一种用于蓄电池盖的自动组装设备的制作方法

本发明涉及蓄电池生产领域，具体涉及一种用于蓄电池盖的自动组装设备。

背景技术

现有的agm蓄电池盖上的各零部件在组装时，多数是采用人工利用简易的夹具手动或半自动组装，不仅工作效率低，组装出来的蓄电池盖的质量不稳定、一致性差，而且劳动强度大，人工成本高，长期从事此工作还会危害操作人员的职业健康。

因此，现有技术有待提高和改进。

技术实现要素：

本申请旨在提供一种用于蓄电池盖的自动组装设备，以代替人工组装蓄电池盖。

本申请提供了一种用于蓄电池盖的自动组装设备，包括：

机架；

阵列分布在所述机架上的：

提手装配工位，其设有用于将提手安装在蓄电池盖的提手安装位上的提手装配装置；

堵头装配工位，其设有用于将堵头安装在蓄电池盖的堵头安装孔内的堵头装配装置；以及

气密性检测工位，其设有用于对装配后的堵头的气密性进行检测的气密性检测装置；

设置在所述机架上的传输装置，所述传输装置上设置有用于定位蓄电池盖的定位机构；所述传输装置用于将定位机构传输至各个工位。

所述的自动组装设备，其中，还包括上下料工位；所述上下料工位、提手装配工位、堵头装配工位和气密性检测工位圆周阵列；所述定位机构设置有四个，四个所述定位机构圆周阵列；所述传输装置为旋转分度装置，其用于在每旋转一次时、使四个所述定位机构分别对应一个工位。

所述的自动组装设备，其中，所述旋转分度装置包括：分度盘，设置在所述分度盘下方的凸轮分割器，以及与所述凸轮分割器的输入轴传动连接的驱动电机；四个所述定位机构等分阵列的设置在所述分度盘的圆周上；所述驱动电机用于给所述凸轮分割器提供动力；所述凸轮分割器用于在所述驱动电机的带动下，间隔一定时间的驱动所述分度盘旋转一次，以使四个所述定位机构分别对应一个工位。

所述的自动组装设备，其中，所述定位机构包括：用于将堵头导向至所述堵头安装孔的导向槽；所述导向槽的一端朝向所述堵头安装孔。

所述的自动组装设备，其中，所述堵头装配装置包括：至少一个用于供应堵头的震动料斗，用于传送堵头的送料轨道，以及用于将堵头压装至所述堵头安装孔内的堵头压装机构；所述送料轨道的入口用于连接所述震动料斗，出口用于将堵头输出到所述导向槽内；所述堵头压装机构固定在所述机架上，其包括：可沿所述导向槽的轴线方向往复移动的压块，和用于给所述压块提供动力的压块驱动组件；所述压块驱动组件驱动所述压块沿所述导向槽的轴线方向移动，以将位于所述导向槽上的堵头压装至所述堵头安装孔内。

所述的自动组装设备，其中，所述定位机构还包括具有传递通道的传递块；所述传递通道的入口朝向送料轨道的出口，用于接收堵头；所述传递通道的出口朝向所述导向槽，使堵头落入所述导向槽内；所述堵头装配装置还包括：用于启动或停止堵头从送料轨道到传递通道的传输的传递机构；所述传递机构包括：设置在所述送料轨道出口或传递通道入口的挡块，以及用于驱动所述挡块封堵所述送料轨道出口或传递通道入口、离开所述送料轨道出口或传递通道的入口的挡块驱动组件。

所述的自动组装设备，其中，所述提手装配装置包括：提手压装机构；所述提手压装机构包括：固定座、第一压板、第二压板、以及至少一个用于驱动所述第一压板和第二压板相向运动以压装提手的压板驱动组件，所述压板驱动组件固定在所述固定座上。

