CN216105095U - 搬运装置和极片生产线 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种搬运装置和极片生产线。搬运装置包括支撑框架和机械臂，机械臂包括机械臂本体以及设置在机械臂本体上的至少两个载料轴，机械臂本体的轴线沿第一方向设置，机械臂本体绕其轴线可转动地设置在支撑框架上以带动至少两个载料轴依次与卷料下料轴对接。在机械臂本体上设置至少两个载料轴，这样当机械臂本体绕其轴线转动时可带动至少两个载料轴依次与卷料下料轴对接，例如可以先使其中一个载料轴与卷料下料轴对接以接收制备好的卷料，再使另外一个载料轴与卷料下料轴对接以将新的空卷筒放置在卷料下料轴上，这样使得本申请实施例的机械臂实现了双工位工作，进而提高效率。

Description

搬运装置和极片生产线

技术领域

本申请涉及搬运技术领域，特别是涉及一种搬运装置和极片生产线。

背景技术

节能减排是汽车产业可持续发展的关键，电动车辆由于其节能环保的优势成为汽车产业可持续发展的重要组成部分。对于电动车辆而言，电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。

电极组件是电池单体的重要单元，电极组件包括正极片、负极片和隔离膜，正极片和负极片可统称为极片。制备好的极片通常为卷绕在卷绕生产装置的卷绕下料轴上的卷料形式。在极片制备完成之后，需要采取单杆车进行转运以进行后续的工序，例如转运到制备电极组件的工序。人工手动推拉小车与卷绕下料轴对接，进行上下料，效率较低。

实用新型内容

鉴于上述问题，本申请提供一种搬运装置和极片生产线，以提高效率。

本申请第一方面提供一种搬运装置，包括支撑框架和机械臂，机械臂包括机械臂本体以及设置在机械臂本体上的至少两个载料轴，机械臂本体的轴线沿第一方向设置，机械臂本体绕其轴线可转动地设置在支撑框架上以带动至少两个载料轴依次与卷料下料轴对接。

在本申请的技术方案中，在机械臂本体上设置至少两个载料轴，这样当机械臂本体绕其轴线转动时可带动至少两个载料轴依次与卷料下料轴对接，例如可以先使其中一个载料轴与卷料下料轴对接以接收制备好的卷料，再使另外一个载料轴与卷料下料轴对接以将新的空卷筒放置在卷料下料轴上，这样使得本申请实施例的机械臂实现了双工位工作，进而提高效率。

在一些实施例中，载料轴的轴线与机械臂本体的轴线垂直。将载料轴的轴线与机械臂本体的轴线垂直，可方便载料轴与卷料下料轴的对接。

在一些实施例中，至少两个载料轴包括相对设置在机械臂本体两侧的第一载料轴和第二载料轴，第一载料轴和第二载料轴的轴线均沿第二方向延伸，第二方向与第一方向垂直。第一载料轴和第二载料轴的延伸方向是相同的，并且设置在机械臂本体的相对的两个侧面上。这样设置使得第一载料轴和第二载料轴距离较远，相互之间的工作互不影响。

在一些实施例中，至少两个载料轴包括第一载料轴和第二载料轴，第一载料轴的轴线沿第二方向设置，第二载料轴的轴线沿第三方向设置，第一方向、第二方向以及第三方向相互垂直。这样设置使得在第一载料轴与卷料下料轴对接后，机械臂本体相对于支撑框架转动90°后即可实现第二卷料轴与卷料下料轴的对接，进一步提高效率并降低能耗。

在一些实施例中，载料轴包括空心设置的载料轴壳和设置在载料轴壳内部的推拉料结构，载料轴壳被配置为承载物料，推拉料结构被配置为驱动物料在载料轴的轴线方向上移动。推拉料结构设置在载料轴壳的内侧，这样当推拉料结构在对卷料进行推拉时，推拉料结构与卷筒直接接触，而无需与卷料直接接触，进而避免对卷料造成损伤。另外，将推拉料结构集成设置在载料轴壳的内侧，使得载料轴集成了承载物料和推拉物料的功能，简化机械臂的结构。

