上料轴对中装置的制作方法

1.本技术涉及电池和储能器件技术领域，特别是涉及一种上料轴对中装置。


背景技术：

2.在电池的生产过程中，通常需要将极片卷筒移动到上料轴上，但极片卷筒存在对中困难的问题，需要人工辅助而将极片卷筒对中上料至上料轴，导致上料误差较大。


技术实现要素：

3.基于此，有必要针对因利用人工辅助进行极片卷筒的对中上料而导致上料误差较大的问题，提供一种上料轴对中装置。
4.根据本技术的一个方面，提供了一种上料轴对中装置，上料轴具有第一对位面，上料轴对中装置包括对位轴以及图像采集组件。对位轴设有朝向第一对位面设置的第二对位面，第二对位面设有至少三个测距组件，测距组件用于获取第一对位面和第二对位面之间的距离。图像采集组件设置于对位轴内，图像采集组件用于获取第一对位面的中心相对于对位轴的中心轴线之间的距离。
5.本技术的技术方案中，该上料轴对中装置使用时，可使对位轴转动而改变对位轴的中心轴线相对于第一对位面的角度，直至至少三个测距组件分别获取的距离一致，如此，可使第一对位面平行于第二对位面，然后使对位轴沿第二对位面所在平面平移，进而改变第一对位面的中心相对于对位轴的中心轴线之间的距离，直至该距离趋于零，可使第一对位面的中心落在对位轴的中心轴线上，进而使对位轴与上料轴同轴设置；再利用人工助力臂或agv(automated guided vehicle，自动制导车辆)使设置在对位轴上的料材沿着对位轴的轴向位移，以使该料材同轴设置于上料轴。故利用该上料轴对中装置可减少料材的上料误差。
6.在其中一个实施例中，对位轴设有定位孔，用于安装图像采集组件。图像采集组件与对位轴同轴设置。一方面，图像采集组件能够安装于定位孔，以使图像采集组件同轴安装于对位轴；另一方面，图像采集组件的中心处发射的光线能够通过定位孔而投射在上料轴的第一对位面上，以便图像采集组件的图像处理系统根据第一对位面的照片，获取图像采集组件的中心在第一对位面上的正投影与第一对位面的中心之间的距离，进而获取第一对位面的中心相对于对位轴的中心轴线之间的距离。
7.在其中一个实施例中，第二对位面设有围绕定位孔的中心轴线呈圆周均匀排布的三个测距组件。可利用该三个测距组件，更快地使第一对位面平行于第二对位面。
8.在其中一个实施例中，还包括角度调节组件和位移调节组件，对位轴传动连接于角度调节组件，以调整对位轴的中心轴线相对于第一对位面的角度。位移调节组件的输出端与角度调节组件连接，以驱动角度调节组件沿第一方向及第二方向移动。其中，第一方向与第二方向彼此垂直且均垂直于对位轴的中心轴线方向。可提高上料轴对中装置的便利性。
9.在其中一个实施例中，角度调节组件包括第一旋转驱动机构和第二旋转驱动机构，第一旋转驱动机构与第二旋转驱动机构传动连接，以驱动第二旋转驱动机构绕平行于第二方向的轴线旋转。第二旋转驱动机构与对位轴传动连接，以驱动对位轴绕平行于第一方向的轴线旋转。如此，可改变对位轴的中心轴线相对于第一对位面的角度。
10.在其中一个实施例中，还包括第一位移驱动机构和第二位移驱动机构，第一位移驱动机构的输出端与第一旋转驱动机构连接，以驱动第一旋转驱动机构沿第一方向移动。第二位移驱动机构连接于第一旋转驱动机构的输出轴，且第二位移驱动机构的输出端与第二旋转驱动机构连接，以驱动第二旋转驱动机构沿第二方向移动。可利用位移调节组件使对位轴沿第一方向及第二方向移动。
11.在其中一个实施例中，上料轴对中装置还包括连接于第一旋转驱动机构的底座，第一位移驱动机构包括第一位移电机和传动连接于第一位移电机且沿第一方向设置的第一丝杆，第一丝杆连接于底座。当第一位移电机运转时，会带动第一丝杆转动，从而带动底座和第一旋转驱动机构沿第一方向移动，进而带动第二位移驱动机构、第二旋转驱动机构和对位轴沿第一方向移动。
12.在其中一个实施例中，上料轴对中装置还包括沿第一方向滑动地连接于底座的第一滑杆。设置的第一滑杆可使第一旋转驱动机构沿第一方向定向移动。
13.在其中一个实施例中，上料轴对中装置还包括分别连接于第二位移驱动机构的输出端和第二旋转驱动机构的安装座，第二位移驱动机构包括第二位移电机和传动连接于第二位移电机且沿第二方向设置的第二丝杆，第二丝杆连接于安装座。第二位移电机运转时，会带动第二丝杆转动，从而带动安装座和第二旋转驱动机构沿第二方向移动，进而带动对位轴沿第二方向移动。
