专利名称：上夹具机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电池生产设备，尤其涉及一种用于将电池装载入电池夹具的上夹具机。
背景技术：
在电池的生产过程中，需要经过化成、烘烤等步骤。在实际生产中，通常将多个电池装载到一个电池夹具上，这样一方面可以方便搬运电池，另一方面，通过电池夹具对多个电池施加一定压力，并且进行一次性准确定位；不但可以方便化成、烘烤等步骤，而且有效提高电池的化成效果，提高电池的电性能。在现有技术中，将电池装载入电池夹具的过程通常为人力操作，电池装载并施加压力的准确度取决于人员操作的准确性，人工手动的不确定因素颇大，因而生产的电池品质得不到保障。另一方面，随着人工成本的提高，人力装载会导致电池生产成本提高，也不利于实现生产自动化。因此，需要一种将电池装载入电池夹具的上夹具机，以提高自动化生产能力，降低生广成本，提闻电池品质。
发明内容
本发明的目的在于提供一种上夹具机，以提高自动化生产能力，降低生产成本，提闻电池品质。为实现上述目的，本发明的技术方案为提供一种上夹具机，适用于将电池装载于电池夹具中，所述电池夹具具有多层夹持电池的隔板，所述上夹具机包括底座及固定于底座上的分层同动机构、夹具平移机构和夹具定位锁紧机构；所述分层同动机构抬高所述隔板使电池装载到所述电池夹具上；所述夹具平移机构安装于所述底座的底部并横跨于所述分层同动机构及夹具定位锁紧机构，并且驱动所述电池夹具从所述分层同动机构移动到所述夹具定位锁紧机构；所述夹具定位锁紧机构锁紧所述电池夹具的隔板。由于本发明上夹具机设置分层同动机构，利用分层同动机构将电池夹具的隔板抬高使电池装载到电池夹具上，再将夹具平移动机构横跨于所述分层同动机构及夹具锁紧机构之间，使夹具平移机构将装载有电池的电池夹具从分层同动机构处移动到夹具定位锁紧机构处，最后利用所述夹具定位锁紧机构锁紧所述电池夹具的隔板，从而实现将电池装载入电池夹具并锁紧电池夹具的目的，整个过程中分层同动机构、夹具平移机构和夹具定位锁紧机构相互配合并自动进行，取代了现有技术中的人工装载操作，提高了生产的自动化程度，并且避开了人工的主动因素影响，进而提高了电池的生产品质，同时降低了电池的生产成本。较佳地，所述分层同动机构包括第一支架、同动支架、第一竖向驱动单元、第一横向驱动单元及同动爪，所述第一支架固定于底座上，所述同动支架上下滑动地安装于所述第一支架上，所述第一竖向驱动单元安装于所述同动支架上端并驱动所述同动支架滑动，所述第一横向驱动单元固定于所述同动支架下端，所述同动爪与所述第一横向驱动单元的输出端固定连接，并在所述第一横向驱动单元的驱动下横向伸缩；所述第一竖向驱动单元和所述第一横向驱动单元共同驱动所述同动爪，因而所述同动爪可以方便地调整位置，根据需要抬高任一隔板，以使电池方便地放置到隔板上。具体地，所述第一竖向驱动单元包括第一电机、第一丝杆及第一丝母，所述第一丝母固定于所述第一支架上方，所述第一丝杆与所述第一丝母相配合，所述第一电机固定于所述同动支架上且输出端与所述第一丝杆连接；所述第一电机驱动第一丝杆相对第一丝母转动，带动同动支架进而带动横向驱动单元上下移动，使得同动爪可以方便地上下移动，另一方面，第一丝杆与第一丝母的配合，使得第一竖向驱动单元的动作非常精准。具体地，所述第一横向驱动单元包括第一气缸、连接板、第一导轨及第一滑块，所述第一气缸及所述第一滑块分别与所述同动支架固定，所述第一气缸的输出端与所述连接板的一端固定，所述连接板的另一端与所述第一导轨的一端固定，所述第一导轨的另一端与所述同动爪固定，所述第一导轨与所述第一滑块相配合；通过所述第一横向驱动单元驱动所述同动爪相对所述第一导轨横向滑动，使得所述同动爪可方便地卡持或释放隔板。