CN209599258U - 一种多功能机械手及应用其的加工产线 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种多功能机械手及应用其的加工产线，加工产线包括：Y方向传输机构、X方向传输机构、电池夹具、导轨、激光焊接结构、上料机械手和多功能机械手，多功能机械手包括：升降模组、装配座、撞击感应机构、至少一组第一抓取机构和至少一组第二抓取机构；装配座装配在升降模组上，撞击感应机构连接在升降模组和装配座上；第一抓取机构和第二抓取机构均设置在装配座上，第一抓取机构包括第一动力源和夹爪，第二抓取机构包括第二动力源和吸附结构。本实用新型的多功能机械手能够实现防撞功能和对动力电池的下料、上下保护盖的功能，能够减少电池转移时的碰撞和节拍时间、减少传输机构的占用空间，以提高生产质量和效率，降低生产成本。

Description

一种多功能机械手及应用其的加工产线

技术领域

本实用新型属于物料传送领域，尤其涉及一种多功能机械手及应用其的加工产线。

背景技术

在动力电池顶盖激光焊接过程中，必须要对动力电池进行搬运和传送，也需要对电池的极柱进行保护，在转移过程中通常会在电池上加保护盖以防止动力电池极柱和防爆阀因激光飞溅而烧坏，防止注液口进入焊渣粉尘而被污染，因此需要对动力电池进行上料、下料和上下保护盖的操作，但现有技术中，上料、下料和上下保护盖的操作均是由单独的机构进行的，在进行这些操作时动力电池容易受到碰撞而损坏，且由于各操作由单独的机构进行而导致生产节拍时间长、占用空间多，使得动力电池的生产质量和效率不高，而生产成本较高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种多功能机械手及应用其的加工产线，旨在减少电池转移时的碰撞和节拍时间、减少传输机构的占用空间，从而提高动力电池的生产质量和效率，降低生产成本。

为解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的，一种多功能机械手，包括：升降模组、装配座、撞击感应机构、至少一组第一抓取机构和至少一组第二抓取机构；所述装配座装配在所述升降模组上，所述升降模组能够带动所述装配座在高度方向上移动，所述撞击感应机构连接在所述升降模组和所述装配座上，所述撞击感应机构上设有危险位移值，所述升降模组带动所述装配座同步下移过程中所述装配座的底部被碰撞而受到朝上的抵顶力时所述装配座会相对所述升降模组产生在高度方向上的相对位移，当所述撞击感应机构检测到该相对位移的值大于所述危险位移值时，所述升降模组停止下移并立即带动所述装配座向上运动；所述第一抓取机构和所述第二抓取机构一一对应设置，所述第一抓取机构和所述第二抓取机构均设置在所述装配座上，所述第一抓取机构包括第一动力源和夹爪，所述第一动力源驱动所述夹爪做夹紧或放松动作，所述第二抓取机构包括第二动力源和吸附结构，所述第二动力源带动所述吸附结构相对所述装配座在高度方向上移动，所述吸附结构用于吸附或松开动力电池的保护盖。

进一步地，所述升降模组包括升降导杆和活动架，所述活动架滑动装配在所述升降导杆上，所述活动架包括挂板，所述装配座活动装配在所述挂板上，所述撞击感应机构连接在所述挂板和所述装配座上。

进一步地，所述撞击感应机构包括感应开关和感应片，所述感应开关固定在所述挂板上，所述感应片固定在所述装配座上，所述感应开关上具有感应区域，所述感应片与所述感应开关的感应区域在高度方向上相距的距离等于所述危险位移值，当所述感应片到达所述感应区域时所述感应开关感应触发。

进一步地，所述挂板上设置有防撞柱，所述防撞柱的底部设置有抵顶凸环，所述装配座上开设有与所述防撞柱对应的挂接孔，所述挂接孔与所述防撞柱滑动配合，所述抵顶凸环用于抵顶在所述装配座的底侧以阻止所述装配座脱离，所述防撞柱上设置有缓冲件，所述缓冲件位于所述挂板和所述装配座之间。

进一步地，所述第一动力源的主体固定装配在所述装配座的底侧，所述第一动力源具有两个输出端，所述两个输出端分别位于所述第一动力源的对侧，所述夹爪分别设置在所述两个输出端上，所述第一动力源带动两所述夹爪在水平方向上朝相互靠近或相互远离的方向移动以实现夹紧或放松的动作。

