一种电池自动翻边封口与滚槽生产线转让专利
申请号 : CN202110270070.9
文献号 : CN112652804B
文献日 : 2021-06-15
发明人 : 吴轩 , 冉昌林 , 程从贵 , 蔡汉钢
申请人 : 武汉逸飞激光股份有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种电池自动翻边封口与滚槽生产线,其特征在于,包括:上料装置、移载装置、翻边封口装置、滚槽装置及下料装置;
所述上料装置用于进行电池的上料,并将所述电池输送至所述移载装置;
所述翻边封口装置用于对所述电池的端部依次进行翻边与封口处理,所述滚槽装置用于对所述电池的侧壁进行滚槽处理;
所述移载装置用于将待加工的所述电池输送至所述翻边封口装置,将经过翻边、封口加工的所述电池输送至所述滚槽装置,并将经过滚槽处理后的所述电池输送至所述下料装置;
所述滚槽装置包括旋转机构、滚槽组件及测距传感器;所述旋转机构用于安装经过翻边、封口加工的所述电池,并驱动所述电池环绕其中轴线自转;所述滚槽组件包括第二伸缩驱动机构、刀架及滚刀,所述第二伸缩驱动机构的伸缩端与所述刀架连接,所述滚刀转动安装于所述刀架上,所述滚刀的沿边用于伸向所述电池的侧壁;所述测距传感器用于检测所述第二伸缩驱动机构的伸缩端移动的位移,并与所述第二伸缩驱动机构通讯连接;
所述旋转机构包括机架、压紧组件与旋转驱动组件;所述压紧组件与所述旋转驱动组件安装于所述机架上,并在竖直面上呈上、下相对设置;所述压紧组件包括第三伸缩驱动机构与第一压头,所述第一压头转动安装于所述第三伸缩驱动机构的伸缩端;所述旋转驱动组件包括电机与第二压头,所述第二压头安装于所述电机的输出端;所述第一压头用于与所述电池的一端连接,所述第二压头用于与所述电池的另一端连接,所述第一压头与所述第二压头用于沿所述电池的中轴线同轴设置;
所述移载装置包括三轴运动机构与机械手;所述机械手安装于所述三轴运动机构的执行末端,所述执行末端能够实现沿X轴、Y轴及Z轴的三个方向的移动,所述X轴、所述Y轴及所述Z轴彼此垂直;所述机械手包括横梁与多个第一夹爪,多个所述第一夹爪沿所述横梁的延伸方向依次间隔设置,所述横梁的延伸方向为沿所述X轴的方向;所述翻边封口装置与所述滚槽装置沿所述X轴的方向排布;
所述三轴运动机构包括直线移动机构、水平气缸及竖直气缸;所述直线移动机构为直线模组,所述直线模组上的滑台的滑移方向沿X轴的方向,所述水平气缸的伸缩端沿Y轴的方向移动,所述水平气缸安装于所述直线模组的滑台上;所述直线模组的滑台上还装有沿Y轴的方向滑动的水平滑架,所述水平气缸的伸缩端与所述水平滑架连接;所述直线模组的一侧边还配设有浮轨,所述浮轨沿X轴的方向设置,所述直线模组的滑台还滑动安装于所述浮轨上;所述竖直气缸安装于所述水平滑架上,所述竖直气缸的伸缩端沿Z轴的方向移动;
在所述水平滑架上还装有沿Z轴方向移动的升降台架,所述竖直气缸的伸缩端与所述升降台架连接;所述升降台架的一端作为三轴运动机构的执行末端,所述升降台架与所述机械手上的横梁的中部连接;
所述翻边封口装置包括翻边装置与封口装置,所述翻边装置、所述封口装置及所述滚槽装置依次沿所述X轴的方向排布;所述第一夹爪设置有至少三个,多个所述第一夹爪沿所述横梁的延伸方向依次等间距设置,所述翻边装置与所述封口装置之间的间距及所述封口装置与所述滚槽装置之间的间距均等于相邻两个所述第一夹爪之间的间距;
