CN109808651B - 一种基于光机电的生产装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于光机电的生产装置，属于光机电领域。一种基于光机电的生产装置，包括汽车电池和激光定位器，还包括电池自主安装架和补给架，补给架右端与电池自主安装架的左端固定连接，激光定位器固定安装在电池自主安装架上端边沿；本发明通过设置一级移动装置和二级移动装置，一级移动装置能够将充电腔内充电完成的汽车电池移动至二级移动装置，并由二级移动装置移动至气动扳手的正上方，气动扳手首先有液压罐加压顶起汽车电池，将汽车电池移动至汽车底部的安装槽内，然后气动扳手顶部的转动杆转动，转动杆带动汽车电池上的螺杆与汽车底部对应的螺孔螺纹连接，从而达到自动安装汽车电池的目的。
Description
技术领域
本发明涉及光机电领域，尤其涉及一种基于光机电的生产装置。
背景技术
光机电一体化设备是由机械技术与激光－微电子等技术揉合融汇在一起的新兴技术设备，它不仅体现在一些机电一体化的单机产品之中，而且贯穿于工程系统设计之中，从简单的单台光机电一体化产品，到现代工业中的柔性加工系统；从简单的单参数显示，到复杂的多参数、多级控制；从机械零部件连续自动热处理生产线，到各种现代高速重型机械自动化生产线等，光机电一体化技术都有不同层次、覆盖面很广的应用领域。对于工程系统，需成套地进行开发和制造，对于光机电一体化单机产品(设备)，应采用简繁并举、高低级并存的多层次发展途径，可发展功能附加型的低级产品；也可发展功能替代型的中级产品；还可发展机电融合型的高级产品，成为前所未有的新一代产品。
现有的汽车电池的体积较大，而且汽车电池安装的部位大部分位置汽车底盘的中部用来确保电池的安全性，所以在安装方面需要借助专业装置进行安装，本发明则可以提供一种可以自主安装汽车电池的基于光机电的生产装置。
发明内容
本发明的目的是可以提供一种可以自主安装汽车电池的装置，而提出的一种基于光机电的生产装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种基于光机电的生产装置，包括汽车电池和激光定位器，还包括电池自主安装架和补给架，所述的补给架右端与电池自主安装架的左端固定连接，所述的激光定位器固定安装在电池自主安装架上端边沿，所述的电池自主安装架的中部固定安装有二级移动装置，所述的补给架的内部两侧边沿固定安装有竖向滑轨，所述的竖向滑轨滑动连接有竖向滑块，所述的竖向滑块之间固定安装有一级移动装置，所述的汽车电池活动放置在一级移动装置的上表面，所述的一级移动装置和二级移动装置之间固定安装有联动器，所述的电池自主安装架的上端设置有推进口，所述的推进口与汽车电池相匹配，所述的电池自主安装架内的中下部固定安装有中间板，所述的中间板的上表面中部固定安装气动扳手，所述的汽车电池上活动安装有螺杆，所述的气动扳手与螺杆一一对应，所述的中间板的上表面左右两侧依次固定安装有液压罐和气动罐，所述的电池自主安装架内底部设置有充电腔，所述的充电腔与汽车电池相匹配。
优选地，所述的一级移动装置包括连接轨、一级转动辊和驱动电机，所述的一级转动辊的两端活动安装在连接轨之间，所述的连接轨的两端分别与竖向滑块固定连接，所述的驱动电机固定安装在竖向滑块的右表面底侧，所述的驱动电机的输出轴固定安装有驱动齿轮，所述的竖向滑块的内部活动安装有从动齿轮组，所述的从动齿轮组与驱动齿轮之间活动安装有切换齿轮，所述的切换齿轮分别与从动齿轮组和驱动齿轮啮合连接，所述的从动齿轮组与竖向滑轨啮合连接，所述的连接轨的左右两端活动安装有第一联动轮，所述的切换齿轮与左端的第一联动轮啮合连接，所述的第一联动轮之间活动连接有第一链条，所述的第一链条与一级转动辊两端活动连接，所述的连接轨的右端内侧表面上活动安装有带动齿轮且带动齿轮位于右侧竖向滑块的内部，所述的竖向滑轨的内侧表面上固定安装有防坠装置，所述的防坠装置与二级移动装置和充电腔一一对应，一级移动装置能够上下移动汽车电池。