在一些实施例中，载料轴壳具有在其轴线方向上延伸的开口，推拉料结构包括拉料结构以及第一驱动组件，第一驱动组件与拉料结构驱动连接以驱动拉料结构在载料轴的轴线方向上移动，拉料结构相对于载料轴壳在径向方向上可动地设置以使得拉料结构在伸出状态和缩回状态之间切换，在伸出状态，拉料结构从开口伸出以与物料抵接；在缩回状态，拉料结构从开口缩回以与物料脱开。在卷料被下料设备推送到载料轴上后，拉料结构从开口伸出并与卷筒抵接，然后控制第一驱动组件工作而将卷料拉到位。在卷料到位后，控制拉料结构从开口缩回。在需要将卷料从载料轴上推送到卷料缓存架上时，可再次控制拉料结构从开口伸出并与卷筒抵接，然后控制第一驱动组件工作而将卷料推出。

在一些实施例中，第一驱动组件包括在载料轴的轴线方向上延伸的第一滑轨以及滑动设置在第一滑轨上的第一滑块，拉料结构与第一滑块连接。第一驱动组件通过第一滑块和第一滑轨之间的滑动配合实现了拉料结构在载料轴的轴线方向上的移动，结构简单，且成本较低。

在一些实施例中，拉料结构包括拉料气缸，拉料气缸包括拉料活塞和拉料缸体，拉料活塞相对于拉料缸体可伸缩地设置以从开口伸出或缩回，第一驱动组件与拉料缸体连接。拉料气缸易操作，提高卷料推拉的操作便利性。

在一些实施例中，载料轴还包括设置在载料轴壳内部的夹紧结构，夹紧结构被配置为在物料移动到目标位置后对物料进行夹紧。在推拉料结构将卷料推拉到位后，控制拉料结构从开口缩回。然后控制夹紧结构对物料进行夹紧，防止卷料在卷料轴上移动。

在一些实施例中，夹紧结构包括膜片式夹紧气缸。采用膜片式夹紧气缸，成本较低且方便操作。

在一些实施例中，载料轴包括在其轴线方向上间隔设置的至少两个夹紧结构。在其轴线方向上间隔设置的至少两个夹紧结构，这样在轴向方向上的至少两个位置处卷料均被夹紧，进而提高卷料的定位可靠性。

在一些实施例中，载料轴还包括限位结构，限位结构设置在载料轴壳的端部并被配置为在物料移动到目标位置后在轴向方向上与物料的端部抵接，以限制物料在轴向上的移动。限位结构安装于载料轴的轴向外端处，用于止挡载料轴的卷料以防止卷料从轴向外端脱出。

在一些实施例中，限位结构包括限位气缸。限位气缸可伸缩地设置，这样在无需限位时可缩回，需要限位时伸出进行限位，方便操作。

在一些实施例中，载料轴还包括到位开关，到位开关设置在载料轴壳上且用于对物料的位置进行检测。到位开关用于对物料的位置进行检测，当到位开关检测到物料到达目标位置时，推拉料结构即可停止推拉料动作，进而实现自动化操作。

在一些实施例中，载料轴相对于机械臂本体在第一方向上可移动地设置。这样可对载料轴的高度进行调节，方便载料轴与卷料下料轴的对接。而且由于本实施例机械臂本体包括相对设置的两个载料轴，因此在搬运装置的工作过程中，可以使两个载料轴在高度方向上错位设置，以避免与其他设备的干涉。

在一些实施例中，机械臂还包括驱动载料轴在第一方向上移动的第二驱动组件，第二驱动组件包括沿第一方向延伸的第二滑轨以及滑动设置在第二滑轨上的第二滑块，载料轴连接在第二滑块上。这样设置实现了载料轴在高度方向上的移动。

在一些实施例中，至少两个载料轴包括第一载料轴和第二载料轴，第一载料轴被配置为与卷料下料轴对接以接收卷料下料轴上的卷料，第二载料轴被配置为与卷料下料轴对接以将空卷筒推送到卷料下料轴上。这样使得本申请实施例的机械臂实现了双工位工作，进而提高效率。

本申请第二方面提供一种极片生产线，包括卷料下料轴和上述搬运装置。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，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，还可以根据附图获得其他的附图。

