专利名称:自动涂胶机的制作方法
技术领域:
本发明涉及一种涂胶机,尤其是一种用于圆柱型锂离子电池的自动涂胶机。
背景技术:
在锂电行业,为了提高电池的密闭性,需要对滚槽后的电池进行涂胶。但是,目前 锂电行业通常是采用半自动方式进行涂胶,需要人工上料、下料、手动启动和停止设备,因 此劳动强度大,工作效率较低,并且由于受到人为因素的影响,涂胶品质一致性比较低。有鉴于此,确有必要提供一种涂胶速度快、品质一致性好的自动涂胶机。
发明内容
本发明的目的在于提供一种涂胶速度快、品质一致性好的自动涂胶机。为了实现上述发明目的,本发明提供一种自动涂胶机,其包括机架和设于机架上 的机械手、送料转盘、定位装置和涂胶装置,机械手的一个工位对准输送带以抓取未涂胶工 件,另一个工位对准送料转盘的上料工位以将未涂胶工件放入送料转盘,定位装置对准送 料转盘的定位工位并对工件进行定位,涂胶装置对准送料转盘的涂胶工位并对工件进行涂 胶,送料转盘的每一个工位都设有一套旋转夹具,定位装置和涂胶装置均设有带动旋转夹 具旋转的夹具旋转机构。相对于现有技术,本发明自动涂胶机不仅实现了工件上料、定位、涂胶、检测、下料 的全自动操作,提高了生产效率,使涂胶速度达到每分钟40件,而且能够适应不同规格的 圆柱形电池的涂胶要求,定位准确,涂胶精度高,一致性好,降低了人为因素对产品质量的 影响,保证了涂胶品质。
下面结合说明书附图和具体实施方式
,对本发明自动涂胶机及其有益技术效果进 行详细说明,其中图1是本发明自动涂胶机的外观示意图。图2是图1所示自动涂胶机的右视图。图3是本发明自动涂胶机的主体结构俯视图。图4是图1所示自动涂胶机中部分机架移除后的视图。图5是机械手的示意图。图6是夹具旋转机构的示意图。图7是定位装置的示意图。图8是涂胶装置的示意图。图9是XZ轴微调机构的示意图。图10是图9所示的XZ轴微调机构的俯视图。图11是涂胶检测装置的示意图。
具体实施例方式请参阅图1至图3所示,本发明自动涂胶机主要用于滚槽后的圆柱型电池的涂胶 作业,其包括机架1和设于机架1上的机械手2、送料转盘3、定位装置4、涂胶装置5、涂胶 检测装置6和不合格料回收机构7。请一并参阅图4所示,机械手2为四臂机械手,设有四个工位。为了说明清楚,本 说明书将图3中所示的最左侧工位称为第一工位,其他三个工位按顺时针顺序依次称为第 二、三、四工位。机械手2的第一工位对应输送带10,主要是从输送带10上抓取未涂胶工件 和把已涂胶工件放到输送带10上,以使工件流入下一工序;第三工位对应送料转盘3,主要 是把未涂胶工件放入送料转盘3和从送料转盘3上抓取已涂胶工件;第四工位对应不合格 料回收机构7,主要是把涂胶不合格的工件放入不合格料回收机构7以将其分流出来。送料转盘3的主体为圆柱型转盘,设有八个工位,每个工位都设有可夹持工件的 旋转夹具9,机械手2的第三工位正对着送料转盘3的第一工位(称为上料工位),其他七 个工位按顺时针方向依次称为第二工位至第八工位。定位装置4、涂胶装置5和涂胶检测装 置6分别正对着送料转盘3的第三、五、七工位安装,因此将送料转盘3的第三、五、七工位 分别称为定位工位、涂胶工位和检测工位。定位装置4、涂胶装置5、涂胶检测装置6均设有带动旋转夹具9旋转的夹具旋转 机构8。涂胶装置5还设有两个涂胶头42 (参阅图8所示),能够对着旋转夹具9内的工件 进行X/Y/Z轴调节定位,实现每次同时涂胶两个工件。自动涂胶机运转时,机械手2从输送带10上抓取两个工件放入送料转盘3的上料 工位的旋转夹具9中,送料转盘3旋转把工件送到定位工位进行高度定位,保证工件压到夹 具底部;之后,送料转盘3再旋转将工件送入涂胶工位,涂胶装置5上的夹具旋转机构8先 带动工件旋转至设定的圈数,然后涂胶头42向下运动到设定位置对工件进行涂胶;涂胶完 成后,送料转盘3旋转而将工件送入检测工位,涂胶检测装置6对涂胶品质进行判别;最后, 送料转盘3再将工件送回上料工位,工件最终由机械手2取出如果涂胶检测装置6判定工 件涂胶合格,机械手2在其第一工位将工件放回输送带10传出;如果涂胶检测装置6判定 工件涂胶不合格,机械手2在其第四工位将工件放入不合格料回收机构7而分流出来。