CN219293254U - 一种石墨舟自动组装设备 - Google Patents

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CN219293254U CN202320201642.2U CN202320201642U CN219293254U CN 219293254 U CN219293254 U CN 219293254U CN 202320201642 U CN202320201642 U CN 202320201642U CN 219293254 U CN219293254 U CN 219293254U
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张建伟
李干
梁友耀
林江龙
郭杰
邱为鼐
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Abstract

本申请公开了一种石墨舟自动组装设备,涉及光伏技术领域,用于对石墨舟舟叶、陶瓷圈、陶瓷杆和石墨杆进行自动组装,石墨舟自动组装设备包括承载结构和组装机构,组装机构位于承载结构上;承载结构上具有第一承载区域和第二承载区域,组装机构包括在承载结构上按第一水平方向排列的第一组装机构和第二组装机构,第一承载区域靠近第一组装机构,第二承载区域靠近第二组装机构;第一组装机构用于在第一承载区域内,将石墨舟舟叶和陶瓷圈组装为半成品石墨舟,第二组装机构用于在第二承载区域内,将半成品石墨舟、陶瓷杆和石墨杆组装为石墨舟套组。实现了石墨舟的自动组装,解决了人工组装的时效性,减少了机械式的工作模式,提高石墨舟的生产效率。

Description

一种石墨舟自动组装设备
技术领域
本申请涉及光伏技术领域,更具体地,涉及一种石墨舟自动组装设备。
背景技术
石墨舟是太阳能电池片在镀膜生产时的一种载体,主要由石墨片、陶瓷杆、石墨杆、陶瓷圈、石墨螺帽、石墨螺母等等构成。
目前仅有针对石墨舟卡点更换的自动化设备,在组装石墨舟时仍需要多名人员进行石墨舟的人工组装,不仅浪费人力成本,产能较低,在人工组装时还容易造成缺漏,带来返工。
实用新型内容
有鉴于此,本申请提供了一种石墨舟自动组装设备,实现了石墨舟的自动组装,解决了人工组装的时效性,减少了机械式的工作模式,提高石墨舟的生产效率。
第一方面,本申请提供了一种石墨舟自动组装设备,用于对石墨舟舟叶、陶瓷圈、陶瓷杆和石墨杆进行自动组装,石墨舟自动组装设备包括承载结构和组装机构,组装机构位于承载结构上;
承载结构上具有第一承载区域和第二承载区域,组装机构包括在承载结构上按第一水平方向排列的第一组装机构和第二组装机构,第一承载区域靠近第一组装机构,第二承载区域靠近第二组装机构;
第一组装机构用于在第一承载区域内,将石墨舟舟叶和陶瓷圈组装为半成品石墨舟,第二组装机构用于在第二承载区域内,将半成品石墨舟、陶瓷杆和石墨杆组装为石墨舟套组。
可选地,其中:
第一组装机构包括顶升结构、载板和至少一个陶瓷圈码料机构,顶升结构位于第一承载区域下方,陶瓷圈码料机构位于第一承载区域上方,载板位于顶升结构上方,并与顶升结构活动连接,陶瓷圈码料机构用于在载板上向石墨舟舟叶码放陶瓷圈,顶升结构用于在陶瓷圈的码料过程中维持载板的水平位置不变。
可选地,其中:
顶升结构包括自下而上依次排列的第一固定板、第一顶升板和第二固定板;第一固定板和第二固定板之间设有多个沿竖直方向延伸的导向柱,导向柱的一端固定在第一固定板上,另一端贯穿第一顶升板后固定在第二固定板上,石墨舟自动组装设备还包括固定于第一固定板和第二固定板之间的第一驱动件,第一驱动件用于驱动第一顶升板在导向柱上沿竖直方向往复运动;
第一顶升板与载板之间设有多个沿竖直方向延伸的支撑柱,支撑柱的一端与第一顶升板固定连接,另一端与载板活动连接,第一驱动件还用于驱动载板通过支撑柱和第一顶升板沿竖直方向往复移动;
第二固定板上固定有多个辅助定位杆,载板上开设有多个与辅助定位杆一一对应的定位孔,石墨舟舟叶上具有多个用于安装陶瓷杆和石墨杆的安装孔,当石墨舟舟叶位于载板上时,定位孔与安装孔重合。
可选地,其中:
第一组装机构还包括设于陶瓷圈码料机构下方的第一直线导向机构,陶瓷圈码料机构包括供料装置、第二导向机构和设于第二导向机构上的送料机构,供料装置与送料机构相连通,第二导向机构包括第二直线导向机构和第一竖直方向导向机构,第一竖直方向导向机构设于第二直线导向机构上,送料机构设于第一竖直方向导向机构上;
第一竖直方向导向机构沿竖直方向延伸,第一直线导向机构沿第二水平方向延伸,第二直线导向机构沿第一水平方向延伸,第一水平方向和第二水平方向相垂直。
可选地,其中:
第二组装机构包括陶瓷杆供料装置、石墨杆供料装置、第三直线导向机构以及设于第三直线导向机构上的码放机构,陶瓷杆供料装置和石墨杆供料装置分别设于第三直线导向机构的两侧,第三直线导向机构沿第一水平方向延伸;