所述翻边装置与所述封口装置结构相同,均包括:第一伸缩驱动机构、夹紧机构及压头,所述压头具有用于与所述电池的第一端接触的作用面,所述翻边装置上压头的作用面上构造有环形凹槽,以用于对所述电池的第一端进行翻边;所述封口装置上压头的作用面呈平面状,以用于对经过翻边处理后的所述电池的第一端进行封口;所述第一伸缩驱动机构与所述夹紧机构呈上、下相对设置;所述第一伸缩驱动机构的伸缩端与所述压头连接,所述夹紧机构用于夹持于所述电池的第二端。
2.根据权利要求1所述的电池自动翻边封口与滚槽生产线,其特征在于,所述滚槽组件还包括浮动接头,所述第二伸缩驱动机构的伸缩端沿其移动方向与所述浮动接头可调节式连接,所述浮动接头的另一端与所述刀架连接。
3.根据权利要求1所述的电池自动翻边封口与滚槽生产线,其特征在于,所述滚槽组件还包括安装平台与升降机构;
所述第二伸缩驱动机构、所述刀架及所述测距传感器安装于所述安装平台上;所述刀架与所述安装平台之间装有第一导向机构,所述第一导向机构的引导方向沿所述第二伸缩驱动机构的伸缩端的移动方向;所述测距传感器的检测端沿着所述移动方向伸向所述刀架;
所述升降机构与所述安装平台连接,所述升降机构用于沿所述电池的中轴线的方向驱动所述安装平台进行升降运动。
4.根据权利要求1所述的电池自动翻边封口与滚槽生产线,其特征在于,所述滚槽装置至所述下料装置之间还依次设有扫码装置、视觉检测装置及短路检测装置;所述扫码装置用于扫描所述电池的侧壁上的条码,以识别所述电池的身份信息;所述视觉检测装置用于对所述电池的翻边、封口及滚槽的加工质量进行视觉检测;所述短路检测装置用于对所述电池进行短路检测;
所述上料装置与进料输送线连接,所述进料输送线上用于输送待加工的电池;
所述下料装置分别与出料输送线及不合格产品箱连接,所述出料输送线上用于输送经过所述视觉检测装置的视觉检测及所述短路检测装置的短路检测后筛选的合格的电池产品,所述不合格产品箱用于存放经过所述视觉检测装置的视觉检测及所述短路检测装置的短路检测后筛选的不合格的电池产品。
5.根据权利要求1所述的电池自动翻边封口与滚槽生产线,其特征在于,所述上料装置与所述下料装置结构相同,均包括:直线模组、第四伸缩驱动机构及第二夹爪;所述第四伸缩驱动机构安装于所述直线模组的滑台上,所述第四伸缩驱动机构的伸缩端竖直朝下设置,并与所述第二夹爪连接。
说明书 :
一种电池自动翻边封口与滚槽生产线
技术领域
背景技术
工,不仅加工效率低下,而且难以确保加工质量,在加工过程中易对电池造成损伤,严重影
响到电池的外观。
发明内容
至所述移载装置;所述翻边封口装置用于对所述电池的端部依次进行翻边与封口处理,所
述滚槽装置用于对所述电池的侧壁进行滚槽处理;所述移载装置用于将待加工的所述电池
输送至所述翻边封口装置,将经过翻边、封口加工的所述电池输送至所述滚槽装置,并将经
过滚槽处理后的所述电池输送至所述下料装置。
实现沿X轴、Y轴及Z轴的三个方向的移动,所述X轴、所述Y轴及所述Z轴彼此垂直;所述机械
手包括横梁与多个第一夹爪,多个所述第一夹爪沿所述横梁的延伸方向依次间隔设置,所
述横梁的延伸方向为沿所述X轴的方向;所述翻边封口装置与所述滚槽装置沿所述X轴的方
向排布。
排布;所述第一夹爪设置有至少三个,多个所述第一夹爪沿所述横梁的延伸方向依次等间
距设置,所述翻边装置与所述封口装置之间的间距及所述封口装置与所述滚槽装置之间的
间距均等于相邻两个所述第一夹爪之间的间距。
电池的第一端接触的作用面,所述翻边装置上压头的作用面上构造有环形凹槽,以用于对
所述电池的第一端进行翻边;所述封口装置上压头的作用面呈平面状,以用于对经过翻边
处理后的所述电池的第一端进行封口;所述第一伸缩驱动机构与所述夹紧机构呈上、下相
对设置;所述第一伸缩驱动机构的伸缩端与所述压头连接,所述夹紧机构用于夹持于所述
电池的第二端。