14.在其中一个实施例中，上料轴对中装置还包括分别与第一旋转驱动机构、第二旋转驱动机构和测距组件通信连接的控制器。第一位移驱动机构、第二位移驱动机构、图像采集组件分别与控制器通信连接。控制器用于根据至少三个测距组件获取的距离，控制第一旋转驱动机构和第二旋转驱动机构的输出，以使第二对位面平行于第一对位面。控制器用于根据第一对位面的中心相对于对位轴的中心轴线沿第一方向及第二方向的距离，控制第一位移驱动机构和第二位移驱动机构的输出，以使第二对位面与第一对位面同轴。
附图说明
15.图1示出了本技术一实施例中的上料轴对中装置的结构示意图；
16.图2示出了本技术一实施例中的上料轴对中装置的主视图；
17.图3示出了本技术一实施例中的上料轴对中装置的侧视图。
18.图中：10、上料轴对中装置；110、对位轴；1101、第二对位面；1102、定位孔；111、图像采集组件；112、测距组件；120、角度调节组件；121、第一旋转驱动机构；122、第二旋转驱动机构；1221、第二旋转驱动机构的输出轴；131、第一位移驱动机构；1311、第一位移电机；1312、第一套筒；1313、第一滑杆；132、第二位移驱动机构；1321、第二位移电机；1322、第二丝杆；1323、第二滑杆；140、底座；150、安装座；160、连接座；f1、第一方向；f2、第二方向。
具体实施方式
19.为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术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技术。但是本技术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技术内涵的情况下做类似改进，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。
20.在本技术的描述中，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技术和简化描述，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技术的限制。
21.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。在本技术的描述中，“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。
22.在本技术中，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技术中的具体含义。
23.在本技术中，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。
24.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。
25.在电池的生产过程中，通常需要将极片卷筒移动到上料轴上，但极片卷筒存在对中困难的问题，需要人工辅助而将极片卷筒对中上料至上料轴，导致上料误差较大。
26.其中，人工辅助而完成极片卷筒的上料通常通过人眼观察而使极片卷筒与上料轴同轴对位，导致极片卷筒的中心轴线与上料轴的中心轴线互不重合，进而导致极片卷筒存在较大的上料误差。
27.基于此，本技术的发明人经过研究，需要设计一种上料轴对中装置，利用该上料轴对中装置可使上料轴对中装置的对位轴与上料轴同轴设置，再利用人工助力臂或agv使极片卷筒沿着对位轴的轴向位移，以使该极片卷筒同轴设置于上料轴，以减少极片卷筒的上料误差。
28.图1示出了本技术一实施例中的上料轴对中装置10的结构示意图，图2示出了本申
请一实施例中的上料轴对中装置10的主视图。
29.在本技术的一些实施例中，请参阅图1及图2，并结合参阅图3，本技术一实施例提供的上料轴对中装置10，包括对位轴110和图像采集组件111。
30.上料轴具有第一对位面，对位轴110设有朝向第一对位面设置的第二对位面1101，第二对位面1101设有至少三个测距组件112，测距组件112用于获取第一对位面和第二对位面1101之间的距离，可以理解，至少三个测距组件112可分别获取距离，当至少三个测距组件112分别获取的距离一致时，则表明第一对位面平行于第二对位面1101。