所述的自动组装设备，其中，所述提手装配装置还包括：用于驱动所述压装机构靠近或远离所述蓄电池盖上的提手安装位的压装驱动机构。

所述的自动组装设备，其中，所述气密性检测装置包括：用于夹持所述堵头安装孔两端的夹持机构，以及设置在所述夹持机构上、用于封堵和检测所述堵头安装孔的气密性的检测机构；所述夹持机构包括第一夹爪、第二夹爪以及用于驱动所述第一夹爪和第二夹爪相向运动以夹持或松开所述堵头安装孔的夹爪驱动组件；所述检测机构包括：设置在所述第一夹爪或所述第二夹爪上、用于封堵所述堵头安装孔一端的封堵件，以及设置在所述第二夹爪或所述第一夹爪上的通气孔和通气嘴；所述通气孔用于与堵头连通；所述通气嘴的出口与通气孔连通，所述通气嘴的入口用于外接供气设备。

所述的自动组装设备，其中，所述气密性检测装置还包括：用于给所述通气嘴供气的供气设备，用于检测通气孔的气压的气压检测模块，以及与气压检测模块电连接的处理模块；处理模块用于根据供气设备供气时气压检测模块检测的气压，以及供气停止并保压一定时间后气压检测模块检测的气压来判断堵头气密性是否合格。

本发明的有益效果是：

本发明提供一种用于蓄电池盖的自动组装设备，包括：机架；阵列分布在所述机架上的：提手装配工位，其设有用于将提手安装在蓄电池盖的提手安装位上的提手装配装置；堵头装配工位，其设有用于将堵头安装在蓄电池盖的堵头安装孔内的堵头装配装置；以及气密性检测工位，其设有用于对装配后的堵头的气密性进行检测的气密性检测装置；设置在所述机架上的传输装置，所述传输装置上设置有用于定位蓄电池盖的定位机构；所述传输装置用于将定位机构传输至各个工位。本设备实现了全自动组装动作，将人工手工装配蓄电池盖零件的动作转化为自动化装配，提高了生产效率，进一步的节省了生产成本。

附图说明

图1为本发明提供的用于蓄电池的自动组装设备的立体图；

图2为本发明提供的用于蓄电池的自动组装设备的俯视图；

图3为本发明提供的用于蓄电池的自动组装设备中的输入装置的立体图一；

图4为本发明提供的用于蓄电池的自动组装设备中的输入装置的立体图二；

图5为本发明提供的用于蓄电池的自动组装设备中的输入装置的立体图三；

图6为图5的局部放大示意图；

图7为图5的俯视图；

图8为本发明提供的用于蓄电池的自动组装设备中的堵头装配装置的立体图一；

图9为本发明提供的用于蓄电池的自动组装设备中的堵头装配装置的立体图二；

图10为图9的局部放大示意图；

图11为本发明提供的用于蓄电池的自动组装设备中的提手装配装置的立体图；

图12为本发明提供的用于蓄电池的自动组装设备中的气密性检测装置的立体图；

图13为本发明提供的气密性检测装置中的夹持机构和检测机构的结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

本实施例提供了一种用于蓄电池盖的自动组装设备，该组装设备借鉴全自动焊接及全自动组装测试生产线的工作原理，采用四工位分度盘，在四工位分度盘的圆周上等分设置四个定位蓄电池盖的定位机构，在四工位分度盘的外围圆周上等分设置四个工位，每个工位对应进行不同的工作。该四工位分度盘每旋转一次，四个定位机构分别各对应一个工位，在每个对应的工位上进行相应的组装或测试工作，即可完成对蓄电池盖的自动组装和测试，代替人工手工的组装，提高了产品的组装质量，降低了人工成本，并且提高了生产效率。

