CN117049163B - 一种抓取装置、抓取设备、电池生产线和控制方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及电池技术领域,提供了一种抓取装置、抓取设备、电池生产线和控制方法,抓取装置包括机架、夹板机构和变距机构。机架用于与机械手连接;夹板机构包括间隔设置的两个夹板组件,用于夹取多个电池单体;变距机构设置于机架上,分别与两个夹板组件驱动连接,以调节两个夹板组件之间的距离;其中,两个夹板组件分为基准夹板组件和浮动夹板组件,基准夹板组件能够对多个电池单体提供夹持基准,浮动夹板组件能够夹紧每个电池单体。本申请提供抓取装置、抓取设备、电池生产线和控制方法能够稳定抓取电池单体。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,尤其涉及一种抓取装置、抓取设备、电池生产线和控制方法。
背景技术
为满足电池行业高速发展需要,电池单体自动上料的全自动化制造过程中,用于抓取电池单体实现自动上料的抓取装置发挥着关键作用。相关技术中,抓取装置在对电池单体进行抓取时,较难稳定抓取电池单体。
发明内容
有鉴于此,本申请实施例期望提供一种能够稳定抓取电池单体的抓取机构、抓取设备、电池生产线和控制方法。
为达到上述目的,本申请实施例一方面提供了一种抓取装置,包括:
机架,用于与机械手连接;
夹板机构,包括间隔设置的两个夹板组件,用于夹取多个电池单体;以及,
变距机构,设置于所述机架上,分别与两个所述夹板组件驱动连接,以调节两个所述夹板组件之间的距离;
其中,两个所述夹板组件分为基准夹板组件和浮动夹板组件,所述基准夹板组件能够对多个所述电池单体提供夹持基准,所述浮动夹板组件能够夹紧每个所述电池单体。
在上述技术方案中,通过设置机架并与机械手的机械臂连接,这样可以带动机架进行移动和/或转动操作,以完成后续的上料操作。通过设置基准夹板组件和浮动夹板组件,在抓取电池单体时,基准夹板组件能够为电池单体提供夹持基准,减少电池单体的晃动,提高夹持稳定性,然后配合浮动夹板组件可以柔性夹紧多个电池单体,减少对电池单体的损伤。通过设置变距机构分别与浮动夹板组件和基准夹板组件驱动连接,这样,可以通过驱动变距机构,可以同时调节浮动夹板组件和基准夹板组件与电池单体之间的距离,实现电池单体的抓取和松开。一方面,能够对电池单体的两侧施加平衡和稳定的作用力,减少电池单体失去平衡或滑落的风险;另一方面,浮动夹板组件和基准夹板组件同时移动,可以加快电池单体的抓取和放开速度,效率高;再一方面,通过变距机构调节浮动夹板组件和基准夹板组件之间的距离,可以抓取不同尺寸的电池单体,无极兼容不同尺寸的电池单体,适应性和通用性强。
一些实施例中,所述变距机构包括:
变距组件,设置于所述机架上;
两个第一座板,间隔设置于所述变距组件沿变距方向的两端,所述变距组件分别与两个所述第一座板驱动连接,以调节两个所述第一座板之间的距离;以及,
夹紧组件,设置于所述第一座板上,与对应的所述夹板组件驱动连接,以调节两个所述夹板组件之间的距离。
在上述技术方案中,在抓取电池时,通过变距组件驱动两个第一座板相向移动,以带动浮动夹板组件和基准夹板组件沿前后方向朝靠近电池单体方向靠近,待浮动夹板组件和基准夹板组件移动到与电池单体处于预设距离后,变距组件停止,然后通过夹紧组件调节两个夹板组件之间的距离,以夹紧电池单体。也就是说,变距组件是先将浮动夹板组件和基准夹板组件移动到与电池单体处于预设距离,然后通过夹紧组件调节浮动夹板组件和基准夹板组件夹紧电池单体,使得对不同尺寸的电池单体的夹紧力是一致的。一方面,通过设置预设距离,意味着无论电池单体的尺寸大小如何,都能获取相同的夹紧质量和安全性,以减少由于夹紧不足或夹紧过紧而导致的电池单体损坏或不安全的情况;另一方面,作业人员无需频繁地调节夹紧组件的夹紧力,这有助于简化操作流程,提高操作效率,减少出错的可能性;再一方面,通过变距组件和夹紧组件配合夹紧电池单体,当夹持同一型号电池单体时,可以使浮动夹板组件和基准夹板组件移动到预设距离不变,后续只需调节夹紧组件,无需频繁调节变距组件,可以减少变距组件的维护成本。
一些实施例中,所述变距组件包括:
变距电机,设置于所述机架上;
变距丝杆,所述变距电机与所述变距丝杆驱动连接;
两个丝杆螺母,分别与所述变距丝杆驱动连接,每个所述丝杆螺母与对应的所述第一座板连接;
变距滑轨,设置于所述机架上;以及,变距滑块,每个所述第一座板上均设置有所述变距滑块或每个所述丝杆螺母上设置有所述变距滑块,所述变距滑块能够在所述丝杆螺母的带动下与所述变距滑轨配合滑动。
在上述技术方案中,通过变距丝杆和丝杆螺母的配合,一方面,螺纹配合的方式可以使变距丝杆与丝杆螺母实现良好地匹配,减少间隙和摩擦,实现浮动夹板组件和基准夹板组件的高精度移动;另一方面,变距丝杆与杆螺母的配合具有较高的负载能力,可以承受较大的力和扭矩,承载能力强。通过变距电机驱动丝杆,可以实现较高的转动精度,从而保证了浮动夹板组件和基准夹板组件较高的移动精度,能够确保浮动夹板组件和基准夹板组件与电池单体之间达到预设距离。通过变距滑轨和变距滑块的配合方式,一方面,变距滑轨可以提供平稳且准确的移动路径,而变距滑块可以在变距滑轨内轻松滑动,使得整个移动过程更加精准和可控;另一方面,变距滑轨可以提供额外的支撑和稳定,避免变距滑块在移动过程中出现晃动或滑动不稳的情况,移动稳定好。
一些实施例中,所述变距滑轨为两个,两个所述变距滑轨间隔设置于所述机架沿变距方向的两侧;每个所述第一座板上均间隔设置有两个所述变距滑块,每个所述变距滑块与对应的所述变距滑轨配合滑动。
在上述技术方案中,通过沿前后方向的两侧均配置有变距滑轨和变距滑块,这样,一方面,可以减少振动和冲击,确保第一座板在移动的过程中保持平衡和稳定,从而提高移动的平稳性;另一方面,通过在两侧均配置有变距滑轨和变距滑块,可以进一步提高负载能力,承载更大的力和扭矩。
一些实施例中,所述夹紧组件包括:
夹紧驱动组件,设置于所述第一座板上;
夹紧滑轨,设置于所述第一座板上;以及,
夹紧滑块,与对应的所述夹板组件连接,所述夹紧驱动组件能够带动所述夹紧滑块沿所述夹紧滑轨滑动,以调节两个所述夹板组件之间的距离。
在上述技术方案中,通过变距组件使得浮动夹板组件和基准夹板组件调节到与电池单体达到预设距离后,可以通过启动夹紧驱动组件,带动夹紧滑块在夹紧滑轨内滑动,使夹板组件与第一座板之间发生相对移动,如此,浮动夹板组件和基准夹板组件便可以夹紧或放开电池单体。
通过设置夹紧驱动组件,可以提高夹板组件的移动精度,从而提高对电池单体夹紧力控制,减少出现掉落的情况,而且还可以延长变距电机的使用寿命。
通过夹紧滑轨和夹紧滑块配合方式,一方面,夹紧滑轨可以提供平稳且准确的移动路径,而夹紧滑块可以在夹紧滑轨内轻松滑动,使得整个移动过程更加精准和可控;另一方面,夹紧滑轨可以提供额外的支撑和稳定,避免夹紧滑块在移动过程中出现晃动或滑动不稳的情况,移动稳定好。
一些实施例中,所述夹紧驱动组件包括:
夹紧气缸,设置于所述第一座板上;
传动滑轨,设置于所述第一座板上;
传动滑块,与所述夹紧气缸驱动连接,所述传动滑块能够在所述夹紧气缸的带动下与所述传动滑轨配合滑动;
传动组件,与所述传动滑块连接;以及,
传动导板,设置于对应的所述夹板组件上,所述传动组件能够与所述传动导板配合移动,以使所述夹紧滑块沿所述夹紧滑轨滑动。
在上述技术方案中,夹紧气缸工作,以驱动传动滑块在传动滑轨内滑动,由于传动滑块与传动组件连接,因此会带动传动组件沿相同方向移动,而传动组件的另一端与传动导板配合,传动导板又固定设置在夹板组件上,如此,通过传动组件与传动导板的配合可以带动夹板组件通过夹紧滑块和夹紧滑轨进行移动,以夹紧或放开电池单体。
这里,通过设置夹紧气缸,一方面,夹紧气缸具有较高的夹紧力和自锁功能,能够在停机的情况下,依次保持夹紧状态,提高安全性和可靠性;另一方面,夹紧气缸的控制较为简单,可以通过电磁阀或PLC(Programmable Logic Controller,即可编程序逻辑控制器)等设备实现控制,例如,可以通过调节夹紧气缸的供气和排气控制信号,可以精确地控制夹紧或放开的时机、力度和夹持时间。
通过传动滑轨和传动滑块配合方式,一方面,传动滑轨可以提供平稳且准确的移动路径,而传动滑块可以在传动滑轨内轻松滑动,使得整个移动过程更加精准和可控;另一方面,传动滑轨可以提供额外的支撑和稳定,避免传动滑块在移动过程中出现晃动或滑动不稳的情况,移动稳定好。通过传动组件与传动导板之间配合,夹紧气缸可以间接驱动夹板组件进行移动,可以减小对夹板组件的冲击和震动,使得夹板组件的移动更加平稳。
一些实施例中,所述传动导板上具有倾斜设置的长条孔,所述传动组件包括:
传动座,与所述传动滑块连接,所述夹紧气缸与所述传动座连接;
传动件,与所述传动座连接;以及,
传动轮,与所述传动件连接,所述传动轮位于所述长条孔内,能够在所述长条孔内移动。
在上述技术方案中,以夹紧电池单体为例,夹紧气缸的活塞杆伸出,推动连接部并带动固定部使传动滑块在传动滑轨内移动,这时,位于固定部下方的传动件也会带动传动轮在长条孔的延伸方向进行移动,继而带动夹板组件进行移动,以夹紧电池单体。
通过在传动导板上设置有倾斜长条孔,而传动导板是固定设置在夹板组件上,且夹板组件与上方的第一座板之间是通过夹紧滑轨和夹紧滑块滑动配合,这样,传动轮在长条孔进行运动时,由于长条孔的延伸方向倾斜于夹紧气缸的伸出方向,使得夹板组件会向倾斜方向进行移动,以夹紧或放开电池单体。通过设置传动座、传动件、传动轮和倾斜的长条孔,可以将夹紧气缸的运动方向改变成推动夹板组件向靠近或远离电池单体方向,这样,可以改变夹紧气缸等的布局,减小抓取装置的尺寸。
一些实施例中,所述传动滑轨和所述传动滑块均为两个,两个所述传动滑轨间隔设置在所述第一座板上,所述传动滑轨的延伸方向与所述夹紧滑轨的延伸方向垂直,两个所述传动滑块间隔设置在所述传动座上,每个所述传动滑块与对应的所述传动滑轨配合滑动;和/或,
所述传动件包括间隔设置的两个立板、连接在两个所述立板之间的横板、传动杆和安装螺母,所述传动杆的一端安装所述传动轮,所述传动杆的另一端穿设于所述横板,位于两个所述立板之间,所述安装螺母将所述传动杆锁紧于所述横板上。
在上述技术方案中,通过设置两个传动滑轨和传动滑块,一方面,可以减少振动和冲击,确保传动组件在移动的过程中保持平衡和稳定,从而提高移动的平稳性;另一方面,可以进一步提高负载能力,能够承载更大的力和扭矩。
