CN109244524A - 电芯配组系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电池领域，提供了一种电芯配组系统，包括：配组循环区域、配组机构、电芯上料机构和输送装置；配组循环区域的一侧设有配组上料位，配组循环区域的另一侧设有配组下料位；配组循环区域内设有至少一个第一载具，第一载具在配组上料位和配组下料位之间循环运动；第一载具用于放置电芯；配组机构设置在配组上料位的一侧边，用于对第一载具内的电芯进行配组；电芯上料机构设置在配组下料位与输送装置之间，用于将第一载具内配组后的电芯上料至输送装置；输送装置用于输送配组后的电芯。本发明提供的电芯配组系统通过配组机构、电芯上料机构和输送装置的配合，提高了电芯的配组效率、上料下料和输送效率，进而提高电池的生产效率。

Description

电芯配组系统

技术领域

本发明涉及电池领域，特别是涉及一种电芯配组系统。

背景技术

电芯分为铝壳电芯、软包电芯(又称“聚合物电芯”)、圆柱电芯三种。通常手机电池采用的为铝壳电芯，蓝牙等数码产品多采用软包电芯，笔记本电脑的电池采用圆柱电芯的串并联组合。

在电池生产的过程中，需要对电芯进行配组，使得多个电芯构成一个模组进而形成电池包；而现有技术中是采用人工操作的方式，将配组好的电芯输送至焊接机构处，使得劳动成本较高，且使得整个电池生产的效率较低。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种电芯配组系统，旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种电芯配组系统，包括：配组循环区域、配组机构、电芯上料机构和输送装置；所述配组循环区域的一侧设有配组上料位，所述配组循环区域的另一侧设有配组下料位；所述配组循环区域的一侧与另一侧相对；所述配组循环区域内设有至少一个第一载具，所述第一载具在配组上料位和配组下料位之间循环运动；所述第一载具用于放置电芯；所述配组机构设置在所述配组上料位的一侧边，用于对所述第一载具内的电芯进行配组；所述电芯上料机构设置在所述配组下料位与所述输送装置之间，用于将所述第一载具内配组后的电芯上料至所述输送装置；所述输送装置用于输送配组后的电芯。

(三)有益效果

本发明提供的一种电芯配组系统，通过在配组循环区域内设置配组上料位和配组下料位；以及在配组上料位的附近设置配组机构，在配组下料位的附近设置电芯上料机构；则可通过配组机构对配组上料位处第一载具内的电芯进行配组，通过电芯上料机构将第一载具配配组后的电芯上料至输送装置，以使输送装置将配组后的电芯输送至下一工序，提高了电芯的配组效率、上料下料和输送效率，进而提高电池的生产效率。

附图说明

图1为本发明提供的电芯配组系统的一个优选实施例的结构示意图；

图2为本发明提供的输送装置的一个优选实施例的结构示意图；

图3为本发明提供的取补料机构的一个优选实施例的结构示意图；

图4为图3所示的取补料机构的局部放大图；

图5为本发明提供的抓取机构的一个优选实施例的结构示意图；

图6为图5所示的抓取机构的局部放大图；

图7为本发明提供的盖板上料机构的一个优选实施例的结构示意图；

图8为本发明提供的配组机构的一个优选实施例的结构示意图；

图中，1-抓取机构；101-第四驱动部件；102-抓取气缸；103-连接板；104-第四取料头；105-第四卸料板；2-配组上料位；3-配组下料位；4-配组循环区域；5-第一载具；6-配组机构；601-垫板；602-第一卸料板；603-配组板；604-配组气缸；605-第一取料头；606-第一连接杆；7-电芯上料机构；8-输送装置；9-取补料区域；10-第二载具；11-第一输送线；12-第二输送线；13-空载具转线位；14-盖板取料机构；141-伺服电机；142-底板；143-第一夹块；144-第二夹块；15-下料转线机构；16-电芯上料位；17-盖板上料位；18-下料转线位；19-接收位；20-第三输送线；21-空载具上料位；22-盖板取料位；23-第四输送线；24-上料转线机构；25-取补料机构；251-第一驱动部件；252-视觉检测部件；253-垫板；254-第一卸料板；255-取补料气缸；256-第一取料头；26-取补料位；27-盖板上料机构。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

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，也可以是电连接或彼此可通讯；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。

图1示出了本发明电芯配组系统的一个优选实施例，如图1所示，该电芯配组系统包括：配组循环区域4、配组机构6、电芯上料机构7和输送装置8；配组循环区域4的一侧设有配组上料位2，配组循环区域4的另一侧设有配组下料位3；配组循环区域4的一侧与另一侧相对；配组循环区域4内设有至少一个第一载具5，第一载具5在配组上料位2和配组下料位3之间循环运动；第一载具5用于放置电芯；配组机构6设置在配组上料位2的一侧边，用于对第一载具5内的电芯进行配组；电芯上料机构7设置在配组下料位3与输送装置8之间，用于将第一载具5内配组后的电芯上料至输送装置8；输送装置8用于输送配组后的电芯。