参见图1和图2所示，本实施例所提供的用于蓄电池盖的自动组装设备包括：机架100，设置在该机架100上的上下料工位10、提手装配工位30、堵头装配工位50、气密性检测工位70、传输装置80，以及设置在提手装配工位30上的提手装配装置20，设置在堵头装配工位50上的堵头装配装置40，设置在气密性检测工位70上的气密性检测装置60。上下料工位10用于对蓄电池盖进行取放的动作，其可以是人工完成，也可以是通过机械手等完成；提手装配装置20用于将提手安装在蓄电池盖的提手安装位上；堵头装配装置40用于将堵头安装在蓄电池盖的堵头安装孔内；气密性检测装置60用于对装配后的堵头的气密性进行检测。传输装置80上设置有用于定位蓄电池盖的定位机构81，该传输装置80用于将定位机构81传输至各个工位上。

具体的，定位机构81的初始位置位于上下料工位10处，在该工位上定位蓄电池盖，传输装置80传输一次，将蓄电池盖传输至提手装配工位30，该工位上的提手装配装置20将提手装配到位；传输装置80再传输一次，将蓄电池盖传输至堵头装配工位50，该工位上的堵头装配装置40将堵头装配到位；传输装置80继续传输一次，将蓄电池盖传输至气密性检测工位70，该工位上的气密性检测装置60对装配后的堵头的气密性进行检测；传输装置80再继续传输一次，将蓄电池传输至上下料工位10，在该工位上可由人工对蓄电池盖进行取放动作，也可由现有的机械手完成；再将装配和测试完成后的蓄电池盖取走后，重新放入新的蓄电池盖，再依次循环对蓄电池盖的组装和测试工作，实现了自动化生产的功能。

在一实施例中，各个工位按照上下料工位10、提手装配工位30、堵头装配工位50以及气密性检测工位70的顺序排布，堵头装配好后才能对堵头的气密性进行检测，因此，对于各个工位的排布顺序只需限定气密性检测工位70设置在堵头装配工位50之后即可。

本实施例中，继续参见图1和图2所示，上下料工位10、提手装配工位30、堵头装配工位50以及气密性检测工位70是阵列的分布在机架100的四个侧面上的，在对应的工位上分别设置提手装配装置20、堵头装配装置40以及气密性检测装置60，以对蓄电池盖进行相应的装配和测试。在上一个蓄电池盖进行完装配和测试工作后，传输装置80将该上一个蓄电池盖传输至上下料工位10处，并对该上一个蓄电池盖进行下料动作，下料完成后，重新在定位机构81上定位下一个蓄电池盖，很显然，该实施方式是一次只对一个蓄电池盖进行装配、测试和上下料动作。

因此，为提高本自动组装设备的生产效率，本实施例中的定位机构81设置有四个，四个定位机构81圆周阵列的设置在传输装置80上，并且，上下料工位10、提手装配工位30、堵头装配工位50以及气密性检测工位70同样以圆周阵列的方式分布在机架100上。

在一实施例中，上下料工位10、提手装配工位30、堵头装配工位50以及气密性检测工位70可以是呈流水线式的方式依次设置在机架100上的，传输装置80可以是类似于皮带传输的装置，将定位机构81上定位的蓄电池盖依次传递再进行装配、测试和上下料工作。

在一实施例中，该机架100为框架结构，在框架结构的主体上设置有可开合的门101和配电箱102，开合的门101用于日常维护的使用，配电箱102用于为各装置供电使其运转。

本实施例中，传输装置80为旋转分度装置，本旋转分度装置用于在每旋转一次时、使四个定位机构81分别对应一个工位，以同时对四个蓄电池盖进行相应的动作。

具体的，参见图3和图4所示，本旋转分度装置包括：分度盘801，凸轮分割器802，以及驱动电机803。凸轮分割器802设置在分度盘801的下方，驱动电机803通过固定板804固定在凸轮分割器802的下方。凸轮分割器802的输入轴的一端与驱动电机803传动连接，分度盘801固定在凸轮分割器803的输出轴上，驱动电机803用于给凸轮分割器802提供动力，凸轮分割器802用于在驱动电机803的带动下，间隔一定时间的带动分度盘801旋转一次，以使四个定位机构81分别对应一个工位，从而可以实现同时对四个蓄电池盖进行相应的装配、检测和上下料等动作。该一定时间即为进行相应的装配、检测和上下料等动作的时间。