下面详细介绍本发明自动涂胶机的各部分装置的具体结构。请参阅图3至图5所示,机械手2主要包括驱动电机(未图示)、四分位凸轮分割 器U、升降气缸12、十字形手臂13和八个气动手指14。驱动电机安装在机架1的面板下 面,四分位凸轮分割器11固定在机架1的面板上面,驱动电机通过皮带驱动四分位凸轮分 割器11旋转。升降气缸12的下部固定在四分位凸轮分割器11上,十字形手臂13固定在 升降气缸12的顶部,十字形手臂13的每个手臂均设有两个气动手指14。设备运转时,四分 位凸轮分割器11带动十字形手臂13旋转,升降气缸12则调节十字形手臂13的升降。十 字形手臂13下降时,第一工位的两个气动手指14把已涂胶工件放到输送带10上,并等待 输送带10送来的未涂胶工件;与此同时,第三工位的两个气动手指14把两个未涂胶工件 放入送料转盘3的旋转夹具9中,并等待送料转盘3把已涂胶工件送过来,如果此时第四工 位的两个气动手指14所抓的工件有涂胶不合格的,对应的气动手指14就会松开而把不合 格工件放入不合格料回收机构7上。待料完成后,第一工位的两个气动手指14抓起输送带10送来的未涂胶工件,第三工位的两个气动手指14抓起送料转盘3送过来的已涂胶工件, 十字形手臂13上升并旋转到下一个工位,即原来第一、三工位的气动手指14分别转到了第 二、四工位,然后机械手2下降,开始放料和待料,形成一个工作循环。送料转盘3设有八个工位,第一工位为上料工位,负责上料和出料,第三、五、七工 位分别是定位工位、涂胶工位、检测工位,这四个工位分别对应四臂机械手2的第三工位、 定位装置4、涂胶装置5和涂胶检测装置6。送料转盘3主要包括驱动电机、八分位凸轮分 割器70和转盘,转盘上均勻地设有八套旋转夹具9,每套旋转夹具9有两个圆柱型的工件夹 具98,工件夹具98内有磁铁和圆柱形的弹性套筒,以保证工件旋转时不摆动。两个工件夹 具98下面装有互相啮合的直齿轮,工作时,一个直齿轮和定位装置4、涂胶装置5、涂胶检测 装置6上的夹具旋转机构8形成摩擦传动,带动工件平稳旋转。上料工位的下面还安装有 工件顶出机构71,主要由气缸和两根顶杆组成,出料时先由顶杆顶出工件,然后由机械手2 取出工件。定位装置4、涂胶装置5和涂胶检测装置6的N形底座61下面都安装有夹具旋转 机构8,作用是通过与工件旋转夹具9下面的直齿轮的摩擦传动,带动工件旋转,达到检测 工件极耳是否歪斜、配合涂胶头进行环形涂胶和检测涂胶均勻性的目的。请参阅图6所示,夹具旋转机构8主要包括气动滑台23、驱动电机(未图示)、电 机固定架24、同步带27、两个同步带轮28、橡胶滚轮29、轴承座30、上面板90、底板91、四 个支柱92和转轴93。其中,气动滑台23直接固定在机架1上,底板91连接在气动滑台23 上面,上面板90通过支柱92和底板91连接,电机固定架24安装在上面板90的背面,驱动 电机安装在电机固定架24内。电机转轴上装有一个同步带轮28,另一个同步带轮28和轴 承座30、橡胶滚轮29串接在转轴93上,两个同步带轮28用同步带27连接,橡胶滚轮29装 在转轴93上端,同步带轮28在转轴93中间,轴承座30在转轴93下端并固定在上面板90 上。工作时,气动滑台23向前运动,使橡胶滚轮29和旋转夹具9的一个相对应的直齿轮上 部紧压在一起,然后驱动电机旋转,通过摩擦带动旋转夹具9旋转。请参阅图3、图4和图7所示,定位装置4正对着送料转盘3的定位工位,主要包括 压入机构19和夹具旋转机构8。压入机构19包括N形底座16、L形固定座17、可调行程的 气动升降滑台18和压入套件,升降滑台18安装在L形固定座17的正面,压入套件固定到 升降滑台18上。压入套件包括L形固定块21、三个支柱20和压入板22,L形固定块21连 接在升降滑台18上,三个支柱20连接在L形固定块21和压入板22之间,每个支柱20外 装有弹簧,以保证压入套件压下时,工件能够被压到位而不变形。在压入套件下方有两个光 纤传感器75,光纤传感器75固定在L形固定座17上,主要用于检查工件极耳是否有歪斜。 