驱动所述电池环绕其中轴线自转;所述滚槽组件包括第二伸缩驱动机构、刀架及滚刀,所述
第二伸缩驱动机构的伸缩端与所述刀架连接,所述滚刀转动安装于所述刀架上,所述滚刀
的沿边用于伸向所述电池的侧壁;所述测距传感器用于检测所述第二伸缩驱动机构的伸缩
端移动的位移,并与所述第二伸缩驱动机构通讯连接。
向可调节式连接,所述浮动接头的另一端与所述刀架连接。
平台上;所述刀架与所述安装平台之间装有第一导向机构,所述第一导向机构的引导方向
沿所述第二伸缩驱动机构的伸缩端的移动方向;所述测距传感器的检测端沿着所述移动方
向伸向所述刀架;所述升降机构与所述安装平台连接,所述升降机构用于沿所述电池的中
轴线的方向驱动所述安装平台进行升降运动。
竖直面上呈上、下相对设置;所述压紧组件包括第三伸缩驱动机构与第一压头,所述第一压
头转动安装于所述第三伸缩驱动机构的伸缩端;所述旋转驱动组件包括电机与第二压头,
所述第二压头安装于所述电机的输出端;所述第一压头用于与所述电池的一端连接,所述
第二压头用于与所述电池的另一端连接,所述第一压头与所述第二压头用于沿所述电池的
中轴线同轴设置。
所述电池的侧壁上的条码,以识别所述电池的身份信息;所述视觉检测装置用于对所述电
池的翻边、封口及滚槽的加工质量进行视觉检测;所述短路检测装置用于对所述电池进行
短路检测;所述上料装置与进料输送线连接,所述进料输送线上用于输送待加工的电池;所
述下料装置分别与出料输送线及不合格产品箱连接,所述出料输送线上用于输送经过所述
视觉检测装置的视觉检测及所述短路检测装置的短路检测后筛选的合格的电池产品,所述
不合格产品箱用于存放经过所述视觉检测装置的视觉检测及所述短路检测装置的短路检
测后筛选的不合格的电池产品。
构安装于所述直线模组的滑台上,所述第四伸缩驱动机构的伸缩端竖直朝下设置,并与所
述第二夹爪连接。
料作业、翻边封口装置的翻边封口作业、滚槽装置的滚槽作业及下料装置的下料作业同步
进行,实现了对电池的翻边封口与滚槽的一体化自动加工,大幅度提高了加工效率,相比于
现有的手动加工方式而言,还有利于确保对电池的翻边封口与滚槽的加工质量。
附图说明
些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些
附图获得其他的附图。
具体实施方式
而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
并将电池9输送至移载装置2;翻边封口装置3用于对电池9的端部依次进行翻边与封口处
理,滚槽装置4用于对电池9的侧壁进行滚槽处理;移载装置2用于将待加工的电池9输送至
翻边封口装置3,将经过翻边、封口加工的电池9输送至滚槽装置4,并将经过滚槽处理后的
电池9输送至下料装置5。
边封口作业、滚槽装置4的滚槽作业及下料装置5的下料作业同步进行,实现了对电池9的翻
边封口与滚槽的一体化自动加工,大幅度提高了加工效率,相比于现有的手动加工方式而
言,还有利于确保对电池9的翻边封口与滚槽的加工质量。
身份信息;视觉检测装置用于对电池的翻边、封口及滚槽的加工质量进行视觉检测;短路检
测装置用于对经过翻边、封口及滚槽处理后的电池进行短路检测;上料装置1与进料输送线
6连接,进料输送线6上用于输送待加工的电池9;下料装置5分别与出料输送线7及不合格产
品箱8连接,出料输送线7上用于输送经过视觉检测装置的视觉检测及短路检测装置的短路
检测后筛选的合格的电池产品,不合格产品箱8用于存放经过视觉检测装置的视觉检测及
短路检测装置的短路检测后筛选的不合格的电池产品。
滑台上,第四伸缩驱动机构12的伸缩端竖直朝下设置,并与第二夹爪13连接。
