CN115285702A - 一种锂电池钢壳自动码垛装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锂电池钢壳自动码垛装置，涉及锂电池钢壳生产技术领域，包括机架，机架上依次设置有上料机构、上框机构、料框摆料机构；上料机构包括上料输送皮带机、临时存料链板输送机，机架上对应滑料槽起始端位置设置有推料机构，临时存料链板输送机的输送面上均布设置有容纳槽；料框摆料机构包括翻转机构、以及转运机构，翻转机构包括推料板，推料板背部连接有直线式伸缩机构，机架上转动设置有翻转块，翻转块上开设有存放槽，翻转块上设置有翻转轴，翻转轴连接有驱动电机；上框机构包括设置在机架上的立式上框机、输框机构，本设备采用各种机械结构配合来实现成品电池钢壳自动码垛生产，相比于原有的人工码垛，极大的提高了生产效率。

Description

一种锂电池钢壳自动码垛装置

技术领域

本发明属于锂电池钢壳生产技术领域，更具体地说，特别涉及一种锂电池钢壳自动码垛装。

背景技术

电池指盛有电解质溶液和金属电极以产生电流的杯、槽或其他容器或复合容器的部分空间，能将化学能转化成电能的装置，具有正极、负极之分，锂离子电池是一种充电电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电池时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。由于锂离子电池具有体积小、重量轻、电量强、绿色环保等特点，已广泛应用于工业生产和日常生活中。电池壳是锂离子电池的重要组成部分。在电池壳的加工过程中通常主要包括将钢板冲压成圆形钢板，然后进一步将圆形钢板通过多次拉伸加工成中空圆柱体状的电池壳并对电池壳进行拉伸等步骤，最后形成圆柱形的锂电池钢壳，其中针对锂电池钢壳还需要进行预镀镍，现有多采用人工进行码垛收纳，容易在码垛过程中造成钢壳的碰伤、划伤等外观不亮的问题，同时耗费人工成本比较大。

发明内容

本申请实施例通过提供一种锂电池钢壳自动码垛装置，通过本设备可使得锂电池钢壳在输送过程中减少钢壳的碰伤、划伤等外观不良，可有效保护壳身镀层，杜绝性能隐患，此设备用周转篮筐与超声波自动清洗线相匹配，不用人工装填摆放，节省人工成本。

为了实现以上目的，本发明采用了以下技术方案：

一种锂电池钢壳自动码垛装置，包括机架，所述机架沿物料输送方向依次设置有上料机构、用于自动输送料框的上框机构、用于将锂电池钢壳从上料机构位置转运至料框内的料框摆料机构；

所述上料机构包括依次相连的上料输送皮带机、临时存料链板输送机，所述上料输送皮带机、临时存料链板输送机之间倾斜设置有滑料槽，所述机架上对应滑料槽起始端位置设置有推料机构，所述料框摆料机构设置在机架上对应临时存料链板输送机位置处，所述临时存料链板输送机的输送面上均布设置有多个与锂电池钢壳外壁相贴合的容纳槽；

所述料框摆料机构包括设置在机架上用于将锂电池钢壳翻转方向的翻转机构、以及设置在机架上用于将锂电池钢壳转运至料框内的转运机构，所述翻转机构包括设置在机架上对应临时存料链板输送机一侧的推料板，所述推料板背部连接有直线式伸缩机构，所述机架上正对推料板一侧位置转动设置有翻转块，所述翻转块上对应容纳槽位置开设有与锂电池钢壳底部配合的存放槽，所述翻转块上沿存料链板输送机的输送方向设置有翻转轴，所述翻转轴连接有驱动电机；所述上框机构包括设置在机架上的立式上框机、输框机构。

为了进一步优化本发明，可优先选用以下技术方案：

优选的，所述上料输送皮带机中部一侧位置还设置有缓冲出料口，所述机架上对应缓冲出料口另外一侧位置设置有用于将锂电池钢壳从上料输送皮带机吹至缓冲出料口的喷气嘴，所述喷气嘴连接有外接气源，当后续工序出现卡停时，可利用缓冲出料口对锂电池钢壳进行临时存储，防止前序生产输送的停机，降低单机设备停机对整体生产工序造成的影响。

优选的，所述推料机构包括活动设置在上料输送皮带机的推板，所述推板呈L型，所述推板的移动方向垂直于上料输送皮带机的输送方向，所述上料输送皮带机的输送面宽度与锂电池钢壳的宽度相匹配，所述推板背部连接有直线型伸缩机构，其中利用推料机构配合上料输送皮带机可以精准的实现锂电池钢壳的推送。

