CN114701851A - 一种电芯自动上料系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电池生产技术领域，更具体地说，它涉及一种电芯自动上料系统，其包括搬运机构、夹具和规整机构；搬运机构用于与夹具连接，并带动夹具运动至上料工位、规整工位和下料工位；规整机构包括第一规整夹持件和第二规整夹持件，第一规整夹持件和第二规整夹持件两者可相对靠近或远离，以对电芯之间的距离进行调节；夹具包括可相对靠近或远离的第一夹持件和第二夹持件，夹具用于在上料工位时通过各夹持件夹取电芯，且在规整工位时将各电芯一一对应地放入各规整夹持件内进行间距调节、并在间距调节完成后再次夹取电芯，且在下料工位时松开电芯。根据本发明的方案，其可以使夹具在上料工位所夹取的电芯能够准确放入下料工位的托盘放置槽内。

Description

一种电芯自动上料系统

技术领域

本发明涉及电池生产技术领域，特别涉及一种电芯自动上料系统。

背景技术

在能源竞争日趋激烈的今天，电动化及电池产业发展态势较好。电芯是电池的重要组成单位，电池是由电芯先组装成模组，然后再由模组经过软包包装组成。

电池在组装过程中具有多个不同的环节，其中，在上料环节，相邻两电芯在栈板上的间距为56.52mm；而下料工位处产线托盘上相邻两电芯放置槽之间的间距为61mm。搬运机构每次可通过夹具夹取两个以上的电芯，搬运机构在将从上料工位所夹取的电芯输送至下料工位的产线托盘上时，由于栈板上电芯之间的间距与产线托盘上放置槽之间的间距不一致，如此会导致上料失败，故急需针对这种情况进行解决，以使夹具可以将从上料工位所夹取的电芯准确放入下料工位的托盘放置槽内。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种电芯自动上料系统，主要所要解决的技术问题是：如何使夹具在上料工位所夹取的电芯能够准确放入下料工位的托盘放置槽内。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

本发明的实施例提供一种电芯自动上料系统，包括搬运机构、夹具和规整机构；所述搬运机构用于与夹具连接，并带动夹具运动至上料工位、规整工位和下料工位；所述规整机构包括用于接收电芯的规整夹持件，所述规整夹持件包括第一规整夹持件和第二规整夹持件，所述第一规整夹持件和第二规整夹持件两者可相对靠近或远离，以对电芯之间的距离进行调节；所述夹具包括电芯夹持机构，所述电芯夹持机构包括用于夹取或松开电芯的夹持件，所述夹持件包括可相对靠近或远离的第一夹持件和第二夹持件，所述第一夹持件与第一规整夹持件对应，所述第二夹持件与第二规整夹持件对应；其中，所述夹具用于在上料工位时通过各夹持件夹取电芯，且在规整工位时将各电芯一一对应地放入各规整夹持件内进行间距调节、并在间距调节完成后再次夹取电芯，且在下料工位时松开电芯。

可选的，所述规整机构还包括第一规整驱动机构，所述第一规整驱动机构用于驱动第一规整夹持件和第二规整夹持件两者相对靠近或远离；

和/或，

所述电芯夹持机构还包括第一驱动机构，所述第一驱动机构用于驱动第一夹持件和第二夹持件相对靠近或远离。

可选的，所述规整夹持件还包括第三规整夹持件，所述第三规整夹持件位于第一规整夹持件和第二规整夹持件之间，第一规整夹持件和第二规整夹持件均可相对靠近或远离所述第三规整夹持件；所述夹持件包括第三夹持件，所述第三夹持件位于第一夹持件和第二夹持件之间，所述第三夹持件与第三规整夹持件相对应，第一夹持件和第二夹持件均可相对靠近或远离所述第三夹持件。

可选的，所述第三夹持件可拆卸。

可选的，所述的电芯自动上料系统还包括第二规整驱动机构和第二驱动机构，所述规整机构和电芯夹持机构的数量均为两个、且一一对应，所述第二规整驱动机构用于驱动两个所述规整机构相对靠近或远离，所述第二驱动机构用于驱动两个所述电芯夹持机构相对靠近或远离。

可选的，所述夹具还包括用于对栈板进行定位的定位机构。

可选的，所述定位机构包括第一定位机构、第二定位机构、第三定位机构和第四定位机构，所述第一定位机构用于对待夹取电芯第一侧的栈板进行定位，所述第二定位机构用于对待夹取电芯第二侧的栈板进行定位，所述第三定位机构用于对待夹取电芯第三侧的栈板进行定位，所述第四定位机构用于对待夹取电芯第四侧的栈板进行定位；其中，所述第一侧、第二侧、第三侧和第四侧沿待夹取电芯的四周依次排布，且第一侧与第三侧相对，所述第二侧与第四侧相对。

可选的，所述第一定位机构和第三定位机构均包括压块和压块驱动机构，所述压块驱动机构用于驱动压块抵压或松开栈板，以在抵压所述栈板时对其定位；

和/或，

所述第二定位机构和第四定位机构均包括压条、活动块、压条驱动机构和活动块驱动机构，所述压条驱动机构用于驱动所述压条抵压或松开栈板，以在抵压所述栈板时对其定位；所述压条和压条驱动机构均设置在活动块上，所述活动块驱动机构用于驱动活动块运动，以带动压条相对靠近或远离相应的夹持件。