进一步地，两所述夹爪的相对侧均开设有夹紧槽，所述夹紧槽内设置有夹紧垫块。

进一步地，所述第二抓取机构还包括：驱动板和剥离气缸，所述第二动力源的主体固定装配在所述装配座上，所述驱动板装配在所述第二动力源的输出端，所述第二动力源带动所述驱动板相对所述装配座在高度方向上移动，所述吸附结构设置在所述驱动板的底侧且位于两所述夹爪之间，所述剥离气缸设置在所述驱动板上，所述剥离气缸的输出端上设置有抵顶结构，所述剥离气缸驱动所述抵顶结构朝靠近或远离所述驱动板的方向移动。

进一步地，所述吸附结构采用失电型电磁铁。

进一步地，所述驱动板的底侧板面上设置有用于定位保护盖的定位销，所述驱动板上设置有感应器，所述感应器用于检测保护盖的有无及位置。

进一步地，提供一种加工产线，该加工产线包括如上任意一种所述的多功能机械手。

本实用新型中多功能机械手及应用其的加工产线与现有技术相比，有益效果在于：

升降模组带动装配座上下移动，从而带动第一夹取机构和第二夹取机构上下移动，能够实现第一夹取机构和第二夹取机构靠近或远离动力电池的动作，升降模组带动装配座下降时，若装配座碰撞到动力电池等物，装配座会受到朝上的抵压力，从而使装配座相对升降模组产生朝上的相对位移，当相对位移值大于危险位移值时撞击感应机构感应触发，升降模组停止当前的运动状态并立即向上运动，从而带动装配座向上运动，以避免动力电池和机械手损坏，更加安全可靠；通过第一动力源的驱动，夹爪可以进行夹紧或放松的动作，配合升降模组和多功能机械手的运动，可以将动力电池从一个工位夹取到另一个工位放下，从而实现对动力电池的下料；需要对动力电池上保护盖时，吸附结构可以先将保护盖进行吸附固定，当动力电池被夹取到位时，第二动力源驱动吸附结构靠近动力电池并停止吸附保护盖，从而使保护盖落下并与动力电池装配，实现了上保护盖的功能；需要将动力电池上的保护盖取下时，第一抓取机构先抓取动力电池，然后第二动力源驱动吸附结构靠近动力电池上的保护盖并对保护盖进行吸附，之后第二动力源驱动吸附结构向上运动，从而使保护盖与动力电池分离，实现了下保护盖的功能。本实用新型的多功能机械手能够实现对动力电池的下料、上保护盖和下保护盖的功能，同时还有防撞功能，能够减少电池转移时的碰撞和节拍时间、减少传输机构的占用空间，从而提高动力电池的生产质量和效率，降低生产成本。

附图说明

图1是本实用新型实施例中加工产线的结构布局图；

图2是本实用新型实施例中多功能机械手的整体结构示意图；

图3是本实用新型实施例中多功能机械手的部分结构示意图。

在附图中，各附图标记表示：001、多功能机械手；002、Y方向传输机构；003、X方向传输机构；004、电池夹具；005、导轨；006、激光焊接结构；007、上料机械手；008、动力电池；009、保护盖；1、升降模组；11、升降导杆；12、活动架；13、防撞柱；14、缓冲件；15、挂板；2、装配座；3、撞击感应机构；31、感应开关；32、感应片；4、第一抓取机构；41、第一动力源；42、夹爪；421、夹紧槽；422、夹紧垫块；5、第二抓取机构；51、第二动力源；52、吸附结构；53、驱动板；54、剥离气缸；531、定位销；532、感应器。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例：