图1是本申请一些实施例的极片生产线的局部结构示意图。

图2是本申请一些实施例的搬运装置的主视结构示意图。

图3是本申请一些实施例的搬运装置的侧视结构示意图。

图4是本申请一些实施例的搬运装置的分解结构示意图。

图5是本申请一些实施例的机械臂的立体结构示意图。

图6是本申请一些实施例的载料轴的立体结构示意图。

图7是本申请一些实施例的载料轴的主视结构示意图。

图8是本申请一些实施例的载料轴的内部结构示意图。

图9为本申请一些实施例的载料轴的内部结构示意图。

在附图中，附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式中的附图标号如下：

搬运装置100；

支撑框架10；纵梁11；横梁12；立柱13；

纵梁轨道20；

横梁轨道30；

滑车40；

机械臂50；

机械臂本体51；

载料轴52；

载料轴壳521；开口521a；

推拉料结构522；拉料结构5221；拖链5222；第一滑轨5223；第一滑块5224；拖链支架5225；

夹紧结构523；

限位结构524；

到位开关525；

法兰526；

端板527；

滚动体528；

电机529；

第二滑轨53；

第二滑块54；

第二驱动组件55；

防坠器56；

卷料缓存架200；

卷料下料轴300；

第一方向Z；第二方向X，第三方向Y。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。

在本申请实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，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申请实施例中的具体含义。

目前的电池单体通常包括壳体和容纳在壳体内的电极组件，并在壳体内填充电解质。电极组件是电池单体中发生电化学反应的部件。壳体内可以包含一个或更多个电极组件。电极组件主要由正极片和负极片卷绕或层叠放置形成，并且通常在正极片和负极片之间设有隔膜。正极片和负极片可统称为极片。制备好的极片通常为卷绕在卷料下料轴上的卷料形式。

具体参考图1，极片生产线包括搬运装置100、卷料缓存架200和卷料下料轴300。其中，卷料下料轴300用于放置制备好的极片，卷料下料轴300上预先放置有卷筒，制备好的极片以卷料的形式设置在卷筒上。卷料缓存架200用于缓存放置卷料。搬运装置100在搬运时将卷料和卷筒一起从卷料下料轴300处搬运到卷料缓存架200上。

本申请的发明人发现，由于预先放置在卷料下料轴300上的卷筒随卷料一起被搬运装置100搬运，因此在卷料被搬走后，还需要其他设备将新的卷筒放置在卷料下料轴300上，这样造成工序复杂，效率较低。另外，对于设置有两个以上卷料下料轴300的极片生产线，搬运装置100需要先移动到一个卷料下料轴处接收卷料并移动到卷料缓存架200处以将卷料放置到卷料缓存架200上，然后再移动到另外一个卷料下料轴处接收卷料并再次移动到卷料缓存架200处以放置卷料，这样搬运装置100每次只能搬运一个卷料，效率较低。

针对以上问题，本申请的发明人经过深入研究，提出了在机械臂上设置至少两个载料轴的技术方案。这样例如可以先使其中一个载料轴与卷料下料轴300对接以接收制备好的卷料，再使另外一个载料轴与卷料下料轴300对接以将新的卷筒放置在卷料下料轴上，这样无需其他设备参与，进而提高效率。再例如可以先使其中一个载料轴与一个卷料下料轴300对接以接收制备好的卷料，然后再使另外一个载料轴与另外一个卷料下料轴300对接以接收另外一个制备好的卷料，这样搬运装置100每次可以搬运两个以上的卷料，效率大大提高。而且减少了搬运装置100的移动行程，可以节能降耗。

由于本实施例的载料轴既可以用来承载卷料，又可以用来承载空卷筒，因此在对载料轴的结构进行描述时，用物料来概括表示装有卷料的卷筒以及空卷筒。

下面参照图1至图9对本申请一些实施例的搬运装置的结构和工作过程进行详细说明。

本申请实施例提供的搬运装置100包括支撑框架10和机械臂50。机械臂50包括机械臂本体51以及设置在机械臂本体51上的至少两个载料轴52。机械臂本体51的轴线沿第一方向Z设置。机械臂本体51绕其轴线可转动地设置在支撑框架10上以带动至少两个载料轴52依次与卷料下料轴300对接。