陶瓷杆供料装置和石墨杆供料装置用于向码放机构提供陶瓷杆或石墨杆,码放机构用于将陶瓷杆或石墨杆安装至半成品石墨舟。
可选地,其中:
陶瓷杆供料装置和石墨杆供料装置均包括:支撑杆以及设于支撑杆上方的储料仓、分选机构和定位槽,支撑杆与承载结构固定连接,分选机构设于储料仓的一侧,定位槽设于分选机构的下方;
储料仓用于存放陶瓷杆或石墨杆,分选机构用于对储料仓中的陶瓷杆或石墨杆进行分选并传递至定位槽内,位于定位槽内的陶瓷杆或石墨杆沿竖直方向延伸。
可选地,其中:
石墨舟自动组装设备还包括位于承载结构靠近第一组装机构一侧的上料台,用于承载石墨舟舟叶,上料台朝向石墨舟舟叶一侧的表面具有用于定位石墨舟舟叶的定位治具。
可选地,其中:
石墨舟自动组装设备还包括位于承载结构靠近第二组装机构一侧下料台,用于承载石墨舟套组。
可选地,其中:
石墨舟自动组装设备还包括设于上料台、承载结构和组装机构上方的第四直线导向机构,第四直线导向机构沿第一水平方向延伸;
石墨舟自动组装设备还包括设于第四直线导向机构上的第一传输机构,第一传输机构用于将石墨舟舟叶从上料台传送至第一承载区域,第一传输机构包括第一传动件、第二竖直方向导向机构和吸附结构,第一传动件设于第四直线导向机构上,第二竖直方向导向机构设于第一传动件上,吸附结构设于第二竖直方向导向机构上,吸附结构用于吸附石墨舟舟叶。
可选地,其中:
第四直线导向机构延伸至下料台上方,石墨舟自动组装设备还包括设于第四直线导向机构上的第二传输机构,第二传输机构在第一承载区域、第二承载区域和下料台之间往复移动;第二传输机构包括第二传动件、第三竖直方向导向机构和夹持结构,第二传动件设于第四直线导向机构上,第三竖直方向导向机构设于第二传动件上,夹持结构设于第三竖直方向导向机构上,夹持结构用于夹持载板。
与现有技术相比,本申请提供的石墨舟自动组装设备,至少实现了如下的有益效果:
本申请实施例所提供的石墨舟自动组装设备,可以通过第一组装机构在第一承载区域内组装石墨舟舟叶和陶瓷圈,向第二组装机构输出半成品石墨舟,之后通过第二组装机构在第二承载区域内组装半成品石墨舟、陶瓷杆和石墨杆,输出石墨舟套组作为最终结果,实现了石墨舟的自动组装,大大提高了石墨舟的生产效率,并且减少了人力成本的浪费,同时避免了人为疏漏导致了返工,解决了人工组装的时效性;此外,自动化的组装也减少了操作人员机械式的重复动作及工作模式,减轻了人工的工作强度。
当然,实施本申请的任一产品必不特定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
通过以下参照附图对本申请的示例性实施例的详细描述,本申请的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本申请的实施例,并且连同其说明一起用于解释本申请的原理。
图1所示为本申请实施例所提供的石墨舟自动组装设备的俯视图;
图2所示为本申请实施例所提供的石墨舟自动组装设备的侧视图;
图3所示为本申请实施例所提供的顶升结构的结构示意图;
图4所示为本申请实施例所提供的第一组装机构的部分结构示意图;
图5所示为本申请实施例所提供的陶瓷圈码料机构的结构示意图;
图6所示为本申请实施例所提供的第二组装机构的结构示意图;
图7所示为本申请实施例所提供的陶瓷杆供料装置或石墨杆供料装置以及码放机构的结构示意图;
图8所示为本申请实施例所提供的上料台的结构示意图;
图9所示为本申请实施例所提供的第一传输机构的结构示意图;
图10所示为本申请实施例所提供的第二传输机构的结构示意图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本申请的各种示例性实施例。应注意到: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、数字表达式和数值不限制本申请的范围。
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,决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。
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说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中,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例子可以具有不同的值。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
石墨舟是太阳能电池片在镀膜生产时的一种载体,主要由石墨片、陶瓷杆、石墨杆、陶瓷圈、石墨螺帽、石墨螺母等等构成。
目前仅有针对石墨舟卡点更换的自动化设备,不具备装卸成套石墨舟的功能,石墨舟舟叶的组装与拆卸还是需要人工来完成,且现在组装石墨舟需要三人进行机械式重复动作,产能输出1套/小时,不仅浪费人力成本,产能较低,在人工组装时还容易造成缺漏,带来返工。
