CN110497173B - 一种用于水平电池的压力框底框上料装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于水平电池的压力框底框上料装置，涉及上料装置领域，特别是涉及用于水平电池的压力框底框上料装置，包括：一上料机构，用于底框的储备和待抓取；一移动抓取机构，用于抓取底框；一夹具固定机构，用于设置可安放底框的夹具；上料机构和夹具固定机构设置在移动抓取机构的运动路径上，夹具固定机构包括第一架体，第一架体中部设置有定位板，定位板上设置用于为夹具定位的定位销，定位板上设置若干矩阵排列的第一通孔，本发明通过设置夹具固定机构，精准的安装夹具，使得底框在装配过程中，定位准确，精度高；上料机构与移动抓取机构可以方便的将底框固定于夹具内，快速装配，提高生产效率。

Description

一种用于水平电池的压力框底框上料装置

技术领域

本发明涉及上料装置领域，特别是涉及用于水平电池的压力框底框上料装置。

背景技术

水平电池是一种新型电池，水平电池正是由于其内的电池叠片采用水平放置在束缚框架的方式而得名。如图1所示的束缚框架具有底框和上盖，其中底框可以向上弯折呈“凹”型，电池极板放置在底框内并由上盖封闭，形成水平电池。

在水平电池的装配过程中，需要将底框放入夹具中，并保持底框打开呈现上大小的形状。现有设备虽然可以将底框放入，却存在着如下的问题：第一，设备自动化程度低，需要配合人工操作，容易造成人员受伤；第二设备效率低下，一次只能抓取较少数量的底框，影响后续的装配效率；第三，水平电池的装配精度要求较高，常规的设备在精度方面达不到标准，容易造成电池极板在底框中固定不牢或者错位的情况，后续装配容易出现无法进行的情况。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种用于水平电池的压力框底框上料装置，自动的、精确的完成底框的抓取和固定，为后续的工作提供了方便。

本发明所采用的技术方案是：一种用于水平电池的压力框底框上料装置，包括：一上料机构，用于底框的储备和待抓取；一移动抓取机构，用于抓取底框；一夹具固定机构，用于设置可安放底框的夹具；所述上料机构和夹具固定机构设置在移动抓取机构的运动路径上，所述夹具固定机构包括第一架体，所述第一架体的中部设置有定位板，所述定位板上设置有用于为夹具定位的定位销，所述定位板上还设置有若干矩阵排列的第一通孔。

作为本发明的进一步改进，所述上料机构包括第二架体，所述第二架体的上端面设置有可转动的转动盘，所述转动盘上环形阵列有至少两个用于放置底框的物料架，所述物料架设置在移动抓取机构的运动路径上。

作为本发明的进一步改进，所述物料架包括纵截面为凹型的外架，在外架的底部沿着长度方向设置有两列第二通孔，两列第二通孔之间设置有纵截面为凹型的内架，所述内架间隔的固定于外架的内表面。

作为本发明的进一步，所述转动盘包括凸轮分度器和电机，所述电机设置在第二架体内壁，所述电机与凸轮分度器传动连接，所述凸轮分度器传动连接于转动盘，所述电机还信号连接有PLC元件，所述PLC元件分别信号连接有检测元件和报警元件，所述检测元件设置在第二通孔的下方。

作为本发明的进一步改进，所述移动抓取机构包括移动结构和抓取结构，所述移动结构包括导轨，所述导轨设置在第一架体的上端面，所述两个导轨水平间隔设置，两个导轨上共同滑动连接有滑板，所述滑板垂直于导轨，所述滑板还连接有用于推动滑板沿导轨方向滑动的第一推动结构，所述滑板的底端设置所述的抓取结构。

作为本发明的进一步改进，所述抓取机构包括第二推动结构和抓取部，所述第二推动结构设置在滑板的上端面，所述第二推动结构的活动端穿过滑板连接所述的抓取部，所述抓取部设置有中心板，所述中心板的底部设置有横板，所述横板表面设置有朝向下的真空吸嘴，若干所述的真空吸嘴的底端齐平。

作为本发明的进一步改进，所述中心板两侧设置有侧板，所述侧板滑动连接于中心板，所述侧板的底端与真空吸嘴的底端齐平，所述侧板与中心板之间设置有阻止侧板相对中心板向上运动的阻碍力。

