一种自动化上料装置及蓄电池生产系统的制作方法

本申请涉及机器自动化技术领域，尤其涉及一种自动化上料装置及蓄电池生产系统。

背景技术：

随着蓄电池行业不断发展，要求生产设备自动化升级改造，降低人工成本。传统方式采用人工上盖，效率低同时电池质量难以保持一致。

技术实现要素：

本申请的目的之一在于提供一种自动化上料装置及蓄电池生产系统，此自动化上料装置旨在解决现有技术中给电池上盖的效率低的问题。

为实现上述目的，本申请的技术方案是：

一种自动化上料装置，用于给电池安装上盖，包括：

用于输送所述电池的输送机构；

用于传送所述上盖的支撑机构，多个所述上盖可移动地设置在所述支撑机构上；

用于将所述上盖放置于所述电池上的抓取机构；以及

驱动机构，所述驱动机构与所述抓取机构传动连接，所述驱动机构能够驱动所述抓取机构抓取所述上盖。

根据本申请的非限制性的实施例可知，将电池放置在输送机构上，通过输送机构对多个电池进行流水线式的运输；将多个上盖可移动地设置在支撑机构上，当上盖移动到预定位置时，启动驱动机构，其带动抓取机构进行移动，将上盖抓取到电池上，进而进行下一次的上盖的抓取和电池的安装。

另外，根据本申请实施例的自动化上料装置，还具有如下附加的技术特征：

作为本申请的一种技术方案，所述输送机构包括：

输送机架；

用于输送所述电池的传送组件，所述传送组件安装在所述输送机架上，所述电池可移动地设置在所述传送组件上；以及

用于对所述电池进行定位的定位组件，所述定位组件安装在所述输送机架上。

根据本申请的非限制性的实施例可知，启动传送组件，其带动电池在输送机架上进行移动；当电池移动到预设位置时，启动定位组件，定位组件伸出对电池的两侧进行夹紧定位，进而进行下一步的操作。

作为本申请的一种技术方案，所述传送组件包括驱动器、至少一个传送链条以及多个双链轮滚筒；所述传送链条沿所述输送机架的长度方向布置在所述输送机架上；所述双链轮滚筒的一端穿过所述传送链条并可转动地安装在所述输送机架的一侧壁上，另一端可转动地安装在所述输送机架的另一相对的侧壁上；所述驱动器与所述传送链条传动连接。

根据本申请的非限制性的实施例可知，当启动驱动器时，其带动传送链条在输送机架上进行循环移动，从而带动双链轮滚筒进行转动，进而带动电池在输送机架上进行输送。

作为本申请的一种技术方案，所述定位组件包括多个阻挡气缸、多个定位气缸、多个第一传感器以及第一控制器；多个所述第一传感器、多个所述阻挡气缸分别间隔地安装在所述输送机架的一侧上，多个所述定位气缸分别间隔地安装在所述输送机架的另一侧上；所述第一传感器分别与所述电池、所述第一控制器电连接，所述第一控制器分别与所述阻挡气缸、所述定位气缸电连接，所述第一传感器用于感应所述电池并将感应信号传输给所述第一控制器，所述第一控制器用于控制所述阻挡气缸、所述定位气缸的启动或者关闭，并对所述电池进行定位。

根据本申请的非限制性的实施例可知，当后一个第一传感器感应到后一个电池时，其将感应到的信号发送给第一控制器，第一控制器指示第一个阻挡气缸对前一个电池的后侧进行阻挡；当第二个第一传感器感应到前一个电池时，其将感应到的信号发送给第一控制器，第一控制器指示第二个阻挡气缸对电池的前侧进行阻挡；同时，第一控制器指示定位气缸对电池的侧壁进行定位阻挡，进而电池被阻挡气缸和定位气缸阻挡定位住，然后进行下一步的操作。

作为本申请的一种技术方案，所述支撑机构包括环形基座、传输机以及多个载板；所述载板安装在所述环形基座上，多个所述上盖设置在所述载板上；所述传输机与所述载板传动连接，用于驱动所述载板在所述环形基座上移动。

