CN218947052U - 一种电芯纠偏机械手以及检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电芯纠偏机械手以及检测装置。本实用新型所述的一种电芯纠偏机械手包括固定板、安装支架、平动调节单元、转动调节单元和夹持单元，固定板上设置有Z轴导轨和Z轴驱动电机，安装支架设置于Z轴导轨上，Z轴驱动电机的驱动安装支架；平动调节单元包括Y轴导轨、Y轴驱动电机和第一连接部，第一连接部滑动设置于Y轴导轨并与Y轴驱动电机的动力输出端连接；转动调节单元包括转动马达和第二连接部，转动马达分别与第一连接部和第二连接部固定连接；夹持单元与第二连接部固定连接，转动马达用于通过第二连接部带动夹持单元在垂直于Z轴的平面内旋转。本实用新型所述的一种电芯纠偏机械手具有简化生产工序，降低生产成本的优点。

Description

一种电芯纠偏机械手以及检测装置

技术领域

本实用新型涉及电芯生产设备领域，特别是涉及一种电芯纠偏机械手以及检测装置。

背景技术

在科技不断进步的今天，新能源动力电池的需求量越来越大，其生产和制造过程对电池的质量影响较大，其中，电芯的生产最为复杂，每个工序需要在治具上精确定位。在电芯的生产过程中，需要对电芯在不同工序间进行搬运，而每次搬运需要用到机械手将电芯搬运到下一工序的治具，而搬运到另一个治具上后需要对电芯进行精确的纠偏才能继续进行下一工序，使用纠偏治具对电芯进行纠偏存在工序复杂、生产成本高的缺陷。

实用新型内容

基于此，本实用新型的目的在于，提供一种电芯纠偏机械手以及检测装置，在机械手上设置有电机和转动马达，对电芯进行精确纠偏，其具有简化生产工序，降低生产成本的优点。

本实用新型是通过如下方案实现的：

第一方面，本实用新型提供了一种电芯纠偏机械手，包括固定板、安装支架、平动调节单元、转动调节单元和夹持单元，所述固定板上设置有Z轴导轨和Z轴驱动电机，所述安装支架滑动设置于所述Z轴导轨上，所述Z轴驱动电机的动力输出端与所述安装支架连接；

所述平动调节单元安装于所述安装支架上，所述平动调节单元包括Y轴导轨、Y轴驱动电机和第一连接部，所述第一连接部滑动设置于所述Y轴导轨并与所述Y轴驱动电机的动力输出端连接；

所述转动调节单元包括转动马达和第二连接部，所述转动马达分别与所述第一连接部和所述第二连接部固定连接；

所述夹持单元与所述第二连接部固定连接，所述转动马达用于通过所述第二连接部带动所述夹持单元在垂直于Z轴的平面内旋转。

本实用新型所述的一种电芯纠偏机械手，在夹爪和安装支架之间设置Y轴驱动电机调整Y轴方向位置，设置转动马达调节转动角度，达到纠偏的效果，具有简化生产工序，降低生产成本的优点。

进一步地，所述夹持单元包括吸盘组件，所述吸盘组件设置于所述转动调节单元的下方，所述导轨滑台气缸竖直设置在第二连接部的下方，所述吸盘组件包括导轨滑台气缸、吸盘和滑动板；所述滑动板固定连接在所述导轨滑台气缸的导轨上，所述吸盘固定连接于所述滑动板的底部。

进一步地，所述夹持单元还包括夹爪组件，所述夹爪组件包括第一固定板、第二固定板、第一夹爪和第二夹爪，所述第一固定板和所述第二固定板分别设置于所述吸盘组件的左右两侧，所述第一夹爪固定于所述第一固定板下边沿，所述第二夹爪固定于所述第二固定板下边沿。

进一步地，所述夹爪组件还包括第一直线导轨，所述第一直线导轨设有两组，分别沿Y轴方向设置于所述第二连接部的底部两侧，所述第一直线导轨上可滑动设置第一滑块和第二滑块；

所述第一固定板和所述第二固定板沿X轴方向平行设置，所述第一固定板通过第三连接部与所述第一滑块固定连接，所述第二固定板通过第四连接部与所述第二滑块固定连接，所述第一滑块和所述第二滑块用于驱动所述第一固定板和所述第二固定板沿Y轴方向相向或相背滑动。

