CN115367538A - 上料装置、上下料自处理装置和分切机下料系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种上料装置、上下料自处理装置和分切机下料系统。该上料装置包括工位转换部和上卷部：上卷部包括上卷芯轴；工位转换部能够控制上卷芯轴移动至上卷位，且能够控制上卷芯轴移动至对接位；上卷芯轴位于上卷位时能够接收空料筒；上卷芯轴位于对接位时能够与收卷轴同轴对接。该上下料自处理装置和分切下料系统中设置有该上料装置，通过该上料装置能够代替人工搬运空料筒，从而有利于提高分切机下料过程的自动化程度，降低人工成本，提高生产效率。

Description

上料装置、上下料自处理装置和分切机下料系统

技术领域

本发明涉及电池技术领域，特别涉及一种上料装置，以及一种设置有该上料装置的上下料自处理装置和分切机下料系统。

背景技术

在锂电池的生产过程中，辊压分切工序是不可缺少的一部分。在传统生产过程中，虽然辊压分切工序基本实现了自动化，但是辊压分切后得到料卷需要从收卷轴上卸下来，继而再进行转运。而这一工序往往需要2至3个人来进行，即手动卸料、手动换卷。

实际生产过程中，分切机收卷机构每完成一个卷筒的卸料大约需要5分钟，以收4个卷料来核算，卸料大约需要20分钟；再加上换卷筒的时间，一次分切机卸料大约就要花费30分钟，时间成本较大，生产效率较低，这大大降低了前道工序技术提升所带来的优势。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种上料装置，以及一种设置有该上料装置的上下料自处理装置和分切下料系统，能够代替人工搬运空料筒，进一步还能够代替人工搬运料卷，有利于提高分切机下料过程的自动化程度，降低人工成本，提高生产效率。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种上料装置，包括工位转换部和上卷部，其中：

所述上卷部包括上卷芯轴；

所述工位转换部能够控制所述上卷芯轴移动至上卷位，且能够控制所述上卷芯轴移动至对接位；

所述上卷芯轴位于所述上卷位时能够接收空料筒；

所述上卷芯轴位于所述对接位时能够与收卷轴同轴对接。

可选地，在上述上料装置中，所述上卷部还包括第一连接梁和第一驱动机构，其中：

所述第一连接梁沿自身轴向依次排列布置有两个或更多个所述上卷芯轴；

所述第一驱动机构能够控制所述第一连接梁带着所述上卷芯轴由上卷状态转动至下卷状态，且能够控制所述第一连接梁带着所述上卷芯轴由所述下卷状态转动至所述上卷状态；

所述上卷芯轴处于所述上卷状态时能够接收所述空料筒；

所述上卷芯轴处于所述下卷状态时能够与所述收卷轴同轴对接。

可选地，在上述上料装置中，所述上卷部还包括夹爪和第一控制机构，其中：

所述夹爪能够夹持所述空料筒，以使所述空料筒定位在所述上卷芯轴上；

所述第一控制机构能够控制所述夹爪开闭。

可选地，在上述上料装置中，所述上卷部还包括第二控制机构，所述第二控制机构能够控制所述夹爪沿所述上卷芯轴的轴向移动。

可选地，在上述上料装置中，所述第二控制机构包括：

丝杆，可相对转动地设置在所述第一连接梁上，与所述上卷芯轴平行；

第二驱动机构，用于驱动所述丝杆绕自身轴线转动；

滑架，用于安装所述夹爪，并设置有与所述丝杆配合的螺纹孔。

可选地，在上述上料装置中，还包括供卷装置，所述供卷装置包括箱体和送卷机构，所述箱体能够容纳所述空料筒，所述送卷机构能够将位于所述箱体内目标位置的所述空料筒推送到所述上卷芯轴上。