如图1至图4所示，支撑框架10包括沿第一方向Z设置的四个立柱13、沿第二方向X设置的两个横梁12以及沿第三方向Y设置的两个纵梁11。两个横梁12相对设置，两个纵梁11相对设置以使得两个横梁12和两个纵梁11围合形成方形框架，四个立柱13分别连接在方形框架的四个角处。支撑框架10的立柱13、纵梁11以及横梁12之间可通过螺栓连接搭建。各个立柱13固定设置，例如其底端可以固定在地面上，当然各个立柱13也可以由其他固定结构来固定。各立柱由钢管焊接加工形成。横梁12可采用槽钢。同样地，纵梁11也可以采用槽钢。当然在其他实施例中，支撑框架也可以采用其他结构形式，本申请对此并不限定。

如图5所示，机械臂50包括机械臂本体51。机械臂本体51的轴线沿第一方向Z设置且机械臂本体51绕其轴线可转动地设置在支撑框架10上。具体地，如图1至图4所示，机械臂本体51通过滑车40与支撑框架10连接。其中滑车40包括与支撑框架10连接的第一部分以及与机械臂50连接的第二部分，第二部分相对于第一部分可转动地设置，进而带动机械臂50在其轴线上可转动。例如，第二部分相对于第一部分可通过轴承连接。

机械臂50包括至少两个载料轴52。具体在图5示出的实施例中，机械臂50包括相对设置在机械臂本体51两侧的两个载料轴52。两个载料轴52均沿第三方向Y延伸。在其他实施例中，机械臂50也可以设置三个以上载料轴52，例如在机械臂本体51的四个侧面上均分别设置有载料轴52。在设置三个以上载料轴52时，只要使得三个载料轴52之间的工作相互不干涉即可。

在机械臂本体51上设置至少两个载料轴52，这样当机械臂本体51绕其轴线转动时可带动至少两个载料轴52依次与卷料下料轴300对接，例如可以先使其中一个载料轴与卷料下料轴300对接以接收制备好的卷料，再使另外一个载料轴与卷料下料轴300对接以将新的卷筒放置在卷料下料轴上，这样使得本申请实施例的机械臂实现了双工位工作，进而提高效率。

在一些实施例中，载料轴52的轴线与机械臂本体51的轴线垂直。

如图1所示，卷料下料轴300的轴线沿第二方向X设置，也就是说卷料下料轴300的轴线与机械臂本体51的轴线是垂直的。载料轴52用于与卷料下料轴300对接，那么将载料轴52的轴线与机械臂本体51的轴线垂直，可方便载料轴52与卷料下料轴300的对接。

当然在其他一些附图未示出的实施例中，载料轴52的轴线也可以不与机械臂本体51的轴线垂直，此时可以设置用于调整载料轴52的姿态的控制结构，当载料轴52需要与卷料下料轴300对接时，控制结构控制载料轴52动作以调整载料轴52的姿态，进而使得载料轴52的轴线与卷料下料轴300的轴线同轴，进而方便卷料的转移。

对于载料轴52的轴线与机械臂本体51的轴线垂直的技术方案，在一些实施例中，如图5所示，至少两个载料轴52包括相对设置在机械臂本体51两侧的第一载料轴和第二载料轴。第一载料轴和第二载料轴的轴线均沿第二方向X延伸，第二方向X与第一方向Z垂直。也就是说，在该实施例中，第一载料轴和第二载料轴的延伸方向是相同的，并且设置在机械臂本体51的相对的两个侧面上。这样设置使得第一载料轴和第二载料轴距离较远，相互之间的工作互不影响。在另一些实施例中，至少两个载料轴52包括第一载料轴和第二载料轴，第一载料轴的轴线沿第二方向X设置，第二载料轴的轴线沿第三方向Y设置，第一方向Z、第二方向X以及第三方向Y相互垂直。也就是说，在该实施例中，一个载料轴沿第二方向X设置，另一个载料轴沿第三方向Y设置，例如可以使两个载料轴分别设置在机械臂本体51的相邻的两个侧面上。这样设置使得在第一载料轴与卷料下料轴300对接后，机械臂本体51相对于支撑框架10转动90°后即可实现第二卷料轴与卷料下料轴300的对接，进一步提高效率并降低能耗。

