專利名稱：自動涂膠機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種涂膠機，尤其是一種用于圓柱型鋰離子電池的自動涂膠機。
背景技術：
在鋰電行業，為了提高電池的密閉性，需要對滾槽后的電池進行涂膠。但是，目前 鋰電行業通常是采用半自動方式進行涂膠，需要人工上料、下料、手動啟動和停止設備，因 此勞動強度大，工作效率較低，并且由于受到人為因素的影響，涂膠品質一致性比較低。有鑒于此，確有必要提供一種涂膠速度快、品質一致性好的自動涂膠機。
發明內容
本發明的目的在于提供一種涂膠速度快、品質一致性好的自動涂膠機。為了實現上述發明目的，本發明提供一種自動涂膠機，其包括機架和設于機架上 的機械手、送料轉盤、定位裝置和涂膠裝置，機械手的一個工位對準輸送帶以抓取未涂膠工 件，另一個工位對準送料轉盤的上料工位以將未涂膠工件放入送料轉盤，定位裝置對準送 料轉盤的定位工位并對工件進行定位，涂膠裝置對準送料轉盤的涂膠工位并對工件進行涂 膠，送料轉盤的每一個工位都設有一套旋轉夾具，定位裝置和涂膠裝置均設有帶動旋轉夾 具旋轉的夾具旋轉機構。相對于現有技術，本發明自動涂膠機不僅實現了工件上料、定位、涂膠、檢測、下料 的全自動操作，提高了生產效率，使涂膠速度達到每分鐘40件，而且能夠適應不同規格的 圓柱形電池的涂膠要求，定位準確，涂膠精度高，一致性好，降低了人為因素對產品質量的 影響，保證了涂膠品質。
下面結合說明書附圖和具體實施方式
，對本發明自動涂膠機及其有益技術效果進 行詳細說明，其中圖1是本發明自動涂膠機的外觀示意圖。圖2是圖1所示自動涂膠機的右視圖。圖3是本發明自動涂膠機的主體結構俯視圖。圖4是圖1所示自動涂膠機中部分機架移除后的視圖。圖5是機械手的示意圖。圖6是夾具旋轉機構的示意圖。圖7是定位裝置的示意圖。圖8是涂膠裝置的示意圖。圖9是XZ軸微調機構的示意圖。圖10是圖9所示的XZ軸微調機構的俯視圖。圖11是涂膠檢測裝置的示意圖。
具體實施例方式請參閱圖1至圖3所示，本發明自動涂膠機主要用于滾槽后的圓柱型電池的涂膠 作業，其包括機架1和設于機架1上的機械手2、送料轉盤3、定位裝置4、涂膠裝置5、涂膠 檢測裝置6和不合格料回收機構7。請一并參閱圖4所示，機械手2為四臂機械手，設有四個工位。為了說明清楚，本 說明書將圖3中所示的最左側工位稱為第一工位，其他三個工位按順時針順序依次稱為第 二、三、四工位。機械手2的第一工位對應輸送帶10，主要是從輸送帶10上抓取未涂膠工件 和把已涂膠工件放到輸送帶10上，以使工件流入下一工序；第三工位對應送料轉盤3，主要 是把未涂膠工件放入送料轉盤3和從送料轉盤3上抓取已涂膠工件；第四工位對應不合格 料回收機構7，主要是把涂膠不合格的工件放入不合格料回收機構7以將其分流出來。送料轉盤3的主體為圓柱型轉盤，設有八個工位，每個工位都設有可夾持工件的 旋轉夾具9，機械手2的第三工位正對著送料轉盤3的第一工位(稱為上料工位)，其他七 個工位按順時針方向依次稱為第二工位至第八工位。定位裝置4、涂膠裝置5和涂膠檢測裝 置6分別正對著送料轉盤3的第三、五、七工位安裝，因此將送料轉盤3的第三、五、七工位 分別稱為定位工位、涂膠工位和檢測工位。定位裝置4、涂膠裝置5、涂膠檢測裝置6均設有帶動旋轉夾具9旋轉的夾具旋轉 機構8。涂膠裝置5還設有兩個涂膠頭42 (參閱圖8所示)，能夠對著旋轉夾具9內的工件 進行X/Y/Z軸調節定位，實現每次同時涂膠兩個工件。