CN114751205A - 电芯上下料装置及电池生产系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电池生产技术领域，提供一种电芯上下料装置及电池生产系统，其中，电芯上下料装置包括支撑架；抓取机构，能够沿竖直方向往复滑动的设置在支撑架上，抓取机构包括至少两个用于抓取电芯的抓取组件，抓取组件间隔设置且沿竖直方向分布；驱动机构，用于驱使抓取机构沿竖直方向往复滑动。如此设置，各个抓取组件在抓取机构升降过程中完成对电芯的抓取动作，电芯呈水平放置，各个电芯在抓取机构上沿竖直方向分布，从而完成了对电芯的堆叠，堆叠过程中仅涉及到电芯的平移，避免了对电芯的翻转操作，堆叠过程简单，堆叠过程所需空间小，解决了现有技术中在将电芯从物流线上移动至存放架上时存在的效率低、占用空间大的问题。

Description

电芯上下料装置及电池生产系统

技术领域

本发明涉及电池生产技术领域，尤其涉及一种电芯上下料装置及电池生产系统。

背景技术

在电池生产过程中，需要对电芯进行热压处理，以对电芯进行热压整形，控制电池厚度，以防止正、负极片相对位移。在对电芯进行热压处理之前，需要将物流线上输送的电芯取下并进行叠放，以等待热压处理。

现有技术中一般利用机械手将物流线上输送的呈水平放置、排列的电芯翻转成竖直状态，过程复杂，效率低。由于电芯尺寸较大，受空间限制，难以实现同时抓取多个电芯并进行翻转的操作，且翻转操作对电芯的稳定性具有较高要求，会严重影响电芯的质量。

因此，如何解决现有技术中在将电芯从物流线上移动至存放架上时存在的效率低、占用空间大的问题，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

发明内容

本发明提供一种电芯上下料装置及电池生产系统，用以解决现有技术中在将电芯从物流线上移动至存放架上时存在的效率低、占用空间大的缺陷。

本发明提供一种电芯上下料装置，包括：

支撑架；

抓取机构，能够沿竖直方向往复滑动的设置在所述支撑架上，所述抓取机构包括至少两个用于抓取电芯的抓取部，所述抓取部间隔设置且沿竖直方向分布；

驱动机构，用于驱使所述抓取机构沿竖直方向往复滑动。

根据本发明提供的一种电芯上下料装置，所述抓取组件包括至少一对抓取部，每对所述抓取部沿所述支撑架的横向分布。

根据本发明提供的一种电芯上下料装置，所述抓取部包括支撑件，所述支撑件用于对所述电芯进行支撑。

根据本发明提供的一种电芯上下料装置，所述支撑件上设置有限位结构，所述限位结构设置为能够限制所述电芯从所述支撑件上滑落。

根据本发明提供的一种电芯上下料装置，所述抓取机构还包括：

安装架，与所述支撑架滑动连接，滑动方向沿竖直方向设置；

第一支架和第二支架，设置在所述安装架上，所述第一支架和所述第二支架能够沿所述支撑架的横向相互靠近和相互背离，所述第一支架与所述第二支架之间具有间距，所述第一支架与所述第二支架相对的一侧分别设置所述支撑件；

驱动组件，设置为能够驱使所述第一支架和所述第二支架相互靠近和相互背离。

根据本发明提供的一种电芯上下料装置，所述抓取机构还包括：

第一导向结构，设置为对所述第一支架和所述第二支架的移动导向。

根据本发明提供的一种电芯上下料装置，还包括：

第二导向结构，设置在所述支撑架与所述安装架之间，所述第二导向结构设置为对所述安装架相对于所述支撑架的滑动导向。

根据本发明提供的一种电芯上下料装置，所述支撑架上设置有限位组件，所述限位组件设置为能够限制所述抓取机构在所述支撑架上的极限滑动位置。

根据本发明提供的一种电芯上下料装置，所述驱动机构并列设置有两组，两组所述驱动机构沿所述支撑架的横向分布，且两组所述驱动机构的动力输出端均与所述抓取机构相连接。

根据本发明提供的一种电芯上下料装置，所述驱动机构包括同步带传动组件，所述同步带传动组件的同步带轮与所述支撑架转动连接，所述同步带传动组件的同步带与所述安装架连接。

