CN209887618U - 一种料盘和ng挑选机构的三坐标机械手以及挑选机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种料盘和NG挑选机构的三坐标机械手，包括：X轴机械手臂组件（1）、Y轴机械手臂组件（2）、料盘吸取组件（3）、产品吸取组件（4）；以X轴机械手臂组件（1）为基准，Y轴机械手臂组件（2）安装在X轴机械手臂组件（1）上，以Y轴机械手臂组件（2）为基准，将料盘吸取组件（3）和产品吸取组件（4）分别安装在Y轴机械手臂组件（2）上；料盘吸取组件（3）和产品吸取组件（4）实现X方向的移动；产品吸取组件（4）在Y方向做直线往复运动；料盘吸取组件（3）在Z方向运动吸取料盘（5）进行移动；产品吸取组件（4）在Z方向运动吸取产品（6）进行NG挑选。
Description
技术领域
本实用新型属于机械自动化领域，特别涉及搬运料盘及NG挑选机构的三坐标机械手，以及其在锂电池自动化生产工艺技术领域的使用。
背景技术
三坐标机械手也称为桁架机械手，是一种建立在直角X，Y，Z三坐标系统基础上，对工件进行工位调整，或实现工件的轨迹运动等功能的全自动工业设备。通过工业控制器对各种各种传感器、按钮等信号进行分析处理，做出一定的逻辑判断后，对各个输出元件下达执行命令，完成X，Y，Z三轴之间的联合运动，以此实现一整套的全自动作业流程。
在自动化生产工艺线中，面对产品的NG挑选，需要将不合格的NG产品和合格的OK产品分开装盘，既需要用于将NG料盘和OK料盘分开放置的料盘吸取组件，也需要用于将NG产品和OK产品分开放置的产品吸取组件。现有的三坐标机械手，都是只用到一面运动，即料盘吸取组件和产品吸取组件需要用到2套机械手，浪费了空间，也增加了生产设备的成本和控制难度。
实用新型内容
本实用新型提供一种料盘和NG挑选机构的三坐标机械手，以及对应的料盘和NG挑选机构，可在夹取完料盘后，再用同一个坐标系统进行NG产品挑选，实现减小占用空间、节省动作节拍、提升工作效率的目的。
本实用新型的具体技术方案如下：
一种料盘和NG挑选机构的三坐标机械手，包括：X轴机械手臂组件（1）、Y轴机械手臂组件（2）、料盘吸取组件（3）、产品吸取组件（4）；
以X轴机械手臂组件（1）为基准，Y轴机械手臂组件（2）安装在X轴机械手臂组件（1）上，以Y轴机械手臂组件（2）为基准，将料盘吸取组件（3）和产品吸取组件（4）分别安装在Y轴机械手臂组件（2）上；
X轴机械手臂组件（1）带动Y轴机械手臂组件（2）在X轴机械手臂组件（1）的约束下在X方向做直线往复运动；Y轴机械手臂组件（2）带动料盘吸取组件（3）和产品吸取组件（4）随Y轴机械手臂组件（2）运动，实现X方向的移动；Y轴机械手臂组件（2）带动产品吸取组件（4）在Y轴机械手臂组件（2）的约束下在Y方向做直线往复运动；料盘吸取组件（3）在Z方向运动吸取料盘（5）进行移动；产品吸取组件（4）在Z方向运动吸取产品（6）进行NG挑选。
本技术方案，采用在Y轴机械手臂组件（2）上分别安装料盘吸取组件（3）和产品吸取组件（4），实现一套三坐标机械手同时控制料盘吸取组件（3）和产品吸取组件（4）的目的，由于料盘吸取组件（3）用于吸取料盘，不需要左右移动（在Y方向运动），在Y轴机械手臂组件（2）上只需要控制产品吸取组件（4）左右移动，整个机械手结构简单，可实现夹取完料盘（5）后，再用同一个坐标系统进行NG产品（6）挑选，节省动作节拍。
