CN115056492A - 一种电池气道盖滤气片自动封热工作站 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电池制备领域，具体涉及一种电池气道盖滤气片自动封热工作站，包括工作台、载料装置、滤气片上料装置、焊接装置和输送装置，气道盖上设置有用于安装滤气片的滤气孔；载料装置，可移动设置在工作台上，用于装载固定气道盖，包括用于装载气道盖的载料盘、设置在载料盘上夹紧固定气道盖的夹紧机构和设置在载料盘上可与滤气孔连通的通气检测机构；滤气片上料装置，夹取滤气片以将其安装在载料盘上的气道盖上；焊接装置，设置在滤气片上料装置后方，将滤气片焊接在气道盖上；输送装置，将载料装置输送至相应的工位，本发明可实现滤气片的自动上料、装配、焊接及通气检测，全程由机械自动完成，有效提高产品的生产效率，减少人工的使用。
Description
技术领域
本发明属于电池制备领域，具体涉及一种电池气道盖滤气片自动封热工作站。
背景技术
滤气片是蓄电池排气装置的重要组成部分，其作用是为铅酸蓄电池排气、滤酸，滤气片具有良好的透气性，憎水性，疏水性、耐酸、耐碱性、阻燃及防酸雾作用，透气性可以维持蓄电池内部压强稳定。滤气片孔隙分布均匀，憎水性好，在安装在免维护蓄电池上，以防止电解液外溢对汽车及周边环境造成酸腐蚀。因此安装时要求焊接效果必须具有良好的排气性和牢固性。传统的做法是使用超声波焊接机对滤气片盖和排气盖进行焊接；排气盖内有一个可以放置滤气片的透气室与外界保证通气，焊接时，将滤气片放置在排气盖的透气室内，然后在透气室里面放置滤气片盖，最后使用超声波焊接机完成滤气片盖与透气室的焊接工作；目前采用人工作业，作业效率底下，且成本较高，且滤气片热封装的品质无法保证，另外超声波设备在使用过程中产生超声波，因此对人体存在一定程度的危害，有待进一步改进。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺点，提供一种电池气道盖滤气片自动封热工作站。
本发明采用如下技术方案：
一种电池气道盖滤气片自动封热工作站，包括工作台、载料装置、滤气片上料装置、焊接装置和输送装置，所述气道盖上设置有用于安装滤气片的滤气孔；
载料装置，可移动设置在工作台上，用于装载固定气道盖，包括用于装载气道盖的载料盘、设置在载料盘上夹紧固定气道盖的夹紧机构和设置在载料盘上可与滤气孔连通的通气检测机构，所述通气检测机构包括设置在气道盖侧边与滤气孔连通的通气孔、可移动设置在工作台上与通气孔连接的喷气嘴和设置在载料盘上连接并驱动喷气嘴移动的移动气缸；
滤气片上料装置，设置在工作台上，夹取滤气片以将其安装在载料盘上的气道盖上，包括设置在工作台上用于夹取滤气片的机械手；
焊接装置，设置在滤气片上料装置后方，将滤气片焊接在气道盖上；
输送装置，设置在工作台上，以将载料装置输送至相应的工位。
进一步的，所述夹紧机构包括相对设置在载料盘两侧的两夹紧块和设置在载料盘上分别连接并驱动两夹紧块移动的两夹紧气缸。
进一步的，所述载料盘上设置有检测气道盖位置的位置传感器。
进一步的，还包括设置在工作台上的气道盖上料装置，所述气道盖上料装置包括设置在工作台上的立架、可上下移动设置在立架上的气道盖夹取机构、设置在立架上连接并驱动气道盖夹取机构上下移动的上下移动机构和设置在上下移动机构上驱动气道盖夹取机构翻转的翻转机构。
进一步的，所述翻转机构包括设置上下移动机构上的翻转气缸、设置在翻转气缸前端用于安装气道盖夹取机构的安装板和设置在安装板与气道盖夹取机构之间的翻转件，翻转件包括可转动设置在安装板上的翻转齿轮、连接在翻转齿轮与气道盖夹取机构之间的齿轮板和可上下移动设置在翻转气缸上与齿轮配合的翻转齿条。
进一步的，所述机械手包括基座、设置在基座前端的安装座、设置在安装座上用于夹取滤气片的取料机构和设置安装座上位于取料机构一侧的视觉检测机构，所述取料机构包括十字分布在安装座上的四个负压夹取头和设置在安装座分别控制四个负压夹取头升降的四个升降件。
