CN110844502A - 转运装置、生产装置及转运方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种转运装置、生产装置及转运方法，转运装置包括：转运工位、工件输送机、工件装盘机、料盘下料机和下料输送机，转运工位包括依照转运工序依次设置的上料工位、装盘工位和下料工位，工件输送机用于将工件输送至上料工位处，工件装盘机用于将工件从上料工位处取料，并将工件装入装盘工位处的料盘内，料盘下料机用于将料盘从装盘工位转运至下料工位处，下料输送机用于输送下料工位处的料盘，实现工件的自动化上料、装盘及输送至一下工序，提高了工件在装盘及输送工序中的效率。因此，工件为电芯时，可以大大提高电芯在装盘及输送工序中的效率，并且省去人工装盘及搬运，降低了生产成本。

Description

转运装置、生产装置及转运方法

技术领域

本发明涉及输送技术领域，尤其涉及一种转运装置、生产装置及转运方法。

背景技术

目前，锂电池的应用越来越广泛，其中，锂电池包括电芯，电芯的生产及输送效率，是决定锂电池生产效率的关键因素之一。

传统锂电池的电芯卷好后，需要人工将电芯装在用于运输的托盘内，并人工输送或输送机输送至下一个工序，较为繁琐，极大的影响了电芯在中转工序的中转效率，进而影响锂电池的生产效率。

发明内容

基于此，提出了一种转运装置、生产装置及转运方法，旨在解决传统的转运装置，对于电芯的装盘和输送效率较低的问题。

一种转运装置，包括：

转运工位，包括依照转运工序依次设置的上料工位、装盘工位和下料工位；

工件输送机，用于将工件输送至所述上料工位处；

工件装盘机，用于将工件从所述上料工位处取料，并将工件装入所述装盘工位处的料盘内；

料盘下料机，用于将料盘从所述装盘工位转运至所述下料工位处；以及

下料输送机，用于输送所述下料工位处的料盘。

在其中一个实施例中，还包括料盘输送机和料盘上料机，所述转运工位还包括位于所述装盘工位上游的料盘工位，所述料盘输送机用于将料盘输送至所述料盘工位处，所述料盘上料机用于将所述料盘工位处的料盘转运至所述装盘工位处。

在其中一个实施例中，所述料盘上料机包括用于输送料盘的料盘输送带、料盘机械手和推盘机构，所述料盘机械手用于将料盘从所述料盘工位取料至所述料盘输送带上，所述推盘机构用于将料盘从所述料盘输送带推动至所述装盘工位上，并与所述料盘输送带连接。

在其中一个实施例中，所述料盘输送带上设有限位架，所述限位架用于限定所述料盘在第一直线方向上的位置，且所述第一直线方向与所述料盘输送带的输送方向垂直。

在其中一个实施例中，所述下料工位包括出料工位和不良工位，所述下料输送机包括出料输送机和不良输送机，所述料盘下料机将料盘分拣至所述出料工位或所述不良工位处，所述出料输送机用于输送所述出料工位处的料盘，所述不良输送机用于输送所述不良工位处的料盘。

在其中一个实施例中，所述料盘下料机包括移动机构和分拣机械手，所述移动机构用于移动所述装盘工位处的料盘，所述分拣机械手用于抓取所述移动机构上的料盘，并将料盘分拣至所述出料工位或所述不良工位处。

在其中一个实施例中，所述分拣机械手包括移动模组、旋转模组和夹持模组，所述夹持模组用于夹持或松开料盘，并与所述旋转模组连接，所述旋转模组用于旋转所述夹持模组及料盘，并与所述移动模组连接，所述移动模组用于移动所述旋转模组。

在其中一个实施例中，所述工件装盘机包括机械手机构和驱动机构，所述机械手机构用于抓取或松开工件，并与所述驱动机构连接，所述驱动机构用于移动所述机械手机构及工件。

一种生产装置，包括：上述的转运装置和检测装置，所述检测装置设于所述转运装置上游，所述检测装置用于检测工件的质量。

一种转运方法，包括以下步骤：

工件输送机将工件转移至上料工位处；

工件装盘机将工件转移至装盘工位处，并装入料盘内；

料盘下料机将料盘转移至下料工位处。

采用本发明实施例，具有如下有益效果：

采用了上述转运装置之后，工件输送机将工件输送至上料工位处，工件装盘机将工件从上料工位处取料，并将工件装入装盘工位处的料盘内，料盘下料机将料盘从装盘工位转运至下料工位处，下料输送机输送下料工位处的料盘，实现工件的自动化上料、装盘及输送至一下工序，提高了工件在装盘及输送工序中的效率。因此，工件为电芯时，可以大大提高电芯在装盘及输送工序中的效率，并且省去人工装盘及搬运，降低了生产成本。

