CN114873253B - 一种电池盒清洗用上下料设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池盒清洗用上下料设备，包括沿产品流动方向依次设置的方形壳体切口机、电池壳机器人上料设备、清洗机、电池壳机器人下料设备，方形壳体切口机的出料端与电池壳机器人上料设备相连接，电池壳机器人上料设备包括：十字形夹取单元、产品定型机和上料机器人，十字形夹取单元用于将切割完成的电池盒通过十字形夹取单元夹取到产品定型机中，然后通过上料机器人分配至清洗机中，清洗机出料端和电池壳机器人下料设备相连接。通过在清洗机的进料端和出料端分别安装有电池壳机器人上料设备和电池壳机器人下料设备，实现三或四个电池盒同步上料、翻转送入清洗机，以及搬离出清洗机，实现了电池盒的一体化清洗，提高了电池盒的生清洗效率。

Description

一种电池盒清洗用上下料设备

技术领域

本发明涉及机械臂附属装置技术领域，具体为一种电池盒清洗用上下料设备。

背景技术

电池盒通常可以分为三个清洁组件：电池盖,模块和托盘,后者分别作为1个单独的结构部件,一方面可以减轻重量,另一方面可以满足所有与碰撞相关的要求，电池托盘可以由各种各样的纵向,横向和中央支柱组成,从而形成几个中空腔室和其他积水区域。

电池盒在清洗前，需要将待清洗的电池盒传送至相应的工位上，在传统生产中，通常采用人工进行上下料，由于工作环境差、工作内容单调、人力成本不断上涨等多因素的影响，迫使企业寻找代替人工的方式。为此，我们提供了一种电池盒清洗用上下料设备解决以上问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电池盒清洗用上下料设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电池盒清洗用上下料设备，包括沿产品流动方向依次设置的方形壳体切口机、电池壳机器人上料设备、清洗机、电池壳机器人下料设备，所述方形壳体切口机的出料端与所述电池壳机器人上料设备相连接，所述电池壳机器人上料设备包括：十字形夹取单元、产品定型机和上料机器人，所述十字形夹取单元用于将切割完成的电池盒通过十字形夹取单元夹取到所述产品定型机中，然后通过上料机器人分配至所述清洗机中，所述清洗机出料端和所述电池壳机器人下料设备相连接。

优选的，在所述方形壳体切口机与所述清洗机之间设有安全围栏一，所述安全围栏一将所述电池壳机器人上料设备围绕起来形成安全的作业空间，所述电池壳机器人下料设备前后两侧设有安全围栏二。

优选的，所述方形壳体切口机靠近所述十字形夹取单元的一端设有产品夹取位，所述方形壳体切口机后端且位于所述十字形夹取单元下方设有NG产品下料盒，所述安全围栏一靠近所述NG产品下料盒的一侧预留NG品排出口，在不影响上料设备作业的情况下，便于NG产品的取出。

优选的，所述安全围栏一外设有控制器，所述控制器与所述电池壳机器人上料设备和电池壳机器人下料设备电连接。

优选的，所述清洗机靠近所述上料机器人的一端设有电池盒固定组件一。

优选的，所述电池壳机器人下料设备包括：下料机器人和电池壳下料数输送线，所述清洗机靠近下料机器人的一端设有电池盒固定组件二，通过所述下料机器人将所述电池盒固定组件二上的产品移动至所述电池壳下料数输送线中。

优选的，所述上料机器人和下料机器人结构相同，且包括：安全底座、六轴机械臂和夹爪，所述六轴机械臂设于所述安全底座顶部，且所述六轴机械臂围绕水平方向做360°转动，所述六轴机械臂顶部设有所述夹爪，且所述夹爪围绕竖直方向做360°转动。

优选的，所述电池壳下料数输送线顶部设有产品检测标记装置，所述产品检测标记装置包括：防尘外壳、圆形把手、第一连杆、图像传感器、标杆、标尺、固定套、连接弹簧、第一固定块、固定环套、第二连杆、探针、激光打码机、第一齿轮、伸缩杆、电动伸缩杆、驱动电机一、第二齿轮、第三齿轮、螺纹杆、第二固定块、限位杆、第三连杆、限位环套、第四固定块、同步带轮一、同步带、同步带轮二、螺纹套、限位槽、连接块、吸附基座、夹手组件；

所述防尘外壳卡接于所述电池壳下料数输送线顶部，所述圆形把手通过所述第一连杆与所述防尘外壳顶部外壁固定连接，所述标尺下端与所述防尘外壳顶部外壁固定连接，所述固定套固定贯穿所述防尘外壳顶部内壁，所述标杆与所述固定套内壁上下滑动连接，所述标杆靠近所述标尺的一侧固定连接有所述图像传感器；

所述标杆伸入所述防尘外壳内的一端通过若干螺栓与所述第二连杆固定连接，所述第二连杆靠近所述第三连杆的一侧固定连接有所述第一固定块，所述连接弹簧上端与所述固定套外壁下端固定连接，所述连接弹簧下端与所述第一固定块上端固定连接，所述第二连杆下端固定连接有所述探针，所述第三连杆上端与所述防尘外壳内壁顶部固定连接，所述固定环套内对称设置通孔一和通孔二，且所述固定环套套接于所述第二连杆和第三连杆外壁，且所述第二连杆与所述通孔一内壁上下滑动连接，所述第三连杆与所述通孔二内壁固定连接；

