上料装置及具有其的电池生产设备的制作方法

本发明涉及电池生产设备领域，具体而言，涉及一种上料装置及具有其的电池生产设备。

背景技术：

随着经济发展，工业生产中人工成本费用在逐步上升，自动化设备越来越多的应用于工业生产中，逐步替代人力生产。在电池的生产工艺中，电芯卷绕完后，需进行入壳处理，传统的一般由人工进行铝壳上料。

然而，上述的铝壳上料方式劳动强度高，生产效率低，经营成本高等缺陷。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种上料装置及具有其的电池生产设备，以解决现有技术中的上料装置生产效率低的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种上料装置，包括：上料机架；工装盘，用于承载待上料件；取料机构，设置在上料机架上，取料机构的至少部分可移动地设置；移载机构，设置在上料机架上，移载机构包括接驳台，接驳台具有上料位置和回盘位置，接驳台在上料位置和回盘位置之间可移动地设置；在接驳台处于上料位置时，使接驳台接收装有待上料件的工装盘；在取料机构抓取完该工装盘内的待上料件后，接驳台带动空载的工装盘由上料位置移动至回盘位置，以回收该工装盘。

进一步地，上料机架包括上料支撑台，移载机构设置在上料支撑台上，上料支撑台具有第一避让空间；上料装置还包括：第一升降机构，第一升降机构的至少部分设置在上料支撑台的下方；第一升降机构包括第一升降部，第一升降部沿竖直方向可移动地设置，以带动工装盘通过第一避让空间后使工装盘放置在上料位置处的接驳台上。

进一步地，第一升降部上设置有第一升降定位件，工装盘上设置有与第一升降定位件相适配的第一工装盘定位件，以使工装盘通过第一升降定位件和第一工装盘定位件与第一升降部定位。

进一步地，工装盘上设置有第二工装盘定位组件，接驳台包括：接驳台支撑架；接驳台定位组件，设置在接驳台支撑架上，接驳台定位组件与第二工装盘定位组件相适配，以使工装盘通过接驳台定位组件与第二工装盘定位组件与接驳台定位；其中，接驳台定位组件具有与第二工装盘定位组件分离的初始位置和与第二工装盘定位组件连接的定位位置，接驳台定位组件在初始位置和定位位置之间可移动地设置；以在接驳台定位组件移动至定位位置时对工装盘定位；并在接驳台定位组件由定位位置移动至初始位置时释放工装盘。

进一步地，第二工装盘定位组件包括第二工装盘定位件和第三工装盘定位件；接驳台定位组件包括第一接驳台定位件和第二接驳台定位件，第一接驳台定位件和第二接驳台定位件相对设置；在对工装盘进行定位时，第一接驳台定位件与第二工装盘定位件连接，第二接驳台定位件与第三工装盘定位件连接。

进一步地，接驳台支撑架具有第二避让空间，第二避让空间与第一避让空间相对设置且相互连通，以使工装盘放置在第二避让空间内。

进一步地，移载机构还包括：接驳台驱动装置，设置在上料机架上，接驳台驱动装置与接驳台驱动连接，以带动接驳台移动；接驳台导向部，设置在上料机架上，接驳台套设在接驳台导向部上并沿接驳台导向部移动。

进一步地，上料机架包括上料支撑台，移载机构设置在上料支撑台上，上料支撑台具有第一避让空间；上料装置还包括：第二升降机构，第二升降机构的至少部分设置在上料支撑台的下方；第二升降机构包括第二升降部，第二升降部沿竖直方向可移动地设置，以在通过第一避让空间后接收位于回盘位置处的接驳台上的工装盘。

进一步地，第一升降机构包括第一升降支撑架和升降导向部，升降导向部与第一升降支撑架连接，上料装置还包括：工装车，工装车用于承载工装盘并带动工装盘移动，工装车具有工装车导向部，工装车导向部与升降导向部相适配，以使工装车在工装车导向部和升降导向部的导向作用下带动工装盘移动至第一升降部的上方，以使第一升降部带动工装盘脱离工装车。

