CN115255894B - 一种电池封栓装配机 - Google Patents

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Abstract

一种电池封栓装配机,包括机壳、PLC控制器和通过工作平台设在机壳内且与PLC控制器相连的装配机构,装配机构包括设在底座上的可横向移动的电池载板、自上而下可升降位于电池载板上方的压板和真空罩以及可相对真空罩前后移动的封栓载板,电池载板的侧壁上设有与顶面相通的抽真空管、顶面设有卡座和通过复位弹簧支撑在卡座上方的规整板,压板与真空罩在彼此的相对面上对应设有多个吸头和供吸头出入的通孔,电池载板在横向移动时有一状态与真空罩相对且此时通孔与电池载板上电池治具内电池的注液口相对应,封栓载板在前后移动时有一状态其上的放置槽与吸头相对应。本发明解决了如何能自动且保质地同时对电池治具内的多个电池进行封栓装配的技术问题。

Description

一种电池封栓装配机
技术领域
本发明涉及电池制造技术领域,尤其是指一种电池封栓装配机。
背景技术
在电池的生产过程中,在封焊工序前需要将封栓装配在完成注液工序的的电池的注液口上。现有技术中均采用人工的方式将封栓压插在电池治具内的电池的注液口内,明显地,这种方式不仅使得工人劳动强度大,存在一定的安全隐患,而且由于一次只能对装配一个电池,再加上人工输出的压插力不稳定,故不仅导致装配效率低,不能满足电池自动化的生产需求,而且导致装配质量差。
发明内容
为此,本发明要解决的技术问题在于如何能自动且保质地同时对电池治具内的多个电池进行封栓装配。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种电池封栓装配机,包括:
承载控制机构,所述承载控制机构包括机壳、设于机壳内的工作平台和安装在所述机壳上的PLC控制器;
装配机构,所述装配机构包括安装在所述工作平台上的底座,所述底座上架设有可横向移动的电池载板,所述电池载板的侧壁上设有与其顶面相通的抽真空管、顶面上设有与用于卡置电池治具的卡座以及通过复位弹簧水平支撑在所述卡座上方的规整板,所述规整板上开设有多个对应供电池治具内的电池插入的适配口,所述底座在所述电池载板的横侧方向上安装有导轨座,所述导轨座上自上而下竖向滑动连接有水平位于所述规整板上方且可升降的压板和真空罩,所述真空罩与所述电池载板相适配,所述真空罩和所述压板在彼此的相对面上对应设有多个吸头和供吸头出入的通孔,所述电池载板在横向移动时有一状态与所述真空罩相对且此时所述通孔与所述电池载板上电池治具内电池的注液口相对应,所述导轨座上滑动连接有水平位于所述压板下方且可相对所述真空罩前后移动的封栓载板,所述封栓载板至所述电池载板的距离大于所述真空罩的高度,所述封栓载板上嵌设有多个放置槽,且其在前后移动时有一状态所述放置槽与所述吸头相对应,所述封栓载板、所述真空罩、所述吸头、所述压板和所述电池载板均与设置在所述机壳上的PLC控制器相连。
在本发明的一个实施例中,所述电池载板滑动连接在一对导轨上并与横向电缸相连,一对所述导轨横向且平行安装在所述底座上,所述横向电缸安装在所述底座上并位于一对所述导轨之间,所述横向电缸与所述PLC控制器相连。
在本发明的一个实施例中,所述封栓载板滑动连接在一对直线导轨上并与纵向电缸相连,一对所述直线导轨纵向对称安装在导轨座的两侧上,所述真空罩位于一对所述直线导轨之间,所述纵向电缸安装在所述导轨座上并与所述PLC控制器相连。
在本发明的一个实施例中,所述导轨座上设有两个与所述压板和所述真空罩对应传动连接的竖直无杆气缸,所述竖直无杆气缸与所述PLC控制器相连。
在本发明的一个实施例中,所述抽真空管上设有压力表。
在本发明的一个实施例中,所述真空罩的底部设有密封圈。
在本发明的一个实施例中,所述复位弹簧的数量为2个,且抵接在所述电池载板和所述规整板之间并对称位于所述卡座的两侧,每个所述复位弹簧的内部都套设有导杆,所述导杆的一端固设在所述电池载板的顶面上,且其另一端滑动穿出所述规整板,所述规整板的顶面上设有导柱,所述真空罩的内顶面上设有与所述导柱相适配的导套。
在本发明的一个实施例中,所述机壳的底部安装有调节地脚,所述调节地脚的底端安装有吸盘。
在本发明的一个实施例中,还包括封栓上料机构,所述封栓上料机构包括与PLC控制器相连的柔性振动供料器、机器人、真空吸附头和CCD相机,所述柔性振动供料器和所述机器人安装在所述工作平台上,并位于所述底座的外侧,所述柔性振动供料器和所述封栓载板均位于所述机器人的手臂移动范围内,所述真空吸附头安装在所述机器人的手臂末端,所述CCD相机安装在所述机壳的顶部,且其拍摄范围覆盖所述柔性振动供料器。