为了解决上述技术问题,本申请提出了一种石墨舟自动组装设备,实现了石墨舟的自动组装,解决了人工组装的时效性,减少了机械式的工作模式,提高石墨舟的生产效率。
以下结合附图和具体实施例进行详细说明。
图1所示为本申请实施例所提供的石墨舟自动组装设备的俯视图;图2所示为本申请实施例所提供的石墨舟自动组装设备的侧视图。
如图1~图2所示,本申请提供了一种石墨舟自动组装设备,用于对石墨舟舟叶20、陶瓷圈、陶瓷杆和石墨杆进行自动组装,石墨舟自动组装设备包括承载结构10和组装机构,组装机构位于承载结构10上;
承载结构10上具有第一承载区域和第二承载区域,组装机构包括在承载结构10上按第一水平方向A排列的第一组装机构11和第二组装机构12,第一承载区域靠近第一组装机构11,第二承载区域靠近第二组装机构12;
第一组装机构11用于在第一承载区域内,将石墨舟舟叶20和陶瓷圈组装为半成品石墨舟,第二组装机构12用于在第二承载区域内,将半成品石墨舟、陶瓷杆和石墨杆组装为石墨舟套组21。
具体实施时,如图1~图2所示,在承载结构10的第一承载区域内,第一组装机构11将石墨舟舟叶20和陶瓷圈组装为半成品石墨舟,之后传递至承载结构10的第二承载区域,由第二组装机构12将半成品石墨舟、陶瓷杆和石墨杆组装为石墨舟套组21并输出。
通过上述石墨舟自动组装设备的组成结构和具体实施过程可知,如图1~图2所示,本申请实施例所提供的石墨舟自动组装设备具有按第一水平方向A依次排列的第一组装机构11和第二组装机构12,便于进行石墨舟的分步组装;第一承载区域和第二承载区域分别靠近第一组装机构11和第二组装机构12,为相靠近的组装机构提供了组装石墨舟的位置,便于组装机构在附近的承载区域上进行定点装配。基于此,本申请实施例所提供的石墨舟自动组装设备可以通过第一组装机构11在第一承载区域内组装石墨舟舟叶20和陶瓷圈,向第二组装机构12输出半成品石墨舟,之后通过第二组装机构12在第二承载区域内组装半成品石墨舟、陶瓷杆和石墨杆,输出石墨舟套组21作为最终结果,实现了石墨舟的自动组装,大大提高了石墨舟的生产效率,并且减少了人力成本的浪费,同时避免了人为疏漏导致了返工,解决了人工组装的时效性;此外,自动化的组装也减少了操作人员机械式的重复动作及工作模式,减轻了人工的工作强度。
需要注意的是,本申请实施例所提供的石墨舟自动组装设备最终输出的石墨舟套组,后续还需要转运至其他工位进行螺丝螺母安装、校舟等步骤再输出石墨舟整舟。
在一些示例中,本申请实施例所提供的石墨舟自动组装设备并不限定石墨舟的型号,可以根据石墨舟的型号,定制相应的工装模具,实现多型号石墨舟自动装卸的目的。
示例性的,本申请实施例所提供的石墨舟自动组装设备可以适用于620P182石墨舟的装卸上,此处仅做举例,并不具体限定。
示例性的,第一组装机构和第二组装机构可以根据石墨舟的类型定制更改。
在一些示例中,与目前通过三人人工组装石墨舟,产能输出为1套/小时的方法相比,本申请实施例所提供的石墨舟自动组装设备可以实现单小时3套舟的输出,大大提高了生产效率。
图3所示为本申请实施例所提供的顶升结构的结构示意图;图4所示为本申请实施例所提供的第一组装机构的部分结构示意图。
作为一种可能的实现方式,如图1~图4所示,第一组装机构11包括顶升结构111、载板112和至少一个陶瓷圈码料机构113,顶升结构111位于第一承载区域下方,陶瓷圈码料机构113位于第一承载区域上方,载板112位于顶升结构111上方,并与顶升结构111活动连接,陶瓷圈码料机构113用于在载板112上向石墨舟舟叶20码放陶瓷圈,顶升结构111用于在陶瓷圈的码料过程中维持载板112的水平位置不变。
具体实施时,如图1~图4所示,在第一组装机构11组装半成本石墨舟的过程中,向与顶升结构111活动连接的载板112上放置石墨舟舟叶20,载板112上每放置一片石墨舟舟叶20,顶升结构111进行一次顶升,陶瓷圈码料机构113向载板112上的石墨舟舟叶20码放一圈陶瓷圈,往复循环至一套石墨舟舟叶20及陶瓷圈装配完成,输出半成本石墨舟至第二组装机构12。
基于此,如图1~图4所示,在本申请实施例所提供的石墨舟自动组装设备中,第一组装机构11中的顶升结构111位于第一承载区域的下方,上方活动连接有可以承载石墨舟舟叶20的载板112,由于组装过程中石墨舟舟叶20会逐层叠加,为了减少整台组装设备所需的高度空间,可以在第一承载区域下方设置顶升结构111,在第一组装机构11组装半成本石墨舟的过程中,载板112上每放置一片石墨舟舟叶20,顶升结构111进行一次顶升,以维持载板112的水平位置不变,使得陶瓷圈码料机构113在码放陶瓷圈时可以在同一水平基准进行操作,不必随着石墨舟的高度增加而增加陶瓷圈码料机构113的高度,减少了设备成本,进而减少了生产成本及生产过程的稳定性,同时,顶升结构111完成一次顶升,还可以间隔出一层陶瓷圈的安装空间,便于陶瓷圈码料机构113进行码料。载板112与顶升结构111上方活动连接,使得载板112可以与顶升结构111分离,载着半成品石墨舟进入到之后的装配步骤;由于装配时石墨舟的各个部件未通过螺丝螺母紧固锁死,利用载板112来随着石墨舟部件进行移动,可以为载板112上的石墨舟部件起到导向作用及限位作用,避免石墨舟部件散开,保证了组装过程中的稳定性。
