一种多通道包片机的制作方法

本发明涉及机械设备领域，具体涉及一种多通道包片机。

背景技术：

随着社会的发展，对于能源的需求也愈加庞大。电能是一种常见的能源，电池的应用也愈加广泛，对电池的性能需求和生产工艺的效率也有了更高的要求。在电池的生产过程中，极板是一个常见的零部件，用于传输电流，提供连接，电池极板分为正极板和负极板，生产出来之后还有传输、包板、存储等诸多工序。

在传统电池极板生产过程中，需要人工对极板进行上料、运输等环节，不仅效率低下，还对人力成本要求较高。

随着自动化进程的逐步提升，也有厂商采用自动化机械，如授权公告号为CN 102856527 B的中国专利文件所公布的一种极板包片方法，将正极板和负极板分别放在极板料箱中，采用吸盘自动吸取极板，随后经过翻转和包纸步骤，使用气缸，推入到放料箱中。这样的放在在最后一步放料的时候存在缺陷，一方面，需要气缸不断地上下移位，才能将多个极板逐个放置在入料箱的不同位置。另一方面，极板的入箱是逐个进行，效率较低。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种多通道包片机，能一次性对多个极板进行操作，随后的抓取、转移、包板、出料也都一体自动化，效率高，误差小。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种多通道包片机，包含上料装置和出料装置，所述上料装置包含上料机架，所述上料机架上设有多个纵向延伸的上料通道，每个所述上料通道种都设有用于托举极板的上料托架，所有的所述上料托架按排列的奇数偶数划分为奇列托架和偶列托架；所述上料装置还包含承托装置，所述承托装置包含能单独驱动所述奇列托架或驱动所述偶列托架升降的承托件，还包含用于调整所述承托件与所述上料托架在水平方向上相对位置的横移装置；还包含将所述极板从所述入料装置转移到包纸装置的垂直取料装置，所述出料装置包含出料驱动装置、出料导向轨和在所述出料驱动装置的驱动下绕着所述出料导向轨滑动的多个出料滑动件。

作为本发明的优选，所述承托装置连接有升降装置，所述升降装置包含升降驱动、传动齿轮和与所述传动齿轮啮合的升降链条，所述承托装置包括共联板，所述多个承托件均可向上方翻转，且共同连接在所述共联板上， 所述承托件还连接有用于限制所述承托件向下方翻转的翻转限位件。

作为本发明的优选，所述横移装置包含横移驱动和在水平方向延伸的横移滑轨，所述上料机架在所述横移驱动的驱动下在所述横移滑轨上滑动，还包含后主板，所述横移驱动设在所述后主板上。

作为本发明的优选，所述垂直取料装置还包含吸料件和取料架，所述取料架的一侧设有挡板，所述取料架上设有导向轨；还包含在所述导向轨上滑动的滑动基座，所述滑动基座上设有倾斜设置的斜轨，所述斜轨包含高位端和低位端，所述高位端较所述低位端更靠近所述挡板；还包含与所述吸料件连接的移动块，所述移动块连接有凸轮，所述凸轮在所述斜轨中滑动。

作为本发明的优选，所述吸料件数量为四个，相邻的两个所述吸料件用连接板进行连接，为一组；两组所述吸料件分别位于所述移动块的两侧。

作为本发明的优选，所述吸料件包含在竖直方向上延伸的竖延杆、设在所述竖延杆底部的吸盘和用于固定所述吸盘在所述竖延杆上位置的固定件。

作为本发明的优选，在所述滑动基座与所述挡板之间设有缓冲垫块。

作为本发明的优选，所述出料滑动件包含滑动车，所述滑动车上包含车轮，所述出料导向轨包含直线部和曲线部，所述曲线部为与所述直线部所在直线相切的圆弧，所述出料导向轨包含外轨和位于所述外轨内圈的内轨，所述车轮包含与外轨接触的外轮一和外轮二，还包含与所述内轨接触的内轮一和内轮二，当所述滑动车滑动至所述曲线部上，所述外轮一和所述外轨接触的点与所述内轮一和所述内轨接触的点所形成的直线经过所述曲线部的圆弧弧心，所述外轮二和所述外轨接触的点与所述内轮二和所述内轨接触的点所形成的直线经过所述曲线部的圆弧弧心。