通过传动组件和传动导板的倾斜长条孔,可以实现传动滑轨的延伸方向与夹紧滑轨的延伸方向垂直,意味着夹紧气缸可以沿左右方向布置,这样,可以减小抓取装置沿前后方向的尺寸,结构更加紧凑。通过沿左右方向间隔两个立板以及连接两个立板之间的横板,一方面,可以沿左右方向对传动杆进行保护,提高传动杆的使用寿命;另一方面,两个立板和横板可以提高传动杆沿左右方向的结构强度,以使传动杆能够承受更大负载。
一些实施例中,所述夹紧驱动组件为四个,每个所述第一座板上间隔设置两个所述夹紧驱动组件。
在上述技术方案中,通过在每一个第一座板上设置有两个夹紧驱动组件,可以在夹板组件的沿左右方向两侧均施加作用力,使夹板组件移动的更加平稳,对电池单体施加的夹紧力也更加均匀;另一方面,每一个座板上设置两个夹紧驱动组件,可以进一步提高其负载能力,提高抓取装置的工作能力和可靠性。
一些实施例中,所述抓取装置还包括:
多个行程限位件,分别用于限位对应的所述夹紧气缸的行程。
在上述技术方案中,夹紧气缸的活塞杆伸出带动传动组件进行移动时,行程限位件可以通过抵挡传动组件,以避免传动组件移动过量导致对电池单体的夹紧力过大的情况,安全性高。
一些实施例中,所述行程限位件包括液压缓冲件和/或刚性限位件。
在上述技术方案中,液压限位件的部分穿设过抵接件并位于连接部沿左右方向远离夹紧气缸的一侧,刚性限位件的部分穿设过抵接件并位于传动件沿左右方向远离夹紧气缸的一侧,安全性高。
一些实施例中,所述抓取装置还包括:
多个位置检测机构,分别用于检测对应的所述传动滑块的位置。
在上述技术方案中,位置检测机构可以确保电池单体夹紧的安全检测,安全性高。
一些实施例中,所述位置检测机构包括:
多个第一位置传感器,间隔设置于所述第一座板上,用于检测所述传动滑块的位置;以及,
感应板,设置在所述传动组件或所述传动滑块上,用于感应所述第一位置传感器。
在上述技术方案中,感应板可以设置在传动座上,也可以设置在传动滑块上。每一个传动滑块处均设置有两个第一位置传感器,两个第一位置传感器沿左右方向间隔设置在第一座板沿前后方向远离电池单体的侧面,每个第一位置传感器均具有感应槽,当感应板随着传动滑块移动到感应槽内,即可确定传动滑块的移动量,继而确定对电池单体的夹紧力,避免出现移动过量造成电池单体的夹紧力过大的情况,安全性高。
一些实施例中,所述第一位置传感器分为松开极限位置传感器和夹紧极限位置传感器;
所述松开极限位置传感器用于检测所述传动滑块的最大极限位置,所述夹紧极限位置传感器用于检测所述传动滑块的最小极限位置。
在上述技术方案中,通过夹紧极限位置传感器和松开极限位置传感器,可以用来判断夹板组件是否处于夹紧电池单体的夹紧状态和与电池单体之间保持预设距离的放开状态,实现电池单体的夹紧检测,避免出现电池单体未夹紧掉落的情况。
一些实施例中,所述基准夹板组件包括:
第二座板,与所述变距机构驱动连接;
第一背板,与所述第二座板连接;以及,
多个第一夹板,并排安装于所述第一背板上,相对于所述第一背板位置固定,用于夹持所述电池单体。
在上述技术方案中,第一夹板相对于第一背板位置固定可以刚性支撑电池单体,减少电池单体出现晃动的情况。
一些实施例中,所述抓取装置还包括:
多个电池单体传感器,间隔设置在所述第一背板上,用于检测所述电池单体。
在上述技术方案中,通过设置多个电池单体传感器检测其下方的多个电池单体的大小、尺寸和位置等信息,以稳定抓取电池单体。
一些实施例中,所述浮动夹板组件包括:
第三座板,与所述变距机构驱动连接;
第二背板,与所述第三座板连接;以及,
多个浮动夹板套件,并排安装于所述第二背板上,能够相对于所述第二背板沿变距方向移动,用于夹持所述电池单体。
在上述技术方案中,变距机构工作,通过驱动第三座板并带动第二背板和多个浮动夹板套件沿变距方向移动,浮动夹板套件接触到电池单体后,浮动夹板套件能够相对于第二背板沿变距方向移动,以进一步夹紧电池,夹持效果好。
一些实施例中,所述浮动夹板套件包括:
浮动夹板,用于夹持所述电池单体;
浮动背板,与所述浮动夹板分别位于所述第二背板的两侧;
连接螺杆,穿设于所述浮动背板与所述浮动夹板连接;
弹性件,位于所述浮动夹板与所述第二背板之间;以及,
套筒,位于所述浮动背板与所述第二背板之间。
在上述技术方案中,通过在浮动夹板和第二背板之间设置弹性件,在变距电机推动两个夹板组件与电池单体达到预设距离后,夹紧气缸工作,在夹紧气缸推动浮动夹板组件沿前后方向向靠近电池单体方向移动时,浮动夹板会先与电池单体接触,浮动夹板套件继续移动,这时,浮动夹板由于电池单体的阻挡无法继续移动,而连接螺杆与第二背板和浮动背板之间是活动的,因此,第二背板可以继续移动,以压缩位于第二背板和浮动夹板之间的弹性件,弹性件受压储存弹性势能,当感应板位于夹紧极限位置传感器的感应槽时,夹紧气缸停止,此时弹性件沿前后方向恢复形变,由于后方有第二背板的抵挡,弹性件储存的弹性势能会转化为动能以给浮动夹板一个沿前后方向靠近电池单体方向的作用力,这样,电池单体便可以在弹性件的作用下被柔性夹紧在第一夹板和浮动夹板之间。
通过在连接螺杆位于第二背板和浮动背板之间的部分套设有套筒,可以使得在第二背板和浮动夹板之间的弹性件保持一定的预紧力,以减少浮动夹板在没有夹紧电池单体的状态下出现晃动的情况,稳定性高。
一些实施例中,所述第二背板为多个,多个所述第二背板并排设置在所述第三座板上;每个所述第二背板上设置有多个所述浮动夹板套件。
在上述技术方案中,设置多个浮动夹板套件和第二背板可以同时抓取多个电池单体并夹紧,效率高。
一些实施例中,所述第三座板上并排设置有多个安装滑槽,所述第二背板上设置有安装滑板,所述安装滑板设置于所述安装滑槽内,所述安装滑板与所述第三座板紧固连接;和/或,
所述浮动夹板组件还包括拉手,设置在所述第二背板上。
在上述技术方案中,第二背板和第三座板可以通过安装滑板和安装滑槽之间的滑动配合实现沿前后方向移动,一方面,当需要对浮动夹板套件和/或第二背板进行检修或更换时,可以通过安装滑板和安装滑槽将第二背板沿前后方向远离电池单体方向抽出,当更换或维修完成后,再通过安装滑板和安装滑槽将第二背板沿前后方向靠近电池单体方向推进去,安装和拆卸的速率高;另一方面,安装滑槽可以提供平稳且准确的移动路径,而安装滑板可以在安装滑槽内轻松滑动,使得整个移动过程更加精准和可控;另一方面,安装滑槽可以提供额外的支撑和稳定,避免安装滑板在移动过程中出现晃动或滑动不稳的情况。当需要对浮动夹板套件进行维修和更换时,拉手可以为作业人员提供稳定的支撑点,提高更换和维修效率。
一些实施例中,所述浮动夹板配置为每个所述电池单体至少由两个所述浮动夹板夹持。
在上述技术方案中,每个电池单体至少由两个浮动夹板夹持,可以避免电池单体夹持不稳的情况。
一些实施例中,所述抓取装置还包括:
防坠落机构,设置于所述变距机构上,具有横向的第一位置、横向的第二位置、竖向的第三位置和竖向的第四位置;
所述防坠落机构位于横向的所述第一位置和竖向的所述第四位置,用于防止所述夹板组件的安装螺栓掉落;
所述防坠落机构位于横向的所述第一位置和竖向的所述第三位置,用于抓取所述电池单体时压住用于所述电池单体的泡棉;
所述防坠落机构位于横向的所述第二位置和竖向的所述第四位置,用于防止所述电池单体坠落。
在上述技术方案中,当抓取装置处于初始状态时,其上的防坠落机构位于横向的第一位置和竖向的第四位置,这时,防坠落机构可以向上压住位于承接部下方的安装螺栓,避免安装螺栓掉落出现第一夹板晃动的情况。当抓取装置对电池单体进行抓取时,其上的防坠落机构位于横向的第一位置和竖向的第三位置,这时,防坠落机构可以向下压住装有电池单体的泡棉,避免出现抓取电池单体时将泡棉带起的情况。当抓取机构抓取电池单体进行上料时,其上的防坠落机构位于横向的第二位置和竖向的第四位置,这样,可以在下方对电池单体进行兜底支撑,避免出现电池单体掉落的情况。
一些实施例中,所述防坠落机构包括:
兜底杆;以及,
两个横移升降组件,分别设置在所述变距机构的两端,每个所述横移升降组件连接所述兜底杆的一端;其中,所述横移升降组件包括:
滑动座;
横移滑轨,设置于所述变距机构上;
横移滑块,设置于所述滑动座上;
横移气缸,设置于所述滑动座上,与所述横移滑轨驱动连接,以使所述横移滑块能够与所述横移滑轨配合滑动;
升降气缸,设置于所述滑动座上,所述升降气缸与所述兜底杆驱动连接,能够使所述兜底杆升降运动;以及,
两个第二位置传感器,设置于所述滑动座上,分别用于检测所述兜底杆的最低位置和最高位置。
在上述技术方案中,当抓取装置处于初始状态时,横移气缸的活塞杆伸出,升降气缸的活塞杆缩回,使得兜底杆分别位于横向的第一位置和竖向的第四位置,这时,防坠落机构可以向上压住位于承接部下方的安装螺栓,避免安装螺栓掉落出现第一夹板晃动的情况;当抓取装置对电池单体进行抓取时,横移气缸的活塞杆伸出,升降气缸的活塞杆伸出,使得兜底杆位于横向的第一位置和竖向的第三位置,这时,防坠落机构可以向下压住装有电池单体的泡棉,避免出现抓取电池单体时将泡棉带起的情况;当抓取机构抓取电池单体进行上料时,横移气缸的活塞杆缩回,升降气缸的活塞杆缩回,使得兜底杆位于横向的第二位置和竖向的第四位置,这样,可以在下方对电池单体进行兜底支撑,避免出现电池单体掉落的情况。
通过设置两个第二位置传感器,可以确定兜底杆的位置,实现兜底的安全检测,安全性高。
一些实施例中,所述抓取装置还包括:
纠偏装置,设置于所述机架上,用于识别所述电池单体的型号、尺寸和位置。
在上述技术方案中,可以对电池单体进行检测,以获取电池单体的型号、尺寸和位置,便于后续抓取装置进行定位,精确实现电池单体的抓取。
本申请实施例另一方面提供了一种抓取设备,包括机械手和上述实施例中的抓取装置,所述机械手被配置为能够带动所述抓取装置进行转动和/或移动。
本申请实施例再一方面提供了一种电池生产线,包括第一输送线、第二输送线和上述实施例中的抓取设备,所述第一输送线用于输送待抓取的电池单体,所述抓取设备用于抓取所述第一输送线的电池单体并放置在所述第二输送线上。
本申请实施例又一方面提供了一种控制方法,应用于上述实施例中的抓取装置,所述控制方法包括:
控制所述抓取装置移动,以使所述夹板机构位于电池单体的上方;
获取所述电池单体的参数信息;
基于所述电池单体的参数信息,控制所述抓取装置移动,以使所述夹板机构对准所述电池单体;
基于所述电池单体的参数信息,控制所述变距机构移动,以使所述夹板机构夹紧所述电池单体。
