CN116000908B - 一种基于新能源电池生产的抓取装置及抓取方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于检测技术领域，具体涉及一种基于新能源电池生产的抓取装置及抓取方法，通过抓取部，所述抓取部适于抓取电池；移动部，所述抓取部设置在所述移动部上，所述移动部适于带动所述抓取部移动，以使所述抓取部对准电池，并且所述移动部适于在所述抓取部抓取电池后使得电池转动；限位部，所述限位部设置在所述抓取部上，所述限位部适于保持电池的顶面水平，以及所述限位部适于检测底座的平稳程度；实现了在抓取电池时确保电池的顶面保持水平，以确保在抓取电池后将电池转动时可以精确的控制电池的位置。

Description

一种基于新能源电池生产的抓取装置及抓取方法

技术领域

本发明属于检测技术领域，具体涉及一种基于新能源电池生产的抓取装置及抓取方法。

背景技术

新能源电池在生产过程中会在电池外包裹热缩膜，通过热缩的方式使得热缩膜包裹在电池外，但是热缩膜在热缩包裹电池时可能会在电池的底面热缩膜包裹收缩的位置产生褶皱、鼓包等，同一种类不同批次的热缩膜在同一热缩温度下也可能会产生不同的热缩效果，导致在电池外形成鼓包褶皱，会导致电池放置时无法放平，倾斜的电池会在后续运输翻转过程中无法准确的放置在相应的工位中，导致电池后续的工艺存在异常；电池在搬运翻转的过程中对设备各个支脚的平稳程度要求较高，各支脚高低不平会影响抓取电池时无法保持电池与抓取装置之间的平行，导致电池倾斜，进而对后续电池的搬运翻转造成影响。

因此，基于上述技术问题需要设计一种新的基于新能源电池生产的抓取装置及其抓取方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于新能源电池生产的抓取装置及抓取方法