作为本发明的优选，在所述直线部与所述曲线部之间设有过渡收缩部，在所述过渡收缩部中，所述外轨与所述内轨之间的距离小于在所述直线部与曲线部中所述外轨与所述内轨之间的距离。

作为本发明的优选，所述出料滑动件包含滑动架和与所述滑动架连接的滑动车，所述滑动架与所述出料驱动装置连接。

综上所述，本发明具有如下有益效果：

1、整个包片机能完成上料、传输、包边、出料传输、推出等多道工序，自动化程度高。

2、集群格在多个出料工位中通过出料驱动装置驱动移动，一个集群格可以收集多个极板。

3、通过出料导向轨的倾斜设置，使得各个出料工位产生高度差，使得集群格对极板进行逐个收集。

4、正极出料区和负极出料区分开且高度落差布置，使得集群格可以间隔收集正极板和负极板。

5、通过车轮的设置，滑动车可以行驶在出料导向轨上的直线部和曲线部上。

6、垂直取料装置操作简单，只需前后两个位置移动，提升速度。

7、三个工位使得单位移动距离缩短，速度快，效率高，在实际操作中能满足长传送距离的稳定性和快速性。

8、通过一个驱动装置驱动所述滑动基座的横向移动，即可实现所述吸料件的水平移动和竖直移动，完成对极板的传输和吸取两个工序。

9、所述支撑弹性件可在平时状态一直讲所述凸轮顶在所述斜轨的高位端。

10、所述缓冲垫块一方面能保护极板，起到减震的作用，另一方面可以通过调节缓冲垫块的厚度来实现吸取极板时的吸取位置。

11、所述吸料件在吸取时的动作为垂直吸取，与极板接触充分，吸取稳定。

附图说明

图1是上料装置1的示意图；

图2是图1背部反向的示意图；

图3是图2隐藏后主板后的示意图；

图4是上料托架的示意图；

图5是图3A处细节放大图；

图6是图3B处细节放大图；

图7是图1另一个角度的示意图；

图8是图7中包纸装置和转移装置的配合示意图；

图9是垂直取料装置的示意图；

图10是图9A处细节放大图；

图11是图9B处细节放大图；

图12是实施例1的示意图；

图13是图12D处细节放大图；

图14是图12E处细节放大图；

图15是滑动车与出料导向轨的配合示意图。

图中：

1、上料装置，2、垂直取料装置，21、取料架，211、挡板，22、导向轨，221、上轨，222、下轨，23、滑动基座，231、斜轨，高位端、低位端，24、吸料件，242、竖延杆，243、固定件，244、吸盘，25、缓冲垫块，26、移动块，261、凸轮，262、移动基座，263、缓冲弹性件，27、支撑弹性件，28、连接板，3、转移装置，31、上料工位，32、第一中介工位，33、第二中介工位，34、传送装置，4、包纸装置，41、入纸口，42、压纸轮，43、入板口，44、出板口，5、出料装置，51、负极出料区，52、正极出料区，53、推出区，531、推出台，532、伸缩托板，54、出料驱动装置，541、出料驱动轮，542、出料传动链，55、出料滑动件，551、滑动架，552、滑动车，56、集群格，57、出料导向轨，571、直线部，572、曲线部，573、过渡收缩部，574、外轨，575、内轨，58、车轮，581、外轮一，582、外轮二，583、内轮一，584、内轮二。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例1，实施例1，如图1所示，上料装置1，包含上料机架11，上料机架11上设有多个上料通道12，均在竖直方向上延伸。在上料机架11的上部设有防尘板111，下部则设有积灰槽112.积灰槽112的中部为平直部1121，在水平方向上延伸，在其两侧则有侧倾部1122，侧倾部1122按远离平直部1121方向逐渐向上方延伸。

如图2所示，在上料机架11的背部设有后主板16，在16上设有升降装置19和承托装置14.升降装置19包含升降驱动191，如电机，运作之后带动图6中的传动齿轮192转动，从而带动升降链条193移动。升降链条193连接这共联板141，从而带动共联板141升降。在后主板16上设有四个导向轮195，呈矩形四角排布，在这矩形的中部位置设有两个张力调节轮194.