进一步地，所述夹爪组件还包括第三滑块和第二直线导轨，所述第三滑块固定设置于所述第三连接部的底部，所述第二直线导轨的一侧面固定连接在靠近所述吸盘组件一侧的所述第一固定板上，所述第二直线导轨的另一侧面设置在所述第三滑块的滑槽上；

所述夹爪组件还包括第四滑块和第三直线导轨，所述第四滑块固定设置于所述第四连接部的底部，所述第三直线导轨的一侧面固定连接在靠近所述吸盘组件一侧的所述第二固定板上，所述第三直线导轨的另一侧面设置在所述第四滑块的滑槽上。

进一步地，所述第一滑块、所述第二滑块、所述第三滑块和所述第四滑块内设有步进电机。

进一步地，所述Y轴驱动电机设为伺服直线电机。

进一步地，所述转动马达为DD电机。

第二方面，本实用新型提供了一种电芯检测装置，包括上料机构、视觉检测机构和上述任一所述的机械手，所述上料机构包括X轴导轨和X轴驱动器，所述固定板可滑动设置在所述X轴导轨并与所述X轴驱动器的动力输出端连接，所述视觉检测机构用于检测所述机械手上的电芯偏移位置。

进一步地，还包括控制器，所述控制器与所述X轴驱动电机、所述Y轴驱动电机、所述转动马达、所述视觉检测机构信号连接。

本实用新型所述的一种电芯纠偏机械手以及检测装置，具有以下有益效果：

1、用于抓取和运输电芯的机械手通过在安装支架下方设置平动调节单元和转动调节单元，在运输电芯的过程中，通过平动调节单元的Y轴驱动电机驱动连接的夹持单元沿Y轴导轨在Y轴的方向进行移动纠偏，通过转动调节单元的转动马达驱动连接的夹持单元在垂直与Z轴的平面内旋转纠偏，完成被夹取的电芯的纠偏，可以直接进入下一道工序，具有简化生产工序和降低生产成本的优点。

2、电芯检测装置通过设置X轴导轨和X轴驱动器，控制设置在X轴导轨上的机械手沿X轴运动，以及设置视觉检测机构检测电芯的偏移位置，再配合控制器控制Y轴驱动电机和转动马达对电芯完成纠偏，具有结构简单，纠偏精度高的优点。

3、通过设置第二直线导轨和第三直线导轨，在向下移动的过程中发生碰撞时，第二直线导轨和第三直线导轨可在第三滑块和第四滑块上得到缓冲位移，使第一夹爪和第二夹爪夹持的电芯在撞击时得到缓冲，不易损坏。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。

附图说明

图1为本实用新型实施例的一种电芯纠偏机械手的正视图；

图2为本实用新型实施例的一种电芯纠偏机械手的I部放大图；

图3为本实用新型实施例的一种电芯纠偏机械手的侧视图；

图4为本实用新型实施例的一种电芯纠偏机械手的立体图。

附图标记：固定板100、Z轴导轨110、Z轴驱动电机120、安装支架200、平动调节单元300、Y轴导轨310、Y轴驱动电机320、第一连接部330、转动调节单元400、转动马达410、第二连接部420、夹持机构500、吸盘组件510、导轨滑台气缸511、滑动板512、吸盘513、夹爪组件520、第一固定板521、第一夹爪522、第二固定板523、第二夹爪524、第一直线导轨525、第一滑块5251、第二滑块5252、第三连接部526第四连接部527、第二直线导轨528、第三滑块5281、第三直线导轨529、第四滑块5291。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以是直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

针对背景技术中的技术问题，本实用新型提供一种电芯纠偏机械手，用于夹持运输电芯，并在运输的过程中，实现对电芯的平移纠偏和旋转纠偏。如图1所示，本实用新型实施例中的电芯纠偏机械手包括固定板100、安装支架200、平动调节单元300、转动调节单元400和夹持单元500，安装支架200可沿Z轴滑动设置在固定板100的侧面，安装支架200的下端依次安装有平动调节单元300、转动调节单元400和夹持单元500，夹持单元500用于夹持电芯，平动调节单元300带动下方的夹持单元500沿Y轴方向对电芯的位置进行平移纠偏，转动调节单元400带动下方的夹持单元500在垂直与Z轴的平面内对电芯的位置进行旋转纠偏。