在上述实施例中，载料轴52用于与卷料下料轴300对接以接收卷料。在载料轴52与卷料下料轴300对接后，下料设备将卷料从卷料下料轴300推送到卷料下料轴300上，但是并不能完全将卷料推送到位，例如在轴向方向上，部分卷料位于卷料下料轴300上，部分卷料位于载料轴52上，那么此时需要推拉料结构来将卷料推送到位。在发明人了解的相关技术中，推拉料结构一般设置在载料轴52的外侧。这样推拉料结构在推拉料时需要与卷料接触，极易损伤卷料(例如极片)。

针对以上问题，在一些实施例中，载料轴52包括空心设置的载料轴壳521和设置在载料轴壳521内部的推拉料结构522。载料轴壳521被配置为承载物料。推拉料结构522被配置为驱动物料在载料轴52的轴线方向上移动。

如图6所示，载料轴壳521为柱形壳体。且载料轴壳521的外周面设置有多个滚动体528。滚动体528安装于载料轴壳521的外周面，用于滚动支撑卷料。滚动体528可以为枢转安装于载料轴壳521的辊子，或者直接部分埋设于载料轴壳521的万向滚珠。滚动体528可以是滑动轴承。滚动体528为多个且至少在载料轴壳521的外周面的顶部沿载料轴52的轴向排列，因为基于卷料的重力作用，载料轴壳521的外周面的顶部将承受来自卷料的自重的主要的力，因为滚动体528实现了滚动摩擦，滑动摩擦，阻力小得多，因此滚动体528至少设置在载料轴壳521的外周面的顶部，有利于采用更小的力将卷料从卷料下料轴300推送到载料轴52上。滚动体528可以为绝缘材料，不仅可以减重，而且能够适应卷料为电池的极片时对金属颗粒物的侵入的要求，同样地，绝缘材料可以但不限于尼龙材质。

推拉料结构522设置在载料轴壳521的内侧，这样当推拉料结构522在对卷料进行推拉时，推拉料结构522与卷筒直接接触，而无需与卷料直接接触，进而避免对卷料造成损伤。另外，将推拉料结构522集成设置在载料轴壳521的内侧，使得载料轴52集成了承载物料和推拉物料的功能，简化机械臂50的结构。

在一些实施例中，载料轴壳521具有在其轴线方向上延伸的开口521a，推拉料结构522包括拉料结构5221以及第一驱动组件，第一驱动组件与拉料结构5221驱动连接以驱动拉料结构5221在载料轴52的轴线方向上移动，拉料结构5221相对于载料轴壳521在径向方向上可动地设置以使得拉料结构5221在伸出状态和缩回状态之间切换，在伸出状态，拉料结构5221从开口521a伸出以与物料抵接；在缩回状态，拉料结构5221从开口521a缩回以与物料脱开。

由于推拉料结构522设置在载料轴壳521的内侧，那么要想实现对卷料的推拉，需要使得推拉料结构522的拉料结构5221能够伸出到载料轴壳521的外侧，如图5和图6所示，载料轴壳521的侧面设置有沿其轴向方向延伸的开口521a，这样拉料结构5221可从开口521伸出并与卷筒的内壁抵接，这样当拉料结构在第一驱动组件的驱动下移动时，拉料结构可带动卷料移动。如图7所示，开口521a为长孔。

在卷料被下料设备推送到载料轴52上后，拉料结构5221从开口521a伸出并与卷筒抵接，然后控制第一驱动组件工作而将卷料拉到位。在卷料到位后，控制拉料结构5221从开口521a缩回。

在一些实施例中，第一驱动组件包括在载料轴52的轴线方向上延伸的第一滑轨5223以及滑动设置在第一滑轨5223上的第一滑块5224。拉料结构5221与第一滑块5224连接。

第一驱动组件通过第一滑块5224和第一滑轨5223之间的滑动配合实现了拉料结构5221在载料轴52的轴线方向上的移动，结构简单，且成本较低。

具体地，第一驱动组件可以是直线模组。如图8所示，载料轴52还包括设置在其端部的电机529。电机529通过丝杠驱动第一滑块5224在第一滑轨5223上移动。当然本申请实施例并不限定第一驱动组件的具体驱动方式，只要实现第一滑块5224在第一滑轨5223上移动即可。

