一种电池输送系统用上料装置及上料方法

技术领域

本发明涉及锂电池的技术领域，尤其涉及一种电池输送系统用上料装置及上料方法。

背景技术

现有技术中，从前端送来的带有物料的托盘，在物料被夹紧后通过六轴机械手将物料送入上料输送机构中，以完成上料，通过上料输送机构将物料向后续工序进行输送。

但是，由于夹料部的夹紧面为一个与物料侧壁相平行的平面，故夹紧物料的时候，若物料在定位槽中没有竖直摆放，而是微微倾斜的，则物料被夹紧部夹取过程中无法被夹紧牢固，因此需要设计压料部来挡住物料滑出，但是设置压料部后，压料部会向上料支架方向推动物料，若无法对物料进行一定的定位，物料会撞击上料支架而造成一定的损伤，进而影响物料后续的加工。

发明内容

本发明的目的是提供一种电池输送系统用上料装置。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种电池输送系统用上料装置，包括：一六轴机械手和安装在所述六轴机械手活动端的上料支架；以及所述上料支架的一侧壁均布有若干夹料部，且所述上料支架的两相对侧壁设置有一压料部，以及所述夹料部的夹紧面具有两相对设置的夹料板，两夹料板倾斜设置且两夹料板之间的距离由远离所述上料支架的一侧向靠近所述上料支架的一侧逐渐减小；每个所述夹料板的端面上固定连接有若干夹料块，且所述夹料块位于两夹料板相靠近的一侧；环所述六轴机械手顺时针设置有来料放置机构和上料输送机构，所述来料放置机构适于放置带料托盘；其中所述六轴机械手位于所述来料放置机构区域时，两夹料板能够分别转动至与物料的外侧壁平行；物料被两夹料板夹紧后，所述压料部能够推动物料至与夹料块相抵，并由所述六轴机械手将物料送入所述上料输送机构。

进一步地，各夹料块的厚度向靠近所述上料支架的方向逐渐增大。

进一步地，每个所述夹料部包括一夹料气缸，固定在所述夹料气缸活动端的两个夹料支架，以及固定在两夹料支架相对侧的夹料安装座；两夹料安装座的中心所在平面形成所述夹紧面，且所述夹料板转动连接在所述夹料安装座上，且所述夹料安装座与所述夹料板之间设置有夹料弹簧；其中所述夹料气缸能够驱动两夹料板相向运动并夹紧物料。

进一步地，所述夹料支架包括与所述夹料气缸的活动端固定连接的夹料竖板和垂直一体设置在所述夹料竖板上的夹料横板，所述夹料横板偏离所述夹料竖板的中心，所述夹料横板的上下形成第一夹料区域和第二夹料区域，其中所述夹料安装座安装在所述第一夹料区域或所述第二夹料区域内，以使所述夹料板夹紧不同尺寸的物料。

进一步地，所述夹料横板一体设置有分别延伸至所述第一夹料区域和所述第二夹料区域内的夹料限位块；以及所述夹料安装座位于所述夹料板的背侧开设有与所述夹料限位块相适配的夹料限位槽；其中物料与夹料块相抵后，所述夹料限位块能够挡住所述夹料板带动所述夹料安装座滑动。

进一步地，所述压料部包括固定在所述上料支架端面上的压料气缸和固定在所述压料气缸活动端的压料杆；其中所述压料气缸能够驱动所述压料杆推动物料至与夹料块相抵。

进一步地，所述夹料气缸与所述上料支架滑动连接，且各夹料气缸铰接在至少一连杆组件上，相邻两夹料气缸之间设置有滑动驱动组件，其中所述滑动驱动组件能够调节相邻两夹料气缸之间的距离，以使其余夹料气缸通过连杆组件同时滑动。

进一步地，所述上料输送机构包括先后设置的第一输送机和第二输送机，以及若干输送工装；所述输送工装开设有两个卡紧槽，以使不同尺寸的物料被限位在不同的卡紧槽内；所述第一输送机适于承接至多两个输送工装，其中所述六轴机械手将物料搬运至卡入对应卡紧槽后，所述夹料气缸松开物料，再由所述第一输送机将物料输送至第二输送机。

