电芯配组输送装置及其输送方法与流程

本发明涉及电池生产领域，特别是涉及一种电芯配组输送装置及其输送方法。

背景技术：

电芯分为铝壳电芯、软包电芯(又称“聚合物电芯”)、圆柱电芯三种。通常手机电池采用的为铝壳电芯，蓝牙等数码产品多采用软包电芯，笔记本电脑的电池采用圆柱电芯的串并联组合。

在电池生产的过程中，需要对电芯进行配组，使得多个电芯构成一个模组进而形成电池包；而现有技术中是采用人工操作的方式，将配组好的电芯输送至焊接机构处，使得劳动成本较高，且使得整个电池生产的效率较低。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种电芯配组输送装置及其输送方法，旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种电芯配组输送装置，包括：第一输送线、第二输送线、电芯上料机构、盖板取料机构和下料转线机构；在所述第一输送线上沿所述第一输送线的输送方向依次设有电芯上料位、盖板上料位和下料转线位；所述第二输送线的输送方向朝向电芯焊接机构的方向，且所述第二输送线上设有接收位；所述电芯上料机构设置在所述电芯上料位的侧边，用于将配组后的电芯上料至所述电芯上料位处的空载具内；所述盖板取料机构设置在所述盖板上料位的侧边，用于将盖板加盖在所述盖板上料位处的电芯上；所述下料转线机构设置在所述下料转线位的侧边，且所述下料转线机构在所述下料转线位与所述接收位之间作往复运动。

本发明还提供一种利用上述的电芯配组输送装置的额输送方法，包括：将配组后的电芯上料至第一输送线上电芯上料位处的空载具内，待第一输送线将放置有电芯的载具输送至盖板上料位时，将盖板加盖在电芯上；待第一输送线放置有加盖后的电芯的载具输送至第一输送线的下料转线位时，将载具和加盖有盖板的电芯一起转至第二输送线。

(三)有益效果

本发明提供的一种电芯配组输送装置及其输送方法，通过在第一输送线上依次设置电芯上料位、盖板上料位和下料转线位，以及在第二输送线上设置接收位，并且电芯上料机构、盖板取料机构和下料转线机构的相互配合作用，可以较迅速的完成电芯的上料和输送，提高了电池的生产效率。

附图说明

图1为本发明电芯配组输送装置的一个优选实施例的结构示意图；

图2为本发明电芯配组输送装置的盖板上料机构的一个优选实施例的结构示意图；

图3为本发明电芯配组输送装置的电芯上料机构中的第二机械手的一个优选实施例的结构示意图；

图中，1-第一输送线；2-第二输送线；3-电芯上料机构；31-第二驱动部件；32-第二机械手；3201-卸料气缸；3202-安装板；3203-动作板；3204-第二卸料板；4-盖板取料机构；41-第三驱动部件；42-第三机械手；5-下料转线机构；51-第一驱动部件；52-第一机械手；6-电芯上料位；7-盖板上料位；8-下料转线位；9-接收位；10-第三输送线；11-盖板上料机构；12-盖板取料位；13-压紧机构；14-第四输送线；15-上料转线机构；151-第四驱动部件；152-第四机械手；16-空载具转线位；17-空载具上料位。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，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发明和简化描述，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发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，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；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；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，除非另有明确的限定。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发明中的具体含义。

图1示出了本发明电芯配组输送装置的一个优选实施例，如图1所示，该电芯配组输送装置包括：第一输送线1、第二输送线2、电芯上料机构3、盖板取料机构4和下料转线机构5；在第一输送线1上沿第一输送线1的输送方向依次设有电芯上料位6、盖板上料位7和下料转线位8；第二输送线2的输送方向朝向电芯焊接机构的方向，且第二输送线2上设有接收位9；电芯上料机构3设置在电芯上料位6的侧边，用于将电芯上料至电芯上料位6处的空载具内；盖板取料机构4设置在盖板上料位7的侧边，用于将盖板加盖在盖板上料位7处的电芯上；下料转线机构5设置在下料转线位8的侧边，且下料转线机构5在下料转线位8与接收位9之间作往复运动。

