CN211594214U - 电芯压合成型生产线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电芯压合成型生产线,包括上料装置、压合成型装置以及下料装置,上料装置、下料装置均包括机械手、中转装置及移料装置。机械手能够同步抓取或释放呈横向水平排布的排状工件;移料装置能够同步抓取或释放呈竖向垂直排布的排状工件;中转装置包括两个工作状态:处于第一工作状态时,机械手能够同步抓取中转装置上所装载的呈横向水平排布的排状工件或中转装置能够承接机械手释放的呈横向水平排布的排状工件;处于第二工作状态时,移料装置能够同步抓取中转装置上所装载的呈竖向垂直排布的排状工件或中转装置能够承接移料装置释放的呈竖向垂直排布的排状工件。因此,本实用新型能够批量上料、批量下料,提高电芯热压生产线生产效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电芯压合成型生产线,属于锂电池生产装配技术领域。
背景技术
通常地,一条产品自动化加工生产线,对于每一个加工工序,大多数情况都会配置对应的运输线进行工件输送,使得工件能够输送至该工序对应的成型加工机构;而经加工处理后的工件,同样需要采用运输线将成型产品输出。
对于同一条运输线,在输送小型产品时,一般会采用排状输送,以提高输送效率;而对于产品成型加工,通常为了提高空间利用效率、产品加工效率,降低生产成本,会将成型加工机构在高度上进行多层布置,这样,该成型加工机构就可以一次处理多件工件,如,多层设置的层压机。当依次放置在运输线上的工件运输至成型加工机时,需要将在运输线上运输来的工件转换至沿竖直方向依次排列的状态,由此,物料输送时的横向水平供给与物料加工时的纵向垂直布置的转换是这一类自动化生产线存在的一个技术难关。目前,通常的做法是,采用机械手依次将各工件转移至成型加工机构的相应层,这种处理方式效率低下,而为了提交效率,配置多个机械手,一次完成多个工件多个加工层的送料又成本高且设备占地空间大,不能达到绿色节能自动化生产设备的发展规划。
具体到锂电池制造设备领域,也存在类似问题。锂电池热压整形工艺中,通常,使用机械手将电池放置于热压模具中进行热压,其生产线一般是通过一个机械手对应一组热压模具,通过使用多组热压模具配合多个机械手进行大批量生产。由此可知,目前的热压生产线生产效率低,生产成本高,不能满足社会对锂电池不断增长的需求。
实用新型内容
为实现上述的技术目的,本实用新型提供了一种电芯压合成型生产线,其所采用的上料装置,能够同步抓取输送线上运送来的呈横向水平均布的排状工件,并最终将所抓取到的排状工件以竖向垂直均布的方式送至多层加工设备(压合成型装置)进行加工。而下料装置则能够同步抓取多层加工设备加工处理后的呈竖向垂直均布的成型工件,并最终将各成型工件以横向水平均布的方式送至成品输送线输出。由此可知,本实用新型所述的电芯压合成型生产线,通过同步转运批量工件的方式,能够自动化地完成多层加工设备的上下料,有效地提高多层加工生产线的生产效率,降低生产成本。
为实现上述的技术目的,本实用新型将采取如下的技术方案:
一种电芯压合成型生产线,包括按照工件输送方向依次设置的上料装置、压合成型装置以及下料装置,所述上料装置、下料装置均包括机械手、中转装置以及移料装置,其中:所述机械手,能够同步抓取或者释放呈横向水平排布的排状工件;所述移料装置,能够同步抓取或者释放呈竖向垂直排布的排状工件;所述中转装置,处于机械手与移料装置之间,包括两个工作状态:处于第一工作状态时,机械手能够同步抓取中转装置上所装载的呈横向水平排布的排状工件或者中转装置能够承接机械手释放的呈横向水平排布的排状工件;处于第二工作状态时,移料装置能够同步抓取中转装置上所装载的呈竖向垂直排布的排状工件或者中转装置能够承接移料装置释放的呈竖向垂直排布的排状工件。
进一步地,所述机械手,包括第一旋转驱动机构以及与第一旋转驱动机构的输出轴连接的批量抓取机构;所述的批量抓取机构能够同时抓取若干个呈排状布置的工件,包括与第一旋转驱动机构的输出轴连接的连接杆以及呈一条直线均布在连接杆上的若干个第一气爪。
进一步地,所述中转装置包括支架、第二旋转驱动机构、传动主轴、载物器安装座、同步传动机构、若干载物器,各载物器均可旋转地设置在载物器安装座上;其中:所述第二旋转驱动机构能够驱动传动主轴绕其自身轴线旋转,所述传动主轴一端转动支撑在所述支架上,一端与载物器安装座固定连接;所述同步传动机构,具有一个动力输入端以及若干个能够同步运动的动力输出端;同步传动机构的动力输入端与载物器安装座联动连接,而同步传动机构的各动力输出端与各载物器一一对应连接,且能够带动各载物器旋转;载物器的旋转与载物器安装座的旋转方向相反、角度相同。
进一步地,所述同步传动机构为同步带轮传动机构或链轮链条传动机构;
当所述同步传动机构为同步带轮传动机构时,该同步带轮传动机构包括同步带以及若干能够与同步带啮合的同步带轮;同步带轮包括设置于同步带中部位置处的中部带轮以及对称分布在中部带轮两侧的若干输出带轮;中部带轮固定至所述支架上,所述动力输入端设置为包覆在中部带轮外围的同步带部分,所述动力输出端设置为输出带轮,同步带绕经中部、输出带轮以带动各输出带轮同步运动;
当所述同步传动机构为链轮链条传动机构时,该链轮链条传动机构包括传动链条以及若干链轮,链轮包括设置于传动链条中部位置处的中部链轮以及对称分布在中部链轮两侧的若干输出链轮;中部链轮固定至所述支架上,所述动力输入端设置为包覆在中部链轮外围的传动链条部分,所述动力输出端设置为输出链轮,传动链条绕经中部、输出链轮以带动各输出链轮同步运动;
各输出带轮/输出链轮均分别通过一根传动轴与相应的载物器固定,所述传动轴转动支撑在载物器安装座上;
传动主轴穿过中部带轮/中部链轮后与载物器安装座固定,且传动主轴与中部带轮/中部链轮同轴设置。
进一步地,所述的同步带轮传动机构中,各带轮共线设置,且处于直线端部的两个带轮为端部带轮;同步带两端对应地包裹在两端部带轮的外围,而两端部带轮之间的各带轮,均在带轮安装位置处两侧的同步带外侧配置张紧轮。
进一步地,所述移料装置包括XYZ三维移动平台、与XYZ三维移动平台的动力输出端连接的支承座、安装在支承座上的若干气爪安装板,各气爪安装板沿着支承座的高度方向均布,且每一个气爪安装板上均安装有一个第三气爪;
在XYZ三维移动平台的动力驱动下,支承座能够携带着各第三气爪做三维方向的移动。
进一步地,所述移料装置还配置有同步调距机构,该同步调距机构包括调距气缸以及与调距气缸的动力输出端连接的同步连杆传动机构;