在本发明的一个实施例中,所述柔性振动供料器和所述工作平台之间设有减震垫。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:本发明通过设置的可横向移动的电池载板、通过复位弹簧水平支撑在电池载板上方的规整板、自上而下可升降位于电池载板上方的压板和真空罩、压板与真空罩在彼此的相对面上对应设有多个吸头和供吸头出入的通孔、可相对真空罩前后移动的封栓载板以及PLC控制器的如下配合:PLC控制器控制电池载板朝真空罩方向横向移动,移动至位于真空罩正下方,接着控制真空罩向下移动,移动至压合在电池载板上,在此过程中,卡置在电池载板上的电池治具内的多个电池的顶部对应插入适配口内,紧接着控制封栓载板朝吸头方向移动,移至放置槽与吸头相对应,然后控制压板下降使吸头吸取放置板上的封栓,吸取完后,控制压板和封栓载板复位,最后再控制压板下降使吸取有封栓的吸头对应穿过通孔,将封栓对应插入电池治具内的电池的注液口内,插入过程中通过电池载板上的抽真空管对真空罩和电池载板围成的装配空间抽真空,从而实现了自动且保质地同时对电池治具内的多个电池进行封栓装配,大大降低了工人的劳动强度,保证了装配的安全性和装配质量,并提高了装配的便捷性和装配效率,满足了电池自动化的生产需求。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解,下面根据本发明的具体实施例并结合附图,对本发明作进一步详细的说明,其中
图1是本发明的结构示意图;
图2是本发明的承载控制机构的结构示意图;
图3是本发明的装配机构的结构示意图;
图4是本发明的封栓上料机构的结构示意图;
说明书附图标记说明:100、承载控制机构,101、机壳,102、工作平台,103、PLC控制器,200、装配机构,201、底座,202、电池载板,203、抽真空管,204、卡座,205、复位弹簧,206、规整板,207、适配口,208、导轨座,209、压板,210、真空罩,211、吸头,212、通孔,213、封栓载板,214、放置槽,300、封栓上料机构,301、柔性振动供料器,302、机器人,303、真空吸附头,304、CCD相机。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明,以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施,但所举实施例不作为对本发明的限定。
关于本发明的前述及其他技术内容、特点与功效,在以下配合参考附图对实施例的详细说明中,将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语,例如:上、下、左、右、前或后等,仅是参考附图的方向。因此,使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明,此外,在全部实施例中,相同的附图标号表示相同的元件。
参照图1、图2和图3所示,一种电池封栓装配机,包括:承载控制机构100,所述承载控制机构100包括机壳、设于机壳内的工作平台102和安装在所述机壳上的PLC控制器103;装配机构200,所述装配机构200包括安装在所述工作平台102上的底座201,所述底座201上架设有可横向移动的电池载板202,所述电池载板202的侧壁上设有与其顶面相通的抽真空管 203、顶面上设有与用于卡置电池治具的卡座204以及通过复位弹簧205水平支撑在所述卡座204上方的规整板206,具体地,所述复位弹簧205的数量为2个,且抵接在所述电池载板202和所述规整板206之间并对称位于所述卡座204的两侧,每个所述复位弹簧205的内部都套设有导杆,所述导杆的一端固设在所述电池载板202的顶面上,且其另一端滑动穿出所述规整板 206,所述规整板206的顶面上设有导柱,所述真空罩210的内顶面上设有与所述导柱相适配的导套。