具体地，配组循环区域4内主要完成电芯的配组，例如，配组循环区域4的大小与两行六列第一载具5的大小相同。例如，该配组循环区域4内设有两行五列第一载具5；例如，第一行从左至右的第一列为第一空位，以及第二行从左至右的第六列为第二空位；配组区域的其余位置均放置有第一载具5。例如，第一行从左至右的第六列为配组上料位2，第二行从左至右的第一列为配组下料位3。则位于配组上料位2处第一载具5的循环路线为：配组上料位2、第二空位、配组下料位3、第一空位和配组上料位2；如此重复循环。

以及，配组机构6设置在配组上料位2的一侧边，例如，该配组机构6设置在配组循环区域4的第二行的后侧，且该配组机构6的动作端靠近配组上料位2的左侧。则当电芯放置在配组上料位2处的第一载具5内时，配组机构6会根据配组要求对第一载具5内的电芯进行配组，例如，配组需求为6×12；若放置在配组循环区域4内第一载具5内的电芯数量为6×16支，在该第一载具5内有多余的6×4支；此时配组机构6将该第一载具5内多余的6×4支电芯取出。然后，配组上料位2处的第一载具5运动至第二空位；同时，与该第一载具5相邻的第一载具5运动至配组上料位2处，再次进行电芯配组操作，如此重复，以完成电芯配组。当装有完成配组的电芯的第一载具5运动至配组下料位3时，电芯上料机构7将该第一载具5内的电芯上料至输送装置8上，例如该输送装置8为输送带等，以使该输送装置8将配组后的电芯输送至其他工序。当然，配组机构6还可根据配组的需要，改变从第一载具5内抓取的电芯数量，来适应不同的配组需求。

在本实施例中，通过在配组循环区域4内设置配组上料位2和配组下料位3；以及在配组上料位2的附近设置配组机构6，在配组下料位3的附近设置电芯上料机构7；则可通过配组机构6对配组上料位2处第一载具5内的电芯进行配组，通过电芯上料机构7将第一载具5配配组后的电芯上料至输送装置8，以使输送装置8将配组后的电芯输送至下一工序，提高了电芯生产工艺的效率。

另外，配组循环区域4的大小还可根据电芯的配组需求进行相应调整。例如，配组循环区域4的形状为长方形，且该配组循环区域4的每一边均可移动，进而可根据电芯配组需求调整配组循环区域4的大小。

例如，电芯上料机构7可以包括：第三驱动部件、安装板、第三卸料板、多个第三取料头和多个卸料气缸；多个第三取料头成阵列布置在安装板的下方，且第二取料头带有磁铁的一端朝下；第三驱动部件的动作端与安装板的上表面相连，卸料气缸的动作端穿过安装板与第三取料头的上端部相连；第三卸料板设置在第三取料头的下方，且第三卸料板的四个角处均通过第三连接杆与安装板相连；第三卸料板上设有多个第三通孔，第三取料头带有磁铁的一端与第三通孔相对，且第三通孔的直径小于电芯的直径。

例如，第三取料头的数量及卸料气缸的数量均与配组后电芯的规格一致。则当装有配组后的电芯的第一载具5运动至配组下料位3时，第三驱动部件带动安装板移动至配组下料位3的上方，此时卸料气缸的动作端向下运动，使得与卸料气缸相连的第三取料头向下运动，进而使得第三取料头带有磁铁的一端通过第三通孔将配组下料位3处第一载具5内的电芯吸取上来。之后，第三驱动部件带动安装板移动至输送装置8处，然后卸料气缸的动作端缩回，由于第三通孔的直径小于电芯的直径，此时第三取料头上的磁体与电芯分离，进而使得电芯被上料中输送装置8处。

进一步地，电芯配组系统，还包括：取补料区域9；取补料区域9设置在配组循环区域4与输送装置8之间；且取补料区域9内放置有至少一个第二载具10，第二载具10用于放置配组机构6从第一载具5内取出的电芯。例如，取补料区域9位于配组循环区域4的后侧；例如，配组机构6设置在取补料区域9靠近配组上料位2的侧边，且配组机构6在取补料区域9与配组上料位2之间作往复运动，以将第一载具5内取出的电芯放在取补料区域9内的第二载具10内。第二载具10的规格可以小于或等于第一载具5的规格。若第二载具10的规格与第一载具5的规格相同时，当第二载具10满载时，电芯上料机构7可以满载的第二载具10内的电芯上料至输送装置8。或者，若第二载具10的规格小于第一载具5的规格时，该第二载具10内的电芯可以用于后续对电芯进行替换等。