所述第三连杆下端设有所述激光打码机；

所述伸缩杆上端与所述防尘外壳内壁顶部转动连接，且所述伸缩杆外壁固定套接有所述第一齿轮；

所述驱动电机一与所述防尘外壳内壁顶部转动连接，且所述驱动电机一输出轴与所述电动伸缩杆固定连接，所述电动伸缩杆伸缩端外壁固定套接有所述第二齿轮；

所述螺纹杆顶部通过轴套与所述防尘外壳内壁顶部转动连接，所述螺纹杆外壁从上到下固定套接有所述第三齿轮和同步带轮一，且所述同步带轮一通过所述同步带与对称设置的另一侧的所述同步带轮二传动连接；

所述第二固定块和第四固定块与所述第三连杆外壁固定连接，且所述第二固定块和第四固定块之间设有所述限位杆，所述限位杆上端与所述第二固定块下端固定连接，所述限位杆上端与所述第四固定块上端固定连接；

所述限位环套活动套接于所述限位杆外壁，且所述限位环套与所述限位杆上下滑动连接，所述螺纹套靠近所述限位环套的一侧与所述限位环套外壁固定连接，所述螺纹套套接于所述螺纹杆外壁，且所述螺纹套与所述螺纹杆螺纹连接，所述螺纹套下端固定连接有所述连接块，所述连接块靠近所述吸附基座的一侧外壁开设有所述限位槽，所述吸附基座伸入所述限位槽内，且所述吸附基座与所述限位槽内壁活动连接；

所述吸附基座上端与所述伸缩杆下端固定连接，所述吸附基座下端围绕其圆心环设有若干夹手组件。

优选的，所述夹手组件包括：气缸一、气缸二、抱臂一、吸附盘、抱臂二；

所述抱臂一靠近所述抱臂二的一端与所述抱臂二铰接，所述抱臂二远离所述抱臂一的一端与所述吸附基座铰接；

所述气缸一靠近所述吸附基座的一端与所述吸附基座铰接，所述气缸一远离所述吸附基座的一端与所述抱臂二顶部铰接；

所述气缸二靠近所述抱臂二的一端与所述抱臂二顶部铰接，所述气缸二远离所述抱臂二的一端与所述抱臂一顶部铰接；

所述抱臂一和抱臂二底部设有若干所述吸附盘。

优选的，所述电池盒固定组件一和电池盒固定组件二结构相同，所述电池盒固定组件一包括：防护外壳、U型限位块、第四连杆、固定杆一、齿盘、限位杆一、限位槽一、限位槽二、第五连杆、止锁块、限位杆二、第六连杆、齿杆、缓冲弹簧、滑动套、第七连杆、铰接座、滑杆；

所述防护外壳底部外壁与所述清洗机进料端台面固定连接；

所述U型限位块和固定杆一远离所述产品的一端与所述防护外壳内壁固定连接，且所述U型限位块位于所述固定杆一上方；

所述齿盘外圈设有一圈啮合齿，所述齿盘与所述防护外壳后端内壁转动连接，所述齿盘前端面固定连接有所述限位杆一；

所述第五连杆远离所述产品的一端伸入所述U型限位块中，且所述第五连杆与所述U型限位块左右滑动连接，所述第五连杆靠近所述产品的一端与所述止锁块固定连接，所述第五连杆伸入所述U型限位块的一端上设有所述限位杆二；

所述第四连杆下端开设有所述限位槽一，所述第四连杆上端开设有限位槽二，所述第四连杆中部与所述固定杆一转动连接；

所述限位槽一与所述限位杆一活动套接，所述限位槽二与所述限位杆二活动套接；

所述第六连杆两端对称固定连接有两组所述齿杆，所述齿杆与所述齿盘相啮合；

所述第六连杆下端对称固定连接有两组所述铰接座；

所述滑杆与所述防护外壳内壁固定连接，所述滑杆外壁对称套接有两组所述缓冲弹簧和滑动套，所述缓冲弹簧两端分别与所述防护外壳内壁和滑动套固定连接，所述第七连杆靠近所述产品的一端与所述铰接座铰接，所述第七连杆远离所述产品的一端与所述滑动套铰接；

两组所述止锁块分别与所述产品两侧壁抵接，所述第六连杆上端与所述产品下端抵接。

附图说明

图1为本发明立体结构示意图；

图2为本发明俯视结构示意图；

图3为本发明中电池壳机器人上\下料设备立体结构示意图；

图4为本发明中上料机器人立体结构示意图；

图5为本发明中产品检测标记装置侧视结构示意图；

图6为本发明中固定环套俯视结构示意图；

图7为本发明图5中A处结构放大示意图；

图8为本发明中吸附基座底视结构示意图；

图9为本发明中电池盒固定组件结构示意图。

图中：1、方形壳体切口机；2、电池壳机器人上料设备；3、清洗机；4、电池壳机器人下料设备；5、安全围栏一；6、安全围栏二；7、十字形夹取单元；8、产品定型机；9、上料机器人；10、产品夹取位；11、NG产品下料盒；12、控制器；13、电池盒固定组件一；14、下料机器人；15、电池壳下料数输送线；16、电池盒固定组件二；17、安全底座；18、六轴机械臂；19、夹爪；20、防尘外壳；21、圆形把手；22、第一连杆；23、图像传感器；24、标杆；25、标尺；26、固定套；27、连接弹簧；28、第一固定块；29、固定环套；291、通孔一；292、通孔一；30、第二连杆；31、探针；32、激光打码机；33、第一齿轮；34、伸缩杆；35、电动伸缩杆；36、驱动电机一；37、第二齿轮；38、第三齿轮；39、螺纹杆；40、第二固定块；41、限位杆；42、第三连杆；43、限位环套；44、第四固定块；45、同步带轮一；46、同步带；47、同步带轮二；48、螺纹套；49、限位槽；50、连接块；51、吸附基座；52、夹手组件；53、气缸一；54、气缸二；55、抱臂一；56、吸附盘；57、抱臂二；58、防护外壳；59、U型限位块；60、第四连杆；61、固定杆一；62、齿盘；63、限位杆一；64、限位槽一；65、限位槽二；66、第五连杆；67、止锁块；68、限位杆二；69、第六连杆；70、齿杆；71、缓冲弹簧；72、滑动套；73、第七连杆；74、铰接座；75、滑杆。