进一步地，所述来料放置机构包括一放置框架和位于所述放置框架一侧的侧推气缸，以及所述放置框架的一侧开口且朝向托盘的来料方向；所述侧推气缸位于所述托盘的来料的垂直方向上；其中托盘滑入放置框架内后，所述侧推气缸能够推动托盘与放置框架相抵。

另一方面，本发明还提供了一种电池输送系统用上料装置的上料方法，包括如上所述的一种电池输送系统用上料装置；托盘滑入放置框架后，通过侧推气缸推动托盘至与放置框架相抵；通过六轴机械手驱动上料支架带动夹料板至对应的物料位置；根据物料的尺寸，调整夹料竖板和夹料安装座的方向；通过夹料气缸驱动两夹料板夹紧物料，夹料弹簧推动夹料板顶紧物料；通过压料气缸驱动压料杆向夹料气缸方向推动物料，以使物料与其中的一块夹料块相抵；通过六轴机械手驱动上料支架带动被夹紧的物料卡入第一输送机上的输送工装上的卡紧槽；夹料气缸松开物料，通过第一输送机将物料输送至第二输送机上，并通过第二输送机向后道工序输送。

本发明的有益效果是，本发明提供了一种电池输送系统用上料装置，将所述夹料部的夹紧面的两相对设置的夹料板倾斜设置，两夹料板空载时分别倾斜，在夹紧物料的时候能够转动至与物料平行，具体的夹料板的倾斜方向如下，两夹料板之间的距离由远离所述上料支架的一侧向靠近所述上料支架的一侧逐渐减小，在夹紧物料过程中，夹料板位于远离上料支架的一侧先与物料接触，夹料板慢慢转动至与物料的侧壁平行，通过这样的方式，及时物料在定位槽中略微倾斜，夹料板也能转动至与物料的侧壁相平行，进而保证两夹料板对物料的夹紧稳定性，通过本设计，无需人工对物料在定位槽中的位置进行纠偏，减少了人工的投入，提高了夹紧适应性；同时，为了提高对物料的夹紧效果，每个所述夹料板的端面上固定连接有若干夹料块，且所述夹料块位于两夹料板相靠近的一侧，通过夹料块的设置，增大了夹料板与物料之间的表面摩擦系数，从而增大了夹料板与物料之间的摩擦力，进而提高夹料板对物料的夹紧效果，再而由于夹料板是转动的，夹料板不会完全与物料的侧壁平行，因此夹料板上各夹料块所在的竖直高度是不同的，进而压料部向上料支架方向推动物料过程中，物料会与其中一个夹料块相抵，进而与物料进行相抵的夹料块对物料起到定位作用，避免物料损坏，进而保证物料的加工良品率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的一种电池输送系统用上料装置的优选实施例的立体图；

图2是图1中A部分输送工装适配不同尺寸物料的放大图；

图3是本发明的托盘的优选实施例的立体图；

图4是本发明夹料部的优选实施例的立体图；

图5是图4中B部分夹紧板未夹紧小尺寸物料的放大图；

图6是图4中C部分夹紧板未夹紧大尺寸物料的放大图；

图7是图4中D部分夹紧板分别夹紧大尺寸物料和小尺寸物料的放大图；

图8是本发明夹料支架的优选实施例的立体图；

图9是本发明滑动驱动组件的优选实施例的立体图；

图10是本发明来料放置机构的优选实施例的立体图。

图中：

来料放置机构1、托盘11、定位槽111、放置框架12、侧推气缸13；

上料输送机构2、第一输送机21、第二输送机22、输送工装23、工装底板231、工装限位块232、卡紧槽233；

六轴机械手3、上料支架31、滑轨32、连杆组件33、滑动驱动组件34、滑动丝杆341、驱动电机342、滑动块343；

夹料部4、夹料板41、夹料块42、夹料气缸43、夹料支架44、夹料竖板441、夹料横板442、第一夹料区域443、第二夹料区域444、夹料限位块445、夹料安装座45、夹料限位槽451、夹料弹簧46；

压料部5、压料气缸51、压料杆52、撑开气缸53。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

实施例一

如图1至图10所示，本实施例一提供了一种电池输送系统用上料装置，具体结构包括：

来料放置机构1，

所述来料放置机构1作为整个电池输送系统的起点，装满物料的托盘11会被输送到来料放置机构1的位置处，并通过来料放置机构1对带有物料的托盘11进行定位，以待托盘11上的物料被夹走向后输送进行加工，具体的，在托盘11上矩阵开设有若干定位槽111，物料插在定位槽111中。

