包装机的制作方法

本实用新型涉及自动化装配领域，尤其涉及一种包装机。

背景技术：

随着现代社会的发展，手机、摄像机、笔记本电脑、便携式DVD和数码相机等移动设备有了越来越广泛的应用。不同客户需要不同外形尺寸的电池，特别是循环充电使用的电池，如方形锂离子电池，他们一般包括由卷绕结构制成的裸电芯、电解液与外包装组成电芯。在制造电池的自动化生产线中，裸电芯与包装材料在包装机内完成组装。

目前，电池尺寸品种繁多，产品换型频率需求渐增，要求包装机具有很好的兼容性与快速切换适应能力。当前常见弹夹在兼容不同尺寸的电芯方面，通过人工调整机械定位机构，相关工装夹具的调节来实现，需较多的人力投入，且换型周期较长。在如今人力成本激增的背景下，在高自动化高柔性的生产线中其弊端凸显。

技术实现要素：

鉴于背景技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种包装机，其能兼容不同规格的工件，且在不同规格的工件之间能够快速切换，换型周期短，提高了包装机的自动化生产效率。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种包装机，其包括：工件上料装置，输送待包装的工件；包材上料装置，输送用于包装工件的包材；模切装置，循环拉动包材上料装置上的包材并将包材切成与所提供的工件的规格相匹配的片段；包材冲坑装置，对各片段进行冲坑处理以形成包装壳；组装装置，将工件上料装置提供的工件组装在包材冲坑装置冲压出的包装壳内。其中，包材冲坑装置包括：底板，设置有滑轨；快换平台，设置在底板上方并与底板上的滑轨滑动连接；以及模具，可拆装地固定于快换平台。快换平台相对底板的抽拉运动能够实现快速更换与待包装的工件的规格相匹配的模具。

本实用新型的有益效果如下：

在根据本实用新型的包装机中，由于模具可拆装地固定于快换平台上，根据待包装的工件的不同规格，可通过在快换平台上更换与待包装的工件的规格相匹配的模具，这种更换方式简单快捷，减少了人力投入，提高了包装机的自动化生产效率。由此可见，本实用新型的包装机能够兼容不同规格的工件，使用范围广，符合现代高自动化、高柔性的工业制造需求。

附图说明

图1是根据本实用新型的包装机的整体装配图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1中的工件上料装置的立体图；