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。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”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。此外，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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案，包括沿产品流动方向依次设置的方形壳体切口机1、电池壳机器人上料设备2、清洗机3、电池壳机器人下料设备4，所述方形壳体切口机1的出料端与所述电池壳机器人上料设备2相连接，所述电池壳机器人上料设备2包括：十字形夹取单元7、产品定型机8和上料机器人9，所述十字形夹取单元7用于将切割完成的电池盒通过十字形夹取单元7夹取到所述产品定型机8中，然后通过上料机器人9分配至所述清洗机3中，所述清洗机3出料端和所述电池壳机器人下料设备4相连接。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：根据客户需求通过方形壳体切口机1加工得到不同大小的电池盒，所得的成品电池盒通过十字形夹取单元7依次分配至产品定型机8上，在经过产品定型机8的整理定型后通过上料机器人9夹取并移动至清洗机3中，随后成品电池盒在清洗机3中经过一段时间的清洗后存放到清洗机3出料端，最后在通过电池壳机器人下料设备4将完成清洗后的成品电池盒移动到打包区域。如此，能够将更多的电池盒有序地输送至清洗机3中，并且通过在清洗机3的进料端和出料端分别安装有电池壳机器人上料设备2和电池壳机器人下料设备4，实现三或四个电池盒同步上料、翻转送入清洗机3，以及搬离出清洗机3，实现了电池盒的一体化清洗，提高了电池盒的生清洗效率。

其中，本专利还具有以下优势：

1、节拍速度：根据产品不同，可以达到22～44pcs/min；

2、产品兼容：可兼容多种产品，可满足2～4个产品，依据产品大小而定；

3、切换方便：切换不需要更换机械手，只需部分机构微调；

4、机器寿命：机器人及辅件寿命较长，机械设计合理；

5、设备布局：设备布局简单，占地空间少；

6、设备维护：便于设备维护、维修及保养。

实施例2

在实施例1的基础上，请参阅图1-2，在所述方形壳体切口机1与所述清洗机3之间设有安全围栏一5，所述安全围栏一5将所述电池壳机器人上料设备2围绕起来形成安全的作业空间，所述电池壳机器人下料设备4前后两侧设有安全围栏二6。

上述技术方案的有益效果为：安全围栏一5和安全围栏二6采用有机玻璃护网，且可以根据实际的产品线需求任意调节围栏的大小盒间距，保证的作业的安全性。

实施例3

在实施例1-2任意一项的基础上，请参阅图3，所述方形壳体切口机1靠近所述十字形夹取单元7的一端设有产品夹取位10，所述方形壳体切口机1后端且位于所述十字形夹取单元7下方设有NG产品下料盒11，所述安全围栏一5靠近所述NG产品下料盒11的一侧预留NG品排出口，在不影响电池壳机器人上料设备2作业的情况下，便于NG产品的取出。

上述方案的工作原理及其有益效果为：产品夹取位10的设置方便十字形夹取单元7对电池盒产品进行夹取，通过在十字形夹取单元7下方设有NG产品下料盒11，可以将不合格的电池盒产品丢弃到NG产品下料盒11中，并通过在安全围栏一5靠近NG产品下料盒11的一侧预留NG品排出口，可以在不影响上料设备作业的情况下，便于NG产品的取出。

实施例4

在实施例1-3任意一项的基础上，请参阅图3和图4，所述安全围栏一5外设有控制器12，所述控制器12与所述电池壳机器人上料设备2和电池壳机器人下料设备4电连接。

优选的，所述电池壳机器人下料设备4包括：下料机器人14和电池壳下料数输送线15，所述清洗机3靠近下料机器人14的一端设有电池盒固定组件二16，通过所述下料机器人14将所述电池盒固定组件二16上的产品移动至所述电池壳下料数输送线15中。

优选的，所述上料机器人9和下料机器人14结构相同，且包括：安全底座17、六轴机械臂18和夹爪19，所述六轴机械臂18设于所述安全底座17顶部，且所述六轴机械臂18围绕水平方向做360°转动，所述六轴机械臂18顶部设有所述夹爪19，且所述夹爪19围绕竖直方向做360°转动。

上述方案的工作原理及其有益效果为：工作人员对产品进行上料时，控制器12控制六轴机械臂18围绕安全底座17水平面进行转动，然后通过夹爪19将待清洗的产品从产品定型机8移动至清洗机3左端设置的电池盒固定组件一13上，然后翻转送入清洗机3，清洗结束后的产品会传送至电池盒固定组件二16处，然后通过下料机器人14将清洗结束后的产品移动至电池壳下料数输送线15上进行传送打包，该设备操作安全，并在危险处加保护装置,且设有急停按钮。

而控制器12采用液晶触摸屏人机界面，设备机构可显示报警及故障提醒解除措施，文字均为中文。主控有紧急停止、停止、启动、寸动等按钮，并在设备运动部位有安全防护罩，以此来保证作业的安全性。

