电芯移印系统及电芯移印方法与流程

文档序号:19818552发布日期:2020-02-04 09:30阅读:471来源:国知局
电芯移印系统及电芯移印方法与流程

本发明涉及电芯封装技术领域,特别涉及一种电芯移印系统及电芯移印方法。



背景技术:

目前,在电芯封装过程中需要对电芯进行喷码和移印。现有的喷码和移印设备均采用机械定位,无自动纠偏功能,存在产能低、喷码和移印质量差、可靠性低、不易调整、适用范围小等问题,无法适应现代自动化产线的要求。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明提供一种电芯移印系统,能根据电芯位置调整压印头的位置,保证电芯移印精度,提高了电芯移印质量。

一种电芯移印系统,包括移印装置和纠偏装置,移印装置包括移印机构和压印头,移印机构包括第一移位驱动器、第二移位驱动器和压印驱动器,第一移位驱动器的驱动端与压印驱动器连接,压印驱动器的驱动端与第二移位驱动器连接,第二移位驱动器的驱动端与压印头连接;纠偏装置包括第一相机和控制器,控制器分别与第一相机、第一移位驱动器、第二移位驱动器和压印驱动器电连接,控制器根据电芯的位置控制第一移位驱动器和第二移位驱动器驱使压印头移动至电芯上方。

在本发明的实施例中,上述电芯移印系统还包括喷码装置,该喷码装置包括第一喷码驱动器、第二喷码驱动器和喷码枪,该第一喷码驱动器的驱动端与该第二喷码驱动器连接,该第二喷码驱动器的驱动端与该喷码枪连接,该喷码枪的枪口与电芯相对设置;该控制器分别与第一喷码驱动器和第二喷码驱动器电连接,该控制器根据电芯的位置控制该第一喷码驱动器和该第二喷码驱动器驱使该喷码枪移动定位。

在本发明的实施例中,上述第一喷码驱动器的驱动端包括第一丝杆和第一安装块,该第一喷码驱动器与该第一丝杆连接,该第一安装块可活动地连接在该第一丝杆上,该第二喷码驱动器连接在该第一安装块上;该第二喷码驱动器的驱动端包括第二丝杆和第二安装块,该第二喷码驱动器与该第二丝杆连接,该第二安装块可活动地连接在该第二丝杆上,该喷码枪连接在该第二安装块上,该第一喷码驱动器的驱动方向与该第二喷码驱动器的驱动方向互成夹角。

在本发明的实施例中,上述电芯移印系统还包括载盘输送装置,该载盘输送装置包括输送台、输送导轨、多个载物板和输送驱动器,该输送导轨连接在该输送台上,各该载物板可移动地连接在该输送导轨上,该载物板上设有用于装载电芯的载盘,该输送驱动器用于驱使该载物板移动,该移印装置和该纠偏装置设置于该输送导轨的一侧。

在本发明的实施例中,上述电芯移印系统还包括载具传送装置,该载具传送装置设置于该输送导轨的一侧,该载具传送装置包括传送机构和用于装载电芯的载具,该传送机构包括主动轴、从动轴、传送带和电机,该主动轴与该从动轴相对设置,该传送带分别与该主动轴和该从动轴连接,该电机的驱动端与该主动轴连接,该传送带上设有多个固定该载具的定位块,各该定位块沿着该传送带的长度方向等间距设置;该载盘输送装置还包括电芯搬运机构,该电芯搬运机构上设有搬运吸嘴,该电芯搬运机构用于在该载盘与该载具之间搬运电芯。

在本发明的实施例中,上述载具传送装置包括第一载具传送装置、第二载具传送装置和第三载具传送装置,该第一载具传送装置用于传送待移印和喷码的电芯,该第二载具传送装置用于传送移印或喷码不合格的电芯,该第三载具传送装置用于传送移印和喷码合格的电芯;电芯搬运机构包括第一电芯搬运机构和第二电芯搬运机构,该第一电芯搬运机构横跨该第一载具传送装置和该输送导轨,该第一电芯搬运机构用于将待喷码和移印的电芯搬运至该载盘内,该第二电芯搬运机构横跨该第二载具传送装置、第三载具传送装置和输送导轨,该第二电芯搬运机构用于载盘内的电芯搬运至该载具内。

在本发明的实施例中,上述电芯移印系统还包括电芯翻转装置,该电芯翻转装置设置于该输送导轨的一侧,该电芯翻转装置包括翻转机构和转移机构,该翻转机构包括吸附电芯的第一吸嘴和驱使该第一吸嘴和电芯翻转180°的翻转驱动器,该转移机构包括吸附电芯的第二吸嘴和驱使该第二吸嘴和移动至空载盘上方的转移驱动器,该第二吸嘴设置于该第一吸嘴的上方。

在本发明的实施例中,上述翻转机构还包括翻转架和第一取料驱动器,该翻转架设置于该输送导轨的一侧,该第一取料驱动器连接在该翻转架上,该第一取料驱动器的驱动端与该翻转驱动器连接,该第一吸嘴与该翻转驱动器连接,该第一取料驱动器可驱使该翻转驱动器和该第一吸嘴向着靠近或远离电芯的方向往复移动;该转移机构还包括转移架和第二取料驱动器,该转移架与该翻转架相对设置,该转移驱动器连接在该转移架上,该转移驱动器的驱动端与该第二取料驱动器连接,该第二吸嘴与该第二取料驱动器连接,该第二取料驱动器可驱使该第二吸嘴向着靠近或远离该第一吸嘴的方向往复移动。