自動涂膠機運轉時，機械手2從輸送帶10上抓取兩個工件放入送料轉盤3的上料 工位的旋轉夾具9中，送料轉盤3旋轉把工件送到定位工位進行高度定位，保證工件壓到夾 具底部；之后，送料轉盤3再旋轉將工件送入涂膠工位，涂膠裝置5上的夾具旋轉機構8先 帶動工件旋轉至設定的圈數，然后涂膠頭42向下運動到設定位置對工件進行涂膠；涂膠完 成后，送料轉盤3旋轉而將工件送入檢測工位，涂膠檢測裝置6對涂膠品質進行判別；最后， 送料轉盤3再將工件送回上料工位，工件最終由機械手2取出如果涂膠檢測裝置6判定工 件涂膠合格，機械手2在其第一工位將工件放回輸送帶10傳出；如果涂膠檢測裝置6判定 工件涂膠不合格，機械手2在其第四工位將工件放入不合格料回收機構7而分流出來。下面詳細介紹本發明自動涂膠機的各部分裝置的具體結構。請參閱圖3至圖5所示，機械手2主要包括驅動電機(未圖示)、四分位凸輪分割 器U、升降氣缸12、十字形手臂13和八個氣動手指14。驅動電機安裝在機架1的面板下 面，四分位凸輪分割器11固定在機架1的面板上面，驅動電機通過皮帶驅動四分位凸輪分 割器11旋轉。升降氣缸12的下部固定在四分位凸輪分割器11上，十字形手臂13固定在 升降氣缸12的頂部，十字形手臂13的每個手臂均設有兩個氣動手指14。設備運轉時，四分 位凸輪分割器11帶動十字形手臂13旋轉，升降氣缸12則調節十字形手臂13的升降。十 字形手臂13下降時，第一工位的兩個氣動手指14把已涂膠工件放到輸送帶10上，并等待 輸送帶10送來的未涂膠工件；與此同時，第三工位的兩個氣動手指14把兩個未涂膠工件 放入送料轉盤3的旋轉夾具9中，并等待送料轉盤3把已涂膠工件送過來，如果此時第四工 位的兩個氣動手指14所抓的工件有涂膠不合格的，對應的氣動手指14就會松開而把不合 格工件放入不合格料回收機構7上。待料完成后，第一工位的兩個氣動手指14抓起輸送帶10送來的未涂膠工件，第三工位的兩個氣動手指14抓起送料轉盤3送過來的已涂膠工件， 十字形手臂13上升并旋轉到下一個工位，即原來第一、三工位的氣動手指14分別轉到了第 二、四工位，然后機械手2下降，開始放料和待料，形成一個工作循環。送料轉盤3設有八個工位，第一工位為上料工位，負責上料和出料，第三、五、七工 位分別是定位工位、涂膠工位、檢測工位，這四個工位分別對應四臂機械手2的第三工位、 定位裝置4、涂膠裝置5和涂膠檢測裝置6。送料轉盤3主要包括驅動電機、八分位凸輪分 割器70和轉盤，轉盤上均勻地設有八套旋轉夾具9，每套旋轉夾具9有兩個圓柱型的工件夾 具98，工件夾具98內有磁鐵和圓柱形的彈性套筒，以保證工件旋轉時不擺動。兩個工件夾 具98下面裝有互相嚙合的直齒輪，工作時，一個直齒輪和定位裝置4、涂膠裝置5、涂膠檢測 裝置6上的夾具旋轉機構8形成摩擦傳動，帶動工件平穩旋轉。上料工位的下面還安裝有 工件頂出機構71，主要由氣缸和兩根頂桿組成，出料時先由頂桿頂出工件，然后由機械手2 取出工件。定位裝置4、涂膠裝置5和涂膠檢測裝置6的N形底座61下面都安裝有夾具旋轉 機構8，作用是通過與工件旋轉夾具9下面的直齒輪的摩擦傳動，帶動工件旋轉，達到檢測 工件極耳是否歪斜、配合涂膠頭進行環形涂膠和檢測涂膠均勻性的目的。請參閱圖6所示，夾具旋轉機構8主要包括氣動滑臺23、驅動電機(未圖示)、電 機固定架24、同步帶27、兩個同步帶輪28、橡膠滾輪29、軸承座30、上面板90、底板91、四 個支柱92和轉軸93。