CN107521985B - 物料输送堆叠机构及物料堆叠方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种物料输送堆叠机构及物料堆叠方法，属于锂电池制造设备技术领域。该物料输送堆叠机构包括上料部、输送部和堆叠部，其中：上料部用于向输送部输送物料；输送部包括至少一个拾取部，各个拾取部按照第一预定方式进行旋转动作，在输送部各个拾取部进行旋转的过程中，旋转至上料部输出端的拾取部从上料部输出端拾取物料后继续进行旋转动作；堆叠部从旋转至堆叠部输入端的拾取部上拾取物料，并将拾取的物料进行堆叠；这种物料输送堆叠机构，通过对上料部、输送部和堆叠部的设置，可以使物料按预定顺序堆叠成模组，从而加快模组的生产效率。

Description

物料输送堆叠机构及物料堆叠方法

技术领域

本发明涉及锂电池制造设备技术领域，尤其涉及一种物料输送堆叠机构及物料堆叠方法。

背景技术

随着清洁能源及电动汽车行业的快速发展，锂电池的应用也越来越广泛。由于目前市场上对锂电池数量的需求越来越大，而锂电池由多个经电芯、支架、铝板、泡棉等物料按一定顺序堆叠起来的模组组成，因此在锂电池生产过程中各物料的堆叠效率显得尤为重要。

传统的锂电池物料的堆叠方式采用人工堆叠的方式，即通过人力将各物料按一定顺序堆叠起来，从而构成模组，已达到组成锂电池的目的。

由于人工堆叠的方式堆叠效率慢，因此无法满足现如今市场上对锂电池的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种物料输送堆叠机构及物料堆叠方法，能够避免由于锂电池模组堆叠速度较慢而导致生产效率较低的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

第一方面，本发明提供了一种物料输送堆叠机构，包括上料部、输送部和堆叠部，其中：上料部用于向输送部输送物料；输送部包括至少一个拾取部，各个拾取部按照第一预定方式进行旋转动作，在输送部各个拾取部进行旋转的过程中，旋转至上料部输出端的拾取部从上料部输出端拾取物料后继续进行旋转动作；堆叠部从旋转至堆叠部输入端的拾取部上拾取物料，并将拾取的物料进行堆叠。

通过上料部将物料输送至输送部；通过对输送部拾取部以及堆叠部的设置，可以使拾取部由上料部拾取物料以及堆叠部拾取旋转至堆叠部输入端处的输送部的拾取部上的物料同步进行，大大提高了工作效率。

可选的，第一预定方式可以包括同步旋转。

可选的，输送部还包括设置在各拾取部旋转路线上的至少一个操作部，每个操作部在拾取部旋转至操作部位置处时，对拾取部上的物料进行相应操作处理。

由于某些情况下，物料在叠加之前需要被执行相应操作，比如清洁、检测、扫描、翻转等操作，因此通过对操作部的设置，可以对拾取部夹持的物料进行相应的操作。

可选的，上料部用于按预定的物料顺序依次将物料输送至输送部。

通过对上料部的设置，便于使物料在堆叠时按一定的顺序堆叠起来，以符合物料的堆叠顺序，避免在堆叠时的排序，简化了堆叠操作，节省了堆叠时间。

选的，输送部还包括第一搬运装置和第二搬运装置，第一搬运装置用于将上料部输出端处的物料搬运至输送部旋转至上料部输出端处的拾取部上，第二搬运装置用于将旋转至堆叠部位置处的拾取部上的物料搬运至堆叠部。

通过对第一搬运装置的设置以使物料由上料部平稳过渡到输送部，通过对第二搬运装置的设置以使物料由输送部平稳过渡到堆叠部，进而减少输送时间，加快堆叠效率。

可选的，堆叠部包括至少两个工位，各个工位按照第二预定方式进行旋转动作。

可选的，第二预定方式可以包括同步旋转。

通过对堆叠部工位的旋转设置，可以使至少两个工位同时进行堆叠工作，加快堆叠效率。

可选的，堆叠部还包括第三搬运装置，第三搬运装置用于将旋转至堆叠部输入端处拾取部上的物料搬运至物料叠加位置进行物料叠加，第三搬运装置还用于将旋转至堆叠部输入端处的工位上的物料搬运至物料叠加位置进行物料叠加。