一实施例中,获取所述电池单体的参数信息的步骤,具体包括:
控制纠偏装置,以获取所述电池单体的参数信息。
一实施例中,基于所述电池单体的参数信息,控制所述变距机构移动,以使所述夹板机构夹紧所述电池单体的步骤,具体包括:
基于所述电池单体的参数信息,控制所述变距机构的变距组件移动,以使所述夹板机构的两个夹板组件之间处于第一间距;
控制所述变距机构的夹紧组件移动,以使两个所述夹板组件处于夹紧所述电池单体的第二间距,所述第二间距小于所述第一间距。
一实施例中,基于所述电池单体的参数信息,控制所述变距机构移动,以使所述夹板机构夹紧所述电池单体的步骤之后,所述控制方法包括:
控制所述抓取装置移动,以使所述抓取装置处于安全高度;
控制防坠落机构移动,以使所述防坠落机构伸出至所述电池单体的底部;
控制所述抓取装置移动到放料位置上方;
控制所述防坠落机构移动,以使所述防坠落机构缩回至原位;
控制所述夹板机构移动,以松开所述电池单体至所述放料位置;
控制所述抓取装置移动至安全位置等待信号。
附图说明
图1为本申请一实施例提供的一种抓取装置的结构示意图;
图2为图1另一视角下的结构示意图;
图3为图1中的机架、变距组件和第一座板的结构示意图;
图4为图1中另一视角下的结构示意图,其中,机架未示出;
图5为图1中的变距组件的结构示意图;
图6为图1中的夹紧组件的结构示意图,其中,该夹紧组件位于浮动夹板组件上;
图7为图6中的传动组件和传动导板的结构示意图;
图8为图1中的基准夹板组件的结构示意图;
图9为图1中的浮动夹板组件的结构示意图;
图10为图1中的防坠落机构的结构示意图;
图11为本申请实施例提供的一种控制方法的流程示意图。
附图标记说明
抓取装置1;机架11;连接座111;安装架112;夹板机构12;浮动夹板组件121;第三座板1211;安装滑槽12111;第二背板1212;安装滑板12121;浮动夹板套件1213;浮动夹板12131;浮动背板12132;连接螺杆12133;弹性件12134;套筒12135;拉手1214;基准夹板组件122;第二座板1221;第一背板1222;安装台12221;第一夹板1223;安装部12231;承接部12232;变距机构13;变距组件131;变距电机1311;变距丝杆1312;丝杆螺母1313;变距滑轨1314;变距滑块1315;安装板1316;安装座1317;第一座板132;夹紧组件133;夹紧驱动组件1331;夹紧气缸13311;传动滑轨13312;传动滑块13313;传动组件13314;传动座133141;连接部133141a;抱箍槽133141a1;固定部133141b;传动件133142;立板1331421;横板1331422;传动杆1331423;安装螺母1331424;传动轮133143;传动导板13315;长条孔13315a;抵接件13316;夹紧滑轨1332;夹紧滑块1333;行程限位件14;液压缓冲件141;刚性限位件142;位置检测机构15;第一位置传感器151;松开极限位置传感器1512;夹紧极限位置传感器1511;感应板152;电池单体传感器16;防坠落机构17;兜底杆171;横移升降组件172;滑动座1721;第一连接件17211;第二连接件17212;第三连接件17213;横移滑轨1722;横移滑块1723;横移气缸1724;安装支架1724a;升降气缸1725;第二位置传感器1726;抵挡板1727;纠偏装置18;连接臂19;电池单体2。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本申请的保护范围。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。本申请的说明书和上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
在本申请实施例的描述中,技术术语“第一”“第二”“第三”等仅用于区别不同对象,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、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本申请实施例的描述中,术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是“或”的关系。
在本申请实施例的描述中,技术术语“左右方向”“前后方向”“上下方向”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系,“左右方向的两端”是指左右两端,“左右方向的两侧”是指前后两端,仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述,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、操作或使用,因此不能理解为对本申请实施例的限制。
在本申请实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应作广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;也可以是机械连接,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申请实施例中的具体含义。
在本申请实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,技术术语“接触”应作广义理解,可以是直接接触,也可以是隔着中间媒介层的接触,可以是相接触的两者之间基本上没有相互作用力的接触,也可以是相接触的两者之间具有相互作用力的接触。
电池单体是电池的储能部件。电池单体可以为二次电池,二次电池是指在电池单体放电后可通过充电的方式使活性材料激活而继续使用的电池单体。
电池单体可以为锂离子电池、钠离子电池、钠锂离子电池、锂金属电池、钠金属电池、锂硫电池、镁离子电池、镍氢电池、镍镉电池、铅蓄电池等。
电池单体可以为圆柱形电池单体、棱柱电池单体或其它形状的电池单体。棱柱电池单体包括方壳电池单体或者多棱柱电池单体,多棱柱电池单体例如为六棱柱电池单体等,本申请没有特别的限制。
相关技术中,在面对电池单体大包装上料时,抓取装置在对电池单体进行抓取时不能保证电池单体的抓取稳定性。
有鉴于此,本申请实施例提供了一种抓取装置1,请参阅图1至图10,抓取装置1包括机架11、夹板机构12和变距机构13。夹板机构12用于与机械手连接。夹板机构12包括间隔设置的两个夹板组件,用于夹取多个电池单体2。图1中仅示意出了一个电池单体2。变距机构13设置于机架11上,分别与两个夹板组件驱动连接,以调节两个夹板组件之间的距离。
其中,两个夹板组件分为基准夹板组件122和浮动夹板组件121,基准夹板组件122能够对多个电池单体2提供夹持基准,浮动夹板组件121能够夹紧每个电池单体2。
本申请实施例中,机架11被配置能够为夹板机构12和变距机构13提供支撑和安装位置的构件。
本申请实施例中,夹板机构12被配置为用于夹持和放开电池单体2的构件。
本申请实施例中,变距机构13被配置为能够带动两个夹板组件移动,以调节两者之间的距离。
本申请实施例提供了一种抓取装置1,通过设置机架11并与机械手的机械臂连接,这样可以带动机架11进行移动和/或转动操作,以完成后续的上料操作。通过设置基准夹板组件122和浮动夹板组件121,在抓取电池单体2时,基准夹板组件122能够为电池单体2提供夹持基准,减少电池单体2的晃动,提高夹持稳定性,然后配合浮动夹板组件121,可以柔性夹紧多个电池单体2,减少对电池单体2的损伤。
通过设置变距机构13分别与浮动夹板组件121和基准夹板组件122驱动连接,这样,可以通过驱动变距机构13,以同时调节浮动夹板组件121和基准夹板组件122与电池单体2之间的距离,实现电池单体2的抓取和松开。一方面,能够对电池单体2的两侧施加平衡和稳定的作用力,减少电池单体2失去平衡或滑落的风险;另一方面,浮动夹板组件121和基准夹板组件122同时移动,可以加快电池单体2的抓取和放开速度,效率高;再一方面,通过变距机构13调节浮动夹板组件121和基准夹板组件122之间的距离,以抓取不同尺寸的电池单体2,无极兼容不同尺寸的电池单体2,适应性和通用性强。
需要说明的是,不同尺寸的电池单体2是指电池单体2的外形尺寸不同。示例性的,电池单体2的外形尺寸不同可以是指电池单体2的三维尺寸不同。
一些实施例中,请参阅图1至图3,机架11包括连接座111和安装架112。安装架112的形状不限,例如,安装架112可以有多根梁组成,以大致围设成一个矩形框架,连接座111设置在安装架112的上方,用于与机械手的机械臂连接,变距机构13可以设置在安装架112的下方。
一些实施例中,请参阅图1、图2和图4,变距机构13包括变距组件131、两个第一座板132和夹紧组件133。变距组件131设置于机架11上。两个第一座板132间隔设置于变距组件131沿变距方向的两端,变距组件131分别与两个第一座板132驱动连接,以调节两个第一座板132之间的距离。夹紧组件133设置于第一座板132上,与对应的夹板组件驱动连接,以调节两个夹板组件之间的距离。
示例性的,变距组件131可以设置在安装架112的下方。两个第一座板132沿前后方向间隔设置,变距组件131沿前后方向的两端分别与一个第一座板132驱动连接。变距组件131工作,可以驱动两个第一座板132沿前后方向相向或相对运动,以调节两个第一座板132之间的距离。夹紧组件133可以设置在第一座板132靠近机架11的一侧并与对应的夹板组件驱动连接,夹紧组件133工作,可以调节两个夹板组件之间的距离,实现电池单体2的夹紧和放开。
这样,在抓取电池时,首先,通过变距组件131驱动两个第一座板132相向移动,以带动浮动夹板组件121和基准夹板组件122沿前后方向朝靠近电池单体2方向靠近,待浮动夹板组件121和基准夹板组件122移动到与电池单体2处于预设距离后,变距组件131停止,然后通过夹紧组件133调节两个夹板组件之间的距离,以夹紧电池单体2。也就是说,变距组件131是先将浮动夹板组件121和基准夹板组件122移动到与电池单体2处于预设距离,然后通过夹紧组件133调节浮动夹板组件121和基准夹板组件122夹紧电池单体2,使得对不同尺寸的电池单体2的夹紧力是一致的。一方面,通过设置预设距离,意味着无论电池单体2的尺寸大小如何,都能获取相同的夹紧质量和安全性,以减少由于夹紧不足或夹紧过紧而导致的电池单体2损坏或不安全的情况;另一方面,作业人员无需频繁地调节夹紧组件133的夹紧力,这有助于简化操作流程,提高操作效率,减少出错的可能性;再一方面,通过变距组件131和夹紧组件133配合夹紧电池单体2,当夹持同一型号电池单体时,可以使浮动夹板组件121和基准夹板组件122移动到预设距离不变,后续只需调节夹紧组件133,无需频繁调节变距组件131,可以减少变距组件131的维护成本。