夹具旋转机构8安装在压入机构19的N形底座16下面。定位装置4工作时,压入机构先 把旋转夹具9上的两个工件压到位,然后夹具旋转机构8带动两个工件旋转,两个光纤传感 器75同时检测工件的极耳是否有歪斜,如有歪斜,这两个工件在涂胶工位将不会被涂胶。请参阅图3、图4和图8所示,涂胶装置5正对着送料转盘3的涂胶工位,主要包括 涂胶机构和夹具旋转机构8,夹具旋转机构8安装在涂胶机构的N型底座31下面。涂胶机 构负责给工件涂胶,夹具旋转机构8负责让工件旋转配合涂胶。涂胶机构主要包括N形底 座31、机座32、伺服电机33、联轴器34、丝杆固定座35、丝杆36、丝杆滑块37 (参阅图10所 示)、丝杆支撑座38、直线导轨39、导轨滑块40、XZ轴微调机构41和两个涂胶头42。N形底座31安装在机架1的面板上,机座32固定在底座31上,机座32可以相对N形底座31进 行Y向位置调整。伺服电机33、两个直线导轨39、丝杆固定座35和支撑座38均固定在机 座32上,联轴器34与伺服电机33通过丝杆36连接在一条直线上,丝杆滑块37和直线导 轨滑块40固定在XZ轴微调机构41的背面,两个涂胶头42均固定在XZ轴微调机构41正 面的同一水平高度。请继续参阅图9和图10所示,XZ轴微调机构41包括连接块45、调节板46、底板 47、X轴微调螺杆48、螺杆座49、上导杆座50、下导杆座51、上导杆52、下导杆53、Z轴微调 螺丝54、X向固定块56、涂胶头固定座57、直线轴承和丝杆滑块37。底板47背面中间和丝 杆滑块37连接、背面两边的两个连接块45和直线导轨滑块40连接。XZ轴微调机构41左 右两边分别固定有两个上导杆座50和两个下导杆座51,两个上导杆座50固定一个上导杆 52,两个下导杆座51固定一个下导杆53,两个X轴微调螺杆48及其螺杆座49成一条直线 地固定在底板47的正面中间,上下两个导杆52、53上的直线轴承和丝杆滑块37连接在调 节板46的背面。Z轴微调螺丝54安装在调节板46顶部,和固定在调节板46正面的涂胶头 固定座57连接在一起。X向固定块56通过螺丝把调节板46和底板47固定在一起。在伺 服电机33驱动下,XZ轴微调机构41随着丝杆36的旋转可以进行Z轴方向的上下升降动 作。为了保证两个涂胶头42的涂胶一致性,需要保证两个涂胶头42对准工件相同的涂胶 位置,通过手动调节XZ轴微调机构上的X轴微调螺杆48和Z轴微调螺丝54,可以分别单独 调节两个涂胶头42的X/Z方向位置,使两个涂胶头42均对准相同的涂胶位置,进行精确涂 胶。涂胶时,首先夹具旋转机构8把工件旋转到设定的圈数,然后在伺服电机33驱动下,涂 胶机构下降到设定的涂胶位置开始涂胶,涂胶完成后,涂胶机构回到原点位置,夹具旋转机 构8停止旋转,工件停止旋转并被送到下一个工位。请参阅图3、图4和图11所示,涂胶检测装置6正对着送料转盘3的检测工位,包 括检测机构和夹具旋转机构8。夹具旋转机构8安装在检测机构的N形底座61下面。检 测机构包括N形底座61、L形支座62、升降滑台63、两个光纤65和光纤固定座64。L形支 座62固定在N形底座61上面,升降滑台63安装在L形支座62正面上部,光纤65和光纤 固定座64安装在升降滑台63上。N形底座61可以X轴调节,光纤固定座64可以Y轴移 动。设备工作时,已涂胶工件被送到检测工位,升降滑台63带动检测机构下降到检测位置, 同时夹具旋转机构8立即带动工件旋转,对工件的涂胶品质进行检查。如果涂胶检测结果 不合格,此工件将被机械手2分流到不合格料回收机构7。请参阅图1和图2所示,机架1还包括配电箱80和控制设备启动、停止的控制面 板83,控制面板83上安装有触摸屏和按钮开关,通过触摸屏和按钮开关可以控制设备的启 动、停止和所有机构的运行状态。机架1上还装有三色警示灯84,可以监控设备的待机、运 行和故障三种状态。当设备发生故障时,警示灯84会发出警报,提醒操作员排除故障。本发明自动涂胶机不仅实现了工件上料、定位、涂胶、检测、下料的全自动操作,提 高了生产效率,使涂胶速度达到40PPM,而且能够适应不同规格的圆柱形电池的涂胶要求, 定位准确,涂胶精度高,一致性好,降低了人为因素对产品质量的影响,保证了涂胶品质。根据上述说明书的揭示和教导,本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方 式进行适当的变更和修改。因此,本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式
