电芯翻转装置及电芯自动加工系统的制作方法

1.本实用新型涉及电芯自动加工技术领域，特别是涉及一种电芯翻转装置及电芯自动加工系统。


背景技术：

2.随着新能源领域的发展，电子设备或电动汽车厂商的供应链出现了电芯组装的需求，对于电芯的生产线水平和要求也越来越高，生产线产能的提高迫在眉睫。
3.传统技术中，电芯的生产在完成了电芯的测试后，需要对电芯进行上下翻转，然后将翻转后的电芯进行后续的堆叠工作。然而，目前的电芯翻转过程，由人工取料，将测试合格的电芯手工进行上下翻转，然后放入堆叠设备中进行堆叠，这样的翻转方式效率较低，且在长期重复操作下容易降低注意力，出错率较高，不利于电芯的自动化生产进程，大大影响产能的提升。


技术实现要素：

4.基于此，有必要克服现有技术的缺陷，提供一种电芯翻转装置及电芯自动加工系统，能够有效实现电芯的自动翻转，提高工作效率和产能。
5.其技术方案如下：一种电芯翻转装置，包括：托盘，所述托盘上设有两个以上操作工位，两个以上操作工位沿所述托盘的长度方向间隔设置，所述操作工位用于放置电芯；驱动组件与旋转组件，所述旋转组件包括旋转座、第一驱动件、第二驱动件及旋转夹具，所述旋转座与所述驱动组件驱动连接，所述驱动组件驱使所述旋转座沿所述托盘的长度方向运动，所述旋转夹具与所述第一驱动件驱动连接，所述第一驱动件驱使所述旋转夹具绕自身轴线旋转，所述第二驱动件与所述旋转夹具驱动连接，所述第二驱动件驱使所述旋转夹具沿所述旋转座的高度方向运动，所述旋转夹具用于夹持电芯。
6.上述电芯翻转装置，在使用过程中，首先，机器人自动将待翻转的电芯从上一工位拾取后放置在第一个操作工位上，初始位置时，旋转组件位于第一个操作工位旁；然后，旋转组件开始工作，第二驱动件驱使旋转夹具向下运动，夹持住操作工位上的电芯；接着，第二驱动件驱使旋转夹具向上运动，同时，第一驱动件驱使旋转夹具绕自身轴线旋转，带动电芯上下翻转，并且，驱动组件驱使旋转座运动至第二个操作工位；电芯旋转完成并到达第二个操作工位上后，第二驱动件驱使旋转夹具向下运动，旋转夹具将电芯放置在第二个操作工位上，如此，电芯翻转过程完成，驱动组件驱使旋转组件由回到初始位置进行下一工作循环。本电芯翻转装置，通过驱动组件和旋转组件，能够实现电芯的自动翻转和下料，无需人工参与，有利于提高工作可靠性。同时，翻转和下料过程同时进行，有利于提高工作效率，节省工序耗时，进而提高电芯自动化加工的总体产能，提高生产效益。
7.在其中一个实施例中，所述旋转夹具包括第一压板、第二压板、传动件及第三驱动件，所述第一压板与所述第二压板均与传动件传动连接，所述传动件与所述第三驱动件驱动连接，所述第三驱动件驱使所述第一压板与所述第二压板相互靠近或远离运动。
8.在其中一个实施例中，所述旋转夹具还包括第一传感器，所述第一传感器与所述第一压板或所述第二压板连接，所述第一传感器用于检测所述旋转夹具上是否有电芯。
9.在其中一个实施例中，所述操作工位设有通过孔，所述通过孔至少用于供所述第一压板与所述第二压板通过。
10.在其中一个实施例中，所述操作工位上还设有吸附件，所述吸附件用于吸附电芯。
11.在其中一个实施例中，所述电芯翻转装置还包括下料组件，所述下料组件包括下料座、第四驱动件及下料托盘，所述下料座与所述驱动组件驱动连接，所述第四驱动件与所述下料座连接，所述下料托盘与所述第四驱动件驱动连接，所述第四驱动件驱使所述下料托盘沿所述下料座的高度方向运动。
12.在其中一个实施例中，所述驱动组件包括第五驱动件与滑动座，所述滑动座与所述第五驱动件驱动连接，所述旋转座与所述下料座在所述滑动座上间隔设置，且相邻两个操作工位之间的间隔d1与所述旋转夹具与所述下料托盘之间的间隔d2距离相等。
13.在其中一个实施例中，所述操作工位设有至少两个放置槽，所述第一驱动件、所述第二驱动件及旋转夹具均为至少两个，所述下料托盘为至少两个，所述放置槽、所述旋转夹具及所述下料托盘均为一一对应设置。
14.在其中一个实施例中，所述电芯翻转装置还包括底座与活动轮，所述托盘、所述驱动组件与所述旋转组件均设置于所述底座上，所述活动轮与所述底座转动连接。
15.一种电芯加工系统，包括上述中任意一项所述的电芯翻转装置。
16.上述电芯加工系统，在使用过程中，首先，机器人自动将待翻转的电芯从上一工位拾取后放置在第一个操作工位上，初始位置时，旋转组件位于第一个操作工位旁；然后，旋转组件开始工作，第二驱动件驱使旋转夹具向下运动，夹持住操作工位上的电芯；接着，第二驱动件驱使旋转夹具向上运动，同时，第一驱动件驱使旋转夹具绕自身轴线旋转，带动电芯上下翻转，并且，驱动组件驱使旋转座运动至第二个操作工位；电芯旋转完成并到达第二个操作工位上后，第二驱动件驱使旋转夹具向下运动，旋转夹具将电芯放置在第二个操作工位上，如此，电芯翻转过程完成，驱动组件驱使旋转组件由回到初始位置进行下一工作循环。本电芯翻转装置，通过驱动组件和旋转组件，能够实现电芯的自动翻转和下料，无需人工参与，有利于提高工作可靠性。同时，翻转和下料过程同时进行，有利于提高工作效率，节省工序耗时，进而提高电芯自动化加工的总体产能，提高生产效益。
