上料装置及锂电池成型设备

技术领域

本发明涉及机械自动化技术领域，特别涉及一种上料装置及锂电池成型设备。

背景技术

在各产品的生产加工过程中，常涉及到零配件的自动上料。譬如，在锂电池的生产加工过程中，便需要采用上料装置对电芯进行自动上料。上料装置一般先由第一搬运机构将待上料的电芯搬运至预设工位，再由第二搬运机构将电芯由预设工位转移至成型设备的入料工位。

为了避免两个机构相互干扰，在第二搬运机构从预设工位上取走电芯时，第一搬运机构需从预设工位移走以避让第二搬运机构。也就是说，只有待第一搬运机构远离预设工位后，第二搬运机构才可进入预设工位并正常转移其上的电芯。如此，将会降低电芯搬运效率，从而导致上述上料装置的上料效率偏低。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种能够提升上料效率的上料装置及锂电池成型设备。

一种上料装置，包括：

底板，一侧设置有多个用于承载工件的工位；

第一搬运机构及转移机构，分别设置于所述底板相对的两侧，所述第一搬运机构能够吸附工件的第一表面并将工件由其中至少一个所述工位搬运至预设工位，所述转移机构能够吸附工件的第二表面，并带动工件在多个所述工位之间转移；

其中，所述底板上设有避位结构，以供所述第一搬运机构或所述转移机构穿过所述底板并吸取承载于所述工位的工件。

在其中一个实施例中，每个所述工位上设置有真空吸附结构。

在其中一个实施例中，所述转移机构设置于所述底板背向所述多个工位的一侧，所述转移机构包括转移驱动组件及吸附件，所述吸附件能够在所述转移驱动组件的驱动下穿过所述避位结构，并吸取承载于所述工位的工件，所述转移驱动组件能够带动所述吸附件所吸取的工件相对于所述工位的承载面升降及平移。

在其中一个实施例中，所述转移驱动组件包括：

第一驱动组件；

安装于所述第一驱动组件的驱动端的第一移动板，所述第一驱动组件能够驱动所述第一移动板沿平行于所述工位的承载面的方向移动；

第二驱动组件，固定设置于所述第一移动板；

第二移动板，可滑动地安装于所述第一移动板，所述吸附件安装于所述第二移动板，所述第二驱动组件能够驱动所述第二移动板沿垂直于所述工位的承载面的方向升降。

在其中一个实施例中，所述第二驱动组件包括：

驱动件，固定于所述第一移动板，所述驱动件的驱动端能够沿平行于所述工位的承载面的方向进行驱动；

楔形块及滚轮，其中一个设置于所述驱动件的驱动端，另一个设置于所述第二移动板，所述楔形块具有导向斜面，且所述滚轮与所述导向斜面滚动配合，所述驱动件能够驱使所述滚轮沿所述导向斜面滚动，以带动所述第二移动板升降。

在其中一个实施例中，所述转移机构包括多个所述吸附件，且相邻两个所述吸附件之间的中心距等于相邻两个所述工位之间的中心距。

在其中一个实施例中，多个所述工位包括多个上料工位，所述上料装置包括：

输送机构，能够输送多个工件；

第二搬运机构，能够将所述输送机构输送的多个工件同步搬运至所述多个上料工位。

在其中一个实施例中，所述输送机构包括：

多个并列设置的输送线，每个所述输送线均能够承载工件并带动工件沿预设方向进给；

悬置于每个所述输送线上的相机，用于获取每个输送线上工件的位置信息。

在其中一个实施例中，所述第二搬运机构包括机械臂及拾取组件，所述拾取组件包括支架、多个固定于所述支架的气缸，每个所述气缸的活动端设置有安装板，每个安装板上弹性安装有吸盘，且所述吸盘能够在所述气缸的驱动下与工件弹性抵接。

一种锂电池成型设备，包括：

如上述优选实施例中任一项所述上料装置；及

成型装置，设有入料工位，所述搬运机构能够将工件由一个所述工位搬运至所述入料工位。

上述上料装置及锂电池成型设备，工件，如电芯可在转移机构的带动下依次经过多个工位，以分别在不同的工位完成相应的工序。接着，第一搬运机构便可将工件搬运至锂电池成型设备的入料工位，以对电芯执行成型工序。由于第一搬运机构及转移机构位于底板不同的两侧，且分别吸附工件的不同表面，故两者互不干扰。也就是说，第一搬运机构及转移机构可同时处于同一工位，转移机构将工件搬运至其中一个工位后，第一搬运机构无需等待便能够将位于该工位的工件搬走。因此，上述上料装置及锂电池成型设备的上料效率得到显著提升。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明较佳实施例中上料装置的俯视图；

图2为图1所示上料装置的局部结构的主视图；

图3为图2所示上料装置的局部结构中转移机构的主视图；

图4为图1所示上料装置中输送机构的俯视图；

图5为图1所示上料装置中第二搬运机构的拾取组件的主视图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明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发明。但是本发明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发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，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发明和简化描述，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发明的限制。

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。在本发明的描述中，“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。

