一种抓取装置的制作方法

    专利2022-07-11  102


    本实用新型涉及锂电池电芯自动化生产设备技术领域,特别是涉及一种用于搬运电芯的抓取装置。



    背景技术:

    在锂电池的生产工序中,当电芯在某个工位加工完毕后,需要通过传送装置夹取电芯将其传送至下一工位,以继续进行下一工序。

    在现有技术中,在工位之间运输锂电池电芯时,主要通过电芯搬运装置进行搬运,正如现有中国专利cn201720273044.0所公开的电芯搬运装置,该装置通过吸附装置吸附电芯,通过移动装置移动吸附装置,从而方便快捷地实现电芯的吸附和搬运。但是,该电芯搬运装置只能适应搬运特定长度的锂电池电芯,一旦锂电池电芯型号发生变化就需要对整个结构进行修改。这样不仅需要维护大量不同厂家不同型号的抓取装置,维护成本高,而且互不兼容导致换型周期长,影响生产进度。

    鉴于此,研发一款可适用于搬运不同型号的锂电池电芯,从而提高电芯搬运效率、降低对电芯的损坏和提高安全性,是业界急需解决的问题。



    技术实现要素:

    本实用新型提供了一种全自动化、搬运效率高、稳定性好、可以适用搬运不同型号的电芯且综合性能优越的抓取机构,以解决现有上述的技术问题。

    为解决上述所述的技术问题,本实用新型提供以下技术方案,一种抓取装置,该抓取装置包括:本体;第一动力源,设置于所述本体上,用于提供动力;及抓取手指机构,设于所述本体输出端,用于对电芯进行抓取夹紧,所述第一动力源可驱动所述抓取手指机进行做闭合或张开动作以及宽度调节。

    优选地,所述本体包括壳体、第一推轴和第二推轴;所述第一推轴可活动的插设于所述壳体上;所述壳体上设有密封腔体,所述第二推轴可活动的插设于所述密封腔体内侧;所述第一推轴的上设有齿条。

    优选地,所述抓取手指机构设有两个,且对称安装在所述本体输出端;所述抓取手指机构包括固定座;安装板,可滑动设置于所述固定座上;

    弹性元件,插设于所述安装板上,且另一端与固定座连接,用于防止因误触碰造成损毁抓取装置或电芯;

    第二动力源,设置于所述安装板上,用于提供压紧电芯动力;

    接触板,固定设置于所述安装板末端,用于抓取电芯;及

    压块,设置于所述第二动力源输出端,所述第二动力源可驱动压块沿竖直方向往返移动,用于压紧电芯。

    特别地,所述接触板呈l形;所述接触板上包覆有弹性层;所述弹性层为硅胶层、海绵层和塑胶层中的一种或多种;所述弹性层设有波浪形凹槽。

    特别地,所述压块上包覆有弹性层;所述弹性层为聚氨酯层、硅胶层、海绵层或塑胶层中的一种或多种。

    优选地,所述抓取装置还包括第二抓取手指机构;所述第二抓取手指机构设置于所述本体,用于对电芯进行固定支撑防止电芯发生弯曲变形。

    特别地,所述第二抓取手指机构包括三面夹法兰;第三动力源,设置于本体上,用于提供动力;辅助夹紧支撑机构,可滑动设置于所述三面夹法兰上,所述第三动力源可驱动辅助夹紧支撑机构移动。

    特别地,所述辅助夹紧支撑机构与抓取手指机构结构相似;所述辅助夹紧支撑机构上设有缓冲器;所述缓冲器设有限位柱。

    优选地,所述第一动力源为伺服电机、旋转气缸或液压马达中的一种。

    特别地,所述壳体上设有气体接口。

    与现有技术相比,本实用新型具有以下优点:

    1)本实用新型可以通过伺服电机驱动本体伸缩,进而实现驱动对称设置的抓取手指机构进行开启和闭合,并且相邻抓取手指机构之间的距离可以通过伺服电机自动调整,保证整个装置可以时候不同型号的产品。