在本发明的实施例中,上述移印装置包括第一移印装置和第二移印装置,该第一移印装置用于在电芯的正面移印标记,该第二移印装置用于在电芯的反面移印标记,该翻转装置设置于该第一移印装置与该第二移印装置之间;该纠偏装置还包括第二相机、第三相机和第四相机,该第二相机、该第三相机和第四相机与该控制器电连接,该第二相机用于对电芯正面拍照确定电芯正面喷码和移印质量,该第三相机和该第四相机用于对电芯反面拍照,该控制器可根据该第二相机和该第四相机拍摄的照片判断电芯喷码和移印的质量,该控制器可根据该第三相机确定的电芯位置调节第二移印装置的压印头位置。

本发明还提供一种电芯移印方法,该电芯移印方法利用上述的电芯移印系统,该电芯移印方法的步骤包括:

对电芯拍照确定电芯位置;

根据电芯的位置调节喷码枪的位置,使该喷码枪在预定的位置向电芯正面喷码;

根据电芯的位置调节压印头的位置,使该压印头在预定的位置向电芯正面移印标记;

检测电芯正面的喷码和移印质量;

将电芯翻转180°;

对电芯拍照确定电芯位置;

根据电芯的位置调节压印头的位置,使该压印头在预定的位置向电芯反面移印标记;以及

检测电芯反面的喷码和移印质量,根据电芯正面和反面的喷码、移印质量分选电芯。

本发明的电芯移印系统的移印装置包括移印机构和压印头,移印机构包括第一移位驱动器、第二移位驱动器和压印驱动器,第一移位驱动器的驱动端与压印驱动器连接,压印驱动器的驱动端与第二移位驱动器连接,第二移位驱动器的驱动端与压印头连接;纠偏装置包括第一相机和控制器,控制器分别与第一相机、第一移位驱动器、第二移位驱动器和压印驱动器电连接,控制器根据电芯的位置控制第一移位驱动器和第二移位驱动器驱使压印头移动至电芯上方。因此,本发明的电芯移印系统能根据电芯位置调整压印头的位置,保证电芯移印精度,提高了电芯移印质量。

附图说明

图1是本发明的电芯移印系统的立体结构示意图。

图2是本发明的电芯移印系统的俯视结构示意图。

图3是本发明的入料装置立体结构示意图。

图4是图3的入料装置另一视角的结构示意图。

图5是本发明的载具传送装置的结构示意图。

图6是本发明的载具传送装置的局部拆分结构示意图。

图7是本发明的载具传送机构的结构示意图。

图8是本发明的传送带的局部结构示意图。

图9是本发明的载具的结构示意图。

图10是本发明的载具传送装置的局部放大示意图。

图11是本发明的载盘输送装置的局部结构示意图。

图12是本发明的纠偏装置与载盘输送装置的连接的结构示意图。

图13是本发明的纠偏装置的局部结构示意图。

图14是本发明的喷码装置的局部结构示意图。

图15是本发明的移印装置的立体结构示意图。

图16是本发明的移印装置的俯视结构示意图。

图17是本发明的第二移位驱动器与压印头连接的结构示意图。

图18是本发明的模板驱动机构的结构示意图。

图19是本发明的收胶轮的结构示意图。

图20是本发明的电芯翻转装置的放大结构示意图。

图21是本发明的翻转机构的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地描述。

图1是本发明的电芯移印系统的立体结构示意图。图2是本发明的电芯移印系统的俯视结构示意图。如图1和图2所示,电芯移印系统100包括入料装置10、四轴机器人20、载具传送装置30、载盘输送装置40、纠偏装置50、喷码装置60、移印装置70和电芯翻转装置80。

图3是本发明的入料装置立体结构示意图。图4是图3的入料装置另一视角的结构示意图。请参照图1至图4,入料装置10包括柜台12、第一托盘传送机构13、第二托盘传送机构14、第三托盘传送机构15、多个卡料机构16、第一顶升机构17和第二顶升机构18。

柜台12包括入料柜台122、中转柜台123和储料柜台124,中转柜台123连接于入料柜台122与储料柜台124之间。

第一托盘传送机构13设置于入料柜台122上,第一托盘传送机构13通过皮带与电机驱动传送托盘。托盘可以容装多个电芯,将堆叠的托盘放置在第一托盘传送机构13的皮带上,并由电机驱使皮带移动传送托盘。

第二托盘传送机构14设置于中转柜台123上,第二托盘传送机构14通过皮带与电机驱动传送托盘。第二托盘传送机构14用于传送空的托盘,当托盘上的电芯被取完时,第二托盘传送机构14可将空的托盘传送至第三托盘传送机构15。

第三托盘传送机构15设置于储料柜台124上,第三托盘传送机构15通过皮带与电机驱动传送托盘。

各卡料机构16分别设置在入料柜台122和储料柜台124上,卡料机构16用于间隔各叠托盘。卡料机构16包括卡料驱动器和卡料板,卡料驱动器的驱动端与卡料板连接,当需要卡料时,卡料驱动器驱使卡料板抬升,使卡料板处于两叠托盘之间;当不需要卡料时,卡料驱动器驱使卡料板缩回,第一托盘传送机构13和第三托盘传送机构15可继续传送托盘。

