CN114313745A - 一种新型的锂离子电池隔膜成品出库高效提升机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型的锂离子电池隔膜成品出库高效提升机，包括电气控制系统、提升机构和输送机构，所述电气控制系统用于控制提升机构和输送机构执行动作指令，所述提升机构包括提升支架，提升电机和提升链条，所述输送机构包括升降轿厢和输送货叉，所述升降轿厢可升降安装在提升支架上，提升电机通过提升链条连接升降轿厢并带动升降轿厢进行上下移动，所述输送货叉安装在升降轿厢上，并且输送货叉具有双向伸缩结构，用于在不同楼层进行前后两个方向的货物输送。本发明可输送不同楼层锂电池成品膜至出库位置，减少货物运输过程中等待，减少成品膜输送过程中的磕碰；同时还方便人员操作、自动化程度高，可适用于不同楼层立体库输送操作。

Description

一种新型的锂离子电池隔膜成品出库高效提升机

技术领域

本发明涉及一种新型的锂离子电池隔膜成品出库高效提升机，属于锂离子电池隔膜生产制造技术领域。

背景技术

伴随着全球能源供给结构的调整优化，我国产业转型升级，大力发展绿色清洁能源，构建清洁低碳安全高效能源体系趋势，锂电能源、光伏能源等清洁替代传统的煤炭、石油能源已为大势所趋。作为首当其冲的锂电能源领域早就成为了各国逐鹿竞争的角斗场。

锂离子电池主要有正极、负极、电解液和隔膜四大构件，锂离子电池隔膜作为锂电池重要的组件，在锂电池中起着隔绝正负极材料，并且为锂离子在正负极间进行交换流通提供三维的孔洞通道的作用。

锂电池隔膜在产品分切成型后，在不同楼层包装线包装完成，成品膜面临着产品包装运输过程中产生碰伤现象，如传统包装方式在打包完毕后成托盘由叉车或货梯运输至发货地点，这种物流输送方式容易造成产品在运输过程中产生磕碰，效率低现象，这种传统输送方式严重影响客户至上原则。

发明内容

本发明目的是提供一种新型的锂离子电池隔膜成品出库高效提升机，以克服当前输送效率低下、自动化程度不高及其运送过程中产生碰伤现象。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：一种新型的锂离子电池隔膜成品出库高效提升机，包括电气控制系统、提升机构和输送机构，所述电气控制系统用于控制提升机构和输送机构执行动作指令，所述提升机构包括提升支架，提升电机和提升链条，所述输送机构包括升降轿厢和输送货叉，所述升降轿厢可升降安装在提升支架上，提升电机通过提升链条连接升降轿厢并带动升降轿厢进行上下移动，所述输送货叉安装在升降轿厢上，并且输送货叉具有双向伸缩结构，用于在不同楼层进行前后两个方向的货物输送。

作为本方案的进一步优选，所述输送货叉包括货叉电机、前叉、中间叉和固定叉，所述货叉电机驱动前叉和中间叉沿着固定叉两端移动。

作为本方案的进一步优选，所述固定叉中部安装有货叉驱动轮，货叉驱动轮两侧安装有两个与其相啮合的货叉从动轮，所述中间叉上设置有与货叉从动轮相啮合的齿条，并且中间叉两端上分别安装有输送链轮，所述前叉滑动安装在中间叉上方，前叉的两端上分别连接有第一驱动链和第二驱动链，所述第一驱动链的一端与前叉的前端相连，另一端从中间叉后端的输送链轮上缠绕后连接至固定叉的前端，所述第二驱动链的一端与前叉的后端相连，另一端从中间叉前端的输送链轮上缠绕后连接至固定叉的后端。

作为本方案的进一步优选，所述升降轿厢的两端通过提升导轨与提升支架相连接，提升支架的顶部安装有用于提升链条过渡的提升链轮。

作为本方案的进一步优选，所述升降轿厢上靠近输送货叉的一侧位置上安装有条码扫描器，通过条码扫描器对出入库托盘进行条码扫描。

作为本方案的进一步优选，所述提升机构采用变频电机驱动链条带动轿厢完成不同楼层的提升和下降，并且提升机构设置有断链检测机构和断链抱闸机构。

作为本方案的进一步优选，所述提升机构采用编码器定位方式，编码器读取每一楼层位置进行定位，同时提升机构包含低速与高速运行模式，低速用于提升定位过程，高速用于行走过程。