具体地，电芯配组输送装置用于输送在配组循环区域内完成配组的电芯，例如，配组后的电芯包括6×12支电芯单元，电芯上料位6处的载具的规格与配组后电芯的规格相同；并完成对电芯的加盖；以及将加盖后的电芯输送至电芯焊接机构处进行焊接。例如，第一输送线1的输送方向为从左至右，则电芯上料位6、盖板上料位7和下料转线位8均从左至右布置在第一输送线1上。为了节约空间可将第一输送线1与第二输送线2平行布置，则可将电芯焊接机构设置在第二输送线2靠近电芯上料位6的一端，则第二输送线2的输送方向为从右至左。当然可将第一输送线1和第二输送线2可按照其他方式进行布置，只要在第一输送线1上完成配组后的电芯上料，和对电芯进行加盖，以及在第二输送线2上将加盖后的电芯输送至电芯焊接机构即可。

例如，将电芯上料机构3设置在第一输送线1与配组循环区域之间；使得电芯上料机构3可以较方便的将配组循环区域内配组后的电芯，上料至第一输送线1上电芯上料位6处的空载具内。例如，下料转线位8为第一输送线1从左至右的最后一个工位；例如，接收位9为第二输送线2从右至左的第一个工位，例如，下料转线位8与接收位9相对设置。例如，将下料转线机构5设在第一输送线1的右端，则下料转线机构5可以较方便的将下料转线位8处加盖后的电芯和载具一起转移至第二输送线2上的接收位9。

在利用上述电芯配组输送装置进行输送时，首先，电芯上料机构3将配组后的电芯上料至第一输送线1上的电芯上料位6处的空载具内；其次，待放置有电芯的载具被第一输送线1运输至盖板上料位7时，盖板取料机构4将盖板加盖在载具内的电芯上；之后，待放置有加盖后的电芯的载具被第一输送线1运输至下料转线位8时，下料转线机构5将载具和加盖后的电芯一起转移至第二输送线2上的接收位9，则第二输送线2可将载具和加盖后的电芯一起输送至电芯焊接机构处进行焊接；如此重复，以完成对配组后电芯的输送。

在本实施例中，通过在第一输送线1上依次设置电芯上料位6、盖板上料位7和下料转线位8，以及在第二输送线2上设置接收位9，并且电芯上料机构3、盖板取料机构4和下料转线机构5的相互配合作用，可以较迅速的完成电芯的上料和输送，提高了电池的生产效率。

进一步地，电芯配组输送装置，还包括：第三输送线10和盖板上料机构11；第三输送线10上设有盖板取料位12；盖板上料机构11位于第三输送线10的上方，用于将盖板输送至第三输送线10上，以使盖板输送至盖板取料位12；盖板取料机构4在盖板取料位12与盖板上料位7之间做往复运动。

盖板上料机构11设置在第三输送线10上，例如，盖板上料机构11和盖板取料位12沿第三输送线10的输送方向依次设置；例如，盖板从盖板上料机构11的底部输出至第三输送线10上，并经第三输送线10输送至盖板取料位12。例如，第一输送线1、第二输送线2和第三输送线10成排布置；例如，第三输送线10上的盖板取料位12与第一输送线1上的盖板上料位7相对，即盖板取料位12和盖板上料位7处于一列。则盖板取料机构4在盖板取料位12与盖板上料位7之间作往复运动，即盖板取料机构4将盖板取料位12上的盖板抓取至盖板上料位7处的电芯上，以完成电芯的加盖。

例如，如图2所示，盖板上料机构11可以包括：至少一个框架体、至少一对第一气缸和至少一对第二气缸；框架体设置在第三输送线10的上方，框架体用于放置带盖板的载具；第三输送线10用于将带有盖板的载具输送至盖板取料位12处；第一气缸设置在框架体下方的第三输送线10的两侧，用于夹紧框架体内的载具；第二气缸设置在框架体下方的第三输送线10的两侧，且第二气缸位于第一气缸的下方，用于托举框架体内的载具；第一气缸的作用端与第二气缸的作用端沿竖直方向的距离为载具的宽度。

例如，第一气缸的动作端的端面形状可以为圆形；第二气缸的动作端的端面可以带有凸块。由于第一气缸用于夹紧框架体内带有盖板的载具，则将第一气缸的动作端的端面设为圆形，使得第一气缸的动作端的端面可以较好地与载具的侧面接触。以及，由于第二气缸用于托举框架体内带有盖板的载具，则在第二气缸的动作端的端面设有凸块，使得滑落至第二气缸处的载具可以被该凸块托住。

