CN118616600B - 一种电池顶盖板自动摆盘设备 - Google Patents

Abstract

本发明所设计的一种电池顶盖板自动摆盘设备，包括送料工位、预收料工位、两个周转过渡工位和下料工位，各工位内的自动化机构相互配合而实现对连续冲裁模步进式下料的电池板进行连续自动的输送、收料、装盒和下料，以达到自动化收集下料的效果，以提升工作效率。

Description

一种电池顶盖板自动摆盘设备

技术领域

本发明涉及新能源汽车电池用部件的自动化制造设备技术领域，尤其是一种电池顶盖板自动摆盘设备。

背景技术

电池顶盖板是一种铝板结构，其用于安装电极柱，并且电池顶盖板在电极柱安装后焊接在新能源汽车电池铝壳的开口处，以使电芯封闭式安装在新能源汽车电池铝壳内，然而现有技术中，对于电极柱安装前的电池顶盖板制作采用连续冲裁模进行步进式加工而逐个成型电池顶盖板，并直接下落至料框中，然而该落料收集方式容易使得料框内的电池顶盖板之间发生碰撞，导致电池顶盖板表面产生凹坑或较为明显的划痕，致使落料后电池顶盖板合格率较低，同时，将各电池顶盖板装盒时采用人工的方式将各成型的电池顶盖板逐片装载至收集盒内，然而该装盒方式在批量式装盒时需要较多人工，导致人工成本较高，因此，急需一种可解决上述技术问题的自动装盒设备。

发明内容

本发明为解决上述技术问题的不足而设计的一种电池顶盖板自动摆盘设备。

本发明所设计的一种电池顶盖板自动摆盘设备，包括：

送料工位，所述送料工位包括转运机械手、第一输送线、平移切换机构和安装于所述平移切换机构上的两个第二输送线，所述平移切换机构驱动两个所述第二输送线同步沿X轴方向位移，使得一个所述第二输送线的进料端与所述第一输送线的出料端衔接，所述转运机械手将所述第一输送线上的电池顶盖板抓取并转运至所述第二输送线上；

预收料工位，所述预收料工位包括平移驱动机构、以及分别与各所述第二输送线位置对应的两个收料框架，所述平移驱动机构驱动两个所述收料框架同步沿X轴方向位移，位移时第二输送线与收料框架同步位移，各所述收料框架上均安装有定位结构、升降装置和推料装置，各所述定位结构上设置有所述收料框架的长度方向设置的多个收料槽，当所述定位结构被所述升降装置驱动至所述收料框架的推料位时，所述推料装置位于定位结构的旁侧，当所述定位结构被所述升降装置驱动至与一所述第二输送线的出料端位置对应时，所述收料槽与一所述第二输送线出料端处的电池顶盖板位置对应；

两个周转过渡工位，两个所述周转过渡工位分别位于预收料工位的相对两侧，各所述周转过渡工位均包括平移装置、翻转式接料装置和接料平台，当所述平移装置驱动翻转式接料装置平移至一收料框架的前方时，所述翻转式接料装置的接料框被翻转至竖直状态并与定位结构对接，以将由推料装置从定位结构中推出的电池顶盖板进行收取并锁定，当所述平移装置驱动翻转式接料装置平移至位于接料平台的上方时，并且翻转式接料装置的接料框呈水平状态，所述翻转式接料装置的接料框解锁使得其内部的电池顶盖板自动下落至接料平台上的料盒内；

下料工位，所述下料工位包括工业机器人、至少一个下料机构和至少一个上料机构，所述工业机器人将接料平台上的料盒抓取并转运至所述下料机构上或者将接料平台上的料盒抓取并转运至所述上料机构上。

根据以上所述的一种电池顶盖板自动摆盘设备，所述转运机械手包括平移板和沿所述第一输送线长度方向设置的Y轴平移滑台，Y轴平移滑台的滑动部上安装有升降气缸，所述平移板安装于升降气缸的升降部上，所述平移板上设置有多个呈等间距分布的吸盘，所述Y轴平移滑台的前后两部分分别位于第一输送线的出料端和第二输送线的进料端上方。

根据以上所述的一种电池顶盖板自动摆盘设备，所述第一输送线和两个第二输送线均包括两个间隔分布并相互平行设置的皮带输送机，两个所述皮带输送机的支撑横梁之间通过连接横梁连接，所述平移切换机构的平移部上安装有支架，两个所述第二输送线的皮带输送机均安装于支架上，所述第一输送线的两个皮带输送机的进料端之间设置有翻转机构，所述翻转机构包括旋转轴、翻转驱动电机和若干个翻转盘，翻转驱动电机的转轴与旋转轴连接，所述翻转盘安装于所述旋转轴上，所述翻转盘上设置有定位插槽，当所述定位插槽处于水平状态时，所述定位插槽的下内壁与皮带输送机的上输送面齐平。

根据以上所述的一种电池顶盖板自动摆盘设备，所述翻转机构的左右两侧分别安装有导正机构，两个所述导正机构相对分布，所述导正机构包括支撑块和旋转式安装于支撑块上的若干个导正轮，当电池顶盖板进入两个所述导正机构之间时，电池顶盖板的两端分别与两个导正机构的导正轮的轮面接触，支撑块安装于所述第一输送线的皮带输送机中的支撑横梁上。

