CN217915369U - 一种用于锂电池的夹取翻面系统 - Google Patents
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Abstract
一种用于锂电池的夹取翻面系统，包括机械手(100)、电池夹紧机构(200)、周转箱搬运夹具(300)和周转架放置装置(400)，电池夹紧机构(200)包括机械手连接板(201)和多个锂电池夹具(2010)，锂电池夹具包括拇指气缸(202)、第一夹爪(203)和第二夹爪(204)，本实用新型优点是：为了实现无人化生产，配合机械手的工作，研发出能够便于机械手夹取翻转的方式，实现了高效生产的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及机械设备领域，具体涉及一种用于锂电池的夹取翻面系统。
背景技术
目前，锂电池是一种以锂金属或锂合金为负极材料，使用非水电解质溶液的一次电池，与可充电电池锂离子电池跟锂离子聚合物电池是不一样的。锂电池的发明者是爱迪生。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。所以，锂电池长期没有得到应用。随着二十世纪末微电子技术的发展，小型化的设备日益增多，对电源提出了很高的要求。锂电池随之进入了大规模的实用阶段，锂电池在客车领域已经大范围的展开，很多城市已经用到锂电池公交车；而现有市面上没有针对电池翻面的专用工具。
发明内容
本实用新型的目的就是针对目前上述之不足，而提供一种用于锂电池的夹取翻面系统。
本实用新型包括机械手100、电池夹紧机构200、周转箱搬运夹具300和周转架放置装置400，
电池夹紧机构200包括机械手连接板201和多个锂电池夹具2010，
锂电池夹具包括拇指气缸202、第一夹爪203和第二夹爪204，
夹爪上设置有用于对电池顶部进行限位的限位凸起207，
第一夹爪203和第二夹爪204分别安装在拇指气缸202的动力输出端上，且第一夹爪203和第二夹爪204呈镜像状分布，
第一夹爪203的一端和第二夹爪204的一端之间形成第二光电开关205避让区域，
多个锂电池夹具2010的拇指气缸202安装在机械手连接板201上，
第二光电开关205通过支架安装在机械手连接板201上，并处于第二光电开关205避让区域内，以用于检测电池是否被夹取；
周转箱搬运夹具300包括夹具底座101和吸盘底座102，
夹具底座101与机械手连接，
吸盘底座102上设置有两对对称分布的吸盘103，
夹具底座101上一端设置有固定夹板104，
活动夹板105通过气缸106设置在夹具底座101另一端，
一对第一光电开关107设置在夹具底座101上，以用于检测周转箱是否被夹起，
吸盘底座102安装在夹具底座101上；
周转架放置装置400包括一对导向夹紧装置和中部支撑装置，
导向夹紧装置包括固定在地面的侧边底板1，
侧边底板1上设置有一组用于带动周转架移动的导向滚轮2，
侧边底板1上设置有一组用于对周转架进行侧边限位的导向限位柱3，
夹紧气缸上设置有夹紧板4，所述夹紧气缸通过安装座安装在侧边底板1上，
侧边底板1的进口端设置有倾斜的导向板5，
侧边底板1的出口端设置有L形的限位块6，
中部支撑装置包括固定在地面的中部底板7以及设置在中部底板7的一组中间支撑导向辊8，
所述一对导向夹紧装置呈镜像状分布，且一对导向夹紧装置的倾斜的导向板5之间形成八字形导向进口，
中部支撑装置位于一对导向夹紧装置之间；
机械手100与周转架放置装置400处于对应位置，
机械手100通过连接座分别与电池夹紧机构200的机械手连接板201以及周转箱搬运夹具300的夹具底座101连接。
进一步，导向限位柱3由限位杆和限位滚轮组成，限位杆安装在底板上，限位滚轮通过轴承安装在限位杆上。
进一步，夹爪上设置有电池夹块206，电池夹块206内设置有用于夹紧电池的凹槽。
进一步，限位凸起207与电池接触面设置有柔性橡胶层。
进一步，所述吸盘底座102由圆盘段1021、两对对称分布在圆盘段1021上的倾斜段1022和倾斜段1022端部设置的吸盘安装段1023组成，吸盘安装段1023上开有吸盘安装孔，吸盘103安装在吸盘安装孔内。
