CN103872173A - 一种堆叠-插片转换系统和方法 - Google Patents

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陈伟
舒晓芬
苏晓峰
张金斌
杨斌
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Abstract

本发明公开一种堆叠-插片转换系统和方法，用于将工件在堆叠存储方式和插片存储方式之间的相互转换。该转换系统包括堆叠料盒、堆叠料盒上下料装置、插片料盒、插片料盒上下料装置、以及传输机构；堆叠料盒上下料装置用于在堆叠料盒和第一位置之间传输工件；传输机构用于在第一位置和第二位置之间传输工件；插片料盒上下料装置用于将插片料盒中的卡槽与所述传输机构上的第二位置对准，使得工件能够在所述第二位置和所述卡槽之间直接传输。通过该转换系统，避免了由人工实现工件的堆叠存储方式和插片式储存方式之间的转换时所耗费的人力和时间，提高了生产和加工的效率，使得工件的生产过程能够满足高产能的要求。

Description

一种堆叠-插片转换系统和方法
技术领域
本发明涉及工件存储技术领域，特别涉及一种堆叠-插片转换系统和方法。
背景技术
电池片在生产过程中主要有两种存储方式，一种是堆叠式，一种是插片式，其中，堆叠式是将电池片一片一片的堆叠在一起，插片式是将电池片放置在插片料盒中，插片料盒中配置有卡槽，卡槽能够固定电池片，并且卡槽之间具有一定的间距。请参阅图1，其示出了一种插片料盒10的结构示意图，其中，插片料盒10包括侧面11，侧面12，侧面13，侧面14，以及底面15，底面15的中间设置有开口，相对的侧面11和侧面13上设置有多个卡槽16，多个卡槽16以一定间隔均匀排列，使得电池片固定在卡槽16中时也具有一定的间距。
在太阳能晶硅电池片生产过程中，在不同的工艺过程，需要频繁的对电池片进行堆叠式和插片式这两种储存方式的转换，这种存储方式的切换目前由人工进行，费时费力，不仅生产成本高，而且生产效率低。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种堆叠-插片转换系统和方法，其避免了由人工实现工件的堆叠存储方式和插片式储存方式之间的相互转换时所耗费的人力和时间，提高了工件生产和加工的效率，使得工件的生产过程能够满足产能的要求。
为了实现上述发明目的，本发明实施例提供了一种堆叠-插片转换系统，用于将工件在堆叠存储方式和插片存储方式之间的相互转换，所述堆叠-插片转换系统包括堆叠料盒、堆叠料盒上下料装置、插片料盒、插片料盒上下料装置，以及传输机构；其中，
所述堆叠料盒上下料装置，用于在所述堆叠料盒和所述传输机构的第一位置之间传输工件；
所述传输机构，位于所述堆叠料盒上下料装置与所述插片料盒上下料装置之间，所述传输机构用于在第一位置和第二位置之间传输工件，所述第一位置是传输机构上与所述堆叠料盒对应的位置，所述第二位置是传输机构上与所述插片料盒对应的位置；
所述插片料盒上下料装置，用于将要所述插片料盒中的卡槽与所述传输机构上的第二位置对准，使得工件能够在所述第二位置和所述卡槽之间直接传输。
优选地，所述堆叠料盒上下料装置，包括第一动力源和吸片机构，所述第一动力源包括水平动力源和竖直动力源，所述水平动力源用于在堆叠料盒上方和所述第一位置上方之间移动所述吸片机构；
所述吸片机构用于在第一动力源的驱动下，将工件从堆叠料盒中传输至所述传输机构的第一位置；其中：所述竖直动力源用于在吸片机构位于堆叠料盒上方时，降低吸片机构的位置，使得吸片机构能够从堆叠料盒中吸附工件，以及用于在吸片机构位于第一位置上方时，降低吸片机构的位置，使得吸片机构能够将工件放置于所述第一位置；和/或,
所述吸片机构用于在第一动力源的驱动下，将工件从传输机构的第一位置传输至堆叠料盒中；其中：所述竖直动力源用于在吸片机构位于堆叠料盒上方时，降低吸片机构的位置，使得吸片机构能够将工件放置于堆叠料盒中，以及用于在吸片机构位于第一位置上方时，降低吸片机构的位置，使得吸片机构能够从所述第一位置中吸附工件。
优选地，所述堆叠料盒的数目为N个，N为大于1的整数，所述吸片机构的数目为N个；吸片机构分别与所述堆叠料盒一一对应；
当部分吸片机构运动至对应的堆叠料盒上方时，其它的吸片机构同时移动至传输机构的上方。
优选地，堆叠料盒的数目为2个，所述堆叠料盒包括第一堆叠料盒和第二堆叠料盒，所述吸片机构包括与第一堆叠料盒对应的第一吸片机构、以及与第二堆叠料盒对应的第二吸片机构；
