CN109676687A - 一种电池pcm拼板自动冲切机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电池PCM拼板自动冲切机，设有一机柜，包括设于机柜内侧的空吸塑盒码垛机构和产品吸塑盒上料机构，以及设置在所述机柜上表面工作台的拼板视觉拍照定位机构、四轴机械手上料机构、标记视觉定位系统、抽屉式伺服冲床、废屑回收机构。本发明提供一种电池PCM拼板自动冲切机，通过产品吸塑盒上料机构自动上料、使用CCD视觉拍照定位实现了设备的全自动化生产，大幅度地提高了产品的生产效率；通过更换吸附结构的吸嘴模块能够完成各种产品切换，实现快速换模；通过抽屉式伺服冲床伺服冲切PCM拼板，完成分板，增强了设备的稳定性，PCM拼板分板实现全自动化无人作业，设备自动化程度高、稳定性强、生产效率高、兼容性好、大幅度地节约了人工成本。

Description

一种电池PCM拼板自动冲切机

技术领域

本发明涉及电池PCM安装技术领域，尤其涉及一种电池PCM拼板自动冲切机。

背景技术

手机锂电池有两大主要组成部分--电芯和保护板(PCM，本申请中称为PCM保护板)。电芯虽然是能量的储存和释放载体，但它仅是个半成品不能单独使用。因为电芯很容易产生过放、过冲和过流的问题，过放和过冲均会造成电芯损坏，而过流则易引发安全事故，所以电芯必须加上PCM保护板才能使用。PCM保护板在避免电芯过放、过冲、过流的过程中扮演着能量安全保护者的重要角色，能够针对锂电池组的充放电进行保护，在锂电池充满电时保证各单体电池之间的电压差异小于设定值，实现电池组各单体电池的均充，有效地改善串联充电方式下的充电效果。

在PCM的安装过程中，需要对拼板进行分单板，而传统的PCM分板工作主要是由人工手动完成或者半自动机械完成，效率低下、操作繁琐，还易造成产品变形、产品合格率低的问题，降低经济效益。

发明内容

本发明提供一种电池PCM拼板自动冲切机，解决了现有PCM折弯工作主要是由人工手动完成或者半自动机械完成，操作繁琐、效率低下、产品合格率低的技术问题。

为解决以上技术问题，本发明提供一种电池PCM拼板自动冲切机，包括设于机柜内侧的吸塑盒上料机构和空吸塑盒码垛机构，以及设置在所述机柜上表面工作台的拼板视觉拍照定位机构、四轴机械手上料机构、标记视觉定位系统、抽屉式伺服冲床、废屑回收机构；

所述机柜内侧设有低位工作台；所述机柜上表面工作台的中心位置设有相邻的第一机架和第二机架；

所述产品吸塑盒上料机构安装在所述低位工作台首端，用于将载有PCM拼板的吸塑盒向上运输并稳定在第一待拍照位；

所述拼板视觉拍照定位机构安装在所述四轴机械手上料机构的顶端，用于对所述第一待拍照位的所述PCM拼板进行拍照定位；

所述四轴机械手上料机构安装在所述第一机架上，用于在所述拼板视觉拍照定位机构对所述PCM拼板进行定位后吸取所述PCM板和对应的所述吸塑盒并移动到所述空吸塑盒码垛机构上方，将所述吸塑盒放置在所述空吸塑盒码垛机构的空吸塑盒回收工作位上；

