CN109382841A - 一种双手爪装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及物料上下料技术领域，具体涉及一种双手爪装置。一种双手爪装置，包括驱动部、支架、用于抓取待下料物料的第一夹紧机构以及用于抓取待上料物料的第二夹紧机构，所述第一夹紧机构和第二夹紧机构均安装在支架上，所述驱动部与支架传动连接，并可驱动支架转动。通过在支架上设置用于抓取待下料物料的第一夹紧机构和用于抓取待上料物料的第二夹紧机构，驱动部可驱动支架转动，带动第一夹紧机构和第二夹紧机构转动，可同时完成取料和放料，达到了减少上下料时间、减少占地面积的目的。
Description
技术领域
本发明涉及物料上下料技术领域，具体涉及一种双手爪装置。
背景技术
近年来，我国注重实业发展，大力发展制造业，同时新能源行业作为新兴行业、绿色产业尤为得到重视，伴随着新能源汽车行业的大力发展，动力电池的产能需求日益增大，相关配套自动化设备的方便高效安全性也显得至关重要。
现有技术中，需要上料机械臂和下料机械臂分别驱动取料手爪和放料手爪转动，完成抓取已加工好的物料和放置待加工物料的两个工作，这样不仅占地面积大，而且成本较高，用时较长。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种自动上下料的装置，克服现有技术中物料上下料时用时较长、占地面积大的缺陷。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种自动上下料的装置，包括驱动部、支架、用于抓取待下料物料的第一夹紧机构以及用于抓取待上料物料的第二夹紧机构，所述第一夹紧机构和第二夹紧机构均安装在支架上，所述驱动部与支架传动连接，并可驱动支架转动。
本发明的更进一步优选方案是：所述第一夹紧机构包括用于夹紧物料X轴方向的第一夹紧组件和用于夹紧物料Y轴方向的第二夹紧组件，所述第一夹紧组件包括第一动力部、左夹爪、右夹爪以及方向转换部，所述左夹爪和右夹爪相对滑动的安装在支架上，所述方向转换部安装在支架上，并与左夹爪和右夹爪传动连接，所述第一动力部安装在支架上，并与方向转换部传动连接，通过方向转换部带动左夹爪和右夹爪相互靠近或远离。
本发明的更进一步优选方案是：所述方向转换部包括转向板、左滑杆、右滑杆、左连杆以及右连杆，所述转向板上开设有第一通孔和第二通孔，所述左滑杆滑动的安装在第一通孔内，所述左连杆一端与左滑杆连接，另一端与左夹爪连接；所述右滑杆滑动的安装在第二通孔内，所述右连杆一端与右滑杆连接，另一端与右夹爪连接；所述转向板滑动的安装在支架上，并与第一动力部传动连接；当第一动力部驱动转向板移动，左滑杆在第一通孔内滑动，右滑杆在第二通孔内滑动，通过左连杆和右连杆带动左夹爪和右夹爪相互靠近；当第一动力部驱动转向板反向移动，左滑杆在第一通孔内滑动，右滑杆在第二通孔内滑动，通过左连杆和右连杆带动左夹爪和右夹爪相互远离，其中，所述转向板的移动方向与左夹爪和右夹爪的移动方向垂直。
本发明的更进一步优选方案是：所述左夹爪和右夹爪均包括移动架、用于夹紧物料的定位部以及第二动力部，所述移动架滑动的安装在支架上，并与方向转换部传动连接，所述定位部滑动的安装在移动架上，所述第二动力部安装在移动架上，并通过转接部与定位部传动连接，可驱动定位部上下移动。
本发明的更进一步优选方案是：所述第二动力部为升降气缸，所述转接部包括第一连接块和第二连接块，所述第一连接块安装在定位部上，并开设有凹槽，所述第二连接块安装在升降气缸的伸缩杆上，所述第二连接块可与所述凹槽卡合。
本发明的更进一步优选方案是：所述定位部包括承板和若干个绝缘块，所述承板滑动的安装在移动架上，并与第二动力部传动连接，所述绝缘块安装在承板上。
本发明的更进一步优选方案是：所述左夹爪和右夹爪均包括用于防止物料掉落的挂杆，所述挂杆安装在移动架上。
本发明的更进一步优选方案是：所述双手爪装置还包括用于抓取辅料的取料组件，所述取料组件包括左固定架、右固定架、左吸盘和右吸盘，所述左固定架安装在左夹爪的移动架上，所述左吸盘安装在左固定架上，所述右固定架安装在右夹爪的移动架上，所述右吸盘安装在右固定架上。
本发明的更进一步优选方案是：所述第二夹紧组件包括第一定位板、第二定位板以及第三动力部，所述第一定位板安装在支架上，所述第二定位板滑动的安装在支架上，并与第一定位板相对设置，所述第三动力部安装在支架上，并与第二定位板传动连接，可驱动第二定位板靠近或远离第一定位板。