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于新能源电池生产的抓取装置，包括：

抓取部，所述抓取部适于抓取电池；

移动部，所述抓取部设置在所述移动部上，所述移动部适于带动所述抓取部移动，以使所述抓取部对准电池，并且所述移动部适于在所述抓取部抓取电池后使得电池转动；

限位部，所述限位部设置在所述抓取部上，所述限位部适于保持电池的顶面水平，以及所述限位部适于检测底座的平稳程度。

进一步，所述抓取部包括：若干抓取组件；

所述抓取组件设置在所述移动部上；

所述抓取组件适于抓取电池。

进一步，所述抓取组件包括：夹持气缸和一对夹块；

所述夹块设置在所述夹持气缸上，所述夹持气缸适于带动两个夹块靠近以对电池进行夹持。

进一步，所述限位部包括：若干限位机构；

所述限位机构与所述夹持气缸对应；

所述限位机构设置在所述夹持气缸上，并且所述限位机构设置在两夹块之间。

进一步，所述限位机构包括：导向套筒和气环；

所述气环设置在所述夹持气缸的底面上，所述气环位于两个夹块之间；

所述导向套筒设置在所述气环的底面上；

所述气环的内壁上周向等距开设有若干气孔，所述气孔倾斜设置，即所述气孔朝向所述导向套筒的轴线方向；

所述导向套筒内开设有球室和滑动腔，所述球室设置在所述滑动腔上方，并且所述球室与所述滑动腔连通；

所述球室靠近所述气环设置；

所述导向套筒的内壁上设置有若干导向柱，所述导向柱沿所述导向套筒的长度方向设置，所述导向柱设置在所述滑动腔内。

进一步，所述限位机构还包括：球头和吸板；

所述球头的侧壁上开设有若干滑槽，所述滑槽与所述导向柱适配；

所述球头设置在所述导向套筒内；

所述球头与所述夹持气缸底面之间通过弹性柱连接；

所述球头与所述吸板之间通过连接柱连接，所述吸板设置在所述导向套筒下方。

进一步，所述球头上开设有通孔；

所述连接柱中沿连接柱的长度方向设置有气道；

所述吸板的底面开设有若干吸孔；

所述通孔与所述气道连通，所述气道与各吸孔连通；

在初始状态时，球头位于球室中，此时球头上通孔的端部位露出导向套筒，通过气孔进行吸气，使得气体从滑动腔向球室的方向流经球头表面；

当对电池进行夹持时，通过移动部带动夹持气缸移动至对应电池上方，再通过移动部带动夹持气缸向电池方向下降，使得吸板与电池的顶面接触，在电池放置倾斜时，吸板逐渐与倾斜电池的顶面贴合，带动球头在球室中发生转动，此时球头上的通孔转动至朝向气孔方向，通过气孔的持续吸气，实现吸孔对电池的吸取；随着电池被吸取，通过移动部带动夹持气缸向上移动，此时通过电池的重量带动球头转动至滑槽与导向柱对准，使得球头从球室移动至滑动腔内，随着球头的转动使得倾斜的吸板转动至水平，带动电池的顶面从倾斜状态转动至水平，此时夹持气缸带动夹块对电池进行夹持，在电池被夹持后移动部带动夹持气缸转动，以带动电池转动。

进一步，所述球头内设置有姿态传感器，所述姿态传感器适于检测球头的转动程度；

通过球头的转动程度适于判断底座的平稳程度。

进一步，所述移动部包括：第一移动机构和第二移动机构；

所述第一移动机构设置在底座上；

所述第二移动机构设置在所述第一移动机构上；

所述第二移动机构上设置有连接板，所述连接板上转动连接有转动杆，所述夹持气缸并排设置在所述转动杆上。

进一步，所述第二移动机构上设置有驱动气缸，所述驱动气缸通过转动件与所述转动杆连接；

所述驱动气缸跟随所述连接板同步移动。

进一步，所述底座上设置有若干支撑件。

另一方面，本发明还提供一种采用上述基于新能源电池生产的抓取装置的抓取方法，包括：

通过限位部保持电池顶面的水平；

在限位部保持电池顶面水平后通过抓取部对电池进行抓取。

本发明的有益效果是，本发明通过抓取部，所述抓取部适于抓取电池；移动部，所述抓取部设置在所述移动部上，所述移动部适于带动所述抓取部移动，以使所述抓取部对准电池，并且所述移动部适于在所述抓取部抓取电池后使得电池转动；限位部，所述限位部设置在所述抓取部上，所述限位部适于保持电池的顶面水平，以及所述限位部适于检测底座的平稳程度；实现了在抓取电池时确保电池的顶面保持水平，以确保在抓取电池后将电池转动时可以精确的控制电池的位置。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的一种基于新能源电池生产的抓取装置的结构示意图；

图2是本发明的第一移动机构和第二移动机构的结构示意图；

图3是本发明的移动部部分结构示意图；

图4是本发明的抓取部的结构示意图；

图5是本发明的限位部的结构示意图；

图6是本发明的限位部的剖视图；

图7是本发明的限位部与倾斜电池接触的状态示意图；

图8是本发明的限位部吸取电池的状态示意图。

图中：

1抓取部、11夹持气缸、12夹块；

2移动部、21第一移动机构、22第二移动机构、23驱动气缸、24连接板、25转动杆、26转动件；

3限位部、31导向套筒、311球室、312滑动腔、313导向柱、32气环、321气孔、33球头、331滑槽、332通孔、333弹性柱、334连接柱、335气道、34吸板、341吸孔；

4底座、41支撑件。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1，如图1至图8所示，本实施例1提供了一种基于新能源电池生产的抓取装置，包括：抓取部1，所述抓取部1适于抓取电池；移动部2，所述抓取部1设置在所述移动部2上，所述移动部2适于带动所述抓取部1移动，以使所述抓取部1对准电池，并且所述移动部2适于在所述抓取部1抓取电池后使得电池转动；限位部3，所述限位部3设置在所述抓取部1上，所述限位部3适于保持电池的顶面水平，以及所述限位部3适于检测底座4的平稳程度；实现了在抓取电池时确保电池的顶面保持水平，以确保在抓取电池后将电池转动时可以精确的控制电池的位置。电池是放置在盒体中以运输至抓取部1下方等待抓取部1的抓取，此时电池的底面与盒体的内底面接触，电池的底面是热塑膜边沿处于的位置，对热塑膜进行热塑时，会由于温度的不适配产生异常（热塑的温度保持一致，但是同种类不同批次的热塑膜的热塑温度也会存在不一致，采用相同的热塑温度可能在更换热塑膜时造成热塑产生鼓包或褶皱等），鼓包和褶皱会产生在电池的底面上，此时鼓包褶皱等会导致电池倾斜（即电池的顶面发生倾斜），倾斜的电池会使得抓取部1抓取的位置发生偏移，抓取部1在抓取电池后需要将电池转动，将电池的一侧边变为底面后放置在新的适配的壳体中，若抓取电池时发生偏移，则无法将电池放置在壳体中，对后续电池的生产造成影响。