可选地，在上述上料装置中，所述送卷机构包括推筒和能够控制所述推筒轴向移动的推送机构；

所述箱体在所述目标位置的两侧分别设置有供所述推筒进入的进口和供所述空料筒送出的出口，所述推筒、所述进口、所述出口同轴布置。

可选地，在上述上料装置中，所述箱体内设置有：

能够将所述空料筒自动推送到所述目标位置的弹性机构；

和/或，能够令所述空料筒自动移动到所述目标位置的斜坡结构。

可选地，在上述上料装置中，所述工位转换部包括：

直线驱动机构，能够控制所述上卷部由中间位直线移动到所述接料位以靠近所述收卷轴，且能够控制所述上卷部由所述接料位反向移动到所述中间位以远离所述收卷轴；

旋转机构，能够控制所述上卷部水平转动，以控制所述上卷部在所述中间位和所述上卷位之间切换工位。

可选地，在上述上料装置中，所述直线驱动机构包括直线导轨，以及能够沿所述直线导轨移动的滑台；

所述旋转机构包括转台，以及能够驱动所述转台水平转动的动力机构，所述转台与所述滑台转动连接，所述上卷部设置在所述转台上。

可选地，在上述上料装置中，还包括高度调节机构，用于调节所述工位转换部相对地面的水平高度。

一种上下料自处理装置，包括上文中所述的上料装置；

还包括接料部，所述接料部包括接料芯轴，所述接料芯轴的一端与所述工位转换部连接，另一端能够与所述收卷轴同轴对接，以接收所述收卷轴上的料卷；

所述工位转换部能够控制所述接料部移动至所述对接位，且能够控制所述接料部移动至下料位；

所述接料芯轴位于所述对接位时能够与所述收卷轴同轴对接；

所述接料芯轴位于所述下料位时能够卸下所述料卷。

可选地，在上述上下料自处理装置中，所述接料芯轴设置有用于防止所述料卷脱落的弹性卡销。

可选地，在上述上下料自处理装置中，所述弹性卡销包括：

限位部，可伸缩地设置于所述接料芯轴的周向侧壁的第一安装孔内；

控制部，能够控制所述限位部缩至所述第一安装孔内；

弹性部，能够控制所述限位部伸出所述第一安装孔外。

可选地，在上述上下料自处理装置中，所述控制部为楔形件，所述限位部设置有与所述楔形件适配的调节位；

或者，所述控制部为光滑凸起，可伸缩地设置于所述接料芯轴的周向侧壁的第二安装孔内，所述收卷轴的端部设置有用于挤压所述光滑凸起的锥形端孔。

可选地，在上述上下料自处理装置中，所述接料部还包括第二连接梁和第三驱动机构，其中：

所述第二连接梁沿自身轴向依次排列布置有两个或更多个所述接料芯轴；

所述第三驱动机构能够控制所述第二连接梁带着所述接料芯轴由接料状态转动至下料状态，且能够控制所述第二连接梁带着所述接料芯轴由所述下料状态转动至所述接料状态；

所述接料芯轴处于所述接料状态时能够与所述收卷轴同轴对接；

所述接料芯轴处于所述下料状态时能够卸下所述料卷。

可选地，在上述上下料自处理装置中，所述上卷位和所述下料位分别位于所述工位转换部的两侧。

一种分切机下料系统，包括分切机，所述分切机设置有收卷轴和拨叉，所述收卷轴能够通过卷绕方式接收分切后的极片以获得料卷，所述拨叉能够控制所述料卷轴向移动；

还包括上文中所述的上下料自处理装置，所述上下料自处理装置的对接位位于所述收卷轴的轴向外侧。

本发明提供的上料装置中，通过工位转换部能够控制上卷芯轴在对接位和上卷位之间自动切换工位，代替人工搬运空料筒。从而有利于提高分切机下料过程的自动化程度，降低人工成本，提高生产效率。

进一步地，本发明提供的上下料自处理装置和分切机下料系统中，通过接料部接收收卷轴上的料卷，通过上卷部为收卷轴提供空料筒，通过工位转换部令接料部和上卷部自动切换工位，从而不需要人工搬运卸料，也不需要人工搬运上卷，有利于实现自动化上卷和下料，降低人工成本，提高生产效率。

而且，使用该上下料自处理装置时，其对应的下料位的位置固定不变，因此在AGV对接下料时不需要根据分切机收卷部位的纠偏情况进行调整，能够方便AGV准确对接下料。

本发明能够用于锂电池分条机辅助下料，保证卷料与AGV准确对接，实现平稳下料，而且有利于实现自动化下料，降低人工成本，提高生产效率。

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。

图1为本发明第一具体实施例提供的上下料自处理装置和分切机收卷轴的结构示意图；

图2为本发明第一具体实施例提供的供卷装置的结构示意图；

图3为本发明第一具体实施例提供的高度调节机构的结构示意图；

图4为本发明第一具体实施例提供的弹性卡销的安装结构示意图；

图5为本发明第一具体实施例提供的分切下料系统的结构示意图；

图6为本发明第一具体实施例提供的设置有双机位的分切下料系统的布局图；

图7为本发明第二具体实施例提供的上料部的结构示意图；

图8为本发明第三具体实施例提供的设置有两个接料芯轴和两个第一连接梁的接料部的结构示意图；

图9为本发明第四具体实施例提供的弹性卡销的安装结构示意图。

具体实施方式

本发明公开了一种上料装置、一种设置有该上料装置的上下料自处理装置，以及一种设置有该上下料自处理装置的分切下料系统，能够代替人工搬运空料筒，进一步还能够代替人工搬运料卷，有利于提高分切机下料过程的自动化程度，降低人工成本，提高生产效率。

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做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。

