动力电池生产线的自动上下料装置的制作方法

本发明涉及电池生产设备领域技术，具体涉及一种动力电池生产线的自动上下料装置。

背景技术：

动力电池电芯经过垫片或卷绕之后，电芯需要进行冷热压和合芯，A半电芯和B半电芯需要冷热压和合芯上下料。现有的机械上下料上下料效率差，影响动力电池的整体效率，而且电芯上下料的精度较差，影响动力电池的生产质量，同时在上下料过程中经常需要停机换料，影响动力电池的整体产能。

技术实现要素：

本发明针对现有技术存在之缺失，提供一种动力电池生产线的自动上下料装置，其能提高电池上下料效率，提高电池生产产能，以及提高电池生产质量。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种动力电池生产线的自动上下料装置，包括上料部分和下料部分，所述上料部分包括上料拉带、上料中转定位机构、上料缓存拉带、用于将电芯转入或转出上料缓存拉带的第一上料升降机构、以及用于将电芯取送到上料中转定位机构和第一上料升降机构的上料取料机械手，所述上料中转定位机构设于上料拉带的取料位与第一上料升降机构之间，所述上料取料机械手为双联机械手，包括用于将电芯自上料拉带取到上料中转定位机构的第一上料机械手和用于将电芯自上料中转定位机构取到第一上料升降机构的第二上料机械手；

所述下料部分包括下料检测机构、下料NG拉带、用于将NG电芯转移到下料NG拉带上的第一下料升降机构、下料缓存拉带、用于将良品电芯转移到下料缓存拉带上的第二下料升降机构、下料中转定位机构以及用于将电芯取送到下料检测机构、第一下料升降机构、下料中转定位机构和第二下料升降机构的下料取料机械手，所述下料中转定位机构设于第二下料升降机构与第一下料升降机构之间，所述下料检测机构设于第一下料升降机构旁，并且位于下料NG拉带的上方，所述下料取料机械手为双联机械手，包括用于将电芯自下料检测机构取到下料中转定位机构的第二下料机械手和用于将电芯自下料中转机构取到第二下料升降机构的第一上料机械手。所述上料拉带和下料缓存拉带均为倍速拉带。

作为一种优选方案，所述上料拉带和上料缓存拉带均为两个，所述上料中转定位机构设有与两个上料拉带上的电芯分别对应的两个定位工位，所述第一上料升降机构包括分别与两个上料缓存拉带对应的两个第一上料升降机构，所述两个上料拉带的上料位、两个上料中转定位机构的定位工位和两个第一上料升降机构呈直线等间距设置，所述第一上料机械手包括两个二级上料机械手，所述第二上料机械手包括两个一级上料机械手；

所述下料NG拉带、第一下料升降机构、下料缓存拉带和第二下料升降机构均为两个，所述下料检测机构设有分别用于检测两个上料拉带上的电芯的两个检测工位，所述下料中转定位机构设有与两个检测工位上的电芯分别对应的两个定位工位，所述两个第二下料升降机构、下料中转定位机构的两个定位工位和下料检测机构的两个检测工位呈直线间距设置，所述第一下料机械手包括两个二级下料机械手，所述第二下料机械手包括两个一级下料机械手。

作为一种优选方案，所述上料缓存拉带为三层拉带结构，包括位于最上层的来料NG缓存拉带、位于中间的第一来料缓存拉带和位于最下层的第二来料缓存拉带，所述第一上料升降机构设于上料缓存拉带的前端，所述第一上料升降机构设有与三层缓存拉带分别对应的三个升降工位；所述上料缓存拉带的后端设有第二上料升降机构，所述第二上料升降机构设有与第一来料缓存拉带和第二来料缓存拉带分别对应的两个升降工位。

