CN114130692B - 一种上料治具 - Google Patents

Abstract

本发明属于电池外观检测技术领域，公开了一种上料治具。该上料治具包括上料支架、第一上料治具以及第二上料治具。其中，上料支架具有上料位和第一检测位，第一上料治具和第二上料治具均设置于上料支架上，且能够在上料位和第一检测位之间相互切换，以使检测装置在检测位于第一检测位的第一上料治具或第二上料治具上的待检工件的同时，位于上一工序的待检工件能够被搬运至位于上料位的第一上料治具或第二上料治具上。该上料治具能够实现检测和上料同时进行，使工作效率提高。

Description

一种上料治具

技术领域

本发明涉及电池外观检测技术领域，尤其涉及一种上料治具。

背景技术

在电池的自动化生产过程中，不可避免会有部分电池的外观出现各种瑕疵，比如划伤、皱痕等。瑕疵不仅影响电池的外观，而且电池在使用过程中也会存在安全隐患。因此，电池的外观检测至关重要。

针对以上问题，有人提出一种电池外观检测设备，包括第一检测区、第二检测区、第一检测区和第二检测区之间的中转台、第一机械手以及第二机械手，第一机械手将电池搬运至第一检测区，第一检测区检测电池的上表面和第一侧面后，由第一机械手搬运至中转台，再由第二机械手将中转台上的电池搬运至第二检测区，第二检测区检测电池的下表面和第二侧面后，由第二机械手将电池移出。在此过程中，第一机械手只能在将第一检测区的电池搬运至中转台后，第一机械手才能返回再将上一工序的电池搬运至第一检测区，工作效率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种上料治具，通过第一上料治具和第二上料治具位置的切换，能够实现同时检测和上料，提高工作效率。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种上料治具，包括：

上料支架，具有上料位和第一检测位；

第一上料治具；设置于所述上料支架上，所述第一上料治具能够在所述上料位和所述第一检测位之间切换，且所述第一上料治具能够固定待检工件；

第二上料治具，设置于所述上料支架上，所述第二上料治具能够在所述上料位和所述第一检测位之间切换，且所述第二上料治具能够固定所述待检工件。

作为优选，所述第一上料治具包括第一驱动组件以及第一上料承载机构，所述第一驱动组件设置于所述上料支架上，所述第一上料承载机构设置于所述第一驱动组件的输出端，且所述第一上料承载机构与所述上料支架滑动连接。

作为优选，所述第一上料治具还包括滑动件，所述第一上料承载机构通过所述滑动件与所述上料支架连接。

作为优选，所述滑动件包括相互滑动连接的导轨和滑块，所述导轨固定设置于所述上料支架上，所述滑块固定设置于所述第一上料承载机构上。

作为优选，所述第一上料承载机构包括上料承载支架以及多个固定旋转组件，所述上料承载支架滑动设置于所述上料支架上，多个所述固定旋转组件间隔设置于所述上料承载支架上，且多个所述固定旋转组件用于固定所述待检工件，并能够将其旋转设定角度。

作为优选，所述固定旋转组件包括驱动件、吸杆以及第一吸盘，所述驱动件固定设置于所述上料承载支架上，所述吸杆设置于所述驱动件上，所述第一吸盘与所述吸杆固定连接，所述第一吸盘能够固定所述待检工件。

作为优选，所述第一吸盘设置有两个。

作为优选，所述驱动件为DD马达。

作为优选，所述第二上料治具包括第二驱动组件、第三驱动组件以及第二上料承载机构，所述第二上料承载机构与所述上料支架滑动连接，所述第二驱动组件设置于所述上料支架上，所述第三驱动组件设置于所述第二驱动组件的输出端，所述第二上料承载机构设置于所述第三驱动组件的输出端。

作为优选，所述第二驱动组件以及所述第三驱动组件均为电动滑台。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种上料治具，通过第一上料治具和第二上料治具在上料位和第一检测位之间能够相互切换，以使检测装置在检测位于第一检测位的第一上料治具或第二上料治具上的待检工件的同时，位于上一工序的待检工件能够被搬运至位于上料位的第一上料治具或第二上料治具上。该上料治具能够实现检测和上料同时进行，使工作效率提高。