通过对第三搬运装置的设置，可以使物料由拾取部平稳过渡到叠加部上，还可以使物料由堆叠部输入端处的工位平稳过渡到堆叠部上，进而减少输送时间，加快模组生产效率。

第二方面，本发明还提供了一种物料堆叠方法，计算机控制***用于控制如上所述的物料输送堆叠机构，物料堆叠方法包括：控制上料部向输送部方向输送物料；控制输送部的各个拾取部按照第一预定方式进行旋转动作，控制旋转至上料部输出端的拾取部从上料部输出端拾取物料后继续进行旋转动作；控制堆叠部从旋转至堆叠部输入端的拾取部上拾取物料，并将拾取的物料进行堆叠。

通过控制上料部的输送、输送部的拾取部动作和堆叠部的动作的控制，可以使物料先后经由上料部和输送部并最终在堆叠部按预定顺序堆叠起来，通过对拾取部的控制，使多道拾取动作同时进行，提高输送效率，加快模组的生产效率。

可选的，输送部还包括设置在各拾取部旋转路线上的至少一个操作部，物料堆叠方法还包括：控制操作部开始运行和停止运行的时机，使每个操作部在拾取部旋转至操作部位置处时，对拾取部上的物料进行相应操作处理。

通过对操作部的控制，可以对物料进行其他操作处理，以使物料达到预定要求，增加堆叠后的装配体的合格率。

可选的，输送部包括第一搬运装置和第二搬运装置，物料堆叠方法还包括：控制第一搬运装置开始运行和停止运行的时机，使第一搬运装置将上料部输出端处的物料搬运至输送部旋转至上料部输出端处的拾取部上；控制第二搬运装置开始运行和停止运行的时机，使第二搬运装置将旋转至堆叠部位置处的拾取部上的物料搬运至堆叠部。

通过对第一搬运装置和第二搬运装置的控制，可以使物料由上料部过渡到输送部，由输送部过渡到堆叠部时，过渡的更加平稳，避免浪费时间，加快工作效率。

可选的，堆叠部还包括第三搬运装置，物料堆叠方法还包括：控制第三搬运装置开始运行和停止运行的时机，使第三搬运装置将旋转至堆叠部输入端处拾取部上的物料搬运至物料叠加位置进行物料叠加，将旋转至堆叠部输入端处的工位上的物料搬运至物料叠加位置进行物料叠加。

通过控制第三搬运装置，可以将物料搬运至堆叠部，减少物料输入至堆叠部的时间，加快模组的生产效率。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本发明。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是为本发明提供的一种物料输送堆叠机构的结构示意图；

图2是本发明一个实施例中提供的物料输送堆叠方法的流程图。

其中，附图标记说明如下：

10、上料部；20、物料；30、输送部；31、拾取部；33、操作部；35、第一搬运装置；37、第二搬运装置；50、堆叠部；51、工位；53、第三搬运装置。

具体实施方式

下面将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

传统的锂电池物料的堆叠方式采用人工堆叠的方式，即通过人力将各物料按一定顺序堆叠起来，从而构成模组，以达到组装成锂电池的目的。

由于人工堆叠的方式堆叠效率慢，因此无法满足现如今市场上对锂电池的需求。

为了解决相关技术中锂电池堆叠效率较低的问题，提供一种物料输送堆叠机构，能够自动化堆叠物料以提高堆叠效率。需要说明的是，本申请实施例中仅以锂电池堆叠为例，但本申请并不限于锂电池堆叠，还可以为其他物料的堆叠。下面结合图1对物料输送堆叠机构的结构进行举例说明。

该物料输送堆叠机构包括上料部10、输送部30和堆叠部50，上料部10用于向输送部30输送物料20，输送部30用于将上料部10提供的物料20输送至堆叠部50，堆叠部50从旋转至堆叠部50输入端的拾取部31上拾取物料20，并将拾取的物料20进行堆叠。