各气爪安装板包括处于最下方的固定安装板以及位于固定安装板上方的一块以上的可移动安装板,固定安装板与支承座固定连接;可移动安装板沿着支承座的高度方向可移动设置;
所述同步连杆传动机构,为剪叉式连杆机构,由若干个菱形连杆机构串接而成,每一个菱形连杆机构,均由处于上方的“X”形连杆机构的下臂部分与处于下方的“X”形连杆机构的上臂部分对应铰接而成;
各可移动安装板与各“X”形连杆机构的交叉点一一对应连接;
所述的同步连杆传动机构,在调距气缸的作动下,能够带动各可移动安装板同步升降。
进一步地,所述的XYZ三维移动平台,包括X向平移驱动机构、Y向平移驱动机构、Z向平移驱动机构;其中:
X向平移驱动机构,包括移料底座、X向移动台、伺服电机b、与伺服电机b的动力输出轴连接的齿轮、与齿轮相啮合的齿条、与齿条延伸方向平行的导轨b,导轨b、齿条均安装在移料底座上,且导轨b为两条,分设在齿条的两侧,伺服电机b安装在X向移动台上;
Z向平移驱动机构,包括电缸以及与电缸的动力输出轴连接的Z向移动台;电缸安装在X向移动台上;
Y向平移驱动机构,包括Y向驱动气缸,Y向驱动气缸的缸体安装在Z向移动台上,而Y向驱动气缸的活塞轴则与支承座连接。
进一步地,所述压合成型装置,括压合支座、施压机构以及多层压合成型组件;多层压合成型组件包括呈纵向层状布置的若干压板,各压板包括处于最下方的底层压板、处于最上方的顶层压板以及处于顶层压板、底层压板之间的中间层压板;底层压板与压合支座固定连接,而底层压板上方的各层压板均为可移动压板,通过连接板可纵向滑动地支撑在压合支座上;
与底层压板相邻的可移动压板和压合支座的支撑底板之间,设置有等高柱;等高柱的一端与支撑底板固定,另一端则能够抵接于所述的与底层压板相邻的可移动压板;
相邻的两块可移动压板之间,设置有调平组件;相邻的两块可移动压板包括处于上层的上可移动压板以及处于下层的下可移动压板;
调平组件的一端可调节地固定在与下可移动压板固定连接的连接板上,另一端则能够抵接在与上可移动压板固定连接的连接板的下表面;或者:调平组件的一端可调节地固定在与上可移动压板固定连接的连接板上,另一端则能够抵接在与下可移动压板固定连接的连接板的上表面。
进一步地,调平组件包括调节螺栓、固定在所述连接板上的挡板以及长度可变的调节柱,调节柱包括下楔形块、位于下楔形块上方的上楔形块,且上楔形块的楔形面与下楔形块的楔形面相触;调节螺栓穿过挡板后与下楔形块螺纹连接,且挡板能够对调节螺栓轴向定位;下楔形块通过螺栓的旋进深度带动上楔形块上下运动。
根据上述的技术方案,相对于现有技术,本实用新型将具有如下的优点:
1、本实用新型所述的电芯压合成型生产线,设置在待加工工件输送线与成品输送线之间,可以全自动地进行批量上料、批量加工、批量下料,有效地提高了电芯热压生产线生产效率,降低生产成本。
2、本实用新型所述上料装置中的中转机构,通过将水平输送来的多个工件,转向形成竖直布置的状态,同时保证每一个载物面对地水平,从而对在竖直方向具有多个加工层的成型加工设备进行批量稳定的供料。而下料装置中的中转机构,则是将竖直布置状态的成型工件,转向成水平状态,以通过机械手抓取置放到成品输送线输出,由此可知,本实用新型所述的中转机构,是上下料装置的核心部分,其为批量上料、批量下料提供基础。
3、本实用新型所述的送料装置,能够对各第三气爪在支承座上的三维位置进行同步调整,使得各第三气爪能够较为准确地夹取中转装置上的待加工工件,夹取压合成型装置上的压合成型工件,或者释放待加工工件至压合成型工件的上料工位,或者释放压合成型工件至下料装置的中转装置上。
4、本实用新型通过设置调平组件,使相邻两块压板之间的平行度得到保证,即提供电芯整形的成品率。
附图说明
图1是本实用新型所述的电芯压合成型生产线的整体布局图;
图2是图1中机械手的结构示意图;
图3是图2中批量抓取机构的局部放大示意图;
图2和图3中,1-1、第一旋转驱动机构;1-1-1、第一旋转驱动机构的输出轴;1-2、批量抓取机构;1-2-1、连接杆;1-2-2、第一夹爪开合气缸;1-2-3、第一夹爪;1-2-4、工件压紧气缸;1-2-5、扫码机;
图4是本实用新型所述中转机构的结构示意图;
图5是图4中载物器的正视图;
图6是图4中载物器的俯视图;
图7是图4中同步带轮传动机构的结构示意图;
图4至图7中,2-1、基座;2-1-1、气缸安装座;2-1-2、第一支撑板;2-1-3、第二支撑板;2-1-4、带轮固定板;2-1-5、连接支架;2-2-1、气缸;2-2-2、推杆;2-2-3、传动主轴;2-2-4、中部带轮;2-3、载物器安装座;2-4-1、同步带轮传动机构;2-4-2、同步带;2-4-3、张紧轮;2-4-4;张紧轮定位轴;2-5、载物器;2-5-1、输出带轮;2-5-2、传动轴;2-5-3、连接板;2-5-4、第二夹爪;2-5-5、第二夹爪开合气缸;2-5-6、载物槽。
图8是本实用新型移料装置的结构示意图;
图9是图8的左视图;
图8和图9中,3-1、支承座;3-2、调距气缸;3-3-1、第三夹爪开合气缸;3-3-2、第三夹爪;3-4、气爪安装板;3-5、同步调距机构;3-5-1、同步连杆传动机构;3-6、导轨a;3-7、Z向平移驱动机构;3-7-1、Z向移动台;3-8-1、伺服电机b;3-8-2、齿轮;3-8-3、齿条;3-8-4、导轨b;3-8-5、X向移动台;3-8-6、移料底座;3-9-1、Y向驱动气缸。
图10是本实用新型所述压合成型装置的一种实施方式的结构示意图;
图11是图10中所示装置的右视图;
图12是图10中下压合组件在压板上的结构示意图;
图13是本实用新型一个实施例中可移动转接柱机构的结构示意图;
图14是图13中转接柱机构的结构示意图;
图15是实施例中调平组件的结构示意图;
