CN114714758B - 一种ptc加热器负电极片自动丝印检测及翻转设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种PTC加热器负电极片自动丝印检测及翻转设备，包括围绕转盘运载机构按工序顺序设置的自动上料机械手、自动丝印机构、视觉检测机构和负电极片翻转机构，转盘运载机构设有定位夹具用于将负电极片按工序依次输送；自动上料机械手将负电极片储料机构中的负电极片搬运到转盘运载机构的定位夹具中，自动丝印机构对负电极片进行丝印，视觉检测机构用于检测负电极片丝印是否合格，负电极片翻转机构用于将负电极片取出、将不合格的产品放置于不良品盒内，再将合格产品翻面后放置于下料二次定位工装中，下料机构再将产品吸取放置到倍速链运载夹具中输送至下一工序。本发明自动丝印、检测及翻面效率高，能够很好的满足大批量生产需求。

Description

一种PTC加热器负电极片自动丝印检测及翻转设备

技术领域

本发明涉及新能源部件生产装备技术领域，尤其涉及一种PTC加热器负电极片自动丝印检测及翻转设备。

背景技术

PTC加热器是一种高效的加热器，其热导性好、温度均匀，具有长寿命、机械性能强、耐腐蚀等优点。新能源汽车中需要采用PTC加热器作为热源，随着新能源汽车市场的不断发展，PTC加热器使用量越来越大。

生产制造PTC加热器时，需要对其中的负电极片表面进行丝印，并且丝印后进行检测，剔除丝印不合格的产品，合格的产品翻面后搬运到夹具中组装后再输送到下一道工序。由于前几年市场需要的PTC加热器数量较少，导致目前市场缺乏大批量对PTC加热器负电极片表面进行丝印的自动化设备，目前基本都是采用人工将负电极片放置到丝印机上进行半自动化生产，丝印后需要人工再取下进行检测，检测后再翻面放到夹具中，其生产效率低，无法满足大批量生产的要求。

申请人为自动化设备领域的专业企业，针对此领域空白，申请人投入重金，组织研发人员研发适合PTC加热器负电极片全自动丝印生产需要的生产线自动化设备，以满足市场需求。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种PTC加热器负电极片自动丝印检测及翻转设备，通过设置负极片自动输送上料机构、自动丝印机构、视觉检测筛选机构、翻转机构和下料机构等，能够可靠完成PTC加热器负电极片自动丝印、自动检测和自动翻面，生产效率高，丝印质量一致稳定，能够很好的满足大批量生产需求。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种PTC加热器负电极片自动丝印检测及翻转设备，包括负电极片储料机构、自动上料机械手、转盘运载机构、自动丝印机构、视觉检测机构、负电极片翻转机构和下料机构，所述转盘运载机构中设有四组按圆周等分设置的负电极片定位夹具用于将负电极片按工序依次输送，所述自动上料机械手、自动丝印机构、视觉检测机构和负电极片翻转机构围绕所述转盘运载机构按工序顺序设置，所述负电极片储料机构中设有层叠放置负电极片的料盘，所述自动上料机械手中设有真空吸附夹具将所述负电极片储料机构中的负电极片搬运到所述转盘运载机构的负电极片定位夹具中，所述自动丝印机构中设有移动丝印装置对负电极片进行丝印，所述视觉检测机构中设有视觉识别镜头检测负电极片丝印是否合格，所述负电极片翻转机构中设有翻转取料吸盘用于从负电极片定位夹具中将负电极片取出，并将不合格的产品放置于不良品盒内、再将合格的产品翻面后放置于下料二次定位工装中，所述下料机构将所述下料定位定位工装中的产品吸取放置到倍速链运载夹具中输送至下一工序。

进一步的，所述负电极片储料机构包括两套，两套所述负电极片储料机构分设于所述自动上料机械手的两侧，每套所述负电极片储料机构中设有至少两个料盘，所述料盘设于气动滑动平台上。

进一步的，所述自动上料机械手采用SCARA机械手，所述真空吸附夹具设于SCARA机械手的末端，所述真空吸附夹具中设有弹性浮动的真空吸盘。

进一步的，每个所述负电极片定位夹具中设有六个定位凹腔，所述真空吸附夹具中设有六个真空吸盘。

进一步的，所述自动丝印机构中设有三轴移动机构，所述移动丝印装置设于三轴移动机构上。

进一步的，所述自动丝印机构对应的所述转盘运载机构上的负电极片定位夹具下方设有丝印真空吸附机构、上方设有真空盖板机构，所述丝印真空吸附机构中设有气缸驱动的真空升降吸盘，真空升降吸盘在丝印时吸住负电极片定位夹具中的负电极片防止移位；所述真空盖板机构中设有活动盖板和盖板导向驱动机构，丝印抽真空时活动盖板活动遮盖住负电极片定位夹具上方防止丝印真空吸附机构真空泄露。