所述第一吸片机构和第二吸片机构被设置为：当第一吸片机构在水平动力源的驱动下从传输机构上方移动至对应的堆叠料盒上方时，第二吸片机构在水平动力源的驱动下从对应的堆叠料盒上方移动至传输机构上方；当第一吸片机构在水平动力源的驱动下从对应的堆叠料盒上方移动至传输机构上方时，第二吸片机构在水平动力源的驱动下从传输机构上方移动至对应的堆叠料盒上方。
优选地，所述吸片机构连接至同一个竖直动力源；或，
所述吸片机构分别连接至各自对应的竖直动力源。
优选地，所述竖直动力源在驱动吸片机构从堆叠料盒中吸附工件时，每次均以相同的行程降低吸片机构的位置，
所述堆叠料盒上下料装置还包括升料机构，所述升料机构用于在吸片机构取片或者放片的过程中，将堆叠料盒中的工件移动一预定距离，使得工件位于吸片机构能够进行取片或者放片的高度；
其中，所述升料机构包括连接杆、底板、以及升料动力源，所述底板设置于堆叠料盒的底部，所述连接杆能够在所述升料动力源的驱动下进行上下移动，并穿过堆叠料盒底部的开孔移动底板，以使放置在所述底板上的工件能够上下移动。
优选地，所述插片料盒上下料装置包括第二动力源，所述第二动力源用于驱动所述插片料盒上下运动，以实现插片料盒中将要放置工件的卡槽与所述传输机构上的第二位置的对准。
优选地，所述插片料盒的数目为N，N为大于1的整数，第二动力源的数目为N个，所述N个第二动力源分别与各个插片料盒一一对应，并用于驱动对应的插片料盒；
所述插片料盒上下料装置还包括插片料盒切换机构，所述插片料盒切换机构连接至所述N个第二动力源，所述插片料盒切换机构用于在一个插片料盒完成操作之后，通过驱动与下一个待操作的插片料盒对应的第二动力源，将所述下一个待操作的插片料盒传输至所述传输机构对应的位置。
优选地，所述插片料盒的数目为N，N为大于1的整数，第二动力源的数目为1个，所述第二动力源与放置插片料盒的料盒放置台相连接，所述第二动力源通过驱动料盒放置台来带动其上放置的插片料盒上下移动；
所述插片料盒上下料装置还包括插片料盒切换机构，所述插片料盒切换机构用于将完成操作的插片料盒移出料盒放置台，以及将下一个待操作的插片料盒传输至料盒放置台上。
优选地，所述堆叠料盒上下料装置还包括堆叠料盒切换机构，所述堆叠料盒切换机构包括上料皮带，用于将堆叠料盒传输至与吸片机构对应的操作位置。
优选地，所述堆叠料盒切换机构还包括能够从所述上料皮带下方升起的定位杆以及设置于堆叠料盒底部的定位孔，所述定位杆和所述定位孔用于在堆叠料盒被传输至能够进行取片的操作位置时，所述定位杆升起，并插入所述定位孔，以将所述堆叠料盒固定在所述操作位置上。
优选地，所述系统还包括控制操作台，用于输入对所述系统的控制指令。
优选地，所述传输机构为传输皮带。
为了实现上述发明目的，本发明实施例还提供了一种堆叠-插片转换方法，
所述方法包括将以堆叠方式存储于堆叠料盒内的工件传输到插片料盒内，具体为：将工件从堆叠料盒中传输至传输机构的第一位置；将所述工件从所述第一位置传输至第二位置，所述第一位置是与所述堆叠料盒对应的位置，所述第二位置是与所述插片料盒对应的位置；控制插片料盒的位置，将要放置工件的插片料盒中的卡槽与所述第二位置对准，使得传输至第二位置的工件被直接传输至所述卡槽中；和/或，
所述方法包括将以插片方式存储于插片料盒内的工件传输到堆叠料盒内，具体为：控制插片料盒的位置，将要放置工件的插片料盒中的卡槽与所述第二位置对准，使得插片料盒的卡槽中的工件被直接传输至所述第二位置，将所述工件从所述第二位置传输至第一位置；将工件从第一位置传输至堆叠料盒中；
其中，所述第一位置是与所述堆叠料盒对应的位置，所述第二位置是与所述插片料盒对应的位置。
优选地，所述堆叠料盒包括第一堆叠料盒和第二堆叠料盒，所述将工件从堆叠料盒中传输至传输机构的第一位置具体包括：
通过吸附方式从第一堆叠料盒中取出工件，同时将从第二堆叠料盒中取出的工件放置于传输机构的第一位置；
将第一堆叠料盒中取出工件移动至传输机构的上方，同时用于取片的机构移动至第二堆叠料盒的上方；
将第一堆叠料盒中取出的工件放置于传输机构的第一位置，同时通过吸附方式从第二堆叠料盒中取出工件；
将第二堆叠料盒中取出工件移动至传输机构的上方，同时用于取片的机构移动至第一堆叠料盒的上方。
本发明实施例中，通过堆叠料盒上下料装置能够完成工件在堆叠料盒和传输机构之间的传输，并通过传输机构和插片料盒上下料装置完成工件在传输机构和插片料盒的卡槽之间的传输，从而通过堆叠料盒上下料装置、传输机构和插片料盒上下料装置完成了工件的堆叠存储方式和插片式储存方式的自动化相互转换，避免了由人工完成工件的堆叠存储方式和插片式储存方式之间的转换时所耗费的人力和时间，提高了工件生产和加工的效率，使得工件的生产过程能够满足高产能的要求。
附图说明
图1为现有技术中一种插片料盒10的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种堆叠-插片转换系统的结构示意图；
