CN108417879A - 一种机器人用双模组自适应夹具 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种机器人用双模组自适应夹具，包括一双模组间距调节机构、一视觉检测系统、两万向自适应调节装置、两模组定位夹紧装置以及一控制装置；所述视觉检测系统固设于所述双模组间距调节机构的旁侧；两所述万向自适应调节装置均与所述双模组间距调节机构的底部相连接，且通过所述双模组间距调节机构带动两所述万向自适应调节装置进行移动；每所述模组定位夹紧装置均设于一所述万向自适应调节装置的下端。本发明优点：可实现将两组锂离子电池模组平稳、安全的夹取并移载装配至电池箱的指定位置，不仅可以提高生产效率，而且可以提高生产线的自动化程度。
Description
技术领域
本发明涉及一种夹具，特别指一种机器人用双模组自适应夹具。
背景技术
在锂离子电池生产过程中，需要将多个电芯先装配成锂离子电池模组，然后再将装配好的锂离子电池模组转运并装配到电池箱中。现有技术在进行锂离子电池模组转运时，都是由人工先将锂离子电池模组捆绑到吊带上，再通过吊带将锂离子电池模组吊装至电池箱中。但是，采用吊带吊装的方式存在有如下缺陷：1、吊带的固定和分离操作较为繁琐，耗时长，人员劳动强度大，定位精度也差；且在吊装锂离子电池模组的过程中，如果捆绑的不结实，则会存在锂离子电池模组掉落的风险，并进而造成锂离子电池模组损坏或者造成安全事故等问题。2、吊带吊装方式自动化程度低，效率也低。
发明内容
本发明要解决的技术问题，在于提供一种机器人用双模组自适应夹具，通过该自适应夹具来解决将锂离子电池模组装配至电池箱工序的自动化程度低、安全性差、效率低等瓶颈问题。
本发明是这样实现的：一种机器人用双模组自适应夹具，所述夹具包括一双模组间距调节机构、一视觉检测系统、两万向自适应调节装置、两模组定位夹紧装置以及一控制装置；所述视觉检测系统固设于所述双模组间距调节机构的旁侧；两所述万向自适应调节装置均与所述双模组间距调节机构的底部相连接，且通过所述双模组间距调节机构带动两所述万向自适应调节装置进行移动；每所述模组定位夹紧装置均设于一所述万向自适应调节装置的下端；所述双模组间距调节机构、视觉检测系统、万向自适应调节装置以及模组定位夹紧装置均与所述控制装置相连接；
每所述模组定位夹紧装置均包括两定位夹紧机构，且两所述定位夹紧机构分别设于所述万向自适应调节装置下端的两侧；每所述定位夹紧机构均包括一外框架、一定位销部装、两横向浮动锁定机构、一防松锁定机构、一定位导向插板以及一夹爪机构；所述外框架的顶部通过一横向浮动滑台机构与所述万向自适应调节装置的下端滑动连接；两所述横向浮动锁定机构分别设于所述外框架的两侧，且通过两所述横向浮动锁定机构对所述横向浮动滑台机构进行锁定；所述夹爪机构活动设于所述外框架的抓取端，所述定位销部装固设于所述外框架抓取端的一侧，所述定位导向插板固设于所述外框架抓取端下方的中部。
进一步地，所述双模组间距调节机构包括一机器人连接法兰、一固定板、一伺服电机、一左右旋一体丝杆、一滑轨板、一第一模组调节滑台以及一第二模组调节滑台；所述滑轨板上设置有两第一滑轨，所述滑轨板的两端部均通过一连接板与所述固定板相连接；所述机器人连接法兰固设于所述固定板的上表面；所述左右旋一体丝杆设于所述固定板的下表面，且所述左右旋一体丝杆的两侧各设有一调节滑块；所述伺服电机固设于所述固定板上，且通过所述伺服电机联动所述左右旋一体丝杆进行旋转；所述第一模组调节滑台与第二模组调节滑台的上端分别连接一所述调节滑块，所述第一模组调节滑台与第二模组调节滑台的下端均设有两第一移动滑台，且通过所述第一移动滑台与两所述第一滑轨滑动连接；所述第一模组调节滑台与第二模组调节滑台分别与一所述万向自适应调节装置固定连接；所述伺服电机与所述控制装置相连接。
进一步地，所述万向自适应调节装置包括一上万向自适应浮动板、一下万向自适应浮动板、一球头连接杆以及一锁定机构；所述上万向自适应浮动板与下万向自适应浮动板之间设置有复数个支撑弹簧；所述下万向自适应浮动板在对应每所述支撑弹簧的位置均设置有一盲孔，所述上万向自适应浮动板在对应每所述支撑弹簧的位置均设置有一螺纹通孔；每所述支撑弹簧的下端均置于所述盲孔内，上端均通过一弹簧限位螺钉锁付于所述螺纹通孔内；所述锁定机构设于所述下万向自适应浮动板的底部，且通过所述锁定机构来将所述上万向自适应浮动板与下万向自适应浮动板锁定；
