一种圆柱形锂电池自动装胶框机的制作方法

本实用新型涉及圆柱电芯动力电池非标自动化设备技术领域，尤其涉及一种圆柱形锂电池自动装胶框机。

背景技术：

随着新能源行业的飞速发展，锂电池模组的市场需求日益增大；电动汽车、电动自行车、电动工具、通信设备等后备电源所用的锂电池模组。

在锂电池模组组装过程中，需要将圆柱形锂电池一个个装入胶框内，传统工序是通过人工进行操作，然而人工操作，效率慢、人工成本高，时间长容易产生疲劳，造成产品组装操作一致性差，容易造成产品短路烧坏产品。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足提供一种圆柱形锂电池自动装胶框机，本实用新型实现自动将圆柱形锂电池装入胶框内，无需人工操作，提高生产效率、产品的稳定性和一致性、减少品质不良、降低生产成本。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的，一种圆柱形锂电池自动装胶框机，包括圆柱形锂电池上料通道、空胶框上料通道和满胶框下料通道和胶框定位装置，所述圆柱形锂电池上料通道的进料口处设置有圆柱形锂电池组件，所述圆柱形锂电池上料通道的出料口处设置有用于将圆柱形锂电池插入空胶框内的六轴机械手，所述空胶框上料通道和满胶框下料通道并列设置，空胶框上料通道的出料口处设置有用于将空胶框从空胶框上料通道放入胶框定位装置上的机械手夹取装置。

作为优选，圆柱形锂电池上料通道包括第一上料皮带线，所述第一上料皮带线依次设置有用于检测圆柱形锂电池是否到位的第一金属感应开关和第二金属感应开关、用于对圆柱形锂电池表面条形码的扫码机构、对圆柱形锂电池进行检测的检测机构、NG电池回收机构和良品电池上料机构。

作为优选，所述扫码机构包括用于计算圆柱形锂电池数量的第一光钎感应器和感应圆柱形锂电池是否到位的第三金属感应开关，所述第一光钎感应器和第三金属感应开关之间设置有扫码器，所述第一光钎感应器的下方设置有第一阻挡气缸，所述第三金属感应开关的下方设置有第二阻挡气缸，所述第一阻挡气缸与第一光钎感应器信号连接，所述第二阻挡气缸与所述第三金属感应开关信号连接。

作为优选，所述检测机构包括用于计算圆柱形锂电池数量的第二光钎感应器和感应圆柱形锂电池是否到位的第四金属感应开关，所述第二光钎感应器和第四金属感应开关之间设置有用于测试锂电池电压或内阻的探针和用于驱动探针进行检测动作的夹爪气缸，所述探针的下方还设置有第一顶升气缸，所述第二光钎感应器的下方设置有第三阻挡气缸，所述第四金属感应开关的下方设置有第四阻挡气缸，所述第二光钎感应器与第三阻挡气缸信号连接，所述第四金属感应开关与第四阻挡气缸信号连接。

作为优选，所述NG电池回收机构包括设置于检测机构旁侧的NG电池夹取机构和设置于NG电池夹取机构旁侧的NG电池储存盒，所述NG电池夹取机构包括第一夹爪、驱动第一夹爪转动的旋转气缸和驱动第一夹爪上下位移的第二顶升气缸，所述第一夹爪设置有若干个并排设置的第一下压气缸，所述第一下压气缸的活塞杆设置有第一电磁铁；所述NG电池储存盒内设置有第五金属感应开关。

作为优选，所述良品电池上料机构包括用于感应良品锂电池是否到位的第六金属感应开关和用于感应良品电池数量的第三光钎感应器，所述第六金属感应开关和第三光钎感应器之间设置有第三顶升气缸，所述第三顶升气缸的正上方设置有第二下压气缸，所述第三顶升气缸的侧面还设置有推料气缸；所述第三光钎感应器的下方设置有第五阻挡气缸，所述第五阻挡气缸与第三光钎感应器信号连接；所述良品电池上料机构还包括设置于第三顶升气缸左端的第六阻挡气缸，所述第六阻挡气缸与第六金属感应开关信号连接。