一种料盘和NG挑选机构的三坐标机械手，所述X轴机械手臂组件（1）包括X轴机械手臂（108）和双滑块导轨组件（106），所述X轴机械手臂（108）包括伺服电机A（1081）和X轴位移驱动装置（1082），所述X轴位移驱动装置（1082）可在X轴机械手臂（108）上沿X方向直线往复移动，双滑块导轨组件（106）上还包括双滑块（1061），所述双滑块（1061）可在双滑块导轨组件（106）上沿X方向直线往复移动；所述Y轴机械手臂组件（2）两端分别与X轴位移驱动装置（1082）和双滑块（1061）连接，在伺服电机A（1081）的控制下，促使Y轴机械手臂组件（2）在X轴机械手臂组件（1）上形成X方向的直线往复运动。
一种料盘和NG挑选机构的三坐标机械手，所述X轴机械手臂组件（1）还包括导轨端限位块（105），所述导轨端限位块（105）安装在双滑块导轨组件（106）的两端，控制Y轴机械手臂组件（2）在X方向位移的极限。
一种料盘和NG挑选机构的三坐标机械手，所述X轴机械手臂组件（1）还包括安装平板（101）、立柱固定板（102）、立柱A（103）、导轨安装板A（104）、X轴坦克链钣金（107）、X轴机械手臂安装板（109）、立柱B（110）；
以安装平板（101）为基准，将立柱固定板（102）分两组分别安装在安装平板（101）的两侧，两组立柱固定板（102）分别安装立柱A（103）、立柱B（110）；导轨安装板A（104）安装在立柱A（103）上；X轴机械手臂安装板（109）安装在立柱B（110）上；以X轴机械手臂安装板（109）为基准，将X轴机械手臂（108）安装在X轴机械手臂安装板（109）上；以导轨安装板A（104）为基准，将导轨端限位块（105）、双滑块导轨组件（106）、X轴坦克链钣金（107）分别安装在导轨安装板A（104）上； X轴坦克链钣金（107）上过坦克链，坦克链中过气管及机械手臂的电缆。
一种料盘和NG挑选机构的三坐标机械手，所述料盘吸取组件（3）安装在所述Y轴机械手臂组件（2）前方的安装板上；所述产品吸取组件（4）安装在所述Y轴机械手臂组件（2）后方的运动驱动部件上，可在所述Y轴机械手臂组件（2）的机械手臂上形成Y方向的直线往复运动。
一种料盘和NG挑选机构的三坐标机械手，所述料盘吸取组件（3）和所述产品吸取组件（4）分别采用真空吸嘴吸取料盘和产品，所述Y轴机械手臂组件（2）上包括2个真空压力表，分别用于显示料盘吸取组件（3）的真空气压，和显示产品吸取组件（4）的真空气压。
一种料盘和NG挑选机构的三坐标机械手，所述料盘吸取组件（3）通过气缸和单滑块导轨组件推动真空吸嘴实现Z方向的上下往复运动，通过真空吸嘴A吸取料盘（5）。
一种料盘和NG挑选机构的三坐标机械手，所述料盘吸取组件（3）包括6套真空吸嘴A。
一种料盘和NG挑选机构的三坐标机械手，所述产品吸取组件（4）包括4套真空吸嘴，吸取锂离子电池顶盖板进行NG挑选工序。
一种料盘和NG挑选机构，包括如上所述的一种料盘和NG挑选机构的三坐标机械手，以及来料拉带（7）和料盘缓存台（8），所述来料拉带（7）位于所述一种料盘和NG挑选机构的三坐标机械手X方向的一端，负责将装满待检产品（6）的料盘（5）送入所述机械手的操作区域，所述料盘缓存台（8）缓存一件待装NG产品的空料盘和一件从来料拉带（7）上吸取的满盘OK产品料盘，料盘缓存台（8）下有感应器感应是否满料。
一种料盘和NG挑选机构，所述产品（6）为锂离子电池顶盖板，所述料盘（5）盛装锂离子电池顶盖板的料盘。
本实用新型的有益效果主要解决电性能料盘搬运及NG挑选问题，可夹取完料盘后，再用同一个坐标系统进行NG产品挑选，具备占用空间小、结构简单、节省动作节拍、提升工作效率等优点。
附图说明
图1为一种料盘和NG挑选机构的三坐标机械手的整体结构示意图1；
图2为一种料盘和NG挑选机构的三坐标机械手的整体结构示意图2；