在升降装置19的作用，共联板141实现升降，如图5和图1所示，共联板141上设有承托件142，在承托件142升降的时候，带动上料托架13升降。每一个上料通道12中都设有一个上料托架13，按照数列的奇偶性，可以看成奇列托架131和偶列托架132。与上料托架13不同，承托件142的数量仅为一半，彼此间隔是上料托架13彼此间隔的两倍，即，在升降装置19升降的时候，只能带动奇列托架131或者偶列托架132的升降。

如图4所示，上料托架13包含托板133，和托板133连接的连接板134，连接板134中间开设有套孔135，套孔135套在竖向轴上，可上下滑动。如图5所示，承托件142上设有翻转限位件143，限制承托件142只能向上翻转，而无法向下翻转。在使用中时，极板放在上料通道12上，架设在上料托架13。而承托装置14先向下滑动，承托件142可向上翻转，所以可以自上而下通过连接板134.随后承托装置14向上滑动，承托件142无法向下翻转，则托起连接板134向上方滑动，此时极板就上升，处于相应的上料工位，可以被后续的装置给吸走。

通过上述步骤，奇数列的极板就被上料完成，此时需要操作偶数列的极板上料了。

如图2所示，后主板16上设有横移装置15，横移装置15包含横移驱动151和横移滑轨152。横移驱动151可以为气缸，在其驱动下，上料机架11和后主板16发生了相对的水平位移，从而使得之前正对奇列托架131的承托件142此时正对偶列托架132.之后重复上文步骤，再次将所有的偶列托架132上的极板升到指定工位。

如图3和图5所示，有时需要锁定上料托架13的所在高度，此时就需要锁定装置17.锁定装置包含锁定横移驱动装置173和在锁定横移驱动装置173的驱动下能水平滑动的连接板172.连接板172上设有多个锁定扣171，当连接板172移动，锁定扣171与上料托架13抵触，则锁定了上料托架13的高度，使得上料托架13不会下降，为了更好的贴合效果，锁定扣171上设有贴合环。

在承托装置14离开上料托架13后，上料托架13下落，被下面的弹性支撑件18支撑住。弹性支撑件18可以为弹簧，通过弹簧的弹性限制上料托架13的下降行程，便于工人补充极板。

至此，极板的上料流程结束。

之后，如图7和图8所示，包含上料装置1和垂直取料装置2，还包含转移装置3和包纸装置4，转移装置3包含位于上料装置1上的上料工位31、靠近上料工位31的第一中介工位32和远离上料工位31的第二中介工位33，还包含用于将极板从第二中介工位33传送到包纸装置4的传送装置34；垂直取料装置2包含能在水平前后方向和竖直方向移动的吸料件24，吸料件24至少为两个，成前后方向排布。在本文中，定义垂直取料装置2在水平方向上的运动方向为前后方向，靠近上料装置1为前，靠近包纸装置4则为后。

工人们将需要处理的极板放在上料装置1上，上料装置1通过运作将极板最终放置在上料工位31处。垂直取料装置2能在前后方向移动，吸料件24能在竖直方向上移动。垂直取料装置2先运动到前方，前后两个吸料件24下压，吸取极板。前面的吸料件24吸取的是上料工位31上的极板，后方的吸料件24吸取的是第一中介工位32的极板。吸取之后，取料件24上升，垂直取料装置2往后方移动，随后取料件24松开极板，极板掉落。前方的吸料件24的极板掉落在第一中介工位32上，后方的吸料件24的极板则掉落在第二中介工位33上，而第二中介工位33上的极板则被传送装置34传送到包纸装置4，将极板包上隔板纸。传送装置34可以采用链条、辊筒、同步带等多种传送方式。