作为本发明的进一步改进，所述中心板的中部设置有开口，若干所述开口沿着水平方向间隔设置，各所述开口内设置有横梁，各个所述横梁连接于侧板的顶部，所述横梁与开口之间还设置有弹簧，所述弹簧的一端设置在开口的上端，另一端连接于横梁。

作为本发明的进一步改进，所述横板的下表面设置有压块，所述压块的底端与真空吸嘴的底端齐平。

本发明的有益效果是：本发明通过设置夹具固定机构，精准的安装夹具，使得底框在装配的过程中，定位准确，精度高；而且上料机构与移动抓取机构可以方便的将底框固定于夹具内，快速装配，提高生产效率；本发明还具有自动化程度高，自动运行等优点。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。

图1是束缚框架的结构示意图；

图2是夹具的结构示意图；

图3是本发明的结构示意图；

图4是移动抓取机构和夹具固定机构的示意图；

图5是物料架的结构示意图；

图6是上料机构的结构示意图；

图7是移动抓取机构的结构示意图；

图8是图7中A部分的放大示意图。

具体实施方式

如图1所示的束缚框架，包括底框01和上盖（图中未画出），其中底框01包括底壁011和设置在底壁011两侧可向上弯折的侧壁012，上盖用于底框01顶部的封闭。底壁011的下表面设置有凸棱013，凸棱013用于与夹具02快速定位和固定。

如图2所示的夹具02，包括底板021，底板021的上表面设置有间隔设置的夹板022，所述夹板022远离底板021的一端设置有卡接部023，所述夹板022之间设置有滑动板024，所述滑动板024通过弹性部件025设置在底板021的上表面。在滑动板024与夹板022之间还设置有导板026，所述导板026在侧面的上端设置有偏向夹板022的斜面。在底板021上设置有固定孔027，底板021的下表面还设置有定位棱028。

如图3-8示的一种用于水平电池的压力框底框上料装置，包括上料机构1、移动抓取机构2和夹具固定机构3，其中上料机构1用于底框01的储备和待抓取，夹具固定机构3用于设置可安防底框01的夹具02，移动抓取机构2用于将上料机构1中的底板抓取至夹具固定机构3处。

具体来说，上料机构1和夹具固定机构3设置在移动抓取机构2的运动路径上，夹具02固定装置包括第一架体4，第一架体4的中部设置有定位板31，在定位板31上还设置有若干矩形阵列的第一通孔32，第一通孔32用于容纳夹具02的定位棱028，完成夹具02与夹具固定机构3的快速定位，定位板31上还设置有用于为夹具02定位的固定销33，固定销33的设置位置应当与夹具02的固定孔027配适，方便夹具02与夹具固定机构3快速固定。

前述的上料机构1包括第二架体12，第二架体12的上端面设置有可转动的转动盘13，转动盘13上环形阵列有至少两个用于放置底框01的物料架14，物料架14设置在移动抓取机构2的运动路径上。

具体而言，转动盘13通过旋转，将物料架14转动至移动抓取机构2的下端，方便移动抓取机构2将物料架14中的底框01抓取。多个物料架14的设置能够满足本发明长时间的自动供料，减少人工干预，实现生产自动化。物料架14包括横截面为凹型的外架141，在外架141的底部沿着长度方向设置有两列第二通孔142，两列第二通孔142之间设置有纵截面为凹型的内架143，内架143间隔的固定于外架141的内表面。物料架14可以在水平方向上放置若干层底框01，相对常规的同类装置，具有大容量的特点。

转动盘13的转动通过如下方案实现：在转动盘13的转动中心设置有凸轮分度器（图中未画出），由电机（图中未画出）的输出轴连接凸轮分度器并带动凸轮分度器工作，电机设置在第二架体12内壁。凸轮分度器与电机连接属于本领域常见的技术，在此就不多做赘述了。电机还信号连接有PLC元件（图中未画出），PLC元件分别信号连接有检测元件（图中未画出）和报警元件（图中未画出）。在本实施例中，电机选择步进电机，步进电机与PLC元件信号连接，检测元件选择光电传感器，报警元件选择喇叭或者灯光报警产品。其中的检测元件设置在第二通孔142的下方，优选的，设置在移动抓取机构2两侧且位于转动盘13逆向转动的第一个物料架14的第二通孔142下方。

光电传感器的原理是当物料架14上叠有底框01时，光线穿过第二通孔142照射在底框01上，物质的电子吸收光子的能量而发生了相应的电效应现象，物料架14上有无底框01时会产生不同的电效应，将这种光信号转换为电信号传递至PLC元件，并有PLC元件进行判断和发出下一步的执行指令。类似的检测元件还有红外距离传感器，其原理是判断在红外距离传感器照射的路径上是否有阻碍，以及该阻碍是否为底框01。