进一步地，电芯配组系统，还包括：抓取机构1；且抓取机构1设置在电芯来料区域与配组上料位2之间以作往复运动，用于将电芯来料区域的电芯抓取至配组上料位2处的第一载具5内；其中，电芯来料区域设置在配组循环区域4靠近配组上料位2的一侧。例如，电芯来料区域设置在配组循环区域4的右侧；例如，抓取机构1的动作端在电芯来料区域与配组循环区域4之间作往复运动。当有电芯输送至电芯来料区域内时，例如，装有电芯的托盘输送至电芯来料区域内时，抓取机构1的动作端运动至电芯来料区域处并吸取托盘内的电芯；之后，抓取机构1的动作端运动至配组上料位2处并将电芯放置在该处的第一载具5内。

例如，如图5和图6所示，抓取机构1可以包括：第四驱动部件101、主气缸、连接板103、第四卸料板105、多个动作板和多个抓取气缸102；多个动作板成排布置在连接板103的下方，且每个动作板下表面设有多个成列布置的第四取料头104；且第四取料头104带有磁铁的一端朝下；主气缸的动作端与连接板103的上表面相连，抓取气缸102的动作端穿过连接板103与动作板的上表面相连；第四卸料板105设置在第四取料头104的下方，且第四卸料板105的四个角处均通过第四连接杆与连接板103相连；第四卸料板105上设有多个第四通孔，第四取料头104带有磁铁的一端与第四通孔相对，且第四通孔的直径小于电芯的直径。

该种结构的抓取机构1不仅具有将电芯上料至配组上料位2处的第一载具5内的功能，且在抓取机构1将其上的电芯放置在第一载具5内的同时，还可完成对电芯的行数的配组。此时，配组机构6只需对配组上料位2处的第一载具5内的电芯进行列数的配组即可，即配组机构6的结构可以是包括：机械臂、垫板601、第一卸料板602、多个配组板603和多个配组气缸604，如图8所示；多个配组板603成列布置在垫板601的下表面上；每个配组板603的下表面设有多个成行布置的第一取料头605；且第一取料头605带有磁铁的一端朝下。机械臂的动作端与垫板601的上表面相连，且垫板601水平布置，例如，机械臂通过安装板与垫板601的上表面相连。配组气缸604的动作端穿过垫板601与配组板603的上表面相连；第一卸料板602设置在第一取料头605的下方，且第一卸料板602的四个角处均通过第一连接杆606与垫板601相连；第一卸料板602上设有多个第一通孔，第一取料头605带有磁铁的一端与第一通孔相对，且第一通孔的直径小于电芯的直径。

进一步地，结合图2，输送装置8包括：第一输送线11和盖板取料机构14；在第一输送线11上沿第一输送线11的输送方向依次设有电芯上料位16和盖板上料位17；电芯上料机构7设置在配组下料位3与电芯上料位16之间，用于将配组后的电芯上料至电芯上料位16处的第三载具内；盖板取料机构14设置在盖板上料位17的侧边，用于将盖板加盖在盖板上料位17处第三载具内的电芯上；第一输送线11的输送方向与配组上料位2朝向配组下料位3的方向相反；第二载具的规格与第三载具的规格相同，配组后的电芯包括第一载具5内配组后的电芯和第二载具满载时的电芯。例如，第一输送线11设置在配组循环区域4的后方；例如，取补料区域9位于配组循环区域4与第一输送线11之间；若配组上料位2指向配组下料位3的方向为从右至左，则第一输送线11的输送方向为从左至右。相应地，电芯上料位16和盖板上料位17的顺序也为从左至右。

当装有配组后的电芯的第一载具5运动至配组下料位3时，电芯上料机构7将该第一载具5内的电芯上料至第一输送线11上的电芯上料位16的第三载具内。和/或，当第二载具10与第三载具的规格相同时，则第二载具10的规格与配组电芯的规格相同，当第二载具10满载时，则电芯上料机构7可将第二载具10内的电芯上料至第一输送线11上的电芯上料位16的第三载具内。待第一输送线11将装有电芯的第三载具输送至盖板上料位17处时，盖板取料机构14将盖板抓取至盖板上料位17处，并将盖板放置在第三载具内的电芯上，以完成电芯的加盖动作。之后，第一输送线11可将第三载具和加盖后的电芯一起输送至焊接机构进行焊接等工序。

例如，如图2所示，盖板取料机构14可以包括：伺服电机141、底板142、第一夹块143和第二夹块144；伺服电机141的连接端与底板142的上表面相连，用于带动底板142沿X轴、Y轴和Z轴方向运动；第一夹块143与底板142的一端相连，且第一夹块143可沿Y轴方向移动；第二夹块144与底板142的另一端相连，且第二夹块144可沿Y轴方向移动；底板142的一端及另一端为底板142沿Y轴方向的端部。其中，X轴方向为左右方向，Y轴方向为前后方向，Z轴方向为上下方向。