在本实施例中，所述抓取部1包括：若干抓取组件；所述抓取组件设置在所述移动部2上；所述抓取组件适于抓取电池；通过多个抓取组件可以同时抓取多个电池，提高电池的抓取效率；通过移动部2可以带动抓取部1对准各自的电池，并且在抓取电池后通过移动部2使得抓取的电池转动，并且可以将电池移动至壳体位置，将电池放置在壳体中。

在本实施例中，所述抓取组件包括：夹持气缸11和一对夹块12；所述夹块12设置在所述夹持气缸11上，所述夹持气缸11适于带动两个夹块12靠近以对电池进行夹持。

在本实施例中，所述限位部3包括：若干限位机构；所述限位机构与所述夹持气缸11对应；所述限位机构设置在所述夹持气缸11上，并且所述限位机构设置在两夹块12之间；限位机构可以在电池倾斜时将电池重新摆正，使得夹持气缸11在通过夹块12对电池进行夹持时保持电池的摆正。

在本实施例中，所述限位机构包括：导向套筒31和气环32；所述气环32设置在所述夹持气缸11的底面上，所述气环32位于两个夹块12之间；所述导向套筒31设置在所述气环32的底面上；所述气环32的内壁上周向等距开设有若干气孔321，所述气孔321倾斜设置，即所述气孔321朝向所述导向套筒31的轴线方向；所述导向套筒31内开设有球室311和滑动腔312，所述球室311设置在所述滑动腔312上方，并且所述球室311与所述滑动腔312连通；所述球室311靠近所述气环32设置；所述导向套筒31的内壁上设置有若干导向柱313，所述导向柱313沿所述导向套筒31的长度方向设置，所述导向柱313设置在所述滑动腔312内；气环32的内壁上可以开设斜面，便于气孔321朝向导向套筒31的轴线方向；球头33可以在球室311中发生转动，在初始位置时球头33内的通孔332端面朝上，并且此时球头33的部分是伸出导向套筒31位于气环32内的，并且略高于气孔321的位置，此时通过气孔321吸气，即气孔321的吸气位置在通孔332端面的下方，因此不会使得气体从通孔332中被吸出，此时气流从滑动腔312向球室311的方向流经球头33表面，在球头33与球室311之间形成气膜，减少球头33与球室311之间的摩擦，降低球头33的磨损，便于球头33在球室311内的转动，并且不需要润滑油进行润滑，避免润滑油滴落对电池产生影响。

在本实施例中，所述限位机构还包括：球头33和吸板34；所述球头33的侧壁上开设有若干滑槽331，所述滑槽331与所述导向柱313适配；所述球头33设置在所述导向套筒31内；所述球头33与所述夹持气缸11底面之间通过弹性柱333连接（弹性柱一般采用金属螺旋弹簧柱）；吸板34设置在导向柱313下方，吸板34与导向柱313之间存在空间，便于吸板34的倾斜；所述球头33与所述吸板34之间通过连接柱334连接，所述吸板34设置在所述导向套筒31下方；弹性柱333可以采用橡胶柱、弹簧等，在球头33因为电池的重量被拉动至滑动腔312内时，此时弹性柱333被拉伸，在电池被转动并需要放置在对应的壳体内时，此时可以停止吸气，只通过夹块12对电池夹持和松开，便于电池可以平稳的放置在对应位置，避免在放置时吸孔341的吸力会导致电池偏移；连接柱334也可以是柔性的便于吸板34通过连接柱334带动球头33转动。