图3为X轴机械手臂组件（1）的结构示意图；
图4为一种料盘和NG挑选机构的整体结构示意图；
图中：
X轴机械手臂组件（1）、安装平板（101）、立柱固定板（102）、立柱A（103）、导轨安装板A（104）、导轨端限位块（105）、双滑块导轨组件（106）、X轴坦克链钣金（107）、X轴机械手臂（108）、伺服电机A（1081）、X轴位移驱动装置（1082）、X轴机械手臂安装板（109）、立柱B（110）；
Y轴机械手臂组件（2）、料盘吸取组件（3）、产品吸取组件（4）、料盘（5）、产品（6）、来料拉带（7）、料盘缓存台（8）。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型作进一步的说明，以便于本领域技术人员理解本实用新型。
如附图1和2所示，为一种料盘和NG挑选机构的三坐标机械手，它包括X轴机械手臂组件（1）、Y轴机械手臂组件（2）、料盘吸取组件（3）、产品吸取组件（4）；
其中，Y轴机械手臂组件（2）安装在X轴机械手臂组件（1），并可沿X轴机械手臂组件（1）的X方向前后移动；料盘吸取组件（3）安装在Y轴机械手臂组件（2）上，可随Y轴机械手臂组件（2）沿X方向前后移动；产品吸取组件（4）安装在Y轴机械手臂组件（2）上，不仅可以随Y轴机械手臂组件（2）沿X方向前后移动，且可以沿Y轴机械手臂组件（2）的Y方向左右移动；料盘吸取组件（3）和产品吸取组件（4）皆具备可动结构，各自可沿自己的Z轴方向上下移动；从而实现用一套三坐标机械手控制料盘吸取组件（3）和产品吸取组件（4）移动到NG挑选的工作区域，料盘吸取组件（3）吸取料盘（5）后，产品吸取组件（4）继续进行产品（6）的NG挑选；特别的，一个具体实施例是，该一种料盘和NG挑选机构的三坐标机械手是一种用于锂电池顶盖板NG挑选的机械手；
本机械手的原理是，锂离子电池顶盖板装载在料盘（5）中，一个料盘（5）盛放有多个顶盖板，料盘（5）的长度与机械手Y轴方向宽度相近，所以对料盘（5）的吸取不需要做Y方向的移动，只需要在Y方向移动产品（6）。
如附图3所示，为一种料盘和NG挑选机构的三坐标机械手的X轴机械手臂组件（1），它包括安装平板（101）、立柱固定板（102）、立柱A（103）、导轨安装板A（104）、导轨端限位块（105）、双滑块导轨组件（106）、X轴坦克链钣金（107）、X轴机械手臂（108）、X轴机械手臂安装板（109）、立柱B（110）；
所述X轴机械手臂（108）包括伺服电机A（1081）和X轴位移驱动装置（1082），所述X轴位移驱动装置（1082）可在X轴机械手臂（108）上沿X方向直线往复移动，双滑块导轨组件（106）上还包括双滑块（1061），所述双滑块（1061）可在双滑块导轨组件（106）上沿X方向直线往复移动；所述Y轴机械手臂组件（2）两端分别与X轴位移驱动装置（1082）和双滑块（1061）连接，在伺服电机A（1081）的控制下，促使Y轴机械手臂组件（2）在X轴机械手臂组件（1）上形成X方向的直线往复运动，所述X方向即为图中X轴机械手臂（108）和双滑块导轨组件（106）的长度方向；
所述导轨端限位块（105）安装在双滑块导轨组件（106）的两端，控制Y轴机械手臂组件（2）在X方向沿双滑块导轨组件（106）运动时，两端都受限制，从而控制位移的极限；