在本发明中，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发明中的具体含义。

在本发明中，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。

请参阅图1，本发明提供了一种锂电池成型设备及上料装置10。其中，锂电池成型设备包括上料装置10及成型装置(图未示)。成型装置设有入料工位，上料装置10能够将电芯上料至入料工位，并由成型装置对电芯执行折边、滴胶热烫等成型工序。

请一并参阅图2，本发明较佳实施例中的上料装置10包括底板100、第一搬运机构200及转移机构300。

底板100可固定设置于电池成型设备的工作台，起支撑作用。底板100一侧设置有多个用于承载工件的工位。工件可以是电芯，也可是其他产品加工所需的零配件。多个工位一般在底板100上等间隔排列，工件能够分别在各工位完成对应的工序。

如图1所示，本实施例中设置有四个工位，从右到左依次称之为第一工位、第二工位、第三工位及第四工位。其中，第一工位及第二工位为上料工位，工件先被转移至上料工位；第三工位为整形工位，工件可在整形工位完成角度及位置的调整；第四工位为出料工位，工件可由该工位被搬运至预设工位，如成型装置中的入料工位。

显然，在其他实施例中，也可根据实际的需要对工位的数量及类型进行调整。

具体在本实施例中，每个工位上设置有真空吸附结构120。通过对真空吸附结构120进行抽真空或破真空，可实现对工件的吸附或释放。因此，当工件转移至工位后，通过控制相应的真空吸附结构120便能够实现工件的自动吸附，从而有助于使工件保持位置的稳定。

第一搬运机构200及转移机构300分别设置于底板100相对的两侧。具体在本实施例中，转移机构300设置于底板100背向多个工位的一侧，即图2所示底板100的下方，而第一搬运机构200位于底板100的上方。显然，在其他实施例中，第一搬运机构200及转移机构300的位置也可对调。

第一搬运机构200能够吸附工件的第一表面并将工件由其中至少一个工位搬运至预设工位。具体在本实施例中，第一搬运机构200能够将工件由上述出料工位搬运至成型装置的入料工位。如图2所示，第一表面指的是工件的上表面。第一搬运机构200一般包括搬运驱动组件及安装于搬运驱动组件驱动端的真空吸盘。搬运驱动组件可以是电机丝杠螺母组结构，真空吸盘能够吸附工件，并在搬运驱动组件的驱使下带动工件至预设工位。

需要指出的是，在其他实施例中，若设置有多个出料工位，第一搬运机构200也能够将任一出料工位上的工件搬运至预设工位。

转移机构300能够吸附工件的第二表面，并带动工件在多个工位之间转移。第二表面及第一表面为工件不同的表面。具体在本实施例中，第一表面与第二表面为工件相对的两个表面。如图2所示，第二表面指的是工件的下表面。显然，在其他实施例中，第一表面及第二表面也可以是工件的侧面。

进一步的，底板100上设有避位结构110，以供第一搬运机构200或转移机构300穿过底板100并吸取承载于工位的工件。避位结构110可以是通槽，且设置于底板100与工位对应的位置。

请一并参阅图3，在本实施例中，转移机构300包括转移驱动组件310及吸附件320，吸附件320能够在转移驱动组件310的驱动下穿过避位结构110，并吸取承载于工位的工件，转移驱动组件310能够带动吸附件320所吸取的工件相对于工位的承载面升降及平移。

吸附件320可以是真空吸盘，能够吸附或释放工件。在需要转移工件时，转移驱动组件310可先驱动吸附件320顶升并穿过底板100，直至吸附件320与工件的第二表面，即下表面相吸附。接着，转移驱动组件310带动吸附件320顶升再平移，待工件移动到位后，转移驱动组件310再带动吸附件320下降并释放工件即可。

由于第一搬运机构200及转移机构300位于底板100不同的两侧，且能够分别吸附工件的不同表面，故两者互不干涉。转移机构300将工件搬运至其中一个工位，如出料工位后，第一搬运机构200无需等待转移机构300复位便能够将位于该工位的工件搬走。如此，可减少第一搬运机构200在搬运工件时的等待时间，有助于提升上料效率。

进一步的，在本实施例中，转移驱动组件310包括第一驱动组件311、第一移动板312、第二驱动组件313及第二移动板314。

第一驱动组件311可以是电机丝杠螺母组结构、气缸、电缸及其配套结构。第一移动板312安装于第一驱动组件311的驱动端，第一驱动组件311能够驱动第一移动板312沿平行于工位的承载面的方向，即图3所示的左右方向移动。第二驱动组件313的结构可与第一驱动组件311的结构相同。第二驱动组件313固定设置于第一移动板312，第二移动板314可滑动地安装于第一移动板312，吸附件320安装于第二移动板314。具体的，第二移动板314可通过线轨滑块结构滑动连接于第一移动板312。而且，第二驱动组件313能够驱动第二移动板314沿垂直于工位的承载面的方向，即图3所示的竖直方向升降。