所述球头连接杆的下端为一螺纹段，上端为一万向球头；所述下万向自适应浮动板的中部设有一连杆螺纹孔，所述上万向自适应浮动板的中部设有一球头孔；所述球头连接杆的螺纹段锁付于所述连杆螺纹孔中，所述球头连接杆的万向球头匹配装于所述球头孔内。
进一步地，所述锁定机构包括一锁定气缸、一气缸连接板、四根第一锁定定位销、四个第一定位销衬套以及四根第一定位销连接杆；每所述第一锁定定位销均包含浮动段和锁定段；
四根所述第一定位销连接杆的下端分别固定在所述气缸连接板的四个边角处，每所述第一定位销连接杆的上端均与所述第一锁定定位销的锁定段固定连接；所述下万向自适应浮动板在对应每所述第一定位销连接杆的位置均设有一连接杆通孔，所述上万向自适应浮动板在对应每所述第一定位销连接杆的位置均设有一衬套套孔；每所述第一定位销衬套均套设于一所述衬套套孔的底部；
所述锁定气缸与所述控制装置相连接，所述锁定气缸固定在所述下万向自适应浮动板的底部，所述气缸连接板与所述锁定气缸的伸缩端相连接，每所述第一定位销连接杆的上端均穿过所述连接杆通孔，且通过所述锁定气缸带动所述第一锁定定位销的锁定段锁定在所述第一定位销衬套内。
进一步地，所述横向浮动锁定机构包括一横向锁定气缸、一第二锁定定位销、一定位销安装板、一横向调节螺钉、一调节螺钉安装座、一横向调节板、一锁定衬套、一第二移动滑台以及一第二滑轨；所述横向调节板上设有复数个调节腰型孔，且通过所述调节腰型孔将所述横向调节板锁付于所述下万向自适应浮动板的底部；所述调节螺钉安装座固设于所述下万向自适应浮动板的底部，所述横向调节螺钉的一端安装在所述调节螺钉安装座上，另一端与所述横向调节板相连接；所述锁定衬套固设于所述横向调节板下表面的中部；所述第二滑轨固设于所述外框架上，所述定位销安装板通过所述第二移动滑台与所述第二滑轨滑动连接；所述第二锁定定位销固定在所述定位销安装板的上端，且使所述第二锁定定位销的顶部伸入所述锁定衬套；所述横向锁定气缸与所述定位销安装板相连接，且通过所述横向锁定气缸带动所述第二锁定定位销锁定在所述锁定衬套内；所述横向锁定气缸与所述控制装置相连接。
进一步地，所述定位销部装包括一带肩定位销、一定位销弹簧、一第二定位销连接杆、一第二定位销衬套、一感应头以及一光电传感器；所述第二定位销衬套固设于所述外框架抓取端的一侧；所述第二定位销连接杆的上部套设于所述第二定位销衬套内，且所述第二定位销连接杆的顶端与所述感应头相连接；所述第二定位销连接杆的下部套设于所述定位销弹簧内，且所述第二定位销连接杆的底部与所述带肩定位销相连接；所述光电传感器设于所述感应头旁侧，且所述光电传感器与所述控制装置相连接。
进一步地，所述夹爪机构包括一夹紧气缸、一夹爪安装板、一第一夹爪以及一第二夹爪；所述夹爪安装板设于所述外框架的抓取端；所述第一夹爪和第二夹爪分别设于所述夹爪安装板底部的两侧；所述夹紧气缸设于所述外框架的内部，所述夹紧气缸的伸缩端与所述夹爪安装板相连接，且通过所述夹紧气缸带动所述第一夹爪和第二夹爪进行抓取；所述夹紧气缸与所述控制装置相连接。
进一步地，所述防松锁定机构包括一固定座、一防松锁定气缸、一防松锁定销安装板、一防松锁定销、一防松锁定衬套以及一第三滑轨；所述防松锁定气缸与所述控制装置相连接；所述外框架抓取端的下部向外延设有一凸块，所述防松锁定衬套固设于所述凸块上；
所述固定座固定在所述夹爪安装板上，所述防松锁定销安装板通过一第三移动滑台与所述第三滑轨滑动连接；所述防松锁定销固设于所述防松锁定销安装板的下端；所述防松锁定气缸固设于所述固定座上，所述防松锁定销安装板与所述防松锁定气缸的伸缩端相连接，且通过所述防松锁定气缸带动所述防松锁定销插入所述防松锁定衬套进行锁定。
进一步地，所述横向浮动滑台机构包括一第四移动滑台以及一第四滑轨；所述第四移动滑台固设于所述外框架的顶部，所述第四滑轨固设于所述万向自适应调节装置的底部，所述第四移动滑台与第四滑轨滑动连接。
本发明的优点在于：1、配置有视觉检测系统,可实现对锂离子电池模组进行定位检测，且在双模组间距调节机构、万向自适应调节装置和模组定位夹紧装置的共同作用下，可实现将两组锂离子电池模组平稳、安全的夹取并移载装配至电池箱的指定位置，不仅可以提高生产效率，而且可以提高生产线的自动化程度；2、在夹取完锂离子电池模组后，可使整个夹具进入自适应锁定状态，可有效避免移载过程中出现锂离子电池模组掉落的风险。