较佳地，所述夹具定位锁紧机构包括第二支架、加压单元、锁紧单元及第二竖向驱动单元；所述第二支架固定于所述底座上 ，所述加压单元固定于所述第二支架的上方且输出端朝向所述电池夹具上下伸缩，所述锁紧单元固定于所述第二竖向驱动单元上且输出端朝向所述电池夹具，所述第二竖向驱动单元安装于所述第二支架上且驱动所述锁紧单元上下滑动；所述加压单元先行向下动作夹紧电池夹具，其后所述锁紧单元在所述第二竖向驱动单元的驱动下向下动作锁紧电池夹具，所述加压单元与所述锁紧单元相配合从而使得锁紧后的电池夹具内的电池与隔板之间具有稳定的压力，有效提高电池的化成效果，提高电池的电性能。具体地，所述加压单元包括第二气缸、加压板和加压顶柱，所述第二气缸固定于所述第二支架上，且所述第二气缸的输出端固定连接所述加压板，所述加压板滑动地连接于所述第二支架，所述加压顶柱固定于所述加压板上；所述第二气缸推顶所述加压板，并经由加压板推顶加压顶柱以对电池夹具进行锁紧，使得加压顶柱对电池夹具的抵顶力平均分布，从而避免损坏电池。具体地，所述第二竖向驱动单元包括第三气缸、驱动板、导向杆及导向板；所述第三气缸固定于所述驱动板且输出端固定于所述第二支架；所述导向杆一端固定于所述驱动板，另一端固定于所述导向板；所述锁紧单元承载于所述驱动板且输出端枢转地穿过所述导向板。所述第三气缸驱动所述驱动板进而带动导向板上下移动，从而使第二竖向驱动单元可以方便地调整锁紧单元的高度以使锁紧单元锁紧电池夹具。较佳地，所述夹具平移机构包括固定于底座上的底板、固定于底板上的第二横向驱动单元以及滑动连接于底板的第三竖向驱动单元，所述第二横向驱动单元驱动所述第三竖向驱动单元沿所述底板滑动，所述第三竖向驱动单元相对所述底板上下动作以抵推电池夹具；所述第三竖向驱动单元抵推电池夹具，并在第二横向驱动单元的驱动下沿底板滑动，从而方便地移动电池夹具。具体地，所述第三竖向驱动单元包括第四气缸、支撑板、抵推顶块、滑动板和弹性导柱；所述支撑板滑动连接于所述底板上；所述第四气缸固定于所述底板且所述第四气缸的输出端连接于所述滑动板，并驱动所述滑动板上下动作，所述抵推顶块固定于所述滑动板的上侧，所述弹性导柱设置于所述支撑板和所述滑动板之间；所述弹性导柱的设置使得所述滑动板及固定于滑动板的抵推顶块的上下动作更加可靠，避免第三竖向驱动单元在移动电池夹具的过程中发生错位，所述弹性导柱的弹性力还在第三竖向驱动单元上下移动过程中起缓冲作用，使得第三竖向驱动单元的上下动作更加平稳。较佳地，所述上夹具机还包括机械手臂，所述上夹具机具有上件区及送件区，所述机械手臂设置于所述上件区及送件区之间，并将进入所述上件区的电池夹具移动到所述送件区中；通过所述机械手臂移动电池夹具，并将未装载电池的电池夹具移动到送件区中，使得上夹具机可以实现自动循环操作，大大提升上夹具机的自动化程度。
图1为本发明上夹具机的结构示意图。
图2为本发明上夹具机的主视图。图3为分层同动机构的结构示意图。图4为分层同动机构的内部结构示意图。图5为图3中A部的放大图。图6分层同动机构的主视图。图7图6中B部的放大图。图8为夹具定位锁紧机构的结构示意图。图9为夹具定位锁紧机构的主视图。图10为图9中C-C向剖视图。图11为夹具平移机构的结构示意图。图12为图11中D部的放大图。