图4是图1中的包材上料装置的立体图；

图5是图1中的模切装置从一视角观察的的立体图；

图6是图1中的模切装置从另一视角观察的立体图；

图7是图1中的包材冲坑装置的立体图；

图8是图7的主视图；

图9是图1中的组装装置的立体图；

图10是图9中的抓取组件的立体图；

图11是图1中的喷码装置的立体图；

图12是图1中的切边装置的立体图；

图13是图1中的转移装置的立体图；

图14是图1中的顶封装置的立体图；

图15是图1中的侧封装置的立体图；

图16是图1中的角封侧切装置的立体图；

图17是图16中的角封机构的立体图；

图18是图16中的侧切机构的立体图；

图19是图16中的转移机构的立体图；

图20是图1中的下料装置的立体图。

其中，附图标记说明如下：

11工件上料装置 1722动切刀

111进料拉带 1723安装座

112检测机构 1724驱动器

113工件回收盒 173第一调整机构

114关节机器人 1731滑轨

12包材上料装置 1732支架

121放料机构 174第二调整机构

1211放料挂轴 1741滑块

1212纠偏滑轨 1742导轨

1213缓存组件 175废料盒

12131滑轨 18转移装置

12132滑块 181导轨

12133缓存辊筒 182抓取组件

1214过辊 1821安装座

122清洁机构 1822吸盘

1221毛刷轮 1823驱动器

1222抽气部件 19顶封装置

13模切装置 191上封头

131拉料机构 192上封头驱动器

1311上压块 193下封头

1312下压块 P1顶封用旋转座

1313拉料夹子 20侧封装置

132模切机构 201上封头

1321上切刀 202上封头驱动器

1322下切刀 203下封头

1323缓存平台 P2侧封用旋转座

1324滑轨 21角封侧切装置

133调节机构 211角封机构

1331支架 2111放料平台

1332滑块 2112上封头

1333导轨 2113上封头驱动器

1334驱动器 2114下封头

14包材冲坑装置 2115调节机构

141底板 21151滑台

1411滑轨 21152滑轨

142快换平台 21153驱动器

143模具 2116安装支架

1431下模腔 212侧切机构

1432上模腔 2121放料平台

144上模腔驱动组件 2122上封头

1441压板 2123上封头驱动器

1442导向柱 2124下封头

1443驱动器 2125调节机构

145定位组件 21251滑台

1451定位销 21252滑轨

1452驱动器 21253驱动器

146支撑座 2126安装板

147下模腔导柱 213转移机构

15组装装置 2131导轨

151组装机器人 2132滑块

1511抓取组件 2133抓取组件

15111固定爪 21331吸盘

15112转动爪 21332安装座

15113驱动器 22下料装置

1512机器人本体 221喷码机构

152转盘 2211喷码平台

153驱动器 2212喷头

16喷码装置 2213安装座

161喷头 2214第一调节组件

162安装座 22141第一滑台

163第一调节组件 22142第一滑轨

1631移送平台 2215第二调节组件

1632滑轨 22151第二滑轨

164第二调节组件 22152驱动器

1641滑块 222出料拉带

1642导轨 223关节机器人

17切边装置 B电芯

171支撑台 B1工件

172精切组件 B2包装壳

1721定切刀

具体实施方式

下面参照附图来详细说明根据本实用新型的包装机。

参照图1至图20，根据本实用新型的包装机包括：工件上料装置11，输送待包装的工件B1；包材上料装置12，输送用于包装工件B1的包材；模切装置13，循环拉动包材上料装置12上的包材并将包材切成与所提供的工件B1的规格相匹配的片段；包材冲坑装置14，对各片段进行冲坑处理以形成包装壳B2；组装装置15，将工件上料装置11提供的工件B1组装在包材冲坑装置14冲压出的包装壳B2内。其中，包材冲坑装置14包括：底板141，设置有滑轨1411；快换平台142，设置在底板141上方并与底板141上的滑轨1411滑动连接；以及模具143，可拆装地固定于快换平台142。快换平台142相对底板141的抽拉运动能够实现快速更换与待包装的工件B1的规格相匹配的模具143。

在根据本实用新型的包装机中，由于模具143可拆装地固定于快换平台142上，根据待包装的工件B1的不同规格，可通过在快换平台142上更换与待包装的工件B1的规格相匹配的模具143，这种更换方式简单快捷，减少了人力投入，提高了包装机的自动化生产效率。由此可见，本实用新型的包装机能够兼容不同规格的工件B1，使用范围广，符合现代高自动化、高柔性的工业制造需求。

根据本实用新型的包装机，在一实施例中，参照图7和图8，模具143可包括下模腔1431和设置在下模腔1431上方的上模腔1432。包材冲坑装置14还可包括：上模腔驱动组件144，驱动上模腔1432上下移动；以及定位组件145，在冲压过程中固定快换平台142。

在该实施例中，参照图7和图8，上模腔驱动组件144可包括：压板1441；导向柱1442，设置于压板1441下方；以及驱动器1443，直接驱动压板1441沿着导向柱1442沿Z方向运动以使上模腔1432与下模腔1431配合，从而冲压出包装壳B2。定位组件145可包括：定位销1451；以及驱动器1452，控制定位销卡1451卡接或松开快换平台142。

这里，导向柱1442外可设置弹簧，以便于上模腔1432在换型或冲压过程中复位。换型时，人工拉出快换平台142并更换模具143，然后将快换平台142推入并通过驱动器1452带动定位销1451压紧快换平台142。

在该实施例中，进一步参照图7和图8，包材冲坑装置14还可包括：支撑座146，设置于下模腔1431与快换平台142之间且用于支撑下模腔1431；以及下模腔导柱147，在冲压过程中供下模腔1431上下滑动。其中，下模腔导柱147外也可设置弹簧，以便于下模腔1431在换型或冲压过程中复位。