作为优选，所述胶框定位装置包括用于放置胶框的槽位，所述槽位的旁侧设置有用于夹紧定位胶框的第一夹紧机构和第二夹紧机构，所述第一夹紧机构和第二夹紧机构结构相同，所述第一夹紧机构包括夹紧气缸，所述夹紧气缸的活塞杆设置有第二夹爪；所述槽位还设置有用于感应槽位内是否放置有胶框第四光钎感应器。

作为优选，所述机械手夹取装置包括支架，所述支架设置有用于夹取胶框的机械手、用于驱动机械手沿Y轴纵向位移的第一驱动机构和用于驱动机械手沿Z轴上下位移的第二驱动机构。

作为优选，所述六轴机械手包括六轴驱动臂和电池夹取机构，所述电池夹取机构包括与六轴驱动臂驱动连接的连接板，所述连接板设置有若干个并列设置的电池卡位，所述电池卡位的一端设置有第三下压气缸，所述第三下压气缸的活塞杆连接有第二电磁铁。

本实用新型的有益效果：一种圆柱形锂电池自动装胶框机，包括圆柱形锂电池上料通道、空胶框上料通道和满胶框下料通道和胶框定位装置，所述圆柱形锂电池上料通道的进料口处设置有圆柱形锂电池组件，所述圆柱形锂电池上料通道的出料口处设置有用于将圆柱形锂电池插入空胶框内的六轴机械手，所述空胶框上料通道和满胶框下料通道并列设置，空胶框上料通道的出料口处设置有用于将空胶框从空胶框上料通道放入胶框定位装置上的机械手夹取装置，用于存放圆柱形锂电池的圆柱形锂电池组件通过圆柱形锂电池上料通道进行上料，空胶框上料通道进行空胶框的上料，机械手夹取装置将空胶框夹至胶框定位装置上，随后六轴机械手将位于圆柱形锂电池上料通道出料口处的圆柱形锂电池装入位于胶框定位装置上的空胶框内，待胶框内的圆柱形锂电池装满后，机械手夹取装置再将装满圆柱形锂电池的胶框夹至满胶框下料通道上进行下料或者传至下一工序，本实用新型实现自动将圆柱形锂电池装入胶框内，无需人工操作，提高生产效率、产品的稳定性和一致性、减少品质不良、降低生产成本。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图。

图2为本实用新型圆柱形锂电池上料通道的立体结构示意图。

图3为本实用新型检测机构的立体结构示意图。

图4为本实用新型NG电池回收机构的立体结构示意图。

图5为本实用新型良品电池上料机构的立体结构示意图。

图6为本实用新型胶框定位装置的立体结构示意图。

图7为本实用新型机械手夹取装置的立体结构示意图。

图8为本实用新型六轴机械手的立体结构示意图。

图9为本实用新型电池夹取机构的剖面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图1至附图9，以及具体实施方式对本实用新型做进一步地说明。

如图1所示，一种圆柱形锂电池自动装胶框机，包括圆柱形锂电池上料通道1、空胶框上料通道2和满胶框下料通道3和胶框定位装置4，所述圆柱形锂电池上料通道1的进料口处设置有圆柱形锂电池组件5，所述圆柱形锂电池上料通道1的出料口处设置有用于将圆柱形锂电池插入空胶框内的六轴机械手6，所述空胶框上料通道2和满胶框下料通道3并列设置，空胶框上料通道2的出料口处设置有用于将空胶框从空胶框上料通道2放入胶框定位装置4上的机械手夹取装置7。

本实施例用于存放圆柱形锂电池的圆柱形锂电池组件5通过圆柱形锂电池上料通道2进行上料，空胶框上料通道3进行空胶框的上料，机械手夹取装置7将空胶框夹至胶框定位装置4上，随后六轴机械手6将位于圆柱形锂电池上料通道1出料口处的圆柱形锂电池装入位于胶框定位装置4上的空胶框内，待胶框内的圆柱形锂电池装满后，机械手夹取装置7再将装满圆柱形锂电池的胶框夹至满胶框下料通道3上进行下料或者传至下一工序，本实用新型实现自动将圆柱形锂电池装入胶框内，无需人工操作，提高生产效率、产品的稳定性和一致性、减少品质不良、降低生产成本。