接架14上,气缸的轴向沿竖直方向设置。在转接架14上装有可竖直升降的滑移架15,气缸的
伸缩端与滑移架15连接,在滑移架15上安装有第二夹爪13,第二夹爪13的夹持端竖直朝下
设置,以便从电池的上端对电池的侧壁实施夹持。
12的伸缩端移动的行程进行精确地控制。
馈至第二夹爪13,第二夹爪13对电池实施夹持动作。
的移动,所述X轴、所述Y轴及所述Z轴彼此垂直;机械手22包括横梁220与多个第一夹爪221,
多个第一夹爪221沿横梁220的延伸方向依次间隔设置,横梁220的延伸方向为沿所述X轴的
方向;翻边封口装置3与滚槽装置4沿所述X轴的方向排布。
台的滑移方向沿X轴的方向,水平气缸211的伸缩端沿Y轴的方向移动,水平气缸211安装于
直线模组的滑台上。直线模组的滑台上还装有沿Y轴的方向滑动的水平滑架213,水平气缸
211的伸缩端与水平滑架213连接。其中,直线移动机构210对应的直线模组的一侧边还配设
有浮轨,浮轨沿X轴的方向设置,直线模组的滑台还滑动安装于浮轨上。基于浮轨的设计,可
确保直线模组的滑台受力的平衡性,由浮轨辅助直线模组的滑台沿着X轴的方向移动。
升降台架214连接。升降台架214的一端作为三轴运动机构21的执行末端,且升降台架214与
机械手22上的横梁220的中部连接。
个第一夹爪221沿横梁220的延伸方向依次等间距设置,翻边装置301与封口装置302之间的
间距及封口装置302与滚槽装置4之间的间距均等于相邻两个第一夹爪221之间的间距。
方向移动一个工位时,可将经过翻边的电池移载至封口装置302上,将完成封口的电池移载
至滚槽装置4上,并将完成滚槽处理后的电池移载至下一个工位,以便对电池进行扫码与视
觉检测,或者直接由下料装置5进行下料处理。
位于第一夹爪221的夹持端时,光电开关会动作并及时将信号反馈至第一夹爪221,第一夹
爪221对电池实施夹持动作。
221先伸向其中一个工位,以对电池的中部进行夹持,然后,三轴运动机构21控制第一夹爪
221先沿Z轴的方向上升预设高度,再控制第一夹爪221沿Y轴的方向回缩第一预设距离,再
控制第一夹爪221沿着X轴的方向横移第二预设距离,以将电池移动至相邻的另一个工位对
应的位置。接着,三轴运动机构21控制第一夹爪221沿Y轴的方向伸出第一预设距离,再控制
第一夹爪221沿Z轴的方向下降预设高度,以将待加工的电池在另一个工位放置好,以便进
行电池的加工作业。
上、下相对设置;第一伸缩驱动机构32的伸缩端与压头34连接,夹紧机构33用于夹持于电池
的第二端。其中,第一伸缩驱动机构32可以为本领域所公知的气缸,压头34具有用于与电池
的第一端接触的作用面340。
通过设置测距传感器对压头34移动的行程进行控制,并通过设置压力传感器对压头34向电
池的第一端施加的压力进行控制。其中,测距传感器与压力传感器分别与第一伸缩驱动机
构32通讯连接。
332的相对端面之间形成圆柱形的夹持口,所述夹持口用于对电池的第二端实现夹持定位。
驱动机构333控制夹持口对电池实施夹持或者解除对电池的夹持。其中,第五伸缩驱动机构
333可以为本领域所公知的气缸。
电池造成夹持损伤。
电池的第一端契合,随着环形凹槽341的继续移动,环形凹槽341的槽壁面与槽底面可对电
池的第一端进行挤压,直至电池的第一端可在环形凹槽341的作用下发生弯折。
此,各个工位的翻边装置可对电池的第一端依次进行第一次翻边处理、第二次翻边处
理,…,第N次翻边处理,其中,N为大于等于2的自然数。在对电池的第一端依次进行第N次翻
边处理后,可使得电池的第一端朝向电池的内侧实现180°翻折。