其中，氣動滑臺23直接固定在機架1上，底板91連接在氣動滑臺23 上面，上面板90通過支柱92和底板91連接，電機固定架24安裝在上面板90的背面，驅動 電機安裝在電機固定架24內。電機轉軸上裝有一個同步帶輪28，另一個同步帶輪28和軸 承座30、橡膠滾輪29串接在轉軸93上，兩個同步帶輪28用同步帶27連接，橡膠滾輪29裝 在轉軸93上端，同步帶輪28在轉軸93中間，軸承座30在轉軸93下端并固定在上面板90 上。工作時，氣動滑臺23向前運動，使橡膠滾輪29和旋轉夾具9的一個相對應的直齒輪上 部緊壓在一起，然后驅動電機旋轉，通過摩擦帶動旋轉夾具9旋轉。請參閱圖3、圖4和圖7所示，定位裝置4正對著送料轉盤3的定位工位，主要包括 壓入機構19和夾具旋轉機構8。壓入機構19包括N形底座16、L形固定座17、可調行程的 氣動升降滑臺18和壓入套件，升降滑臺18安裝在L形固定座17的正面，壓入套件固定到 升降滑臺18上。壓入套件包括L形固定塊21、三個支柱20和壓入板22，L形固定塊21連 接在升降滑臺18上，三個支柱20連接在L形固定塊21和壓入板22之間，每個支柱20外 裝有彈簧，以保證壓入套件壓下時，工件能夠被壓到位而不變形。在壓入套件下方有兩個光 纖傳感器75，光纖傳感器75固定在L形固定座17上，主要用于檢查工件極耳是否有歪斜。 夾具旋轉機構8安裝在壓入機構19的N形底座16下面。定位裝置4工作時，壓入機構先 把旋轉夾具9上的兩個工件壓到位，然后夾具旋轉機構8帶動兩個工件旋轉，兩個光纖傳感 器75同時檢測工件的極耳是否有歪斜，如有歪斜，這兩個工件在涂膠工位將不會被涂膠。請參閱圖3、圖4和圖8所示，涂膠裝置5正對著送料轉盤3的涂膠工位，主要包括 涂膠機構和夾具旋轉機構8，夾具旋轉機構8安裝在涂膠機構的N型底座31下面。涂膠機 構負責給工件涂膠，夾具旋轉機構8負責讓工件旋轉配合涂膠。涂膠機構主要包括N形底 座31、機座32、伺服電機33、聯軸器34、絲桿固定座35、絲桿36、絲桿滑塊37 (參閱圖10所 示)、絲桿支撐座38、直線導軌39、導軌滑塊40、XZ軸微調機構41和兩個涂膠頭42。N形底座31安裝在機架1的面板上，機座32固定在底座31上，機座32可以相對N形底座31進 行Y向位置調整。伺服電機33、兩個直線導軌39、絲桿固定座35和支撐座38均固定在機 座32上，聯軸器34與伺服電機33通過絲桿36連接在一條直線上，絲桿滑塊37和直線導 軌滑塊40固定在XZ軸微調機構41的背面，兩個涂膠頭42均固定在XZ軸微調機構41正 面的同一水平高度。請繼續參閱圖9和圖10所示，XZ軸微調機構41包括連接塊45、調節板46、底板 47、X軸微調螺桿48、螺桿座49、上導桿座50、下導桿座51、上導桿52、下導桿53、Z軸微調 螺絲54、X向固定塊56、涂膠頭固定座57、直線軸承和絲桿滑塊37。底板47背面中間和絲 桿滑塊37連接、背面兩邊的兩個連接塊45和直線導軌滑塊40連接。XZ軸微調機構41左 右兩邊分別固定有兩個上導桿座50和兩個下導桿座51，兩個上導桿座50固定一個上導桿 52，兩個下導桿座51固定一個下導桿53，兩個X軸微調螺桿48及其螺桿座49成一條直線 地固定在底板47的正面中間，上下兩個導桿52、53上的直線軸承和絲桿滑塊37連接在調 節板46的背面。