基于转塔的托杯在线更换设备的制作方法

本发明涉及电池加工，尤其涉及一种基于转塔的托杯在线更换设备。

背景技术：

1、在圆柱电池制造过程中，需要对电芯依次进行机械/超声波揉平、包胶、入壳、集流盘焊接等工序加工，才能得到成品电池。在进行这些工序的衔接时，往往因不同工序对托杯的材质、外径、高度等参数的差异化要求，需要对电芯进行换托杯操作。

2、当前，主要采用直线式移载对接方式实现不同工序的衔接，这种对接方式通常需要设计旧托杯输送线体和新托杯输送线体，旧托杯输送线体以回流的方式实现旧托杯的输送，旧托杯输送线体和新托杯输送线体之间设置移载机构，当旧托杯输送线体采用变距机构实现旧托杯的变距后，移载机构抓取变距后托杯上电芯，再将电芯移载至新托杯输送线体所输送的新托杯上，新托杯输送线体再采用变距机构对新托杯进行变距，最后由新托杯承托着电芯移载至的加工工位，进而完成相应工序的电芯加工作业。

3、由上可知，现有的托杯更换设计需要采用众多的机构配合，才能实现托杯的更换，不仅占用了较大的场地空间，而且在电气控制过程中，涉及到及其复杂的逻辑判断，整线动作流程复杂，也难以确保托杯更换效率。

技术实现思路

1、本发明提供一种基于转塔的托杯在线更换设备，用以至少解决或者改善现有的托杯更换方式存在占用场地空间大、更换流程复杂以及更换效率低下的问题。

2、本发明提供一种基于转塔的托杯在线更换设备，包括：转塔和多套上下料组件；

3、所述转塔包括塔体和多个工作载具，多个所述工作载具围绕所述塔体设置，所述工作载具包括转接座、载物台和作业组件，所述转接座和所述塔体连接，所述载物台和所述作业组件分别设于所述转接座，所述载物台上用于放置目标托杯，所述目标托杯中承托有电芯；

4、多套所述上下料组件围绕所述转塔设置，所述上下料组件包括上料单元和下料单元，所述上料单元用于将所述目标托杯输送至所述载物台上，所述下料单元用于对所述载物台上的目标托杯进行下料处理；所述塔体用于带动所述工作载具转动，并由所述作业组件实现所述电芯在不同的所述上料单元所上料的目标托杯之间移载；

5、其中，多套所述上下料组件当中的至少两个所述上料单元所上料的目标托杯的规格不相同。

6、根据本发明提供的一种基于转塔的托杯在线更换设备，所述作业组件包括夹爪，所述夹爪位于所述载物台的上侧，所述夹爪沿竖直方向可移动地设于所述转接座，并能够在第一高度和第二高度之间切换；

7、在所述夹爪处于第一高度的情形下，所述夹爪用于夹持于所述电芯的周壁，所述电芯和所述目标托杯分离；在所述夹爪处于第二高度的情形下，所述夹爪用于夹取或释放所述电芯，至少部分所述电芯位于所述目标托杯中。

8、根据本发明提供的一种基于转塔的托杯在线更换设备，所述转塔还包括第一凸轮导轨，所述第一凸轮导轨设于所述塔体的上侧，并沿所述塔体的周向延伸设置；

9、所述作业组件还包括第一连动件和第一弹性件，所述第一连动件的上端和所述第一凸轮导轨滑动配合，所述第一连动件的下端和所述夹爪连接；所述第一弹性件设于所述第一连动件和所述载物台之间；

10、在所述塔体转动的情况下，所述第一凸轮导轨和所述第一弹性件用于控制所述第一连动件带动所述夹爪进行升降运动。

11、根据本发明提供的一种基于转塔的托杯在线更换设备，所述转塔还包括第二凸轮导轨，所述第二凸轮导轨设于所述塔体的下侧，并沿所述塔体的周向延伸设置；

12、所述作业组件还包括第二连动件和第二弹性件，所述第二连动件沿竖直方向可移动地设于所述载物台的下侧，所述第二连动件的下端和所述第二凸轮导轨滑动配合，所述第二弹性件设于所述第二连动件和所述载物台之间；在所述塔体转动的情况下，所述第二凸轮导轨和所述第二弹性件用于控制所述第二连动件进行升降运动，使得所述第二连动件在第一状态和第二状态之间切换；

13、在所述第二连动件处于第一状态的情形下，所述第二连动件和所述夹爪连接，以使得所述夹爪处于打开状态；在所述第二连动件处于第二状态的情形下，所述第二连动件和所述夹爪分离，以使得所述夹爪处于夹持状态。

14、根据本发明提供的一种基于转塔的托杯在线更换设备，所述第一凸轮导轨至少包括沿周向依次设置的第一下凸段、第一上凹段、第二下凸段和第二上凹段；所述第二凸轮导轨至少包括沿周向依次设置的第一上凸段、第一下凹段、第一平坦段和第二上凸段；所述第一下凸段分别与所述第一上凸段和所述第一下凹段上下相对设置，所述第一上凹段与所述第一平坦段上下相对设置；所述第二下凸段和所述第二上凹段分别与所述第二上凸段上下相对设置；

15、在所述第一连动件移动至所述第一下凸段的下侧时，所述第一下凸段驱使所述第一连动件带动所述夹爪下行，所述第一上凸段驱使所述第二连动件上行，以控制所述夹爪处于打开状态；所述第二弹性件用于在所述第二连动件移动至所述第一下凹段时驱使所述第二连动件下行，以控制所述夹爪处于夹持状态，由所述夹爪夹持所述电芯；

