CN202684914U

CN202684914U - 电池装配线专用移载机械手

Info

Publication number: CN202684914U
Application number: CN 201220355116
Authority: CN
Inventors: 曹云翔; 王明睿; 王景胜; 金武飞; 纪秋帆; 雷霆; 贾晓亮
Original assignee: Beijing Research Institute of Auotomation for Machinery Industry Co Ltd
Current assignee: Beijing Research Institute of Auotomation for Machinery Industry Co Ltd
Priority date: 2012-07-20
Filing date: 2012-07-20
Publication date: 2013-01-23
Anticipated expiration: 2022-07-20

Abstract

本实用新型公开一种电池装配线专用移载机械手，包括：一连接机构，固定安装在一工作区域内，所述连接机构上具有直线导轨组件；一横向移动机构，具有横向移动导轨组件；一纵向移动机构，其一端滑动设置在所述直线导轨组件的直线导轨上，另一端滑动设置于所述横向移动导轨组件的横向导轨上；一夹爪机构，设置在所述横向移动机构的端部；一伺服驱动机构，设置在所述连接机构上，分别连接并控制所述横向移动机构、纵向移动机构、夹爪机构。本实用新型揭示的用于电池装配线的移载单体电池专用机械手，可以稳定、快速、安全的分工位抓取移载单体电池，保证整个移载过程的可控性及稳定性。

Description

电池装配线专用移载机械手

技术领域

本实用新型涉及一种机械手，尤其涉及一种用于电池装配线的移载单体电池专用机械手。

背景技术

目前电动机、反馈、控制、驱动、通讯的纵向一体化成为当前小功率伺服系统的一个发展方向。伺服定位能够满足高精度、柔性化等要求，且技术成熟，气缸应用也日趋成熟，尤其是其加工精度及装配精度已经能够满足市场上绝大多数的自动化生产设备的需求。

用伺服电机及气缸驱动搭建起来的驱动机构能够达到移载电池的基本要求，但目前动力电池的装配还处于初级阶段，尚未出现用伺服及专用气缸用于移载电池的专用机械手，如何创造一种新的用于电池装配线的移载单体电池专用机械手为本实用新型目的所在。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于电池装配线的移载单体电池专用机械手，是一种集合了伺服技术及气动传动技术联动控制而形成的用于移载电池的专用设备单元。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种电池装配线专用移载机械手，包括：

一连接机构，固定安装在一工作区域内，所述连接机构上具有直线导轨组件；

一横向移动机构，具有横向移动导轨组件；

一纵向移动机构，其一端滑动设置在所述直线导轨组件的直线导轨上，另一端滑动设置于所述横向移动导轨组件的横向导轨上；

一夹爪机构，设置在所述横向移动机构的端部；

一伺服驱动机构，设置在所述连接机构上，分别连接并控制所述横向移动机构、纵向移动机构、夹爪机构。

上述的电池装配线专用移载机械手，其中，还包括一伺服控制系统，连接所述伺服驱动机构。

上述的电池装配线专用移载机械手，其中所述连接机构包括：悬架、固定于所述悬架上的多个安装架、设置在所述悬架上的所述直线导轨级组件。

上述的电池装配线专用移载机械手，其中所述横向移动机构包括：横向移动气缸、座体、横向导轨组件，所述座体设置在所述横向移动气缸的一端，并该端滑动设置在所述横向移动导轨组件的横向导轨上，所述纵向移动机构的另一端设置于所述座体上。

上述的电池装配线专用移载机械手，其中所述横向移动机构还包括一连接法兰，固定设置于所述横向导轨组件的端部，用于安装所述夹爪机构。

上述的电池装配线专用移载机械手，其中所述纵向移动机构包括：纵向移动气缸、纵向移动导轨组件、气缸安装板，所述气缸安装板具有一顶面以及分别连接该顶面的后面及两侧面，所述顶面滑动设置于所述直线导轨组件的直线导轨上，所述两侧面的纵向端部分别滑动设置于所述纵向移动导轨组件的纵向导轨上，所述纵向移动气缸的一端固定安装于所述后面，另一端安装在所述座体上。

上述的电池装配线专用移载机械手，其中所述夹爪机构包括：夹爪气缸、设置于该夹爪气缸两端的夹爪。

上述的电池装配线专用移载机械手，其中所述夹爪机构还包括：一夹爪行程限位块、两检测传感器，所述夹爪行程限位块为L形结构，L形的一个臂设置于所述夹爪气缸的顶部，L形的另一个臂位于所述夹爪气缸的一侧延伸处，用于限定所述夹爪气缸的行程；所述两检测传感器通过一安装于所述夹爪气缸底部的一缓冲底板以及安装于该缓冲底板两侧的缓冲侧板分别设置于邻近所述夹爪。

上述的电池装配线专用移载机械手，其中所述夹爪气缸的两端还分别设有连动板，所述夹爪连接于所述连动板，所述夹爪为POM材料件，所述夹爪的爪头端部具有向内倾斜的坡口。

上述的电池装配线专用移载机械手，其中所述连接机构还具有一滑动座，滑动设置于所述直线导轨组件的导轨上，所述伺服驱动机构、所述纵向移动机构分别设置于所述滑动座上，所述滑动座上设置有连接所述伺服驱动机构的齿轮和与该齿轮相配的齿条。

