CN110112466A - 一种片体上料装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种片体上料装置，其包括片体旋转工作部、第一片体上料机构及第二片体上料机构，其中：片体旋转工作部上设置有片体承载机构，片体承载机构的旋转路径上设有第一片体上料工位和第二片体上料工位。第一片体上料机构被配置为从旋转至第一片体上料工位的片体承载机构上拾取第一片体，翻转第一片体后上料至第一片体承接件上；第二片体上料机构被配置为从旋转至第二片体上料工位的片体承载机构上拾取第二片体，将拾取的第二片体上料至第二片体承接件上。本发明实现对片体的直接上料和翻转上料，从而满足不同的上料需求。

Description

一种片体上料装置

技术领域

本发明涉及上料装置，尤其涉及一种片体上料装置。

背景技术

随着汽车能源及电动汽车行业的快速发展，锂电池在新能源汽车上的应用越来越广泛。在生产电池包的工艺中，首先需要将若干电芯堆叠成电芯组，然后在电芯组的端面上贴上隔膜(通常为泡棉)并进行封装，形成一个电池模组，最后将多个电池模组按预定方式排布连接形成电池包。针对一些特殊应用，在电芯堆叠过程中，需要在相邻两片电芯之间均贴合中层隔膜以提升电池包的整体性能。

请参考图8所示，其示出了一种电芯组300，其由若干片电芯301堆叠形成。电芯组300的下端面上贴有底层隔膜302，电芯组300的上端面上贴有顶层隔膜304，某些相邻的电芯301之间贴有中层隔膜303。一般来说，底层隔膜和中层隔膜在堆叠前被直接(涂胶面朝上)贴合至电芯的涂胶面上，而顶层隔膜则需要翻转后(涂胶面朝下)被贴合至堆叠好的电芯组的上端面上。

现有技术中的片体上料机构，其无法实现对片体的翻转，因此使用现有技术中的片体上料机构，无法实现对电芯组的顶层隔膜的贴膜。

发明内容

本发明针对现有技术中的上述技术问题，提供一种高效的片体上料装置，其能够实现片体的翻转上料和直接上料。

本发明的技术方案如下：

一种片体上料装置，包括片体旋转工作部、第一片体上料机构及第二片体上料机构，其中：片体旋转工作部上设置有至少一个片体承载机构，片体承载机构的旋转路径上至少设有第一片体上料工位和第二片体上料工位，片体旋转工作部带动片体承载机构水平旋转并经过第一片体上料工位和第二片体上料工位；第一片体上料机构设置在第一片体上料工位处，其被配置为从旋转至第一片体上料工位的片体承载机构上拾取第一片体，翻转第一片体后上料至第一片体承接件上；第二片体上料机构设置在第二片体上料工位处，其被配置为从旋转至第二片体上料工位的片体承载机构上拾取第二片体，将拾取的第二片体上料至第二片体承接件上。

通过片体旋转工作部、第一片体上料机构及第二片体上料机构的配合，本发明能够将同时实现对片体的翻转上料和直接上料，从而满足不同的上料需求。

进一步的，片体承载机构的旋转路径上还设有片体供料工位；片体上料装置还包括设置在片体供料工位处的片体供料机构，片体供料机构被配置为拾取第一片体或第二片体并将第一片体或第二片体装载至旋转至片体供料工位处的片体承载机构上。

通过设置供料工位和供料机构，本发明能够将片体自动装载至旋转工作部，从而提升了上料效率。

进一步的，片体承载机构的旋转路径上还设有片体涂胶工位，片体涂胶工位位于片体供料工位和第一片体上料工位之间；片体上料装置还包括设置在片体涂胶工位处的片体涂胶机构，片体涂胶机构被配置为对旋转至片体涂胶工位处的第一片体或第二片体涂胶。

通过设置涂胶机构，实现了对片体的自动涂胶。

进一步的，片体承载机构的旋转路径上还设有至少一个片体缓存工位，片体缓存工位位于涂胶工位与第一片体上料工位之间。

通过设置片体缓存工位，实现了对片体的缓存，提升了上料效率。

进一步的，第一片体上料机构包括片体取料机构、片体翻转机构和片体贴装机构，其中：片体取料机构被配置为从旋转至第一片体上料工位的片体承载机构上拾取第一片体，并将第一片体输送至片体翻转机构；片体翻转机构被配置为翻转第一片体，将翻转后的第一片体输送至贴装工位的上方；片体贴装机构被配置为将第一片体承接件输送至贴装工位，还被配置带动位于贴装工位的第一片体承接件上移，以使第一片体承接件与位于贴装工位上方的第一片体贴合。