如图1、图3和图4所示，固定板100上设有Z轴导轨110和Z轴驱动电机120，安装支架200滑动设置于Z轴导轨110上，Z轴驱动电机120的动力输出端与安装支架200连接，带动安装支架200以及连接在安装支架200下方的部件沿Z轴进行上下移动。

平动调节单元300包括Y轴导轨310、Y轴驱动电机320和第一连接部330，Y轴导轨310沿Y轴方向设置在安装支架200的底部，Y轴驱动电机320通过固定件与安装支架200固定安装，第一连接部330可滑动设置于Y轴导轨310，且第一连接部330与Y轴驱动电机320的动力输出端连接，使Y轴驱动电机320带动第一连接部330以及连接在第一连接部330下方的部件沿Y轴移动，对被夹持单元500夹持的电芯沿Y轴方向的位置进行纠偏。

转动调节单元400包括转动马达410和第二连接部420，转动马达410分别与第一连接部330和第二连接部420固定连接，具体的，转动马达410固定连接在第一连接部330的底部，然后转动马达410的底部连接着第二连接部420。转动马达410通过转动，使固定在转动马达410下方的第二连接部420以及第二连接部420下方的部件在垂直与Z轴的平面内旋转，对被夹持单元500夹持的电芯进行旋转纠偏。

如图1所示，夹持单元500包括吸盘组件510和夹爪组件520，所述吸盘组件510用于压紧固定电芯，所述夹爪组件520用于抓取时固定电芯。

如图2所示，吸盘组件510设置于转动调节单元400的下方，包括导轨滑台气缸511、吸盘513和滑动板512。具体的，导轨滑台气缸511竖直设置在第二连接部420的下方，滑动板512固定连接在导轨滑台气缸511的导轨上，吸盘513固定连接于滑动板512的底部，导轨滑台气缸511带动滑动板512上下移动，进而带动连接在滑动板512上的吸盘513上下移动，从而实现对吸盘513与第一夹爪522和第二夹爪524之间距离的调控，对电芯进行夹紧固定。

如图2至图4所示，夹爪组件520包括第一固定板521、第二固定板523、第一夹爪522和第二夹爪524，第一固定板521和第二固定板523分别设置于吸盘组件510的左右两侧，第一夹爪522固定在第一固定板521的下边沿，第二夹爪524固定在第二固定板523的下边沿。优选的，第一夹爪522和第二夹爪524均设为3个，等距离设置在第一固定板521和第二固定板523的下边沿，为需要夹持的电芯提供平衡的支撑力。

具体的，夹爪组件520还包括第一直线导轨525、第二直线导轨528和第三直线导轨529，用于对第一固定板521和第二固定板523进行Y轴和Z轴方向的驱动导向。具体的，第一直线导轨525设有两组，分别沿Y轴方向对称设置于第二连接部420的底部两侧，第一直线导轨525可滑动设置有第一滑块5251和第二滑块5252。第一固定板521沿X轴方向设置，沿X轴方向的两端分别向上延伸通过第三连接部526与两组第一直线导轨525上的第一滑块5251固定连接，使第一滑块5251带动第一固定板521在第一直线导轨525上滑动，第二固定板523平行第一固定板521沿X轴设置，两端分别通过第四连接部527与两组第一直线导轨525上的第二滑块5252固定连接，使第二滑块5252带动第二固定板523在第一直线导轨525上滑动。进一步地，第一滑块5251和第二滑块5252驱动第一固定板521和第二固定板523的方向为沿Y轴方向相向或相背滑动。

更进一步地，夹爪组件520还包括第二直线导轨528、第三滑块5281、第三直线导轨529和第四滑块5291。第三连接部526固定连接在第一滑块5251的底部，第三滑块5281竖直固定设置于第三连接部526的底部，第二直线导轨528的一侧面固定连接在靠近吸盘组件510一侧的第一固定板521上，第二直线导轨528的另一侧面设置在第三滑块5281的滑槽上。第四连接部527固定连接在第二滑块5252的底部，第四滑块5291竖直固定设置于第四连接部527的底部，第三直线导轨529的一侧面固定连接在靠近吸盘组件510一侧的第二固定板523上，第三直线导轨529的另一侧面设置在第四滑块5291的滑槽上。当第一夹爪522和第二夹爪524在向下移动的过程中发生碰撞时，第二直线导轨528和第三直线导轨529可在第三滑块5281和第四滑块5291上得到缓冲位移，使第一夹爪522和第二夹爪524夹持的电芯在撞击时得到缓冲，不易损坏。