进一步的，所述升降件包括用于安装负压夹取头的升降座、设置在安装座上驱动升降座上下移动的第一升降气缸和设置在升降座中驱动负压夹取头上下移动的第二升降气缸。
进一步的，所述滤气片上料装置还包括使滤气片按序排布的排布机构，所述排布机构包括上料振动盘、与上料振动盘输出端连接的排布轨道、设置在排布轨道前端的滤气片定位件和设置在排布轨道底部使滤气片按序进入定位件中的振动器，所述定位件包括可相向移动用于夹紧滤气片的两定位块和分别驱动两定位块移动的两定位气缸。
进一步的，所述焊接装置包括设置在工作台上的焊接架、可上下移动设置在焊接架上与工作台相对的焊接座、安装在焊接座上的两焊接头、设置在焊接座上分别与两焊接头连接的两微调机构和设置在焊接架上连接并驱动焊接座上下移动的升降机构，所述微调机构包括设置在焊接座上与焊接头相对的调整轮和一端设置在调整轮上另一端延伸至与焊接头上端螺旋配合的螺旋杆，所述调整轮设置有刻度。
进一步的，还包括设置在工作台上位于焊接装置后方的出料装置，所述出料装置包括设置在工作台上的出料架、可横向移动设置在出料架的横梁、设置在横梁一端靠近焊接装置的成品检测机构、设置在横梁另一端用于夹取成品的成品夹和与成品夹相对的成品分拣机构。
由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过限定滤气片封热工作站的结构，可实现滤气片的自动上料、装配、焊接、通气检测及成品检测分拣的工序，全程由机械自动完成，有效提高产品的生产效率，减少人工的使用；并且限定载料装置的具体结构，在其上设置通气检测机构，经喷气嘴与通气孔配合，可直接对焊接滤气片的气道盖进行通气检测，不需要再转动其他工位进行气密检测，提高工作效率，减少成本支出。
附图说明
图1为本发明的结构示意图一；
图2为本发明的结构示意图二；
图3为气道盖的结构示意图；
图4为载料装置的结构示意图；
图5为图4中A处的放大图；
图6为气道盖上料装置的结构示意图一；
图7为气道盖上料装置的结构示意图二；
图8为机械手的结构示意图一；
图9为机械手的结构示意图二；
图10为排布机构的结构示意图一；
图11为排布机构的结构示意图二；
图12为焊接装置的结构示意图；
图13为图12中B处的放大图；
图14为出料装置的结构示意图一；
图15为出料装置的结构示意图二；
图中，1-工作台、2-载料装置、3-气道盖上料装置、4-滤气片上料装置、5-焊接装置、6-输送装置、7-出料装置、8-气道盖、21-载料盘、22-夹紧机构、221-夹紧块、222-夹紧气缸、23-通气检测机构、231-通气孔、232-喷气嘴、233-移动气缸、24-定位块、25-位置传感器、31-立架、32-气道盖夹取机构、321-夹取板、322-夹取件、323-固定板、324-移动板、325-夹取气缸、33-上下移动机构、331-立板、332-升降板、333-上下气缸、34-翻转机构、341-翻转气缸、342-安装板、343-翻转件、344-翻转齿轮、345-齿轮板、346-翻转齿条、347-限位柱、41-机械手、411-基座、412-取料机构、413-视觉检测机构、414-负压夹取头、415-升降件、416-升降座、417-第一升降气缸、418-第二升降气缸、419-安装座、42-排布机构、421-上料振动盘、422-排布轨道、4221-物料通道、4222-遮盖板、423-定位件、4231-定位块、4232-定位气缸、424-振动器、51-焊接架、52-焊接座、53-焊接头、54-微调机构、541-调整轮、542-螺旋杆、55-升降机构、61-传送带、62-电机、71-出料架、72-横梁、73-成品检测机构、74-成品夹、741-成品夹座、742-成品夹组件、743-成品气缸、744-成品夹板、745-成品夹板气缸、75-成品分拣机构、751-分拣台、752-出料通道、753-次品出口、754-导板、755-转动组件、756-转动轴、757-转动齿轮、758-转动齿条、759-分拣气缸、76-横向驱动机构、761-横向输送带、762-横向驱动电机、81-滤气孔、82-定位环。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的描述。