当装有电芯的第三载具被输送至盖板上料位17处时，此时伺服电机141驱动底板142移动至盖板取料位22的上方；之后，第一夹块143和第二夹块144背向运动，使得第一夹块143和第二夹块144张开；随后，伺服电机141带动第一夹块143和第二夹块144同时沿Z轴方向向下运动，使得第一夹块143和第二夹块144处于盖板取料位22处盖板的两侧；然后，第一夹块143和第二夹块144相向运动，使得第一夹块143和第二夹块144将盖板夹紧；之后，伺服电机141带动第一夹块143和第二夹块144运动至盖板上料位17的上方，此时第一夹块143和第二夹块144背向运行，使得第一夹块143和第二夹块144张开，进而将盖板加盖在盖板上料位17处的电芯上。如此重复，以完成盖板的上料。

进一步地，如图2所示，输送装置8还包括：下料转线机构15和输送方向朝向焊接机构的第二输送线12；第二输送线12与第一输送线11成排布置，且第二输送线12上设有接收位19；第一输送线11上还设有位于盖板上料位17之后的下料转线位18；下料转线机构15设置在下料转线位18与接收位19之间以作往复运动，用于将下料转线位18处的第三载具和加盖后的电芯转移至接收位19。例如，第二输送线12的输送方向与第一输送线11的输送方向相反，即第二输送线12的输送方向为从右至左；则焊接机构设在第二输送线12的左端，如此布置可以使得整个输送装置8较紧凑。例如，第二输送线12设置在第一输送线11远离取补料区域9的一侧，即第二输送线12位于第一输送线11的后方。

例如，接收位19为第二输送线12从右至左的第一个工位；例如，下料转线位18为第一输送线11从左至右的最后一个工位；若接收位19与下料转线位18处于一列，则可将下料转线机构15设置在第一输送线11和第二输送线12的右端，且该下料转线机构15的动作端在下料转线位18与接收位19之间作往复运动。当装有加盖后的电芯的第三载具被输送至下料转线位18时，下料转线机构15的动作端运动至下料转线位18的上方，并将加盖后的电芯和第三载具一起转移至接收位19处。例如，下料转线机构15的结构可以与盖板取料机构14的结构相同，当然下料转线机构15的结构也可以与盖板取料机的结构不同，只要下料转线机构15能够将下料转线位18处的第三载具和加盖后的电芯一起转移至接收位19即可。

进一步地，输送装置8还包括：第三输送线20和盖板上料机构27；第一输送线11与第三输送线20平行布置，且第三输送线20上设有盖板取料位22；盖板上料机构27位于第三输送线20的正上方，用于将盖板输送至第三输送线20上，以使盖板输送至盖板取料位22；盖板取料机构14设置在盖板取料位22与盖板上料位17之间以作往复运动。例如，盖板上料机构27和盖板取料位22沿第三输送线20的输送方向依次设置；例如，盖板从盖板上料机构27的底部输出至第三输送线20上，并经第三输送线20输送至盖板取料位22。例如，第一输送线11、第二输送线12和第三输送线20成排布置；例如，第三输送线20上的盖板取料位22与第一输送线11上的盖板上料位17相对，即盖板取料位22和盖板上料位17处于一列。则盖板取料机构14在盖板取料位22与盖板上料位17之间作往复运动，即盖板取料机构14将盖板取料位22上的盖板抓取至盖板上料位17处的电芯上，以完成电芯的加盖。

例如，如图7所示，盖板上料机构27可以包括：至少一个框架体、至少一对第一气缸和至少一对第二气缸；框架体设置在第三输送线20的上方，框架体用于放置带盖板的载具；第三输送线20用于将带有盖板的载具输送至盖板取料位22处；第一气缸设置在框架体下方的第三输送线20的两侧，用于夹紧框架体内的载具；第二气缸设置在框架体下方的第三输送线20的两侧，且第二气缸位于第一气缸的下方，用于托举框架体内的载具；第一气缸的作用端与第二气缸的作用端沿竖直方向的距离为载具的宽度。例如，第一气缸的动作端的端面形状可以为圆形；第二气缸的动作端的端面可以带有凸块。由于第一气缸用于夹紧框架体内带有盖板的载具，则将第一气缸的动作端的端面设为圆形，使得第一气缸的动作端的端面可以较好地与载具的侧面接触。以及，由于第二气缸用于托举框架体内带有盖板的载具，则在第二气缸的动作端的端面设有凸块，使得滑落至第二气缸处的载具可以被该凸块托住。