整个设置的输入电源为三相380V单相220v，50hz，且需要5-6kg/cm²的洁净压力空气，整个生产环境要求温度处于5～40℃，且相对湿度不大于85％。

实施例5

在实施例1-4任意一项的基础上，请参阅图3、图5-图8，所述电池壳下料数输送线15顶部设有产品检测标记装置，所述产品检测标记装置包括：防尘外壳20、圆形把手21、第一连杆22、图像传感器23、标杆24、标尺25、固定套26、连接弹簧27、第一固定块28、固定环套29、第二连杆30、探针31、激光打码机32、第一齿轮33、伸缩杆34、电动伸缩杆35、驱动电机一36、第二齿轮37、第三齿轮38、螺纹杆39、第二固定块40、限位杆41、第三连杆42、限位环套43、第四固定块44、同步带轮一45、同步带46、同步带轮二47、螺纹套48、限位槽49、连接块50、吸附基座51、夹手组件52；

所述防尘外壳20卡接于所述电池壳下料数输送线15顶部，所述圆形把手21通过所述第一连杆22与所述防尘外壳20顶部外壁固定连接，所述标尺25下端与所述防尘外壳20顶部外壁固定连接，所述固定套26固定贯穿所述防尘外壳20顶部内壁，所述标杆24与所述固定套26内壁上下滑动连接，所述标杆24靠近所述标尺25的一侧固定连接有所述图像传感器23；

所述标杆24伸入所述防尘外壳20内的一端通过若干螺栓与所述第二连杆30固定连接，所述第二连杆30靠近所述第三连杆42的一侧固定连接有所述第一固定块28，所述连接弹簧27上端与所述固定套26外壁下端固定连接，所述连接弹簧27下端与所述第一固定块28上端固定连接，所述第二连杆30下端固定连接有所述探针31，所述第三连杆42上端与所述防尘外壳20内壁顶部固定连接，所述固定环套29内对称设置通孔一291和通孔二292，且所述固定环套29套接于所述第二连杆30和第三连杆42外壁，且所述第二连杆30与所述通孔一291内壁上下滑动连接，所述第三连杆42与所述通孔二292内壁固定连接；

所述第三连杆42下端设有所述激光打码机32；

所述伸缩杆34上端与所述防尘外壳20内壁顶部转动连接，且所述伸缩杆34外壁固定套接有所述第一齿轮33；

所述驱动电机一36与所述防尘外壳20内壁顶部转动连接，且所述驱动电机一36输出轴与所述电动伸缩杆35固定连接，所述电动伸缩杆35伸缩端外壁固定套接有所述第二齿轮37；

所述螺纹杆39顶部通过轴套与所述防尘外壳20内壁顶部转动连接，所述螺纹杆39外壁从上到下固定套接有所述第三齿轮38和同步带轮一45，且所述同步带轮一45通过所述同步带46与对称设置的另一侧的所述同步带轮二47传动连接；

所述第二固定块40和第四固定块44与所述第三连杆42外壁固定连接，且所述第二固定块40和第四固定块44之间设有所述限位杆41，所述限位杆41上端与所述第二固定块40下端固定连接，所述限位杆41上端与所述第四固定块44上端固定连接；

所述限位环套43活动套接于所述限位杆41外壁，且所述限位环套43与所述限位杆41上下滑动连接，所述螺纹套48靠近所述限位环套43的一侧与所述限位环套43外壁固定连接，所述螺纹套48套接于所述螺纹杆39外壁，且所述螺纹套48与所述螺纹杆39螺纹连接，所述螺纹套48下端固定连接有所述连接块50，所述连接块50靠近所述吸附基座51的一侧外壁开设有所述限位槽49，所述吸附基座51伸入所述限位槽49内，且所述吸附基座51与所述限位槽49内壁活动连接；

所述吸附基座51上端与所述伸缩杆34下端固定连接，所述吸附基座51下端围绕其圆心环设有若干夹手组件52。

优选的，所述夹手组件52包括：气缸一53、气缸二54、抱臂一55、吸附盘56、抱臂二57；

所述抱臂一55靠近所述抱臂二57的一端与所述抱臂二57铰接，所述抱臂二57远离所述抱臂一55的一端与所述吸附基座51铰接；

所述气缸一53靠近所述吸附基座51的一端与所述吸附基座51铰接，所述气缸一53远离所述吸附基座51的一端与所述抱臂二57顶部铰接；

所述气缸二54靠近所述抱臂二57的一端与所述抱臂二57顶部铰接，所述气缸二54远离所述抱臂二57的一端与所述抱臂一55顶部铰接；

所述抱臂一55和抱臂二57底部设有若干所述吸附盘56。

上述方案的工作原理及其有益效果为：为了提高产品的质量，要保证每一块通过电池壳下料数输送线15的产品101表面不发生弯曲产生形变，所以当产品101通过电池壳下料数输送线15进行输送时，如果产品101任意位置的平面不处于水平状态并通过产品检测标记装置下方时，处于凸起\凹陷的一处会使得探针31向上\向下产生移动，当处于形变状态的产品101通过探针31下端时，假设该产品101的形变状态还处于所预设的阈值范围之内时(即产品101与探针31抵接，但探针31上下产生的位移的距离不超过1mm-5mm之间)，此时，产品101会顺利进行输送；