优选地，所述的二级移动装置包括第二联动轮、第二链条和二级转动辊，所述的第二联动轮活动安装在联动器的内部，所述的第二联动轮的外圈与第二链条活动连接，所述的二级转动辊的两端分别于第二链条啮合连接，所述的联动器的内部活动安装有传动齿轮组，所述的传动齿轮组分别与第二联动轮和带动齿轮啮合连接，所述的联动器的左侧外表面固定安装有限位块，二级移动装置能够横向调整汽车电池的位置。
优选地，所述的气动扳手包括固定筒、套接杆和转动杆，所述的固定筒固定安装在中间板的上表面，所述的固定筒的中部设置有滑动槽，所述的套接杆底端滑动安装在滑动槽的内部，所述的转动杆滑动安装在套接杆的中心部分，所述的转动杆的上端固定安装有薄楔形头，所述的薄楔形头与汽车电池上的螺杆相匹配，所述的套接杆的底部固定安装有气密块，所述的气密块的底表面固定安装有密封层，所述的气密块与滑动槽的底部之间设置有液压腔，所述的液压腔的底表面固定安装有进油管且进油管贯穿固定筒，所述的进油管的另一端与液压罐的输出端固定连接，气动扳手套接在汽车电池上并带动汽车电池向上移动。
优选地，所述的固定筒的内部固定安装有进气管和出气管，所述的进气管和出气管的上端口位于滑动槽内表面上侧，进气管和出气管分别与气动罐的输入端和输出端固定连接，所述的套接杆内底部设置有气动腔，所述的气动腔的两侧设置有连接口，所述的连接口分别与进气管和出气管的上端口活动套接，所述的气动腔内上下两侧的中部固定安装有转动轴承，所述的转动杆的底端与转动轴承的内圈活动套接，所述的转动轴承之间固定安装有带动叶片且带动叶片的中心与转动杆固定连接，转动杆能够将汽车电池安装固定。
与现有技术相比，本发明提供了一种基于光机电的生产装置，具备以下有益效果：
1、该基于光机电的生产装置，在使用本发明之前，首先将所要安装的汽车移动至电池自主安装架的上端，并通过激光定位器进行定位校准，原本放置在充电腔内部的汽车电池由补给架上的一级移动装置带动并移动至一级移动装置的上表面，一级移动装置通过竖向滑块沿着竖向滑轨向上移动，直至一级移动装置与二级移动装置高度一致，并且一级移动装置通过联动器将动力传输至二级移动装置，而已移动装置工作带动汽车电池移动至二级移动装置的上表面，汽车电池移动的位置恰好位于气动扳手的正上方，之后在液压罐和气动罐的辅助下气动扳手工作，气动扳手卡接汽车电池上的螺杆并带动汽车电池向上移动，直至汽车电池进入至汽车底部的安装区域，之后气动扳手转动，带动螺杆与汽车底部螺纹连接，从而达到自动安装汽车电池的目的。
2、该基于光机电的生产装置，当一级移动装置工作的时候，驱动电机带动输出轴上的驱动齿轮转动，当切换齿轮的位置位于从动齿轮组和竖向滑轨啮合连接的时候，驱动电机带动竖向滑块沿着竖向滑轨上下移动，当切换齿轮移动后的位置分别与驱动齿轮和左端的第一联动轮啮合连接时，驱动电机带动第一联动轮转动，第一联动轮通过第一链条的连接带动一级转动辊整体转动，从而能够带动汽车电池移动，防坠装置的设置能够防止一级移动装置遭受外接作用力时下坠，当一级移动装置向上移动，由于有限位块的设置，一级移动装置将会和二级移动装置的高度一致，第一联动轮通过第一链条带动带动齿轮转动，在联动器内的传动齿轮组的带动下，带动齿轮将会带动左端的第二联动轮转动，第二联动轮通过第二链条的连接带动二级转动辊整体转动，从而能够带动汽车电池移动至气动扳手的正上方。