可选的，上料部10按预定的物料顺序依次将物料20输送至输送部30。在实际设计中，物料20的种类和输送顺序可以根据物料堆叠的要求来设置，本申请中对此不进行限定。

可选的，上料部10的驱动装置为伺服电机；或者，上料部10的驱动装置为电缸；或者，上料部10的驱动装置为气缸等，本实施例中不对上料部10的驱动装置的类型进行限定。

在本实施例中，上料部10和/或输送部30可以选择输送平面为直线输送或者旋转输送。

输送部30包括至少一个拾取部31，各个拾取部31按照第一预定方式进行旋转动作，在输送部30各个拾取部31进行旋转的过程中，旋转至上料部10输出端的拾取部31从上料部10输出端拾取物料20后继续进行旋转动作。

在实际应用中，第一预定方式可以根据实际需要输送以及输送过程中的相应操作进行设计，比如，第一预定方式可以包括但不限于同步旋转。

还比如，第一预定方式可以为顺时针旋转；或者，第一预定方式可以为逆时针旋转。

还比如，第一预定方式为按照预定时间间隔旋转预定角度；或者，第一预定方式为按照预先设置的时间间隔顺序，当间隔达到预定的间隔，则选择预定角度旋转。

在一种实现方式中，为了增加拾取部31的拾取效率以加快输送堆叠速度，拾取部31的数量可以为至少2个。拾取部31之间可以两两相对设置，即当一个拾取部31旋转至上料部10输出端处拾取物料20时，与其相对的另一个拾取部31位于输送部30的输出端并将物料20输送至堆叠部50。

很显然，在实际应用中，拾取部31也可以非同步旋转，比如控制其中一个拾取部31按照预定方向旋转，其余拾取部31保持位置不变。举例来讲，当某个拾取部31需要从上料部10拾取物料20或者向堆叠部50输送物料20时，才控制该拾取部31进行旋转。

可选的，输送部30的驱动装置为电机；或者，输送部30的驱动装置为电缸；或者，输送部30的驱动装置为气缸等，本实施例中不对输送部30的驱动装置的类型进行限定。在本实施例中，驱动装置安装在输送部30输送平面的下方，控制输送平面做旋转动作。可选的，输送部30的驱动装置可以为一个，其与输送部30的各个拾取部31连接，以分别控制各个拾取部31。可选的，输送部30的驱动装置可以为至少两个，至少两个驱动装置分别根据控制需求选择性地与输送部30的各个拾取部31连接，以分别控制所连接的拾取部31。

输送部30还包括第一搬运装置35和第二搬运装置37，第一搬运装置35用于将上料部10输出端处的物料20搬运至输送部30旋转至上料部10输出端处的拾取部31上，第二搬运装置37用于将旋转至堆叠部50位置处的拾取部31上的物料20搬运至堆叠部50。

可选的，第一搬运装置35和/或第二搬运装置37为机械式夹爪；或者，第一搬运装置35和/或第二搬运装置37为吸盘式夹爪。在实际设计中，第一搬运装置35和/或第二搬运装置37的类型可以根据需要抓取的物料20的材质来匹配设置，本申请中对此不进行限定。

可选的，第一搬运装置35和第二搬运装置37安装在输送部30的拾取部31上，随拾取部31做旋转动作。

可选的，第一搬运装置35安装在上料部10和输送部30交界处，第二搬运装置37安装在输送部30和堆叠部50交界处。在本实施例中，由于有些物料20只能用吸盘式夹爪抓取，有些物料20只能用机械式夹爪抓取，因此第一搬运装置35和/或第二搬运装置37为至少两个，且第一搬运装置35和/或第二搬运装置37具备吸盘式夹爪和机械式夹爪两种类型。

在实际应用中，第一搬运装置35和/或第二搬运装置37的驱动装置可以为伺服电机。

由于物料20本身或者上料部10输送过程中容易存在损坏或沾染灰尘等问题，因此为了提高物料堆叠的合格率以及便于后道工序的焊接处理，输送部30还可以包括设置在各拾取部31旋转路线上的至少一个操作部33，每个操作部33在拾取部31旋转至操作部33位置处时，对拾取部31上的物料20进行相应操作处理。

