CN220925625U - 一种自动抓取汽车电池包的防掉落装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动抓取汽车电池包的防掉落装置。该实用新型包括：架体、阀岛、吸附组件以及夹紧组件，阀岛、吸附组件以及夹紧组件均固定连接在架体上，阀岛用于控制吸附组件与夹紧组件；吸附组件包括真空发生器以及吸盘，吸盘设置在架体的底部，阀岛通过控制真空发生器使吸盘吸附工件；夹紧组件包括气缸、连杆机构以及至少两个夹紧端，阀岛控制气缸带动连杆机构运动，连杆机构使夹紧端夹持工件。通过本实用新型，解决了相关技术中电池包的抓取与运输过程中因外部因素使电池包掉落的问题。

Description

一种自动抓取汽车电池包的防掉落装置

技术领域

本实用新型涉及电池包输送技术领域，尤其涉及一种自动抓取汽车电池包的防掉落装置。

背景技术

在发展日新月异的新能源汽车行业中，汽车生产工厂需要搬运以及安装电池包，而电池包是一种危险品，如果发生碰撞或挤压，可能会导致电池包破裂、变形或短路，从而引发火灾或爆炸等危险情况。在搬运过程中，如果操作不当或安全措施不到位，可能会导致电池包掉落或倾斜，从而造成人员伤亡或财产损失。

因此，在汽车工厂搬运电池包时，需要采取专业的技术和措施，确保电池包在运输过程中的安全。例如，可以使用专业的搬运工具和固定装置来确保电池包在运输过程中不会发生移动或倾斜。此外，操作人员需要进行相关的培训和教育，提高安全意识和技术水平，以避免发生危险情况。汽车电池包的自动抓取和搬运就成为了新能源汽车生产制造过程中的重点。

相关技术中，电池包的抓取与运输过程中因外部因素使电池包掉落的技术问题尚未得到有效地解决方案。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种自动抓取汽车电池包的防掉落装置，以解决相关技术中电池包的抓取与运输过程中因外部因素使电池包掉落的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种自动抓取汽车电池包的防掉落装置，包括架体、阀岛、吸附组件以及夹紧组件，阀岛、吸附组件以及夹紧组件均固定连接在架体上，阀岛用于控制吸附组件与夹紧组件；吸附组件包括真空发生器以及吸盘，吸盘设置在架体的底部，阀岛通过控制真空发生器使吸盘吸附工件；夹紧组件包括气缸、连杆机构以及至少两个夹紧端，阀岛控制气缸带动连杆机构运动，连杆机构使夹紧端夹持工件。

进一步设置为：架体包括基板，基板通过抓手连接架与抓手固定连接；夹紧组件包括滑块以及直线导轨，直线导轨固定连接在直线导轨安装座上，直线导轨与基板平行，滑块沿直线导轨往复移动。

