CN220466736U - 托盘转运装置和电池加工设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于加工设备技术领域，具体涉及托盘转运装置和电池加工设备。托盘转运装置包括：支撑架组件；升降组件，连接于支撑架组件上；输送组件，与升降组件的运动部分相连接，适于在升降组件的驱动下上升或下降，输送组件上设有可与上料装置对接的上料工位；顶升开夹组件，设于输送组件上与上料工位相对的位置，顶升开夹组件适于将输送组件上的托盘顶升至目标高度，同时将托盘上的夹子打开。通过本实用新型的技术方案，能够实现顶升和开夹同步操作以及对托盘的精确定位，有利于加快生产节拍、提高生产效率；简化了顶升开夹机构，有利于优化空间布局和降低了成本，便于与输送线以及上料装置形成有效衔接，有利于实现整体自动化生产作业。

Description

托盘转运装置和电池加工设备

技术领域

本实用新型属于加工设备技术领域，具体涉及托盘转运装置和电池加工设备。

背景技术

目前，生产线设备在生产加工领域中被广泛应用，以实现工件的上下料、输送、转运、加工装配等自动化作业。其中，一些工件需要通过托盘承载以在生产线设备中进行上述作业。例如锂电池生产线中，通常采用带夹子的托盘承载电芯，而在与叠片机对接处通常需要设置转运装置，以将输送线下层的空托盘提升至上层的叠片机上料处。然而，现有的转运装置的结构和布局存在一些缺陷，托盘提升至上料处时，需要额外设置较为复杂的开夹机构以及相应的驱动系统，成本较高，占用空间较大，不利于空间布局，而且需要在顶升操作之后再进行控制开夹机构运动至托盘上进行开夹操作，操作流程复杂，减慢了整体生产节拍，影响生产效率。

实用新型内容

有鉴于此，为改善现有技术中所存在的上述问题中的至少一个，本实用新型提供了托盘转运装置和电池加工设备。

本实用新型的第一方面技术方案提供了一种托盘转运装置，用于转运具有夹子的托盘。托盘转运装置包括：支撑架组件；升降组件，连接于支撑架组件上；输送组件，与升降组件的运动部分相连接，适于在升降组件的驱动下上升或下降，输送组件上设有可与上料装置对接的上料工位；顶升开夹组件，设于输送组件上与上料工位相对的位置，顶升开夹组件适于将输送组件上的托盘顶升至目标高度，同时将托盘上的夹子打开。

在一种可行的实现方式中，顶升开夹组件包括：顶升机构，设于输送组件的下方，并与上料工位对应设置；开夹机构，设于输送组件上，且部分开夹机构延伸至上料工位的上方与目标高度相对应的位置；其中，顶升机构适于将上料工位上的托盘顶升至目标高度，以使夹子与开夹机构挤压并打开。

在一种可行的实现方式中，托盘包括托盘本体和相对设于托盘本体上的至少一对夹子，夹子设有可转动的夹紧件和复位件，夹紧件的夹紧端朝向托盘本体的内侧，夹紧件的开夹端朝向托盘本体的外侧，夹紧件在复位件的驱动下处于闭合状态；开夹机构包括：开夹支撑板，沿竖向设于上料工位的侧方；开夹件，连接于开夹支撑板上朝向上料工位的一侧，开夹件延伸至上料工位上方的目标高度处，并适于对顶升至目标高度的托盘上的开夹端进行挤压，以使夹紧件转动打开；其中，上料工位的横向两侧均设有开夹机构，且每个开夹机构设有至少一个开夹件。

在一种可行的实现方式中，顶升机构包括：顶升底座，顶升底座上设有多个沿竖向设置的导向滑管；顶升板，设于顶升底座上方，顶升板的底部设有多个导向杆，每个导向杆对应伸入一个导向滑管中，并与导向滑管滑动连接；顶升驱动机构，设于顶升底座的下方，顶升驱动机构与顶升板传动连接，以驱动顶升板上升或下降。

在一种可行的实现方式中，托盘的底部设有多个第一定位结构；顶升板的顶面上设有多个第二定位结构，分别与多个第一定位结构一一对应，每个第二定位结构均能够与对应的第一定位结构卡接定位。

在一种可行的实现方式中，输送组件包括：水平输送机构，一侧与升降组件的运动部分相连接，水平输送机构上设有上料工位，水平输送机构的输送末端设有限位挡板，限位挡板适于与水平输送机构上的托盘的前端抵接，以使托盘处于上料工位上；感应件，设于限位挡板上，感应件适于感应托盘与限位挡板接触并生成感应信号；输送驱动机构，与水平输送机构传动连接，以驱动水平输送机构运转，输送驱动机构与感应件通信连接，并能够根据感应信号停止驱动。