作为一种优选方案，所述下料检测机构包括检测机架、设于检测机架上的检测导轨、设于检测导轨上的检测定位台和驱动检测定位台沿检测导轨移动的检测电机，所述检测定位台上设有两个检测电芯放入位，所述检测机架上沿检测导轨依次设置极耳间距检测位、极耳正反检测位和电芯上料位，所述电芯上料位位于第一下料升降机构正上方，所述极耳间距检测位设有用于检测电芯极耳间距的CCD检测系统，所述极耳正反检测位设有用于检测电芯极耳正反向的电眼检测器。

作为一种优选方案，所述NG拉带为三层拉带结构，包括上层的热压NG拉带、中间的极耳正反NG拉带和下层的极耳间距NG拉带，所述第一下料升降机构设有用于将NG电芯分别送到热压NG拉带、极耳正反NG拉带和极耳间距NG拉带上的三个升降工位。

作为一种优选方案，所述第二下料升降机构设于下料缓存拉带的前端，所述下料缓存拉带的后端设有第三下料升降机构，所述下料缓存拉带包括上下设置的第一下料缓存拉带和第二下料缓存拉带，所述第二下料升降机构和第三下料升降机构均设有与第一下料缓存拉带和第二下料缓存拉带分别对应的两个升降工位。

作为一种优选方案，所述第一上料升降机构包括第一上料升降架、气缸Ⅰ、气缸Ⅱ、第一上料升降导轨、上料第一滑座、上料第二滑座和第一上料送料组件，所述第一上料升降导轨设于第一上料升降架上，所述上料第二滑座和上料第一滑座依次上下设于第一上料升降导轨上，所述上料第一滑座由设于第一上料升降架上的气缸Ⅰ驱动沿第一上料升降导轨上下移动，所述上料第二滑座由设于上料第一滑座上的气缸Ⅱ驱动上下移动，所述第一上料送料组件设于上料第二滑座上，并可随上料第二滑座上下移动，所述第一上料送料组件包括第一上料传送带和驱动第一上料传送带移动的第一上料送料电机，所述第一上料传送带送料方向的后端设有防止电芯掉出的第一上料挡板。

作为一种优选方案，所述第一上料传送带的两侧设有用于对第一上料传送带上的电芯进行定位的定位气缸和由定位气缸驱动移动的定位推板。

作为一种优选方案，所述第一下料升降机构包括第一下料升降架、第一下料升降导轨、下料滑座、下料升降电机、下料升降丝杆、下料送料组件和与下料升降电机配合的下料升降齿条，所述第一下料升降导轨和下料升降齿条平行设于第一下料升降架上，所述下料滑座设于第一下料升降导轨上，并可由设于第一下料升降架上的下料升降电机通过下料升降齿条驱动沿第一下料升降导轨上下移动，所述下料送料组件设于下料滑座上，并可随下料滑座上下移动，所述下料送料组件包括下料传送带和驱动下料传送带移动的下料送料电机，所述下料传送带的送料方向的后端设有防止电芯掉出的下料挡板。

作为一种优选方案，所述上料取料机械手和下料取料机械手上均设有扫码枪。

本发明的工作流程为：电芯卷绕完成后由机械手转移到上料拉带上，然后由第一上料机械手将上料拉带上的电芯取到上料中转定位机构进行定位，定位好的电芯再由第二上料机械手取送到第一上料升降机构，同时第二上料机械手上的扫码枪对电芯进行扫码，当冷热压工位空闲时，第一上料升降机构上的良品电芯会被机械手取到冷热压工位进行冷热压，否则第一上料升降机构会将电芯转移到上料缓存拉带上，其中NG电芯转移到来料NG缓存拉带，良品电芯转移到来料缓存拉带上，当冷热压工位空闲时来料缓存拉带上的电芯会重新转移到第一上料升降机构上再由机械手取到冷热压工位进行冷热压；冷热压完成后的电芯由机械手抓取到下料检测机构进行检测，检测出的NG电芯由第一下料升降机构转到下料缓存拉带存放，良品电芯由第二下料机械手取到下料中转定位机构进行定位，定位完成的电芯由第二下料机械手取到第二下料升降机构，再由第二下料升降机构转移到下料缓存拉带缓存。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明实现了电池上下料的全自动，保证了上下料的稳定性，提高了电池生产的效率；而且通过设置中转定位机构，通过中转定位机构对电芯进行重新定位，提高了电芯送料位置精确度，保证了电池生产的质量；本发明还设有缓存拉带和与缓存拉带配合的升降机构，使得电芯在上料过程中可以随时存储或供料，保证了电池生产中及时供料，避免了停机换料的现象，提高了电池生产的效率；同时，在上料及下料过程中设置扫码枪以及检测机构，避免了上下料过程中不良品流入到下一工序的情况，提高了电池成品的良品率，提高了电池生产质量。