图10至图15中,4-1-1、伺服电机c;4-1-2、丝杠c;4-1-3、丝杠螺母c;4-1-4、压头;4-1-5、压力传感器; 4-2、顶层压板;4-2-1、转接柱导轨;4-2-2、移动气缸b;4-3-1、压合板a;4-3-2、加热组件a;4-3-3、调节板a;4-3-4、滑动板;4-3-5、移动气缸a的活塞轴;4-3-6、移动气缸a;4-3-7、隔热板;4-3-8、导轨b;4-4、顶升气缸;4-5、中层压板;4-7-转接柱机构;4-7-1、转接柱;4-7-2、悬浮板;4-7-3、弹簧;4-7-4、轴承外套;4-7-5、承载板;4-7-6、导杆;4-7-7、导套;4-8、底层压板;4-9、压合支座;4-10、“凹”形连接板;4-11、调平组件;4-11a、调节螺栓;4-11b、挡板;4-11c、上楔形块;4-11d、下楔形块。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时,应当明白,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是,空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的器件被倒置,则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而,示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)。
如图1至11所示,本实用新型所述的电芯压合成型生产线,包括上料装置、压合成型装置以及下料装置,其中:
如图1所示,所述上料装置,包括按照工件输送方向依次布置的上料机械手、上料中转装置以及上料移料装置;上料机械手能够批量抓取一排呈横向水平布置的工件,并转运至上料中转装置;上料中转装置能够同步接收上料机械手转运来的横向水平布置的排状工件,并能够将所接收到的横向水平布置的排状工件转向为纵向竖直布置的排状工件,且在转向过程中,各工件被始终保持在对地水平状态;上料移料装置能够同步抓取上料中转装置上纵向竖直排布的排状工件,并能够将所抓取到的各工件整体送至压合成型装置的进料工位后释放。
所述下料装置,包括按照工件输送方向依次布置的下料移料装置、下料中转装置以及下料机械手;下料移料装置能够同步抓取压合成型装置中,各下热压组件处于卸料工位时,各下热压组件上方置放的构成一排呈纵向竖直均布的成型工件,并能够将所抓取到的各成型工件运送至下料中转装置;下料中转装置能够接收到下料移料装置运送来的呈纵向竖直均布的排状成型工件,并能够将呈纵向竖直均布的排状成型工件转向为呈横向水平布置的排状成型工件,且在转向过程中,排状成型工件始终对地水平。
另外,图1公开本实用新型所述的生产线各组成部分布置的优先实施方式,其具有结构紧凑,工件加工效率高,占地空间小的特点,具体是:
所述压合成型装置,具有四个,布置成左右(图1所示方向)两排,每排包括两个压合成型装置;四个压合成型装置呈田字形布置在生产线的中部位置。
所述上料移料装置、下料移料装置均具有两个,且所述的两个上料移料装置分设在田字形压合成型装置的上、下(图1所示方向)两侧,所述的两个下料移料装置也分设在田字形压合成型装置的上、下(图1所示方向)两侧,且处于田字形压合成型装置同侧的上料移料装置、下料移料装置共用同一条X向输送线(由图8中的移料底座3-8-6以及安装在移料底座3-8-6上的导轨b3-8-4、布置在导轨b3-8-4两侧的齿条3-8-3构成)。
所述的上料中转装置、下料中转装置均采用双工位机构(参见图4),则上料中转装置能够较为顺畅地交替对两个上料移料装置供料,同样地,下料中转装置则能够较为顺畅地交替从两个下料移料装置取料。
处于上侧/下侧的上料移料装置,能够分别交替地对与该上料移料装置相邻的两个压合成型装置进料。
处于上侧/下侧的下料移料装置,能够分别交替地对与该下料移料装置相邻的两个压合成型装置下料。
上料机械手、下料机械手采用同一样结构形式的机械手,如图2、图3所示,包括第一旋转驱动机构1-1以及与第一旋转驱动机构的输出轴1-1-1连接的批量抓取机构1-2;所述的第一旋转驱动机构1-1为四轴联动机构。所述的批量抓取机构1-2能够同时抓取若干个呈排状布置的工件,包括与第一旋转驱动机构1-1的输出轴1-1-1连接的连接杆以及呈一条直线均布在连接杆1-2-1上的若干个第一气爪。每一个第一气爪均包括一个第一夹爪开合气缸1-2-2、两个第一夹爪1-2-3,所述的第一夹爪开合气缸1-2-2具有两个伸缩头,分别与两个第一夹爪1-2-3对应连接,从而推动两个第一夹爪相向运动/相背运动。
所述连接杆1-2-1在每一个第一气爪的安装位置处均布置有扫码机1-2-5;工件上粘贴有标签,标签恰好位于扫码机扫描头的扫描范围内,使得扫码机的扫描头能够扫描读取工件上的标签信息;
所述的第一气爪,在两个第一夹爪的其中一个上安装有工件压紧机构1-2-4,该工件压紧机构包括工件压紧气缸以及与工件压紧气缸的活塞轴连接的压紧块,工件压紧气缸的缸体固定安装在两个第一夹爪的其中一个第一夹爪上。
当输送线运送来一排待压合成型工件时,第一旋转驱动机构通过连接杆带动各第一气爪移至前述排状待压合成型工件上方后,各第一气爪的第一夹爪开合气缸均呈打开状态,即各第一气爪的两个第一夹爪相背运动至适当位置,使得各第一气爪的两个第一夹爪均位于相应待压合成型工件两侧,然后闭合各第一气爪的第一夹爪开合气缸,使得各第一气爪的两个第一夹爪能够夹持住对应的待压合成型工件,接着工件压紧气缸推动压紧块压紧工件;完成排状工件的批量夹取。
附图2、附图3公开了本实用新型所述机械手的一个具体实施例,其中,所述的连接杆上所安装的第一气爪具有四个。连接杆能够在第一旋转驱动机构的带动下,在水平面内做旋转运动。
上料中转装置、下料中转装置采用同一种结构形式的中转装置,用于将机械手抓取来的横向水平布置工件,转向成纵向竖直布置工件,如图4至图7所示,虚线方框部分,或者虚线方框外的部分,示意出了本实用新型所述中转机构的一种实施方式,包括支架、第二旋转驱动机构、传动主轴2-2-3、载物器安装座2-3、同步传动机构、若干载物器2-5;各载物器2-5呈排状可旋转地布置在载物器安装座2-3上,其中:
支架主要包括基座2-1以及固定至基座2-1的第一支撑板2-1-2和第二支撑板2-1-3,为了稳定支撑,本实施例中,基座2-1中包含的支架数目和形式可以自由选择,以能够稳定支撑整体结构为准,而并非一定直接采用图示形式的一半。
旋转驱动装置设置在基座2-1上,所述第二旋转驱动机构的输出端连接至传动主轴2-2-3,其能够带动传动主轴2-2-3绕其自身轴线进行旋转,传动主轴2-2-3一端通过第一、第二支撑板转动支撑在支架的基座2-1上,一端与载物器安装座2-3固定连接。
