专利名称：双转盘式自动套纸套机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电池包装领域，尤其是关于一种用于包装大电池电芯 和绝缘纸套的电池包装设备。
背景技术：
目前，市场需要量最大的镍镉电池为大电流放电的工具sc电池，很
多客户均要求作单体简单绝缘包装，即用纸套将电池包住，只露出正极和 负极供点焊引片使用，由于纸套体积大而轻，而且极容易变形，不易自动 送料，故目前该工序主要是以人工套纸套为主，或者是人工装纸套再采用
一些简单的工装进行半自动套纸，测电压和内阻另外单独完成，这样工序
比较分散且需要大量的员工进行人工操作，自动化程度低，人工成本也比
较高。 发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种能够 提高纸套包装效率、实现连续化生产的自动套纸套机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是该双转盘式自动套纸套
机包括料仓、送纸套装置、套纸套装置及均平行XY平面作间歇转动的纸
套转盘和电池转盘，该送纸套装置衔接该料仓和纸套转盘，该纸套转盘和
电池转盘偏心且纸套转盘在z向位于电池转盘上方，该纸套转盘具有同圆
周分布的纸套安装位，该电池转盘具有同圆周分布的电池安装位，该纸套 转盘和电池转盘均具有使一个电池安装位和一个纸套安装位对正的对准工
位，该套纸套装置位于电池转盘的下方，其具有Z向顶杆及与其连接并驱 动其在Z向运动的顶杆动力件，该顶杆位于处于对准工位的电池安装位和 纸套安装位的正下方。
所述的送纸套装置包括送料器、送料器动力件、连接通道、X向通道、 推块及驱动推块在X向运动的推块动力件，送料器置于料仓内并由送料器
动力件驱动，料仓的出口位于送料器的运动轨迹上，该料^r出口、连接通
道和x向通道进料口顺次衔接，推块与推块动力件连接，x向通道和连接
通道的衔接处位于推块的运动轨迹上，X向通道出料口位于纸套托盘上方。 所述的连接通道包括在X向传动纸套的输送带及供纸套下落的沿重力
方向延伸的导向通道，料仓出口、输送带、导向通道和X向通道顺次衔接。 所述的X向通道上设有翻转装置，该翻转装置包括轴线平行X轴的翻
转同步带轮及驱动其绕x轴翻转的传动机构，该翻转同步带轮具有沿轴线
方向贯穿并供纸套穿过的通孔。
所述的传动机构包括主动同步带轮，该主动同步带轮通过同步带与翻 转同步带轮相连，该主动同步带轮安装在翻转气缸上。
所述的送纸套装置还包括设于x向通道出料口的纸套转移装置，该纸 套转移装置包括两个夹块、驱动各夹块在Y向运动的夹块动力件、推杆及 驱动推杆在Z向运动的推杆动力件，两个夹块之间形成大小可变的夹持腔， 推杆在Z向位于夹持腔的正上方。
所述的电池转盘与电池自动上料装置衔接，该电池转盘还具有与对准 工位错开的上料工位，该电池自动上料装置包括在X向传送电池的传动带、 电池推块及驱动电池推块在Y向运动的电池推块动力件，该传动带由动力 驱动，该电池推块位于传送带的出料口，且该电池推块正对处于上料工位 的电池安装位。
所述的纸套转盘的下方安装有一个纸套整形装置，该纸套整形装置包 括整圆块及驱动该整圆块在Z向运动的整圆块动力件，纸套转盘还具有与 对准工位错开的整形工位，整圆块位于处于整形工位的纸套安装位的正下 方。
所述的纸套转盘的下方安装有卸料装置，该纸套转盘还具有与对准工 位错开的卸料工位，该卸料装置包括卸料杆及与其连接并驱动其在Z向升 降的卸料杆动力件，该卸料杆位于处于卸料工位的转盘安装位的正下方。