3、该基于光机电的生产装置，通过设置气动扳手，当汽车电池移动至气动扳手的正上方的时候，液压罐加压，并将液压罐内部的液压油通过进油管输送至固定筒内部的液压腔内，液压腔内的液压油将会顶起套接杆底部的气密块，套接杆将会沿着滑动槽向上移动，套接杆在移动的过程当中，首先转动杆顶部的薄楔形头将会与汽车电池上的螺杆啮合连接，当套接杆移动至一定的高度的时候，套接杆顶起汽车电池移动至汽车底部的安装槽内，并且气动腔两侧的连接口与进气管和出气管活动套接，气动罐工作，通过进气管向气动腔内通入高压气体，并利用出气管排出，从而达到循环的作用，流动的气体将会带动带动叶片转动，带动叶片的中心与转动杆固定连接，并且在带动叶片的上下两端设置有转动轴承用来减少摩擦的阻力，通过以上设置从而能够带动转动杆转动，达到紧固汽车电池上螺杆的目的。
该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本发明通过设置一级移动装置和二级移动装置，一级移动装置能够将充电腔内充电完成的汽车电池移动至二级移动装置，并由二级移动装置移动至气动扳手的正上方，气动扳手首先有液压罐加压顶起汽车电池，将汽车电池移动至汽车底部的安装槽内，然后气动扳手顶部的转动杆转动，转动杆带动汽车电池上的螺杆与汽车底部对应的螺孔螺纹连接，从而达到自动安装汽车电池的目的。
附图说明
图1为本发明提出的一种基于光机电的生产装置的结构示意图；
图2为本发明提出的一种基于光机电的生产装置气动扳手顶起汽车电池时的结构示意图；
图3为本发明提出的一种基于光机电的生产装置一级移动装置的局部结构示意图；
图4为图3中A处的放大图；
图5为本发明提出的一种基于光机电的生产装置联动器的结构示意图；
图6为本发明提出的一种基于光机电的生产装置气动扳手的剖视图；
图7为图6中B处的放大图；
图8为本发明提出的一种基于光机电的生产装置气密块的连接图。
图中：1、电池自主安装架；2、补给架；3、汽车电池；4、推进口；5、激光定位器；6、二级移动装置；7、一级移动装置；8、竖向滑轨；9、竖向滑块；10、联动器；11、中间板；12、充电腔；13、液压罐；14、气动罐；15、气动扳手；16、驱动电机；17、切换齿轮；18、从动齿轮组；19、第一联动轮；20、一级转动辊；21、第一链条；22、带动齿轮；23、连接轨；24、防坠装置；25、传动齿轮组；26、限位块；27、第二联动轮；28、第二链条；29、二级转动辊；30、固定筒；31、滑动槽；32、气密块；33、进油管；34、液压腔；35、套接杆；36、转动杆；37、进气管；38、出气管；39、薄楔形头；40、连接口；41、气动腔；42、转动轴承；43、带动叶片；44、密封层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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发明和简化描述，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发明的限制。
具体实施案例：
实施例1：参照图1-2，一种基于光机电的生产装置，包括汽车电池3和激光定位器5，还包括电池自主安装架1和补给架2，补给架2右端与电池自主安装架1的左端固定连接，激光定位器5固定安装在电池自主安装架1上端边沿，电池自主安装架1的中部固定安装有二级移动装置6，补给架2的内部两侧边沿固定安装有竖向滑轨8，竖向滑轨8滑动连接有竖向滑块9，竖向滑块9之间固定安装有一级移动装置7，汽车电池3活动放置在一级移动装置7的上表面，一级移动装置7和二级移动装置6之间固定安装有联动器10，电池自主安装架1的上端设置有推进口4，推进口4与汽车电池3相匹配，电池自主安装架1内的中下部固定安装有中间板11，中间板11的上表面中部固定安装气动扳手15，汽车电池3上活动安装有螺杆，气动扳手15与螺杆一一对应，中间板11的上表面左右两侧依次固定安装有液压罐13和气动罐14，电池自主安装架1内底部设置有充电腔12，充电腔12与汽车电池3相匹配。