可选的，所述夹具还包括栈板夹持机构，所述栈板夹持机构用于夹持栈板。

可选的，所述搬运机构还用于带动夹具运动至除尘工位；所述电芯自动上料系统还包括除尘机构，所述除尘机构用于在夹具运动至除尘工位时对各夹持件上的电芯除尘处理。

借由上述技术方案，本发明电芯自动上料系统至少具有以下有益效果：通过设置的规整机构，夹具可以将从上料工位所夹取的电芯送入规整机构，使规整机构对相邻两电芯之间的距离进行调节，以使相邻两电芯之间的距离与下料工位处产线托盘上放置槽之间的间距一致；电芯在规整机构内进行间距调节时，夹具上相邻两夹持件之间的距离也进行调节，使夹具上的夹持件能够夹取间距调节后的电芯，并将电芯送入下料工位处产线托盘的放置槽内。其中，通过上述的设置，使夹具在上料工位所夹取的电芯能够准确放入下料工位的托盘放置槽内。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本发明的一实施例提供的一种电芯自动上料系统的俯视图

图2是本发明的一实施例提供的一种规整机构安装在机台上的结构示意图；

图3是规整机构的部分结构示意图；

图4是规整机构的三个规整夹持件均夹持电芯时的结构示意图；

图5是规整夹持件的结构示意图；

图6是规整机构的部分分解示意图；

图7是图6中规整机构的组装图。

图8是本发明的一实施例提供的一种夹具的结构示意图；

图9是本发明的一实施例提供的一种电芯夹持机构的结构示意图；

图10是电芯夹持机构的另一视角的结构示意图；

图11是第二定位机构的结构示意图；

图12是夹持件的结构示意图；

图13是夹具的隐藏基座的背面结构示意图；

图14是栈板夹持机构的结构示意图；

图15是栈板夹持机构的两个夹臂相对打开时的部分结构示意图；

图16是栈板夹持机构的两个夹臂相对闭合时的部分结构示意图。

图17是发明的一实施例提供的一种除尘机构的结构示意图；

图18是本发明的一实施例提供的一种除尘机构的另一视角的结构示意图；

图19是除尘机构的部分分解示意图。

附图标记：1、搬运机构；2、夹具；3、规整机构；4、上料工位；5、规整工位；6、下料工位；21、第一规整夹持件；23、第二规整夹持件；22、第三规整夹持件；24、第一整形板；25、第二整形板；26、第一电缸；27、第二电缸；28、第一规整驱动机构；29、第一A限位结构；211、安装板；212、第一A连接板；213、第二A连接板；214、第二规整驱动机构；221、安装部；281、第一A驱动电机；282、第一A座体；283、第二A座体；291、第一A轨道；292、第一A滑块；231、规整夹持部；2311、规整夹臂；2141、第二A驱动电机；2142、第三A座体；2143、第四A座体；2151、第二A轨道；2152、第二A滑块；10、第一电芯；30、第二电芯；20、第三电芯；31、基座；32、电芯夹持机构；33、压块；34、压块驱动机构；35、第一B连接板；36、第二B连接板；37、压条；38、活动块；39、栈板夹持机构；311、相机；312、光源；313、压条驱动机构；314、活动块驱动机构；315、第二B驱动电机；316、第三B座体；317、第四B座体；318、第二B滑块；319、第二B轨道；321、第一夹持件；323、第二夹持件；322、第三夹持件；324、第一定位机构；325、第二定位机构；326、第三定位机构；327、第四定位机构；390、直线驱动机构；391、夹臂；392、活动座；393、栈板驱动机构；394、连接件；395、转轴；396、连接轴；397、限位槽；3241、第一B驱动电机；3242、第一B座体；3243、第二B座体；3201、夹持臂；41、机体；42、滚刷；43、滚刷电机；44、静电消除棒；45、第一支架；46、第二支架；47、第三支架；48、第四支架；411、吸尘斗；412、安装基板；413、壳筒；421、伸出侧；4101、吸尘槽；4102、吸尘口；4111、大口端；4112、小口端；4121、过孔。

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的一部分实施例，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。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

如图1所示，本发明的一个实施例提出的一种电芯自动上料系统，其包括搬运机构1、夹具2和规整机构3。搬运机构1用于与夹具2连接，并带动夹具2运动至上料工位4、规整工位5和下料工位6。其中，搬运机构1可以为多关节型机器人，比如可以为FANUC机器人等。夹具2可以通过基座31与机器人的输出部连接（如图8所示），以在机器人输出部的带动下运动。