    2)本实用新型还可以通过在本体上连接外接压缩空气进行驱动本体伸缩,使其可以适用于不能安装伺服电机搬运高度较高的电芯产品,且整个控制操作简单快捷。

    3)本实用新型通过设置弹性元件,通过弹性元件来使得抓取手指机构工作时一致处于柔性状态下,可以有效的保护电芯产品。

    4)本实用新型通过设置第二抓取手指机构来对电芯进行支撑,防止抓取搬运时电芯发生弯曲,使得整个装置可以适用于搬运较长电芯时不发生电芯变形。

    5)本实用新型将抓取、夹紧和防护动作三合一的抓取装置,并且特别可适用于搬运不同型号的锂电池芯的抓取装置,使得在搬运电芯过程中可以搬运不同型号电芯,省去更换抓取装置所浪费时间,提高生产效率;使得搬运过程中通过防护动作减少对电芯的损坏,保证电芯质量;使得电芯在抓取传送过程中省去额外的压紧步骤,提高生产效率。

    附图说明

    为了更清楚地说明本实用新型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性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。

    图1为本实用新型实施例三维结构示意图;

    图2为本实用新型实施例爆炸图。

    具体实施方式

    为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而非全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本实用新型保护的范围。

    下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

    本实用新型旨在于提供:一种抓取、夹紧和防护动作三合一的抓取装置,并且特别可适用于搬运不同型号的锂电池芯的抓取装置,使得在搬运电芯过程中可以搬运不同型号电芯,省去更换抓取装置所浪费时间,提高生产效率;使得搬运过程中通过防护动作减少对电芯的损坏,保证电芯质量;使得电芯在抓取传送过程中省去额外的压紧步骤,提高生产效率。

    下面结合附图对该抓取装置进行详细说明。

    请参阅附图所示,本实用新型提供一种抓取装置,所述抓取装置包括:本体1、第一动力源2和抓取手指机构3。其中,本体1起支撑作用,用于支撑第一动力源2和抓取手指机构3,第一动力源2设置于所述本体1上,用于提供伸缩动力。抓取手指机构3设有两个,设于所述本体1输出端,用于对电芯进行抓取夹紧,所述第一动力源2可驱动所述抓取手指机构3做不同开合度调节以及抓放动作。在本实施中该第一动力源2为伺服电机,可以理解的是第一动力源2还可以采用旋转气缸、液压马达或其他能够实现驱动功能的装置。当然所述抓取装置上还包括物料传感器5,物料传感器5通过紧固件设置在所述本体1上,用于感知电芯物料。具体的,使用时通过紧固件将抓取装置固定设于外接搬运机械手上,通过外接搬运机械手将抓取装置移动到指定位置,紧接着plc控制器向发送指令,当伺服电机收到脉冲指令后,驱动本体1将抓取手指机构3张开到指定位,外接搬运机械手在将整个抓取装置输送至搬运电芯位置后,plc控制器再次向伺服电机发送指令,伺服电机方向工作,对电芯进行抓放动作。在整个工作过程中相邻的抓取手指机构3可以通过第一动力源2进行调整,使其实际生产过程中可以适用与不同型号的电芯搬运。其中所述plc控制器与外接搬运机械手均为现有技术,为本领域技术人员所熟知,此处不在展开详细介绍。

    在上述实施例基础上,所述本体1包括壳体11、第一推轴12和第二推轴13;所述第一推轴12设有两根,且相互平行、可活动的插设于所述壳体11上;所述壳体11上设有密封腔体111,密封腔体111上设有接气孔,用于连接外接气源,所述第二推轴13设有两个,且可活动的插设于所述密封腔体111内侧,另外第二推轴13与密封腔体111连接处采用密封连接,防止漏气;所述第一推轴2的上设有齿条。具体的采用上述技术方案,壳体11在工作时通过第一动力源2的作用将相互平行设置的第一推轴12反向推出,此时第二推轴13就正好起到导向作用,在推出过程中有效的保证连接在第一推轴12上抓取手指机构3沿水平移动。当然在搬运高度较高的电芯时可以直接将第一动力源2拆离壳体11,并向密封腔体111中接入外接气体,通过改变气压来实现对第二推轴13的推出和收缩,此时第二推轴13就为动力推杆,第一推轴12为导向杆。有效推保证抓取手指机构3沿水平移动。采用两种动力设计,使得整个装置可以适用搬运不同规格的电芯,实用性强。