根据以上所述的一种电池顶盖板自动摆盘设备，各所述定位结构均包括沿Z轴方向设置的基板和两块梳齿板，所述基板安装于升降装置的升降部上，两块所述梳齿板相对间隔分布、并安装于所述基板的正面，两个所述梳齿板上的齿槽相互对应设置而形成用于电池顶盖板收料定位的收料槽，所述升降装置驱动基板位移而使得两个梳齿板被驱动至所述第二输送线的两个皮带输送机的出料端之间，并且使得一个齿槽的下内壁与皮带输送机的上输送面齐平；所述推料装置包括两块推料板和两个推料气缸，两块推料板分别位于各所述梳齿板的外侧、并与被收料槽定位的电池顶盖板两端部位置对应。

根据以上所述的一种电池顶盖板自动摆盘设备，各所述收料框架包括沿Z轴方向设置的安装板，各所述升降装置均包括第一伺服电机、以及沿Z轴方向设置的第一直线导轨和第一滚珠丝杠，所述第一滚珠丝杠的两端分别通过轴承座安装于所述安装板的背面，所述第一直线导轨固定于所述安装板的正面，所述安装板上形成有与第一滚珠丝杠位置对应的长形孔，所述基板安装于所述第一直线导轨的滑块上，所述第一滚珠丝杠的滚珠滑块穿过长形孔后与基板相连。

根据以上所述的一种电池顶盖板自动摆盘设备，各所述收料框架还包括安装于所述安装板相对两侧的挡板，两块所述挡板的中部前侧设置有缺口，所述第二输送线的各皮带输送机的端部分别插入两块挡板的缺口内，两块所述挡板之间的间距大于第二输送线上的电池顶盖板长度。

根据以上所述的一种电池顶盖板自动摆盘设备，所述翻转式接料装置包括位移框架、旋转驱动装置和旋转式安装于位移框架上的接料框，所述接料框的相对两内壁分别形成有多个定位槽，各所述定位槽内的下端均设置有伸缩锁杆，所述旋转驱动装置安装于位移框架上，并且其旋转部与接料框中部的旋转连接部连接，所述位移框架安装于所述平移装置的平移部上；当所述接料框位于梳齿板前侧时，各所述梳齿板的齿槽分别与多个定位槽的位置对应；当所述接料框位于料盒上方时，各所述梳齿板的齿槽分别与料盒内的多个插入槽的位置对应。

根据以上所述的一种电池顶盖板自动摆盘设备，各所述接料框均包括外框体和两块定位板，两块所述定位板分别固定于所述外框体上呈相对分布的两件板体内壁上，多个定位槽呈直线型均匀分布于所述定位板的内侧，所述定位板上具有定位槽的位置处设置有第一穿孔，并且两块所述定位板上的各定位槽相互对应设置；所述外框体上呈相对分布的两件板体上均设置有伸缩驱动装置、辅助架和多个第二穿孔，伸缩驱动装置和辅助架均固定于所述外框体的板体外壁上，每个所述第二穿孔均位于所述外框体的板体下端、并分别与各所述定位槽内的第一穿孔对应设置，以使所述第二穿孔与定位槽对应设置并相互连通，所述伸缩锁杆至少部分穿设在第一穿孔和第二穿孔内，所述外框体上呈相对分布的两件板体外侧分别设置有联动杆，并且所述外框体上两件板体中的每根所述伸缩锁杆均与相应的所述联动杆连接，各所述联动杆上固定有与辅助架位置对应的辅助块，辅助块与辅助架的阻挡侧之间设置有活动空间，活动空间内设置有弹簧，弹簧的两端分别与辅助块与辅助架的阻挡侧抵触，伸缩驱动装置的伸缩杆与联动杆连接。

根据以上所述的一种电池顶盖板自动摆盘设备，下料机构和上料机构的数量均设置为两个，一个下料机构和一个上料机构组合形成位于一个周转过渡工位旁侧的第一上下料组，另一个下料机构和另一个上料机构组合形成位于另一个周转过渡工位旁侧的第二上下料组；各所述下料机构和各所述上料机构均包括提升装置、安装于提升装置的升降部上的放置平台、以及与放置平台衔接的直线输送机。

本发明所设计的一种电池顶盖板自动摆盘设备，其有益效果如下：

1、利用第一输送线的输送面运动及连续冲裁模以步进式成型而输出电池顶盖板的作用，使得第一输送线在接料后在其输送面上的多片电池顶盖板呈等间距间隔分布，从而避免电池顶盖板之间发生摩擦或碰撞，进一步对下料后的电池顶盖板得到更好的保护，提升了生产合格率。

2、由于连续冲裁模式连续不断地输出电池顶盖板，因此当一个第二输送线装满后，该足料的第二输送线与一个收料框架同步移动，使得足料的第二输送线与第一输送线错位分布，且空置的第二输送送与另一个收料框架同步移动，使得空置的第二输送线与第一输送线对应分布，从而在上述连续不断地切换过程中实现第一输送线和两个第二输送线连续进料，并连续转动至收料框架的定位结构内，进而实现连续收料工作，以提升电池顶盖板收集的速度及效率。