第一顶升机构17固定在入料柜台122上,并位于第一托盘传送机构13的端部。第一顶升机构17包括第一顶升架、第一顶升台和第一顶升驱动器。第一顶升架的顶部设有入料窗口,入料窗口的周侧设有激光传感器和定位驱动器。第一顶升台设置第一顶升架的底部,第一顶升台与第一顶升驱动器连接,第一顶升驱动器可驱使第一顶升台向着靠近入料窗口的方向移动。在本实施例中,当第一托盘传送机构13将一叠托盘传送至第一顶升架内时,第一顶升驱动器驱使第一顶升台上升托起整叠托盘,当最上面的托盘穿过入料窗口并被激光传感器感应到时,第一顶升驱动器停止驱动,此时定位驱动器推动托盘进行定位。

第二顶升机构18固定在储料柜台124上,并位于第三托盘传送机构15的端部。第二顶升机构18包括第二顶升架、第二顶升台和第二顶升驱动器。第二顶升架的顶部设有入料窗口,入料窗口的周侧设有激光传感器和定位驱动器。第二顶升台设置第二顶升架的底部,第二顶升台与第二顶升驱动器连接,第二顶升驱动器可驱使第二顶升台向着靠近入料窗口的方向移动。在本实施例中,第二顶升驱动器驱使第二顶升台上升至入料窗口中,当激光传感器感应到有托盘放置在第二顶升台上时,定位驱动器对托盘进行定位,然后第二顶升驱动器驱使第二顶升台下降一个托盘厚度的距离。

四轴机器人20用于搬运托盘和电芯。四轴机器人20包括第一四轴机器人20a、第二四轴机器人20b和第三四轴机器人20c,第一四轴机器人20a、第二四轴机器人20b和第三四轴机器人20c的结构、功能相同,区别点在于各机器人的工作对象不同。其中,第一四轴机器人20a用于吸取托盘上的电芯,并将电芯搬运至载具传送装置30,当托盘上的电芯被取完时,第一四轴机器人20a将空的托盘搬运至第二托盘传送机构14。第二四轴机器人20b用于将第二托盘传送机构14上的空托盘搬运至第二顶升机构18的第二顶升台上,同时第二四轴机器人20b还用于将喷码和移印合格的电芯搬运至空的托盘上。第三四轴机器人20c用于将喷码和移印不合格的电芯搬运至的空托盘内,该托盘可准备另一个柜台,并由柜台上的托盘传送机构承载传送托盘。在本实施例中,关于四轴机器人20的结构请参照现有技术,此处不再赘述。

图5是本发明的载具传送装置的结构示意图。图6是本发明的载具传送装置的局部拆分结构示意图。如图1、图2、图5和图6所示,载具传送装置30包括载具传送机构31、骨架32、载具33、电芯传感器34和原点感应组件35。

图7是本发明的载具传送机构的结构示意图。如图5、图6和图7所示,载具传送机构31包括主动轴312、从动轴313、传送带314和电机315。主动轴312与从动轴313相对设置,传送带314分别与主动轴312和从动轴313连接,电机315的驱动端与主动轴312连接,传送带314上设有多个定位块3142,各定位块3142沿着传送带314的长度方向等间距设置。在本实施例中,定位块3142上设有连接载具33的螺孔101。

图8是本发明的传送带的局部结构示意图。如图7和图8所示,主动轴312上设有第一主动轮3122和第二主动轮3123,第一主动轮3122与第二主动轮3123相对设置地连接在主动轴312上。从动轴313上设有第一从动轮3132和第二从动轮3133,第一从动轮3132与第二从动轮3133相对设置地连接在从动轴313上。传送带314包括第一传送带3143和第二传送带3144,第一传送带3143分别与第一主动轮3122和第一从动轮3132连接,第二传送带3144分别与第二主动轮3123和第二从动轮3133连接。

进一步地,电机315的驱动端包括减速机3152、第一传动轮3153、第二传动轮3154和皮带3155。减速机3152与电机315连接,第一传动轮3153与减速机3152连接,第二传动轮3154连接在第一主动轴312上,皮带3155分别与第一传动轮3153和第二传动轮3154连接。

骨架32包括第一侧板322、第二侧板323、横梁324、第一导轨325和第二导轨326。第一侧板322与第二侧板323相对设置,横梁324连接于第一侧板322与第二侧板323之间,主动轴312和从动轴313的两端可活动地连接于第一侧板322和第二侧板323,传送带314位于第一侧板322与第二侧板323之间。第一导轨325沿着传送带314的长度方向连接在第一侧板322上,第一导轨325位于第一传送带3143的一侧,且第一侧板322的两侧分别连接有一个第一导轨325。第二导轨326沿着传送带314的长度方向连接在第二侧板323上,第二导轨326位于第二传送带3144的一侧,且第二侧板323的两侧分别连接有一个第二导轨326。

图9是本发明的载具的结构示意图。如图5和图9所示,载具33用于承载电芯,载具33的两端固定在第一传送带3143和第二传送带3144的定位块3142上,优选地,载具33固定在相邻的两个定位块3142上,举例说明,定义沿着第一传送带3143和第二传送带3144的长度方向依次设有第一定位块、第二定位块、第三定位块和第四定位块,可将一个载具33固定在第一定位块和第二定位块上,可将另一个载具33固定在第三定位块和第四定位块上。载具33上设有配合定位块3142的定位槽(图未示),定位块3142连接在载具33的定位槽内,例如通过螺栓与螺孔101的配合连接定位块3142和载具33。第一传送带3143和第二传送带3144上设有多个载具33,由于各定位块3142沿着传送带314的长度方向等间距排布,因此各载具33沿着传送带314的长度方向等间距排布。载具33的两端分别设有第一滚轮332和第二滚轮333,第一滚轮332抵靠在第一导轨325上,第二滚轮333抵靠在第二导轨326上;第一滚轮332和第二滚轮333例如为轴承,但并不以此为限。在本实施例中,当传送带314带动载具33移动时,第一滚轮332可在第一导轨325上滚动,第二滚轮333可在第二导轨326上滚动,也就是说,第一滚轮332和第二滚轮333可支撑载具33,减小载具33对传送带314的压力,使传送带314的承载能力得到增加,同时减小了传送带314的磨损,增加了传送带314的使用寿命,能实现传送线高速运转。