图3A、图3B、图3C为本发明实施例提供的示例性的堆叠料盒上下料装置102的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种插片料盒上下料装置132的结构示意图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例提供的堆叠-插片转换系统和堆叠-插片转换方法进行详细描述。
请参阅图2，其示出了本发明实施例提供的一种堆叠-插片转换系统的结构示意图，其中，所述堆叠-插片转换系统包括堆叠料盒101、堆叠料盒上下料装置102、插片料盒131、插片料盒上下料装置132、以及传输机构121。
其中，堆叠料盒上下料装置102用于在堆叠料盒101和传输机构121的第一位置之间传输工件；传输机构121，位于堆叠料盒上下料装置102与插片料盒上下料装置132之间，传输机构121用于在第一位置和第二位置之间传输工件；插片料盒上下料装置132用于将要放置工件的插片料盒131中的卡槽与传输机构121上的第二位置对准，使得能够在第二位置和卡槽之间直接传输工件。其中，第一位置是传输机构121上与堆叠料盒对应的位置，第二位置是传输机构121上与插片料盒131对应的位置。第一位置和第二位置可以设置在传输机构121的两端，优选地，传输机构121为传输皮带。
本发明实施例提供的堆叠-插片转换系统可用于实现将工件从堆叠存储方式转换至插片存储方式，或者也可以用于实现将工件从插片存储方式转换至堆叠存储方式中，或者可用于实现堆叠存储方式和插片存储方式之间的互换。具体来说，上述堆叠料盒上下料装置102在堆叠料盒101和所述传输机构121的第一位置之间传输工件包括：将工件从堆叠料盒101中传输到第一位置；和/或，将工件从第一位置传输到堆叠料盒101中。上述传输机构121用于在所述第一位置和所述第二位置之间传输工件包括：将工件从第一位置传输到第二位置；和/或，将工件从第二位置传输到第一位置。插片料盒上下料装置132将卡槽和第二位置对准，使得能够在第二位置和卡槽之间直接传输工件包括：使得工件从第二位置直接传输至卡槽；和/或，使得工件从卡槽直接传输至第二位置。
具体地，堆叠料盒上下料装置102包括第一动力源和吸片机构104，吸片机构104用于在第一动力源的驱动下，从堆叠料盒101中或者从传输机构121的第一位置取片或者放片，从而完成工件在堆叠料盒101和所述传输机构121的第一位置之间的传输。
具体地，插片料盒上下料装置132包括第二动力源，所述第二动力源用于驱动插片料盒131上下移动，以实现插片料盒131中将要放置工件的卡槽与所述传输机构121上的第二位置的对准。其中，工件在传输至传输机构的第二位置时，一方面在惯性的作用下继续向前运动，同时，工件的一部分仍然与传输机构保持接触，从而能够在传输机构的带动下继续向前运动，从而，传输至传输机构的第二位置的工件能够被放置于插片料盒131的卡槽中。或者，插片料盒上下料装置132和传输机构121在用于工件从卡槽到第二位置的传输时，传输机构121和工件的一部分保持接触，从而能够在传输机构的带动下使得工件脱离卡槽，并移动至传输机构121的第二位置。
本发明实施例中，通过堆叠料盒上下料装置102能够完成工件在堆叠料盒和传输机构之间的传输，并通过传输机构121和插片料盒上下料装置132完成工件在传输机构和插片料盒的卡槽之间的传输，从而通过堆叠料盒上下料装置102、传输机构121和插片料盒上下料装置132完成了工件的堆叠存储方式和插片式储存方式的自动化相互转换，避免了由人工完成工件的堆叠存储方式和插片式储存方式之间的相互转换时所耗费的人力和时间，提高了工件生产和加工的效率，使得工件的生产过程能够满足高产能的要求。
本发明实施例中，第一动力源可以包括水平动力源和竖直动力源，水平动力源用于驱动吸片机构104的水平位置，使得吸片机构104在堆叠料盒101上方和传输机构121的第一位置上方之间来回移动，从而使得所述吸片机构104能够在第一动力源的驱动下，将工件从堆叠料盒101中传输至所述传输机构121的第一位置，和/或,吸片机构104用于在第一动力源的驱动下，将工件从传输机构121的第一位置传输至堆叠料盒101中。竖直动力源与水平动力源相连接，竖直动力源用于驱动吸片机构104的上下位置，具体地，竖直动力源可用于在吸片机构104位于堆叠料盒101上方时，控制吸片机构104的上下位置，使得吸片机构104能够在堆叠料盒101中吸附工件和/或放置工件，以及用于在吸片机构104位于传输机构121的第一位置上方时，控制吸片机构104的上下位置，使得吸片机构104能够将工件放置在传输机构121的第一位置上和/或从第一位置上吸附工件。