进一步，夹具底座101与固定夹板104之间设置有第一夹块108。
进一步，螺栓穿过固定夹板104和第一夹块108安装在夹具底座101上。
进一步，所述气缸106的动力输出轴上设置有安装块，安装块与活动夹板105之间设置有第二夹块109。
进一步，螺栓穿过活动夹板105和第二夹块109安装在安装块上。
进一步，夹块包括固定块以及可拆卸式的设置在固定块上的柔性包覆层。
本实用新型优点是：为了实现无人化生产，配合机械手的工作，研发出能够便于机械手夹取翻转的方式，实现了高效生产的目的。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图。
图2是周转箱搬运夹具结构示意图。
图3是电池夹紧机构结构示意图。
图4是电池夹具结构示意图。
图5是周转架放置装置结构示意图。
图6是工作状态结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，本发明的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图所示，本实用新型包括机械手100、电池夹紧机构200、周转箱搬运夹具300和周转架放置装置400，
电池夹紧机构200包括机械手连接板201和多个锂电池夹具2010，
锂电池夹具包括拇指气缸202、第一夹爪203和第二夹爪204，
夹爪上设置有用于对电池顶部进行限位的限位凸起207，
第一夹爪203和第二夹爪204分别安装在拇指气缸202的动力输出端上，且第一夹爪203和第二夹爪204呈镜像状分布，
第一夹爪203的一端和第二夹爪204的一端之间形成第二光电开关205避让区域，
多个锂电池夹具2010的拇指气缸202安装在机械手连接板201上，
第二光电开关205通过支架安装在机械手连接板201上，并处于第二光电开关205避让区域内，以用于检测电池是否被夹取；
周转箱搬运夹具300包括夹具底座101和吸盘底座102，
夹具底座101与机械手连接，
吸盘底座102上设置有两对对称分布的吸盘103，
夹具底座101上一端设置有固定夹板104，
活动夹板105通过气缸106设置在夹具底座101另一端，
一对第一光电开关107设置在夹具底座101上，以用于检测周转箱是否被夹起，
吸盘底座102安装在夹具底座101上；
周转架放置装置400包括一对导向夹紧装置和中部支撑装置，
导向夹紧装置包括固定在地面的侧边底板1，
侧边底板1上设置有一组用于带动周转架移动的导向滚轮2，
侧边底板1上设置有一组用于对周转架进行侧边限位的导向限位柱3，
夹紧气缸上设置有夹紧板4，所述夹紧气缸通过安装座安装在侧边底板1上，
侧边底板1的进口端设置有倾斜的导向板5，
侧边底板1的出口端设置有L形的限位块6，
中部支撑装置包括固定在地面的中部底板7以及设置在中部底板7的一组中间支撑导向辊8，
所述一对导向夹紧装置呈镜像状分布，且一对导向夹紧装置的倾斜的导向板5之间形成八字形导向进口，
中部支撑装置位于一对导向夹紧装置之间；
机械手100与周转架放置装置400处于对应位置，
机械手100通过连接座分别与电池夹紧机构200的机械手连接板201以及周转箱搬运夹具300的夹具底座101连接。
进一步，导向限位柱3由限位杆和限位滚轮组成，限位杆安装在底板上，限位滚轮通过轴承安装在限位杆上。可转动的限位滚轮可使周转架10在侧边限位时进行辅助导向运动。
进一步，所述一组导向限位柱3位于一组导向滚轮2的一端与夹紧气缸之间。
进一步，所述夹紧板4非工作状态下位于导向限位柱3上方。
进一步，倾斜的导向板5通过支架安装在侧边底板1上。
进一步，夹紧板4上与周转架10接触面设置有柔性橡胶层。柔性橡胶层避免与周转架10进行硬接触，导致周转架10损坏。
夹爪上设置有电池夹块206，电池夹块206内设置有用于夹紧电池的凹槽。
进一步，限位凸起207与电池接触面设置有柔性橡胶层。保护电池接触面避免硬摩擦接触。
进一步，电池夹块206的凹槽上覆盖有一层柔性橡胶层。保护电池接触面避免硬摩擦接触。