根据本实用新型的包装机，在一实施例中，参照图3，工件上料装置11可包括：进料拉带111，输送待包装的工件B1；检测机构112，检测工件B1是否合格；工件回收盒113；关节机器人114，将检测机构112检测合格的工件B1送入组装装置15，或将检测机构112检测不合格的工件B1送入工件回收盒113。其中，关节机器人114可为四轴或六轴机器人，并设置有用于抓取待包装的工件B1的吸盘，从而将进料拉带111上的待包装的工件B1快速转移至组装装置15或工件回收盒113中，提高包装机的自动化生产效率。

这里补充说明的是，检测机构112通过拍照定位，还能够记录待包装的工件B1的规格和位置，关节机器人114基于检测机构112记录的位置信息来准确抓取待包装的工件B1。同时，包材冲坑装置14基于检测机构112记录的待包装的工件B1的规格，来及时更换与待包装的工件B1的规格相匹配的模具143。

根据本实用新型的包装机，在一实施例中，参照图4，包材上料装置12可包括：放料机构121，存储用于包装工件B1的包材；以及清洁机构122，对包材进行清洁。

在该实施例中，参照图4，放料机构121可包括：放料挂轴1211，卷绕有包材；纠偏滑轨1212，调节放料辊筒1211在Y方向上的的位置；缓存组件1213，用于缓存包材；以及多个过辊1214，引导包材经由放料挂轴1211、缓存组件1213进入模切装置13中。清洁机构122可包括：毛刷轮1221；以及抽气部件1222，与毛刷轮1221一起对经过的包材进行清洁处理。

在该实施例中，进一步参照图4，缓存组件1213可包括：滑轨12131；滑块12132，滑动连接于滑轨12131；以及缓存辊筒12133，固定连接于滑块12132以随着滑块12132沿着滑轨12131沿Z方向运动。

根据本实用新型的包装机，在一实施例中，参照图5和图6，模切装置13可包括：拉料机构131，循环拉动包材上料装置12上的包材，且每次拉动包材的长度依据所提供的工件B1的规格而定；模切机构132，基于拉料机构131拉动包材的长度将包材切割成多个片段；以及调节机构133，调整拉料机构131和模切机构132在X方向上的位置。

在该实施例中，参照图5和图6，拉料机构131可包括：上压块1311；下压块1312，与上压块1311配合压住包材；以及拉料夹子1313，供包材穿过并能够夹持包材，且保证每次拉动包材的长度与所提供的工件B1的规格相匹配。模切机构132可包括：上切刀1321；下切刀1322，与上切刀1321配合以将包材切断成多个片段；缓存平台1323，缓存切割的各片段；以及滑轨1324，调节缓存平台1323相对下切刀1322的位置。调节机构133可包括：支架1331，固定连接拉料机构131和模切机构132；滑块1332，固定安装支架1331；导轨1333，滑动连接于滑块1332；以及驱动器1334，驱动滑块1332沿导轨1333移动以调整拉料机构131和模切机构132在X方向上的位置。

这里，通过拉料夹子1313拉取一定长度的包材来自适应工件上料装置11所提供的不同规格的工件B1。在模切时，拉料夹子1313在下切刀1322处夹住包材，上压块1311与下压块1312闭合压住包材，下切刀1322与上切刀1321配合切断包材，从而完成一个拉料循环。

在根据本实用新型的包装机中，参照图1和图2，包装机还可包括：喷码装置16，对经由包材冲坑装置14冲压出的包装壳B2进行喷码；切边装置17，对喷码后的包装壳B2进行切边处理；以及转移装置18，在模切装置13和包材冲坑装置14之间转移包材的各片段，且在切边装置17与喷码装置16之间转移由各片段冲压出的包装壳B2。

根据本实用新型的包装机，在一实施例中，参照图11，喷码装置16可包括：喷头161，对包装壳B2进行喷码；安装座162，安装喷头161；第一调节组件163，调整包装壳B2在X方向的位置；以及第二调节组件164，调整喷头161在Y方向上的位置。喷码装置16通过第一调节组件163和第二调节组件164的配合可以实现包装壳B2在指定位置处的喷码，且针对不同尺寸的包装壳B2，喷码装置16的喷头可自动调整到与该包装壳B2适当的位置。

在该实施例中，进一步地参照图11，第一调节组件163可包括：移送平台1631，放置需要喷码的包装壳B2；以及滑轨1632，滑动连接于移送平台1631以调整包装壳B2在X方向的位置。第二调节组件164可包括：滑块1641，固定连接于安装座162；以及导轨1642，滑动连接于滑块1641以调整喷头161在Y方向上的位置。