具体实施例方式下面结合附图和优选实施例对本发明作进一步的描述，但本发明的实施方式不限于此。如图1-图2所示的上夹具机，适用于将电池装载于电池夹具600中。所述电池夹具600具有多层夹持电池的隔板610以及位于隔板610顶部用于锁紧电池夹具600的锁紧螺钉620。所述上夹具机包括底座100以及固定连接于底座100上的分层同动机构200、夹具平移机构300、夹具定位锁紧机构400、机械手臂500及两双联夹具移动机构700。分层同动机构200和夹具定位锁紧机构400固定于底座100的上表面上；夹具平移机构300安装于底座100的底部的中空腔110内并横跨于分层同动机构200及夹具定位锁紧机构400，底座100上对应开设有供夹具平移机构300伸出中空腔110的工作槽120。上夹具机具有上件区130、送件区140及下件区150，机械手臂500设置于上件区130及送件区140之间。机械手臂500将上件区130的电池夹具600移动到送件区140中。其中一所述双联夹具移动机构700设置于所述夹具平移机构300与下件区150之间；另一所述双联夹具移动机构700设置于所述夹具平移机构300与送件区140之间。电池夹具600移动至分层同动机构200，分层同动机构200抬高隔板610使电池装载到电池夹具600上；夹具平移机构300将电池夹具600从分层同动机构200移动到夹具定位锁紧机构400，夹具定位锁紧机构400锁紧锁紧螺钉620以锁紧电池夹具600 ;锁紧后的电池夹具600被夹具平移机构300移动到双联夹具移动机构700上，再被双联夹具移动机构700移动到下件区140。同时，空的电池夹具600被移动至所述上件区130，之后被机械手臂500抓取放置到送件区140，另一双联夹具移动机构700将送件区140上的空的电池夹具600送到分层同动机构200上，如此不断循环动作。如图3所示，分层同动机构200包括第一支架210、同动支架220、第一竖向驱动单兀230、第一横向驱动单兀240及同动爪250。第一支架210由四根固定于底座100上的第一支柱211以及固定于四根第一支柱211上端的第一基板212构成；同动支架220上下移动的安装于第一基板212上，同动支架220由四根同动臂221以及固定于四根同动臂221上端的同动板222构成；第一竖向驱动单元230安装于同动板222上并驱动同动支架220相对第一支架210上下移动；四根同动臂221的下端分别安装有一第一横向驱动单元240 ；同动爪250固定连接于第一横向驱动单兀240的输出端,并在第一横向驱动单兀240的驱动下张开或收拢以夹持隔板610。具体地，如图4所示，第一竖向驱动单元230包括第一电机231、第一丝杆232和第一丝母233。第一丝母233固定于第一基板212上，第一丝杆232与第一丝母233配合连接，第一电机231固定于同动板222上且输出端连接于第一丝杆232。第一丝杆232在第一电机231的驱动下相对第一丝母233转动，带动第一竖向驱动单元230相对第一支架210上下移动。进一步地，如图5及图7所示,第一横向驱动单元240包括第一气缸241、连接板242、第一导轨243及第一滑块 244，第一气缸241固定于同动臂221，第一气缸241上固定连接有第一滑块244，第一气缸241的输出端与连接板242的一端固定，连接板242的另一端与第一导轨243的一端固定,第一导轨243的另一端与同动爪250固定,第一导轨243与第一滑块244相配合，使得同动爪250在第一横向驱动单元240的驱动下的横向移动更加平稳。较佳地，结合图6-图7所示，第一支柱211的内侧设置有第二导轨211a，同动臂221的外侧固定有第二滑块221a，第二导轨211a与第二滑块221a相配合滑动，从而使得第一竖向驱动单元230、第一横向驱动单元240及同动爪250在竖直方向上的上下动作更加平稳。如图8-图10所示，夹具定位锁紧机构400包括第二支架410、加压单元420、锁紧单元430和第二竖向驱动单元440。