电芯传感器34用于感测载具33是否装有电芯,骨架32设置有两组电芯传感器34,电芯传感器34的设置数量可根据实际需要自由选择,并不以此为限。在本实施例中,电芯传感器34包括第一对射传感器342和第二对射传感器343,第一对射传感器342与第二对射传感器343相对设置,第一对射传感器342设置在第一导轨325上,第二对射传感器343设置在第二导轨326上。

图10是本发明的载具传送装置的局部放大示意图。如图5和图10所示,原点感应组件35用于确定主动轴312的原点位置,使传送更精确。原点感应组件35包括原点开关352和感应片353。原点开关352连接在第二侧板323上,原点开关352靠近主动轴312设置,原点开关352上设有感应口102。感应片353的一端与主动轴312连接,感应片353的另一端可移出的设置于感应口102中。当电机315驱使主动轴312转动时,感应片353随着主动轴312同步转动,感应片353转动一周后经过感应口102。在本实施例中,载具传送装置30开始工作时,需要确定主动轴312的原点位置,此时电机315驱使主动轴312转动,当感应片353经过感应口102时,确定此位置为主动轴312的原点位置,实现传送带314精确定位。由于传送带314上的每个载具33的位置是等距排布,电机315每旋转5r(转),载具33向前移动一个工位,根据电机315的转速为3000r/min,考虑电机315正常加减速,可计算出载具33向前移动一个工位的时间为0.2s,也就是说,载具传送装置30无需阻挡器即可实现等距传送。因此,本发明的载具传送装置30结构简单,能轻松快速的进行调试,而且传送时噪音小。

在本实施例中,载具传送装置30包括第一载具传送装置30a、第二载具传送装置30b和第三载具传送装置30c,第一载具传送装置30a、第二载具传送装置30b和第三载具传送装置30c的结构、功能相同,区别点在于各载具传送装置30的工作对象不同。其中,第一载具传送装置30a用于传送待移印和喷码的电芯,第二载具传送装置30b用于传送移印或喷码不合格的电芯,第三载具传送装置30c用于传送移印和喷码合格的电芯。

图11是本发明的载盘输送装置的局部结构示意图。如图1、图2和图11所示,载盘输送装置40包括输送台42、输送导轨43、多个载物板44、输送驱动器45和电芯搬运机构46。在本实施例中,载盘输送装置40例如采用威驰高速线体进行载盘的传送,但并不以此为限。

输送台42设置于入料装置10的柜台12的一侧,且输送台42的一端固定连接于柜台12。第一四轴机器人20a和第二四轴机器人20b固定在输送台42上,且第一四轴机器人20a和第二四轴机器人20b靠近入料装置10设置。输送台42的两侧分别设有第一承载台架和第二承载台架,第一承载台架靠近第一托盘传送机构13,第二承载台架靠近第三托盘传送机构15,且第一载具传送装置30a固定在第一承载台架上,第二载具传送装置30b、第三载具传送装置30c和第三四轴机器人20c固定在第二承载台架上。

输送导轨43连接在输送台42上,输送导轨43的轨道呈椭圆形,其中输送导轨43包括两条直线轨道和两个半圆轨道,两条直线轨道相互平行,两条直线轨道的两端分别与两个半圆轨道连接。在本实施例中,第一载具传送装置30a设置于输送导轨43的一侧,且第一载具传送装置30a的传送方向平行于直线轨道的长度方向;第二载具传送装置30b和第三载具传送装置30c设置于输送导轨43的另一侧,第二载具传送装置30b和第三载具传送装置30c的传送方向平行于直线轨道的长度方向。

各载物板44可移动地连接在输送导轨43上,即各载物板44可沿着输送导轨43循环移动。各载物板44之间设有连接件,该连接件的两端分别铰接于相邻的两载物板44,也就是说,各载物板44可同步移动。载物板44上设有用于装载电芯的载盘。在本实施例中,各载物板44上设有与输送驱动器45配合的凸轮随动器和接触块。

输送驱动器45用于驱使各载物板44在输送导轨43上移动。在本实施例中,输送驱动器45包括两个圆盘驱动器、两个凸轮轴驱动器和四个皮带驱动器。两圆盘驱动器对应设置于两半圆轨道的内侧,两个凸轮轴驱动器对应设置于两直线轨道的中部,且每各凸轮轴驱动器的两端各设置有一个皮带驱动器。在本实施例中,当各载物板44移动至半圆轨道时,各载物板44的接触块与圆盘驱动器的圆盘接触(依赖摩擦力驱动),驱动圆盘转动即可驱使各载物板44在输送导轨43上移动;当各载物板44移动至直线轨道时,各载物板44的接触块与皮带接触(依赖摩擦力驱动),驱动皮带即可驱使各载物板44在输送导轨43上移动;当各载物板44移动至直线轨道的中部时,各载物板44的凸轮随动器与凸轮轴螺纹配合,驱动凸轮轴即可驱使各载物板44在输送导轨43上移动,且各载物板44移动的位置可精确控制,可精确控制喷码和移印的位置,有利于提高移印质量。