3、装盒时，利用周转过渡工位的接料框对相应定位结构内的电池顶盖板进行收取并转运至接料平台的料盒上方，然后接料框解锁使得其内部的所有电池顶盖板下落至接料平台的料盒内，最后周转过渡工位的接料框从接料平台的料盒上方离开，工业机器人将满料的料盒进行抓取并放置下料机构的放置平台，由此可知该方式中对于电池顶盖板的装盒完全采用自动化，从而提升的装盒效率，降低了人工成本。

附图说明

图1是整体结构示意图（一）。

图2是整体结构示意图（二）。

图3是整体结构示意图（三）。

图4是整体结构示意图（四）。

图5是A处放大图。

图6是B处放大图。

图7是转运机械手的结构示意图。

图8是两个第二输送线与平移切换机构结合的结构示意图（一）。

图9是两个第二输送线与平移切换机构结合的结构示意图（二）。

图10是预收料工位的结构示意图（一）。

图11是预收料工位的结构示意图（二）。

图12是预收料工位的结构示意图（三）。

图13是预收料工位的结构示意图（四）。

图14是周转过渡工位的结构示意图。

图15是接料框与料盒相结合的结构示意图（一）。

图16是接料框与料盒相结合的结构示意图（二）。

图17是接料框与料盒相结合的结构示意图（三）。

附图标记说明：

1、送料工位；11、第一输送线；111、皮带输送机；112、支撑横梁；12、第二输送线；13、转运机械手；131、Y轴平移滑台；132、升降气缸；133、平移板；134、吸盘；14、翻转机构；141、旋转轴；142、翻转盘；143、定位插槽；144、支撑块；145、导正轮；15、平移切换机构；151、支架；

2、预收料工位；21、平移驱动机构；22、收料框架；221、安装板；222、挡板；223、缺口；224、长形孔；23、升降装置；231、第一滚珠丝杠；232、第一直线导轨；233、第一伺服电机；24、定位结构；241、基板；242、梳齿板；243、齿槽；25、推料装置；251、推料板；252、推料气缸；

3、周转过渡工位；31、平移装置；32、位移框架；33、接料框；330、外框体；331、定位板；332、定位槽；333、板体；334、第一穿孔；34、旋转驱动装置；35、接料平台；36、联动杆；37、辅助块；38、辅助架；39、弹簧；44、伸缩驱动装置；45、伸缩锁杆；46、活动空间；47、第二穿孔；

4、下料工位；41、上料机构；42、下料机构；43、工业机器人；411、提升装置；412、放置平台；413、直线输送机；

10、安装平台；20、第二滚珠丝杠；30、第二直线导轨；40、第二伺服电机；

100、机架；200、电池顶盖板；300、料盒；301、插入槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

如图1-图4所示，本实施例所描述的本发明所设计的一种电池顶盖板自动摆盘设备，包括送料工位1、预收料工位2、两个周转过渡工位3和下料工位4，各工位内的自动化机构相互配合而实现对连续冲裁模步进式下料的电池板进行连续自动的输送、收料、装盒和下料，以达到自动化收集下料的效果，然而达到上述效果的具体结构及方式如下：

本实施例中，如图1-图6、图8和图9所示，所述送料工位1包括转运机械手13、第一输送线11、平移切换机构15和安装于所述平移切换机构15上的两个第二输送线12，所述平移切换机构15驱动两个所述第二输送线12同步沿X轴方向位移，使得一个所述第二输送线12的进料端与所述第一输送线11的出料端衔接。其中，所述第一输送线11和两个第二输送线12均包括两个间隔分布并相互平行设置的皮带输送机111，两个所述皮带输送机111的支撑横梁112之间通过连接横梁连接，所述平移切换机构15的平移部上安装有支架151，两个所述第二输送线12的皮带输送机111均安装于支架151上，平移切换机构15驱动支架151沿X轴往复平移，以实现两个第二输送线12同步位移进行位置切换，以达到足料的一个第二输送线12离开第一输送线11，空置的另一个第二输送线12与第一输送线11对应，以便于通过转运机械手13连续将第一输送线11上的电池顶盖板200转运至第二输送线12的空置位上，使得工作效率得到进一步的提升。

进一步地，如图4-图6所示，所述第一输送线11的两个皮带输送机111的进料端之间设置有翻转机构14，所述翻转机构14包括旋转轴141、翻转驱动电机和若干个翻转盘142，翻转驱动电机的转轴与旋转轴141连接，所述翻转盘142安装于所述旋转轴141上，所述翻转盘142上设置有定位插槽143，当所述定位插槽143处于水平状态时，所述定位插槽143的下内壁与皮带输送机的上输送面齐平，其中翻转驱动电机驱动旋转轴141旋转而使得翻转盘142作连续步进式旋转，促使翻转盘142上朝向第一输送线11进料端侧的电池顶盖板200在翻转盘142翻转作用下而翻转至翻转盘142上朝向第一输送线11出料端侧，并且位于翻转盘142上朝向第一输送线11进料端侧的电池顶盖板200背面朝上，位于翻转盘142上朝向第一输送线11出料端侧的电池顶盖板200正面朝上，该结构设置实现对进料的电池顶盖板200的朝向进行自动调整，为后续进行收料和装盒作预先准备。