为更清楚地阐述本发明的结构特征、技术手段及其所达到的具体目的和功能，下面结合附图与具体实施例来对本发明作进一步详细说明：

附图说明

图1是本发明之实施例的组装结构图；

图2是本发明之实施例的上料缓存拉带结构图；

图3是本发明之实施例的下料检测机构结构图；

图4是本发明之实施例的下料NG拉带结构图；

图5是本发明之实施例的第一上料升降机构结构图；

图6是本发明之实施例的第二上料升降机构结构图；

图7是本发明之实施例的第一下料升降机构结构图；

图8是本发明之实施例的上料取料机械手结构图。

具体实施方式

请参照图1-8所示，一种动力电池生产线的自动上下料装置，包括上料部分和下料部分，所述上料部分包括上料拉带10、上料中转定位机构20、上料缓存拉带50、用于将电芯转入或转出上料缓存拉带50的第一上料升降机构30、以及用于将电芯取送到上料中转定位机构20和第一上料升降机构30的上料取料机械手40。所述上料中转定位机构20设于上料拉带10的取料位与第一上料升降机构30之间，所述第一上料升降机构30设于上料缓存拉带50的前端，所述上料缓存拉带50的后端设有第二上料升降机构60，所述上料缓存拉带50为三层拉带结构，所述第一上料升降机构30设有与三层缓存拉带分别对应的三个升降工位，所述第二上料升降机构60设有两个升降工位。所述上料取料机械手40包括用于将电芯自上料拉带10取到上料中转定位机构20的第一上料机械手和用于将电芯自上料中转定位机构20取到第一上料升降机构30的第二上料机械手。

所述下料部分包括下料检测机构70、下料NG拉带80、用于将NG电芯转移到下料NG拉带80上的第一下料升降机构90、下料缓存拉带120、用于将良品电芯转移到下料缓存拉带120上的第二下料升降机构130、下料中转定位机构110以及用于将电芯取送到下料检测机构70、第一下料升降机构90、下料中转定位机构110和第二下料升降机构130的下料取料机械手100。所述下料中转定位机构110设于第二下料升降机构130与第一下料升降机构90之间，所述下料检测机构70设于第一下料升降机构90旁，并且位于下料NG拉带80的上方，所述第二下料升降机构130设于下料缓存拉带120的前端，所述下料缓存拉带120的后端设有第三下料升降机构140，所述下料缓存拉带120包括上下设置的第一下料缓存拉带和第二下料缓存拉带，所述第二下料升降机构130和第三下料升降机构140均设有与第一下料缓存拉带和第二下料缓存拉带分别对应的两个升降工位。所述下料取料机械手100包括用于将电芯自下料检测机构70取到下料中转定位机构110的第二下料机械手和用于将电芯自下料中转机构取到第二下料升降机构130的第一上料机械手。所述上料拉带10和下料缓存拉带120均为倍速拉带。