在一实施例中，凸轮分割器802输入轴的一端和驱动电机803的电机轴上分别安装皮带轮，二者之间通过皮带传动的方式传动连接。当然，在其他实施例中，也可为齿轮等传动连接方式。

在一实施例中，为实现凸轮分割器802间隔一定时间的旋转，在凸轮分割器802输入轴的另一端套接一隔套8022，在该隔套8022上设置标签，并且在正对于该隔套8022的方向设置光电传感器8021，该光电传感器8021用于检测隔套8022上的标签，以控制凸轮分割器802间隔一定时间的旋转一次。当然，在其他实施例中，也可在凸轮分割器802输入轴的另一端安装编码器、旋转变压器等用来控制凸轮分割器802间隔一定时间的旋转。

参见图5所示，本定位机构81包括：用于定位蓄电池盖短边的短边定位组件811，和用于定位蓄电池盖长边的长边定位组件812。该短边定位组件811可沿蓄电池盖的长度方向往复移动，该长边定位组件812可沿蓄电池盖的宽度方向往复移动。即短边定位组件811可在蓄电池盖的长度方向上进行调节，而长边定位组件812可在蓄电池盖的宽度方向上进行调节，从而可适应不同大小的蓄电池盖。

具体的，参见图6和图7所示，长边定位组件812包括分别位于蓄电池盖一侧长边和另一侧长边外侧的第一定位条8121和第二定位条8122，第一定位条8121固定在分度盘801上的边缘，第二定位条8122设置在分度盘801上靠近其中心的位置。由于本实施例中的定位机构81设置有四个，并且四个定位机构81是以圆周等分阵列的方式分布在分度盘801上的，因此，四个第一定位条8121均位于分度盘801的边缘，四个第二定位条8122在分度盘801上形成口字型。并且，第一定位条8121和第二定位条8122中的其中一个或两个可沿蓄电池盖的宽度方向进行调节。

短边定位组件811设置有两个，两个短边定位组件分别位于蓄电池盖的两个短边上，在此以其中一个短边定位组件为例进行说明。该短边定位组件811包括：第一定位块8111和第二定位块8112，在第一定位块8111和第二定位块8112上分别设置长条形沉孔，在分度盘801上对应安装第一定位块8111和第二定位块8112的安装位置上设置螺纹孔，紧固螺钉穿过该长条形沉孔固定在螺纹孔上以将第一定位块8111和第二定位块8112进行固定，当需要调节第一定位块8111和第二定位块8112相对于蓄电池盖短边之间的距离时，只需拧松紧固螺钉紧，沿长条形沉孔的位置移动定位块即可。

在一实施例中，也可只设置一个可沿蓄电池盖长度方向往复移动的定位块，同样可以对蓄电池盖的短边进行夹紧定位。

在另一实施例中，为实现对短边定位组件811的快速调节，也可在第一定位块8111和第二定位块8112远离蓄电池盖短边的一端设置弹性件和固定弹性件的固定座，该弹性件的一端抵顶在两个定位块的一端，该弹性件的另一端固定在固定座上，当需要调节第一定位块8111和第二定位块8112相对于蓄电池盖短边之间的距离时，只需向远离蓄电盖的方向推动两个定位块即可，松开后即可将蓄电池盖的两个短边夹紧。

继续参见图6和图7所示，短边定位组件811设置在蓄电池盖的短边上，在该短边定位组件811上设置中心线经过堵头安装孔中心的导向槽8115，该导向槽8115用于将堵头导向至堵头安装孔，该导向槽8115的一端朝向堵头安装孔。在安装第一定位块8111和第二定位块8112时，两个定位块之间间隔一定间隙，并在两个定位块间隔的相对面上设置弧形槽，两个弧形槽均分别沿各自定位块的长度方向延伸，从而形成该导向槽8115。