电芯搬运机构46用于搬运电芯,电芯搬运机构46上设有搬运吸嘴,搬运吸嘴用于吸附载具33上的电芯,电芯搬运机构46用于在载盘与载具33之间搬运电芯。在本实施例中,电芯搬运机构46包括第一电芯搬运机构46a和第二电芯搬运机构46b,第一电芯搬运机构46a和第二电芯搬运机构46b的结构、功能相同,区别点在于各电芯搬运机构46的工作对象不同。其中,第一电芯搬运机构46a横跨第一载具传送装置30a和输送导轨43,第一电芯搬运机构46a用于将待喷码和移印的电芯搬运至载盘内。第二电芯搬运机构46b横跨第二载具传送装置30b、第三载具传送装置30c和输送导轨43,第二电芯搬运机构46b用于将载盘内已经喷码和移印的电芯搬运至载具33内,即将喷码和移印不合格的电芯搬运至第二载具传送装置30b,将喷码和移印合格的电芯搬运至第三载具传送装置30c。

图12是本发明的纠偏装置与载盘输送装置的连接的结构示意图。图13是本发明的纠偏装置的局部结构示意图。如图1、图2、图12和图13所示,纠偏装置50包括第一相机52、第二相机53、第三相机54、第四相机55、光源56、多个相机架57和控制器(图未示)。

第一相机52设置于输送导轨43的上方,第一相机52用于为待喷码和移印的电芯拍照,用以确定电芯的位置。在本实施例中,第一相机52连接在相机架57上,该相机架57靠近第一电芯搬运机构46a设置。为了保证照片清晰,相机架57上还固定有光源56,该位于第一相机52的下方(靠近输送导轨43的一侧),光源56可照亮电芯,方便第一相机52拍照。

第二相机53设置于输送导轨43的上方,第二相机53用于为正面喷码和移印有标记的电芯拍照,用以确定电芯的喷码和移印质量。在本实施例中,第二相机53连接在相机架57上,该相机架57靠近移印装置70设置。为了保证照片清晰,相机架57上还固定有光源56,该光源56位于第二相机53的下方(靠近输送导轨43的一侧),光源56可照亮电芯,方便第二相机53拍照。

第三相机54设置于输送导轨43的上方,第三相机54用于对电芯反面拍照,用以确定电芯的位置。在本实施例中,第三相机54连接在相机架57上,该相机架57靠近电芯翻转装置80设置。为了保证照片清晰,相机架57上还固定有光源56,该光源56位于第三相机54的下方(靠近输送导轨43的一侧),光源56可照亮电芯,方便第三相机54拍照。

第四相机55设置于输送导轨43的上方,第四相机55用于为反面移印有标记的电芯拍照,用以确定电芯的移印质量。在本实施例中,第四相机55连接在相机架57上,该相机架57靠近第二电芯搬运机构46b设置。为了保证照片清晰,相机架57上还固定有光源56,该光源56位于第四相机55的下方(靠近输送导轨43的一侧),光源56可照亮电芯,方便第四相机55拍照。

控制器分别与第一相机52、第二相机53、第三相机54、第四相机55、入料装置10、四轴机器人20、载具传送装置30、载盘输送装置40、喷码装置60、移印装置70、电芯翻转装置80电连接。控制器可根据第一相机52确定的电芯位置调节喷码装置60的喷码枪64位置,使喷码枪64在预定的位置向电芯正面喷码;控制器可根据第一相机52确定的电芯位置调节移印装置70的压印头位置,使压印头在预定的位置向电芯正面移印标记;控制器可根据第二相机53和第四相机55拍摄的照片判断电芯喷码和移印的质量;控制器可根据第三相机54确定的电芯位置调节移印装置70的压印头位置。在本实施例中,控制器例如为plc控制器,但并不以此为限。

图14是本发明的喷码装置的局部结构示意图。如图1、图2和图14所示,喷码装置60设置于输送导轨43的一侧,喷码装置60包括第一喷码驱动器62、第二喷码驱动器63和喷码枪64。第一喷码驱动器62的驱动端与第二喷码驱动器63连接,第二喷码驱动器63的驱动端与喷码枪64连接,喷码枪64的枪口与电芯相对设置。

进一步地,第一喷码驱动器62的驱动端包括第一丝杆和第一安装块623。第一喷码驱动器62与第一丝杆连接,第一安装块623可活动地连接在第一丝杆上,第二喷码驱动器63连接在第一安装块623上。第二喷码驱动器63的驱动端包括第二丝杆和第二安装块633。第二喷码驱动器63与第二丝杆连接,第二安装块633可活动地连接在第二丝杆上,喷码枪64连接在第二安装块633上。在本实施例中,第一喷码驱动器62的驱动方向与第二喷码驱动器63的驱动方向互成夹角,例如夹角为30°、60°、90°、120°、150°,优选90°,即第一喷码驱动器62的驱动方向与第二喷码驱动器63的驱动方向相互垂直,但并不以此为限。当第一喷码驱动器62的驱动方向与第二喷码驱动器63的驱动方向相互垂直时,第一相机52确定电芯的位置后,控制器控制第一喷码驱动器62和第二喷码驱动器63驱使喷码枪64移动定位,可精确可靠的完成电芯喷码。

值得一提的是,本发明的喷码装置60能够调整喷码位置,实现精密喷码,提高了喷码质量。而且,第一喷码驱动器62和第二喷码驱动器63采用伺服丝杆结构驱动,提高了喷码枪64的纠偏精度。