附图说明
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
图1是本发明一种机器人用双模组自适应夹具的结构示意图。
图2是本发明中双模组间距调节机构的结构示意图。
图3是本发明中万向自适应调节装置的结构示意图。
图4是本发明中模组定位夹紧装置的结构示意图。
图5是本发明中单个定位夹紧机构的结构示意图。
图6是本发明中定位销部装的结构示意图。
图7是本发明中横向浮动锁定机构的结构示意图。
附图标记说明：
100-夹具，200-锂离子电池模组，1-双模组间距调节机构，11-机器人连接法兰，12-固定板，13-伺服电机，14-左右旋一体丝杆，141-调节滑块，15-滑轨板，151-第一滑轨，152-连接板，16-第一模组调节滑台，17-第二模组调节滑台，18-第一移动滑台，2-视觉检测系统，3-万向自适应调节装置，31-上万向自适应浮动板，311-螺纹通孔，312-球头孔，313-衬套套孔，32-下万向自适应浮动板，321-盲孔，322-连杆螺纹孔，323-连接杆通孔，33-球头连接杆，331-螺纹段，332-万向球头，34-锁定机构，341-锁定气缸，342-气缸连接板，343-第一锁定定位销，3431-浮动段，3432-锁定段，344-第一定位销衬套，345-第一定位销连接杆，35-支撑弹簧，36-弹簧限位螺钉，4-模组定位夹紧装置，4a-定位夹紧机构，41-外框架，411-凸块，42-定位销部装，421-带肩定位销，422-定位销弹簧，423-第二定位销连接杆，424-第二定位销衬套，425-感应头，426-光电传感器，43-横向浮动锁定机构，431-横向锁定气缸，432-第二锁定定位销，433-定位销安装板，434-横向调节螺钉，435-调节螺钉安装座，436-横向调节板，4361-调节腰型孔，437-锁定衬套，438-第二移动滑台，439-第二滑轨，44-防松锁定机构，441-固定座，442-防松锁定气缸，443-防松锁定销安装板，444-防松锁定销，445-防松锁定衬套，446-第三滑轨，447-第三移动滑台，45-定位导向插板，46-夹爪机构，461-夹紧气缸，462-夹爪安装板，463-第一夹爪，464-第二夹爪，47-横向浮动滑台机构，471-第四移动滑台，472-第四滑轨。
具体实施方式
请参照图1至图7所示，本发明一种机器人用双模组自适应夹具100的较佳实施例，所述夹具100包括一双模组间距调节机构1、一视觉检测系统2、两万向自适应调节装置3、两模组定位夹紧装置4以及一控制装置(未图示)；所述视觉检测系统2固设于所述双模组间距调节机构1的旁侧；两所述万向自适应调节装置3均与所述双模组间距调节机构1的底部相连接，且通过所述双模组间距调节机构1带动两所述万向自适应调节装置3进行移动；每所述模组定位夹紧装置4均设于一所述万向自适应调节装置3的下端；所述双模组间距调节机构1、视觉检测系统2、万向自适应调节装置3以及模组定位夹紧装置4均与所述控制装置相连接；在具体实施时，所述视觉检测系统2(图像摄取装置)用于获取模组来料车(未图示)上锂离子电池模组200的位置图像信息以及电池箱(未图示)内模组装配的位置图像信息，并由软件识别设定锂离子电池模组200、电池箱的相关特征，并将识别后的图像信息转化成数字信号传送给机器人(未图示)，以方便机器人根据传送的相关位置信息，作出相应的补偿动作，从而实现机器人在夹取和移载锂离子电池模组200时定位的精准可靠。
每所述模组定位夹紧装置4均包括两定位夹紧机构4a，且两所述定位夹紧机构4a分别设于所述万向自适应调节装置3下端的两侧；每所述定位夹紧机构4a均包括一外框架41、一定位销部装42、两横向浮动锁定机构43、一防松锁定机构44、一定位导向插板45以及一夹爪机构46；所述外框架41的顶部通过一横向浮动滑台机构47与所述万向自适应调节装置3的下端滑动连接；两所述横向浮动锁定机构43分别设于所述外框架41的两侧，且通过两所述横向浮动锁定机构43对所述横向浮动滑台机构47进行锁定；所述夹爪机构46活动设于所述外框架41的抓取端，所述定位销部装42固设于所述外框架41抓取端的一侧，所述定位导向插板45固设于所述外框架41抓取端下方的中部，在夹具100下降抓取锂离子电池模组200时，该定位导向插板45会导入到锂离子电池模组200所对应的导向孔(未图示)中。
