CN211414103U - 侧板模组组装机器人装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种侧板模组组装机器人装置，包括侧板抓手、模组抓手和模组抓手浮动机构，模组抓手浮动机构包括顶板、中板和底板，中板通过上下调节机构Ⅰ与顶板连接，所述底板通过前后调节机构Ⅰ与中板连接；模组抓手包括安装于底板的机架Ⅰ，机架Ⅰ的左、右两侧通过左右间距调节机构Ⅰ和同步升降机构安装有左、右对中板，机架Ⅰ下部的左、右对中板之间居中设有通过前后调节机构Ⅱ安装的前、后模组夹爪；侧板抓手包括安装于机架Ⅱ左、右侧面上的前、后真空吸盘；侧板抓手和模组抓手浮动机构分别安装于Y型法兰架对应的两个法兰筒上，Y型法兰架的另一法兰筒安装于机械手上。本实用新型提高了产品质量，确保了生产安全，可实现全自动化作业。

Description

侧板模组组装机器人装置

技术领域

本实用新型涉及电池模组生产设备，具体为一种侧板模组组装机器人装置。

背景技术

为缓解能源危机和环境恶化，国内大力扶持和发展节能环保的新能源汽车，电动汽车是新能源汽车的代表，而作为电动汽车的主要动力来源，电池模组是其主要部件和关键技术。

所述电池模组是由一套结构件将N个电芯按一定方式组合并夹紧固定，然后安装各种对电芯进行控制和管理的电气元件而组成。

而侧板作为电池模组上的一个主要零件，主要起着与电池模组的端、尾板连接而实现电芯的夹紧和固定的作用。

然而侧板与模组装配的整个过程，所有板体定位、对孔都是通过人工完成，效率低，耗时长，而且整个装配过程对工人的技能要求和体能要求都较高，在装配过程中容易出现电池掉落、模组棱角边划伤手臂等安全问题。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提出了一种替代人工的侧板模组组装机器人装置。

能够解决上述技术问题的侧板模组组装机器人装置，其技术方案包括侧板抓手、模组抓手和模组抓手浮动机构以及Y型法兰架，其中：

1、所述模组抓手浮动机构包括顶板、中板和底板，所述中板通过上下调节机构Ⅰ与顶板连接，所述底板通过前后调节机构Ⅰ与中板连接。

2、所述模组抓手包括安装于底板底部的机架Ⅰ，所述机架Ⅰ的左、右两侧通过左右间距调节机构Ⅰ和同步升降机构安装有左、右对中板，机架Ⅰ下部的左、右对中板之间居中设有通过前后调节机构Ⅱ安装的前、后模组夹爪。

3、所述侧板抓手包括安装于机架Ⅱ左、右侧面上的前、后真空吸盘。

4、所述Y型法兰架的第一法兰筒安装于机器人的机械手上，所述侧板抓手的机架Ⅱ安装于Y型法兰架的第二法兰筒上，所述模组抓手浮动机构的顶板安装于Y型法兰架的第三法兰筒上。

所述左右间距调节机构Ⅰ包括安装于机架Ⅰ前部左、右侧的调节架Ⅰ和后部左、右侧的调节架Ⅰ，左、右侧的调节架Ⅰ通过左右向的左、右直线导轨副Ⅱ安装于机架Ⅰ上，左、右侧的调节架Ⅰ之间设有气夹缸Ⅰ；所述同步升降机构包括安装于同侧前、后部的调节架Ⅰ上的竖直直线导轨副，同侧对中板通过对应竖直直线导轨副安装于前、后部的调节架Ⅰ上，同侧前或后部的调节架Ⅰ上设有升降对应对中板的上下调节气缸Ⅱ；所述前后调节机构Ⅱ的一种结构包括通过前后向的左、右直线导轨副Ⅲ安装的前、后螺母座，前、后螺母座还分别旋合安装于滚珠丝杆前、后旋向相反的杆体上，所述滚珠丝杆的动力为伺服电机驱动的减速器。

进一步，左、右对中板内侧分别设有前后向的左、右绝缘定位板，各绝缘定位板安装于同侧的前、后调节架Ⅰ上并高于前、后模组夹爪。

所述上下调节机构Ⅰ的一种结构包括上下调节气缸Ⅰ，所述上下调节气缸Ⅰ设于顶板和中板之间，所述中板通过前、后、左、右四个导杆导套导向副安装于顶板上；所述前后调节机构Ⅰ的一种结构包括前后调节气缸，所述底板通过前后向的左、右直线导轨副Ⅰ安装于中板上，所述前后调节气缸设置在底板与中板之间。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型侧板模组组装机器人装置功能完善，可以进行抓取侧板和抓取模组以及侧板与模组装焊接三项操作，自动化程度高，节约了人工成本，还避免了人工操作时容易出现事故的隐患。