在一种可行的实现方式中，水平输送机构包括第一同步带机构，第一同步带机构设有多个间隔设置的同步带，且第一同步带机构与输送驱动机构传动连接。

在一种可行的实现方式中，升降组件包括：升降背板，沿竖向设置并与支撑架组件相连接；提升滑轨，与升降背板相连接，并沿竖向延伸，提升滑轨上设有可滑动的提升滑块；提升连接板，一侧与提升滑块相连接，另一侧与输送组件相连接；提升驱动机构，设于升降背板上，提升驱动机构的输出端与提升连接板传动连接，以驱动提升连接板上升或下降。

在一种可行的实现方式中，提升驱动机构包括：丝杆，沿竖向设置，丝杆上套设有螺纹连接的螺母块，螺母块与提升连接板相连接；第一提升电机，与升降背板相连接，第一提升电机的输出轴沿竖向向下设置，并通过联轴器与丝杆传动连接，以驱动丝杆转动；或第二同步带机构，沿竖向设置，第二同步带机构的同步带与提升连接板相连接的；第二提升电机，与升降背板相连接，第二提升电机与第二同步带机构传动连接。

本实用新型第二方面的技术方案中提供了一种电池加工设备，包括：上述任一项中的托盘转运装置；控制器，与托盘转运装置通信连接，以控制托盘转运装置工作。

本实用新型上述技术方案中的有益效果体现在：

对托盘转运装置的结构和布局进行了优化，能够实现顶升和开夹同步进行，加快了整体生产节拍，有利于提高生产效率；同时，无需额外配置开夹驱动机构，简化了顶升开夹机构的结构，有利于优化空间布局，同时降低了成本；另外，能够与输送线以及上料装置等形成有效衔接，便于整体生产加工作业的自动化操作。

附图说明

图1所示为本实用新型一个实施例提供的一种托盘转运装置的示意图。

图2所示为本实用新型一个实施例提供的一种托盘转运装置在另一个视角下的示意图。

图3所示为本实用新型一个实施例提供的一种托盘的示意图(装载有电芯的状态)。

图4所示为本实用新型一个实施例提供的一种输送组件和顶升开夹组件的装配状态示意图。

图5所示为本实用新型一个实施例提供的一种顶升机构的示意图。

图6所示为本实用新型一个实施例提供的又一种输送组件和顶升开夹组件的装配状态示意图。

图7所示为图6中的输送电机的示意图。

图8所示为图6中的输送框架的示意图。

图9所示为本实用新型一个实施例提供的一种升降组件的示意图。

图10所示为本实用新型一个实施例提供的提升滑轨和提升滑块的示意图。

图11所示为本实用新型一个实施例提供的一种升降背板的示意图。

图12所示为本实用新型一个实施例提供的一种提升连接板的示意图。

图13所示为本实用新型一个实施例提供的又一种升降组件的示意图。

图14所示为本实用新型一个实施例提供的一种丝杆和螺母块的示意图。

图15所示为本实用新型一个实施例提供的又一种提升驱动机构的示意框图。

图16所示为本实用新型一个实施例提供的一种支撑架组件的示意图。

图17所示为本实用新型一个实施例提供的一种电池加工设备的示意框图。

具体实施方式

本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、顶、底……)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。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

另外，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。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

申请概述

目前，生产线设备在生产加工领域中被广泛应用，以实现工件的上下料、输送、转运、加工装配等自动化作业。其中，根据具体加工要求不同，一些工件需要通过托盘承载以在生产线设备中进行上述作业。以锂电池生产线为例，通常采用带夹子的托盘承载电芯，生产线中通常在与叠片机对接处设置转运装置，以将输送线下层的空托盘提升转运至上层的叠片机上料处，通过开夹机构将托盘的夹子打开，进而进行电芯下料操作，使得电芯承载于托盘上并通过夹子夹紧，以便于后续对电芯进行相应的加工处理。

然而，现有的电芯生产线中，转运装置的结构和布局存在一些缺陷，当托盘被提升至上料处时，需要额外设置较为复杂的开夹机构以及相应的驱动系统，成本较高，占用空间较大，增加了空间布局难度，而且需要在顶升操作之后再控制开夹架构运动至托盘上进行开夹操作，操作流程较为复杂，减慢了整体生产节拍，影响生产效率。

以下提供了本实用新型的技术方案中的托盘转运装置和电池加工设备的一些实施例。

在本实用新型第一方面的一个实施例中提供了一种托盘转运装置100，用于转运如图3中示出的具有夹子520的托盘500。如图1和图2所示，托盘转运装置100包括支撑架组件1、升降组件2、输送组件3和顶升开夹组件4。支撑架组件1作为托盘转运装置100的安装基体，用于支撑其他部件。升降组件2与支撑架组件1相连接，并能够实现提升操作。输送组件3用于对托盘500进行水平输送操作；输送组件3与升降组件2的运动部分相连接，以通过升降组件2驱动输送组件3上升或下降，以将下层的托盘500(空载状态)提升至上层位置；输送组件3上设有上料工位311，并能够将托盘500输送至上料工位311，当输送组件3提升至上层位置时，上料工位311可以与上料装置对接，以通过上料装置向上料工位311的托盘500上装载工件(例如电芯530)。如图3中的示例，托盘500上设有用于夹紧工件的夹子520，需要在装载工件之前进行开夹操作，装载完成后通过夹子520夹紧工件。

