CN112079127B - 一种基于分离式agv输送的锂电池生产设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于分离式AGV输送的锂电池生产设备，包括上料***、烧结***和输送***，输送***包括AGV小车、载料车厢和移载装置，载料车厢底部设有可供AGV小车穿过的对接通道，AGV小车的顶部设有顶起载料车厢的升降顶撑机构，移载装置包括移载主架以及移动模组、复合夹具和对接输送线，移动主架的底部设有可容纳载料车厢的移载通道，移动模组用于驱动复合夹具移动，复合夹具活动于载料车厢与对接输送线之间用于上下料，上料***的出料口、烧结***的入料口均设有移载装置。本发明将AGV小车与载料车厢分离，从降低AGV小车停留等待时间，提升AGV使用效率，通过移载装置与载料车厢对接，实现了物料的连续生产。

Description

一种基于分离式AGV输送的锂电池生产设备

技术领域

本发明涉及锂电池材料的加工生产自动化技术领域，尤其涉及一种基于分离式AGV输送的锂电池生产设备。

背景技术

锂电正、负极材料的烧结是锂电生产工艺中的重要一环，目前主流的锂电正、负极材料烧结设备是辊道窑。需要将锂电池材料盛放到特制的莫来石匣钵或石墨匣钵中，通过窑炉辊道驱动匣钵运行输送，实现锂电池材料的烧结。因此，需要将混配料完成后的生料装入匣钵，由传统的传输线体(倍速链或辊道线)传送到窑炉入口进行烧结；物料匣钵通过辊道炉进行烧结后，再由输送线体传送到卸料区域进行卸料，并且根据锂电池材料烧结工艺要求需要在传输线上增加自动化工位，在入口输送线上增加摇匀工位、插格工位和叠钵工位，在出口输送线上增加分钵工位、清扫工位等。

现有技术已经研发出用于锂电池材料输送的一体式AGV小车，但是一体式AGV小车使用效率较低，AGV小车在大部分时间内处于等待匣钵的停滞阶段，无法充分发挥出AGV小车的效能，导致在实际生产中需要大量的AGV小车，致使整个AGV传输***价格高昂，不具备有效竞争力。一体式AGV结构是将传输辊道线体变成移动方式，主要结构形式是在AGV小车上方设计安装动力辊道，并且在辊道线上配套防尘舱体、阻挡、检测、接灰槽和操作口等机构，致使AGV小车结构复杂、价格高昂，并且小车承载匣钵能力较低承载锂电池材料的容器是采用特制的莫来石匣钵或石墨匣钵，匣钵尺寸大约为300mm×300mm×120mm，匣钵进入辊道窑炉内部每一排的摆放形式为四组双层或六组双层，并且每一排都需要码放整齐。所以一体式AGV上需要将匣钵按照每排的形式码放整齐的运输，而且AGV小车上只能存放对应的一排匣钵。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种，将AGV小车与承载物料的载料车厢进行分离，从而可以降低AGV小车停留等待时间，有效提升AGV小车使用效率的基于分离式AGV输送的锂电池生产设备。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种基于分离式AGV输送的锂电池生产设备，包括上料***、烧结***和输送***，所述输送***包括AGV小车、载料车厢和移载装置，所述载料车厢底部设有可供AGV小车穿过的对接通道，所述AGV小车的顶部设有顶起载料车厢的升降顶撑机构，所述移载装置包括移载主架以及设于移载主架上的移动模组、复合夹具和对接输送线，所述移载主架的底部设有可容纳载料车厢的移载通道，所述移动模组用于驱动复合夹具移动，所述复合夹具用于抓取载料车厢的物料并转移至对接输送线上，或者抓取对接输送线上的物料转移至载料车厢上，所述上料***的出料口设有所述移载装置，所述烧结***的入料口设有所述移载装置。