提供了一种结构简单的第一片体上料机构，其通过片体取料机构、片体翻转机构和片体贴装机构的配合，实现了对第一片体的翻转上料。

进一步的，片体翻转机构包括移动机构、翻转机构及吸附板，吸附板连接在翻转机构上，翻转机构连接在移动机构上，其中，吸附板被配置为吸附第一片体，翻转机构被配置为驱动吸附板翻转以带动吸附板上吸附的第一片体翻转，移动机构被配置为驱动吸附板移动，以将吸附板上吸附的第一片体输送至贴装工位的上方。

提供了一种结构简单的片体翻转机构，其通过移动机构、翻转机构及吸附板的配合，实现了对第一片体的翻转及移动。

进一步的，片体贴装机构包括机器臂及夹爪，夹爪连接在机器臂的末端，其中：夹爪被配置为夹取第一片体承接件，机器臂被配置为驱动夹爪移动以带动夹爪夹持的第一片体承接件至贴装工位，机器臂还驱动夹爪向上运动，以将位于贴装工位的第一片体承接件上移直至与片体承接件上方的片体贴合。

提供了一种结构简单的片体贴装机构，其通过驱动第一片体承接件移动从而将第一片体贴装至第一片体承接件上。

进一步的，第二片体上料机构包括平移机构、升降机构及吸附板，其中：吸附板连接在升降机构上，升降机构连接在平移机构上，吸附板被配置为吸附第二片体，平移机构被配置为驱动吸附板平移以带动吸附板上吸附的第二片体在水平方向上平移，升降机构被配置为驱动吸附板升降以带动吸附板上吸附的第二片体升降。

提供了一种结构简单的第二片体上料机构，实现了对第二片体的直接上料。

进一步的，吸附板上连接有按压结构件，按压结构件被配置为将吸附于吸附板上的第二片体按压至第二片体承接件上。

通过设置按压结构件，实现第二片体与第二片体承接件的牢固贴合。

进一步的，按压结构件包括高压气体喷头和可相对于吸附板上下移动的按压板，吸附板上安装有按压板驱动气缸，按压板连接在按压板驱动气缸的活动端上。

提供了一种结构简单的按压结构件，其即能够以接触方式将第二片材按压至第二片体承接件上，也能够以非接触方式将第二片材按压至第二片体承接件上。

附图说明

图1为本发明在一个视角下的结构示意图；

图2为本发明在另一个视角下的结构示意图；

图3为本发明中的片体供料机构的结构示意图；

图4为本发明中的第一片体上料机构的结构示意图；

图5为本发明中的片体贴装机构将第一片体承接件搬运至上料支架后的状态示意图；

图6为本发明中的片体翻转机构的结构示意图；

图7为本发明中的第二片体上料机构的结构示意图；

图8为一种堆叠好的电芯组的结构示意图；

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，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1至图2所示，本发明是一种片体上料装置2，其能够实现对电芯隔膜等其他片体材料的上料。

片体上料装置2至少包括片体旋转工作部20、第一片体上料机构24、第二片体上料机构25。可选的，其还可包括片体供料机构22和片体涂胶机构23。片体旋转工作部20上至少设有一个片体承载机构200，片体承载机构200的旋转路径上至少设有第一片体上料工位204和第二片体上料工位205，片体旋转工作部20带动片体承载机构200水平旋转并依次经过第一片体上料工位204和第二片体上料工位205。

第一片体上料机构24设置于第一片体上料工位204处。在片体承载机构200承载的第一片体旋转至第一片体上料工位204时，第一片体上料机构24被配置为拾取第一片体并翻转第一片体，翻转第一片体后上料至第一片体承接件上。

第二片体上料机构25设置于第二片体上料工位205处。在片体承载机构200承载的第二片体旋转至第二片体上料工位205时，第二片体上料机构25被配置为拾取第二片体，然后将第二片体上料至第二片体承接件上。

可见，在片体旋转工作部20、第一片体上料机构24、第二片体上料机构25的配合下，本发明能够以翻转上料、直接上料的方式，将第一片体、第二片体分别上料至第一片体承载件、第二片体承载件上。