第二支架410由四根固定于底座100上的第二支柱411以及固定于四根第二支柱411上端的第二基板412构成；加压单元420固定于第二基板412上且输出端朝向电池夹具600上下伸缩，第二竖向驱动单元440安装于第二基板412上，锁紧单元430固定于第二竖向驱动单元440上并在第二竖向驱动单元440的驱动下上下动作，锁紧单元430驱动锁紧螺钉620转动以锁紧电池夹具600，从而锁紧隔板610，使得位于隔板610上的电池被可靠定位。具体地，加压单元420包括两第二气缸421、加压板422和加压顶柱423。两个第二气缸421固定于第二基板412上,两个第二气缸421的输出端分别固定于加压板422,加压板422滑动连接于第二支柱411 ;两加压板422的下端分别固定有与电池夹具600相对应的两个加压顶柱423。当第二气缸421向下动作时，四个加压顶柱423同时向下移动并挤压电池夹具600，使得隔板610受压从而夹紧位于隔板610上的电池。具体地，如图10所示，第二竖向驱动单元440包括第三气缸441、驱动板442、导向杆443和导向板444。第三气缸441固定于驱动板442且输出端固定于第二基板412 ;导向杆443 —端固定于驱动板442,另一端固定于导向板444 ;锁紧单兀430固定于驱动板442且锁紧单元430的输出端枢转地穿过导向板444朝向锁紧螺钉620。第三气缸441的输出端抵顶第二基板412使得驱动板442相对第二支架410上下动作，从而带动锁紧单元430相对第二支架410上下动作。通过设置导向杆443与导向板444，以对锁紧单元430的上动作进行导向，并在锁紧单元430锁紧锁紧螺钉620时，防止锁紧单元430发生偏转。更具体地，锁紧单元430的输出端具有内六角螺丝刀以配合锁紧头部为六角形的锁紧螺钉620，当然，锁紧单元430的输出端可以根据锁紧螺钉620的类型选择不同的螺丝刀。锁紧单元430驱动与之配合的锁紧螺钉620旋转以锁紧电池夹具600，使得被加压单元420夹紧的隔板610被固定。如图11所示，夹具平移机构300包括固定于基座100上的底板310、固定于底板310上的第二横向驱动单元320以及滑动连接于底板310并在第二横向驱动单元320的驱动下横向滑动的第三竖向驱动单元330。结合图12所示，更具体地:第三竖向驱动单元330包括第四气缸331、支撑板332、抵推顶块333、滑动板334和弹性导柱335 ;支撑板332滑动连接于底板310上；第四气缸331固定于支撑板332上且第四气缸331的输出端连接于滑动板334并驱动滑动板334上下动作；抵推顶块333固定于滑动板334的上侧，并在第四气缸331的推顶下向上动作以推顶电池夹具600。弹性导柱335设置于支撑板332和滑动板334之 间，当第四气缸331驱动滑动板334及抵推顶块333上下动作时，弹性导柱335对滑动板334及抵推顶块333的上下动作进行导向，且弹性导柱335的弹性作用力还对滑动板334及抵推顶块333的上下动作具有缓冲作用，使得第三竖向驱动单元330的上下动作更加平稳。第二横向驱动单元320包括固定于底板310上的第五气缸321、横向设置于底板310上并连接于第五气缸321输出端的第二丝杆322以及固定于支撑板322的第二丝母(图中未示)，第五气缸321驱动第二丝杆322相对第二丝母转动，从而带动第三竖向驱动单元330沿底板310滑动。较佳地，底板310的两侧设置有第三导轨311，支撑板331的对应两侧固定有第三滑块332a，第三导轨311与第三滑块332a相配合以实现第三竖向驱动单元330与底板310的滑动连接。以下结合说明书附图1-12对本发明上夹具机的具体工作方式做一详细说明。