CN110217589A - 电极上料装置及电池生产线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电池生产设备技术领域，提供一种电极上料装置及电池生产线。电极上料装置包括机架及吸盘，机架内分隔设置两个料区，每一所述料区分别设置有丝杠机构及托板，所述丝杠机构与所述托板固定连接以带动所述托板在对应的所述料区内直线往复运动，所述吸盘可滑动安装于所述机架上方，用于将放置在一个所述料区内所述托板上的料盘移送至另一个所述料区的所述托板上。本发明提供的电极上料装置，通过丝杠机构调整对应料区内的托板高度，从而可以将堆放在托板上的料盘逐个向上或向下移动；借助滑动安装在机架上的吸盘实现两个料区之间的料盘移动，整个电极上料装置能实现电极的自动上料，无需人工参与，有助于提高生产效率，降低生产成本。

Description

电极上料装置及电池生产线

技术领域

本发明涉及电池生产设备技术领域，尤其涉及一种电极上料装置及电池生产线。

背景技术

锂电池是日常生活和工业生产中不可或缺的动力能源，需求量非常大，因此，生产效率是电池生产企业效益的重要影响因素。另外，电池结构、性能的可靠性也是决定电池生产企业能否具有持续竞争力和效益的关键因素，因此，在电池生产过程中，实现电池的自动化加工制作，排除人工误操作的影响，是提高电池的生产效率和产品可靠性的重要途径。

锂电池的核心结构为电芯，电芯通常包括正极和负极，需要在电芯的两端焊接安装正极和负极片，在该过程中一般将极片放置在托盘上，然后由人工进行输送，需要人工搬运极片托盘上料。人工搬运极片托盘上料效率较低，并且劳动强度比较高、生产效率低，经营成本较高；另外，每次上料过程中的姿态不固定，容易导致上料一致性差，影响生产效率。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的之一是提供一种电极上料装置，用以解决现有的电极上料借助人力工作效率低且上料一致性差的问题。

本发明的目的之二是提供一种使用上述电极上料装置的电池生产线。

(二)发明内容

为了解决上述技术问题之一，本发明提供一种电极上料装置，包括机架，还包括吸盘，所述机架内分隔设置两个料区，每一所述料区分别设置有丝杠机构及托板，所述丝杠机构与所述托板固定连接以带动所述托板在对应的所述料区内直线往复运动，所述吸盘可滑动安装于所述机架上方，用于将放置在一个所述料区内所述托板上的料盘移送至另一个所述料区的所述托板上。

其中，所述机架顶部固定安装横移机构，所述吸盘在所述横移机构的作用下在两个所述料区之间往复运动。

其中，所述横移机构包括横移气缸及滑轨，所述滑轨固定安装在所述机架顶部，所述吸盘滑动安装于所述滑轨，所述横移气缸的动力端与所述吸盘相连。

其中，还包括提升气缸，所述提升气缸的动力端与所述吸盘固定连接，以带动所述吸盘沿所述料区的深度方向移动。

其中，每一所述料区的顶部设有传感器；所述丝杠机构包括驱动件、丝杆及滑块，所述丝杆与所述驱动件的输出端相连，所述滑块安装于丝杆，所述托板与所述滑块固定连接，所述驱动件与相应的所述传感器信号连接。

其中，每一所述料区沿深度方向设置有多块导向板，多块所述导向板用于引导所述托板的升降。

其中，还包括停靠在所述料区内的移动车体，每一所述料区的底部设有流利条，所述移动车体的底板两侧与所述流利条抵接。

其中，其中一个所述料区的顶部固定安装至少两个定位组件，每一所述定位组件包括定位驱动件及支撑件，所述支撑件与所述定位驱动件的输出端相连。

其中，至少两个所述定位组件设置在所述料区的相对侧；所述支撑件上设有与料盘底部的凹槽相适配的凸起。

为了解决上述技术问题之二，本发明提供一种电池生产线，包括如上所述的电极上料装置。

(三)有益效果

本发明提供的电极上料装置，通过丝杠机构调整对应料区内的托板高度，从而可以将堆放在托板上的料盘逐个向上或向下移动；借助滑动安装在机架上的吸盘实现两个料区之间的料盘移动，整个电极上料装置能实现电极的自动上料，无需人工参与，有助于提高生产效率，降低生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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为本发明实施例电极上料装置的结构示意图；

图2为图1所示电极上料装置的另一结构示意图；

图3为图1所示电极上料装置的又一结构示意图；

图4为图1所示电极上料装置的侧视图；

图5为图1所示电极上料装置的俯视图。

图中：10、机架；11、料区；12、流利条；20、丝杠机构；21、驱动件；22、丝杆；30、托板；40、吸盘；41、连接板；42、安装板；43、吸爪；50、横移机构；51、横移气缸；52、滑轨；53、提升气缸；60、传感器；70、导向板；80、移动车体；90、定位组件；91、定位驱动件；92、支撑件。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，一种电极上料装置，包括机架10及吸盘40，机架10分隔成两个料区11，每个料区11内设置有丝杠机构20及托板30，丝杠机构20与托板30固定连接以带动托板30在对应的料区11内直线往复运动，吸盘40可滑动安装于机架10上方，用于将放置在一个料区11内托板30上的料盘移送至另一个料区11的托板30上。

