CN113733221A - 新能源汽车水热ptc绝缘纸裁切包覆系统及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新能源汽车水热PTC绝缘纸裁切包覆系统及其工作方法，该系统包括机架以及设于机架上的纸卷内涨芯轴、进给机构、旋转机构、裁切机构、取料夹爪机构、贴合夹爪机构、中转夹爪机构、检测装置和出料夹爪机构，绝缘纸卷上料至纸卷内涨芯轴，进给机构带动绝缘纸位移至旋转平台，裁切机构对绝缘纸进行裁切，旋转机构将绝缘纸运转至包覆工位，取料夹爪机构夹取PTC与绝缘纸贴合，贴合夹爪机构将绝缘纸与PTC贴合紧密并夹取至中转工位，中转夹爪机构将PTC夹取至检测工位，检测装置检测绝缘纸包覆情况，出料夹爪机构根据检测结果夹取PTC至合格品或不合格品出料位。该系统自动化程度高，有利于提高水热PTC发热芯体装配的质量和效率，节省人工成本。

Description

新能源汽车水热PTC绝缘纸裁切包覆系统及其工作方法

技术领域

本发明属于新能源汽车PTC加热器生产技术领域，具体涉及一种新能源汽车水热PTC绝缘纸裁切包覆系统及其工作方法。

背景技术

目前新能源汽车水加热PTC的生产厂商都是采用人工流水线进行装配，人工成本较高，效率较低，装配过程中尤以绝缘纸的裁切、包覆费时费力，且装配质量参差不齐，大大影响了水加热PTC的生产效率和出厂质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新能源汽车水热PTC绝缘纸裁切包覆系统及其工作方法，该系统自动化程度高，有利于提高水热PTC发热芯体装配的质量和效率，节省人工成本。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种新能源汽车水热PTC绝缘纸裁切包覆系统，包括机架以及设于机架上的纸卷内涨芯轴、进给机构、旋转机构、裁切机构、取料夹爪机构、贴合夹爪机构、中转夹爪机构、检测装置和出料夹爪机构，绝缘纸卷上料至所述纸卷内涨芯轴，且绝缘纸前端牵引至所述进给机构的拉纸吸板处，所述进给机构用于带动绝缘纸位移至旋转机构的旋转平台上，所述裁切机构用于对位移后的绝缘纸进行裁切，所述旋转机构用于将被裁切后的绝缘纸由取料工位运转至包覆工位，所述取料夹爪机构用于夹取并移动PTC发热芯体与绝缘纸贴合，所述贴合夹爪机构用于将绝缘纸与PTC发热芯体贴合紧密，并从包覆工位夹取至中转工位，所述中转夹爪机构用于将已与绝缘纸贴合的PTC发热芯体从中转工位夹取至检测工位，所述检测装置用于对绝缘纸包覆情况进行检测，所述出料夹爪机构用于将包覆绝缘纸的PTC发热芯体根据检测结果夹取至合格品出料位或不合格品出料位。

进一步地，所述纸卷内涨芯轴与进给机构之间设有平整机构，所述平整机构包括上、下设置的上压轮机构和下导轮，所述上压轮机构具有可上下运动的上压轮，以调节上压轮与下导轮之间的间隙，使其适应绝缘纸的厚度，并对缘纸出纸进行初步平整。

进一步地，所述进给机构包括拉纸吸板和伺服驱动机构，所述拉纸吸板用于吸住绝缘纸前端，所述伺服驱动机构用于驱动拉纸吸板前后运动，所述伺服驱动机构精确控制绝缘纸进给量，驱动拉纸吸板带动绝缘纸位移至旋转机构的旋转平台上，所述拉纸吸板在将输送至旋转机构的旋转平台上后，松开绝缘纸，并复位至初始位置。

进一步地，所述进给机构前侧设有绝缘纸检测单元，以检测绝缘纸是否存在缺陷。

进一步地，所述裁切机构包括裁切刀、裁切刀运动导轨和裁切刀驱动机构，所述裁切刀运动导轨横向设置，所述裁切刀驱动机构驱动裁切刀沿着裁切刀运动导轨横向运动，对旋转平台上的绝缘纸进行裁切，并在裁切后复位。