本实用新型的有益功效在于：

本实用新型揭示的用于电池装配线的移载单体电池专用机械手，可以稳定、快速、安全的分工位抓取移载单体电池，保证整个移载过程的可控性及稳定性。

以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。

附图说明

图1本实用新型电池装配线专用移载机械手整体结构图；

图2、图3及图4本实用新型连接机构结构图；

图5、图6本实用新型横向移动机构与纵向移动机构连接结构图；

图7本实用新型横向移动机构结构图；

图8、图9及图10本实用新型夹爪机构结构图；

其中，附图标记

1 连接机构

11 悬架

12 直线导轨组件

13 安装架

14 滑动座

15 齿轮

16 齿条

2 纵向移动机构

21 气缸安装板

221 顶面

222 侧面

223 后面

22 纵向移动气缸

23 纵向导轨组件

3 横向移动机构

31 横向移动气缸

32 横向移动导轨组件

33 座体

34 连接法兰

4 夹爪机构

41 夹爪气缸

411 气缸本体

412 连动板

42 检测传感器

43 夹爪行程限位块

44 缓冲底板

45 缓冲侧板

46 夹爪

461 爪头

47 气缸固定块

5 伺服驱动机构

6 工件

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作具体的描述：

在图1所示的具体实施方式中，本实用新型揭示一种电池装配线专用移载机械手，特别是锂电池装配线专用的移载机械手，包括：连接机构1、纵向移动机构2、横向移动机构3、夹爪机构4、伺服驱动机构5。

进一步地，

连接机构1，固定安装在一工作区域内，所述连接机构1上具有直线导轨组件12；横向移动机构3，具有横向移动导轨组件32；纵向移动机构2，其一端滑动设置在所述直线导轨组件12的直线导轨上，另一端滑动设置于所述横向移动导轨组件32的横向导轨上；夹爪机构4，设置在所述横向移动机构3的端部；伺服驱动机构5，设置在所述连接机构1上，分别连接并控制所述横向移动机构3、纵向移动机构2、夹爪机构4。

参见图2、图3及图4本实用新型连接机构俯视图、主视图和侧视图。

连接机构1用于固定所述电池装配线专用移载机械手于工作区域以及于工作区域范围内的移动，包括：悬架11、直线导轨组件12、安装架13、滑动座14。

如图所示，悬架11通过多个安装架13固定安装在一工作区域内，直线导轨组件12设置在所述悬架11上，所述直线导轨组件12的直线导轨设置于所述悬架11的两侧，滑动座14滑动设置于所述直线导轨上，用于提供移载机械手整体沿直线导轨的移动。

伺服驱动机构5设置在所述滑动座14，伺服驱动机构5连接一伺服控制系统以及气动系统，伺服控制系统可以选择有线或无线控制。

参见图5、图6以及图7，本实用新型横向移动机构、纵向移动机构结构图和连接结构图。

所述横向移动机构3用于提供横向的移动，包括：横向移动气缸31、横向导轨组件32、座体33以及连接法兰34，所述座体33设置在所述横向移动气缸31的一端，并且这一端滑动设置在所述横向移动导轨组件3的横向导轨上。所述连接法兰34，固定设置在所述横向导轨组件32的端部，用于安装所述夹爪机构4。为此，横向移动机构3提供夹爪机构4的横向移动。

纵向移动机构2用于提供纵向的移动，即，是用于放置电池的上下置放机构，包括：气缸安装板21、纵向移动气缸22、纵向移动导轨组件23，所述气缸安装板21具有一顶面221以及分别连接该顶面221的后面223及两侧面222，所述顶面221滑动设置于所述直线导轨组件11的直线导轨上，所述两侧面222的纵向端部分别滑动设置于所述纵向移动导轨组件2的纵向导轨上，所述纵向移动气缸的一端固定安装于所述后面，另一端安装在所述纵向移动机构4的座体33上。通过气缸安装板21于所述纵向移动导轨组件2的纵向导轨上的移动带动所过夹爪机构4的纵向移动。

请参见图8、图9、图10本实用新型夹爪机构的主视、侧视及俯视结构图。

夹爪机构4用于提供电池的抓取，包括：夹爪气缸41、设置于该夹爪气缸两端的夹爪46、夹爪行程限位块43、两检测传感器42、缓冲底板44、缓冲侧板45、气缸固定块47。

所述夹爪气缸41的两端分别设有连动板412，所述夹爪46连接于所述连动板412，所述气缸固定块47设置于所述夹爪气缸41的顶端用于连接固定所述连接法兰34，所述夹爪行程限位块43为L形结构，L形的一个臂设置于所述夹爪气缸固定块47的顶部，L形的另一个臂位于所述夹爪气缸41的一侧延伸处，用于限定所述夹爪气缸的行程，所述两检测传感器42通过安装于所述夹爪气缸411底部的缓冲底板44以及安装于该缓冲底板44两侧的缓冲侧板45分别设置于邻近所述夹爪46，用于感测所述夹爪46对电池的抓取状态。