本发明上夹具机将电池装载入电池夹具600共分为六个步骤:步骤1、机械手臂500将上件区130的电池夹具600移动到送件区140中，随后送件区140中的电池夹具600被双联夹移动机构700移动至分层同动机构200处；步骤2、分层同动机构200逐层抬高隔板610使从外部输送来的电池装载到电池夹具600的隔板610上；步骤3、夹具平移机构300将装载有电池的电池夹具600从分层同动机构200处移动至夹具定位锁紧机构400处；步骤4、夹具定位锁紧机构400锁紧电池夹具600上的锁紧螺丝620 ;步骤5、完成装载电池的电池夹具600被夹具平移机构300移动至另一双联夹具移动机构700 ;步骤6、双联夹具移动机构700将电池夹具600移动到下件区150下件。步骤2具体为:第一竖向驱动单元230工作，驱动同动支架220带动第一横向驱动单元240及同动爪250向下动作；第一横向驱动单元240动作驱动同动爪250向内滑动夹持最底层的一隔板610 ;第一竖向驱动单元230再次工作，驱动同动支架220带动第一横向驱动单元240及同动爪250向上动作以抬高隔板610 ;将电池装载到隔板610上后，第一竖向驱动单元230第三次工作，驱动同动支架220带动第一横向驱动单元240及同动爪250向下动作；第一横向驱动单元240动作驱动同动爪250向外滑动释放隔板610。以上动作重复进行，并且从下而上直至在各层隔板610之间均装载入电池。步骤3具体为:第三竖向驱动单元330动作向上抵推装载有电池的电池夹具600 ；第二横向驱动单元320动作驱动第三竖向驱动单元330沿底板310横向滑动；当电池夹具600移动至夹具定位锁紧机构400处时，第三竖向驱动单元330向下动作释放对电池夹具600的抵推，使得电池夹具600位于夹具定位锁紧机构400处的基座100上。步骤4具体为:加压单元420向下动作挤压电池夹具600，使得隔板610受压夹紧电池；第二竖向驱动单元440推动锁紧单元430向下移动，锁紧单元430的输出端的内六角螺丝刀与锁紧螺钉620卡合，锁紧单元430驱动内六角螺丝刀转动锁紧锁紧螺钉620。以上完成对电池夹具600的定位锁紧。由于本发明上夹具机设置 分层同动机构200,利用分层同动机构200将电池夹具600的隔板610抬高以方便将电池装载到电池夹具600上，再将夹具平移机构300横跨于分层同动机构200及夹具锁紧机构400之间，使夹具平移机构300将装载有电池的电池夹具600从分层同动机构200处移动到夹具定位锁紧机构400处，最后利用所述夹具定位锁紧机构400锁紧电池夹具600的夹板，从而实现将电池装载入电池夹具600并锁紧电池夹具600的目的，整个过程中分层同动机构200、夹具平移机构300和夹具定位锁紧机构400相互配合并自动进行，取代了现有技术中的人工装载操作，提高了生产的自动化程度，并且避开了人工的主动因素影响，进而提高了电池的生产品质，同时降低了电池的生产成本。以上结合最佳实施例对本发明进行了描述，但本发明并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本发明的本质进行的修改、等效组合。
权利要求
1.一种上夹具机，适用于将电池装载于电池夹具中，所述电池夹具具有多层夹持电池的隔板，其特征在于:所述上夹具机包括底座及固定于底座上的分层同动机构、夹具平移机构和夹具定位锁紧机构；所述分层同动机构抬高所述隔板使电池装载到所述电池夹具上；所述夹具平移机构安装于所述底座的底部并横跨于所述分层同动机构及夹具定位锁紧机构，并且驱动所述电池夹具从所述分层同动机构移动到所述夹具定位锁紧机构；所述夹具定位锁紧机构锁紧所述电池夹具的隔板。
2.如权利要求1所述的上夹具机，其特征在于:所述分层同动机构包括第一支架、同动支架、第一竖向驱动单元、第一横向驱动单元及同动爪，所述第一支架固定于底座上，所述同动支架上下滑动地安装于所述第一支架上，所述第一竖向驱动单元安装于所述同动支架上端并驱动所述同动支架滑动，所述第一横向驱动单元固定于所述同动支架下端，所述同动爪与所述第一横向驱动单元的输出端固定连接，并在所述第一横向驱动单元的驱动下横向伸缩。