进一步设置为：滑块与夹紧端通过关节轴承连接棒传动连接；滑块通过销轴以及关节轴承固定连接在关节轴承连接棒的首端；夹紧端通过转轴与关节轴承连接棒的尾端转动连接。

进一步设置为：夹紧端包括轴套、摆臂、传感器支架以及橡胶顶柱，轴套与关节轴承连接棒的尾端固定连接，转轴与轴套套接，转轴在轴套内部转动，摆臂与轴套通过转轴转动连接。

进一步设置为：传感器支架固定连接在轴套上，传感器支架用于固定传感器。

进一步设置为：橡胶顶柱固定连接在轴套上，橡胶顶柱与关节轴承连接棒平行，橡胶顶柱用于缓冲摆臂。

进一步设置为：基板上固定连接有相机标定板，相机标定板用于对相机视觉零位的标定。

进一步设置为：在基板上靠近滑块处设置有缓冲器，缓冲器用于缓冲滑块。

进一步设置为：基板上靠近夹紧端固定设置有接近开关传感器，接近开关传感器用于检测夹紧端的位置以及工件的位置。

进一步设置为：气缸通过双耳环支座固定连接在基板上；在气缸上固定连接有单向节流阀，单向节流阀用于控制气缸的伸缩速度。

相比于现有技术，本实用新型的有益技术效果为：通过地面相机对电池包拍照定位，相机拍照定位的数据发送给机器人，机器人携带电池包抓手对电池包进行精定位抓取和投放，由架体上的阀岛控制气缸使摆臂将电池包夹取，并通过阀岛控制吸盘产生吸力将电池包吸附在架体上，保证电池包可以稳定地固定在架体上便于对电池包的移动。通过防掉落装置上设计的防掉落连杆机构，可以防止电池包工件在抓取后或是设备断电断气的情况下工件避免掉落的风险，并且具备能够承载负载较大的电池包工件，夹紧组件结构稳定性好，可以针对不同大小的电池包进行调整，从而起到多尺寸电池包匹配的功能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的主视图；

图3为本实用新型的俯视图；

图4为本实用新型的侧视图；

图5为本实用新型夹紧组件的轴测图；

图6为本实用新型直线导轨以及滑块的结构示意图；

图7为本实用新型夹紧端的结构示意图。

附图标记：1、基板；2、抓手连接架；3、相机标定板；4、阀岛；5、真空发生器；6、吸盘；7、接近开关传感器；8、缓冲器；9、单向节流阀；10、气缸；11、双耳环支座；12、直线导轨；13、直线导轨安装座；14、滑块；15、销轴；16、关节轴承；17、关节轴承连接棒；18、摆臂；19、转轴；20、轴套；21、传感器支架；22、橡胶顶柱。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

参照图1-图4，为本实用新型公开的一种自动抓取汽车电池包的防掉落装置，该实用新型包括：

架体、阀岛4、吸附组件以及夹紧组件，阀岛4、吸附组件以及夹紧组件均固定连接在架体上，阀岛4用于控制吸附组件与夹紧组件；吸附组件包括真空发生器5以及吸盘6，吸盘6设置在架体的底部，吸盘6可以设置若干个，只需要将电池包稳定吸附，阀岛4通过控制真空发生器5使吸盘6吸附工件；夹紧组件包括气缸10、连杆机构以及至少两个夹紧端，阀岛4控制气缸10带动连杆机构运动，连杆机构使夹紧端夹持工件。本实用新型中的气缸10可以更换为其他驱动装置。

在进行电池包的夹取之前，物流AGV将电池包工件输送到位后，地面固定相机对输送到位的电池包工件进行拍照定位，将地面固定相机拍照定位的数据发送给机器人，机器人携带电池包的防掉落装置根据地面固定相机的拍照数据对电池包进行精准定位抓取。

进行程序自检，首先通过机器人程序控制阀岛4、真空发生器5对电池包的防掉落装置的夹紧组件的吸盘6、接近开关传感器7、气缸10以及摆臂18检查是否处于气缸10缩回、摆臂18打开、吸盘6未吸压或吹压的状态，并通过接近开关传感器7检测是否到位。

程序自检确认后开始抓取，阀岛4电气输出控制真空发生器5将吸盘6对电池包工件进行吸压，将吸盘6与电池包工件表面平行贴合压紧，接近开关传感器7检测吸盘6贴合压紧状态是否贴合到位。阀岛4电气输出控制连杆机构的气缸10伸出，带动关节轴承16、关节轴承16连接棒、滑块14沿着直线导轨12线性滑动至缓冲器8的位置，气缸10带动部件关节轴承16、关节轴承16连接棒、滑块14沿着直线导轨12线性滑动缓冲器8到位后，接近开关传感器7检测气缸10是否伸出到位，再由连杆机构的滑块14左右两侧连接的关节轴承16、关节轴承16连接棒在气缸10伸出时带动摆臂18绕着转轴19的轴线转动至夹紧位，接近开关传感器7检测摆臂18是否夹紧到位。

当需要将电池包放下时，车身到停放位后，用相机对车身安装电池包的位置拍照定位，电池包的防掉落装置将已经抓取完成的电池包根据车身拍照定位的数据精准投放至车身内。根据以上设计的电池包的防掉落装置及工艺流程，完成了对电池包的精准抓取、精准定位、防止工件掉落、精准投放的一系列功能和作用。