所述的电池转盘安装在电池转盘转轴上，纸套转盘安装在纸套转盘转 轴上，电机通过间歇分割器传动齿轮组，该齿轮组传动该电池转盘转轴和 纸套转盘转轴。
本发明的有益效果是，通过设置送纸套装置、套纸套装置、电池转盘 和纸套转盘，可以实现纸套的自动上料和自动包装，从而能够提高纸套包 装的效率，能适应连续化生产。
图1是本实施方式双转盘式自动套纸套机的主视图2是本实施方式双转盘式自动套纸套机的俯视图； 图3是本实施方式双转盘式自动套纸套机的左视图； 图4是本实施方式的纸套自动送料装置主视角度的剖视图； 图5是本实施方式的纸套自动送料装置左视角度的剖视图； 图6是本实施方式的纸套自动检测正反及转正装置的主视图； 图7是本实施方式的纸套自动检测正反及转正装置的俯视图； 图8是本实施方式的纸套自动检测正反及转正装置的左视图； 图9是本实施方式的纸套转移装置的立体图； 图IO是本实施方式的电池自动上料装置的结构示意图； 图11是图IO沿A-A方向的剖视图； 图12是本实施方式的双转盘结构的主视图； 图13是本实施方式的双转盘结构的俯视图； 图14是本实施方式的纸套整形装置的主剖视图； 图15是本实施方式的纸套整形装置的左视图； 图16是本实施方式的纸套整形装置的立体图； 图17是本实施方式的套纸套装置的主视图； 图18是本实施方式的套纸套装置的左视图； 图19是本实施方式的套纸套装置的立体图； 图20是本实施方式的卸料装置的立体图。
具体实施方式
请参阅图1至图20，本实施方式双转盘式自动套纸套机包括机架10 及安装在机架10上并在流程线上依次分布的纸套自动送料装置1、纸套自 动检测正反及转正装置2、纸套转移装置3、电池自动上料装置4、双转盘 结构5、纸套整形装置6、套纸套装置7及卸料装置8。流程线的最前端， 由纸套自动送料装置1将放置于料仓101中杂乱无章的纸套不断推到纸套 滑道上，由气缸逐个推到纸套自动检测正反及转正装置2上，通过光电感 应器检测纸套的正反，用翻转气缸将反的纸套180度转正，再将纸套向前 推进到纸套转移装置3的位置，由气缸将纸套逐个打到纸套转盘上的纸套 安装位上；另一边，员工用磁棒将成排电池吸到电池自动上料装置4的传 动带上，由电机带动传动带将电池向前送到特定的位置，通过气缸再逐个 送到电池转盘上的电池安装位上，双转盘结构5由纸套转盘和电池转盘组 成，这两个转盘为同向间歇转动，其动力由电机带动间歇分割器通过三个
齿数为1:1的齿轮传动提供，间歇分割器可根据需要选用12或16位均可， 纸套转盘和电池转盘分两层，纸套转盘为上层，电池转盘为下层，设有一 个对准工位，当电池和纸套转到对准工位时，由套纸套装置7将电池打到 纸套里继续往前转动，到某个工位时，再由卸料装置8将电池纸套一起打 出转盘最后由气缸推出即可。
如图2、图4及图5所示，纸套自动送料装置l的结构如下料仓IOI 可容纳2到3千个纸套，员工将纸套随机倒入即可，两级纸套送料器102 通过送料气缸114将杂乱无章的纸套先送到过渡隔板103上，当送料器102 被送料气缸114拉回时，由于纸套9自身的重力，将自动滚到送料器102 的上推板104上，在推第二次时，送料器102的上推板104就将纸套9直 接送到输送机构上。输送机构由固定板120、电机lll、电机固定板1B、 主动转轴112、主动转轮118，两个滚动轴承108、 110，两个从动转轴109、 两个转轮115及两根圆形可熔接皮带117组成。纸套轨道板107是用来导 向纸套9的走向，挡板106用来挡回多余的纸套，使其自动掉回去，导正 块105主要是用来将立着送上来的纸套在通过皮带117将纸套往前送时将 其放倒，并将放不倒的纸套导回料仓101。连接块116固定在轨道板107 上，其用来固定和连接滑道119，送出的纸套9即可顺着滑道U9依次送 出。本实施方式中，送料气缸114作为动力件驱动送料器102，料仓的出 口 1011位于送料器102的运动轨迹上，使送料器102可将料仓101内的纸 套送入皮带117上，皮带117沿X向传动纸套9，纸套9通过沿重力方向 延伸的滑道119下落。
