一种全自动衬套压装设备的制作方法

1.本实用新型涉及新能源注塑设备技术领域，尤其涉及一种全自动衬套压装设备。


背景技术：

2.本设备用于meb e-box自动化生产线装配线设备，实现全自动衬套压装，包含视觉系统定位、机器人抓取、振动盘自动上料，气缸进行夹取的整个操作过程，因产品分为正负极故产品换型时需将移栽及压装更换，衬套压装是加工中不可缺少的一个步骤，之前都是通过人工的方式操作，在满足加工需求的情况下不断增加操作人员的数量，以达到效率的增加，然而人工操作与压装配合具有一定的差异性，注意力不集中容易导致受伤，另外人工的操作效率低，不能满足自动化的生产需求，因此需要一个可以与工装台配合的机械手，代替人工的作用，通过程序的配合使其与工装台完美的配合，操作时间与间隔时间完全的匹配，提高工作效率是本实用新型需要解决的技术问题。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种全自动衬套压装设备，以解决衬套压装不能自动化生产的问题。
4.为达到上述目的，本实用新型的技术方案具体是这样实现的：
5.本实用新型的提供了一种全自动衬套压装设备，包括：
6.机械手，所述机械手用于加工件和衬套的夹取与放置，所述机械手独立设置在送料装置的一侧；
7.送料装置，所述送料装置用于工件的定位放置和衬套的压装，送料装置与机械手是两个相对独立的结构；
8.所述机械手具有四个自由度，机械手上设置有用于操作的执行机构，执行机构包括两个操作气缸，分别是水平夹爪气缸和竖直夹爪气缸，水平夹爪气缸用于夹取上料振动盘上的待加工工件，竖直夹爪气缸用于夹取衬套，并且将衬套放置在待加工工件的正极或者负极。
9.作为本实用新型进一步的方案，所述执行机构为气动结构件，执行机构以基板为基准，基板的中间设置有用于连接竖梁的旋转轴，旋转轴在竖梁上移动，旋转轴的底部设置有旋转气缸，旋转气缸位于基板的下方。
10.作为本实用新型进一步的方案，所述水平夹爪气缸为两端同步的伸出气缸，水平夹爪气缸两端的伸缩杆上均固定安装有水平夹爪，并且每个位置均设置有感应器。
11.作为本实用新型进一步的方案，所述竖直夹爪气缸底部安装有环形的竖直夹爪，竖直夹爪的尺寸大于衬套的外圆直径，竖直夹爪气缸位安装在旋转气缸下方间隔的两个，竖直夹爪气缸将两个半圆的竖直夹爪在水水平方向上张开或者收紧。
12.作为本实用新型进一步的方案，所述机械手机械手支座支撑，机械手支座与第一横梁、第二横梁垂直安装，第一横梁与第二横梁错位平行安装，机械手支座与第二横梁分别
可旋转的安装在第一横梁两端，第一横梁与第二横梁的旋转通过电机实现，第二横梁另一端垂直安装有竖梁，竖梁穿过第二横梁安装有执行机构。
13.作为本实用新型进一步的方案，所述竖梁内部中安装有伸缩气缸，伸缩气缸将执行机构在竖直方向上直线移动，伸缩气缸缸体固定安装在第二横梁上，伸缩气缸的伸缩杆穿过第二横梁与旋转轴22固定安装。
14.作为本实用新型进一步的方案，所述送料装置包括机架、上料振动盘、工装移载机构和压装机构，上料振动盘、工装移载机构和压装机构均安装在机架的上方，机架为框架结构。
15.作为本实用新型进一步的方案，所述上料振动盘设置在机架的两侧，并且上料振动盘从料箱中伸出，上料振动盘的位置与执行机构的位置对应，两个上料振动盘的中间设置有工装移载机构，工装移载机构上安装有可移动的工装座。
16.作为本实用新型进一步的方案，所述压装机构通过框架支撑在工装移载机构的上方，压装机构的顶端倒置安装有压装气缸，压装气缸的底部安装有压装盘，压装盘的结构与工装匹配。