本实施例中，所述上料拉带10和上料缓存拉带50均为两个，所述上料中转定位机构20设有与两个上料拉带10上的电芯分别对应的两个定位工位，所述第一上料升降机构30包括分别与两个上料缓存拉带50对应的两个第一上料升降机构30，所述第二上料升降机构60包括分别与两个上料缓存拉带50对应的两个第二上料升降机构60，所述两个上料拉带10的上料位、两个上料中转定位机构20的定位工位和两个第一上料升降机构30呈直线等间距设置，所述第一上料机械手包括两个二级上料机械手，所述第二上料机械手包括两个一级上料机械手。

所述下料NG拉带80、第一下料升降机构90、下料缓存拉带120、第二下料升降机构130和第三下料升降机构140均为两个，所述下料检测机构70设有分别用于检测两个上料拉带10上的电芯的两个检测工位，所述下料中转定位机构110设有与两个检测工位上的电芯分别对应的两个定位工位，所述两个第二下料升降机构130、下料中转定位机构110的两个定位工位和下料检测机构70的两个检测工位呈直线间距设置，所述第一下料机械手包括两个二级下料机械手，所述第二下料机械手包括两个一级下料机械手。

如图2所示，所述上料缓存拉带50包括位于最上层的来料NG缓存拉带51、位于中间的第一来料缓存拉带52和位于最下层的第二来料缓存拉带53，工作时由第一上料升降机构30将对应的电芯通过三个升降工位存放到相应的缓存拉带上。图2中右侧为前端，左侧为后端，工作时，良品电芯先由第一上料升降机构30存放到第二来料缓存拉带53上，当第二来料缓存拉带53存满时可由第二上料升降机构60将电芯转存到第一来料缓存拉带52上，再由第一来料缓存拉带52向前送出，以便第一上料升降机构30取出供下一工序加工使用。

如图3所示，所述下料检测机构70包括检测机架71、设于检测机架71上的检测导轨72、设于检测导轨72上的检测定位台73和驱动检测定位台73沿检测导轨72移动的检测电机75，所述检测定位台73上设有两个检测电芯放入位74，所述检测机架71上沿检测导轨72依次设置极耳间距检测位、极耳正反检测位和电芯上料位，所述电芯上料位位于第一下料升降机构90正上方，所述极耳间距检测位设有用于检测电芯极耳间距的CCD检测系统77，所述极耳正反检测位设有用于检测电芯极耳正反向的电眼检测器76。工作时，检测定位台73由检测电机75驱动移动到电芯上料位上料，上料完成后由检测电机75驱动到极耳正反检测位由电眼检测器76检测电芯极耳的正反向，再到极耳间距检测位由CCD检测系统77检测电芯极耳的间距，最后检测定位台73回到电芯上料位，合格的电芯由下料取料机械手100取出，NG电芯由第一下料升降机构90转送到下料NG拉带80上。

如图4所示，所述NG拉带为三层拉带结构，包括上层的热压NG拉带81、中间的极耳正反NG拉带82和下层的极耳间距NG拉带83，所述热压NG拉带81用于存放由于热压出现的不良品电芯，所述极耳正反NG拉带82用于存放极耳正反错误的电芯，所述极耳间距NG拉带83用于存放极耳间距不合格的电芯，所述第一下料升降机构90设有用于将NG电芯分别送到热压NG拉带81、极耳正反NG拉带82和极耳间距NG拉带83上的三个升降工位。

如图5所示，所述第一上料升降机构30包括第一上料升降架31、气缸Ⅰ35、气缸Ⅱ36、第一上料升降导轨32、上料第一滑座33、上料第二滑座34和第一上料送料组件，所述第一上料升降导轨32设于第一上料升降架31上，所述上料第二滑座34和上料第一滑座33依次上下设于第一上料升降导轨32上，所述上料第一滑座33由设于第一上料升降架31上的气缸Ⅰ35驱动沿第一上料升降导轨32上下移动，所述上料第二滑座34由设于上料第一滑座33上的气缸Ⅱ36驱动上下移动，所述第一上料送料组件设于上料第二滑座34上，并可随上料第二滑座34上下移动。所述第一上料送料组件包括第一上料传送带37和驱动第一上料传送带37移动的第一上料送料电机38，所述第一上料传送带37送料方向的后端设有防止电芯掉出的第一上料挡板371。所述第一上料传送带37的两侧设有用于对第一上料传送带37上的电芯进行定位的定位气缸391和由定位气缸驱391动移动的定位推板39。