进一步地，取料机构包括：取料支撑架，设置在上料机架上；取料爪；取料传动组件，设置在上料机架上，取料传动组件与取料爪传动连接，以带动取料爪移动。

根据本发明的另一方面，提供了一种电池生产设备，包括上料装置和入壳装置，上料装置为上述的上料装置。

本发明的上料装置包括上料机架、工装盘、取料机构和移载机构，移载机构包括接驳台，接驳台具有上料位置和回盘位置，接驳台在上料位置和回盘位置之间可移动地设置；在接驳台处于上料位置时，使接驳台接收装有待上料件的工装盘；在取料机构抓取完该工装盘内的待上料件后，接驳台带动空载的工装盘由上料位置移动至回盘位置，以回收该工装盘。该上料装置通过接驳台使工装盘在上料位置和回盘位置可移动地设置，便于工装盘上料和回盘，提高了上料装置的回盘效率，并且取料机构用于抓取工装盘内的待上料件进行上料，该上料装置实现了待上料件的自动化上料，提高了上料装置的生产效率。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的上料装置的实施例的结构示意图；

图2示出了根据本发明的上料装置拆除机罩后的一个角度的结构示意图；

图3示出了根据本发明的上料装置拆除机罩后的另一个角度的结构示意图；

图4示出了根据本发明的上料装置的上料机架、移载机构、第一升降机构和第二升降机构的结构示意图；

图5示出了根据本发明的上料装置的取料机构的结构示意图；

图6示出了根据本发明的上料装置的工装车和第一升降机构(或第二升降机构)的结构示意图；

图7示出了根据本发明的上料装置的接驳台的结构示意图；

图8示出了根据本发明的上料装置的第一升降机构或第二升降机构的结构示意图；

图9示出了根据本发明的上料装置的工装盘的结构示意图；

图10示出了根据本发明的上料装置的工装车的结构示意图；

图11示出了根据本发明的上料装置的工装车的仰视图；

图12示出了根据本发明的上料装置的工装盘的仰视图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1010、上料机架；1011、上料支撑台；1012、第一避让空间；1020、工装盘；1021、第一工装盘定位件；1022、第二工装盘定位件；1023、第三工装盘定位件；1024、第四工装盘定位件；1030、待上料件；1040、取料机构；1041、取料支撑架；1042、取料爪；1043、取料传动组件；1050、移载机构；1051、接驳台；1052、接驳台驱动装置；1053、接驳台导向部；1054、接驳台支撑架；1055、第一接驳台定位件；1056、第二接驳台定位件；1057、第二避让空间；1060、第一升降机构；1061、第一升降部；1062、第一升降支撑架；1063、升降导向部；1064、第一升降定位件；1070、第二升降机构；1071、第二升降部；1080、工装车；1081、工装车导向部；1082、工装车扶手；1083、第一工装车定位件；1084、工装车缓冲件；1090、机罩。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

本发明提供了一种上料装置，请参考图1至图12，包括：上料机架1010；工装盘1020，用于承载待上料件1030；取料机构1040，设置在上料机架1010上，取料机构1040的至少部分可移动地设置；移载机构1050，设置在上料机架1010上，移载机构1050包括接驳台1051，接驳台1051具有上料位置和回盘位置，接驳台1051在上料位置和回盘位置之间可移动地设置；在接驳台1051处于上料位置时，使接驳台1051接收装有待上料件1030的工装盘1020；在取料机构1040抓取完该工装盘1020内的待上料件1030后，接驳台1051带动空载的工装盘1020由上料位置移动至回盘位置，以回收该工装盘1020。

本发明的上料装置包括上料机架1010、工装盘1020、取料机构1040和移载机构1050，移载机构包括接驳台1051，接驳台1051具有上料位置和回盘位置，接驳台1051在上料位置和回盘位置之间可移动地设置；在接驳台1051处于上料位置时，使接驳台1051接收装有待上料件1030的工装盘1020；在取料机构1040抓取完该工装盘1020内的待上料件1030后，接驳台1051带动空载的工装盘1020由上料位置移动至回盘位置，以回收该工装盘1020。该上料装置通过接驳台使工装盘在上料位置和回盘位置可移动地设置，便于工装盘上料和回盘，提高了上料装置的回盘效率，并且取料机构用于抓取工装盘内的待上料件进行上料，该上料装置实现了待上料件的自动化上料，提高了上料装置的生产效率。