相应地，顶升开夹组件4设置在输送组件3上与上料工位311相对的位置，顶升开夹组件4能够将上料工位311处的托盘500向上顶升，以使托盘500与输送组件3分离，同时在顶升过程中打开托盘500上的夹子520，实现开夹操作，并在托盘500被顶升至目标高度时停止，此时托盘500的夹子520处于打开状态，便于进行下料操作(装载工件)；当工件被装载于托盘500上后，顶升开夹组件4带动托盘500下降至输送组件3上，同时使托盘500上的夹子520闭合并夹紧工件，进而通过输送组件3继续对装载有工件的托盘500进行输送操作，以便于进行后续的加工操作。

需要说明的是，本实用新型中的支撑架组件1包括但不限于图1中示出的立体框架结构，也可以根据需要采用其他的结构形式。目标高度可以根据上料装置与输送组件3之间的相对位置等具体情况而设置。

本实施例中的托盘转运装置100，通过对结构和布局的改进和优化，能够实现对托盘的顶升和开夹同步进行，加快了整体生产节拍，有利于提高生产效率；同时，无需额外配置开夹驱动机构，简化了顶升开夹组件4的结构，有利于优化空间布局，同时降低了成本；另外，能够与输送线以及上料装置等形成有效衔接，便于整体生产加工作业的自动化操作。

在本实用新型进一步的实施例中，如图1至图3所示，托盘转运装置100中，顶升开夹组件4包括顶升机构41和开夹机构42。顶升机构41设置在输送组件3的下方，且顶升机构41与输送组件3的上料工位311相对应，当托盘500被输送至上料工位311后，顶升机构41能够将托盘500向上顶升，以使托盘500与输送组件3分离。开夹机构42设置在输送组件3上，且部分开夹机构42延伸至上料工位311的上方与目标高度相对应的位置，以在托盘500被顶升机构41顶升至目标高度时，开夹机构42能够与托盘500上的夹子520抵接并形成挤压，从而使夹子520打开，以便于将工件装载于托盘500上。当完成工件装置操作后，顶升机构41带动托盘500下降，开夹机构42与夹子520分离，夹子520的外力消除后能够自动恢复至闭合状态，并夹紧工件。通过顶升机构41带动托盘500进行升降，以利用夹子520与开夹机构42接触时的挤压力实现开夹操作，不仅能够在顶升过程中同时完成开夹操作，简化了操作流程，而且无需在开夹机构42中设置运动机构以及驱动系统，简化了开夹机构42的结构，占用空间减小，便于进行空间布局。

进一步地，在一种实现方式中，如图2至图4所示，托盘500具体包括托盘本体510和相对设置在托盘本体510上的至少一对夹子520。夹子520设有可转动的夹紧件522以及复位件523；夹紧件522的一端为夹紧端5221，相对的另一端为开夹端5222，夹紧端5221朝向托盘本体510的内侧，开夹端5222朝向托盘本体510的外侧；初始状态下，夹紧件522在复位件523的作用下处于闭合状态，当托盘500被顶升至夹紧件522的开夹端5222与开夹机构42抵接后，开夹端5222受到挤压使得夹紧件522转动打开；当开夹端5222与开夹机构42分离后，夹紧件522在复位件523的作用下恢复至闭合状态。

具体地，如图3中的示例，夹紧件522可以转动连接于夹子底座521上，以形成杠杆结构；夹紧件522的夹紧端5221和开夹端5222均可以设置滚筒结构，以减小与工件以及开夹机构42接触时的摩擦阻力。复位件523具体可以采用扭簧的形式，套设在夹紧件522与夹子底座521的转动销轴上，以利用扭簧的弹力作用实现夹紧件522的复位。其中，夹子520具体可以设置如图3中示出的两对，每对夹子520相对设置，以从两侧对工件进行夹紧。

与之相对应，如图4所示，开夹机构42具体包括开夹支撑板421和开夹件422。开夹支撑板421设置在输送组件3上的上料工位311的侧方，并沿竖向延伸；开夹件422连接于开夹支撑板421上朝向上料工位311的一侧，且开夹件422延伸至上料工位311上方的目标高度处；当上料工位311上有托盘500时，开夹件422与托盘500上的夹紧件522的开夹端5222相对，当托盘500被顶升至目标高度时，开夹件422与夹紧件522的开夹端5222抵接并挤压开夹端5222，以使夹紧件522转动打开，实现开夹操作。

其中，开夹机构42的数量为多个，分别设置在上料工位311的横向两侧，每个开夹机构42设有至少一个开夹件422，具体可以根据托盘500上的夹子520的数量而设置。例如图4中的示例，上料工位311的两侧各设有一个开夹机构42，且每个开夹机构42的开夹支撑板421上间隔设有两个开夹件422，以与图3中的托盘500上位于同一侧的两个夹子520相适配。当然，也可以在上料工位311的两侧各设置两个开夹机构42，且每个开夹机构42中仅设置一个开夹件422，同样能够与图3中的两对夹子520相适配。