Z軸微調螺絲54安裝在調節板46頂部，和固定在調節板46正面的涂膠頭 固定座57連接在一起。X向固定塊56通過螺絲把調節板46和底板47固定在一起。在伺 服電機33驅動下，XZ軸微調機構41隨著絲桿36的旋轉可以進行Z軸方向的上下升降動 作。為了保證兩個涂膠頭42的涂膠一致性，需要保證兩個涂膠頭42對準工件相同的涂膠 位置，通過手動調節XZ軸微調機構上的X軸微調螺桿48和Z軸微調螺絲54，可以分別單獨 調節兩個涂膠頭42的X/Z方向位置，使兩個涂膠頭42均對準相同的涂膠位置，進行精確涂 膠。涂膠時，首先夾具旋轉機構8把工件旋轉到設定的圈數，然后在伺服電機33驅動下，涂 膠機構下降到設定的涂膠位置開始涂膠，涂膠完成后，涂膠機構回到原點位置，夾具旋轉機 構8停止旋轉，工件停止旋轉并被送到下一個工位。請參閱圖3、圖4和圖11所示，涂膠檢測裝置6正對著送料轉盤3的檢測工位，包 括檢測機構和夾具旋轉機構8。夾具旋轉機構8安裝在檢測機構的N形底座61下面。檢 測機構包括N形底座61、L形支座62、升降滑臺63、兩個光纖65和光纖固定座64。L形支 座62固定在N形底座61上面，升降滑臺63安裝在L形支座62正面上部，光纖65和光纖 固定座64安裝在升降滑臺63上。N形底座61可以X軸調節，光纖固定座64可以Y軸移 動。設備工作時，已涂膠工件被送到檢測工位，升降滑臺63帶動檢測機構下降到檢測位置， 同時夾具旋轉機構8立即帶動工件旋轉，對工件的涂膠品質進行檢查。如果涂膠檢測結果 不合格，此工件將被機械手2分流到不合格料回收機構7。請參閱圖1和圖2所示，機架1還包括配電箱80和控制設備啟動、停止的控制面 板83，控制面板83上安裝有觸摸屏和按鈕開關，通過觸摸屏和按鈕開關可以控制設備的啟 動、停止和所有機構的運行狀態。機架1上還裝有三色警示燈84，可以監控設備的待機、運 行和故障三種狀態。當設備發生故障時，警示燈84會發出警報，提醒操作員排除故障。本發明自動涂膠機不僅實現了工件上料、定位、涂膠、檢測、下料的全自動操作，提 高了生產效率，使涂膠速度達到40PPM，而且能夠適應不同規格的圓柱形電池的涂膠要求， 定位準確，涂膠精度高，一致性好，降低了人為因素對產品質量的影響，保證了涂膠品質。根據上述說明書的揭示和教導，本發明所屬領域的技術人員還可以對上述實施方 式進行適當的變更和修改。因此，本發明并不局限于上面揭示和描述的具體實施方式
，對本 發明的一些修改和變更也應當落入本發明的權利要求的保護范圍內。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術語，但這些術語只是為了方便說明，并不對本發明構成任何限制。
權利要求
一種自動涂膠機，其特征在于包括機架(1)和設于機架(1)上的機械手(2)、送料轉盤(3)、定位裝置(4)和涂膠裝置(5)，機械手(2)的一個工位對準輸送帶(10)以抓取未涂膠工件，另一個工位對準送料轉盤(3)的上料工位以將未涂膠工件放入送料轉盤(3)，定位裝置(4)對準送料轉盤(3)的定位工位并對工件進行定位，涂膠裝置(5)對準送料轉盤(3)的涂膠工位并對工件進行涂膠，送料轉盤(3)的每一個工位都設有一套旋轉夾具(9)，定位裝置(4)和涂膠裝置(5)均設有帶動旋轉夾具(9)旋轉的夾具旋轉機構(8)。