附图说明

图1是本发明实施例所述的外观缺陷检测设备的整体结构示意图；

图2是本发明实施例所述的外观缺陷检测设备的上料治具的结构示意图；

图3是本发明实施例中图2中的A的结构放大图；

图4是本发明实施例所述的外观缺陷检测设备的下料治具的结构示意图；

图5是本发明实施例所述的外观缺陷检测设备的同步搬运机构的结构示意图；

图6是本发明实施例所述的外观缺陷检测设备的滑移组件的结构示意图；

图7是本发明实施例图6中B的结构放大图。

图中：

1-底架；

2-上料治具；21-第一上料治具；211-第一驱动组件；212-第一上料承载机构；2121-上料承载支架；2122-固定旋转组件；2122a-驱动件；2122b-吸杆；2122c-第一吸盘；22-第二上料治具；221-第二驱动组件；222-第三驱动组件；223-第二上料承载机构；23-上料支架；

3-下料治具；31-第一下料治具；311-第四驱动组件；312-第一下料承载机构；3121-下料承载支架；3122-固定组件；32-第二下料治具；321-第五驱动组件；322-第六驱动组件；323-第二下料承载机构；33-下料支架；

4-检测装置；41-第一组检测装置；42-第二组检测装置；43-第三组检测装置；

5-同步搬运机构；51-第一滑移执行组件；52-滑移组件；521-滑移板；522-第二滑移执行组件；523-吸料组件；5231-固定连接件；5232-真空吸料模组；5232a-固定板；5232b-缓冲件；5232c-安装座；5232d-第二吸盘；

6-第一机械手；

7-第二机械手；

8-进料输送机构；

9-出料输送机构。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的零部件或具有相同或类似功能的零部件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，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或两个元件的相互作用关系。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。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

在电池的自动化生产过程中，不可避免会有部分电池的外观出现各种瑕疵，比如划伤、皱痕等。瑕疵不仅影响电池的外观，而且电池在使用过程中也会存在安全隐患。因此，电池的外观检测至关重要。

如图1-图4所示，本发明实施例提供了一种外观缺陷检测设备，用于检测电池的外观缺陷。该外观缺陷检测设备包括底架1、上料治具2、下料治具3、检测装置4以及同步搬运机构5。其中，上料治具2设置于底架1上，其具有上料位和第一检测位。上料治具2包括第一上料治具21和第二上料治具22，第一上料治具21和第二上料治具22均能够固定电池。当第一上料治具21位于上料位时，则第二上料治具22位于第一检测位，当第一上料治具21和第二上料治具22的位置切换后，则第一上料治具21能够移动至第一检测位，第二上料治具22能够移动至上料位。下料治具3设置于底架1上，其具有第二检测位和下料位。下料治具3包括第一下料治具31和第二下料治具32，第一下料治具31和第二下料治具32均能够固定电池。当第一下料治具31位于第二检测位时，第二下料治具32位于下料位，当第一下料治具31和第二下料治具32位置切换后，第一下料治具31能够移动至下料位，第二下料治具32能够移动至第二检测位。继续参照图1，检测装置4包括第一组检测装置41、第二组检测装置42以及第三组检测装置43，第一组检测装置41位于上料治具2处，能够检测位于第一检测位的电池的侧面；第二组检测装置42位于上料治具2和下料治具3之间，能够检测同步搬运机构5将电池从第一检测位搬运至第二检测位时，第二组检测装置42能够检测位于同步搬运机构5上的电池的底面；第三组检测装置43位于同步搬运机构5上，能够检测位于第二检测位处的电池的顶面。该三组检测装置4能够满足对电池整个外观的检测。在本实施例中，检测装置4为相机。继续参照图1，该外观缺陷检测设备还包括第一机械手6以及第二机械手7，第一机械手6能够将上一工序的电池搬运至上料治具2上，第二机械手7能够将位于下料治具3上的电池移出。

该外观缺陷检测设备在第一上料治具21的电池被检测装置4检测的同时，第一机械手6能够将上一工序的电池搬运至第二上料治具22，检测装置4对第一上料治具21上的电池检测完成后，同步搬运机构5将第一上料治具21上的待检工件搬运至第一下料治具31之后，满料的第二上料治具22与空料第一上料治具21位置切换，同时检测装置4对第一下料治具31上的电池进行检测，第二机械手7则将位于第二下料治具32上的电池移出，有效减少了等待电池上料的时间以及电池移出的时间，有效提高了工作的效率。

具体地，继续参照图1，该外观缺陷检测设备还包括进料输送机构8，进料输送机构8固定设置于底架1上，用于输送电池，第一机械手6能够将位于进料输送机构8上的电池搬运至上料治具2上，该进料输送机构8能够与前一工序连接，以承接并输送电池，以保证连续进行生产。