进行封口。
自转;滚槽组件42包括第二伸缩驱动机构421、刀架422及滚刀423,第二伸缩驱动机构421的
伸缩端与刀架422连接,滚刀423转动安装于刀架422上,滚刀423的沿边用于伸向电池的侧
壁,测距传感器43用于检测第二伸缩驱动机构421的伸缩端移动的位移,并与第二伸缩驱动
机构421通讯连接。
由于测距传感器43可实时监测第二伸缩驱动机构421的伸缩端移动的位移,第二伸缩驱动
机构421可基于测距传感器43的检测数据精确地控制滚刀423的给进量,从而实现对电池的
滚槽加工深度的精确控制,确保了电池加工的成品质量。
工的精度,本实施例所示的滚刀423具体为圆盘状刀具,并可具体设置滚刀423的旋转轴线
与电池的中轴线平行。
连接。其中,可采用螺纹连接或螺栓连接的方式实现浮动接头424的一端与第二伸缩驱动机
构421的伸缩端之间的可调节式连接。
于浮动接头424与第二伸缩驱动机构421的伸缩端之间的螺纹连接,便于实现对刀架422相
对于第二伸缩驱动机构421的伸缩端的安装位置的调节,以便在滚槽加工中,根据实际需要
对滚刀423的给进量进行微调。
425之间装有第一导向机构426,第一导向机构426的引导方向沿第二伸缩驱动机构421的伸
缩端的移动方向;测距传感器43的检测端沿着所述移动方向伸向刀架422;升降机构与安装
平台425连接,升降机构用于沿电池的中轴线的方向驱动安装平台425进行升降运动。
台425的一侧构造有水平滑槽,水平滑槽滑动安装于水平导轨上。如此,基于水平滑槽与水
平导轨之间的滑动配合,可使得刀架422沿着水平导轨的延伸方向移动。
别与安装平台425连接;丝杠驱动机构用于驱动安装平台425沿电池的中轴线的方向移动;
第二导向机构427的引导方向沿电池的中轴线的方向。
于安装平台425上。在此应指出的是,丝杠驱动机构在图8至图10中未具体示意出,驱动电机
优选为本领域所公知的伺服电机。
配合,可使得安装平台425沿着竖直导轨的延伸方向移动。
升降运动。
428与丝杠驱动机构通讯连接。其中,位置传感器428可以为本领域所公知的限位开关,限位
开关具体设有两个,并布设于竖直导轨的上、下两端,从而两个限位开关用于检测安装平台
425进行升降运动的上、下极限位置。
置;压紧组件412包括第三伸缩驱动机构4120与第一压头4122,第一压头4122转动安装于第
三伸缩驱动机构4120的伸缩端;旋转驱动组件413包括电机4131与第二压头4133,第二压头
4133安装于电机4131的输出端;第一压头4122用于与电池的一端连接,第二压头4133用于
与电池的另一端连接,第一压头4122与第二压头4133用于沿电池的中轴线同轴设置。
方向移动,第三伸缩驱动机构4120的伸缩端与导向架4121连接,第一压头4122转动安装于
导向架4121上,且第三伸缩驱动机构4120与第一压头4122同轴设置。
从而第一压头4122与第二压头4133呈上、下同轴相对设置。为了精确地控制电池的转动,本
实施例所示的旋转驱动组件413当中的电机4131优选为伺服电机。
4122与第二压头4133之间;接着,启动电机4131,以驱动电池环绕其中轴线自转;最后,通过
第二伸缩驱动机构421驱动滚刀423靠近电池的侧壁,通过控制滚刀423的给进量,即可实现
对电池的电池壳进行滚槽加工,以对电池内的电芯进行定位。
以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;
而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和
范围。