,对本 发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外,尽管本说明书中使用了一些特定的术语,但这些术语只是为了方便说明,并不对本发明构成任何限制。
权利要求
一种自动涂胶机,其特征在于包括机架(1)和设于机架(1)上的机械手(2)、送料转盘(3)、定位装置(4)和涂胶装置(5),机械手(2)的一个工位对准输送带(10)以抓取未涂胶工件,另一个工位对准送料转盘(3)的上料工位以将未涂胶工件放入送料转盘(3),定位装置(4)对准送料转盘(3)的定位工位并对工件进行定位,涂胶装置(5)对准送料转盘(3)的涂胶工位并对工件进行涂胶,送料转盘(3)的每一个工位都设有一套旋转夹具(9),定位装置(4)和涂胶装置(5)均设有带动旋转夹具(9)旋转的夹具旋转机构(8)。
2.根据权利要求1所述的自动涂胶机,其特征在于所述自动涂胶机还包括涂胶检测 装置(6)和不合格料回收机构(7),涂胶检测装置(6)对准送料转盘(3)的检测工位,涂胶检测装置(6)也设有夹具旋转机构(8),机械手(2)的再一个工位对准不合格料回收机构 ⑵。
3.根据权利要求2所述的自动涂胶机,其特征在于所述机械手(2)分为四个工位, 其第一工位对准输送带(10),第三工位对准送料转盘(3)的上料工位,第四工位对准不合 格料回收机构(7),所述机械手(2)包括四分位凸轮分割器(11)、升降气缸(12)、十字形手 臂(13)、气动手指(14)和驱动电机,凸轮分割器(11)固定在机架(1)上,驱动电机通过皮 带驱动四分位凸轮分割器(11)旋转,升降气缸(12)的下部固定在四分位凸轮分割器(11) 上,十字形手臂(13)固定在升降气缸(12)的顶部,十字形手臂(13)的每个手臂均有两个 气动手指(14)。
4.根据权利要求2所述的自动涂胶机,其特征在于所述送料转盘(3)分为八个工位, 所述上料工位、定位工位、涂胶工位、检测工位分别为送料转盘(3)的第一、三、五、七工位, 所述机械手(2)为四臂机械手,每一手臂均有两个气动手指(14),每一套旋转夹具(9)有两 个工件夹具(98),涂胶装置(5)设有两个涂胶头(42),每次同时涂胶两个工件,上料工位的 下面安装有工件顶出机构(71)。
5.根据权利要求4所述的自动涂胶机,其特征在于所述送料转盘(3)包括驱动电机、 八分位凸轮分割器(70)和转盘,转盘上均勻地设有八套旋转夹具(9),分别对应八个工位, 每套旋转夹具(9)的两个工件夹具(98)底部都装有相互啮合的直齿轮,其中一个直齿轮能 够和定位装置(4)、涂胶装置(5)、涂胶检测装置(6)上的夹具旋转机构⑶形成摩擦传动, 每一工件夹具(91)内有圆柱型的弹性套筒。
6.根据权利要求1或2所述的自动涂胶机,其特征在于所述定位装置(4)包括压入 机构(19)和夹具旋转机构(8),压入机构(19)包括N形底座(16)、L形固定座(17)、升降 滑台(18)和压入套件,升降滑台(18)安装在L形固定座(17)的正面,压入套件固定到升 降滑台(18)上,压入套件包括L形固定块(21)、三个支柱(20)和压入板(22),L形固定块 (21)和升降滑台(18)连接,三个支柱(20)连接在L形固定块(21)和压入板(22)之间, 每个支柱(20)外装有弹簧,在压入套件下方有两个检查极耳是否歪斜的光纤传感器(75), 光纤传感器(75)固定在L形固定座(17)上,夹具旋转机构(8)安装在N形底座(16)的下