具体地，该外观缺陷检测设备还包括两个出料输送机构9，两个出料输送机构9均固定设置于底架1上，一个出料输送机构9用于承接并输送外观合格的电池，另一个出料输送机构9用于承接并输送外观不合格的电池，第二机械手7能够将位于下料治具3上的电池根据其外观检测的结果，将电池分别搬运至两个出料输送机构9上，使检测合格的电池和不合格的电池分流。

具体地，继续参照图2，上料治具2还包括上料支架23，上料支架23固定设置于底架1上，第一上料治具21沿水平方向滑动设置于上料支架23上，第二上料治具22设置于上料支架23上，且第二上料治具22沿水平方向和竖直方向均能够滑动。当第一上料治具21和第二上料治具22的位置需要切换时，第二上料治具22首先沿竖直方向向下移动，然后沿水平方向朝向第一上料治具21移动，而第一上料治具21则沿水平方向朝向第二上料治具22移动，最后第二上料治具22沿竖直方向向上移动，以实现第一上料治具21和第二上料治具22的位置的切换。

更为具体地，第一上料治具21包括第一驱动组件211以及第一上料承载机构212，第一上料承载机构212与上料支架23滑动连接，第一上料承载机构212用于承接并固定电池；第一驱动组件211设置于上料支架23上，第一上料承载机构212设置于第一驱动组件211的输出端，第一驱动组件211能够驱动第一上料承载机构212在上料支架23上沿水平方向滑动，该结构简单，稳定可靠。在本实施例中，第一驱动组件211为电动滑台。

进一步地，为了使第一上料承载机构212在上料支架23上滑动更加顺畅，第一上料治具21还包括滑动件，第一上料承载机构212通过滑动件与上料支架23滑动连接。更进一步地，滑动件为导轨和滑块，滑块滑动设置于导轨上，导轨固定设置于上料支架23上，滑块固定设置于第一上料承载机构212上，使第一上料承载机构212与上料支架23滑动更加顺畅，且导轨滑块结构为标准化的零件，采购方便，成本较低。

更为具体地，继续参照图2，第一上料承载机构212包括上料承载支架2121以及多个固定旋转组件2122，上料承载支架2121滑动设置于上料支架23上，多个固定旋转组件2122间隔设置于上料承载支架2121上，且多个固定旋转组件2122用于固定电池，并能够将其旋转设定角度。该结构能够将电池旋转设定角度，以使电池的每个侧面均能够正对第一组检测装置41，以使第一组检测装置41对电池的多个侧面进行检测。

更为具体地，继续参照图3，固定旋转组件2122包括驱动件2122a、吸杆2122b以及第一吸盘2122c，驱动件2122a固定设置于上料承载支架2121上，吸杆2122b设置于驱动件2122a上，第一吸盘2122c与吸杆2122b固定连接，第一吸盘2122c能够将电池固定，驱动件2122a能够使吸杆2122b转动，以实现电池的转动。可以理解的是，吸杆2122b上背离第一吸盘2122c的一端连接有真空发生装置，使得第一吸盘2122c能够产生吸力以将电池固定。在本实施例中，驱动件2122a为DD马达。

进一步地，为了使固定旋转组件2122固定电池更加稳定，第一吸盘2122c设置有两个，两个第一吸盘2122c同时与吸杆2122b气动连接，使两个第一吸盘2122c能够同时吸住电池，以增大接触面积，使电池更加稳定。

具体地，继续参照图2，第二上料治具22包括第二驱动组件221、第三驱动组件222以及第二上料承载机构223，第二上料承载机构223与上料支架23滑动连接，第二驱动组件221设置于上料支架23上，第三驱动组件222设置于第二驱动组件221的输出端，第二驱动组件221能够驱动第三驱动组件222沿水平方向移动；第二上料承载机构223设置于第三驱动组件222的输出端，第三驱动组件222驱动第二上料承载机构223沿竖直方向移动。该结构使第二上料承载机构223能够沿水平方向和竖直方向均能移动。进一步地，第二上料治具22通过滑动件与上料支架23连接，使第二上料治具22滑动更加顺畅。滑动件的结构这里不再赘述。

