一种集成式分层上料装置的制作方法

本发明涉及自动装配技术领域，更进一步涉及一种集成式分层上料装置。

背景技术：

随着新能源汽车的发展，新能源电池的需求日益增加，目前新能源电池模组的涂胶、组装基本已经实现自动化，但越高的自动化程度对于各种物料的上料速度要求也越来越高。新能源电池模组包含电芯、端板、隔热垫、绝缘罩等多种物料组件，每种组件所需的数量不同，目前这些组件的上料依然依靠人工送料，每种物料组件对应一个抽屉，经人工将各种不同的物料放置在各自对应的抽屉中，抽屉推入相应的工位后进入自动化装配；该装置集成度差，需要操作人员数量多，上料口众多，造成动线过长，容易出现放料错误的问题，影响生产持续稳定进行。

因此，如何设计一种集成度高，可以满足多种物料组件同时上料的装置，是目前需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的核心在于提供一种集成式分层上料装置，在各分层中放置多种不同的物料，通过一个装置实现多种物料的自动供给，集成度高，占地空间小且不易出错，具体方案如下：

一种集成式分层上料装置，包括用于支撑的安置架，所述安置架由上到下依次设置多组送料抽屉，每组所述送料抽屉用于放置相应的物料组件；所述送料抽屉包括：

电控滑轨，与所述安置架固定连接；

导向架，滑动设置于所述电控滑轨上，由所述电控滑轨带动作水平往复滑动；

手动导轨，设置于所述导向架上，其上设置的物料盘能够沿其作水平往复滑动；所述电控滑轨能够带动所述物料盘向内侧伸出用于自动供料，所述物料盘能够沿所述导向架向外侧抽出用于手动补料。

可选地，所述送料抽屉包括端板抽屉，所述端板抽屉中的所述物料盘上设置多个用于放置端板的胶箱，所述胶箱相对的两个侧壁上配合设置多组端板卡块，相邻的两组所述端板卡块之间形成卡槽，用于竖直限位端板，每个所述胶箱成排设置多个端板；所述胶箱成组对齐设置，每组所述胶箱分别对应设置前排传感器和后排传感器，以分别对应检测该组所述胶箱的前排和后排是否存在端板；每个所述胶箱。对应设置一个端板传感器，以检测所述端板放置的方向是否正确。

可选地，所述送料抽屉包括绝缘罩抽屉，所述绝缘罩抽屉中的所述物料盘上设置多个用于放置水平放置绝缘罩的绝缘罩放置槽，所述绝缘罩放置槽的下方设置用于检测是否放有绝缘罩的绝缘罩在位传感器，所述绝缘罩放置槽旁边设置用于检测绝缘罩放置的方向是否正确的绝缘罩防错传感器。

可选地，所述绝缘罩放置槽中左右两侧板至少一个能够与另一个相向水平滑动并定位，前后两侧板至少一个能够与另一个水平滑动并定位；在左右两侧板的顶部设置相对凸起的压块，用于卡住绝缘罩的左右两侧边缘。

可选地，绝缘罩放置在能够竖直上下滑动的物料底座上，所述物料底座由竖直设置的竖直导杆限位竖直滑动，所述物料底座由弹性复位装置提供向上的推力，使绝缘罩压紧在左右两侧板顶部设置的压块上；左右两侧板之中能够水平滑动的一侧设置竖向的斜坡，所述物料底座上设置压块，向下移动时所述压块压迫所述斜坡、使其发生水平位移。

可选地，所述绝缘罩抽屉中的所述物料盘上还设置用于放置隔热垫的隔热垫放置槽，所述隔热垫放置槽中水平层叠设置多个隔热垫；所述隔热垫放置槽的下方设置用于检测其中是否放有隔热垫的隔热垫在位传感器，所述隔热垫放置槽的上部设置用于检测隔热垫是否放满的隔热垫满置传感器。

可选地，所述送料抽屉包括电芯抽屉，所述电芯抽屉的所述物料盘上设置用于限位电芯的电芯卡槽，所述电芯卡槽用于竖直限位成组的电芯；所述电芯抽屉的所述物料盘上设置多个所述电芯卡槽，多个所述电芯卡槽中的电芯成排对齐设置，每排电芯对应设置电芯在位传感器，用于检测此排中是否设置电芯；所述电芯卡槽的每个电芯放置位旁设置与抓取臂信号连接的指示灯，所述抓取臂抓取前对电芯扫码，当扫码错误时所述指示灯点亮。