优选的，所述上料输送皮带机上靠近推料机构位置还设置有理料机构，所述理料机构包括对称设置在上料输送皮带机的上输送面两侧位置的挡板，两块挡板形成一进料通道，所述进料通道的进料口宽度沿物料输送方向线性递减。

优选的，所述滑料槽包括沿滑动方向并排设置的多根滑杆，多根滑杆之间围成一滑料通道，所述滑料通道的横截面与锂电池钢壳的轴向横切面相匹配，所述滑料通道的入口位置处还设置有计数器。

优选的，所述立式上框机包括对称设置的两个立式链条输送机，所述立式链条输送机的输送面上沿周向均匀设置有用于支撑料框的支撑板，两个立式链条输送机上的支撑板之间形成一用于支撑料框的托板平台，两个立式链条输送机顶部形成一进框口，两个立式链条输送机底部形成出框口；所述输框机构包括设置在机架上对应出框口位置的水平链条输送机，所述水平链条输送机的输送链条上绕周向均布设置有用于固定料框的定位板，所述立式链条输送机、水平链条输送机均连接有伺服电机。

优选的，所述机架上对应出框口位置对应料框侧壁位置设置有多个用于料框升降导向辅助滚轮，所述水平链条输送机上对应料框移动方向两侧位置转动设置有侧壁辅助导向轮，用于提供输送过程中的稳定性。

优选的，所述机架上对应出框口位置处设置有升降支撑机构，所述升降支撑机构的上支撑面的最低限位点高度值低于水平链条输送机的上输送面高度值，所述升降支撑机构的上支撑面的最高限位点高度值高于水平链条输送机的上输送面高度值，所述升降支撑机构包括活动设置在机架上对应出框口底部位置的托板，所述托板底部设置有剪式升降器。

优选的，所述转运机构包括正对存放槽位置活动设置在机架上的吸头组件，所述吸头组件连接有气源，所述吸头组件顶部还连接有驱动装置，所述驱动装置包括用于控制吸头组件从翻转机构处横向移动至上框机构位置的横移机构及控制吸头组件上下升降的升降机构，所述横移机构包括沿翻转机构至上框机构方向设置的横移滑轨、横移丝杠，所述横移滑轨上活动穿设有与横移滑轨配合的滑移块，所述横移丝杠连接有伺服电机，所述滑移块上设置有与横移丝杠配合的螺纹孔，所述吸头组件设置在滑移块上，所述升降机构包括向下设置在滑移块上的直线驱动机构，所述吸头组件设置在直线驱动机构的伸缩端。

优选的，所述吸头组件包括并排设置的多个吸附头，所述吸附头正对翻转块的存放槽正上方位置设置。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

1、本设备通过上料机构、用于自动输送料框的上框机构、用于将锂电池钢壳从上料机构位置转运至料框内的料框摆料机构，可实现自动上框、自动送料、自动码垛多功能为一体，极大的提高了锂电池钢壳码垛生产的效率；可使得锂电池钢壳在输送过程中减少钢壳的碰伤、划伤等外观不良，可有效保护壳身镀层，杜绝性能隐患，此设备用周转篮筐与超声波自动清洗线相匹配，不用人工装填摆放，节省人工成本。

、本设备中在上料输送皮带机中部一侧位置还设置有缓冲出料口，当后续工序出现卡停时，可利用缓冲出料口对锂电池钢壳进行临时存储，防止前序生产输送的停机，降低单机设备停机对整体生产工序造成的影响。

附图说明

图1为自动码垛装置的立体结构示意图一；

图2为自动码垛装置的立体结构示意图二；

图3为自动码垛装置的整体布局示意图；

图4为上料机构的结构示意图；

图5为临时存料链板输送机的结构示意图；

图6为料框摆料机构的俯视图；

图7为料框摆料机构的侧视图；

图8为上框机构的主视图；

图9为立式上框机的结构示意图；

图10为升降支撑机构的结构示意图；

图11为自动码垛装置的立体结构示意图三。

其中，1-上料输送皮带机，2-滑料槽，3-临时存料链板输送机，4-上框机构，5-输框机构，6-推料机构，7-锂电池钢壳，8-料框摆料机构，9-料框；

101-输料皮带，102-缓冲出料口，103-喷气嘴，104-挡板，105-推板，106-气缸一，107-滑杆；

301-容纳槽，302-推料板，303-气缸二，304-翻转块，305-存放槽，306-翻转轴，307-伺服翻转驱动电机，308-吸头组件，309-滑移块，310-横移丝杠，311-横移滑轨；