具体实施时，上料装置用于对铝壳进行上料，即待上料件为铝壳。

在本实施例中，上料机架1010包括上料支撑台1011，移载机构1050设置在上料支撑台1011上，上料支撑台1011具有第一避让空间1012；上料装置还包括第一升降机构1060，第一升降机构1060的至少部分设置在上料支撑台1011的下方；第一升降机构1060包括第一升降部1061，第一升降部1061沿竖直方向可移动地设置，以带动工装盘1020通过第一避让空间1012后使工装盘1020放置在上料位置处的接驳台1051上。

具体实施时，第一升降部1061上设置有第一升降定位件1064，工装盘1020上设置有与第一升降定位件1064相适配的第一工装盘定位件1021，以使工装盘1020通过第一升降定位件1064和第一工装盘定位件1021与第一升降部1061定位。

在本实施例中，工装盘1020上设置有第二工装盘定位组件，接驳台1051包括：接驳台支撑架1054；接驳台定位组件，设置在接驳台支撑架1054上，接驳台定位组件与第二工装盘定位组件相适配，以使工装盘1020通过接驳台定位组件与第二工装盘定位组件与接驳台1051定位；其中，接驳台定位组件具有与第二工装盘定位组件分离的初始位置和与第二工装盘定位组件连接的定位位置，接驳台定位组件在初始位置和定位位置之间可移动地设置；以在接驳台定位组件移动至定位位置时对工装盘1020定位；并在接驳台定位组件由定位位置移动至初始位置时释放工装盘1020。

具体实施时，第二工装盘定位组件包括第二工装盘定位件1022和第三工装盘定位件1023；接驳台定位组件包括第一接驳台定位件1055和第二接驳台定位件1056，第一接驳台定位件1055和第二接驳台定位件1056相对设置；在对工装盘1020进行定位时，第一接驳台定位件1055与第二工装盘定位件1022连接，第二接驳台定位件1056与第三工装盘定位件1023连接。

优选地，第一接驳台定位件1055和第二接驳台定位件1056均由气缸驱动。

优选地，第二工装盘定位件1022为第二工装盘定位凹槽，第三工装盘定位件1023为第三工装盘定位凹槽；第一接驳台定位件1055包括第一接驳台定位板和设置在第一接驳台定位板上的第一接驳台定位凸起，第一接驳台定位板用于支撑工装盘，第一接驳台定位凸起用于与第二工装盘定位凹槽相配适，以使第一接驳台定位凸起卡设在第二工装盘定位凹槽内；第二接驳台定位件1056包括第二接驳台定位板和设置在第二接驳台定位板上的第二接驳台定位凸起，第二接驳台定位板用于支撑工装盘，第二接驳台定位凸起用于与第三工装盘定位凹槽相适配，以使第二接驳台定位凸起卡设在第三工装盘定位凹槽内。其中，第二工装盘定位件1022为两个，第一接驳台定位凸起为两个，两个第一接驳台定位凸起与两个第二工装盘定位件1022一一对应地设置，各个第一接驳台定位凸起卡设在相应的第二工装盘定位件1022内。

具体实施时，接驳台支撑架1054具有第二避让空间1057，第二避让空间1057与第一避让空间1012相对设置且相互连通，以使工装盘1020放置在第二避让空间1057内。

在本实施例中，移载机构1050还包括：接驳台驱动装置1052，设置在上料机架1010上，接驳台驱动装置1052与接驳台1051驱动连接，以带动接驳台1051移动；接驳台导向部1053，设置在上料机架1010上，接驳台1051套设在接驳台导向部1053上并沿接驳台导向部1053移动。这样的设置实现了接驳台的移动，并起到了对接驳台的导向作用。

