CN106829468A - 电芯上料*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电芯上料***，用于电芯上料，包括电芯运送承载装置、输送线和上料机械手，电芯运送承载装置包括工装托盘和吹塑盘，吹塑盘装载于工装托盘内，并承载电芯；输送线运送工装托盘；上料机械手靠近输送线的一端设置，包括横移装置、第一搬运装置和第二搬运装置，第一搬运装置和第二搬运装置均安装在横移装置上，且能够沿横移装置同步移动，第一搬运装置和第二搬运装置上均安装有抓取结构，以分别抓取输送线上的吹塑盘和电芯。本发明中，利用工装托盘和吹塑盘通过输送线运送电芯，方便循环运送电芯，通过上料机械手同时运送电芯和空吹塑盘，从而不但能够实现电芯上料的完全自动化，同时也大大提高了该过程的效率。
Description
技术领域
本发明总体而言涉及自动化工件输送领域，具体而言，涉及一种电芯上料***。
背景技术
目前，在电池组装过程中，需要对电芯进行上料，然后再进行后续的加工组装。但是，现有的上料通常需要大量的人工介入，尤其是电芯的取放和输送。采用全部或者部分人工介入，不但大大降低了电芯上料的效率，而且还会因人员操作的不确定性，导致出现安全问题和质量问题。
因此，如何提高电芯上料的自动化水平，从而提高电芯上料效率、降低不确定性和提高安全性，是业界急需解决的问题。
发明内容
本发明的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种自动化水平高、输送效率非常高的电芯上料***。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种电芯上料***，用于电芯上料，包括：
电芯运送承载装置，所述电芯运送承载装置包括工装托盘和吹塑盘，所述吹塑盘装载于所述工装托盘内，并承载所述电芯；
输送线，所述输送线运送所述工装托盘；
上料机械手，所述上料机械手靠近所述输送线的一端设置，包括横移装置、第一搬运装置和第二搬运装置，所述第一搬运装置和所述第二搬运装置均安装在所述横移装置上，且能够沿所述横移装置同步移动，所述第一搬运装置和所述第二搬运装置上均安装有抓取结构，以分别抓取所述输送线上的所述吹塑盘和所述电芯。
根据本发明的一实施方式，所述工装托盘下部配合所述输送线，所述吹塑盘一面配合装载于所述工装托盘上部，所述吹塑盘另一面上设置有承载所述电芯的承载槽。
根据本发明的一实施方式，所述承载槽内设置有压块，以压靠所述电芯的侧部薄翼。
根据本发明的一实施方式，所述输送线包括一个以上输送单元，每个所述输送单元均包括第一运送面、第二运送面、第一升降机构和第二升降机构，所述第一升降机构上包括有第一承载面，所述第二升降机构上包括有第二承载面，所述第一承载面具有第一位置和第二位置，所述第一承载面在所述第一位置时与所述第一运送面连通，在所述第二位置时与所述第二运送面连通，所述第二承载面具有第三位置和第四位置，所述第二承载面在所述第三位置时与所述第二运送面连通，在所述第四位置时与所述第一运送面连通。
根据本发明的一实施方式，所述工装托盘贴合所述输送线的一面设置有限位孔，所述第一承载面和所述第二承载面上设置有限位块，所述限位块配合所述限位孔。
根据本发明的一实施方式，所述工装托盘贴合所述输送线的一面设置有阻挡槽，所述第一运送面和所述第二运送面上均设置有阻挡缸，所述阻挡缸配合所述阻挡槽。
根据本发明的一实施方式，所述第一运送面、所述第二运送面、所述第一承载面、所述第二承载面上均设置有辊子。
根据本发明的一实施方式，所述输送单元为两个，两个所述输送单元并列设置。
根据本发明的一实施方式，所述抓取结构上包括有吸盘。
根据本发明的一实施方式，所述吹塑盘中设置有多个所述电芯，所述第一搬运装置中的抓取结构包括有多组吸盘，且每组吸盘与每个电芯一一对应，所述第二搬运装置中的抓取结构包括有两组吸盘，且该两组吸盘与所述吹塑盘对应。
由上述技术方案可知，本发明的电芯上料***的优点和积极效果在于：