17.本实用新型提供了一种全自动衬套压装设备，有益效果在于：本实用新型通过机械手的仿生作用模拟人工的操作过程，将衬套的压装实现全程的自动化，利用多种伸缩气缸与旋转气缸还有无杆气缸实现多种动作的精准定位，通过感应器和程序的作用实现标准化的作业，提高了衬套压装的工作效率和全自动化车间生产的无缝对接，降低劳动强度提高企业效益。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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附图。
19.图1为本实用新型实施例提供的整体设备三维轴测结构示意图。
20.图2为本实用新型实施例提供的整体设备正面结构示意图。
21.图3为本实用新型实施例提供的执行机构三维结构示意图。
22.图4为本实用新型实施例提供的执行机构正面结构示意图。
23.图5为本实用新型实施例提供的执行机构左面结构示意图。
24.图6为本实用新型实施例提供的执行机构俯视结构示意图。
25.图7为本实用新型实施例提供的工装三维结构示意图。
26.图中：1、机械手支座；11、第一横梁；12、竖梁；13、第二横梁；2、执行机构；21、基板；22、旋转轴；23、扫描仪；24、水平夹爪气缸；25、水平夹爪；26、竖直夹爪气缸；27、竖直夹爪；28、旋转气缸；3、机架；4、上料振动盘；41、料箱；5、工装移载机构；51、工装座；52、正极工装；53、负极工装；6、压装机构；61、压装盘；62、压装气缸。
具体实施方式
27.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开
的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
28.参见图1-图7所示，本实用新型实施例提供的一种全自动衬套压装设备，包括机械手和送料装置，机械手与送料装置是两个相对独立的结构，机械手对送料装置上的工件进行自动化的操作，机械手是四轴机器人，通过旋转实现在送料装置上两侧进行操作，从而更加高效的实现衬套压装的操作。在这里，本实用新型提供的衬套压装分为正极衬套压装和负极成套压装，由于正负极的结构不同，因此在批量作业时根据操作的需要更换正极工装52或者负极工装53，正极工装52与负极工装53的结构如图7所示，正极工装52和负极工装53结构不是本申请的重点，因此，不作赘述，只在本申请的工作原理中进行使用方式的表述。本申请机械手起到仿生的人的作用，将工件从上料振动盘4上抓取到工装位置，再通过机械手将衬套抓取放置在工件上，从而使工件在进行衬套压装时不需要人工的介入，全程实现自动化，避免压装工序对的压力作用人为操作的出现疏忽造成伤害，全程自动化有效的配合将工件有序的进行压装。
29.优选的，机械手机械手支座1支撑，机械手支座1与第一横梁11、第二横梁13垂直安装，第一横梁11与第二横梁13错位平行安装，机械手支座1与第二横梁13分别可旋转的安装在第一横梁11两端，第一横梁11与第二横梁13的旋转通过电机实现，第二横梁13另一端垂直安装有竖梁12，竖梁12穿过第二横梁13安装有执行机构2，执行机构2将上料振动盘4上的加工件夹起放入工装中，并且将圆形衬套安装在工件的一端，从而使压装机构6可以对衬套进行紧实作业。
30.优选的，执行机构2包括两个操作气缸，分别是水平夹爪气缸24和竖直夹爪气缸26，水平夹爪气缸24用于夹取上料振动盘4上的待加工工件，竖直夹爪气缸26用于夹取衬套，并且将衬套放置在待加工工件的正极或者负极，执行机构2的动作通过气动实现，这种方式夹取的力度可控并且可以在本产品承受的压力范围之内，是一种比较好的清洁执行方式，执行机构2的所有动作均以基板21为运动的基础，基板21的中间设置有用于连接竖梁12的旋转轴22，旋转轴22可以在竖梁12的作用下上下移动，旋转轴22可以实现执行机构的旋转动作，旋转轴22的底部设置有旋转气缸28，旋转气缸28位于基板21的下方，旋转气缸28可以将水平夹爪气缸24和竖直夹爪气缸26在水平方向上旋转，从而变换两个气缸的位置。