进一步的，所述视觉检测机构中设有伺服位移滑台，所述视觉识别镜头通过可调固定架安装于所述伺服位移滑台上，所述伺服位移滑台带动所述视觉识别镜头对准所述负电极片定位夹具中已丝印的负电极片进行视觉识别。

进一步的，所述负电极片翻转机构中设有由水平轴和垂直轴组成的第一两轴坐标机械手，所述第一两轴坐标机械手的垂直轴末端设有旋转机构，所述翻转取料吸盘设于所述旋转机构中；所述旋转机构中设有旋转驱动电机和同步带传动机构。

进一步的，所述下料机构中设有由水平轴和垂直轴组成的第二两轴坐标机械手，所述第二两轴坐标机械手的垂直轴下端设有下料吸盘。

进一步的，所述转盘运载机构中设有转盘和圆周驱动分隔器，所述转盘安装于所述圆周驱动分隔器上，四组所述负电极片定位夹具按圆周等分设置在转盘上。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明通过设置负极片自动输送上料机构、自动丝印机构、视觉检测筛选机构、翻转机构和和下料机构等，各机构围绕转盘运载机构按工序顺序设置，转盘运载机构定位精度高，能够可靠完成PTC加热器负电极片自动丝印、自动检测和自动翻面，生产效率高，丝印质量一致稳定，能够很好的满足大批量生产需求。

2、本发明自动丝印机构对应的负电极片定位夹具下方设置丝印真空吸附机构，并且在夹具上方设置真空盖板机构，印真空吸附机构中设置真空升降吸盘，在丝印时先用真空盖板机构活动盖住夹具后再用真空升降吸盘吸住负电极片定位夹具中的负电极片防止移位，确保丝印时位置准确，保证丝印效果。

3、本发明视觉检测机构中设置由伺服位移滑台驱动的视觉识别镜头，视觉识别镜头能够快速对已丝印的负电极片进行视觉识别，便于剔除丝印不合格的产品，有利于提高产品合格率。

4、本发明负电极片翻转机构中设置两轴坐标机械手和旋转机构，便于将产品不合格的产品放置于不良品盒内，合格产品通过旋转机构翻面后搬运到下料二次定位工装中，便于下料机构再吸取搬运产品至下一工序。

附图说明

图1为本发明PTC加热器负电极片自动丝印检测及翻转设备的俯视示意图；

图2为本发明PTC加热器负电极片自动丝印检测及翻转设备的立体示意图；

图3为本发明负电极片储料机构部分的立体示意图；

图4为本发明自动上料机械手部分的立体示意图；

图5为本发明丝印真空吸附机构部分的立体示意图；

图6为本发明真空盖板机构部分的立体示意图；

图7为本发明视觉检测机构部分的结构示意图；

图8为本发明负电极片翻转机构部分的结构示意图；

图9为本发明下料机构部分的结构示意图；

图10为本发明下料二次定位工装部分的立体示意图。

附图标记说明：

1、负电极片储料机构；11、料盘；12、气动滑动平台；2、自动上料机械手；21、真空吸附夹具；211、真空吸盘；3、转盘运载机构；31、负电极片定位夹具；32、转盘；33、圆周驱动分隔器；4、自动丝印机构；41、移动丝印装置；42、三轴移动机构；5、视觉检测机构；51、视觉识别镜头；52、伺服位移滑台；53、可调固定架；6、负电极片翻转机构；61、翻转取料吸盘；62、第一两轴坐标机械手；63、旋转机构；631、旋转驱动电机；632、同步带传动机构；7、下料机构；71、第二两轴坐标机械手；72、下料吸盘；8、不良品盒；9、下料二次定位工装；91、二次定位夹具；10、丝印真空吸附机构；101、真空升降吸盘；13、真空盖板机构；131、活动盖板；132、盖板导向驱动机构。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明：