作为本方案的进一步优选，所述电气控制系统采用可编程控制逻辑S7-1200PLC，输入点、输出点模块控制，其中提升电机采用变频控制，货叉电机采用伺服控制模式；同时配置人机界面显示，选用Siemens KTP700型号触摸屏，显示报警信息，增加点动控制功能，并可手动调度提升机任务并增加输入托盘信息功能。

作为本方案的进一步优选，所述提升电机采用7.5kw sew驱动电机，变频器选用Siemens G120；所述货叉电机选用2.2kw伺服电机驱动，匹配同规格型号的伺服控制器。

作为本方案的进一步优选，所述提升电机配备的变频器设定50HZ,低速运行20HZ，根据设定位置与实际位置差进行速度切换，位置差通过编码器位置读取，编码器采用绝对值编码器，控制方式采用PLC-1200高速计数脉冲；A、B两相差值90度，可通过比较A相在前还是B相在前，判断提升电机上升还是下降，通过零位脉冲，获得提升机零位参考位。

本发明的有益效果是：本发明采用出库往复双伸位货叉高效提升机输送不同楼层锂电池成品膜至出库位置，减少货物运输过程中等待，更重要对产品质量有质的提升，减少成品膜输送过程中的磕碰；方便人员操作、自动化程度高，减少人员操作可以精化人员管理，提升行程大，可适用于不同楼层立体库输送操作；安全性能高，配置多种安全设备，保证货物与人的安全

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图

图2是本发明的升降轿厢结构示意图

图3是本发明的货叉整体示意图；

图4是本发明的货叉右伸内部示意图

图5是本发明的货叉左伸内部示意图

图6是本发明的货叉内部结构原理图

图中标记：1-提升电机，2-提升链条，3-提升支架，4-提升轿厢，5-提升导轨，6-前叉，7-中间叉，8-固定叉，9-货叉电机，10-条码扫描器，11-货叉驱动轮，12-货叉从动轮，13-齿条，14-输送链轮。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

如图1至6所示，一种新型的锂离子电池隔膜成品出库高效提升机，包括电气控制系统、提升机构和输送机构，所述电气控制系统用于控制提升机构和输送机构执行动作指令，所述提升机构包括提升支架3，提升电机1和提升链条2，所述输送机构包括升降轿厢4和输送货叉，升降轿厢4可升降安装在提升支架3上，提升电机1通过提升链条2连接升降轿厢4并带动升降轿厢4进行上下移动，所述输送货叉安装在升降轿厢4上，并且输送货叉具有双向伸缩结构，用于在不同楼层进行前后两个方向的货物输送。具体的输送货叉包括货叉电机9、前叉6、中间叉7和固定叉8，所述固定叉8中部安装有货叉驱动轮11，货叉驱动轮11两侧安装有两个与其相啮合的货叉从动轮12，所述中间叉7上设置有与货叉从动轮12相啮合的齿条13，并且中间叉7两端上分别安装有输送链轮14，所述前叉6滑动安装在中间叉7上方，前叉6的两端上分别连接有第一驱动链和第二驱动链，所述第一驱动链的一端与前叉6的前端相连，另一端从中间叉7后端的输送链轮14上缠绕后连接至固定叉8的前端，所述第二驱动链的一端与前叉6的后端相连，另一端从中间叉7前端的输送链轮14上缠绕后连接至固定叉8的后端。