本发明的更进一步优选方案是：所述第二夹紧机构与第一夹紧机构结构相同，所述双手爪装置还包括连接杆、电机和丝杆，所述连接杆一端与第一夹紧机构的第三动力部传动连接，另一端与第二夹紧机构的第三动力部传动连接，所述电机安装在支架上，并与丝杆传动连接，所述丝杠与连接杆螺纹连接，所述电机驱动丝杠转动，带动连接杆移动。
本发明的有益效果在于，通过在支架上设置用于抓取待下料物料的第一夹紧机构和用于抓取待上料物料的第二夹紧机构，驱动部可驱动支架转动，带动第一夹紧机构和第二夹紧机构转动，可同时完成取料和放料，达到了减少上下料时间、减少占地面积的目的。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明双爪手装置的第一结构示意图；
图2是本发明双手爪装置的第二结构示意图；
图3是图2中A部放大图；
图4是本发明双手爪装置的第三结构示意图；
图5是本发明双手爪装置的第四结构示意图。
具体实施方式
现结合附图，对本发明的较佳实施例作详细说明。
如图1所示，本发明的双爪手装置包括包括驱动部(图中未画出)、支架100、用于抓取待下料物料的第一夹紧机构以及用于抓取待上料物料的第二夹紧机构，所述第一夹紧机构和第二夹紧机构均安装在支架100上，所述驱动部与支架100传动连接，并可驱动支架100转动。通过在支架100上设置用于抓取待下料物料的第一夹紧机构和用于抓取待上料物料的第二夹紧机构，驱动部可驱动支架100转动，带动第一夹紧机构和第二夹紧机构转动，可同时完成取料和放料，达到了减少上下料时间、减少占地面积的目的。
如图1所示，所述驱动部可以选用机械手或其他移载动力源，在本实施例中，所述第一夹紧机构与第二夹紧机构设置在支架100的两端，即第一夹紧机构与第二夹紧机构之间的夹角呈180°，驱动部驱动支架100旋转180°，即可置换第一夹爪机构与第二夹爪机构的位置，在其他实施例中，所述第一夹紧机构与第二夹紧机构之间也可是90°等其他角度。
如图1、2所示，所述第一夹紧机构包括用于夹紧物料X轴方向的第一夹紧组件200和用于夹紧物料Y轴方向的第二夹紧组件300，所述第一夹紧组件200包括第一动力部210、左夹爪220、右夹爪230以及方向转换部240，所述左夹爪220和右夹爪230相对滑动的安装在支架100上，所述方向转换部240安装在支架100上，并与左夹爪220和右夹爪230传动连接，所述第一动力部210安装在支架100上，并与方向转换部240传动连接，通过方向转换部240带动左夹爪220和右夹爪230相互靠近或远离。在本实施例中所述第一动力部210选用气缸，第一动力部210驱动方向转换部240运动，带动左夹爪220和右夹爪230相互靠近或远离，夹取或放置物料。
如图1、4所示，所述方向转换部240包括转向板241、左滑杆242、右滑杆243、左连杆244以及右连杆245，所述转向板241上开设有第一通孔246和第二通孔247，所述左滑杆242滑动的安装在第一通孔246内，所述左连杆244一端与左滑杆242连接，另一端与左夹爪220连接；所述右滑杆243滑动的安装在第二通孔247内，所述右连杆245一端与右滑杆246连接，另一端与右夹爪230连接；所述转向板241滑动的安装在支架100上，并与第一动力部210传动连接；当第一动力部210驱动转向板241移动，左滑杆242在第一通孔246内滑动，右滑杆243在第二通孔247内滑动，通过左连杆244和右连杆245带动左夹爪220和右夹爪230相互靠近；当第一动力部210驱动转向板241反向移动，左滑杆242在第一通孔246内滑动，右滑杆243在第二通孔247内滑动，通过左连杆244和右连杆245带动左夹爪220和右夹爪230相互远离，其中，所述转向板241的移动方向与左夹爪220和右夹爪230的移动方向垂直。在本实施例中，所述第一通孔246与水平线之间的夹角大于0°，小于90°，所述第二通孔247与水平线之间的夹角大于90°，小于180°，且在转向板241上共开设有两个第一通孔246和两个第二通孔247，同时，所述第一通孔246和第二通孔247间隔的设置在转向板241上。第一动力部210驱动转向板241移动，由于第一通孔246和第二通孔247对左滑杆242和右滑杆243的作用力，带动左连杆244和右连杆245运动，时左夹爪220和右夹爪230相互靠近或远离。