在一些示例中,本申请实施例并不对放置石墨舟舟叶的次数及陶瓷圈一次码放的数量进行限定,可以根据实际生产中石墨舟的型号来定制更改。
示例性的,每放置一片石墨舟舟叶,陶瓷圈码料机构可以进行28次陶瓷圈的码放,往复多次完成一组具有32片石墨舟舟叶的半成品石墨舟的组装,此处仅做举例,并不具体限定。
在一些示例中,如图1~图4所示,顶升结构111包括自下而上依次排列的第一固定板1111、第一顶升板1112和第二固定板1113;第一固定板1111和第二固定板1113之间设有多个沿竖直方向延伸的导向柱1114,导向柱1114的一端固定在第一固定板1111上,另一端贯穿第一顶升板1112后固定在第二固定板1113上,石墨舟自动组装设备还包括固定于第一固定板1111和第二固定板1113之间的第一驱动件1115,第一驱动件1115用于驱动第一顶升板1112在导向柱1114上沿竖直方向往复运动;
第一顶升板1112与载板112之间设有多个沿竖直方向延伸的支撑柱1116,支撑柱1116的一端与第一顶升板1112固定连接,另一端与载板112活动连接,第一驱动件1115还用于驱动载板112通过支撑柱1116和第一顶升板1112沿竖直方向往复移动;
第二固定板1113上固定有多个辅助定位杆1117,载板112上开设有多个与辅助定位杆1117一一对应的定位孔,石墨舟舟叶20上具有多个用于安装陶瓷杆和石墨杆的安装孔,当石墨舟舟叶20位于载板112上时,定位孔与安装孔重合。
具体实施时,如图1~图4所示,以第一片石墨舟舟叶20举例,在向载板112上放置第一片石墨舟舟叶20时,石墨舟舟叶20上的安装孔与载板112上的定位孔重合,之后第一驱动件1115驱动第一顶升板1112沿着导向柱1114竖直下降,带动着支撑柱1116以及支撑柱1116上方的载板112竖直下降,第一固定板1111和第二固定板1113保持不动,第二固定板1113上的辅助定位杆1117穿过定位孔及安装孔,从石墨舟舟叶20表面伸出,之后陶瓷圈码料机构113在辅助定位杆1117上码放一圈陶瓷圈,重复多次实现一组半成品石墨舟的组装。一组半成品石墨舟组装完成后,第一固定板1111和第二固定板1113保持不动,第一驱动件1115驱动第一顶升板1112沿着导向柱1114竖直上升,带动着支撑柱1116以及支撑柱1116上方的载板112竖直上升,直至辅助定位杆1117从整组半成品石墨舟中完全退出,之后半成品石墨舟连同载板112一起被传输至第二承载区域进行下一步组装。
基于此,如图1~图4所示,在本申请实施例所提供的石墨舟自动组装设备中,顶升结构111中的第一固定板1111和第二固定板1113之间固定有第一驱动件1115以及沿竖直方向延伸的多个导向柱1114,在第一驱动件1115的驱动下,位于第一固定板1111和第二固定板1113之间的第一顶升板1112可以沿着导向柱1114的导向在竖直方向上来回移动,其中,导向柱1114可以在第一顶升板1112的运动过程中起到导向和定位作用,防止第一顶升板1112在运动过程中发生偏移或旋转,同时有利于第一顶升板1112的升降顺滑。顶升结构111中的第一顶升板1112上还设有多个竖直延伸的支撑柱1116,支撑柱1116的另一端与载板112活动连接,不仅使得载板112可以随着第一顶升板1112在竖直方向上同步移动,实现载板112的高度调节,使得最上层的石墨舟舟叶20维持在同一水平面,便于后续的陶瓷圈码料维持在同一水平基准,还使得载板112可以与支撑柱1116分离,进而实现了载板112与其上的石墨舟部件的同步转移。第二固定板1113上还设有多个辅助定位杆1117,在载板112随着第一顶升板1112来回运动的过程中,辅助定位杆1117也可以在安装孔和定位孔内来回运动,辅助定位杆1117的位置与石墨杆和陶瓷杆的位置相同,在陶瓷圈码放时可以代替石墨杆和陶瓷杆起到定位作用,提高陶瓷圈及石墨舟舟叶20码放过程的稳定性,进而提高了生产效率。
在一些示例中,第一驱动件的具体结构可以为丝杆螺母机构、导轨滑块机构等,驱动方式可以为电动驱动、气动驱动或液压驱动等。
示例性的,如图3所示,第一驱动件1115可以为丝杠螺母式驱动件,此处仅做举例,并不具体限定。
示例性的,如图3所示,导向柱1114可以为光滑的立柱,有利于第一顶升板1112的顺滑升降。
图5所示为本申请实施例所提供的陶瓷圈码料机构的结构示意图。
在一些示例中,如图1~图5所示,第一组装机构11还包括设于陶瓷圈码料机构113下方的第一直线导向机构114,陶瓷圈码料机构113包括供料装置1131、第二导向机构1132和设于第二导向机构1132上的送料机构1133,供料装置1131与送料机构1133相连通,第二导向机构1132包括第二直线导向机构1132a和第一竖直方向导向机构1132b,第一竖直方向导向机构1132b设于第二直线导向机构1132a上,送料机构1133设于第一竖直方向导向机构1132b上;