进一步地，如图2、图4和图5所示，顶升机构41具体包括顶升底座411、顶升板412以及顶升驱动机构413。顶升底座411上设有多个导向滑管4111，导向滑管4111均沿竖向延伸；顶升板412设置在顶升底座411的上方，且顶升板412的底部设有多个导向杆4121，多个导向杆4121分别与多个导向滑管4111对应设置，每个导向杆4121对应伸入一个导向滑管4111中，并与对应的导向滑管4111形成滑动连接。顶升驱动机构413设置在顶升底座411的下方，且顶升驱动机构413的输出端朝向上方设置并与顶升板412传动连接，以驱动顶升板412沿竖向进行上升或下降，从而实现对上料工位311处的托盘500的顶升操作。

具体地，顶升驱动机构413具体可以采用气缸、电缸或液压油缸中的任意一种，且顶升驱动机构413可与顶升底座411固定连接；相应地，顶升底座411上与顶升驱动机构413相对的位置可以采用镂空结构，以使顶升驱动机构413的输出端(例如活塞杆)能够穿过顶升底座411并与顶升板412相连接。另外，导向杆4121的数量包括但不限于图5中示出的四个，也可以根据具体使用需要设置其他数量的导向杆4121，导向滑管4111的数量与导向杆4121相匹配。

进一步地，如图3至图5所示，托盘500的底部设有多个第一定位结构，顶升板412的顶面上相应设有多个第二定位结构4122，并与多个第一定位结构一一对应；在进行顶升操作时，顶升板412与托盘500的底面接触，每个第二定位结构4122与对应的第一定位结构形成卡接配合，以对托盘500进行定位，使得托盘500能够在顶升板412上的目标位置保持稳定，以便于在后续的上料操作时能够使工件(例如电芯530)能够准确地装载于托盘500上的目标位置，防止工件装载位置发生偏差而影响后续的加工操作。

具体地，如图5中的示例，第二定位结构4122为沿竖向延伸的定位销，相应地，第一定位结构为设置在托盘500底部的定位衬套，且定位衬套的尺寸与定位销相匹配；定位销能够伸入对应的定位衬套中并形成卡接配合，实现对托盘500的准确定位(定位精度可达±0.05mm)。当然，以上仅为第一定位结构和第二定位结构4122的优选实现方式之一，在实际应用中，也可以将第一定位结构设置为定位销，而将第二定位结构4122设置为定位衬套，同样能够实现定位作用。

在本实用新型进一步的实施例中，如图2和图4所示，输送组件3包括水平输送机构31、限位挡板312、感应件3121和输送驱动机构32。水平输送机构31沿水平方向设置在升降组件2的前侧，水平输送机构31与升降组件2相对的一侧与升降组件2的运动部分相连接，以在升降组件2的驱动下进行升降；水平输送机构31上设有上料工位311，且在水平输送机构31的输送末端设有限位挡板312，限位挡板312能够与水平输送机构31上的托盘500的前端抵接，以对托盘500进行限位阻挡；限位挡板312与上料工位311之间的距离与托盘500的尺寸相适配，以使得托盘500与限位挡板312抵接时正好处于上料工位311上。输送驱动机构32与水平输送机构31传动连接，以驱动水平输送机构31运行，实现对托盘500的水平输送操作。限位挡板312上设有感应件3121，当托盘500的前端与限位挡板312接触时，感应件3121能够感应到托盘500并生成感应信号；输送驱动机构32与感应件3121通信连接，当输送驱动机构32接收到感应件3121的感应信号时，停止驱动操作，以使水平输送机构31停止输送操作，进而使托盘500能够在上料工位311保持静止状态，便于后续的顶升、开夹以及上料操作。

其中，感应件3121具体可以采用接近开关或其他光电感应器件。另外，根据实际的使用需要，限位挡板312也可以设置为可翻转的结构形式，以在完成上料后便于对托盘500进行输送或搬运操作。

进一步地，如图6所示，输送组件3的水平输送机构31包括第一同步带机构313。第一同步带机构313包括间隔设置的多个同步带316，例如图6中示出的两个同步带316；多个同步带316机构的设置方向相同，共同承载和输送托盘500。多个同步带316的同步带轮314同轴设置，并通过传动轴315相连接；其中一个同步带轮314与输送驱动机构32传动连接，以通过输送驱动机构32输出转矩并同时驱动多个同步带316运转。

其中，如图6和图7中的示例，输送驱动机构32具体可以采用输送电机321和驱动带轮机构322的形式，输送电机321的输出轴与驱动带轮机构322的主动轮传动连接，并将第一同步带机构313的一个同步带轮314作为驱动带轮机构322的从动轮，利用传动带传动，进而实现输送电机321与第一同步带机构313之间的传动连接。