进一步地，所述旋转机构包括旋转平台和旋转驱动机构，所述旋转驱动机构驱动旋转平台在取料工位与包覆工位之间运动，所述旋转平台中部设有狭缝，以在裁切时让裁切机构的裁切刀穿过并切断绝缘纸，以及在包覆时让PTC发热芯体穿过并陷入绝缘纸的包覆中。

进一步地，所述取料夹爪机构设于包覆工位下侧，所述取料夹爪机构在被裁切后的绝缘纸运转至包覆工位后，从PTC上料工位夹取PTC发热芯体并运动至旋转平台正下方，然后带动PTC发热芯体由下至上与绝缘纸贴合，向上推动绝缘纸并陷入绝缘纸的包覆中；所述贴合夹爪机构从上侧夹住绝缘纸与PTC发热芯体，使两者贴合紧密，然后将与绝缘纸贴合的PTC发热芯体从包覆工位夹取至中转工位。

进一步地，所述检测装置为CCD检测装置，所述CCD检测装置包括发光单元和CCD摄像单元，所述发光单元在包覆绝缘纸的PTC发热芯体进入检测工位时发出亮光，所述CCD摄像单元对绝缘纸包覆情况进行拍摄，通过图像识别判定包覆是否合格；如果包覆合格，出料夹爪机构将包覆绝缘纸的PTC发热芯体夹取至合格品出料位，以进行下一步组装，否则出料夹爪机构将其夹取至不合格品出料位，以进行相应处理。

进一步地，还包括控制系统，所述控制系统分别与进给机构、旋转机构、裁切机构、取料夹爪机构、贴合夹爪机构、中转夹爪机构、检测装置和出料夹爪机构电性连接，以接收相关信号，并驱动相关机构进行自动化工作。

进一步地，所述新能源汽车水热PTC绝缘纸裁切包覆系统的工作方法，包括以下步骤：

1）绝缘纸卷上料至所述纸卷内涨芯轴，且绝缘纸前端牵引至所述进给机构的拉纸吸板处；

2）进给机构带动绝缘纸位移至旋转机构的旋转平台上；

3）裁切机构对位移后的绝缘纸进行裁切；

4）旋转机构将被裁切后的绝缘纸由取料工位运转至包覆工位；

5）取料夹爪机构从PTC上料工位夹取PTC发热芯体，并带动其与绝缘纸贴合，使其被绝缘纸包覆；

6）贴合夹爪机构夹住绝缘纸与PTC发热芯体，使绝缘纸与PTC发热芯体贴合紧密，然后将与绝缘纸贴合的PTC发热芯体从包覆工位夹取至中转工位；

7）中转夹爪机构将已与绝缘纸贴合的PTC发热芯体从中转工位夹取至检测工位；

8）检测装置对绝缘纸包覆情况进行检测，判断包覆是否合格；

9）出料夹爪机构根据检测结果将包覆绝缘纸的PTC发热芯体夹取至合格品出料位或不合格品出料位，裁切包覆工作完成。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：提供了一种新能源汽车水热PTC绝缘纸裁切包覆系统及其工作方法，该系统克服了现有人工为水热PTC发热芯体包覆绝缘纸存在的诸多问题，通过进给机构、旋转机构、裁切机构、检测装置以及相关夹爪机构的配合，实现了水热PTC绝缘纸裁切包覆的自动化过程，提高了水热PTC发热芯体的装配效率和生产质量，节省了大量的人工成本，具有很强的实用性和广阔的应用前景。

附图说明

图1是本发明实施例的系统整体结构示意图。

图2是图1中系统的局部结构示意图。

图3是本发明实施例的系统控制原理框图。

图中：1-纸卷内涨芯轴，201-拉纸吸板，202-伺服驱动机构，3-旋转机构，301-旋转平台，4-裁切机构，401-裁切刀，402-裁切刀运动导轨，403-裁切刀驱动机构，5-检测装置，6-平整机构，601-上压轮机构，602-下导轮，7-检测单元，8-绝缘纸卷。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