在本实施例中，第二驱动组件221和第三驱动组件222均为电动滑台。第二上料承载机构223与第一上料承载机构212结构相同，这里不再赘述。

具体地，继续参照图4，下料治具3还包括下料支架33，下料支架33固定设置于底架1上，第一下料治具31沿水平方向滑动设置于下料支架33上，第二下料治具32设置于下料支架33上，且沿水平方向和竖直方向均能滑动，以实现第一下料治具31和第二下料治具32的位置能够相互切换。

更为具体地，第一下料治具31包括第四驱动组件311和第一下料承载机构312，第四驱动组件311设置于下料支架33上，第四驱动组件311设置于下料支架33上，第一下料承载机构312滑动设置于下料支架33上，第四驱动组件311能够驱动第一下料承载机构312在下料支架33上沿水平方向移动。

进一步地，第一下料承载机构312包括下料承载支架3121和多个固定组件3122，下料承载支架3121滑动设置于下料支架33上，多个固定组件3122间隔设置于下料承载支架3121上，且能够将电池固定。更进一步地，固定组件3122包括两个第一吸盘2122c，两个第一吸盘2122c能将电池吸取并固定。

更为具体地，第二下料治具32包括第五驱动组件321、第六驱动组件322以及第二下料承载机构323，第五驱动组件321固定设置于下料支架33上，第六驱动组件322设置于第五驱动组件321的输出端，第二下料承载机构323设置于第六驱动组件322的输出端，第六驱动组件322能够驱动第二下料承载机构323沿竖直方向移动，第五驱动组件321能够驱动第六驱动组件322沿水平方向移动，进而带动第二下料承载机构323沿水平方向移动。可以理解的是，第二下料承载机构323的结构与第一下料承载机构312的结构相同，这里不再赘述。

在本实施例中，第五驱动组件321为电动滑台。第六驱动组件322为气缸。

如图5-图6所示，具体地，同步搬运机构5包括第一滑移执行组件51以及滑移组件52，第一滑移执行组件51固定设置于底架1上，滑移组件52滑动设置于第一滑移执行组件51的输出端，滑移组件52能够抓取电池，第一滑移执行组件51能够驱动滑移组件52在上料治具和下料治具之间移动，以搬运电池。在本实施例中，第一滑移执行组件51为直线式电动执行器。

更为具体地，继续参照图6，滑移组件52包括滑移板521、第二滑移执行组件522以及吸料组件523，滑移板521滑动连接于第一滑移执行组件51的输出端，第二滑移执行组件522设置于滑移板521上，吸料组件523设置于第二滑移执行组件522的输出端，第二滑移执行组件522能够驱动吸料组件523朝向电池方向移动，以使吸料组件523抓取电池，再由第一滑移执行组件51驱动滑移板521移动进而带动吸料组件523移动。在本实施例中，第二滑移执行组件522为电动滑台。

更为具体地，吸料组件523包括固定连接件5231以及多个真空吸料模组5232，固定连接件5231一端固定设置于第二滑移执行组件522的输出端，多个真空吸料模组5232间隔设置于固定连接件5231的背离第二滑移执行组件522的另一端，多个真空吸料模组5232能够同时抓取位于固定旋转组件2122上的电池。

进一步地，如图7所示，真空吸料模组5232包括固定板5232a、缓冲件5232b、安装座5232c以及第二吸盘5232d，固定板5232a固定设置于固定连接件5231上，缓冲件5232b设置于安装座5232c与固定板5232a之间，第二吸盘5232d安装于安装座5232c上，当第二吸盘5232d抓取电池时，缓冲件5232b能够使安装座5232c与固定板5232a之间发生相对位移，以起到缓冲的作用，且能够保证第二吸盘5232d与电池充分接触。

更进一步地，缓冲件5232b包括滑动件、滑动块、滑动轴以及弹簧(未图示)，滑动块通过滑动件与固定板5232a连接，滑动轴固定安装于固定板5232a上，弹簧套设于滑动轴上，一端抵接固定板5232a，滑动块穿设于滑动轴中，且抵接弹簧的另一端，安装座5232c固定设置于滑动块背离弹簧的一端，该缓冲件5232b结构简单，使用方便。

在本实施例中，第一组检测装置41设置有六个相机，六个相机与六个固定旋转组件2122一一对应设置；第二组检测装置42设置有两个相机；第三组检测装置43设置有两个相机。

为方便描述该外观缺陷检测设备的工作过程，我们认定开机之前，第一上料治具21位于上料位，第二上料治具22位于第一检测位，第一下料治具31位于第二检测位，第二下料治具32位于下料位。