31.图像采集组件111与对位轴110同轴，图像采集组件111用于获取第一对位面的中心相对于对位轴110的中心轴线之间的距离。该上料轴对中装置10使用时，可使对位轴110转动而改变对位轴110的中心轴线相对于第一对位面的角度，直至至少三个测距组件112分别获取的距离一致，如此，可使第一对位面平行于第二对位面1101，然后使对位轴110沿第二对位面1101所在平面平移，进而改变第一对位面的中心相对于对位轴110的中心轴线之间的距离，直至该距离趋于零，可使第一对位面的中心落在对位轴110的中心轴线上，进而使对位轴110与上料轴同轴设置，再利用人工助力臂或agv使设置在对位轴110上的料材沿着对位轴110的轴向位移，以使该料材同轴设置于上料轴，故利用该上料轴对中装置10可减少料材的上料误差。
32.其中，料材可以是极片卷筒，也可以其他筒状材料，在此不作具体限制。
33.对位轴110的外径可以与上料轴的外径相等，以便更好地将料材同轴设置于上料轴。
34.需要说明的是，该上料轴对中装置10使用时，可人工调节对位轴110的角度，以改变对位轴110的中心轴线相对于第一对位面的角度。可人工调节使对位轴110沿第二对位面1101所在平面平移，以改变第一对位面的中心相对于对位轴110的中心轴线之间的距离。
35.该上料轴对中装置10使用时，也可借助于机械方式改变对位轴110的角度，如利用角度调节组件120而改变对位轴110的中心轴线相对于第一对位面的角度，同样地，也可利用位移调节组件而改变第一对位面的中心相对于对位轴110的中心轴线之间的距离。
36.在本技术的一些实施例中，请参阅图1及图2，对位轴110设有定位孔1102，用于安装图像采集组件111。图像采集组件111和对位轴110同轴设置。
37.可以理解，利用该定位孔1102，可将图像采集组件111同轴安装于对位轴110，图像采集组件111的中心落在对位轴110的中心轴点上，那么，第一对位面的中心相对于对位轴110的中心轴线之间的距离即为图像采集组件111的中心在第一对位面上的正投影与第一对位面的中心之间的距离。
38.一方面，图像采集组件111能够安装于定位孔1102，以使图像采集组件111同轴安装于对位轴110；另一方面，图像采集组件111的中心处发射的光线能够通过定位孔1102而投射在上料轴的第一对位面上，以便图像采集组件111的图像处理系统根据第一对位面的照片，获取图像采集组件111的中心在第一对位面上的正投影与第一对位面的中心之间的距离，进而获取第一对位面的中心相对于对位轴110的中心轴线之间的距离。
39.可选地，图像采集组件111的中心处发射的光线可以是红外光线，也可以是紫外光线，在此不作具体限定。
40.可选地，定位孔1102设置于第二对位面1101一侧，以便获取第一对位面的照片。定
位孔1102的中心轴线与第二对位面1101的中心轴线彼此重合。
41.在本技术的一些实施例中，请参阅图1及图2，第二对位面1101设有围绕定位孔1102的中心轴线呈圆周均匀排布的三个测距组件112。
42.比较三个测距组件112中的任两个测距组件112获取的距离，得三组比较值，然后根据该三组比较值，利用角度调节组件120改变对位轴110的中心轴线相对于第一对位面的角度，如此，可利用该三个测距组件112，更快地使第一对位面平行于第二对位面1101。
43.在本技术的一些实施例中，请参阅图1及图2，上料轴对中装置10还包括角度调节组件120和位移调节组件，对位轴110传动连接于角度调节组件120，以调整对位轴110的中心轴线相对于第一对位面的角度。位移调节组件的输出端与角度调节组件120连接，以驱动角度调节组件120沿第一方向f1及第二方向f2移动。其中，第一方向f1与第二方向f2彼此垂直且均垂直于对位轴110的中心轴线方向。
44.第一方向f1与第二方向f2均垂直于对位轴110的中心轴线方向，那么，第一方向f1与第二方向f2均平行于第二对位面1101。具体到如图1及图2所示的实施例中，对位轴110的中心轴线方向为前后方向，第一方向f1为左右方向，第二方向f2为上下方向。
45.那么，可利用角度调节组件120调整对位轴110的角度，以改变对位轴110的中心轴线相对于第一对位面的角度，直至至少三个测距组件112获取的距离一致，这样就可利用角度调节组件120和两个测距组件112使得第一对位面平行于第二对位面1101。然后利用位移调节组件带动角度调节组件120沿第一方向f1及第二方向f2移动，进而带动对位轴110沿第一方向f1及第二方向f2移动，可改变第一对位面的中心相对于对位轴110的中心轴线沿第一方向f1及第二方向f2的距离，直至该距离趋于零，可使第一对位面的中心落在对位轴110的中心轴线上，进而使对位轴110与上料轴同轴设置，再利用人工助力臂或agv使极片卷筒沿着对位轴110的轴向位移，以使该极片卷筒同轴设置于对位轴110，故利用该上料轴对中装置10可减少极片卷筒的上料误差。