401-立式上框机，402-水平链条输送机，403-辅助滚轮，404-侧壁辅助导向轮，405-进框口，406-出框口，407-支撑板，408-定位板，409-升降支撑机构，410-立式链条输送机，411-伺服电机，412-托板，413-剪式升降器，414-弹性支撑件。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

实施例1：

如图1-11所示，一种锂电池钢壳自动码垛装置，包括机架，机架沿物料输送方向依次安装有上料机构、用于自动输送料框的上框机构、用于将锂电池钢壳从上料机构位置转运至料框内的料框摆料机构；

第一部分为锂电池钢壳的上料部分：首先针对锂电池钢壳的自动化上料部分，主要包括以下设计，其中上料机构包括依次相连的上料输送皮带机1、临时存料链板输送机3，上料输送皮带机的起始段可与前序的机器（锂电池钢壳成型机）进行并线生产，锂电池钢壳成品沿上料输送皮带机向前输送，上料输送皮带机采用输料皮带101进行输送，防止物料滑动，其中上料输送皮带机上在输送面两侧设计有挡板，挡板之间形成一输料通道，锂电钢壳沿轴向并排沿输料通道向前输送，其中，在上料输送皮带机中部一侧位置还安装有缓冲出料口102，缓冲出料口底部可放置临时存储箱，机架上对应缓冲出料口另外一侧位置安装有用于将锂电池钢壳从上料输送皮带机吹至缓冲出料口的喷气嘴103，喷气嘴连接有外接气源，当检测到后续机器卡料或者故障时，可通过喷气嘴工作，将前序生产的锂电池钢壳产品吹至缓冲出料口处的存储箱内，不会造成整条生产线的断线生产；在上料输送皮带机、临时存料链板输送机之间倾斜安装有滑料槽2，滑料槽作为衔接上料输送皮带机、临时存料链板输送机之间的送料通道，滑料槽包括沿滑动方向并排安装的多根滑杆107，多根滑杆107之间围成一滑料通道，滑料通道的横截面与锂电池钢壳的轴向横切面相匹配，滑料通道的入口位置处还安装有计数器，便于统计生产总量以及生产效率。

为了便于上料输送皮带机的锂电池外壳准确进入滑料槽内，机架上对应滑料槽起始端位置安装有推料机构6，推料机构6包括活动安装在上料输送皮带机的推板105，推板呈L型，推板的移动方向垂直于上料输送皮带机的输送方向，上料输送皮带机的输送面宽度与锂电池钢壳的宽度相匹配，推板背部连接有直线型伸缩机构，此处选择气缸一106作为驱动源；其中直线型伸缩机构可以选择电动推杆、气缸等，通过推板将上料输送皮带机上的锂电池钢壳7推送至滑料槽内。其中，上料输送皮带机上靠近推料机构位置还安装有理料机构，理料机构包括对称安装在上料输送皮带机的上输送面两侧位置的挡板104，两块挡板形成一进料通道，进料通道的进料口宽度沿物料输送方向线性递减，通过理料机构可以保证锂电池钢壳7的位置一致，避免出现叠料的情况发生。其中临时存料链板输送机的进料端与滑料槽的尾部相接，临时存料链板输送机3的输送面上均布安装有多个与锂电池钢壳外壁相贴合的容纳槽301，通过滑料槽下落的锂电池钢壳铺满临时存料链板输送机上的容纳槽301，以便后续料框摆料机构进行转运。

第二部分为上料框部分：针对自动化上料框部分主要包括以下设计，其中上框机构4包括安装在机架上的立式上框机401、输框机构5；立式上框机包括对称安装的两个立式链条输送机，立式链条输送机的输送面上沿周向均匀安装有用于支撑料框9的支撑板407，两个立式链条输送机上的支撑板之间形成一用于支撑料框的托板平台，两个立式链条输送机顶部形成一进框口405，两个立式链条输送机底部形成出框口406，将料框从顶部放入立式上框机上，在支撑板以及立式链条输送机的共同作用下，料框间隔下落至下方的输框机构内，便于后续的码垛锂电池外壳；输框机构包括安装在机架上对应出框口位置的水平链条输送机402，立式链条输送机、水平链条输送机402均连接有伺服电机411，以配合其他机械的动作，水平链条输送机上沿周向均布有定位板408，两个定位板408之间形成一与料框配合的定位槽，立式上框机上的料框在水平链条输送机间隔码垛。