示例性的,变距方向可以是图1中的前后方向,横向可以是前后方向,竖向可以是上下方向。
需要说明的是,前后方向可以是图1中的X方向,左右方向可以是图1中的Y方向,上下方向可以是图1中的Z方向。上是指朝向天花板的方向,下是与上相反的方向,前后方向、左右方向和上下方向相互垂直,三者共同构成三维垂直坐标系。
一些实施例中,请参阅图1至图5,变距组件131包括变距电机1311、变距丝杆1312、两个丝杆螺母1313、变距滑轨1314和变距滑块1315。变距电机1311设置于机架11上。变距电机1311与变距丝杆1312驱动连接。两个丝杆螺母1313分别与变距丝杆1312驱动连接,每个丝杆螺母1313与对应的第一座板132连接。变距滑轨1314设置于机架11上。每个第一座板132上均设置有变距滑块1315或每个丝杆螺母1313上设置有变距滑块1315,变距滑块1315能够在丝杆螺母1313的带动下与变距滑轨1314配合滑动。
示例性的,变距组件131包括安装板1316和安装座1317,安装板1316可以由长条板件压弯成型,安装板1316大致呈“L”型,安装板1316的一端与变距电机1311连接,安装板1316的另一端通过焊接或紧固件如螺钉或者螺栓固定在安装架112上。安装座1317大致呈长方体的块状,安装座1317与安装架112通过紧固件固定连接,安装座1317位于安装架112的下方。安装座1317与第一座板132间隔设置,变距电机1311的法兰固定在安装座1317远离电池单体2的一侧,变距电机1311与变距丝杆1312驱动连接,变距丝杆1312的部分穿设过安装座1317沿前后方向延伸。丝杆螺母1313的数量为两个,每个第一座板132上均固定设置有一个丝杆螺母1313,变距丝杆1312驱动连接两个丝杆螺母1313。变距滑轨1314设置在安装架112的底面,变距滑块1315可以设置在第一座板132上,也可以设置在丝杆螺母1313上,变距滑块1315与变距滑轨1314滑动配合。
变距电机1311工作,驱动变距丝杆1312在丝杆螺母1313中转动,由于丝杆螺母1313固定在第一座板132上,变距电机1311固定在机架11上,且第一座板132与机架11之间是通过变距滑轨1314和变距滑块1315滑动配合,这时,变距丝杆1312的转动会转变成两个丝杆螺母1313分别带动对应的第一座板132沿变距方向移动,以带动浮动夹板组件121和基准夹板组件122相向或者相对移动,调节两者与电池单体2之间的距离。
通过变距丝杆1312和丝杆螺母1313的配合,一方面,螺纹配合的方式可以使变距丝杆1312与丝杆螺母1313实现良好地匹配,以减少间隙和摩擦,实现浮动夹板组件121和基准夹板组件122的高精度移动;另一方面,变距丝杆1312与丝杆螺母1313的配合具有较高的负载能力,可以承受较大的力和扭矩,承载能力强。
通过变距电机1311驱动变距丝杆1312,可以实现较高的转动精度,从而保证了浮动夹板组件121和基准夹板组件122较高的移动精度,能够确保浮动夹板组件121和基准夹板组件122与电池单体2之间达到预设距离。
通过变距滑轨1314和变距滑块1315的配合方式,一方面,变距滑轨1314可以提供平稳且准确的移动路径,而变距滑块1315可以在变距滑轨1314内轻松滑动,使得整个移动过程更加精准和可控;另一方面,变距滑轨1314可以提供额外的支撑和稳定,避免变距滑块1315在移动过程中出现晃动或滑动不稳的情况,移动稳定好。
示例性的,变距电机1311可以是伺服电机,可以进一步提高第一座板132的移动精度。
一些实施例中,请参阅图3和图4,变距滑轨1314为两个,两个变距滑轨1314间隔设置于机架11沿变距方向的两侧。每个第一座板132上均间隔设置有两个变距滑块1315,每个变距滑块1315与对应的变距滑轨1314配合滑动。
示例性的,两个变距滑轨1314沿前后方向间隔设置在安装架112的两侧,每个第一座板132沿前后方向的两侧均设置有一个变距滑块1315,每个变距滑块1315与对应的变距滑轨1314滑动配合。
通过沿前后方向的两侧均配置有变距滑轨1314和变距滑块1315,这样,一方面,可以减少振动和冲击,确保第一座板132在移动的过程中保持平衡和稳定,从而提高移动的平稳性;另一方面,通过在两侧均配置有变距滑轨1314和变距滑块1315,可以进一步提高负载能力,承载更大的力和扭矩。
一些实施例中,请参阅图4和图6,夹紧组件133包括夹紧驱动组件1331、夹紧滑轨1332和夹紧滑块1333。夹紧驱动组件1331设置于第一座板132上。夹紧滑轨1332设置于第一座板132上。夹紧滑块1333与对应的夹板组件连接,夹紧驱动组件1331能够带动夹紧滑块1333沿夹紧滑轨1332滑动,以调节两个夹板组件之间的距离。
示例性的,夹紧驱动组件1331可以设置在第一座板132的上方,夹紧滑轨1332可以设置在第一座板132的下方,夹紧滑块1333可以设置夹板组件的上方,夹紧滑轨1332和夹紧滑块1333均沿前后方向延伸,夹紧驱动组件1331工作,能够带动夹紧滑块1333在夹紧滑轨1332内滑动,以调节两个夹板组件之间的距离,实现电池单体2的夹紧和放开操作。
通过变距组件131使得浮动夹板组件121和基准夹板组件122调节到与电池单体2达到预设距离后,可以通过启动夹紧驱动组件1331,带动夹紧滑块1333在夹紧滑轨1332内滑动,使夹板组件与第一座板132之间发生相对移动,如此,浮动夹板组件121和基准夹板组件122便可以夹紧或放开电池单体2。
通过设置夹紧驱动组件1331,可以提高夹板组件的移动精度,从而提高对电池单体2夹紧力控制,减少出现掉落的情况,而且还可以延长变距电机1311的使用寿命。
通过夹紧滑轨1332和夹紧滑块1333配合方式,一方面,夹紧滑轨1332可以提供平稳且准确的移动路径,而夹紧滑块1333可以在夹紧滑轨1332内轻松滑动,使得整个移动过程更加精准和可控;另一方面,夹紧滑轨1332可以提供额外的支撑和稳定,避免夹紧滑块1333在移动过程中出现晃动或滑动不稳的情况,移动稳定好。
一些实施例中,请参阅图4和图6,夹紧驱动组件1331包括夹紧气缸13311、传动滑轨13312、传动滑块13313、传动组件13314和传动导板13315。夹紧气缸13311设置于第一座板132上。传动滑轨13312设置于第一座板132上。传动滑块13313与夹紧气缸13311驱动连接,传动滑块13313能够在夹紧气缸13311的带动下与传动滑轨13312配合滑动。传动组件13314与传动滑块13313连接。传动导板13315设置于对应的夹板组件上,传动组件13314能够与传动导板13315配合移动,以使夹紧滑块1333沿夹紧滑轨1332滑动。
示例性的,传动导板13315可以通过紧固件固定设置在夹板组件上,传动组件13314沿上下方向的一端与传动滑块13313连接,传动组件13314沿上下方向的另一端与传动导板13315配合。
夹紧气缸13311工作,驱动传动滑块13313在传动滑轨13312内滑动,由于传动滑块13313与传动组件13314连接,因此会带动传动组件13314沿相同方向移动,而传动组件13314的另一端与传动导板13315配合,传动导板13315又固定设置在夹板组件上,使得传动组件13314与传动导板13315的配合可以带动夹板组件通过夹紧滑块1333和夹紧滑轨1332进行移动,以夹紧或放开电池单体2。
这里,通过设置夹紧气缸13311,一方面,夹紧气缸13311具有较高的夹紧力和自锁功能,能够在停机的情况下,依次保持夹紧状态,提高安全性和可靠性;另一方面,夹紧气缸13311的控制较为简单,可以通过电磁阀或PLC等设备实现控制,例如,可以通过调节夹紧气缸13311的供气和排气控制信号,可以精确地控制夹紧或放开的时机、力度和夹持时间。
通过传动滑轨13312和传动滑块13313配合方式,一方面,传动滑轨13312可以提供平稳且准确的移动路径,而传动滑块13313可以在传动滑轨13312内轻松滑动,使得整个移动过程更加精准和可控;另一方面,传动滑轨13312可以提供额外的支撑和稳定,避免传动滑块13313在移动过程中出现晃动或滑动不稳的情况,移动稳定好。通过传动组件13314与传动导板13315之间配合,夹紧气缸13311可以间接驱动夹板组件进行移动,可以减小对夹板组件的冲击和震动,使得夹板组件的移动更加平稳。
一些实施例中,请参阅图4,夹紧驱动组件1331为四个,每个第一座板132上间隔设置两个夹紧驱动组件1331。
示例性的,每个第一座板132沿左右方向的两端分别设置有一个夹紧驱动组件1331。这样,可以对夹板组件沿左右方向的两端均施加作用力,使夹板组件移动的更加平稳,对电池单体2施加的夹紧力也更加均匀;另一方面,每一个座板上设置两个夹紧驱动组件1331,可以进一步提高其负载能力,提高抓取装置1的工作能力和可靠性。
一些实施例中,请参阅图6和图7,传动导板13315上具有倾斜设置的长条孔13315a,传动组件13314包括传动座133141、传动件133142和传动轮133143。传动座133141与传动滑块13313连接,夹紧气缸13311与传动座133141连接。传动件133142与传动座133141连接。传动轮133143与传动件133142连接,传动轮133143位于长条孔13315a内,能够在长条孔13315a内移动。
示例性的,长条孔13315a可以是沿上下方向贯穿传动导板13315的通孔,也可以是盲孔。传动座133141包括连接部133141a和固定部133141b,连接部133141a连接在固定部133141b上,连接部133141a形成有抱箍槽133141a1,夹紧气缸13311的活塞杆卡设在抱箍槽133141a1内,固定部133141b固定在传动滑块13313上,传动件133142一端连接固定部133141b,传动件133142的另一端与传动轮133143连接,传动轮133143位于长条孔13315a内。