本发明还提供一种电池生产系统，包括输送装置和电芯上下料装置，所述电芯上下料装置为上述的电芯上下料装置；

所述输送装置用于输送电芯，所述电芯相对于所述输送装置具有悬空部，所述抓取机构设置为抓取所述悬空部。

根据本发明提供的一种电池生产系统，所述抓取机构包括用于对所述电芯行支撑的支撑件；

所述输送装置设置为能够将所述电芯输送至所述悬空部正好位于所述支撑件的上方、以使所述支撑件能够将所述悬空部托起。

根据本发明提供的一种电池生产系统，所述输送装置包括输送装置本体和设置在所述输送装置本体上的限位机构，所述限位机构设置为限制所述电芯与所述输送装置本体的相对位置。

本发明提供的电芯上下料装置，包括支撑架、抓取机构和驱动机构，在对物流线上的电芯进行堆叠时，通过驱动机构驱使抓取机构升降，使位于最上方的抓取组件与物流线上的电芯对应，当该抓取组件完成对电芯的抓取动作后，驱动机构继续驱使抓取机构上升，使下一抓取组件与物流线上的电芯对应，以对物流线上的电芯进行抓取。依次循环，各抓取组件在抓取机构升降过程中完成对电芯的抓取动作，电芯在抓取组件上呈水平放置，且各个电芯在抓取机构上沿竖直方向分布，从而完成了对电芯的堆叠，堆叠过程中仅涉及到对电芯的平移，避免了对电芯的翻转操作，堆叠过程简单，堆叠过程所需空间小，解决了现有技术中在将电芯从物流线上移动至存放架上时存在的效率低、占用空间大的问题。

进一步，在本发明提供的电池生产系统中，由于具备如上所述的电芯上下料装置，因此同样具备如上所述的各种优势。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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是本发明提供的电芯上下料装置与输送装置的相对位置示意图；

图2是图1中I的放大图；

图3是本发明提供的电芯上下料装置的正视图；

图4是本发明提供的电芯上下料装置的后视图；

图5是本发明提供的电芯上下料装置的侧视图(未示出支撑架)；

图6是图1中X的放大图。

附图标记：

1：支撑架；2：抓取机构；3：电芯；4：支撑件；5：输送装置；6：限位结构；7：安装架；8：第一支架；9：第二支架；10：驱动组件；11：第二导向结构；12：限位组件；13：同步带传动组件；14：驱动件；15：限位件。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明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。

下面结合图1至图6描述本发明的电芯上下料装置。

如图1所示，本发明实施例提供的电芯上下料装置包括支撑架1、抓取机构2和驱动机构，具体来说，支撑架1用于对驱动机构和抓取机构2进行支撑。

上述抓取机构2设置在支撑架1上，且能够沿竖直方向相对于支撑架1往复滑动，即，抓取机构2能够沿支撑架1的高度方向滑动。上述驱动机构设置在抓取机构2与支撑架1之间，用于驱使抓取机构2沿竖直方向往复滑动，实现抓取机构2的升降。

抓取机构2包括抓取组件，抓取组件用于抓取电芯3。抓取组件至少设置有两个，各个抓取组件间隔设置且沿竖直方向分布。在各个抓取组件均抓取电芯3后，各个电芯3沿竖直方向分布，完成对电芯3的竖向堆叠。

本实施例中的电芯上下料装置可以但不限于直接将物流线的输送装置5上的电芯3进行堆叠、将堆叠放置的电芯3放置在物料线的输送装置5上并使各个电芯3沿输送装置5的输送方向单层、间隔分布。

在直接对物流线的输送装置5上的电芯3进行堆叠时，通过驱动机构驱使抓取机构2升降，使位于最上方的抓取组件与输送装置5上的电芯3对应，当该抓取组件完成对电芯3的抓取动作后，驱动机构继续驱使抓取机构2上升，同时输送装置5运行，使下一抓取组件与输送装置5上的另一电芯3对应，以对输送装置5上的电芯3进行抓取。