优选地，如图7所示，所述转运机械手13包括平移板133和沿所述第一输送线11长度方向设置的Y轴平移滑台131，Y轴平移滑台131的滑动部上安装有升降气缸132，所述平移板133安装于升降气缸132的升降部上，所述平移板133上设置有多个呈等间距分布的吸盘134，所述Y轴平移滑台131的前后两部分分别位于第一输送线11的出料端和第二输送线12的进料端上方，Y轴平移滑台131采用伺服滑台，并且吸盘134采用负压式的吸盘134，其结构设置使得Y轴平移滑台131与升降气缸132相互联动而驱动多个吸盘134由第一输送线11位移至第二输送线12，从而将所述第一输送线11上的电池顶盖板200抓取并转运至所述第二输送线12上。

进一步优选地，如图4所示，所述翻转机构14的左右两侧分别安装有导正机构，两个所述导正机构相对分布，所述导正机构包括支撑块144和旋转式安装于支撑块144上的若干个导正轮145，当电池顶盖板200进入两个所述导正机构之间时，电池顶盖板200的两端分别与两个导正机构的导正轮145的轮面接触，支撑块144安装于所述第一输送线11的皮带输送机111中的支撑横梁112上，其结构设置对于输送过程中的电池顶盖板200进行导正，以防止在输送过程中的电池顶盖板200发生偏位现象发生，导正轮145一般采用轴承，因此导正轮145通过轴体安装在支撑块144上。

本实施例中，如图1-图6、以及图10-图13所示，所述预收料工位2包括平移驱动机构21、以及分别与各所述第二输送线12位置对应的两个收料框架22，所述平移驱动机构21驱动两个所述收料框架22同步沿X轴方向位移，位移时两个第二输送线12分别与各收料框架22对应并同步位移。

优选地，如图8-图10所示，各所述收料框架22上均安装有定位结构24、升降装置23和推料装置25，各所述定位结构24上设置有沿所述收料框架22的长度方向设置的多个收料槽；当所述定位结构24被所述升降装置23驱动至与一所述第二输送线12的出料端位置对应时，所述收料槽与一所述第二输送线12出料端处的电池顶盖板200位置对应，此时在第二输送线12的连续输送工作情况下使得电池顶盖板200从第二输送线12的出料端输出并插入一收料槽，然后利用升降装置23驱动定位结构24沿Z轴方向向上或向下位移，使得空置的一个收料槽位移至与第二输送线12的出料端对应，从而依此方式进行连续工作；当定位结构24内的电池顶盖板200满料后，所述定位结构24被所述升降装置23驱动至所述收料框架22的推料位，使得所述推料装置25位于定位结构24的旁侧、以及定位结构24上的电池顶盖板200后方。

具体地，如图10-图13所示，各所述定位结构24均包括沿Z轴方向设置的基板241和两块梳齿板242，所述基板241安装于升降装置23的升降部上，两块所述梳齿板242相对间隔分布、并安装于所述基板241的正面，两个所述梳齿板242上的齿槽243相互对应设置而形成用于电池顶盖板200收料定位的收料槽，所述升降装置23驱动基板241位移而使得两个梳齿板242被驱动至所述第二输送线12的两个皮带输送机111的出料端之间，并且使得一个齿槽243的下内壁与皮带输送机111的上输送面齐平，从而便于第二输送线12输出的电池顶盖板200直接插入空置的收料槽内，以提升工作的稳定性，并且多个收料槽实现了间隔设置，从而使得插入定位结构24内的多片电池顶盖片相互间隔，避免相互摩擦，基板241和两块梳齿板242可采用金属材质制成。

所述推料装置25包括两块推料板251和两个推料气缸252，两块推料板251分别位于各所述梳齿板242的外侧、并与被收料槽定位的电池顶盖板200两端部位置对应，推料板251的长度大于梳齿板242的长度，利用推料气缸252的活塞杆伸出而驱动推料板251向第二输送线12方向位移，以将定位机构上的所有电池顶盖板200推出收料槽后进入周转过渡工位3的接料框33内。

各所述收料框架22包括沿Z轴方向设置的安装板221，各所述升降装置23均包括第一伺服电机233、以及沿Z轴方向设置的第一直线导轨232和第一滚珠丝杠231，第一直线导轨232和第一滚珠丝杠231相互平行设置，所述第一滚珠丝杠231的两端分别通过轴承座安装于所述安装板221的背面，所述第一直线导轨232固定于所述安装板221的正面，所述安装板221上形成有与第一滚珠丝杠231位置对应的长形孔224，长形孔224沿Z轴方向设置，所述基板241安装于所述第一直线导轨232的滑块上，所述第一滚珠丝杠231的滚珠滑块穿过长形孔224后与基板241相连，其结构设置使得定位结构24结构的位置稳定可靠，并且位移精准高。