如图1、2、4、5所示，所示，所述左夹爪220和右夹爪230均包括移动架221、用于夹紧物料的定位部以及第二动力部222，所述移动架221滑动的安装在支架100上，并与方向转换部240传动连接，所述定位部滑动的安装在移动架221上，所述第二动力部222安装在移动架221上，并通过转接部与定位部传动连接，可驱动定位部上下移动。所述支架100上设有第一导轨110，所述移动架221安装在第一导轨110上，所述左连杆244一端与左滑杆242连接，另一端与左夹爪220的移动架221连接，所述右连杆245一端与右滑杆243连接，另一端与右夹爪230的移动架221连接，第一动力部210驱动转向板241移动，带动左夹爪220和右夹爪230沿第一导轨110移动，带动定位部移动，将物料X轴方向夹紧；第二动力部222驱动定位部向下移动，将物料Z轴方向夹紧。
如图1、2、3所示，所述第二动力部222为升降气缸，所述转接部包括第一连接块223和第二连接块224，所述第一连接块223安装在定位部上，并开设有凹槽，所述第二连接块224安装在升降气缸的伸缩杆上，所述第二连接块224可与所述凹槽卡合。在本实施例中，所述凹槽呈“T”型，所述第二连接块224为“T”型块，升降气缸驱动定位部上下移动，对物料再次定位。
如图1、3、5所示，所述定位部包括承板225和若干个绝缘块226，所述承板225滑动的安装在移动架221上，并与第二动力部222传动连接，所述绝缘块226安装在承板225上。第一连接块223安装在承板225上，第二动力部222通过第二连接块224与承板225传动连接，可驱动承板225上下移动，带动绝缘块226上下移动，对物料Z轴方向定位。所述绝缘块226可采用POM、聚氨酯或其他绝缘非金属材料，在抓取稳固安全的前提下既保证抓取过程中不损伤物料，同时避免被抓取物料破损后造成短路。
如图1、5所示，所述左夹爪220和右夹爪230均包括用于防止物料掉落的挂杆227，所述挂杆227安装在移动架221上。第一夹紧机构将物料夹取后，挂杆227可防止在物料抓取的过程中物料掉落，影响后续工艺。
如图1、5所示，所述双手爪装置还包括用于抓取辅料的取料组件400，所述取料组件400包括左固定架410、右固定架420、左吸盘430和右吸盘440，所述左固定架410安装在左夹爪220的移动架221上，所述左吸盘430安装在左固定架410上，所述右固定架420安装在右夹爪230的移动架221上，所述右吸盘440安装在右固定架420上。在本实施例中，所述取料组件400设置在与第一夹紧机构同一侧的支架100上，在其他实施例中，所述取料组件400也可设置在与第二夹紧机构同一侧的支架100上，根据具体需求设计放置。双手爪装置上同时设置用于抓取辅助物料的取料组件400，减少或避免辅助料二次抓取动作。
如图1、5所示，所述第二夹紧组件300包括第一定位板310、第二定位板320以及第三动力部330，所述第一定位板310安装在支架100上，所述第二定位板320滑动的安装在支架100上，并与第一定位板310相对设置，所述第三动力部330安装在支架100上，并与第二定位板320传动连接，可驱动第二定位板320靠近或远离第一定位板310。在本实施例中，所述第三动力部330选用气缸，第三动力部330驱动第二定位板320靠近第一定位板310，固定物料Y轴方向。
如图1、2、5所示，所述第二夹紧机构与第一夹紧机构结构相同，所述双手爪装置还包括连接杆120、电机121和丝杆122，所述连接杆120一端与第一夹紧机构的第三动力部330传动连接，另一端与第二夹紧机构的第三动力部330传动连接，所述电机121安装在支架100上，并与丝杆122传动连接，所述丝杠122与连接杆120螺纹连接，所述电机121驱动丝杠122转动，带动连接杆120移动。所述支架100上设有第二导轨123，所述第三动力部330滑动的安装在第二导轨123上，电机121驱动丝杆122转动，带动连接杆120前后移动，带动第一夹紧机构的第三动力部330与第二夹紧机构的第三动力部330沿第二导轨123同时前后移动，使双手爪装置适应不同规格的物料，实用性更强。同时，在本装置中还加装拖链112，起到防护作用，避免抓取夹紧、电缸运动过程中通讯及信号线遭到损坏。
工作原理：
(1)初始状态：支架100通过安装固定板113安装在驱动部如(机械手或其他移载动力源)上，以完成双手爪装置的自动翻转功能；第一夹紧机构和第二夹紧机构均处于打开状态；
(2)第一夹紧机构抓取待装配模组电芯，同时取料组件400的吸盘吸附模组侧板；