参见图1-10所示，一种PTC加热器负电极片自动丝印检测及翻转设备，包括负电极片储料机构1、自动上料机械手2、转盘运载机构3、自动丝印机构4、视觉检测机构5、负电极片翻转机构6和下料机构7，所述转盘运载机构3中设有四组按圆周等分设置的负电极片定位夹具31用于将负电极片按工序依次输送，所述自动上料机械手2、自动丝印机构4、视觉检测机构5和负电极片翻转机构6围绕所述转盘运载机构3按工序顺序设置，所述负电极片储料机构1中设有层叠放置负电极片的料盘11，所述自动上料机械手2中设有真空吸附夹具21将所述负电极片储料机构1中的负电极片搬运到所述转盘运载机构3的负电极片定位夹具31中，所述自动丝印机构4中设有移动丝印装置41对负电极片进行丝印，所述视觉检测机构5中设有视觉识别镜头51检测负电极片丝印是否合格，所述负电极片翻转机构6中设有翻转取料吸盘61用于从负电极片定位夹具31中将负电极片取出，并将不合格的产品放置于不良品盒8内、再将合格的产品翻面后放置于下料二次定位工装9中，所述下料机构7将所述下料二次定位工装9中的产品吸取放置到倍速链运载夹具中输送至下一工序。下料二次定位工装9中设有二次定位夹具91，所述二次定位夹具91中设有六个定位型腔，负电极片放置在定位型腔后能够校正位置，利用下料二次定位工装9保证下料搬运位置准确。同理，所述自动上料机械手2和转盘运载机构3之间还可增设与下料二次定位工装9结构相同或类似的上料二次定位机构，上料二次定位机构中再设置上料二次定位夹具，便于将负电极片抓取放置到上料二次定位机构中进行精校正确定位，精确定位后再抓取放置到转盘运载机构3中，确保上料准确可靠。

参见图3所示，所述负电极片储料机构1包括两套，两套所述负电极片储料机构1分设于所述自动上料机械手2的两侧，；每套所述负电极片储料机构1中设有至少两个料盘11，所述料盘11设于气动滑动平台12上。

参见图4所示，所述自动上料机械手2采用SCARA机械手，所述真空吸附夹具21设于SCARA机械手的末端，所述真空吸附夹具21中设有弹性浮动的真空吸盘211。每个所述负电极片定位夹具31中设有六个定位凹腔，所述真空吸附夹具21中设有六个真空吸盘211。设置两套负电极片储料机构1便于不停机交替添加摆放负电极片操作，添加摆放负电极片时气动滑动平台12能够将料盘11推至自动上料机械手2活动半径外，保证加料操作安全。

所述自动丝印机构4中设有三轴移动机构42(便于丝印时移动丝印装置41在三个方向移动)，所述移动丝印装置41设于三轴移动机构42上。自动丝印机构4结构参考现有的自动丝印机设计。

参见图5及图6所示，所述自动丝印机构4对应的所述转盘运载机构3上的负电极片定位夹具31下方设有丝印真空吸附机构10、上方设有真空盖板机构13，所述所述丝印真空吸附机构10外接有真空抽气装置或真空发生器，丝印真空吸附机构10中设有气缸驱动的真空升降吸盘101，真空升降吸盘101在丝印时吸住负电极片定位夹具31中的负电极片防止移位；所述真空盖板机构13中设有活动盖板131和盖板导向驱动机构132，丝印抽真空时活动盖板131活动遮盖住负电极片定位夹具31上方防止丝印真空吸附机构10真空泄露。

参见图7所示，所述视觉检测机构5中设有伺服位移滑台52，所述视觉识别镜头51通过可调固定架53安装于所述伺服位移滑台52上，所述伺服位移滑台52带动所述视觉识别镜头51对准所述负电极片定位夹具31中已丝印的负电极片进行视觉识别。

参见图8所示，所述负电极片翻转机构6中设有由水平轴和垂直轴组成的第一两轴坐标机械手62，所述第一两轴坐标机械手62的垂直轴末端设有旋转机构63，所述翻转取料吸盘61设于所述旋转机构63中；所述旋转机构63中设有旋转驱动电机631和同步带传动机构632，翻转取料吸盘61设置在旋转机构63中的旋转支架上，通过旋转驱动电机631和同步带传动机构632带动翻转取料吸盘61翻转180度，从而使丝印好的负电极片翻面。

参见图9所示，所述下料机构7中设有由水平轴和垂直轴组成的第二两轴坐标机械手71，所述第二两轴坐标机械手71的垂直轴下端设有下料吸盘72。

所述转盘运载机构3中设有转盘32和圆周驱动分隔器33，圆周驱动分隔器33可选用商品凸轮分割器，所述转盘32安装于所述圆周驱动分隔器33上，四组所述负电极片定位夹具31按圆周等分设置在转盘32上。

本发明工作时，在负电极片储料机构1的料盘11中放入负电极片，气动滑动平台12带动料盘11移动到自动上料机械手2侧，自动上料机械手2通过真空吸盘211将负电极片吸取放置到转盘运载机构3中的负电极片定位夹具31中，转盘32带动负电极片定位夹具31转动到丝印位置，活动盖板131活动遮盖住负电极片定位夹具31上方、丝印真空吸附机构10中的真空升降吸盘101上升吸住负电极片后开始丝印，丝印完成后活动盖板131移开、真空升降吸盘101下降复位，转盘32继续转动到视觉检测机构5位置，伺服位移滑台52带动视觉识别镜头51对准负电极片定位夹具31中已丝印的负电极片进行视觉识别，识别后转盘32继续转动到下料位置，由负电极片翻转机构6中的翻转取料吸盘61将负电极片从负电极片定位夹具31中取出，并将不合格的产品放置于不良品盒8内，再将合格的产品翻面后放置于下料二次定位工装9中，下料机构7将下料二次定位工装9中的产品吸取放置到倍速链运载夹具中输送至下一工序。