该基于光机电的生产装置，在使用本发明之前，首先将所要安装的汽车移动至电池自主安装架1的上端，并通过激光定位器5进行定位校准，原本放置在充电腔12内部的汽车电池3由补给架2上的一级移动装置7带动并移动至一级移动装置7的上表面，一级移动装置7通过竖向滑块9沿着竖向滑轨8向上移动，直至一级移动装置7与二级移动装置6高度一致，并且一级移动装置7通过联动器10将动力传输至二级移动装置6，而已移动装置工作带动汽车电池3移动至二级移动装置6的上表面，汽车电池3移动的位置恰好位于气动扳手15的正上方，之后在液压罐13和气动罐14的辅助下气动扳手15工作，气动扳手15卡接汽车电池3上的螺杆并带动汽车电池3向上移动，直至汽车电池3进入至汽车底部的安装区域，之后气动扳手15转动，带动螺杆与汽车底部螺纹连接，从而达到自动安装汽车电池3的目的。
实施例2：参照图3-5，结合实施例1的基础有所不同之处在于，一级移动装置7包括连接轨23、一级转动辊20和驱动电机16，一级转动辊20的两端活动安装在连接轨23之间，连接轨23的两端分别与竖向滑块9固定连接，驱动电机16固定安装在竖向滑块9的右表面底侧，驱动电机16的输出轴固定安装有驱动齿轮，竖向滑块9的内部活动安装有从动齿轮组18，从动齿轮组18与驱动齿轮之间活动安装有切换齿轮17，切换齿轮17分别与从动齿轮组18和驱动齿轮啮合连接，从动齿轮组18与竖向滑轨8啮合连接，连接轨23的左右两端活动安装有第一联动轮19，切换齿轮17与左端的第一联动轮19啮合连接，第一联动轮19之间活动连接有第一链条21，第一链条21与一级转动辊20两端活动连接，连接轨23的右端内侧表面上活动安装有带动齿轮22且带动齿轮22位于右侧竖向滑块9的内部，竖向滑轨8的内侧表面上固定安装有防坠装置24，防坠装置24与二级移动装置6和充电腔12一一对应。
二级移动装置6包括第二联动轮27、第二链条28和二级转动辊29，第二联动轮27活动安装在联动器10的内部，第二联动轮27的外圈与第二链条28活动连接，二级转动辊29的两端分别于第二链条28啮合连接，联动器10的内部活动安装有传动齿轮组25，传动齿轮组25分别与第二联动轮27和带动齿轮22啮合连接，联动器10的左侧外表面固定安装有限位块26。
该基于光机电的生产装置，当一级移动装置7工作的时候，驱动电机16带动输出轴上的驱动齿轮转动，当切换齿轮17的位置位于从动齿轮组18和竖向滑轨8啮合连接的时候，驱动电机16带动竖向滑块9沿着竖向滑轨8上下移动，当切换齿轮17移动后的位置分别与驱动齿轮和左端的第一联动轮19啮合连接时，驱动电机16带动第一联动轮19转动，第一联动轮19通过第一链条21的连接带动一级转动辊20整体转动，从而能够带动汽车电池3移动，防坠装置24的设置能够防止一级移动装置7遭受外接作用力时下坠，当一级移动装置7向上移动，由于有限位块26的设置，一级移动装置7将会和二级移动装置6的高度一致，第一联动轮19通过第一链条21带动带动齿轮22转动，在联动器10内的传动齿轮组25的带动下，带动齿轮22将会带动左端的第二联动轮27转动，第二联动轮27通过第二链条28的连接带动二级转动辊29整体转动，从而能够带动汽车电池3移动至气动扳手15的正上方。