在一种可选地实施例中，架体包括基板1，基板1通过抓手连接架2与抓手固定连接；夹紧组件包括滑块14以及直线导轨12，直线导轨12固定连接在直线导轨安装座13上，直线导轨12与基板1平行，滑块14沿直线导轨12往复移动。

上述地，基板1以外的机构均安装在基板1上，基板1起到了支撑所有结构的作用。滑块14与导轨为滑动连接，滑块14在导轨上做往复的运动，可以使电池包被抓取与放下。通过抓手连接架2将装配好的电池包抓手连接在一起。

在一种可选地实施例中，参照图5-图6，滑块14与夹紧端通过关节轴承16连接棒传动连接；滑块14通过销轴15以及关节轴承16固定连接在关节轴承16连接棒的首端；夹紧端通过转轴19与关节轴承16连接棒的尾端转动连接。夹紧端包括轴套20、摆臂18、传感器支架21以及橡胶顶柱22，轴套20与关节轴承16连接棒的尾端固定连接，转轴19与轴套20套接，转轴19在轴套20内部转动，摆臂18与轴套20通过转轴19转动连接。

上述地，气缸10带动部件关节轴承16、关节轴承16连接棒、滑块14沿着直线导轨12线性滑动缓冲器8到位后，接近开关传感器7检测气缸10是否伸出到位。再由防连杆机构的滑块14左右两侧连接的关节轴承16、关节轴承16连接棒，在气缸10伸出带动摆臂18绕着转轴19的轴线转动至夹紧位，接近开关传感器7检测摆臂18是否夹紧到位。在阀岛4电气输出控制吸盘6吸压正常、气缸10伸出到位、摆臂18夹紧到位、接近开关传感器7抓取检测到位后，电池包工件抓取完成。

在一种可选地实施例中，传感器支架21固定连接在轴套20上，传感器支架21用于固定传感器，传感器支架21的功能是通过传感器支架21实现传感器固定和调整检测位置的作用。

在一种可选地实施例中，参照图7，橡胶顶柱22固定连接在轴套20上，橡胶顶柱22与关节轴承16连接棒平行，橡胶顶柱22用于缓冲摆臂18，橡胶顶柱22的功能是通过橡胶顶柱22实现对摆臂18起到阻挡和缓冲的作用，避免对工件造成损伤。

在一种可选地实施例中，基板1上固定连接有相机标定板3，相机标定板3用于对相机视觉零位的标定。相机标定板3用于作为相机的标定板，拥有对3D相机的视觉零位标定的功能，相机用于确定电池包的位置方便精准抓取，并且在进行电池包的投放时，相机仍然可以确定投放位置，以用于精准投放。

在一种可选地实施例中，在基板1上靠近滑块14处设置有缓冲器8，缓冲器8用于缓冲滑块14。在滑块14进行运动时，缓冲可以阻挡滑块14，使滑块14在运动时可以达到指定位置。

在一种可选地实施例中，基板1上靠近夹紧端固定设置有接近开关传感器7，接近开关传感器7用于检测夹紧端的位置以及工件的位置。通过接近开关传感器7实现对机构部件的夹紧、打开到位，或是工件在位、到位的检测作用。

在一种可选地实施例中，气缸10通过双耳环支座11固定连接在基板1上，双耳环支座11对气缸10起到支撑固定的作用；在气缸10上固定连接有单向节流阀9，单向节流阀9用于控制气缸10的伸缩速度。通过单向节流阀9改变节流截面或节流长度以控制流体流量的功能实现对气缸10伸出和缩回速度的快慢。

本实用新型的工作原理及有益效果为：

通过地面相机对电池包拍照定位，相机拍照定位的数据发送给机器人，机器人携带电池包抓手对电池包进行精定位抓取和投放，由架体上的阀岛4控制气缸10使摆臂18将电池包夹取，并通过阀岛4控制吸盘6产生吸力将电池包吸附在架体上，保证电池包可以稳定地固定在架体上便于对电池包的移动。通过防掉落装置上设计的防掉落连杆机构，可以防止电池包工件在抓取后或是设备断电断气的情况下工件避免掉落的风险，并且具备能够承载负载较大的电池包工件，夹紧组件结构稳定性好，可以针对不同大小的电池包进行调整，从而起到多尺寸电池包匹配的功能。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种自动抓取汽车电池包的防掉落装置，其特征在于，包括：