在利用该电芯盖板上料机构27进行盖板上料时，先将带有盖板的载具放入框架体内；此时，第一气缸的动作端伸出，则第三输送线20两侧的第一气缸可将框架体内的载具夹紧；当第三输送线20开始运转时，首先，第二气缸的动作端伸出，同时第一气缸的动作端缩回，则框架体内的载具向下移动一定距离；且由于第二气缸与第一气缸沿竖直方向的距离为载具的宽度，则框架体则的载具正好向下移动一个载具宽度的距离。之后，第一气缸的动作端伸出，即使得一个带有盖板的载具承载在第二气缸的动作端上，其他带有盖板的载具被第一气缸夹紧。然后，将第二气缸的动作端缩回，则承载在第二气缸上的载具被放行至第三输送线20上，以使该载具通过第三输送线20输送至盖板取料位22。重复上述动作，即可将盖板一一输送至盖板取料位22。

另外，该输送装置8还可以包括：压紧机构；第一输送线11上还设有压紧位；压紧位设置在盖板上料位17与下料转线位18之间；压紧机构设置在压紧位的上方。例如，下料转线位18为第一输送线11从左至右的最后一个工位，压紧位为第一输送线11从左至右的倒数第二个工位，盖板上料位17为第一输送线11从左至右的倒数第三个工位；另外，也可在盖板上料位17与压紧位之间存在其他工位；和/或，在压紧位与下料转线位18之间存在其他工位等。例如，压紧机构的压紧件为压紧板等，将压紧机构设置在压紧位的上方，则使得压紧机构可以较方便和迅速的将盖板压紧在电芯上。且通过压紧机构将盖板压紧在电芯上，避免了盖板在输送过程中位置发现偏移或掉落等问题，提高了输送装置8的可靠性。

进一步地，输送装置8还包括：上料转线机构24和设置在第三输送线20下方的第四输送线23；第四输送线23的输入端与焊接机构处空载具输送线的输出端相连；且第四输送线23上设有空载具转线位13；第一输送线11上设有空载具上料位21，且空载具上料位21沿所述第一输送线11的方向设置在电芯上料位16之前；上料转线机构24设置在空载具转线位13与空载具上料位21之间以作往复运动；其中，焊接机构用于对第三载具内的电芯和盖板进行焊接，空载具输送线用于输送与电芯分离后的第三载具。例如，第三输送线20的高度高于第一输送线11和第二输送线12；例如，位于第三输送线20下方的第四输送线23与第一输送线11及第二输送线12处于同一高度。例如，第一输送线11、第二输送线12和第四输送线23成排布置；例如，空载具上料位21为第一输送线11上从左至右的第一个工位；例如，空载具转线位13与空载具上料位21位于一列；例如，将上料转线机构24设置在第一输送线11的右端，且临近空载具上料位21，使得上料转线机构24可以较方便的将第四输送线23上处于空载具转线位13上的空载具，转移至第一输送线11上的空载具上料位21处。例如，上料转线机构24的结构可以与盖板取料机构14的结构相同，当然上料转线机构24的结构也可以与盖板取料机构14的结构不同，只要其能将空的第三载具从空载具转线位13转移至空载具上料位21，其可以为任意结构。

例如，焊接机构完成对电芯和盖板的焊接后，将电芯从第三载具中取出，并将空的第三载具转移至空载具输送线；由于空载具输送线与第四输送线23的输入端相连，则第四输送线23将空载具输送至其上的空载具转线位13；然后，上料转线机构24将空载具转线位13处空的第三载具上料至第一输送线11上的空载具上料位21，则空的第三载具再次用于装载电芯，重复在第一输送线11上的动作；如此循环利用，可以节约成本，同时还可提高第三载具的利用率。

进一步地，输送装置8还可以包括：取补料机构25；第一输送线11上还设有取补料位26，取补料位26设置在电芯上料位16与盖板上料位17之间；取补料机构25设置在取补料位26与取补料区域9之间，用于检测取补料位26处第三载具内的电芯是否存在损坏或缺失，若存在则将第二载具10内的电芯与第三载具内损坏或缺失的电芯进行替换。例如，取补料位26为第一输送线11从左至右的第四个工位；例如，取补料机构25可以包括检测元件和取补料元件；例如，检测元件采用红外检测或视觉检测等等。若本实施例中检测元件采用红外检测，则当检测元件对取补料位26处第三载具内的电芯进行检测时，利用红外线进行扫描以判断该第三载具内的电芯是否存在损坏或缺失的情况。之后，取补料元件根据检测元件的检测结果进行电芯替换，若检测元件检测出取补料位26处第三载具内的电芯存在损坏或缺失，则取补料元件将取补料区域内第二载具10内的电芯与第三载具内损坏或缺失的电芯进行替换，保证输送至下一工位处的电芯满足要求，提高了电池生产的可靠性，保证了电池的质量。

