電池上料用升降裝置的製作方法
2023-05-01 23:07:11
專利名稱：電池上料用升降裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種升降裝置，尤其涉及一種用於電池裝配線的電池上料用升降
>J-U ρ α裝直。
背景技術：
用於鋰電池裝配線的上料用升降裝置，是一種集合了伺服技術及氣動傳動技術聯動控制而形成的專用設備單元。 電動機、反饋、控制、驅動、通訊的縱向一體化成為當前小功率伺服系統的一個發展方向。伺服定位能夠滿足高精度、柔性化等要求，且技術成熟，氣缸應用也日趨成熟，尤其是其加工精度及裝配精度已經能夠滿足市場上絕大多數的自動化生產設備的需求。基於用伺服電機及氣缸驅動搭建起來的驅動機構能夠達到穩定、快速完成插入料倉、升降等動作的基本要求，如何通過組合、改進和優化，創造一種新的機構用於鋰電池的升降及驅動插入等基礎動作應用於電池上料系統中為本實用新型研究的課題。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題在於提供一種用於電池裝配線的電池上料用升降裝置，採用氣缸及導軌搭配帶動整個系統前後移動、採用伺服電機驅動同步帶機構帶動高精密絲槓完成穩定精密的電池升降功能。為達上述目的，本實用新型提供一種電池上料用升降裝置，包括一底架；一橫嚮導軌機構，設置於所述底架上；—縱向移動機構，設置於所述橫嚮導軌機構上；一絕緣託架機構，滑動設置於所述縱向移動機構上； —控制系統,連接並控制所述橫嚮導軌機構、縱向移動機構。上述的電池上料用升降裝置，其中還包括用於固定所述底架的六角定位機構，安裝並支撐所述底架。上述的電池上料用升降裝置，其中所述六角定位機構包括分別設置於所述底架的四頂角和兩長邊上的地腳安裝板、分別安裝於地腳安裝板的地腳螺栓。上述的電池上料用升降裝置，其中所述六角定位機構包括分別設置於所述底架的四頂角和兩長邊上的地腳安裝板、分別安裝於地腳安裝板的地腳氣缸。上述的電池上料用升降裝置，其中所述橫嚮導軌機構包括氣缸、橫嚮導軌、滑動座，所述橫嚮導軌安裝於所述底架上，所述滑動座設置於所述橫嚮導軌上，所述氣缸的一端固定於所述底架，另一端連接所述滑動座，所述氣缸上設置有緩衝器。上述的電池上料用升降裝置，其中所述縱向移動機構包括機架、設置機架頂端的伺服電機、連接伺服電機的同步絲槓機構以及用於安裝所述絕緣託架機構的縱嚮導軌。上述的電池上料用升降裝置，其中所述同步絲槓機構包括絲槓組件、連接所述伺服電機的驅動輪、連接絲槓組件的連動輪以及設置於驅動輪與連動輪之間的同步帶。上述的電池上料用升降裝置，其中還包括至少一個限位傳感器，鄰近所述絕緣託架機構的上部設置。上述的電池上料用升降裝置，其中所述絕緣託架機構通過一滑動板設置於所述縱嚮導軌上，所述滑動板連接所述同步絲槓機構。上述的電池上料用升降裝置，其中所述控制系統為有線或無線控制系統。本實用新型的功效在於本實用新型用伺服電機及氣缸驅動搭建起來的驅動機構能夠達到穩定、快速完成插入料倉、升降電池等動作的基本要求。本實用新型用前後插入氣缸搭配固定導軌完成插入小車功能，伺服電機調整移載 速度，用POM絕緣材料託載電池，並通過以上所有元件的聯動控制達到安全上料、託起電池的功能。本實用新型的伺服電機的選擇、精密氣缸的選擇、六角定位的結構設計都需要經過嚴密的計算和設計，包括伺服解析度、氣缸缸徑、行程及機構等，能夠保證結構的可靠、穩定。
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細描述，但不作為對本實用新型的限定。
圖I本實用新型電池上料用升降裝置結構圖；圖2、圖3橫嚮導軌機構結構圖；圖4、圖5縱向移動機構結構圖。其中，附圖標記I 底座2 橫嚮導軌機構21 氣缸22 橫嚮導軌23 滑動座24 緩衝器3 縱向移動機構31 同步帶32 伺服電機33 滑動板34 絲槓組件35 縱嚮導軌36 機架37 驅動輪38 連動輪4 絕緣託架機構[0046]5 六角定位機構6 限位傳感器