根据本申请的非限制性的实施例可知，启动传输机时，其带动载板在环形基座上进行移动，进而带动上盖在环形基座上移动到预定的位置上。

作为本申请的一种技术方案，所述传输机包括输送组件、多个第二传感器、第二控制器以及升降组件；所述输送组件可移动地安装在所述环形基座上，多个所述载板安装在所述输送组件上；所述升降组件与所述载板传动连接，能够驱动所述载板升降；所述第二传感器分别与所述载板、所述第二控制器电连接，所述第二传感器用于感应所述载板并将感应信号输送给所述第二控制器；所述第二控制器与所述升降组件电连接，用于控制所述升降组件启动或者关闭。

根据本申请的非限制性的实施例可知，带有多个上盖的载板在环形流水线上(输送组件上)碰到第二传感器之后停止运动，第二传感器将采集到的感应信号传输给第二控制器，第二控制器给升降组件发送升降指示，指示升降组件上升并且提升载板。

作为本申请的一种技术方案，所述抓取机构包括：

连接架，所述连接架铰接于所述驱动机构；

用于抓取所述上盖的第一手抓组件，所述第一手抓组件连接于所述连接架的一侧；

用于抓取所述上盖的第二手抓组件，所述第二手抓组件连接于所述连接架的另一侧；以及

用于夹紧所述上盖的夹紧组件，所述夹紧组件连接于所述连接架。

根据本申请的非限制性的实施例可知，启动抓取机构抓取产品后摆动气缸动作，抓取气缸松开，上盖自动落下至放平，抓取气缸和夹紧气缸动作，进行对中定位，再次抓取上盖，驱动机构将上盖放在定位好的电池上，由带弹簧的压板微小力度向下压，夹紧气缸松开上盖，驱动机构回到上料工位，等待抓取下一个上盖，直至此载板上的上盖空载后，环形流水线再次移动下一个带上盖的载板，循环搬运上盖，通过手动调整载板上的定位柱位置来适应不同产品的尺寸。在技术方案中，采用流水线对电池进行定位，驱动机构驱动抓取机构的抓手完成抓取、定位以及再次抓取动作，减少了硬件的反复投入，降低了使用成本。

作为本申请的一种技术方案，所述夹紧组件包括驱动气缸、第一夹板以及第二夹板，所述驱动气缸安装在所述连接架的底部，所述第一夹板和所述第二夹板分别连接于所述驱动气缸的两端。

根据本申请的非限制性的实施例可知，启动夹紧组件之后，驱动气缸驱动第一夹板和第二夹板移动开来，分别夹紧在上盖的两个侧壁上，进而将上盖进行夹紧，进行下一步的动作。

作为本申请的一种技术方案，所述驱动机构包括底座以及机械调节器，所述机械调节器安装于所述底座上，所述抓取机构与所述机械调节器铰接。

根据本申请的非限制性的实施例可知，当启动机械调节器之后，其带动抓取机构进行移动并对上盖进行抓取动作。

一种蓄电池生产系统，所述蓄电池生产系统包括以上所述的自动化上料装置。

根据本申请的非限制性的实施例可知，具有自动化上料装置的蓄电池生产系统，结构简单且操作灵活便捷，能够极大地节省人力物力，降低整个系统的生产成本。该套机构相对比较成熟，功能强大，可调整性强，能够快速准确地满足客户功能，柔性自动化程度高，维修成本低。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的自动化上料装置的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的自动化上料装置的第一角度结构示意图；

图3为本申请实施例提供的自动化上料装置的第二角度结构示意图；

图4为本申请实施例提供的自动化上料装置的第三角度结构示意图；

图5为本申请实施例提供的输送机构的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的输送机构的第一角度结构示意图；

图7为本申请实施例提供的支撑机构的结构示意图；

图8为本申请实施例提供的抓取机构的结构示意图；

图9为本申请实施例提供的抓取机构的第一角度结构示意图；

图10为本申请实施例提供的驱动机构的结构示意图；

图11为本申请实施例提供的升降组件的结构示意图。

图标：1-自动化上料装置；2-输送机构；3-支撑机构；4-抓取机构；5-驱动机构；6-输送机架；7-传送组件；8-定位组件；9-驱动器；10-传送链条；11-双链轮滚筒；12-阻挡气缸；13-定位气缸；14-第一传感器；16-环形基座；18-载板；20-升降组件；21-连接架；22-第一手抓组件；23-第二手抓组件；24-夹紧组件；25-驱动气缸；26-第一夹板；27-第二夹板；28-底座；29-机械调节器。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和展示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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；可以是直接相连，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，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例：