如图1-2所示，本实施例提供了一种新能源汽车水热PTC绝缘纸裁切包覆系统，包括机架以及设于机架上的纸卷内涨芯轴1、进给机构、旋转机构3、裁切机构4、取料夹爪机构、贴合夹爪机构、中转夹爪机构、检测装置5和出料夹爪机构，绝缘纸卷8上料至所述纸卷内涨芯轴1，且绝缘纸前端牵引至所述进给机构的拉纸吸板201处，所述进给机构用于带动绝缘纸位移至旋转机构3的旋转平台301上，所述裁切机构4用于对位移后的绝缘纸进行裁切，所述旋转机构3用于将被裁切后的绝缘纸由取料工位运转至包覆工位，所述取料夹爪机构用于夹取并移动PTC发热芯体与绝缘纸贴合，所述贴合夹爪机构用于将绝缘纸与PTC发热芯体贴合紧密，并从包覆工位夹取至中转工位，所述中转夹爪机构用于将已与绝缘纸贴合的PTC发热芯体从中转工位夹取至检测工位，所述检测装置5用于对绝缘纸包覆情况进行检测，所述出料夹爪机构用于将包覆绝缘纸的PTC发热芯体根据检测结果夹取至合格品出料位或不合格品出料位。

在本实施例中，所述纸卷内涨芯轴1与进给机构之间设有平整机构6，所述平整机构6包括上、下设置的上压轮机构601和下导轮602，所述上压轮机构601具有可上下运动的上压轮，以调节上压轮与下导轮602之间的间隙，使其适应绝缘纸的厚度，并对缘纸出纸进行初步平整。

在本实施例中，所述进给机构包括拉纸吸板201和伺服驱动机构202，所述拉纸吸板201用于吸住绝缘纸前端，所述伺服驱动机构202用于驱动拉纸吸板前后运动，所述伺服驱动机构202精确控制绝缘纸进给量，驱动拉纸吸板201带动绝缘纸位移至旋转机构3的旋转平台301上，所述拉纸吸板201在将输送至旋转机构3的旋转平台301上后，松开绝缘纸，并复位至初始位置。

在本实施例中，所述进给机构前侧设有绝缘纸检测单元7，以检测绝缘纸是否存在缺陷。

在本实施例中，所述裁切机构4包括裁切刀401、裁切刀运动导轨402和裁切刀驱动机构403，所述裁切刀运动导轨402横向设置，所述裁切刀驱动机构403驱动裁切刀401沿着裁切刀运动导轨402横向运动，对旋转平台上的绝缘纸进行裁切，并在裁切后复位。

在本实施例中，所述旋转机构3包括旋转平台301和旋转驱动机构，所述旋转驱动机构驱动旋转平台在取料工位与包覆工位之间运动，所述旋转平台中部设有狭缝，以在裁切时让裁切机构的裁切刀穿过并切断绝缘纸，以及在包覆时让PTC发热芯体穿过并陷入绝缘纸的包覆中。

在本实施例中，所述取料夹爪机构设于包覆工位下侧，所述取料夹爪机构在被裁切后的绝缘纸运转至包覆工位后，从PTC上料工位夹取PTC发热芯体并运动至旋转平台正下方，然后带动PTC发热芯体由下至上与绝缘纸贴合，向上推动绝缘纸并陷入绝缘纸的包覆中；所述贴合夹爪机构从上侧夹住绝缘纸与PTC发热芯体，使两者贴合紧密，然后将与绝缘纸贴合的PTC发热芯体从包覆工位夹取至中转工位。

在本实施例中，所述检测装置5为CCD检测装置，所述CCD检测装置包括发光单元502和CCD摄像单元501，所述发光单元502在包覆绝缘纸的PTC发热芯体进入检测工位时发出亮光，所述CCD摄像单元501对绝缘纸包覆情况进行拍摄，通过图像识别判定包覆是否合格；如果包覆合格，出料夹爪机构将包覆绝缘纸的PTC发热芯体夹取至合格品出料位，以进行下一步的OK品组装，否则出料夹爪机构将其夹取至不合格品出料位，以进行NG品剔除或相应处理。