在一种实现方式中，操作处理可以为检测、扫码、翻转、清洗、点胶等。可选的，操作部33分布在拾取部31拾取物料20后旋转至堆叠部50的旋转路径上。

为了避免堆叠好后的电池模组因距离堆叠部50输出端的路径较长而降低生产效率，堆叠部50还包括至少两个工位51，各个工位51按照第二预定方式进行旋转动作。

类似的，在实际应用中，第二预定方式可以根据实际需要堆叠的物料20的类型和顺序进行设计，比如，第二预定方式可以包括但不限于同步旋转。

还比如，第二预定方式为顺时针旋转；或者，第二预定方式为逆时针旋转；或者，第二预定方式为按照预定时间间隔旋转预定角度；或者，第二预定方式为按照预先设置的时间间隔顺序，当间隔达到预定的间隔，则选择预定角度旋转。

可选的，第二预定方式可以与第一预定方式相同，也可以与第一预定方式不同。

堆叠部50还包括第三搬运装置53，第三搬运装置53用于将旋转至堆叠部50输入端处拾取部31上的物料20搬运至物料叠加位置进行物料叠加，第三搬运装置53还用于将旋转至堆叠部50输入端处的工位51上的物料20搬运至物料叠加位置进行物料叠加。

可选的，第三搬运装置53至少为两个。

可选的，第三搬运装置53可以为机械式夹爪；或者，第三搬运装置53为吸盘式夹爪。在实际设计中，第三搬运装置53可以根据需要抓取的物料20的材质来匹配设置，本申请中对此不进行限定。

在本实施例中，第三搬运装置53的驱动装置可以为伺服电机。

在实际应用中，第三搬运装置53安装在堆叠部50输入端一侧。

综上所述，本申请实施例提供的物料输送堆叠机构，通过对上料部、输送部和堆叠部的设置，可以使物料按预定顺序堆叠成模组，从而加快模组的生产效率。

图2是本发明一个实施例提供的物料堆叠方法的流程图，该物料堆叠方法可以应用于计算机控制***中，该计算机控制***用于控制图1中所示出的一种物料输送堆叠机构。该计算机控制***在实现物料堆叠方法时包括以下步骤：

步骤201，控制上料部向输送部方向输送物料。

该计算机控制***在控制上料部10输送物料20时，可以控制上料部10按照预定速度输送物料20。

步骤202，控制输送部的各个拾取部按照第一预定方式进行旋转动作，控制旋转至上料部输出端的拾取部从上料部输出端拾取物料后继续进行旋转动作。

计算机控制***可以控制第一搬运装置35开始运行和停止运行的时机，使第一搬运装置35将上料部10输出端处的物料20搬运至输送部30旋转至所述上料部10输出端处的拾取部31上；控制第二搬运装置37开始运行和停止运行的时机，使第二搬运装置37将旋转至堆叠部50位置处的拾取部31上的物料20搬运至堆叠部50。

同样的，计算机控制***还可以控制操作部33开始运行和停止运行的时机，使每个操作部33在拾取部31旋转至操作部33位置处时，对拾取部31上的物料20进行相应操作处理。

在本实施例中，处理模块控制检测、扫码、翻转、清洗或点胶等动作的开始和启动，使物料20在输送至检测、扫码、翻转、清洗和/或点胶等位置处时，及时对其进行相应操作，同样的，物料20在离开检测部、扫码部、翻转部、清洗部和/或点胶部等位置处时，及时停止相应的操作。

步骤203，控制堆叠部从旋转至堆叠部输入端的拾取部上拾取物料，并将拾取的物料进行堆叠。

计算机控制***可以控制第三搬运装置53开始运行和停止运行的时机，使第三搬运装置53将旋转至堆叠部50输入端处拾取部31上的物料20搬运至物料叠加位置进行物料叠加，将旋转至堆叠部50输入端处的工位51上的物料20搬运至物料叠加位置进行物料叠加。

综上所述，本申请实施例提供的物料堆叠方法，通过控制上料部的物料输送顺序来控制物料的堆叠顺序，通过控制拾取部的动作来控制输送速度以提高输送部的输送效率，通过控制堆叠部来控制物料堆叠，加快模组堆叠效率。