当产品101的形变状态超过所预设的阈值范围之内时(即产品101与探针31抵接，产品101在移动过程中使得探针31上下产生的位移的距离超过5mm)，此时，电动伸缩杆35带动第二齿轮37上升并使得第二齿轮37和第三齿轮38啮合，随后，电动伸缩杆35停止并启动驱动电机一36，驱动电机一36带动第二齿轮37转动，由于第二齿轮37和第三齿轮38啮合连接，所以螺纹杆39会在第三齿轮38的带动下发生转动，且对称设置的螺纹杆39在同步带轮一45、同步带46和同步带轮二47的带动下同时发生转动，此时，螺纹套48在限位环套43的限制下沿着限位杆41外壁向下移动，并通过连接块50带动吸附基座51向下移动，使得夹手组件52与产品101顶部外壁抵接，此时，为了增大若干吸附盘56与产品101顶部外壁的吸附力，通过气缸一53的伸缩调节抱臂二57与气缸一53之间的夹角，通过气缸二54的伸缩调节调节抱臂一55与抱臂二57之间的夹角，在通过气缸一53和气缸二54调节角度的同时可以给予抱臂一55和抱臂二57下端设置的若干吸附盘56一个压力，以此来增大吸附盘56与产品101顶部外壁之间的吸附力，随后，电动伸缩杆35反转，通过吸附基座51和夹手组件52带动产品101上升，并使得产品101顶部外壁与激光打码机32抵接后，电动伸缩杆35启动带动第二齿轮37下降并与第一齿轮33啮合后，电动伸缩杆35停止并启动驱动电机一36，驱动电机一36通过第二齿轮37和第一齿轮33带动伸缩杆34发生转动，与此同时产品101也会发生转动，由于产品101的形变状态超过所预设的阈值范围之内，所以产品101表面会有弯曲形变，所以产品101转动的同时，第二连杆30也会上下产生不同的位移，在第二连杆30产生位移的同时，标杆24会沿着固定套26内壁同步上下滑动，图像传感器23会沿着标尺25上下移动，图像传感器23将标尺25上的尺寸数据传输给激光打码机32，由于产品101在转动，所以激光打码机32将产品101等分为12个区域，并将该尺寸数据标识到产品101外壁(如凸起区域标记+1mm\+2mm\+3mm,凹陷区域标记-1mm\-2mm\-3mm)，随后，产品检测标记装置将标记好的产品101放回电池壳下料数输送线15上，最后再由工作人员进行分拣后，通过标识信息对产品101进行人工调整，保证每个产品出厂前的合格率，降低了不良率，节约了资金，提高了效率。

其中，连接弹簧27的设置可以保证探针31始终和产品101抵接，使得测量更加精确，标杆24通过若干螺栓与第二连杆30固定连接，可以便于标杆24与第二连杆30之间进行拆卸，用于维护和校对图像传感器，保证其精度，圆形把手21和第一连杆22的设置方便将卡接于安电池壳下料数输送线15顶部的产品检测标记装置进行调整位置和拆卸移动。

实施例6

在实施例1-5任意一项的基础上，请参阅图3和图9，所述电池盒固定组件一13和电池盒固定组件二16结构相同，所述电池盒固定组件一13包括：防护外壳58、U型限位块59、第四连杆60、固定杆一61、齿盘62、限位杆一63、限位槽一64、限位槽二65、第五连杆66、止锁块67、限位杆二68、第六连杆69、齿杆70、缓冲弹簧71、滑动套72、第七连杆73、铰接座74、滑杆75；

所述防护外壳58底部外壁与所述清洗机3进料端台面固定连接；

所述U型限位块59和固定杆一61远离所述产品101的一端与所述防护外壳58内壁固定连接，且所述U型限位块59位于所述固定杆一61上方；

所述齿盘62外圈设有一圈啮合齿，所述齿盘62与所述防护外壳58后端内壁转动连接，所述齿盘62前端面固定连接有所述限位杆一63；

所述第五连杆66远离所述产品101的一端伸入所述U型限位块59中，且所述第五连杆66与所述U型限位块59左右滑动连接，所述第五连杆66靠近所述产品101的一端与所述止锁块67固定连接，所述第五连杆66伸入所述U型限位块59的一端上设有所述限位杆二68；

所述第四连杆60下端开设有所述限位槽一64，所述第四连杆60上端开设有限位槽二65，所述第四连杆60中部与所述固定杆一61转动连接；

所述限位槽一64与所述限位杆一63活动套接，所述限位槽二65与所述限位杆二68活动套接；

所述第六连杆69两端对称固定连接有两组所述齿杆70，所述齿杆70与所述齿盘62相啮合；

所述第六连杆69下端对称固定连接有两组所述铰接座74；

所述滑杆75与所述防护外壳58内壁固定连接，所述滑杆75外壁对称套接有两组所述缓冲弹簧71和滑动套72，所述缓冲弹簧71两端分别与所述防护外壳58内壁和滑动套72固定连接，所述第七连杆73靠近所述产品101的一端与所述铰接座74铰接，所述第七连杆73远离所述产品101的一端与所述滑动套72铰接；

两组所述止锁块67分别与所述产品101两侧壁抵接，所述第六连杆69上端与所述产品101下端抵接。

上述方案的工作原理及其有益效果为：通过上料机器人9将产品101放入防护外壳58中，并使得产品101的底部抵接第六连杆69并将其下压，当第六连杆69受压时，由于齿盘62外圈设置的一圈啮合齿与齿杆70相啮合，所以齿杆70带动齿盘62发生转动，此时，通过限位杆一63在限位槽一64内活动使得第四连杆60中心围绕固定杆一61发生转动，而第四连杆60靠近第五连杆66的一端通过限位槽二65和限位杆二68的配合使用，带动第五连杆66在U型限位块59内向着靠近产品101外壁的方向滑动，使得止锁块67与产品101外壁抵接，从而限制产品101发生晃动，并且在第六连杆69下压的同时，通过两组第七连杆73带动两组滑动套72向着相互远离的方向移动，使得缓冲弹簧71压缩以此来对产品101进行保护。