所述空吸塑盒码垛机构设置在所述低位工作台上末端，用于回收所述空吸塑盒回收工作位上的所述吸塑盒；

所述四轴机械手上料机构还用于将吸取的所述PCM拼板输送到第二待拍照位；

所述标记视觉定位系统安装在所述第一机架的首端，用于对所述第二待拍照位上的PCM拼板标记进行拍照定位；

所述四轴机械手上料机构还用于在所述标记视觉定位系统拍照定位后，将所述PCM拼板输送至所述抽屉式伺服冲床；

所述抽屉式伺服冲床安装在所述第二机架上，用于将所述四轴机械手上料机构输送而至的所述PCM拼板进行冲切；

所述废屑回收机构安装在所述抽屉式伺服冲床的后端，用于回收所述抽屉式伺服冲床冲切产生的废屑。

还包括作用于吸塑盒上料机构、所述空吸塑盒码垛机构的第一电机，及作用于所述抽屉式伺服冲床的第二电机。

所述产品吸塑盒上料机构包括第一升降平台和第一升降杆，所述第一升降平台在所述第一电机的作用下沿着第一升降杆向上运动，将放置在所述机柜内侧的所述吸塑盒运送到所述机柜表面工作台的上料工作位上。

所述拼板视觉拍照定位机构包括X轴移动模组、Y轴移动模组、视觉系统；所述视觉系统通过在所述X轴移动模组和Y轴移动模组上运行，实现在水平面上的自由运动，以对所述吸塑盒中的所述PCM拼板进行完全定位。

所述空吸塑盒码垛机构包括第二升降平台和第二升降杆，所述第二升降平台在所述第一电机的作用下沿着第二升降杆向上运动，接收由所述空吸塑盒回收工作位上的所述吸塑盒。

所述四轴机械手上料机构包括四轴机械手、真空发生器、吸附结构；所述真空发生器固定在所述四轴机械手端部，并通过真空气管连接到所述吸附结构；

所述吸附结构设置在所述真空发生器末端，包括移动气缸模组、第一真空吸嘴模组、第二真空吸嘴模组、汇流板；所述第一真空吸嘴模组安装在所述吸附结构的四角，在所述移动气缸模组的作用下吸取由所述产品吸塑盒上料机构运输而至的所述吸塑盒；所述第二真空吸嘴模组安装在所述吸附结构的中间位置，在所述移动气缸模组的作用下吸取所述吸塑盒中的所述PCM拼板；所述汇流板呈L形环绕在所述真空发生器的末端，用于集中放置由所述真空发生器延伸出来的所述真空气管。

优选地，所述标记视觉定位系统包括环形光源和CCD。

所述抽屉式伺服冲床包括第二电机传动模组、上下冲切丝杆、轨道冲切丝杆、冲切轨道、冲切模具、导柱、非标定制模架、下模板；

所述第二电机安装在所述机柜上表面工作台上；所述上下冲切丝杆设置在所述第二电机的后端；所述传动模组设置在所述第二机架的首端，连接所述第二电机与所述冲切模具；所述冲切轨道安装在所述第二机架的上表面，所述冲切模具通过所述轨道冲切丝杆安装在所述冲切轨道上，所述非标定制模架和所述下模板通过所述导柱固定在所述第二机架的后端；所述导柱与所述下模板用于固定所述非标定制模架的冲切角度；

优选地，所述传动模组包括同步轮和传动皮带。

本发明提供一种电池PCM拼板自动冲切机，通过产品吸塑盒上料机构自动上料、使用CCD视觉拍照定位实现了设备的全自动化生产，大幅度地提高了产品的生产效率；通过更换吸附结构的吸嘴模块能够完成各种产品切换，实现快速换模；通过抽屉式伺服冲床伺服自动冲切PCM拼板，完成分板，增强了设备的稳定性，PCM拼板分板实现全自动化无人作业，设备自动化程度高、稳定性强、生产效率高、兼容性好、大幅度地节约了人工成本。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种电池PCM拼板自动冲切机的整体立体结构图；