其中，
请重点参照图2所示，所述双模组间距调节机构1包括一机器人连接法兰11、一固定板12、一伺服电机13、一左右旋一体丝杆14、一滑轨板15、一第一模组调节滑台16以及一第二模组调节滑台17；所述滑轨板15上设置有两第一滑轨151，所述滑轨板15的两端部均通过一连接板152与所述固定板12相连接；所述机器人连接法兰11固设于所述固定板12的上表面，用于通过机器人连接法兰11与机器人(未图示)相连接；所述左右旋一体丝杆14设于所述固定板12的下表面，且所述左右旋一体丝杆14的两侧各设有一调节滑块141；所述伺服电机13固设于所述固定板12上，且通过所述伺服电机13联动所述左右旋一体丝杆14进行旋转，由于左右旋一体丝杆14左右两侧的螺纹旋转方向是相反的，因此，在伺服电机13带动左右旋一体丝杆14进行旋转时，左右旋一体丝杆14上的两个调节滑块141要么就同时向中间移动，要么就同时向两侧移动，从而可实现对第一模组调节滑台16与第二模组调节滑台17进行同步调节；所述第一模组调节滑台16与第二模组调节滑台17的上端分别连接一所述调节滑块141，所述第一模组调节滑台16与第二模组调节滑台17的下端均设有两第一移动滑台18，且通过所述第一移动滑台18与两所述第一滑轨151滑动连接；所述第一模组调节滑台16与第二模组调节滑台17分别与一所述万向自适应调节装置3固定连接，以通过第一模组调节滑台16和第二模组调节滑台17来对两个万向自适应调节装置3进行间距调节；所述伺服电机13与所述控制装置相连接。设置双模组间距调节机构1的目的是：在将多组锂离子电池模组200装配到电池箱时，由于电池箱内部的结构特点，使得电池箱内模组与模组之间必须按照设定的间距进行排列装配，因为来料工序上模组间距的设定与电池箱内模组间距的设定存在差异，因此，机器人在从模组来料车上同时抓取两个模组并将它们装配到电池箱时，就必须对两个锂离子电池模组200之间的间距进行调节。
请重点参照图3所示，所述万向自适应调节装置3包括一上万向自适应浮动板31、一下万向自适应浮动板32、一球头连接杆33以及一锁定机构34；所述上万向自适应浮动板31与下万向自适应浮动板32之间设置有复数个支撑弹簧35；所述下万向自适应浮动板32在对应每所述支撑弹簧35的位置均设置有一盲孔321(盲孔321加工成深度15mm)，所述上万向自适应浮动板31在对应每所述支撑弹簧35的位置均设置有一螺纹通孔311；每所述支撑弹簧35的下端均置于所述盲孔321内，上端均通过一弹簧限位螺钉36锁付于所述螺纹通孔311内；所述锁定机构34设于所述下万向自适应浮动板32的底部，且通过所述锁定机构34来将所述上万向自适应浮动板31与下万向自适应浮动板32锁定；
所述球头连接杆33的下端为一螺纹段331，上端为一万向球头332；所述下万向自适应浮动板32的中部设有一连杆螺纹孔322，所述上万向自适应浮动板31的中部设有一球头孔312；所述球头连接杆33的螺纹段331锁付于所述连杆螺纹孔322中，所述球头连接杆33的万向球头332匹配装于所述球头孔312内。在具体工作时，下万向自适应浮动板32由于受到支撑弹簧35的柔性性能以及万向球头332的调节作用，使得设于下万向自适应浮动板32底部两侧的两个定位夹紧机构4a可实现小幅度的万向自适应调节，即可吸收因模组制造误差、来料时模组摆放位置偏差等原因造成的尺寸偏差，从而实现夹具100的自适应柔性定位。
所述锁定机构34包括一锁定气缸341、一气缸连接板342、四根第一锁定定位销343、四个第一定位销衬套344以及四根第一定位销连接杆345；每所述第一锁定定位销343均包含浮动段3431和锁定段3432；四根所述第一定位销连接杆345的下端分别固定在所述气缸连接板342的四个边角处，每所述第一定位销连接杆345的上端均与所述第一锁定定位销343的锁定段3432固定连接；所述下万向自适应浮动板32在对应每所述第一定位销连接杆345的位置均设有一连接杆通孔323，所述上万向自适应浮动板31在对应每所述第一定位销连接杆345的位置均设有一衬套套孔313；每所述第一定位销衬套344均套设于一所述衬套套孔313的底部；