本发明中，利用工装托盘和吹塑盘通过输送线运送电芯，方便循环运送电芯，通过上料机械手同时运送电芯和空吹塑盘，从而不但能够实现电芯上料的完全自动化，同时也大大提高了该过程的效率。另外，由于本发明能够完全实现自动化，因此无须人工介入，降低了不确定性，减少安全隐患，还能够降低人工成本。
附图说明
通过结合附图考虑以下对本发明的优选实施例的详细说明，本发明的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本发明的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：
图1是一示例性实施例中示出的本发明电芯上料***的立体结构示意图。
图2是一示例性实施例中示出的本发明电芯上料***中工装托盘的立体结构示意图。
图3是一示例性实施例中示出的本发明电芯上料***中工装托盘另一视角的立体结构示意图。
图4是一示例性实施例中示出的本发明电芯上料***中吹塑盘的立体结构示意图。
图5是一示例性实施例中示出的本发明电芯上料***中输送线的立体结构示意图。
图6是一示例性实施例中示出的本发明电芯上料***中上料机械手的结构示意图。
图7是一示例性实施例中示出的本发明电芯上料***中电芯搬运装置的立体结构示意图。
图8是一示例性实施例中示出的本发明电芯上料***中机械夹头的立体结构示意图。
图9是一示例性实施例中示出的本发明电芯上料***中电芯装载的立体示意图。
图10是一示例性实施例中示出的本发明电芯上料***中电芯的立体结构示意图。
图11是一示例性实施例中示出的本发明电芯上料***中吹塑盘搬运装置的立体结构示意图。
其中，附图标记说明如下：
1、电芯运送承载装置；11、吹塑盘；110、盘架；111、承载槽；112、凹部；113、防呆槽；114、压块；12、工装托盘；120、盘体；121、装载槽；122、凸筋；123、防呆块；124、限位孔；125、阻挡槽；2、输送线；201、第一输送单元；202、第二输送单元；21、第一运送面；22、第二运送面；23、第一升降机构；231、承载块；232、支撑结构；233、导引结构；234、传动结构；24、第二升降机构；241、承载块；25、限位块；26、阻挡缸；3、上料机械手；30、横移装置；31、电芯搬运装置；311、机械夹头；3111、吸盘；3112、弹性压针；3113、安装板；312、移动装置；32、吹塑盘搬运装置；320、架体；321、第一抓取装置；322、第二抓取装置；323、敲打装置；3231、气缸；3232、敲打部；324、安装板；325、吸盘；33、电芯升降机构；34、吹塑盘升降机构；4、上料台；5、电芯；50、电芯本体；51、极耳；52、薄翼。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。
在对本发明的不同示例的下面描述中，参照附图进行，所述附图形成本发明的一部分，并且其中以示例方式显示了可实现本发明的多个方面的不同示例性结构、***和步骤。应理解，可以使用部件、结构、示例性装置、***和步骤的其他特定方案，并且可在不偏离本发明范围的情况下进行结构和功能性修改。而且，虽然本说明书中可使用术语“顶部”、“底部”、“前部”、“后部”、“侧部”等来描述本发明的不同示例性特征和元件，但是这些术语用于本文中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。本说明书中的任何内容都不应理解为需要结构的特定三维方向才落入本发明的范围内。
本发明的电芯上料***可以用于多种不同规格的电芯的自动化上料，在以下实施例中以一具体结构的电芯上料***为实施例进行展开说明，但实际上并不限于使用在该具体的电芯上料上。
图1是一示例性实施例中示出的本发明电芯上料***的立体结构示意图。如图1所示，该实施例的电芯上料***用于对电芯5进行上料操作。在该实施例中，还使用了电芯运送承载装置1，电芯运送承载装置1包括吹塑盘11和工装托盘12，吹塑盘11承载电芯5，堆叠在工装托盘12上，并循环使用。