第一具体实施例

请参阅图1和图5，本发明第一具体实施例提供了一种上料装置，该上料装置包括工位转换部101和上卷部103。其中：

上卷部103包括上卷芯轴134，其一端与工位转换部101连接，另一端能够通过穿插的方式接收空料筒143，且能够与收卷轴31同轴对接，以将空料筒143推送到收卷轴31上；

工位转换部101能够控制上卷芯轴134移动至上卷位D，且能够控制上卷芯轴134移动至对接位A。当上卷芯轴134位于上卷位D时，能够接收空料筒143；当上卷芯轴134位于对接位A时，能够与收卷轴31同轴对接。

该上料装置能够适用于分切机下料工序，能够将空料筒32自动安装到分切机滑差轴31上，继续缠绕经过辊压分切后的极片，形成料卷32。但是并不局限于此，该上料装置也可适用于其他领域，实现自动上卷。为了便于说明，本文以锂电池分条机辅助下料为例进行具体说明。

该上料装置中，通过工位转换部101能够控制上卷芯轴134在对接位A和上卷位D之间自动切换工位，代替人工搬运空料筒32。从而有利于提高分切机下料过程的自动化程度，降低人工成本，提高生产效率。

具体实施时，上卷部103中还设置有第一连接梁133和第一驱动机构。其中：

第一连接梁133沿自身轴向依次排列布置有两个或更多个上卷芯轴134，构成自动送卷料叉；

第一驱动机构能够控制第一连接梁133带着上卷芯轴134由上卷状态转动至下卷状态，且能够控制第一连接梁133带着上卷芯轴134由下卷状态转动至上卷状态；当上卷芯轴134处于上卷状态时，能够接收空料筒143；当上卷芯轴134处于下卷状态时，能够与收卷轴31同轴对接。

具体地，请参见图1：当上卷部103处于上卷状态时，多个上卷芯轴134均位于上卷位D，且基本位于同一高度，即平行排布在同一水平面内，从而方便接收空料筒143；当上卷部103处于下卷状态时，多个上卷芯轴134均位于对接位A，与分切机上的多个收卷轴31一一对应，且分别与其同轴对接，从而能够将空料筒143分别移动到收卷轴31上，此时，多个上卷芯轴134一般平行排布在同一竖直面内。

具体实施时，该第一驱动机构一般包括减速机(例如旋转电机、气缸驱动旋转结构)，及其传动机构。例如，请参见图1，该第一驱动机构包括第一电机131和第一驱动轴132，第一驱动轴132通过圆锥滚子轴承和支座可转动地安装在工位转换部101的转台113上，并与第一电机131传动连接。

进一步地，上卷部103还设置有夹爪135和第一控制机构。其中：夹爪135能够夹持空料筒143，以使空料筒143定位在上卷芯轴134上，避免空料筒143意外脱落/晃动；第一控制机构能够控制夹爪135开闭。

更近一步地，上卷部103还设置有第二控制机构，第二控制机构能够控制夹爪135沿上卷芯轴134的轴向移动。从而：

当上卷部103在上卷位D接收空料筒143时，通过第二控制机构，能够控制夹爪135移动至上卷芯轴134远离工位转换部101的外端后夹持空料筒143，然后使空料筒143沿上卷芯轴134轴向移动，以将空料筒143一一套设到上卷芯轴134上的合适位置。而且，通过该第一控制机构和第二控制机构可以调整空料筒143在上卷芯轴134上的具体位置。

当上卷部103旋转至对接位A时，通过第二控制机构，能够将空料筒143一一夹持推送到上卷芯轴134的外端，并转移到分切机设备内的收卷轴31(即滑差轴)上的指定位置，然后夹爪135松开并退回。

具体实施时，请参见图1，夹爪135为类似于剪刀结构的夹持机构，能够夹持空料筒143，使其稳定安装在上卷芯轴134上。第一控制机构可以是气缸或电机或其他能够控制夹爪打开程度的驱动装置。

此外，第二控制机构包括丝杆139、滑架137和第二驱动机构136。其中：丝杆139可相对转动地设置在第一连接梁133上，与上卷芯轴134平行；第二驱动机构136用于驱动丝杆139绕自身轴线转动；滑架137用于安装夹爪135，并设置有与丝杆138配合的螺纹孔。

具体地，滑架137设置有能够套设在上卷芯轴134上的第一限位孔，第一限位孔的直径大于上卷芯轴134的直径。进一步地，该第一连接梁133上还设置有导向杆138，滑架137设置有能够套设在导向杆138上的第二限位孔，第二限位孔的直径大于导向杆138的直径。从而，当第二驱动机构136驱动丝杆139转动时，滑架137便带着夹爪135轴向移动，以控制夹爪135移动到特定位置后夹持该位置的空料筒32，或控制夹爪135带着被夹持的空料筒32轴向移动到上卷芯轴134的特定位置。