根据本实用新型的包装机，在一实施例中，参照图12，切边装置17可包括：支撑台171，用于放置经由包材冲坑装置14冲压出的包装壳B2；两个精切组件172，沿X方向分别设置于支撑台171的两侧以对包装壳B2进行切边处理；第一调整机构173，调节支撑台171在Y方向上的位置；以及第二调整机构174，调节各精切组件172在X方向上的位置。针对不同尺寸的包装壳B2，切边装置17可通过第一调整机构173和第二调整机构174的配合自适应调整精切组件172与包装壳B2的相对位置，从而完成各种尺寸的包装壳B2的切边处理。

在该实施例中，进一步地参照图12，各精切组件172可包括：定切刀1721；动切刀1722，设置于定切刀1721的上方；安装座1723，安装定切刀1721和动切刀1722；以及驱动器1724，带动动切刀1722沿Z方向运动并与定切刀1721配合以对包装壳B2进行切边处理。第一调整机构173可包括：滑轨1731，滑动连接于支撑台171；以及支架1732，固定安装滑轨1731。第二调整机构174可包括：滑块1741，固定设置于各精切组件172的安装座1723的下方；以及导轨1742，滑动连接于滑块1741以在X方向调节各精切组件172的位置。

在一实施例中，参照图12，切边装置17还可包括：废料盒175，设置于定切刀1721的下方以缓存从包装壳B2上切除的废料。

根据本实用新型的包装机，在一实施例中，参照图13，转移装置18可包括：导轨181；抓取组件182，滑动连接于导轨181。进一步地，抓取组件182可包括：安装座1821，滑动连接于导轨181；吸盘1822，固定于安装座1821；以及驱动器1823，带动安装座1821沿着导轨181滑动。其中，模切装置13、包材冲坑装置14、切边装置17和喷码装置16紧邻转移装置18设置(如图1所示)，以通过使用同一转移装置18来实现多项工序，从而节约了整个包装机的使用空间，优化了包装机的整体布局。

根据本实用新型的包装机，在一实施例中，参照图9和图10，组装装置15可包括：多个组装机器人151，直接从切边装置17上抓取已经切边后的包装壳B2；转盘152，固定安装各组装机器人151(这里可为六轴机器人)；以及驱动器153，带动转盘旋152转运动以使各组装机器人151轮流工作。进一步地，各组装机器人151可包括：机器人本体1512和抓取组件1511。抓取组件1511设置于机器人本体1512，包括：固定爪15111；转动爪15112，与固定爪15111一起抓取包装壳B2；以及驱动器15113，带动转动爪15112运动以将包装壳B2对折。其中，固定爪15111和转动爪15112上均设置有吸盘S。

根据本实用新型的包装机，在一实施例中，工件B1可为裸电芯，裸电芯与包装壳B2(可为铝膜壳)装配后形成电芯B。在组装过程中，组装装置15中的各组装机器人151轮流与工件上料装置11中的关节机器人114配合工作，关节机器人114将裸电芯放置固定爪15111或转动爪15112上的铝膜壳上，驱动器15113带动转动爪15112运动从而使铝膜壳沿固定爪15111与转动爪15112之间的中线对折，进而完成裸电芯与铝膜壳的装配。

根据本实用新型的包装机，在一实施例中，参照图1和图2，包装机还可包括：两个顶封装置19(可一个用于当前顶封处理，一个备用)，对电芯B进行顶封处理以形成电芯B的顶封区；两个侧封装置20(可一个用于当前侧封处理，一个备用)，对电芯B进行侧封处理以形成电芯B的侧封边；角封侧切装置21，对电芯B进行角封处理并切除电芯B的侧封边；以及下料装置22，将制成的电芯B移出。

在该实施例中，参照图14，两个顶封装置19固定于同一个顶封用旋转座P1且在旋转座P1的转动下轮流工作。各顶封装置19可包括：上封头191；上封头驱动器192，带动上封头191沿Z方向运动；以及下封头193，与上封头191配合以对电芯B进行顶封处理。