附图说明
17.构成本技术的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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。
19.图1为一实施例中所述的电芯翻转装置的结构示意图；
20.图2为一实施例中所述的托盘的结构示意图；
21.图3为一实施例中所述的旋转组件、下料组件和驱动组件的结构示意图。
22.附图标记说明：
23.100、电芯翻转装置；110、托盘；111、操作工位；112、通过孔；113、放置槽；114、吸附件；120、驱动组件；121、第五驱动件；122、滑动座；130、旋转组件；131、旋转座；132、第一驱动件；133、第二驱动件；134、旋转夹具；1341、第一压板；1342、第二压板；1343、第三驱动件；1344、第一传感器；1345、传动件；140、下料组件；141、下料座；142、第四驱动件；143、下料托盘；144、第二传感器；150、底座；160、活动轮；170、扫描识别机构；200、电芯。
具体实施方式
24.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
25.在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
26.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。在本实用新型的描述中，“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。
27.在本实用新型中，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；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实用新型中的具体含义。
28.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
29.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
30.在一个实施例中，请参阅图1、图2与图3，本实用新型一实施例提供了的一种电芯
翻转装置100，包括：托盘110、驱动组件120与旋转组件130。所述托盘110上设有两个以上操作工位111，两个以上操作工位111沿托盘110的长度方向间隔设置，操作工位111用于放置电芯200。旋转组件130包括旋转座131、第一驱动件132、第二驱动件133及旋转夹具134，旋转座131与驱动组件120驱动连接。驱动组件120驱使旋转座131沿托盘110的长度方向运动，旋转夹具134与第一驱动件132驱动连接，第一驱动件132驱使旋转夹具134绕自身轴线旋转，第二驱动件133与旋转夹具134驱动连接。第二驱动件133驱使旋转夹具134沿旋转座131的高度方向运动，旋转夹具134用于夹持电芯200。具体地，请参阅图1，操作工位111为三个。但并不以此为限。
31.上述电芯翻转装置100，在使用过程中，首先，机器人自动将待翻转的电芯200从上一工位拾取后放置在第一个操作工位111上，初始位置时，旋转组件130位于第一个操作工位111旁；然后，旋转组件130开始工作，第二驱动件133驱使旋转夹具134向下运动，夹持住操作工位111上的电芯200；接着，第二驱动件133驱使旋转夹具134向上运动，同时，第一驱动件132驱使旋转夹具134绕自身轴线旋转，带动电芯200上下翻转，并且，驱动组件120驱使旋转座131运动至第二个操作工位111；电芯200旋转完成并到达第二个操作工位111上后，第二驱动件133驱使旋转夹具134向下运动，旋转夹具134将电芯200放置在第二个操作工位111上，如此，电芯200翻转过程完成，驱动组件120驱使旋转组件130由回到初始位置进行下一工作循环。本电芯翻转装置100，通过驱动组件120和旋转组件130，能够实现电芯200的自动翻转和下料，无需人工参与，有利于提高工作可靠性。同时，翻转和下料过程同时进行，有利于提高工作效率，节省工序耗时，进而提高电芯200自动化加工的总体产能，提高生产效益。
32.需要说明的是，旋转座131与驱动组件120驱动连接应理解为，旋转座131与驱动组件120连接，其连接方式可为直接，也可为通过中间连接机构与驱动组件120间接连接，驱动组件120作为动力来源，能够驱使所述旋转座131沿托盘110的长度方向运动。