在利用该电芯盖板上料机构11进行盖板上料时，先将带有盖板的载具放入框架体内；此时，第一气缸的动作端伸出，则第三输送线10两侧的第一气缸可将框架体内的载具夹紧；当第三输送线10开始运转时，首先，第二气缸的动作端伸出，同时第一气缸的动作端缩回，则框架体内的载具向下移动一定距离；且由于第二气缸与第一气缸沿竖直方向的距离为载具的宽度，则框架体则的载具正好向下移动一个载具宽度的距离。之后，第一气缸的动作端伸出，即使得一个带有盖板的载具承载在第二气缸的动作端上，其他带有盖板的载具被第一气缸夹紧。然后，将第二气缸的动作端缩回，则承载在第二气缸上的载具被放行至第三输送线10上，以使该载具通过第三输送线10输送至盖板取料位12。重复上述动作，即可将盖板一一输送至盖板取料位12。

进一步地，电芯配组输送装置，还包括：压紧机构13；第一输送线1上还设有压紧位；压紧位设置在盖板上料位7与下料转线位8之间；压紧机构13设置在压紧位的上方。例如，下料转线位8为第一输送线1从左至右的最后一个工位，压紧位为第一输送线1从左至右的倒数第二个工位，盖板上料位7为第一输送线1从左至右的倒数第三个工位；另外，也可在盖板上料位7与压紧位之间存在其他工位；和/或，在压紧位与下料转线位8之间存在其他工位等。例如，压紧机构13的压紧件为压紧板等，将压紧机构13设置在压紧位的上方，则使得压紧机构13可以较方便和迅速的将盖板压紧在电芯上。且通过压紧机构13将盖板压紧在电芯上，避免了盖板在输送过程中位置发现偏移或掉落等问题，提高了输送装置的可靠性。

进一步地，电芯配组输送装置，还包括：上料转线机构15和设置在第三输送线10下方的第四输送线14；第四输送线14的输入端与电芯焊接机构中空载具输送线的输出端相连；且第四输送线14上设有空载具转线位16；第一输送线1上设有空载具上料位17，且空载具上料位17沿第一输送线1的方向设置在电芯上料位6之前；上料转线机构15在空载具转线位16与空载具上料位17之间作往复运动。

例如，第三输送线10的高度高于第一输送线1和第二输送线2；例如，位于第三输送线10下方的第四输送线14与第一输送线1及第二输送线2处于同一高度。例如，第一输送线1、第二输送线2和第四输送线14成排布置；例如，空载具上料位17为第一输送线1上从左至右的第一个工位；例如，空载具转线位16与空载具上料位17位于一列；例如，将上料转线机构15设置在第一输送线1的左端，且临近空载具上料位17，使得上料转线机构15可以较方便的将第四输送线14上处于空载具转线位16上的空载具，转移至第一输送线1上的空载具上料位17处。

例如，电芯焊接机构完成对电芯和盖板的焊接后，将电芯从载具中取出，并将空载具转移至空载具输送线；由于空载具输送线与第四输送线14的输入端相连，则第四输送线14将空载具输送至其上的空载具转线位16；然后，上料转线机构15将空载具转线位16的空载具上料至第一输送线1上的空载具上料位17，则空载具再次用于装载电芯，重复在第一输送线1上的动作；如此循环利用，可以节约成本，同时还可提高载具的利用率。

进一步地，下料转线机构5包括：第一机械手52和第一驱动部件51；第一驱动部件51的动作端与第一机械手52相连，用于带动第一机械手52在下料转线位8与接收位9之间作往复运动。例如，第一驱动部件51的连接端通过支撑架与第一输送线1的右端的地面相连，以使第一驱动部件51位于下料转线位8和接收位9的上方。第一机械手52与第一驱动部件51的动作端相连，例如，二者的连接关系为固定连接或可拆卸连接等；例如，第一驱动部件51为纵向驱动电机，纵向为从第一输送线1指向第三输送线10的方向，横向为第一输送线1的输送方向；则第一驱动部件51可带动第一机械手52在下料转线位8与接收位9之间来回运动。

例如，第一机械手52包括相对设置的第一夹取部和第二夹取部，且第一夹取部和第二夹取部可沿载具的宽度方向或长度方向运动。若第一夹取部和第二夹取部可沿载具的宽度方向运动，则第一夹取部和第二夹取部沿载具的长度方向相对布置。当第一驱动部件51带动第一机械手52运动至下料转线位8的上方时，第一夹取部和第二夹取部相向运动将载具夹紧；然后，第一驱动部件51带动第一机械手52运动至接收位9的上方，此时第一夹取部和第二夹取部反向运动将载具松开，以将载具放置在第二输送线2上的接收位9。