31.优选的，基板1上方安装有用于记录加工件或者追踪加工件的扫描仪23，扫描仪23可以扫描工件上的二维码或者条形码等多种可以识别，且唯一的商品码，便于管理。
32.优选的，水平夹爪气缸24位为两端同步的伸出气缸，水平夹爪气缸4两端的伸缩杆上均固定安装有水平夹爪25，水平夹爪25可以将上料振动盘4上的工件或者带有工件的治具夹取至工装中，夹取过程中的上升与下降通过伸缩气缸实现，并且每个位置均设置有感应器，感应器为光电开关或者电磁感应器实现每个位置的定位，从而实现准确的动作。
33.优选的，竖直夹爪气缸26底部安装有环形的竖直夹爪27，竖直夹爪27的尺寸大于衬套的外圆直径，竖直夹爪气缸26位安装在旋转气缸28下方间隔的两个，可以同时对两个加工件进行衬套的配对，提高工作效率，并且，竖直夹爪气缸26将两个半圆的竖直夹爪27在水水平方向上张开或者收紧，实现夹取和放下的作用。
34.优选的，竖梁12内部中安装有伸缩气缸，伸缩气缸将执行机构在竖直方向上直线
移动，伸缩气缸缸体固定安装在第二横梁13上，伸缩气缸的伸缩杆穿过第二横梁13与旋转轴22固定安装，伸缩气缸实现工件或者衬套的拿取和放下的动作。
35.优选的，上料振动盘4、工装移载机构5和压装机构6均安装在机架3的上方，机架3为框架结构，节省材料的同时降低整体设备的重量，便于运输和组装。
36.优选的，上料振动盘4设置在机架3的两侧，并且上料振动盘4从料箱41中伸出，上料振动盘4的位置与执行机构2的位置对应，两个上料振动盘4的中间设置有工装移载机构5，工装移载机构5上安装有可移动的工装座51，工装座51的在导轨到上的移动通过无杆气缸实现，这样的结构使运行的位置准确，并且可以降低设备整体的负载。
37.优选的，工装座51分为正极工装52和负极工装53，正极工装52和负极工装53分别在加工正极件或者负极件的时候使用。
38.优选的，压装机构6通过框架支撑在工装移载机构5的上方，压装机构6的顶端倒置安装有压装气缸62，压装气缸62的底部安装有压装盘61，压装盘61的结构与工装匹配，压装机构6将衬套与工件压紧，从而实现自动化的衬套安装。
39.本实用新型的工作过程：正极衬套压装过程
40.1、注塑好的正极底壳从注塑机前后处理机流入，在升降机挡停位置停下；
41.2、水平夹爪25气缸张开(动作1、2同时进行)；
42.3、四轴机器人移动到正极底壳上方；
43.4、扫描仪扫码记录数据；
44.5、抓取负极底壳，并将正极底壳放入下治具内，水平夹爪25夹紧(动作3-5同时进行)；
45.6、两个竖直夹爪27同时抓取圆形衬套放入负极底壳上；
46.7、移栽机构将正极底壳移动到压装机构正下方；
47.8、无杆气缸移动；
48.9、旋转气缸28回位(动作7-9同时进行)；
49.10、压装机下治具移载至压装工位；
50.11、衬套压装机上治具下压压装衬套，完成衬套压合动作；
51.12、四轴机器人把压合完产品放入托盘流入下一工位；
52.负极衬套压装过程
53.1、注塑好的负极底壳从注塑机前后处理机流入，在升降机挡停位置停下；
54.2、水平夹爪25气缸张开(动作1、2同时进行)；
55.3、四轴机器人移动到负极底壳上方；
56.4、扫描仪扫码记录数据；
57.5、抓取负极底壳，并将负极底壳放入下治具内，水平气缸25夹紧(动作3-5同时进行)；
58.6、两个竖直夹爪27同时抓取圆形衬套放入负极底壳上；
59.7、移栽机构将负极底壳移动到压装机构正下方；
60.8、无杆气缸移动；
61.9、无杆气缸移动(动作7-9同时进行)；
62.10、压装机下治具移载至压装工位；
63.11、衬套压装机上治具下压压装衬套，完成衬套压合动作；
64.12、四轴机器人把压合完产品放入托盘流入下一工位；
65.注是；产品换型时移栽工装及压装工装正负极需更换。
66.以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。