各所述收料框架22还包括安装于所述安装板221相对两侧的挡板222，安装板221为丄形结构，挡板222与安装板221之间通过螺栓固定或焊接固定，安装板221和挡板222均可采用金属板，两块所述挡板222的中部前侧设置有缺口223，所述第二输送线12的各皮带输送机111的端部分别插入两块挡板222的缺口223内，两块所述挡板222之间的间距大于第二输送线12上的电池顶盖板200长度，该结构设置可使得第二输送线12的各皮带输送机111的端部分别插入两块挡板222的缺口223内后，定位结构24可位于第二输送线12的两皮带输送机111的端部之间，从而便于将输出的电池顶盖板200插入收料槽内，从而提升收料工作的可靠性。

本实施例中，如图1-图6、以及图14-图17所示，两个所述周转过渡工位3分别位于预收料工位2的相对两侧，各所述周转过渡工位3均包括平移装置31、翻转式接料装置和接料平台35；所述翻转式接料装置包括位移框架32、旋转驱动装置34和旋转式安装于位移框架32上的接料框33，所述接料框33的相对两内壁分别形成有多个定位槽332，各所述定位槽332内的下端均设置有伸缩锁杆45，所述旋转驱动装置34安装于位移框架32上，并且其旋转部与接料框33中部的旋转连接部连接，所述位移框架32安装于所述平移装置31的平移部上，旋转驱动装置34采用伺服电机。

各所述接料框33均包括外框体330和两块定位板331，两块所述定位板331分别固定于所述外框体330上呈相对分布的两件板体333内壁上，多个定位槽332呈直线型均匀分布于所述定位板331的内侧，所述定位板331上具有定位槽332的位置处设置有第一穿孔334，并且两块所述定位板331上的各定位槽332相互对应设置；所述外框体330上呈相对分布的两件板体333上均设置有伸缩驱动装置44、辅助架38和多个第二穿孔47，伸缩驱动装置44和辅助架38均固定于所述外框体330的板体333外壁上，每个所述第二穿孔47均位于所述外框体330的板体333下端、并分别与各所述定位槽332内的第一穿孔334对应设置，以使所述第二穿孔47与定位槽332对应设置并相互连通，并且所述第二穿孔47与所述定位槽332内的第一穿孔334，所述伸缩锁杆45至少部分穿设在第一穿孔334和第二穿孔47内，所述外框体330上呈相对分布的两件板体333外侧分别设置有联动杆36，并且所述外框体330上两件板体333中的每根所述伸缩锁杆45均与相应的所述联动杆36连接，各所述联动杆36上固定有与辅助架38位置对应的辅助块37，辅助块37与辅助架38的阻挡侧之间设置有活动空间46，活动空间46内设置有弹簧39，弹簧39的两端分别与辅助块37与辅助架38的阻挡侧抵触，伸缩驱动装置44的伸缩杆与联动杆36连接，伸缩驱动装置44采用锁定气缸。

当所述平移装置31驱动翻转式接料装置平移至一收料框架22的前方时，所述翻转式接料装置的旋转驱动装置34驱动接料框33翻转至竖直状态并与定位结构24对接，并且接料框33位于梳齿板242前侧，以使各所述梳齿板242的齿槽243分别多个定位槽332的位置对应，此时，推料装置25工作将定位结构24中的电池顶盖板200推出至接料框33内，接料框33对插入的电池顶盖板200进行收取并锁定，锁定时，伸缩驱动装置44的活塞杆伸出使得伸缩锁杆45位于定位槽332内，对插入接料框33内的电池顶盖板200进行阻挡。

当所述平移装置31驱动翻转式接料装置平移至位于接料平台35的上方时，翻转式接料装置的旋转驱动装置34驱动接料框33翻转至水平状态，并且接料框33对应位于接料平台35的料盒300上方，各所述梳齿板242的齿槽243分别和料盒300内的多个插入槽301的位置对应，此时，伸缩驱动装置44的活塞杆收缩使得伸缩锁杆45离开定位槽332，以使翻转式接料装置的接料框33解锁使得其内部的电池顶盖板200自动下落至接料平台35上的料盒300内。

本实施例中，如图1-图3所示，所述下料工位4包括工业机器人43、至少一个下料机构42和至少一个上料机构41，所述工业机器人43将接料平台35上的料盒300抓取并转运至所述下料机构42上或者将接料平台35上的料盒300抓取并转运至所述上料机构41上，下料机构42和上料机构41的数量均设置为两个，一个下料机构42和一个上料机构41组合形成位于一个周转过渡工位3旁侧的第一上下料组，另一个下料机构42和另一个上料机构41组合形成位于另一个周转过渡工位3旁侧的第二上下料组；各所述下料机构42和各所述上料机构41均包括提升装置411、安装于提升装置411的升降部上的放置平台412、以及与放置平台412衔接的直线输送机413，直线输送机413安装于提升装置411的下端；其中，利用工业机器人43将周转过渡工位3处的接料平台35上的料盒300抓取并转运至相应的第一上下料组或第二上下料组中的下料机构42的放置平台412上，然后再利用工业机器人43将第一上下料组或第二上下料组中的空置料盒300进行抓取并转运至相应的周转过渡工位3处的接料平台35上；下料时，下料机构42的提升装置411驱动放置平台412下降并置于直线输送机413上，直线输送机413工作而将料盒300输送至其出料端；上料时，与上料机构41对应的直线输送机413将空置料盒300输送至其上料端，并且在料盒300运动下置于上料机构41的放置平台412上，提升装置411将具有空置料盒300的放置平台412提升至其上端等待工业机器人43抓取，直线输送机413也由两条相对并间隔设置的皮带输送机111组成。