本实施例提供一种蓄电池生产系统，其包括自动化上料装置1，该系统结构简单且操作灵活便捷，能够极大地节省人力物力，降低整个系统的生产成本。同时，该套机构相对比较成熟，功能强大，可调整性强，能够快速准确地满足客户功能，柔性自动化程度高，维修成本低。

自动化上料装置1具体结构如下文所阐述。

请参照图1，配合参照图2至图4，该自动化上料装置1可以用于给电池安装上盖，包括用于输送电池的输送机构2、用于传送上盖的支撑机构3、用于将上盖放置于电池上的抓取机构4以及驱动机构5；其中，多个上盖可移动地设置在支撑机构3上，驱动机构5与抓取机构4传动连接，当上盖移动到靠近抓取机构4的位置时，启动驱动机构5和抓取机构4，驱动机构5驱动抓取机构4进行移动到靠近上盖的位置处，抓取机构4从而开始抓取上盖，并将上盖抓取放置在电池上，从而完成整个给电池安装上盖的动作。

将电池放置在输送机构2上，通过输送机构2对多个电池进行流水线式的运输；将多个上盖可移动地设置在支撑机构3上，当上盖移动到预定位置时，启动驱动机构5，其带动抓取机构4进行移动，将上盖抓取到电池上，进而进行下一次的上盖的抓取和电池的安装。

请参照图5，配合参照图1和图6，输送机构2包括输送机架6、用于输送电池的传送组件7以及用于对电池进行定位的定位组件8；其中，传送组件7安装在输送机架6上，多个电池可移动地设置在传送组件7上，定位组件8安装在输送机架6上。

当启动传送组件7时，其带动电池在输送机架6上进行移动；当电池移动到预设位置时，启动定位组件8，定位组件8伸出对电池的两侧进行夹紧定位，进而进行下一步的操作。

需要说明的是，在本实施例中，该输送机架6由40mm×40mm的方钢焊接喷漆而制成，同样适用于其他尺寸和铝型材。

优选的是，该输送机由不锈钢基材和不锈钢滚筒组装，两侧带流利条或福来轮，也可以更换成链板输送线等其他的输送方式，并不仅仅局限于本实施例中的输送方式。

可选地，传送组件7包括驱动器9、两个传送链条10以及多个双链轮滚筒11；输送机架6具有相对的第一侧支架和第二侧支架，第一侧支架和第二侧支架均成u字型开口，且二者的开口方向相向设置。该两个传送链条10可循环转动地沿输送机架6的长度方向布置在第一侧支架的内壁上；第一侧支架和第二侧支架上均开设有多个与双链轮滚筒11配合设置的安装孔，多个双链轮滚筒11间距相同且处于同一高度上的均匀排列，双链轮滚筒11的一端穿过传送链条10并可转动地安装在第一侧支架的安装孔中，另一端可转动地安装在输送机架6的另一相对的第一侧支架的安装孔中。同时，驱动器9与传送链条10传动连接，其能够驱动传送连接在第一侧支架上循环转动，并传送多个电池。

需要说明的是，在本实施例中，该驱动器9采用的是电机，其安装在输送机架6的一侧壁上，通过电机的传动轴上连接有一能够自转的胀盘空心轴，该胀盘空心轴的一端上套接有转动链轮，该转动链轮通过链条与两个传送链条10传动连接，进而当启动电机进行转动时，其带动转动链轮进行转动，进而驱动传送链条10进行循环往复地转动，从而带动整个输送机构2运转。在其他的实施例中，也可以采用齿轮连接或者液压驱动等的驱动方式进行驱动，并不仅仅局限于本实施例中的驱动结构。

当启动驱动器9时，其带动传送链条10在输送机架6上进行循环移动，从而带动双链轮滚筒11进行转动，进而带动电池在输送机架6上进行输送。

可选地，定位组件8包括多个阻挡气缸12、多个定位气缸13、多个第一传感器14以及第一控制器；多个第一传感器14、多个阻挡气缸12分别依次间隔地安装在输送机架6的一侧上，即以第一传感器14、阻挡气缸12、第一传感器14、阻挡气缸12这种循环间隔的方式进行排列分布在输送机架6上；多个定位气缸13分别间隔地安装在输送机架6的另一侧上；第一传感器14分别与电池、第一控制器电连接，第一控制器分别与阻挡气缸12、定位气缸13电连接，第一传感器14用于感应电池并将感应信号传输给第一控制器，第一控制器用于控制阻挡气缸12、定位气缸13的启动或者关闭，并对电池进行定位。