整个所述X轴机械手臂组件（1）的安装结构为：以安装平板（101）为基准，将立柱固定板（102）分两组分别安装在安装平板（101）的两侧，两组立柱固定板（102）分别安装立柱A（103）、立柱B（110）；导轨安装板A（104）安装在立柱A（103）上；X轴机械手臂安装板（109）安装在立柱B（110）上；以X轴机械手臂安装板（109）为基准，将X轴机械手臂（108）安装在X轴机械手臂安装板（109）上；以导轨安装板A（104）为基准，将导轨端限位块（105）、双滑块导轨组件（106）、X轴坦克链钣金（107）分别安装在导轨安装板A（104）上； X轴坦克链钣金（107）上过坦克链，坦克链中过气管及机械手臂的电缆。
如附图4所示，本发明还提供一种料盘和NG挑选机构，包括如上所述的一种料盘和NG挑选机构的三坐标机械手，以及来料拉带（7）和料盘缓存台（8），所述来料拉带（7）位于所述一种料盘和NG挑选机构的三坐标机械手X方向的一端，负责将装满待检产品（6）的料盘（5）送入所述机械手的操作区域，所述料盘缓存台（8）缓存一件待装NG产品的空料盘和一件从来料拉带（7）上吸取的满盘OK产品料盘，料盘缓存台（6）下有感应器感应是否满料。
该一种料盘和NG挑选机构用于锂离子电池顶盖板NG挑选工序，其工作过程是，有一来料拉带（7）和一顶盖板料盘缓存台（8），顶盖板料盘缓存台（8）缓存2件顶盖板料盘（5），其中一件料盘（5）是装NG顶盖板的空料盘，另外一件料盘（5）是从来料拉带（7）上吸取的满盘OK料盘，顶盖板料盘缓存台（8）下有感应器感应是否满料。X轴机械手臂组件（1）带动Y轴机械手臂组件（2）在X轴机械手臂和导轨的约束下做直线往复运动；Y轴机械手臂组件（2）带动顶盖板料盘吸取组件（3）、顶盖板吸取组件（4）在Y轴机械手臂上做直线往复运动；顶盖板料盘吸取组件（3）中的六套真空吸盘，吸取顶盖板料盘（5）进行移动；顶盖板吸取组件（4）中的4套真空吸盘，吸取锂离子电池顶盖板产品（6）进行NG挑选工序。当来料拉带（7）的顶盖板料盘（5）中出现NG顶盖板，来料拉带（5）在电性能料盘搬运及NG挑选三坐标装置下停止，X轴机械手臂组件（1）和Y轴机械手臂组件（2）联动，将顶盖板吸取组件（4）悬停在顶盖板料盘（5）上，而后顶盖板吸取组件（4）下降吸取NG顶盖板，再将NG顶盖板放置在NG顶盖板的空料盘中，而后吸取OK料盘中的OK顶盖板，补充在来料拉带（7）的顶盖板料盘（5）中。当装NG顶盖板的料盘装满时，机器报警，人工取走NG顶盖板料盘。当人工取走NG顶盖板料盘后，顶盖板料盘吸取组件（3）将OK顶盖板的料盘吸取位移至NG顶盖板料盘位，缓存NG顶盖板。当NG料盘移位后，顶盖板料盘吸取组件（3）吸取来料拉带（7）上一组OK顶盖板，放置在顶盖板料盘缓存台（8）上。重复以上步骤。
以上实施例仅用于说明本实用新型的具体实施方式，而不是用于限定本实用新型，本实用新型所要求保护的范围以权利要求书所述为准。
Claims (10)
1.一种料盘和NG挑选机构的三坐标机械手，包括：X轴机械手臂组件（1）、Y轴机械手臂组件（2）、料盘吸取组件（3）、产品吸取组件（4）；
以X轴机械手臂组件（1）为基准，Y轴机械手臂组件（2）安装在X轴机械手臂组件（1）上，其特征在于，以Y轴机械手臂组件（2）为基准，将料盘吸取组件（3）和产品吸取组件（4）分别安装在Y轴机械手臂组件（2）上；
X轴机械手臂组件（1）带动Y轴机械手臂组件（2）在X轴机械手臂组件（1）的约束下在X方向做直线往复运动；Y轴机械手臂组件（2）带动料盘吸取组件（3）和产品吸取组件（4）随Y轴机械手臂组件（2）运动，实现X方向的移动；Y轴机械手臂组件（2）带动产品吸取组件（4）在Y轴机械手臂组件（2）的约束下在Y方向做直线往复运动；料盘吸取组件（3）在Z方向运动吸取料盘（5）进行移动；产品吸取组件（4）在Z方向运动吸取产品（6）进行NG挑选。