2.根據權利要求1所述的自動涂膠機，其特征在于所述自動涂膠機還包括涂膠檢測 裝置(6)和不合格料回收機構(7)，涂膠檢測裝置(6)對準送料轉盤(3)的檢測工位，涂膠檢測裝置(6)也設有夾具旋轉機構(8)，機械手(2)的再一個工位對準不合格料回收機構 ⑵。
3.根據權利要求2所述的自動涂膠機，其特征在于所述機械手(2)分為四個工位， 其第一工位對準輸送帶(10)，第三工位對準送料轉盤(3)的上料工位，第四工位對準不合 格料回收機構(7)，所述機械手(2)包括四分位凸輪分割器(11)、升降氣缸(12)、十字形手 臂(13)、氣動手指(14)和驅動電機，凸輪分割器(11)固定在機架(1)上，驅動電機通過皮 帶驅動四分位凸輪分割器(11)旋轉，升降氣缸(12)的下部固定在四分位凸輪分割器(11) 上，十字形手臂(13)固定在升降氣缸(12)的頂部，十字形手臂(13)的每個手臂均有兩個 氣動手指(14)。
4.根據權利要求2所述的自動涂膠機，其特征在于所述送料轉盤(3)分為八個工位， 所述上料工位、定位工位、涂膠工位、檢測工位分別為送料轉盤(3)的第一、三、五、七工位， 所述機械手(2)為四臂機械手，每一手臂均有兩個氣動手指(14)，每一套旋轉夾具(9)有兩 個工件夾具(98)，涂膠裝置(5)設有兩個涂膠頭(42)，每次同時涂膠兩個工件，上料工位的 下面安裝有工件頂出機構(71)。
5.根據權利要求4所述的自動涂膠機，其特征在于所述送料轉盤(3)包括驅動電機、 八分位凸輪分割器(70)和轉盤，轉盤上均勻地設有八套旋轉夾具(9)，分別對應八個工位， 每套旋轉夾具(9)的兩個工件夾具(98)底部都裝有相互嚙合的直齒輪，其中一個直齒輪能 夠和定位裝置(4)、涂膠裝置(5)、涂膠檢測裝置(6)上的夾具旋轉機構⑶形成摩擦傳動， 每一工件夾具(91)內有圓柱型的彈性套筒。
6.根據權利要求1或2所述的自動涂膠機，其特征在于所述定位裝置(4)包括壓入 機構(19)和夾具旋轉機構(8)，壓入機構(19)包括N形底座(16)、L形固定座(17)、升降 滑臺(18)和壓入套件，升降滑臺(18)安裝在L形固定座(17)的正面，壓入套件固定到升 降滑臺(18)上，壓入套件包括L形固定塊(21)、三個支柱(20)和壓入板(22)，L形固定塊 (21)和升降滑臺(18)連接，三個支柱(20)連接在L形固定塊(21)和壓入板(22)之間， 每個支柱(20)外裝有彈簧，在壓入套件下方有兩個檢查極耳是否歪斜的光纖傳感器(75)， 光纖傳感器(75)固定在L形固定座(17)上，夾具旋轉機構(8)安裝在N形底座(16)的下
7.根據權利要求1或2所述的自動涂膠機，其特征在于所述涂膠裝置(5)包括涂膠 機構和夾具旋轉機構(8)，涂膠機構包括N形底座(31)、機座(32)、伺服電機(33)、聯軸器 (34)、絲桿固定座(35)、絲桿(36)、絲桿滑塊(37)、絲桿支撐座(38)、直線導軌(39)、導軌 滑塊(40)、XZ軸微調機構(41)和兩個涂膠頭(42)，N形底座(31)安裝在機架(1)上，機座(32)固定在底座(31)上，機座(32)能相對N形底座(31)進行Y向調整位置，伺服電機(33)、兩個直線導軌(39)、絲桿固定座(35)及支撐座(38)均固定在機座(32)上，聯軸器(34)與伺服電機(33)通過絲桿(36)連接在一條直線上，絲桿滑塊(37)和直線導軌滑塊 (40)固定在XZ軸微調機構(41)背面，兩個涂膠頭(42)均固定在XZ軸微調機構(41)正面 的同一水平線高度，夾具旋轉機構(8)安裝在N型底座(31)下面。