如图2所示，圆柱形锂电池上料通1道包括第一上料皮带线11，所述第一上料皮带线11依次设置有用于检测圆柱形锂电池是否到位的第一金属感应开关12和第二金属感应开关13、用于对圆柱形锂电池表面条形码的扫码机构14、对圆柱形锂电池进行检测的检测机构15、NG电池回收机构16和良品电池上料机构17，圆柱形锂电池进入圆柱形锂电池上料通1后，第一金属感应开关12和第二金属感应开关13感应到圆柱形锂电池后，第一上料皮带线11开始上料，圆柱形锂电池需要依次经过扫码、检测等工序。

所述扫码机构14包括用于计算圆柱形锂电池数量的第一光钎感应器141和感应圆柱形锂电池是否到位的第三金属感应开关142，所述第一光钎感应器141和第三金属感应开关142之间设置有扫码器143，所述第一光钎感应器141的下方设置有第一阻挡气缸144，所述第三金属感应开关142的下方设置有第二阻挡气缸145，所述第一阻挡气缸144与第一光钎感应器141信号连接，所述第二阻挡气缸145与所述第三金属感应开关142信号连接，第三金属感应开关142感应到圆柱形锂电池后，第三金属感应开关142发送信号给第二阻挡气缸145，第二阻挡气缸145升起进行挡料，第一光钎感应器141用于感应圆柱形锂电池的数量，当第一光钎感应器141感应到第一光钎感应器141与第三金属感应开关142之间的圆柱形锂电池的数量达到设定数量时，第一阻挡气缸144升起，用于与后续的电池进行分隔，扫码器143再对第一光钎感应器141与第三金属感应开关142之间的圆柱形锂电池进行扫码。

如图3所示，所述检测机构15包括用于计算圆柱形锂电池数量的第二光钎感应器151和感应圆柱形锂电池是否到位的第四金属感应开关152，所述第二光钎感应器151和第四金属感应开关152之间设置有用于测试锂电池电压或内阻的探针153和用于驱动探针153进行检测动作的夹爪气缸154，所述探针153的下方还设置有第一顶升气缸155，所述第二光钎感应器151的下方设置有第三阻挡气缸156，所述第四金属感应开关152的下方设置有第四阻挡气缸157，所述第二光钎感应器151与第三阻挡气缸156信号连接，所述第四金属感应开关152与第四阻挡气缸157信号连接，第四金属感应开关152感应到圆柱形锂电池后，第四阻挡气缸157升起进行挡料，第二光钎感应器151用于感应圆柱形锂电池的数量，当第二光钎感应器151感应到第二光钎感应器151与第四金属感应开关152之间的圆柱形锂电池的数量达到设定数量时，第三阻挡气缸156升起，用于与后续的电池进行分隔，第一顶升气缸155将第二光钎感应器151与第四金属感应开关152之间的圆柱形锂电池顶起，夹爪气缸154驱动探针153对第二光钎感应器151与第四金属感应开关152之间的圆柱形锂电池的电压或内阻与电池是否放反，如放反，则进入NG电池回收机构16，如无放反，则继续送料进入良品电池上料机构17，等待六轴机械手6夹走。

如图4所示，所述NG电池回收机构16包括设置于检测机构15旁侧的NG电池夹取机构和设置于NG电池夹取机构旁侧的NG电池储存盒161，所述NG电池夹取机构包括第一夹爪162、驱动第一夹爪162转动的旋转气缸163和驱动第一夹爪162上下位移的第二顶升气缸164，所述第一夹爪162设置有若干个并排设置的第一下压气缸165，所述第一下压气缸165的活塞杆设置有第一电磁铁；所述NG电池储存盒161内设置有第五金属感应开关166，待探针153检测完后，第二顶升气缸164首先驱动第一夹爪162下移，若干个第一下压气缸165位于检测完后电池的正上方，一个第一下压气缸165对应一个圆柱形锂电池，若有NG的圆柱形锂电池，则该圆柱形锂电池上方的第一下压气缸165驱动第一电磁铁下移吸取该圆柱形锂电池；如果无NG的圆柱形锂电池，则第一下压气缸165不工作；随后旋转气缸163驱动第一夹爪162转动90度至NG电池储存盒161处，将NG的圆柱形锂电池放入NG电池储存盒161内，NG电池储存盒161内的第五金属感应开关166感应到圆柱形锂电池后，会报警提醒操作员处理NG的圆柱形锂电池。