进一步地，结合图3和图4所示，取补料机构25包括：第一驱动部件251、视觉检测部件252、垫板253、第一卸料板254、至少一个取补料气缸255和至少一个第一取料头256；第一驱动部件251的动作端分别与视觉检测部件252的连接端及垫板253的上表面相连，用于带动视觉检测部件252及垫板253沿X轴、Y轴和Z轴方向运动；视觉检测部件252的检测端朝向取补料位26处的第三载具的一面，用于检测取补料位26处第三载具内的电芯是否存在损坏或缺失；第一取料头256布置在垫板253的下表面，且第一取料头256带有磁铁的一端朝下；取补料气缸255与视觉检测部件252相连，用于根据视觉检测部件252的检测结果执行动作；且取补料气缸255的动作端穿过垫板253与第一取料头256的上端部相连；第一卸料板254设置在第一取料头256的下方，且第一卸料板254的顶角处均通过第一连接杆与垫板253相连；第一卸料板254上设有多个第一通孔，第一取料头256带有磁铁的一端与第一通孔相对，且第一通孔的直径小于电芯的直径。

例如，垫板253的上表面通过连接件与第一驱动部件251的动作端相连，例如，该连接件的形状为L型；L型连接件的竖直板与第一驱动部件251的连接端相连，L型连接件的水平板通过立柱与垫板253的上表面相连；例如，视觉检测部件252的连接端通过立板与L型连接件的水平板相连；例如，上述的连接关系为固定连接或可拆卸连接等。则第一驱动部件251可以同时带动视觉检测部件252和垫板253沿X轴、Y轴和Z轴方向运动。例如，视觉检测部件252为CCD相机，则视觉检测部件252会对第三载具内的电芯进行拍照，由于第三载具内没有电芯的地方的灰度值小于第三载具内有电芯的地方的灰度值，因此可以根据获得的照片的灰度判断第三载具内的电芯是否存在缺失的情况；以及，由于电芯有损坏时的灰度值大于电芯没有损坏时的灰度值，因此可以根据获得的照片的灰度判断载具内的电芯是否存在损坏的情况。

取补料气缸255位于L型连接件的水平板与垫板253之间的空间内。取补料气缸255的动作端均穿过该垫板253与第一取料头256的上端部相连，例如，在垫板253上开设有通孔，且垫板253上的通孔的布置方式与第一取料头256的布置方式相同；则取补料气缸255的连接端与垫板253的上表面相连，动作端穿过垫板253上的通孔与第一取料头256的上端部相连，例如，上述连接关系为固定连接或可拆卸连接。以及，在第一取料头256的下方设置第一卸料板254，且该第一卸料板254的四个角均通过第一连接杆与垫板253相连，即第一取料头256位于垫板253与第一卸料板254之间的区域内。且第一卸料板254上设有多个第一通孔，且该第一通孔的位置与第一取料头256的位置一一对应设置。例如，第一取料头256的数量与取补料气缸255的数量及第一通孔的数量一致；例如，第一取料头256的数量为一个、两个或者三个等；或者，例如，第一取料头256的数量与配组电芯的规格一致，若配组电芯的规格为6×12，则第一取料头256布置成6行12列的方阵。

在利用该取补料机构25对第三载具内的电芯进行检测和替换时，首先，视觉检测部件252对取补料位26处第三载具内的电芯进行检测；例如，视觉检测部件252检测出第三载具内第六排第七行的电芯损坏。例如，首先，第一驱动部件251带动取补料气缸255移动至第三载具内第六排第七行电芯的上方；之后取补料气缸255的动作端伸出，进而带动第一取料头256向下运动，从而使得第一取料头256带有磁铁的一端通过第一通孔将该电芯吸取上来；然后，第一驱动部件251带动取补料气缸255移动至废料区域，且取补料气缸255的动作端缩回，使得其上的电芯与磁体分离，进而将电芯放置在废料区域内；随后，第一驱动部件251带动取补料气缸255移动至取补料区域9，且取补料气缸255的动作端再次伸出，使得第一取料头256带有磁铁的一端将取补料区域9内第二载具10上的电芯吸取上来；之后，第一驱动部件251带动取补料气缸255移动至第三载具第六排第七行的上方，且取补料气缸255的动作端缩回，使得其上的电芯与磁体分离，进而使得电芯落入第三载具的第六排第七行。如此实现自动检测和自动取补料。

进一步地，配组机构6包括：第二驱动部件、固定板、第二卸料板、多个第二取料头和多个配组气缸；第二驱动部件的动作端与固定板的上表面相连，用于带动固定板沿X轴、Y轴和Z轴方向运动；多个第二取料头成阵列布置在固定板的下表面；且第二取料头带有磁铁的一端朝下；配组气缸的动作端穿过固定板与第二取料头的上端部相连；第二卸料板设置在第二取料头的正下方，且第二卸料板的四个角处均通过第二连接杆与固定板相连；第二卸料板上设有多个第二通孔，第二取料头带有磁铁的一端与第二通孔相对，且第二通孔的直径小于电芯的直径。