所述锁定气缸341与所述控制装置相连接，所述锁定气缸341固定在所述下万向自适应浮动板32的底部，所述气缸连接板342与所述锁定气缸341的伸缩端相连接，每所述第一定位销连接杆345的上端均穿过所述连接杆通孔323，且通过所述锁定气缸341带动所述第一锁定定位销343的锁定段3432锁定在所述第一定位销衬套344内。在工作时，当夹取锂离子电池模组200的动作完成后，锁定气缸341就会带动第一锁定定位销343的锁定段3432锁定到第一定位销衬套344内，从而实现将万向自适应调节装置3锁定，以免机器人在移载锂离子电池模组200的过程中，夹具100出现浮动现象。
请重点参照图7所示，所述横向浮动锁定机构43包括一横向锁定气缸431、一第二锁定定位销432、一定位销安装板433、一横向调节螺钉434、一调节螺钉安装座435、一横向调节板436、一锁定衬套437、一第二移动滑台438以及一第二滑轨439；所述横向调节板436上设有复数个调节腰型孔4361，且通过所述调节腰型孔4361将所述横向调节板436锁付于所述下万向自适应浮动板32的底部，之所以在横向调节板436上设置调节腰型孔4361，是为了方便能够调节横向浮动锁定机构43的横向尺寸，以适用于更多的锂离子电池模组200；所述调节螺钉安装座435固设于所述下万向自适应浮动板32的底部，所述横向调节螺钉434的一端安装在所述调节螺钉安装座435上，另一端与所述横向调节板436相连接，在具体实施时，可以通过横向调节螺钉434来对横向浮动锁定机构43的横向尺寸进行调节；所述锁定衬套437固设于所述横向调节板436下表面的中部；所述第二滑轨439固设于所述外框架41上，所述定位销安装板433通过所述第二移动滑台438与所述第二滑轨439滑动连接；所述第二锁定定位销432固定在所述定位销安装板433的上端，且使所述第二锁定定位销432的顶部(第二锁定定位销432的顶部为宜锥角段)伸入所述锁定衬套437；所述横向锁定气缸431与所述定位销安装板433相连接，且通过所述横向锁定气缸431带动所述第二锁定定位销432锁定在所述锁定衬套437内；所述横向锁定气缸431与所述控制装置相连接。在具体工作时，该横向浮动锁定机构43可设置为初始和锁定两种状态，在初始状态时，第二锁定定位销432顶部的锥角段会导入到锁定衬套437内，此时由于锥角段的设计，使得第二锁定定位销432与锁定衬套437之间有一定的间隙，因此，可实现下万向自适应浮动板32底部两侧的两个定位夹紧机构4a的小间隙横向浮动调节动作；在锁定状态时，当定位夹紧机构4a完成锂离子电池模组200的夹紧动作，同时防松锁定机构44完成防松锁定操作后，横向锁定气缸431就会带动第二锁定定位销432的后段导入到锁定衬套437内，从而完成横向浮动的锁定操作。
请重点参照图6所示，所述定位销部装42包括一带肩定位销421、一定位销弹簧422、一第二定位销连接杆423、一第二定位销衬套424、一感应头425以及一光电传感器426；所述第二定位销衬套424固设于所述外框架41抓取端的一侧；所述第二定位销连接杆423的上部套设于所述第二定位销衬套424内，且所述第二定位销连接杆423的顶端与所述感应头425相连接；所述第二定位销连接杆423的下部套设于所述定位销弹簧422内，且所述第二定位销连接杆423的底部与所述带肩定位销421相连接；所述光电传感器426设于所述感应头425旁侧，且所述光电传感器426与所述控制装置相连接。在具体实现时，同一块下万向自适应浮动板32底部两侧的两个定位夹紧机构4a中的定位销部装42采用对角布置的方式。在具体工作时，光电传感器426的程序需要设置前后两段时间点的两种信号，这里将前时间段内触发的信号设定为定位NG信号，将后时间段内触发的信号设定为定位OK信号；在机器人接收到夹取移载指令后，夹具100会下行，此时定位销部装42会执行导入锂离子电池模组200的定位孔(未图示)动作，且若带肩定位销421未能导入到导入锂离子电池模组200的定位孔内，带肩定位销421就会接触锂离子电池模组200的表面，并受到锂离子电池模组200表面的反作用力，而在反作用力作用下，第二定位销连接杆423将会沿着第二定位销衬套424向上滑动，并将感应头425顶起来，此时感应头425就会触发光电传感器426输出定位NG信号给机器人，以阻止夹具100继续下行。在过了前时间段后，若光电传感器426未被触发，则说明带肩定位销421已正确导入到锂离子电池模组200的定位孔内，此时夹具100会继续下行，于此同时，带肩定位销421的轴肩会接触锂离子电池模组200的定位孔的表面，并受到锂离子电池模组200表面的反作用力，且在反作用力作用下，第二定位销连接杆423将会沿着第二定位销衬套424向上滑动，并将感应头425顶起来，此时感应头425就会触发光电传感器426输出定位OK信号给机器人，以指示机器人继续下行进行锂离子电池模组200的抓取动作。