在一些实施例中，拉料结构5221包括拉料气缸。拉料气缸包括拉料活塞和拉料缸体，拉料活塞相对于拉料缸体可伸缩地设置以从开口伸出或缩回，第一驱动组件与拉料缸体连接。拉料气缸易操作，提高卷料推拉的操作便利性。

如图8所示，本实施例的推拉料结构522包括分别设置在载料轴壳521两侧的两个拉料气缸，在需要对卷料进行推拉时，两个拉料气缸均与卷料的卷筒形成抵接，那么推拉料结构522与卷筒之间的抵接力更大，提高卷料推拉的可靠性。

如图8和图9所示，本实施例的推拉料结构522还包括拖链5222和拖链支架5225，拖链支架5225固定设置，拖链5222的一端与拖链支架5225连接，另一端与拉料气缸连接。拖链5222内可设置用于对拉料气缸进行供气的气管以及其他控制部件。

在一些实施例中，如图9所示，载料轴52还包括设置在载料轴壳521内部的夹紧结构523。夹紧结构523被配置为在物料移动到目标位置后对物料进行夹紧。

在推拉料结构522将卷料推拉到位后，控制拉料结构5221从开口521a缩回。然后控制夹紧结构523对物料进行夹紧，防止卷料在卷料轴上移动。

在一些实施例中，夹紧结构523包括膜片式夹紧气缸。

采用膜片式夹紧气缸，成本较低且方便操作。

在一些实施例中，载料轴52包括在其轴线方向上间隔设置的至少两个夹紧结构523。

如图9所示，载料轴52包括在其轴线方向上间隔设置的两个膜片式夹紧气缸。在其轴线方向上间隔设置的至少两个夹紧结构523，这样在轴向方向上的至少两个位置处卷料均被夹紧，进而提高卷料的定位可靠性。

在一些实施例中，载料轴52还包括限位结构524，限位结构524设置在载料轴壳521的轴向外端并被配置为在物料移动到目标位置后在轴向方向上与物料的轴向端部抵接，以防止物料脱出。

限位结构524安装于载料轴52的轴向外端处，用于止挡载料轴52的卷料以防止卷料从轴向外端脱出。

在一些实施例中，限位结构524包括限位气缸。限位气缸可伸缩地设置，这样在无需限位时可缩回，需要限位时伸出进行限位，方便操作。

在一些实施例中，如图6所示，载料轴52还包括到位开关525。到位开关525设置在载料轴壳521上且用于对物料的位置进行检测。

具体地，本实施例的搬运装置还包括与到位开关525耦合的控制器。控制器根据到位开关525的信号控制推拉料结构522的动作，进而实现自动化。

到位开关525用于对物料的位置进行检测，当到位开关检测到物料到达目标位置时，推拉料结构522即可停止推拉料动作，进而实现自动化操作。

在一些实施例中，载料轴52相对于机械臂本体51在第一方向Z上可移动地设置。

载料轴52相对于机械臂本体51在第一方向Z上可移动，这样可对载料轴52的高度进行调节，方便载料轴52与卷料下料轴300的对接。而且由于本实施例机械臂本体51包括相对设置的两个载料轴52，因此在搬运装置的工作过程中，可以使两个载料轴52在高度方向上错位设置，以避免与其他设备的干涉。

在一些实施例中，机械臂50还包括驱动载料轴52在第一方向Z上移动的第二驱动组件55，第二驱动组件55包括沿第一方向Z延伸的第二滑轨53以及滑动设置在第二滑轨53上的第二滑块54，载料轴52连接在第二滑块54上。

如图4所示，机械臂50包括机械臂本体51和设置在机械臂本体51上的第二滑轨53，第二滑块54滑动连接在第二滑轨53上。第二滑轨53安装于机械臂本体51的下端，第二滑轨53设有沿第一方向Z延伸的滑槽。第二滑块54安装于滑槽中并能够在滑槽中沿第一方向Z方向滑动，且第二滑块54连接于载料轴52。第二滑轨53可采用铝合金一体挤压成型，保证更好的强度，一体挤压成型的铝合金可以经过阳极氧化处理，以适应卷料为极片时对金属颗粒物的侵入的要求。如图4所示，第二驱动组件55可以是电缸。