具体地，可参见图1，该第二驱动机构136包括：驱动电机、安装在驱动电机输出轴上的驱动轮、同轴安装在丝杆139一端的从动轮，以及套设在该驱动轮和从动轮上的传动带。但是并不局限于此，在其他具体实施例中，还可以通过其他驱动机构控制夹爪135移动，例如直线气缸、直线电机、直线导轨等。

为了进一步优化上述技术方案，如图1和图5中所示，在上述上料装置中，还包括有供卷装置104，即喂卷芯装置。供卷装置104包括箱体141和送卷机构，箱体141能够容纳空料筒143(包括由AGV回收的空料筒143)，送卷机构能够将位于箱体141内目标位置的空料筒143推送到上卷芯轴134上。

具体地，送卷机构包括推筒142和能够控制推筒142轴向移动的推送机构。箱体141在目标位置的两侧分别设置有供推筒142进入的进口和供空料筒143送出的出口，推筒142、进口、出口同轴布置。从而，当推送机构控制推筒142伸入箱体进口，便可将该位置的空料筒143推出到上卷芯轴134上。

具体实施时，该推送机构为长行程伺服推杆机构，其一般包括推杆和用于控制推杆移动行程的伺服电机，能够与工位转换部101的旋转机构以及上卷芯轴134配合动作，逐一推动空料筒143移动到上卷芯轴134上，并保持固定间距。

或者，在其他具体实施例中，该推送机构也可以采用推杆和用于控制推杆移动行程的气缸；或者，该推送机构采用用于驱动推筒142轴向移动的齿轮传动机构，此时推筒142的外侧设置有与齿轮啮合的齿条结构。具体实施时，该推送机构可以是能够自动控制行程的驱动机构，也可以是手动控制行程的驱动机构。对此，本领域技术人员可根据实际需要进行具体设计。

优选地，如图2中所示，箱体141内设置斜坡结构1411，能够令空料筒143自动移动到目标位置(即上述进口和出口之间)。从而，当位于箱体141内目标位置的空料筒143被推送机构推出，并且推送机构归位至箱体外之后，会有另一个新的空料筒143在重力作用下自动移动到目标位置，等待推送上卷。

或者，在其他具体实施例中，也可以箱体141内设置有弹性机构(或称为弹夹机构)，通过弹性机构将空料筒143自动推送到目标位置。当位于箱体141内目标位置的空料筒143被推送机构推出，并且推送机构归位至箱体外之后，会有另一个新的空料筒143被弹性机构自动推送到目标位置，等待推送上卷。

可见，通过该供卷装置104，能够实现对空料筒143的收集，也能够自动填装空料筒143。在上下料自处理装置待机时，可自动将空料筒143装填到上卷芯轴134上。

具体实施时，该上料装置中的工位转换部101包括直线驱动机构和旋转机构。其中，请参见图1：

直线驱动机构能够控制接料部102或上卷部103由中间位C直线移动到接料位A以靠近收卷轴31，且能够控制接料部102或上卷部103由接料位A反向移动到中间位C以远离收卷轴31；

旋转机构能够控制上卷部103水平转动，以控制上卷部103在中间位C和上卷位D之间切换工位。

具体地，上述直线驱动机构包括直线导轨11和滑台112，滑台112可相对滑动地设置在直线导轨114上，可沿直线导轨114水平移动；旋转机构包括转台113和动力机构111，转台113可相对转动地设置在滑台112上，动力机构111能够驱动转台113水平转动，接料部102和上卷部103均设置在转台113上，以通过转台113控制旋转切换工位。

具体实施时，动力机构111可采用旋转减速机，旋转减速机与下料旋转驱动轴连接，下料旋转驱动轴与转台113连接，能够驱动转台113水平转动，以控制接料部102从对接位A转移到下料位B，或控制接料部102从下料位B转移到对接位A。

具体实施时，转台113与滑台112之间通过交叉圆柱滚子转盘轴承实现转动连接。交叉圆柱滚子转盘轴承位于下料旋转轴承上座和下料旋转轴承底座之间。或者，在其他具体实施例中也可采用圆锥滚子轴承。

优选实施例中，工位转换部101的底部设置有高度调节机构，从而通过该高度调节机构能够调节工位转换部101相对地面的水平高度。

具体实施时，直线导轨114固定安装在底座1145上。底座1145上一般平行布置有两条导直线导轨114。并且，底座114的两侧分别并排设置于多个高度调节机构。

具体地，请参见图3，该高度调节机构包括第一安装座1141，以及位于第一安装座1141下方的第二安装座1142。其中：第二安装座1142通过多个长螺栓1143锚定在地面上；第一安装座1141设置有一个或多个调节螺栓1144，每个调节螺栓1144的底部均与第二安装座1142相抵。从而，通过调节螺栓1144能够调节第一安装座1141所在的水平高度，从而调节工位转换部101相对地面的水平高度，实现对上卷芯轴134的高度调节，使其与箱体141目标位置的出口对应，准确接收空料筒143，也能够使其与分切机收卷轴31准确对接。而且，通过该高度调节机构，也能够实现对下文中所述的接料部102的高度调节，使其能够与分切机收卷轴31准确对接。