所述夹爪机构46包括一夹紧气缸461、一夹爪安装板462、一第一夹爪463以及一第二夹爪464；所述夹爪安装板462设于所述外框架41的抓取端；所述第一夹爪463和第二夹爪464分别设于所述夹爪安装板462底部的两侧；所述夹紧气缸461设于所述外框架41的内部，所述夹紧气缸461的伸缩端与所述夹爪安装板462相连接，且通过所述夹紧气缸461带动所述第一夹爪463和第二夹爪464进行抓取；所述夹紧气缸461与所述控制装置相连接。在工作时，夹紧气缸461会带动夹爪安装板462向外伸出，并使第一夹爪463和第二夹爪464导入到锂离子电池模组200相应的夹紧孔(未图示)内，从而完成夹紧动作。
所述防松锁定机构44包括一固定座441、一防松锁定气缸442、一防松锁定销安装板443、一防松锁定销444、一防松锁定衬套445以及一第三滑轨446；所述防松锁定气缸442与所述控制装置相连接；所述外框架41抓取端的下部向外延设有一凸块411，所述防松锁定衬套445固设于所述凸块411上；
所述固定座441固定在所述夹爪安装板462上，所述防松锁定销安装板443通过一第三移动滑台447与所述第三滑轨446滑动连接；所述防松锁定销444固设于所述防松锁定销安装板443的下端；所述防松锁定气缸442固设于所述固定座441上，所述防松锁定销安装板443与所述防松锁定气缸442的伸缩端相连接，且通过所述防松锁定气缸442带动所述防松锁定销444插入所述防松锁定衬套445进行锁定。在工作时，当夹紧气缸461带动第一夹爪463和第二夹爪464完成夹紧动作后，防松锁定气缸442就会带动防松锁定销444插入防松锁定衬套445中进行锁定(即锁定夹紧状态)，以避免因断电、振动等产线不良因素造成第一夹爪463或者第二夹爪464松脱，可有效防止出现锂离子电池模组200掉落的风险。
所述横向浮动滑台机构47包括一第四移动滑台471以及一第四滑轨472；所述第四移动滑台471固设于所述外框架41的顶部，所述第四滑轨472固设于所述万向自适应调节装置3的底部，所述第四移动滑台471与第四滑轨472滑动连接。
本发明夹具100的工作原理如下：
1、通过双模组间距调节机构1上的机器人连接法兰11将夹具100安装到机器人上，通过模组来料车(未图示)将两组锂离子电池模组200托运至指定的位置，并由控制装置控制视觉检测系统2获取锂离子电池模组200的位置图像信息以及电池箱内模组装配的位置图像信息，且将相关的位置信息传送给机器人，以通过机器人来作出相应的补偿动作；
2、控制装置控制机器人带动夹具100运动到锂离子电池模组200的位置，由于此时万向自适应调节装置3和横向浮动锁定机构43都处于未锁定状态，因此可以在万向自适应调节装置3和横向浮动锁定机构43的共同作用下，可实现夹具100的自适应定位功能。控制装置控制机器人带动夹具100往下作动，使每一模组定位夹紧装置4上对角设置的定位销部装42均导入到锂离子电池模组200的定位孔中，并触发光电传感器426发送定位OK信号给机器人；机器人在接收到定位OK信号后，继续带动夹具100往下作动，使定位导向插板45导入到锂离子电池模组200所对应的导向孔内，完成对两个锂离子电池模组200的定位；
3、在完成两个锂离子电池模组200的定位后，控制装置控制夹紧气缸461带动夹爪安装板462向外伸出，并使第一夹爪463和第二夹爪464导入到锂离子电池模组200相应的夹紧孔(未图示)内，从而完成对两个锂离子电池模组200的夹紧动作。同时，控制装置控制各防松锁定机构44上的防松锁定气缸442均带动防松锁定销444插入防松锁定衬套445中进行锁定，从而完成对夹爪机构46的防松动作；在完成防松动作后，控制装置控制各横向浮动锁定机构43上的横向锁定气缸431均带动第二锁定定位销432的后段导入到锁定衬套437内，从而完成横向浮动的锁定动作；在完成横向浮动的锁定动作后，控制装置控制各万向自适应调节装置3上的锁定气缸341均带动第一锁定定位销343的锁定段3432锁定到第一定位销衬套344内，从而实现将万向自适应调节装置3锁定动作，在完成上述锁定操作后，整个夹具100就处于自适应锁定状态。