在本实施例中，如图1-3所示，加工产线用于对动力电池008进行焊接加工，加工产线包括：Y方向传输机构002、X方向传输机构003、电池夹具004、导轨005、激光焊接结构006、上料机械手007和多功能机械手001，电池夹具004装配在Y方向传输机构002上，Y方向传输机构002包括多个Y直线电机，在本实施例中，Y方向传输机构002包括两个Y直线电机，激光焊接结构006装配在X方向传输机构003上，导轨005横跨在Y方向传输机构002上，导轨005与Y方向传输机构002垂直，上料机械手007和多功能机械手001滑动装配在导轨005上，其中，多功能机械手001包括：升降模组1、装配座2、撞击感应机构3、至少一组第一抓取机构4和至少一组第二抓取机构5；装配座2装配在升降模组1上，升降模组1能够带动装配座2在高度方向上移动，撞击感应机构3连接在升降模组1和装配座2上，撞击感应机构3上设有危险位移值，升降模组1带动装配座2同步下移过程中装配座2的底部被碰撞而受到朝上的抵顶力时装配座2会相对升降模组1产生在高度方向上的相对位移，当撞击感应机构3检测到该相对位移的值大于危险位移值时，升降模组1停止下移并立即带动装配座2向上运动；第一抓取机构4和第二抓取机构5一一对应设置，第一抓取机构4和第二抓取机构5均设置在装配座2上，第一抓取机构4包括第一动力源41和夹爪42，第一动力源41驱动夹爪42做夹紧或放松动作，第二抓取机构5包括第二动力源51和吸附结构52，第二动力源51带动吸附结构52相对装配座2在高度方向上移动，吸附结构52用于吸附或松开动力电池008的保护盖009。

Y方向传输机构002可以带动电池夹具004在Y方向上移动到相应的位置，上料机械手007在导轨005上滑动并可以将动力电池008装配到电池夹具004上，之后多功能机械手001给动力电池008上保护盖009、激光焊接结构006给动力电池008进行焊接加工，焊接加工完成后多功能机械手001将动力电池008从电池夹具004取下并将保护盖009从动力电池008上分离，从而准备给下一个动力电池008上保护盖009。其中，多功能机械手001更为具体的动作为：升降模组1带动装配座2上下移动，从而带动第一夹取机构和第二夹取机构上下移动，能够实现第一夹取机构和第二夹取机构靠近或远离动力电池008的动作，升降模组1带动装配座2下降时，若装配座2碰撞到动力电池008等物，装配座2会受到朝上的抵压力，从而使装配座2相对升降模组1产生朝上的相对位移，当相对位移值大于危险位移值时撞击感应机构3感应触发，升降模组1停止当前的运动状态并立即向上运动，从而带动装配座2向上运动，以避免动力电池008和机械手损坏，更加安全可靠；通过第一动力源41的驱动，夹爪42可以进行夹紧或放松的动作，配合升降模组1和多功能机械手001的运动，可以将动力电池008从一个工位夹取到另一个工位放下，从而实现对动力电池008的下料；需要对动力电池008上保护盖009时，吸附结构52可以先将保护盖009进行吸附固定，当动力电池008被夹取到位时，第二动力源51驱动吸附结构52靠近动力电池008并停止吸附保护盖009，从而使保护盖009落下并与动力电池008装配，实现了上保护盖009的功能；需要将动力电池008上的保护盖009取下时，第一抓取机构4先抓取动力电池008，然后第二动力源51驱动吸附结构52靠近动力电池008上的保护盖009并对保护盖009进行吸附，之后第二动力源51驱动吸附结构52向上运动，从而使保护盖009与动力电池008分离，实现了下保护盖009的功能。本实用新型的多功能机械手001能够实现对动力电池008的下料、上保护盖009和下保护盖009的功能，同时还有防撞功能，能够减少电池转移时的碰撞和节拍时间、减少传输机构的占用空间，从而提高动力电池008的生产质量和效率，降低生产成本。

如图2-3所示，升降模组1包括升降导杆11和活动架12，升降导杆11滑动装配在加工产线的导轨005上，升降导杆11竖直设置，活动架12滑动装配在升降导杆11上，活动架12在丝杠的驱动下能够沿着升降导杆11在高度方向上滑动，活动架12包括挂板15，挂板15水平设置，挂板15上设置有四个防撞柱13，四个防撞柱13均匀设置在挂板15的四个角处，防撞柱13的底部设置有抵顶凸环，装配座2上开设有与防撞柱13对应的挂接孔，挂接孔与防撞柱13滑动配合，抵顶凸环用于抵顶在装配座2的底侧以阻止装配座2脱离，防撞柱13上设置有缓冲件14，缓冲件14位于挂板15和装配座2之间，防撞柱13的设置可以实现装配座2和挂板15之间的相对移动和稳定连接，缓冲件14的设置可以防止装配座2和挂板15之间的剧烈碰撞，保证了装配座2和挂板15之间的装配可靠性，在本实施例中，缓冲件14采用弹簧，弹簧套设在防撞柱13上，在其他实施例中，缓冲件14可以采用弹块或气垫等。在本实施例中，装配座2上设置有四个导向杆，挂板15上开设有对应的四个导向孔，导向杆和对应的导向孔滑动配合，从而保证装配座2相对挂板15位移时运动轨迹准确。