16、在所述第一连动件移动至所述第一上凹段的下侧时，所述第一弹性件驱使所述第一连动件带动所述夹爪上行，所述第二连动件沿所述第一平坦段移动，使得所述夹爪以夹持状态控制所述电芯上行，直至所述电芯与第一托杯分离；

17、在所述第一连动件移动至所述第二下凸段的下侧时，所述第二下凸段驱使所述第一连动件带动所述夹爪下行，所述第二上凸段驱使所述第二连动件上行，以控制所述夹爪处于打开状态，从而将所述电芯放置于第二托杯中；

18、在所述第一连动件移动至所述第二上凹段的下侧时，所述第一弹性件驱使所述第一连动件带动所述夹爪上行，所述第二连动件继续沿所述第二上凸段移动，以使得所述夹爪以打开状态与所述电芯分离。

19、根据本发明提供的一种基于转塔的托杯在线更换设备，所述夹爪包括座体、第一爪体、第二爪体和第三弹性件；

20、所述座体沿竖直方向可移动地设于所述转接座，所述第一爪体和所述第二爪体分别设于所述座体，并能够沿水平方向进行相对移动；所述第三弹性件沿水平方向设于所述第一爪体和所述第二爪体之间；

21、所述第二连动件处于第一状态的情形下，所述第二连动件的上端插设于所述第一爪体和所述第二爪体之间；在所述第二连动件处于第二状态的情形下，所述第二连动件的上端从所述第一爪体和所述第二爪体之间离开。

22、根据本发明提供的一种基于转塔的托杯在线更换设备，所述工作载具还包括定位组件，所述目标托杯包括第一托杯和第二托杯，所述第一托杯的外径大于所述第二托杯的外径；

23、所述定位组件包括定位滑块，所述定位滑块具有缺口，所述缺口设于所述定位滑块背离所述塔体的一端；所述定位滑块沿所述塔体的径向可移动地设于所述载物台上，并能够在第一位置和第二位置之间切换；在所述定位滑块处于所述第一位置的情形下，所述缺口用于卡设于所述第一托杯的周壁；在所述定位滑块处于所述第二位置的情形下，所述缺口用于卡设于所述第二托杯的周壁；

24、其中，所述第一位置相对于所述塔体的回转中心的径向距离小于所述第二位置相对于所述塔体的回转中心的径向距离，所述第一托杯和所述第二托杯相对于所述回转中心呈同圆周分布。

25、根据本发明提供的一种基于转塔的托杯在线更换设备，所述转塔还包括第三凸轮导轨，所述第三凸轮导轨设于所述塔体的下侧，并沿所述塔体的周向延伸设置；

26、所述定位组件还包括第四弹性件和第三连动件，所述第四弹性件设于所述转接座和所述定位滑块之间；所述第三连动件沿竖直方向可移动地设于所述载物台的下侧，所述第三连动件的上端与所述定位滑块朝向所述塔体的一端通过斜面滑动配合，所述第三连动件的下端和所述第三凸轮导轨滑动配合；在所述塔体转动的情况下，所述第三凸轮导轨和所述第四弹性件用于控制所述第三连动件进行升降运动，使得所述第三连动件的上端在第一触发高度和第二触发高度之间切换；

27、其中，在所述第三连动件的上端处于第一触发高度的情形下，所述定位滑块处于所述第一位置；在所述第三连动件的上端处于第二触发高度的情形下，所述定位滑块处于所述第二位置。

28、根据本发明提供的一种基于转塔的托杯在线更换设备，所述第三凸轮导轨包括沿周向依次设置的曲峰段和曲谷段；

29、在所述第三连动件沿所述曲谷段移动的情形下，所述定位滑块处于所述第一位置；在所述第三连动件沿所述曲峰段移动的情形下，所述定位滑块处于所述第二位置。

30、根据本发明提供的一种基于转塔的托杯在线更换设备，所述定位组件还包括围挡件；所述围挡件沿所述转塔的周向延伸设置，并围设于所述转塔的外侧；所述定位滑块和所述围挡件用于限位于所述目标托杯的相对侧。

31、根据本发明提供的一种基于转塔的托杯在线更换设备，所述围挡件具有进料缺口和出料缺口，所述进料缺口位于所述围挡件的第一端的下沿，以供所述目标托杯从所述上料单元移载至所述载物台；所述出料缺口位于所述围挡件的第二端的下沿，以供所述目标托杯从所述载物台移载至所述下料单元。

32、根据本发明提供的一种基于转塔的托杯在线更换设备，所述上料单元和所述下料单元当中的至少一者包括输送线和输料转盘；

33、所述输送线通过所述输料转盘和所述载物台连接，所述输送线用于实现多个所述目标托杯的依次输送，所述输料转盘用于实现所述目标托杯在所述输送线和所述载物台之间移载。

34、本发明提供的基于转塔的托杯在线更换设备，通过将多套上下料组件围绕转塔设置，在转塔的塔体带动各个工作载具转动时，由每个上下料组件的上料单元向载物台完成目标托杯的上料操作，再由相应上下料组件的下料单元对载物台上的目标托杯完成下料操作，在此过程中，由塔体带动各个作业组件转动，每个作业组件均可以从其中一个上料单元所上料的目标托杯中拾取电芯，再将拾取的电芯放入至另一个上料单元所上料的目标托杯中，从而对电芯完成托杯更换操作，便于对电芯匹配不同规格的目标托杯，进而在线对电芯进行变距调节。

35、由上可知，相比于传统的采用旧托杯输送线体和新托杯输送线体对电芯进行更换托杯以及变距调节设计，本发明所示的在线更换设备占用场地小，整线环杯动作流程化繁为减，提升了换杯效率，降低了设备维护工作量。