作为一种应用示例，本发明可以被用作为电芯堆叠设备中的隔膜上料装置，其与电芯堆叠装置配套使用以完成隔膜贴膜操作。本发明一方面能够将片状的隔膜直接上料至堆叠前的电芯(相当于第二片体承载件)上以实现上层隔膜或中层隔膜的贴膜，其另一方面能够将隔膜翻转上料至堆叠好的电芯组(相当于第一片体承载件)的上端面上以实现顶层隔膜的贴膜。

为了提升上料效率，如图2所示，片体承载机构200的旋转路径上还设有片体供料工位201。片体上料装置2还包括设置在片体供料工位201处的片体供料机构22，片体供料机构22被配置为从片体存储区21拾取第一片体或第二片体并将第一片体或第二片体装载至旋转至片体供料工位201处的片体承载机构200上。

如图3所示，在一些实施例中，片体供料机构22包括平移机构221、升降机构222及吸附板223，其中：吸附板223连接在升降机构222上，升降机构222连接在平移机构221上。吸附板223用于吸附第一片体或第二片体，平移机构221用于带动吸附板223在片体储存区21和片体旋转工作部20之间来回移动，升降机构222则带动吸附板223在竖直方向上下移动。平移机构221、升降机构222及吸附板223均采用已知的机构。一般的，吸附板上安装有电子吸盘。

在平移机构221、升降机构222的带动下，吸附板223吸取片体储存区21内的第一片体或第二片体，并将第一片体或第二片体装载至片体承载机构200上。

如图2所示，片体旋转工作部20的作用是带动片体变换工作位置。片体旋转工作部20上至少设置有第一片体上料工位204及第二片体上料工位205两个工位。可选的，片体旋转工作部20的旋转路径上还包括片体供料工位201和片体涂胶工位202，片体涂胶工位202位于片体供料工位201和第一片体上料工位204之间。片体涂胶工位202处设有片体涂胶机构23。

当第一片体或第二片体旋转至片体涂胶工位202时，片体涂胶机构23在第一片体或第二片体的上表面涂胶。片体涂胶机构23可以直接采用已知的涂胶结构，本发明不对其具体结构进行限定。

片体旋转工作部20上的设置的片体承载机构200的数量一般与片体旋转工作部20的旋转路径上设置的工位的数目相等，从而能够保证每个工位均存在一个片体承载机构200，以实现各操作工序的同步实施。如图2所示，在一些实施例中，本发明中的片体旋转工作部20设置有六个片体承载机构200与六个工位，六个片体承载机构200在静置时与六个工位的位置相对应，六个工位分别是片体供料工位201、片体涂胶工位202，两个缓存工位203、第一片体上料工位204及第二片体上料工位205。设置缓存工位203的目的主要是缓存片体，从而进一步提升上料速度。

如图4所示，在一些具体实施例中，第一片体上料机构24包括片体贴装机构241、片体取料机构242和片体翻转机构243。其中：片体取料机构242被配置为从旋转至第一片体上料工位204的片体承载机构200上拾取第一片体，并将第一片体输送至片体翻转机构243上。片体翻转机构243被配置为翻转第一片体并将第一片体输送至贴装工位的上方。片体贴装机构241被配置为将第一片体承接件输送至贴装工位，并带动位于贴装工位的第一片体承接件上移，以使第一片体承接件与位于贴装工位上方的第一片体贴合。其中的贴装工位为位于第一片体上料工位内的一个子工位。

可选的，第一片体上料机构24还包括上料支架244，贴装工位位于上料支架244的上端。进一步的，上料支架244包括两块成对设置的支撑板2441，两块支撑板2441上形成有用于支撑第一片体承接件的两端的卡口。

在一些实施例中，第一片体上料机构24的翻转上料过程如下：

片体贴装机构241将第一片体承接件输送至上料支架244上。

片体取料机构242从片体承载机构200上拾取第一片体并将第一片体输送至片体翻转机构243，片体翻转机构243翻转第一片体后将第一片体输送至第一片体承接件的上方。

片体贴装机构241向上顶升第一片体承接件以使得第一片体贴覆于第一片体承接件的上端面上，从而完成对第一片体的上料。

如图6所示，在一些具体实施例中，片体翻转机构243包括移动机构2431、翻转机构2432及吸附板2433，吸附板2433连接在翻转机构2432上，翻转机构2432连接在移动机构2431上。吸附板2433被配置为吸附第一片体，翻转机构2432被配置为驱动吸附板2433翻转以带动吸附板2433上吸附的第一片体翻转，移动机构2431被配置为驱动吸附板2433移动，以将吸附板2433上吸附的第一片体输送至贴装工位的上方。