撞击感应机构3连接在挂板15和装配座2上，具体的，撞击感应机构3包括感应开关31和感应片32，感应开关31固定在挂板15上，感应片32固定在装配座2上，感应开关31上具有感应区域，感应片32与感应开关31的感应区域在高度方向上相距的距离等于危险位移值，当感应片32到达感应区域时感应开关31感应触发。在本实施例中，感应开关31采用光电传感器，在其他实施例中，感应开关31可以采用超声波传感器。

在本实施例中，装配座2的底侧设置有两组第一夹取机构，两组第一夹取机构位于装配座2的相对的两侧，第一动力源41采用气缸，第一动力源41的主体固定装配在装配座2上，第一动力源41具有两个输出端，两个输出端分别位于第一动力源41的对侧，夹爪42分别设置在两个输出端上，第一动力源41带动两夹爪42在水平方向上朝相互靠近或相互远离的方向移动以实现夹紧或放松的动作。为了能够更加准确可靠地对动力电池008进行夹取，两夹爪42的相对侧均开设有夹紧槽421，夹紧槽421内设置有夹紧垫块422，夹紧垫块422的与动力电池008相接触的一面为粗糙面，因此夹紧动力电池008时更加牢固安全。在其他实施例中，装配座2的底侧可以设置一组、四组、六组、八组等的第一夹取机构。

在本实施例中，装配座2的底侧设置有两组第二抓取机构5，第二抓取机构5位于对应组的第一抓取机构4的旁侧，第二抓取机构5还包括：驱动板53和剥离气缸54，第二动力源51的主体固定装配在装配座2上，第二动力源51采用气缸，驱动板53装配在第二动力源51的输出端，第二动力源51带动驱动板53相对装配座2在高度方向上移动，吸附结构52设置在驱动板53的底侧，为了使吸附结构52能够给对应夹紧的动力电池008进行上下保护盖009的操作，对应组中第一抓取机构4的夹爪42均往第二抓取机构5侧延伸，即吸附结构52位于对应的两夹爪42之间，使得两夹爪42将动力电池008夹紧时吸附结构52位于动力电池008的上方；在本实施例中，吸附结构52包括三个失电型电磁铁(不通电时有磁性，通电时无磁性)，三个失电型电磁铁均匀设置在驱动板53的底侧，因此，多功能机械手001在运行过程中遇到突发断电情况时保护盖009不会掉落，能提高稳定性和安全性；在其他实施例中，吸附结构52可以包括一个(位于正中间)、两个、四个、五个、六个等均匀排布的失电型电磁铁；在其他实施例中，吸附结构52也可以采用普通电磁铁、真空吸盘等；剥离气缸54设置在驱动板53上，剥离气缸54的输出端上设置有抵顶结构，在给动力电池008上保护盖009的过程中，当吸附结构52停止吸附保护盖009时，剥离气缸54驱动抵顶结构向下移动，以保证保护盖009与吸附结构52分离。为了保证多功能机械手001正常稳定地工作，驱动板53的底侧板面上设置有用于定位保护盖009的定位销531，驱动板53上设置有感应器532，感应器532用于检测保护盖009的有无及位置，感应器532可以采用光纤传感器，定位销531的设置可以使保护盖009定位准确，感应器532的设置可以感应保护盖009是否放置在正确的位置上，若感应器532感应到保护盖009当前的状态异常，机械手停止继续动作，以便于维护。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多功能机械手，其特征在于，包括：升降模组(1)、装配座(2)、撞击感应机构(3)、至少一组第一抓取机构(4)和至少一组第二抓取机构(5)；所述装配座(2)装配在所述升降模组(1)上，所述升降模组(1)能够带动所述装配座(2)在高度方向上移动，所述撞击感应机构(3)连接在所述升降模组(1)和所述装配座(2)上，所述撞击感应机构(3)上设有危险位移值，所述升降模组(1)带动所述装配座(2)同步下移过程中所述装配座(2)的底部被碰撞而受到朝上的抵顶力时所述装配座(2)会相对所述升降模组(1)产生在高度方向上的相对位移，当所述撞击感应机构(3)检测到该相对位移的值大于所述危险位移值时，所述升降模组(1)停止下移并立即带动所述装配座(2)向上运动；所述第一抓取机构(4)和所述第二抓取机构(5)一一对应设置，所述第一抓取机构(4)和所述第二抓取机构(5)均设置在所述装配座(2)上，所述第一抓取机构(4)包括第一动力源(41)和夹爪(42)，所述第一动力源(41)驱动所述夹爪(42)做夹紧或放松动作，所述第二抓取机构(5)包括第二动力源(51)和吸附结构(52)，所述第二动力源(51)带动所述吸附结构(52)相对所述装配座(2)在高度方向上移动，所述吸附结构(52)用于吸附或松开动力电池(008)的保护盖(009)。