同步传动机构安装在载物器安装座2-3上,且同步传动机构的动力输入端与载物器安装座2-3联动连接,而同步传动机构针对每一个载物器2-5,均具有一个动力输出端,以与载物器2-5的动力输入端联动连接。由此可知,本实用新型采用一个第二旋转驱动机构的动力输入,即可一方面带动载物器安装座2-3旋转,使得载物器安装座2-3可以在两个极限位置(所述的两个极限位置,其中一个是载物器安装座2-3相对于基座2-1横向水平布置,另一个则是载物器安装座2-3相对于基座2-1纵向垂直布置,前述两个极限位置的解释或定义仅是本实用新型的一种实施方式并不限于此)之间自由切换,进而带动安装在载物器安装座2-3上的各载物器2-5,可以自由地在横向水平排布与纵向垂直排布之间切换,同时,各载物器2-5在各自对应的同步传动机构的动力输出端的驱动下,能够一边随着载物器安装座2-3进行公转又可以自身进行与公转反方向等角度的自转,进而使得载物器的载物面始终对地水平,有效地防止载物器2-5在随着载物器安装座2-3旋转的过程中,发生翻转或倾斜,防止所装载工件发生位置变化,甚至从装载器中跌落。
所述旋转驱动装置可以设置为电机等输出旋转动力的机构,也可以采用如下设置方式:
优选的,所述的第二旋转驱动机构包括气缸2-2-1、推杆2-2-2;气缸2-2-1的缸座通过气缸安装座2-1-1转动支撑在基座2-1上,而气缸2-2-1的活塞轴则与推杆2-2-2的一端铰接,推杆2-2-2的另一端则套接在传动主轴2-2-3上,与传动主轴2-2-3连接成一体。
气缸2-2-1活塞轴处于回缩状态时,载物器安装座2-3处于纵向竖直位置(或横向水平位置),即其上的多个载物器2-5为纵向竖直排放;当需要载物器安装座2-3处于横向水平位置(或纵向竖直位置),即其上的多个载物器2-5处于横向水平排放时,气缸2-2-1活塞轴伸出,通过推杆2-2-2推动传动主轴2-2-3旋转,进而带动载物器安装座2-3逆时针旋转,直至载物器安装座2-3处于横向水平位置时,气缸2-2-1停止工作;反之,气缸2-2-1活塞轴回缩时,通过推杆2-2-2反向带动传动主轴2-2-3旋转,进而带动载物器安装座2-3顺时针旋转,直至载物器安装座2-3处于纵向竖直位置;完成一次物料转向操作。
优选的,所述的同步传动机构为同步带轮传动机构2-4-1,如图4所示,包括同步带轮以及同步带,同步带的内表面上等距分布有横向齿,同步带轮上设置相应齿槽,以与同步带相啮合。各同步带轮呈一条直线布置,包括处于直线两端的两个端部带轮;同步带两端对应地包裹在两端部带轮的外围,而两端部带轮之间的各带轮,均在带轮安装位置处两侧的同步带外侧配置张紧轮,从而通过压紧同步带的方式增加带轮包角。
同步带轮包括中部带轮2-2-4以及若干输出带轮2-5-1;中部带轮2-2-4设置于同步带的中间位置;各输出带轮对称地分布在中部带轮2-2-4的两侧;上述的两个端部带轮也是输出带轮。中部带轮2-2-4固定在带轮固定板2-1-4,而带轮固定板2-1-4通过连接支架2-1-5固定至第二支撑板2-1-3,各输出带轮均分别通过一根传动轴与相应的载物器固定,而传动轴转动支撑在载物器安装座上。张紧轮通过张紧轮定位轴定位安装在载物器安装座上。
传动主轴2-2-3的一端穿过中部带轮2-2-4后与载物器安装座固定,且传动主轴2-2-3与中部带轮2-2-4同轴设置。
因此,在同步带轮传动机构中,所述动力输入端设置为包覆在中部带轮外围的同步带部分,所述动力输出端设置为输出带轮。
附图中,载物器5具有2-4个,则输出带轮2-5-1也具有4个。为实现动力的高效传递,可设置张紧轮以增大包角,在本实用新型的一个具体实施例中,采用如下设置方式:对于中部带轮2-2-4以及与中部带轮2-2-4相邻的两个输出带轮,均在带轮安装位置处两侧的同步带外侧配置张紧轮。各输出带轮2-5-1均通过传动轴2-5-2转动支撑在载物器安装座2-3上,并对称分布在中部带轮2-2-4的两侧,且各输出带轮2-5-1与相应的载物器2-5连接。
因此,载物器安装座2-3旋转时,同步带会相对于中部带轮2-2-4运动,进而带动各输出带轮均相对于载物器安装座2-3作旋转动作,而前述旋转动作与载物器安装座2-3的转动动作方向相反、角度相同,进而,使得各载物器2-5能够随着载物器安装座2-3的旋转而始终对地水平。
事实上,所述的同步传动机构,也可以为同步链轮链条传动机构,此时,上述的中部带轮2-2-4、输出带轮2-5-1均采用链轮,而同步带则采用传动链条。也可以采用齿轮传动等其他同步传动机构。
载物器2-5包括连接板2-5-3、第二夹爪2-5-4、第二夹爪开合气缸2-5-5以及载物板,连接板2-5-3与传动轴2-5-2的一端固定连接,载物板固定在连接板2-5-3上,工件置于载物板上,第二夹爪2-5-4具有两个,对称分布在载物板的两侧,并与第二夹爪开合气缸2-5-5的动力输出端连接。因此,通过第二夹爪开合气缸2-5-5,夹持或松开载物板上的工件。
为了配合工件的形状以更好的定位,可以在载物板上设置载物槽2-5-6,并将工件放置在载物槽2-5-6中。
此外,为了传动更加平稳,还可以在载物板的载物槽槽底设置气孔,当物料放置在载物槽中时,气孔可以给予物料一定的吸附力,增加运送过程中的稳定性。
另外,本实用新型所述中转机构还可以为另一种结构形式,即该中转机构为双工位机构,此时,第二旋转驱动机构、传动主轴2-2-3、载物器安装座2-3、同步传动机构均具有两个,且相互间工作独立,并对称布置。每一个载物器安装座2-3上均呈排状布置有4个载物器2-5。
具体地,两个第二旋转驱动机构并列设置在基座上,分别为第二旋转驱动机构a、第二旋转驱动机构b;两个传动主轴2-2-3为第一传动主轴、第二传动主轴,第一传动主轴、第二传动主轴共用一个第一支撑板,以旋转支撑在基座上;两个载物器安装座2-3为第一载物器安装座、第二载物器安装座;两个同步传动机构为第一同步传动机构、第二同步传动机构;其中:
第二旋转驱动机构a、第二旋转驱动机构b,分别设置在基座2-1上,并相互对称布置,且第二旋转驱动机构a的动力输出端与第一载物器安装座连接,而第二旋转驱动机构b的动力输出端与第二载物器安装座连接,第一载物器安装座、第二载物器安装座对称布置在两个并列设置的旋转驱动机构的外侧。
第一同步传动机构的动力输入端与第一载物器安装座联动连接,而第一同步传动机构的各动力输出端与第一载物器安装座上的各载物器一一对应连接;第二同步传动机构的动力输入端与第二载物器安装座联动连接,而第二同步传动机构的各动力输出端与第二载物器安装座上的各载物器一一对应连接。
另外,上述的第二旋转驱动机构、传动主轴2-2-3、载物器安装座2-3、同步传动机构的具体结构形式,均与实施例1中的一致,在此不再一一展开介绍。
本实用新型所述的上料移料装置、下料移料装置采用同一种结构形式的移料装置;如图8、图9所示,所述的移料装置,能够同步抓取或者释放呈竖向垂直排布的多个工件;能够实现对多层加工设备(以电芯多层压合成型装置为例)的上、下料,包括支承座3-1、安装在支承座3-1上的若干气爪安装板,各气爪安装板沿着支承座3-1的高度方向均布,且每一个气爪安装板上均安装有一个第三气爪,而支承座3-1安装在XYZ三维移动平台上,并与XYZ三维移动平台的动力输出端连接,则在XYZ三维移动平台的动力驱动下,支承座3-1能够相对于多层加工设备做三维方向(X向、Y向、Z向,如图8中坐标所示)的平移。