参照图1至图15所示，一种电池气道盖滤气片自动封热工作站，包括工作台1、载料装置2、气道盖上料装置3、滤气片上料装置4、焊接装置5、输送装置6和出料装置7。
气道盖8，设置有用于安装滤气片的滤气孔81，滤气孔81中形成有定位滤气片的定位环82；具体的，气道盖8上设置有相对设置的两滤气孔81。
载料装置2，可移动设置在工作台1上，用于装载固定气道盖8，包括用于装载气道盖8的载料盘21、设置在载料盘21上夹紧固定气道盖8的夹紧机构22和设置在载料盘21上可与滤气孔81连通的通气检测机构23。
载料盘21，呈方形，可移动设置在工作台1上。
夹紧机构22包括相对设置在载料盘21两侧的两夹紧块221和设置在载料盘21上连接并驱动两夹紧块221移动的两夹紧气缸222，通过夹紧气缸222控制相对的夹紧块221动作，以将气道盖8固定在限定的工作区域；具体的，本申请中载料盘21可装载固定两气道盖8，相应的，载料盘21的中间设置有定位块24，定位块24位于两夹紧块221之间，以对装载的两气道盖8进行限位，再控制相对的夹紧块221移动以夹紧气道盖8。
通气检测机构23包括分别设置在气道盖8两侧边与两滤气孔81分别连通的两通气孔231、可移动相对设置在工作台1上与两通气孔231分别连接的两喷气嘴232和设置在载料盘21上分别连接并驱动两喷气嘴232移动的两移动气缸233，其中，通气孔231位于滤气片的下方，以保证对热熔后的滤气片进行通气检测；具体的，两移动气缸233与两夹紧气缸222分别设置在载料盘21的四个侧边，通过夹紧气缸222与夹紧块221的配合，移动气缸233控制喷气嘴232与通气孔231以对气道盖8进行固定，保证气道盖8固定在限定的工作区域上；进一步的，载料盘21上设置有检测气道盖位置的位置传感器25，以保证气道盖8装载固定在限定的工作区域上；工作时，将两气道盖8放置在载料盘21上，使其一侧与定位块24接触，然后经夹紧气缸222控制夹紧块221移动、经移动气缸233控制喷气嘴232移动，使夹紧块221与气道盖8侧边接触夹紧、使喷气嘴232进入相对的通气孔231，以实现对气道盖8的装载固定；同时，可经位置传感器25对装载后的气道盖8位置进行检测以判断气道盖8是否装载到位；当气道盖8装载存在偏差，再分别控制夹紧气缸222、移动气缸233工作以调整气道盖8位置至限定工作区域。
气道盖上料装置3，设置在工作台1，以夹取气道盖8放置在载料盘21上，包括设置在工作台1上的立架31、可上下移动设置在立架31上的气道盖夹取机构32、设置在立架31上连接并驱动气道盖夹取机构32上下移动的上下移动机构33和设置在上下移动机构33上驱动气道盖夹取机构32翻转的翻转机构34。
气道盖夹取机构32，包括可上下移动设置的夹取板321和设置在夹取板321上用于夹取气道盖8的夹取件322，夹取件322包括设置在夹取板321上的固定板323、可相对固定板323来回移动的移动板324和设置在夹取板321上连接并驱动移动板324移动的夹取气缸325，夹取气缸325驱动移动板324靠近固定板323移动，以将气道盖8夹紧在固定板323与移动板324之间，完成气道盖8的夹取，以便于移动至限定的工作区域；具体的，夹取件322设置有两组，可一次性夹取移动两气道盖8，提高工作效率。