具体地，固定板的上表面与第二驱动部件的动作端相连，则第二驱动部件可带动固定板沿X轴、Y轴和Z轴方向运动。例如，配组气缸的数量与第一载具54的规格一致，配组气缸可对第一载具5内的电芯进行任意配组，即配组气缸可以适应多种电芯配组规格。例如，第一载具5的规格为6×12，则配组气缸的数量为72个，且配组气缸布置成6行12列的方阵。且每个配组气缸的动作端连接有一个第二取料头，第二取料头带有磁铁的一端朝下，即可用磁铁吸取电芯。相应地，第二取料头的数量也为72个，第二通孔的数量也为72个，且两者的布置方式与配组气缸的布置方式相同。

固定板位于第二取料头构成的方阵上方，且固定板的上表面与第二驱动部件的动作端相连，例如，二者的连接关系为固定连接或可拆卸连接等。例如，固定板水平设置，配组气缸的动作端均穿过该固定板与第二取料头的上端部相连，例如，在固定板上开设有通孔，且固定板上的通孔的布置方式与配组气缸的布置方式相同；则配组气缸的连接端与固定板的上表面相连，动作端穿过固定板上的通孔与第二取料头相连，例如，上述连接关系为固定连接或可拆卸连接。以及，在第二取料头的下方设置第二卸料板，且该第二卸料板的四个角均通过第二连接杆与固定板相连，即第二取料头位于固定板与第二卸料板之间。且第二卸料板上设有多个第二通孔，例如，第二通孔的布置形式与配组气缸的布置形式相同；且该第二通孔的位置与第二取料头的位置可以一一对应设置。

在利用该配组机构6对第一载具5内的电芯进行配组时，例如，第一载具5内放置有6×12支电芯，配组要求电池包内的电芯数量为6×10支。首先，第二驱动部件将固定板带动至配组上料位2的上方，则6×2个配组气缸的动作端伸出，此时对应的6×2个第二取料头带有磁铁的一端伸入第二通孔内，相应地吸取第一载具5内的6×2个电芯。例如，第二驱动部件带动整个配组机构6运动至取补料区域9内第二载具10的上方，即将第一载具5内多余的电芯放置在取补料区域9内第一载具5内；且由于第二通孔的直径小于电芯的直径，当6×2个配组气缸的动作端缩回时，相应地带动6×2个第二取料头带有磁铁的一端缩回，则将第一取料头256从第一载具5内吸取的6×2支电芯，从其上掉落至第二载具10内，以完成对第一载具5内电芯的配组。另外，从第一载具5中转移至第二载具10内的电芯，可以用于取补料时对第三载具内损坏或缺失的电芯进行替换；或第二载具10的规格与第三载具的规格相同时，还可将第二载具10内的电芯上料至电芯上料位16处的第三载具内。或者，取补料区域9内的第二载具10可沿取补料位26和电芯上料位16所处的方向来回运动，则取补料区域9内的第二载具10内的电芯既可以用于电芯上料，也可以用于对损坏或缺失的电芯进行替换。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电芯配组系统，其特征在于，包括：配组循环区域、配组机构、电芯上料机构和输送装置；