第一竖直方向导向机构1132b沿竖直方向延伸,第一直线导向机构114沿第二水平方向B延伸,第二直线导向机构1132a沿第一水平方向A延伸,第一水平方向A和第二水平方向B相垂直。
具体实施时,如图1~图5所示,在陶瓷圈的码料过程中,供料装置1131首先将陶瓷圈进行有序排列,再向送料机构1133进行依次送料,之后陶瓷圈码料机构113沿第一直线导向机构114运动,送料机构1133通过第二直线导向机构1132a及第一竖直方向导向机构1132b的导向运动至需要放置陶瓷圈的位置,即辅助定位杆1117所在的位置,对准后进行陶瓷圈的码放,重复进行至完成一圈陶瓷圈的码放。
基于此,如图1~图5所示,在本申请实施例所提供的石墨舟自动组装设备中,供料装置1131与送料机构1133相连通,实现了供料装置1131向送料机构1133送料,有利于陶瓷圈的依次码放;陶瓷圈码料机构113可以在第一直线导向机构114的上沿第二水平方向B运动,送料机构1133可以在第二直线导向机构1132a和第一竖直方向导向机构1132b上分别沿第一水平方向A和竖直方向运动,在第一直线导向机构114和第二导向机构1132的导向作用下,陶瓷圈码料机构113可以在石墨舟舟叶20上来回移动,实现了对陶瓷圈放置位置的精准定位。
在一些示例中,第一组装机构11可以包括一个陶瓷圈码料机构113,也可以如图4所示包括两个陶瓷圈码料机构113,分别设在第一直线导向机构114的两侧,两个陶瓷圈码料机构113同时进行陶瓷圈的码放,提高了生产效率。
示例性的,供料装置可以为振动盘,振动盘与送料机构之间通过软管连接,在陶瓷圈的码料过程中,振动盘先将陶瓷圈有序排列排出,再利用压缩气体,将陶瓷圈一个个吹至送料机构,之后在导向机构的导向下对准需要放置陶瓷圈的位置。
示例性的,如图4和图5所示,第一组装机构11还包括支撑整个陶瓷圈码料机构113的支架115,陶瓷圈码料机构113通过支架115在第一直线导轨上移动,供料装置1131及第二导向机构1132均设置于支架115上,送料机构1133设于第二导向机构1132上。
示例性的,第一直线导向机构和第二导向机构可以为轻载导向机构。
示例性的,第一直线导向机构和第二直线导向机构可以为丝杆螺母机构、导轨滑块机构等,第一竖直方向导向机构可以为同步带模组,这些导向机构的驱动方式可以为电动、气动或液压等方式。
例如,如图4所示,第一直线导向机构114和第二直线导向机构1132a均为导轨滑块机构,其中,第一直线导向机构114包括两条相互平行的导轨,使得陶瓷圈码料机构113的运动更加平稳。
图6所示为本申请实施例所提供的第二组装机构的结构示意图。
作为一种可能的实现方式,如图1~图6所示,第二组装机构12包括陶瓷杆供料装置121、石墨杆供料装置122、第三直线导向机构123以及设于第三直线导向机构123上的码放机构124,陶瓷杆供料装置121和石墨杆供料装置122分别设于第三直线导向机构123的两侧,第三直线导向机构123沿第一水平方向A延伸;
陶瓷杆供料装置121和石墨杆供料装置122用于向码放机构124提供陶瓷杆或石墨杆,码放机构124用于将陶瓷杆或石墨杆安装至半成品石墨舟。
具体实施时,如图1~图6所示,在载板112连同其上的半成品石墨舟放置到第二承载区域后,码放机构124分别抓取陶瓷杆供料装置121和石墨杆供料装置122提供的陶瓷杆和石墨杆,沿着第三直线导向机构123,向半成品石墨舟安装陶瓷杆和石墨杆,具体为将陶瓷杆和石墨杆竖直插入石墨舟舟叶20的安装孔内,全部安装完成后输出石墨舟套组21。
基于此,如图1~图6所示,在本申请实施例所提供的石墨舟自动组装设备中,在第二承载区域内,可以通过位于第三直线导向机构123两侧的陶瓷杆供料装置121和石墨杆供料装置122来提供陶瓷杆和石墨杆,在第三直线导向机构123的导向作用下,通过码放机构124来将供料装置1131所提供的陶瓷杆和石墨杆与半成品石墨舟组装为石墨舟套组21。其中,由于陶瓷杆和石墨杆的尺寸、材料等有所差异,故将陶瓷杆和石墨杆分开在不同的供料装置1131进行供料。
在一些示例中,本申请实施例并不对陶瓷杆供料装置和石墨杆供料装置具体在第三直线导向机构的那一侧进行限定,两个供料装置可以交换位置。
在一些示例中,第三直线导向机构上设有一个码放机构,分别码放陶瓷杆和石墨杆,两个或多个码放机构会产生干涉,增加碰撞的风险,且与码放陶瓷圈相比,插放陶瓷杆和石墨杆的时间较为富裕。
在一些示例中,为了实现抓取石墨杆和陶瓷杆并插入石墨舟舟叶的安装孔的操作,码放机构除可以在第三直线导向机构上沿第一水平方向运动外,还可以在第二水平方向及竖直方向上运动,同时还可以进行旋转运动,即码放机构为具有四轴模组的码放机构。
示例性的,码放机构可以为具有步进电机的机械抓手,此处仅做举例,并不具体限定。