    在上述实施例基础上,所述抓取手指机构3设有两个,且对称安装在所述本体1输出端;所述抓取手指机构3包括用于支撑连接的固定座31,在固定座31与安装板32之间通过直线滑轨连接,使得安装板32能沿着直线滑轨在竖直方向上来回移动,在安装板32的顶部设有安装孔,安装孔上插设有弹性元件33(优选弹簧元件),且弹性元件33的另一端与固定座31连接,如此设置可以用于防止整个抓取手指机构3在竖直方向上因外接搬运机械手误触碰造成电芯的损毁。在安装板32一侧上通过紧固件固定连接有第二动力源34,用于提供挤压动力源,在本实施中该第二动力源34为气缸,具体的,在气缸的伸缩杆的初始位置和伸出位置都设有位置传感器341,用于感知气缸的伸缩状态。可以理解的是第二动力源34还可以采用电动或者各种形式缸体或推动式动力器件。在第二动力源34的输出端固定连接有压块36,所述第二动力源34可驱动压块36沿竖直方向往返移动,用于压紧电芯,在本实施中所述压块36上包覆有弹性层;所述弹性层为聚氨酯层、硅胶层、海绵层或塑胶层中的一种或多种,采用上述技术可以在挤压固定时通过设置有弹性层,避免压块36底端直接与电芯之间硬性接触,从而避免在抓取和压紧的过程中造成电芯磨损。另外安装板32的一端还连接有呈l形的接触接触板35,用于重底部进行抓取电芯,当然为了防止电芯被抓破或划伤所述接触板35上包覆有弹性层来进行缓冲;所述弹性层为硅胶层、海绵层或塑胶层中的一种或多种;所述弹性层设有波浪形凹槽,通过采用波浪形凹槽设计可以增大接触面积,进而提高两者之间的摩擦力,使得整个搬运过程更稳定。

    基于上述实施例,由于在抓取长度较长的电芯时,由于重力的影响,电芯会发生弯曲,这样在搬运过程中不及时处理的话极有可能造成电芯在中部发生断裂,或者搬运至下一工位后电芯时处于弯曲状态,影响后续进一步生产。基于该考虑,本实施例作出如下改进。

    在上述实施例基础上,所述抓取装置还包括第二抓取手指机构4;所述第二抓取手指机4居中设置于所述本体1,用于对电芯中部进行固定支撑防止电芯发生弯曲变形。

    具体的:所述第二抓取手指机构4包括三面夹法兰41、第三动力源42和辅助夹紧支撑机构43,三面夹法兰41用于连接本体1的同时支撑第三动力源42和辅助夹紧支撑机构43。第三动力源42设置于本体1上,用于提供动力,第三动力源42为气缸,气缸通过f形安装板423固定于本体1上。具体的,对应于气缸的伸缩杆的初始位置和伸出位置都设置有位置传感器421,用于感知气缸的伸缩状态。转动接头422与气缸的伸缩杆的自由端相连,转动接头422上开设有第二通孔。紧固件贯穿于夹紧支撑机构43和转动接头422完成第三动力源42与夹紧支撑机构43的连接。当然,在其它的实施方式中,第三动力源42还可以是电动或者各种形式的缸体或推动式动力器件。辅助夹紧支撑机构43,可滑动设置于所述三面夹法兰41上,所述第三动力源42可驱动辅助夹紧支撑机构43移动。在本实施例中所述辅助夹紧支撑机构43与抓取手指机构3结构相似;所述辅助夹紧支撑机构43上设有缓冲器431,用于为快速移动的夹紧支撑机构43提供缓冲,防止速度过快而照成对电芯的损坏;所述缓冲器431设有限位柱432。

    综上所述:本实用新型将抓取、夹紧和防护动作三合一的抓取装置,并且特别可适用于搬运不同型号的锂电池芯的抓取装置,使得在搬运电芯过程中可以搬运不同型号电芯,省去更换抓取装置所浪费时间,提高生产效率;使得搬运过程中通过防护动作减少对电芯的损坏,保证电芯质量;使得电芯在抓取传送过程中省去额外的压紧步骤,提高生产效率。

