CN220998181U - 一种刀片电池配料翻转机构 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种刀片电池配料翻转机构,涉及刀片电池装配生产技术领域,包括伺服步进式辊道、四工位抬起定位机构、四工位气动翻转机构、桁架伺服模组;本实用新型使用旋转气缸配合旋转驱动齿轮二级传动,利用回转支承轴承提供轴向夹紧力,带动电芯翻转,导向轴的压缩弹簧保证夹爪整体处于常闭状态,避免断电断气电芯掉落,整个翻转过程运行平稳、速度快、避免剐蹭干涉风险;实现了同步夹取异步翻转,节拍优化明显,且机构具有速度快、运行稳定的特点,实现生产线智能化需求,提高了设备的工作效率,提高兼容性,同时机床结构简单紧凑,节省了场地空间,分选节拍提升至1.3s/PCS,简化了后续工艺步骤,提升整体效率。

Description

一种刀片电池配料翻转机构
技术领域
本实用新型涉及刀片电池装配生产技术领域,具体为一种刀片电池配料翻转机构。
背景技术
传统刀片动力电池模组装配时的正负极配对主要由人工分选翻转完成,重复性劳动多,人容易疲劳且易造成装配错误,或者在后续工艺中逐片完成,效率十分低下,且在翻转时气电线路复杂,容易发生干涉;在采用生产线进行生产时,正负极配对多数发生在堆叠阶段,采用隔片调整方式,节拍缓慢,机器人动作复杂,效率较低;申请号为CN202310016753.0的电芯分选翻转设备,提供的就是电芯分选的翻转设备,但每次只翻转一个电芯,翻转效率慢,进而导致生产效率低下。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种刀片电池配料翻转机构,以解决上述背景技术中提出的传统的人工分选翻转重复性劳动多、人容易疲劳且易造成装配错误、效率十分低下,以及传统生产线采用隔片调整方式,节拍缓慢,机器人动作复杂,效率较低的问题。
为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:一种刀片电池配料翻转机构,包括两组平行设置的伺服步进式辊道,每组伺服步进式辊道的末端均设置一组四工位抬起定位机构,两组四工位抬起定位机构的正上方共同设置一组四工位气动翻转机构,所述四工位气动翻转机构设置在桁架伺服模组上,所述桁架伺服模组为门字形设置并罩设在两组伺服步进式辊道的上方;所述伺服步进式辊道包括辊道支架、调节底脚、转向齿轮箱、伺服传送电机;所述四工位抬起定位机构包括抬起定位支架、抬起气缸、模组定位板、模组移动板;所述四工位气动翻转机构包括L型安装板、安装立板、模组夹紧部、模组翻转部;所述桁架伺服模组包括桁架立柱、桁架横梁、滑道、伺服直线模组。
优选的,所述伺服步进式辊道为伺服驱动的皮带式步进辊道包括水平设置的辊道支架,所述辊道支架的每个底脚处均设置有一个调节底脚,所述辊道支架的两端均设置有转向齿轮箱,两转向齿轮箱共同设置有传送皮带,靠近后侧的转向齿轮箱的侧面还连接有伺服传送电机,所述伺服步进式辊道靠近末端处设置有四工位抬起定位机构。
优选的,所述抬起定位支架的顶部靠近左右两侧边均设置有一个安装平板,每个安装平板均设置两个抬起气缸,同时每个安装平板的顶面上通过四个支撑柱共同设置有用于电芯定位放置的模组定位板,所述安装平板和模组定位板之间设置有模组移动板,所述模组移动板的底面与四个抬起气缸的轴杆顶端连接。
进一步的,所述模组定位板和模组移动板的顶面上在每个放置电芯的放置位均设置有一个传感器。
优选的,所述L型安装板的竖直板的后侧面与所述桁架伺服模组连接,所述L型安装板的水平板的底面上均匀固定有五个竖直的安装立板,五个安装立板中靠近后侧的四个安装立板的前侧面上设置有模组夹紧部,五个安装立板中靠近前侧的四个安装立板的后侧面上设置有模组翻转部。
进一步的,所述模组夹紧部包括在安装立板上设置的夹紧辅助气缸,所述夹紧辅助气缸的轴杆上连接有回转支撑轴承,所述回转支撑轴承的前侧设置有移动夹爪;所述模组翻转部包括在所述安装立板后侧面上设置的回转支撑轴承,所述回转支撑轴承的后侧面上设置有固定夹爪,所述移动夹爪和固定夹爪靠近两端均设置有导向轴,所述导向轴两端还设置有弹簧。
进一步的,所述固定夹爪连接的回转支撑轴承的外圈设置有齿圈,并且啮合连接有在其上方设置的旋转驱动齿轮,所述旋转驱动齿轮通过安装板安装在所述安装立板的后侧,所述旋转驱动齿轮连接有在安装板另一侧安装的旋转气缸。