在一些示例中,第三直线导向机构可以为丝杆螺母机构、导轨滑块机构等,驱动方式可以为电动、气动或液压等方式。
示例性的,如图6所示,第三直线导向机构123可以为导轨滑块机构,包括两条相互平行的导轨,第二组装机构12还包括设置在两条导轨之间的齿条125,通过码放机构124下方的齿轮在齿条125上进行前后运动,可以进行更加精确的定位。
图7所示为本申请实施例所提供的陶瓷杆供料装置或石墨杆供料装置以及码放机构的结构示意图。
在一些示例中,如图1~图7所示,陶瓷杆供料装置121和石墨杆供料装置122均包括:支撑杆1211以及设于支撑杆1211上方的储料仓1212、分选机构和定位槽1213,支撑杆1211与承载结构10固定连接,分选机构设于储料仓1212的一侧,定位槽1213设于分选机构的下方;
储料仓1212用于存放陶瓷杆或石墨杆,分选机构用于对储料仓1212中的陶瓷杆或石墨杆进行分选并传递至定位槽1213内,位于定位槽1213内的陶瓷杆或石墨杆沿竖直方向延伸。
基于此,如图1~图7所示,其中,分选机构可以包括推杆1214和分选槽1215,定位槽1213中具有对陶瓷杆或石墨杆进行垂直定位的限位块。具体实施时,在储料仓1212内,陶瓷杆或石墨杆沿水平方向延伸,使得结构更加紧凑和方便,需要供料时,推杆1214将储料仓1212内的单根陶瓷杆或石墨杆推出至分选槽1215,分选槽1215内的单根陶瓷杆或石墨杆会直接进入定位槽1213,并在限位块的作用下由水平延伸变为在竖直方向延伸,陶瓷杆供料装置121和石墨杆供料装置122可以通过定位槽1213对水平的陶瓷杆或石墨杆进行竖直定位,便于码放机构124进行抓取,与陶瓷杆和石墨杆的安装形成良好的衔接。
示例性的,推杆可以采用气缸驱动,此处仅做举例,并不具体限定。
图8所示为本申请实施例所提供的上料台的结构示意图。
作为一种可能的实现方式,如图1~图8所示,石墨舟自动组装设备还包括位于承载结构10靠近第一组装机构11一侧的上料台13,用于承载石墨舟舟叶20,上料台13朝向石墨舟舟叶20一侧的表面具有用于定位石墨舟舟叶20的定位治具131。
基于此,如图1~图8所示,在本申请实施例所提供的石墨舟自动组装设备中,可以利用上料台13来承载未装配的石墨舟舟叶20,先向上料台13上放置未装配的石墨舟舟叶20,之后将上料台13上的石墨舟舟叶20逐片搬运至第一承载区域,由第一组装机构11进行陶瓷圈的码放。上料台13朝向石墨舟舟叶20的表面上具有定位治具131,可以起到对石墨舟舟叶20的定位作用,提高转运石墨舟舟叶20时的准确性。
在一些示例中,本申请实施例中的上料台可以兼容其他设备的下料台,如石墨舟卡点机等。
示例性的,对未装配的石墨舟舟叶20进行的定位只需要粗定位即可,可以如图8所示,上料台13表面的定位治具131围在石墨舟舟叶20外圈,限制石墨舟舟叶20的位移。
示例性的,上料台由铝型材框架结构搭建。
作为一种可能的实现方式,如图1和图2所示,石墨舟自动组装设备还包括位于承载结构10靠近第二组装机构12一侧下料台14,用于承载石墨舟套组21。
基于此,如图1和图2所示,在本申请实施例所提供的石墨舟自动组装设备中,可以利用下料台14来存放组装好的石墨舟套组21,具体为可以将依次经过第一组装机构11和第二组装机构12装配的石墨舟套组21,连同载板112一起由第二承载区域搬运至下料台14,之后通过下料台14搬运至下一工位。
示例性的,下料台由铝型材框架结构搭建。
图9所示为本申请实施例所提供的第一传输机构的结构示意图。
作为一种可能的实现方式,如图1~图9所示,石墨舟自动组装设备还包括设于上料台13、承载结构10和组装机构上方的第四直线导向机构15,第四直线导向机构15沿第一水平方向A延伸;
石墨舟自动组装设备还包括设于第四直线导向机构15上的第一传输机构16,第一传输机构16用于将石墨舟舟叶20从上料台13传送至第一承载区域,第一传输机构16包括第一传动件161、第二竖直方向导向机构162和吸附结构163,第一传动件161设于第四直线导向机构15上,第二竖直方向导向机构162设于第一传动件161上,吸附结构163设于第二竖直方向导向机构162上,吸附结构163用于吸附石墨舟舟叶20。
基于此,如图1~图9所示,在本申请实施例所提供的石墨舟自动组装设备中,第一传输机构16可以在第四直线导向机构15的导向作用下,沿着第一水平方向A来回移动,本申请实施例可以通过在第四直线导向机构15上运动的第一传输机构16来将上料台13上的石墨舟舟叶20逐片转运至第一承载区域上的载板112上,便于后续进行陶瓷圈码放,具体地,在第一承载区域内,吸附结构163每放置一片石墨舟舟叶20,陶瓷圈码料机构113进行一圈陶瓷圈的码放,往复多次完成半成品石墨舟的组装。其中,第一传输机构16所包括第一传动件161设于第四直线导向机构15上,第二竖直方向导向机构162设于第一传动件161上,吸附结构163设于第二竖直方向导向机构162上,在需要转运石墨舟舟叶20时,吸附结构163和第二竖直方向导向机构162可以在第一传动件161的带动下在第四直线导向机构15上沿第一水平方向A来回运动,吸附结构163可以随着第二竖直方向导向机构162的上下运动而升降,实现石墨舟舟叶20在上料台13和第一承载区域之间的转运。