所述规整板206上开设有多个对应供电池治具内的电池插入的适配口207,所述底座201在所述电池载板202的横侧方向上安装有导轨座208,所述导轨座208上自上而下竖向滑动连接有水平位于所述规整板206上方且可升降的压板209和真空罩210,所述真空罩210与所述电池载板202相适配,所述真空罩210和所述压板209在彼此的相对面上对应设有多个吸头211和供吸头211出入的通孔212,所述电池载板202在横向移动时有一状态与所述真空罩210相对且此时所述通孔212与所述电池载板202上电池治具内电池的注液口相对应,所述导轨座208上滑动连接有水平位于所述压板209下方且可相对所述真空罩210前后移动的封栓载板 213,所述封栓载板213至所述电池载板202的距离大于所述真空罩210的高度,所述封栓载板213上嵌设有多个放置槽214,且其在前后移动时有一状态所述放置槽214与所述吸头211相对应,所述封栓载板213、所述真空罩210、所述吸头211、所述压板209和所述电池载板202均与设置在所述机壳上的PLC控制器103相连。通过电池载板202、规整板206、压板209、真空罩210、封栓载板213和PLC控制器103的如下配合:PLC控制器103首先控制电池载板202朝真空罩210方向移动,移动至位于真空罩210正下方,接着控制真空罩210向下移动,移动至压合在电池载板202上,在此过程中,卡置在电池载板202上的电池治具内的多个电池的顶部对应插入适配口207内,紧接着控制封栓载板213朝吸头211方向移动,移至放置槽214 与吸头211相对应,然后控制压板209下降使吸头211吸取放置板上的封栓,吸取完后,控制压板209和封栓载板213复位,最后再控制压板209下降使吸取有封栓的吸头211对应穿过通孔212,将封栓对应插入电池治具内的电池的注液口内,插入过程中通过电池载板202上的抽真空管203对真空罩 210和电池载板202围成的装配空间抽真空,从而实现了自动且保质地同时对电池治具内的多个电池进行封栓装配的技术效果。
其中,电池载板202通过以下连接关系实现可横向移动的技术效果:所述电池载板202滑动连接在一对导轨上并与横向电缸相连,一对所述导轨横向且平行安装在所述底座201上,所述横向电缸安装在所述底座201上并位于一对所述导轨之间,所述横向电缸与所述PLC控制器103相连。
封栓载板213通过以下连接关系实现可相对真空罩210前后移动的技术效果:所述封栓载板213滑动连接在一对直线导轨上并与纵向电缸相连,一对所述直线导轨纵向对称安装在导轨座208的两侧上,所述真空罩210位于一对所述直线导轨之间,所述纵向电缸安装在所述导轨座208上并与所述 PLC控制器103相连。
压板209和真空罩210通过以下连接关系对应实现可升降的技术效果:所述导轨座208上设有两个与所述压板209和所述真空罩210对应传动连接的竖直无杆气缸,所述竖直无杆气缸与所述PLC控制器103相连。
所述抽真空管203上设有压力表,这样设置不仅便于使用者了解压力值,而且保证了运行的安全。
所述真空罩210的底部设有密封圈,这样设置提高了真空罩210压合在电池载板202时围成的装配空间的密闭性。
所述机壳的底部安装有调节地脚,所述调节地脚的底端安装有吸盘,这样设置提高了本机运行的稳定性,排除了震动的影响。
为了实现封栓的自动上料,以解决人工上料效率低,且容易出错并对封栓造成污染的问题。参照图1和图4所示,本装配机还包括封栓上料机构 300,所述封栓上料机构300包括与PLC控制器103相连的柔性振动供料器 301、机器人302、真空吸附头303和CCD相机304,所述柔性振动供料器 301和所述机器人302安装在所述工作平台102上,并位于所述底座201的外侧,优先的,所述柔性振动供料器301和所述工作平台102之间设有减震垫。所述柔性振动供料器301和所述封栓载板213均位于所述机器人302的手臂移动范围内,所述真空吸附头303安装在所述机器人302的手臂末端,所述CCD相机304安装在所述机壳的顶部,且其拍摄范围覆盖所述柔性振动供料器301。当需要封栓时,重复进行如下上料操作直至封栓载板213的多个放置槽214内都加载有封栓:CCD相机304拍摄柔性振动供料器301上的封栓的图像信息并发送给PLC控制器103,PLC控制器103根据接收到的图像信息首先控制机械人带动真空吸附头303至柔性振动供料器301上吸取插入面朝下的封栓,然后控制机械人带动真空吸附头303将吸取到的封栓插入放置槽214。