在该实施例中，参照图15，两个侧封装置20固定于同一个侧封用旋转座P2且在旋转座P2的转动下轮流工作。各侧封装置20可包括：上封头201；上封头驱动器202，带动上封头201沿Z方向运动；以及下封头203，与上封头201配合以对电芯B进行侧封处理。

这里补充说明的是，两个顶封装置19通过旋转运动实现了在用顶封装置19与备用顶封装置19之间的快速切换，同样地，两个侧封装置20通过旋转运动实现了在用侧封装置20与备用侧封装置20之间的快速切换，有利于顶封装置19和侧封装置20的维修和改型，并提高了整个包装机的灵活性。

根据本实用新型的包装机，在一实施例中，参照图16至图19，角封侧切装置21可包括：角封机构211，对电芯B进行角封处理；侧切机构212，切除电芯B的侧封边；以及转移机构213，在角封机构211与侧切机构212之间转移电芯B。

在该实施例中，参照图17，角封机构211可包括：放料平台2111，放置经由侧封装置20侧封后的电芯B；上封头2112；上封头驱动器2113，带动上封头2112沿Z方向运动；下封头2114，与上封头2112配合以对电芯B进行角封处理；以及调节机构2115，在X方向上调节上封头2112和下封头2114相对放料平台2111的位置。进一步参照图17，角封机构211还可包括：安装支架2116，安装上封头2112和下封头2114。调节机构2115可包括：滑台21151，固定连接于安装支架2116；滑轨21152，滑动连接滑台21151；以及驱动器21153，驱动滑台21151沿着滑轨21152运动以调整安装支架2116在X方向上的位置。

在该实施例中，参照图18，侧切机构212可包括：放料平台2121，放置经由角封机构211角封后的电芯B；上封头2122；上封头驱动器2123，带动上封头2122沿Z方向运动；下封头2124，与上封头2122配合以切除电芯B的侧封边；以及调节机构2125，在X方向上调节上封头2122和下封头2124相对放料平台2121的位置。进一步参照图18，角封机构212还可包括：安装板2126，安装上封头2122和下封头2124。调节机构2125可包括：滑台21251，固定连接于安装板2126；滑轨21252，滑动连接滑台21251；以及驱动器21253，驱动滑台21251沿着滑轨21252运动以调整安装板2126在X方向上的位置。

在该实施例中，参照图19，转移机构213包括：导轨2131、滑块2132和抓取组件2133。滑块2132滑动连接于导轨2131。抓取组件2133固定于滑块2132，包括：吸盘21331，吸取电芯B；安装座21332，安装吸盘21331。

根据本实用新型的包装机，在一实施例中，参照图20，下料装置22可包括：喷码机构221，对侧切后的电芯B进行喷码；出料拉带222，输送经由喷码机构221喷码后的电芯B；以及关节机器人223，在角封侧切装置21、喷码机构221以及出料拉带222之间转移电芯B。

在该实施例中，参照图20，喷码机构221可包括：喷码平台2211，放置侧切后的电芯B；喷头2212，对喷码平台2211上的电芯B进行喷码；安装座2213，安装喷头2212；第一调节组件2214，在Y方向上调整喷码平台2211相对喷头2212的位置；以及第二调节组件2215，在X方向上调整喷码平台2211相对喷头2212的位置。进一步参照图20，第一调节组件2214可包括：第一滑台22141，固定设置于喷码平台2211下方；第一滑轨22142，滑动连接第一滑台22141；以及驱动器22143，驱动第一滑台22141沿着第一滑轨22142移动。第二调节组件2215可包括：第二滑轨22151，滑动连接第一滑轨22142；驱动器22152，驱动第一滑轨22142沿着第二滑轨22151移动。

这里补充说明的是，关节机器人223负责从组装装置15中的各组装机器人151中接取已经完成装配的电芯B，并将其转移至角封侧切装置21中的角封机构211上，而转移机构213负责在角封机构211和侧切机构212之间转移电芯B，最后再由关节机器人223从侧切机构212中将电芯B转移至喷码机构221和出料拉带222上。此外，关节机器人223的个数可以根据实际情况来选择，以与转移机构213协同合作实现电芯B在各工序之间(即组装装置15、角封侧切装置21以及下料装置22之间)的转移。