其中，水平动力源可以是电机、液压缸或气缸，同样地竖直动力源可以是电机、液压缸或气缸。吸片机构可以是具有连接气路的气孔、并通过气孔处的负压进行取片的吸片机构，也可以是利用静电吸附进行取片的吸片机构。
下面结合附图3A至图3C，以堆叠-插片转换系统用于实现将工件从堆叠存储方式转换至插片存储方式为例，对堆叠-插片转换系统中的堆叠料盒上下料装置102、传输机构121和插片料盒上下料装置132进行详细说明。
请参阅图3A，以堆叠料盒上下料装置102中的水平动力源是电机、竖直动力源是气缸为例进行了说明。具体地，水平动力源包括电机M1以及与电机M1配合工作的水平丝杠105，竖直动力源包括升降气缸106。此外，堆叠料盒上下料装置102还包括升料机构，所述升料机构用于在吸片机构取片或者放片的过程中，将堆叠料盒101中的工件移动一预定距离，使得工件位于吸片机构104能够进行取片或者放片的高度。其中，升料机构包括连接杆109、底板110、以及升料动力源，本示例中，升料动力源具体为升降丝杠108和用于驱动升降丝杠108的电机M2。连接杆109能够在升降丝杠108的驱动下进行上下移动，从而能够穿过堆叠料盒101底部的开孔向上推动设置在堆叠料盒101底部的底板110，从而使得放置在底板110上的工件能够上移，其中，可以将升降丝杠108设置为按照预定步长以预定的时间间隔驱动连接杆109上移，预定步长的大小设置为：当工件距离吸片机构104的距离为预定步长时，在取片时，工件能够被正常取片，且在放片时，工件不会被损伤或摔碎，实际使用预定步长通常为5mm之内。例如，可以将预定步长设置为工件高度的M倍数，则预定的时间间隔为取走M个工件的时间，即当从堆叠料盒101中每取出M个工件之后，升降丝杠108驱动连接杆109上移一次。另外，除了将升降丝杠108设置为按照预定步长驱动连接杆109上移，也可以预定最上层工件对应的位置，当传感器检测到正在上移的工件到达预定的位置时，控制电机停止工作。
在图3A中，堆叠料盒上下料装置102与传输机构121协同工作、以及与堆叠料盒101协同工作的过程如下：水平丝杠105带动吸片机构104运动到堆叠料盒101上方；升降气缸106降低吸片机构104的位置，使得吸片机构104通过吸附取出最上面的工件，然后升降气缸106使得吸片机构104的高度恢复原位；水平丝杠105带动吸片机构104运动到传输机构121的第一位置上方；升降气缸106降低吸片机构104的位置，吸片机构104释放工件并将工件放置于传输机构121上的第一位置，升降气缸106升高吸片机构104的位置使之恢复原高度；然后反复执行上述过程。其中，堆叠料盒101下方的升降丝杠108能够将按照预定步长和预定的时间间隔驱动连接杆109上升，使得工件位于能够被正常取片的高度。
本发明实施例中，水平动力源是也可以是除了电机之外的其他动力源、例如液压缸和气缸，竖直动力源也可以是除了气缸之外的其他动力源。
在图3A的示例中，以堆叠-插片转换系统中设置一个堆叠料盒101为例进行了说明，也可以在堆叠-插片转换系统中设置多个堆叠料盒101同时上料，从而提高上料的效率。例如，堆叠料盒的数目为N个，N为大于1的整数，所述吸片机构的数目也为N；吸片机构分别与所述堆叠料盒一一对应；当部分吸片机构运动至对应的堆叠料盒上方时，其它的吸片机构同时运动至传输机构的第一位置的上方，从而在部分吸片机构在传输机构上放置工件时，部分吸片机构在堆叠料盒上方进行取片。下面结合附图进行详细说明。
请参阅图3B，示出了本发明实施例提供另一种堆叠料盒上下料装置102的示意图，堆叠-插片转换系统中设置2个堆叠料盒，即堆叠料盒101（第一堆叠料盒）和堆叠料盒101’（第二堆叠料盒），在图3A提供的堆叠料盒上下料装置102的基础上，本示例中的竖直动力源还包括升降气缸106’，升降气缸106’能够在水平丝杠105的带动下，在堆叠料盒101’的上方和传输机构121的第一位置上方来回移动，升降气缸106’与吸片机构104’连接，吸片机构104’用于将堆叠料盒101’中的工件取出并放置于传输机构121上。并且，堆叠料盒上下料装置102设置有与堆叠料盒101’配合工作的升料机构，具体包括升降丝杠108’、连接杆109’、和底板110’，其中，升降丝杠108’由电机M3驱动。升降丝杠108’、连接杆109’、和底板110’的设置和工作原理分别与升降丝杠108、连接杆109、和底板110的设置和工作原理相同或类似，在此不再赘述。
在图3B中，堆叠料盒上下料装置102与传输机构121协同工作、以及与堆叠料盒101和堆叠料盒101’协同工作的过程如下：