本锂离子电池隔膜成品出库高效提升机的工作过程：基膜成品托盘打包完毕后输送至提升机入库口，由WCS调度提升机生成出库任务，下载任务包含提升机取货地址，出货地址，托盘ID号，任务完成后通过TCP/IP协议下发至PLC-1200，PLC收到任务后执行出库任务；提升机通过提升电机带动链条传动将轿厢提升至起始楼层，到达楼层后，通过双伸货叉执行取货操作，取货完毕后伸缩至提升轿厢内，完成取货动作，期间伸缩过程中提升机扫码器工作，校验托盘出库任务是否正确，如任务与下达任务一致，提升机执行此次任务，反之货叉电机伸出退回，保证任务的准确性；校验完成后，提升机寻址目的地址如果是出库任务进入一楼发货平台，提升至一楼后由货叉向另一侧方向伸出完成出库任务；而后由发货人员将出库站台托盘由人工叉车运送至发货点完成发货动作；立库区二层、三层基膜成品膜托盘都可以完成相应出库任务，同时，立库区一层、二层、三层托盘可以随意调配输送至每层立库区。

本实施例中提升机连接两个方向，作为连接车间里和车间外输送通道，避免人工或叉车直接进入洁净空间，导致立库洁净空间异物进入；货叉向前伸入进入车间内立库方向取货，货叉向后伸叉代表向车间外出货，直接进入车间外发货区；由发货员直接从出货站台取货运送至运输车辆。

本实施例中提升机取货放货站台采用辊道输送方式，对接前段辊道将基膜成品出库托盘输送至站台，由提升机完成出库任务；其中三层立库站台采用立柱式站台模式，立柱式站台模式对接AGV小车，由AGV小车输送至三层站台，而后由WCS调度提升机完成出库任务。

本实施例中货叉采用双伸位货叉机构，既可以向前伸出，也可以向后伸出，便于提升机向不同方向取放货，货叉机构驱动电机驱动中间叉与前进叉动作，货叉驱动电机采用伺服电机精准定位，货叉电机功率为2.2kw，货叉伸缩速度最大为0.5m/s,电机速度设置可以通过程序调节；载重量为1000kg；伸出后长度1350-1400mm。

本实施例中提升机电机采用链式传动模式，编码器位置控制模式，配置sew电机配置刹车功能，变频器采用西门子G120矢量控制模式，速度控制为50HZ，满足每小时60托盘出入库任务，提升机载重量1000kg，链条传动模式增加断链检测功能，链条检查开关9安装位置为轿厢内，当出现链条松动或异常时，提前预警，保证设备、人和货物的安全，断链检测报警采用光电传感器信号，接近开关距离在8mm以内，信号异常传送至PLC并通过程序反馈到信号报警灯预警。

本实施例中升降轿厢增加扫码检测功能，轿厢内增加条码扫描器10，在货叉伸出取货回叉过程中，触发扫码器功能，扫码读到托盘识别码后返回PLC处理信息，当任务托盘号与扫码器托盘号数据一致时，执行出库任务，当任务托盘号与扫码器托盘号不一致时，货叉伸出将托盘重新放回站台，并提示托盘入库信息不符，保证出库任务准确性。

本实施例中，增加人机控制触摸屏界面，采用西门子Siemens KTP700触摸屏，触摸屏包含手动、自动切换功能；以手动填写起始地址、目的地址、托盘号调度提升机手动执行任务；触摸屏在手动模式下，增加提升电机手动提升，手动下降；货叉伸缩、货叉伸回；人机界面显示提升机报警信息，便于操作人员针对故障进行处理。

本实施例中，输送货叉的工作过程为：货叉电机转动带动货叉驱动轮11运行，同时驱动货叉从动轮12跟随转动，进而再带动齿条13直线导轨运行；然后中间叉7在齿条移动过程中跟随移动；前叉6驱动方式为链轮和链条驱动，链轮置于中间叉两端，中间叉7前后移动过程中链轮跟随相同位置移动，链轮传动介质为链条，链条分别驱动前叉向两端伸出和缩回。整个过程中，前叉6、中间叉7同时启动与停止；中间叉7的前后两个链轮配合链条分别控制前叉的左右移动。

综上，本发明通过电气控制系统、WCS、机械传动机构统一协调配合，依靠自动化控制系统完成基膜成品托盘出入库任务，提高托盘出入库效率，减少不同楼层调度过程中产生的碰伤及效率低下问题，提升机采用货叉输送托盘方式，减少托盘与输送辊道之间摩擦，提升机与站台之间通过货叉输送做到柔性连接；自动化操作可靠性强，配置多种报警及手动操作界面，保证成品膜托盘运行稳定性和安全性。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本领域的普通技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明的保护范围，凡采用等同替换等方式所获得的技术方案，均落于本发明的保护范围内。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (10)