架体、阀岛(4)、吸附组件以及夹紧组件，所述阀岛(4)、所述吸附组件以及所述夹紧组件均固定连接在所述架体上，所述阀岛(4)用于控制所述吸附组件与所述夹紧组件；

所述吸附组件包括真空发生器(5)以及吸盘(6)，所述吸盘(6)设置在所述架体的底部，所述阀岛(4)通过控制所述真空发生器(5)使所述吸盘(6)吸附工件；

所述夹紧组件包括气缸(10)、连杆机构以及至少两个夹紧端，所述阀岛(4)控制所述气缸(10)带动所述连杆机构运动，所述连杆机构使所述夹紧端夹持所述工件。

2.根据权利要求1所述的一种自动抓取汽车电池包的防掉落装置，其特征在于，包括：

所述架体包括基板(1)，所述基板(1)通过抓手连接架(2)与抓手固定连接；

所述夹紧组件包括滑块(14)以及直线导轨(12)，所述直线导轨(12)固定连接在直线导轨安装座(13)上，所述直线导轨(12)与所述基板(1)平行，所述滑块(14)沿所述直线导轨(12)往复移动。

3.根据权利要求2所述的一种自动抓取汽车电池包的防掉落装置，其特征在于，包括：

所述滑块(14)与所述夹紧端通过关节轴承(16)连接棒传动连接；

所述滑块(14)通过销轴(15)以及关节轴承(16)固定连接在所述关节轴承(16)连接棒的首端；

所述夹紧端通过转轴(19)与所述关节轴承(16)连接棒的尾端转动连接。

4.根据权利要求3所述的一种自动抓取汽车电池包的防掉落装置，其特征在于，包括：

所述夹紧端包括轴套(20)、摆臂(18)、传感器支架(21)以及橡胶顶柱(22)，所述轴套(20)与所述关节轴承(16)连接棒的尾端固定连接，所述转轴(19)与所述轴套(20)套接，所述转轴(19)在所述轴套(20)内部转动，所述摆臂(18)与所述轴套(20)通过所述转轴(19)转动连接。

5.根据权利要求4所述的一种自动抓取汽车电池包的防掉落装置，其特征在于，包括：

所述传感器支架(21)固定连接在所述轴套(20)上，所述传感器支架(21)用于固定传感器。

6.根据权利要求4所述的一种自动抓取汽车电池包的防掉落装置，其特征在于，包括：

所述橡胶顶柱(22)固定连接在所述轴套(20)上，所述橡胶顶柱(22)与所述关节轴承(16)连接棒平行，所述橡胶顶柱(22)用于缓冲所述摆臂(18)。

7.根据权利要求2所述的一种自动抓取汽车电池包的防掉落装置，其特征在于，包括：

所述基板(1)上固定连接有相机标定板(3)，所述相机标定板(3)用于对相机视觉零位的标定。

8.根据权利要求2所述的一种自动抓取汽车电池包的防掉落装置，其特征在于，包括：

在所述基板(1)上靠近所述滑块(14)处设置有缓冲器(8)，所述缓冲器(8)用于缓冲所述滑块(14)。

9.根据权利要求2所述的一种自动抓取汽车电池包的防掉落装置，其特征在于，包括：

所述基板(1)上靠近夹紧端固定设置有接近开关传感器(7)，所述接近开关传感器(7)用于检测所述夹紧端的位置以及所述工件的位置。

10.根据权利要求2所述的一种自动抓取汽车电池包的防掉落装置，其特征在于，包括：

所述气缸(10)通过双耳环支座(11)固定连接在所述基板(1)上；

在所述气缸(10)上固定连接有单向节流阀(9)，所述单向节流阀(9)用于控制所述气缸(10)的伸缩速度。