以夹紧电池单体2为例,夹紧气缸13311的活塞杆伸出,推动连接部133141a并带动固定部133141b使传动滑块13313在传动滑轨13312内移动,这时,位于固定部133141b下方的传动件133142也会带动传动轮133143在长条孔13315a的延伸方向进行移动,继而带动夹板组件进行移动,以夹紧电池单体2。
通过在传动导板13315上设置有倾斜长条孔13315a,而传动导板13315是固定设置在夹板组件上,且夹板组件与上方的第一座板132之间是通过夹紧滑轨1332和夹紧滑块1333滑动配合,这样,传动轮133143在长条孔13315a进行运动时,由于长条孔13315a的延伸方向倾斜于夹紧气缸13311的伸出方向,使得夹板组件会向倾斜方向进行移动,以夹紧或放开电池单体2。通过设置传动座133141、传动件133142、传动轮133143和倾斜的长条孔13315a,可以将夹紧气缸13311的运动方向改变成推动夹板组件向靠近或远离电池单体2的方向,这样,可以改变夹紧气缸13311等的布局,减小抓取装置1的尺寸。
一些实施例中,请参阅图6,传动滑轨13312和传动滑块13313均为两个,两个传动滑轨13312间隔设置在第一座板132上,传动滑轨13312的延伸方向与夹紧滑轨1332的延伸方向垂直,两个传动滑块13313间隔设置在传动座133141上,每个传动滑块13313与对应的传动滑轨13312配合滑动。
示例性的,长条孔13315a的延伸方向可以是垂直上下方向向后方倾斜,也可以垂直上下方向向前方倾斜,两个传动滑轨13312沿前后方向设置在第一座板132上,固定部133141b沿前后方向的两端分别设置有一个传动滑块13313,每个传动滑块13313与对应的传动滑轨13312配合传动。
通过设置两个传动滑轨13312和传动滑块13313,一方面,可以减少振动和冲击,确保传动组件13314在移动的过程中保持平衡和稳定,从而提高移动的平稳性;另一方面,可以进一步提高负载能力,能够承载更大的力和扭矩。
通过传动组件13314和传动导板13315的倾斜长条孔13315a,可以实现传动滑轨13312的延伸方向与夹紧滑轨1332的延伸方向垂直,意味着夹紧气缸13311可以沿左右方向布置,这样,可以减小抓取装置1沿前后方向的尺寸,结构更加紧凑。
一些实施例中,请参阅图7,传动件133142包括间隔设置的两个立板1331421、连接在两个立板1331421之间的横板1331422、传动杆1331423和安装螺母1331424,传动杆1331423的一端安装传动轮133143,传动杆1331423的另一端穿设于横板1331422位于两个立板1331421之间,安装螺母1331424将传动杆1331423锁紧于横板1331422上。
示例性的,两个立板1331421沿左右方向间隔设置,横板1331422连接在两个立板1331421之间,传动杆1331423向下穿设过横板1331422的部分安装有传动轮133143,传动杆1331423位于横板1331422上方的部分设置有安装螺母1331424,通过安装螺母1331424将传动杆1331423固定在横板1331422上。
通过沿左右方向间隔两个立板1331421以及连接两个立板1331421之间的横板1331422,一方面,可以沿左右方向对传动杆1331423进行保护,提高传动杆1331423的使用寿命;另一方面,两个立板1331421和横板1331422可以提高传动杆1331423沿左右方向的结构强度,以使传动杆1331423能够承受更大负载。
一些实施例中,传动轮133143能够绕其轴线进行转动,以减小与长条孔13315a的壁面之间的摩擦。
一些实施例中,请参阅图4和图6,抓取装置1还包括多个行程限位件14,分别用于限位对应的夹紧气缸13311的行程。
示例性的,夹紧驱动组件1331包括抵接件13316,抵接件13316设置在传动滑轨13312沿左右方向远离夹紧气缸13311的一侧,抵接件13316沿上下方向延伸,每一个夹紧气缸13311均对应设置一个行程限位件14,行程限位件14沿左右方向延伸,行程限位件14的部分穿设过抵接件13316并位于传动组件13314沿左右方向远离夹紧气缸13311的一侧。
夹紧气缸13311的活塞杆伸出带动传动组件13314进行移动时,行程限位件14可以通过抵挡传动组件13314,以避免传动组件13314移动过量导致对电池单体2的夹紧力过大的情况,安全性高。
需要说明的是,限位夹紧气缸13311的行程是指通过阻挡抵接方式限制夹紧气缸13311的活塞杆的伸出长度。
一些实施例中,请参阅图4和图6,行程限位件14包括液压缓冲件141和/或刚性限位件142。示例性的,行程限位件14包括刚性限位件142,刚性限位件142的部分穿设过抵接件13316并位于传动件133142沿左右方向远离夹紧气缸13311的一侧,这样,可以避免传动件133142移动过量导致对电池单体2的夹紧力过大的情况,安全性高。
在一些实施例中,行程限位件14包括液压限位件,液压限位件的部分穿设过抵接件13316并位于连接部133141a沿左右方向远离夹紧气缸13311的一侧,这样,可以避免连接部133141a移动过量导致对电池单体2的夹紧力过大的情况,安全性高。
在另一些实施例中,行程限位件14包括液压缓冲件141和刚性限位件142,液压限位件位于刚性限位件142的上方。液压限位件的部分穿设过抵接件13316并位于连接部133141a沿左右方向远离夹紧气缸13311的一侧,刚性限位件142的部分穿设过抵接件13316并位于传动件133142沿左右方向远离夹紧气缸13311的一侧,安全性更高。
一些实施例中,请参阅图4和图6,抓取装置1还包括多个位置检测机构15,分别用于检测对应的传动滑块13313的位置。
示例性的,位置检测机构15的数量不限,例如,位置检测机构15的数量为四个,四个位置检测机构15分别设置在对应的传动滑块13313处,用于检测传动滑块13313的移动量,以确保电池单体2夹紧的安全检测,安全性高。
一些实施例中,请参阅图4和图6,位置检测机构15包括多个第一位置传感器151和感应板152。多个第一位置传感器151间隔设置于第一座板132上,用于检测传动滑块13313的位置。感应板152设置在传动组件13314或传动滑块13313上,用于感应第一位置传感器151。
示例性的,感应板152可以设置在传动座133141上,也可以设置在传动滑块13313上。每一个传动滑块13313处均设置有两个第一位置传感器151,两个第一位置传感器151沿左右方向间隔设置在第一座板132沿前后方向远离电池单体2的侧面,每个第一位置传感器151均具有感应槽,当感应板152随着传动滑块13313移动到感应槽内,即可确定传动滑块13313的移动量,继而确定对电池单体2的夹紧力,避免出现移动过量造成电池单体2的夹紧力过大的情况,安全性高。
一些实施例中,请参阅图4和图6,第一位置传感器151分为松开极限位置传感器1512和夹紧极限位置传感器1511。松开极限位置传感器1512用于检测传动滑块13313的最大极限位置,夹紧极限位置传感器1511用于检测传动滑块13313的最小极限位置。
示例性的,靠近夹紧气缸13311的第一位置传感器151为松开极限位置传感器1512,远离夹紧气缸13311的第一位置传感器151为夹紧极限位置传感器1511,当感应板152位于夹紧极限位置传感器1511的感应槽内,说明此时的电池单体2已被两个夹板组件夹紧;当感应板152位于松开极限位置传感器1512的感应槽内,说明此时的电池单体2与两个夹板组件之间处于预设距离。
这样,通过夹紧极限位置传感器1511和松开极限位置传感器1512,可以用来判断夹板组件是否处于夹紧电池单体2的夹紧状态和与电池单体2之间保持预设距离的放开状态,实现电池单体2的夹紧检测,避免出现电池单体2未夹紧掉落的情况。
一些实施例中,请参阅图2和图8,基准夹板组件122包括第二座板1221、第一背板1222和多个第一夹板1223。第二座板1221与变距机构13驱动连接。第一背板1222与第二座板1221连接。多个第一夹板1223并排安装于第一背板1222上,相对于第一背板1222位置固定,用于夹持电池单体2。
示例性的,沿前后方向靠近变距电机1311的夹紧滑块1333和传动导板13315均设置在第二座板1221上,第二座板1221沿左右方向延伸,第二座板1221通过夹紧滑块1333和夹紧滑轨1332与第一座板132滑动连接,第二座板1221通过传动导板13315和传动组件13314与夹紧气缸13311驱动连接。第一背板1222通过紧固件连接在第二座板1221的下方,第一背板1222沿左右方向延伸。第一夹板1223的数量不限,例如,第一夹板1223的数量为四块,四块第一夹板1223沿左右方向固定设置在第一背板1222沿前后方向靠近电池单体2的一侧,通过与浮动夹板组件121配合用于夹取电池单体2。
这样,第一夹板1223相对于第一背板1222位置固定可以刚性支撑电池单体2,减少电池单体2出现晃动的情况。
示例性的,在一些实施例中,请参阅图8,基准夹板组件122包括固定螺栓和安装螺栓,第一夹板1223包括安装部12231和承接部12232,安装部12231连接在承接部12232的上方,以使第一夹板1223大致呈“L”型,第一背板1222的下表面抵接在承接部12232上,第一背板1222沿前后方向靠近电池单体2的侧面与安装部12231贴合,固定螺栓沿前后方向穿过安装部12231固定在第一背板1222上,安装螺栓沿上下方向穿过承接部12232固定在第一背板1222上,这样,可以提高第一夹板1223与第一背板1222之间的连接强度,增强夹持的稳定性。
一些实施例中,第一夹板1223包括优力胶,一方面,优力胶具有良好的弹性和柔软性,可以有效地吸收和分散冲击力与振动,从而减小与电池单体2之间的碰撞,减少对抓取装置1的影响;另一方面,优力胶可以作为一种保护层,避免第一夹板1223与电池单体2直接接触,从而可以减小电池单体2的损坏、磨损和划伤;再一方面,优力胶可以填充与电池单体2之间的不规则间隙和表面不平整处,以提供更好的适应性和紧密连接,使对电池单体2的夹持更稳定。
一些实施例中,请参阅图1、图4和图8,抓取装置1还包括多个电池单体传感器16,多个电池单体传感器16间隔设置在第一背板1222上,用于检测电池单体2。