上料输送机构2，

所述上料输送机构2作为物料上料后向后输送的机构，其包括第一输送机21和第二输送机22，通过人工将输送工装23放置到第一输送机21上，在输送工装23上卡入物料后，第一输送机21会将该输送工装23输送至第二输送机22上，再由第二输送机22向后输送进行各项加工工艺。

六轴机械手3，

六轴机械手3是利用x、y、z轴的旋转和移动进行操作的机械手。该六轴机械手3安装在整个上料装置的正中心，该六轴机械手3用于在来料放置机构1与上料输送机构2之间物料进行转运的工作，在所述六轴机械手3活动端安装有上料支架31，六轴机械手3用于将上料支架31从来料放置机构1的位置移动至上料输送机构2的位置，进而托盘11上的物料能够卡紧在输送工装23上。

若干夹料部4，

夹料部4安装在上料支架31上，夹料部4用于夹持物料，即上料支架31位于来料放置机构1的位置时，夹料部4能够夹取物料，在六轴机械手3控制上料支架31带动夹料部4上的物料卡紧到输送工装23后，夹料部4会松开物料，使得物料能够跟随第一输送机21向后输送。夹料部4的数量与托盘11上一排中定位槽111的数量相等，即每次夹取托盘11上的物料的时候都是一排物料一起夹取的，进而提高了物料的上料效率。

压料部5，

该压料部5也安装在上料支架31上，且该压料部5由上料支架31的一侧壁延伸至与该侧壁相对的侧壁，且压料部5跨过夹料部4，在物料被夹紧在夹料部4后，通过压料部5压紧物料，避免物料在转运过程中意外脱出的情况，进而保证了物料转运的稳定性。

需要指出的是，由于夹料部4的夹紧面为一个与物料侧壁相平行的平面，故夹紧物料的时候，若物料在定位槽111中没有正确摆放，而是微微倾斜的，则物料被夹紧部夹取过程中无法被夹紧牢固，因此需要设计压料部5来挡住物料滑出，但是设置压料部5后，压料部5会向上料支架31方向推动物料，若无法对物料进行一定的定位，物料会撞击上料支架31而造成一定的损伤，进而影响物料后续的加工。

为了解决上述问题，需要设计如下方案。将所述夹料部4的夹紧面的两相对设置的夹料板41倾斜设置，两夹料板41空载时分别倾斜，在夹紧物料的时候能够转动至与物料平行，具体的夹料板41的倾斜方向如下，两夹料板41之间的距离由远离所述上料支架31的一侧向靠近所述上料支架31的一侧逐渐减小，在夹紧物料过程中，夹料板41位于远离上料支架31的一侧先与物料接触，夹料板41慢慢转动至与物料的侧壁平行，通过这样的方式，及时物料在定位槽111中略微倾斜，夹料板41也能转动至与物料的侧壁相平行，进而保证两夹料板41对物料的夹紧稳定性，通过本设计，无需人工对物料在定位槽111中的位置进行纠偏，减少了人工的投入，提高了夹紧适应性；同时，为了提高对物料的夹紧效果，每个所述夹料板41的端面上固定连接有若干夹料块42，且所述夹料块42位于两夹料板41相靠近的一侧，通过夹料块42的设置，增大了夹料板41与物料之间的表面摩擦系数，从而增大了夹料板41与物料之间的摩擦力，进而提高夹料板41对物料的夹紧效果，再而由于夹料板41是转动的，夹料板41不会完全与物料的侧壁平行，因此夹料板41上各夹料块42所在的竖直高度是不同的，进而压料部5向上料支架31方向推动物料过程中，物料会与其中一个夹料块42相抵，进而与物料进行相抵的夹料块42对物料起到定位作用，避免物料损坏，进而保证物料的加工良品率。

为了便于夹料块42能够被物料相抵，将各夹料块42的厚度设置成不等的，具体的，各夹料块42的厚度向靠近所述上料支架31的方向逐渐增大，即各夹料块42的厚度沿着压料部5推动物料的方向逐渐增大，因此在压料部5推动物料滑动过程中一定会与一个夹料块42相抵，以保证夹料块42能够对物料起到定位作用。当然也可以是最靠近上料支架的夹料块42厚度特别大，只要能够保证物料会与夹料块42相抵就行。