以上所述仅为本发明的具体实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种PTC加热器负电极片自动丝印检测及翻转设备，其特征在于：包括负电极片储料机构（1）、自动上料机械手（2）、转盘运载机构（3）、自动丝印机构（4）、视觉检测机构（5）、负电极片翻转机构（6）和下料机构（7），所述转盘运载机构（3）中设有四组按圆周等分设置的负电极片定位夹具（31）用于将负电极片按工序依次输送，所述自动上料机械手（2）、自动丝印机构（4）、视觉检测机构（5）和负电极片翻转机构（6）围绕所述转盘运载机构（3）按工序顺序设置，所述负电极片储料机构（1）中设有层叠放置负电极片的料盘（11），所述自动上料机械手（2）中设有真空吸附夹具（21）将所述负电极片储料机构（1）中的负电极片搬运到所述转盘运载机构（3）的负电极片定位夹具（31）中，所述自动丝印机构（4）中设有移动丝印装置（41）对负电极片进行丝印，所述视觉检测机构（5）中设有视觉识别镜头（51）检测负电极片丝印是否合格，所述负电极片翻转机构（6）中设有翻转取料吸盘（61）用于从负电极片定位夹具（31）中将负电极片取出，并将不合格的产品放置于不良品盒（8）内、再将合格的产品翻面后放置于下料二次定位工装（9）中，所述下料机构（7）将所述下料二次定位工装（9）中的产品吸取放置到倍速链运载夹具中输送至下一工序；

所述负电极片储料机构（1）包括两套，两套所述负电极片储料机构（1）分设于所述自动上料机械手（2）的两侧，每套所述负电极片储料机构（1）中设有至少两个料盘（11），所述料盘（11）设于气动滑动平台（12）上；

所述自动丝印机构（4）中设有三轴移动机构（42），所述移动丝印装置（41）设于三轴移动机构（42）上；所述自动丝印机构（4）对应的所述负电极片定位夹具（31）下方设有丝印真空吸附机构（10）、上方设有真空盖板机构（13），所述丝印真空吸附机构（10）中设有气缸驱动的真空升降吸盘（101），真空升降吸盘（101）在丝印时吸住负电极片定位夹具（31）中的负电极片防止移位；所述真空盖板机构（13）中设有活动盖板（131）和盖板导向驱动机构（132），丝印抽真空时活动盖板（131）活动遮盖住负电极片定位夹具（31）上方防止丝印真空吸附机构（10）真空泄露；

所述负电极片翻转机构（6）中设有由水平轴和垂直轴组成的第一两轴坐标机械手（62），所述第一两轴坐标机械手（62）的垂直轴末端设有旋转机构（63），所述翻转取料吸盘（61）设于所述旋转机构（63）中；所述旋转机构（63）中设有旋转驱动电机（631）和同步带传动机构（632）。

2.根据权利要求1所述的一种PTC加热器负电极片自动丝印检测及翻转设备，其特征在于：所述自动上料机械手（2）采用SCARA机械手，所述真空吸附夹具（21）设于SCARA机械手的末端，所述真空吸附夹具（21）中设有弹性浮动的真空吸盘（211）。

3.根据权利要求1所述的一种PTC加热器负电极片自动丝印检测及翻转设备，其特征在于：每个所述负电极片定位夹具（31）中设有六个定位凹腔，所述真空吸附夹具（21）中设有六个真空吸盘（211）。

4.根据权利要求1所述的一种PTC加热器负电极片自动丝印检测及翻转设备，其特征在于：所述视觉检测机构（5）中设有伺服位移滑台（52），所述视觉识别镜头（51）通过可调固定架（53）安装于所述伺服位移滑台（52）上，所述伺服位移滑台（52）带动所述视觉识别镜头（51）对准所述负电极片定位夹具（31）中已丝印的负电极片进行视觉识别。

5.根据权利要求1所述的一种PTC加热器负电极片自动丝印检测及翻转设备，其特征在于：所述下料机构（7）中设有由水平轴和垂直轴组成的第二两轴坐标机械手（71），所述第二两轴坐标机械手（71）的垂直轴下端设有下料吸盘（72）。

6.根据权利要求1所述的一种PTC加热器负电极片自动丝印检测及翻转设备，其特征在于：所述转盘运载机构（3）中设有转盘（32）和圆周驱动分隔器（33），所述转盘（32）安装于所述圆周驱动分隔器（33）上，四组所述负电极片定位夹具（31）按圆周等分设置在转盘（32）上。