水平丝杠105带动吸片机构104（第一吸片机构）运动到堆叠料盒101上方，同时与水平丝杠105相连接的吸片机构104’（第二吸片机构）运动位于传输机构121的第一位置上方；
升降气缸106降低吸片机构104的位置，使得吸片机构104取出最上面的工件，如果吸片机构104’上吸附有工件，则升降气缸106’同时降低吸片机构104’的位置，将吸片机构104’上吸附的工件放置在传输机构121的第一位置上方；
然后升降气缸106使得吸片机构104的高度恢复原位，同时升降气缸106’使得吸片机构104’的高度恢复原位；
水平丝杠105带动吸片机构104运动到传输机构121的第一位置上方，同时与水平丝杠105相连接的吸片机构104’运动位于堆叠料盒101’上方；
升降气缸106降低吸片机构104的位置，吸片机构104释放工件并将工件放置于传输机构121上的第一位置，同时升降气缸106’降低吸片机构104’的位置，吸片机构104’从堆叠料盒101’中取出工件；
升降气缸106升高吸片机构104的位置使之恢复原位；升降气缸106’升高吸片机构104’的位置使之恢复原位；
然后重复执行上述过程。
其中，堆叠料盒101下方的升降丝杠108能够按照预定步长以预定的时间间隔驱动连接杆109上升，使得堆叠料盒101中最上面的工件位于能够被取片的高度。同样，堆叠料盒101’下方的升降丝杠108’能够按照预定步长以预定的时间间隔驱动连接杆109’上升，使得堆叠料盒101’中最上面的工件位于能够被取片的高度。
在上述示例中，以升降气缸106连接至吸片机构104、和升降气缸106’连接至吸片机构104’为例进行了说明；另外，升降气缸106和升降气缸106’可以连接至连接杆，并通过该连接杆连接至吸片机构104和吸片机构104’，以使得两个气缸共同驱动两个吸片机构；或者，在保证稳定升降的前提下，可以使用一个升降气缸106通过连接杆同时连接吸片机构104和吸片机构104’，以同时驱动吸片机构104和吸片机构104’的升降。在图3B所示出的堆叠料盒上下料装置102中，以分别为各个堆叠料盒设置对应的吸片机构为例进行了说明，也可以多个各个堆叠料盒共用一个吸片机构，吸片机构在水平动力源的带动下从各个堆叠料盒中取片，但是这种取片方式的效率要低于图3B所示出的堆叠料盒上下料装置102的取片方式。
在结合图3A和图3B所示出的堆叠料盒上下料装置102中，在堆叠料盒的下方设置了升降动力源，以使得堆叠料盒顶端的工件处于相同的位置，便于吸片机构的取片，然后，堆叠料盒中的工件也可以保持不动，通过取片机构升降不同的距离，从而获取堆叠料盒中高度不同的工件，下面通过具体的示例进行说明。
在图3B的示例中，堆叠料盒101和101’分别设置在传输机构121的两侧，另外，也可以在传输机构121的一侧设置多个堆叠料盒，例如，将堆叠料盒101和101’设置在传输机构121的一侧，吸片机构104和104’可以通过连接杆连接到第一动力源，在第一动力源的驱动下，吸片机构104和104’能够同时在堆叠料盒101和101’中取片，并将取出的两个工件同时放置在传输机构121上，堆叠料盒101和101’对应于传输机构121上不同的第一位置。另外，结合上述将堆叠料盒101和101’设置在传输机构121的一侧、以及分别设置在传输机构121的两侧的这两种设置方式，也可以在传输机构121的两侧分别设置两个堆叠料盒，此时，第一动力源同时驱动与四个堆叠料盒分别一一对应的四个吸片机构。通过这样的设置，可以进一步提高工件存储方式的转换的效率。
请参阅图3C，堆叠料盒上下料装置102中的水平动力源和竖直动力源都是电机以及通过电机驱动的丝杠。具体地，水平动力源包括电机M1以及与电机M1配合工作的水平丝杠105，竖直动力源包括电机M4以及与电机M4配合工作的升降丝杠107，升降丝杠107用于驱动吸片机构104的升降，并且在吸片机构104取片时，根据堆叠料盒101中最上面一片工件的位置，确定吸片机构104下降的行程，从而在堆叠料盒中的工件不需要额外上移的情况下，逐片取出堆叠料盒101中的工件。例如，当吸片机构104首次在堆叠料盒101中取片时，升降丝杠107下降的距离对应堆叠料盒101中最上层工件的位置，此后，升降丝杠107下降的距离每次增加一个预定步长，预定步长的大小等于工件的厚度，在吸片机构104逐片取出堆叠料盒101中的所有工件之后，升降丝杠107下降的距离变为首次取片时的下降距离。
当堆叠-插片转换系统中包括多个堆叠料盒时，可以设置多个升降丝杠，各个升降丝杠通过各自对应的电极进行驱动，且各个升降丝杠分别驱动各自对应的吸片机构，其中，当吸片机构处于堆叠料盒上方时，电极驱动升降丝杠下降的行程取决于堆叠料盒中剩余的工件的片数，当吸片机构处于堆叠料盒上方时，其下降的行程可以固定。