如图2、图6至图8所示，纸套自动检测正反及转正装置2的结构如 下由上述通过滑道119送出的纸套9最后落到竖直的料道205上，使纸 套9 一个接一个的叠起来。该料道205与一沿X向延伸的X向通道223 衔接，为使动作过程具有连贯性，需保证X向通道223上保持有一定数量 的纸套，然后用气缸202带动推块204将最底下的纸套向前推出一个工位， 而气缸202则是安装固定在气缸固定块203上，固定块203固定在底板201 上，底板201固定在机架IO上。由于气缸202不断将纸套9送出，使得纸 套9会一个接一个的整齐送出，当纸套自动送至当光电感应器207的正下 方时，安装在感应器固定块206上的光电感应器207通过气缸209的上下 动作对纸套的正反进行检测，如果光电感应器207不亮，说明纸套是正的; 如果感应器207变亮，说明纸套是反的，这样将会给PLC控制器一个控制
信号，再通过程序来控制后面的动作。检测完成之后，纸套进入翻转装置。
翻转装置包括两个轴承座214、两个平面轴承213和一个翻转同步带轮212 组成，两个轴承座214都固定在底板201上，翻转同步带轮212通过两个 平面轴承213安装在两个轴承座214之间，这样翻转同步带轮212可以在 平面轴承213的支撑下很灵活地绕着其轴线做360度的翻转运动。该轴承 座214和翻转同步带轮212均具有沿轴线方向贯穿的通孔2141、 2121，该 通孔2141、 2121的孔径都刚好是一个纸套9的外径，这样在纸套前进的过 程中轴承座214和翻转同步带轮212内都刚好放置着一个纸套，在翻转时 纸套与纸套之间不会发生干涉，以保证动作的灵活和稳定。由于纸套翻转 时不是在检测点的第二个位置，而是第三个，而纸套送出来时也是随机的， 故所检测到的信号必须存到PLC控制器里进行程序处理，确保放反的纸套 在进入翻转同步带轮212时都能进行180度转正。翻转同步带轮212本身 也是一个同步带轮，它通同步带216与主动同步带轮218相连，主动同步 带轮218安装在翻转气缸219上，翻转气缸219安装在气缸固定板217上， 气缸固定板固定在底板201上。为了避免通过翻转同步带轮212后推出的 纸套仍有反的情况一般都是按急停开关重新启动后出现的误动作所致，虽 然机率很小，但会影响后面的工序，故还需安装另外一个光电感应器215 作第二次检测，与第一个感应器207同时由一个气缸209通过连接板208 控制动作，同时进行检测，如果第二个感应亮了，说明推出的纸套反置， 信号将会反馈给PLC，使整个系统的动作暂停，而且让报警器报警，这样 操作员工可以作相应的处理。X向通道223由短围板220和长围板221形 成，起到导向通道的作用，即纸套9在向前推出时只顺着围板220、 221 中间走，这样可以保证纸套保持整齐排列送到下一下工位纸套转移装置。 本实施方式中，滑道119和料道205构成导向通道，该导向通道沿重力方 向延伸而便于纸套下落，该导向通道和纸套自动送料装置的沿X向传动纸 套的输送带构成连接通道，该连接通道衔接料仓出口 1011和X向通道223， 该X向通道223对于纸套的运动起到导向作用，气缸202作为动力件驱动 推块204在X向运动，推块204对正X向通道223和料道205的衔接处， 从而推动置于X向通道223上的纸套。