具体地,每一个第三气爪均包括一个第三夹爪开合气缸3-3-1、两个第三夹爪3-3-2,所述的第三夹爪开合气缸3-3-1具有两个伸缩头,分别与两个第三夹爪3-3-2对应连接,从而推动两个第三夹爪3-3-2相向运动/相背运动,实现第三气爪的开合。
XYZ三维移动平台包括X向平移驱动机构、Y向平移驱动机构、Z向平移驱动机构3-7;其中:
X向平移驱动机构,包括移料底座、X向移动台3-8-5、伺服电机b3-8-1、与伺服电机b3-8-1的动力输出轴连接的齿轮3-8-2、与齿轮3-8-2相啮合的齿条3-8-3、与齿条3-8-3延伸方向平行的导轨b3-8-4,导轨b3-8-4、齿条3-8-3均安装在移料底座3-8-6上,且导轨b3-8-4为两条,分设在齿条3-8-3的两侧,伺服电机b3-8-1安装在X向移动台上。伺服电机b3-8-1输出动力时,带动齿轮3-8-2旋转,而齿轮3-8-2与移料底座上所安装的齿条3-8-3的啮合,使得齿轮3-8-2最终的运动形式为沿着齿条3-8-3移动,与此同时,齿轮3-8-2与伺服电机b3-8-1的电机轴的固定、伺服电机b3-8-1与X向移动台的固定,使得齿轮3-8-2能够同时带着X向移动台沿着齿条3-8-3移动。
Z向平移驱动机构3-7,包括电缸(也可以为由伺服电机a驱动的丝杠机构a)以及与电缸(或丝杠机构a)的动力输出端连接的Z向移动台3-7-1,电缸(或丝杠机构a)安装在X向移动台上。X向移动台的平动,能够带动Z向平移驱动机构3-7平动,而电缸的动力输出,能够带动Z向移动台沿着Z向平动。
Y向平移驱动机构,包括Y向驱动气缸3-9-1,Y向驱动气缸3-9-1的缸体安装在Z向移动台上,而Y向驱动气缸3-9-1的活塞轴则与支承座3-1连接。
由此,通过X向平移驱动机构、Z向平移驱动机构3-7、Y向平移驱动机构的驱动,即可在三维方向上调整支承座3-1的位置,进而达到调整安装在支承座3-1上的各第三气爪相对于上游待抓取工件的位置或者相对于压合成型装置的工件放置位置的目的。
另外,为了同步调整相邻两块气爪安装板3-4之间的间距,尤其是还需要保证相邻两块气爪安装板3-4之间的间距保持一致,使得本实用新型所述的移料装置能够直接同步抓取上游装置上的各工件,同时还能够直接将所抓取到的各工件直接同步释放到压合成型装置的待压位置上,本实用新型提供了一个同步调距机构3-5,包括调距气缸3-2以及与调距气缸3-2的动力输出端连接的同步连杆传动机构3-5-1。此时,所述的气爪安装板包括可移动安装板和固定安装板,可移动安装板(实施例中为上面的那三个安装板)通过导轨/滑块滑动支撑在支撑座3-1上,固定安装板(实施例中为最下面的那个安装板)通过连接板固定在支撑座3-1上,且导轨a3-6的延伸方向与调距气缸3-2的伸缩方向一致。
所述同步连杆传动机构3-5-1,为剪叉式连杆机构,由若干个菱形连杆机构串接而成,每一个菱形连杆机构,均由处于上方的“X”形连杆机构的下臂部分与处于下方的“X”形连杆机构的上臂部分对应铰接而成,各气爪安装板3-4与各“X”形连杆机构的交叉点一一对应连接;所述的同步连杆传动机构,在调距气缸的作动下,能够带动各可移动气爪安装板3-4同步升降。
换句话来讲,所述的同步连杆传动机构包括一个倒V形连杆机构、若干个“X”形连杆机构、一个正V形连杆机构。每一个“X”形连杆机构由两根连杆a通过定位轴a3-9定位连接而成。倒V形连杆机构由两根连杆b通过定位轴b3-10定位连接而成,正V形连杆机构由两根连杆c通过定位轴c3-11定位连接而成。连杆b、连杆c等长,为连杆a长度的一半,以使得整个同步连杆传动机构中,相邻两个铰接位点之间的杆件长度相等。换句话来讲,正V形连杆机构为“X”形连杆机构的上臂部分,而倒V形连杆机构为“X”形连杆机构的下臂部分。
各“X”形连杆机构针对各气爪安装板3-4中处于中间的中层气爪安装板3-4而配置,数量与中层气爪安装板3-4数量一致,各“X”形连杆机构均通过各自的定位轴a3-9与中层气爪安装板3-4一一对应连接,且相邻的两个“X”形连杆机构的端点通过定位轴(销轴)连接到一起。
倒V形连杆机构针对上层气爪安装板3-4配置,倒V形连杆机构通过定位轴b3-10与顶层气爪安装板3-4连接,且倒V形连杆机构的两个端点与各X形连杆机构中处于最上方的X形连杆机构的两个端点对应连接(铰接)。
正V形连杆机构针对下层气爪安装板3-4配置,正V形连杆机构通过定位轴c3-11与底层气爪安装板3-4连接,且正V形连杆机构的两个端点与各X形连杆机构中处于最下方的X形连杆机构的两个端点对应连接(铰接)。
所述物料输送装置用于上料工序时,包括以下步骤:
启动移料装置的X向平移驱动机构,将移料装置的支承座3-1沿着导轨b3-8-4平移至上游设备处,接着,启动移料装置的Y向平移驱动机构,使得移料装置的支承座3-1整体下移,并通过控制第三夹爪开合气缸3-3-1,打开第三气爪;然后启动移料装置的Z向平移驱动机构3-7,将移料装置的支承座3-1朝向上游设备(上料中转机构)推动至合适位置,直至支承座3-1上的各第三气爪均与各载物槽2-5-6中的待加工工件一一对应,且每一个第三气爪的两个夹爪均位于相应待加工工件的两侧。然后,闭合第三气爪,以夹持住相应的待加工工件,再顺序控制Y向平移驱动机构、Z向平移驱动机构3-7、X向平移驱动机构,使得移料装置携带着所夹持的待加工工件移至压合成型装置所在位置处;然后或同时启动调距气缸,通过同步连杆机构带动支承板上的各气爪安装板3-4调整间距,以与压合成型装置上各压板之间的间距匹配。原因在于,为减小中转机构的部件尺寸,一般会将中转部分的间距设置的比较紧凑,该间距小于压合成型装置处于上/下料时相邻两块压板之间的间距,因此,需要采用同步调距机构3-5,以调节相邻两块气爪安装板3-4之间间距,以与压合成型装置处于上/下料时相邻两块压板之间的间距匹配。
所述物料输送装置用于下料工序时,包括以下步骤:移料装置从压合成型装置的卸料工位取料-移料装置携带着已压合成型工件移至下游设备上。所述的下料工序,其与上料工序的不同在于,两者的工作流程恰恰相反,在此不再赘述。
如图10-15所示,本实用新型所述的压合成型装置包括压合支座4-9、施压机构4-1以及多层压合成型组件;其中:
施压机构,包括纵向直线往复驱动机构以及与纵向直线往复驱动机构的动力输出端连接的压头4-1-4;纵向直线往复驱动机构安装在压合支座4-9上,且压头(作动头)4-1-4在纵向直线往复驱动机构的作动下,能够悬置于多层压合成型组件的上方或者与多层压合成型组件的顶部相触。纵向直线往复驱动机构包括伺服电机c4-1-1、丝杠机构c;伺服电机c4-1-1安装在压合支座4-9上方,丝杠机构c包括配合连接的丝杠c4-1-2以及丝杠螺母c4-1-3,丝杠螺母c4-1-3竖直滑动设置在压合支座4-9上,丝杠螺母c4-1-3与压头4-1-4固定连接,压头的下侧固定安装有压力传感器4-1-5,压力传感器4-1-5用于检测施压机构对多层压合成型组件施加的压力。施压机构压头悬置的这一设置方式,目的是为了通过配合下述所设置的转接柱机构,缩短施压机构的工作行程,以提高热压效率。换句话来讲,如果不用实现这一技术目的,施压机构也可以采用现有技术中常用的结构形式,比如:施压机构的动力输出端直接与多层压合成型组件最上方的顶层压板连接或者直接与多层压合成型组件最下方的底层压板连接。
前述纵向直线往复驱动机构,采用伺服电机c4-1-1是一种优选实施方式,其也可以使用气液增压缸等能够提供竖直压力的驱动件。
多层压合成型组件包括两块以上的压板;多个压板依次设置在压合支座4-9上,包括位于最下方的底层压板4-8以及位于底层压板4-8上方的至少一块可移动压板,当底层压板4-8上方仅有一块压板时,底层压板4-8上方的压板即为顶层压板4-2,当底层压板4-8上方的压板不只一块时,位于最上方的压板为顶层压板4-2,位于顶层压板4-2与底层压板4-8之间的压板为中层压板4-5。底层压板4-8固定支撑在压合支座4-9上。
为了使得多层压合设备工作时,位于各层的待压工件受力一致,本实用新型采用如下方案:在相邻的两块压板之间均设置有顶升机构;顶升机构的一端(如固定端)与下方压板固定连接,另一端(如动力的输出端)与上方压板固定连接,所述顶升机构能够在电芯被压合整形过程中保持恒定输出力,前述恒定输出力为平衡其上方所连接的所有可移动部件的重力所需的力。在这种设置下,当压合设备下压电芯时,每一层的顶升机构都能够将该顶升机构上方与之相连的可移动机构的重力平衡掉,那么每一层电芯所受到的压力也就是纵向直线往复驱动机构所给出的力,也就是压力传感器4-1-5所检测到的力。
具体的,当顶升机构设置为顶升气缸4-4时,如附图10所示,顶升气缸4-4缸体固定在下方压板的上表面上,顶升气缸的活塞杆固定连接至上方压板,在设备调试阶段,标定电气比例阀,使得气缸的活塞杆在被压缩期间能够保持恒定输出力不变(通过控制电气比例阀实现)。前面描述的不变的恒定输出力即为能够平衡顶升气缸4-4活塞杆上方的所有与之相连的可移动机构的重力所需的力。
更具体的,为了避开压合位置且使得整体设备受力更均衡,优选在每两个压板之间均设置有两个气缸,且两个气缸前后(坐标参见图1,垂直纸面方向为前后方向)对称设置。
可移动压板通过连接板4-10纵向(图1中的上下方向)滑动支撑在压合支座4-9上,优选的前述的连接板设置为“凹”形,如图11所示,凹口向下,以方便上下料时机械手和/或电芯通过,相对于矩形连接板,“凹”形连接板使得整体设备可以更低、更紧凑。则“凹”形连接板的可精加工的下表面与调平组件上端抵接,使得调节后上下压板之间的平行度得到保障,其原理在于:
不考虑压合成型模块的影响,电芯压后的上、下表面的平行度要求可转化为当前压板与相邻上一层压板之间的平行度(准确的说是当前压板的上表面和相邻上一层压板的下表面的平行度)要求,可移动压板的下表面固定支承在连接板的上表面,假定精加工造成的误差均在我们的承受范围内(压板的上下表面、“凹”形连接板的上下表面均可进行精加工,但连接板的内凹部分难以进行精加工),当前压板与相邻上一层压板之间的平行度要求转化为与当前压板的下表面固定连接的“凹”型连接板和与相邻上一层压板的下表面固定连接的“凹”形连接板的下表面(指突出的下表面)之间的平行度要求。
简而言之,为了提高待压工件(如电芯)的压后质量,必然要保证压板与压板之间的平行度。为了提高压板与压板之间的平行度,本实用新型中设置了调平组件,前述的调平组件能够调节压板与压板之间的平行度以使得电芯的压后质量(上下面平行度)得到显著提高。
具体地,底层压板固定支撑在压合支座4-9上,结合假定单纯精加工造成的误差在我们的承受范围之内,那么,以压合支座9中的支撑底板为基础设置等高柱,等高柱的上表面抵住与相邻的压板(也即最下层的可移动压板)固定连接的“凹”形连接板的下表面,即实现了以底层压板为基础的对最下层的可移动压板进行定位。换句话来讲,与底层压板相邻的可移动压板,与压合支座的支撑底板之间,设置有等高柱;等高柱的一端与支撑底板固定,另一端则能够与该可移动压板抵接。
而可移动压板之间的平行度则需要通过一端可调节的固定在与当前可移动压板固定连接的连接板上、另一端抵接在与相邻上一层压板固定连接的连接板的下表面的调平组件来实现。换句话来讲,相邻的两块可移动压板之间,设置有调平组件;相邻的两块可移动压板包括处于上层的上可移动压板以及处于下层的下可移动压板;调平组件的一端可调节地固定在与下可移动压板固定连接的连接板上,另一端则能够抵接在与上可移动压板固定连接的连接板的下表面。
参见附图15,调平组件4-11包括调节螺栓4-11a、挡板4-11b、上楔形块4-11c、下楔形块4-11d。其中,挡板4-11b固定在连接板4-10上,调节螺栓4-11a可旋转但不可沿前后方向移动的卡接在挡板4-11b中之后,与下楔形块4-11d螺纹连接,通过改变调节螺栓4-11a在下楔形块4-11d中的旋进深度,能够推动下楔形块沿前后方向移动,进而使得上、下楔形块沿相接触的斜面(楔形面)错开,进而使得嵌合在连接板上只能进行上下运动的上楔形块4-11c上下运动,实现调节相邻连接板4-10之间的距离的目的,进而实现调节相邻可移动压板之间平行度的目的。
前述调平组件在设备运行时还能够起到限位的作用,防止过压。
此外,实际操作过程中,压迫待压工件以实现某种(如整形等)目的的时候,或会在压板的上和/或下侧固定由压合板、隔热板等构成的压合组件,待压工件在上、下压合组件之间被压,最终影响压后质量的平面是相互靠近的上、下压合组件的表面(也可以仅在形成一个压合空间的两压板中的一个压板上设置压合组件,那么最终影响压后质量的是相互靠近的压合组件的表面和压板的表面),为了避免压合组件的引入而带来的平行度的不满足,本实用新型提出一种解决方式,在压合组件和压板之间设置一个调节板,该调节板与压板之间通过顶丝连接,压合组件固定至调节板,通过调节顶丝即可调节压合组件与压板的平行度。