优选的，堆叠料盒上下料装置102还包括堆叠料盒切换机构，从而实现通过自动化的方式将堆叠料盒传输至能够进行取片的操作位置，避免了通过人工方式直接将堆叠料盒放在操作位置时对连续运动的吸片结构产生干扰，并减小了由于上述干扰带来的损失和危险。下面结合图2和图3A为例进行说明，堆叠料盒切换机构包括上料皮带115，该上料皮带115用于将堆叠料盒101传输至能够被吸片机构取片的操作位置。为了避免堆叠料盒101传输过程至操作位置时的位置错位，堆叠料盒切换机构还包括能够从上料皮带115下方升起的定位杆111以及设置于堆叠料盒101底部的定位孔112，其中，当堆叠料盒101被传输至操作位置时，定位杆111升起，并插入堆叠料盒101底部的定位孔112，从而将堆叠料盒101固定在操作位置上。可以将气缸的活塞杆作为定位杆111，也可以将定位杆111设置为连接至其他的制动装置。
在上述示例中，结合附图对堆叠料盒上下料装置102进行了说明，在下面的示例中，将结合附图对插片料盒上下料装置132进行说明。
请参阅图4，示出了本发明实施例提供的一种插片料盒上下料装置132的结构示意图。本示例中，在堆叠-插片转换系统中设置了两个插片料盒131和131’，第二动力源具体为升降丝杠134和由电机M6驱动的升降丝杠134’，其中，升降丝杠134用于驱动插片料盒131、升降丝杠134’用于驱动插片料盒131’。另外，插片料盒上下料装置132还包括插片料盒切换机构，本示例中，插片料盒切换机构具体为由电机M7进行驱动水平丝杠136。升降丝杠134、升降丝杠134’均连接至水平丝杠136，通过水平丝杠136的移动，可以使得插片料盒131或插片料盒131’位于与传输机构121的第二位置对应的位置，从而对插片料盒131或插片料盒131’进行上料或者下料操作，包括使得由传输机构121传输的工件逐片地插入插片料盒131或131’的插槽中，和/或使得插片料盒131或131’中的工件逐片地被取出。例如，在插片料盒131完成工件放置之后，可以将等待上料的插片料盒131’传输至与所述传输机构121对应的位置。
上述示例中，第二动力源的数目和插片料盒的数目相同，并且第二动力源和各个插片料盒一一对应从而分别驱动各个插片料盒的高度。另外，也可以将第二动力源的数目设置为1个，该第二动力源的位置与传输机构121的第二位置相对应，并且该第二动力源与放置插片料盒的料盒放置台相连接，第二动力源能够通过驱动料盒放置台来带动其上放置的插片料盒上下移动；通过插片料盒切换机构可以将下一个待操作的插片料盒传输至所述第二动力源的料盒放置台上，还可以将已经完成上料的插片料盒运出第二动力源的料盒放置台。
本实施例中，通过多个插片料盒以及插片料盒切换机构，可以保证堆叠-插片转换系统的连贯工作，不需要在一个插片料盒上料或者下料完毕之后停止叠-插片转换系统的运转并通过人工切换插片料盒，从而避免了工作效率的降低，以及避免了操作员与系统运动部分之间的距离太近时所产生的危险。当然，堆叠-插片转换系统中设置多个插片料盒优选方案，也可以只设置一个插片料盒，此时，堆叠-插片转换系统中不需要设置插片料盒切换机构。
在上述结合图3A、图3B、图3C、和图4进行说明的具体示例中，主要以堆叠-插片转换系统用于实现将工件从堆叠存储方式转换至插片存储方式为例，基于相同或相似的原理，上述堆叠-插片转换系统也可以用于将工件从插片存储方式转换至堆叠存储方式，当实现将工件从插片存储方式转换至堆叠存储方式时，传输机构121的运动方向与上述示例中相反，以将工件从第二位置传输至第一位置，并且堆叠料盒上下料装置102中的吸片机构从传输机构121的第一位置取片，并在堆叠料盒101中放片，也就是说，对堆叠料盒101的下料操作改为上料操作，对堆叠料盒101和101’的下料操作改为上料操作，对插片料盒131或131’的上料操作改为下料操作。
请参阅图2，优选地，本实施例提供的堆叠-插片转换系统还包括控制操作台141，控制操作台141可以包括触摸屏和按键，可用于输入对堆叠-插片转换系统的控制指令、或用于查看堆叠-插片转换系统的工作状态。其中，控制指令可以是开始操作、停止操作、或者更改升料机构的预定步长之类的指令。
本实施例中，第一动力源包括气缸、和/或液压缸、和/或电机；第二动力源包括液压缸和/或电机。
基于与上述堆叠-插片转换系统的实施例相同或相似的原理，本发明实施例还提供了一种堆叠-插片转换方法，实现工件在堆叠存储方式和插片存储方式之间的相互转换。
具体地，本发明实施例提供的堆叠-插片转换方法可以包括：