其中为了保证料框从立式上框机转至输框机构的稳定性，机架上对应出框口位置对应料框侧壁位置安装有多个用于料框升降导向的辅助滚轮403，水平链条输送机上对应料框移动方向两侧位置转动安装有侧壁辅助导向轮404，通过辅助滚轮、侧壁辅助导向轮可以极大的提高料框在输送过程的流畅性。作为优选的方案，机架上对应出框口位置处安装有升降支撑机构409，升降支撑机构的上支撑面的最低限位点高度值低于水平链条输送机的上输送面高度值，升降支撑机构的上支撑面的最高限位点高度值高于水平链条输送机的上输送面高度值，升降支撑机构409包括活动安装在机架上对应出框口底部位置的托板412，托板底部安装有剪式升降器413，托板正下方位置还设置有弹性支撑件414，通过升降支撑机构将料框缓放至水平链条输送机上，以保证料框输送过程的稳定性。

第三部分作为将锂电池钢壳转运至料框内的核心部分，料框摆料机构安装在机架上对应临时存料链板输送机位置处，用于将临时存料链板输送机上的锂电池钢壳由卧式变成立式并摆放在水平链条输送机上的料框内，其中料框摆料机构8包括安装在机架上用于将锂电池钢壳翻转方向的翻转机构、以及安装在机架上用于将锂电池钢壳转运至料框内的转运机构，翻转机构包括安装在机架上对应临时存料链板输送机一侧的推料板302，推料板背部连接有直线式伸缩机构，此处选择气缸二303作为动力源，机架上正对推料板一侧位置转动安装有翻转块304，翻转块上对应容纳槽位置开设有与锂电池钢壳底部配合的存放槽305，翻转块上沿存料链板输送机的输送方向安装有翻转轴306，翻转轴连接有伺服翻转驱动电机307，通过推料板将临时存料链板输送机上容纳槽上的成排锂电池钢壳推送至存放槽内，然后驱动电机带动翻转块翻转90度，进而实现将锂电池钢壳从平躺状态变成立式状态，以便后续的吸附。其中转运机构包括正对存放槽位置活动安装在机架上的吸头组件308，吸头组件308连接有气源，吸头组件顶部还连接有驱动装置，其中，吸头组件包括并排安装的多个吸附头，吸附头正对翻转块的存放槽正上方位置安装，驱动装置包括用于控制吸头组件从翻转机构处横向移动至上框机构位置的横移机构及控制吸头组件上下升降的升降机构，横移机构包括沿翻转机构至上框机构方向安装的横移滑轨311、横移丝杠310，横移滑轨上活动穿设有与横移滑轨配合的滑移块309，横移丝杠310连接有伺服电机，滑移块上安装有与横移丝杠配合的螺纹孔，吸头组件安装在滑移块309上，升降机构包括向下安装在滑移块309上的直线驱动机构，此处直线驱动机构选择气缸三，吸头组件安装在直线驱动机构的伸缩端，通过吸头组件将翻转块内的锂电池钢壳吸附出来，然后利用升降机构、横移机构将锂电池钢壳放置在水平链条输送机上的料框内，等待料框装满后，继续沿水平链条输送机向前输送，然后继续循环上述步骤，直至料框内摆满，然后下一个空料框进入时，继续上述作业。

本方案的具体工作过程为：锂电池钢壳从成型模具脱落后通过一个平移输送带将钢壳送到轨道内有序排列，到一定数量后，由另外一个气缸，将此数量钢壳整体推到一个由旋转气缸控制的塑料工装内，钢壳推入后，旋转气缸接收信号，旋转90度，此时位于旋转气缸上方的吸附头向下移动至钢壳内底部，吸附后向上移动至一定位置后，停止，此时控制吸附头固定座的丝杠启动，带动吸附头左右移动，将钢壳运送至篮筐上方，并将钢壳有序的摆放到篮筐内，当篮筐摆放过钢壳后，放置固定篮筐的输送机向前移动一个钢壳的位置，如此往复，直至将篮筐摆满，完成码垛工序。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种锂电池钢壳自动码垛装置，包括机架，其特征在于：

所述机架沿物料输送方向依次设置有上料机构、用于自动输送料框的上框机构、用于将锂电池钢壳从上料机构位置转运至料框内的料框摆料机构；

所述上料机构包括依次相连的上料输送皮带机、临时存料链板输送机，所述上料输送皮带机、临时存料链板输送机之间倾斜设置有滑料槽，所述机架上对应滑料槽起始端位置设置有推料机构，所述料框摆料机构设置在机架上对应临时存料链板输送机位置处，所述临时存料链板输送机的输送面上均布设置有多个与锂电池钢壳外壁相贴合的容纳槽；