可选地，所述安置架上设置多个控制按钮，每个所述控制按钮分别对应一个所述送料抽屉，人工上料完成并将所述物料盘推送到位后按压所述控制按钮以启动上料。

可选地，电控滑轨为无杆气缸；通过激光传感器实现物料检测。

本发明提供了一种集成式分层上料装置，包括用于支撑的安置架，安置架由上到下依次设置多组送料抽屉，每组送料抽屉用于放置相应的物料组件；送料抽屉包括电控滑轨、导向架、手动导轨等结构，电控滑轨与安置架固定连接，呈水平延伸，其上滑动设置有导向架，通过电控滑轨带动导向架作水平往复滑动；手动导轨设置于导向架上，其上设置物料盘，可以沿手动导轨作水平往复滑动。电控滑轨能够带动物料盘向内侧伸出、供抓取臂取料，实现自动供料；物料盘能够沿导向架向外侧抽出用于手动补料。

当需要某一送料抽屉中的物料，由电控滑轨带动导向架和安置架向内侧伸出，供抓取臂自动取料，取料后回到初始位置；当物料取完需要补料时，将安置架沿手动导轨向外侧抽出，由操作人员在相应的位置放置物料。本发明在各分层中放置多种不同的物料，同时布置在安置架上，通过一个装置实现多种物料的自动供给，在同一个装置中实现不同物料的同时供应。

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为本发明提供的集成式分层上料装置一种具体设置方式的轴测结构图；

图2a为集成式分层上料装置的正视图；

图2b为集成式分层上料装置的侧视图；

图2c为集成式分层上料装置的俯视图；

图2d为集成式分层上料装置的后侧视图；

图3a为端板抽屉的轴测结构图；

图3b为端板抽屉的正视图；

图3c为端板抽屉的侧视图；

图3d为端板抽屉的俯视图；

图3e为图3a中a部分的局部放大图；

图4a为绝缘罩抽屉的轴测结构图；

图4b为绝缘罩抽屉的正视图；

图4c为绝缘罩抽屉的侧视图；

图4d为绝缘罩抽屉的俯视图；

图5a为电芯抽屉的轴测结构图；

图5b为电芯抽屉的正视图；

图5c为电芯抽屉的侧视图；

图5d为电芯抽屉的俯视图。

其中包括：

安置架1、控制按钮11、电控滑轨2、导向架3、手动导轨4、物料盘5、端板抽屉6、胶箱61、端板卡块62、前排传感器63、后排传感器64、端板传感器65、绝缘罩抽屉7、绝缘罩放置槽71、绝缘罩在位传感器72、绝缘罩防错传感器73、隔热垫放置槽74、隔热垫在位传感器75、隔热垫满置传感器76、电芯抽屉8、电芯卡槽81、电芯在位传感器82。

具体实施方式

本发明的核心在于提供一种集成式分层上料装置，在各分层中放置多种不同的物料，通过一个装置实现多种物料的自动供给，集成度高，占地空间小且不易出错。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图及具体的实施方式，对本发明的集成式分层上料装置进行详细的介绍说明。

如图1所示，为本发明提供的集成式分层上料装置一种具体设置方式的轴测结构图；图2a至图2d分别为集成式分层上料装置的正视图、侧视图、俯视图和后侧视图。该上料装置包括用于支撑的安置架1，安置架1为一个框架结构，放置于地面上起到支撑的作用，其上用于安装其他结构，安置架1的具体结构可根据场地、使用需求等进行相应的设计，只要其在竖直方向上具有分量即可，可以分层设置多组送料抽屉；安置架1由上到下依次设置多组送料抽屉，每组送料抽屉用于放置相应的物料组件。

每个送料抽屉分别包括电控滑轨2、导向架3、手动导轨4、物料盘5等结构，电控滑轨2与安置架1固定连接，电控滑轨2的长度方向呈水平设置，多个电控滑轨2按竖直上下的方向平行布置；导向架3滑动设置于电控滑轨2上，由电控滑轨2带动作水平往复滑动；电控滑轨2可采用无杆气缸，也可为其他的电控结构，只要能够电气化控制导向架3作水平往复运动的结构都是可以的。一般来说，每个送料抽屉仅需设置一个电控滑轨2，另一侧设置用于导向的轨道即可。