4、控制装置控制机器人执行搬运装配动作，且在机器人将两个锂离子电池模组200转运至电池箱的指定位置后，控制装置就控制伺服电机13开始驱动左右旋一体丝杆14进行转动，以将两个锂离子电池模组200之间的间距调整到符合电池箱的装配间距；在完成间距的调节操作后，控制装置就控制机器人将两锂离子电池模组200装配到电池箱中。在完成装配动作后，控制装置会控制防松锁定机构44、横向浮动锁定机构43以及万向自适应调节装置3均解除自适应锁定状态，同时控制机器人回到原始状态，以等待继续执行下一夹紧移载动作。
综上所述，本发明具有如下优点：1、配置有视觉检测系统,可实现对锂离子电池模组进行定位检测，且在双模组间距调节机构、万向自适应调节装置和模组定位夹紧装置的共同作用下，可实现将两组锂离子电池模组平稳、安全的夹取并移载装配至电池箱的指定位置，不仅可以提高生产效率，而且可以提高生产线的自动化程度；2、在夹取完锂离子电池模组后，可使整个夹具进入自适应锁定状态，可有效避免移载过程中出现锂离子电池模组掉落的风险。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。
Claims (9)
1.一种机器人用双模组自适应夹具，其特征在于：包括一双模组间距调节机构、一视觉检测系统、两万向自适应调节装置、两模组定位夹紧装置以及一控制装置；所述视觉检测系统固设于所述双模组间距调节机构的旁侧；两所述万向自适应调节装置均与所述双模组间距调节机构的底部相连接，且通过所述双模组间距调节机构带动两所述万向自适应调节装置进行移动；每所述模组定位夹紧装置均设于一所述万向自适应调节装置的下端；所述双模组间距调节机构、视觉检测系统、万向自适应调节装置以及模组定位夹紧装置均与所述控制装置相连接；
每所述模组定位夹紧装置均包括两定位夹紧机构，且两所述定位夹紧机构分别设于所述万向自适应调节装置下端的两侧；每所述定位夹紧机构均包括一外框架、一定位销部装、两横向浮动锁定机构、一防松锁定机构、一定位导向插板以及一夹爪机构；所述外框架的顶部通过一横向浮动滑台机构与所述万向自适应调节装置的下端滑动连接；两所述横向浮动锁定机构分别设于所述外框架的两侧，且通过两所述横向浮动锁定机构对所述横向浮动滑台机构进行锁定；所述夹爪机构活动设于所述外框架的抓取端，所述定位销部装固设于所述外框架抓取端的一侧，所述定位导向插板固设于所述外框架抓取端下方的中部。
2.如权利要求1所述的一种机器人用双模组自适应夹具，其特征在于：所述双模组间距调节机构包括一机器人连接法兰、一固定板、一伺服电机、一左右旋一体丝杆、一滑轨板、一第一模组调节滑台以及一第二模组调节滑台；所述滑轨板上设置有两第一滑轨，所述滑轨板的两端部均通过一连接板与所述固定板相连接；所述机器人连接法兰固设于所述固定板的上表面；所述左右旋一体丝杆设于所述固定板的下表面，且所述左右旋一体丝杆的两侧各设有一调节滑块；所述伺服电机固设于所述固定板上，且通过所述伺服电机联动所述左右旋一体丝杆进行旋转；所述第一模组调节滑台与第二模组调节滑台的上端分别连接一所述调节滑块，所述第一模组调节滑台与第二模组调节滑台的下端均设有两第一移动滑台，且通过所述第一移动滑台与两所述第一滑轨滑动连接；所述第一模组调节滑台与第二模组调节滑台分别与一所述万向自适应调节装置固定连接；所述伺服电机与所述控制装置相连接。
3.如权利要求1所述的一种机器人用双模组自适应夹具，其特征在于：所述万向自适应调节装置包括一上万向自适应浮动板、一下万向自适应浮动板、一球头连接杆以及一锁定机构；所述上万向自适应浮动板与下万向自适应浮动板之间设置有复数个支撑弹簧；所述下万向自适应浮动板在对应每所述支撑弹簧的位置均设置有一盲孔，所述上万向自适应浮动板在对应每所述支撑弹簧的位置均设置有一螺纹通孔；每所述支撑弹簧的下端均置于所述盲孔内，上端均通过一弹簧限位螺钉锁付于所述螺纹通孔内；所述锁定机构设于所述下万向自适应浮动板的底部，且通过所述锁定机构来将所述上万向自适应浮动板与下万向自适应浮动板锁定；