如图5所示，所述良品电池上料机构17包括用于感应良品锂电池是否到位的第六金属感应开关171和用于感应良品电池数量的第三光钎感应器172，所述第六金属感应开关171和第三光钎感应器172之间设置有第三顶升气缸173，所述第三顶升气缸173的正上方设置有第二下压气缸174，所述第三顶升气缸173的侧面还设置有推料气缸175；所述第三光钎感应器172的下方设置有第五阻挡气缸176，所述第五阻挡气缸176与第三光钎感应器172信号连接；所述良品电池上料机构17还包括设置于第三顶升气缸173左端的第六阻挡气缸177，所述第六阻挡气缸177与第六金属感应开关171信号连接，第六金属感应开关171感应到圆柱形锂电池后，第六阻挡气缸177工作，用于阻挡圆柱形锂电池进行传料，第三光钎感应器172用于感应圆柱形锂电池的数量，当圆柱形锂电池数量到达设定数量时，第五阻挡气缸176升起，用于与后续的电池进行分隔，随后，第三顶升气缸173将这些圆柱形锂电池顶起，第二下压气缸174下移配合第三顶升气缸173对这些圆柱形锂电池定位，随后，设置在第三顶升气缸173侧面并与第三顶升气缸173垂直设置的推料气缸175推动圆柱形锂电池，将这些圆柱形锂电池推入六轴机械手6的夹具内。

如图6所示，所述胶框定位装置4包括用于放置胶框的槽位41，所述槽位41的旁侧设置有用于夹紧定位胶框的第一夹紧机构42和第二夹紧机构43，所述第一夹紧机构42和第二夹紧机构43结构相同，所述第一夹紧机构42包括夹紧气缸421，所述夹紧气缸421的活塞杆设置有第二夹爪422，所述槽位41还设置有用于感应槽位41内是否放置有胶框第四光钎感应器44，机械手夹取装置7从空胶框上料通道2上将胶框夹至槽位41内，第四光钎感应器44感应到槽位41内有胶框后，第一夹紧机构42和第二夹紧机构43从两个方向对胶框进行夹紧定位。

如图7所示，所述机械手夹取装置7包括支架71，所述支架71设置有用于夹取胶框的机械手72、用于驱动机械手72沿Y轴纵向位移的第一驱动机构73和用于驱动机械手72沿Z轴上下位移的第二驱动机构74；空胶框上料时，第一驱动机构73驱动机械手72位移至空胶框上料通道2的出料口上方，第二驱动机构74驱动机械手72下移，夹起胶框，第二驱动机构74驱动机械手72上移复位，第一驱动机构73再驱动机械手72移至胶框定位装置4的槽位41上方，将胶框放入槽位41内；装满圆柱形锂电池的胶框下料时，第一驱动机构73驱动机械手72移至胶框定位装置4的槽位41上方，第二驱动机构74驱动机械手72下移，夹起胶框，第二驱动机构74再驱动机械手72上移复位，第一驱动机构73驱动机械手72位移至满胶框下料通道3的进料口上方，第二驱动机构74驱动机械手72下移，将装满圆柱形锂电池的胶框放置在满胶框下料通道3上进行下料。

如图8至图9所示，所述六轴机械手6包括六轴驱动臂61和电池夹取机构62，所述电池夹取机构62包括与六轴驱动臂61驱动连接的连接板621，所述连接板621设置有若干个并列设置的电池卡位622，所述电池卡位622的一端设置有第三下压气缸623，所述第三下压气缸623的活塞杆连接有第二电磁铁624，六轴驱动臂61用于驱动电池夹取机构62进行XYZ三轴运动及旋转运动，电池夹取机构62移动至良品电池上料机构17处，第三顶升气缸173侧面并与第三顶升气缸173垂直设置的推料气缸175推动圆柱形锂电池，将这些圆柱形锂电池推入电池卡位622内，第三下压气缸623驱动第二电磁铁624下移并吸附圆柱形锂电池，然后六轴驱动臂61驱动电池夹取机构62至胶框定位装置4内的胶框上方，对准胶框内用于放置圆柱形锂电池的槽位，第二电磁铁624失去磁力，圆柱形锂电池装入胶框内。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。