使用时，其中一个料区11作为上料区，另外一个料区11作为取料区，上料区堆放若干存满电极的料盘，取料区除了顶部料盘存放电极等待取料外，其他料盘均为空料盘。此时，多个料盘堆放在其中一个料区11内的托板30上，通过丝杠机构20逐步上移，吸盘40将位于顶层的料盘移转至相邻的料区11内存放，供生产线上的机械手取料，当取料完成后，该料区11内的丝杠机构20下移一个料盘的高度，等待吸盘40从另一料区11内再次吸取放满电极的料盘过来。当然，也可以其中一个作为上料区，位于上料区的每个料盘堆满电极，当位于上料区顶部的料盘内的电极取用完毕后再通过吸盘40移转至另一料区11，此时另一料区11作为空盘存放区。对此，本发明实施例不做具体限定，具体使用情况由用户根据需要可以做适应性调整。

本发明实施例中的电极上料装置，通过丝杠机构20调整对应料区11内的托板30高度，从而可以将堆放在托板30上的料盘逐个向上移动，也可以将堆放在托板30上的空料盘逐个向下移动；两个料区11之间的料盘移动则借助滑动安装在机架10上的吸盘40实现。整个电极上料装置能实现电极的自动上料，无需人工参与，有助于提高生产效率，降低生产成本。

另外，机架10的顶部固定安装横移机构50，吸盘40与横移机构50相连。在横移机构50的作用下，吸盘40在两个料区11之间往复运动。具体地，如图2所示，横移机构50包括横移气缸51及滑轨52，滑轨52螺栓固定安装在机架10的顶部，吸盘40滑动安装于滑轨52，横移气缸51的动力端与吸盘40相连。在横移气缸51的推动下，吸盘40沿滑轨52滑动，从其中一个料区11移动至另一料区11。吸盘40安装在连接板41上，滑轨52可以为凸设滑台的板体也可以为设有滑槽的板体，相应的，连接板41上设置与滑台相适配的滑槽或者凸设与滑槽相适应的滑台。

为了精确控制吸盘40吸取料盘时的下移动作，本发明实施例中的电极上料装置还包括提升气缸53，提升气缸53的动力端与吸盘40固定连接，以带动吸盘40沿料区11的深度方向移动。具体地，提升气缸53固定安装在连接板41上，吸盘40包括安装板42、螺栓固定安装在安装板42上的多个吸爪43及真空泵，多个吸爪43沿四边形的四条边均匀分布，真空泵与吸爪43相连。当吸取料盘时，真空泵抽取真空，使吸爪43牢牢地吸附在料盘的中部，对称设置的多个吸爪43有利于实现均衡受力，避免吸取过程中料盘倾斜。

其中，每个料区11为管体或杆体相连形成的框体结构。为了获知每一料区11内位于顶部的料盘是否在丝杠机构20的作用下移动到位，在每一料区11的顶部设有传感器60；如图3所示，丝杠机构20包括驱动件21、丝杆22及滑块，丝杆22与驱动件21的输出端相连，滑块安装于丝杆22，托板30与滑块固定连接，驱动件21与相应的传感器60信号连接。传感器60采集到信号时，即表示位于顶端的料盘已移送到位，此时，驱动件21停止驱动，控制托板30的停止上移或下落。为了方便驱动件21的排布，将驱动件21设置在料区11底部外侧，本发明实施例中的驱动件21通过皮带传动组件与丝杆22相连，即驱动件21的输出端与第一转轮的轮轴固定连接，丝杆22与第二转轮的轮轴固定连接，第一转轮与第二转轮通过皮带同步运动。在驱动件21的作用下，第一转轮带动第二转轮转动，从而实现滑块沿丝杆22的直线运动。

为了防止丝杠机构20驱动托板30移动过程中料盘发生倾斜，在每一料区11设置有多块导向板70，每一导向板70沿料区11的深度方向延伸，用于引导托板30的升降。具体地，导向板70为长条状的板体，通过L型板固定安装在每一料区11的立柱上，使导向板70可以与立柱保持一定间隙设置。导向板70的顶部与机架10的顶部平齐，底部与料区11的底部存在间隙。为了运行的平稳，围绕料区11的四个立柱上至少有两个立柱安装有一块导向板70，比如可以在四棱柱结构的相邻三个棱面上分别设置有导向板70，未设置导向板70的棱面可以作为供移动车体80出入的大门。

