一种缓冲装置、缓冲设备以及缓冲控制系统

摘要

本实用新型涉及一种缓冲装置、缓冲设备以及缓冲控制系统，其中，缓冲装置包括：第一基架；第二基架，位于第一基架重力方向的下方，用于安装加工装置；平衡机构，连接于第一基架与第二基架之间，用于为加工装置在预加工时提供平衡第二基架及安装于其上的加工装置的重力的平衡力；以及缓冲机构，连接于第一基架与第二基架之间，用于为加工装置在加工过程提供缓冲力。本申请通过使用平衡机构提供一平衡力，平衡第二基架及安装于第二基架上的加工装置的总重力，然后通过缓冲机构提供加工过程中的缓冲力，使加工装置在加工过程中不受其自身重力影响，从而使加工过程具有更好的缓冲效果，避免损伤工件，提高产品良率。

说明书

技术领域

本实用新型涉及拧紧设备技术领域，特别是涉及一种缓冲装置、缓冲设备以及缓冲控制系统。

背景技术

在电池的组装制作过程中，需要使用螺丝等工件进行固定。由于电池的组装结构较为精密，采用手动拧紧枪对螺丝进行拧紧时，手动拧紧枪枪头缓冲距离短，容易在认帽过程中造成工件损伤，从而影响产品良率。

实用新型内容

基于此，有必要针对手动拧紧枪易造成工件损伤而影响产品良率的问题，提供一种缓冲装置、缓冲设备以及缓冲控制系统，可实现自动认帽，从而提高产品良率。

第一方面，本申请提供一种用于为加工装置提供平衡和缓冲的缓冲装置，包括第一基架、第二基架、平衡机构以及缓冲机构。其中，第二基架位于第一基架重力方向的下方，且用于安装加工装置。平衡机构连接于第一基架与第二基架之间，用于为加工装置在预加工时提供平衡第二基架及安装于其上的加工装置的重力的平衡力。缓冲机构连接于第一基架与第二基架之间，用于为加工装置在加工过程提供缓冲力。

通过平衡机构将第二基架与加工装置的重力抵消，使得加工过程中，待加工件的拧紧只与缓冲机构的缓冲力有关，从而实现预加工及加工过程中的缓冲作用，提高产品良率。

在一些实施例中，平衡机构包括调压气缸。调压气缸包括缸体及活塞杆，缸体与第一基架连接，活塞杆沿重力方向可伸缩地连接于缸体与第二基架之间。

通过调压气缸将第二基架与加工装置的重力平衡抵消掉，可以避免预加工及加工过程中，第二基架与加工装置的重力影响加工装置与待加工件之间的配合与连接。使得预加工及加工过程中，仅由缓冲机构提供进行作业的缓冲力，从而避免加工装置损伤待加工件。

在一些实施例中，调压气缸的进气端设置有用于控制进气量的调节阀。调节阀的设置能够更方便的控制调压气缸的进气量，以便于调节活塞杆的伸出量，进而调节平衡力的大小。

在一些实施例中，平衡机构还包括导向滑轨及滑动件，导向滑轨沿重力方向连接于第一基架与第二基架之间，滑动件安装于第二基架上并沿重力方向可滑动地设置于导向滑轨上。

第二基架通过滑动件沿导向滑轨滑动，可以控制第二基架的移动方向，且能够保证缓冲力方向的稳定性，使第二基架朝向第一基架移动时更加稳定。

在一些实施例中，所述缓冲机构包括缓冲件，缓冲件被构造为抵接于第一基架与第二基架之间的缓冲弹簧。当第二基架朝向第一基架运动时，缓冲弹簧被压缩，并对第二基架与加工装置产生一向下的弹力。该弹力即为加工过程的缓冲力，加工装置在弹力的作用下完成加工过程，弹力的作用可以避免加工装置与待加工件之间的刚性连接，从而避免损伤螺丝，提高产品良率。

在一些实施例中，缓冲弹簧在加工装置加工过程中始终处于压缩状态，从而能够确保缓冲弹簧的弹力始终提供拧紧枪与螺丝向下的拧紧力，确保螺丝能够被紧固。

在一些实施例中，缓冲机构还包括导向柱，导向柱设置于第一基架与第二基架其中一者面向另一者的表面，缓冲弹簧套设于导向柱上。导向柱能够对缓冲弹簧起到引导作用，从而控制缓冲弹簧弹力的方向，使施加于加工装置上的弹力更加稳定，确保加工过程的稳定性。