在前述的技术方案中，如果转动盘13转动至移动抓取机构2的下方时，位于移动抓取机构2下方为最后顺位的物料架14时，第一顺位的物料架14内是没有底框01的，此时检测元件检测到该结果，激活报警元件，提醒装填新的底框01。

前述的移动抓取机构2包括移动结构21和抓取结构22。其中，移动结构21包括导轨211，该导轨211设置在第一架体4的上端面，该导轨211共有两个，两个导轨211水平的间隔设置在第一架体4的上端面，两个导轨211上滑动连接有同一个滑板212，所述滑板212垂直于两个导轨211，滑板212上连接有推动滑板212沿着导轨211方向运动的第一推动结构213，在滑板212的底端设置有前述的抓取结构22。

抓取结构22包括抓取部和第二推动结构221，第二推动结构221设置在滑板212的上表面，第二推动结构221的推出端穿过滑板212并连接于抓取部，抓取部包括中心板222，中心板222与第二推动结构221的推出端固定连接，中心板222的底部设置有横板223，横板223表面设置有朝向下的真空吸嘴224，若干的真空吸嘴224的底端齐平，便于真空吸嘴224吸附住底框01。优选的，真空吸嘴224设置有两列。第一推动结构213、第二推动结构221可以选择电动推杆、气缸等常见的推动产品。优选的，第一推动结构213、第二推动结构221选择可由PLC元件控制止动的产品。在滑板212与中心板222之间还设置有导柱227，导柱227滑动的穿过滑板212并连接有抵板228，所述抵板228与中心板222固定连接。导柱227的数量为两个，对称的设置在第二推动结构221的两侧。

在中心板222的两侧设置有侧板225，侧板225与中心板222滑动连接，侧板225的底端与真空吸嘴224的底端齐平，侧板225与中心板222之间设置有阻止侧板225相对中心板222向上运动的阻碍力。该阻碍力由如下结构产生：中心板222的中部设置有开口2221，开口2221沿着水平方向间隔设置，在各个开口2221内设置有贯穿开口2221的横梁2222，各个横梁2222连接于两块侧板225的顶部，横梁2222与开口2221之间设置有弹簧2223，弹簧2223的一端设置在开口2221的上端，另一端连接于横梁2222。横梁2222与开口2221之间还可以增加垫块2224方便调整两者的位置关系。当抓取结构22抓取底框01向夹具02中装填时，由于夹具02设置有导板，使得底框01的侧壁逐步打开，当底框01被按压至滑动板的最底端时，侧壁会产生阻碍侧板225继续向下运动的力，防止抓取结构22将底框01的侧壁损坏，造成不必要的损失。随后，抓取结构22上升，底框01随之上升，此时侧板225在弹簧2223的作用下减小底框01的回弹，直至底框01的侧壁与卡接部卡接，完成装填，保证底框01打开呈上大下小的形状。

在底框01被压入夹具02的过程中，为了方便的将底框01压入夹具02并完成固定，在横板223的下表面还设置有压块226，压块226位于两列真空吸嘴224之间，压块226的底端与真空吸嘴224的底端齐平，在实际的生产过程中，由于真空吸嘴224的通常会安装有橡胶连接件，方便真空吸嘴224与底框01完全接触并牢牢吸住底框01，因此压块226的底端也可以略高于真空吸嘴224的底端。

本发明的工作流程如下，将装有底框01的物料架14环形阵列设置在转动盘13上，并将其中位于移动抓取机构2正下方的物料架14定义为第一顺位的物料架14，共设置有四个物料架14，顺时针转动的第四个物料架14为第四顺位的物料架14，第四顺位的物料架14的第二通孔下方设置检测元件。

启动电机带动转动盘13转动，转动盘13顺时针转动，当第四顺位的物料架14移动至移动抓取结构22的整下方时，第一顺位的物料架14中已无底框01，此时检测元件将无底框01的信号传递至PLC元件，PLC元件向报警元件发出报警指令；在转动盘13转动的同时，PLC元件还第一推动结构213和第二推动结构221在水平方向和竖直方向上运动，实现将底框01抓取、移动、按压和复位的操作流程。在该套动作中，真空吸嘴224对底框01产生吸力并抓取的过程，属于真空吸嘴224常用手段，一般真空吸嘴224连接于抽真空设备，在此就不多说了。