该实施例的工装托盘12如图2和图3所示，图2是一示例性实施例中示出的本发明电芯上料***中工装托盘的立体结构示意图，图3是一示例性实施例中示出的本发明电芯上料***中工装托盘另一视角的立体结构示意图。
该实施例中，工装托盘12包括盘体120，盘体120为框架结构，包括两个面，一面用于贴合输送线2，另一面用于装载吹塑盘11。用于装载吹塑盘11的一面上设置有装载槽121。装载槽121内凸设有凸筋122，在装载槽121的一侧设置有防呆块123，该实施例中的防呆块123共有三个，依次排列设置。
另外，该实施例中，工装托盘12的另一面上设置有限位孔124，以方便与图5中所示的限位块25配合，确定工装托盘12的位置。在工装托盘12上还设置有阻挡槽125，以与图5中所示的阻挡缸26配合，使得工装托盘12停留在该位置接收吹塑盘11的堆叠。
该实施例的吹塑盘如图4所示，图4是一示例性实施例中示出的本发明电芯上料***中吹塑盘的立体结构示意图。
该实施例中，吹塑盘11包括有盘架110，盘架110可置于装载槽121中。盘架110为框架结构，在盘架110上设置有承载槽111，承载槽111用于承载电芯5。该实施例中的承载槽111为5个，且依次排列，但实际使用时数量根据情况确定，不受此数限制。在承载槽111中具有凹部112，凹部112的另一面与工装托盘12上的凸筋122配合。在吹塑盘11的两侧均设置有防呆槽113，防呆槽113与防呆块123配合，从而确定吹塑盘11在工装托盘12上的位置。在每个承载槽111内还设置有多个压块114，从两侧压靠电芯5上的侧部薄翼52，参考图10所示。
该实施例的输送线2如图5所示，图5是一示例性实施例中示出的本发明电芯上料***中输送线的立体结构示意图。
该实施例中，输送线2包括第一运送面21、第二运送面22、第一升降机构23和第二升降机构24。其中，第一运送面21位于第二运送面22的上方，且与第二运送面22平行，均为水平设置。在第一运送面21与第二运送面22上均设置有阻挡缸26，以与工装托盘12上阻挡槽125相配合，使得工装托盘12可以停靠在该指定位置上。该实施例中，第一运送面21与第二运送面22上均设置有多组辊子，其中至少包括有一组主动辊子，通过动力装置驱动。但在实际应用中，也可以通过其他驱动方式，使得工装托盘12在第一运送面21和第二运送面22上移动和停靠，例如采用气缸推顶工装托盘12的方式进行。
该实施例中，第一升降机构23和第二升降机构24结构基本相同，分别位于第一运送面21和第二运送面22的两端。其中，第一升降机构23在第二运送面22的入口和第一运送面21的出口处进行位置转换，第二升降机构24在第一运送面21的入口和第二运送面22的出口处进行位置转换。该实施例中，第一升降机构23和第二升降机构24均包括有承载块231、支撑结构232、导引结构233和传动结构234。其中，支撑结构232固定设置或活动设置于地面上，需要有足够的支撑力。导引结构233和传动结构234均安装在支撑结构232上，导引结构233可以包括滑轨，以与承载块231上的滑块配合，该导引形式也可以是导轨与导轮的配合方式。传动结构234可以包括丝杠，以与承载块231上的丝杆螺母配合，该传动方式也可以是齿轮传动方式。承载块231为框架结构，其上具有多组辊子，形成承载面，以与第一运送面21和第二运送面22连通。在承载块231上设置有限位块25，以使工装托盘12确定在该承载块231上的位置。
该实施例的上料机械手3如图6所示，图6是一示例性实施例中示出的本发明电芯上料***中上料机械手的结构示意图。。
该实施例中，上料机械手3包括横移装置30、电芯搬运装置31和吹塑盘搬运装置32。其中，横移装置30水平设置，为长条形结构，其上设置有滑轨和限位结构。
该实施例中的电芯搬运装置31结构如图7所示，图7是一示例性实施例中示出的本发明电芯上料***中电芯搬运装置的立体结构示意图。
该实施例中，电芯搬运装置31包括机械夹头311和移动装置312。其中，机械夹头311在该实施例中为5组，依次安装在移动装置312上，移动装置312能够左右移动地安装在电芯升降机构33上，电芯升降机构能够上下移动地安装在横移装置30上。从而使得机械夹头311的位置可以进行上下左右的调整，以适应多种不同规格的电芯5的上料操作。机械夹头311的数量需要根据实际需要确定，以与每个吹塑盘11中承载的电芯5的数量相对应。