通过移动机构2431、翻转机构2432及吸附板2433的配合，片体翻转机构243实现了对第一片体的翻转上料。移动机构2431、翻转机构2432及翻转吸附板2433均采用已知的结构。

如图4和图5所示，在一些具体实施例中，片体贴装机构241包括机器臂及夹爪2410，夹爪2410连接在机器臂的末端。其中：夹爪2410被配置为夹持第一片体承接件，机器臂被配置为驱动夹爪2410移动以带动夹爪2410夹持的第一片体承接件至贴装工位，机器臂还驱动夹爪2410向上运动，以将位于贴装工位的第一片体承接件上移直至与第一片体承接件上方的第一片体贴合。

进一步的，夹爪2410括上夹爪片2411、下夹爪片2412和夹爪驱动气缸(未图示)，夹爪驱动气缸被配置为驱动上夹爪片2411和下夹爪片2412夹合或张开。

继续参考图4和图5所示，在一些具体实施例中，本发明中的第一片体上料机构24的具体上料过程如下：

片体贴装机构241控制夹爪2410将第一片体承接件300搬运至上料支架244上后。控制夹爪2410张开并保持在上料支架244上，使得上夹爪片2411与第一片体承接件300的上端面之间保留一片体上料间隙a。

片体取料机构242从片体承载机构200上拾取第一片体，并将第一片体输送至片体翻转机构243上。

片体翻转机构243翻转第一片体，并将翻转后的第一片体输送至第一片体承接件300上方的片体上料间隙a内，此时片体翻转机构243的吸附板2433位于片体上料间隙a内。

接着，片体贴装机构241控制张开的夹爪2410上抬，从而顶升第一片体承接件300直至第一片体承接件300的上端面与第一片体贴合，随后，片体贴装机构241控制张开的夹爪2410下降，片体翻转机构243的吸附板2433从片体上料间隙a中退出。

至此，完成了片体的翻转上料。

如图7，第二片体上料机构25包括平移机构251、升降机构252、吸附板253，其中：吸附板253连接在升降机构252上，升降机构252连接在平移机构251上，吸附板253被配置为吸附第二片体，平移机构251被配置为驱动吸附板板253移动以带动吸附板253上吸附的第二片体在水平方向上平移，升降机构252被配置为驱动吸附板253升降以带动吸附板253上吸附的第二片体升降。

在平移机构251和升降机构252的带动下，吸附板253从片体承载机构200上拾取第二片体，并将第二片体上料至第二片体承载件上。

在一些实施例中，吸附板253上连接有按压结构件，按压结构件被配置为将吸附于吸附板253上的第二片体按压至第二片体承接件上。优选的，按压结构件包括高压气体喷头和可相对于吸附板253向下移动的按压板254，吸附板253上安装有按压板驱动气缸，按压板254连接在压板驱动气缸的活动端上。

针对表面涂胶的第二片体，控制高压气体喷头向下喷气从而将第二片体按压至第二片体承载件上，使得第二片体与第二片体承载件牢固贴合。而针对表面没有涂胶的第二片体，则可以控制按压板254直接下压，从而将第二片体按压至第二片体承载件上以使得第二片体与第二片体承载件牢固贴合。

上文对本发明进行了足够详细的具有一定特殊性的描述。所属领域内的普通技术人员应该理解，实施例中的描述仅仅是示例性的，在不偏离本发明的真实精神和范围的前提下做出所有改变都应该属于本发明的保护范围。本发明所要求保护的范围是由所述的权利要求书进行限定的，而不是由实施例中的上述描述来限定的。

Claims (10)

1.一种片体上料装置，其特征在于，所述片体上料装置包括片体旋转工作部、第一片体上料机构及第二片体上料机构，其中：

所述片体旋转工作部上设置有至少一个片体承载机构，所述片体承载机构的旋转路径上至少设有第一片体上料工位和第二片体上料工位，所述片体旋转工作部带动所述片体承载机构水平旋转并经过所述第一片体上料工位和第二片体上料工位；