第二方面，本申请提供一种缓冲设备，缓冲设备包括加工装置及缓冲装置，加工装置固定安装于缓冲装置的第二基架上，缓冲装置为以上的缓冲装置。

第三方面，本申请提供一种缓冲控制系统，包括控制器及如上的缓冲设备，控制器与缓冲设备中的缓冲装置通讯连接。

在一些实施例中，缓冲装置包括平衡机构，平衡机构包括调压气缸，调压气缸的进气端设置调节阀，控制器与调节阀通讯连接，以控制调节阀的进气量。

上述的缓冲装置、缓冲设备以及缓冲控制系统，通过使用平衡机构提供一平衡力，平衡第二基架及安装于第二基架上的加工装置的总重力，然后通过缓冲机构提供加工过程中的缓冲力，使加工装置在加工过程中不受其自身重力影响，从而使加工过程具有更好的缓冲效果，避免损伤工件，提高产品良率。

附图说明

图1为本申请一实施例中缓冲设备的整体结构示意图；

图2为图1所示的缓冲设备的结构示意图；

图3为图2中A处的局部放大图；

图中：100、缓冲设备；10、缓冲装置；20、加工装置；11、第一基架；12、第二基架；13、平衡机构；14、缓冲机构；131、调压气缸；132、导向滑轨；141、缓冲件；142、导向柱；1311、缸体；1312、活塞杆；1313、调节阀。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

在锂电池的制作组装过程中，常需要通过螺丝进行连接固定。例如电池的上盖需要通过螺丝与电池的壳体进行连接，以实现电池的封装。

目前，在电池封装过程中，通常使用手动拧紧枪对螺丝进行拧紧。发明人注意到，手动拧紧枪在使用时，首先需要克服其自身重力，然后再对拧紧枪施加一压力，使其与螺丝对准并拧紧。在此过程中，拧紧枪与螺丝之间为刚性连接，且压力的大小难以控制。由此，常常会导致拧紧枪与螺丝对准的过程中，发生认帽不准确的问题，并且拧紧枪在认帽的过程中会损伤螺丝，从而影响产品良率。

对于锂电池而言，对于螺丝拧紧的精度要求较高，螺丝的拧紧效果将会影响整个电池的良率。

本申请人发现，可通过外力将拧紧枪的重力抵消，然后设置一缓冲机构，通过缓冲机构提供拧紧枪认帽及拧紧过程中的缓冲力。由此，可以避免拧紧枪与螺丝之间的刚性连接，并且在拧紧过程中产生一定的浮动，从而避免拧紧枪在认帽过程中损伤螺丝。

基于以上考虑，为了避免拧紧枪在认帽与拧紧过程中损伤螺丝，影响产品良率，发明人经过深入研究，设计了一种缓冲装置，一方面能够平衡拧紧枪的重力，另一方面通过缓冲机构提供拧紧过程的缓冲力，从而能够提高产品良率。

参阅图1，图1为本申请一实施例中缓冲设备的整体结构示意图。本实用新型一实施例提供了一种用于为加工装置20提供平衡和缓冲的缓冲装置10，包括第一基架11、第二基架12、平衡机构13以及缓冲机构14。其中，第二基架12位于第一基架11重力方向的下方，用于安装加工装置20。平衡机构13连接于第一基架11与第二基架12之间，用于为加工装置20在预加工时提供平衡第二基架12及安装于其上的加工装置20的重力的平衡力。缓冲机构14连接于第一基架11与第二基架12之间，用于为加工装置20在加工过程提供缓冲力。

需要说明的是，上述提及的预加工是指正式进行加工操作之前，加工装置20与待加工件的对位、预安装等工序。加工过程即相对于预加工而言，是指在预加工操作完成之后，对待加工件进行的正式加工工序。