如图2和图3所示，前述的规整机构3可以包括用于接收电芯的规整夹持件，规整夹持件包括第一规整夹持件21和第二规整夹持件23。第一规整夹持件21和第二规整夹持件23两者可相对靠近或远离，以对电芯之间的距离进行调节。其中，各规整夹持件均用于夹持单个电芯，为了方便描述，如图4所示，将第一规整夹持件21所夹持的电芯取为第一电芯10，将第二规整夹持件23所夹持的电芯取为第二电芯30。各电芯均竖直放置，且相互平行。为了节省人力，规整机构3还可以包括第一规整驱动机构28，第一规整驱动机构28用于驱动第一规整夹持件21和第二规整夹持件23两者相对靠近或远离。为了提高电芯间距的调整效率，优选的，第一规整驱动机构28用于驱动第一规整夹持件21和第二规整夹持件23同步运动。

如图8和图9所示，前述的夹具2包括电芯夹持机构32，电芯夹持机构32包括用于夹取或松开电芯的夹持件。夹持件包括可相对靠近或远离的第一夹持件321和第二夹持件323，第一夹持件321与第一规整夹持件21对应。第二夹持件323与第二规整夹持件23对应。其中，夹具2用于在上料工位4时通过各夹持件夹取电芯，且在规整工位5时将各电芯一一对应地放入各规整夹持件内进行间距调节、并在间距调节完成后再次夹取电芯，且在下料工位6时松开电芯。这里需要说明的是：在规整工位5时，第一夹持件321将从上料工位4所夹取的电芯放入第一规整夹持件21内，第二夹持件323将从上料工位4所夹取的电芯放入第二规整夹持件23内。待间距调节完成后，第一夹持件321从第一规整夹持件21内夹取电芯，第二夹持件323从第二规整夹持件23内夹取电芯。为了节省人力，前述的电芯夹持机构32还可以包括第一驱动机构，该第一驱动机构用于驱动第一夹持件321和第二夹持件323相对靠近或远离。为了提高夹持件之间间距的调整效率，优选的，第一驱动机构用于驱动第一夹持件321和第二夹持件323同步运动。

在上述示例中，通过设置的规整机构3，夹具2可以将从上料工位4所夹取的电芯送入规整机构3，使规整机构3对相邻两电芯之间的距离进行调节，以使相邻两电芯之间的距离与下料工位6处产线托盘上放置槽之间的间距一致；电芯在规整机构3内进行间距调节时，夹具2上相邻两夹持件之间的距离也进行调节，使夹具2上的夹持件能够夹取间距调节后的电芯，并将电芯送入下料工位6处产线托盘的放置槽内。其中，通过上述的设置，使夹具2在上料工位4所夹取的电芯能够准确放入下料工位6的托盘放置槽内。

如图3所示，前述的规整夹持件还可以包括第三规整夹持件22，第三规整夹持件22位于第一规整夹持件21和第二规整夹持件23之间。第一规整夹持件21和第二规整夹持件23均可相对靠近或远离第三规整夹持件22。同样的，如图9所示，前述的夹持件还包括第三夹持件322，第三夹持件322位于第一夹持件321和第二夹持件323之间。第三夹持件322与第三规整夹持件22相对应，第三夹持件322可以将夹取的电芯放入第三规整夹持件22内，或从第三规整夹持件22内夹取电芯。第一夹持件321和第二夹持件323均可相对靠近或远离第三夹持件322。

具体来说，如图3和图4所示，前述的第一规整驱动机构28用于驱动第一规整夹持件21和第二规整夹持件23各自相对靠近第三规整夹持件22，使第一电芯10和第二电芯30均相对靠近第三电芯20，如此可以缩小相邻两电芯之间的距离。第一规整驱动机构28还用于驱动第一规整夹持件21和第二规整夹持件23各自相对远离第三规整夹持件22，使第一电芯10和第二电芯30均相对远离第三电芯20，如此可以增大相邻两电芯之间的距离。同样的，如图9和图10所示，第一驱动机构用于驱动第一夹持件321和第二夹持件323各自相对靠近第三夹持件322，如此可以缩小相邻两夹持件之间的距离。第一驱动机构还用于驱动第一夹持件321和第二夹持件323各自相对远离第三夹持件322，如此可以增大相邻两夹持件之间的距离。

在上述示例中，通过保持中间的电芯不动，而使两侧的电芯相对靠近或远离中间的电芯。换句话说，通过保持第三电芯20不动，而使第一电芯10和第二电芯30两者相对靠近或远离第三电芯20，从而可以达到对三个电芯之间的间距进行调节的目的。

在一个具体的应用示例中，前述的第三夹持件322可拆卸，比如，第三夹持件322可以通过螺丝等与基座31连接。其中，当第三夹持件322从基座31上拆卸时，本发明的夹具2可以仅通过第一夹持件321和第二夹持件323夹取电芯。当第三夹持件322安装在基座31上时，本发明的夹具2又可以通过三个夹持件一起夹取电芯。如此设计，方便根据实际情况对夹具2单次夹取电芯的数量进行调节，从而可以满足不同的工况。