将上述转运装置应用到生产装置中，可提升工件在中转工序中的效率，进而提升生产装置的整体效率。因此，当该生产装置为锂电池的生产线，工件为电芯，则可极大的提升电芯的中转效率，进而提升锂电池的生产效率。

采用了上述转运方法之后，工件输送机将工件转移至上料工位处，工件装盘机将工件转移至装盘工位处，并装入料盘内，料盘下料机将料盘转移至下料工位处，完成电芯自动化的上料、装盘及输送至一下工序，提高了电芯在装盘及输送工序的效率，进而提升了锂电池的生产效率，并且省去人工装盘及搬运，降低了生产成本。

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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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。

其中：

图1为一实施方式中转运装置的示意图。

图2为图1所示转运装置中一种视角的内部结构图。

图3为图1所示转运装置中另一种视角的内部结构图。

图4为图1所示转运装置中工件装盘机的示意图。

图5为图1所示转运装置中移动机构的示意图。

图6为图1所示转运装置中分拣机械手的示意图。

图7为图1所示转运装置中料盘机械手的示意图。

图8为图1所示转运装置中移动机构、料盘输送带及推盘机构示意图。

图9为图8所示移动机构、料盘输送带及推盘机构的料盘分离示意图。

图10为一实施方式中转运方法流程图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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。

如图1至图3所示，一实施方式的转运装置主要用于工件的中转装盘及输送，其包括：转运工位、工件输送机100、工件装盘机300、料盘下料机400和下料输送机500，转运工位包括依照转运工序依次设置的上料工位、装盘工位和下料工位；工件输送机100用于将工件10输送至上料工位处；工件装盘机300用于将工件10从上料工位处取料，并将工件10装入装盘工位处的料盘20内；料盘下料机400用于将料盘20从装盘工位转运至下料工位处；下料输送机500用于输送下料工位处的料盘20至下一工序，实现工件的自动化上料、装盘及输送至一下工序，提高了工件在装盘及输送工序中的效率。因此，工件为电芯时，可以大大提高电芯在装盘及输送工序中的效率，并且省去人工装盘及搬运，降低了生产成本。优选的，电芯为方形锂电池电芯。当然，在其他实施方式中，电芯可以为电池或其他工件。

在本实施方式中，转运装置还包括机架700，工件输送机100、工件装盘机300、料盘下料机400和下料输送机500安装于机架700上，以实现各功能部件的安装，机架700放置于水平工作面上。

在本实施方式中，转运装置还包括料盘输送机600和料盘上料机200，转运工位还包括位于装盘工位上游的料盘工位，料盘输送机600用于将料盘20输送至料盘工位处，并与机架700连接，料盘上料机200用于将料盘工位处的料盘20转运至装盘工位处，并与机架700连接，实现料盘20的持续自动化来料，并将料盘20自动化移动至料盘工位处，以供下一步转运工序进行。优选的，料盘输送机600为输送带。当然，在其他实施方式中，料盘输送机600还可以是其他结构，例如，输送滚轮组，其目的是为了实现将料盘20上料至料盘工位。

请一并结合图7和图8，料盘上料机200包括用于输送料盘20的料盘输送带210、料盘机械手220和推盘机构230，料盘机械手220用于将料盘20从料盘工位抓取至料盘输送带210上，并与机架700连接，推盘机构230用于将料盘20从料盘输送带210推动至装盘工位上，并与料盘输送带210连接，以实现料盘20的移动输送，将料盘20从料盘工位移动至装盘工位。当然，在其他实施方式中，料盘上料机200还可以为为其他组件，例如，多自由度机械手，以将料盘20抓取至指定位置。

优选的，料盘机械手220包括第三移动模组221、第四移动模组222、转动模组223和吸盘模组224，吸盘模组224用于吸取或松开料盘20，并与转动模组223连接，转动模组223用于驱动吸盘模组224及料盘20水平转动，并与第四移动模组222连接，第四移动模组222用于驱动转动模组223升降，并与第三移动模组221连接，第三移动模组221用于驱动第四移动模组222水平移动，并固定于机架700上，实现料盘机械手220的工件抓取及移动。