具体到本实施例中，加工装置20具体为一拧紧枪，待加工件为需要进行拧紧的螺丝。预加工是指拧紧枪在对螺丝进行拧紧之前，与螺丝之间的寻帽及对准过程。加工过程是指拧紧枪对螺丝进行拧紧加工的过程。

进一步地，拧紧枪固定设置于第二基架12上，在预加工时，平衡机构13施加一向上的拉力，该拉力为平衡力，其大小与第二基架12及拧紧枪的重力大小相等，从而能够抵消第二基架12及拧紧枪的重力。

第二基架12与拧紧枪的重力平衡之后，第一基架11与第二基架12在外力作用下发生相对运动，两者之间的间距减小。由此，连接于第一基架11与第二基架12之间的缓冲机构14在此过程中储能，并将该能量在加工过程中提供为拧紧螺丝的缓冲力。

通过上述方式，首先将第二基架12与拧紧枪的重力抵消，使得拧紧过程中，螺丝的拧紧只与缓冲机构14的缓冲力有关，从而实现寻帽及拧紧过程中的缓冲作用，使得拧紧枪在寻帽过程中可以实现自动认帽，避免对螺丝造成损伤，提高产品良率。

请参看图2及图3，图2为本申请一实施例中缓冲设备的整体结构示意图，图3为图2中A处的局部放大图。在一些实施例中，平衡机构13包括调压气缸131，调压气缸131包括缸体1311及活塞杆1312。其中，缸体1311与第一基架11连接，活塞杆1312沿重力方向可伸缩地连接于缸体1311与第二基架12之间。

调压气缸131用于平衡第二基架12及拧紧枪的重力。具体地，活塞杆1312的初始位置为伸出状态。向缸体1311内通入气体，使活塞杆1312具有一向上的拉力，该拉力即为平衡第二基架12及拧紧枪的总重力的平衡力。此时，活塞杆1312仍处于伸出状态，且调压气缸131与拧紧枪处于相对平衡状态。

通过调压气缸131将第二基架12与拧紧枪的重力平衡抵消掉，可以避免预加工及加工过程中，第二基架12与拧紧枪的重力影响拧紧枪与螺丝之间的认帽及拧紧。使得认帽与拧紧过程中，仅由缓冲机构14提供进行作业的缓冲力，从而避免拧紧枪损伤螺丝。

进一步地，调压气缸131的进气端设置有用于控制进气量的调节阀1313。调节阀1313的设置能够更方便的控制调压气缸131的进气量，以便于调节活塞杆1312的伸出量，进而调节平衡力的大小。具体地，调节阀1313可以与外部控制系统通讯连接，通过外部控制系统控制调节阀1313，进而控制调压气缸131的进气量。由此，可以实现调压气缸131进气量的自动控制，提高工作效率。

在一些实施例中，平衡机构13还包括导向滑轨132及滑动件(图中未示出)，导向滑轨132沿重力方向连接于第一基架11与第二基架12之间，滑动件安装于第二基架12上并沿重力方向可滑动地设置于导向滑轨132上。

通过调压气缸131平衡第二基架12与拧紧枪的总重力后，向第一基架11施加一向下的压力，在该压力的作用下，拧紧枪的枪头与螺丝相抵接。此时，螺丝对拧紧枪形成一向上的抵接力，在压力与抵接力的作用下，缓冲机构14发生形变并储能。同时，第二基架12朝向第一基架11的方向发生移动。

为了使第二基架12朝向第一基架11的方向移动时更加稳定，在第一基架11与第二基架12之间设置导向滑轨132，并且使第二基架12通过滑动件沿导向滑轨132滑动。由此，可以控制第二基架12的移动方向，且能够保证缓冲力方向的稳定性。

进一步地，缓冲机构14包括缓冲件141，缓冲件141被构造为抵接于第一基架11与第二基架12之间的缓冲弹簧。当第二基架12朝向第一基架11运动时，缓冲弹簧被压缩，并对第二基架12与拧紧枪产生一向下的弹力。该弹力即为加工过程的缓冲力，拧紧枪在弹力的作用下完成认帽与拧紧过程，弹力的作用可以避免拧紧枪与螺丝之间的刚性连接，从而避免损伤螺丝，提高产品良率。