以上所述只是本发明优选的实施方式，其并不构成对本发明保护范围的限制。

Claims (6)

1.一种用于水平电池的压力框底框上料装置，其特征在于：包括：

一上料机构（1），用于底框（01）的储备和待抓取；

一移动抓取机构（2），用于抓取底框（01）；

一夹具固定机构（3），用于设置可安放底框（01）的夹具（02）；所述上料机构（1）和夹具固定机构（3）设置在移动抓取机构（2）的运动路径上，所述夹具固定机构（3）包括第一架体（4），所述第一架体（4）的中部设置有定位板（31），所述定位板（31）上设置有用于为夹具（02）定位的定位销，所述定位板（31）上还设置有若干矩阵排列的第一通孔（32）；

夹具（02）包括底板（021），底板（021）的上表面设置有间隔设置的夹板（022），所述夹板（022）远离底板（021）的一端设置有卡接部（023），所述夹板（022）之间设置有滑动板（024），所述滑动板（024）通过弹性部件（025）设置在底板（021）的上表面，在滑动板（024）与夹板（022）之间还设置有导板（026），所述导板（026）在侧面的上端设置有偏向夹板（022）的斜面，在底板（021）上设置有固定孔（027），底板（021）的下表面还设置有定位棱（028）；

所述移动抓取机构（2）包括移动结构（21）和抓取结构（22），所述移动结构（21）包括导轨（211），所述导轨（211）设置在第一架体（4）的上端面，两个所述导轨（211）水平间隔设置，两个导轨（211）上共同滑动连接有滑板（212），所述滑板（212）垂直于导轨（211），所述滑板（212）还连接有用于推动滑板（212）沿导轨（211）方向滑动的第一推动结构（213），所述滑板（212）的底端设置所述的抓取结构（22）；

所述抓取机构包括第二推动结构（221）和抓取部，所述第二推动结构（221）设置在滑板（212）的上端面，所述第二推动结构（221）的活动端穿过滑板（212）连接所述的抓取部，所述抓取部设置有中心板（222），所述中心板（222）的底部设置有横板（223），所述横板（223）表面设置有朝向下的真空吸嘴（224），若干所述的真空吸嘴（224）的底端齐平；

所述横板（223）的下表面设置有压块（226），所述压块（226）的底端与真空吸嘴（224）的底端齐平。

2.根据权利要求1所述的用于水平电池的压力框底框上料装置，其特征在于：所述上料机构（1）包括第二架体（12），所述第二架体（12）的上端面设置有可转动的转动盘（13），所述转动盘（13）上环形阵列有至少两个用于放置底框（01）的物料架（14），所述物料架（14）设置在移动抓取机构（2）的运动路径上。

3.根据权利要求2所述的用于水平电池的压力框底框上料装置，其特征在于：所述物料架（14）包括纵截面为凹型的外架（141），在外架（141）的底部沿着长度方向设置有两列第二通孔（142），两列第二通孔（142）之间设置有纵截面为凹型的内架（143），所述内架（143）间隔的固定于外架（141）的内表面。

4.根据权利要求2所述的用于水平电池的压力框底框上料装置，其特征在于：所述转动盘（13）包括凸轮分度器和电机，所述电机设置在第二架体（12）内壁，所述电机与凸轮分度器传动连接，所述凸轮分度器传动连接于转动盘（13），所述电机还信号连接有PLC元件，所述PLC元件分别信号连接有检测元件和报警元件，所述检测元件设置在第二通孔（142）的下方。

5.根据权利要求1所述的用于水平电池的压力框底框上料装置，其特征在于：所述中心板（222）两侧设置有侧板（225），所述侧板（225）滑动连接于中心板（222），所述侧板（225）的底端与真空吸嘴（224）的底端齐平，所述侧板（225）与中心板（222）之间设置有阻止侧板（225）相对中心板（222）向上运动的阻碍力。

6.根据权利要求5所述的用于水平电池的压力框底框上料装置，其特征在于：所述中心板（222）的中部设置有开口（2221），若干所述开口（2221）沿着水平方向间隔设置，各所述开口（2221）内设置有横梁（2222），各个所述横梁（2222）连接于侧板（225）的顶部，所述横梁（2222）与开口（2221）之间还设置有弹簧（2223），所述弹簧（2223）的一端设置在开口（2221）的上端，另一端连接于横梁（2222）。