2.如权利要求1所述一种料盘和NG挑选机构的三坐标机械手，其特征在于，所述X轴机械手臂组件（1）包括X轴机械手臂（108）和双滑块导轨组件（106），所述X轴机械手臂（108）包括伺服电机A（1081）和X轴位移驱动装置（1082），所述X轴位移驱动装置（1082）可在X轴机械手臂（108）上沿X方向直线往复移动，双滑块导轨组件（106）上还包括双滑块（1061），所述双滑块（1061）可在双滑块导轨组件（106）上沿X方向直线往复移动；所述Y轴机械手臂组件（2）两端分别与X轴位移驱动装置（1082）和双滑块（1061）连接，在伺服电机A（1081）的控制下，促使Y轴机械手臂组件（2）在X轴机械手臂组件（1）上形成X方向的直线往复运动。
3.如权利要求2所述一种料盘和NG挑选机构的三坐标机械手，其特征在于，所述X轴机械手臂组件（1）还包括导轨端限位块（105），所述导轨端限位块（105）安装在双滑块导轨组件（106）的两端，控制Y轴机械手臂组件（2）在X方向位移的极限。
4.如权利要求2或3所述一种料盘和NG挑选机构的三坐标机械手，其特征在于，所述X轴机械手臂组件（1）还包括安装平板（101）、立柱固定板（102）、立柱A（103）、导轨安装板A（104）、X轴坦克链钣金（107）、X轴机械手臂安装板（109）、立柱B（110）；
以安装平板（101）为基准，将立柱固定板（102）分两组分别安装在安装平板（101）的两侧，两组立柱固定板（102）分别安装立柱A（103）、立柱B（110）；导轨安装板A（104）安装在立柱A（103）上；X轴机械手臂安装板（109）安装在立柱B（110）上；以X轴机械手臂安装板（109）为基准，将X轴机械手臂（108）安装在X轴机械手臂安装板（109）上；以导轨安装板A（104）为基准，将导轨端限位块（105）、双滑块导轨组件（106）、X轴坦克链钣金（107）分别安装在导轨安装板A（104）上； X轴坦克链钣金（107）上过坦克链，坦克链中过气管及机械手臂的电缆。
5.如权利要求1或2或3所述一种料盘和NG挑选机构的三坐标机械手，其特征在于，所述料盘吸取组件（3）安装在所述Y轴机械手臂组件（2）前方的安装板上；所述产品吸取组件（4）安装在所述Y轴机械手臂组件（2）后方的运动驱动部件上，可在所述Y轴机械手臂组件（2）的机械手臂上形成Y方向的直线往复运动。
6.如权利要求5所述一种料盘和NG挑选机构的三坐标机械手，其特征在于，所述料盘吸取组件（3）和所述产品吸取组件（4）分别采用真空吸嘴吸取料盘和产品，所述Y轴机械手臂组件（2）上包括2个真空压力表，分别用于显示料盘吸取组件（3）的真空气压，和显示产品吸取组件（4）的真空气压。
7.如权利要求6所述一种料盘和NG挑选机构的三坐标机械手，其特征在于，所述料盘吸取组件（3）包括6套真空吸嘴A。
8.如权利要求6或7所述一种料盘和NG挑选机构的三坐标机械手，其特征在于，所述产品吸取组件（4）包括4套真空吸嘴。
9.一种料盘和NG挑选机构，其特征在于，包括如权利要求1~8任一所述的一种料盘和NG挑选机构的三坐标机械手，以及来料拉带（7）和料盘缓存台（8），所述来料拉带（7）位于所述一种料盘和NG挑选机构的三坐标机械手X方向的一端，负责将装满待检产品（6）的料盘（5）送入所述机械手的操作区域，所述料盘缓存台（8）缓存一件待装NG产品的空料盘和一件从来料拉带（7）上吸取的满盘OK产品料盘，料盘缓存台（8）下有感应器感应是否满料。
10.如权利要求9所述一种料盘和NG挑选机构，其特征在于，所述产品（6）为锂离子电池顶盖板，所述料盘（5）为盛装锂离子电池顶盖板的料盘。
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