图15是本发明的移印装置的立体结构示意图。图16是本发明的移印装置的俯视结构示意图。如图1、图2、图12、图15和图16所示,在本实施例中,移印装置70包括工作台71、固定架72、移印机构73、压印头74、模板驱动机构75、供墨机构76、清洗机构77和恒温机构78。

工作台71用于承载固定架72、移印机构73、压印头74、模板驱动机构75、供墨机构76和清洗机构77。

固定架72连接在工作台71上,固定架72上设有多根滑轨,各滑轨相互间隔设置,滑轨的长度方向平行于工作台71的台面。

如图15和图16所示,移印机构73包括第一活动座732、第二活动座733、第一移位驱动器734、第二移位驱动器735和压印驱动器736。第一活动座732上设有滑槽,第一活动座732通过滑槽与滑轨的配合可活动地连接在固定架72上,滑槽和滑轨的位置根据实际需要自由选择,例如在第一活动座732上设置滑轨,在固定架72上设置滑槽。第二活动座733通过滑槽与滑轨的配合可活动地连接在第一活动座732上,滑槽和滑轨的位置根据实际需要自由选择,例如在第二活动座733上设置滑轨,在第一活动座732上设置滑槽。第一移位驱动器734的驱动端与第一活动座732连接,压印驱动器736连接在第一活动座732上,压印驱动器736的驱动端与第二活动座733连接,第二移位驱动器735连接在第二活动座733上,第二移位驱动器735的驱动端与压印头74连接。

进一步地,第一移位驱动器734的驱动端包括第一联轴器(图未示)、第三丝杆7342和第一连接块(图未示)。第一移位驱动器734连接在固定架72上,第一联轴器连接于第一移位驱动器734与第三丝杆7342之间,第一连接块可活动地连接在第三丝杆7342上,第一活动座732与第一连接块连接。当第一移位驱动器734驱使第三丝杆7342转动时,第一连接块和第一活动座732同步移动。在本实施例中,第一移位驱动器734为伺服电机,但并不以此为限。

图17是本发明的第二移位驱动器与压印头连接的结构示意图。如图15和17所示,第二移位驱动器735的驱动端包括传动带(图未示)、第四丝杆(图未示)和第二连接块7352。传动带通过传动轮连接于第二移位驱动器735与第四丝杆之间,即第二移位驱动器735的驱动轴上设有传动轮,第四丝杆的端部设有传动轮,传动带分别与两传动轮连接。第二连接块7352可活动地连接在第四丝杆上,压印头74与第二连接块7352连接。当第二移位驱动器735驱使第四丝杆转动时,第二连接块7352和压印头74同步移动,且压印头74的移动方向垂直于第一活动座732的移动方向。在本实施例中,第二移位驱动器735为伺服电机,但并不以此为限。

压印驱动器736的驱动端包括第二联轴器7361、第五丝杆7362和第三连接块(图未示)。第二联轴器7361连接于压印驱动器736与第五丝杆7362之间,第三连接块可活动地连接在第五丝杆7362上,第二活动座733与第三连接块连接。当压印驱动器736驱使第五丝杆7362转动时,第二活动座733可向着靠近或远离工作台71的方向往复移动。在本实施例中,压印驱动器736为伺服电机,但并不以此为限。

如图17所示,压印头74包括安装块742、胶头743和多个紧固件744(例如螺栓)。胶头743连接在安装块742上。安装块742上设有燕尾槽103、变形槽104和多个紧固孔105,变形槽104设置于燕尾槽103的一侧,变形槽104与燕尾槽103之间设有挤压块421,挤压块421的一侧连接于安装块742,紧固孔105与变形槽104连通,第二连接块7352的一端连接在燕尾槽103内,挤压块421抵靠在第二连接块7352上,紧固件744可拆装地连接在紧固孔105内,紧固件744的端部抵靠在挤压块421上。当需要更换压印头74时,拧松紧固件744,使挤压块421压在第二连接块7352上的压力减小,可方便的将压印头74拆卸下来,缩短了设备停机时间。

图18是本发明的模板驱动机构的结构示意图。如图15和图18所示,模板驱动机构75包括支撑座752、承载块753、模板754、墨盒755、粘墨驱动器756和墨盒固定器757。支撑座752固定在工作台71上,并位于移印机构73的下方。承载块753通过滑槽与滑轨的配合可活动地连接在支撑座752上,滑槽和滑轨的位置根据实际需要自由选择,例如在承载块753上设置滑轨,在支撑座752上设置滑槽。粘墨驱动器756的驱动端与承载块753连接,粘墨驱动器756用于驱使承载块753移动。粘墨驱动器756的驱动端包括第三联轴器7562和第六丝杆7563,第三联轴器7562连接于粘墨驱动器756与第六丝杆7563之间,承载块753可活动地连接在第六丝杆7563上。模板754固定在承载块753上,模板754例如通过磁性吸附在承载块753上,但并不以此为限。模板754上刻有多个文字或数字,文字或数字由凹槽形成。墨盒755扣合在模板754上,即墨盒755的盒口扣合在模板754上,墨盒755的顶部设有透明窗口和进墨孔,透过窗口可观察墨盒755的液位,墨盒755可通过进墨孔添加油墨。墨盒固定器757固定在工作台71上,墨盒固定器757的驱动端设有紧固夹7572,墨盒755固定在紧固夹7572内。当粘墨驱动器756驱使模板754移动时,文字或数字的凹槽内粘满油墨;当需要更换墨盒755时,可按下控制墨盒固定器757的开关,使墨盒固定器757驱使紧固夹7572松开墨盒755。在本实施例中,粘墨驱动器756为伺服电机,但并不以此为限。