2、本实用新型运行速度快，效率高，结构稳定，极大的提高了生产效率。

3、本实用新型实现了高强度、高精度、高效率的侧板与模组安装组焊工艺，提高了产品的生产质量，确保了工人的生产安全，实现了全自动化作业。

附图说明

图1为本实用新型一种实施方式的立体结构示意图。

图2为图1实施方式中侧板抓手的立体结构示意图。

图3为图1实施方式中模组抓手的立体结构示意图。

图4为图3的模组抓手去除对中板后的结构示意图。

图5为图1实施方式中模组抓手浮动机构的立体结构示意图。

图6为图5中模组抓手浮动机构的主视图。

图号标识：1、侧板抓手；2、模组抓手；3、模组抓手浮动机构；4、顶板；5、中板；6、底板；7、绝缘定位板；8、上下调节气缸Ⅰ；9、前后调节气缸；10、模组夹爪；11、对中板；12、机架Ⅰ；13、螺母座；14、机械手； 15、伺服电机；16、Y型法兰架；16-1、第一法兰筒；16-2、第二法兰筒； 16-3、第三法兰筒；17、导杆导套导向副；18、调节架Ⅰ；19、直线导轨副Ⅰ；20、直线导轨副Ⅱ；21、侧板；22、竖直直线导轨副；23、上下调节气缸Ⅱ；24、直线导轨副Ⅲ；25、机架Ⅱ；26、真空吸盘；27、支架；28、控制阀；29、侧板吸附定位块；30、弹性定中元件。

具体实施方式

下面结合附图所示实施方式对本实用新型的技术方案作进一步说明。

本实用新型侧板模组组装机器人装置，包括侧板抓手1、模组抓手2、模组抓手浮动机构3和Y型法兰架16，所述Y型法兰架16包括轴心在同一平面上且互成120°的三个法兰筒，所述模组抓手2安装于模组抓手浮动机构3 上，所述Y型法兰架16的第一法兰筒16-1安装于机器人的机械手14上，所述侧板抓手1安装于Y型法兰架16的第二法兰筒16-2上，所述模组抓手浮动机构3安装于Y型法兰架16的第三法兰筒16-3上，如图1所示。

所述模组抓手浮动机构3包括自上而下设置的顶板4、中板5和底板6 以及上下调节气缸Ⅰ8和前后调节气缸9，所述顶板4安装于Y型法兰架的第三法兰筒上；所述中板5通过前、后、左、右四角处的导杆导套导向副17安装于顶板4上，各导杆导套导向副17的导杆固定于中板5上，各导杆导套导向副17的导套贯穿顶板4安装，各导杆的顶部设有法兰圈限制与导套的脱离，所述上下调节气缸Ⅰ8的缸体固装于顶板4上，上下调节气缸Ⅰ8的缸杆向下通过接头与中板5连接；所述底板6通过前后向的左、右直线导轨副Ⅰ19(滑块与直线导轨的配合)安装于中板5上，中板5旁侧的底板6上设有将底板 6居中设置的弹性定中元件30，所述前后调节气缸9的缸体通过缸座安装于中板5后端的底板6上，前后调节气缸9的缸杆向前与中板5固连，如图5、图6所示。

上述结构中，上下调节气缸Ⅰ8可带动中板5和底板6上、下调节位置，前后调节气缸9可带动底板6前、后调节位置。

所述模组抓手2包括基于机架Ⅰ12(包括顶部和前、后部)设置的前、后模组夹爪10和左、右对中板11以及伺服电机15和气夹缸Ⅰ，所述机架Ⅰ 12通过其顶部安装于底板6底部上，前、后模组夹爪10设于机架Ⅰ12的顶部下方并分别安装在其上方对应设置的螺母座13上，前、后螺母座13通过前后向的左、右直线导轨副Ⅲ24向上安装于机架Ⅰ12的顶部，前、后螺母座 13还分别旋合安装于滚珠丝杆前、后旋向相反的杆体上，所述滚珠丝杆的前、后端通过轴承分别安装于机架Ⅰ12的前、后部上，所述伺服电机15安装于机架Ⅰ12的后部，所述伺服电机15通过减速器驱动滚珠丝杆转动，机架Ⅰ 12的前、后部上分别设有左、右调节架18，各调节架18包括竖板以及上、下设于竖板内侧的横板，左、右调节架18的左、右横板通过左右向的左、右直线导轨副Ⅱ20安装于机架Ⅰ12的前、后部的顶部和底部上，所述气夹缸Ⅰ的左、右夹头分别连接左、右调节架18的左、右横板，各调节架18的竖板外侧面上均设有竖直直线导轨副22；左、右对中板11设于前、后螺母座13 两侧，各对中板11通过前、后竖直直线导轨副22安装于对应侧的前、后调节架18的前、后竖板上，前或后竖板上设有带动同侧对中板11升、降的上下调节气缸Ⅱ23(无杆气缸)；于前、后模组夹爪10外侧且于左、右对中板 11内侧设有前后向的左、右绝缘定位板7，各绝缘定位板7的前、后端分别安装于对应侧的前、后竖板相对侧面上，左、右绝缘定位板7的高度高于前、后模组夹爪10，如图3、图4所示。