另外，在实际应用中，输送组件3还可以设置相应的输送框架33，例如图6和图8中示出的矩形框架结构，作为输送组件3的安装基体。水平输送机构31可以设置在输送框架33上，输送驱动机构32也可以与输送框架33连接固定，进而通过输送框架33与升降组件2进行连接固定。

在本实用新型进一步的实施例中，如图1和图9所示，在托盘转运装置100中，升降组件2包括升降背板21、提升滑轨221、提升连接板23和提升驱动机构24。升降背板21沿竖向设置并与支撑架组件1相连接，提升滑轨221连接于升降背板21上，并沿竖向延伸，且提升滑轨221上设有可滑动的提升滑块222；提升连接板23的一侧与提升滑块222相连接，另一侧与输送组件3相连接。提升驱动机构24设置在升降背板21上，且提升驱动机构24的输出端与提升连接板23传动连接，以通过提升驱动机构24输出动力驱动提升连接板23沿提升滑轨221进行运动，进而带动输送组件3进行升降运动；在升降过程中，通过提升滑轨221和提升滑块222对提升连接板23起导向作用。

其中，提升滑轨221的数量可以设置如图9中的两个，当然也可以设置一个或大于两个的其他数量；每个提升滑轨221上可以设置一个或多个提升滑块222，例如图10中示出的两个提升滑块222，两个提升滑块222间隔一定距离，并分别与提升连接板23的上部和下部固定连接，以提高连接强度。升降背板21具体可以采用如图11中示出的矩形板体结构；提升连接板23可以采用如图12中的板体结构，可以同时与两个提升滑轨221相配合。

进一步地，在一种实现方式中，如图13和图14所示，提升驱动机构24具体包括丝杆241和第一提升电机243。丝杆241沿竖向设置，并位于升降背板21与提升连接板23之间；丝杆241上套设有螺母块242，螺母块242与丝杆241螺纹连接，同时，螺母块242还与提升连接板23固定连接。第一提升电机243设于升降背板21上，且第一提升电机243的输出轴向下设置，并通过联轴器244与丝杆241的端部传动连接；通过第一提升电机243输出转矩驱动丝杆241转动，进而通过丝杆241与螺母块242之间的螺纹配合驱动螺母块242沿竖向移动，并带动提升连接板23以及输送组件3进行升降运动。

在另一种实现方式中，如图9和图15所示，提升驱动机构24包括第二同步带机构245和第二提升电机246。第二同步带机构245沿竖向设置在升降背板21上，且第二同步带机构245的同步带与提升连接板23相连，例如在同步带上设置连接块或其他连接件，以与提升连接板23固定连接。第二提升电机246与升降背板21相连接，且第二提升电机246与第二同步带机构245传动连接，以通过第二提升电机246输出动力，驱动第二同步带机构245正向或反向运转，进而带动提升连接板23以及输送组件3上升或下降。

以下为本实用新型的托盘转运装置100的一个具体实施例：

如图1和图2所示，托盘转运装置100包括支撑架组件1、升降组件2、输送组件3和顶升开夹组件4，托盘转运装置100适于对如图3中示出的具有夹子520的托盘500进行转运操作，以向托盘500上装载电芯530。

支撑架组件1作为托盘转运装置100的安装基体，可以采用如图16中示出的立体框架结构，具体包括主支撑框架11、门体12、滚轮机构14以及支撑脚架15。如图1和图16所示，主支撑框架11具体由多个铝型材通过连接角件13以及螺栓等组成搭建而成，铝型材可以采用40mm×40mm以及40mm×80mm的杆件结构；门体12设置在主支撑框架11的前侧框架上，可以打开或关闭；主支撑框架11的后侧面、顶面以及底面设置有亚克力封板；升降组件2、输送组件3以及顶升开夹组件4均设于主支撑框架11内部，且升降组件2与主支撑框架11的后侧框架连接固定；主支撑框架11左右两侧均为贯通结构，以分别作为转运入口和转运出口，以便于与下层输送线以及上层的上料装置进行对接。主支撑框架11的底部靠近四个角的位置分别设有滚轮机构14，以便于对托盘转运装置100进行移动；每个滚轮机构14可以对应设置相应的支撑脚架15，以与地面抵接支撑，以提高整体结构的稳定性。其中，滚轮机构14可以设置为可转动收回的结构形式或者可升降的结构形式。

如图1和图9所示，升降组件2包括升降背板21、提升滑轨221、提升连接板23和提升驱动机构24。升降背板21采用如图11中示出的矩形板体结构，升降背板21沿竖向设置并与支撑架组件1相连接。提升滑轨221设置两个，两个提升滑轨221间隔设置并连接于升降背板21上，且两个提升滑轨221均沿竖向延伸；如图10中的示例，每个提升滑轨221上间隔设有两个可滑动的提升滑块222，且每个提升滑块222均与提升连接板23固定连接，其中，提升连接板23具体采用如图12中示出的结构形式，提升连接板23上设有多个用于连接的螺栓孔。