导向架3为一个中间结构，在导向架3上设置手动导轨4，导向架3和手动导轨4相互固定设置，导向架3由电控滑轨2带动移动时，手动导轨4同步移动；在手动导轨4上设置物料盘5，物料盘5能够沿手动导轨4限位的方向作水平往复滑动，手动导轨4不具有动力，仅起到限位的作用，单独移动物料盘5时需要操作人员手工抽出，可以将叠放的物料放置到相应的工位中，放置完成后将物料盘5推入工作位置。

电控滑轨2控制伸出的方向与手动导轨4控制伸出的方向相反，电控滑轨2和手动导轨4两者所限位的方向相互平行。电控滑轨2能够带动物料盘5向内侧伸出用于自动供料，使抓取臂可以夹取相应的物料；物料盘5能够沿导向架3向外侧抽出用于手动补料。这里所指的内侧是以抓取臂抓取的工位为内侧，为图2b中的右侧；以需要供料的位置为外侧，为图2b中的左侧。

本发明采用集成化的供料结构，在送料抽屉中放置不同种类的物料，分别由上到下按次序放置，抓取臂需要抓取某种物料时，电控滑轨2带动手动导轨4、物料盘5向内侧伸出。导向架3固定在手动导轨4的两侧，本发明中的导向架3位于手动导轨4靠外的部分，当电控滑轨2带动导向架3和手动导轨4移动时，使手动导轨4的一半长度伸出电控滑轨2的末端，不受上层送料抽屉的阻挡，同时又可减少电控滑轨2自身的长度。若电控滑轨2的长度足够长，大于物料盘5的两倍，则手动导轨4可不必伸出电控滑轨2，此时导向架3和手动导轨4之间的相对位置可不必限定。

送料抽屉根据所放置物料的不同，其物料盘5的结构可作相应的变化。

如图3a所示，为端板抽屉6的轴测结构图，端板抽屉6为图1中从下向上数的每一、二层，图3b至图3d分别为端板抽屉6的正视图、侧视图和俯视图。送料抽屉包括端板抽屉6，端板抽屉6中的物料盘5上设置多个用于放置端板的胶箱61，竖直插入胶箱61中成排设置，端板存在方向性，每块端板上有一处缺口，每个胶箱61对应设置一个端板传感器65，端板传感器65可检测对应的胶箱61中成排放置的端板是否放反；如图3e所示，为胶箱61处的局部放大图，胶箱61相对的两个侧壁上配合设置多组端板卡块62，相邻的两组端板卡块62之间形成卡槽，用于竖直限位端板，每个胶箱61成排设置多个端板，各端板与设置端板卡块62的侧壁相互垂直。物料盘5上设置多个胶箱61，多个胶箱61成组对齐设置，每组胶箱61分别对应设置前排传感器63和后排传感器64；对于一个胶箱61来说，前排传感器63和后排传感器64分别检测两端的两个位置上是否设置端板，因而可以同时检测一组呈直线布置的胶箱61中是否存在端板。在抓取臂取料时，从个胶箱61中的一端逐个抓取，直到取完所有的端板，一组胶箱61能够一个前排传感器63和一个后排传感器64对应检测该组胶箱61的前排和后排是否存在端板，得到整组胶箱61中是否还有端板，若完全没有，则报警通知工人补料。

送料抽屉包括绝缘罩抽屉7，为图1中从下向上的第三、四层，如图4a所示，为绝缘罩抽屉7的轴测结构图，图4b至图4d分别为绝缘罩抽屉的正视图、侧视图和俯视图。绝缘罩抽屉7中的物料盘5上设置多个用于放置水平放置绝缘罩的绝缘罩放置槽71，绝缘罩放置槽71设置四个竖向的侧板，用于限位堆放的绝缘罩，绝缘罩放置槽71的下方设置用于检测绝缘罩放置槽71内是否放有绝缘罩的绝缘罩在位传感器72；因绝缘罩自身具有方向性，为防止绝缘罩放置的方向出错，在绝缘罩放置槽71旁边设置用于检测绝缘罩放置的方向是否正确的绝缘罩防错传感器73。

在上述方案的基础上，从正面方向看，绝缘罩放置槽71的四个侧板中，左右两侧板至少一个能够与另一个相向水平滑动并定位，前后两侧板至少一个能够与另一个水平滑动并定位，可以调节围成的尺寸，从而适用于不同尺寸的绝缘罩；在左右两侧板的顶部设置相对凸起的压块，用于卡住绝缘罩的左右两侧边缘；当抓取臂抓住最上方的绝缘罩中间向上取出时，两侧受到压块的阻挡，柔性的绝缘罩中间拱起变形，使两侧的间距缩小，最上方的绝缘罩变形被取出，而下方的绝缘罩仍然被两个压块阻挡，从而避免了绝缘罩相互黏连同时取出两个的情况。