优选地，接驳台驱动装置1052为气缸。

在本实施例中，上料机架1010包括上料支撑台1011，移载机构1050设置在上料支撑台1011上，上料支撑台1011具有第一避让空间1012；上料装置还包括第二升降机构1070，第二升降机构1070的至少部分设置在上料支撑台1011的下方；第二升降机构1070包括第二升降部1071，第二升降部1071沿竖直方向可移动地设置，以在通过第一避让空间1012后接收位于回盘位置处的接驳台1051上的工装盘1020。具体实施时，第二升降机构的结构与第一升降机构的结构相同，第一升降机构和第二升降机构均设置在上料支撑台的下方，且第一升降机构与上料位置相对设置，第二升降机构与回盘位置相对设置。

在本实施例中，第一升降机构1060包括第一升降支撑架1062和升降导向部1063，升降导向部1063与第一升降支撑架1062连接，上料装置还包括工装车1080，工装车1080用于承载工装盘1020并带动工装盘1020移动，工装车1080具有工装车导向部1081，工装车导向部1081与升降导向部1063相适配，以使工装车1080在工装车导向部1081和升降导向部1063的导向作用下带动工装盘1020移动至第一升降部1061的上方，以使第一升降部1061带动工装盘1020脱离工装车1080。

具体实施时，升降导向部1063包括导向板和两个导向轮组，两个导向轮组均设置在导向板上；工装车导向部1081具有两个相对设置的导向端面，两个导向端面与两个导向轮组一一对应地设置，以在工装车移动过程中使各个导向端面沿相应的导向轮组移动。优选地，导向轮组包括多个导向轮，各个导向轮间隔设置在导向板上。

在本实施例中，工装车1080上设置有第一工装车定位件1083，工装盘1020上设置有第四工装盘定位件1024，第四工装盘定位件1024与第一工装车定位件1083相适配，以使工装盘1020通过第一工装车定位件1083和第四工装盘定位件1024与工装车1080定位；优选地，第一工装车定位件1083为多个，第四工装盘定位件1024为多个，多个第四工装盘定位件1024与多个第一工装车定位件1083一一对应地设置，各个第四工装盘定位件1024与相应的第一工装车定位件1083进行连接。

优选地，第四工装盘定位件1024为凹槽，第一工装车定位件1083为定位柱。

具体实施时，第一升降部1061与第一升降支撑架1062连接且沿竖直方向可移动地设置，第一升降部1061通过设置在第一升降支撑架1062上的丝杠螺母带动沿竖直方向移动；第一升降部1061通过设置在第一升降支撑架1062上的导轨滑块结构进行导向。

在本实施例中，取料机构1040包括：取料支撑架1041，设置在上料机架1010上；取料爪1042；取料传动组件1043，设置在上料机架1010上，取料传动组件1043与取料爪1042传动连接，以带动取料爪1042移动。

具体实施时，取料爪1042包括两个夹爪，两个夹爪间隔设置，以使取料爪1042一次抓取两个待上料件1030；取料传动组件使得取料爪1042在xyz三个方向均可移动地设置，这样的设置能大幅度的提高上料效率，双工位入壳，一次移载完成两个入壳动作，提高生产效率。

优选地，取料传动组件1043包括y轴移动模组、x轴移动模组、z轴移动模组；其中，取料爪1042设置在z轴移动模组上。

具体实施时，工装盘上设有三处定位结构，能保障工装盘在不同机构的转移过程中能保障工装盘的定位问题。

在本实施例中，上料装置包括机罩1090，机罩1090罩设在取料机构1040和移载机构1050上。

在本实施例中，工装车上设置有第二工装车定位件，第一升降机构1060还包括工装车定位气缸和第三工装车定位件，第二工装车定位件与第三工装车定位件相适配，以在工装车定位气缸驱动第三工装车定位件移动过程中，使第三工装车定位件与第二工装车定位件相连接，以实现工装车与第一升降机构1060的定位。

在本实施例中，工装盘具有由工装车带动移动至第一升降部1061的上方且与第一升降部1061径进行待定位的第一预定升降位置；第一升降机构1060包括第一升降接近开关，第一升降接近开关设置在第一升降支撑架1062上，以在检测到工装盘移动至第一预定升降位置时向工装车定位气缸发送启动信号，以使第三工装车定位件与第二工装车定位件相连接。