实施例7

在实施例1-6任意一项的基础上，还包括：

力传感器，所述力传感器设置在所述六轴机械臂18的夹爪19上，用于检测夹爪19在夹持产品时，所述夹爪19给予被抓产品101外壁的压力；

速度传感器，所述速度传感器设置在所述六轴机械臂18上，用于检测所述六轴机械臂18的摆动速度；

计数器，所述计数器设置在所述六轴机械臂18上，用于检测所述六轴机械臂18的摆动次数；

位移传感器，所述距离传感器设置在所述六轴机械臂18上的夹爪19端头处，用于检测所述六轴机械臂18上的夹爪19摆动距离(即所述六轴机械臂18上夹爪19从产品定型机8上夹取产品并移动到电池盒固定组件一13上位置变化的距离)；

报警器，所述报警器设置在所述安全底座17外侧壁；

控制器，所述控制器设置在所述安全底座17外侧壁，所述控制器分别与所述速度传感器、计数器、位移传感器和所述报警器电性连接；

所述控制器基于所述速度传感器、计数器、位移传感器和所述报警器工作，包括以下步骤：

步骤1：所述控制器基于所述力传感器的检测值，及公式(1)来计算出所述六轴机械臂18中夹爪19的受力平衡系数：

其中，X为所述六轴机械臂18中夹爪19的受力平衡系数，F₁为所述力传感器的检测值，

为所述夹爪19的泊松比，S₁为所述夹爪19与其夹持产品的接触面积，μ为所述夹爪19与其夹持产品之间的摩擦系数，L₁为所述夹爪19的厚度，O₁为所述夹爪19的表面粗糙度，O₂为产品的表面粗糙度，m为单块产品的质量，g为重力加速度，g取10N/kg，π为圆周率，π取3.14；

步骤2：基于所述速度传感器、计数器、位移传感器的检测值，通过公式(1)计算所述六轴机械臂18中夹爪19的夹持状态指数：

/>

其中，Y为所述六轴机械臂18中夹爪19的夹持状态指数，E为所述夹爪19的弹性模量，D为所述夹爪19的惯性矩，V₁为所述速度传感器的最大检测值，V₂为所述速度传感器的最小检测值，L₂为所述六轴机械臂18的长度，L₃为所述位移传感器的检测值，N为所述计数器的检测值，e为自然常数，取值为2.72，K为所述力传感器、速度传感器、计数器、位移传感器的平均精度，ω为所述六轴机械臂18的损耗系数(取值为大于0小于1，可与六轴机械臂18的已使用时长相关、使用环境的对六轴机械臂18的影响相关)，

为所述六轴机械臂18的稳定系数(取值为大于0小于1，为考虑六轴机械臂18内部结构安装的稳定性因素设置)；

步骤3：所述控制器将所述六轴机械臂18中夹爪19的夹持状态指数与预设夹持状态指数进行比较，当所述六轴机械臂18中夹爪19的夹持状态指数小于预设的夹持状态指数(1.0)时，所述控制器控制所述报警器发出报警提示。

假设，F₁＝2.8N，

S₁＝2cm²，μ＝1.28，L₁＝1cm，O₁＝0.78，O₂＝0.67，m＝300g，通过公式(1)计算得到所述六轴机械臂18中夹爪19的受力平衡系数X＝1.26(取小数点后两位)。

假设，E＝128MPa，D＝0.39cm⁴，V₁＝15cm/s，V₂＝10cm/s，L₂＝1.25m，L₃＝50cm，N＝5000，K＝0.95，ω＝0.35，

通过公式(2)计算得到所述六轴机械臂18中夹爪19的夹持状态指数Y＝0.78(取小数点后两位)。

其中，

表示夹爪19在夹持不同产品质量时，根据其自身材料特性以及尺寸的限制下，所得到的所述六轴机械臂18中夹爪19的受力平衡系数，

表示六轴机械臂18在抓取产品移动的过程中，取其摆动速度的最大值和最小值的和与差进行比较，取其的比值与六轴机械臂18自身的损耗以及传感器的平均精度进行计算，可以得到六轴机械臂18在抓取产品移动的过程中，随着摆动速度的不断变化的状态系数，然后根据/>

可以得到所述六轴机械臂18中夹爪19的夹持状态指数。

上述方案的工作原理及其有益效果为：当六轴机械臂18长时间工作的过程中，每次六轴机械臂18中的夹爪19在拿取产品完成一个工作周期的过程中，其夹持的精度都会随着使用时间的增加会逐渐下降，当所述六轴机械臂18中夹爪19的夹持状态指数小于预设夹持状态指数时，所述六轴机械臂18中夹爪19将会无法将产品移动到电池盒固定组件一13的顶部从而使得产品掉落，上述方案能够通过速度传感器检测所述六轴机械臂18的摆动速度、计数器记录所述六轴机械臂18的摆动次数，位移传感器检测所述六轴机械臂18摆动距离，然后通过公式(1)能够计算出所述六轴机械臂18中夹爪19的受力平衡系数，通过公式(2)能够计算出所述六轴机械臂18中夹爪19的夹持状态指数，控制器能够根据所述六轴机械臂18中夹爪19的夹持状态指数控制报警器工作，当所述六轴机械臂18中夹爪19的夹持状态指数小于预设夹持状态指数时，控制器控制报警器发出报警提示，使用人员根据报警及时对六轴机械臂18进行检修，从而提高了设备的安全性，上述方案能够监测所述六轴机械臂18中夹爪19的夹持状态指数，通过自动报警提高了自动化程度，并且及时检修所述六轴机械臂18，避免了所述六轴机械臂18对设备使用体验的影响，延长了设备的使用寿命，增加了设备的智能性。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (5)