如图4和图5所示，本实施例的机械臂50还包括防坠器56。防坠器56的设置可防止第二驱动组件55异常而发生坠落安全事故。

如图9所示，本实施例的机械臂50包括分别设置在轴向内端的法兰526以及轴向外端的端板527。其中，法兰526用于与第二滑块54固定连接，端板527用于与卷料下料轴300对接。

本实施例的机械臂50还能实现在第二方向X和第三方向Y上的移动，进而实现载料轴52在第二方向X和第三方向Y形成的水平面内的移动。

如图1和图2所示，搬运装置100还包括纵梁轨道20、横梁轨道30以及滑车40。两个纵梁轨道20沿第三方向Y延伸且分别固定设置在纵梁11上。两个横梁轨道30沿第二方向X延伸且相对设置。滑车40与机械臂50连接。且滑车40在横梁轨道30上可移动地设置，进而可带动机械臂50在第二方向X上移动。横梁轨道30可在纵梁轨道20上可移动地设置，进而可带动机械臂50在第三方向Y上可移动地设置。那么滑车40可带动机械臂50在第二方向X和第三方向Y形成的水平面内移动。

在一些实施例中，滑车40带动机械臂50在第二方向X和第三方向Y形成的水平面内的移动均是自动化驱动实现的，例如电驱动。机械臂50在第二方向X上和第三方向Y上分别移动可实现机械臂50与卷料下料轴300的对接以及机械臂50在接收卷料后将卷料释放到卷料缓存架200上。具体地，当卷料在载料轴上移动到位后，夹紧结构将卷料夹紧，然后机械臂50在滑车40的带动下朝卷料缓存架200一侧移动，当机械臂50移动到卷料缓存架200处且使得载料轴设置在卷料缓存架200的上方，并将卷料放置在卷料缓存架200的V型槽内，然后控制夹紧结构放开卷料并控制机械臂50移动以使得载料轴从卷料的卷筒中抽出。

本实施例的机械臂50的工作过程如下：机械臂50在卷料缓存架200上通过第一载料轴取空卷筒，然后机械臂50自动移动至下料设备处并通过鱼眼相机自动对接卷料下料轴300。下料设备将卷料推送至第二载料轴的约2/3位置，通过载料轴的推拉料结构，将卷料拉至到位，通过膜片式夹紧气缸夹紧，此时机械臂50退出对接工位。然后机械臂旋转180度，再次对接卷料下料轴300，通过载料轴的推拉料结构将空卷筒推送至卷料下料轴300，下料设备将卷筒拉至指定位置，机械臂50退出对接工位自动移动至卷料缓存架200并将第二载料轴上的卷料放到卷料缓存架上。

本申请还提供一种极片生产线，包括卷料下料轴300和上述搬运装置100。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (18)

1.一种搬运装置，其特征在于，包括：

支撑框架(10)；和

机械臂(50)，包括机械臂本体(51)以及设置在所述机械臂本体(51)上的至少两个载料轴(52)，所述机械臂本体(51)的轴线沿第一方向(Z)设置，所述机械臂本体(51)绕其轴线可转动地设置在所述支撑框架(10)上以带动所述至少两个载料轴(52)依次与卷料下料轴(300)对接。

2.根据权利要求1所述的搬运装置，其特征在于，所述载料轴(52)的轴线与所述机械臂本体(51)的轴线垂直。

3.根据权利要求2所述的搬运装置，其特征在于，所述至少两个载料轴(52)包括相对设置在所述机械臂本体(51)两侧的第一载料轴和第二载料轴，所述第一载料轴和所述第二载料轴的轴线均沿第二方向(X)延伸，所述第二方向(X)与所述第一方向(Z)垂直。

4.根据权利要求2所述的搬运装置，其特征在于，所述至少两个载料轴(52)包括第一载料轴和第二载料轴，所述第一载料轴的轴线沿第二方向(X)设置，所述第二载料轴的轴线沿第三方向(Y)设置，所述第一方向(Z)、所述第二方向(X)以及所述第三方向(Y)相互垂直。