为了实现前述第一规整驱动机构28的功能，如图4所示，第一规整驱动机构28可以包括第一A驱动电机281、第一A螺杆、第一A座体282、第二A座体283和第一A限位结构29，第一A驱动电机281用于驱动第一A螺杆转动。第一A螺杆具有相连接的第一A正螺纹段和第一A反螺纹段，第一A正螺纹段和第一A反螺纹段两者螺纹的旋向相反。第一A座体282螺纹套设在第一A正螺纹段上，第二A座体283螺纹套设在第一A反螺纹段上。前述的第一规整夹持件21设置在第一A座体282上，前述的第二规整夹持件23设置在第二A座体283上。第一A限位结构29用于对第一A座体282和第二A座体283限位，使第一A螺杆转动时带动第一A座体282上的第一规整夹持件21和第二A座体283上的第二规整夹持件23同步相对靠近或相对远离第二夹持件323。第一A限位机构29可以包括第一A滑轨，第一A滑轨具有第一A轨道291和设置在第一A轨道291上的两个第一A滑块292，第一A轨道291与第一A螺杆平行设置。一个第一A滑块292用于与第一A座体282连接，另一个第一A滑块292用于与第二A座体283连接。

如图5所示，前述的各规整夹持件均包括两个规整夹持部231，且一个规整夹持部231用于夹持电芯的一端，另一个规整夹持部231用于夹持电芯的另一端。其中，两个规整夹持部231相互配合夹持电芯的两端，可以将电芯夹持的更加稳固。

如图5所示，前述的各规整夹持部231均可以包括两个可相对开合的规整夹臂2311，以通过该两个规整夹臂2311夹持电芯。在一个具体的应用示例中，各规整夹持部231还均包括驱动缸，以通过驱动缸驱动两个规整夹臂2311相对开合。其中，驱动缸可以为气缸或液压缸等。

在一个具体的应用示例中，如图3和图4所示，规整机构3还可以包括第一A连接板212和第二A连接板213。第一规整夹持件21设置在第一A连接板212上，第一A连接板212的一端固定在第一A座体282上，第一A连接板212的另一端固定在第一A滑轨的一个第一A滑块292上。第二规整夹持件23设置在第二A连接板213上，第二A连接板213的一端固定在第二A座体283上，第二A连接板213的另一端固定在第一A滑轨的另一第一A滑块292上。

在上述示例中，第一规整夹持件21通过第一A连接板212设置在第一A座体282上，第二规整夹持件23通过第二A连接板213设置在第二A座体283上，且第一A座体282通过第一A连接板212被第一A滑轨限位，第二A座体283通过第二A连接板213被第一A滑轨限位。

如图3所示，前述的规整机构3还可以包括第一整形板24和第二整形板25，第一整形板24用于受驱动抵推各规整夹持件所夹持电芯的一侧，以使各电芯的一侧平齐。第二整形板25用于受驱动抵推各规整夹持件所夹持电芯的另一侧，以使各电芯的另一侧平齐。其中，第一整形板24与第二整形板25配合，可以使各规整夹持件所夹持电芯的两侧保持平齐。

这里需要说明的是：前述第一整形板24和第二整形板25两者靠近电芯的一侧均具有防滑纹，以防止在推动电芯时打滑。

如图3所示，前述的规整机构3还可以包括第一电缸26，以通过第一电缸26驱动第一整形板24运动。规整机构3还可以包括第二电缸27，以通过第二电缸27驱动第二整形板25运动。其中，第一电缸26和第二电缸27均为市购件，其结构在此不再赘述。

如图3所示，前述的规整机构3还可以包括安装板211，前述的第一规整驱动机构28和各规整夹持件均设置在安装板211上。在一个具体的应用示例中，第三规整夹持件22可以具有安装部221，该安装部221可以为固定架。第三规整夹持件22通过其安装部221固定在安装板211上，第三规整夹持件22的安装部221比如固定架可以通过螺丝等固定在安装板211上。

为了实现前述第一驱动机构的功能，如图9和图10所示，第一驱动机构可以包括第一B驱动电机3241、第一B螺杆、第一B座体3242、第二B座体3243和第一B限位结构，第一B驱动电机3241用于驱动第一B螺杆转动。第一B螺杆具有相连接的第一B正螺纹段和第一B反螺纹段，第一B正螺纹段和第一B反螺纹段两者螺纹的旋向相反。第一B座体3242螺纹套设在第一B正螺纹段上，第二B座体3243螺纹套设在第一B反螺纹段上。前述的第一夹持件321设置在第一B座体3242上，前述的第二夹持件323设置在第二B座体3243上。第一B限位结构用于对第一B座体3242和第二B座体3243限位，使第一B螺杆转动时带动第一B座体3242上的第一夹持件321和第二B座体3243上的第二夹持件323同步相对靠近或相对远离第三夹持件322。第一B限位结构可以包括第一B滑轨，第一B滑轨具有第一B轨道和设置在第一B轨道上的两个第一B滑块，第一B轨道与第一B螺杆平行设置。一个第一B滑块用于与第一B座体3242连接，另一个第一B滑块用于与第二B座体3243连接。

如图12所示，前述的各夹持件均可以包括两个可相对开合的夹持臂3201，以通过该两个夹持臂3201夹持电芯。在一个具体的应用示例中，各夹持部还均包括驱动缸，以通过驱动缸驱动两个夹持臂3201相对开合。其中，驱动缸可以为气缸或液压缸等。

前述的电芯自动上料系统还可以包括第二规整驱动机构214和第二驱动机构，前述规整机构3和电芯夹持机构32的数量均为两个、且一一对应。如图7所示，第二规整驱动机构214用于驱动两个规整机构3相对靠近或远离，第二驱动机构用于驱动两个电芯夹持机构32相对靠近或远离。