示例性的,第二竖直方向导向机构可以为中载导向机构。
示例性的,如图9所示,吸附结构163上可以具有多个吸附件1631,吸附件1631可以为吸盘,此处仅做举例,并不具体限定。
需要注意的是,吸附结构的尺寸应与石墨舟舟叶的平面放置尺寸相匹配,可以根据实际生产中石墨舟的类型定制更改。
图10所示为本申请实施例所提供的第二传输机构的结构示意图。
作为一种可能的实现方式,如图1~图10所示,第四直线导向机构15延伸至下料台14上方,石墨舟自动组装设备还包括设于第四直线导向机构15上的第二传输机构17,第二传输机构17在第一承载区域、第二承载区域和下料台14之间往复移动;第二传输机构17包括第二传动件171、第三竖直方向导向机构172和夹持结构173,第二传动件171设于第四直线导向机构15上,第三竖直方向导向机构172设于第二传动件171上,夹持结构173设于第三竖直方向导向机构172上,夹持结构173用于夹持载板112。
基于此,如图1~图10所示,在本申请实施例所提供的石墨舟自动组装设备中,第四直线导向机构15还可以延伸至下料台14上方,使得第二传输机构17可以在第四直线导向机构15的导向作用下,沿着第一水平方向A在第一承载区域、第二承载区域及下料台14之间来回移动,具体地,在第一组装机构11码放完所有的陶瓷圈后,第二传输机构17将半成品石墨舟连同载板112一起由第一承载区域转运至第二承载区域,便于第二组装机构12进行下一步组装;在第二组装机构12安装好所有的石墨杆和陶瓷杆后,第二传输机构17将石墨舟套组21连同载板112一起由第二承载区域搬运至下料台14,之后返回原点,进入下一周期的组装任务。其中,第二传输机构17所包括的第二传动件171设于第四直线导向机构15上,第三竖直方向导向机构172设于第二传动件171上,夹持结构173设于第三竖直方向导向机构172上,使得夹持结构173和第三竖直方向导向机构172可以在第二传动件171的带动下在第四直线导向机构15上沿第一水平方向A来回运动,夹持结构173可以随着第三竖直方向导向机构171的上下运动而升降,实现了在下料台14和第一承载区域、第二承载区域之间对载板112及其上石墨舟配件的转运。在第二传输机构17的转运过程中,载板112与其上的石墨舟配件同上同下,为载板112上的石墨舟配件提供了定位及导向作用,保证了转运的稳定性。
示例性的,夹持结构可以为任意夹具。
示例性的,第三竖直方向导向机构可以为重载导向机构。
作为一种可能的实现方式,本申请实施例所提供的石墨舟自动组装设备还可以包括控制器,除承载结构外,其余部件均可以与控制器电连接,进一步实现石墨舟组装的自动化。
示例性的,可以通过人工将未装配的石墨舟舟叶放置在上料台上,只需按下启动按钮,第一传输机构自动将石墨舟舟叶由上料台逐片传输至第一承载区域,由第一组装机构逐层进行陶瓷圈的码放,全部码放完成后,第二传输机构将半成品石墨舟搬运至第二承载区域,由第二组装机构进行陶瓷杆和石墨杆的装配,全部安装完成后,第二传输机构将石墨舟套组输送到下料台。
综上,与现有技术相比,本申请提供的石墨舟自动组装设备,至少实现了如下的有益效果:
本申请实施例所提供的石墨舟自动组装设备,可以通过第一组装机构在第一承载区域内组装石墨舟舟叶和陶瓷圈,向第二组装机构输出半成品石墨舟,之后通过第二组装机构在第二承载区域内组装半成品石墨舟、陶瓷杆和石墨杆,输出石墨舟套组作为最终结果,实现了石墨舟的自动组装,大大提高了石墨舟的生产效率,并且减少了人力成本的浪费,同时避免了人为疏漏导致了返工,解决了人工组装的时效性;此外,自动化的组装也减少了操作人员机械式的重复动作及工作模式,减轻了人工的工作强度。
虽然已经通过例子对本申请的一些特定实施例进行了详细说明,但是本领域的技术人员应该理解,以上例子仅是为了进行说明,而不是为了限制本申请的范围。本领域的技术人员应该理解,可在不脱离本申请的范围和精神的情况下,对以上实施例进行修改。本申请的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种石墨舟自动组装设备,其特征在于,用于对石墨舟舟叶、陶瓷圈、陶瓷杆和石墨杆进行自动组装,所述石墨舟自动组装设备包括承载结构和组装机构,所述组装机构位于所述承载结构上;
所述承载结构上具有第一承载区域和第二承载区域,所述组装机构包括在所述承载结构上按第一水平方向排列的第一组装机构和第二组装机构,所述第一承载区域靠近所述第一组装机构,所述第二承载区域靠近所述第二组装机构;
所述第一组装机构用于在所述第一承载区域内,将所述石墨舟舟叶和所述陶瓷圈组装为半成品石墨舟,所述第二组装机构用于在所述第二承载区域内,将所述半成品石墨舟、所述陶瓷杆和所述石墨杆组装为石墨舟套组。