(3)驱动部(如机械手)带动支架100至目标工位，将待装配模组电芯和模组侧板放在治具内，实现电芯模组和模组侧板的装配，驱动部(如机械手)驱动支架100转动180°，第二夹紧机构从目标工位抓取装配紧固后的电芯模组；
(4)抓取下电芯模组后，支架100移动至安全区域，放置装配后的电芯模组，驱动部(如机械手)带动支架100旋转180°，抓取待装配模组电芯及模组侧板，至目标工位，实现上料和下料。
应当理解的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，对本领域技术人员来说，可以对上述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；而所有这些修改和替换，都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种双手爪装置，其特征在于：包括驱动部、支架、用于抓取待下料物料的第一夹紧机构以及用于抓取待上料物料的第二夹紧机构，所述第一夹紧机构和第二夹紧机构均安装在支架上，所述驱动部与支架传动连接，并可驱动支架转动。
2.根据权利要求1所述的双手爪装置，其特征在于：所述第一夹紧机构包括用于夹紧物料X轴方向的第一夹紧组件和用于夹紧物料Y轴方向的第二夹紧组件，所述第一夹紧组件包括第一动力部、左夹爪、右夹爪以及方向转换部，所述左夹爪和右夹爪相对滑动的安装在支架上，所述方向转换部安装在支架上，并与左夹爪和右夹爪传动连接，所述第一动力部安装在支架上，并与方向转换部传动连接，通过方向转换部带动左夹爪和右夹爪相互靠近或远离。
3.根据权利要求2所述的双手爪装置，其特征在于：所述方向转换部包括转向板、左滑杆、右滑杆、左连杆以及右连杆，所述转向板上开设有第一通孔和第二通孔，所述左滑杆滑动的安装在第一通孔内，所述左连杆一端与左滑杆连接，另一端与左夹爪连接；所述右滑杆滑动的安装在第二通孔内，所述右连杆一端与右滑杆连接，另一端与右夹爪连接；所述转向板滑动的安装在支架上，并与第一动力部传动连接；当第一动力部驱动转向板移动，左滑杆在第一通孔内滑动，右滑杆在第二通孔内滑动，通过左连杆和右连杆带动左夹爪和右夹爪相互靠近；当第一动力部驱动转向板反向移动，左滑杆在第一通孔内滑动，右滑杆在第二通孔内滑动，通过左连杆和右连杆带动左夹爪和右夹爪相互远离，其中，所述转向板的移动方向与左夹爪和右夹爪的移动方向垂直。
4.根据权利要求2所述的双手爪装置，其特征在于：所述左夹爪和右夹爪均包括移动架、用于夹紧物料的定位部以及第二动力部，所述移动架滑动的安装在支架上，并与方向转换部传动连接，所述定位部滑动的安装在移动架上，所述第二动力部安装在移动架上，并通过转接部与定位部传动连接，可驱动定位部上下移动。
5.根据权利要求4所述的双手爪装置，其特征在于：所述第二动力部为升降气缸，所述转接部包括第一连接块和第二连接块，所述第一连接块安装在定位部上，并开设有凹槽，所述第二连接块安装在升降气缸的伸缩杆上，所述第二连接块可与所述凹槽卡合。
6.根据权利要求5所述的双手爪装置，其特征在于：所述定位部包括承板和若干个绝缘块，所述承板滑动的安装在移动架上，并与第二动力部传动连接，所述绝缘块安装在承板上。
7.根据权利要求6所述的双手爪装置，其特征在于：所述左夹爪和右夹爪均包括用于防止物料掉落的挂杆，所述挂杆安装在移动架上。
8.根据权利要求4所述的双手爪装置，其特征在于：所述双手爪装置还包括用于抓取辅料的取料组件，所述取料组件包括左固定架、右固定架、左吸盘和右吸盘，所述左固定架安装在左夹爪的移动架上，所述左吸盘安装在左固定架上，所述右固定架安装在右夹爪的移动架上，所述右吸盘安装在右固定架上。
9.根据权利要求2-8所述的双手爪装置，其特征在于：所述第二夹紧组件包括第一定位板、第二定位板以及第三动力部，所述第一定位板安装在支架上，所述第二定位板滑动的安装在支架上，并与第一定位板相对设置，所述第三动力部安装在支架上，并与第二定位板传动连接，可驱动第二定位板靠近或远离第一定位板。
10.根据权利要求9任意一项所述的双手爪装置，其特征在于：所述第二夹紧机构与第一夹紧机构结构相同，所述双手爪装置还包括连接杆、电机和丝杆，所述连接杆一端与第一夹紧机构的第三动力部传动连接，另一端与第二夹紧机构的第三动力部传动连接，所述电机安装在支架上，并与丝杆传动连接，所述丝杠与连接杆螺纹连接，所述电机驱动丝杠转动，带动连接杆移动。
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