在上述示例中，每个规整机构3上均可以放置三个电芯，该三个电芯为一组。两个规整机构3可以放置两组电芯。两个规整机构3相对靠近时可以带动两组电芯同步相对靠近，两个规整机构3相对远离时可以带动两组电芯同步相对远离，如此可以达到对两组电芯之间的距离进行调节的目的。同样的，两个电芯夹持机构32也可以夹取两组电芯。两个电芯夹持机构32相对靠近时可以带动两组夹持件同步相对靠近，两个电芯夹持机构32相对远离时可以带动两组夹持件同步相对远离，如此可以达到对两组夹持件之间的距离进行调节的目的，以方便夹取具有不同间距的电芯组。

为了提高两组电芯之间间距的调节效率，优选的，第二规整驱动机构214用于驱动两个规整机构3同步相对靠近或远离。相对于两个规整机构3的分步运动，本示例中两个规整机构3的同步运动，使两组电芯之间的间距可以快速增大或缩小，如此具有提高两组电芯之间间距调整效率的优点。

如图6所示，规整机构3可以包括安装板211，规整机构3的规整夹持件和第一规整驱动机构28均设置在安装板211上。其中，第二规整驱动机构214可以包括第二A驱动电机2141、第二A螺杆、第三A座体2142、第四A座体2143和第二A限位结构。第二A驱动电机2141用于驱动第二A螺杆转动。第二A螺杆具有相连接的第二A正螺纹段和第二A反螺纹段。第二A正螺纹段和第二A反螺纹段两者螺纹的旋向相反。第三A座体2142螺纹套设在第二A正螺纹段上，第四A座体2143螺纹套设在第二A反螺纹段上。一个规整机构3通过其安装板211设置在第三A座体2142上，另一个规整机构3通过其安装板211设置在第四A座体2143上。第二A限位结构用于对第三A座体2142和第四A座体2143限位，使第二A螺杆转动时带动第三A座体2142上的规整机构3和第四A座体2143上的规整机构3同时相对靠近或远离。第二A限位结构可以包括第二A滑轨，第二A滑轨具有第二A轨道2151和设置在第二A轨道2151上的两个第二A滑块2152，第二A轨道2151与第二A螺杆平行设置。一个第二A滑块2152用于与第三A座体2142连接，另一第二A滑块2152用于与第四A座体2143连接。其中，第二A滑轨的数量可以为两个以上。

如图6所示，前述一个规整机构3的安装板211同时连接在第三A座体2142和一个第二A滑块2152上，另一个规整机构3的安装板211同时连接在第四A座体2143和另一个第二A滑块2152上。

为了提高两组夹持件之间间距的调节效率，优选的，第二驱动机构用于驱动两个电芯夹持机构322同步相对靠近或远离。相对于两个电芯夹持机构322的分步运动，本示例中两个电芯夹持机构322的同步运动，使两组夹持件之间的间距可以快速增大或缩小，如此具有提高两组夹持件之间间距调整效率的优点。

为了实现前述第二驱动机构的功能，如图13所示，第二驱动机构可以包括第二B驱动电机315、第二B螺杆、第三B座体316、第四B座体317和第二B限位结构。第二B驱动电机315用于驱动第二B螺杆转动。第二B螺杆具有相连接的第二B正螺纹段和第二B反螺纹段。第二B正螺纹段和第二B反螺纹段两者螺纹的旋向相反。第三B座体316螺纹套设在第二B正螺纹段上，第四B座体317螺纹套设在第二B反螺纹段上。其中，一个电芯夹持机构32设置在第三B座体316上，另一个电芯夹持机构32设置在第四B座体317上。第二B限位结构用于对第三B座体316和第四B座体317限位，使第二B螺杆转动时带动第三B座体316上的电芯夹持机构32和第四B座体317上的电芯夹持机构32同时相对靠近或远离。第二限位结构可以包括第二B滑轨，第二B滑轨具有第二B轨道319和设置在第二B轨道319上的两个第二B滑块318，第二B轨道319与第二B螺杆平行设置。一个第二B滑块318用于与第三B座体316连接，另一第二B滑块318用于与第四B座体317连接。

在一个具体的应用示例中，如图13所示，本发明的夹具2还包括第一B连接板35和第二B连接板36，前述的一个电芯夹持机构32设置在第一B连接板35上，第一B连接板35分别与第三B座体316和一个第二B滑块318连接。前述的另一个电芯夹持机构32设置在第二B连接板36上，第二B连接板36分别与第四B座体317和另一个第二B滑块318连接。

前述的夹具2还包括用于对栈板进行定位的定位机构，以方便电芯夹持机构32从栈板上夹取电芯，防止栈板被所夹取的电芯拖拽。如图8所示，定位机构包括第一定位机构324、第二定位机构325、第三定位机构326和第四定位机构327。第一定位机构324用于对待夹取电芯第一侧的栈板进行定位，第二定位机构325用于对待夹取电芯第二侧的栈板进行定位，第三定位机构326用于对待夹取电芯第三侧的栈板进行定位，第四定位机构327用于对待夹取电芯第四侧的栈板进行定位。其中，第一侧、第二侧、第三侧和第四侧沿待夹取电芯的四周依次排布，且第一侧与第三侧相对，第二侧与第四侧相对。