图2是本发明实施例提供的图1中产品吸塑盒上料机构的立体结构图；

图3是本发明实施例提供的图1中拼板视觉拍照定位机构的立体结构图；

图4是本发明实施例提供的图1中空吸塑盒码垛机构的立体结构图；

图5是本发明实施例提供的图1中四轴机械手上料机构立体结构图；

图6是本发明实施例提供的图5中吸附结构的立体结构图；

图7是本发明实施例提供的图1中标记视觉定位系统的立体结构图；

图8是本发明实施例提供的图1中抽屉式伺服冲床的立体结构图；

图9是本发明实施例提供的PCM拼板冲切前的产品示意图；

图10是本发明实施例提供的PCM拼板冲切完成后的单板产品示意图；

其中：机柜0；产品吸塑盒上料机构1、第一升降平台11、第一升降杆12；拼板视觉拍照定位机构2、X轴移动模组21、Y轴移动模组22、视觉系统23；空吸塑盒码垛机构3、第二升降平台31、第二升降杆32；四轴机械手上料机构4、第一机架40、四轴机械手41、真空发生器42、吸附结构43、移动气缸模组431、第一真空吸嘴模组432、第二真空吸嘴模组433、汇流板434；标记视觉定位系统5、环形光源51、CCD52；抽屉式伺服冲床6、第二机架60、第二电机61、传动模组62、同步轮621、传动皮带622、轨道冲切丝杆63、冲切轨道64、上下冲切丝杆65、冲切模具66、导柱67、非标定制模架68、下模板69；废屑回收机构7；吸塑盒8；PCM拼板9。

具体实施方式

下面结合附图具体阐明本发明的实施方式，实施例的给出仅仅是为了说明目的，并不能理解为对本发明的限定，包括附图仅供参考和说明使用，不构成对本发明专利保护范围的限制，因为在不脱离本发明精神和范围基础上，可以对本发明进行许多改变。

参见图1，本发明实施例提供的一种电池PCM拼板自动冲切机，包括设于机柜0内侧的吸塑盒上料机构和空吸塑盒码垛机构3，以及设置在所述机柜0上表面工作台的拼板视觉拍照定位机构2、四轴机械手上料机构4、标记视觉定位系统5、抽屉式伺服冲床6、废屑回收机构7；

所述机柜0内侧设有低位工作台；所述机柜0上表面工作台的中心位置设有相邻的第一机架40和第二机架60；

所述产品吸塑盒上料机构1安装在所述低位工作台首端，用于将载有PCM拼板9的吸塑盒8向上运输并稳定在第一待拍照位；

所述拼板视觉拍照定位机构2安装在所述四轴机械手上料机构4的顶端，用于对所述第一待拍照位的所述PCM拼板9进行拍照定位；

所述四轴机械手上料机构4安装在所述第一机架40上，用于在所述拼板视觉拍照定位机构2对所述PCM拼板9进行定位后吸取所述PCM板和对应的所述吸塑盒8并移动到所述空吸塑盒码垛机构3上方，将所述吸塑盒8放置在所述空吸塑盒码垛机构3的空吸塑盒回收工作位上；

所述空吸塑盒码垛机构3设置在所述低位工作台上末端，用于回收所述空吸塑盒回收工作位上的所述吸塑盒8；

所述四轴机械手上料机构4还用于将吸取的所述PCM拼板9输送到第二待拍照位；

所述标记视觉定位系统5安装在所述第一机架40的首端，用于对所述第二待拍照位上的PCM拼板标记进行拍照定位；

所述四轴机械手上料机构4还用于在所述标记视觉定位系统5拍照定位后，将所述PCM拼板9输送至所述抽屉式伺服冲床6；

所述抽屉式伺服冲床6安装在所述第二机架60上，用于将所述四轴机械手上料机构4输送而至的所述PCM拼板9进行冲切；

所述废屑回收机构7安装在所述抽屉式伺服冲床6的后端，用于回收所述抽屉式伺服冲床6冲切产生的废屑。

还包括作用于吸塑盒上料机构、所述空吸塑盒码垛机构3的第一电机，及作用于所述抽屉式伺服冲床6的第二电机61，所述第一电机安装在所述机柜0内侧，所述第二电机61安装在所述第二机架60的内侧。