如图9所示，纸套转移装置与纸套自动检测正反及转正装置相配套使 用，即转正后的纸套继续推进到纸套转移装置时，由光电感应套检测其到 预定位置后，先由两个气缸307所带的夹块306同时将纸套相向夹住，利
用夹块306上带有的半圆弧面3061将纸套导正，使纸套不会随意变形，再 由其正上方的推杆303通过气缸301上下动作从上至下将纸套直接打到纸 套转盘上面的纸套安装位上，为了确保能顺利通过，在底板上还设有过渡 导向块，通过这种方式，在纸套转盘每次转位时都能将纸套不断打到纸套 转盘上供下一工位使用。本实施方式中，纸套转移装置设于X向通道的出 料口处，气缸307、 301固定在安装座302上，安装座302固定在机架上， 气缸307作为动力件带动夹块306在Y向运动，使两个夹块306之间形成 的夹持腔305的大小变化，气缸301作为动力件带动推杆303在Z向运动， 且推杆303位于夹持腔305的正上方。
电池自动上料装置的结构如图10和图11所示，该装置主要是传动带 结构，由电机419通过连轴器417带动主动轮406、从动轮402和传动带 405，传动带405底下有镶着磁铁404的托板403，该装置可将放在传动带 405上的电池11自动往前输送，通过围板407、 408、 415、 416的导向， 确保电池11按预定的轨道推进，最后通过气缸412、 413、夹块4U和推 块409逐个将电池11送到电池转盘上。本实施方式中，该电池自动上料装 置包括在X向传送电池的传动带405、电池推块409及驱动电池推块409 在Y向运动的电池推块动力件412(即气缸412)，该传动带405由动力 419(即电机419)驱动，该电池推块409位于传送带405的出料口，且该电 池推块409正对处于上料工位的电池安装位。
双转盘结构如图12及图13所示，该双转盘结构包括电池转盘508和 纸套转盘510，两个转盘508、 510分别与电池转盘转轴505和纸套转盘转 轴516连接固定，两个转盘转轴505、 516上均安装有齿轮506、 514，转 盘508、 510作间歇转动的动力来自电机512，电机512通过联轴器513带 动间歇分割器507间歇转动，间歇分割器507上也装有一个齿轮515，该 齿轮515与齿轮506和齿轮514均啮合且齿数相等，从而实现电池转盘转 轴505和纸套转盘转轴516的同向转动。间歇分割器507的位数可选为12 位或16位，转盘508、 510也根据间歇分割器507的位数分度加工成相同 的位数，在每个转位(即工作位)上都装有特制的同圆周分布均布的电池安 装位509和纸套安装位511，电池安装位509上装有强力磁铁，以便将电 池吸住。两个转轴505、 516均通过两个轴承502、 504安装在轴承座503 上。两个转盘508、 510分为上下两层，上层为纸套转盘508，下层为电池 转盘510，两转盘508、 510上设有一个共同的对准工位，以供纸套9和电
池ll组合使用，两个转盘均具有托盘52Q、 519，以便将电池和纸套托住， 防止往下掉，在两转盘的对准工位还装有自动套纸套装置517，在对准工 位前面，纸套转盘上还设有纸套整形装置518，而在对准工位的后面适应 的位置还设有卸料装置。本实施方式中，电池转盘508和纸套转盘510均 作平行XY平面的间歇运动，且电池转盘508和纸套转盘510偏心。