更进一步地，缓冲弹簧在加工装置20加工过程中始终处于压缩状态。具体地，当调压气缸131与第二基架12及拧紧枪处于平衡状态时，缓冲弹簧处于自然状态。向第一基架11施加向下的压力后，缓冲弹簧从自然状态转换为压缩状态。当缓冲弹簧具有一定的压缩量时，压力保持稳定，并使拧紧枪开始进行拧紧。此时，拧紧枪在缓冲弹簧的弹力作用下与螺丝共同向下移动。

在加工过程中，缓冲弹簧始终处于压缩状态，从而能够确保缓冲弹簧的弹力始终提供拧紧枪与螺丝向下的拧紧力，确保螺丝能够被紧固。

在一些实施例中，缓冲机构14还包括导向柱142，导向柱142设置于第一基架11与第二基架12其中一者面向另一者的表面，缓冲弹簧套设于导向柱142上。具体地，导向柱142设置于第一基架11与第二基架12之间，且能够对缓冲弹簧起到引导作用。由此，可以控制缓冲弹簧弹力的方向，使施加于拧紧枪上的弹力更加稳定，确保拧紧过程的稳定性。

基于与上述缓冲装置10相同的构思，本申请还提供一种缓冲设备100，该缓冲设备100包括加工装置20及缓冲装置10。其中，加工装置20固定安装于缓冲装置10的第二基架12上，缓冲装置10为如上所述的缓冲装置10。

基于与上述缓冲设备100相同的构思，本申请还提供一种缓冲控制系统，包括控制器及如上所述的缓冲设备100。其中，控制器与缓冲设备100中的缓冲装置10通讯连接。

在一些实施例中，缓冲装置10包括平衡机构13，平衡机构13包括调压气缸131，且调压气缸131的进气端设置调节阀1313。控制器与调节阀1313通讯连接，以控制调节阀1313的进气量。

具体地，缓冲控制系统通过控制器控制调节阀1313，进而控制调压气缸131的进气量。调压气缸131的进气量影响活塞杆1312的伸出量，而活塞杆1312的伸出量又影响施加于拧紧枪上的拉力。由此，通过控制器自动控制调节阀1313，从而能够实现自动控制调压气缸131的进气量，进而控制缓冲力。

由此，通过缓冲控制系统能够实现缓冲设备100的自动控制，从而提高加工过程的工作效率。

本申请具体使用时，首先通过控制器控制调压气缸131的进气量，使调压气缸131对第二基架12及拧紧枪施加一向上的拉力，以平衡第二基架12与拧紧枪的总重力。重力平衡后，控制缓冲设备100位于待拧紧螺丝的正上方。向第一基架11施加一向下的压力，使拧紧枪的枪头与螺丝对准。当拧紧枪的枪头与螺丝相抵接时，螺丝将会对拧紧枪的枪头产生一向上的抵接力。在抵接力与压力的共同作用下，缓冲弹簧被压缩。

缓冲弹簧压缩后，在压力的作用下，缓冲弹簧的弹力施加于拧紧枪上，拧紧枪在弹力的作用下与螺丝认帽。认帽完成后，启动拧紧枪进行拧紧。拧紧枪在弹力的作用下，带动螺丝逐渐向下旋转直至螺丝拧紧。

上述实施例中的缓冲装置10、缓冲设备100以及缓冲控制系统，至少具有以下优点：

1)调压气缸131能够平衡第二基架12与拧紧枪的总重力，使拧紧枪在认帽与拧紧的过程中，不受其重力影响，仅通过缓冲弹簧的弹力提供缓冲力，从而能够避免拧紧枪与螺丝的刚性连接，使拧紧枪与螺丝之间的连接更加顺利，避免对螺丝造成损伤，提高产品良率；

2)通过控制器控制调节阀1313，进而控制调压气缸131的进气量，实现平衡力的自动调节，从而能够提高加工过程的加工效率；

3)导向滑轨132与滑动件相互配合，能够控制第二基架12与拧紧枪的移动方向，确保缓冲力方向的稳定性；

4)将缓冲弹簧套设于导向柱142上，通过导向柱142能够对缓冲弹簧起到引导作用，从而控制缓冲弹簧弹力的方向，使施加于拧紧枪上的弹力更加稳定，确保拧紧过程的稳定性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。