1.一种新型的锂离子电池隔膜成品出库高效提升机，包括电气控制系统、提升机构和输送机构，所述电气控制系统用于控制提升机构和输送机构执行动作指令，其特征在于，所述提升机构包括提升支架，提升电机和提升链条，所述输送机构包括升降轿厢和输送货叉，所述升降轿厢可升降安装在提升支架上，提升电机通过提升链条连接升降轿厢并带动升降轿厢进行上下移动，所述输送货叉安装在升降轿厢上，并且输送货叉具有双向伸缩结构，用于在不同楼层进行前后两个方向的货物输送。

2.根据权利要求1所述的一种新型的锂离子电池隔膜成品出库高效提升机，其特征在于，所述输送货叉包括货叉电机、前叉、中间叉和固定叉，所述货叉电机驱动前叉和中间叉沿着固定叉两端移动。

3.根据权利要求2所述的一种新型的锂离子电池隔膜成品出库高效提升机，其特征在于，所述固定叉中部安装有货叉驱动轮，货叉驱动轮两侧安装有两个与其相啮合的货叉从动轮，所述中间叉上设置有与货叉从动轮相啮合的齿条，并且中间叉两端上分别安装有输送链轮，所述前叉滑动安装在中间叉上方，前叉的两端上分别连接有第一驱动链和第二驱动链，所述第一驱动链的一端与前叉的前端相连，另一端从中间叉后端的输送链轮上缠绕后连接至固定叉的前端，所述第二驱动链的一端与前叉的后端相连，另一端从中间叉前端的输送链轮上缠绕后连接至固定叉的后端。

4.根据权利要求1所述的一种新型的锂离子电池隔膜成品出库高效提升机，其特征在于，所述升降轿厢的两端通过提升导轨与提升支架相连接，提升支架的顶部安装有用于提升链条过渡的提升链轮。

5.根据权利要求1所述的一种新型的锂离子电池隔膜成品出库高效提升机，其特征在于，所述升降轿厢上靠近输送货叉的一侧位置上安装有条码扫描器，通过条码扫描器对出入库托盘进行条码扫描。

6.根据权利要求1所述的一种新型的锂离子电池隔膜成品出库高效提升机，其特征在于，所述提升机构采用变频电机驱动链条带动轿厢完成不同楼层的提升和下降，并且提升机构设置有断链检测机构和断链抱闸机构。

7.根据权利要求1或6所述的一种新型的锂离子电池隔膜成品出库高效提升机，其特征在于，所述提升机构采用编码器定位方式，编码器读取每一楼层位置进行定位，同时提升机构包含低速与高速运行模式，低速用于提升定位过程，高速用于行走过程。

8.根据权利要求1所述的一种新型的锂离子电池隔膜成品出库高效提升机，其特征在于，所述电气控制系统采用可编程控制逻辑S7-1200PLC，输入点、输出点模块控制，其中提升电机采用变频控制，货叉电机采用伺服控制模式；同时配置人机界面显示，选用SiemensKTP700型号触摸屏，显示报警信息，增加点动控制功能，并可手动调度提升机任务并增加输入托盘信息功能。

9.根据权利要求8所述的一种新型的锂离子电池隔膜成品出库高效提升机，其特征在于，所述提升电机采用7.5kw sew驱动电机，变频器选用Siemens G120；所述货叉电机选用2.2kw伺服电机驱动，匹配同规格型号的伺服控制器。

10.根据权利要求1或8或9所述的一种新型的锂离子电池隔膜成品出库高效提升机，其特征在于，所述提升电机配备的变频器设定50HZ,低速运行20HZ，根据设定位置与实际位置差进行速度切换，位置差通过编码器位置读取，编码器采用绝对值编码器，控制方式采用PLC-1200高速计数脉冲；A、B两相差值90度，可通过比较A相在前还是B相在前，判断提升电机上升还是下降，通过零位脉冲，获得提升机零位参考位。

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