纸套整形装置如图14至图16所示，该纸套整形装置的作用是将变形 或口部有折皱的纸套整圆并扩成喇叭口，该装置由固定导向板604、立板 601、侧板605、气缸固定板606、整圆块603、压块602和气缸607组成。 该装置安装在纸套转盘的托盘519上，工作时，气缸607带动整圆块603 上下动作，整圆块603向上运动被纸套转盘上的纸套安装位511顶着，纸 套安装位511下部也作成喇叭形，整圆块603的锥度与加工成与之相配， 这样即可将纸套大致整成预定的喇叭形状，由于纸套有时做的不是很标准， 有些会较小，为了不让其自己掉下去，在固定导向板604上打圆孔时需留 出一条筋6041，而整圆块603上相应的留出一道槽6031以便其能顺利通 过，即在不让纸套往下掉的情况下将纸套整圆。本实施方式中，纸套整形 装置包括整圆块603及驱动该整圆块在Z向运动的整圆块动力件，纸套转 盘还具有与对准工位错开的整形工位，整圆块位于处于整形工位的纸套安 装位的正下方。
套纸套装置如图17至图19所示，该套纸套装置的作用是在两个转盘 的对准工位从底下将电池打到整形后的纸套中，它安装在电池转盘的托盘 520上，托盘520上在与顶杆705对准的位置留有电池过孔，以便顶杆705 推电池通过。该装置由气缸固定块701、夹块702、定位气缸703、固定板 704、顶杆705、顶杆固定块706、导轨滑块707、气缸固定板708及顶料 气缸709组成。工作时，先由定位气缸703驱动夹块702将电池定位，再 由顶料气缸709驱动顶杆705将电池打到纸套内即可，它与纸套转盘和电 池转盘配套使用。本实施方式中，该套纸套装置位于电池转盘的下方，其 具有Z向顶杆705及与其连接并驱动其在Z向运动的顶杆动力件，该顶杆 位于处于对准工位的电池安装位和纸套安装位的正下方。
卸料装置如图20所示,卸料装置的作用是将套好纸套的电池推出纸套 转盘510，它主要由顶料气缸801、气缸固定板802、卸料杆803及固定板 804组成，固定板804安装在纸套转盘510的托盘519上，位置可根据需 要而定，转盘510上在与卸料杆803对准的位置留有电池过孔，以便卸料
杆803推电池通过。本实施方式中，该卸料装置包括卸料杆803及与其连 接并驱动其在Z向升降的卸料杆动力件，该卸料杆803位于处于卸料工位 的转盘安装位的正下方。
本实施方式中，电池转盘和纸套转盘均具有对准工位，套纸套装置安 装在电池转盘下方，其具有Z向顶杆及与其连接并驱动其在Z向运动的顶 杆动力件，该顶杆位于处于对准工位的电池安装位和纸套安装位的正下方。 电池转盘还具有与对准工位错开的上料工位，电池自动上料装置即对正处 于该上料工位的电池安装位。纸套转盘还具有整形工位，纸套整形装置即 对应该整形工位的纸套安装位设置。纸套转盘还具有上料工位，纸套转移 装置位于处于该上料工位的纸套安装位的正上方。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细 说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新 型所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下， 还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种双转盘式自动套纸套机，其特征在于包括料仓、送纸套装置、套纸套装置及均平行XY平面作间歇转动的纸套转盘和电池转盘，该送纸套装置衔接该料仓和纸套转盘，该纸套转盘和电池转盘偏心且纸套转盘在Z向位于电池转盘上方，该纸套转盘具有同圆周分布的纸套安装位，该电池转盘具有同圆周分布的电池安装位，该纸套转盘和电池转盘均具有使一个电池安装位和一个纸套安装位对正的对准工位，该套纸套装置位于电池转盘的下方，其具有Z向顶杆及与其连接并驱动其在Z向运动的顶杆动力件，该顶杆位于处于对准工位的电池安装位和纸套安装位的正下方。