具体的夹料部4结构如下，每个所述夹料部4包括一夹料气缸43，该夹料气缸43为气动手指，该夹料气缸43具有两个活动端，夹料气缸43能够控制两个活动端相向或相背运动，在所述夹料气缸43活动端的两个夹料支架44，即每个活动端对应安装一夹料支架44，以及固定在两夹料支架44相对侧的夹料安装座45，即两个夹料安装座45位于两夹料支架44之间；两夹料安装座45的中心所在平面形成所述夹紧面，且所述夹料板41转动连接在所述夹料安装座45上，且所述夹料安装座45与所述夹料板41之间设置有夹料弹簧46，在夹料安装座45远离夹料支架44的一侧设置有一斜面，夹料板41便转动连接在该斜面上，在空载时，夹料板41与该斜面之间存在间隙，并通过夹料弹簧46保持倾斜状态；在夹紧时，夹紧板41与该斜面相贴合，并压缩夹料弹簧46。所述夹料气缸43能够驱动两夹料支架44相向运动，以使两夹料板41相向运动，夹料板41远离上料支架31的一端先与物料相接触，夹料板41跟随夹料支架44运动过程中转动并夹紧物料，在夹料板41转动过程中压缩夹料弹簧46，通过夹料弹簧46的回弹力推动夹料板41顶紧物料，进一步提高了对物料的夹紧效果；在夹料气缸43通过夹料支架44驱动夹料板41松开物料时，夹料弹簧46回弹以使夹料板41回转至与斜面贴合。

在本实施例中，夹料支架44的安装具有方向性，具体的，该夹料支架44能够上下颠倒安装，以适用于不同尺寸的物料进行夹取。

具体地，所述夹料支架44包括与所述夹料气缸43的活动端固定连接的夹料竖板441和垂直一体设置在所述夹料竖板441上的夹料横板442，在所述夹料横板442的上下形成第一夹料区域443和第二夹料区域444，所述夹料横板442偏离所述夹料竖板441的中心，进而第一夹料区域443的面积与第二夹料区域444的面积是不等的，则分别以第一夹料区域443和第二夹料区域444作为夹持物料的区域可夹取的物料尺寸是不同的，具体将所述夹料安装座45安装在所述第一夹料区域443或所述第二夹料区域444内，以使所述夹料板41夹紧不同尺寸的物料，通过这样的方式操作简便，只需单独拆下整个夹料支架44后调整安装方向，再将夹料安装座45拆下后调整其安装在第一夹料区域443内还是安装在第二夹料区域444内，丰富了本上料装置的适用性。

为了便于对夹料安装座45进行定位，在所述夹料横板442一体设置有分别延伸至所述第一夹料区域443和所述第二夹料区域444内的夹料限位块445；以及所述夹料安装座45位于所述夹料板41的背侧开设有与所述夹料限位块445相适配的夹料限位槽451，在安装时，将夹料安装座45安装至对应的夹料限位块445上，通过夹料限位块445与夹料限位槽451配合的方式对夹料安装座45进行预定位，而后通过螺栓穿过夹料安装座45将固定在夹料横板442上；同时由于夹料限位块445与夹料限位槽451的设计，物料与夹料块42相抵后，即使压料部5继续推动物料，由于所述夹料限位块445能够挡住所述夹料板41带动所述夹料安装座45滑动，故物料与夹料支架44的相对位置不会发生偏移，因此能够进一步提高物料的夹紧效果。

具体的压料部5结构如下，所述压料部5包括固定在所述上料支架31端面上的压料气缸51，压料气缸51数量为两个，分别固定在上料支架31的一对侧壁上，且两个压料气缸51分别位于夹料气缸43的两侧，两压料气缸51的活动端固定连接有一压料杆52，该压料杆52横跨过所有的夹料气缸43，在物料被夹料板41夹紧后，所述压料气缸51能够驱动所述压料杆52推动物料在两夹料板41之间滑动，以使物料滑动至与其中一夹料块42相抵。