    以上所述,以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。


    技术特征:

    1.一种抓取装置,其特征在于,所述抓取装置包括:本体(1);第一动力源(2),设置于所述本体(1)上,用于提供动力;及抓取手指机构(3),设于所述本体(1)输出端,用于对电芯进行抓取夹紧,所述第一动力源(2)可驱动所述抓取手指机构(3)来回往复移动。

    2.根据权利要求1所述的抓取装置,其特征在于,所述本体(1)包括壳体(11)、第一推轴(12)和第二推轴(13);所述第一推轴(12)可活动的插设于所述壳体(11)上;所述壳体(11)上设有密封腔体(111),所述第二推轴(13)可活动的插设于所述密封腔体(111)内侧;所述第一推轴(12)的上设有齿条。

    3.根据权利要求1所述的抓取装置,其特征在于,所述抓取手指机构(3)设有两个,且对称安装在所述本体(1)输出端;所述抓取手指机构(3)包括固定座(31);安装板(32),可滑动设置于所述固定座(31)上;

    弹性元件(33),插设于所述安装板(32)上,且另一端与固定座(31)连接,用于防止误触碰造成损毁抓取装置或电芯;

    第二动力源(34),设置于所述安装板(32)上,用于提供动力;

    接触板(35),固定设置于所述安装板(32)末端,用于抓取电芯;及

    压块(36),设置于所述第二动力源(34)输出端,所述第二动力源(34)可驱动压块(36)沿竖直方向往返移动,用于压紧电芯。

    4.根据权利要求3所述的抓取装置,其特征在于,所述接触板(35)呈l形;所述接触板(35)上包覆有弹性层;所述弹性层为硅胶层、海绵层和塑胶层中的一种或多种;所述弹性层设有波浪形凹槽。

    5.根据权利要求3所述的抓取装置,其特征在于,所述压块(36)上包覆有弹性层;所述弹性层为聚氨酯层、硅胶层、海绵层或塑胶层中的一种或多种。

    6.根据权利要求1至5中任一项所述的抓取装置,其特征在于,所述抓取装置还包括第二抓取手指机构(4);所述第二抓取手指机构(4)设置于所述本体(1),用于对电芯进行固定支撑防止长电芯发生弯曲变形。

    7.根据权利要求6所述的抓取装置,其特征在于,所述第二抓取手指机构(4)包括三面夹法兰(41);第三动力源(42),设置于本体(1)上,用于提供动力;辅助夹紧支撑机构(43),可滑动设置于所述三面夹法兰(41)上,所述第三动力源(42)可驱动辅助夹紧支撑机构(43)移动。

    8.根据权利要求7所述的抓取装置,其特征在于,所述辅助夹紧支撑机构(43)与抓取手指机构(3)结构相似;所述辅助夹紧支撑机构(43)上设有缓冲器(431);所述缓冲器(431)设有限位柱。

    9.根据权利要求1所述的抓取装置,其特征在于,所述第一动力源(2)为伺服电机、旋转气缸或液压马达中的一种。

    10.根据权利要求2所述的抓取装置,其特征在于,所述壳体(11)上设有气体接口。

    技术总结
    本实用新型公开了一种抓取装置,包括:本体;第一动力源,设置于所述本体上,用于提供动力;及抓取手指机构,设于所述本体输出端,用于对电芯进行抓取夹紧,所述第一动力源可驱动所述抓取手指机做闭合或张开动作以及宽度调节。本实用新型将抓取、夹紧和防护动作三合一的抓取装置,并且特别可适用于搬运不同型号的锂电池电芯的抓取装置,使得在搬运电芯过程中可以搬运不同型号电芯,省去更换抓取装置所浪费时间,提高生产效率;使得搬运过程中通过防护动作减少对电芯的损坏,保证电芯质量;使得电芯在抓取传送过程中省去额外的压紧步骤,提高生产效率。

    技术研发人员:谢贤仁
    受保护的技术使用者:厦门竣铭科技有限公司
    技术研发日:2020.05.07
    技术公布日:2021.03.12

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