示例性的,第一背板1222靠近电池单体2的一侧上部形成有安装台12221,安装台12221沿左右方向延伸。电池单体传感器16的数量不限,例如,电池单体传感器16的数量可以为三十二个,三十二个电池单体传感器16沿左右方向间隔设置在安装台12221上。电池单体传感器16可以是漫反射光电传感器,用于检测位于其下方的电池单体2。
通过设置多个电池单体传感器16检测其下方的多个电池单体2的大小、尺寸和位置等信息,以稳定抓取电池单体2。
一些实施例中,第一背板1222远离电池单体2的一侧形成有多个减重孔,以降低第一背板1222的重量。
一些实施例中,请参阅图1和图9,浮动夹板组件121包括第三座板1211、第二背板1212和多个浮动夹板套件1213。第三座板1211与变距机构13驱动连接。第二背板1212与第三座板1211连接。多个浮动夹板套件1213并排安装于第二背板1212上,能够相对于第二背板1212沿变距方向移动,用于夹持电池单体2。
示例性的,沿前后方向远离变距电机1311的传动导板13315和传动滑块13313设置在第三座板1211上,第三座板1211沿左右方向延伸,第三座板1211通过传动导板13315和传动组件13314与夹紧气缸13311驱动连接,第三座板1211通过夹紧滑块1333和夹紧滑轨1332与第一座板132滑动连接。第二背板1212在第三座板1211的下方,第二背板1212沿左右方向延伸。多个浮动夹板套件1213沿左右方向固定设置在第二背板1212上,通过相对于第二背板1212沿变距方向移动,用于夹持电池单体2。
变距机构13工作,通过驱动第三座板1211并带动第二背板1212和多个浮动夹板套件1213沿变距方向移动,浮动夹板套件1213接触到电池单体2后,浮动夹板套件1213能够相对于第二背板1212沿变距方向移动,以进一步夹紧电池,夹持效果好。
一些实施例中,请参阅图9,浮动夹板套件1213包括浮动夹板12131、浮动背板12132、连接螺杆12133、弹性件12134和套筒12135。浮动夹板12131用于夹持电池单体2。浮动背板12132与浮动夹板12131分别位于第二背板1212的两侧。连接螺杆12133穿设于浮动背板12132与浮动夹板12131连接。弹性件12134位于浮动夹板12131与第二背板1212之间。套筒12135位于浮动背板12132与第二背板1212之间。
示例性的,浮动夹板12131位于第二背板1212沿前后方向靠近电池单体2的一侧,用于夹持电池单体2,浮动背板12132位于第二背板1212沿前后方向远离电池单体2的一侧。连接螺杆12133穿设浮动背板12132、第二背板1212与浮动夹板12131固定连接,连接螺杆12133能够相对于第二背板1212和浮动夹板12131移动。弹性件12134位于浮动夹板12131与第二背板1212之间,套筒12135套接在连接螺杆12133位于浮动背板12132和第二背板1212之间的部分。
通过在浮动夹板12131和第二背板1212之间设置弹性件12134,在变距电机1311推动两个夹板组件与电池单体2达到预设距离后,夹紧气缸13311工作,在夹紧气缸13311推动浮动夹板组件121沿前后方向向靠近电池单体2方向移动时,浮动夹板12131会先与电池单体2接触,浮动夹板套件1213继续移动,这时,浮动夹板12131由于电池单体2的阻挡无法继续移动,而连接螺杆12133与第二背板1212和浮动背板12132之间是活动的,因此,第二背板1212可以继续移动,以压缩位于第二背板1212和浮动夹板12131之间的弹性件12134,弹性件12134受压储存弹性势能,当感应板152位于夹紧极限位置传感器1511的感应槽时,夹紧气缸13311停止,此时弹性件12134沿前后方向恢复形变,由于后方有第二背板1212的抵挡,弹性件12134储存的弹性势能会转化为动能以给浮动夹板12131一个沿前后方向靠近电池单体2方向的作用力,这样,电池单体2便可以在弹性件12134的作用下被柔性夹紧在第一夹板1223和浮动夹板12131之间。
通过在连接螺杆12133位于第二背板1212和浮动背板12132之间的部分套设有套筒12135,可以使得在第二背板1212和浮动夹板12131之间的弹性件12134保持一定的预紧力,以减少浮动夹板12131在没有夹紧电池单体2的状态下出现晃动的情况,稳定性高。
一些实施例中,浮动夹板12131包括优力胶,一方面,优力胶具有良好的弹性和柔软性,可以有效地吸收和分散冲击力与振动,从而减小与电池单体2之间的碰撞或振动,减少对抓取装置1的影响;另一方面,优力胶可以作为一种保护层,避免浮动夹板12131与电池单体2直接接触,从而可以减小电池单体2的损坏、磨损和划伤;再一方面,优力胶可以填充与电池单体2之间的不规则间隙和表面不平整处,以提供更好的适应性和紧密连接,使对电池单体2的夹持更稳定。
一些实施例中,请参阅图9,弹性件12134和连接螺杆12133的数量均为两个,两个连接螺杆12133沿上下方向间隔设置,第二背板1212和浮动夹板12131之间沿上下方向间隔设置有两个弹性件12134,这样,可以增强浮动夹板12131的夹持稳定性,减少出现晃动的情况。
一些实施例中,第二背板1212为多个,多个第二背板1212并排设置在第三座板1211上。每个第二背板1212上设置有多个浮动夹板套件1213。
示例性的,第二背板1212的数量为四个,四个第二背板1212沿左右方向布置在第三座板1211上。每个第二背板1212上的浮动夹板套件1213的数量可以为十二个,十二个浮动夹板套件1213沿左右方向间隔设置。
这样,沿左右方向设置多个浮动夹板套件1213和第二背板1212可以同时抓取多个电池单体2并夹紧,效率高。
一些实施例中,请参阅图6和图9,第三座板1211上并排设置有多个安装滑槽12111,第二背板1212上设置有安装滑板12121,安装滑板12121设置于安装滑槽12111内,安装滑板12121与第三座板1211紧固连接。
示例性的,安装滑板12121可以设置在第二背板1212的上表面,沿左右方向的投影,安装滑板12121与第二背板1212大致呈“T”型设计。安装滑槽12111的数量不限,例如,安装滑槽12111的数量可以为四个,四个安装滑槽12111沿左右方向间隔设置在第三座板1211的下表面,安装滑槽12111沿前后方向延伸,每个安装滑槽12111之间对应设置一个第二背板1212,安装滑板12121滑动设置在安装滑槽12111内。
第二背板1212和第三座板1211可以通过安装滑板12121和安装滑槽12111之间的滑动配合实现沿前后方向移动,一方面,当需要对浮动夹板套件1213和/或第二背板1212进行检修或更换时,可以通过安装滑板12121和安装滑槽12111将第二背板1212沿前后方向远离电池单体2方向抽出,当更换或维修完成后,再通过安装滑板12121和安装滑槽12111将第二背板1212沿前后方向靠近电池单体2方向推进去,安装和拆卸的速率高;另一方面,安装滑槽12111可以提供平稳且准确的移动路径,而安装滑板12121可以在安装滑槽12111内轻松滑动,使得整个移动过程更加精准和可控;另一方面,安装滑槽12111可以提供额外的支撑和稳定,避免安装滑板12121在移动过程中出现晃动或滑动不稳的情况。
一些实施例中,待安装滑板12121滑入安装滑槽12111后,可以通过紧固件固定第三座板1211和安装滑板12121,避免抓取装置1运动时出现安装滑板12121脱开安装滑槽12111的情况。
一些实施例中,请参阅图9,浮动夹板组件121还包括拉手1214,拉手1214设置在第二背板1212上。
示例性的,拉手1214的形状不限,例如,拉手1214的形状大致呈“U”型,拉手1214的两端连接在安装滑板12121的下方,这样,当需要对浮动夹板套件1213进行维修和更换时,拉手1214可以为作业人员提供稳定的支撑点,提高更换和维修效率。
一些实施例中,请参阅图6和图9,第三座板1211上并排设置有多个安装滑槽12111,第二背板1212上设置有安装滑板12121,安装滑板12121设置于安装滑槽12111内,安装滑板12121与第三座板1211紧固连接。浮动夹板组件121还包括拉手1214,拉手1214设置在第二背板1212上。
这样,通过设置安装滑板12121和安装滑槽12111,作业人员可以通过拉动拉手1214较为方便地将第二背板1212抽出和推进,以进一步提高维修和更换的效率。
一些实施例中,浮动夹板12131配置为每个电池单体2至少由两个浮动夹板12131夹持。
示例性的,电池单体2沿左右方向的尺寸大致为25mm~100mm左右,浮动夹板12131沿左右方向的尺寸大致为20mm,当电池为25mm时可以由两个浮动夹板12131进行夹持,当电池单体2的尺寸为45mm时可以由三个浮动夹板12131进行夹持,每个电池单体2对应的浮动夹板12131不同,也就是说,不存在一个浮动夹板12131夹持两个电池单体2的情况,这样,可以避免电池单体2夹持不稳的情况。
一些实施例中,请参阅图1、图2和图10,抓取装置1还包括防坠落机构17,防坠落机构17设置于变距机构13上,防坠落机构17具有横向的第一位置、横向的第二位置、竖向的第三位置和竖向的第四位置。
防坠落机构17位于横向的第一位置和竖向的第四位置,用于防止夹板组件的安装螺栓掉落。
防坠落机构17位于横向的第一位置和竖向的第三位置,用于抓取电池单体2时压住用于电池单体2的泡棉。
防坠落机构17位于横向的第二位置和竖向的第四位置,用于防止电池单体2坠落。
示例性的,防坠落机构17可以设置在第一座板132上,第一位置位于第二位置沿前后方向远离电池单体2的一侧,第三位置位于第四位置沿上下方向远离机架11的一侧。
这样,当抓取装置1处于初始状态时,其上的防坠落机构17位于横向的第一位置和竖向的第四位置,这时,防坠落机构17可以向上压住位于承接部12232下方的安装螺栓,避免安装螺栓掉落出现第一夹板1223晃动的情况。当抓取装置1对电池单体2进行抓取时,其上的防坠落机构17位于横向的第一位置和竖向的第三位置,这时,防坠落机构17可以向下压住装有电池单体2的泡棉,避免出现抓取电池单体2时将泡棉带起的情况。当抓取机构抓取电池单体2进行上料时,其上的防坠落机构17位于横向的第二位置和竖向的第四位置,这样,可以在下方对电池单体2进行兜底支撑,避免出现电池单体2掉落的情况。