通过这样上料工位31、第一中介工位32和第二中介工位33，以及垂直取料装置2的前后双吸料件24设置，使得垂直取料装置2操作简单，只需前后两个位置移动，而三个工位又使得单位移动距离缩短，速度快，效率高，在实际操作中能满足长传送距离的稳定性和快速性。

包纸装置4包含入纸口41、位于入纸口41下方的压纸轮42、入板口43和出板口44，入板口43较出板口44更靠近第二中介工位33。

如图9、图10和图11所示，垂直取料装置2包含吸料件24，还包含取料架21，取料架21的一侧设有挡板211，取料架21上设有导向轨22；还包含在导向轨22上滑动的滑动基座23，滑动基座23上设有倾斜设置的斜轨231，斜轨231包含高位端和低位端，高位端较低位端更靠近挡板211；还包含与吸料件24连接的移动块26，移动块26连接有凸轮261，凸轮261在斜轨231中滑动。

取料架21一侧设有挡板211，用户通过驱动装置，如电机或者气缸等，驱动滑动基座23在导向轨22上滑动，并且向挡板211处靠近。在靠近的过程中凸轮261一直保持在高位端，因而吸料件24也在高位。而极板则在下方，当凸轮261在高位端时，吸料件24也并未与极板接触。

当滑动基座23继续在导向轨22上滑动，直至移动块26在水平方向上无法继续前进了。实现移动块26无法水平前进有多种方法，如在某一位置设置与移动块26触碰的限位挡块，也可以是设置例如弹簧这样的弹性件，一开始利用弹簧的弹力，将凸轮261限制在高位端，而之后通过驱动滑动基座23的持续位移，弹簧压缩，则凸轮261辊筒到了低位端。无论什么方式，通过斜轨231的设置和推动滑动基座23持续向挡板211移动，凸轮261从高位端到达了低位端，与凸轮261连接的吸料件24也随之下降。

下降的过程中，吸料件24也下降，与下方位置的极板接触，将极板吸取。

采用这样的结构，只要使用一套驱动装置，驱动滑动基座23在导向轨22按靠近挡板211滑行，就实现了吸料件24先水平移动靠近工位，再竖直下降吸取吸盘两个动作，结构简单，效率高效。

转移极板同样原理，操作滑动基座23在导向轨22上按远离挡板211方向移动，则吸料件24先在竖直方向上移动，上升，随后在水平方向上移动，远离工位。

吸料件24数量为四个，相邻的两个吸料件24用连接板28进行连接，为一组；两组吸料件24分别位于移动块26的两侧。吸料件24包含在竖直方向上延伸的竖延杆242、设在竖延杆242底部的吸盘244和用于固定吸盘244在竖延杆242上位置的固定件243。吸盘244可采用真空吸盘，便于吸取极板。

在滑动基座23与挡板211之间设有缓冲垫块25。缓冲垫块25有两个作用，其一是在吸料件24吸取极板的时候，在吸料件24下压时提供缓冲，减震，避免损坏极板。另一方面，通过调节缓冲垫块25的厚度，可以调整最后吸料件24吸料时的水平位置，便于精确吸取极板，控制吸位处于极板的中心。

导向轨22在水平方向延伸，包括彼此平行的上轨221和下轨222。

还包含用于支撑凸轮261位于斜轨231的高位端位置的支撑弹性件27，支撑弹性件一端与滑动基座23抵触，另一端与移动块26抵触。支撑弹性件27可以为在水平方向上延伸的弹簧，在平常状态，弹簧的弹力将移动块26向前推，从而使得凸轮261一直位于高位端。当弹簧被压缩时，则凸轮261则位于低位端了。

移动块26上包含移动基座262，移动基座262上设有在竖直方向延伸，用于给吸料件24减震吸能的缓冲弹性件263。缓冲弹性件263可以为竖向延伸的弹簧。

至此，极板已经包纸结束，被送入出料装置5，送入出料装置5的传输方式可以为气缸推动，传送带传送等，不做具体限制。

如图12、图13和图14所示，出料装置5包含用于将极板推出的推出区53，还包含出料驱动装置54、出料导向轨57、在出料驱动装置54的驱动下绕着出料导向轨57滑动的多个出料滑动件55和设在出料滑动件55上的集群格56，多个集群格56在出料工位上的高度位置倾斜。推出区53包含用于收集集群格56上的极板的伸缩托板532和在伸缩托板532收缩后，将掉落的极板推出的推出台531。出料驱动装置54包含出料驱动轮541和与出料驱动轮541咬合的出料传动链542，多个出料滑动件55与出料传动链542的不同位置连接。

