CN112607415A - 一种铅酸蓄电池用分刷一体机的机械抓手 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铅酸蓄电池用分刷一体机的机械抓手，其中，该铅酸蓄电池用分刷一体机的机械抓手用于抓取极板和固体架，所述铅酸蓄电池用分刷一体机的机械抓手包括水平设置的支架、纵向设置的短夹爪、长夹爪和驱动装置。所述短夹爪与所述支架活动连接，所述支架的右侧固定设置有所述长夹爪，所述驱动装置驱动所述短夹爪沿着所述支架的长度方向接近或远离长夹爪，所述短夹爪和长夹爪相互配合，实现抓取或放下极板的动作。其有益效果是，本发明的铅酸蓄电池用分刷一体机的机械抓手，由于采用纵向设置的短夹爪和长夹爪相互配合抓取极板两侧的极耳，不会接触极板的表面，从而避免损伤极板，保证了极板的质量。

Description

一种铅酸蓄电池用分刷一体机的机械抓手

技术领域

本发明涉及铅酸蓄电池技术领域，尤其涉及一种铅酸蓄电池用分刷一体机的机械抓手。

背景技术

铅酸电池已经有130年的历史，具有性能可靠，生产工艺成熟，较镍氢电池和锂电池成本低等优点，目前在新能源领域绝大多数是采用密封式铅酸电池，密封式铅酸电池是将正、负极板交错叠放排列在电池盒内，正、负极板之间用绝缘隔板进行隔离，当电解液充入电池盒内，电解液与正、负极板上的铅进行化学反应。在铅酸蓄电池生产中，需要对极板进行切耳和刷耳操作。切耳是将极板的极耳切割成统一的高度，保证焊接的质量；刷耳是指刷除极耳上的毛刺、污垢和氧化层，便于焊接。极板在加工完成后需要进行固化处理，固化工艺在固化室进行。先将极板挂在固化架上，然后将固化架推入到固化室进行固化。

现有技术中的分刷一体机的机械抓手，使用极板上夹爪和极板下夹爪相互配合，进行上、下抓取极板，将极板搬运到分刷一体机上，使用分刷一体机对极板进行切耳和刷耳，但是搬运过程中极板上夹爪和极板下夹爪与极板的上、下表面接触，容易损伤极板的表面，影响极板组装成的铅酸蓄电池的性能。

因此亟需提供一种不会损伤极板的铅酸蓄电池用分刷一体机的机械抓手。

发明内容

（一）要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种铅酸蓄电池用分刷一体机的机械抓手，其解决了现有的分刷一体机抓手抓取极板过程中容易损伤极板的技术问题。

（二）技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

本发明实施例提供一种铅酸蓄电池用分刷一体机的机械抓手，用于抓取极板，所述铅酸蓄电池用分刷一体机的机械抓手包括水平设置的支架、纵向设置的短夹爪、长夹爪和驱动装置。

所述短夹爪与所述支架活动连接，所述支架的右侧固定设置有所述长夹爪，所述驱动装置驱动所述短夹爪沿着所述支架的长度方向接近或远离长夹爪，所述短夹爪和长夹爪相互配合，实现抓取或放下极板的动作。

可选地，所述支架包括第一安装支架和设置在第一安装支架下方的第二安装支架；

所述第一安装支架的左侧固定设置有长夹爪，所述第二安装支架上活动连接有短夹爪。

可选地，所述驱动装置包括伺服电机、蜗轮蜗杆减速器和滚珠丝杆；

所述伺服电机的输出端与所述蜗轮蜗杆减速器的输入端连接，所述蜗轮蜗杆减速器的输出端与所述滚珠丝杆的一端连接，所述滚珠丝杆通过螺母与短夹爪连接。

可选地，所述伺服电机和所述蜗轮蜗杆减速器设置在所述第二安装支架的左侧，所述滚珠丝杆的两端通过固定座安装在所述第二安装支架的下表面上，所述螺母与短夹爪的上部固定连接。

可选地，所述第二安装支架的下表面设置有一组第一直线导轨，所述短夹爪的上部设置有滑块，所述滑块与所述第一直线导轨配合，在所述驱动装置的作用下，使得所述短夹爪相对于所述第二安装支架进行往复移动。

可选地，所述驱动装置还包括气缸，所述气缸固定安装在所述第一安装支架的上部，所述气缸朝向所述第一安装支架的左侧，其活塞杆顶端通过连接件与所述第二安装支架的左侧固定连接。

可选地，所述第一安装支架和所述第二安装支架之间设置有第二直线导轨机构，在气缸的作用下，所述第一安装支架可沿着所述第二安装支架的长度方向进行往复移动。

可选地，所述铅酸蓄电池用分刷一体机的机械抓手还包括视觉定位系统，用于定位并检测固化架放置方向是否正确，引导所述铅酸蓄电池用分刷一体机的机械抓手抓取固化架上的极板两侧的极耳。