一些实施例中,请参阅图4和图10,防坠落机构17包括兜底杆171和两个横移升降组件172。两个横移升降组件172分别设置在变距机构13的两端,每个横移升降组件172连接兜底杆171的一端。
示例性的,两个横移升降组件172分别设置在第一座板132沿左右方向的两端,两个横移升降组件172连接兜底杆171沿左右方向的两端,这样,可以沿左右方向对电池单体2进兜底支撑,安全性高。
示例性的,兜底杆171的数量为两个,两个兜底杆171沿前后方向间隔设置,每个兜底杆171对应设置两个横移升降组件172,这样,可以增大兜底面积,提高对电池单体2的支撑稳定性,安全性高。
请参阅图10,横移升降组件172包括滑动座1721、横移滑轨1722、横移滑块1723、横移气缸1724、升降气缸1725和两个第二位置传感器1726。横移滑轨1722设置于变距机构13上。横移滑块1723设置于滑动座1721上。横移气缸1724设置于横移滑块1723上,横移气缸1724与横移滑轨1722驱动连接,以使横移滑块1723能够与横移滑轨1722配合滑动。升降气缸1725设置于滑动座1721上,升降气缸1725与兜底杆171驱动连接,能够使兜底杆171升降运动。两个第二位置传感器1726设置于滑动座1721上,分别用于检测兜底杆171的最低位置和最高位置。
示例性的,滑动座1721包括第一连接件17211、第二连接件17212和第三连接件17213,第一连接件17211和第三连接件17213均左右方向延伸,第二连接件17212沿上下方向连接第一连接件17211和第三连接件17213,以使滑动座1721大致呈“凵”型,横移滑轨1722可以设置在第一座板132上,横移滑轨1722沿前后方向延伸,横移升降组件172包括抵挡板1727,抵挡板1727设置在横移滑轨1722沿前后方向远离电池单体2一侧,横移滑块1723的上部固定连接在第一连接件17211的下部,横移滑块1723的下部与横移滑轨1722滑动配合,抵挡件用于抵挡横移滑块1723,避免移动过量出现脱轨的情况。横移气缸1724的安装支架1724a固定设置在第一连接件17211上,横移气缸1724的活塞杆与抵挡板1727连接,横移气缸1724的活塞杆伸出和缩回,以带动滑动座1721沿前后方向移动,继而带动兜底杆171沿前后方向移动。
升降气缸1725的缸筒设置在第一连接件17211上并与横移气缸1724沿左右方向间隔设置,兜底杆171的部分活动穿过第三连接件17213与升降气缸1725的活塞杆连接,这样,升降气缸1725的活塞杆伸出和缩回,以带动兜底杆171上下方向移动。两个第二位置传感器1726沿上下方向间隔设置在第二连接件17212上,用于确定升降气缸1725的行程,即兜底杆171的位置,在兜底杆171处于最低位置时,说明此时的兜底杆171处于竖向的第三位置,当兜底杆171处于最高位置时,说明此时的兜底杆171处于竖向的第四位置。
当抓取装置1处于初始状态时,横移气缸1724的活塞杆伸出,升降气缸1725的活塞杆缩回,使得兜底杆171分别位于横向的第一位置和竖向的第四位置,这时,防坠落机构17可以向上压住位于承接部12232下方的安装螺栓,避免安装螺栓掉落出现第一夹板1223晃动的情况。当抓取装置1对电池单体2进行抓取时,横移气缸1724的活塞杆伸出,升降气缸1725的活塞杆伸出,使得兜底杆171位于横向的第一位置和竖向的第三位置,这时,防坠落机构17可以向下压住装有电池单体2的泡棉,避免出现抓取电池单体2时将泡棉带起的情况。当抓取机构抓取电池单体2进行上料时,横移气缸1724的活塞杆缩回,升降气缸1725的活塞杆缩回,使得兜底杆171位于横向的第二位置和竖向的第四位置,这样,可以在下方对电池单体2进行兜底支撑,避免出现电池单体2掉落的情况。
通过设置两个第二位置传感器1726,可以确定兜底杆171的位置,实现兜底的安全检测,安全性高。
一些实施例中,请参阅图1和图2,抓取装置1还包括纠偏装置18,纠偏装置18设置于机架11上,用于识别电池单体2的型号、尺寸和位置。
示例性的,抓取装置1包括连接臂19,连接臂19的一端连接在安装架112上,连接臂19的另一端连接纠偏装置18,这样可以对位于抓取装置1沿前后方向远离电池单体2一侧的下方的电池单体2进行检测,以获取电池单体2的型号、尺寸和位置,便于后续抓取装置1进行定位,精确实现电池单体2的抓取。
示例性的,一些实施例中,纠偏装置18可以是纠偏相机,可以对电池单体2进行拍照扫描,获取电池单体2的型号、尺寸和位置。
示例性的,一些实施例中,纠偏装置18的数量为两个,两个纠偏装置18沿左右方向间隔设置,以沿左右方向对来料的电池单体2进行检测,使获得的电池单体2的信息较为全面。
本申请实施例还提供了一种抓取设备,抓取设备包括机械手和本申请任意一项实施例中的抓取装置1,机械手被配置为能够带动抓取装置1进行转动和/或移动。在进行电池单体2的抓取时,机械手带动抓取装置1移动到电池单体2的上方,通过纠偏装置18对电池单体2进行信息提取,然后变距机构13工作,通过控制两个夹板组件移动,以抓取并夹紧电池单体2,最后防坠落机构17工作,通过控制兜底杆171对电池单体2的底部进行兜底支撑。
本申请实施例还提供了一种电池生产线,包括第一输送线、第二输送线和上述实施例中的抓取设备。第一输送线用于输送待抓取的电池单体2,抓取设备用于抓取第一输送线的电池单体2并放置在第二输送线上。在一些实施例中,电池生产线包括托盘,托盘放置在第二输送线上,可以通过托盘放置抓取后的电池单体2传送到后续加工位置。第一输送线可以将待抓取的电池单体2输送至抓取设备的附近,通过机械手等抓取这些待抓取的电池单体2并放置于托盘中。
示例性地,第一输送线和第二输送线可以为传送带,例如可以是皮带等带状物,也可以是并排设置的多个辊轴,还可以是多个链条等。
电池生产线能够以自动化的方式快速实现电池单体2的抓取和放置,效率更好。另外,由于电池单体2放置在托盘上,可以直接利用托盘将电池单体2送至下一处理装置。
基于前述的实施例,抓取设备还可以受控制设备控制,例如控制设备可以为PLC设备,由此,本申请实施例还提供一种抓取设备的控制方法,应用于抓取设备,请参阅图11,控制方法包括:
S1、控制所述抓取装置移动,以使所述夹板机构位于电池单体的上方。
示例性的,PLC设备可以向机械手发送抓取到位信号,机械手响应于抓取到位信号并带动抓取装置1进行移动,使夹板机构12位于电池单体2的上方。
S2、获取所述电池单体的参数信息。
示例性的,在夹板机构12到达电池单体2的上方后,机械手可以向PLC设备发送扫描就位信号,PLC设备响应于扫描就位信号并向抓取装置1发送扫描信号,以对电池单体2进行扫描并获取其参数信息,其中参数信息包括尺寸、型号和位置等。
S3、基于所述电池单体的参数信息,控制所述抓取装置移动,以使所述夹板机构对准所述电池单体。
示例性的,PLC设备响应于电池单体2的参数信息,并通过控制机械手带动抓取装置1移动,以使夹板机构12对准电池单体2。
S4、基于所述电池单体的参数信息,控制所述变距机构移动,以使所述夹板机构夹紧所述电池单体。
示例性的,在夹板机构12对准电池单体2后,机械手可以向PLC设备发送对准就位信号,PLC设备响应于对准就位信号,并向变距机构13发送抓取信号,变距机构13响应于抓取信号进行移动,以调节两个夹板组件的之间的距离夹紧电池单体2。
一实施例中,S2、获取所述电池单体的参数信息的步骤,具体包括:
S21、控制纠偏装置,以获取所述电池单体的参数信息。
示例性的,纠偏装置18可以是纠偏相机,纠偏装置18可以响应于PLC设备发送的扫描信号,以对电池单体2进行拍照扫描并将相关数据发送给PLC设备,PLC设备接收相关数据并通过调用MES(Manufacturing Execution System,生产管理系统)服务器的接口获取当前电池单体2的参数信息。
一实施例中,S4、基于所述电池单体的参数信息,控制所述变距机构移动,以使所述夹板机构夹紧所述电池单体的步骤,具体包括:
S41、基于所述电池单体的参数信息,控制所述变距机构的变距组件移动,以使所述夹板机构的两个夹板组件之间处于第一间距。
示例性的,PLC设备根据当前的电池单体2的参数信息,向变距机构13的变距组件131发送第一抓取信号,变距组件131响应于第一抓取信号进行移动以使两个夹板组件之间处于第一间距。
S42、控制所述变距机构的夹紧组件移动,以使两个所述夹板组件处于夹紧所述电池单体的第二间距,所述第二间距小于所述第一间距。
示例性的,在两个夹板组件之间处于第一间距后,变距组件131可以向PLC设备发送第一到位信号,PLC设备响应于第一到位信号并向夹紧组件133发送第二抓取信号,夹紧组件133响应于第二抓取信号并进行移动,当感应板152移动到夹紧极限位置传感器1511的感应槽内时,说明此时两个夹板组件处于夹紧电池单体2的第二间距。
一实施例中,S4、基于所述电池单体的参数信息,控制所述变距机构移动,以使所述夹板机构夹紧所述电池单体的步骤之后,所述控制方法包括:
S5、控制所述抓取装置移动,以使所述抓取装置处于安全高度。
示例性的,当感应板152移动到夹紧极限位置传感器1511的感应槽内时,夹紧极限位置传感器1511可以向PLC设备发送第二到位信号,PLC设备响应于第二到位信号并向机械手发送移动信号,机械手响应于移动信号并带动抓取装置1进行移动,以使抓取装置1移动到安全高度。
S6、控制防坠落机构移动,以使所述防坠落机构伸出至所述电池单体的底部。
示例性的,当抓取装置1夹紧电池单体2并移动至安全高度后,机械手可以向PLC设备发送移动就位信号,PLC设备响应于移动就位信号并向横移升降组件172发送兜底信号,横移升降组件172响应于兜底信号并进行移动,以带动兜底杆171至电池单体2的下方进行兜底支撑。
S7、控制所述抓取装置移动到放料位置上方。
示例性的,当兜底杆171处于横向的第二位置和竖向的第四位置时,横移升降组件172可以向PLC设备发送兜底到位信号,PLC设备响应于兜底到位信号并向机械手发送放料信号,机械手响应于放料信号进行移动,以带动抓取装置1移动到放料位置例如托盘上方。
S8、控制所述防坠落机构移动,以使所述防坠落机构缩回至原位。
示例性的,在抓取装置1移动到托盘上方后,机械手可以向PLC设备发送放料到位信号,PLC设备响应于放料到位信号并向横移升降组件172发送回缩信号,以带动兜底杆171移动到原位。