本发明的工作原理:首先,将装满电池的电池治具卡置在卡座204 上以及多个封栓的插入面朝下一一对应的插放至放置槽214内,并将抽真空管203外接真空发生器,真空发生器连接PLC控制器103,接着,PLC控制器103控制横向电缸驱动电池载板202横向移动至真空罩210正下方,紧接着,控制对应的竖直无杆气缸驱动真空罩210压合在电池载板202上,在此压合过程中,卡置在电池载板202上的电池治具内的多个电池的顶部对应插入规整板206的适配口207内,然后,控制纵向电缸栓驱动封栓载板213朝吸头211方向移动,移至放置槽214与吸头211相对应后,控制对应的竖直无杆气缸驱动压板209下降使吸头211吸取放置板上的封栓,吸取完后,依次控制对应的竖直无杆气缸和纵向电缸复位,使压板209和封栓载板213依次回到原位,最后再控制对应的竖直无杆气缸驱动压板209下降使吸头211 先对应穿过通孔212,再将封栓对应插入电池治具内的电池的注液口内,在插入过程中,控制真空发生器工作对真空罩210和电池载板202围成的装配空间进行抽真空,当达到压插时候后,先控制真空发生器停止工作,再依次控制对应的竖直无杆气缸复位,使吸头211和真空罩210依次回到原位后,取下卡座204上的电池治具即可。
在本发明实施例的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,若出现术语“设置”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种电池封栓装配机,其特征在于,包括:
承载控制机构,所述承载控制机构包括机壳、设于机壳内的工作平台和安装在所述机壳上的PLC控制器;
装配机构,所述装配机构包括安装在所述工作平台上的底座,所述底座上架设有可横向移动的电池载板,所述电池载板的侧壁上设有与其顶面相通的抽真空管、顶面上设有与用于卡置电池治具的卡座以及通过复位弹簧水平支撑在所述卡座上方的规整板,所述规整板上开设有多个对应供电池治具内的电池插入的适配口,所述底座在所述电池载板的横侧方向上安装有导轨座,所述导轨座上自上而下竖向滑动连接有水平位于所述规整板上方且可升降的压板和真空罩,所述真空罩与所述电池载板相适配,所述真空罩和所述压板在彼此的相对面上对应设有多个吸头和供吸头出入的通孔,所述电池载板在横向移动时有一状态与所述真空罩相对且此时所述通孔与所述电池载板上电池治具内电池的注液口相对应,所述导轨座上滑动连接有水平位于所述压板下方且可相对所述真空罩前后移动的封栓载板,所述封栓载板至所述电池载板的距离大于所述真空罩的高度,所述封栓载板上嵌设有多个放置槽,且其在前后移动时有一状态所述放置槽与所述吸头相对应,所述封栓载板、所述真空罩、所述吸头、所述压板和所述电池载板均与设置在所述机壳上的PLC控制器相连。
2.根据权利要求1所述的电池封栓装配机,其特征在于,所述电池载板滑动连接在一对导轨上并与横向电缸相连,一对所述导轨横向且平行安装在所述底座上,所述横向电缸安装在所述底座上并位于一对所述导轨之间,所述横向电缸与所述PLC控制器相连。
3.根据权利要求1所述的电池封栓装配机,其特征在于,所述封栓载板滑动连接在一对直线导轨上并与纵向电缸相连,一对所述直线导轨纵向对称安装在导轨座的两侧上,所述真空罩位于一对所述直线导轨之间,所述纵向电缸安装在所述导轨座上并与所述PLC控制器相连。
4.根据权利要求1所述的电池封栓装配机,其特征在于,所述导轨座上设有两个与所述压板和所述真空罩对应传动连接的竖直无杆气缸,所述竖直无杆气缸与所述PLC控制器相连。
5.根据权利要求1所述的电池封栓装配机,其特征在于,所述抽真空管上设有压力表。
6.根据权利要求1所述的电池封栓装配机,其特征在于,所述真空罩的底部设有密封圈。
7.根据权利要求1所述的电池封栓装配机,其特征在于,所述复位弹簧的数量为2个,且抵接在所述电池载板和所述规整板之间并对称位于所述卡座的两侧,每个所述复位弹簧的内部都套设有导杆,所述导杆的一端固设在所述电池载板的顶面上,且其另一端滑动穿出所述规整板,所述规整板的顶面上设有导柱,所述真空罩的内顶面上设有与所述导柱相适配的导套。
8.根据权利要求1所述的电池封栓装配机,其特征在于,所述机壳的底部安装有调节地脚,所述调节地脚的底端安装有吸盘。
9.根据权利要求1所述的电池封栓装配机,其特征在于,还包括封栓上料机构,所述封栓上料机构包括与PLC控制器相连的柔性振动供料器、机器人、真空吸附头和CCD相机,所述柔性振动供料器和所述机器人安装在所述工作平台上,并位于所述底座的外侧,所述柔性振动供料器和所述封栓载板均位于所述机器人的手臂移动范围内,所述真空吸附头安装在所述机器人的手臂末端,所述CCD相机安装在所述机壳的顶部,且其拍摄范围覆盖所述柔性振动供料器。
10.根据权利要求9所述的电池封栓装配机,其特征在于,所述柔性振动供料器和所述工作平台之间设有减震垫。
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