作为上述技术方案的进一步改进，所述载料车厢顶部设有厢盖，所述移载装置包括用于打开厢盖的开盖装置。

作为上述技术方案的进一步改进，所述开盖装置包括伸缩驱动、摆杆和可伸缩的定位杆，所述摆杆铰接在移载主架上，所述定位杆垂直固定在摆杆上，所述伸缩驱动安装在移载主架上，且伸缩驱动的驱动端与摆杆连接，所述厢盖的顶部设有可与定位杆对接的开盖对接孔。

作为上述技术方案的进一步改进，所述载料车厢的两侧设有第一定位孔，载料车厢的一端端部设有第二定位孔，所述移载通道内的两侧设有可伸缩的第一定位销，所述第一定位销与第一定位孔配合，所述移载通道内的一端端部设有可与第二定位孔配合第二定位销。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一定位销和第二定位销均为锥形销；所述第一定位销通过定位气缸安装在移载主架上。

作为上述技术方案的进一步改进，所述升降顶撑机构包括顶升驱动和顶升定位销，所述载料车厢的对接通道的顶部顶壁设有可与顶升定位销配合的第三定位孔。

作为上述技术方案的进一步改进，所述顶升定位销为锥形销。

作为上述技术方案的进一步改进，所述移载主架的周面设有围板，顶部设有护罩，所述移载通道的一端设有升降门。

作为上述技术方案的进一步改进，所述锂电池生产设备还包括卸料***，所述卸料***的入料口设有所述移载装置，所述烧结***的出料口设有所述移载装置。

作为上述技术方案的进一步改进，所述物料通过匣钵装载，所述载料车厢可容纳多个匣钵；所述对接输送线为对接辊道。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)本发明的基于分离式AGV输送的锂电池生产设备，将AGV小车与承载物料的载料车厢进行分离，从而可以降低AGV小车停留等待时间，有效提升AGV小车使用效率，同时采用该种设计结构可以有效提升AGV小车载货能力，进一步提升AGV小车传送能效；通过移载装置的对接，实现了物料的连续生产；并且在开发分离式AGV小车输送***时，针对锂电池材料烧结工艺需求配套的自动化工位(压平、叠钵、清扫等)进行合理优化配置，使得AGV传输锂电池材料更加高效、稳定，并且可以极大缩减整个***配置，有效提升了锂电池材料***的稳定性和性价比，使AGV传输锂电池材料方式比传统传输方式更具凸显优势。

(2)本发明的基于分离式AGV输送的锂电池生产设备，采用分体式AGV小车输送模式，可以承载任意数量的匣钵，且承载匣钵的形式可以任意，并且极大简化了AGV小车的结构，增强了运输匣钵的稳定性，降低AGV小车运行成本，更重要的优势是采用分体式AGV可以极大的提升AGV小车使用效率，减少AGV小车使用数量。

(3)本发明的基于分离式AGV输送的锂电池生产设备，将原有传统窑炉和自动上下料***进行分离，分为上料区、烧结区和卸料区；并将AGV小车与载料车厢进行分离，通过移载装置实现匣钵由载料车厢到窑炉和工位之间的转运，实现了物料的连续生产。