在本实施方式中，料盘输送带210上设有限位架211，限位架211用于限定料盘20在第一直线方向上的位置，且第一直线方向与料盘输送带210的输送方向垂直，限位架211形成具有喇叭口的渐缩结构，料盘20在料盘输送带210的输送过程会限位至指定位置，能自动调整料盘20放置不正的情况，以配合下一步推盘机构230的推盘工序进行，可以将料盘20直接推送至装盘工位处。当然，在其他实施方式中，限位架211也可以替换成其他机构，例如，限位辊组件，以将料盘20限位至指定位置，以配合推盘机构230。

优选的，推盘机构230上设有传感器，传感器用于检测料盘20的位置，以判定推盘工作。

在本实施方式中，下料工位包括出料工位和不良工位，料盘下料机400将料盘20分拣至出料工位或不良工位处，将具有不良工件10的料盘20分拣至不良工位，将具有质量合格工件10的料盘20分拣至出料工位。

在本实施方式中，下料输送机500包括出料输送机510和不良输送机520，出料输送机510用于输送出料工位处的料盘20，不良输送机520用于输送不良工位处的料盘20，分别实现良品的料盘20和不良的料盘输送。

在本实施方式中，料盘下料机400包括移动机构410和分拣机械手420，移动机构410用于移动装盘工位处的料盘20，将料盘20移动至利于分拣机械手420抓取的位置，并配合其他结构组件的装配，形成较为紧凑的转运装置一体机。分拣机械手420用于抓取移动机构410上的料盘20，并将料盘20分拣至出料工位或不良工位处，实现良品工件10和不良工件10的分拣。

请一并结合图6，分拣机械手420包括移动模组421、旋转模组422和夹持模组423，夹持模组423用于夹持或松开料盘20，并与旋转模组422连接，旋转模组422用于旋转夹持模组423及料盘20，并与移动模组421连接，移动模组421用于移动旋转模组422，采用旋转模组422实现料盘20的水平转动，将料盘20及工件10旋转至满足一下步工序的角度，以配合下一步工序的进行。优选的，移动模组421包括用于驱动料盘20水平移动的横向模组4211和驱动料盘20竖直移动的竖向模组4212，实现料盘20的水平和竖直移动，夹持模组423为卡盘夹爪，用于夹持料盘20，料盘20在旋转模组422的驱动下，需要旋转90度。当然，在其他实施方式中，移动模组421还可以为其他组成，其目的为实现料盘20的移动，料盘20在旋转模组422的驱动下，还可以旋转180度或其他角度。

请一并结合图5和图9，移动机构410包括用于承载料盘20的托盘411和用于驱动托盘411升降的升降模组412，实现料盘20的升降移动，升降模组412设于机架700上。优选的，托盘411上开设有卡槽4111，料盘20包括上端用于容纳工件10的定位槽21和下端的定位部22，卡槽4111的内壁与定位部22定位配合，实现料盘在托盘411上的稳定固定，以满足工件10向料盘20内的安装，以及料盘20的升降移动。

请一并结合图4，工件装盘机300包括机械手机构310和驱动机构320，机械手机构310用于抓取或松开工件10，并与驱动机构320连接，驱动机构320用于移动机械手机构310及工件10，采用工件装盘机300实现工件10向料盘20内的装盘工作。优选的，驱动机构320包括第一移动模组321和第二移动模组322，第二移动模组322用于驱动机械手机构310上下升降，并与第一移动模组321连接，第一移动模组321用于驱动第二移动模组322水平移动，并与机架700连接，机械手机构310包括用于夹持工件10的夹持组件311和用于驱动夹持组件311工作的动力组件312，优选的，夹持组件311为夹爪机构，可以调节夹持尺寸，以适应不同尺寸的工件。当然，在其他实施方式中，工件装盘机300还可以是其他结构，其目的是实现工件10向料盘20内的装盘工作。

在本实施方式中，工件输送机100、料盘上料机200和料盘输送机600依次设置于机架700的下层，且装盘工位位于工件输送机100和料盘上料机200之间，上料工位位于工件输送机100的末端，工件装盘机300设于上料工位和装盘工位之间，实现工件从上料工位向装盘工位的转运，以及将工件10装盘至料盘20内，移动机构410在机架700上竖直设置，且托盘411被升降模组412驱动至下端位置，即为装盘工位，托盘411被升降模组412驱动至上端位置，设定为第一工位，以形成料盘20的向上输送，利于后续分拣机械手420的安装，分拣机械手420设于机架700上层，分拣机械手420将料盘20从第一工位抓取，分拣至出料输送机510和不良输送机520上，且出料输送机510和不良输送机520位于分拣机械手420的下方，上下层的功能部件设置关系，以形成紧凑的一体转运装置，转运效率高，节省空间占用。