所述配组循环区域的一侧设有配组上料位，所述配组循环区域的另一侧设有配组下料位；所述配组循环区域的一侧与另一侧相对；

所述配组循环区域内设有至少一个第一载具，所述第一载具在配组上料位和配组下料位之间循环运动；所述第一载具用于放置电芯；

所述配组机构设置在所述配组上料位的一侧边，用于对所述第一载具内的电芯进行配组；

所述电芯上料机构设置在所述配组下料位与所述输送装置之间，用于将所述第一载具内配组后的电芯上料至所述输送装置；

所述输送装置用于输送配组后的电芯。

2.根据权利要求1所述的电芯配组系统，其特征在于，还包括：取补料区域；

所述取补料区域设置在所述配组循环区域与所述输送装置之间；且所述取补料区域内放置有至少一个第二载具，所述第二载具用于放置所述配组机构从第一载具内取出的电芯。

3.根据权利要求1所述的电芯配组系统，其特征在于，还包括：抓取机构；

所述抓取机构设置在电芯来料区域与所述配组上料位之间以作往复运动，用于将所述电芯来料区域的电芯抓取至所述配组上料位处的第一载具内；

其中，所述电芯来料区域设置在所述配组循环区域靠近所述配组上料位的一侧。

4.根据权利要求2所述的电芯配组系统，其特征在于，所述输送装置包括：第一输送线和盖板取料机构；

在所述第一输送线上沿所述第一输送线的输送方向依次设有电芯上料位和盖板上料位；

所述电芯上料机构设置在所述配组下料位与所述电芯上料位之间，用于将配组后的电芯上料至所述电芯上料位处的第三载具内；

所述盖板取料机构设置在所述盖板上料位的侧边，用于将盖板加盖在所述盖板上料位处第三载具内的电芯上；

所述第一输送线的输送方向与所述配组上料位朝向所述配组下料位的方向相反；

所述第二载具的规格与所述第三载具的规格相同，所述配组后的电芯包括所述第一载具内配组后的电芯和所述第二载具满载时的电芯。

5.根据权利要求4所述的电芯配组系统，其特征在于，所述输送装置还包括：下料转线机构和输送方向朝向焊接机构的第二输送线；

所述第二输送线与所述第一输送线成排布置，且所述第二输送线上设有接收位；

所述第一输送线上还设有位于所述盖板上料位之后的下料转线位；

所述下料转线机构设置在所述下料转线位与所述接收位之间以作往复运动，用于将下料转线位处的第三载具和加盖后的电芯转移至所述接收位。

6.根据权利要求4所述的电芯配组系统，其特征在于，所述输送装置还包括：第三输送线和盖板上料机构；

所述第一输送线与所述第三输送线平行布置，且所述第三输送线上设有盖板取料位；

所述盖板上料机构位于所述第三输送线的正上方，用于将盖板输送至所述第三输送线上，以使所述盖板输送至所述盖板取料位；

所述盖板取料机构设置在所述盖板取料位与所述盖板上料位之间以作往复运动。

7.根据权利要求6所述的电芯配组系统，其特征在于，所述输送装置还包括：上料转线机构和设置在所述第三输送线下方的第四输送线；

所述第四输送线的输入端与焊接机构处空载具输送线的输出端相连；且所述第四输送线上设有空载具转线位；

所述第一输送线上设有空载具上料位，且所述空载具上料位沿所述第一输送线的方向设置在所述电芯上料位之前；

所述上料转线机构设置在所述空载具转线位与所述空载具上料位之间以作往复运动；

其中，所述焊接机构用于对所述第三载具内的电芯和盖板进行焊接，所述空载具输送线用于输送与电芯分离后的第三载具。

8.根据权利要求4-7任一项所述的电芯配组系统，其特征在于，所述输送装置还包括：取补料机构；

所述第一输送线上还设有取补料位，所述取补料位设置在所述电芯上料位与所述盖板上料位之间；

所述取补料机构设置在所述取补料位与所述取补料区域之间，用于检测所述取补料位处第三载具内的电芯是否存在损坏或缺失，若存在则将所述第二载具内的电芯与所述第三载具内损坏或缺失的电芯进行替换。

9.根据权利要求8所述的电芯配组系统，其特征在于，所述取补料机构包括：第一驱动部件、视觉检测部件、垫板、第一卸料板、至少一个取补料气缸和至少一个第一取料头；

所述第一驱动部件的动作端分别与所述视觉检测部件的连接端及所述垫板的上表面相连，用于带动所述视觉检测部件及所述垫板沿X轴、Y轴和Z轴方向运动；

所述视觉检测部件的检测端朝向所述取补料位处的第三载具，用于检测所述取补料位处第三载具内的电芯是否存在损坏或缺失；

所述第一取料头布置在所述垫板的下表面，且所述第一取料头带有磁铁的一端朝下；

所述取补料气缸与所述视觉检测部件相连，用于根据所述视觉检测部件的检测结果执行动作；且所述取补料气缸的动作端穿过所述垫板与所述第一取料头的上端部相连；

所述第一卸料板设置在所述第一取料头的正下方，且所述第一卸料板的顶角处均通过第一连接杆与所述垫板相连；

所述第一卸料板上设有多个第一通孔，所述第一取料头带有磁铁的一端与所述第一通孔相对，且所述第一通孔的直径小于电芯的直径。

10.根据权利要求1-7任一项所述的电芯配组系统，其特征在于，所述配组机构包括：第二驱动部件、固定板、第二卸料板、多个第二取料头和多个配组气缸；

所述第二驱动部件的动作端与所述固定板的上表面相连，用于带动所述固定板沿X轴、Y轴和Z轴方向运动；

多个所述第二取料头成阵列布置在所述固定板的下表面；且所述第二取料头带有磁铁的一端朝下；

所述配组气缸的动作端穿过所述固定板与所述第二取料头的上端部相连；

所述第二卸料板设置在所述第二取料头的正下方，且所述第二卸料板的四个角处均通过第二连接杆与所述固定板相连；

所述第二卸料板上设有多个第二通孔，所述第二取料头带有磁铁的一端与所述第二通孔相对，且所述第二通孔的直径小于电芯的直径。