左右两个侧板以及前后两个侧板之间的滑动限位结构可根据实际情况相应设定，可以在活动侧板上设置相应的导向杆，也可采用其他的限位方式。在滑动的侧板与其相对的侧板之间还可设置弹性复位装置，使相对的两侧板有相互靠近的趋势，从四个方向夹紧绝缘罩。

更进一步，成堆叠放的绝缘罩放置在能够竖直上下滑动的物料底座上，物料底座由竖直设置的竖直导杆限位竖直滑动，物料底座由弹性复位装置提供向上的推力，使绝缘罩压紧在左右两侧板顶部设置的压块上；左右两侧板之中能够水平滑动的一侧侧板上设置竖向的斜坡，物料底座上设置压块，向下移动时压块压迫斜坡，使其发生水平位移，因而当物料底座向下移动时，左右的两个侧板相互分离，为绝缘罩供料提供空间。仅需向下按压即可在竖向和左右方向打开，减少了操作人员的操作步骤。

可以想到的是，还可在前后两侧板上对应地设置斜坡结构，通过向下按压物料底座使前后两侧板相互分离打开。

绝缘罩抽屉7中的物料盘5上还设置用于放置隔热垫的隔热垫放置槽74，如图4a所示，隔热垫放置槽74和绝缘罩放置槽71各设置两排；隔热垫放置槽74中水平层叠设置多个隔热垫，隔热垫不分方向，只需通过长方体状的框架限位即可。隔热垫放置槽74的下方设置用于检测其中是否放有隔热垫的隔热垫在位传感器75，隔热垫放置槽74的上部设置用于检测隔热垫是否放满的隔热垫满置传感器76，隔热垫在位传感器75和隔热垫满置传感器76均与控制器连接，当没有物料或者物料放满时各自向工作人员发出警报。

送料抽屉包括用于放置电芯的电芯抽屉8，图5a为电芯抽屉8的轴测结构图，图5b至图5d分别为电芯抽屉8的正视图、侧视图和俯视图。电芯抽屉8的物料盘5上设置用于限位电芯的电芯卡槽81，每个电芯卡槽81用于竖直限位成组的电芯；电芯抽屉8的物料盘5上设置多个电芯卡槽81，多个电芯卡槽81中的电芯成排对齐设置，每排电芯对应设置电芯在位传感器82，用于检测此排中是否设置电芯；电芯卡槽81的每个电芯放置位旁设置与抓取臂信号连接的指示灯，抓取臂抓取前对电芯扫码，当扫码错误时指示灯点亮，抓取臂会跳过这个电芯，人工对电芯上料时，先将错误的电芯重新摆放，并将指示灯复位，再上新的电芯，完成人工上料后将物料盘5推入。

电芯抽屉8为图1中的最顶层，因为上方没有其他抽屉的阻碍，因此可以不必设置电控滑轨2，仅设置手动导轨4、物料盘5，仅当人工上料时手动抽出，人工推入后就可以用于供料，抓取臂不受阻碍，因此不需要将物料盘5向内侧送入。

安置架1上设置多个控制按钮11，每个控制按钮11分别对应一个送料抽屉，人工上料完成并将物料盘5推送到位后按压与其对应的控制按钮11以启动上料，控制按钮11给控制器发送信号，代表人工上料过程完成，可以开始供料，可以防止在上料过程中意外启动，对操作人员起到保护的作用。

本发明中的各传感器均可设置为激光传感器，通过激光实现物料检测。激光传感器包括发送端和接收端，当接收端收到激光时代表不受物料的阻碍，接收端接收不到激光时代表受到物料的阻碍。

前排传感器63和后排传感器64中，当接收端接收不到激光时代表对应位置存在端板，接收到激光时代表对应位置没有端板。绝缘罩在位传感器72、隔热垫在位传感器75、隔热垫满置传感器76、电芯在位传感器82的原理相似，接收不到激光时代表对应位置存在相应的物料，接收到激光时代表对应位置没有相应的物料。绝缘罩防错传感器73对正绝缘罩上的空隙，当接收到激光时代表绝缘罩的摆放位置正确，接收不到激光时代表绝缘罩的摆放位置错误。

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。