本发明第一具体实施例提供的上下料自处理装置，包括上文中所述的上料装置，以及接料部102。即该上下料自处理装置包括接料部102、上卷部103和工位转换部101。其中：

接料部102能够移动到对接位A接收收卷轴31上的料卷32；

上卷部103能够移动到对接位A为收卷轴31提供空料筒143，空料筒143为用于缠绕料卷32的芯轴；

工位转换部101能够控制接料部102在对接位A和下料位B之间切换工位，且能够控制上卷部103在对接位A和上卷位D之间切换工位。

具体地：

工位转换部101中的直线驱动机构，能够控制接料部102/上卷部103由中间位C直线移动到接料位A以靠近收卷轴31，且能够控制接料部102/上卷部103由接料位A反向移动到中间位C以远离收卷轴31。

工位转换部101中的旋转机构能够控制接料部102和上卷部103水平转动，以控制接料部102在中间位C和下料位B之间切换工位，或控制上卷部103在中间位C和上卷位D之间切换工位。

具体地，分切机收卷轴31上的料卷32成型需要下料时，工位转换部101控制接料部102移动到对接位A接收收卷轴31上的料卷32，并控制接料部102从对接位A转移到下料位B，方便该位置的AGV(自动引导车)或其他卸料装置进行下料或人工下料；下料完成后，工位转换部101控制接料部102从下料位B返回到对接位A继续接料或等待接料。

并且，工位转换部101控制接料部102从对接位A转移到下料位B完成下料后，还控制上卷部103移动到对接位A为收卷轴31提供空料筒143，用于成型下一批料卷32；上卷完成后，工位转换部101控制上卷部103移动到上卷位D准备下一批空料筒143。

可见，该上下料自处理装置中，通过接料部102接收收卷轴31上的料卷32，通过上卷部103为收卷轴提供空料筒143，通过工位转换部101令接料部102和上卷部自动切换工位，从而不需要人工搬运卸料，也不需要人工搬运上卷，有利于实现自动化上卷和下料，降低人工成本，提高生产效率。

而且，使用该上下料自处理装置时，该上下料自处理装置位于分切机收卷轴31和AGV之间，能够将收卷轴31上的料卷32转运到下料位B，供AGV自动下料，由于下料位B的位置固定不变，从而方便AGV捕捉收料，有利于降低下料难度，提高下料效率和下料准确性。

该上下料自处理装置能够用于锂电池分条机辅助下料，保证卷料与AGV准确对接，实现平稳下料，而且有利于实现自动化下料，降低人工成本，提高生产效率。

请参见图1，具体实施时，接料部102中采用接料芯轴124来接收料卷32。其中，接料芯轴124的一端设置在工位转换部101的转台113上，另一端能够与收卷轴31同轴对接，以接收从收卷轴31上沿轴移动下来的料卷32。料卷32从收卷轴31上沿轴移动下来的过程，可通过分切机拨叉33实现，也可通过手动或其他方式实现。

进一步地，为了保证料卷32能够稳定地套设在接料芯轴124上，接料芯轴124靠近收卷轴31的外端设置有用于防止料卷32脱落的弹性卡销。

例如，请参见图4，该弹性卡销包括限位部1241、控制部、弹性部1243。其中：限位部1241可伸缩地设置于接料芯轴124的周向侧壁的第一安装孔内；控制部能够控制限位部1241缩至第一安装孔内；弹性部1243能够控制限位部1241伸出第一安装孔外。

优选地，该弹性卡销的控制部为楔形件1242'，限位部1241设置有与楔形件1242'适配的调节位(例如，径向尺寸更大的楔形孔，或其他结构)。

当接料芯轴124与收卷轴31同轴对接时，楔形件1242'被收卷轴31沿轴向逐渐被压入接料芯轴124内，从而令限位部1241逐渐缩回至接料芯轴124内，从而，收卷轴31上的料卷32能够顺利转移到接料芯轴124上。

当滑台112沿直线导轨114移动，以令接料芯轴124远离收卷轴31时，即接料芯轴124从图5中的对接位A到达中间位C时，在弹性部1243的作用下，限位部1241自动弹出，以对接料芯轴124上的料卷32进行轴向限位，避免其意外脱落。