进一步地，电芯上料机构3包括：第二机械手32和第二驱动部件31；第二驱动部件31的动作端与第二机械手32相连，用于带动第二机械手32沿x轴、y轴和z轴方向运动。例如，第二驱动部件31的连接端通过支撑架与第一输送线1及配组循环区域之间的地面相连，以使第二驱动部件31位于电芯上料位6的侧上方。第二机械手32与第二驱动部件31的动作端相连，例如，二者的连接关系为固定连接或可拆卸连接等；例如，第二驱动部件31为三轴电机，则第二驱动部件31可带动第二机械手32沿x轴、y轴和z轴方向运动，x轴方向即为横向、y轴方向即为纵向、z轴方向即为竖向；从而使得第二机械手32可以较灵活和快速的将配组后的电芯上料至第一输送线1上的电芯上料位6。

例如，如图3所示，第二机械手32可以包括安装板3202、第二卸料板3204、多个动作板3203和多个卸料气缸3201；多个动作板3203成排布置在安装板3202的下方，且每个动作板3203的下表面设有多个成列布置的第二取料头；且第二取料头带有磁铁的一端朝下；第二机械手32的动作端与安装板3202的上表面相连，卸料气缸3201的动作端穿过安装板3202与动作板3203的上表面相连；第二卸料板3204设置在动作板3203的下方，且第二卸料板3204的四个角处均通过第二连接杆与安装板3202相连；第二卸料板3204上设有多个第二通孔，第二取料头带有磁铁的一端与第二通孔相对，且第二通孔的直径小于电芯的直径。

当电芯配组好后，电芯上料机构3中的第二驱动部件31带动第二机械手32沿x轴、y轴和z轴方向运动，以使第二机械手32位于配组后的电芯上方；此时，卸料气缸3201向下运动，从而带动动作板3203和第二取料头一起向下运动，使得第二取料头带有磁铁的一端通过第二通过将电芯吸取上来；随后，第二驱动部件31带动第二机械手32运动至电芯上料位6的上方，此时卸料气缸3201向上缩回，从而带动动作板3203和第二取料头一起向上运动，使得第二取料头带有磁铁的一端向上缩回，且由于电芯的直径大于第二通孔的直径，从而使得第二取料头与电芯分离，进而将电芯放置在电芯上料位6处的载具内；如此重复以完成电芯上料。另外，第二机械手32还可根据需要放置在电芯上料位6处的载具的电芯的变化情况，来吸取和放置电芯的数量。

进一步地，盖板取料机构4包括：第三机械手42和第三驱动部件41；第三驱动部件41的动作端与第三机械手42相连，用于带动第三机械手42在盖板取料位12与盖板上料位7之间做往复运动。例如，第三驱动部件41通过支架架设在第一输送线1和第三输送线10的上方，以使第三驱动部件41带动第三机械手42在下料转线位8和接收位9的上方运动。第三机械手42与第三驱动部件41的动作端相连，例如，二者的连接关系为固定连接或可拆卸连接等；例如，第三驱动部件41为三轴电机，则第三驱动部件41可带动第三机械手42在下料转线位8与接收位9之间来回运动之外，还可带动第三机械手42横向运动和竖向运动。例如，第三机械手42的结构可以与第一机械手52的结构类似，在此不再具述。

进一步地，上料转线机构15包括：第四机械手152和第四驱动部件151；第四驱动部件151的动作端与第四机械手152相连，用于带动第四机械手152在空载具转线位16与空载具上料位17之间作往复运动。例如，第四驱动部件151的连接端通过支撑架与第一输送线1的左端的地面相连，以使第四驱动部件151位于空载具转线位16和空载具上料位17的上方。第四机械手152与第四驱动部件151的动作端相连，例如，二者的连接关系为固定连接或可拆卸连接等；例如，第四驱动部件151为纵向驱动电机，则第四驱动部件151可带动第四机械手152在空载具转线位16和空载具上料位17之间来回运动。例如，第四机械手152的结构可以与第一机械手52的结构类似，在此不再具述。