S9、控制所述夹板机构移动,以松开所述电池单体至所述放料位置例如托盘上。
示例性的,在兜底杆171移动到原位后,横移升降组件172可以向PLC设备发送回缩到位信号,PLC设备响应于回缩到位信号并向变距机构13发送下放信号,以带动夹板机构12移动并放开电池单体2至托盘上。
S10、控制所述抓取装置移动至安全位置等待信号。
示例性的,在带动夹板机构12移动并放开电池单体2至托盘上后,变距机构13可以向PLC设备发送下放到位信号,PLC设备响应于下放到位信号并向机械手发送回位信号,机械手响应于回位信号,并带动抓取装置1移动至安全位置等待信号。
以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本申请的说明书的范围当中。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。
Claims (29)
1.一种抓取装置,其特征在于,包括:
机架,用于与机械手连接;
夹板机构,包括间隔设置的两个夹板组件,用于夹取多个电池单体;以及,
变距机构,设置于所述机架上,分别与两个所述夹板组件驱动连接,以调节两个所述夹板组件之间的距离;
其中,两个所述夹板组件分为基准夹板组件和浮动夹板组件,所述基准夹板组件能够对多个所述电池单体提供夹持基准,所述浮动夹板组件能够夹紧每个所述电池单体;
防坠落机构,设置于所述变距机构上,具有横向的第一位置、横向的第二位置、竖向的第三位置和竖向的第四位置;
所述防坠落机构位于横向的所述第一位置和竖向的所述第四位置,用于防止所述夹板组件的安装螺栓掉落;
所述防坠落机构位于横向的所述第一位置和竖向的所述第三位置,用于抓取所述电池单体时压住用于所述电池单体的泡棉;
所述防坠落机构位于横向的所述第二位置和竖向的所述第四位置,用于防止所述电池单体坠落。
2.根据权利要求1所述的抓取装置,其特征在于,所述变距机构包括:
变距组件,设置于所述机架上;
两个第一座板,间隔设置于所述变距组件沿变距方向的两端,所述变距组件分别与两个所述第一座板驱动连接,以调节两个所述第一座板之间的距离;以及,
夹紧组件,设置于所述第一座板上,与对应的所述夹板组件驱动连接,以调节两个所述夹板组件之间的距离。
3.根据权利要求2所述的抓取装置,其特征在于,所述变距组件包括:
变距电机,设置于所述机架上;
变距丝杆,所述变距电机与所述变距丝杆驱动连接;
两个丝杆螺母,分别与所述变距丝杆驱动连接,每个所述丝杆螺母与对应的所述第一座板连接;
变距滑轨,设置于所述机架上;以及,
变距滑块,每个所述第一座板上均设置有所述变距滑块或每个所述丝杆螺母上设置有所述变距滑块,所述变距滑块能够在所述丝杆螺母的带动下与所述变距滑轨配合滑动。
4.根据权利要求3所述的抓取装置,其特征在于,所述变距滑轨为两个,两个所述变距滑轨间隔设置于所述机架沿变距方向的两侧;每个所述第一座板上均间隔设置有两个所述变距滑块,每个所述变距滑块与对应的所述变距滑轨配合滑动。
5.根据权利要求2所述的抓取装置,其特征在于,所述夹紧组件包括:
夹紧驱动组件,设置于所述第一座板上;
夹紧滑轨,设置于所述第一座板上;以及,
夹紧滑块,与对应的所述夹板组件连接,所述夹紧驱动组件能够带动所述夹紧滑块沿所述夹紧滑轨滑动,以调节两个所述夹板组件之间的距离。
6.根据权利要求5所述的抓取装置,其特征在于,所述夹紧驱动组件包括:
夹紧气缸,设置于所述第一座板上;
传动滑轨,设置于所述第一座板上;
传动滑块,与所述夹紧气缸驱动连接,所述传动滑块能够在所述夹紧气缸的带动下与所述传动滑轨配合滑动;
传动组件,与所述传动滑块连接;以及,
传动导板,设置于对应的所述夹板组件上,所述传动组件能够与所述传动导板配合移动,以使所述夹紧滑块沿所述夹紧滑轨滑动。
7.根据权利要求6所述的抓取装置,其特征在于,所述传动导板上具有倾斜设置的长条孔,所述传动组件包括:
传动座,与所述传动滑块连接,所述夹紧气缸与所述传动座连接;
传动件,与所述传动座连接;以及,
传动轮,与所述传动件连接,所述传动轮位于所述长条孔内,能够在所述长条孔内移动。
8.根据权利要求7所述的抓取装置,其特征在于,所述传动滑轨和所述传动滑块均为两个,两个所述传动滑轨间隔设置在所述第一座板上,所述传动滑轨的延伸方向与所述夹紧滑轨的延伸方向垂直,两个所述传动滑块间隔设置在所述传动座上,每个所述传动滑块与对应的所述传动滑轨配合滑动;和/或,
所述传动件包括间隔设置的两个立板、连接在两个所述立板之间的横板、传动杆和安装螺母,所述传动杆的一端安装所述传动轮,所述传动杆的另一端穿设于所述横板,位于两个所述立板之间,所述安装螺母将所述传动杆锁紧于所述横板上。
9.根据权利要求6所述的抓取装置,其特征在于,所述夹紧驱动组件为四个,每个所述第一座板上间隔设置两个所述夹紧驱动组件。
10.根据权利要求6所述的抓取装置,其特征在于,所述抓取装置还包括:
多个行程限位件,分别用于限位对应的所述夹紧气缸的行程。
11.根据权利要求10所述的抓取装置,其特征在于,所述行程限位件包括液压缓冲件和/或刚性限位件。
12.根据权利要求6所述的抓取装置,其特征在于,所述抓取装置还包括:
多个位置检测机构,分别用于检测对应的所述传动滑块的位置。
13.根据权利要求12所述的抓取装置,其特征在于,所述位置检测机构包括:
多个第一位置传感器,间隔设置于所述第一座板上,用于检测所述传动滑块的位置;以及,
感应板,设置在所述传动组件或所述传动滑块上,用于感应所述第一位置传感器。
14.根据权利要求13所述的抓取装置,其特征在于,所述第一位置传感器分为松开极限位置传感器和夹紧极限位置传感器;
所述松开极限位置传感器用于检测所述传动滑块的最大极限位置,所述夹紧极限位置传感器用于检测所述传动滑块的最小极限位置。
15.根据权利要求1所述的抓取装置,其特征在于,所述基准夹板组件包括:
第二座板,与所述变距机构驱动连接;
第一背板,与所述第二座板连接;以及,
多个第一夹板,并排安装于所述第一背板上,相对于所述第一背板位置固定,用于夹持所述电池单体。
16.根据权利要求15所述的抓取装置,其特征在于,所述抓取装置还包括:
多个电池单体传感器,间隔设置在所述第一背板上,用于检测所述电池单体。
17.根据权利要求1所述的抓取装置,其特征在于,所述浮动夹板组件包括:
第三座板,与所述变距机构驱动连接;
第二背板,与所述第三座板连接;以及,
多个浮动夹板套件,并排安装于所述第二背板上,能够相对于所述第二背板沿变距方向移动,用于夹持所述电池单体。
18.根据权利要求17所述的抓取装置,其特征在于,所述浮动夹板套件包括:
浮动夹板,用于夹持所述电池单体;
浮动背板,与所述浮动夹板分别位于所述第二背板的两侧;
连接螺杆,穿设于所述浮动背板与所述浮动夹板连接;
弹性件,位于所述浮动夹板与所述第二背板之间;以及,
套筒,位于所述浮动背板与所述第二背板之间。
19.根据权利要求17所述的抓取装置,其特征在于,所述第二背板为多个,多个所述第二背板并排设置在所述第三座板上;每个所述第二背板上设置有多个所述浮动夹板套件。
20.根据权利要求19所述的抓取装置,其特征在于,所述第三座板上并排设置有多个安装滑槽,所述第二背板上设置有安装滑板,所述安装滑板设置于所述安装滑槽内,所述安装滑板与所述第三座板紧固连接;和/或,
所述浮动夹板组件还包括拉手,设置在所述第二背板上。
21.根据权利要求18所述的抓取装置,其特征在于,所述浮动夹板配置为每个所述电池单体至少由两个所述浮动夹板夹持。
22.根据权利要求1所述的抓取装置,其特征在于,所述防坠落机构包括:
兜底杆;以及,
两个横移升降组件,分别设置在所述变距机构的两端,每个所述横移升降组件连接所述兜底杆的一端;其中,所述横移升降组件包括:
滑动座;
横移滑轨,设置于所述变距机构上;
横移滑块,设置于所述滑动座上;
横移气缸,设置于所述滑动座上,与所述横移滑轨驱动连接,以使所述横移滑块能够与所述横移滑轨配合滑动;
升降气缸,设置于所述滑动座上,所述升降气缸与所述兜底杆驱动连接,能够使所述兜底杆升降运动;以及,
两个第二位置传感器,设置于所述滑动座上,分别用于检测所述兜底杆的最低位置和最高位置。
23.根据权利要求1至19任意一项所述的抓取装置,其特征在于,所述抓取装置还包括:
纠偏装置,设置于所述机架上,用于识别所述电池单体的型号、尺寸和位置。
24.一种抓取设备,其特征在于,包括机械手和权利要求1至23中任意一项所述的抓取装置,所述机械手被配置为能够带动所述抓取装置进行转动和/或移动。
25.一种电池生产线,其特征在于,包括第一输送线、第二输送线和权利要求24所述的抓取设备,所述第一输送线用于输送待抓取的电池单体,所述抓取设备用于抓取所述第一输送线的电池单体并放置在所述第二输送线上。
26.一种控制方法,其特征在于,应用于权利要求24所述的抓取设备,所述控制方法包括:
控制所述抓取装置移动,以使所述夹板机构位于电池单体的上方;
获取所述电池单体的参数信息;
基于所述电池单体的参数信息,控制所述抓取装置移动,以使所述夹板机构对准所述电池单体;
基于所述电池单体的参数信息,控制所述变距机构移动,以使所述夹板机构夹紧所述电池单体。
27.根据权利要求26所述的控制方法,其特征在于,获取所述电池单体的参数信息的步骤,具体包括:
控制纠偏装置,以获取所述电池单体的参数信息。
28.根据权利要求26所述的控制方法,其特征在于,基于所述电池单体的参数信息,控制所述变距机构移动,以使所述夹板机构夹紧所述电池单体的步骤,具体包括:
基于所述电池单体的参数信息,控制所述变距机构的变距组件移动,以使所述夹板机构的两个夹板组件之间处于第一间距;
控制所述变距机构的夹紧组件移动,以使两个所述夹板组件处于夹紧所述电池单体的第二间距,所述第二间距小于所述第一间距。
29.根据权利要求26所述的控制方法,其特征在于,基于所述电池单体的参数信息,控制所述变距机构移动,以使所述夹板机构夹紧所述电池单体的步骤之后,所述控制方法包括:
控制所述抓取装置移动,以使所述抓取装置处于安全高度;
控制防坠落机构移动,以使所述防坠落机构伸出至所述电池单体的底部;
控制所述抓取装置移动到放料位置上方;
控制所述防坠落机构移动,以使所述防坠落机构缩回至原位;
控制所述夹板机构移动,以松开所述电池单体至所述放料位置;
控制所述抓取装置移动至安全位置等待信号。
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