夹爪组件520通过设置第一滑块5251、第二滑块5252、第三滑块5281和第四滑块5291，可带动第一固定板521和第二固定板523上的第一夹爪522和第二夹爪524通过相背以及向下移动到电芯夹取位置，再通过相向以及向上移动将电芯夹取提起，转移到下一产线。因此，第一滑块5251、第二滑块5252、第三滑块5281和第四滑块5291内设置有驱动组件，驱动组件的形式包括但不限于气缸驱动或电机驱动等形式。在一个优选的实施例中，第一滑块5251、第二滑块5252、第三滑块5281和第四滑块5291内设有步进电机，步进电机的驱动精准高，误差小，避免驱动第一夹爪522和第二夹爪524出现位置误差，对电芯造成磕碰损害。

在一个优选的实施例中，Y轴驱动电机320设为伺服直线电机，伺服直线电机的驱动精度高，可对电芯进行精确的平移纠偏。

在一个优选的实施例中，转动马达410设为DD电机，DD电机的驱动精度高，可对电芯进行精确的转动纠偏。

本实用新型实施例还提供一种电芯检测装置，包括上料机构、视觉检测机构、控制器和本实施例所述的机械手。上料机构包括X轴导轨和X轴驱动器，机械手上的固定板100可滑动设置在X轴导轨上，并与X轴驱动器的动力输出端连接，使X轴驱动器带动机械手沿X轴方向在X轴导轨上移动。控制器与X轴驱动电机、视觉检测，以及机械手上的Y轴驱动电机320和转动马达410信号连接。

视觉检测机构用于检测机械手上夹持的电芯的偏移位置，通过控制器分析偏移位置后，控制Y轴驱动电机320对电芯进行Y轴方向上进行移动纠偏，以及控制转动马达410在垂直于Z轴方向的平面内进行转动纠偏。

本实用新型实施例所述的一种电芯纠偏机械手以及检测装置，用于抓取和运输电芯的机械手通过在安装支架200下方设置平动调节单元300和转动调节单元400，在运输电芯的过程中，通过平动调节单元300的Y轴驱动电机320驱动连接的夹持单元500沿Y轴导轨在Y轴方向310进行移动纠偏，通过转动调节单元400的转动马达410驱动连接的夹持单元500在垂直与Z轴的平面内旋转纠偏，完成被夹取的电芯的纠偏，可以支架进入下一道工序；在夹持单元500设置有吸盘组件510，吸盘组件510通过设置导轨滑台气缸511控制吸盘513上下移动，从而实现对吸盘513与第一夹爪522和第二夹爪524之间距离的调控，对电芯进行夹紧固定；夹持单元500还包括夹爪组件520，夹爪组件520包括第一固定板521和第二固定板523，在第一固定板521和第二固定板523上分别设有第一夹爪522和第二夹爪524，用于夹取电芯；通过设置第一直线导轨525，在第一直线导轨525上设置第一滑块5251和第二滑块5252控制第一固定板521和第二固定板523相向或相背运动，完成夹紧或打开夹爪；还通过设置第二直线导轨528和第三直线导轨529，在向下移动的过程中发生碰撞时，第二直线导轨528和第三直线导轨529可在第三滑块5281和第四滑块5291上得到缓冲位移，使第一夹爪522和第二夹爪524夹持的电芯在撞击时得到缓冲，不易损坏。电芯检测装置通过设置X轴导轨和X轴驱动器，控制设置在X轴导轨上的机械手沿X轴运动，以及设置视觉检测机构检测电芯的偏移位置，再配合控制器控制Y轴驱动电机320和转动马达410对电芯完成纠偏。