参见图8所示，堵头装配装置40包括：至少一个震动料斗41、送料轨道42以及堵头压装机构43，震动料斗41用于供应堵头，送料轨道42用于传送堵头，堵头压装机构43用于将堵头压装至蓄电池盖上的堵头安装孔内。送料轨道42的入口用于连接震动料斗41，送料轨道42的出口用于将堵头输出到导向槽8115内。由于蓄电池盖的两个短边上均安装有堵头，因此震动料斗41设置有两个，两个震动料斗41上均连接有送料轨道42。送料轨道42的一端连接震动料斗42，另一端连接导向槽8115。即送料轨道42的入料口与震动料斗41的出料口连接，送料轨道42的出料口与导向槽8115连接。

参见图9所示，本堵头压装机构43固定在机架100上，其不随分度盘801的旋转而旋转，该堵头压装机构43包括：压块431和压块驱动组件432，该压块431可沿导向槽8115的轴线方向往复移动，该压块驱动组件432用于给压块431提供动力，以驱动压块431沿导向槽8115的轴线方向移动，将位于导向槽8115上的堵头压装至堵头安装孔内。

本实施例中，压块驱动组件432位于分度盘801的下方，其包括：压板4321和驱动气缸4322。而压块431位于导向槽8115上，因此在分度盘802上开设有贯穿其厚度方向的长条孔8117，该长条孔8117与导向槽8115相通。连接板穿过长条孔8117，其上端与压块431连接，下端与与压块驱动组件432连接。驱动气缸4322驱动压板4321移动以带动连接板433移动，从而带动压块431向堵头安装孔的方向移动。而压块431在移动后需要回位，因此在分度盘的下方还设置有回位机构434，该回位机构434包括：支杆4341，套接在支杆4341上的弹簧4342，以及用来固定支杆4341的固定架4343。连接板433可滑动的设置在该支杆上，弹簧的一端抵顶于连接板433上，另一端设置在固定架4343上，该固定架4343固定在分度盘801的下方。该回位机构434同样是不随分度盘的转动而转动的。

进一步的，继续参见图6所示，在导向槽8115靠近蓄电池盖的一端上设置有第一凸台8113和第二凸台8114，第一凸台8113和第二凸台8114分别设置在第一定位块8111和第二定位块8112上，其用于在堵头靠近堵头安装孔时，堵头由于收到压块431的挤压会产生一个横向方向上的位移，两个凸台限制了其横向方向上的位移，进一步的提高了装配堵头的精度。

本实施例中，震动料斗41是一种自动组装或自动加工机械的辅助送料设备，该震动料斗可以将堵头有序的排列出来，配合个堵头装配装置40将堵头安装在堵头安装孔内，并且，该震动料斗可以按照堵头安装的要求(堵头上的滤气片位于堵头的一端，应使该滤气片朝向堵头安装孔)，将堵头呈统一状态进行传送，使得堵头准确的输送到导向槽8115上。

在一实施例中，对于堵头按照统一的方向进行传送，可在震动料斗上设置用于分选堵头的分选装置，该分选装置按照堵头上的滤气片朝向堵头安装孔的方向分选堵头，将分选后的堵头传递到送料轨道42的入料口处。

当然，在其他实施例中，不对堵头的安装方向有要求，或者滤气片位于堵头的中心位置，则可不设置分选装置。

继续参见图6所示，进一步的，本定位机构81还包括具有传递通道的传递块8116，传递通道的入口朝向送料轨道42的出口，用于接收堵头；传递通道的出口朝向导向槽8115，使堵头落入导向槽8115内。