实施例3：参照图6-8，结合实施例1的基础有所不同之处在于，气动扳手15包括固定筒30、套接杆35和转动杆36，固定筒30固定安装在中间板11的上表面，固定筒30的中部设置有滑动槽31，套接杆35底端滑动安装在滑动槽31的内部，转动杆36滑动安装在套接杆35的中心部分，转动杆36的上端固定安装有薄楔形头39，薄楔形头39与汽车电池3上的螺杆相匹配，套接杆35的底部固定安装有气密块32，气密块32的底表面固定安装有密封层44，气密块32与滑动槽31的底部之间设置有液压腔34，液压腔34的底表面固定安装有进油管33且进油管33贯穿固定筒30，进油管33的另一端与液压罐13的输出端固定连接。
固定筒30的内部固定安装有进气管37和出气管38，进气管37和出气管38的上端口位于滑动槽31内表面上侧，进气管37和出气管38分别与气动罐14的输入端和输出端固定连接，套接杆35内底部设置有气动腔41，气动腔41的两侧设置有连接口40，连接口40分别与进气管37和出气管38的上端口活动套接，气动腔41内上下两侧的中部固定安装有转动轴承42，转动杆36的底端与转动轴承42的内圈活动套接，转动轴承42之间固定安装有带动叶片43且带动叶片43的中心与转动杆36固定连接。
该基于光机电的生产装置，通过设置气动扳手15，当汽车电池3移动至气动扳手15的正上方的时候，液压罐13加压，并将液压罐13内部的液压油通过进油管33输送至固定筒30内部的液压腔34内，液压腔34内的液压油将会顶起套接杆35底部的气密块32，套接杆35将会沿着滑动槽31向上移动，套接杆35在移动的过程当中，首先转动杆36顶部的薄楔形头39将会与汽车电池3上的螺杆啮合连接，当套接杆35移动至一定的高度的时候，套接杆35顶起汽车电池3移动至汽车底部的安装槽内，并且气动腔41两侧的连接口40与进气管37和出气管38活动套接，气动罐14工作，通过进气管37向气动腔41内通入高压气体，并利用出气管38排出，从而达到循环的作用，流动的气体将会带动带动叶片43转动，带动叶片43的中心与转动杆36固定连接，并且在带动叶片43的上下两端设置有转动轴承42用来减少摩擦的阻力，通过以上设置从而能够带动转动杆36转动，达到紧固汽车电池3上螺杆的目的。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种基于光机电的生产装置，包括汽车电池(3)和激光定位器(5)，其特征在于：还包括电池自主安装架(1)和补给架(2)，所述的补给架(2)右端与电池自主安装架(1)的左端固定连接，所述的激光定位器(5)固定安装在电池自主安装架(1)上端边沿，所述的电池自主安装架(1)的中部固定安装有二级移动装置(6)，所述的补给架(2)的内部两侧边沿固定安装有竖向滑轨(8)，所述的竖向滑轨(8)滑动连接有竖向滑块(9)，所述的竖向滑块(9)之间固定安装有一级移动装置(7)，所述的汽车电池(3)活动放置在一级移动装置(7)的上表面，所述的一级移动装置(7)和二级移动装置(6)之间固定安装有联动器(10)，所述的电池自主安装架(1)的上端设置有推进口(4)，所述的推进口(4)与汽车电池(3)相匹配，所述的电池自主安装架(1)内的中下部固定安装有中间板(11)，所述的中间板(11)的上表面中部固定安装气动扳手(15)，所述的汽车电池(3)上活动安装有螺杆，所述的气动扳手(15)与螺杆一一对应，所述的中间板(11)的上表面左右两侧依次固定安装有液压罐(13)和气动罐(14)，所述的电池自主安装架(1)内底部设置有充电腔(12)，所述的充电腔(12)与汽车电池(3)相匹配；