1.一种电池盒清洗用上下料设备，其特征在于：

包括沿产品流动方向依次设置的方形壳体切口机(1)、电池壳机器人上料设备(2)、清洗机(3)、电池壳机器人下料设备(4)，所述方形壳体切口机(1)的出料端与所述电池壳机器人上料设备(2)相连接，所述电池壳机器人上料设备(2)包括：十字形夹取单元(7)、产品定型机(8)和上料机器人(9)，所述十字形夹取单元(7)用于将切割完成的电池盒通过十字形夹取单元(7)夹取到所述产品定型机(8)中，然后通过上料机器人(9)分配至所述清洗机(3)中，所述清洗机(3)出料端和所述电池壳机器人下料设备(4)相连接；

在所述方形壳体切口机(1)与所述清洗机(3)之间设有安全围栏一(5)，所述安全围栏一(5)将所述电池壳机器人上料设备(2)围绕起来形成安全的作业空间，所述电池壳机器人下料设备(4)前后两侧设有安全围栏二(6)；

所述安全围栏一(5)外设有控制器(12)，所述控制器(12)与所述电池壳机器人上料设备(2)和电池壳机器人下料设备(4)电连接；

所述清洗机(3)靠近所述上料机器人(9)的一端设有电池盒固定组件一(13)；

所述电池壳机器人下料设备(4)包括：下料机器人(14)和电池壳下料数输送线(15)，所述清洗机(3)靠近下料机器人(14)的一端设有电池盒固定组件二(16)，通过所述下料机器人(14)将所述电池盒固定组件二(16)上的产品移动至所述电池壳下料数输送线(15)中；

所述电池壳下料数输送线(15)顶部设有产品检测标记装置，所述产品检测标记装置包括：防尘外壳(20)、圆形把手(21)、第一连杆(22)、图像传感器(23)、标杆(24)、标尺(25)、固定套(26)、连接弹簧(27)、第一固定块(28)、固定环套(29)、第二连杆(30)、探针(31)、激光打码机(32)、第一齿轮(33)、伸缩杆(34)、电动伸缩杆(35)、驱动电机一(36)、第二齿轮(37)、第三齿轮(38)、螺纹杆(39)、第二固定块(40)、限位杆(41)、第三连杆(42)、限位环套(43)、第四固定块(44)、同步带轮一(45)、同步带(46)、同步带轮二(47)、螺纹套(48)、限位槽(49)、连接块(50)、吸附基座(51)、夹手组件(52)；

所述防尘外壳(20)卡接于所述电池壳下料数输送线(15)顶部，所述圆形把手(21)通过所述第一连杆(22)与所述防尘外壳(20)顶部外壁固定连接，所述标尺(25)下端与所述防尘外壳(20)顶部外壁固定连接，所述固定套(26)固定贯穿所述防尘外壳(20)顶部内壁，所述标杆(24)与所述固定套(26)内壁上下滑动连接，所述标杆(24)靠近所述标尺(25)的一侧固定连接有所述图像传感器(23)；

所述标杆(24)伸入所述防尘外壳(20)内的一端通过若干螺栓与所述第二连杆(30)固定连接，所述第二连杆(30)靠近所述第三连杆(42)的一侧固定连接有所述第一固定块(28)，所述连接弹簧(27)上端与所述固定套(26)外壁下端固定连接，所述连接弹簧(27)下端与所述第一固定块(28)上端固定连接，所述第二连杆(30)下端固定连接有所述探针(31)，所述第三连杆(42)上端与所述防尘外壳(20)内壁顶部固定连接，所述固定环套(29)内对称设置通孔一(291)和通孔二(292)，且所述固定环套(29)套接于所述第二连杆(30)和第三连杆(42)外壁，且所述第二连杆(30)与所述通孔一(291)内壁上下滑动连接，所述第三连杆(42)与所述通孔二(292)内壁固定连接；

所述第三连杆(42)下端设有所述激光打码机(32)；

所述伸缩杆(34)上端与所述防尘外壳(20)内壁顶部转动连接，且所述伸缩杆(34)外壁固定套接有所述第一齿轮(33)；

所述驱动电机一(36)与所述防尘外壳(20)内壁顶部转动连接，且所述驱动电机一(36)输出轴与所述电动伸缩杆(35)固定连接，所述电动伸缩杆(35)伸缩端外壁固定套接有所述第二齿轮(37)；

所述螺纹杆(39)顶部通过轴套与所述防尘外壳(20)内壁顶部转动连接，所述螺纹杆(39)外壁从上到下固定套接有所述第三齿轮(38)和同步带轮一(45)，且所述同步带轮一(45)通过所述同步带(46)与对称设置的另一侧的所述同步带轮二(47)传动连接；

所述第二固定块(40)和第四固定块(44)与所述第三连杆(42)外壁固定连接，且所述第二固定块(40)和第四固定块(44)之间设有所述限位杆(41)，所述限位杆(41)上端与所述第二固定块(40)下端固定连接，所述限位杆(41)上端与所述第四固定块(44)上端固定连接；