上述结构中，左、右绝缘定位板7作为前、后模组夹爪10抓取模组(叠放的多块单体电芯)的端面定位，左、右对中板11用作将模组左、右两侧面对齐并将模组居中于前、后模组夹爪10之间，在机械手14以及模组抓手浮动机构3的协同作业下，模组抓手2在堆叠工装线上抓取模组运送到侧板焊接工位。

所述侧板抓手1包括基于机架Ⅱ25设置的真空吸盘26，所述机架Ⅱ25 的左、右侧面上分别设有前、后的条形支架27(长度一致)，4个真空吸盘 26分别设于4条支架27的下端外侧，各侧前、后真空吸盘26两两为一组并联接通在机架Ⅱ25上设置的气路上，所述气路上设有控制阀28分别控制同侧的前、后真空吸盘26同时导通，对应于各真空吸盘26于支架27上设有侧板吸附定位块29，如图2所示。

上述结构中，控制阀28先控制一侧的前、后真空吸盘26同时导通而吸附抓取该侧的侧板21，而后控制阀28再控制另一侧的前、后真空吸盘26同时导通而吸附抓取另一侧的侧板21，左、右侧板21通过机械手14及侧板抓手1的协同作业而转移到侧板焊接工位与模组定位组装焊接。

Claims (4)

1.侧板模组组装机器人装置，包括侧板抓手(1)、模组抓手(2)和模组抓手浮动机构(3)以及Y型法兰架(16)，其中：

所述模组抓手浮动机构(3)包括顶板(4)、中板(5)和底板(6)，所述中板(5)通过上下调节机构Ⅰ与顶板(4)连接，所述底板(6)通过前后调节机构Ⅰ与中板(5)连接；

所述模组抓手(2)包括安装于底板(6)底部的机架Ⅰ(12)，所述机架Ⅰ(12)的左、右两侧通过左右间距调节机构Ⅰ和同步升降机构安装有左、右对中板(11)，机架Ⅰ(12)下部的左、右对中板(11)之间居中设有通过前后调节机构Ⅱ安装的前、后模组夹爪(10)；

所述侧板抓手(1)包括安装于机架Ⅱ(25)左、右侧面上的前、后真空吸盘(26)；

所述Y型法兰架(16)的第一法兰筒(16-1)安装于机器人的机械手(14)上，所述侧板抓手(1)的机架Ⅱ(25)安装于Y型法兰架(16)的第二法兰筒(16-2)上，所述模组抓手浮动机构(3)的顶板(4)安装于Y型法兰架(16)的第三法兰筒(16-3)上。

2.根据权利要求1所述的侧板模组组装机器人装置，其特征在于：所述左右间距调节机构Ⅰ包括安装于机架Ⅰ(12)前部左、右侧的调节架Ⅰ(18)和后部左、右侧的调节架Ⅰ(18)，左、右侧的调节架Ⅰ(18)通过左右向的左、右直线导轨副Ⅱ(20)安装于机架Ⅰ(12)上，左、右侧的调节架Ⅰ(18)之间设有气夹缸Ⅰ；所述同步升降机构包括安装于同侧前、后部的调节架Ⅰ(18)上的竖直直线导轨副(22)，同侧对中板(11)通过对应竖直直线导轨副(22)安装于前、后部的调节架Ⅰ(18)上，同侧前或后部的调节架Ⅰ(18)上设有升降对应对中板(11)的上下调节气缸Ⅱ(23)；所述前后调节机构Ⅱ包括通过前后向的左、右直线导轨副Ⅲ(24)安装的前、后螺母座(13)，前、后螺母座(13)还分别旋合安装于滚珠丝杆前、后旋向相反的杆体上，所述滚珠丝杆的动力为伺服电机(15)驱动的减速器。

3.根据权利要求2所述的侧板模组组装机器人装置，其特征在于：左、右对中板(11)内侧分别设有前后向的左、右绝缘定位板(7)，各绝缘定位板(7)安装于同侧的前、后调节架Ⅰ(18)上并高于前、后模组夹爪(10)。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的侧板模组组装机器人装置，其特征在于：所述上下调节机构Ⅰ包括上下调节气缸Ⅰ(8)，所述上下调节气缸Ⅰ(8)设于顶板(4)和中板(5)之间，所述中板(5)通过前、后、左、右四个导杆导套导向副(17)安装于顶板(4)上；所述前后调节机构Ⅰ包括前后调节气缸(9)，所述底板(6)通过前后向的左、右直线导轨副Ⅰ(19)安装于中板(5)上，所述前后调节气缸(9)设置在底板(6)与中板(5)之间。

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