翻转机构34，设置上下移动机构33上，连接并驱动夹取板321翻转以带动气道盖8翻转，包括设置在上下移动机构33上的翻转气缸341、设置在翻转气缸341前端用于安装夹取板321的安装板342和设置在安装板342与夹取板321之间的翻转件343，翻转件343包括可转动设置在安装板342上的翻转齿轮344、连接在翻转齿轮344与夹取板321之间的齿轮板345和可上下移动设置在翻转气缸341上与翻转齿轮344配合的翻转齿条346，通过翻转气缸341带动翻转齿条346上下移动，以带动翻转齿轮344转动，完成气道盖8的翻转；具体的，翻转机构34还包括设置在安装板342底面与相邻侧面上用于限定夹取板321翻转角度的限位柱347，通过底面与相邻侧面上限位柱347的配合，以限定夹取板321的翻转角度。
上下移动机构33，包括设置在立架31上的立板331、可上下移动设置在立板331上用于安装翻转气缸341的升降板332和设置在立板331与升降板332之间驱动升降板332上下移动的上下气缸333；通过上下移动机构33与翻转机构34的配合，以气道盖8夹取至限定的工作区域。
滤气片上料装置4，设置在工作台1上，夹取滤气片以将其安装在载料盘21上的气道盖8上，包括设置在工作台1上用于夹取滤气片的机械手41和使滤气片按序排布的排布机构42，工作时，经排布机构42使若干滤气片按序排布整齐后，再将机械手41夹取滤气片安装至气道盖8上，以完成滤气片的自动安装。
机械手41包括基座411、设置在基座411前端的安装座419、设置在安装座419上用于夹取滤气片的取料机构412和设置在安装座419上位于取料机构412一侧的视觉检测机构413，具体的，基座411为现有技术中常用的多轴机械手的基座，以带动取料结构412及视觉检测机构413进行多轴转动，这边对基座411的多向转动方式及工作原理不作进一步的赘述。
取料机构412，包括十字分布在安装座419上的四个负压夹取头414和设置在安装座419上分别控制四个负压夹取头414升降的四个升降件415，四个负压夹取头414分别用于吸取滤气片，升降件415控制相应的负压夹取头414上下动作配合基座411动作以将滤气片安装在滤气孔81中，以完成滤气片的安装；具体的，升降件415包括用于安装负压夹取头414的升降座416、设置在升降座416上驱动升降座416上下移动的第一升降气缸417和设置在升降座416中驱动负压夹取头414上下移动的第二升降气缸418；通过设置第一升降气缸417与第二升降气缸418配合，使得装配单个滤气片的时候，装配工装不会与气道盖8上的部件干涉，且整体结构简单，易实现。
视觉检测机构413包括设置在安装座419上的第一相机，通过第一相机对安装完滤气片的气道盖8进行视觉检测，可以拍照定位滤气孔81的位置以便于安装，提高安装精度，同时也可检测滤气片是否安装到位，保证滤气片后续的焊接，提高产品的成品率。
排布机构42包括上料振动盘421、与上料振动盘421输出端连接的排布轨道422、设置在排布轨道422前端的滤气片定位件423和设置在排布轨道422底部使滤气片按序进入定位件423中的振动器424，工作时，若干滤气片进入上料振动盘421处理后，有序经其输出端输出，然后经振动器424振动以进入定位件423中后被机械手41夹取移动安装在气道盖8上；具体的，上料振动盘421为物料振动排序中常用的设备，这边对其具体结构及工作原理不作进一步的赘述。
排布轨道422，包括有供滤气片进入的物料通道4221和半遮在物料通道4221上方以防止滤气片向上跳离物料通道4221的遮盖板4222，工作时，振动器424工作，使排布轨道422振动带动物料通道4221中的滤气片向前移动至定位件423中。
定位件423，包括可相向移动用于夹紧滤气片的两定位块4231和分别驱动两定位块4231移动的两定位气缸4232，通过两定位块4231的配合，以使滤气片到达指定夹取位置，便于机械手41的夹取。
焊接装置5，设置在滤气片上料装置4后方，将滤气片焊接在气道盖8的滤气孔81中，包括设置在工作台1上的焊接架51，可上下移动设置在焊接架51上与工作台1相对的焊接座52、安装在焊接座52上的两焊接头53、设置在焊接座52上分别与两焊接座52连接的两微调机构54和设置在焊接架51上连接并驱动焊接座52上下移动的升降机构55，通过设置微调机构54，以对调整相对的焊接头53位置，进而调整两焊接头53的中心距，以适应不同大小的产品，提高装置的实用性。