当工件需要热压时,只需要在上和/或下压合组件中加入热源,如在压合组件中增加一个内设加热电阻丝的加热板即可。
为了使得设备整体高度减小,本实用新型一个实施例中将下压合组件均设置为可移动的,即,其可在上下料位置和压合位置之间移动。具体的,参见附图1、图2:所述中层压板4-5、底层压板4-8的上表面均沿横向(图10中左右方向)铺设有导轨b,导轨b上均可移动地安装有一个下压合组件,如图12、13中所示,该下压合组件与移动气缸a4-3-6的活塞轴4-3-5连接,移动气缸a4-3-6的活塞轴伸缩方向与导轨b4-3-7的延伸方向一致,移动气缸a4-3-6的缸体安装在中层压板4-5或者底层压板4-8上。
附图10、附图11、图12公开了本实用新型的一个具体实施例,其中,下压合组件包括加热组件a4-3-2、压合板a4-3-1;加热组件a4-3-2包括隔热板a、上端敞口的加热槽a以及设置在加热槽a内的若干加热电阻,压合板a4-3-1嵌装在加热槽a的槽口,加热槽a的槽底背面设置有隔热板a,加热组件a4-3-2通过调节板a3-3安装至滑动板4-3-4,调节板a4-3-3能够通过其上配装的顶丝调整加热组件a4-3-2与滑动板4-3-4的平行度,而滑动板4-3-4通过滑块设置在导轨b上。
上压合组件与下压合组件的构成基本相同,不同的地方在于,两者的安装方式不同,其中,下压合组件在压板上可横向移动,而上压合组件是直接通过调节板b安装至压板的背面,而不能够沿着压板的横向移动,具体地,上压合组件包括压合板b、加热组件b,加热组件b通过调节板b固定安装在压板的背面,且加热组件b包括隔热板b、下端敞口的加热槽b以及安装在加热槽b内的若干加热电阻,隔热板b设置在加热槽b的槽底背面,压合板b嵌装在加热槽b的槽口,调节板b能够通过其上配装的顶丝调整加热组件b与压板背面的平行度。
相邻两块压板之间均设置有能够形成压合成型空间的压合成型模块;压合成型模块包括配套使用的上压合组件和下压合组件(当工件需要热压时,只需要在上和/或下压合组件中加入热源,如在压合组件中增加一个内设加热电阻丝的加热板即可);每一个压合成型模块中,上压合组件固定设置于相邻两块压板中的上层压板的背面,而下压合组件则可横向移动地设置于相邻两块压板中的下层压板的上表面。并与第一横向直线往复驱动机构的动力输出端连接。本实施例中,如图12所示,所述第一横向直线往复驱动机构为移动气缸a;所述下压合组件与移动气缸a的活塞轴连接,并通过导轨b可移动地安装在相应压板的上表面;移动气缸a的活塞轴伸缩方向与导轨b的延伸方向一致。顶层压板4-2的下表面、各中层压板4-5的下表面均设置有上压合组件;各中层压板4-5的上表面、底层热压板的上表面均设置有下压合组件。相邻的两块压板,处于下方的压板上的下压合组件与处于上方的压板背面的上压合组件,能够配对构成一个压合成型模块。
为了便于压后工件的下料或者待压工件的上料,顶升机构需要将各可移动压板抬升一定高度处于上下料工位,而在加压前,顶升机构需要先将各可移动压板拉回待压合工位,上下料工位和待压合工作之间具有一定的距离,当施压机构中的驱动部件采用伺服电机时,由伺服电机c带动压头4-1-4从上下料工位移动到待压合工作需要较长时间,为了缩短时间、提高效率,优选的,在顶层压板的上表面上设置转接柱机构。
具体的,转接柱机构,如图13、图14所示,可横向移动地安装在顶层压板4-2的上表面上,转接柱机构包括转接柱4-7-1以及安装座。该转接柱机构的安装座与第二横向直线往复驱动机构的动力输出端连接,而第二横向直线往复驱动机构安装在顶层压板4-2上;所述转接柱机构在第二横向直线往复驱动机构的作动下,能够处于施压机构的压头4-1-4的正下方或者与施压机构的压头4-1-4错位。
进一步地,如图13、图14所示,第二横向直线往复驱动机构为移动气缸b4-2-2;所述顶层压板4-2的上表面,沿横向铺设有导轨a;安装座与移动气缸b的活塞轴连接,移动气缸b的活塞轴伸缩方向与导轨a的延伸方向一致,移动气缸b的缸体安装在顶层压板4-2上。转接柱7-1安装在安装座上,而安装座则可滑动地安装在导轨a4-2-1上。
如图14所示,安装座包括承载板4-7-5以及通过多根均布的弹性柱支撑在承载板上方的悬浮板4-7-2,承载板4-7-5通过滑块滑动设置在导轨a上,且承载板与移动气缸b的活塞轴连接,弹性柱包括弹簧4-7-3、轴承外套4-7-4、导杆4-7-6、导套4-7-7;转接柱上端固定在悬浮板上,下端穿过承载板上的通孔悬浮,悬浮板4-7-2上固定有导杆,导杆的下端穿过固定在承载板上的导套,导套外套设轴承外套,弹簧套设在导杆上,弹簧弹力使得悬浮板及固定至悬浮板的机构在自由状态下时处于悬浮在承载板上的状态。
在压头4-1-4下压前,移动气缸b带动转接柱机构移动并使其位于压头4-1-4的正下方(工作位置),压头4-1-4通过转接柱机构中的转接柱向下传递动力。
转接柱悬浮于承载板的好处是,当传递动力的时候,动力直接由压头4-1-4、转接柱向下传递,而不会通过承载板、导轨、滑块向下传递,如果通过承载板、导轨及滑块向下传递,会使得导轨滑块等受力部件损坏加快。
所述各多层压合成型组件处于合模状态时,施压机构的压头4-1-4通过转接柱机构与多层压合成型组件施压。
压合成型装置中,具有四个压合成型模块,一一置于相邻的两块压板之间。
根据上述压合成型装置的具体构造,可知本实用新型中所提出的多层压合设备的工作流程如下:
1. 将待压合工件上料至位于上料工位的下压合组件,移动气缸a4-3-6带动工件移动至待压合工位。
2. 顶升机构(实施例中设置为顶升气缸4-4)缩回,使得各移动压板处于待压合工位。
3. 转接柱机构在移动气缸b4-2-2的带动下移动至压头4-1-4正下方(或者说工作位置)。
4. 伺服电机c4-1-1带动压头4-1-4向下运动,顶升机构(实施例中设置为顶升气缸4-4)输出恒定力,以使得各层待压工件受到的力均为压头处传递来的力;当顶升机构设置为顶升气缸4-4时,通过控制电气比例阀进而控制顶升气缸4-4的输出。
5. 伺服电机c4-1-1的输出力达到目标值并保持一定时间之后,压合动作结束。
6. 伺服电机c4-1-1缩回。
7. 转接柱机构被移动气缸b4-2-2带动转移至与压头错开的位置。
8. 顶升机构(顶升气缸4-4)将所有可移动压板推动至初始位置。
9. 下压合组件在移动气缸a4-3-6的带动下带着工件移动至下料工位。
Claims (10)