所述的一级移动装置(7)包括连接轨(23)、一级转动辊(20)和驱动电机(16)，所述的一级转动辊(20)的两端活动安装在连接轨(23)之间，所述的连接轨(23)的两端分别与竖向滑块(9)固定连接，所述的驱动电机(16)固定安装在竖向滑块(9)的右表面底侧，所述的驱动电机(16)的输出轴固定安装有驱动齿轮，所述的竖向滑块(9)的内部活动安装有从动齿轮组(18)，所述的从动齿轮组(18)与驱动齿轮之间活动安装有切换齿轮(17)，所述的切换齿轮(17)分别与从动齿轮组(18)和驱动齿轮啮合连接，所述的从动齿轮组(18)与竖向滑轨(8)啮合连接，所述的连接轨(23)的左右两端活动安装有第一联动轮(19)，所述的切换齿轮(17)与左端的第一联动轮(19)啮合连接，所述的第一联动轮(19)之间活动连接有第一链条(21)，所述的第一链条(21)与一级转动辊(20)两端活动连接，所述的连接轨(23)的右端内侧表面上活动安装有带动齿轮(22)且带动齿轮(22)位于右侧竖向滑块(9)的内部，所述的竖向滑轨(8)的内侧表面上固定安装有防坠装置(24)，所述的防坠装置(24)与二级移动装置(6)和充电腔(12)一一对应。
2.根据权利要求1所述的一种基于光机电的生产装置，其特征在于：所述的二级移动装置(6)包括第二联动轮(27)、第二链条(28)和二级转动辊(29)，所述的第二联动轮(27)活动安装在联动器(10)的内部，所述的第二联动轮(27)的外圈与第二链条(28)活动连接，所述的二级转动辊(29)的两端分别于第二链条(28)啮合连接，所述的联动器(10)的内部活动安装有传动齿轮组(25)，所述的传动齿轮组(25)分别与第二联动轮(27)和带动齿轮(22)啮合连接，所述的联动器(10)的左侧外表面固定安装有限位块(26)。
3.根据权利要求1所述的一种基于光机电的生产装置，其特征在于：所述的气动扳手(15)包括固定筒(30)、套接杆(35)和转动杆(36)，所述的固定筒(30)固定安装在中间板(11)的上表面，所述的固定筒(30)的中部设置有滑动槽(31)，所述的套接杆(35)底端滑动安装在滑动槽(31)的内部，所述的转动杆(36)滑动安装在套接杆(35)的中心部分，所述的转动杆(36)的上端固定安装有薄楔形头(39)，所述的薄楔形头(39)与汽车电池(3)上的螺杆相匹配，所述的套接杆(35)的底部固定安装有气密块(32)，所述的气密块(32)的底表面固定安装有密封层(44)，所述的气密块(32)与滑动槽(31)的底部之间设置有液压腔(34)，所述的液压腔(34)的底表面固定安装有进油管(33)且进油管(33)贯穿固定筒(30)，所述的进油管(33)的另一端与液压罐(13)的输出端固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种基于光机电的生产装置，其特征在于：所述的固定筒(30)的内部固定安装有进气管(37)和出气管(38)，所述的进气管(37)和出气管(38)的上端口位于滑动槽(31)内表面上侧，进气管(37)和出气管(38)分别与气动罐(14)的输入端和输出端固定连接，所述的套接杆(35)内底部设置有气动腔(41)，所述的气动腔(41)的两侧设置有连接口(40)，所述的连接口(40)分别与进气管(37)和出气管(38)的上端口活动套接，所述的气动腔(41)内上下两侧的中部固定安装有转动轴承(42)，所述的转动杆(36)的底端与转动轴承(42)的内圈活动套接，所述的转动轴承(42)之间固定安装有带动叶片(43)且带动叶片(43)的中心与转动杆(36)固定连接。
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