所述产品吸塑盒上料机构1包括第一升降平台11和第一升降杆12，所述第一升降平台11在所述第一电机的作用下沿着第一升降杆12向上运动，将放置在所述机柜0内侧的所述吸塑盒8运送到所述机柜0表面工作台的上料工作位上；完成上料后，所述第一升降平台11还在所述第一电机的作用下沿着第一升降杆12自动回落到所述低位工作台。

所述拼板视觉拍照定位机构2包括X轴移动模组21、Y轴移动模组22、视觉系统；所述视觉系统通过在所述X轴移动模组21和Y轴移动模组22上运行，实现在水平面上的自由运动，以对所述吸塑盒8中的所述PCM拼板9进行完全定位。

所述空吸塑盒码垛机构3包括第二升降平台31和第二升降杆32，所述第二升降平台31在所述第一电机的作用下沿着第二升降杆32向上运动，接收由所述空吸塑盒回收工作位上的所述吸塑盒8；完成所述空吸塑盒8回收后，所述第二升降平台31还在所述第一电机的作用下沿着第二升降杆32自动回落到所述低位工作台。

所述四轴机械手上料机构4包括四轴机械手41、真空发生器42、吸附结构43；所述真空发生器42固定在所述四轴机械手41端部，并通过真空气管连接到所述吸附结构43；

所述吸附结构43设置在所述真空发生器42末端，包括移动气缸模组431、第一真空吸嘴模组432、第二真空吸嘴模组433、汇流板434；所述第一真空吸嘴模组432安装在所述吸附结构43的四角，在所述移动气缸模组431的作用下吸取由所述产品吸塑盒上料机构1运输而至的所述吸塑盒8；所述第二真空吸嘴模组433安装在所述吸附结构43的中间位置，在所述移动气缸模组431的作用下吸取所述吸塑盒8中的所述PCM拼板9；所述汇流板434呈L形环绕在所述真空发生器42的末端，用于集中放置由所述真空发生器42延伸出来的所述真空气管。

优选地，所述标记视觉定位系统5包括环形光源51和CCD52，所述环形光源用于在设备工作环境的光线不够充足时对所述PCM拼板进行补光处理。

所述抽屉式伺服冲床6包括第二电机61、传动模组62、上下冲切丝杆65、轨道冲切丝杆63、冲切轨道64、冲切模具66、导柱67、非标定制模架68、下模板69；

所述第二电机61安装在所述机柜0上表面工作台上；所述上下冲切丝杆65设置在所述第二电机61的后端；所述传动模组62设置在所述第二机架60的首端，连接所述第二电机61与所述冲切模具66；所述冲切轨道64安装在所述第二机架60的上表面，所述冲切模具66通过所述轨道冲切丝杆63安装在所述冲切轨道64上，所述非标定制模架68和所述下模板69通过所述导柱67固定在所述第二机架60的后端；所述导柱67与所述下模板69用于固定所述非标定制模架68的冲切角度；

所述传动模组62包括同步轮621和传动皮带622。

设备的具体工作流程如下：

将载有PCM拼板9的吸塑盒8放入产品吸塑盒上料机构1中的第二升降平台11上，在第一电机的作用下，所述第一升降平台11沿着第一升降杆12向上运动，将放置在所述机柜0内侧所述低位工作台的载有所述PCM拼板9所述吸塑盒8运输到第一待拍照位；

此时，拼板视觉拍照定位机构2的视觉系统23按照预定路线在X轴移动模组21和Y轴移动模组22上运行，实现在水平面上的自由运动，对所述吸塑盒8进行拍照、对所述吸塑盒8中的所述PCM拼板9进行定位，并将此定位发送到控制中心，由控制中心进行位移计算，便于设备的下一步动作；