可以用电机驱动出料驱动轮541旋转，出料驱动轮541为两个，位于两侧，驱动咬合的出料传动链542转动。还设有出料导向轨57，与出料传动链542平行，可设在出料传动链542的外侧。在出料导向轨57上的出料滑动件55与出料传动链542的不同位置连接，也随之在出料导向轨57上不停移动。

在本案中，出料导向轨57和出料传动链542不是在水平方向上延伸，而是倾斜设置的，这样的作用是集群格56面对每一个出料工位所对应的集群格上的层数高度位置不同，举例来说，最右侧的出料工位推出的极板是进入集群格56的第一层中，而右二的出料工位推出的极板是进入集群格56的第二层中，而右三的出料工位推出的极板是进入集群格56的第三层中，在这样的设置下，集群格56旋转一圈，到了推出区53的时候，一个集群格56上的不同位置，都被本装置的多通道出料工位给放满了极板。

出料装置5包含正极出料区52与负极出料区51，正极出料区52与负极出料区51不处于同一个平面。这样的设置使得所有的正极板和负极板可以间隔进入同一个集群格56。例如，图12中，整个右侧都是正极出料区52，左侧都是负极出料区，而出料传动链542是从右到左逐渐向下方倾斜设置，这样，当一个集群格56走过了整个正极出料区52，这个集群格56上已经被塞满了正极板，可以事先通过出料工位左右间距和集群格56的高度设置，使得集群格56所有奇数层上都被推入了正极板。随后集群格56被移动到负极出料区51出，与集群格56此时的高度相配合，整个负极出料区51也都在高度上降低了，这样，第一个负极出料区51对应的出料工位正好对于集群格56较高的位置，当集群格56走完整个负极出料区51时，集群格56的偶数位置上被塞满了负极板。

集群格56包含正极收集格和负极收集格，正极收集格与负极收集格在高度方向上间隔排布，正极收集格在高度方向上的间隙高度大于负极收集格在高度方向上的间隙高度。这样的设计师因为正极板外面常常需要包裹隔板纸，而负极板不一定需要。

集群格移动到推出区53后，可以通过类似气缸之类的元件把集群格56当中所有的极板推到推出区53上的伸缩托板532上。随后，伸缩托板532收缩，所有的极板掉落在推出台531上，被传送走，整个入料、传输、包边、入集群格出料、推出，所有工序完成。

如图15所示，出料滑动件55包含滑动车552，滑动车552上包含车轮58，出料导向轨57包含直线部571和曲线部572，曲线部572为与直线部571所在直线相切的圆弧，出料导向轨57包含外轨574和位于外轨574内圈的内轨575，车轮58包含与外轨574接触的外轮一581和外轮二582，还包含与内轨575接触的内轮一583和内轮二584，当滑动车552滑动至曲线部572上，外轮一581和外轨574接触的点与内轮一583和内轨575接触的点所形成的直线经过曲线部572的圆弧弧心，外轮二582和外轨574接触的点与内轮二584和内轨575接触的点所形成的直线经过曲线部572的圆弧弧心。

通过这样的设置，滑动车552可以在出料导向轨57上滑动，不仅能在直线部571上滑动，也能在曲线部572上滑动，在本实施例中，曲线部572为一个半圆圆弧，与直线部571相切。

在直线部571与曲线部572之间设有过渡收缩部575，在过渡收缩部575中，外轨574与内轨575之间的距离小于在直线部571与曲线部572中外轨574与内轨575之间的距离。

出料滑动件55包含滑动架551和与滑动架551连接的滑动车552，滑动架551与出料驱动装置54连接。