依次循环，各个抓取组件在抓取机构2升降过程中完成对电芯3的抓取动作。电芯3在抓取组件上呈水平放置，且各个电芯3在抓取机构2上沿竖直方向分布，从而完成了对电芯3的堆叠。堆叠过程中仅涉及到对电芯3的平移，避免了对电芯3的翻转操作，堆叠过程简单，堆叠过程所需空间小，解决了现有技术中在将电芯3从物流线上移动至存放架上时存在的效率低、占用空间大的问题。

需要说明的是，本发明实施例中的电芯上下料装置还可以将堆叠放置的电芯3释放至输送装置5上，使电芯3在输送装置5上间隔分布。具体地，通过驱动机构驱使抓取机构升降，同时输送装置5运行，使位于最下方的抓取组件的电芯3与输送装置5对应，当该抓取组件释放电芯3至输送装置5上后，驱动机构继续驱使抓取机构下降，使下一个抓取组件的电芯3与输送装置5对应，以将电芯3释放至输送装置5上。

为便于阐述，现对电芯上下料装置的支撑架1的方向进行限定，当本实施例中的电芯上下料装置在与物流线的输送装置5相配合时，支撑架1的横向为与输送装置5的输送方向垂直的水平方向。

本发明实施例中，抓取组件包括至少一对抓取部，每对抓取部沿支撑架1的横向分布，每个抓取组件的各个抓取部同时对同一电芯3实施抓取动作。

上述抓取部可以但不限于设置为真空吸盘、夹爪等形式。

本实施例中的抓取部包括支撑件4，支撑件4能够对电芯3进行支撑。具体地，输送装置5在输送电芯3时，使电芯3的两端相对于输送装置5具有悬空部，使支撑件4对电芯3的端部进行支撑。

当输送装置5上的电芯3被输送至其悬空部位于支撑件4的上方时，使输送装置5停止运行，利用驱动机构驱使抓取机构2上升，抓取机构2上升过程中，支撑件4与电芯3的端部接触，对电芯3进行支撑，并且电芯3随支撑件4上升会逐渐脱离输送装置5，从而完成对电芯3的抓取动作。

在将电芯上下料装置上的电芯3释放至物流线的输送装置5上时，可以通过驱动机构驱使抓取机构2下降，抓取机构2下降过程中，支撑件4上的电芯3的下表面会支撑在输送装置5上，抓取机构2继续向下移动，电芯3在输送装置5的支撑作用下，与抓取机构2的支撑件4脱离接触，从而完成对电芯3的释放。

进一步实施例中，在支撑件4上设置有限位结构6，用于限制电芯3从支撑件4上滑落，增加电芯3在支撑件4上的稳定性，提高安全系数。

具体地，上述限位结构6可以为设置在支撑件4上的限位块，参照图2。沿输送装置5的输送方向，限位块位于支撑件4的两端。限位块设置在支撑件4的上表面，通过限位块与电芯3的相互作用，可以限制电芯3在支撑件4上滑动。

本发明实施例中，上述抓取机构2还包括安装架7、第一支架8、第二支架9和驱动组件10，如图3和图4所示。上述安装架7与支撑架1滑动连接，滑动方向沿竖直方向设置。

第一支架8和第二支架9设置在安装架7上，且能够沿支撑架1的横向相互靠近和相互背离，驱动组件10用于驱使第一支架8和第二支架9相互靠近和相互背离。第一支架8与第二支架9之间具有间距，第一支架8与第二支架9相对的一侧分别设置支撑件4。

各个抓取组件均完成对电芯3的抓取动作后，通过驱动组件10驱使第一支架8和第二支架9相互背离，至每对支撑件4相靠近的一端之间的距离大于电芯3沿支撑架1的横向的尺寸，使支撑件4失去对电芯3的支撑作用，即，抓取机构2释放电芯3。此时，需要利用盛接件在每对支撑件4的下方或抓取机构2的下方盛接电芯3。