在此需要说明的是，请参见图4，当接料芯轴124逐渐靠近收卷轴31时，收卷轴31的端部沿轴向挤压楔形件1242'，楔形件1242'在轴向力F1的作用下向左移动，并挤压限位部1241的调节位(例如，楔形孔的下侧斜面)，从而，限位部1241在径向力F2的作用下逐渐缩回到接料芯轴124内，使得接料芯轴124的侧壁为光滑表面，便于料卷32从收卷轴31顺利转移到接料芯轴124上。当接料芯轴124逐渐远离收卷轴31时，在弹性部1243(一般为弹簧)的回复力所用下，楔形件1242'向右移动，限位部1241沿芯轴径向逐渐伸出至接料芯轴124外，从而对接料芯轴124上的料卷32起到轴向限位的作用，避免料卷32从接料芯轴124上意外脱落。

请参见图1，在具体实施例中，接料部102还包括有第二连接梁123和第三驱动机构。其中：第二连接梁123沿轴向依次排列布置有两个或更多个接料芯轴124，每个接料芯轴124均与第二连接梁123垂直连接，构成自动接料料叉；第三驱动机构能够控制第二连接梁123带着接料芯轴124由接料状态转动至下料状态，且能够控制第二连接梁123带着接料芯轴124由下料状态转动至接料状态。接料芯轴124处于接料状态时能够与收卷轴31同轴对接；接料芯轴124处于下料状态时能够卸下料卷32，例如通过AGV卸料。

具体地，第三驱动机构包括第二驱动轴122和第二电机121。第二驱动轴122与第二连接梁123垂直连接；第二电机121能够驱动第二驱动轴122绕自身轴线转动，从而通过第二驱动轴122控制第二连接梁123带着接料芯轴124在竖直平面内转动。比如，如图1中所示，接料时，第二连接梁123处于接料状态，即竖直状态，以令多个接料芯轴124与多个收卷轴31一一对应且同轴对接；下料时，第二连接梁123处于下料状态，即水平状态，以方便AGV小车接收并托运料卷。

具体实施时，第二电机121还可以采用其他驱动装置，例如气缸驱动旋转结构。第二驱动轴122通过圆锥滚子轴承和支座可转动地安装在转台113上，并与第二电机121传动连接。

优选实施例中，如图1和图2中所示，上卷位D和下料位B分别位于工位转换部101的两侧。而且，上卷位D、对接位A、下料位B绕工位转换部101的转动中心点沿周向依次排布，其周向夹角均为90°。从而，接料部102在对接位A接收料卷的过程、上卷部103在上卷位D接收空料筒143的过程互不影响，可同时进行；而且，接料部102在下料位B卸料的过程、上卷部103在对接位A为收卷轴31上空料筒143的过程互不影响，可同时进行。从而有利于减少生产时间，提高生产效率。

需要说明的是，本文中采用的驱动装置均可选用电缸或气缸或油缸；减速机可以是气缸旋转机构，也可以是油缸旋转机构；芯轴可以是气涨轴，可以是带自动限位普通空心轴。

综上，本发明第一具体实施例提供的上下料自处理装置能够实现如下工作过程：

接料卷：滑台112沿x轴正向移动，对接收卷轴31(3s至7s，优选为5s)，分切机拨叉33将料卷32拨到接料芯轴124上(8s至12s，优选为10s)；

送卷芯：滑台112沿x轴反向移动返回，转台113绕z轴顺时针旋转90°，接料部102(带料卷32)绕x轴旋转90°，上卷部(上卷芯轴134带芯轴)绕y轴旋转90°；(13s至17s，优选为15s)

上卷芯：滑台112沿x轴向正向移动，对接滑差轴(3s至7s，优选为5s)，夹爪135一次性推动空料筒143至分切机滑差轴(5s至30s，优选为20s/10s)，滑台112沿x轴反向移动返回(3s至7s，优选为5s)；

以上3步，总共约55s；

下料卷：可以通过装置料叉自动卸料，料叉依次推动料卷32至AGV(每次推动1卷位，例如共3次)；也可以是外部AGV抓取卸料；

芯轴备料：转台113绕z轴逆时针旋转90°，推筒依次推送空料筒143至上卷芯轴134上(例如共3次)。

至此，上下料自处理装置完成下料并整装待命。

综上，请参见图5和图6，本发明第一具体实施例还提供了一种分切下料自处理系统，该系统包括分切机3，以及上文中所述的上下料自处理装置1。其中：分切机3为辊压分切一体机，能够实现自动放卷、自动收卷、自动切带，用于锂电池极片分切工序。

具体地，分切机3设置有收卷轴31和拨叉33，收卷轴31能够通过卷绕方式对分切后的极片进行收纳以获得料卷32，拨叉33用于控制料卷32轴向移动；上下料自处理装置1的对接位A位于收卷轴31的轴向外侧。

具体实施时，一套上下料自处理装置1可以配合两台或更多数量的辊压分切一体机进行生产(铺设地轨)。而且，具体实施时可以通过装置料叉自动卸料，也可以是外部AGV抓取卸料。如图6中所示，每套辊压分切一体机中除了分切机3之外，还设置有辊压主机4、放卷机构5、第一吸尘器6、液压站7、电柜8、第二吸尘器9。两套辊压分切一体机的辊压主机4之间设置有换辊小车2。