2.根据权利要求1所述的石墨舟自动组装设备,其特征在于,所述第一组装机构包括顶升结构、载板和至少一个陶瓷圈码料机构,所述顶升结构位于所述第一承载区域下方,所述陶瓷圈码料机构位于所述第一承载区域上方,所述载板位于所述顶升结构上方,并与所述顶升结构活动连接,所述陶瓷圈码料机构用于在所述载板上向所述石墨舟舟叶码放陶瓷圈,所述顶升结构用于在所述陶瓷圈的码料过程中维持所述载板的水平位置不变。
3.根据权利要求2所述的石墨舟自动组装设备,其特征在于,所述顶升结构包括自下而上依次排列的第一固定板、第一顶升板和第二固定板;所述第一固定板和所述第二固定板之间设有多个沿竖直方向延伸的导向柱,所述导向柱的一端固定在所述第一固定板上,另一端贯穿所述第一顶升板后固定在所述第二固定板上,所述石墨舟自动组装设备还包括固定于所述第一固定板和所述第二固定板之间的第一驱动件,所述第一驱动件用于驱动所述第一顶升板在所述导向柱上沿竖直方向往复运动;
所述第一顶升板与所述载板之间设有多个沿竖直方向延伸的支撑柱,所述支撑柱的一端与所述第一顶升板固定连接,另一端与所述载板活动连接,所述第一驱动件还用于驱动所述载板通过所述支撑柱和所述第一顶升板沿竖直方向往复移动;
所述第二固定板上固定有多个辅助定位杆,所述载板上开设有多个与所述辅助定位杆一一对应的定位孔,所述石墨舟舟叶上具有多个用于安装所述陶瓷杆和所述石墨杆的安装孔,当所述石墨舟舟叶位于所述载板上时,所述定位孔与所述安装孔重合。
4.根据权利要求2所述的石墨舟自动组装设备,其特征在于,所述第一组装机构还包括设于所述陶瓷圈码料机构下方的第一直线导向机构,所述陶瓷圈码料机构包括供料装置、第二导向机构和设于所述第二导向机构上的送料机构,所述供料装置与所述送料机构相连通,所述第二导向机构包括第二直线导向机构和第一竖直方向导向机构,所述第一竖直方向导向机构设于所述第二直线导向机构上,所述送料机构设于所述第一竖直方向导向机构上;
所述第一竖直方向导向机构沿竖直方向延伸,所述第一直线导向机构沿第二水平方向延伸,所述第二直线导向机构沿所述第一水平方向延伸,所述第一水平方向和所述第二水平方向相垂直。
5.根据权利要求1所述的石墨舟自动组装设备,其特征在于,所述第二组装机构包括陶瓷杆供料装置、石墨杆供料装置、第三直线导向机构以及设于所述第三直线导向机构上的码放机构,所述陶瓷杆供料装置和所述石墨杆供料装置分别设于所述第三直线导向机构的两侧,所述第三直线导向机构沿所述第一水平方向延伸;
所述陶瓷杆供料装置和所述石墨杆供料装置用于向所述码放机构提供所述陶瓷杆或所述石墨杆,所述码放机构用于将所述陶瓷杆或所述石墨杆安装至所述半成品石墨舟。
6.根据权利要求5所述的石墨舟自动组装设备,其特征在于,所述陶瓷杆供料装置和所述石墨杆供料装置均包括:支撑杆以及设于所述支撑杆上方的储料仓、分选机构和定位槽,所述支撑杆与所述承载结构固定连接,所述分选机构设于所述储料仓的一侧,所述定位槽设于所述分选机构的下方;
所述储料仓用于存放所述陶瓷杆或所述石墨杆,所述分选机构用于对所述储料仓中的所述陶瓷杆或所述石墨杆进行分选并传递至所述定位槽内,位于所述定位槽内的所述陶瓷杆或所述石墨杆沿竖直方向延伸。
7.根据权利要求2所述的石墨舟自动组装设备,其特征在于,所述石墨舟自动组装设备还包括位于所述承载结构靠近所述第一组装机构一侧的上料台,用于承载所述石墨舟舟叶,所述上料台朝向所述石墨舟舟叶一侧的表面具有用于定位所述石墨舟舟叶的定位治具。
8.根据权利要求7所述的石墨舟自动组装设备,其特征在于,所述石墨舟自动组装设备还包括位于所述承载结构靠近所述第二组装机构一侧下料台,用于承载所述石墨舟套组。
9.根据权利要求8所述的石墨舟自动组装设备,其特征在于,所述石墨舟自动组装设备还包括设于所述上料台、所述承载结构和所述组装机构上方的第四直线导向机构,所述第四直线导向机构沿所述第一水平方向延伸;
所述石墨舟自动组装设备还包括设于所述第四直线导向机构上的第一传输机构,所述第一传输机构用于将所述石墨舟舟叶从所述上料台传送至第一承载区域,所述第一传输机构包括第一传动件、第二竖直方向导向机构和吸附结构,所述第一传动件设于所述第四直线导向机构上,所述第二竖直方向导向机构设于所述第一传动件上,所述吸附结构设于所述第二竖直方向导向机构上,所述吸附结构用于吸附所述石墨舟舟叶。
10.根据权利要求9所述的石墨舟自动组装设备,其特征在于,所述第四直线导向机构延伸至所述下料台上方,所述石墨舟自动组装设备还包括设于所述第四直线导向机构上的第二传输机构,所述第二传输机构在所述第一承载区域、所述第二承载区域和所述下料台之间往复移动;所述第二传输机构包括第二传动件、第三竖直方向导向机构和夹持结构,所述第二传动件设于所述第四直线导向机构上,所述第三竖直方向导向机构设于所述第二传动件上,所述夹持结构设于所述第三竖直方向导向机构上,所述夹持结构用于夹持所述载板。
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