上述驱动组件10可以但不限于设置为气缸、丝杠螺母传动组件等形式。

本实施例中，上述抓取机构2还包括第一导向结构，用于对第一支架8和第二支架9的移动导向。具体地，上述第一导向结构可以设置为导轨滑块的形式，包括第一导轨和两个第一滑块。第一导轨与安装架7连接，且第一导轨的轴线方向与第一支架8和第二支架9在安装架7上的移动方向一致。两个第一滑块分别与第一支架8和第二支架9连接，通过第一滑块与第一导轨之间的滑动配合对第一支架8和第二支架9的移动导向。

在支撑架1与安装架7之间设置有第二导向结构11，第二导向结构11用于对安装架7相对于支撑架1的滑动导向。具体地，上述第二导向结构11也可以设置为导轨滑块的形式，包括第二导轨和第二滑块。第二导轨与支撑架1连接，第二导轨的轴线方向沿竖直方向设置，第二滑块与安装架7连接，通过第二滑块与第二导轨的滑动配合，对安装架7的滑动导向。

本实施例中，在支撑架1上设置有限位组件12，用于限制抓取机构2在支撑架1上的极限滑动位置，防止抓取机构2上升时从支撑架1上端脱出，或防止抓取机构2下降时与地面或支撑架1撞击，保证安全性。

具体地，上述限位组件12可以为设置在支撑架1上端和下端的限位块，通过抓取机构2的安装架7与支撑架1上的限位块之间的相互作用，可以限制抓取机构2在支撑架1上的滑动位置。

本实施例中，将上述驱动机构并列设置两组，两组驱动机构分布在抓取机构2的两侧，并使两组驱动机构的动力输出端均与抓取机构2相连接。两组驱动机构在抓取机构2的两侧同时驱使抓取机构2移动，可以提高抓取机构2的稳定性，且有利于降低对驱动机构的功率等参数要求。

上述驱动机构用于驱使抓取机构2沿竖直方向运动，可以但不限于设置为丝杠螺母传动机构、齿轮齿条传动机构、气缸、液压缸、电动缸等形式。

本发明实施例中，将上述驱动机构设置为带传动的形式，带传动的传输距离较大，且传动准确。

上述驱动机构包括由驱动件14驱动的同步带传动组件13，驱动件14用于驱使同步带传动组件13运转。同步带传动组件13的输送方向沿竖直方向设置。具体可使同步带传动组件13的两个同步带轮分别与支撑架1的上下两端转动连接。同步带传动组件13的同步带作为动力输出端，与抓取机构2的安装架7相连接，同步带传动组件13运转可以带动抓取机构2升降。

相应地，将同步带传动组件13设置两组，两组同步带传动组件13的同步带均与抓取机构2的安装架7连接，共同驱使抓取机构2的升降。

上述两组同步带传动组件13与同一驱动件14传动连接，由同一驱动件14提供动力。也可以分别与驱动件14传动连接，由两个驱动件14分别提供动力。

本实施例中，使两组同步带传动组件13均与驱动件14传动连接，由同一驱动件14提供动力。具体地，上述驱动件14为电机，两组同步带传动组件13的同步带轮通过连接轴和联轴器相连接，在连接轴与电机的输出轴之间设置传动组件，如：带传动组件或齿轮传动组件，从而实现电机对两组同步带传动组件13的驱动。

另一方面，本发明实施例还提供一种电池生产系统，包括输送装置5和上述任一实施例提供的电芯上下料装置，输送装置5用于输送电芯3，电芯3相对于输送装置5具有悬空部，电芯上下料装置的抓取机构2用于抓取电芯3的悬空部。上述任一实施例提供的电芯上下料装置能够完成对电芯的竖向堆叠，堆叠过程简单，堆叠过程所需空间小，沿竖直方向分布的电芯之间的间距小，解决了现有技术中在将电芯从物流线上移动至存放架上时存在的效率低、占用空间大的问题。故本发明实施例提供的电池生产系统也具有生产效率高、占用空间小的优点。本发明实施例中的电池生产系统的有益效果的推导过程与上述电芯上下料装置的有益效果的推导过程大体类似，故此处不再赘述。