需要补充说明的是，除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“一个”或者“一”等类似词语不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。另外，文中所讲的“至少一个”包括一个或一个以上。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未发明的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (4)

1.一种物料输送堆叠机构，其特征在于，所述物料输送堆叠机构包括上料部、输送部和堆叠部，其中：

所述上料部用于向所述输送部输送物料，所述上料部用于按预定的物料顺序依次将物料输送至所述输送部；

所述输送部包括至少一个拾取部，各个拾取部按照第一预定方式进行旋转动作，在所述输送部各个拾取部进行旋转的过程中，旋转至所述上料部输出端的拾取部从所述上料部输出端拾取物料后继续进行旋转动作；

所述输送部还包括设置在各拾取部旋转路线上的至少一个操作部，每个操作部在拾取部旋转至所述操作部位置处时，对所述拾取部上的物料进行相应操作处理，所述操作处理包括检测、扫码、翻转、清洗、点胶中至少一种处理工序；

所述输送部还包括第一搬运装置和第二搬运装置，所述第一搬运装置安装在所述上料部和所述输送部交界处，用于将所述上料部输出端处的物料搬运至所述输送部旋转至所述上料部输出端处的拾取部上，所述第二搬运装置安装在所述输送部和堆叠部交界处，用于将旋转至所述堆叠部位置处的拾取部上的物料搬运至所述堆叠部，所述第一搬运装置和/或所述第二搬运装置被配置为至少两个，且所述第一搬运装置和/或所述第二搬运装置配置有吸盘式夹爪和机械式夹爪两种类型；

所述堆叠部从旋转至所述堆叠部输入端的拾取部上拾取物料，并将拾取的物料进行堆叠；

所述堆叠部包括至少两个工位，各个工位按照第二预定方式进行旋转动作。

2.根据权利要求1所述的物料输送堆叠机构，其特征在于，所述堆叠部还包括第三搬运装置，所述第三搬运装置用于将旋转至所述堆叠部输入端处拾取部上的物料搬运至物料叠加位置进行物料叠加，所述第三搬运装置还用于将旋转至所述堆叠部输入端处的工位上的物料搬运至所述物料叠加位置进行物料叠加。

3.一种物料堆叠方法，其特征在于，应用于计算机控制***中，所述计算机控制***用于控制如权利要求1所述的物料输送堆叠机构，所述物料堆叠方法包括：

控制所述上料部向所述输送部方向输送物料；

控制所述输送部的各个拾取部按照第一预定方式进行旋转动作，控制旋转至所述上料部输出端的拾取部从所述上料部输出端拾取物料后继续进行旋转动作；

控制所述堆叠部从旋转至所述堆叠部输入端的拾取部上拾取物料，并将拾取的物料进行堆叠；

所述输送部包括第一搬运装置、第二搬运装置和设置在各拾取部旋转路线上的至少一个操作部，所述物料堆叠方法还包括：

控制所述操作部开始运行和停止运行的时机，使每个操作部在拾取部旋转至所述操作部位置处时，对所述拾取部上的物料进行相应操作处理，所述操作处理包括检测、扫码、翻转、清洗、点胶中至少一种处理工序；

控制所述第一搬运装置开始运行和停止运行的时机，使所述第一搬运装置将所述上料部输出端处的物料搬运至所述输送部旋转至所述上料部输出端处的拾取部上；

控制所述第二搬运装置开始运行和停止运行的时机，使所述第二搬运装置将旋转至所述堆叠部位置处的拾取部上的物料搬运至所述堆叠部，所述第一搬运装置和/或所述第二搬运装置被配置为至少两个，且所述第一搬运装置和/或所述第二搬运装置配置有吸盘式夹爪和机械式夹爪两种类型。

4.根据权利要求3所述的物料堆叠方法，其特征在于，所述堆叠部包括第三搬运装置，所述物料堆叠方法还包括：

控制所述第三搬运装置开始运行和停止运行的时机，使所述第三搬运装置将旋转至所述堆叠部输入端处拾取部上的物料搬运至物料叠加位置进行物料叠加，将旋转至所述堆叠部输入端处的工位上的物料搬运至所述物料叠加位置进行物料叠加。

Images