7.根据权利要求1或2所述的自动涂胶机,其特征在于所述涂胶装置(5)包括涂胶 机构和夹具旋转机构(8),涂胶机构包括N形底座(31)、机座(32)、伺服电机(33)、联轴器 (34)、丝杆固定座(35)、丝杆(36)、丝杆滑块(37)、丝杆支撑座(38)、直线导轨(39)、导轨 滑块(40)、XZ轴微调机构(41)和两个涂胶头(42),N形底座(31)安装在机架(1)上,机座(32)固定在底座(31)上,机座(32)能相对N形底座(31)进行Y向调整位置,伺服电机(33)、两个直线导轨(39)、丝杆固定座(35)及支撑座(38)均固定在机座(32)上,联轴器(34)与伺服电机(33)通过丝杆(36)连接在一条直线上,丝杆滑块(37)和直线导轨滑块 (40)固定在XZ轴微调机构(41)背面,两个涂胶头(42)均固定在XZ轴微调机构(41)正面 的同一水平线高度,夹具旋转机构(8)安装在N型底座(31)下面。
8.根据权利要求7所述的自动涂胶机,其特征在于所述XZ轴微调机构(41)包括连 接块(45)、调节板(46)、底板(47)、X轴微调丝杆(48)、螺杆座(49)、上导杆座(50)、下导 杆座(51)、上导杆(52)、下导杆(53)、Z轴微调螺丝(54)、X向固定块(56)、涂胶头固定座 (57)、直线轴承和丝杆滑块(37),底板(47)背面中间和丝杆滑块(37)连接、背面两边的两 个连接块(45)和直线导轨滑块(40)连接,两个上导杆座(50)固定一个上导杆(52),两个 下导杆座(51)固定一个下导杆(53),两个X轴微调螺杆(48)及其螺杆座(49)成一条直 线的固定在底板(47)的正面中间,上下两个导杆(52、53)上的直线轴承和丝杆滑块(37) 连接在调节板(46)的背面,Z轴微调螺丝(54)安装在调节板(46)顶部,和固定在调节板 (46)正面的涂胶头固定座(57)连接在一起,X向固定块(56)通过螺丝把调节板(46)和底 板(47)固定在一起。
9.根据权利要求1或2所述的自动涂胶机,其特征在于所述涂胶检测装置(6)包括检 测机构和夹具旋转机构(8),检测机构包括N形底座(61)、L形支座(62)、升降滑台(63)、两 个光纤(65)及光纤固定座(64),L形支座(62)固定在N形底座(61)上面,升降滑台(63) 安装在L形支座(62)正面上部,光纤(65)及光纤固定座(64)安装在升降滑台(63)上,夹 具旋转机构(8)安装在N形底座(61)下面。
10.根据权利要求1至5中任一项所述的自动涂胶机,其特征在于所述夹具旋转机构 (8)包括气动滑台(23)、驱动电机、电机固定架(24)、同步带(27)、两个同步带轮(28)、橡胶 滚轮(29)、轴承座(30)、上面板(90)、底板(91)、支柱(92)和转轴(93),气动滑台(23)直 接固定在机架面板上(1),底板(91)连接在气动滑台(23)上面,上面板(90)通过支柱(92) 和底板(91)连接,电机固定架(24)和轴承座(30)安装在上面板(90)的背面,驱动电机安 装在电机固定架(24)内,电机转轴上装有一个同步带轮(28),另一个同步带轮(28)和轴承 座(30)、橡胶滚轮(29)串接在转轴(93)上,两个同步带轮(28)用同步带(27)连接,驱动 电机通过橡胶滚轮(29)带动旋转夹具(9)旋转。
全文摘要
本发明公开一种自动涂胶机,其包括机架和设于机架上的机械手、送料转盘、定位装置和涂胶装置,机械手的一个工位对准输送带,另一个工位对准送料转盘的上料工位,定位装置对准送料转盘的定位工位并对工件进行定位,涂胶装置对准送料转盘的涂胶工位并对工件进行涂胶,送料转盘的每个工位均设有一套旋转夹具,定位装置和涂胶装置均设有带动旋转夹具旋转的夹具旋转机构。本发明自动涂胶机不仅实现了工件上料、定位、涂胶、检测、下料的全自动操作,提高了生产效率,而且能够适应不同规格的圆柱形电池的涂胶要求,定位准确,涂胶精度高,一致性好,降低了人为因素对产品质量的影响,保证了涂胶品质。
文档编号B05C11/00GK101920238SQ20101024335
公开日2010年12月22日 申请日期2010年7月30日 优先权日2010年7月30日
发明者余志光, 张兴华, 梁寿清, 潘朝杰 申请人:东莞新能源科技有限公司;东莞新能源电子科技有限公司