可选地，所述支架的上部设置有抓手法兰，所述铅酸蓄电池用分刷一体机的机械抓手通过所述抓手法兰固定安装在六自由度工业机器人末端。

可选地，所述铅酸蓄电池用分刷一体机的机械抓手还包括控制器，所述驱动装置和所述视觉定位系统均与所述控制器通信连接，在所述控制器的控制下进行工作。

（三）有益效果

本发明的有益效果是：本发明的铅酸蓄电池用分刷一体机的机械抓手，由于采用纵向设置的短夹爪和长夹爪，相对于现有技术而言，其不会接触极板的表面，通过抓取极板两侧的极耳进行搬运，从而避免损伤极板的表面，保证了极板的质量。

附图说明

图1为本发明的铅酸蓄电池用分刷一体机的机械抓手的使用状态时的立体示意图；

图2为图1中的铅酸蓄电池用分刷一体机的机械抓手在另一视角下的立体示意图；

图3为图1中的铅酸蓄电池用分刷一体机的机械抓手在抓取短极板时的前视示意图；

图4为图1中的铅酸蓄电池用分刷一体机的机械抓手在抓取长极板时的前视示意图；

图5为图1中的铅酸蓄电池用分刷一体机的机械抓手在抓取固化架时的前视示意图。

【附图标记说明】

1：伺服电机；2：蜗轮蜗杆减速器；3：气缸；4：补光灯；5：激光测距仪；6：抓手法兰；7：视觉相机；8：短夹爪；9：长夹爪；10：滚珠丝杆；11：第一直线导轨；12：第一安装支架；13：第二安装支架；14：极板；15：固化架；16：第二直线导轨机构。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。其中，本文所提及的“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等方位名词以图1的定向为参照。

参照图1和图2，本发明实施例提供一种铅酸蓄电池用分刷一体机的机械抓手，该铅酸蓄电池用分刷一体机的机械抓手包括驱动装置、水平设置的支架、纵向设置的短夹爪8和长夹爪9。短夹爪8与支架活动连接，支架的右侧固定设置有长夹爪9。驱动装置驱动短夹爪8沿着支架长度方向接近或远离长夹爪9。短夹爪8和长夹爪9相互配合，实现抓取或放下极板14的动作。

如图3和图4所示，支架包括第一安装支架12和设置在第一安装支架12下方的第二安装支架13。第一安装支架12的左侧固定设置有长夹爪9，第二安装支架13上活动连接有短夹爪8。

驱动装置还包括伺服电机1、蜗轮蜗杆减速器2和滚珠丝杆10。伺服电机1和蜗轮蜗杆减速器2设置在第二安装支架13的左侧，滚珠丝杆10的两端通过固定座安装在第二安装支架13下表面上。伺服电机1的输出端连接蜗轮蜗杆减速器2的输入端，蜗轮蜗杆减速器2的输出端连接滚珠丝杆10的一端。滚珠丝杆10的外部套设有螺母，螺母与短夹爪8的上部固定连接。第二安装支架13的下表面设置有一组第一直线导轨11，短夹爪8的上部设置有滑块，滑块与第一直线导轨11配合，短夹爪8可沿着第二安装支架13的长度方向进行往复移动，从而实现抓取或放下极板14的动作。伺服电机1驱动滚珠丝杆10转动，螺母将回转运动转换为直线运动，带动短夹爪8沿着滚珠丝杆10的轴向进行往复移动。

结合图5所示，驱动装置包括气缸3。气缸3固定安装在第一安装支架12的上部，气缸3朝向第一安装支架12的左侧，气缸3的活塞杆顶端通过连接件与第二安装支架13的左侧固定连接。第一安装支架12和第二安装支架13之间设置有第二直线导轨机构16，在气缸3的作用下，第一安装支架12可沿着第二安装支架13的长度方向进行往复移动，从而扩大短夹爪8和长夹爪9抓取的范围，用以抓取固化架15。

第一安装支架12上部设置有抓手法兰6，铅酸蓄电池用分刷一体机的机械抓手通过抓手法兰6固定安装在六自由度工业机器人末端。

该铅酸蓄电池用分刷一体机的机械抓手还包括视觉定位系统，用于定位并检测固化架15放置方向是否正确，引导该铅酸蓄电池用分刷一体机的机械抓手抓取固化架15上的极板14两侧的极耳。

视觉定位系统包括视觉相机7和激光测距仪5。视觉相机7对极板14的固化架15进行拍照识别，激光测距仪5对堆叠的固化架15进行检测，判断层数与高低，系统结合数据自动进行计算，引导六自由度工业机器人进行抓取。

该铅酸蓄电池用分刷一体机的机械抓手带动视觉相机7移动，视觉相机7分别拍摄到固化架15两个对角位置，激光测距仪5对固化架15的高度进行测量，算出直线的中点，识别出固化架15上的方向识别点，进而计算出固化架15位置的偏移量，并检测固化架15的方向是否放置正确。当固化架15未放入指定区域或固化架15上的方向标识点朝向错误时，该视觉定位系统会发出警报，并将错误信息发送到控制器，控制器控制该视觉定位系统停止工作。本实施例中提到的方向识别点为设置在固化架15的横梁上，并相互平行的点。