当后一个第一传感器14感应到后一个电池时，其将感应到的信号发送给第一控制器，第一控制器指示第一个阻挡气缸12对前一个电池的后侧进行阻挡；当第二个第一传感器14感应到前一个电池时，其将感应到的信号发送给第一控制器，第一控制器指示第二个阻挡气缸12对电池的前侧进行阻挡；同时，第一控制器指示定位气缸13对电池的侧壁进行定位阻挡，进而电池被阻挡气缸12和定位气缸13阻挡定位住，然后进行下一步的操作。

需要说明的是，在本实施例中，该多个第一传感器14和第一控制器采用的是西克光电开关组合的结构，并且第一控制器采用的是plc控制器+电磁阀的结构形式进行控制；在其他的实施例中，该第一传感器14和第一控制器也可以采用其他的控制结构，并不仅仅局限于本实施例中的结构形式。

请参照图7，配合参照图1，支撑机构3包括环形基座16、传输机以及多个载板18；多个载板18分别间隔地安装在环形基座16上，多个上盖设置在载板18上；传输机与载板18传动连接，用于驱动载板18在环形基座16上移动。载板18上分别开设有多个安装孔，安装孔内用于插设定位柱，通过多个定位柱将上盖定位在载板18上，从而上盖不会从载板18上掉落下来。同时，可以通过手动调节定位柱在载板18上的位置，进而能够适用于不同尺寸的上盖。

启动传输机时，其带动载板18在环形基座16上进行移动，进而带动上盖在环形基座16上移动到预定的位置上。

可选地，传输机包括输送组件、多个第二传感器、第二控制器以及升降组件20；输送组件可移动地安装在环形基座16上，多个载板18安装在输送组件上；升降组件20与载板18传动连接，能够驱动载板18升降；第二传感器分别与载板18、第二控制器电连接，第二传感器用于感应载板18并将感应信号输送给第二控制器；第二控制器与升降组件20电连接，用于控制升降组件20启动或者关闭。

带有多个上盖的载板18在环形流水线上(输送组件上)碰到第二传感器之后停止运动，第二传感器将采集到的感应信号传输给第二控制器，第二控制器给升降组件20发送升降指示，指示升降组件20上升并且提升载板18。当升降组件20上升到一定的高度时，其触碰到其上的第二传感器，第二传感器将感应信号传输给第二控制器，进而第二控制器发出停止运动的指令，升降组件20因此停止上升。

可选地，该输送组件可以由q235钢材为机体，采用滚筒形式或倍速链等结构形式朝一个方向流动，转角可用气缸推动，可更换成转角流水线，进而载板18能够在环形基座16上进行移动。在其他的实施例中，该环形机构还可以采用其他的结构和材质进行输送，并不仅仅局限于本实施例中结构形式。

请参照图11，配合参照图1，该升降组件20可以采用伺服电机的结构形式，其上安装有传动轴，该传动轴的一端与载板18传动连接，通过启动伺服电机，其带动传动轴进行转动，进而驱动载板18在环形基座16上进行移动。在其他的实施例中，该升降组件20可以采用其他的结构形式进行驱动，并不仅仅局限于本实施例中的结构形式。

需要说明的是，在本实施例中，该多个第二传感器和第二控制器采用的是西克光电开关组合的结构，并且第二控制器采用的是plc控制器+电磁阀的结构形式进行控制；在其他的实施例中，该第二传感器和第二控制器也可以采用其他的控制结构，并不仅仅局限于本实施例中的结构形式。

请参照图8，配合参照图1和图9，抓取机构4包括连接架21、用于抓取上盖的第一手抓组件22、用于抓取上盖的第二手抓组件23以及用于夹紧上盖的夹紧组件24；其中，连接架21铰接于驱动机构5，第一手抓组件22连接于连接架21的一侧，第二手抓组件23连接于连接架21的另一侧，夹紧组件24连接于连接架21。

可选地，连接架21包括连接板，连接板的中心顶部与驱动机构5铰接。连接板的两侧分别连接有第一护盖和第二护盖，第一护盖和第二护盖上分别设置有第一安装通道和第二安装通道。

