CN202704537U

CN202704537U - 电池上料用升降装置

Info

Publication number: CN202704537U
Application number: CN 201220354920
Authority: CN
Inventors: 曹云翔; 王明睿; 郑元喜; 刘振国; 王景胜; 邱菊; 李培申
Original assignee: Beijing Research Institute of Auotomation for Machinery Industry Co Ltd
Current assignee: Beijing Research Institute of Auotomation for Machinery Industry Co Ltd
Priority date: 2012-07-20
Filing date: 2012-07-20
Publication date: 2013-01-30
Anticipated expiration: 2022-07-20

Abstract

一种电池上料用升降装置，包括：一底架；一横向导轨机构，设置于所述底架上；一纵向移动机构，设置于所述横向导轨机构上；一绝缘托架机构，滑动设置于所述纵向移动机构上；一控制系统，连接并控制所述横向导轨机构、纵向移动机构。本实用新型揭示的电池上料用升降装置，可以将单体锂电池结合生产线节拍稳定、快速、安全的将电池按规律输送到生产线指定位置，可以用伺服电机调整升降速度，用横向移载气缸进出专用料仓，用上工位检测传感器检测电池位置，并通过以上所有元件的联动控制达到锂电池上料的目的。

Description

电池上料用升降装置

技术领域

本实用新型涉及一种升降装置，尤其涉及一种用于电池装配线的电池上料用升降装置。

背景技术

用于锂电池装配线的上料用升降装置，是一种集合了伺服技术及气动传动技术联动控制而形成的专用设备单元。

电动机、反馈、控制、驱动、通讯的纵向一体化成为当前小功率伺服系统的一个发展方向。伺服定位能够满足高精度、柔性化等要求，且技术成熟，气缸应用也日趋成熟，尤其是其加工精度及装配精度已经能够满足市场上绝大多数的自动化生产设备的需求。

基于用伺服电机及气缸驱动搭建起来的驱动机构能够达到稳定、快速完成插入料仓、升降等动作的基本要求，如何通过组合、改进和优化，创造一种新的机构用于锂电池的升降及驱动插入等基础动作应用于电池上料系统中为本实用新型研究的课题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种用于电池装配线的电池上料用升降装置，采用气缸及导轨搭配带动整个系统前后移动、采用伺服电机驱动同步带机构带动高精密丝杠完成稳定精密的电池升降功能。

为达上述目的，本实用新型提供一种电池上料用升降装置，包括：

一底架；

一横向导轨机构，设置于所述底架上；

一纵向移动机构，设置于所述横向导轨机构上；

一绝缘托架机构，滑动设置于所述纵向移动机构上；

一控制系统，连接并控制所述横向导轨机构、纵向移动机构。

上述的电池上料用升降装置，其中还包括用于固定所述底架的六角定位机构，安装并支撑所述底架。

上述的电池上料用升降装置，其中所述六角定位机构包括分别设置于所述底架的四顶角和两长边上的地脚安装板、分别安装于地脚安装板的地脚螺栓。

上述的电池上料用升降装置，其中所述六角定位机构包括分别设置于所述底架的四顶角和两长边上的地脚安装板、分别安装于地脚安装板的地脚气缸。

上述的电池上料用升降装置，其中所述横向导轨机构包括：气缸、横向导轨、滑动座，所述横向导轨安装于所述底架上，所述滑动座设置于所述横向导轨上，所述气缸的一端固定于所述底架，另一端连接所述滑动座，所述气缸上设置有缓冲器。