微调机构54，包括设置在焊接座52上与焊接头53相对的调整轮541和一端设置在调整轮541上另一端延伸至与焊接头53上端螺旋配合的螺旋杆542，工作时，经调整轮541调动螺旋杆542转动以带动焊接头53移动，进而调整两焊接头53之间的中心距；具体的，调整轮541上设置有刻度，以精确调整两焊接头53之间的中心距，以保证滤气片的焊接精度。
输送装置6，设置在工作台1上，以将载料盘21输送至相应的工位，以进行滤气片安装、焊接等工作，包括延伸设置在工作台1上的传送带61和驱动传送带61工作的电机62，具体的，输送装置6采用传送带61与电机62配合的方式为物料输送领域中常用的方式，这边对其具体结构及工作原理不作进一步的赘述。
出料装置7设置在工作台1上，位于焊接装置5后方，包括设置在工作台1上的出料架71、可横向移动设置在出料架71上的横梁72、设置在横梁72一端靠近焊接位置的成品检测机构73、设置在横梁72另一端用于夹取成品的成品夹74、与成品夹74相对的成品分拣机构75和设置在出料架71上驱动横梁72来回移动的横向驱动机构76；具体的，横向驱动机构76包括横向延伸设置在出料架71上用于安装横梁72的横向输送带761和驱动横向输送带761工作的横向驱动电机762。
成品检测机构73，包括设置在横梁72一端的的第二相机，以对焊接滤气片的气道盖8进行质量检测，以判断完成焊接的气道盖是否为合格品。
成品夹74，包括可上下移动设置在横梁72另一端的成品夹座741、间隔设置在成品夹座741上的两成品夹组件742和设置在横梁72上连接并驱动成品夹座741上下移动的成品气缸743，成品夹组件742包括可相向或相背移动的两成品夹板744和分别与两成品夹板744连接驱动两成品夹板744移动的两成品夹板气缸745，通过两成品夹板744的移动以夹紧或松开气道盖8。
成品分拣机构75，包括分拣台751、倾斜设置在分拣台751上的出料通道752、开设在出料通道752上的次品出口753、可转动设置在分拣台751上以打开或关闭次品出口753的导板754和设置在分拣台751上连接并驱动导板754转动的转动组件755，具体的，转动组件755包括转动设置在分拣台751上用于安装导板754的转动轴756、设置在转动轴756端部的转动齿轮757、可来回移动设置分拣台751上与转动齿轮757配合的转动齿条758和连接并驱动转动齿条758来回移动的分拣气缸759；通过设置在成品分拣机构75与成品检测机构73，以对成品气道盖进行分拣，减少另外剔除次品的时间，合格品和次品在同一出料通道752进行快速自动分流导向，整体结构简单实用。
工作时，成型后的气道盖，经气道盖上料装置3转移至载料盘21上装载固定；然后由排布机构42将滤气片按序排布好后，机械手41夹取滤气片后配合视觉检测机构413，将滤气片安装在滤气孔81中，再经输送装置6向后输送至焊接装置5，对滤气片进行焊接；接着向后输送至出料装置7，先由成品检测机构73对滤气片的焊接效果进行检测，然后由通气检测机构23对滤气片进行通气检测，最后由成品夹74及成品分拣机构75对检测后的气道盖8进行合格品与次品的分拣，以完成气道盖滤气片的自动封热。
本发明通过限定滤气片封热工作站的结构，可实现滤气片的自动上料、装配、焊接、通气检测及成品检测分拣的工序，全程由机械自动完成，有效提高产品的生产效率，减少人工的使用。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，故不能以此限定本发明实施的范围，即依本发明申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。
Claims (10)