33.其中，为了进一步说明与理解托盘110的长度方向，以图1为例，托盘110的长度方向为图1中直线s1上任意一箭头所指的方向。
34.同样地，请参阅图1，旋转座131的高度方向为图1中直线s2上任意一箭头所指的方向。
35.可选地，第一驱动件132可为电机、气动马达、液压马达或其他驱动装置。
36.具体地，请参阅图3，第一驱动件132为电机。如此，操作简单，可靠性强，有利于提高旋转夹具134旋转过程的稳定性。本实施例仅提供一种第一驱动件132的具体实施方式，但并不以此为限。
37.可选地，第二驱动件133可为电机驱动设备、气缸、油缸或其他驱动装置。
38.具体地，请参阅图3，第二驱动件133为电机。如此，操作简单，可靠性强，有利于提高旋转夹具134的上下运动稳定性。本实施例仅提供一种第二驱动件133的具体实施方式，但并不以此为限。
39.具体地，请参阅图3，旋转夹具134包括第一压板1341、第二压板1342、传动件1345及第三驱动件1343。第一压板1341与第二压板1342均与传动件1345传动连接，传动件1345与第三驱动件1343驱动连接，第三驱动件1343驱使第一压板1341与第二压板1342相互靠近或远离运动。如此，通过第一压板1341与第二压板1342的靠近，能够实现对电芯200的夹取，
并从两个方向托住电芯200，有利于提高电芯200翻转过程中的稳定性，避免电芯200掉落，提高电芯200的良品率。通过第一压板1341与第二压板1342的远离运动，能够实现对电芯200的释放，进而保证旋转组件130的工作可靠性。
40.可选地，第三驱动件1343可为电机、气动装置、液压装置或其他驱动装置。
41.具体地，请参阅图3，第三驱动件1343为气缸。如此，速度快，控制简便，操作简单，可靠性强，有利于提高旋转夹具134夹取电芯200的稳定性。本实施例仅提供一种第三驱动件1343的具体实施方式，但并不以此为限。
42.在一个实施例中，请参阅图3，旋转夹具134还包括第一传感器1344，第一传感器1344与第一压板1341或第二压板1342连接，第一传感器1344用于检测旋转夹具134上是否有电芯200。如此，能够自动检测旋转夹具134是否成功夹取电芯200，进而有利于提高旋转组件130的自动化程度，提高工作效率和可靠性。
43.可选地，第一传感器1344可为超声传感器、光线距离传感器、接近开关或其他检测器件。具体在本实施例中，请参阅图3，第一传感器1344为或红外距离传感器。但并不以此为限。
44.在一个实施例中，请参阅图2，操作工位111设有通过孔112，通过孔112至少用于供第一压板1341与第二压板1342通过。如此，操作工位111能够支撑电芯200，通过孔112供第一压板1341与第二压板1342通过，从而满足第一压板1341与第二压板1342在夹取电芯200时分别从操作工位111的上下两端靠近，对电芯200进行夹取，如此，有利于提高电芯200夹取的便利性，同时夹取动作能够保证电芯200不受损伤，放置电芯200时也能够准确放置，并上下打开第一压板1341与第二压板1342，有利于提高工作效率和良品率。
45.在一个实施例中，请参阅图2，操作工位111上还设有吸附件114，吸附件114用于吸附电芯200。具体地，吸附件114为真空吸盘。如此，有利于保证电芯200的放置稳定性，不会由于设备振动而使得电芯200产生位移，提高电芯200的定位精度，进而便于后续的翻转和下料的定位准确性，无需重新检测定位，有利于提高工作效率，缩短翻转工序的耗时，从而提高总体产能。
46.在其中一个实施例中，请参阅图1，电芯翻转装置100还包括下料组件140。下料组件140包括下料座141、第四驱动件142及下料托盘143，下料座141与驱动组件120驱动连接。第四驱动件142与下料座141连接，下料托盘143与第四驱动件142驱动连接。第四驱动件142驱使下料托盘143沿下料座141的高度方向运动。如此，电芯200翻转后放置在第二操作工位111后，下料托盘143将电芯200拾取，驱动组件120驱动下料托盘143运输至第三操作工位111，供下料机器人自动下料。
47.其中，下料座141的高度方向与旋转座131的高度方向相同，均为图1中直线s2上任意一箭头所指的方向。
48.可选地，第四驱动件142可为电机、气动装置、液压装置或其他驱动装置。
49.具体地，请参阅图3，第四驱动件142为伺服电机。如此，运动精度高，控制方便，操作简单，可靠性强，有利于提高下料组件140的工作稳定性。本实施例仅提供一种第四驱动件142的具体实施方式，但并不以此为限。
50.可选地，驱动组件120的驱动方式可为电机驱动、气缸驱动、油缸驱动或其他驱动方式。