供墨机构76包括监测墨盒755液位的激光传感器762、供墨桶763和抽墨泵(图未示)。激光传感器762连接在第一活动座732上,激光传感器762与墨盒755相对设置,激光传感器762发出的激光可穿过墨盒755的透明窗口感测墨盒755的液位。供墨桶763和抽墨泵设置在工作台71内,抽墨泵通过管道分别与墨盒755和供墨桶763连接。当检测到墨盒755中的液位低于一定值时,抽墨泵启动抽取供墨桶763中的油墨进入墨盒755,直至油墨的液面高度达到设定值。

清洗机构77包括供胶轮772、收胶轮773、清洗台774和收胶驱动器775。供胶轮772上设有胶带,胶带用于粘掉压印头74上的油墨,即清洗压印头74上的油墨。胶带的一端卷绕在收胶轮773上,即当胶带粘完油墨后被转绕在收胶轮773上。清洗台774的一端连接在固定架72上,清洗台774上设有承载胶带的台面106。收胶驱动器775连接在固定架72上,收胶驱动器775的驱动端与收胶轮773连接。

图19是本发明的收胶轮的结构示意图。如图15和图19所示,收胶轮773包括收胶座7732、收胶轴7733、多根限位杆7734和端盖7735。收胶驱动器775的驱动端与收胶座7732连接,收胶轴7733的一端连接于收胶座7732,收胶轴7733的另一端可拆装地连接于端盖7735,各限位杆7734绕着收胶轴7733的轴线相互间隔设置,限位杆7734的一端铰接于收胶座7732,限位杆7734的另一端可拆装地连接于端盖7735。当收胶轴7733上卷绕过多的胶带时,可将端盖7735拆卸下来,然后转动限位杆7734,此时胶团被松开,可轻松完成胶带的清理,清理后从新将端盖7735连接在限位杆7734和收胶轴7733上,有利于提高工作效率。

如图12所示,恒温机构78包括空调782、导管783和护罩(图未示)。空调782设置在输送台的内,导管783的一端与空调782连接,导管783的另一端与护罩连通,护罩扣合在工作台上,且固定架72、移印机构73、压印头74、模板驱动机构75、清洗机构77处于护罩内。在本实施例中,空调782可输出恒温恒湿的空气,使护罩内保持恒温恒湿的环境,能保证供墨质量的稳定性,提高了移印质量。

在本实施例中,移印装置70包括第一移印装置70a和第二移印装置70b,第一移印装置70a和第二移印装置70b的结构、功能相同,区别点在于各移印装置的移印位置不同。其中,第一移印装置70a用于在电芯的正面移印标记,第二移印装置70b用于在电芯的反面移印标记。

在本实施例中,控制器分别第一移位驱动器734、第二移位驱动器735、压印驱动器736、激光传感器762、粘墨驱动器756、抽墨泵和收胶驱动器775电连接。在本实施例中,第一相机52对电芯的正面拍照,确定电芯的位置,控制器根据电芯的位置控制第一移位驱动器734和第二移位驱动器735移动,使压印头74对准电芯,之后压印驱动器736驱使压印头74精密压印电芯,实现压印头74的自动纠偏;当激光传感器762检测到墨盒755中的液位低于一定值时,控制器启动抽墨泵,抽墨泵抽取供墨桶763中的油墨进入墨盒755,直至油墨的液面高度达到设定值,实现自动添墨;当压印头74移印的次数达到规定值(例如30次),控制器控制第一移位驱动器734驱使第一活动座732移动和第二移位驱动器735至清洗台774的方向,然后控制压印驱动器736驱使压印头74压在胶带上,完成自动清洗胶头743。

值得一提的是,本发明的移印装置70能够移印两个电芯,固定架72的两侧分别设有一个移印装置30以及与移印装置30连接的压印头74,且工作台71上设有两组模板驱动机构75、供墨机构76和清洗机构77,但并不以此为限。本发明的第一移位驱动器734和第二移位驱动器735采用伺服丝杆结构驱动,提高了压印头74的纠偏精度,同时压印驱动器736采用伺服丝杆结构驱动,可以防止电芯受过大的正压力产生电芯顺坏的问题。而且,本发明的移印装置70能自动添墨,无需停机加墨,极大的节省了人力成本,提高了生产效率。图20是本发明的电芯翻转装置的放大结构示意图。如图1、图2和图20所示,电芯翻转装置80设置于输送导轨43的一侧,电芯翻转装置80设置于第一移印装置70a与第二移印装置70b之间。电芯翻转装置80包括翻转机构82和转移机构83。翻转机构82包括吸附电芯的第一吸嘴822和驱使第一吸嘴822和电芯翻转180°的翻转驱动器823。转移机构83包括吸附电芯的第二吸嘴832和驱使第二吸嘴832移动至空载盘上方的转移驱动器833,第二吸嘴832设置于第一吸嘴822的上方。