8.根據權利要求7所述的自動涂膠機，其特征在于所述XZ軸微調機構(41)包括連 接塊(45)、調節板(46)、底板(47)、X軸微調絲桿(48)、螺桿座(49)、上導桿座(50)、下導 桿座(51)、上導桿(52)、下導桿(53)、Z軸微調螺絲(54)、X向固定塊(56)、涂膠頭固定座 (57)、直線軸承和絲桿滑塊(37)，底板(47)背面中間和絲桿滑塊(37)連接、背面兩邊的兩 個連接塊(45)和直線導軌滑塊(40)連接，兩個上導桿座(50)固定一個上導桿(52)，兩個 下導桿座(51)固定一個下導桿(53)，兩個X軸微調螺桿(48)及其螺桿座(49)成一條直 線的固定在底板(47)的正面中間，上下兩個導桿(52、53)上的直線軸承和絲桿滑塊(37) 連接在調節板(46)的背面，Z軸微調螺絲(54)安裝在調節板(46)頂部，和固定在調節板 (46)正面的涂膠頭固定座(57)連接在一起，X向固定塊(56)通過螺絲把調節板(46)和底 板(47)固定在一起。
9.根據權利要求1或2所述的自動涂膠機，其特征在于所述涂膠檢測裝置(6)包括檢 測機構和夾具旋轉機構(8)，檢測機構包括N形底座(61)、L形支座(62)、升降滑臺(63)、兩 個光纖(65)及光纖固定座(64)，L形支座(62)固定在N形底座(61)上面，升降滑臺(63) 安裝在L形支座(62)正面上部，光纖(65)及光纖固定座(64)安裝在升降滑臺(63)上，夾 具旋轉機構(8)安裝在N形底座(61)下面。
10.根據權利要求1至5中任一項所述的自動涂膠機，其特征在于所述夾具旋轉機構 (8)包括氣動滑臺(23)、驅動電機、電機固定架(24)、同步帶(27)、兩個同步帶輪(28)、橡膠 滾輪(29)、軸承座(30)、上面板(90)、底板(91)、支柱(92)和轉軸(93)，氣動滑臺(23)直 接固定在機架面板上(1)，底板(91)連接在氣動滑臺(23)上面，上面板(90)通過支柱(92) 和底板(91)連接，電機固定架(24)和軸承座(30)安裝在上面板(90)的背面，驅動電機安 裝在電機固定架(24)內，電機轉軸上裝有一個同步帶輪(28)，另一個同步帶輪(28)和軸承 座(30)、橡膠滾輪(29)串接在轉軸(93)上，兩個同步帶輪(28)用同步帶(27)連接，驅動 電機通過橡膠滾輪(29)帶動旋轉夾具(9)旋轉。
全文摘要
本發明公開一種自動涂膠機，其包括機架和設于機架上的機械手、送料轉盤、定位裝置和涂膠裝置，機械手的一個工位對準輸送帶，另一個工位對準送料轉盤的上料工位，定位裝置對準送料轉盤的定位工位并對工件進行定位，涂膠裝置對準送料轉盤的涂膠工位并對工件進行涂膠，送料轉盤的每個工位均設有一套旋轉夾具，定位裝置和涂膠裝置均設有帶動旋轉夾具旋轉的夾具旋轉機構。本發明自動涂膠機不僅實現了工件上料、定位、涂膠、檢測、下料的全自動操作，提高了生產效率，而且能夠適應不同規格的圓柱形電池的涂膠要求，定位準確，涂膠精度高，一致性好，降低了人為因素對產品質量的影響，保證了涂膠品質。
文檔編號B05C11/00GK101920238SQ20101024335
公開日2010年12月22日 申請日期2010年7月30日 優先權日2010年7月30日
發明者余志光, 張興華, 梁壽清, 潘朝杰 申請人:東莞新能源科技有限公司;東莞新能源電子科技有限公司