本发明实施例中的电极上料装置还包括停靠在料区11内的移动车体80，每一料区11的底部设有流利条12，移动车体80的底板两侧与流利条12抵接。在流利条12的导向作用下，移动车体80滑入料区11并停靠在料区11内。移动车体80包括底板、设置在底板上的托架、用于定位料盘的定位结构及安装在底板四个角的滑轮，滑轮方便移动车体80的移动，通过移动车体80将放满电极的料盘移动至其中一个料区11，或者将空料盘从料区11移走。当移动车体80停靠在料区11后，托板30为U型板，外伸于底板的料盘边沿位于托板30上方，借助丝杠机构20可以将整个移动车体80上堆放的料盘移下来供逐盘取料使用。当空盘在托板30上堆放至一定量后，丝杠机构20带动托板30下移，将空盘搁置在托架上，此时将移动车体80从料区11内拖出即可将空料盘搬离电极上料装置。

具体地，如图4和图5所示，其中一个料区11的顶部固定安装至少两个定位组件90，每一定位组件90包括定位驱动件91及支撑件92，支撑件92与定位驱动件91的输出端相连。在定位驱动件91的驱动下，支撑件92沿水平方向向料区11中部运动，从而承托吸盘40从另一料区11移送过来的料盘。在该支撑件92上设有与料盘底部的凹槽相适配的凸起。其中，至少两个定位组件90设置在料区11的相对侧；当传感器60感应到信号即料盘移动到位时，驱动件91带动支撑件92移动从料盘的相对两侧承托料盘。为了实现平稳承托，定位组件90有四个，四个定位组件90沿同一长方形的四个角排布。

除此之外，本发明实施例还提供了一种电池生产线，该电池生产线使用上述电极上料装置，通过移动车体80将堆满电极的料盘成批移送至未安装定位组件90的料区11，借助该料区11内的丝杠机构20带动托板30将该批料盘上移，当该料区11内的传感器60感应到信号时即移送到位，此时吸盘40移动至该料区11的正上方，在提升气缸53的驱动下下移吸取料盘，然后再次上移借助横移气缸51的驱动移动至另一料区11的上方，提升气缸53再次作用使吸爪43吸取的料盘下移，当料区11内的传感器60感应到料盘时即移动到位，此时提升气缸53停止驱动，定位驱动件91开始驱动支撑件92运动，定位驱动件91可以为直线运动气缸或电动推杆，其行程固定，当其推动行程完成后，吸爪43释放料盘，使料盘搁置在支撑件92上，同时提升气缸53反向运动，带动吸爪43上移。该处的料盘待机械手取完整盘料后，通过料区11内的丝杠机构20下移，下移一个料盘的距离，当移动到位后等待另一满盘料的料盘从另一料区11再次移送过来。当整批料使用完毕后，移动车体80推入盛放空盘的料区11，在丝杠机构20的作用下将空盘全部移走。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电极上料装置，包括机架，其特征在于，还包括吸盘，所述机架内分隔设置两个料区，每一所述料区分别设置有丝杠机构及托板，所述丝杠机构与所述托板固定连接以带动所述托板在对应的所述料区内直线往复运动，所述吸盘可滑动安装于所述机架上方，用于将放置在一个所述料区内所述托板上的料盘移送至另一个所述料区的所述托板上。

2.根据权利要求1所述的电极上料装置，其特征在于，所述机架顶部固定安装横移机构，所述吸盘在所述横移机构的作用下在两个所述料区之间往复运动。

3.根据权利要求2所述的电极上料装置，其特征在于，所述横移机构包括横移气缸及滑轨，所述滑轨固定安装在所述机架顶部，所述吸盘滑动安装于所述滑轨，所述横移气缸的动力端与所述吸盘相连。

4.根据权利要求2或3所述的电极上料装置，其特征在于，还包括提升气缸，所述提升气缸的动力端与所述吸盘固定连接，以带动所述吸盘沿所述料区的深度方向移动。

5.根据权利要求1所述的电极上料装置，其特征在于，每一所述料区的顶部设有传感器；所述丝杠机构包括驱动件、丝杆及滑块，所述丝杆与所述驱动件的输出端相连，所述滑块安装于丝杆，所述托板与所述滑块固定连接，所述驱动件与相应的所述传感器信号连接。

6.根据权利要求5所述的电极上料装置，其特征在于，每一所述料区沿深度方向设置有多块导向板，多块所述导向板用于引导所述托板的升降。

7.根据权利要求1所述的电极上料装置，其特征在于，还包括停靠在所述料区内的移动车体，每一所述料区的底部设有流利条，所述移动车体的底板两侧与所述流利条抵接。

8.根据权利要求1或5所述的电极上料装置，其特征在于，其中一个所述料区的顶部固定安装至少两个定位组件，每一所述定位组件包括定位驱动件及支撑件，所述支撑件与所述定位驱动件的输出端相连。

9.根据权利要求8所述的电极上料装置，其特征在于，至少两个所述定位组件设置在所述料区的相对侧；所述支撑件上设有与料盘底部的凹槽相适配的凸起。

10.一种电池生产线，其特征在于，包括如权利要求1-9任一所述的电极上料装置。