为了实现系统的自动化工作，如图3所示，该系统还包括控制系统，所述控制系统分别与进给机构、旋转机构、裁切机构、取料夹爪机构、贴合夹爪机构、中转夹爪机构、检测装置和出料夹爪机构电性连接，以接收相关信号，并驱动相关机构进行自动化工作。

上述新能源汽车水热PTC绝缘纸裁切包覆系统的工作方法，包括以下步骤：

1）绝缘纸卷8上料至所述纸卷内涨芯轴1，且绝缘纸前端牵引至所述进给机构的拉纸吸板201处。

在带动绝缘纸位移前，设于纸卷内涨芯轴1与进给机构之间的平整机构6对缘纸出纸进行初步平整；设于进给机构前侧的绝缘纸检测单元7检测绝缘纸是否存在缺陷。绝缘纸及其上料无误后，继续后面的工序。

2）进给机构带动绝缘纸位移至旋转机构3的旋转平台301上。

3）裁切机构4对位移后的绝缘纸进行裁切。

4）旋转机构3将被裁切后的绝缘纸由取料工位运转至包覆工位。

5）取料夹爪机构从PTC上料工位夹取PTC发热芯体，并带动其与绝缘纸贴合，使其被绝缘纸包覆。

6）贴合夹爪机构夹住绝缘纸与PTC发热芯体，使绝缘纸与PTC发热芯体贴合紧密，然后将与绝缘纸贴合的PTC发热芯体从包覆工位夹取至中转工位。

7）中转夹爪机构将已与绝缘纸贴合的PTC发热芯体从中转工位夹取至检测工位。

8）检测装置5对绝缘纸包覆情况进行检测，判断包覆是否合格。

9）出料夹爪机构根据检测结果将包覆绝缘纸的PTC发热芯体夹取至合格品出料位或不合格品出料位：如果包覆合格，将PTC发热芯体夹取至合格品出料位，进行下一步的OK品组装，否则将其夹取至不合格品出料位，进行NG品剔除或相应处理。至此，一个裁切包覆工序完成。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种新能源汽车水热PTC绝缘纸裁切包覆系统，其特征在于，包括机架以及设于机架上的纸卷内涨芯轴、进给机构、旋转机构、裁切机构、取料夹爪机构、贴合夹爪机构、中转夹爪机构、检测装置和出料夹爪机构，绝缘纸卷上料至所述纸卷内涨芯轴，且绝缘纸前端牵引至所述进给机构的拉纸吸板处，所述进给机构用于带动绝缘纸位移至旋转机构的旋转平台上，所述裁切机构用于对位移后的绝缘纸进行裁切，所述旋转机构用于将被裁切后的绝缘纸由取料工位运转至包覆工位，所述取料夹爪机构用于夹取并移动PTC发热芯体与绝缘纸贴合，所述贴合夹爪机构用于将绝缘纸与PTC发热芯体贴合紧密，并从包覆工位夹取至中转工位，所述中转夹爪机构用于将已与绝缘纸贴合的PTC发热芯体从中转工位夹取至检测工位，所述检测装置用于对绝缘纸包覆情况进行检测，所述出料夹爪机构用于将包覆绝缘纸的PTC发热芯体根据检测结果夹取至合格品出料位或不合格品出料位。

2.根据权利要求1所述的新能源汽车水热PTC绝缘纸裁切包覆系统，其特征在于，所述纸卷内涨芯轴与进给机构之间设有平整机构，所述平整机构包括上、下设置的上压轮机构和下导轮，所述上压轮机构具有可上下运动的上压轮，以调节上压轮与下导轮之间的间隙，使其适应绝缘纸的厚度，并对缘纸出纸进行初步平整。

3.根据权利要求1所述的新能源汽车水热PTC绝缘纸裁切包覆系统，其特征在于，所述进给机构包括拉纸吸板和伺服驱动机构，所述拉纸吸板用于吸住绝缘纸前端，所述伺服驱动机构用于驱动拉纸吸板前后运动，所述伺服驱动机构精确控制绝缘纸进给量，驱动拉纸吸板带动绝缘纸位移至旋转机构的旋转平台上，所述拉纸吸板在将输送至旋转机构的旋转平台上后，松开绝缘纸，并复位至初始位置。