附图说明

图1是本发明基于分离式AGV输送的锂电池生产设备的布局示意图。

图2是本发明中载料车厢的结构示意图。

图3是本发明中移载装置的结构示意图。

图4是本发明中移载装置的结构示意图(含围板、护罩、升降门)。

图5是本发明中AGV小车的结构示意图。

图中各标号表示：

1、上料***；2、烧结***；3、AGV小车；31、升降顶撑机构；311、顶升驱动；312、顶升定位销；4、载料车厢；41、对接通道；42、厢盖；43、开盖对接孔；44、第一定位孔；45、第二定位孔；5、移载装置；501、围板；502、护罩；503、升降门；51、主架；511、移载通道；52、移动模组；53、复合夹具；54、对接输送线；55、开盖装置；551、伸缩驱动；552、摆杆；553、定位杆；561、第一定位销；562、第二定位销；57、定位气缸；6、卸料***；7、匣钵。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1至图5所示，本实施例的基于分离式AGV输送的锂电池生产设备，包括上料***1、烧结***2和输送***，输送***包括AGV小车3、载料车厢4和移载装置5，载料车厢4底部设有可供AGV小车3穿过的对接通道41，AGV小车3的顶部设有顶起载料车厢4的升降顶撑机构31，移载装置5包括移载主架51以及设于移载主架51上的移动模组52、复合夹具53和对接输送线54，移载主架51的底部设有可容纳载料车厢4的移载通道511，移动模组52用于驱动复合夹具53移动，复合夹具53用于抓取载料车厢4的物料并转移至对接输送线54上，或者抓取对接输送线54上的物料转移至载料车厢4上，上料***1的出料口设有移载装置5，烧结***2的入料口设有移载装置5。

载料车厢4与AGV小车3为分离式，AGV小车3可移动到载料车厢4底部的对接通道41内，然后启动顶部的升降顶撑机构31，将载料车厢4顶撑，随后可以带着载料车厢4移动，载料车厢4内装载物料。本实施例以此采用匣钵7装载物料为例。载料车厢4内可以同时放置多个匣钵7。

上料***1内部设有上料输送线，上料***1出口处的移载装置5的对接输送线54与上料输送线对接，将上料***1内上好料的匣钵7自动输送到对接输送线54上，此时移载装置5的移载通道511内有载料车厢4，然后，移载装置5的复合夹具53抓取匣钵7放在载料车厢4内，载料车厢4内放满匣钵7之后，AGV小车3与载料车厢4对接，将载料车厢4从上料***1的上料区域拖运到烧结***2的烧结区旁指定位置，烧结***2内部也设有烧结输送线，烧结***2入口处的移载装置5的对接输送线54与烧结输送线对接，载料车厢4到达烧结区的移载装置5之后，AGV小车3带着载料车厢4进入移载通道511内，定位之后，升降顶撑机构31下降，载料车厢4支撑在地面上(或者基地或者台面等)，AGV小车3离开载料车厢4去进行其他运输作业(免去了等待)，移载装置5的复合夹具53抓取载料车厢4的匣钵7放在对接输送线54上，经对接输送线54送到烧结***2内，进行烧结工艺。

本发明将AGV小车3与承载物料的载料车厢4进行分离，从而可以降低AGV小车3停留等待时间，有效提升AGV小车3使用效率，减少AGV小车3使用数量，同时采用该种设计结构可以有效提升AGV小车载货能力，进一步提升AGV小车传送能效，通过移载装置5的对接，实现了物料的连续生产，并且在开发分离式AGV小车输送***时，针对锂电池材料烧结工艺需求配套的自动化工位(压平、叠钵、清扫等)进行合理优化配置，使得AGV传输锂电池材料更加高效、稳定，并且可以极大缩减整个***配置，有效提升了锂电池材料***的稳定性和性价比，使AGV传输锂电池材料方式比传统传输方式更具凸显优势。由于本实施例采用了匣钵7输送物料，采用分体式AGV小车输送模式，可以承载任意数量的匣钵7，且承载匣钵7的形式可以任意，AGV小车3只有运输的功能不涉及载料的功能，极大简化了AGV小车3的结构，增强了运输匣钵的稳定性，降低AGV小车3运行成本。

本实施例中，复合夹具53优选的夹手，烧结***2优选为窑炉。由于采用的匣钵7输送，对接输送线54优选为对接辊道。在将载料车厢4内的匣钵7取出放在对接辊道上时，夹手对匣钵进行刮平、插格和叠钵操作，最后将整列后的匣钵7(四组双层或六组双层)通过对接辊道送入窑炉。移动模组52具有XYZ三轴方向运动，驱动复合夹具53在X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向移动。需要说明的是，在其他实施例中，复合夹具53可以为机械手或者真空吸附结构抓取。