优选的,所述桁架伺服模组包括在两组伺服步进式辊道的外侧设置的桁架立柱,两所述桁架立柱的顶端共同水平设置有桁架横梁,所述桁架横梁的前侧面上设置有竖直的安装底板,所述安装底板的前侧面上水平设置有靠近下部滑道、靠近上部的伺服直线模组,所述伺服直线模组和滑道上共同设置有四工位气动翻转机构。
优选的,所述L型安装板的竖直板的后侧面靠近下部固接设置有与所述滑道匹配的滑块,以及靠近上部设置的与所述伺服直线模组连接的驱动块。
优选的,所述刀片电池配料翻转机构的分选节拍为1.3s/PCS。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:
本实用新型使用旋转气缸配合旋转驱动齿轮二级传动,利用回转支承轴承提供轴向夹紧力,带动电芯翻转,导向轴的压缩弹簧保证夹爪整体处于常闭状态,避免断电断气电芯掉落,整个翻转过程运行平稳、速度快、不涉及管线随动问题,避免剐蹭干涉风险。实现了同步夹取异步翻转,夹爪常闭防掉落的功能,节拍优化明显,且机构具有速度快、运行稳定的特点;实现生产线智能化需求,相当于节省了一个分装线,提高了设备的工作效率,提高兼容性,同时机床结构简单紧凑,节省了场地空间;本实用新型的实现保证了设备重复精度的同时,将刀片电池产线配料分选节拍提升至1.3s/PCS,简化了后续工艺步骤,提升整体效率。
附图说明
图1为总装示意图;
图2为伺服步进式辊道和四工位抬起定位机构主视图;
图3为四工位抬起定位机构示意图;
图4为四工位气动翻转机构和桁架伺服模组示意图;
图5为四工位气动翻转机构示意图;
图6为图5左视图;
图中:伺服步进式辊道-1,辊道支架-11,调节底脚-12,转向齿轮箱-13,伺服传送电机-14,四工位抬起定位机构-2,抬起定位支架-21,安装平板-22,抬起气缸-23,模组定位板-24,模组移动板-25,传感器-26,四工位气动翻转机构-3,L型安装板-31,滑块-311,安装立板-32,模组夹紧部-33,夹紧辅助气缸-331,回转支撑轴承-332,移动夹爪-333,导向轴-334,模组翻转部-34,固定夹爪-341,旋转驱动齿轮-342,旋转气缸-343,桁架伺服模组-4,桁架立柱-41,桁架横梁-42,安装底板-43,滑道-44,伺服直线模组-45。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案,下面结合附图和具体实施例,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
请参考图1-6,图1为总装示意图;图2为伺服步进式辊道和四工位抬起定位机构主视图;图3为四工位抬起定位机构示意图;图4为四工位气动翻转机构和桁架伺服模组示意图;图5为四工位气动翻转机构示意图;图6为图5左视图。
本实用新型提供一种刀片电池配料翻转机构,用于批量性地对刀片电池电芯进行分选翻转,有效提升后续堆叠工艺的效率;包括两组平行设置的伺服步进式辊道1,每组伺服步进式辊道1的末端均设置有一组用于分选电芯的四工位抬起定位机构2,两组四工位抬起定位机构2的正上方共同设置有一组用于将分选后的电芯进行正负极翻转切换的四工位气动翻转机构3,所述四工位气动翻转机构3设置在一个用于所述四工位气动翻转机构3横移变位使用的桁架伺服模组4,所述桁架伺服模组4为门字形设置并罩设在两组伺服步进式辊道1的上方。
所述伺服步进式辊道1为伺服驱动的皮带式步进辊道包括水平设置的辊道支架11,所述辊道支架11的每个底脚处均设置有一个调节底脚12,用于调节所述辊道支架11处于水平状态;所述辊道支架11的两端均设置有转向齿轮箱13,两转向齿轮箱13共同设置有传送皮带,通过传送皮带可以对电芯进行输料,靠近后侧的转向齿轮箱13的侧面还连接有伺服传送电机14,用于驱动所述伺服步进式辊道1的步进式输料使用;所述伺服步进式辊道1靠近末端处设置有四工位抬起定位机构2,用于对电芯进行分选,并向上举升定位。
所述四工位抬起定位机构2包括抬起定位支架21,所述抬起定位支架21的顶部靠近左右两侧边均设置有一个安装平板22,每个安装平板22均设置两个抬起气缸23,同时每个安装平板22的顶面上通过四个支撑柱共同设置有用于电芯定位放置的模组定位板24,所述安装平板22和模组定位板24之间设置有模组移动板25,所述模组移动板25的底面与四个抬起气缸23的轴杆顶端连接,从而可以通过四个抬起气缸23驱动所述模组移动板25上下移动;所述模组定位板24和模组移动板25将电芯进行分选后分离,以方便所述四工位气动翻转机构3对需要翻转的电芯进行精准夹取。