可选地，该第一手抓组件22包括第一摆动气缸、第一转动机构、两个第一缓冲器以及两个第一摆动杆，第一摆动气缸安装在连接架21的一侧上，该第一摆动气缸用于给第一转动机构提供驱动力，第一转动机构可转动地连接于第一摆动气缸，两个第一摆动杆分别可转动地连接于第一转动机构上；两个第一缓冲器分别安装在连接架21上，并处于第一摆动气缸的两侧，同时分别处于两个第一摆动杆的上部，并与第一摆动杆抵接，两个第一缓冲器用于第一转动机构的水平位置和垂直位置的摆动缓冲和精准定位；第一摆动气缸的驱动轴可移动地安装于第一安装通道中，另一端穿出第一安装通道并固定地安装于第一护盖上。

第一转动机构包括第一摇杆和第一转轴，第一摆动气缸的驱动轴靠近连接板的一端上可摆动地连接有该第一摇杆，第一摇杆套接在第一转轴上。第一转轴的两端分别与两个第一摆动杆转动连接，两个第一摆动杆的另一端分别连接于抓勾座的一侧上。该抓勾座的一侧上安装有第一定位气缸13，第一定位气缸13的驱动轴处安装有第一定位板，其用于对上盖的一侧进行夹紧定位。

可选地，该第二手抓组件23包括第二摆动气缸、第二转动机构、两个第二缓冲器以及两个第二摆动杆，第二摆动气缸安装在连接架21的另一侧上，该第二摆动气缸用于给第二转动机构提供驱动力，第二转动机构可转动地连接于第二摆动气缸，两个第二摆动杆分别可转动地连接于第二转动机构上；两个第二缓冲器分别安装在连接架21的另一侧上，并处于第二摆动气缸的两侧，同时分别处于两个第二摆动杆的上部，并与第二摆动杆抵接，两个第二缓冲器用于第二转动机构的水平位置和垂直位置的摆动缓冲和精准定位；第二摆动气缸的驱动轴可移动地安装于第二安装通道中，另一端穿出第二安装通道并固定地安装于第二护盖上。

其中，第二转动机构包括第二摇杆和第二转轴，第二摆动气缸的驱动轴靠近连接板的一端上可摆动地连接有该第二摇杆，第二摇杆套接在第二转轴上。第二转轴的两端分别与两个第二摆动杆转动连接，两个第二摆动杆的另一端分别连接于抓勾座的另一侧上。该抓勾座的另一侧上安装有第二定位气缸13，第二定位气缸13的驱动轴处安装有第二定位板，其用于对上盖的另一侧进行夹紧定位。

启动抓取机构4抓取产品后摆动气缸动作，抓取气缸松开，上盖自动落下至放平，抓取气缸和夹紧气缸动作，进行对中定位，再次抓取上盖，驱动机构5将上盖放在定位好的电池上，由带弹簧的压板微小力度向下压，夹紧气缸松开上盖，驱动机构5回到上料工位，等待抓取下一个上盖，直至此载板18上的上盖空载后，环形流水线再次移动下一个带上盖的载板18，循环搬运上盖，通过手动调整载板18上的定位柱位置来适应不同产品的尺寸。在该实施例中，采用流水线对电池进行定位，驱动机构5驱动抓取机构4的抓手完成抓取、定位以及再次抓取动作，减少了硬件的反复投入，降低了使用成本。

同时，夹紧组件24包括驱动气缸25、第一夹板26以及第二夹板27，驱动气缸25安装在连接架21的底部，第一夹板26和第二夹板27分别连接于驱动气缸25的两端。

启动驱动气缸25之后，其驱动第一夹板26和第二夹板27移动开来，分别夹紧在上盖的两个侧壁上，进而将上盖进行夹紧，进行下一步的动作。

此外，请参照图10，配合参照图1，驱动机构5包括底座28以及机械调节器29，机械调节器29安装于底座28上，抓取机构4与机械调节器29铰接。

当启动机械调节器29之后，其带动抓取机构4进行移动并对上盖进行抓取动作。

需要说明的是，在本实施例中，该机械调节器29可以采用机器人作用驱动力，也可以采用其他的驱动结构，比如驱动电机等结构。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，应包含在本申请的保护范围之内。