优选的，出料输送机510和料盘上料机200上下设置，形成双层输送带结构，实现料盒20的循环输送，利于功能部件的排布，以节约装置空间。

在本实施方式中，料盘输送带210上限位架211的形状及尺寸和托盘411上卡槽4111的形状及尺寸可以进行调节，以配合不同形状及尺寸的工件10及料盘20，以实现不同种类及型号工件10及料盘20的转运工作，是一种自动过渡的转运设备。

在本实施方式中，机架700外设有用于防护的护罩，仅留供工件输送机100、下料输送机500和料盘输送机600的输送端口，保真内部机构的防尘，确保其安全运行。

一种生产装置，包括：上述的转运装置和检测装置，检测装置设于转运装置上游，检测装置用于检测工件的质量，当工件10为电芯，以对电芯进行检测，若检测到电芯短路，则输出该工件10的不良信号，即为不良品工件，并在后续转运工序采用分拣机械手420将装有该不良品工件的料盘20分拣至不良输送机520输出，最终回收。

如图10所示，一种转运方法，包括以下步骤：

S110、工件输送机100将工件10转移至上料工位处，实现自动化上料工序。

S120、工件装盘机300将工件转移至装盘工位处，并装入料盘20内，实现自动化装盘。

S130、料盘下料机400将料盘20转移至下料工位处，实现自动化下料。

采用本发明转运方法，在转运电芯时，采用全自动化装盘及输送，工作效率高，并且结构简单，能完全适应不同型号的产品，只需根据不同型号的产品更换与之配套的料盒20即可。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种转运装置，其特征在于，包括：

转运工位，包括依照转运工序依次设置的上料工位、装盘工位和下料工位；

工件输送机，用于将工件输送至所述上料工位处；

工件装盘机，用于将工件从所述上料工位处取料，并将工件装入所述装盘工位处的料盘内；

料盘下料机，用于将料盘从所述装盘工位转运至所述下料工位处；以及

下料输送机，用于输送所述下料工位处的料盘。

2.根据权利要求1所述的转运装置，其特征在于，还包括料盘输送机和料盘上料机，所述转运工位还包括位于所述装盘工位上游的料盘工位，所述料盘输送机用于将料盘输送至所述料盘工位处，所述料盘上料机用于将所述料盘工位处的料盘转运至所述装盘工位处。

3.根据权利要求2所述的转运装置，其特征在于，所述料盘上料机包括用于输送料盘的料盘输送带、料盘机械手和推盘机构，所述料盘机械手用于将料盘从所述料盘工位取料至所述料盘输送带上，所述推盘机构用于将料盘从所述料盘输送带推动至所述装盘工位上，并与所述料盘输送带连接。

4.根据权利要求3所述的转运装置，其特征在于，所述料盘输送带上设有限位架，所述限位架用于限定料盘在第一直线方向上的位置，且所述第一直线方向与所述料盘输送带的输送方向垂直。

5.根据权利要求1所述的转运装置，其特征在于，所述下料工位包括出料工位和不良工位，所述下料输送机包括出料输送机和不良输送机，所述料盘下料机将料盘分拣至所述出料工位或所述不良工位处，所述出料输送机用于输送所述出料工位处的料盘，所述不良输送机用于输送所述不良工位处的料盘。

6.根据权利要求5所述的转运装置，其特征在于，所述料盘下料机包括移动机构和分拣机械手，所述移动机构用于移动所述装盘工位处的料盘，所述分拣机械手用于抓取所述移动机构上的料盘，并将料盘分拣至所述出料工位或所述不良工位处。

7.根据权利要求6所述的转运装置，其特征在于，所述分拣机械手包括移动模组、旋转模组和夹持模组，所述夹持模组用于夹持或松开料盘，并与所述旋转模组连接，所述旋转模组用于旋转所述夹持模组及料盘，并与所述移动模组连接，所述移动模组用于移动所述旋转模组。

8.根据权利要求1所述的转运装置，其特征在于，所述工件装盘机包括机械手机构和驱动机构，所述机械手机构用于抓取或松开工件，并与所述驱动机构连接，所述驱动机构用于移动所述机械手机构及工件。

9.一种生产装置，其特征在于，包括：权利要求1至8任意一项权利要求所述的转运装置和检测装置，所述检测装置设于所述转运装置上游，所述检测装置用于检测工件的质量。

10.一种转运方法，其特征在于，包括以下步骤：

工件输送机将工件转移至上料工位处；

工件装盘机将工件转移至装盘工位处，并装入料盘内；

料盘下料机将料盘转移至下料工位处。

Images