为满足电池生产企业自动化生产需求,开展了一种新型码垛装置的研发工作。根据某电池企业实际生产情况及对其使用的特殊结构的电池盒码放技术要求,对码垛装置本体方案设计、末端执行器设计及其控制系统开发进行了的深入研究。全文的主要研究内容如下:通过分析电池企业实际生产状况及电池盒码垛要求,在归纳多种方案的基础上提出了龙门架式直角坐标机械结构的码垛装置本体方案;同时确定了码垛装置的驱动方案和传动方案,从而使码垛装置能够完全满足运动要求,并对关键零部件进行了静力学分析和强度校核。针对电池盒的码垛要求及对电池盒抓放的难点问题,设计了环槽型真空吸盘并带有机械保护机构的新型末端执行器,能够使有效吸附面积最大,满足真空吸附搬运的要求,并防止电池盒脱落产生安全隐患。结合电气控制技术,提出了以PLC为核心的控制系统方案,并进行了I/O点分配、电路设计等控制系统硬件技术设计;同时基于梯形图编程语言,采用模块化设计方法开发了控制系统PLC主程序,并以德国西门子(Siemens)公司的WinCC Flexible组态软件为开发平台,完成了人机界面的软件开发工作。依据机械结构的设计准则,利用Solidworks三维设计软件建立了新型码垛装置的虚拟样机,通过运动模拟仿真,检验了码垛装置的运动性能,为其工程应用提供了一定的指导意义。研究成果实现了大跨度的电池生产线间的协同码垛,并可以应用于专用电池盒的码垛工作,解决了对电池盒的抓放及装备运动控制等关键问题,对于降低企业生产成本、提高产量等方面具有重要的现实意义。