46.在本技术的一些实施例中，请参阅图1及图2，角度调节组件120包括第一旋转驱动机构121和第二旋转驱动机构122，第一旋转驱动机构121与第二旋转驱动机构122传动连接，以驱动第二旋转驱动机构122绕平行于第二方向的轴线旋转。第二旋转驱动机构122与对位轴110传动连接，以驱动对位轴110绕平行于第一方向的轴线旋转。
47.可以理解，第一旋转驱动机构121的输出轴沿第二方向f2设置，第二旋转驱动机构的输出轴1221沿第一方向f1设置，具体到如图1及图2所示的实施例中，对位轴110沿前后方向设置，第一旋转驱动机构121的输出轴沿上下方向设置，第二旋转驱动机构的输出轴1221沿左右方向设置。
48.可利用第二旋转驱动机构122带动对位轴110绕第二旋转驱动机构的输出轴1221旋转，也可利用第一旋转驱动机构121带动第二旋转驱动机构122和对位轴110绕第一旋转驱动机构121的输出轴旋转，如此，可改变对位轴110的中心轴线相对于第一对位面的角度，直至至少三个测距组件112获取的距离一致，这样就可利用角度调节组件120和两个测距组件112使得第一对位面平行于第二对位面1101。
49.在本技术的一些实施例中，请参阅图1及图2，位移调节组件包括第一位移驱动机构131和第二位移驱动机构132，第一位移驱动机构131的输出端与第一旋转驱动机构121连接，以驱动第一旋转驱动机构121沿第一方向f1移动。第二位移驱动机构132连接于第一旋
转驱动机构121的输出轴，且第二位移驱动机构132的输出端与第二旋转驱动机构122连接，以驱动第二旋转驱动机构122沿第二方向f2移动。
50.可以理解，第一位移驱动机构131用于驱动第一旋转驱动机构121沿第一方向f1移动，那么，第一位移驱动机构131可带动第一旋转驱动机构121沿第一方向f1移动，从而带动第二位移驱动机构132、第一旋转驱动机构121和对位轴110沿第一方向f1移动。
51.第一旋转驱动机构121用于驱动第二位移驱动机构132绕第一旋转驱动机构121的输出轴旋转，那么，第一旋转驱动机构121带动第二旋转驱动机构122和对位轴110绕第一旋转驱动机构121的输出轴旋转。
52.第二位移驱动机构132用于驱动第二旋转驱动机构122沿第二方向f2移动，那么，第二位移驱动机构132可带动第二旋转驱动机构122沿第二方向f2移动，从而带动对位轴110沿第二方向f2移动。
53.如此，可利用位移调节组件使对位轴110沿第一方向f1及第二方向f2移动。
54.在本技术的一些实施例中，请参阅图1及图2，上料轴对中装置10还包括连接于第一旋转驱动机构121的底座140，第一位移驱动机构131包括第一位移电机1311和传动连接于第一位移电机1311且沿第一方向f1设置的第一丝杆，第一丝杆连接于底座140。
55.当第一位移电机1311运转时，会带动第一丝杆转动，从而带动底座140和第一旋转驱动机构121沿第一方向f1移动，进而带动第二位移驱动机构132、第二旋转驱动机构122和对位轴110沿第一方向f1移动。
56.在本技术的一些实施例中，请参阅图1及图2，上料轴对中装置10还包括沿第一方向f1滑动地连接于底座140的第一滑杆1313。在第一位移电机1311带动底座140和第一旋转驱动机构121沿第一方向f1移动的过程中，设置的第一滑杆1313可使第一旋转驱动机构121沿第一方向f1定向移动。
57.可选地，底座140上设有与第一丝杆相匹配的第一套筒1312，第一丝杆螺纹连接于底座140上的第一套筒1312，以便第一位移电机1311带动底座140和第一旋转驱动机构121沿第一方向f1移动，进而带动第二位移驱动机构132、第二旋转驱动机构122和对位轴110沿第一方向f1移动。
58.在本技术的另一些实施例中，请参阅图1及图2，上料轴对中装置10还包括沿第一方向f1滑动地连接于底座140且位于第一丝杆两侧的两个第一滑杆1313。
59.两个第一滑杆1313对称地设置第一丝杆的两侧，在第一位移电机1311带动底座140和第一旋转驱动机构121沿第一方向f1移动的过程中，两个第一滑杆1313可更好地使第一旋转驱动机构121沿第一方向f1定向移动。