随后，吸附结构43在四轴机械手41的作用下根据控制中心的位移计算结果移动到所述吸塑盒8的上方，第一真空吸嘴模组432和第二真空吸嘴模组433在真空发生器42和移动气缸模组431的共同作用下，分别抓取所述吸塑盒8与所述PCM拼板9。

完成上料后，所述第一升降平台11还在所述第一电机的作用下沿着第一升降杆12自动回落到所述低位工作台。

所述四轴机械手上料机构4将所述吸塑盒8放置在所述空吸塑盒码垛机构3的空吸塑盒回收工作位上时，所述第一真空吸嘴模组432动作放开所述吸塑盒8；同时，所述第二升降平台31在所述第一电机的作用下沿着第二升降杆32向上运动，接收由所述空吸塑盒回收工作位上的所述吸塑盒8；完成所述空吸塑盒8回收后，所述第二升降平台31还在所述第一电机的作用下沿着第二升降杆32自动回落到所述低位工作台。

随后，安装在所述第一机架40的首端所述标记视觉定位系统5在所述四轴机械手上料机构4将所述PCM拼板9稳定在所述第二待拍照位时，所述CCD52对所述PCM拼板9上的标记进行拍照定位，并将此定位发送到控制中心，便于设备的下一步动作。

最后，所述四轴机械手上料机构4将所述PCM拼板9输送至所述抽屉式伺服冲床6上空，第二真空吸嘴模组433动作将所述PCM拼板9放置在所述冲切模具66；根据所述标记视觉定位系统5发送到控制中心的标记定位，此时，伺服电机61开始转动并通过传动皮带622带动同步轮621，所述同步轮621带动轨道冲切丝杆63动作使得所述冲切模具66沿着冲切轨道64运动至非标定制模架67下方，此时，所述伺服电机61催动上下冲切丝杆65带动所述冲切模具66向上运动，使得所述PCM拼板9与所述非标定制模架67契合，完成冲切工作，冲切完成后，所述冲切模具66由原路退出。

与此同时，所述冲切废屑进入所述废屑回收机构7中，所述四轴机械手上料机构自动复位，等待下一组所述PCM拼板9进入设备工作位。

本发明实施例提供一种电池PCM拼板自动冲切机，通过产品吸塑盒上料机构自动上料、使用CCD视觉拍照定位实现了设备的全自动化生产，大幅度地提高了产品的生产效率；通过更换吸附结构的吸嘴模块能够完成各种产品切换，实现快速换模；通过抽屉式伺服冲床伺服自动冲切所述PCM拼板，完成分板，增强了设备的稳定性，PCM拼板分板实现全自动化无人作业，设备自动化程度高、稳定性强、生产效率高、兼容性好、大幅度地节约了人工成本。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电池PCM拼板自动冲切机，设有一机柜，其特征在于：包括设于机柜内侧的吸塑盒上料机构和空吸塑盒码垛机构，以及设置在所述机柜上表面工作台的拼板视觉拍照定位机构、四轴机械手上料机构、标记视觉定位系统、抽屉式伺服冲床、废屑回收机构；

所述机柜内侧设有低位工作台；所述机柜上表面工作台的中心位置设有相邻的第一机架和第二机架；

所述产品吸塑盒上料机构安装在所述低位工作台首端，用于将载有PCM拼板的吸塑盒向上运输并稳定在第一待拍照位；

所述拼板视觉拍照定位机构安装在所述四轴机械手上料机构的顶端，用于对所述第一待拍照位的所述PCM拼板进行拍照定位；

所述四轴机械手上料机构安装在所述第一机架上，用于在所述拼板视觉拍照定位机构对所述PCM拼板进行定位后吸取所述PCM板和对应的所述吸塑盒并移动到所述空吸塑盒码垛机构上方，将所述吸塑盒放置在所述空吸塑盒码垛机构的空吸塑盒回收工作位上；