2.根据权利要求1所述的多功能机械手，其特征在于，所述升降模组(1)包括升降导杆(11)和活动架(12)，所述活动架(12)滑动装配在所述升降导杆(11)上，所述活动架(12)包括挂板(15)，所述装配座(2)活动装配在所述挂板(15)上，所述撞击感应机构(3)连接在所述挂板(15)和所述装配座(2)上。

3.根据权利要求2所述的多功能机械手，其特征在于，所述撞击感应机构(3)包括感应开关(31)和感应片(32)，所述感应开关(31)固定在所述挂板(15)上，所述感应片(32)固定在所述装配座(2)上，所述感应开关(31)上具有感应区域，所述感应片(32)与所述感应开关(31)的感应区域在高度方向上相距的距离等于所述危险位移值，当所述感应片(32)到达所述感应区域时所述感应开关(31)感应触发。

4.根据权利要求2所述的多功能机械手，其特征在于，所述挂板(15)上设置有防撞柱(13)，所述防撞柱(13)的底部设置有抵顶凸环，所述装配座(2)上开设有与所述防撞柱(13)对应的挂接孔，所述挂接孔与所述防撞柱(13)滑动配合，所述抵顶凸环用于抵顶在所述装配座(2)的底侧以阻止所述装配座(2)脱离，所述防撞柱(13)上设置有缓冲件(14)，所述缓冲件(14)位于所述挂板(15)和所述装配座(2)之间。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的多功能机械手，其特征在于，所述第一动力源(41)的主体固定装配在所述装配座(2)的底侧，所述第一动力源(41)具有两个输出端，所述两个输出端分别位于所述第一动力源(41)的对侧，所述夹爪(42)分别设置在所述两个输出端上，所述第一动力源(41)带动两所述夹爪(42)在水平方向上朝相互靠近或相互远离的方向移动以实现夹紧或放松的动作。

6.根据权利要求5所述的多功能机械手，其特征在于，两所述夹爪(42)的相对侧均开设有夹紧槽(421)，所述夹紧槽(421)内设置有夹紧垫块(422)。

7.根据权利要求5所述的多功能机械手，其特征在于，所述第二抓取机构(5)还包括：驱动板(53)和剥离气缸(54)，所述第二动力源(51)的主体固定装配在所述装配座(2)上，所述驱动板(53)装配在所述第二动力源(51)的输出端，所述第二动力源(51)带动所述驱动板(53)相对所述装配座(2)在高度方向上移动，所述吸附结构(52)设置在所述驱动板(53)的底侧且位于两所述夹爪(42)之间，所述剥离气缸(54)设置在所述驱动板(53)上，所述剥离气缸(54)的输出端上设置有抵顶结构，所述剥离气缸(54)驱动所述抵顶结构朝靠近或远离所述驱动板(53)的方向移动。

8.根据权利要求7所述的多功能机械手，其特征在于，所述吸附结构(52)采用失电型电磁铁。

9.根据权利要求7所述的多功能机械手，其特征在于，所述驱动板(53)的底侧板面上设置有用于定位保护盖(009)的定位销(531)，所述驱动板(53)上设置有感应器(532)，所述感应器(532)用于检测保护盖(009)的有无及位置。

10.一种加工产线，其特征在于，包括如权利要求1-9中任意一项所述的多功能机械手(001)。