本发明实施例中，抓取机构包括用于对电芯3进行支撑的支撑件4，上述输送装置5设置为能够将电芯3输送至悬空部正好位于支撑件4的上方，以使支撑件4能够将悬空部托起。

本实施例中，上述输送装置5包括输送装置本体和设置在输送装置本体上的限位机构，限位机构设置为限制电芯3与输送装置本体的相对位置。

具体地，上述限位机构包括至少两组限位件，其中一组限位件沿输送装置5的输送方向限制电芯3的位置，另一组限位件沿输送装置5的宽度方向限制电芯3的位置，具体如图6所示。

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 (13)

1.一种电芯上下料装置，其特征在于，包括：

支撑架；

抓取机构，能够沿竖直方向往复滑动的设置在所述支撑架上，所述抓取机构包括至少两个用于抓取电芯的抓取组件，所述抓取组件间隔设置且沿竖直方向分布；

驱动机构，用于驱使所述抓取机构沿竖直方向往复滑动。

2.根据权利要求1所述的电芯上下料装置，其特征在于，所述抓取组件包括至少一对抓取部，每对所述抓取部沿所述支撑架的横向分布。

3.根据权利要求2所述的电芯上下料装置，其特征在于，所述抓取部包括支撑件，所述支撑件用于对所述电芯进行支撑。

4.根据权利要求3所述的电芯上下料装置，其特征在于，所述支撑件上设置有限位结构，所述限位结构设置为能够限制所述电芯从所述支撑件上滑落。

5.根据权利要求3所述的电芯上下料装置，其特征在于，所述抓取机构还包括：

安装架，与所述支撑架滑动连接，滑动方向沿竖直方向设置；

第一支架和第二支架，设置在所述安装架上，所述第一支架和所述第二支架能够沿所述支撑架的横向相互靠近和相互背离，所述第一支架与所述第二支架之间具有间距，所述第一支架与所述第二支架相对的一侧分别设置所述支撑件；

驱动组件，设置为能够驱使所述第一支架和所述第二支架相互靠近和相互背离。

6.根据权利要求5所述的电芯上下料装置，其特征在于，所述抓取机构还包括：

第一导向结构，设置为对所述第一支架和所述第二支架的移动导向。

7.根据权利要求5所述的电芯上下料装置，其特征在于，还包括：

第二导向结构，设置在所述支撑架与所述安装架之间，所述第二导向结构设置为对所述安装架相对于所述支撑架的滑动导向。

8.根据权利要求1所述的电芯上下料装置，其特征在于，所述支撑架上设置有限位组件，所述限位组件设置为能够限制所述抓取机构在所述支撑架上的极限滑动位置。

9.根据权利要求1所述的电芯上下料装置，其特征在于，所述驱动机构并列设置有两组，两组所述驱动机构沿所述支撑架的横向分布，且两组所述驱动机构的动力输出端均与所述抓取机构相连接。

10.根据权利要求5所述的电芯上下料装置，其特征在于，所述驱动机构包括同步带传动组件，所述同步带传动组件的同步带轮与所述支撑架转动连接，所述同步带传动组件的同步带与所述安装架连接。

11.一种电池生产系统，其特征在于，包括输送装置和电芯上下料装置，所述电芯上下料装置为如权利要求1至10任一项所述的电芯上下料装置；

所述输送装置用于输送电芯，所述电芯相对于所述输送装置具有悬空部，抓取机构设置为抓取所述悬空部。

12.根据权利要求11所述的电池生产系统，其特征在于，所述抓取机构包括用于对所述电芯进行支撑的支撑件；

所述输送装置设置为能够将所述电芯输送至所述悬空部正好位于所述支撑件的上方、以使所述支撑件能够将所述悬空部托起。

13.根据权利要求11所述的电池生产系统，其特征在于，所述输送装置包括输送装置本体和设置在所述输送装置本体上的限位机构，所述限位机构设置为限制所述电芯与所述输送装置本体的相对位置。

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