所述限位环套(43)活动套接于所述限位杆(41)外壁，且所述限位环套(43)与所述限位杆(41)上下滑动连接，所述螺纹套(48)靠近所述限位环套(43)的一侧与所述限位环套(43)外壁固定连接，所述螺纹套(48)套接于所述螺纹杆(39)外壁，且所述螺纹套(48)与所述螺纹杆(39)螺纹连接，所述螺纹套(48)下端固定连接有所述连接块(50)，所述连接块(50)靠近所述吸附基座(51)的一侧外壁开设有所述限位槽(49)，所述吸附基座(51)伸入所述限位槽(49)内，且所述吸附基座(51)与所述限位槽(49)内壁活动连接；

所述吸附基座(51)上端与所述伸缩杆(34)下端固定连接，所述吸附基座(51)下端围绕其圆心环设有若干夹手组件(52)。

2.根据权利要求1所述的一种电池盒清洗用上下料设备，其特征在于：

所述方形壳体切口机(1)靠近所述十字形夹取单元(7)的一端设有产品夹取位(10)，所述方形壳体切口机(1)后端且位于所述十字形夹取单元(7)下方设有NG产品下料盒(11)，所述安全围栏一(5)靠近所述NG产品下料盒(11)的一侧预留NG品排出口，在不影响上料设备作业的情况下，便于NG产品的取出。

3.根据权利要求1所述的一种电池盒清洗用上下料设备，其特征在于：

所述上料机器人(9)和下料机器人(14)结构相同，且包括：安全底座(17)、六轴机械臂(18)和夹爪(19)，所述六轴机械臂(18)设于所述安全底座(17)顶部，且所述六轴机械臂(18)围绕水平方向做360°转动，所述六轴机械臂(18)顶部设有所述夹爪(19)，且所述夹爪(19)围绕竖直方向做360°转动。

4.根据权利要求1所述的一种电池盒清洗用上下料设备，其特征在于：

所述夹手组件(52)包括：气缸一(53)、气缸二(54)、抱臂一(55)、吸附盘(56)、抱臂二(57)；

所述抱臂一(55)靠近所述抱臂二(57)的一端与所述抱臂二(57)铰接，所述抱臂二(57)远离所述抱臂一(55)的一端与所述吸附基座(51)铰接；

所述气缸一(53)靠近所述吸附基座(51)的一端与所述吸附基座(51)铰接，所述气缸一(53)远离所述吸附基座(51)的一端与所述抱臂二(57)顶部铰接；

所述气缸二(54)靠近所述抱臂二(57)的一端与所述抱臂二(57)顶部铰接，所述气缸二(54)远离所述抱臂二(57)的一端与所述抱臂一(55)顶部铰接；

所述抱臂一(55)和抱臂二(57)底部设有若干所述吸附盘(56)。

5.根据权利要求1所述的一种电池盒清洗用上下料设备，其特征在于：

所述电池盒固定组件一(13)和电池盒固定组件二(16)结构相同，所述电池盒固定组件一(13)包括：防护外壳(58)、U型限位块(59)、第四连杆(60)、固定杆一(61)、齿盘(62)、限位杆一(63)、限位槽一(64)、限位槽二(65)、第五连杆(66)、止锁块(67)、限位杆二(68)、第六连杆(69)、齿杆(70)、缓冲弹簧(71)、滑动套(72)、第七连杆(73)、铰接座(74)、滑杆(75)；

所述防护外壳(58)底部外壁与所述清洗机(3)进料端台面固定连接；

所述U型限位块(59)和固定杆一(61)远离产品(101)的一端与所述防护外壳(58)内壁固定连接，且所述U型限位块(59)位于所述固定杆一(61)上方；

所述齿盘(62)外圈设有一圈啮合齿，所述齿盘(62)与所述防护外壳(58)后端内壁转动连接，所述齿盘(62)前端面固定连接有所述限位杆一(63)；

所述第五连杆(66)远离所述产品(101)的一端伸入所述U型限位块(59)中，且所述第五连杆(66)与所述U型限位块(59)左右滑动连接，所述第五连杆(66)靠近所述产品(101)的一端与所述止锁块(67)固定连接，所述第五连杆(66)伸入所述U型限位块(59)的一端上设有所述限位杆二(68)；

所述第四连杆(60)下端开设有所述限位槽一(64)，所述第四连杆(60)上端开设有限位槽二(65)，所述第四连杆(60)中部与所述固定杆一(61)转动连接；

所述限位槽一(64)与所述限位杆一(63)活动套接，所述限位槽二(65)与所述限位杆二(68)活动套接；

所述第六连杆(69)两端对称固定连接有两组所述齿杆(70)，所述齿杆(70)与所述齿盘(62)相啮合；

所述第六连杆(69)下端对称固定连接有两组所述铰接座(74)；

所述滑杆(75)与所述防护外壳(58)内壁固定连接，所述滑杆(75)外壁对称套接有两组所述缓冲弹簧(71)和滑动套(72)，所述缓冲弹簧(71)两端分别与所述防护外壳(58)内壁和滑动套(72)固定连接，所述第七连杆(73)靠近所述产品(101)的一端与所述铰接座(74)铰接，所述第七连杆(73)远离所述产品(101)的一端与所述滑动套(72)铰接；

两组所述止锁块(67)分别与所述产品(101)两侧壁抵接，所述第六连杆(69)上端与所述产品(101)下端抵接。

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