所述第一片体上料机构设置在所述第一片体上料工位处，其被配置为从旋转至所述第一片体上料工位的片体承载机构上拾取第一片体，翻转所述第一片体后上料至第一片体承接件上；

所述第二片体上料机构设置在所述第二片体上料工位处，其被配置为从旋转至所述第二片体上料工位的片体承载机构上拾取第二片体，将拾取的所述第二片体上料至第二片体承接件上。

2.如权利要求1所述的片体上料装置，其特征在于：

所述片体承载机构的旋转路径上还设有片体供料工位；

所述片体上料装置还包括设置在所述片体供料工位处的片体供料机构，所述片体供料机构被配置为拾取所述第一片体或所述第二片体并将所述第一片体或所述第二片体装载至旋转至所述片体供料工位处的片体承载机构上。

3.如权利要求2所述的片体上料装置，其特征在于：

所述片体承载机构的旋转路径上还设有片体涂胶工位，所述片体涂胶工位位于所述片体供料工位和所述第一片体上料工位之间；

所述片体上料装置还包括设置在所述片体涂胶工位处的片体涂胶机构，所述片体涂胶机构被配置为对旋转至所述片体涂胶工位处的所述第一片体或所述第二片体涂胶。

4.如权利要求3所述的片体上料装置，其特征在于：

所述片体承载机构的旋转路径上还设有至少一个片体缓存工位，所述片体缓存工位位于所述片体涂胶工位与所述第一片体上料工位之间。

5.如权利要求1所述的片体上料装置，其特征在于，所述第一片体上料机构包括片体取料机构、片体翻转机构和片体贴装机构，其中：

所述片体取料机构被配置为从旋转至所述第一片体上料工位的片体承载机构上拾取所述第一片体，并将所述第一片体输送至所述片体翻转机构；

所述片体翻转机构被配置为翻转所述第一片体，将翻转后的所述第一片体输送至贴装工位的上方；

所述片体贴装机构被配置为将所述第一片体承接件输送至所述贴装工位，还被配置带动位于所述贴装工位的所述第一片体承接件上移，以使所述第一片体承接件与位于所述贴装工位上方的第一片体贴合。

6.如权利要求5所述的片体上料装置，其特征在于，所述片体翻转机构包括移动机构、翻转机构及吸附板，所述吸附板连接在所述翻转机构上，所述翻转机构连接在所述移动机构上，其中，所述吸附板被配置为吸附所述第一片体，所述翻转机构被配置为驱动所述吸附板翻转以带动所述吸附板上吸附的所述第一片体翻转，所述移动机构被配置为驱动所述吸附板移动，以将所述吸附板上吸附的第一片体输送至所述贴装工位的上方。

7.如权利要求5所述的片体上料装置，其特征在于，所述片体贴装机构包括机器臂及夹爪，所述夹爪连接在所述机器臂的末端，其中：所述夹爪被配置为夹取所述第一片体承接件，所述机器臂被配置为驱动所述夹爪移动以带动所述夹爪夹持的第一片体承接件至所述贴装工位，所述机器臂还驱动所述夹爪向上运动，以将位于所述贴装工位的所述第一片体承接件上移直至与所述片体承接件上方的片体贴合。

8.如权利要求1所述的片体上料装置，其特征在于，所述第二片体上料机构包括平移机构、升降机构及吸附板，其中：所述吸附板连接在所述升降机构上，所述升降机构连接在所述平移机构上，所述吸附板被配置为吸附所述第二片体，所述平移机构被配置为驱动所述吸附板平移以带动所述吸附板上吸附的第二片体在水平方向上平移，所述升降机构被配置为驱动所述吸附板升降以带动所述吸附板上吸附的第二片体升降。

9.如权利要求8所述的片体上料装置，其特征在于，所述吸附板上连接有按压结构件，所述按压结构件被配置为将吸附于所述吸附板上的所述第二片体按压至所述第二片体承接件上。

10.如权利要求9所述的片体上料装置，其特征在于，所述按压结构件包括高压气体喷头和可相对于所述吸附板上下移动的按压板，所述吸附板上安装有按压板驱动气缸，所述按压板连接在所述按压板驱动气缸的活动端上。