权利要求1所述的移动式电池托盘自动上下料装置，其特征在于，所述电池盒底部设置有阻挡板，所述阻挡板能够从所述电池盒底部移出。

4.根据权利要求1所述的移动式电池托盘自动上下料装置，其特征在于，所述电池盒内设置有电池填充腔，所述电池盒还包括第一摇把机构，所述第一摇把机构与所述电池填充腔相连接，能够通过转动所述第一摇把机构，带动所述电池填充腔旋转。

5.根据权利要求1所述的移动式电池托盘自动上下料装置，其特征在于，所述电池推入组件包括第二电机、推入丝杆、螺母固定座、第二直线导向机构和第一作动杆组件，其中所述第二电机与所述推入丝杆相连，所述螺母固定座安装在所述推入丝杆上，所述螺母固定座固定在所述第二直线导向机构上同时与所述第一作动杆组件相连。

6.根据权利要求5所述的移动式电池托盘自动上下料装置，其特征在于，所述电池推入组件还包括同步带轮组件，所述第二电机通过所述同步带轮组件与所述推入丝杆相连。

7.根据权利要求1所述的移动式电池托盘自动上下料装置，其特征在于，所述电池推出组件包括第二作动杆组件、第三直线导向机构、第三电机、推出丝杆和丝杆螺母，其中所述第三电机与所述推出丝杆连接，所述丝杆螺母安装在所述推出丝杆上，与所述第二作动杆组件相连，所述第二作动杆组件安装在所述第三直线导向机构上。

8.根据权利要求2所述的移动式电池托盘自动上下料装置，其特征在于，所述电池叠放组件包括第四电机、升降丝杆、升降丝杆螺母和升降撑板，所述第四电机与所述升降丝杆相连，所述升降丝杆螺母安装在所述升降丝杆上，所述升降撑板固定在所述升降丝杆螺母上，所述升降撑板与所述活动底板相连。

9.根据权利要求8所述的移动式电池托盘自动上下料装置，其特征在于，所述电池叠放组件还包括一对错位夹板、一对接触块、一对错位连接板以及弹性件，所述接触块相对设置通过所述错位连接板与所述错位夹板相连，在弹性件的作用下，所述接触块始终与所述升降撑板外缘相接触，所述升降撑板上设置有凸出部，所述凸出部能够推动所述接触块带动所述错位夹板相对运动。

10.根据权利要求1所述的移动式电池托盘自动上下料装置，其特征在于，所述电池叠放组件还包括叠放阻挡板，所述叠放阻挡板设置于所述电池推出组件下方。

11.根据权利要求1所述的移动式电池托盘自动上下料装置，其特征在于，所述机架上安装有托盘周转架。

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