需要指出的是，压料杆52会挡住夹料板41夹紧物料，为了解决上述问题，需要将两压料杆52撑开，待物料被夹紧后，压料杆52再压紧物料，具体采用如下方案，每个压料气缸51对应一撑开气缸53，撑开气缸53安装在上料支架31的侧壁，压料气缸51安装在撑开气缸53的活动端，在夹取物料时，撑开气缸53驱动压料气缸51带动压料杆52撑开至两压料杆52之间的距离大于物料的厚度，在夹紧物料后，压料气缸51驱动压料杆52延伸至物料的端部，通过撑开气缸53驱动两压料杆52合拢至两压料杆52之间的间距小于物料的厚度，最后通过压料气缸51驱动压料杆52压紧物料。

具体的输送工装23结构如下，该输送工装23包括一块工装底板231和安装在工装底板231上的两个工装限位块232，两个工装限位块232上分别开设有两个卡紧槽233，使得两个工装限位块232之间形成两个卡紧位，以适用于不同尺寸的物料进行后续的输送，在六轴机械手3将物料对准对应的卡紧槽233后，六轴机械手3将物料卡紧在卡紧槽233内，以完成对物料的定位，再由夹料气缸43松开物料。

需要指出的是，由于人工将整个输送工装23搬运到第一输送机21上，故无法对输送工装23的位置准确定位，因此，为了便于物料插入到卡紧槽233中，最多在第一输送机21上放置两个输送工装23，而两个输送工装23之间的间距也无法进行保证，若两夹紧气缸之间的间距不等于两输送工装23之间的间距，则还是只能一个一个物料插入到一个一个的输送工装23的限位槽中，为了解决上述问题，需要同时调整各个物料之间的间距，即调整各个夹料气缸43之间的间距，具体采用如下方案，在上料支架31的长边侧壁固定连接有上下两条滑轨32，将所述夹料气缸43与两条滑轨32滑动连接，且各夹料气缸43铰接在至少一连杆组件33上，通过连杆组件33使得各夹料气缸43相联动；具体的，连杆组件33数量为两个，分别位于夹料气缸43的顶部和底部，连杆组件33可以进行伸缩，在连杆组件33伸出时，各夹料气缸43之间的距离同时增大，当连杆组件33收缩时，各夹料气缸43之间的距离同时减小。

为了驱动连杆组件33伸缩，在相邻两夹料气缸43之间设置滑动驱动组件34，其中所述滑动驱动组件34能够调节相邻两夹料气缸43之间的距离，以使其余夹料气缸43通过连杆组件33同时滑动，具体的滑动驱动组件34结构如下，滑动驱动组件34包括固定在上料支架31内腔的滑动丝杆341，驱动滑动丝杆341转动的驱动电机342，一夹料气缸43背部设置有与滑动丝杆341螺纹连接的滑动块343，在驱动电机342驱动滑动丝杆341转动过程中，滑动块343会沿着滑动丝杆341滑动，一夹料气缸43会沿着滑轨32滑动，一夹料气缸43滑动通过连杆组件33带动其余夹料气缸43同时滑动。

具体的来料放置机构1如下，所述来料放置机构1包括一放置框架12和位于所述放置框架12一侧的侧推气缸13，以及所述放置框架12的一侧开口且朝向托盘11的来料方向；所述侧推气缸13位于所述托盘11的来料的垂直方向上；其中托盘11滑入放置框架12内后，所述侧推气缸13能够推动托盘11滑动至与放置框架12相抵。

实施例二

在实施例一的基础上，本实施例二还提供了一种电池输送系统用上料装置的上料方法，包括实施例一的一种电池输送系统用上料装置，其中的一种电池输送系统用上料装置与实施例一相同，此处不再赘述。

具体的一种电池输送系统用上料装置的上料方法如下，托盘11滑入放置框架12后，通过侧推气缸13推动托盘11至与放置框架12相抵；通过六轴机械手3驱动上料支架31带动夹料板41至对应的物料位置；根据物料的尺寸，调整夹料竖板441和夹料安装座的方向；通过夹料气缸43驱动两夹料板41夹紧物料，夹料弹簧46推动夹料板41顶紧物料；通过压料气缸51驱动压料杆52向夹料气缸43方向推动物料，以使物料与其中的一块夹料块42相抵；通过六轴机械手3驱动上料支架31带动被夹紧的物料卡入第一输送机21上的输送工装23上的卡紧槽233；夹料气缸43松开物料，通过第一输送机21将物料输送至第二输送机22上，并通过第二输送机22向后道工序输送。

以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。