本实施例中，载料车厢4顶部设有厢盖42，移载装置5包括用于打开厢盖42的开盖装置55。开盖装置55包括伸缩驱动551、摆杆552和可伸缩的定位杆553，摆杆552铰接在移载主架51上，定位杆553垂直固定在摆杆552上，伸缩驱动551安装在移载主架51上，且伸缩驱动551的驱动端与摆杆552连接，厢盖42的顶部设有可与定位杆553对接的开盖对接孔43。厢盖42设有凸部，开盖对接孔43设于凸部上。伸缩驱动551优选为开盖气缸。为了提高开盖的稳定性，本实施例开盖装置55设置两组，相应的，开盖对接孔43设置两个。可伸缩的定位杆553具体为定位杆553为弹性销的结构。在其他实施例中，可伸缩的定位杆553可以设置为连接一个气缸，气缸带着定位杆553伸缩。

开盖过程：载料车厢4到达移载装置5的移载通道511内后，伸缩驱动551驱动摆杆552向下摆动，直到定位杆553朝向开盖对接孔43，于此同时定位杆553的弹性结构克服阻挡力***开盖对接孔43内，接着伸缩驱动551驱动摆杆552向上摆动，从而将厢盖42打开。厢盖42的设置为了防护匣钵7内的物料。通过检测传感器来进行定位，控制伸缩驱动551的形成。

本实施例中，移载主架51的周面设有围板501，顶部设有护罩502。对接输送线54在移载主架51的顶部，通过护罩502进行防护，护罩502顶部敞开，便与复合夹具53操作。移载主架51下端通过围板501防护。移载通道511的一端设有升降门503，另一端也被围板501防护，升降门503打开，AGV小车3和载料车厢4可以自由进出移载通道511。

本实施例中，载料车厢4的两侧设有第一定位孔44，载料车厢4的一端端部设有第二定位孔45，移载通道511内的两侧设有可伸缩的第一定位销561，第一定位销561与第一定位孔44配合，移载通道511内的一端端部设有可与第二定位孔45配合第二定位销562。第一定位销561通过定位气缸57安装在移载主架51上。

当升降门503打开AGV小车3带着载料车厢4到达移载通道511内后，第二定位孔45先与移载通道511内端部的第二定位销562定位接触，到位后，两侧的定位气缸57驱动第一定位销561伸出***第一定位孔44，从而对载料车厢4进行定位，便于复合夹具53的抓取。之后，AGV小车3离开移载通道511，升降门503关闭，复合夹具53进行相应的操作。其中，第一定位销561和第二定位销562均为锥形销。

本实施例中，升降顶撑机构31包括顶升驱动311和顶升定位销312，载料车厢4的对接通道41的顶部顶壁设有可与顶升定位销312配合的第三定位孔(图中未示出)。顶升驱动311优选为顶升气缸，AGV小车3移动到载料车厢4底部的对接通道41内，然后顶升气缸驱动顶升定位销312上升***对接通道41内顶壁的顶撑的第三定位孔内，随后继续上升，顶起载料车厢4，随后可以带着载料车厢4移动。分离时，顶升气缸驱动顶升定位销312下降，载料车厢4下降支撑在底面上，继续驱动顶升定位销312下降，顶升定位销312离开第三定位孔，此时AGV小车3可以离开载料车厢4。优选的，顶升定位销312为锥形销。

本实施例中，锂电池生产设备还包括卸料***6，卸料***6的入料口设有移载装置5，相应的烧结***2的出料口设有移载装置5。出炉后的匣钵7同样通过窑炉出口的移载装置5，复合夹具53将匣钵7放置到载料车厢4内，当匣钵7放满载料车厢4后并发出指令，AGV小车3过来将载料车厢4托运到卸料***6的卸料区，载料车厢4与卸料***6的入料口设有移载装置5对接，然后AGV小车3离开，复合夹具53将匣钵7放到卸料区的对接输送线54，对接输送线54将匣钵7送入卸料***6内进行卸料。通过移载装置5的对接，有效对接实现了物料的连续生产。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (7)