2. 根据权利要求l所述的双转盘式自动套纸套机，其特征在于所述 的送纸套装置包括送料器、送料器动力件、连接通道、X向通道、推块及驱动推块在x向运动的推块动力件，送料器置于料仓内并由送料器动力件驱动，料仓的出口位于送料器的运动轨迹上，该料仓出口、连接通道和x 向通道进料口顺次衔接，推块与推块动力件连接，x向通道和连接通道的 衔接处位于推块的运动轨迹上，x向通道出料口位于纸套托盘上方。
3. 根据权利要求2所述的双转盘式自动套纸套机，其特征在于所述的连接通道包括在x向传动纸套的输送带及供纸套下落的沿重力方向延伸 的导向通道，料仓出口、输送带、导向通道和x向通道顺次衔接。
4. 根据权利要求3所述的双转盘式自动套纸套机，其特征在于所述的X向通道上设有翻转装置，该翻转装置包括轴线平行X轴的翻转同步带 轮及驱动其绕x轴翻转的传动机构，该翻转同步带轮具有沿轴线方向贯穿并供纸套穿过的通孔。
5. 根据权利要求4所述的双转盘式自动套纸套机，其特征在于所述的传动机构包括主动同步带轮，该主动同步带轮通过同步带与翻转同步带 轮相连，该主动同步带轮安装在翻转气缸上。
6. 根据权利要求2所述的双转盘式自动套纸套机，其特征在于所述的送纸套装置还包括设于x向通道出料口的纸套转移装置，该纸套转移装 置包括两个夹块、驱动各夹块在Y向运动的夹块动力件、推杆及驱动推杆在z向运动的推杆动力件，两个夹块之间形成大小可变的夹持腔，推杆在Z向位于夹持腔的正上方。
7. 根据权利要求l所述的双转盘式自动套纸套机，其特征在于所述的电池转盘与电池自动上料装置衔接，该电池转盘还具有与对准工位错开 的上料工位，该电池自动上料装置包括在X向传送电池的传动带、电池推块及驱动电池推块在Y向运动的电池推块动力件，该传动带由动力驱动，该电池推块位于传送带的出料口，且该电池推块正对处于上料工位的电池 安装位。
8. 根据权利要求l所述的双转盘式自动套纸套机，其特征在于所述 的纸套转盘的下方安装有一个纸套整形装置，该纸套整形装置包括整圆块 及驱动该整圆块在Z向运动的整圆块动力件，纸套转盘还具有与对准工位 错开的整形工位，整圆块位于处于整形工位的纸套安装位的正下方。
9. 根据权利要求1或7或8所述的双转盘式自动套纸套机，其特征在 于所述的纸套转盘的下方安装有卸料装置，该纸套转盘还具有与对准工位错开的卸料工位，该卸料装置包括卸料杆及与其连接并驱动其在z向升降的卸料杆动力件，该卸料杆位于处于卸料工位的转盘安装位的正下方。
10. 根据权利要求1-8中任意一项所述的双转盘式自动套纸套机，其特征在于所述的电池转盘安装在电池转盘转轴上，纸套转盘安装在纸套转盘转轴上，电机通过间歇分割器传动齿轮组，该齿轮组传动该电池转盘转 轴和纸套转盘转轴。
专利摘要本实用新型公开了一种双转盘式自动套纸套机，它包括料仓、送纸套装置、套纸套装置及均平行XY平面作间歇转动的纸套转盘和电池转盘，该送纸套装置衔接该料仓和纸套转盘，该纸套转盘和电池转盘偏心且纸套转盘在Z向位于电池转盘上方，该纸套转盘具有同圆周分布的纸套安装位，该电池转盘具有同圆周分布的电池安装位，该纸套转盘和电池转盘均具有使一个电池安装位和一个纸套安装位对正的对准工位，该套纸套装置位于电池转盘的下方，其具有Z向顶杆及与其连接并驱动其在Z向运动的顶杆动力件，该顶杆位于处于对准工位的电池安装位和纸套安装位的正下方。该自动套纸套机可以实现纸套的自动上料和包装，能够提高纸套包装的效率，能适应连续化生产。
文档编号H01M2/02GK201066699SQ20072012091
公开日2008年5月28日 申请日期2007年6月18日 优先权日2007年6月18日
发明者梁忠宇, 陈代强 申请人:比亚迪股份有限公司