如图13和图14所示，提升驱动机构24具体包括丝杆241和第一提升电机243。丝杆241沿竖向设置在升降背板21与提升连接板23之间；丝杆241上套设有螺母块242，螺母块242与丝杆241螺纹连接，同时，螺母块242还与提升连接板23固定连接。第一提升电机243固定连接于升降背板21上，并位于丝杆241的方向；第一提升电机243的输出轴向下设置，并通过联轴器244与丝杆241的端部传动连接，以通过第一提升电机243输出转矩驱动丝杆241转动，进而通过丝杆241与螺母块242之间的螺纹配合驱动螺母块242沿竖向移动，并带动提升连接板23进行升降运动。

如图2和图4所示，输送组件3包括输送框架33、水平输送机构31、限位挡板312、感应件3121和输送驱动机构32。如图6和图8中的示例，输送框架33为水平设置的矩形框架结构，采用两个40mm×40mm的铝型材杆件以及两个40mm×80mm的铝型材杆件拼接而成，输送框架33的一侧与提升连接板23固定连接。水平输送机构31固定连接于输送框架33上，如图6所示，水平输送机构31具体采用第一同步带机构313；第一同步带机构313包括间隔设置的两个同步带316，例如图6中的示例，两个同步带316分别位于靠近第一同步带机构313的横向两侧的位置，并均沿相同的方向延伸，以共同承载和输送托盘500。其中，两个同步带316的同步带轮314均位于输送前端且同轴设置，并通过传动轴315相连接。如图6和图7中的示例，输送驱动机构32具体采用输送电机321和驱动带轮机构322的形式，输送电机321具体采用速比为20、功率为40W的带轴电机，并固定连接于输送框架33的底部；输送电机321的输出轴与驱动带轮机构322的主动轮传动连接，第一同步带机构313的一个同步带轮314作为驱动带轮机构322的从动轮，利用传动带传动，进而实现输送电机321与第一同步带机构313之间的传动连接，通过输送电机321驱动第一同步带机构313运转。

如图4和图6所示，水平输送机构31上设有上料工位311，且在水平输送机构31的输送末端设有限位挡板312，限位挡板312能够与水平输送机构31上的托盘500的前端抵接，以对托盘500进行限位阻挡，使得托盘500与限位挡板312抵接时正好处于上料工位311上。限位挡板312上设有感应件3121，感应件3121具体采用接近开关；当托盘500的前端与限位挡板312接触时，感应件3121能够感应到托盘500并生成感应信号；输送驱动机构32的输送电机321与感应件3121通信连接，当接收到感应件3121的感应信号时，输送电机321停止运转，以使水平输送机构31停止输送操作，进而使托盘500能够在上料工位311保持静止状态。

如图2至图4所示，托盘500具体包括托盘本体510和相对设置在托盘本体510上的两对夹子520。夹子520包括夹子底座521、夹紧件522和复位件523；夹子底座521固定连接于托盘本体510上，夹紧件522的中部可转动地连接于夹子底座521上，以形成杠杆结构的形式；夹紧件522朝向托盘本体510内侧的一端为夹紧端5221，相应地，夹紧件522相对的另一端(即朝向托盘本体510外侧的移动)为开夹端5222，且夹紧端5221和开夹端5222上均设有可转动的滚筒结构。复位件523具体采用扭簧结构，复位件523套设于夹紧件522的转动销轴上，并分别与夹紧件522和托盘本体510抵接；在初始状态下，夹紧件522在复位件523的弹力作用下处于闭合状态，当夹紧件522的开夹端5222受到外力挤压时能够使夹紧件522转动打开；当外力消失后，夹紧件522在复位件523的弹力作用下恢复至闭合状态。托盘本体510的底部设有多个第一定位结构，第一定位结构具体包括定位衬套，用于对托盘500进行定位。

与之相对应，如图1至图4所示，顶升开夹组件4包括顶升机构41和开夹机构42。顶升机构41设置在水平输送机构31的下方，并与上料工位311相对设置，用于对上料工位311处的托盘500进行顶升操作；开夹机构42的数量为两个，分别设于水平输送机构31的两侧，用于对夹子520进行开夹操作。

具体地，如图4所示，开夹机构42具体包括开夹支撑板421和两个开夹件422。开夹支撑板421设置在水平输送机构31上的上料工位311的侧方，并沿竖向延伸；两个开夹件422连接于开夹支撑板421上朝向上料工位311的一侧，两个开夹件422之间的距离与托盘500上同一侧的两个夹子520的距离相适配；每个开夹件422均延伸至上料工位311上方的目标高度处。