本发明中，所述第二上料升降机构60、第二下料升降机构130和第三下料升降机构140的结构相同，均为两级升降结构，在此以第二上料升降机构60的结构进行说明。如图6所示，所述第二上料升降机构60包括第二上料升降架61、气缸Ⅲ64、第二上料升降导轨62、上料第三滑座63和第二上料送料组件，所述第二上料升降导轨62设于第二上料升降架61上，所述上料第三滑座63设于第二上料升降导轨62上，并可由设于第二上料升降架61上的气缸Ⅲ64驱动沿第二上料升降导轨62上下移动，所述第二上料送料组件设于上料第三滑座63上，并可随上料第三滑座63上下移动。所述第二上料送料组件包括第二上料传送带65和驱动第二上料传送带65移动的第二上料送料电机66，所述第二上料传送带65送料方向的后端设有防止电芯掉出的第二上料挡板651。

如图7所示，所述第一下料升降机构90包括第一下料升降架91、第一下料升降导轨92、下料滑座94、下料升降电机95、下料送料组件和与下料升降电机95配合的下料升降齿条93，所述第一下料升降导轨92和下料升降齿条93平行设于第一下料升降架91上，所述下料滑座94设于第一下料升降导轨92上，并可由设于第一下料升降架91上的下料升降电机95通过下料升降齿条93驱动沿第一下料升降导轨92上下移动，所述下料送料组件设于下料滑座94上，并可随下料滑座94上下移动。所述下料送料组件包括下料传送带96和驱动下料传送带96移动的下料送料电机97，所述下料传送带96的送料方向的后端设有防止电芯掉出的下料挡板961。

所述上料取料机械手40和下料取料机械手100结构相同，在此以上料取料机械手40为例对其结构进行说明，如图8所示，所述上料取料机械手40包括有机械手支架41、设于机械手支架41上的取料导轨42、设于取料导轨42上的取料滑座44和驱动取料滑座44沿取料导轨42移动的取料电机45，所述机械手支架41上设有与取料导轨42平行的取料驱动齿条43，所述取料电机45通过与取料驱动齿条43配合驱动取料滑座44移动，所述取料滑座44上设有四个并排等间距设置的取料机械手，包括两个具有两个下压行程的二级取料机械手46和两个具有一个下压行程的一级取料机械手47，所述一级取料机械手上设有扫码枪48。

本发明的工作流程为：电芯卷绕完成后由机械手转移到上料拉带10上，然后由第一上料机械手将上料拉带10上的电芯取到上料中转定位机构20进行定位，定位好的电芯再由第二上料机械手取送到第一上料升降机构30，同时第二上料机械手上的扫码枪对电芯进行扫码，当冷热压工位空闲时，第一上料升降机构30上的良品电芯会被机械手取到冷热压工位进行冷热压，否则第一上料升降机构30会将电芯转移到上料缓存拉带50上，其中NG电芯转移到来料NG缓存拉带51，良品电芯转移到来料缓存拉带上，当冷热压工位空闲时来料缓存拉带上的电芯会重新转移到第一上料升降机构30上再由机械手取到冷热压工位进行冷热压；冷热压完成后的电芯由机械手抓取到下料检测机构70进行检测，检测出的NG电芯由第一下料升降机构90转到下料缓存拉带120存放，良品电芯由第二下料机械手取到下料中转定位机构110进行定位，定位完成的电芯由第二下料机械手取到第二下料升降机构130，再由第二下料升降机构130转移到下料缓存拉带120缓存。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，故凡是依据本发明的技术实际对以上实施例所作的任何修改、等同替换、改进等，均仍属于本发明技术方案的范围内。