将以堆叠方式存储于堆叠料盒内的工件传输到插片料盒内，具体为：将工件从堆叠料盒中传输至传输机构的第一位置；将所述工件从所述第一位置传输至第二位置，所述第一位置是与所述堆叠料盒对应的位置，所述第二位置是与所述插片料盒对应的位置；控制插片料盒的位置，将要放置工件的插片料盒中的卡槽与所述第二位置对准，使得传输至第二位置的工件被直接传输至所述卡槽中；和/或，
将以插片方式存储于插片料盒内的工件传输到堆叠料盒内，具体为：控制插片料盒的位置，将要放置工件的插片料盒中的卡槽与所述第二位置对准，使得插片料盒的卡槽中的工件被直接传输至所述第二位置，将所述工件从所述第二位置传输至第一位置；将工件从第一位置传输至堆叠料盒中。
其中，所述第一位置是与所述堆叠料盒对应的位置，所述第二位置是与所述插片料盒对应的位置。
当上述方法用于将以堆叠方式存储于堆叠料盒内的工件传输到插片料盒内时，且堆叠料盒包括第一堆叠料盒和第二堆叠料盒时，其中，将工件从堆叠料盒中传输至传输机构的第一位置具体包括：
步骤S101、通过吸附方式从第一堆叠料盒中取出工件，同时将从第二堆叠料盒中取出的工件放置于传输机构的第一位置；
步骤S102、将第一堆叠料盒中取出工件移动至传输机构的上方，同时用于取片的机构移动至第二堆叠料盒的上方；
步骤S103、将第一堆叠料盒中取出的工件放置于传输机构的第一位置，同时通过吸附方式从第二堆叠料盒中取出工件；
步骤S104、将第二堆叠料盒中取出工件移动至传输机构的上方，同时用于取片的机构移动至第一堆叠料盒的上方。
可以循环重复上述步骤S101至步骤S104以取出第一堆叠料盒和第二堆叠料盒中的工件。同时传输机构保持运转，从而将放置于第一位置的工件传输至第二位置。
上述方法中，在从堆叠料盒中取片或放片之前，还包括，将所述堆叠料盒中的工件上移一段距离，以使工件位于适合取片的高度；或，将所述堆叠料盒中的工件下移一段距离，以使工件位于适合放片的高度。优选地，在一个插片料盒完成操作之后，将下一个待操作的插片料盒传输至进行放片或取片的位置。
本发明实施例中，通过机械化的方式完成工件在堆叠料盒和传输机构之间的传输，避免了由人工完成工件的堆叠存储方式和插片式储存方式之间的转换时所耗费的人力和时间，提高了工件生产和加工的效率，使得工件的生产过程能够满足高产能的要求。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种堆叠-插片转换系统，用于将工件在堆叠存储方式和插片存储方式之间的相互转换，其特征在于，所述堆叠-插片转换系统包括堆叠料盒、堆叠料盒上下料装置、插片料盒、插片料盒上下料装置，以及传输机构；其中，
所述堆叠料盒上下料装置，用于在所述堆叠料盒和所述传输机构的第一位置之间传输工件；
所述传输机构，位于所述堆叠料盒上下料装置与所述插片料盒上下料装置之间，所述传输机构用于在第一位置和第二位置之间传输工件，所述第一位置是传输机构上与所述堆叠料盒对应的位置，所述第二位置是传输机构上与所述插片料盒对应的位置；
所述插片料盒上下料装置，用于将所述插片料盒中的卡槽与所述传输机构上的第二位置对准，使得工件能够在所述第二位置和所述卡槽之间直接传输。
2.如权利要求1所述的堆叠-插片转换系统，其特征在于，所述堆叠料盒上下料装置，包括第一动力源和吸片机构，所述第一动力源包括水平动力源和竖直动力源，所述水平动力源用于在堆叠料盒上方和所述第一位置上方之间移动所述吸片机构；
所述吸片机构用于在第一动力源的驱动下，将工件从堆叠料盒中传输至所述传输机构的第一位置；其中：所述竖直动力源用于在吸片机构位于堆叠料盒上方时，降低吸片机构的位置，使得吸片机构能够从堆叠料盒中吸附工件，以及用于在吸片机构位于第一位置上方时，降低吸片机构的位置，使得吸片机构能够将工件放置于所述第一位置；和/或,
所述吸片机构用于在第一动力源的驱动下，将工件从传输机构的第一位置传输至堆叠料盒中；其中：所述竖直动力源用于在吸片机构位于堆叠料盒上方时，降低吸片机构的位置，使得吸片机构能够将工件放置于堆叠料盒中，以及用于在吸片机构位于第一位置上方时，降低吸片机构的位置，使得吸片机构能够从所述第一位置中吸附工件。
3.如权利要求2所述的堆叠-插片转换系统，其特征在于，所述堆叠料盒的数目为N个，N为大于1的整数，所述吸片机构的数目为N个；吸片机构分别与所述堆叠料盒一一对应；
当部分吸片机构运动至对应的堆叠料盒上方时，其它的吸片机构同时移动至传输机构的上方。
4.如权利要求3所述的堆叠-插片转换系统，其特征在于，堆叠料盒的数目为2个，所述堆叠料盒包括第一堆叠料盒和第二堆叠料盒，所述吸片机构包括与第一堆叠料盒对应的第一吸片机构、以及与第二堆叠料盒对应的第二吸片机构；
所述第一吸片机构和第二吸片机构被设置为：当第一吸片机构在水平动力源的驱动下从传输机构上方移动至对应的堆叠料盒上方时，第二吸片机构在水平动力源的驱动下从对应的堆叠料盒上方移动至传输机构上方；当第一吸片机构在水平动力源的驱动下从对应的堆叠料盒上方移动至传输机构上方时，第二吸片机构在水平动力源的驱动下从传输机构上方移动至对应的堆叠料盒上方。