进一步地，电芯配组输送装置，还可以包括：设置在电芯上料位6处的第一传感器和第一定位机构；第一传感器与第一定位机构相连，用于检测是否有空载具输送至电芯上料位6处；当第一传感器检测到有载具输送至电芯上料位6时，第一定位机构执行定位动作。例如，第一传感器为激光器或光敏传感器等，主要用于检测是否有空载具输送至电芯上料位6处，当第一传感器检测到有空载具输送至电芯上料位6处时，则需要将电芯上料至该空载具内。此时，第一定位机构会执行定位动作，例如，第一定位机构由两个定位块组成，且两个定位块分别位于电芯上料位6的左右两侧，则当需要执行定位动作时，两个定位块伸出以将处于电芯上料位6处的空载具固定，避免电芯上料过程中空载具发生移动造成上料失败等问题。之后，电芯上料机构3将配组后的电芯上料至电芯上料位6处的空载具内；随后，两个定位块缩回，以使装载有电芯的载具被第一输送线1输送至下一工位。

电芯配组输送装置，还可以包括：设置在盖板上料位7处的第二传感器和第二定位机构；第二传感器与第二定位机构相连，用于检测是否有放置有电芯的载具输送至盖板上料位7处；当第二传感器检测到放置有电芯的载具输送至盖板上料位7时，第二定位机构执行定位动作。例如，第二传感器为光纤传感器等，主要用于检测是否有放置有电芯的载具输送至盖板上料位7处，当第二传感器检测到有放置有电芯的载具输送至盖板上料位7处时，则需要对载具内的电芯加盖盖板。此时，第二定位机构会执行定位动作，例如，第二定位机构由两个定位气缸组成，且两个定位气缸分别位于盖板上料位7的左右两侧，则当需要执行定位动作时，两个定位气缸的动作端伸出，以将处于盖板上料位7处的载具固定，避免盖板上料过程中载具发生移动造成加盖失败等问题。之后，盖板上料机构11将盖板上料至载具内的电芯上；随后，两个定位气缸的动作端缩回，以使装载有加盖后的电芯的载具被第一输送线1输送至下一工位。

电芯配组输送装置，还可以包括：设置在下料转线位8处的第三传感器和第三定位机构；第三传感器与第三定位机构相连，用于检测是否有放置有加盖后的电芯的载具输送至下料转线位8处；当第三传感器检测到放置有加盖后的电芯的载具输送至下料转线位8时，第三定位机构执行定位动作。例如，第三传感器为视觉传感器等，主要用于检测是否有放置有加盖后的电芯的载具输送至下料转线位8处，当第三传感器检测到放置有加盖后的电芯的载具输送至下料转线位8处时，则需要将载具和加盖后的电芯一起转移至第二输送线2上的接收位9。此时，第三定位机构执行定位动作，例如，第三定位机构与第二定位机构的结构相同，且两个定位气缸分别位于下料转线位8的左右两侧。当需要执行定位动作时，两个定位气缸的动作端伸出，以将处于下料转线位8处的载具固定，避免转线过程中载具发生偏移造成转线失败等问题。之后，下料转线机构5将载具和加盖后的电芯一起转移至接收位9；随后，两个定位气缸的动作端缩回，等待下一装载有加盖后的电芯的载具输送至下料转线位8。

当然，第一传感器、第二传感器和第三传感器还可以为其他类型的传感器，只要其能分别检测是否有载具输送至电芯上料位6、盖板上料位7和下料转线位8即可。第一定位机构、第二定位机构、第三定位机构和第四定位机构还可以为其他类型的定位机构，只要其能将载具分别固定在电芯上料位6、盖板上料位7和下料转线位8即可。另外，还可在其他工位也设置传感器和定位机构，例如，在压紧位处设置第四传感器和第四定位机构，使得压紧位处的压紧机构13能够较精确的进行压紧动作。

本发明还提供上述电芯配组输送装置的输送方法，包括：将配组后的电芯上料至第一输送线1上电芯上料位6处的空载具内，待第一输送线1将放置有电芯的载具输送至盖板上料位7时，将盖板加盖在电芯上；待第一输送线1放置有加盖后的电芯的载具输送至第一输送线1的下料转线位8时，将载具和加盖有盖板的电芯一起转至第二输送线2。

首先，电芯上料机构3将配组后的电芯上料至第一输送线1上的电芯上料位6处的空载具内；其次，待放置有电芯的载具被第一输送线1运输至盖板上料位7时，盖板取料机构4将盖板加盖在载具内的电芯上；之后，待放置有加盖后的电芯的载具被第一输送线1运输至下料转线位8时，下料转线机构5将载具和加盖后的电芯一起转移至第二输送线2上的接收位9，则第二输送线2可将载具和加盖后的电芯一起输送至电芯焊接机构处进行焊接；如此重复，以完成对配组后电芯的加工。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。