受天气、时间等影响，机械抓手工作环境的照明情况会影响视觉定位系统定位的准确性。若纯粹增大视觉定位系统的光源，则成本高昂。为了解决上述技术问题，该铅酸蓄电池用分刷一体机的机械抓手还设置有补光灯4，用以在低成本条件下消除环境明暗对视觉定位系统的影响。

铅酸蓄电池用分刷一体机的机械抓手还包括控制器，伺服电机1、气缸3和视觉定位系统均与控制器通信连接，在控制器的控制下进行工作。

本发明的铅酸蓄电池用分刷一体机的机械抓手的工作过程：

正常抓取极板14两侧的极耳时，气缸3位于收回状态，伺服电机1与蜗轮蜗杆减速器2带动滚珠丝杆10转动，通过螺母使短夹爪8在第一直线导轨11上平移，与长夹爪9配合，实现抓手的松开与加紧，并可适应不同长度的极板14。

当需要抓取固化架15时，气缸3伸出，扩大抓取范围。伺服电机1与蜗轮蜗杆减速器2带动滚珠丝杆10转动，通过螺母使短夹爪8在第一直线导轨11上平移，实现抓手的松开与加紧。

在本发明的描述中，需要理解的是，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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，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。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发明中的具体含义。

在本发明中，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”，可以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低于第二特征。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行改动、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种铅酸蓄电池用分刷一体机的机械抓手，用于抓取极板（14），其特征在于：所述铅酸蓄电池用分刷一体机的机械抓手包括水平设置的支架、纵向设置的短夹爪（8）、长夹爪（9）和驱动装置。

所述短夹爪（8）与所述支架活动连接，所述支架的右侧固定设置有所述长夹爪（9），所述驱动装置驱动所述短夹爪（8）沿着所述支架的长度方向接近或远离长夹爪（9），所述短夹爪（8）和长夹爪（9）相互配合，实现抓取或放下极板（14）的动作。

2.如权利要求1所述的铅酸蓄电池用分刷一体机的机械抓手，其特征在于：所述支架包括第一安装支架（12）和设置在所述第一安装支架（12）下方的第二安装支架（13）；

所述第一安装支架（12）的左侧固定设置有长夹爪（9），所述第二安装支架（13）上活动连接有短夹爪（8）。

3.如权利要求2所述的铅酸蓄电池用分刷一体机的机械抓手，其特征在于：所述驱动装置包括伺服电机（1）、蜗轮蜗杆减速器（2）和滚珠丝杆（10）；

所述伺服电机（1）的输出端与所述蜗轮蜗杆减速器（2）的输入端连接，所述蜗轮蜗杆减速器（2）的输出端与所述滚珠丝杆（10）的一端连接，所述滚珠丝杆（10）通过螺母与短夹爪（8）连接。

4.如权利要求3所述的铅酸蓄电池用分刷一体机的机械抓手，其特征在于：所述伺服电机（1）和所述蜗轮蜗杆减速器（2）设置在所述第二安装支架（13）的左侧，所述滚珠丝杆（10）的两端通过固定座安装在所述第二安装支架（13）的下表面上，所述螺母与短夹爪（8）的上部固定连接。

5.如权利要求3所述的铅酸蓄电池用分刷一体机的机械抓手，其特征在于：所述第二安装支架（13）的下表面设置有一组第一直线导轨（11），所述短夹爪（8）的上部设置有滑块，所述滑块与所述第一直线导轨（11）配合，在所述驱动装置的作用下，使得所述短夹爪（8）相对于所述第二安装支架（13）进行往复移动。

6.如权利要求2所述的铅酸蓄电池用分刷一体机的机械抓手，其特征在于：所述驱动装置还包括气缸（3），所述气缸（3）固定安装在所述第一安装支架（12）的上部，所述气缸（3）朝向所述第一安装支架（12）的左侧，其活塞杆顶端通过连接件与所述第二安装支架（13）的左侧固定连接。

7.如权利要求6所述的铅酸蓄电池用分刷一体机的机械抓手，其特征在于：所述第一安装支架（12）和所述第二安装支架（13）之间设置有第二直线导轨机构（16），在气缸（3）的作用下，所述第一安装支架（12）可沿着所述第二安装支架（13）的长度方向进行往复移动。

8.如权利要求1所述的铅酸蓄电池用分刷一体机的机械抓手，其特征在于：所述铅酸蓄电池用分刷一体机的机械抓手还包括视觉定位系统，用于定位并检测固化架（15）放置方向是否正确，引导所述铅酸蓄电池用分刷一体机的机械抓手抓取固化架（15）上的极板（14）两侧的极耳。

9.如权利要求1所述的铅酸蓄电池用分刷一体机的机械抓手，其特征在于：所述支架的上部设置有抓手法兰（6），所述铅酸蓄电池用分刷一体机的机械抓手通过所述抓手法兰（6）固定安装在六自由度工业机器人末端。

10.如权利要求8所述的铅酸蓄电池用分刷一体机的机械抓手，其特征在于：所述铅酸蓄电池用分刷一体机的机械抓手还包括控制器，所述驱动装置和所述视觉定位系统均与所述控制器通信连接，在所述控制器的控制下进行工作。

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