该实施例中的机械夹头311结构如图8所示，图8是一示例性实施例中示出的本发明电芯上料***中机械夹头的立体结构示意图。
该实施例中，机械夹头311包括吸盘3111、弹性压针3112和安装板3113。其中，吸盘3111在该实施例中为两个，但实际数量根据具体情况确定，该实施例中的吸盘3111为真空吸盘，能够在竖直方向上伸缩。弹性压针3112在该实施例中为四个，分别位于安装板3113的四个角部，并相对于吸盘3111布设的中心对称，用于弹性压顶吹塑盘11。
该实施例中，弹性压针3112包括安装部、震打部和弹簧，安装部固定安装在安装板3113上，弹簧套装在安装部和震打部之间，震打部相对安装部能够伸缩。该实施例中，震打部可以通过气缸驱动，也可以通过马达或电机驱动。该实施例中，安装部通过螺母固定。该实施例中，安装板3113为平板结构，用于安装吸盘3111和弹性压针3112。
该实施例中，在通过电芯搬运装置31抓取搬运吹塑盘11中的电芯5时，需通过调整电芯升降机构33和移动装置312，然后吸盘3111吸附电芯5，并通过弹性压针3112的震打作用，使得电芯5脱离吹塑盘11。电芯5的结构如图10所示，电芯5在吹塑盘11中的安装形式如图9所示，图9是一示例性实施例中示出的本发明电芯上料***中电芯装载的立体示意图，图10是一示例性实施例中示出的本发明电芯上料***中电芯的立体结构示意图。该实施例中，电芯5具有电芯本体50、极耳51和薄翼52，其中极耳51位于电芯本体50的一端，共有两个，薄翼52位于电芯本体50的两个侧部，较薄。薄翼52在吹塑盘11中时压靠于压块114下，在通过弹性压针3112震打后，脱离压块114，从而使得电芯5与吹塑盘11分离。
该实施例中的吹塑盘搬运装置32如图11所示，图11是一示例性实施例中示出的本发明电芯上料***中吹塑盘搬运装置的立体结构示意图。
该实施例中，吹塑盘搬运装置32包括架体320、第一抓取装置321、第二抓取装置322和敲打装置323。其中，第一抓取装置321、第二抓取装置322和敲打装置323均安装在架体320上，架体320安装在吹塑盘升降机构34上，以调整吹塑盘搬运装置32的竖直位置。第一抓取装置321和第二抓取装置322均用于抓取吹塑盘11，敲打装置323位于第一抓取装置321和第二抓取装置322之间，以振动方式敲打吹塑盘11。
该实施例中，第一抓取装置321和第二抓取装置322上均安装有吸盘325，吸盘325吸附吹塑盘11。该实施例中，吸盘325为两个以上，实际应用中根据具体情况确定。该实施例中，吸盘325通过安装板324能够伸缩地安装在架体320上。该实施例中，敲打装置323包括气缸3231和敲打部3232，敲打部3232安装在气缸3231的活塞上，为圆饼形结构，并具有一定柔性，以防止损伤吹塑盘11。该实施例中，第一抓取装置321和第二抓取装置322相对敲打装置323对称设置。
本实施例中，电芯搬运装置31和吹塑盘搬运装置32在横移装置30上可以实现同步移动。在电芯搬运装置31正对第二升降机构24上吹塑盘11内的电芯5时，吹塑盘搬运装置32正对第一运送面21上的工装托盘12，在电芯搬运装置31吸附电芯5时，吹塑盘搬运装置32将空吹塑盘11放到工装托盘11上堆叠，然后，吸附了电芯5的电芯搬运装置31和放下吹塑盘11的吹塑盘搬运装置32同步移动，到位时，电芯搬运装置31正对上料台4，吹塑盘搬运装置32正对第二升降机构24上的空的吹塑盘11，之后电芯搬运装置31将电芯放到上料台4上，吹塑盘搬运装置32吸附空的吹塑盘11，并通过敲打装置323使该吹塑盘11与其他吹塑盘11分离，最后，空的电芯搬运装置31和吹塑盘搬运装置32同步反向移动，电芯搬运装置31再次对应电芯位置，吹塑盘搬运装置32再次对应第一运送面21上的工装托盘12位置。以上，循环往复，即实现了电芯5和吹塑盘11的同步搬运，提高了两倍工作效率。