4.根据权利要求3所述的新能源汽车水热PTC绝缘纸裁切包覆系统，其特征在于，所述进给机构前侧设有绝缘纸检测单元，以检测绝缘纸是否存在缺陷。

5.根据权利要求1所述的新能源汽车水热PTC绝缘纸裁切包覆系统，其特征在于，所述裁切机构包括裁切刀、裁切刀运动导轨和裁切刀驱动机构，所述裁切刀运动导轨横向设置，所述裁切刀驱动机构驱动裁切刀沿着裁切刀运动导轨横向运动，对旋转平台上的绝缘纸进行裁切，并在裁切后复位。

6.根据权利要求1所述的新能源汽车水热PTC绝缘纸裁切包覆系统，其特征在于，所述旋转机构包括旋转平台和旋转驱动机构，所述旋转驱动机构驱动旋转平台在取料工位与包覆工位之间运动，所述旋转平台中部设有狭缝，以在裁切时让裁切机构的裁切刀穿过并切断绝缘纸，以及在包覆时让PTC发热芯体穿过并陷入绝缘纸的包覆中。

7.根据权利要求1所述的新能源汽车水热PTC绝缘纸裁切包覆系统，其特征在于，所述取料夹爪机构设于包覆工位下侧，所述取料夹爪机构在被裁切后的绝缘纸运转至包覆工位后，从PTC上料工位夹取PTC发热芯体并运动至旋转平台正下方，然后带动PTC发热芯体由下至上与绝缘纸贴合，向上推动绝缘纸并陷入绝缘纸的包覆中；所述贴合夹爪机构从上侧夹住绝缘纸与PTC发热芯体，使两者贴合紧密，然后将与绝缘纸贴合的PTC发热芯体从包覆工位夹取至中转工位。

8.根据权利要求1所述的新能源汽车水热PTC绝缘纸裁切包覆系统，其特征在于，所述检测装置为CCD检测装置，所述CCD检测装置包括发光单元和CCD摄像单元，所述发光单元在包覆绝缘纸的PTC发热芯体进入检测工位时发出亮光，所述CCD摄像单元对绝缘纸包覆情况进行拍摄，通过图像识别判定包覆是否合格；如果包覆合格，出料夹爪机构将包覆绝缘纸的PTC发热芯体夹取至合格品出料位，以进行下一步组装，否则出料夹爪机构将其夹取至不合格品出料位，以进行相应处理。

9.根据权利要求1所述的新能源汽车水热PTC绝缘纸裁切包覆系统，其特征在于，还包括控制系统，所述控制系统分别与进给机构、旋转机构、裁切机构、取料夹爪机构、贴合夹爪机构、中转夹爪机构、检测装置和出料夹爪机构电性连接，以接收相关信号，并驱动相关机构进行自动化工作。

10.根据权利要求1-9任一项所述新能源汽车水热PTC绝缘纸裁切包覆系统的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）绝缘纸卷上料至所述纸卷内涨芯轴，且绝缘纸前端牵引至所述进给机构的拉纸吸板处；

2）进给机构带动绝缘纸位移至旋转机构的旋转平台上；

3）裁切机构对位移后的绝缘纸进行裁切；

4）旋转机构将被裁切后的绝缘纸由取料工位运转至包覆工位；

5）取料夹爪机构从PTC上料工位夹取PTC发热芯体，并带动其与绝缘纸贴合，使其被绝缘纸包覆；

6）贴合夹爪机构夹住绝缘纸与PTC发热芯体，使绝缘纸与PTC发热芯体贴合紧密，然后将与绝缘纸贴合的PTC发热芯体从包覆工位夹取至中转工位；

7）中转夹爪机构将已与绝缘纸贴合的PTC发热芯体从中转工位夹取至检测工位；

8）检测装置对绝缘纸包覆情况进行检测，判断包覆是否合格；

9）出料夹爪机构根据检测结果将包覆绝缘纸的PTC发热芯体夹取至合格品出料位或不合格品出料位，裁切包覆工作完成。

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