在本实施例中，所述球头33上开设有通孔332；所述连接柱334中沿连接柱334的长度方向设置有气道335；所述吸板34的底面开设有若干吸孔341；所述通孔332与所述气道335连通，所述气道335与各吸孔341连通；在初始状态时，球头33位于球室311中，此时球头33上通孔332的端部位露出导向套筒31，通过气孔321进行吸气，使得气体从滑动腔312向球室311的方向流经球头33表面；当对电池进行夹持时，通过移动部2带动夹持气缸11移动至对应电池上方，再通过移动部2带动夹持气缸11向电池方向下降，使得吸板34与电池的顶面接触，在电池放置倾斜时，吸板34逐渐与倾斜电池的顶面贴合，带动球头33在球室311中发生转动，此时球头33上的通孔332转动至朝向气孔321方向，通过气孔321的持续吸气，实现吸孔341对电池的吸取；随着电池被吸取，通过移动部2带动夹持气缸11向上移动，此时通过电池的重量带动球头33转动至滑槽331与导向柱313对准，使得球头33从球室311移动至滑动腔312内，随着球头33的转动使得倾斜的吸板34转动至水平，带动电池的顶面从倾斜状态转动至水平，使得电池的顶面恢复水平状态，此时对电池进行夹持可以确保电池处于水平状态（即以正常电池的顶面为基准面，正常电池的顶面为水平面，在吸板34将倾斜的电池吸起时，通过电池的重量使得原本处于转动状态的球头33逐渐转动至初始位置，并且通过滑槽331与导向柱313的配合可以使得球头33下降至滑动腔312内，并且在球头33移动至滑动腔312内时，通过滑槽331与导向柱313的配合避免球头33发生转动，并且由于球头33下降至滑动腔312内，此时气孔321可以持续通过通孔332进行带动吸孔341对电池的吸附），此时夹持气缸11带动夹块12对电池进行夹持，在电池被夹持后移动部2带动夹持气缸11转动，以带动电池转动。若电池处于正常状态，则球头33不会发生转动，气孔321无法对准通孔332，此时吸板34不会对电池进行吸附；在球头33因为电池倾斜而发生转动时，球头33内的姿态传感器可以检测到球头33发生转动，此时可以判断热缩膜的热缩存在异常（例如可以判断新的一批热缩膜在当前热缩温度下会产生鼓包或褶皱），因此可以提醒工作人员对热缩温度进行调整，避免后续热缩膜热缩时会继续产生鼓包或褶皱。

在本实施例中，所述球头33内设置有姿态传感器，所述姿态传感器适于检测球头33的转动程度；通过球头33的转动程度适于判断底座4的平稳程度；在初始状态时吸板34处于水平状态（吸板34与作为基准面的电池顶面处于平行状态），此时若底座4处于不平稳状态，则会导致球头33发生旋转，可以通过球头33的旋转判断底座4是否处于平稳状态，并且由于各夹持气缸11并排设置，可以通过各球头33之间转动程度的不同判断底座4处于不平稳状态的支撑件41位置，可以便于对支撑件41进行调整，使得底座4恢复平稳状态。

在本实施例中，所述移动部2包括：第一移动机构21和第二移动机构22；所述第一移动机构21设置在底座4上；所述第二移动机构22设置在所述第一移动机构21上；所述第二移动机构22上设置有连接板24，所述连接板24上转动连接有转动杆25，所述夹持气缸11并排设置在所述转动杆25上；第二移动机构22适于在第一移动机构21上移动，以带动夹持气缸11在水平方向移动；第二夹持机构可以带动夹持气缸11在竖直方向移动，带动夹持气缸11靠近或远离电池；第一移动机构21可以是丝杆电机、导轨和滑块的组合等；第二移动机构22可以是升降电机等。

在本实施例中，所述第二移动机构22上设置有驱动气缸23，所述驱动气缸23通过转动件26与所述转动杆25连接；所述驱动气缸23跟随所述连接板24同步移动；转动件26与驱动气缸23之间可以是铰接，通过驱动气缸23通过转动件26可以带动转动杆25转动，在夹块12夹持电池后，通过转动转动杆25可以使得被夹持的电池发生转动。

在本实施例中，所述底座4上设置有若干支撑件41；支撑件41可以采用螺母与螺杆的配合，螺母固定在底座4上，螺杆上连接支撑块，通过转动螺杆可以调节支撑块对底座4的支撑高度，便于使得底座4处于平稳状态。

实施例2，在实施例1的基础上，本实施例2还提供一种采用实施例1中基于新能源电池生产的抓取装置的抓取方法，包括：通过限位部3保持电池顶面的水平；在限位部3保持电池顶面水平后通过抓取部1对电池进行抓取。

综上所述，本发明通过抓取部1，所述抓取部1适于抓取电池；移动部2，所述抓取部1设置在所述移动部2上，所述移动部2适于带动所述抓取部1移动，以使所述抓取部1对准电池，并且所述移动部2适于在所述抓取部1抓取电池后使得电池转动；限位部3，所述限位部3设置在所述抓取部1上，所述限位部3适于保持电池的顶面水平，以及所述限位部3适于检测底座4的平稳程度；实现了在抓取电池时确保电池的顶面保持水平，以确保在抓取电池后将电池转动时可以精确的控制电池的位置。