实际生产过程中，辊压分切一体机负责将涂布后的料卷展开、辊压至工艺厚度、分切至工艺宽度，并分双轴收卷整齐，待卷料收卷到位，自动裁剪，人工黏贴尾部，完成极片收卷；上下料自处理装置1配合分切机3内部的收卷轴31，将收卷切带后的料卷32自动收集至接料部101，并完成空料筒143的推送后，分切机3可继续生产，全程1分钟，效率提升30倍。

具体实施时，上述分切下料自处理系统的设备高度约4.6m，建议吊顶5.5m。

第二具体实施例

本发明第二具体实施例提供了一种上料装置，其与上述第一具体实施例中的上料装置的区别仅在于夹爪135的具体结构不同，具体可参见图7。该夹爪135可通过气缸控制开闭。

第三具体实施例

本发明第三具体实施例提供了一种上下料自处理装置，其与上述第一具体实施例中的上下料自处理装置的区别仅在于：请参见图8，为了增强接料芯轴124的抗弯强度，其连接端并排设置有两个或更多个第二连接梁123。

第四具体实施例

本发明第四具体实施例提供了一种上下料自处理装置，其与上述第一具体实施例中的上下料自处理装置的区别仅在于：请参见图9，接料芯轴124外端设置的弹性卡销中，控制部为光滑凸起1242”，该光滑凸起1242”可伸缩地设置于接料芯轴124的周向侧壁的第二安装孔内，收卷轴31的端部设置有用于挤压光滑凸起1242”的锥形端孔311。

即弹性卡销包括限位部1241、光滑凸起1242”和弹性部1243。当接料芯轴124逐渐靠近收卷轴31时，收卷轴31的端孔311的侧壁挤压光滑凸起1242”，使其沿径向逐渐隐藏到接料芯轴124内，从而令限位部1241逐渐缩回到接料芯轴124内，使得接料芯轴124的侧壁为光滑表面，便于料卷32从收卷轴31顺利转移到接料芯轴124上。当接料芯轴124逐渐远离收卷轴31时，在弹性部1243(一般为弹簧)的回复力所用下，光滑凸起1242”和限位部1241沿径向逐渐伸出接料芯轴124外，从而对接料芯轴124上的料卷32轴向限位，避免料卷32从接料芯轴124上意外脱落。

最后，需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (18)

1.一种上料装置，其特征在于，包括工位转换部(101)和上卷部(103)，其中：

所述上卷部(103)包括上卷芯轴(134)；

所述工位转换部(101)能够控制所述上卷芯轴(134)移动至上卷位(D)，且能够控制所述上卷芯轴(134)移动至对接位(A)；

所述上卷芯轴(134)位于所述上卷位(D)时能够接收空料筒(143)；

所述上卷芯轴(134)位于所述对接位(A)时能够与收卷轴(31)同轴对接。

2.根据权利要求1所述的上料装置，其特征在于，所述上卷部(103)还包括第一连接梁(133)和第一驱动机构，其中：

所述第一连接梁(133)沿自身轴向依次排列布置有两个或更多个所述上卷芯轴(134)；

所述第一驱动机构能够控制所述第一连接梁(133)带着所述上卷芯轴(134)由上卷状态转动至下卷状态，且能够控制所述第一连接梁(133)带着所述上卷芯轴(134)由所述下卷状态转动至所述上卷状态；

所述上卷芯轴(134)处于所述上卷状态时能够接收所述空料筒(143)；

所述上卷芯轴(134)处于所述下卷状态时能够与所述收卷轴(31)同轴对接。

3.根据权利要求2所述的上料装置，其特征在于，所述上卷部(103)还包括夹爪(135)和第一控制机构，其中：

所述夹爪(135)能够夹持所述空料筒(143)，以使所述空料筒(143)定位在所述上卷芯轴(134)上；

所述第一控制机构能够控制所述夹爪(135)开闭。

4.根据权利要求3所述的上料装置，其特征在于，所述上卷部(103)还包括第二控制机构，所述第二控制机构能够控制所述夹爪(135)沿所述上卷芯轴(134)的轴向移动。

5.根据权利要求4所述的上料装置，其特征在于，所述第二控制机构包括：

丝杆(139)，可相对转动地设置在所述第一连接梁(133)上，与所述上卷芯轴(134)平行；

第二驱动机构(136)，用于驱动所述丝杆(139)绕自身轴线转动；

滑架(137)，用于安装所述夹爪(135)，并设置有与所述丝杆(138)配合的螺纹孔。

6.根据权利要求1至5任一项所述的上料装置，其特征在于，还包括供卷装置(104)，所述供卷装置(104)包括箱体(141)和送卷机构，所述箱体(141)能够容纳所述空料筒(143)，所述送卷机构能够将位于所述箱体(141)内目标位置的所述空料筒(143)推送到所述上卷芯轴(134)上。