本堵头装配装置40还包括：传递机构44，该传递机构44设置在在送料轨道42的出口与导向槽8115之间。结合图10所示，该传递机构44包括：设置在送料轨道42的出口或传递通道的入口的挡块441，以及用于驱动挡块441封堵送料轨道42的出口或传递通道8115的入口、离开送料轨道42的出口或传递通道8115的入口的挡块驱动组件442。挡块驱动组件442通过固定座443固定在送料轨道42上，传递块8116上的传递通道的出口朝向导向槽8115，挡块驱动组件442用于驱动挡块441间歇的升降，间歇的阻挡堵头以一个一个的传递堵头。

参见图11所示，本提手装配装置20包括：压装机构21和压装驱动机构22。压装驱动机构22用于驱动压装机构21靠近或远离蓄电池盖上的提手安装位，压装机构21用于在靠近提手安装位上后，将提手压装到提手安装位上，该压装过程中，提手是预装在提手安装位上的。

本实施例中，压装机构21包括：固定座211、第一压板212、第二压板213、以及至少一个压板驱动组件214，压板驱动组件214用于驱动第一压板212和第二压板213相向运动以压装提手，压板驱动组件214固定在固定座211上。压板驱动组件214设置有两个，两个驱动组件分别驱动一个压板，并且两个驱动组件是安装在固定座211内的，两个压板分别通过固定轴固定在固定座211外，在固定座211上开设有适于固定轴穿过的通孔，并且该固定轴可沿通孔的轴线方向往复移动。

参见图12所示，气密性检测装置60包括：夹持机构61和检测机构62，该夹持机构61用于夹持堵头安装孔的两端，该检测机构62设置在夹持机构61上、用于封堵和检测堵头安装孔的气密性。

参见图13所示，夹持机构61包括：第一夹爪611、第二夹爪612以及夹爪驱动组件613，该夹爪驱动组件613用于驱动第一夹爪611和第二夹爪612相向运动以夹持或松开堵头安装孔。检测机构62包括：封堵件621，通气嘴622以及通气孔(图中未示出)。该封堵件621设置在第一夹爪611或第二夹爪612上，其用于封堵堵头安装孔的一端；该通气嘴622和通气孔设置在第二夹爪612或第一夹爪611上，通气孔用于与堵头连通，通气嘴622的出口与通气孔连通，通气嘴的入口用于外接供气设备。

进一步的，本气密性检测装置60还包括：用于给通气嘴供气的供气设备，用于检测通气孔的气压的气压检测模块，以及与气压检测模块电连接的处理模块。该处理模块用于根据供气设备供气时气压检测模块检测的气压，以及供气停止并保压一定时间后气压检测模块检测的气压来判断堵头气密性是否合格。

具体的，该检测机构62是利用压差法对堵头的气密性进行检测。通气嘴622的进气端外接供气设备，通气嘴622的出气端用于通过通气孔向封堵后的堵头安装孔内通入一定压力值的气压，气压检测模块检测该气压为第一压力值，在保压一定时间后，气压检测模块加测封堵后的安装孔内的气压值为第二压力值，处理模块根据第一压力值与第二压力值计算其压力差值，并根据该压力差值判断堵头气密性是否合格，即根据该压力差值是否在预设阈值范围内来判断堵头气密性是否合格。

继续参见图12所示，本气密性检测装置60还包括：升降驱动机构63和夹爪定位机构64，升降驱动机构63用于驱动夹持机构61靠近或远离堵头安装孔，夹爪定位机构64用于对夹持机构61进行定位。该升降驱动机构63包括：升降驱动组件631以及滑动组件632，夹持机构61安装在滑动组件632上。

夹爪定位机构64包括：设置在升降驱动组件63动力端的安装座641，位于安装座641内的螺杆642，用于固定夹爪驱动组件613的夹爪驱动组件安装座(图中未示出)，以及用于调节螺杆642的手柄643；夹爪驱动组件安装座643与螺杆642之间螺接，以对夹持机构61进行定位。

综上所述，本申请所提供的用于蓄电池盖的自动组装设备，实现了全自动组装动作，将人工手工装配蓄电池盖零件的动作转化为自动化装配，提高了生产效率，进一步的节省了生产成本。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。