在上述示例中，通过对待夹取电芯四周的栈板进行定位，可以提高对栈板的定位效果。

前述的第一定位机构324和第三定位机构326两者的结构可以相同。如图8所示，第一定位机构324和第三定位机构326可以均包括压块33和压块驱动机构34，压块驱动机构34用于驱动压块33抵压或松开栈板，以在抵压栈板时对其定位。其中，压块驱动机构34可以包括压块驱动缸，以通过压块驱动缸驱动压块33运动。压块驱动缸可以为气缸或液压缸等。如图8所示，前述压块33的数量可以为多个，前述压块驱动机构34的数量与压块33的数量相等、且一一对应。相对于单个压块33，多个压块33相互配合可以提高对栈板的定位效果。

前述的第二定位机构325和第四定位机构327两者的结构可以相同。如图11所示，第二定位机构325和第四定位机构327均可以包括压条37、活动块38、压条驱动机构313和活动块驱动机构314。压条驱动机构313用于驱动压条37抵压或松开栈板，以在抵压栈板时对其定位，压条驱动机构313可以包括驱动缸，以通过驱动缸驱动压条37抵压或松开栈板。驱动缸可以为气缸或液压缸等，具体在此不再赘述。

上述的压条37和压条驱动机构313均设置在活动块38上。活动块驱动机构314用于驱动活动块38运动，以带动压条37相对靠近或远离相应的夹持件。具体来说，第二定位机构325的活动块驱动机构314用于带动其压条37相对靠近或远离第二夹持件323，第四定位机构327的活动块驱动机构314用于带动其压条37相对靠近或远离第一夹持件321。前述的活动块驱动机构314可以包括驱动缸，以通过驱动缸驱动活动块38运动。其中，驱动缸可以为气缸或液压缸等，具体在此不再赘述。

如图8所示，前述的夹具2还可以包括栈板夹持机构39，栈板夹持机构39用于夹持栈板。具体来说，各栈板层叠在卡板上，每个栈板上均放置有电芯。当上层栈板上的电芯夹完后，本发明的夹具2还可以通过栈板夹持机构39将空栈板夹走，以方便电芯夹持机构32夹取下一层栈板上的电芯。

为了实现前述栈板夹持机构39的功能，如图14所示，栈板夹持机构39可以包括活动座392和栈板驱动机构393。活动座392上设有夹臂391、连接件394和直线驱动机构390。栈板驱动机构393用于驱动活动座392运动，以带动其上的夹臂391靠近栈板，以方便夹臂391夹取空栈板。

栈板驱动机构393可以包括气动滑台，栈板驱动机构393可以通过气动滑台驱动活动座392运动。

在一个具体的应用示例中，如图15和图16所示，夹臂391通过转轴395可转动地设置在活动座392上，夹臂391上设有贯穿两侧的限位槽397。连接件394的一端设有连接轴396，连接轴396用于卡接在夹臂391的限位槽397内、且与夹臂391的限位槽397滑动配合。具体来说，连接轴396可沿限位槽397的长度方向滑动，连接轴396在限位槽397的宽度方向上被卡接限位。其中，连接件394用于沿设定直线轨迹运动时通过连接轴396推动限位槽397的槽壁，以带动夹臂391绕其转轴395转动。前述夹臂391的数量为两个，连接轴396的数量与夹臂391的数量相等、且一一对应，其中，两个夹臂391对称设置，两个夹臂391形成一个栈板夹爪。直线驱动机构390用于驱动连接件394沿上述的设定直线轨迹运动，以通过连接件394带动两个夹臂391相对打开或闭合。两个夹臂391相对闭合时可以夹取空栈板，两个夹臂391相对打开时可以松开空栈板。

上述的直线驱动机构390可以为气缸或液压缸等，以通过气缸或液压缸驱动连接件394沿上述的设定直线轨迹运动。

在上述示例中，当需要夹取空栈板时，首先机器人带动夹具2移动至空栈板的上方，然后栈板驱动机构393驱动活动座392运动，使活动座392上的两个夹臂391靠近空栈板；然后直线驱动机构390驱动连接件394运动，连接件394带动两个夹臂391相对闭合，以夹取空栈板。

这里需要说明的是：上述栈板夹持机构39的数量可以为两个以上，比如四个，该多个栈板夹持机构39相互配合，可以更加稳定地夹取空栈板。

如图8所示，前述的基座31上还可以设有相机311和光源312，光源312用于对相机311的拍照提供光照。相机311用于对栈板进行拍照，并把采集到的照片发送给处理器，使机器人夹具2具有视觉功能，以准备定位电芯和栈板的位置。