本实用新型实施例所述的一种电芯纠偏机械手以及检测装置，在机械手上设置有电机和转动马达，对电芯进行精确纠偏，其具有简化生产工序，降低生产成本的优点。

以上所实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，则本实用新型也意图包含这些改动和变形。

Claims (10)

1.一种电芯纠偏机械手，其特征在于：

包括固定板、安装支架、平动调节单元、转动调节单元和夹持单元，所述固定板上设置有Z轴导轨和Z轴驱动电机，所述安装支架滑动设置于所述Z轴导轨上，所述Z轴驱动电机的动力输出端与所述安装支架连接；

所述平动调节单元安装于所述安装支架上，所述平动调节单元包括Y轴导轨、Y轴驱动电机和第一连接部，所述第一连接部滑动设置于所述Y轴导轨并与所述Y轴驱动电机的动力输出端连接；

所述转动调节单元包括转动马达和第二连接部，所述转动马达分别与所述第一连接部和所述第二连接部固定连接；

所述夹持单元与所述第二连接部固定连接，所述转动马达用于通过所述第二连接部带动所述夹持单元在垂直于Z轴的平面内旋转。

2.根据权利要求1所述的一种电芯纠偏机械手，其特征在于：

所述夹持单元包括吸盘组件，所述吸盘组件设置于所述转动调节单元的下方；

所述吸盘组件包括导轨滑台气缸、吸盘和滑动板，所述导轨滑台气缸竖直设置在第二连接部的下方，所述滑动板固定连接在所述导轨滑台气缸的导轨上，所述吸盘固定连接于所述滑动板的底部。

3.根据权利要求2所述的一种电芯纠偏机械手，其特征在于：

所述夹持单元还包括夹爪组件，所述夹爪组件包括第一固定板、第二固定板、第一夹爪和第二夹爪，所述第一固定板和所述第二固定板分别设置于所述吸盘组件的左右两侧，所述第一夹爪固定于所述第一固定板下边沿，所述第二夹爪固定于所述第二固定板下边沿。

4.根据权利要求3所述的一种电芯纠偏机械手，其特征在于：

所述夹爪组件还包括第一直线导轨，所述第一直线导轨设有两组，分别沿Y轴方向设置于所述第二连接部的底部两侧，所述第一直线导轨上可滑动设置第一滑块和第二滑块；

所述第一固定板和所述第二固定板沿X轴方向平行设置，所述第一固定板通过第三连接部与所述第一滑块固定连接，所述第二固定板通过第四连接部与所述第二滑块固定连接，所述第一滑块和所述第二滑块用于驱动所述第一固定板和所述第二固定板沿Y轴方向相向或相背滑动。

5.根据权利要求4所述的一种电芯纠偏机械手，其特征在于：

所述夹爪组件还包括第三滑块和第二直线导轨，所述第三滑块固定设置于所述第三连接部的底部，所述第二直线导轨的一侧面固定连接在靠近所述吸盘组件一侧的所述第一固定板上，所述第二直线导轨的另一侧面设置在所述第三滑块的滑槽上；

所述夹爪组件还包括第四滑块和第三直线导轨，所述第四滑块固定设置于所述第四连接部的底部，所述第三直线导轨的一侧面固定连接在靠近所述吸盘组件一侧的所述第二固定板上，所述第三直线导轨的另一侧面设置在所述第四滑块的滑槽上。

6.根据权利要求5所述的一种电芯纠偏机械手，其特征在于：

所述第一滑块、所述第二滑块、所述第三滑块和所述第四滑块内设有步进电机。

7.根据权利要求1所述的一种电芯纠偏机械手，其特征在于：

所述Y轴驱动电机设为伺服直线电机。

8.根据权利要求1所述的一种电芯纠偏机械手，其特征在于：

所述转动马达为DD电机。

9.一种电芯检测装置，其特征在于：

包括上料机构、视觉检测机构和权利要求1-8任一所述的机械手，所述上料机构包括X轴导轨和X轴驱动器，所述固定板可滑动设置在所述X轴导轨并与所述X轴驱动器的动力输出端连接，所述视觉检测机构用于检测所述机械手上的电芯偏移位置。

10.根据权利要求9所述的一种电芯检测装置，其特征在于：

还包括控制器，所述控制器与所述X轴驱动器、所述Y轴驱动电机、所述转动马达、所述视觉检测机构信号连接。

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