如图4和图5所示，顶升机构41具体包括顶升底座411、顶升板412以及顶升驱动机构413。顶升底座411上设有四个导向滑管4111，分别设于顶升底座411上靠近四个顶角的位置，且四个导向滑管4111均沿竖向延伸；顶升板412设置在顶升底座411的上方，且顶升板412的底部设有四个导向杆4121，四个导向杆4121分别与四个导向滑管4111对应设置，每个导向杆4121对应伸入一个导向滑管4111中，并与对应的导向滑管4111形成滑动连接；顶升板412的横向两侧均设有限位侧板414。顶升驱动机构413具体采用顶升气缸，并连接于顶升底座411的底部；顶升底座411上与顶升气缸相对的位置具有镂空结构，顶升气缸的活塞杆朝向上方设置并与顶升板412相连接，以驱动顶升板412沿竖向进行上升或下降，升降过程中通过导向杆4121起导向作用。

如图3至图5所示，顶升板412的顶面上相应设有多个第二定位结构4122，第二定位结构4122具体为定位销，并与托盘本体510底部的定位衬套一一对应；在进行顶升操作时，顶升板412与托盘本体510的底面接触，每个定位销伸入对应的定位衬套中并形成卡接配合，以对托盘500进行定位，定位精度可达±0.05mm，使得托盘500能够在顶升板412上的目标位置保持稳定。

在初始状态下，输送组件3位于升降组件2的下层位置。在使用时，水平输送机构31上接收到下层输送线输送的托盘500(空载状态)后，第一提升电机243启动，驱动提升连接板23以及输送组件3上升至上层位置，同时水平输送机构31将空载的托盘500输送至上料工位311处；当托盘500处于上料工位311处时，水平输送机构31停止运转，顶升机构41的顶升板412上升并与托盘500的底部接触，通过定位销与定位衬套的卡接配合对托盘500进行定位；顶升板412继续上升并将托盘500顶升至上料工位311上方的目标高度，以使托盘500上的夹紧件522的开夹端5222与开夹机构42的开夹机抵接，夹紧件522在开夹机的挤压作用下转动打开，此时向托盘500上装载电芯530，进行上料操作；电芯530装载于托盘500上之后，顶升机构41的顶升板412带动托盘500和电芯530下降，当托盘500的夹紧件522与开夹机构42的开夹件422分离后，夹紧件522在复位件523的弹力作用下恢复闭合状态，并夹紧电芯530；顶升板412继续下降至托盘500落于水平输送机构31上之后，完成上料操作，可以将装载有电芯530的托盘500向下一工序的作业区域进行输送，完成整体转运操作。

本实施例中的托盘转运装置100，不仅能够对托盘500进行提升、水平输送、定位、顶升、开夹等操作，而且能够实现定位、顶升和开夹操作同步进行，加快了整体生产节拍，有利于提高生产效率；开夹机构42结构简单，且无需额外配置开夹驱动机构，有利于优化空间布局和降低成本；同时，能够实现对托盘500的高精度的定位操作，以实现电芯530上料操作的准确性；另外，能够与输送线以及上料装置等形成有效衔接，便于整体生产加工作业的自动化操作。

在本实用新型的第二方面的实施例中还提供了一种电池加工设备600，如图1和图17所示，电池加工设备600包括上述任一实施例中的托盘转运装置100和控制器610，控制器610与托盘转运装置100通信连接，以控制托盘转运装置100工作，实现对托盘500的提升、输送、顶升、开夹等操作，以使空载托盘转运至上料工位311，便于进行装载电芯530的上料操作。

进一步地，根据生产需要，电池加工设备600还可以包括空载托盘的输送线以及电芯530上料装置以及相应的下料搬运装置等。

此外，本实施例中的电池加工设备600还具有上述任一实施例中的托盘转运装置100的全部有益效果，在此不再赘述。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的基本原理，但是，需要指出的是，在本实用新型中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本实用新型的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本实用新型为必须采用上述具体的细节来实现。

本实用新型中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。还需要指出的是，在本实用新型的装置和设备中，各部件是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本实用新型的等效方案。

为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本实用新型。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本实用新型的范围。因此，本实用新型不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此实用新型的原理和新颖的特征一致的最宽范围。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种托盘转运装置，用于转运具有夹子的托盘，其特征在于，所述托盘转运装置包括：

支撑架组件(1)；

升降组件(2)，连接于所述支撑架组件(1)上；

输送组件(3)，与所述升降组件(2)的运动部分相连接，适于在所述升降组件(2)的驱动下上升或下降，所述输送组件(3)上设有可与上料装置对接的上料工位(311)；

顶升开夹组件(4)，设于所述输送组件(3)上与所述上料工位(311)相对的位置，所述顶升开夹组件(4)适于将所述输送组件(3)上的托盘顶升至目标高度，同时将所述托盘上的夹子(520)打开。