前述的搬运机构1还用于带动夹具2运动至除尘工位。本发明电芯自动上料系统还包括除尘机构，除尘机构用于在夹具2运动至除尘工位时对各夹持件上的电芯除尘处理。

如图17和18所示，前述的除尘机构包括机体41、滚刷42、滚刷驱动机构和吸尘器。机体41上设有吸尘槽4101，吸尘槽4101的上端开口、且底部设有用于与吸尘器连接的吸尘口4102。吸尘器可以为防爆吸尘器等。吸尘口4102位于吸尘槽4101底面的中部。滚刷42设置在吸尘槽4101内、且沿吸尘槽4101开口的长度方向延伸，滚刷42从吸尘槽4101开口的一侧延伸至另一侧。滚刷42的侧面与吸尘口4102相对，滚刷42位于吸尘口4102的正上方。滚刷42的背离吸尘口4102的一侧为伸出吸尘槽4101开口的伸出侧421。滚刷驱动机构用于驱动滚刷42转动，以通过滚刷42的伸出侧421滚刷42电芯。

在上述示例中，机器人将电芯夹持至滚刷42处，滚刷42通过其伸出侧421滚刷42电芯上的灰尘，使灰尘掉入吸尘槽4101内，并被吸尘器吸走，从而可以达到对电芯表面进行除尘的效果。

如图19所示，前述的机体41可以包括壳筒413和吸尘斗411。吸尘斗411具有大口端4111和小口端4112，吸尘斗411的内壁具有导向斜面，以将灰尘从大口端4111导至小口端4112。吸尘斗411通过其大口端4111与壳筒413的一端连接。在一个具体的应用示例中，机体41还包括安装基板412，吸尘斗411设置在安装基板412的一侧，吸尘斗411通过其大口端4111固定在安装基板412的一侧。壳筒413设置在安装基板412的另一侧，壳筒413通过其一端固定在安装基板412的另一侧。吸尘斗411的大口端4111通过该安装基板412与壳筒413的一端连接。安装基板412上还设有连通壳筒413和吸尘斗411的过孔4121。其中，壳筒413的孔径大于或等于过孔4121的孔径，过孔4121的孔径大于或等于吸尘斗411的大口的口径。

上述的吸尘斗411与壳筒413两者配合在内侧形成前述的吸尘槽4101。其中，吸尘斗411的小口端4112具有前述的吸尘口4102，壳筒413的背离吸尘斗411的一侧为前述吸尘槽4101的开口。

在上述示例中，通过将吸尘槽4101设置为分体式结构，即吸尘槽4101是由吸尘斗411与壳筒413组装而成，如此具有方便加工吸尘槽4101的优点。

如图19所示，安装基板412背离吸尘斗411的一侧还可以设有第一支架45和第二支架46，第一支架45和第二支架46均位于壳筒413的内侧。第一支架45位于前述过孔4121开口的一侧，第二支架46位于过孔4121开口的另一侧。第一支架45用于对滚刷42的一端提供支撑，第二支架46用于对滚刷42的另一端提供支撑。具体来说，滚刷42的一端通过轴承可转动地安装在第一支架45上，滚刷42的另一端通过另一轴承可转动地安装在第二支架46上。

在上述示例中，安装基板412可以为较厚的平面板，安装基板412具有较高的强度，以使安装基板412可以为吸尘斗411、壳筒413以及第一支架45和第二支架46上的滚刷42提供稳定的支撑。另外，前述吸尘斗411和壳筒413两者可以均为薄壳结构，通过设置较高强度的安装基板412，也方便将滚刷42稳定地安装在吸尘槽4101内。

为了实现前述滚刷驱动机构的功能，如图17所示，滚刷驱动机构可以包括滚刷电机43和传动机构，滚刷电机43通过传动机构带动滚刷42转动。其中，传动机构可以为链条传动机构等。链条传动机构包括第一链轮、第二链轮和套设在第一链轮和第二链轮上的链条，第一链轮固定地套设在滚刷电机43的输出轴上，第二链轮固定地套设在滚刷42的辊轴上，滚刷电机43启动时，可以带动滚刷42转动。

前述的除尘机构还可以包括静电消除器，静电消除器设置在吸尘槽4101内，静电消除器用于消除电芯上的静电。具体来说，机器人夹持电芯至滚刷42处进行除尘，电芯会从静电消除器的上方经过，而在此过程中，静电消除器可以对电芯进行除静电处理。

在一个具体的应用示例中，如图19所示，前述的静电消除器可以为静电消除棒44。其中，当电芯除尘机构包括安装基板412时，安装基板412背离吸尘斗411的一侧还设有第三支架47和第四支架48。第三支架47和第四支架48均位于壳筒413的内侧，且第三支架47位于过孔4121开口的一侧，第四支架48位于过孔4121开口的另一侧。第三支架47用于对静电消除棒44的一端提供支撑，第四支架48用于对静电消除棒44的另一端提供支撑。具体来说，静电消除棒44的一端安装在第三支架47上，静电消除棒44的另一端安装在第四支架48上。

下面介绍一下本发明的工作原理和优选实施例。

本发明在于设计一种电芯自动上料系统，其可以实现电芯自动上料，根据电芯来料情况自动判断电芯位置，按照指定电芯朝向进行抓取电芯，经过整形、清洁底部后，自动调整间距。然后放置在物流线托盘中，需保证电芯在物流线托盘中方向一致性。