7.根据权利要求6所述的上料装置，其特征在于，所述送卷机构包括推筒(142)和能够控制所述推筒(142)轴向移动的推送机构；

所述箱体(141)在所述目标位置的两侧分别设置有供所述推筒(142)进入的进口和供所述空料筒(143)送出的出口，所述推筒(142)、所述进口、所述出口同轴布置。

8.根据权利要求6所述的上料装置，其特征在于，所述箱体(141)内设置有：

能够将所述空料筒(143)自动推送到所述目标位置的弹性机构；

和/或，能够令所述空料筒(143)自动移动到所述目标位置的斜坡结构(1411)。

9.根据权利要求1至5任一项所述的上料装置，其特征在于，所述工位转换部(101)包括：

直线驱动机构，能够控制所述上卷部(103)由中间位(C)直线移动到所述接料位(A)以靠近所述收卷轴(31)，且能够控制所述上卷部(103)由所述接料位(A)反向移动到所述中间位(C)以远离所述收卷轴(31)；

旋转机构，能够控制所述上卷部(103)水平转动，以控制所述上卷部(103)在所述中间位(C)和所述上卷位(D)之间切换工位。

10.根据权利要求9所述的上料装置，其特征在于，所述直线驱动机构包括直线导轨(114)，以及能够沿所述直线导轨(114)移动的滑台(112)；

所述旋转机构包括转台(113)，以及能够驱动所述转台(113)水平转动的动力机构(111)，所述转台(113)与所述滑台(112)转动连接，所述上卷部(103)设置在所述转台(113)上。

11.根据权利要求10所述的上料装置，其特征在于，还包括高度调节机构，用于调节所述工位转换部(101)相对地面的水平高度。

12.一种上下料自处理装置，其特征在于，包括如权利要求1至11任一项所述的上料装置；

还包括接料部(102)，所述接料部(102)包括接料芯轴(124)，所述接料芯轴(124)的一端与所述工位转换部(101)连接，另一端能够与所述收卷轴(31)同轴对接，以接收所述收卷轴(31)上的料卷(32)；

所述工位转换部(101)能够控制所述接料部(102)移动至所述对接位(A)，且能够控制所述接料部(102)移动至下料位(B)；

所述接料芯轴(124)位于所述对接位(A)时能够与所述收卷轴(31)同轴对接；

所述接料芯轴(124)位于所述下料位(B)时能够卸下所述料卷(32)。

13.根据权利要求12所述的上下料自处理装置，其特征在于，所述接料芯轴(124)设置有用于防止所述料卷(32)脱落的弹性卡销。

14.根据权利要求13所述的上下料自处理装置，其特征在于，所述弹性卡销包括：

限位部(1241)，可伸缩地设置于所述接料芯轴(124)的周向侧壁的第一安装孔内；

控制部，能够控制所述限位部(1241)缩至所述第一安装孔内；

弹性部(1243)，能够控制所述限位部(1241)伸出所述第一安装孔外。

15.根据权利要求14所述的上下料自处理装置，其特征在于，所述控制部为楔形件(1242')，所述限位部(1241)设置有与所述楔形件(1242')适配的调节位；

或者，所述控制部为光滑凸起(1242”)，可伸缩地设置于所述接料芯轴(124)的周向侧壁的第二安装孔内，所述收卷轴(31)的端部设置有用于挤压所述光滑凸起(1242”)的锥形端孔(311)。

16.根据权利要求12所述的上下料自处理装置，其特征在于，所述接料部(102)还包括第二连接梁(123)和第三驱动机构，其中：

所述第二连接梁(123)沿自身轴向依次排列布置有两个或更多个所述接料芯轴(124)；

所述第三驱动机构能够控制所述第二连接梁(123)带着所述接料芯轴(124)由接料状态转动至下料状态，且能够控制所述第二连接梁(123)带着所述接料芯轴(124)由所述下料状态转动至所述接料状态；

所述接料芯轴(124)处于所述接料状态时能够与所述收卷轴(31)同轴对接；

所述接料芯轴(124)处于所述下料状态时能够卸下所述料卷(32)。

17.根据权利要求11所述的上下料自处理装置，其特征在于，所述上卷位(D)和所述下料位(B)分别位于所述工位转换部(101)的两侧。

18.一种分切机下料系统，其特征在于，包括分切机，所述分切机设置有收卷轴(31)和拨叉(33)，所述收卷轴(31)能够通过卷绕方式接收分切后的极片以获得料卷(32)，所述拨叉(33)能够控制所述料卷(32)轴向移动；

还包括如权利要求11至17任一项所述的上下料自处理装置，所述上下料自处理装置的对接位(A)位于所述收卷轴(31)的轴向外侧。

Images