上述中，平移切换机构15、平移驱动机构21、平移装置31和提升装置411均包括第二伺服电机40、安装平台10、第二直线导轨30和第二滚珠丝杠20，第二伺服电机40和第二直线导轨30均安装于安装平台10上，第二滚珠丝杠20的两端分别通过轴承座安装于安装平台10上，第二直线导轨30和第二滚珠丝杠20相互平行设置，第二伺服电机40的转轴与第二滚珠丝杠20的一端连接；其中，平移切换机构15中第二直线导轨30的滑块和第二滚珠丝杠20的滚珠滑块均与支架151连接，并且该处的安装平台10、第二直线导轨30和第二滚珠丝杠20均沿X轴方向设置；平移驱动机构21中第二滚珠丝杠20的两个滚珠滑块分别与两个收料框架22的底部连接，并且第二直线导轨30的两个滑块也分别与两个收料框架22的底部连接，该处的安装平台10、第二直线导轨30和第二滚珠丝杠20均沿X轴方向设置，优选地，平移驱动机构21中的第二伺服电机40的数量可以是两个，并且两个第二伺服电机40的转轴分别第二滚珠丝杠20的两端连接，两个第二伺服电机40的转轴工作时的旋转方向相同；平移装置31中第二直线导轨30的滑块和第二滚珠丝杠20的滚珠滑块均与位移框架32连接，并且该处的安装平台10、第二直线导轨30和第二滚珠丝杠20均沿Y轴方向设置；提升装置411中第二直线导轨30的滑块和第二滚珠丝杠20的滚珠滑块均与放置平台412连接，并且该处的安装平台10、第二直线导轨30和第二滚珠丝杠20均沿Z轴方向设置，各安装平台10固定于机架100上，机架100上的支撑架安装Y轴平移滑台131；其结构设置使得驱动部件位移可靠，精度更高，提升使用性能。

本实施例电池顶盖板200自动摆盘设备的工作原理如下：

连续冲裁模对料带作连续步进式冲裁而逐个输出电池顶盖板200并落于第一输送线11上，第一输送线11将落于其输送面上的电池顶盖板200输送至翻转盘142前侧的定位插槽143内，翻转驱动电机驱动旋转轴141旋转而使得翻转盘142作连续步进式旋转，促使翻转盘142上朝向第一输送线11进料端侧的电池顶盖板200在翻转盘142翻转作用下而翻转至翻转盘142上朝向第一输送线11出料端侧，并且位于翻转盘142上朝向第一输送线11进料端侧的电池顶盖板200背面朝上，位于翻转盘142上朝向第一输送线11出料端侧的电池顶盖板200正面朝上，然后在第一输送线11和翻转机构14持续工作的作用下将正面朝上的电池顶盖板200输送至转运机械手13的下方，当转运机械手13下方的电池顶盖板200达到预设数量时，转运机械手13将预设数量的电池顶盖板200同时抓取并转运至与所述第一输送线11位置对应的一第二输送线12上，预设数量一般为六个，相应的吸盘134也设置有六个，每个吸盘134吸附固定一个电池顶盖板200，当一个第二输送线12满料后，平移切换机构15和平移驱动机构21同时启动，从而驱动两个第二输送线12和两个收料框架22同步位移，以将满料的第二输送线12移开，而另一空置的第二输送线12移动至与第一输送线11对应，然后满料的第二输送线12工作而将所有电池顶盖板200逐个输送并分别插入定位结构24的各收料槽内，当一个收料槽内插入电池顶盖板200后，升降装置23驱动定位结构24位移而使得另一空置的收料槽与第二输送线12的输送面对应，从而依此方式作连续的电池顶盖板200收料，待定位结构24上满料后，满料的收料框架22位移至相应周转过渡工位3旁侧，并且使得该定位结构24与相应的接料框33位置对应，以使各所述梳齿板242的齿槽243分别与多个定位槽332的位置对应，此时，推料装置25工作将定位结构24中的电池顶盖板200推出至接料框33内，接料框33对插入的电池顶盖板200进行收取并锁定，此时收料框架22被平移驱动机构21驱动并位移至原位，旋转驱动装置34驱动接料框33翻转至水平状态，平移装置31驱动位移框架32和接料框33同步位移至接料平台35的料盒300上方，各所述梳齿板242的齿槽243分别与料盒300内的多个插入槽301的位置对应，此时，伸缩驱动装置44的活塞杆收缩使得伸缩锁杆45离开定位槽332，以使翻转式接料装置的接料框33解锁使得其内部的电池顶盖板200自动下落至接料平台35上的料盒300内，待周转完成后接料框33恢复原位、并呈竖直状态，最后工业机器人43利用气动夹爪将满料的料盒300抓取并转运至相应的下料机构42上进行下料，下料完成后，工业机器人43利用气动夹爪抓取空置料盒300进行上料至接料平台35。