上述的电池上料用升降装置，其中所述纵向移动机构包括：机架、设置机架顶端的伺服电机、连接伺服电机的同步丝杠机构以及用于安装所述绝缘托架机构的纵向导轨。

上述的电池上料用升降装置，其中所述同步丝杠机构包括：丝杠组件、连接所述伺服电机的驱动轮、连接丝杠组件的连动轮以及设置于驱动轮与连动轮之间的同步带。

上述的电池上料用升降装置，其中还包括至少一个限位传感器，邻近所述绝缘托架机构的上部设置。

上述的电池上料用升降装置，其中所述绝缘托架机构通过一滑动板设置于所述纵向导轨上，所述滑动板连接所述同步丝杠机构。

上述的电池上料用升降装置，其中所述控制系统为有线或无线控制系统。

本实用新型的功效在于：

本实用新型用伺服电机及气缸驱动搭建起来的驱动机构能够达到稳定、快速完成插入料仓、升降电池等动作的基本要求。

本实用新型用前后插入气缸搭配固定导轨完成插入小车功能，伺服电机调整移载速度，用POM绝缘材料托载电池，并通过以上所有元件的联动控制达到安全上料、托起电池的功能。

本实用新型的伺服电机的选择、精密气缸的选择、六角定位的结构设计都需要经过严密的计算和设计，包括伺服分辨率、气缸缸径、行程及机构等，能够保证结构的可靠、稳定。

以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。

附图说明

图1本实用新型电池上料用升降装置结构图；

图2、图3横向导轨机构结构图；

图4、图5纵向移动机构结构图。

其中，附图标记

1 底座

2 横向导轨机构

21 气缸

22 横向导轨

23 滑动座

24 缓冲器

3 纵向移动机构

31 同步带

32 伺服电机

33 滑动板

34 丝杠组件

35 纵向导轨

36 机架

37 驱动轮

38 连动轮

4 绝缘托架机构

5 六角定位机构

6 限位传感器

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作具体的描述：

在图1所示的具体实施方式中，本实用新型揭示一种电池上料用升降装置，特别应用于锂电池的上料用升降装置。

如图所示，电池上料用升降装置包括：底座1、横向导轨机构2、纵向移动机构3、绝缘托架机构4、六角定位机构5以及限位传感器6。

可以将单体锂电池结合生产线节拍稳定、快速、安全的将电池按规律输送到生产线指定位置，并通过以上所有元件的联动控制达到锂电池上料的目的。

进一步地，请参见图1至图5具体阐述本实用新型实施方式

参见图2、图3横向导轨机构结构图。

如图所示，本实用新型揭示的横向导轨机构2包括：气缸21、横向导轨22、滑动座23、缓冲器24。

所述横向导轨22安装于所述底架1上，所述滑动座23设置于所述横向导轨22上，所述气缸21的一端固定于所述底架1，另一端连接所述滑动座23，如此，通过所述气缸21带动所述滑动座23于横向导轨22上移动，又所述滑动座23用于设置所述纵向移动机构3，为此，可以提供本实用新型电池上料用升降装置的横向移动。为达运行平稳的目的，本实施例还设置一缓冲器24于所述气缸21上。

本实用新型经过对锂电池本身结构及材料的工艺分析及整个机构的结构分析，并通过机械机构的计算选择SMC的MDBL50-400-M9BL型驱动气缸，选择MSB20S2R800L型高精度直线导轨，完成前后插入气缸搭配固定导轨完成插入小车的功能。

本实用新型的底架1上还设置有六角定位机构5，以固定并支撑所述底架1，达到电池上料用升降装置于运行更加平稳。

如图所示的实施例，所述六角定位机构5包括分别设置于所述底架1的四顶角和两长边上的地脚安装板以及分别安装于地脚安装板的地脚螺栓。

本实用新型经过合理的机械结构承重计算，确定了六角定位的机械结构形式，采取这种结构即能够保证整个结构的稳定，同时能够保证整个结构在前后移动过程中不发生抖动、平稳的前后运行；并在上下托起电池的动作过程中达到平衡、稳定的目的。

本实用新型还具有其它实施方式，例如，于所述底架设置的六个地脚安装板上还可以分别安装地脚气缸。通过对六个地脚气缸的调整同样可以保证整个结构在前后移动过程中不发生抖动、平稳的前后运行；并在上下托起电池的动作过程中达到平衡、稳定的目的。为此，本实用新型不作具体限定。

参见图4、图5纵向移动机构结构图。

如图所示，本实用新型揭示的纵向移动机构3包括：同步带31、伺服电机32、滑动板33、丝杠组件34、纵向导轨35、机架36、驱动轮37、连动轮38。

所述机架36设置于所述横向导轨机构2的滑动座23上，由所述横向导轨机构2带动机架36进而带动整个纵向导轨机构的横向移动，所述伺服电机32设置于机架36的顶端，由同步带31、丝杠组件34、驱动轮37、连动轮38构成的同步丝杠机构连接伺服电机从而提供纵向导轨机构的纵向移动。