进一步，第二光电开关205通过可编辑逻辑控制器和继电器控制报警装置的开启和关闭。
进一步，所述吸盘底座102由圆盘段1021、两对对称分布在圆盘段1021上的倾斜段1022和倾斜段1022端部设置的吸盘安装段1023组成，吸盘安装段1023上开有吸盘安装孔，吸盘103安装在吸盘安装孔内。按照公司要求，吸盘的杆较长，因此需要设置倾斜段22以此来缩短吸盘端部与夹板之间的距离，还可以通过吸盘安装孔来调整距离。
进一步，夹具底座101与固定夹板104之间设置有第一夹块108。
进一步，螺栓穿过固定夹板104和第一夹块108安装在夹具底座101上。
进一步，所述气缸106的动力输出轴上设置有安装块，安装块与活动夹板105之间设置有第二夹块109。
进一步，螺栓穿过活动夹板105和第二夹块109安装在安装块上。
进一步，夹块包括固定块以及可拆卸式的设置在固定块上的柔性包覆层。便于在夹具状态下防止硬接触导致周转箱损坏。
进一步，柔性包覆层是橡胶层或TPE层。
周转架10放置方式：
叉车将带有周转箱的周转架10叉到放置装置上，八字形导向进口便于周转架10导向以使周转架10的三个支撑点全部落在底板的滚轮上，此时，一对导向夹紧装置和中部支撑装置的导向滚轮2以及一组中间支撑导向辊8进行辅助运输，直至进入L形的限位块6机械手松开周转架10（导向限位柱3主要是对周转架10侧边进行限位），夹紧气缸带动有夹紧板4夹紧周转架10即完成电池周转架10的放置工作，叉车退出工位。
一对导向夹紧装置和中部支撑装置的导向滚轮2以及一组中间支撑导向辊8进行辅助运输，由于叉车放置时放置位置没那么准确，此时需要辅助运输的方式进行推送，主要是人工发现有偏差时，及时的进行人工推动周转架10到指定位置。
锂电池夹具工作方式：
1、机械手带动机械手连接板201和多个锂电池夹具2010向锂电池周转箱方向移动；
2、夹具进入周转箱内并进入电池夹取区域，当电池顶部接触限位凸起207后，第一夹爪203的一端和第二夹爪204的夹紧电池，并使其进入凹槽内进行限位，防止电池有偏移未夹紧；
3、第二光电开关205检测是否夹取电池；
4、电池夹取成功后，机械手带动电池翻面并放置在输送线上；
5、电池夹取失败，报警装置报警，人工检修。
周转箱退出周转架10操作方式：
当电池夹完后，需要将周转箱退出周转架10时，机械手带动本夹具向周转箱方面运动，直至抵达周转箱上方，机械手100下降使两对吸盘3抵在周转箱内四个角上，此时，夹具底座101以及气缸106上的夹块位于周转箱两端边缘，气缸106收缩，使气缸106上的第二夹块109夹在周转箱一端边缘（第一夹块108和第二夹块109此时将周转箱夹紧），与此同时，吸盘103开始吸附，机械手开始运动，冰箱上移动一部分，一对第一光电开关107检测周转箱是否被夹起，被夹取，则带动周转箱向指定位置移动并放下，未被夹取，则，启动报警装置，报警装置响起后，人工复位，重置。
当周转箱退出后，机械手带动进入下一个周转箱的工位继续重复工作，当周转箱内夹具完后，叉车带动周转架10退出工位，换下一个周转架10进入放置装置再进行工作。
Claims (10)
1.一种用于锂电池的夹取翻面系统，其特征在于它包括机械手(100)、电池夹紧机构(200)、周转箱搬运夹具(300)和周转架放置装置(400)，
电池夹紧机构(200)包括机械手连接板(201)和多个锂电池夹具(2010)，
锂电池夹具包括拇指气缸(202)、第一夹爪(203)和第二夹爪(204)，
夹爪上设置有用于对电池顶部进行限位的限位凸起(207)，
第一夹爪(203)和第二夹爪(204)分别安装在拇指气缸(202)的动力输出端上，且第一夹爪(203)和第二夹爪(204)呈镜像状分布，
第一夹爪(203)的一端和第二夹爪(204)的一端之间形成第二光电开关(205)避让区域，
多个锂电池夹具(2010)的拇指气缸(202)安装在机械手连接板(201)上，
第二光电开关(205)通过支架安装在机械手连接板(201)上，并处于第二光电开关(205)避让区域内，以用于检测电池是否被夹取；