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的結構原理和工作原理作具體的描述在圖I所示的具體實施方式
中，本實用新型揭示一種電池上料用升降裝置，特別應用於鋰電池的上料用升降裝置。如圖所示，電池上料用升降裝置包括底座I、橫嚮導軌機構2、縱向移動機構3、絕緣託架機構4、六角定位機構5以及限位傳感器6。可以將單體鋰電池結合生產線節拍穩定、快速、安全的將電池按規律輸送到生產·線指定位置，並通過以上所有元件的聯動控制達到鋰電池上料的目的。·進一步地，請參見圖I至圖5具體闡述本實用新型實施方式參見圖2、圖3橫嚮導軌機構結構圖。如圖所示，本實用新型揭示的橫嚮導軌機構2包括氣缸21、橫嚮導軌22、滑動座23、緩衝器24。所述橫嚮導軌22安裝於所述底架I上，所述滑動座23設置於所述橫嚮導軌22上，所述氣缸21的一端固定於所述底架1，另一端連接所述滑動座23，如此，通過所述氣缸21帶動所述滑動座23於橫嚮導軌22上移動，又所述滑動座23用於設置所述縱向移動機構3，為此，可以提供本實用新型電池上料用升降裝置的橫向移動。為達運行平穩的目的，本實施例還設置一緩衝器24於所述氣缸21上。本實用新型經過對鋰電池本身結構及材料的工藝分析及整個機構的結構分析，並通過機械機構的計算選擇SMC的MDBL50-400-M9BL型驅動氣缸，選擇MSB20S2R800L型高精度直線導軌，完成前後插入氣缸搭配固定導軌完成插入小車的功能。本實用新型的底架I上還設置有六角定位機構5，以固定並支撐所述底架1，達到電池上料用升降裝置於運行更加平穩。如圖所示的實施例，所述六角定位機構5包括分別設置於所述底架I的四頂角和兩長邊上的地腳安裝板以及分別安裝於地腳安裝板的地腳螺栓。本實用新型經過合理的機械結構承重計算，確定了六角定位的機械結構形式，採取這種結構即能夠保證整個結構的穩定，同時能夠保證整個結構在前後移動過程中不發生抖動、平穩的前後運行；並在上下託起電池的動作過程中達到平衡、穩定的目的。本實用新型還具有其它實施方式，例如，於所述底架設置的六個地腳安裝板上還可以分別安裝地腳氣缸。通過對六個地腳氣缸的調整同樣可以保證整個結構在前後移動過程中不發生抖動、平穩的前後運行；並在上下託起電池的動作過程中達到平衡、穩定的目的。為此，本實用新型不作具體限定。參見圖4、圖5縱向移動機構結構圖。如圖所示，本實用新型揭示的縱向移動機構3包括同步帶31、伺服電機32、滑動板33、絲槓組件34、縱嚮導軌35、機架36、驅動輪37、連動輪38。所述機架36設置於所述橫嚮導軌機構2的滑動座23上，由所述橫嚮導軌機構2帶動機架36進而帶動整個縱嚮導軌機構的橫向移動，所述伺服電機32設置於機架36的頂端，由同步帶31、絲槓組件34、驅動輪37、連動輪38構成的同步絲槓機構連接伺服電機從而提供縱嚮導軌機構的縱向移動。所述伺服電機32設置於所述機架36的頂端的一側，伺服電機32的輸出軸上設置所述驅動輪37，所述機架36的頂端設有安裝板，所述連動輪38設置於該安裝板上，並與所述驅動輪37呈間隔並列。所述驅動輪37連接所述絲槓組件34的一端，所述絲槓組件34的另一端設置在所述橫嚮導軌機構2的滑動座23上，所述驅動輪37與連動輪38上設置所述同步帶31。所述機架36的兩側設有縱嚮導軌35，所述絕緣託架機構4安裝在所述縱嚮導軌35並連接所述絲槓組件34。這樣，所述伺服電機32動力輸出至驅動輪37，驅動輪37帶動連動輪38，連動輪38帶動絲槓組件34，最終絲槓組件34帶動所述絕緣託架機構4實現縱向移動。所述絕緣託架機構4通過一滑動板33滑動設置於所述縱嚮導軌35上。本實用新型一實施例採用POM (聚甲醛)絕緣材料託載電池。本實用新型利用皮帶傳輸及絲槓驅動控制整個託架的上下移動驅動，同時採用三菱J2S-A系列高精度伺服電機實現整個功能託。控制模式有位置控制、轉矩控制、速度控制三種模式，可通過最大500kpps的高速脈衝串控制電機的位置及方向，位置解析度為131072脈衝/轉。本裝置採用了速度控制模式實現整個託載系統的快速、穩定、可靠的移動。本實用新型控制系統可以選擇有線或無線控制。為了能夠於升降裝置工作中對電池的位置進行檢測，本實用新型還包括至少一個限位傳感器6，如圖4、圖5所示鄰近所述絕緣託架機構4的上部設置，以便可以隨時檢測運行中電池的位置。當然，本實用新型縱嚮導軌機構3並不限定上述採用同步絲槓機構的具體實施方式