所述空吸塑盒码垛机构设置在所述低位工作台上末端，用于回收所述空吸塑盒回收工作位上的所述吸塑盒；

所述四轴机械手上料机构还用于将吸取的所述PCM拼板输送到第二待拍照位；

所述标记视觉定位系统安装在所述第一机架的首端，用于对所述第二待拍照位上的PCM拼板标记进行拍照定位；

所述四轴机械手上料机构还用于在所述标记视觉定位系统拍照定位后，将所述PCM拼板输送至所述抽屉式伺服冲床；

所述抽屉式伺服冲床安装在所述第二机架上，用于将所述四轴机械手上料机构输送而至的所述PCM拼板进行冲切；

所述废屑回收机构安装在所述抽屉式伺服冲床的后端，用于回收所述抽屉式伺服冲床冲切产生的废屑。

2.如权利要求1所述的一种电池PCM拼板自动冲切机，其特征在于：还包括作用于吸塑盒上料机构、所述空吸塑盒码垛机构的第一电机，及作用于所述抽屉式伺服冲床的第二电机。

3.如权利要求1所述的一种电池PCM拼板自动冲切机，其特征在于：所述产品吸塑盒上料机构包括第一升降平台和第一升降杆，所述第一升降平台在所述第一电机的作用下沿着第一升降杆向上运动，将放置在所述机柜内侧的所述吸塑盒运送到所述机柜表面工作台的上料工作位上。

4.如权利要求1所述的一种电池PCM拼板自动冲切机，其特征在于：所述拼板视觉拍照定位机构包括X轴移动模组、Y轴移动模组、视觉系统；所述视觉系统通过在所述X轴移动模组和Y轴移动模组上运行，实现在水平面上的自由运动，以对所述吸塑盒中的所述PCM拼板进行完全定位。

5.如权利要求1所述的一种电池PCM拼板自动冲切机，其特征在于；所述空吸塑盒码垛机构包括第二升降平台和第二升降杆，所述第二升降平台在所述第一电机的作用下沿着第二升降杆向上运动，接收由所述空吸塑盒回收工作位上的所述吸塑盒。

6.如权利要求4所述的一种电池PCM拼板自动冲切机，其特征在于：所述四轴机械手上料机构包括四轴机械手、真空发生器、吸附结构；所述真空发生器固定在所述四轴机械手端部，并通过真空气管连接到所述吸附结构；

所述吸附结构设置在所述真空发生器末端，包括移动气缸模组、第一真空吸嘴模组、第二真空吸嘴模组、汇流板；所述第一真空吸嘴模组安装在所述吸附结构的四角，在所述移动气缸模组的作用下吸取由所述产品吸塑盒上料机构运输而至的所述吸塑盒；所述第二真空吸嘴模组安装在所述吸附结构的中间位置，在所述移动气缸模组的作用下吸取所述吸塑盒中的所述PCM拼板；所述汇流板呈L形环绕在所述真空发生器的末端，用于集中放置由所述真空发生器延伸出来的所述真空气管。

7.如权利要求1所述的一种电池PCM拼板自动冲切机，其特征在于：所述标记视觉定位系统包括环形光源和CCD。

8.如权利要求1所述的一种电池PCM拼板自动冲切机，其特征在于：所述抽屉式伺服冲床包括第二电机传动模组、上下冲切丝杆、轨道冲切丝杆、冲切轨道、冲切模具、导柱、非标定制模架、下模板；

所述第二电机安装在所述机柜上表面工作台上；所述上下冲切丝杆设置在所述第二电机的后端；所述传动模组设置在所述第二机架的首端，连接所述第二电机与所述冲切模具；所述冲切轨道安装在所述第二机架的上表面，所述冲切模具通过所述轨道冲切丝杆安装在所述冲切轨道上，所述非标定制模架和所述下模板通过所述导柱固定在所述第二机架的后端；所述导柱与所述下模板用于固定所述非标定制模架的冲切角度；

所述传动模组包括同步轮和传动皮带。