5.如权利要求3所述的堆叠-插片转换系统，其特征在于，
所述吸片机构连接至同一个竖直动力源；或，
所述吸片机构分别连接至各自对应的竖直动力源。
6.如权利要求2所述的堆叠-插片转换系统，其特征在于，所述竖直动力源在驱动吸片机构从堆叠料盒中吸附工件时，每次均以相同的行程降低吸片机构的位置，
所述堆叠料盒上下料装置还包括升料机构，所述升料机构用于在吸片机构取片或者放片的过程中，将堆叠料盒中的工件移动一预定距离，使得工件位于吸片机构能够进行取片或者放片的高度；
其中，所述升料机构包括连接杆、底板、以及升料动力源，所述底板设置于堆叠料盒的底部，所述连接杆能够在所述升料动力源的驱动下进行上下移动，并穿过堆叠料盒底部的开孔移动底板，以使放置在所述底板上的工件能够上下移动。
7.如权利要求1所述的堆叠-插片转换系统，其特征在于，所述插片料盒上下料装置包括第二动力源，所述第二动力源用于驱动所述插片料盒上下运动，以实现插片料盒中将要放置工件的卡槽与所述传输机构上的第二位置的对准。
8.如权利要求7所述的堆叠-插片转换系统，其特征在于，所述插片料盒的数目为N，N为大于1的整数，第二动力源的数目为N个，所述N个第二动力源分别与各个插片料盒一一对应，并用于驱动对应的插片料盒；
所述插片料盒上下料装置还包括插片料盒切换机构，所述插片料盒切换机构连接至所述N个第二动力源，所述插片料盒切换机构用于在一个插片料盒完成操作之后，通过驱动与下一个待操作的插片料盒对应的第二动力源，将所述下一个待操作的插片料盒传输至所述传输机构对应的位置。
9.如权利要求7所述的堆叠-插片转换系统，其特征在于，所述插片料盒的数目为N，N为大于1的整数，第二动力源的数目为1个，所述第二动力源与放置插片料盒的料盒放置台相连接，所述第二动力源通过驱动料盒放置台来带动其上放置的插片料盒上下移动；
所述插片料盒上下料装置还包括插片料盒切换机构，所述插片料盒切换机构用于将完成操作的插片料盒移出料盒放置台，以及将下一个待操作的插片料盒传输至料盒放置台上。
10.如权利要求1所述的堆叠-插片转换系统，其特征在于，所述堆叠料盒上下料装置还包括堆叠料盒切换机构，所述堆叠料盒切换机构包括上料皮带，用于将堆叠料盒传输至与吸片机构对应的操作位置。
11.如权利要求10所述的堆叠-插片转换系统，其特征在于，所述堆叠料盒切换机构还包括能够从所述上料皮带下方升起的定位杆以及设置于堆叠料盒底部的定位孔，所述定位杆和所述定位孔用于在堆叠料盒被传输至能够进行取片的操作位置时，所述定位杆升起，并插入所述定位孔，以将所述堆叠料盒固定在所述操作位置上。
12.如权利要求1-11中任一项所述的堆叠-插片转换系统，其特征在于，所述系统还包括控制操作台，用于输入对所述系统的控制指令。
13.如权利要求1-11中任一项所述的堆叠-插片转换系统，其特征在于，所述传输机构为传输皮带。
14.一种堆叠-插片转换方法，其特征在于，
所述方法包括将以堆叠方式存储于堆叠料盒内的工件传输到插片料盒内，具体为：将工件从堆叠料盒中传输至传输机构的第一位置；将所述工件从所述第一位置传输至第二位置，所述第一位置是与所述堆叠料盒对应的位置，所述第二位置是与所述插片料盒对应的位置；控制插片料盒的位置，将要放置工件的插片料盒中的卡槽与所述第二位置对准，使得传输至第二位置的工件被直接传输至所述卡槽中；和/或，
所述方法包括将以插片方式存储于插片料盒内的工件传输到堆叠料盒内，具体为：控制插片料盒的位置，将要放置工件的插片料盒中的卡槽与所述第二位置对准，使得插片料盒的卡槽中的工件被直接传输至所述第二位置；将所述工件从所述第二位置传输至第一位置；将工件从第一位置传输至堆叠料盒中；
其中，所述第一位置是与所述堆叠料盒对应的位置，所述第二位置是与所述插片料盒对应的位置。
15.如权利要求14所述的堆叠-插片转换方法，其特征在于，所述堆叠料盒包括第一堆叠料盒和第二堆叠料盒，所述将工件从堆叠料盒中传输至传输机构的第一位置具体包括：
通过吸附方式从第一堆叠料盒中取出工件，同时将从第二堆叠料盒中取出的工件放置于传输机构的第一位置；
将第一堆叠料盒中取出工件移动至传输机构的上方，同时用于取片的机构移动至第二堆叠料盒的上方；
将第一堆叠料盒中取出的工件放置于传输机构的第一位置，同时通过吸附方式从第二堆叠料盒中取出工件；
将第二堆叠料盒中取出工件移动至传输机构的上方，同时用于取片的机构移动至第一堆叠料盒的上方。
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