51.具体地，请参阅图3，驱动组件120包括第五驱动件121与滑动座122，滑动座122与第五驱动件121驱动连接。旋转座131与下料座141在滑动座122上间隔设置，且相邻两个操作工位111之间的间隔d1与旋转夹具134与下料托盘143之间的间隔d2距离相等。如此，第四驱动件142驱动旋转组件130和下料组件140同步运动，一方面，能够省去一套驱动装置，节省设备的生产成本。另一方面，由于相邻两个操作工位111之间的距离与旋转夹具134和下料托盘143的距离相等，如此，能够做到第一个操作工位111上旋转夹具134对电芯200的夹持和第二个操作工位111上的下料托盘143对翻转后的电芯200的托起同时进行，然后同时位移到下一操作工位111，有利于大大提高工作效率，提高电芯翻转装置100的运转可靠性。
52.可选地，第五驱动件121可为电机、气动装置、液压装置或其他驱动装置。
53.具体地，请参阅图3，第五驱动件121为伺服电机。如此，运动精度高，控制方便，操作简单，可靠性强，有利于提高驱动组件120的工作稳定性。本实施例仅提供一种第五驱动件121的具体实施方式，但并不以此为限。
54.在一个实施例中，请参阅图3，下料组件140还包括第二传感器144，第二传感器144设置于下料托盘143上，第二传感器144用于检测下料托盘143上有无电芯200。如此，能够自动检测下料托盘143是否成功托取电芯200，进而有利于提高下料组件140的自动化程度，提高工作效率和可靠性。
55.可选地，第二传感器144可为超声传感器、光线距离传感器、接近开关或其他检测器件。具体在本实施例中，请参阅图3，第二传感器144为或红外距离传感器。但并不以此为限。
56.在一个实施例中，请参阅图1，操作工位111设有至少两个放置槽113，第一驱动件132、第二驱动件133及旋转夹具134均为至少两个，下料托盘143为至少两个，放置槽113、旋转夹具134及下料托盘143均为一一对应设置。
57.具体地，放置槽113、旋转夹具134及下料托盘143均为两个。如此，能够实现两个电芯200的同时翻转，进而有利于提高电芯200的加工效率，同时能够满足电芯200多种加工方式的要求，丰富电芯200旋转装置的使用功能。
58.在一个实施例中，请参阅图1，电芯翻转装置100还包括底座150与活动轮160，托盘110、驱动组件120与旋转组件130均设置于底座150上，活动轮160与底座150转动连接。如此，方便电芯翻转装置100的移动与运输，提高电芯翻转装置100运输的便利性。
59.在一个实施例中，请参阅图1，电芯翻转装置100还包括扫描识别机构170，扫描识别机构170与托盘110连接，扫描识别机构170用于识别和定位电芯200。具体地，扫描识别机构170为摄像头识别装置。如此，能够自动对电芯200的尺寸和型号进行识别，进而对不同型号的电芯200采用不同的预设程序进行翻转和上料操作，有利于提高工作效率，减少人工参与，提高电芯翻转装置100的自动化程度。
60.在一个实施例中，请参阅图1，电芯翻转装置100包括相对设置的两个托盘110，两个驱动组件120两个旋转组件130及两个下料组件140。如此，能够实现两条生产线的组合，进而提高工作效率。
61.在一个实施例中，请参阅图1，一种电芯200加工系统，包括上述中任意一项的电芯翻转装置100。
62.上述电芯200加工系统，在使用过程中，首先，机器人自动将待翻转的电芯200从上
一工位拾取后放置在第一个操作工位111上，初始位置时，旋转组件130位于第一个操作工位111旁；然后，旋转组件130开始工作，第二驱动件133驱使旋转夹具134向下运动，夹持住操作工位111上的电芯200；接着，第二驱动件133驱使旋转夹具134向上运动，同时，第一驱动件132驱使旋转夹具134绕自身轴线旋转，带动电芯200上下翻转，并且，驱动组件120驱使旋转座131运动至第二个操作工位111；电芯200旋转完成并到达第二个操作工位111上后，第二驱动件133驱使旋转夹具134向下运动，旋转夹具134将电芯200放置在第二个操作工位111上，如此，电芯200翻转过程完成，驱动组件120驱使旋转组件130由回到初始位置进行下一工作循环。本电芯翻转装置100，通过驱动组件120和旋转组件130，能够实现电芯200的自动翻转和下料，无需人工参与，有利于提高工作可靠性。同时，翻转和下料过程同时进行，有利于提高工作效率，节省工序耗时，进而提高电芯200自动化加工的总体产能，提高生产效益。
63.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
64.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。