在转移工件时，第二驱动组件313先驱使第二移动板314带动吸附件320上升，直至吸附件320吸取工位上的工件；接着，第二驱动组件313带动吸附件320继续顶升并使工件脱离工位的承载面，第一驱动组件311则驱动第一移动板312带动第二移动板314及吸附件320整体平移；当工件达到另一个工位的上方时，第二驱动组件313则驱使第二移动板314带动吸附件320下降，直至将工件放置于该另一个工位上。

更进一步的，在本实施例中，第二驱动组件313包括驱动件3131、楔形块3132及滚轮3133。

驱动件3131固定于第一移动板312。驱动件3131可以是气缸、电缸或电机丝杠螺母组。驱动件3131的驱动端能够沿平行于工位的承载面的方向进行驱动。楔形块3132及滚轮3133中的一个设置于驱动件3131的驱动端，另一个设置于第二移动板314。具体在本实施例中，滚轮3133通过安装座(图未标)安装于驱动件3131的驱动端，楔形块3132固定于第二移动板314的下表面。

此外，楔形块3132具有导向斜面(图未标)，且滚轮3133与导向斜面滚动配合，驱动件3131能够驱使滚轮3133沿导向斜面滚动，以带动第二移动板314升降。

通过楔形块3132与滚轮3133配合，可将驱动件1313的平移动作转化为第二移动板314的升降动作，不仅能够有效减少第二驱动组件313所占空间、提升驱动的精度，还能提升第二驱动组件313的可靠性，避免第二移动板314在升高后因失去支撑而突然坠落。

具体在本实施例中，转移机构300包括多个吸附件320，且相邻两个吸附件320之间的中心距等于相邻两个工位之间的中心距。

多个吸附件320能够同时转移多个工件。以图3为例，转移机构300包括三个吸附件320。从右到左，三个吸附件320能够分别吸附第一工位、第二工位及第三工位上的工件，并将工件分别转移至第二工位、第三工位及第四工位上。如此，工件转移的效率得以提升，故上料装置10的上料效率也进一步提升。

请再次参阅图1，在本实施例中，上料装置10包括输送机构400及第二搬运机构500。

输送机构400能够输送多个工件。第二搬运机构500能够将输送机构400输送的多个工件同步搬运至多个上料工位。具体如图1所示，本实施例中的上料工位为两个，分别为第一工位及第二工位。输送机构400能够将两个工件移动至第二搬运机构500的取料范围内，第二搬运机构500则可一次性将位于取料范围内两个工件分别搬运至第一工位及第二工位。

由于第二搬运机构500只需动作一次便可将多个工件放置于上料工位，故可进一步的提升上料装置10的上料效率以及锂电池成型设备的产能。

请一并参阅图4，具体在本实施例中，输送机构400包括多个并列设置的输送线410及悬置于每个输送线410上的相机420。

输送线410可以是传送皮带，每个输送线410均能够承载工件并带动工件沿预设方向进给。多个输送线410可由同一个电机实现驱动，从而实现进给过程的同步。如此，输送机构400便能够将两个工件同步搬运至第二搬运机构500的取料范围，故锂电池成型设备的产能得以进一步提升。而悬置于每个输送线410上的相机420用于获取每个输送线410上工件的位置信息。第二搬运机构500在搬运由输送机构400所传送的工件时，可根据相机420所采集的位置信息调整吸取位置，从而实现对工件的准确吸取。

请再次参阅图1并一并参阅图5，在本实施例中，第二搬运机构500包括机械臂510及拾取组件520。

机械臂510能够带动拾取组件520移动至工件的上方，并在拾取组件520吸取工件后，带动拾取组件520及其上的工件移动至所需的工位。拾取组件520包括支架521、多个固定于支架521的气缸522，每个气缸522的活动端设置有安装板523，每个安装板523上弹性安装有吸盘524，且吸盘524能够在气缸522的驱动下与工件弹性抵接。

拾取工件时，机械臂510先带动拾取组件520移动至工件的上方，气缸522再驱动吸盘524与工件的表面抵接并完成吸附。由于吸盘524能够与工件弹性抵持，故吸盘524在与工件抵接时会在弹性力的作用下与工件表面贴紧，从而保证与工件吸附的可靠性。

具体的，拾取组件520还包括导杆525及弹簧526。吸盘524固定于导杆525上，导杆525可滑动地设于安装板523，且弹簧526套设于导杆525且两端分别与吸盘524与安装板523抵持。当吸盘524在气缸522的驱使下与工件抵接时，弹簧526被压缩变形，从而使吸盘524与工件实现弹性抵接。

上述上料装置10及锂电池成型设备，工件，如电芯可在转移机构300的带动下依次经过多个工位，以分别在不同的工位完成相应的工序。接着，第一搬运机构200便可将工件搬运至锂电池成型设备的入料工位，以对电芯执行成型工序。由于第一搬运机构200及转移机构300位于底板100不同的两侧，且分别吸附工件的不同表面，故两者互不干扰。也就是说，第一搬运机构200及转移机构300可同时处于同一工位，转移机构300将工件搬运至其中一个工位后，第一搬运机构200无需等待便能够将位于该工位的工件搬走。因此，上述上料装置10及锂电池成型设备的上料效率得到显著提升。

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发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。