此外,所述四工位抬起定位机构2上在所述模组定位板24和模组移动板25的顶面上在每个放置电芯的放置位均设置有一个传感器26,用于检测电芯是否到位。
所述四工位气动翻转机构3包括L型安装板31,所述L型安装板31的竖直板的后侧面与所述桁架伺服模组4连接,并通过所述桁架伺服模组4驱动所述L型安装板31移动;所述L型安装板31的水平板的底面上均匀固定有五个竖直的安装立板32,五个安装立板32中靠近后侧的四个安装立板32的前侧面上设置有模组夹紧部33,五个安装立板32中靠近前侧的四个安装立板32的后侧面上设置有模组翻转部34,所述模组夹紧部33和模组翻转部34协同的用于分选后的电芯的同时夹紧及翻转使用。
所述模组夹紧部33包括在安装立板32上设置的夹紧辅助气缸331,所述夹紧辅助气缸331的轴杆上连接有回转支撑轴承332,所述回转支撑轴承332的前侧设置有移动夹爪333;所述模组翻转部34包括在所述安装立板32后侧面上设置的回转支撑轴承332,所述回转支撑轴承332的后侧面上设置有固定夹爪341,所述移动夹爪333和固定夹爪341靠近两端均设置有导向轴334,用于辅助所述移动夹爪333移动导向使用,所述导向轴两端还设置有弹簧,使得所述移动夹爪333和固定夹爪341实时保持夹紧状态,断电断气都不会导致电芯掉落磕碰。
所述固定夹爪341连接的回转支撑轴承332的外圈设置有齿圈,并且啮合连接有在其上方设置的旋转驱动齿轮342,所述旋转驱动齿轮342通过安装板安装在所述安装立板32的后侧,所述旋转驱动齿轮342连接有在安装板另一侧安装的旋转气缸343,通过旋转气缸343可以驱动所述旋转驱动齿轮342转动,进而驱动所述齿圈带动夹紧的电芯进行翻转。
所述四工位气动翻转机构3对电芯进行逐一夹紧,再将电芯移动至两伺服步进式辊道1的中间位置进行翻转,全部完成后重新放回伺服步进式辊道1上继续输料。
所述桁架伺服模组4包括在两组伺服步进式辊道1的外侧设置的桁架立柱41,两所述桁架立柱41的顶端共同水平设置有桁架横梁42,所述桁架横梁42的前侧面上设置有竖直的安装底板43,所述安装底板43的前侧面上水平设置有靠近下部滑道44、靠近上部的伺服直线模组45,所述伺服直线模组45和滑道44上共同设置有四工位气动翻转机构3,所述L型安装板31的竖直板的后侧面靠近下部固接设置有与所述滑道44匹配的滑块311,以及靠近上部设置的与所述伺服直线模组45连接的驱动块,从而可以通过所述伺服直线模组45驱动所述四工位气动翻转机构3进行以为切换。
在生产过程中,电芯通过伺服步进式辊道1精确送进到达本工站,传感器判断分选电芯到位后通过四工位抬起定位机构2对需要分选翻转的电芯进行举升定位,然后四工位气动翻转机构3对电芯进行逐一夹紧,再将电芯移动至两伺服步进式辊道1的中间位置进行翻转,全部完成后重新放回伺服步进式辊道1上继续输料。
本实用新型使用旋转气缸配合旋转驱动齿轮二级传动,利用回转支承轴承提供轴向夹紧力,带动电芯翻转,导向轴的压缩弹簧保证夹爪整体处于常闭状态,避免断电断气电芯掉落,整个翻转过程运行平稳、速度快、不涉及管线随动问题,避免剐蹭干涉风险。实现了同步夹取异步翻转,夹爪常闭防掉落的功能,节拍优化明显,且机构具有速度快、运行稳定的特点;实现生产线智能化需求,相当于节省了一个分装线,提高了设备的工作效率,提高兼容性,同时机床结构简单紧凑,节省了场地空间;本实用新型的实现保证了设备重复精度的同时,将刀片电池产线配料分选节拍提升至1.3s/PCS,简化了后续工艺步骤,提升整体效率。
尽管已经展示出和描述了本实用新型的实施例,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。基于本实用新型中的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下,在没有做出创造性劳动前提下,对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

Claims (10)