这里需要说明的是：在不冲突的情况下，本领域的技术人员可以根据实际情况将上述各示例中相关的技术特征相互组合，以达到相应的技术效果，具体对于各种组合情况在此不一一赘述。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电芯自动上料系统，其特征在于，包括搬运机构(1)、夹具(2)和规整机构(3)；

所述搬运机构(1)用于与夹具(2)连接，并带动夹具(2)运动至上料工位(4)、规整工位(5)和下料工位(6)；

所述规整机构(3)包括用于接收电芯的规整夹持件，所述规整夹持件包括第一规整夹持件(21)和第二规整夹持件(23)，所述第一规整夹持件(21)和第二规整夹持件(23)两者可相对靠近或远离，以对电芯之间的距离进行调节；

所述夹具(2)包括电芯夹持机构(32)，所述电芯夹持机构(32)包括用于夹取或松开电芯的夹持件，所述夹持件包括可相对靠近或远离的第一夹持件(321)和第二夹持件(323)，所述第一夹持件(321)与第一规整夹持件(21)对应，所述第二夹持件(323)与第二规整夹持件(23)对应；其中，所述夹具(2)用于在上料工位(4)时通过各夹持件夹取电芯，且在规整工位(5)时将各电芯一一对应地放入各规整夹持件内进行间距调节、并在间距调节完成后再次夹取电芯，且在下料工位(6)时松开电芯。

2.根据权利要求1所述的电芯自动上料系统，其特征在于，所述规整机构(3)还包括第一规整驱动机构(28)，所述第一规整驱动机构(28)用于驱动第一规整夹持件(21)和第二规整夹持件(23)两者相对靠近或远离；

和/或，

所述电芯夹持机构(32)还包括第一驱动机构，所述第一驱动机构用于驱动第一夹持件(321)和第二夹持件(323)相对靠近或远离。

3.根据权利要求1所述的电芯自动上料系统，其特征在于，

所述规整夹持件还包括第三规整夹持件(22)，所述第三规整夹持件(22)位于第一规整夹持件(21)和第二规整夹持件(23)之间，第一规整夹持件(21)和第二规整夹持件(23)均可相对靠近或远离所述第三规整夹持件(22)；

所述夹持件包括第三夹持件(322)，所述第三夹持件(322)位于第一夹持件(321)和第二夹持件(323)之间，所述第三夹持件(322)与第三规整夹持件(22)相对应，第一夹持件(321)和第二夹持件(323)均可相对靠近或远离所述第三夹持件(322)。

4.根据权利要求3所述的电芯自动上料系统，其特征在于，

所述第三夹持件(322)可拆卸。

5.根据权利要求1所述的电芯自动上料系统，其特征在于，还包括第二规整驱动机构(214)和第二驱动机构，所述规整机构(3)和电芯夹持机构(32)的数量均为两个、且一一对应，所述第二规整驱动机构(214)用于驱动两个所述规整机构(3)相对靠近或远离，所述第二驱动机构用于驱动两个所述电芯夹持机构(32)相对靠近或远离。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的电芯自动上料系统，其特征在于，所述夹具(2)还包括用于对栈板进行定位的定位机构。

7.根据权利要求6所述的电芯自动上料系统，其特征在于，

所述定位机构包括第一定位机构(324)、第二定位机构(325)、第三定位机构(326)和第四定位机构(327)，所述第一定位机构(324)用于对待夹取电芯第一侧的栈板进行定位，所述第二定位机构(325)用于对待夹取电芯第二侧的栈板进行定位，所述第三定位机构(326)用于对待夹取电芯第三侧的栈板进行定位，所述第四定位机构(327)用于对待夹取电芯第四侧的栈板进行定位；

其中，所述第一侧、第二侧、第三侧和第四侧沿待夹取电芯的四周依次排布，且第一侧与第三侧相对，所述第二侧与第四侧相对。

8.根据权利要求7所述的电芯自动上料系统，其特征在于，

所述第一定位机构(324)和第三定位机构(326)均包括压块(33)和压块驱动机构(34)，所述压块驱动机构(34)用于驱动压块(33)抵压或松开栈板，以在抵压所述栈板时对其定位；

和/或，

所述第二定位机构(325)和第四定位机构(327)均包括压条(37)、活动块(38)、压条驱动机构(313)和活动块驱动机构(314)，所述压条驱动机构(313)用于驱动所述压条(37)抵压或松开栈板，以在抵压所述栈板时对其定位；所述压条(37)和压条驱动机构(313)均设置在活动块(38)上，所述活动块驱动机构(314)用于驱动活动块(38)运动，以带动压条(37)相对靠近或远离相应的夹持件。

9.根据权利要求1至5、7、8中任一项所述的电芯自动上料系统，其特征在于，

所述夹具(2)还包括栈板夹持机构(39)，所述栈板夹持机构(39)用于夹持栈板。

10.根据权利要求1至5、7、8中任一项所述的电芯自动上料系统，其特征在于，

所述搬运机构(1)还用于带动夹具(2)运动至除尘工位；

所述电芯自动上料系统还包括除尘机构，所述除尘机构用于在夹具(2)运动至除尘工位时对各夹持件上的电芯除尘处理。

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