3.如权利要求2所述的上夹具机，其特征在于:所述第一竖向驱动单元包括第一电机、第一丝杆及第一丝母，所述第一丝母固定于所述第一支架上方，所述第一丝杆与所述第一丝母相配合，所述第一电机固定于所述同动支架上且输出端与所述第一丝杆连接。
4.如权利要求2所述的上夹具机，其特征在于:所述第一横向驱动单元包括第一气缸、连接板、第一导轨及第一滑块，所述第一气缸及所述第一滑块分别与所述同动支架固定，所述第一气缸的输出端与所述连接板的一端固定，所述连接板的另一端与所述第一导轨的一端固定，所述第一导轨的另一端与所述同动爪固定，所述第一导轨与所述第一滑块相配合。
5.如权利要求1所述的上夹具机，其特征在于:所述夹具定位锁紧机构包括第二支架、加压单元、锁紧单元及第二竖向驱动单元；所述第二支架固定于所述底座上，所述加压单元固定于所述第二支架的上方且输出端朝向所述电池夹具上下伸缩，所述锁紧单元固定于所述第二竖向驱动单元上且输出端朝向所述电池夹具，所述第二竖向驱动单元安装于所述第二支架上且驱动所述锁紧单元上下滑动。
6.如权利要求5所述的上夹具机，其特征在于:所述加压单元包括第二气缸、加压板和加压顶柱，所述第二气缸固定于所述第二支架上，且所述第二气缸的输出端固定连接所述加压板，所述加压板滑动地连接于所述第二支架，所述加压顶柱固定于所述加压板上。
7.如权利要求5所述的上夹具机，其特征在于:所述第二竖向驱动单元包括第三气缸、驱动板、导向杆及导向板；所述第三气缸固定于所述驱动板且输出端固定于所述第二支架；所述导向杆一端固定于所述驱动板，另一端固定于所述导向板；所述锁紧单元承载于所述驱动板且输出端枢转地穿过所述导向板。
8.如权利要求1所述的上夹具机，其特征在于:所述夹具平移机构包括固定于底座上的底板、固定于底板上的第二横向驱动单元以及滑动连接于底板的第三竖向驱动单元，所述第二横向驱动单元驱动所述第三竖向驱动单元沿所述底板滑动，所述第三竖向驱动单元相对所述底板上下动作以抵推电池夹具。
9.如权利要求8所述的上夹具机，其特征在于:所述第三竖向驱动单元包括第四气缸、支撑板、抵推顶块、滑动板和弹性导柱；所述支撑板滑动连接于所述底板上；所述第四气缸固定于所述底板且所述第四气缸的输出端连接于所述滑动板，并驱动所述滑动板上下动作，所述抵推顶块固定于所述滑动板的上侧，所述弹性导柱设置于所述支撑板和所述滑动板之间。
10.如权利要求1所述的上夹具机，其特征在于:所述上夹具机还包括机械手臂，所述上夹具机具有上件区及送件区，所述机械手臂设置于所述上件区及送件区之间，并将进入所述上件区的电池夹具移 动到所述送件区中。
全文摘要
本发明提供一种适用于将电池装载于电池夹具中的上夹具机，所述电池夹具具有多层夹持电池的隔板，所述上夹具机包括底座及固定于底座上的分层同动机构、夹具平移机构和夹具定位锁紧机构；所述分层同动机构抬高所述隔板使电池装载到所述电池夹具上；所述夹具平移机构安装于所述底座的底部并横跨于所述分层同动机构及夹具定位锁紧机构，并且驱动所述电池夹具从所述分层同动机构移动到所述夹具定位锁紧机构；所述夹具定位锁紧机构锁紧所述电池夹具的隔板。本发明通过上夹具机将电池装载入电池夹具并锁紧电池夹具，取代了现有技术中的人工装载操作，提高了生产的自动化程度，提高了电池的生产品质，同时降低了电池生产成本。
文档编号H01M6/00GK103227342SQ20131010021
公开日2013年7月31日 申请日期2013年3月26日 优先权日2013年3月26日
发明者刘情, 马伟光, 权旭升, 庞庆忠 申请人:东莞市德瑞精密设备有限公司