所述伺服电机32设置于所述机架36的顶端的一侧，伺服电机32的输出轴上设置所述驱动轮37，所述机架36的顶端设有安装板，所述连动轮38设置于该安装板上，并与所述驱动轮37呈间隔并列。所述驱动轮37连接所述丝杠组件34的一端，所述丝杠组件34的另一端设置在所述横向导轨机构2的滑动座23上，所述驱动轮37与连动轮38上设置所述同步带31。所述机架36的两侧设有纵向导轨35，所述绝缘托架机构4安装在所述纵向导轨35并连接所述丝杠组件34。这样，所述伺服电机32动力输出至驱动轮37，驱动轮37带动连动轮38，连动轮38带动丝杠组件34，最终丝杠组件34带动所述绝缘托架机构4实现纵向移动。

所述绝缘托架机构4通过一滑动板33滑动设置于所述纵向导轨35上。

本实用新型一实施例采用POM（聚甲醛）绝缘材料托载电池。

本实用新型利用皮带传输及丝杠驱动控制整个托架的上下移动驱动，同时采用三菱J2S-A系列高精度伺服电机实现整个功能托。控制模式有位置控制、转矩控制、速度控制三种模式，可通过最大500kpps的高速脉冲串控制电机的位置及方向，位置分辨率为131072脉冲/转。本装置采用了速度控制模式实现整个托载系统的快速、稳定、可靠的移动。

本实用新型控制系统可以选择有线或无线控制。

为了能够于升降装置工作中对电池的位置进行检测，本实用新型还包括至少一个限位传感器6，如图4、图5所示邻近所述绝缘托架机构4的上部设置，以便可以随时检测运行中电池的位置。

当然，本实用新型纵向导轨机构3并不限定上述采用同步丝杠机构的具体实施方式，也可以采用气缸结构实现纵向移动，不作具体限定。

本实用新型揭示的电池上料用升降装置，可以将单体锂电池结合生产线节拍稳定、快速、安全的将电池按规律输送到生产线指定位置，可以用伺服电机调整升降速度，用横向移载气缸进出专用料仓，用上工位检测传感器检测电池位置，并通过以上所有元件的联动控制达到锂电池上料的目的。

当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种电池上料用升降装置，其特征在于，包括：

一底架；

一横向导轨机构，设置于所述底架上；

一纵向移动机构，设置于所述横向导轨机构上；

一绝缘托架机构，滑动设置于所述纵向移动机构上；

2.根据权利要求1所述的电池上料用升降装置，其特征在于，还包括用于固定所述底架的六角定位机构，安装并支撑所述底架。

3.根据权利要求2所述的电池上料用升降装置，其特征在于，所述六角定位机构包括分别设置于所述底架的四顶角和两长边上的地脚安装板、分别安装于地脚安装板的地脚螺栓。

4.根据权利要求2所述的电池上料用升降装置，其特征在于，所述六角定位机构包括分别设置于所述底架的四顶角和两长边上的地脚安装板、分别安装于地脚安装板的地脚气缸。

5.根据权利要求1所述的电池上料用升降装置，其特征在于，所述横向导轨机构包括：气缸、横向导轨、滑动座，所述横向导轨安装于所述底架上，所述滑动座设置于所述横向导轨上，所述气缸的一端固定于所述底架，另一端连接所述滑动座，所述气缸上设置有缓冲器。

6.根据权利要求1所述的电池上料用升降装置，其特征在于，所述纵向移动机构包括：机架、设置机架顶端的伺服电机、连接伺服电机的同步丝杠机构以及用于安装所述绝缘托架机构的纵向导轨。

7.根据权利要求6所述的电池上料用升降装置，其特征在于，所述同步丝杠机构包括：丝杠组件、连接所述伺服电机的驱动轮、连接丝杠组件的连动轮以及设置于驱动轮与连动轮之间的同步带。

8.根据权利要求1所述的电池上料用升降装置，其特征在于，还包括至少一个限位传感器，邻近所述绝缘托架机构的上部设置。

9.根据权利要求6所述的电池上料用升降装置，其特征在于，所述绝缘托架机构通过一滑动板设置于所述纵向导轨上，所述滑动板连接所述同步丝杠机构。

10.根据权利要求1所述的电池上料用升降装置，其特征在于，所述控制系统为有线或无线控制系统。