Claims (10)

1.一种电池顶盖板自动摆盘设备，其特征在于，包括：

送料工位(1)，所述送料工位(1)包括转运机械手(13)、第一输送线(11)、平移切换机构(15)和安装于所述平移切换机构(15)上的两个第二输送线(12)，所述平移切换机构(15)驱动两个所述第二输送线(12)同步沿X轴方向位移，使得一个所述第二输送线(12)的进料端与所述第一输送线(11)的出料端衔接，所述转运机械手(13)将所述第一输送线(11)上的电池顶盖板(200)抓取并转运至所述第二输送线(12)上；

预收料工位(2)，所述预收料工位(2)包括平移驱动机构(21)、以及分别与各所述第二输送线(12)位置对应的两个收料框架(22)，所述平移驱动机构(21)驱动两个所述收料框架(22)同步沿X轴方向位移，位移时第二输送线(12)与收料框架(22)同步位移，各所述收料框架(22)上均安装有定位结构(24)、升降装置(23)和推料装置(25)，各所述定位结构(24)上设置有沿所述收料框架(22)的长度方向设置的多个收料槽，当所述定位结构(24)被所述升降装置(23)驱动至所述收料框架(22)的推料位时，所述推料装置(25)位于定位结构(24)的旁侧，当所述定位结构(24)被所述升降装置(23)驱动至与一所述第二输送线(12)的出料端位置对应时，所述收料槽与一所述第二输送线(12)出料端处的电池顶盖板(200)位置对应；

两个周转过渡工位(3)，两个所述周转过渡工位(3)分别位于预收料工位(2)的相对两侧，各所述周转过渡工位(3)均包括平移装置(31)、翻转式接料装置和接料平台(35)，当所述平移装置(31)驱动翻转式接料装置平移至一收料框架(22)的前方时，所述翻转式接料装置的接料框(33)被翻转至竖直状态并与定位结构(24)对接，以将由推料装置(25)从定位结构(24)中推出的电池顶盖板(200)进行收取并锁定，当所述平移装置(31)驱动翻转式接料装置平移至位于接料平台(35)的上方时，并且翻转式接料装置的接料框(33)呈水平状态，所述翻转式接料装置的接料框(33)解锁使得其内部的电池顶盖板(200)自动下落至接料平台(35)上的料盒(300)内；

下料工位(4)，所述下料工位(4)包括工业机器人(43)、至少一个下料机构(42)和至少一个上料机构(41)，所述工业机器人(43)将接料平台(35)上的料盒(300)抓取并转运至所述下料机构(42)上或者将接料平台(35)上的料盒(300)抓取并转运至所述上料机构(41)上。

2.根据权利要求1所述的一种电池顶盖板自动摆盘设备，其特征在于，所述转运机械手(13)包括平移板(133)和沿所述第一输送线(11)长度方向设置的Y轴平移滑台(131)，Y轴平移滑台(131)的滑动部上安装有升降气缸(132)，所述平移板(133)安装于升降气缸(132)的升降部上，所述平移板(133)上设置有多个呈等间距分布的吸盘(134)，所述Y轴平移滑台(131)的前后两部分分别位于第一输送线(11)的出料端和第二输送线(12)的进料端上方。

3.根据权利要求1或2所述的一种电池顶盖板自动摆盘设备，其特征在于，所述第一输送线(11)和两个第二输送线(12)均包括两个间隔分布并相互平行设置的皮带输送机(111)，两个所述皮带输送机(111)的支撑横梁(112)之间通过连接横梁连接，所述平移切换机构(15)的平移部上安装有支架(151)，两个所述第二输送线(12)的皮带输送机(111)均安装于支架(151)上，所述第一输送线(11)的两个皮带输送机(111)的进料端之间设置有翻转机构(14)，所述翻转机构(14)包括旋转轴(141)、翻转驱动电机和若干个翻转盘(142)，翻转驱动电机的转轴与旋转轴(141)连接，所述翻转盘(142)安装于所述旋转轴(141)上，所述翻转盘(142)上设置有定位插槽(143)，当所述定位插槽(143)处于水平状态时，所述定位插槽(143)的下内壁与皮带输送机的上输送面齐平。

4.根据权利要求3所述的一种电池顶盖板自动摆盘设备，其特征在于，所述翻转机构(14)的左右两侧分别安装有导正机构，两个所述导正机构相对分布，所述导正机构包括支撑块(144)和旋转式安装于支撑块(144)上的若干个导正轮(145)，当电池顶盖板(200)进入两个所述导正机构之间时，电池顶盖板(200)的两端分别与两个导正机构的导正轮(145)的轮面接触，支撑块(144)安装于所述第一输送线(11)的皮带输送机(111)中的支撑横梁(112)上。