1.一种基于分离式AGV输送的锂电池生产设备，其特征在于：包括上料***（1）、烧结***（2）和输送***，所述输送***包括AGV小车（3）、载料车厢（4）和移载装置（5），所述载料车厢（4）底部设有可供AGV小车（3）穿过的对接通道（41），所述AGV小车（3）的顶部设有顶起载料车厢（4）的升降顶撑机构（31），所述移载装置（5）包括移载主架（51）以及设于移载主架（51）上的移动模组（52）、复合夹具（53）和对接输送线（54），所述移载主架（51）的底部设有可容纳载料车厢（4）的移载通道（511），所述移动模组（52）用于驱动复合夹具（53）移动，所述复合夹具（53）用于抓取载料车厢（4）的物料并转移至对接输送线（54）上，或者抓取对接输送线（54）上的物料转移至载料车厢（4）上，所述上料***（1）的出料口设有所述移载装置（5），所述上料***（1）内部设有上料输送线，上料***（1）出口处的移载装置（5）的对接输送线（54）与上料输送线对接，所述烧结***（2）的入料口设置多个，每个烧结***（2）的入料口设有所述移载装置（5），所述锂电池生产设备还包括卸料***（6），所述卸料***（6）的入料口设有所述移载装置（5），所述烧结***（2）的出料口设置多个，每个烧结***（2）的出料口设有所述移载装置（5）；所述物料通过匣钵（7）装载，所述载料车厢（4）可容纳多个匣钵（7），所述载料车厢（4）顶部设有厢盖（42），所述移载装置（5）包括用于打开厢盖（42）的开盖装置（55），所述开盖装置（55）包括伸缩驱动（551）、摆杆（552）和可伸缩的定位杆（553），所述摆杆（552）铰接在移载主架（51）上，所述定位杆（553）垂直固定在摆杆（552）上，所述伸缩驱动（551）安装在移载主架（51）上，且伸缩驱动（551）的驱动端与摆杆（552）连接，所述厢盖（42）的顶部设有可与定位杆（553）对接的开盖对接孔（43）。

2.根据权利要求1所述的基于分离式AGV输送的锂电池生产设备，其特征在于：所述载料车厢（4）的两侧设有第一定位孔（44），载料车厢（4）的一端端部设有第二定位孔（45），所述移载通道（511）内的两侧设有可伸缩的第一定位销（561），所述第一定位销（561）与第一定位孔（44）配合，所述移载通道（511）内的一端端部设有可与第二定位孔（45）配合第二定位销（562）。

3.根据权利要求2所述的基于分离式AGV输送的锂电池生产设备，其特征在于：所述第一定位销（561）和第二定位销（562）均为锥形销；所述第一定位销（561）通过定位气缸（57）安装在移载主架（51）上。

4.根据权利要求1所述的基于分离式AGV输送的锂电池生产设备，其特征在于：所述升降顶撑机构（31）包括顶升驱动（311）和顶升定位销（312），所述载料车厢（4）的对接通道（41）的顶部顶壁设有可与顶升定位销（312）配合的第三定位孔。

5.根据权利要求4所述的基于分离式AGV输送的锂电池生产设备，其特征在于：所述顶升定位销（312）为锥形销。

6.根据权利要求1所述的基于分离式AGV输送的锂电池生产设备，其特征在于：所述移载主架（51）的周面设有围板（501），顶部设有护罩（502），所述移载通道（511）的一端设有升降门（503）。

7.根据权利要求1所述的基于分离式AGV输送的锂电池生产设备，其特征在于：所述对接输送线（54）为对接辊道。

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