，也可以採用氣缸結構實現縱向移動，不作具體限定。本實用新型揭示的電池上料用升降裝置，可以將單體鋰電池結合生產線節拍穩定、快速、安全的將電池按規律輸送到生產線指定位置，可以用伺服電機調整升降速度，用橫向移載氣缸進出專用料倉，用上工位檢測傳感器檢測電池位置，並通過以上所有元件的聯動控制達到鋰電池上料的目的。當然，本實用新型還可有其它多種實施例，在不背離本實用新型精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本實用新型作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬於本實用新型所附的權利要求的保護範圍。
權利要求1.一種電池上料用升降裝置，其特徵在於，包括 一底架； 一橫嚮導軌機構，設置於所述底架上； 一縱向移動機構，設置於所述橫嚮導軌機構上； 一絕緣託架機構，滑動設置於所述縱向移動機構上； 一控制系統，連接並控制所述橫嚮導軌機構、縱向移動機構。
2.根據權利要求I所述的電池上料用升降裝置，其特徵在於，還包括用於固定所述底架的六角定位機構，安裝並支撐所述底架。
3.根據權利要求2所述的電池上料用升降裝置，其特徵在於，所述六角定位機構包括分別設置於所述底架的四頂角和兩長邊上的地腳安裝板、分別安裝於地腳安裝板的地腳螺栓。
4.根據權利要求2所述的電池上料用升降裝置，其特徵在於，所述六角定位機構包括分別設置於所述底架的四頂角和兩長邊上的地腳安裝板、分別安裝於地腳安裝板的地腳氣缸。
5.根據權利要求I所述的電池上料用升降裝置，其特徵在於，所述橫嚮導軌機構包括氣缸、橫嚮導軌、滑動座，所述橫嚮導軌安裝於所述底架上，所述滑動座設置於所述橫嚮導軌上，所述氣缸的一端固定於所述底架，另一端連接所述滑動座，所述氣缸上設置有緩衝器。
6.根據權利要求I所述的電池上料用升降裝置，其特徵在於，所述縱向移動機構包括機架、設置機架頂端的伺服電機、連接伺服電機的同步絲槓機構以及用於安裝所述絕緣託架機構的縱嚮導軌。
7.根據權利要求6所述的電池上料用升降裝置，其特徵在於，所述同步絲槓機構包括絲槓組件、連接所述伺服電機的驅動輪、連接絲槓組件的連動輪以及設置於驅動輪與連動輪之間的同步帶。
8.根據權利要求I所述的電池上料用升降裝置，其特徵在於，還包括至少一個限位傳感器，鄰近所述絕緣託架機構的上部設置。
9.根據權利要求6所述的電池上料用升降裝置，其特徵在於，所述絕緣託架機構通過一滑動板設置於所述縱嚮導軌上，所述滑動板連接所述同步絲槓機構。
10.根據權利要求I所述的電池上料用升降裝置，其特徵在於，所述控制系統為有線或無線控制系統。
專利摘要一種電池上料用升降裝置，包括一底架；一橫嚮導軌機構，設置於所述底架上；一縱向移動機構，設置於所述橫嚮導軌機構上；一絕緣託架機構，滑動設置於所述縱向移動機構上；一控制系統，連接並控制所述橫嚮導軌機構、縱向移動機構。本實用新型揭示的電池上料用升降裝置，可以將單體鋰電池結合生產線節拍穩定、快速、安全的將電池按規律輸送到生產線指定位置，可以用伺服電機調整升降速度，用橫向移載氣缸進出專用料倉，用上工位檢測傳感器檢測電池位置，並通過以上所有元件的聯動控制達到鋰電池上料的目的。
文檔編號B65G47/74GK202704537SQ201220354920
公開日2013年1月30日 申請日期2012年7月20日 優先權日2012年7月20日
發明者曹雲翔, 王明睿, 鄭元喜, 劉振國, 王景勝, 邱菊, 李培申 申請人:北京機械工業自動化研究所