为了确保电池本身的薄膜不受损坏，并使电池两端不发生短路,所述夹爪46选用POM（聚甲醛）材料，并在夹爪46的爪头端部461处设有坡口，目的是在电池定位不准的情况下也能准确、快速的抓取电池，并移载到下一工位。

参见图4，本实用新型用于整体驱动采用的是与伺服驱动机构5的电机连接的齿轮15和与之相配的齿条16，采用齿轮齿条结构不仅可以稳定可靠地带动整体结构，并能保证电池移载的定位精度。

本实用新型纵向移动机构2采用标准导杆气缸驱动，能够做到减少摩擦，上下动作稳定、迅速、可靠。

再参见图1，连接机构1多个安装架13固定安装在一工作区域内，滑动座14滑动设置于所述直线导轨上，伺服驱动机构5设置于滑动座14上，并且滑动座14上还依次设置纵向移动机构2、所述横向移动机构3、夹爪机构4。如此，本实用新型揭示的电池装配线专用移载机械手可以实现上下、左右、前后三个方向的移动，从而可以提供移载机械手准确的抓取工件6和运送至下一工位。

在电池移载过程中，整个电池装配线专用移载机械手通过横向移动机构3、纵向移动机构2移动下放再通过夹爪机构4抓取电池，电池抓取后再通过纵向移动机构2、横向移动机构3上提回收，电池通过伺服驱动机构5将整个电池装配线专用移载机械手运行到下一工位，到位后由横向移动机构3、纵向移动机构2移动下放再通过夹爪机构4放开电池，完成整个动作流程。

此外，本实用新型还可以设置一个电缆拖链机构，用于对各个机构的电缆连接线的拖拽。

综上，将本实用新型揭示的专用机械手用于电池装配线的移载单体电池，可以稳定、快速、安全的分工位抓取移载单体电池，保证整个移载过程的可控性及稳定性。

当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种电池装配线专用移载机械手，其特征在于，包括：

一横向移动机构，具有横向移动导轨组件；

一夹爪机构，设置在所述横向移动机构的端部；

2.根据权利要求1所述的电池装配线专用移载机械手，其特征在于，还包括一伺服控制系统，连接所述伺服驱动机构。

3.根据权利要求2所述的电池装配线专用移载机械手，其特征在于，所述连接机构包括：悬架、固定于所述悬架上的多个安装架、设置在所述悬架上的所述直线导轨级组件。

4.根据权利要求3所述的电池装配线专用移载机械手，其特征在于，所述横向移动机构包括：横向移动气缸、座体、横向导轨组件，所述座体设置在所述横向移动气缸的一端，并该端滑动设置在所述横向移动导轨组件的横向导轨上，所述纵向移动机构的另一端设置于所述座体上。

5.根据权利要求4所述的电池装配线专用移载机械手，其特征在于，所述横向移动机构还包括一连接法兰，固定设置于所述横向导轨组件的端部，用于安装所述夹爪机构。

6.根据权利要求5所述的电池装配线专用移载机械手，其特征在于，所述纵向移动机构包括：纵向移动气缸、纵向移动导轨组件、气缸安装板，所述气缸安装板具有一顶面以及分别连接该顶面的后面及两侧面，所述顶面滑动设置于所述直线导轨组件的直线导轨上，所述两侧面的纵向端部分别滑动设置于所述纵向移动导轨组件的纵向导轨上，所述纵向移动气缸的一端固定安装于所述后面，另一端安装在所述座体上。

7.根据权利要求2所述的电池装配线专用移载机械手，其特征在于，所述夹爪机构包括：夹爪气缸、设置于该夹爪气缸两端的夹爪。

8.根据权利要求7所述的电池装配线专用移载机械手，其特征在于，所述夹爪机构还包括：一夹爪行程限位块、两检测传感器，所述夹爪行程限位块为L形结构，L形的一个臂设置于所述夹爪气缸的顶部，L形的另一个臂位于所述夹爪气缸的一侧延伸处，用于限定所述夹爪气缸的行程；所述两检测传感器通过一安装于所述夹爪气缸底部的一缓冲底板以及安装于该缓冲底板两侧的缓冲侧板分别设置于邻近所述夹爪。

9.根据权利要求8所述的电池装配线专用移载机械手，其特征在于，所述夹爪气缸的两端还分别设有连动板，所述夹爪连接于所述连动板，所述夹爪为POM材料件，所述夹爪的爪头端部具有向内倾斜的坡口。

10.根据权利要求1所述的电池装配线专用移载机械手，其特征在于，所述连接机构还具有一滑动座，滑动设置于所述直线导轨组件的导轨上，所述伺服驱动机构、所述纵向移动机构分别设置于所述滑动座上，所述滑动座上设置有连接所述伺服驱动机构的齿轮和与该齿轮相配的齿条。