周转箱搬运夹具(300)包括夹具底座(101)和吸盘底座(102)，
夹具底座(101)与机械手连接，
吸盘底座(102)上设置有两对对称分布的吸盘(103)，
夹具底座(101)上一端设置有固定夹板(104)，
活动夹板(105)通过气缸(106)设置在夹具底座(101)另一端，
一对第一光电开关(107)设置在夹具底座(101)上，以用于检测周转箱是否被夹起，
吸盘底座(102)安装在夹具底座(101)上；
周转架放置装置(400)包括一对导向夹紧装置和中部支撑装置，
导向夹紧装置包括固定在地面的侧边底板(1)，
侧边底板(1)上设置有一组用于带动周转架移动的导向滚轮(2)，
侧边底板(1)上设置有一组用于对周转架进行侧边限位的导向限位柱(3)，
夹紧气缸上设置有夹紧板(4)，所述夹紧气缸通过安装座安装在侧边底板(1)上，
侧边底板(1)的进口端设置有倾斜的导向板(5)，
侧边底板(1)的出口端设置有L形的限位块(6)，
中部支撑装置包括固定在地面的中部底板(7)以及设置在中部底板(7)的一组中间支撑导向辊(8)，
所述一对导向夹紧装置呈镜像状分布，且一对导向夹紧装置的倾斜的导向板(5)之间形成八字形导向进口，
中部支撑装置位于一对导向夹紧装置之间；
机械手(100)与周转架放置装置(400)处于对应位置，
机械手(100)通过连接座分别与电池夹紧机构(200)的机械手连接板(201)以及周转箱搬运夹具(300)的夹具底座(101)连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于锂电池的夹取翻面系统，其特征在于，导向限位柱(3)由限位杆和限位滚轮组成，限位杆安装在底板上，限位滚轮通过轴承安装在限位杆上。
3.根据权利要求1所述的一种用于锂电池的夹取翻面系统，其特征在于，夹爪上设置有电池夹块(206)，电池夹块(206)内设置有用于夹紧电池的凹槽。
4.根据权利要求1所述的一种用于锂电池的夹取翻面系统，其特征在于，限位凸起(207)与电池接触面设置有柔性橡胶层。
5.根据权利要求1所述的一种用于锂电池的夹取翻面系统，其特征在于，所述吸盘底座(102)由圆盘段(1021)、两对对称分布在圆盘段(1021)上的倾斜段(1022)和倾斜段(1022)端部设置的吸盘安装段(1023)组成，吸盘安装段(1023)上开有吸盘安装孔，吸盘(103)安装在吸盘安装孔内。
6.根据权利要求1所述的一种用于锂电池的夹取翻面系统，其特征在于，夹具底座(101)与固定夹板(104)之间设置有第一夹块(108)。
7.根据权利要求6所述的一种用于锂电池的夹取翻面系统，其特征在于，螺栓穿过固定夹板(104)和第一夹块(108)安装在夹具底座(101)上。
8.根据权利要求7所述的一种用于锂电池的夹取翻面系统，其特征在于，所述气缸(106)的动力输出轴上设置有安装块，安装块与活动夹板(105)之间设置有第二夹块(109)。
9.根据权利要求8所述的一种用于锂电池的夹取翻面系统，其特征在于，螺栓穿过活动夹板(105)和第二夹块(109)安装在安装块上。
10.根据权利要求9所述的一种用于锂电池的夹取翻面系统，其特征在于，夹块包括固定块以及可拆卸式的设置在固定块上的柔性包覆层。
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| CN116000908A (zh) * | 2023-03-24 | 2023-04-25 | 中科摩通(常州)智能制造股份有限公司 | 一种基于新能源电池生产的抓取装置及抓取方法 |
| CN116216314A (zh) * | 2023-03-29 | 2023-06-06 | 东莞市希来自动化科技有限公司 | 一种用于锂电池的六轴搬运装置 |
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| GR01 | Patent grant | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20221129 |