2.根据权利要求1所述的托盘转运装置，其特征在于，

所述顶升开夹组件(4)包括：

顶升机构(41)，设于所述输送组件(3)的下方，并与所述上料工位(311)对应设置；

开夹机构(42)，设于所述输送组件(3)上，且部分所述开夹机构(42)延伸至所述上料工位(311)的上方与所述目标高度相对应的位置；

其中，所述顶升机构(41)适于将所述上料工位(311)上的所述托盘顶升至所述目标高度，以使所述夹子(520)与所述开夹机构(42)挤压并打开。

3.根据权利要求2所述的托盘转运装置，其特征在于，

所述托盘包括托盘本体(510)和相对设于所述托盘本体(510)上的至少一对所述夹子(520)，所述夹子(520)设有可转动的夹紧件(522)和复位件(523)，所述夹紧件(522)的夹紧端(5221)朝向所述托盘本体(510)的内侧，所述夹紧件(522)的开夹端(5222)朝向所述托盘本体(510)的外侧，所述夹紧件(522)在所述复位件(523)的驱动下处于闭合状态；

所述开夹机构(42)包括：

开夹支撑板(421)，沿竖向设于所述上料工位(311)的侧方；

开夹件(422)，连接于所述开夹支撑板(421)上朝向所述上料工位(311)的一侧，所述开夹件(422)延伸至所述上料工位(311)上方的所述目标高度处，并适于对顶升至所述目标高度的所述托盘上的所述开夹端(5222)进行挤压，以使所述夹紧件(522)转动打开；

其中，所述上料工位(311)的横向两侧均设有所述开夹机构(42)，且每个所述开夹机构(42)设有至少一个所述开夹件(422)。

4.根据权利要求2所述的托盘转运装置，其特征在于，

所述顶升机构(41)包括：

顶升底座(411)，所述顶升底座(411)上设有多个沿竖向设置的导向滑管(4111)；

顶升板(412)，设于所述顶升底座(411)上方，所述顶升板(412)的底部设有多个导向杆(4121)，每个所述导向杆(4121)对应伸入一个所述导向滑管(4111)中，并与所述导向滑管(4111)滑动连接；

顶升驱动机构(413)，设于所述顶升底座(411)的下方，所述顶升驱动机构(413)与所述顶升板(412)传动连接，以驱动所述顶升板(412)上升或下降。

5.根据权利要求4所述的托盘转运装置，其特征在于，

所述托盘的底部设有多个第一定位结构；

所述顶升板(412)的顶面上设有多个第二定位结构(4122)，分别与多个所述第一定位结构一一对应，每个所述第二定位结构(4122)均能够与对应的所述第一定位结构卡接定位。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的托盘转运装置，其特征在于，

所述输送组件(3)包括：

水平输送机构(31)，一侧与所述升降组件(2)的运动部分相连接，所述水平输送机构(31)上设有所述上料工位(311)，所述水平输送机构(31)的输送末端设有限位挡板(312)，所述限位挡板(312)适于与所述水平输送机构(31)上的所述托盘的前端抵接，以使所述托盘处于所述上料工位(311)上；

感应件(3121)，设于所述限位挡板(312)上，所述感应件(3121)适于感应所述托盘与所述限位挡板(312)接触并生成感应信号；

输送驱动机构(32)，与所述水平输送机构(31)传动连接，以驱动所述水平输送机构(31)运转，所述输送驱动机构(32)与所述感应件(3121)通信连接，并能够根据所述感应信号停止驱动。

7.根据权利要求6所述的托盘转运装置，其特征在于，

所述水平输送机构(31)包括第一同步带机构(313)，所述第一同步带机构(313)设有多个间隔设置的同步带，且所述第一同步带机构(313)与所述输送驱动机构(32)传动连接。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的托盘转运装置，其特征在于，

所述升降组件(2)包括：

升降背板(21)，沿竖向设置并与所述支撑架组件(1)相连接；

提升滑轨(221)，与所述升降背板(21)相连接，并沿竖向延伸，所述提升滑轨(221)上设有可滑动的提升滑块(222)；

提升连接板(23)，一侧与所述提升滑块(222)相连接，另一侧与所述输送组件(3)相连接；

提升驱动机构(24)，设于所述升降背板(21)上，所述提升驱动机构(24)的输出端与所述提升连接板(23)传动连接，以驱动所述提升连接板(23)上升或下降。

9.根据权利要求8所述的托盘转运装置，其特征在于，

所述提升驱动机构(24)包括：

丝杆(241)，沿竖向设置，所述丝杆(241)上套设有螺纹连接的螺母块(242)，所述螺母块(242)与所述提升连接板(23)相连接；

第一提升电机(243)，与所述升降背板(21)相连接，所述第一提升电机(243)的输出轴沿竖向向下设置，并通过联轴器(244)与所述丝杆(241)传动连接，以驱动所述丝杆(241)转动；

或

第二同步带机构(245)，沿竖向设置，所述第二同步带机构(245)的同步带与所述提升连接板(23)相连接的；

第二提升电机(246)，与所述升降背板(21)相连接，所述第二提升电机(246)与所述第二同步带机构(245)传动连接。

10.一种电池加工设备，其特征在于，包括：

如权利要求1至9中任一项所述的托盘转运装置；

控制器，与所述托盘转运装置通信连接，以控制所述托盘转运装置工作。