所述料框摆料机构包括设置在机架上用于将锂电池钢壳翻转方向的翻转机构、以及设置在机架上用于将锂电池钢壳转运至料框内的转运机构，所述翻转机构包括设置在机架上对应临时存料链板输送机一侧的推料板，所述推料板背部连接有直线式伸缩机构，所述机架上正对推料板一侧位置转动设置有翻转块，所述翻转块上对应容纳槽位置开设有与锂电池钢壳底部配合的存放槽，所述翻转块上沿存料链板输送机的输送方向设置有翻转轴，所述翻转轴连接有驱动电机；所述上框机构包括设置在机架上的立式上框机、输框机构。

2.根据权利要求1所述的一种锂电池钢壳自动码垛装置，其特征在于：所述上料输送皮带机中部一侧位置还设置有缓冲出料口，所述机架上对应缓冲出料口另外一侧位置设置有用于将锂电池钢壳从上料输送皮带机吹至缓冲出料口的喷气嘴，所述喷气嘴连接有外接气源。

3.根据权利要求1所述的一种锂电池钢壳自动码垛装置，其特征在于：所述推料机构包括活动设置在上料输送皮带机的推板，所述推板呈L型，所述推板的移动方向垂直于上料输送皮带机的输送方向，所述上料输送皮带机的输送面宽度与锂电池钢壳的宽度相匹配，所述推板背部连接有直线型伸缩机构。

4.根据权利要求3所述的一种锂电池钢壳自动码垛装置，其特征在于：所述上料输送皮带机上靠近推料机构位置还设置有理料机构，所述理料机构包括对称设置在上料输送皮带机的上输送面两侧位置的挡板，两块挡板形成一进料通道，所述进料通道的进料口宽度沿物料输送方向线性递减。

5.根据权利要求3所述的一种锂电池钢壳自动码垛装置，其特征在于：所述滑料槽包括沿滑动方向并排设置的多根滑杆，多根滑杆之间围成一滑料通道，所述滑料通道的横截面与锂电池钢壳的轴向横切面相匹配，所述滑料通道的入口位置处还设置有计数器。

6.根据权利要求1所述的一种锂电池钢壳自动码垛装置，其特征在于：所述立式上框机包括对称设置的两个立式链条输送机，所述立式链条输送机的输送面上沿周向均匀设置有用于支撑料框的支撑板，两个立式链条输送机上的支撑板之间形成一用于支撑料框的托板平台，两个立式链条输送机顶部形成一进框口，两个立式链条输送机底部形成出框口；所述输框机构包括设置在机架上对应出框口位置的水平链条输送机，所述水平链条输送机的输送链条上绕周向均布设置有用于固定料框的定位板，所述立式链条输送机、水平链条输送机均连接有伺服电机。

7.根据权利要求6所述的一种锂电池钢壳自动码垛装置，其特征在于：所述机架上对应出框口位置对应料框侧壁位置设置有多个用于料框升降导向辅助滚轮，所述水平链条输送机上对应料框移动方向两侧位置转动设置有侧壁辅助导向轮。

8.根据权利要求7所述的一种锂电池钢壳自动码垛装置，其特征在于：所述机架上对应出框口位置处设置有升降支撑机构，所述升降支撑机构的上支撑面的最低限位点高度值低于水平链条输送机的上输送面高度值，所述升降支撑机构的上支撑面的最高限位点高度值高于水平链条输送机的上输送面高度值，所述升降支撑机构包括活动设置在机架上对应出框口底部位置的托板，所述托板底部设置有剪式升降器。

9.根据权利要求1所述的一种锂电池钢壳自动码垛装置，其特征在于：所述转运机构包括正对存放槽位置活动设置在机架上的吸头组件，所述吸头组件连接有气源，所述吸头组件顶部还连接有驱动装置，所述驱动装置包括用于控制吸头组件从翻转机构处横向移动至上框机构位置的横移机构及控制吸头组件上下升降的升降机构，所述横移机构包括沿翻转机构至上框机构方向设置的横移滑轨、横移丝杠，所述横移滑轨上活动穿设有与横移滑轨配合的滑移块，所述横移丝杠连接有伺服电机，所述滑移块上设置有与横移丝杠配合的螺纹孔，所述吸头组件设置在滑移块上，所述升降机构包括向下设置在滑移块上的直线驱动机构，所述吸头组件设置在直线驱动机构的伸缩端。

10.根据权利要求9所述的一种锂电池钢壳自动码垛装置，其特征在于：所述吸头组件包括并排设置的多个吸附头，所述吸附头正对翻转块的存放槽正上方位置设置。

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