1.一种电池气道盖滤气片自动封热工作站，其特征在于：包括工作台、载料装置、滤气片上料装置、焊接装置和输送装置，所述气道盖上设置有用于安装滤气片的滤气孔；
载料装置，可移动设置在工作台上，用于装载固定气道盖，包括用于装载气道盖的载料盘、设置在载料盘上夹紧固定气道盖的夹紧机构和设置在载料盘上可与滤气孔连通的通气检测机构，所述通气检测机构包括设置在气道盖侧边与滤气孔连通的通气孔、可移动设置在工作台上与通气孔连接的喷气嘴和设置在载料盘上连接并驱动喷气嘴移动的移动气缸；
滤气片上料装置，设置在工作台上，夹取滤气片以将其安装在载料盘上的气道盖上，包括设置在工作台上用于夹取滤气片的机械手；
焊接装置，设置在滤气片上料装置后方，将滤气片焊接在气道盖上；
输送装置，设置在工作台上，以将载料装置输送至相应的工位。
2.根据权利要求1所述的一种电池气道盖滤气片自动封热工作站，其特征在于：所述夹紧机构包括相对设置在载料盘两侧的两夹紧块和设置在载料盘上分别连接并驱动两夹紧块移动的两夹紧气缸。
3.根据权利要求1所述的一种电池气道盖滤气片自动封热工作站，其特征在于：所述载料盘上设置有检测气道盖位置的位置传感器。
4.根据权利要求1所述的一种电池气道盖滤气片自动封热工作站，其特征在于：还包括设置在工作台上的气道盖上料装置，所述气道盖上料装置包括设置在工作台上的立架、可上下移动设置在立架上的气道盖夹取机构、设置在立架上连接并驱动气道盖夹取机构上下移动的上下移动机构和设置在上下移动机构上驱动气道盖夹取机构翻转的翻转机构。
5.根据权利要求4所述的一种电池气道盖滤气片自动封热工作站，其特征在于：所述翻转机构包括设置上下移动机构上的翻转气缸、设置在翻转气缸前端用于安装气道盖夹取机构的安装板和设置在安装板与气道盖夹取机构之间的翻转件，翻转件包括可转动设置在安装板上的翻转齿轮、连接在翻转齿轮与气道盖夹取机构之间的齿轮板和可上下移动设置在翻转气缸上与齿轮配合的翻转齿条。
6.根据权利要求1所述的一种电池气道盖滤气片自动封热工作站，其特征在于：所述机械手包括基座、设置在基座前端的安装座、设置在安装座上用于夹取滤气片的取料机构和设置安装座上位于取料机构一侧的视觉检测机构，所述取料机构包括十字分布在安装座上的四个负压夹取头和设置在安装座分别控制四个负压夹取头升降的四个升降件。
7.根据权利要求6所述的一种电池气道盖滤气片自动封热工作站，其特征在于：所述升降件包括用于安装负压夹取头的升降座、设置在安装座上驱动升降座上下移动的第一升降气缸和设置在升降座中驱动负压夹取头上下移动的第二升降气缸。
8.根据权利要求1所述的一种电池气道盖滤气片自动封热工作站，其特征在于：所述滤气片上料装置还包括使滤气片按序排布的排布机构，所述排布机构包括上料振动盘、与上料振动盘输出端连接的排布轨道、设置在排布轨道前端的滤气片定位件和设置在排布轨道底部使滤气片按序进入定位件中的振动器，所述定位件包括可相向移动用于夹紧滤气片的两定位块和分别驱动两定位块移动的两定位气缸。
9.根据权利要求1所述的一种电池气道盖滤气片自动封热工作站，其特征在于：所述焊接装置包括设置在工作台上的焊接架、可上下移动设置在焊接架上与工作台相对的焊接座、安装在焊接座上的两焊接头、设置在焊接座上分别与两焊接头连接的两微调机构和设置在焊接架上连接并驱动焊接座上下移动的升降机构，所述微调机构包括设置在焊接座上与焊接头相对的调整轮和一端设置在调整轮上另一端延伸至与焊接头上端螺旋配合的螺旋杆，所述调整轮设置有刻度。
10.根据权利要求1所述的一种电池气道盖滤气片自动封热工作站，其特征在于：还包括设置在工作台上位于焊接装置后方的出料装置，所述出料装置包括设置在工作台上的出料架、可横向移动设置在出料架的横梁、设置在横梁一端靠近焊接装置的成品检测机构、设置在横梁另一端用于夹取成品的成品夹和与成品夹相对的成品分拣机构。
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