具体地,图21是本发明的翻转机构的结构示意图。如图20和图21所示,翻转机构82还包括翻转架824和第一取料驱动器825。翻转架824设置于输送导轨43的一侧,第一取料驱动器825连接在翻转架824上,第一取料驱动器825的驱动端与翻转驱动器823连接,第一吸嘴822与翻转驱动器823连接,第一取料驱动器825可驱使翻转驱动器823和第一吸嘴822向着靠近或远离电芯的方向往复移动。转移机构83还包括转移架834和第二取料驱动器835,转移架834与翻转架824相对设置,转移驱动器833连接在转移架834上,转移驱动器833的驱动端与第二取料驱动器835连接,第二吸嘴832与第二取料驱动器835连接,第二取料驱动器835可驱使第二吸嘴832向着靠近或远离第一吸嘴822的方向往复移动。

在本实施例中,当电芯的正面被喷码和移印标记后,载盘输送装置40将电芯输送至电芯翻转装置80的下方,此时第一取料驱动器825驱使翻转驱动器823和第一吸嘴822向着靠近载盘的方向移动,直至第一吸嘴822吸附电芯的正面;接着第一取料驱动器825驱使翻转驱动器823和第一吸嘴822向着远离载盘的方向移动,同时翻转驱动器823驱使第一吸嘴822和电芯翻转180°;然后第二取料驱动器835驱使第二吸嘴832向着靠近第一吸嘴822的方向移动,直至第二吸嘴832吸附电芯的反面;之后转移驱动器833驱使第二取料驱动器835和第二吸嘴832移动预定距离;最后第二取料驱动器835和第二吸嘴832向着靠近载盘的方向移动,直至第二吸嘴832将电芯放置在空的载盘内。

接下来,载盘输送装置40将电芯输送至第三相机54的下方,第三相机54对电芯的反面拍照确定电芯的位置;之后载盘输送装置40将电芯输送至第二移印装置70b的下方,由第二移印装置70b在电芯的反面移印标记;最后载盘输送装置40将电芯输送至第四相机55的下方,第四相机55对电芯的反面拍照确定电芯的移印质量。完成两面喷码和移印的电芯由载盘输送装置40输送至第二电芯搬运机构46b,控制器根据电芯喷码和移印的质量控制第二电芯搬运机构46b将电芯搬运至第二载具传送装置30b或第三载具传送装置30c的载具33内。

本发明还涉及一种电芯移印方法,该电芯移印方法利用上述的电芯移印系统100,该电芯移印方法的步骤包括:

步骤s1,对电芯拍照确定电芯位置。

具体地,载盘输送装置40将待喷码和移印的电芯输送至第一相机52的下方,第一相机52对电芯的正面进行拍照,确定电芯的位置。

步骤s2,根据电芯的位置调节喷码枪64的位置,使该喷码枪64在预定的位置向电芯正面喷码。

具体地,载盘输送装置40将电芯输送至喷码装置60的下方,控制器根据电芯的位置控制第一喷码驱动器62和第二喷码驱动器63驱使喷码枪64移动定位。

步骤s3,根据电芯的位置调节压印头74的位置,使该压印头74在预定的位置向电芯正面移印标记。

具体地,载盘输送装置40将电芯输送至第一移印装置70a,根据电芯的位置调节压印头74的位置,使该压印头74在预定的位置向电芯正面移印标记。

步骤s4,检测电芯正面的喷码和移印质量。

具体地,载盘输送装置40将电芯输送至第二相机53的下方,第二相机53对电芯的正面照片,检测电芯正面的喷码和移印质量。

步骤s5,将电芯翻转180°。

具体地,载盘输送装置40将电芯输送至电芯翻转装置80的下方,电芯翻转装置80将电芯翻转180°。

步骤s6,对电芯拍照确定电芯位置。

具体地,载盘输送装置40将电芯输送至第三相机54的下方,第三相机54对电芯的反面拍照确定电芯位置。

步骤s7,根据电芯的位置调节压印头74的位置,使该压印头74在预定的位置向电芯反面移印标记。

具体地,载盘输送装置40将电芯输送至第二移印装置70b的下方,根据电芯的位置调节压印头74的位置,使该压印头74在预定的位置向电芯反面移印标记。

步骤s8,检测电芯反面的喷码和移印质量,根据电芯正面和反面的喷码、移印质量分选电芯。

具体地,载盘输送装置40将电芯输送至第四相机55的下方,第四相机55对电芯的反面拍照,检测电芯反面的喷码和移印质量;之后载盘输送装置40将电芯输送至第二电芯搬运机构46b,控制器根据电芯喷码和移印的质量控制第二电芯搬运机构46b将电芯搬运至第二载具传送装置30b或第三载具传送装置30c的载具33内。

本发明的电芯移印系统100的移印装置70包括移印机构73和压印头74,移印机构73包括第一移位驱动器734、第二移位驱动器735和压印驱动器736,第一移位驱动器734的驱动端与压印驱动器736连接,压印驱动器736的驱动端与第二移位驱动器735连接,第二移位驱动器735的驱动端与压印头74连接;纠偏装置50包括第一相机52和控制器,控制器分别与第一相机52、第一移位驱动器734、第二移位驱动器735和压印驱动器736电连接,控制器根据电芯的位置控制第一移位驱动器734和第二移位驱动器735驱使压印头74移动至电芯上方。因此,本发明的电芯移印系统100能根据电芯位置调整压印头74的位置,保证电芯移印精度,提高了电芯移印质量。

而且,本发明的电芯移印系统100的移印线具有高速、高精度、高可靠性和柔性化的特点,相比现有的移印设备至少提高一倍的生产效率。当电芯外形尺寸变化时,只需更换相应载具即可实现正常生产,点电池工艺发生变化时,只需手动更换相应程序或者在相应工位增加相应模块即可,实现电芯移印系统100的高度柔性化特色。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式,但是本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

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