60.在本技术的一些实施例中，请参阅图1及图2，上料轴对中装置10还包括分别连接于第二位移驱动机构132的输出端和第二旋转驱动机构122的安装座150，第二位移驱动机构132包括第二位移电机1321和传动连接于第二位移电机1321且沿第二方向f2设置的第二丝杆1322，第二丝杆1322连接于安装座150。
61.具体地，第二丝杆1322的螺母连接于安装座150。
62.第二位移电机1321运转时，会带动第二丝杆1322转动，从而带动安装座150和第二旋转驱动机构122沿第二方向f2移动，进而带动对位轴110沿第二方向f2移动。
63.在本技术的一些实施例中，请参阅图1及图2，上料轴对中装置10还包括沿第二方
向f2滑动地连接于安装座150的第二滑杆1323。
64.在第二位移电机1321带动安装座150和第二旋转驱动机构122沿第一方向f1移动的过程中，设置的第二滑杆1323可使第二旋转驱动机构122和对位轴110沿第二方向f2定向移动。
65.在本技术的另一些实施例中，请参阅图1及图2，上料轴对中装置10还包括沿第二方向f2滑动地连接于安装座150且位于第二丝杆1322两侧的两个第二滑杆1323。该两个第二滑杆1323可更好地使第二旋转驱动机构122和对位轴110沿第二方向f2定向移动。
66.在本技术的一些实施例中，请参阅图1及图2，可选地，第一旋转驱动机构121包括第一旋转电机和传动连接于第一旋转电机的齿轮转盘，齿轮转盘远离第一旋转电机的一侧设有连接于第二位移驱动机构132的连接座160，可将第二位移驱动机构132的第二位移电机1321安装于连接座160，如此，可使第一旋转驱动机构121带动第二位移驱动机构132绕着第一旋转驱动机构121的输出轴旋转，从而带动第二旋转驱动机构122和对位轴110绕第一旋转驱动机构121的输出轴旋转。
67.第二旋转驱动机构122包括第二旋转电机，其中，第一旋转电机和第二旋转电机均为伺服电机，可更精准地调节对位轴110的中心轴线相对于第一对位面的角度，能更好地使得第一对位面平行于第二对位面1101。
68.在本技术的一些实施例中，上料轴对中装置10还包括分别与第一旋转驱动机构121、第二旋转驱动机构122和测距组件112通信连接的控制器，第一位移驱动机构131、第二位移驱动机构132、图像采集组件111分别与控制器通信连接。控制器用于根据至少三个测距组件112获取的距离，控制第一旋转驱动机构121和第二旋转驱动机构122的输出，以使第二对位面1101平行于第一对位面。
69.控制器用于根据第一对位面的中心相对于对位轴110的中心轴线沿第一方向f1及第二方向f2的距离，控制第一位移驱动机构131和第二位移驱动机构132的输出，以使第二对位面1101与第一对位面同轴。
70.在本技术的一些实施例中，请参阅图1及图2，第一旋转驱动机构121连接于第一位移驱动机构131的输出端，第一位移驱动机构131用于驱动第一旋转驱动机构121沿第一方向f1移动。第二位移驱动机构132传动连接于第一旋转驱动机构121，安装座150连接于第二位移驱动机构132的输出端，第二位移驱动机构132用于驱动安装座150沿第二方向f2移动，第二旋转驱动机构122设置于安装座150，对位轴110传动连接于第二旋转驱动机构122。如此，根据至少三个测距组件112获取的距离，控制器控制第一旋转驱动机构121和第二旋转驱动机构122的输出，以使第二对位面1101平行于第一对位面。再根据第一对位面的中心相对于对位轴110的中心轴线沿第一方向f1及第二方向f2的距离，控制器控制第一位移驱动机构131和第二位移驱动机构132的输出，以使第二对位面1101与第一对位面同轴。
71.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。
72.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，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，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的
保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。