1.一种刀片电池配料翻转机构,其特征在于:包括两组平行设置的伺服步进式辊道(1),每组伺服步进式辊道(1)的末端均设置一组四工位抬起定位机构(2),两组四工位抬起定位机构(2)的正上方共同设置一组四工位气动翻转机构(3),所述四工位气动翻转机构(3)设置在桁架伺服模组(4)上,所述桁架伺服模组(4)为门字形设置并罩设在两组伺服步进式辊道(1)的上方;所述伺服步进式辊道(1)包括辊道支架(11)、调节底脚(12)、转向齿轮箱(13)、伺服传送电机(14);所述四工位抬起定位机构(2)包括抬起定位支架(21)、抬起气缸(23)、模组定位板(24)、模组移动板(25);所述四工位气动翻转机构(3)包括L型安装板(31)、安装立板(32)、模组夹紧部(33)、模组翻转部(34);所述桁架伺服模组(4)包括桁架立柱(41)、桁架横梁(42)、滑道(44)、伺服直线模组(45)。
2.根据权利要求1所述的刀片电池配料翻转机构,其特征在于:所述伺服步进式辊道(1)为伺服驱动的皮带式步进辊道包括水平设置的辊道支架(11),所述辊道支架(11)的每个底脚处均设置有一个调节底脚(12),所述辊道支架(11)的两端均设置有转向齿轮箱(13),两转向齿轮箱(13)共同设置有传送皮带,靠近后侧的转向齿轮箱(13)的侧面还连接有伺服传送电机(14),所述伺服步进式辊道(1)靠近末端处设置有四工位抬起定位机构(2)。
3.根据权利要求2所述的刀片电池配料翻转机构,其特征在于:所述抬起定位支架(21)的顶部靠近左右两侧边均设置有一个安装平板(22),每个安装平板(22)均设置两个抬起气缸(23),同时每个安装平板(22)的顶面上通过四个支撑柱共同设置有用于电芯定位放置的模组定位板(24),所述安装平板(22)和模组定位板(24)之间设置有模组移动板(25),所述模组移动板(25)的底面与四个抬起气缸(23)的轴杆顶端连接。
4.根据权利要求3所述的刀片电池配料翻转机构,其特征在于:所述模组定位板(24)和模组移动板(25)的顶面上在每个放置电芯的放置位均设置有一个传感器(26)。
5.根据权利要求4所述的刀片电池配料翻转机构,其特征在于:所述L型安装板(31)的竖直板的后侧面与所述桁架伺服模组(4)连接,所述L型安装板(31)的水平板的底面上均匀固定有五个竖直的安装立板(32),五个安装立板(32)中靠近后侧的四个安装立板(32)的前侧面上设置有模组夹紧部(33),五个安装立板(32)中靠近前侧的四个安装立板(32)的后侧面上设置有模组翻转部(34)。
6.根据权利要求5所述的刀片电池配料翻转机构,其特征在于:所述模组夹紧部(33)包括在安装立板(32)上设置的夹紧辅助气缸(331),所述夹紧辅助气缸(331)的轴杆上连接有回转支撑轴承(332),所述回转支撑轴承(332)的前侧设置有移动夹爪(333);所述模组翻转部(34)包括在所述安装立板(32)后侧面上设置的回转支撑轴承(332),所述回转支撑轴承(332)的后侧面上设置有固定夹爪(341),所述移动夹爪(333)和固定夹爪(341)靠近两端均设置有导向轴(334),所述导向轴两端还设置有弹簧。
7.根据权利要求6所述的刀片电池配料翻转机构,其特征在于:所述固定夹爪(341)连接的回转支撑轴承(332)的外圈设置有齿圈,并且啮合连接有在其上方设置的旋转驱动齿轮(342),所述旋转驱动齿轮(342)通过安装板安装在所述安装立板(32)的后侧,所述旋转驱动齿轮(342)连接有在安装板另一侧安装的旋转气缸(343)。
8.根据权利要求7所述的刀片电池配料翻转机构,其特征在于:所述桁架伺服模组(4)包括在两组伺服步进式辊道(1)的外侧设置的桁架立柱(41),两所述桁架立柱(41)的顶端共同水平设置有桁架横梁(42),所述桁架横梁(42)的前侧面上设置有竖直的安装底板(43),所述安装底板(43)的前侧面上水平设置有靠近下部滑道(44)、靠近上部的伺服直线模组(45),所述伺服直线模组(45)和滑道(44)上共同设置有四工位气动翻转机构(3)。
9.根据权利要求8所述的刀片电池配料翻转机构,其特征在于:所述L型安装板(31)的竖直板的后侧面靠近下部固接设置有与所述滑道(44)匹配的滑块(311),以及靠近上部设置的与所述伺服直线模组(45)连接的驱动块。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的刀片电池配料翻转机构,其特征在于:所述刀片电池配料翻转机构的分选节拍为1.3s/PCS。
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