工作过程为：首先，第一机械手6将位于进料输送机构8上的电池搬运至位于上料位的第一上料治具21上，满料后，第一上料治具21和第二上料治具22位置切换，第一机械手6继续搬运电池至第二上料治具22上，与此同时，第一组检测装置41对第一上料治具21上的电池的多个侧面进行检测。

在电池的侧面检测完成后，由同步搬运机构5将电池搬运至位于第二检测位的第一下料治具31上，该搬运过程为同步搬运机构5将多个电池同时抓起，每次移动两个工位，第二组检测装置42中的两个相机同时对两个电池的底面进行拍照，移动三次后，将六个电池放置于第一下料治具31上。可以理解的是，当同步搬运机构5在搬运位于第二上料治具22的电池移动到下料治具3上时，第二组检测装置42检测电池的底面，而第三组检测装置43则同时检测位于第一下料治具31上的电池的顶面，以实现电池的底面和顶面同时检测。

电池的整体外观检测完成后，第一下料治具31和第二下料治具32位置切换，位于第二检测位的第二下料治具32继续承接由同步搬运机构5搬运的电池，第二机械手7将位于第一下料治具31上检测后的电池移出。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种上料治具，其特征在于，包括：

上料支架（23），具有上料位和第一检测位；

第一上料治具（21）；设置于所述上料支架（23）上，所述第一上料治具（21）能够在所述上料位和所述第一检测位之间切换，且所述第一上料治具（21）能够固定待检工件；

第二上料治具（22），设置于所述上料支架（23）上，所述第二上料治具（22）能够在所述上料位和所述第一检测位之间切换，且所述第二上料治具（22）能够固定所述待检工件；

当所述第一上料治具（21）位于所述上料位时，则所述第二上料治具（22）位于所述第一检测位，当所述第一上料治具（21）和所述第二上料治具（22）的位置切换后，则所述第一上料治具（21）能够移动至所述第一检测位，所述第二上料治具（22）能够移动至所述上料位；

所述第一上料治具（21）包括第一驱动组件（211）以及第一上料承载机构（212），所述第一驱动组件（211）设置于所述上料支架（23）上，所述第一上料承载机构（212）设置于所述第一驱动组件（211）的输出端，且所述第一上料承载机构（212）与所述上料支架（23）滑动连接；

所述第一上料承载机构（212）包括上料承载支架（2121）以及多个固定旋转组件（2122），所述上料承载支架（2121）滑动设置于所述上料支架（23）上，多个所述固定旋转组件（2122）间隔设置于所述上料承载支架（2121）上，且多个所述固定旋转组件（2122）用于固定所述待检工件，并能够将其旋转设定角度；

所述固定旋转组件（2122）包括驱动件（2122a）、吸杆（2122b）以及第一吸盘（2122c），所述驱动件（2122a）固定设置于所述上料承载支架（2121）上，所述吸杆（2122b）设置于所述驱动件（2122a）上，所述第一吸盘（2122c）与所述吸杆（2122b）固定连接，所述第一吸盘（2122c）能够固定所述待检工件；

所述第二上料治具（22）包括第二驱动组件（221）、第三驱动组件（222）以及第二上料承载机构（223），所述第二上料承载机构（223）与所述上料支架（23）滑动连接，所述第二驱动组件（221）设置于所述上料支架（23）上，所述第三驱动组件（222）设置于所述第二驱动组件（221）的输出端，所述第二上料承载机构（223）设置于所述第三驱动组件（222）的输出端；

所述第二驱动组件（221）能够驱动所述第三驱动组件（222）沿水平方向移动；

所述第三驱动组件（222）驱动所述第二上料承载机构（223）沿竖直方向移动；

所述第二上料承载机构（223）与所述第一上料承载机构（212）结构相同。

2.根据权利要求1所述的上料治具，其特征在于，所述第一上料治具（21）还包括滑动件，所述第一上料承载机构（212）通过所述滑动件与所述上料支架（23）连接。

3.根据权利要求2所述的上料治具，其特征在于，所述滑动件包括相互滑动连接的导轨和滑块，所述导轨固定设置于所述上料支架（23）上，所述滑块固定设置于所述第一上料承载机构（212）上。

4.根据权利要求1所述的上料治具，其特征在于，所述第一吸盘（2122c）设置有两个。

5.根据权利要求1所述的上料治具，其特征在于，所述驱动件（2122a）为DD马达。

6.根据权利要求1所述的上料治具，其特征在于，所述第二驱动组件（221）以及所述第三驱动组件（222）均为电动滑台。