所述球头连接杆的下端为一螺纹段，上端为一万向球头；所述下万向自适应浮动板的中部设有一连杆螺纹孔，所述上万向自适应浮动板的中部设有一球头孔；所述球头连接杆的螺纹段锁付于所述连杆螺纹孔中，所述球头连接杆的万向球头匹配装于所述球头孔内。
4.如权利要求3所述的一种机器人用双模组自适应夹具，其特征在于：所述锁定机构包括一锁定气缸、一气缸连接板、四根第一锁定定位销、四个第一定位销衬套以及四根第一定位销连接杆；每所述第一锁定定位销均包含浮动段和锁定段；
四根所述第一定位销连接杆的下端分别固定在所述气缸连接板的四个边角处，每所述第一定位销连接杆的上端均与所述第一锁定定位销的锁定段固定连接；所述下万向自适应浮动板在对应每所述第一定位销连接杆的位置均设有一连接杆通孔，所述上万向自适应浮动板在对应每所述第一定位销连接杆的位置均设有一衬套套孔；每所述第一定位销衬套均套设于一所述衬套套孔的底部；
所述锁定气缸与所述控制装置相连接，所述锁定气缸固定在所述下万向自适应浮动板的底部，所述气缸连接板与所述锁定气缸的伸缩端相连接，每所述第一定位销连接杆的上端均穿过所述连接杆通孔，且通过所述锁定气缸带动所述第一锁定定位销的锁定段锁定在所述第一定位销衬套内。
5.如权利要求3所述的一种机器人用双模组自适应夹具，其特征在于：所述横向浮动锁定机构包括一横向锁定气缸、一第二锁定定位销、一定位销安装板、一横向调节螺钉、一调节螺钉安装座、一横向调节板、一锁定衬套、一第二移动滑台以及一第二滑轨；所述横向调节板上设有复数个调节腰型孔，且通过所述调节腰型孔将所述横向调节板锁付于所述下万向自适应浮动板的底部；所述调节螺钉安装座固设于所述下万向自适应浮动板的底部，所述横向调节螺钉的一端安装在所述调节螺钉安装座上，另一端与所述横向调节板相连接；所述锁定衬套固设于所述横向调节板下表面的中部；所述第二滑轨固设于所述外框架上，所述定位销安装板通过所述第二移动滑台与所述第二滑轨滑动连接；所述第二锁定定位销固定在所述定位销安装板的上端，且使所述第二锁定定位销的顶部伸入所述锁定衬套；所述横向锁定气缸与所述定位销安装板相连接，且通过所述横向锁定气缸带动所述第二锁定定位销锁定在所述锁定衬套内；所述横向锁定气缸与所述控制装置相连接。
6.如权利要求1所述的一种机器人用双模组自适应夹具，其特征在于：所述定位销部装包括一带肩定位销、一定位销弹簧、一第二定位销连接杆、一第二定位销衬套、一感应头以及一光电传感器；所述第二定位销衬套固设于所述外框架抓取端的一侧；所述第二定位销连接杆的上部套设于所述第二定位销衬套内，且所述第二定位销连接杆的顶端与所述感应头相连接；所述第二定位销连接杆的下部套设于所述定位销弹簧内，且所述第二定位销连接杆的底部与所述带肩定位销相连接；所述光电传感器设于所述感应头旁侧，且所述光电传感器与所述控制装置相连接。
7.如权利要求1所述的一种机器人用双模组自适应夹具，其特征在于：所述夹爪机构包括一夹紧气缸、一夹爪安装板、一第一夹爪以及一第二夹爪；所述夹爪安装板设于所述外框架的抓取端；所述第一夹爪和第二夹爪分别设于所述夹爪安装板底部的两侧；所述夹紧气缸设于所述外框架的内部，所述夹紧气缸的伸缩端与所述夹爪安装板相连接，且通过所述夹紧气缸带动所述第一夹爪和第二夹爪进行抓取；所述夹紧气缸与所述控制装置相连接。
8.如权利要求7所述的一种机器人用双模组自适应夹具，其特征在于：所述防松锁定机构包括一固定座、一防松锁定气缸、一防松锁定销安装板、一防松锁定销、一防松锁定衬套以及一第三滑轨；所述防松锁定气缸与所述控制装置相连接；所述外框架抓取端的下部向外延设有一凸块，所述防松锁定衬套固设于所述凸块上；
所述固定座固定在所述夹爪安装板上，所述防松锁定销安装板通过一第三移动滑台与所述第三滑轨滑动连接；所述防松锁定销固设于所述防松锁定销安装板的下端；所述防松锁定气缸固设于所述固定座上，所述防松锁定销安装板与所述防松锁定气缸的伸缩端相连接，且通过所述防松锁定气缸带动所述防松锁定销插入所述防松锁定衬套进行锁定。
9.如权利要求1所述的一种机器人用双模组自适应夹具，其特征在于：所述横向浮动滑台机构包括一第四移动滑台以及一第四滑轨；所述第四移动滑台固设于所述外框架的顶部，所述第四滑轨固设于所述万向自适应调节装置的底部，所述第四移动滑台与第四滑轨滑动连接。
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