5.根据权利要求1所述的搬运装置，其特征在于，所述载料轴(52)包括空心设置的载料轴壳(521)和设置在所述载料轴壳(521)内部的推拉料结构(522)，所述载料轴壳(521)被配置为承载物料，所述推拉料结构(522)被配置为驱动所述物料在所述载料轴(52)的轴线方向上移动。

6.根据权利要求5所述的搬运装置，其特征在于，所述载料轴壳(521)具有在其轴线方向上延伸的开口(521a)，所述推拉料结构(522)包括拉料结构(5221)以及第一驱动组件，所述第一驱动组件与所述拉料结构(5221)驱动连接以驱动所述拉料结构(5221)在所述载料轴(52)的轴线方向上移动，所述拉料结构(5221)相对于所述载料轴壳(521)在径向方向上可动地设置以使得所述拉料结构(5221)在伸出状态和缩回状态之间切换，在伸出状态，所述拉料结构(5221)从所述开口(521a)伸出以与所述物料抵接；在缩回状态，所述拉料结构(5221)从所述开口(521a)缩回以与所述物料脱开。

7.根据权利要求6所述的搬运装置，其特征在于，所述第一驱动组件包括在所述载料轴(52)的轴线方向上延伸的第一滑轨(5223)以及滑动设置在所述第一滑轨(5223)上的第一滑块，所述拉料结构(5221)与所述第一滑块连接。

8.根据权利要求6所述的搬运装置，其特征在于，所述拉料结构(5221)包括拉料气缸，所述拉料气缸包括拉料活塞和拉料缸体，所述拉料活塞相对于所述拉料缸体可伸缩地设置以从所述开口伸出或缩回，所述第一驱动组件与所述拉料缸体连接。

9.根据权利要求5所述的搬运装置，其特征在于，所述载料轴(52)还包括设置在所述载料轴壳(521)内部的夹紧结构(523)，所述夹紧结构(523)被配置为在所述物料移动到目标位置后对所述物料进行夹紧。

10.根据权利要求9所述的搬运装置，其特征在于，所述夹紧结构(523)包括膜片式夹紧气缸。

11.根据权利要求9所述的搬运装置，其特征在于，所述载料轴(52)包括在其轴线方向上间隔设置的至少两个所述夹紧结构(523)。

12.根据权利要求5所述的搬运装置，其特征在于，所述载料轴(52)还包括限位结构(524)，所述限位结构(524)设置在所述载料轴壳(521)的端部并被配置为在所述物料移动到目标位置后在轴向方向上与所述物料的端部抵接，以限制所述物料在轴向上的移动。

13.根据权利要求12所述的搬运装置，其特征在于，所述限位结构(524)包括限位气缸。

14.根据权利要求5所述的搬运装置，其特征在于，所述载料轴(52)还包括到位开关(525)，所述到位开关(525)设置在所述载料轴壳(521)上且用于对所述物料的位置进行检测。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的搬运装置，其特征在于，所述载料轴(52)相对于所述机械臂本体(51)在所述第一方向(Z)上可移动地设置。

16.根据权利要求15所述的搬运装置，其特征在于，所述机械臂(50)还包括驱动所述载料轴(52)在所述第一方向(Z)上移动的第二驱动组件，所述第二驱动组件包括沿所述第一方向(Z)延伸的第二滑轨(53)以及滑动设置在所述第二滑轨(53)上的第二滑块(54)，所述载料轴(52)连接在所述第二滑块(54)上。

17.根据权利要求1至14中任一项所述的搬运装置，其特征在于，所述至少两个载料轴(52)包括第一载料轴和第二载料轴，所述第一载料轴被配置为与所述卷料下料轴(300)对接以接收所述卷料下料轴(300)上的卷料，所述第二载料轴被配置为与所述卷料下料轴(300)对接以将空卷筒推送到所述卷料下料轴(300)上。

18.一种极片生产线，其特征在于，包括卷料下料轴(300)和如权利要求1至17中任一项所述的搬运装置(100)。

Images