5.根据权利要求4所述的一种电池顶盖板自动摆盘设备，其特征在于，各所述定位结构(24)均包括沿Z轴方向设置的基板(241)和两块梳齿板(242)，所述基板(241)安装于升降装置(23)的升降部上，两块所述梳齿板(242)相对间隔分布、并安装于所述基板(241)的正面，两个所述梳齿板(242)上的齿槽(243)相互对应设置而形成用于电池顶盖板(200)收料定位的收料槽，所述升降装置(23)驱动基板(241)位移而使得两个梳齿板(242)被驱动至所述第二输送线(12)的两个皮带输送机(111)的出料端之间，并且使得一个齿槽(243)的下内壁与皮带输送机(111)的上输送面齐平；

所述推料装置(25)包括两块推料板(251)和两个推料气缸(252)，两块推料板(251)分别位于各所述梳齿板(242)的外侧、并与被收料槽定位的电池顶盖板(200)两端部位置对应。

6.根据权利要求5所述的一种电池顶盖板自动摆盘设备，其特征在于，各所述收料框架(22)包括沿Z轴方向设置的安装板(221)，各所述升降装置(23)均包括第一伺服电机(233)、以及沿Z轴方向设置的第一直线导轨(232)和第一滚珠丝杠(231)，所述第一滚珠丝杠(231)的两端分别通过轴承座安装于所述安装板(221)的背面，所述第一直线导轨(232)固定于所述安装板(221)的正面，所述安装板(221)上形成有与第一滚珠丝杠(231)位置对应的长形孔(224)，所述基板(241)安装于所述第一直线导轨(232)的滑块上，所述第一滚珠丝杠(231)的滚珠滑块穿过长形孔(224)后与基板(241)相连。

7.根据权利要求6所述的一种电池顶盖板自动摆盘设备，其特征在于，各所述收料框架(22)还包括安装于所述安装板(221)相对两侧的挡板(222)，两块所述挡板(222)的中部前侧设置有缺口(223)，所述第二输送线(12)的各皮带输送机(111)的端部分别插入两块挡板(222)的缺口(223)内，两块所述挡板(222)之间的间距大于第二输送线(12)上的电池顶盖板(200)长度。

8.根据权利要求5所述的一种电池顶盖板自动摆盘设备，其特征在于，所述翻转式接料装置包括位移框架(32)、旋转驱动装置(34)和旋转式安装于位移框架(32)上的接料框(33)，所述接料框(33)的相对两内壁分别形成有多个定位槽(332)，各所述定位槽(332)内的下端均设置有伸缩锁杆(45)，所述旋转驱动装置(34)安装于位移框架(32)上，并且其旋转部与接料框(33)中部的旋转连接部连接，所述位移框架(32)安装于所述平移装置(31)的平移部上；当所述接料框(33)位于梳齿板(242)前侧时，各所述梳齿板(242)的齿槽(243)分别与多个定位槽(332)的位置对应；当所述接料框(33)位于料盒(300)上方时，各所述梳齿板(242)的齿槽(243)分别与料盒(300)内的多个插入槽(301)的位置对应。

9.根据权利要求8所述的一种电池顶盖板自动摆盘设备，其特征在于，各所述接料框(33)均包括外框体(330)和两块定位板(331)，两块所述定位板(331)分别固定于所述外框体(330)上呈相对分布的两件板体(333)内壁上，多个定位槽(332)呈直线型均匀分布于所述定位板(331)的内侧，所述定位板(331)上具有定位槽(332)的位置处设置有第一穿孔(334)，并且两块所述定位板(331)上的各定位槽(332)相互对应设置；

所述外框体(330)上呈相对分布的两件板体(333)上均设置有伸缩驱动装置(44)、辅助架(38)和多个第二穿孔(47) ，伸缩驱动装置(44)和辅助架(38)均固定于所述外框体(330)的板体(333)外壁上，每个所述第二穿孔(47)均位于所述外框体(330)的板体(333)下端、并分别与各所述定位槽(332)内的第一穿孔(334)对应设置，以使所述第二穿孔(47)与定位槽(332)对应设置并相互连通，所述伸缩锁杆(45)至少部分穿设在第一穿孔(334)和第二穿孔(47)内，所述外框体(330)上呈相对分布的两件板体(333)外侧分别设置有联动杆(36)，并且所述外框体(330)上两件板体(333)中的每根所述伸缩锁杆(45)均与相应的所述联动杆(36)连接，各所述联动杆(36)上固定有与辅助架(38)位置对应的辅助块(37)，辅助块(37)与辅助架(38)的阻挡侧之间设置有活动空间(46)，活动空间(46)内设置有弹簧(39)，弹簧(39)的两端分别与辅助块(37)与辅助架(38)的阻挡侧抵触，伸缩驱动装置(44)的伸缩杆与联动杆(36)连接。

10.根据权利要求9所述的一种电池顶盖板自动摆盘设备，其特征在于，下料机构(42)和上料机构(41)的数量均设置为两个，一个下料机构(42)和一个上料机构(41)组合形成位于一个周转过渡工位(3)旁侧的第一上下料组，另一个下料机构(42)和另一个上料机构(41)组合形成位于另一个周转过渡工位(3)旁侧的第二上下料组；

各所述下料机构(42)和各所述上料机构(41)均包括提升装置(411)、安装于提升装置(411)的升降部上的放置平台(412)、以及与放置平台(412)衔接的直线输送机(413)。