1.一种电芯压合成型生产线,包括按照工件输送方向依次设置的上料装置、压合成型装置以及下料装置,其特征在于,所述上料装置、下料装置均包括机械手、中转装置以及移料装置,其中:
所述机械手,能够同步抓取或者释放呈横向水平排布的排状工件;
所述移料装置,能够同步抓取或者释放呈竖向垂直排布的排状工件;
所述中转装置,处于机械手与移料装置之间,包括两个工作状态:处于第一工作状态时,机械手能够同步抓取中转装置上所装载的呈横向水平排布的排状工件或者中转装置能够承接机械手释放的呈横向水平排布的排状工件;处于第二工作状态时,移料装置能够同步抓取中转装置上所装载的呈竖向垂直排布的排状工件或者中转装置能够承接移料装置释放的呈竖向垂直排布的排状工件。
2.根据权利要求1所述的电芯压合成型生产线,其特征在于,所述机械手,包括第一旋转驱动机构以及与第一旋转驱动机构的输出轴连接的批量抓取机构;所述的批量抓取机构能够同时抓取若干个呈排状布置的工件,包括与第一旋转驱动机构的输出轴连接的连接杆以及呈一条直线均布在连接杆上的若干个第一气爪。
3.根据权利要求1所述的电芯压合成型生产线,其特征在于,所述中转装置包括支架、第二旋转驱动机构、传动主轴、载物器安装座、同步传动机构、若干载物器,各载物器均可旋转地设置在载物器安装座上;其中:
所述第二旋转驱动机构能够驱动传动主轴绕其自身轴线旋转,所述传动主轴一端转动支撑在所述支架上,一端与载物器安装座固定连接;
所述同步传动机构,具有一个动力输入端以及若干个能够同步运动的动力输出端;同步传动机构的动力输入端与载物器安装座联动连接,而同步传动机构的各动力输出端与各载物器一一对应连接,且能够带动各载物器旋转;载物器的旋转与载物器安装座的旋转方向相反、角度相同。
4.根据权利要求3所述的电芯压合成型生产线,其特征在于,所述同步传动机构为同步带轮传动机构或链轮链条传动机构;
当所述同步传动机构为同步带轮传动机构时,该同步带轮传动机构包括同步带以及若干能够与同步带啮合的同步带轮;同步带轮包括设置于同步带中部位置处的中部带轮以及对称分布在中部带轮两侧的若干输出带轮;中部带轮固定至所述支架上,所述动力输入端设置为包覆在中部带轮外围的同步带部分,所述动力输出端设置为输出带轮,同步带绕经中部、输出带轮以带动各输出带轮同步运动;
当所述同步传动机构为链轮链条传动机构时,该链轮链条传动机构包括传动链条以及若干链轮,链轮包括设置于传动链条中部位置处的中部链轮以及对称分布在中部链轮两侧的若干输出链轮;中部链轮固定至所述支架上,所述动力输入端设置为包覆在中部链轮外围的传动链条部分,所述动力输出端设置为输出链轮,传动链条绕经中部、输出链轮以带动各输出链轮同步运动;
各输出带轮/输出链轮均分别通过一根传动轴与相应的载物器固定,所述传动轴转动支撑在载物器安装座上;
传动主轴穿过中部带轮/中部链轮后与载物器安装座固定,且传动主轴与中部带轮/中部链轮同轴设置。
5.根据权利要求4所述的电芯压合成型生产线,其特征在于,所述的同步带轮传动机构中,各带轮共线设置,且处于直线端部的两个带轮为端部带轮;同步带两端对应地包裹在两端部带轮的外围,而两端部带轮之间的各带轮,均在带轮安装位置处两侧的同步带外侧配置张紧轮。
6.根据权利要求1所述的电芯压合成型生产线,其特征在于,所述移料装置包括XYZ三维移动平台、与XYZ三维移动平台的动力输出端连接的支承座、安装在支承座上的若干气爪安装板,各气爪安装板沿着支承座的高度方向均布,且每一个气爪安装板上均安装有一个第三气爪;
在XYZ三维移动平台的动力驱动下,支承座能够携带着各第三气爪做三维方向的移动。
7.根据权利要求6所述的电芯压合成型生产线,其特征在于,所述移料装置还配置有同步调距机构,该同步调距机构包括调距气缸以及与调距气缸的动力输出端连接的同步连杆传动机构;
各气爪安装板包括处于最下方的固定安装板以及位于固定安装板上方的一块以上的可移动安装板,固定安装板与支承座固定连接;可移动安装板沿着支承座的高度方向可移动设置;
所述同步连杆传动机构,为剪叉式连杆机构,由若干个菱形连杆机构串接而成,每一个菱形连杆机构,均由处于上方的“X”形连杆机构的下臂部分与处于下方的“X”形连杆机构的上臂部分对应铰接而成;
各可移动安装板与各“X”形连杆机构的交叉点一一对应连接;
所述的同步连杆传动机构,在调距气缸的作动下,能够带动各可移动安装板同步升降。
8.根据权利要求7所述的电芯压合成型生产线,其特征在于,所述的XYZ三维移动平台,包括X向平移驱动机构、Y向平移驱动机构、Z向平移驱动机构;其中:
X向平移驱动机构,包括移料底座、X向移动台、伺服电机b、与伺服电机b的动力输出轴连接的齿轮、与齿轮相啮合的齿条、与齿条延伸方向平行的导轨b,导轨b、齿条均安装在移料底座上,且导轨b为两条,分设在齿条的两侧,伺服电机b安装在X向移动台上;
Z向平移驱动机构,包括电缸以及与电缸的动力输出轴连接的Z向移动台;电缸安装在X向移动台上;
Y向平移驱动机构,包括Y向驱动气缸,Y向驱动气缸的缸体安装在Z向移动台上,而Y向驱动气缸的活塞轴则与支承座连接。
9.根据权利要求1所述的电芯压合成型生产线,其特征在于,所述压合成型装置,括压合支座、施压机构以及多层压合成型组件;多层压合成型组件包括呈纵向层状布置的若干压板,各压板包括处于最下方的底层压板、处于最上方的顶层压板以及处于顶层压板、底层压板之间的中间层压板;底层压板与压合支座固定连接,而底层压板上方的各层压板均为可移动压板,通过连接板可纵向滑动地支撑在压合支座上;
与底层压板相邻的可移动压板和压合支座的支撑底板之间,设置有等高柱;等高柱的一端与支撑底板固定,另一端则能够抵接于所述的与底层压板相邻的可移动压板;
相邻的两块可移动压板之间,设置有调平组件;相邻的两块可移动压板包括处于上层的上可移动压板以及处于下层的下可移动压板;
调平组件的一端可调节地固定在与下可移动压板固定连接的连接板上,另一端则能够抵接在与上可移动压板固定连接的连接板的下表面;或者:调平组件的一端可调节地固定在与上可移动压板固定连接的连接板上,另一端则能够抵接在与下可移动压板固定连接的连接板的上表面。
10.根据权利要求9所述的电芯压合成型生产线,其特征在于,调平组件包括调节螺栓、固定在所述连接板上的挡板以及长度可变的调节柱,调节柱包括下楔形块、位于下楔形块上方的上楔形块,且上楔形块的楔形面与下楔形块的楔形面相触;调节螺栓穿过挡板后与下楔形块螺纹连接,且挡板能够对调节螺栓轴向定位;下楔形块通过螺栓的旋进深度带动上楔形块上下运动。
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