本申请中选用的各个器件（未说明具体结构的部件）均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (4)

1.一种基于新能源电池生产的抓取装置，其特征在于，包括：

抓取部，所述抓取部包括若干抓取组件，

所述抓取组件适于抓取电池，

所述抓取组件包括夹持气缸和一对夹块，

所述夹块设置在所述夹持气缸上，所述夹持气缸适于带动两个夹块靠近以对电池进行夹持；

移动部，所述抓取部设置在所述移动部上，所述移动部适于带动所述抓取部移动，以使所述抓取部对准电池，并且所述移动部适于在所述抓取部抓取电池后使得电池转动，

所述移动部包括第一移动机构和第二移动机构，

所述第一移动机构设置在底座上，

所述第二移动机构设置在所述第一移动机构上，

所述第二移动机构上设置有连接板，所述连接板上转动连接有转动杆，所述夹持气缸并排设置在所述转动杆上；

限位部，所述限位部设置在所述抓取部上，所述限位部适于保持电池的顶面水平，以及所述限位部适于检测底座的平稳程度；

所述限位部包括：若干限位机构；

所述限位机构与所述夹持气缸对应；

所述限位机构设置在所述夹持气缸上，并且所述限位机构设置在两夹块之间；

所述限位机构包括：导向套筒和气环；

所述气环设置在所述夹持气缸的底面上，所述气环位于两个夹块之间；

所述导向套筒设置在所述气环的底面上；

所述气环的内壁上周向等距开设有若干气孔，所述气孔倾斜设置，即所述气孔朝向所述导向套筒的轴线方向；

所述导向套筒内开设有球室和滑动腔，所述球室设置在所述滑动腔上方，并且所述球室与所述滑动腔连通；

所述球室靠近所述气环设置；

所述导向套筒的内壁上设置有若干导向柱，所述导向柱沿所述导向套筒的长度方向设置，所述导向柱设置在所述滑动腔内；

所述限位机构还包括：球头和吸板；

所述球头的侧壁上开设有若干滑槽，所述滑槽与所述导向柱适配；

所述球头设置在所述导向套筒内；

所述球头与所述夹持气缸底面之间通过弹性柱连接；

所述球头与所述吸板之间通过连接柱连接，所述吸板设置在所述导向套筒下方；

所述球头上开设有通孔；

所述连接柱中沿连接柱的长度方向设置有气道；

所述吸板的底面开设有若干吸孔；

所述通孔与所述气道连通，所述气道与各吸孔连通；

在初始状态时，球头位于球室中，此时球头上通孔的端部位露出导向套筒，通过气孔进行吸气，使得气体从滑动腔向球室的方向流经球头表面；

当对电池进行夹持时，通过移动部带动夹持气缸移动至对应电池上方，再通过移动部带动夹持气缸向电池方向下降，使得吸板与电池的顶面接触，在电池放置倾斜时，吸板逐渐与倾斜电池的顶面贴合，带动球头在球室中发生转动，此时球头上的通孔转动至朝向气孔方向，通过气孔的持续吸气，实现吸孔对电池的吸取；随着电池被吸取，通过移动部带动夹持气缸向上移动，此时通过电池的重量带动球头转动至滑槽与导向柱对准，使得球头从球室移动至滑动腔内，随着球头的转动使得倾斜的吸板转动至水平，带动电池的顶面从倾斜状态转动至水平，此时夹持气缸带动夹块对电池进行夹持，在电池被夹持后移动部带动夹持气缸转动，以带动电池转动；

所述球头内设置有姿态传感器，所述姿态传感器适于检测球头的转动程度；

通过球头的转动程度适于判断底座的平稳程度。

2.如权利要求1所述的基于新能源电池生产的抓取装置，其特征在于，

所述第二移动机构上设置有驱动气缸，所述驱动气缸通过转动件与所述转动杆连接；

所述驱动气缸跟随所述连接板同步移动。

3.如权利要求2所述的基于新能源电池生产的抓取装置，其特征在于，

所述底座上设置有若干支撑件。

4.一种采用如权利要求1所述基于新能源电池生产的抓取装置的抓取方法，其特征在于，包括：

通过限位部保持电池顶面的水平；

在限位部保持电池顶面水平后通过抓取部对电池进行抓取。

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