该实施例中，将电芯5依次放入吹塑盘11的承载槽111中，然后依次堆叠在工装托盘12上，通过第二运送面22输送到第二升降机构24，通过电芯搬运装置31和吹塑盘搬运装置32同步搬运电芯5和吹塑盘11，使得电芯5进入上料台4，并进入下道工序，吹塑盘11堆叠在工装托盘12上，并在第一运送面21作用下回到第一升降机构23，再次装载电芯5，以此往复循环。工装托盘12在第一升降机构23和第二升降机构24上的承载台231上时，通过限位块25与限位孔124的配合，实现位置的固定。工装托盘12在第一运送面21和第二运送面22上时，通过阻挡槽125和阻挡缸26的配合，实现位置的固定。
本实施例的自动化程度非常高，全程无须人员参与，而且实现电芯5和吹塑盘11的同步输送动作，大大提高了传输效率，另外，吹塑盘11堆叠在工装托盘12上，通过输送线2的作用实现循环往复使用，客观上降低了生产成本，降低了人员的使用，提高安全性，降低不确定性，有非常高的市场价值，极具推广前景。
另外，需要说明的是，以上各具体实施例的不同结构之间是可以进行相互交叉组合的，因为篇幅所限，在此不再一一展开说明，但所有的交叉组合方案理应均包括在本发明的保护范围内。
本发明所属技术领域的普通技术人员应当理解，上述具体实施方式部分中所示出的具体结构和工艺过程仅仅为示例性的，而非限制性的。而且，本发明所属技术领域的普通技术人员可对以上所述所示的各种技术特征按照各种可能的方式进行组合以构成新的技术方案，或者进行其它改动，而都属于本发明的范围之内。
Claims (10)
1.电芯上料***，用于电芯上料，其特征在于，包括：
电芯运送承载装置，所述电芯运送承载装置包括工装托盘和吹塑盘，所述吹塑盘装载于所述工装托盘内，并承载所述电芯；
输送线，所述输送线运送所述工装托盘；
上料机械手，所述上料机械手靠近所述输送线的一端设置，包括横移装置、第一搬运装置和第二搬运装置，所述第一搬运装置和所述第二搬运装置均安装在所述横移装置上，且能够沿所述横移装置同步移动，所述第一搬运装置和所述第二搬运装置上均安装有抓取结构，以分别抓取所述输送线上的所述吹塑盘和所述电芯。
2.如权利要求1所述的电芯上料***，其特征在于，所述工装托盘下部配合所述输送线，所述吹塑盘一面配合装载于所述工装托盘上部，所述吹塑盘另一面上设置有承载所述电芯的承载槽。
3.如权利要求2所述的电芯上料***，其特征在于，所述承载槽内设置有压块，以压靠所述电芯的侧部薄翼。
4.如权利要求1所述的电芯上料***，其特征在于，所述输送线包括一个以上输送单元，每个所述输送单元均包括第一运送面、第二运送面、第一升降机构和第二升降机构，所述第一升降机构上包括有第一承载面，所述第二升降机构上包括有第二承载面，所述第一承载面具有第一位置和第二位置，所述第一承载面在所述第一位置时与所述第一运送面连通，在所述第二位置时与所述第二运送面连通，所述第二承载面具有第三位置和第四位置，所述第二承载面在所述第三位置时与所述第二运送面连通，在所述第四位置时与所述第一运送面连通。
5.如权利要求4所述的电芯上料***，其特征在于，所述工装托盘贴合所述输送线的一面设置有限位孔，所述第一承载面和所述第二承载面上设置有限位块，所述限位块配合所述限位孔。
6.如权利要求4所述的电芯上料***，其特征在于，所述工装托盘贴合所述输送线的一面设置有阻挡槽，所述第一运送面和所述第二运送面上均设置有阻挡缸，所述阻挡缸配合所述阻挡槽。
7.如权利要求4所述的电芯上料***，其特征在于，所述第一运送面、所述第二运送面、所述第一承载面、所述第二承载面上均设置有辊子。
8.如权利要求4所述的电芯上料***，其特征在于，所述输送单元为两个，两个所述输送单元并列设置。
9.如权利要求1所述的电芯上料***，其特征在于，所述抓取结构上包括有吸盘。
10.如权利要求9所述的电芯上料***，其特征在于，所述吹塑盘中设置有多个所述电芯，所述第一搬运装置中的抓取结构包括有多组吸盘，且每组吸盘与每个电芯一一对应，所述第二搬运装置中的抓取结构包括有两组吸盘，且该两组吸盘与所述吹塑盘对应。
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