在本实施例中，工装盘具有由与接驳台径进行待定位的第二预定升降位置，第二预定升降位置位于第一预定升降位置的上方；第一升降机构1060包括第二升降接近开关，第二升降接近开关设置在第一升降支撑架1062上，以在检测到工装盘移动至第二预定升降位置时向驱动第一升降部1061移动的丝杠螺母发送停止信号。

在本实施例中，工装车包括工装车扶手1082和工装车缓冲件1084，工装车扶手1082便于操作人员操作工装车，工装车缓冲件1084用于在工装车与第一升降机构或第二升降机构接触时通过工装车缓冲件1084接触，起到缓冲作用。

在本实施例中，工装盘1020具有多个存放槽，以存放多个待上料件1030。

本发明的上料装置主要用于锂电池自动化生产，实现铝壳的自动化上料代替人工，有效的节约时间和人力，降低生产成本，提高生产效率。

本发明的具体实施方式为：结合附图1、图2、图3、图6所示，本发明提供了一种上料装置，主要由机罩、上料机架、取料机构、移载机构、工装盘、工装车、第一升降机构、第二升降机构、铝壳组成。结合附图6、图8、图9、图10、图11、图12所示，工装盘通过第四工装盘定位件1024与工装车的第一工装车定位件1083配合，实现工装盘在工装车上的定位。工装车通过导向端面与导向轮组配合推动，实现导向定位的功能，工装车需要人工推动(也可用agv导航移载实现自动化工装车定位)，当第一升降接近开关检测到信号后，工装车定位气缸升起顶住工装车，丝杠螺母驱动第一升降部1061上升，以使工装盘1020通过第一升降定位件1064和第一工装盘定位件1021与第一升降部1061定位，第一升降部1061上升到第二预定升降位置的第二升降接近开关处停止移动，为工装盘移载做准备。结合图2、图4、图5、图7所示，第一接驳台定位件1055和第二接驳台定位件1056在对应的气缸的驱动下伸出，以接驳工装盘，第一接驳台定位件1055和第二接驳台定位件1056分别卡在第二工装盘定位凹槽和第三工装盘定位凹槽内，实现接驳定位，然后丝杠螺母驱动工装盘下移，实现工装盘定位交换，以使工装盘由第一升降部1061转移到接驳台上。下移后的第一升降部1061开始准备新的动作循环。接驳台承载工装盘后，为铝壳下料做准备。结合图2、图5所示，取料爪1042能实现空间各个点定位，工装盘由移载机构的定位能保证工装盘的位置，也就是间接的保障工装盘内铝壳的位置，两个夹爪，在铝壳取料气缸的驱动下，一次可取两个铝壳，大幅提高上料效率。结合图2、图3、图4、图7，工装盘内的铝壳下料完成后，工装盘在移载机构的驱动下，由上料位置移动到回盘位置，上料位置处有第一升降机构，回盘位置有相同结构的第二升降机构。第一接驳台定位件1055和第二接驳台定位件1056在对应的气缸的驱动下收回，工装盘实现由接驳台转移到第二升降机构上。在丝杠螺母驱动下工装盘下移，完成工装盘回流，接驳台返回上料位置，准备下一次动作循环。

本发明还提供了一种电池生产设备，包括上料装置和入壳装置，其中，上料装置为上述的上料装置。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

本发明的上料装置包括上料机架1010、工装盘1020、取料机构1040和移载机构1050，移载机构包括接驳台1051，接驳台1051具有上料位置和回盘位置，接驳台1051在上料位置和回盘位置之间可移动地设置；在接驳台1051处于上料位置时，使接驳台1051接收装有待上料件1030的工装盘1020；在取料机构1040抓取完该工装盘1020内的待上料件1030后，接驳台1051带动空载的工装盘1020由上料位置移动至回盘位置，以回收该工装盘1020。该上料装置通过接驳台使工装盘在上料位置和回盘位置可移动地设置，便于工装盘上料和回盘，提高了上料装置的回盘效率，并且取料机构用于抓取工装盘内的待上料件进行上料，该上料装置实现了待上料件的自动化上料，提高了上料装置的生产效率。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，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、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。