一种用于新能源电池电芯的上料搬运抓手的制作方法

1.本实用新型涉及机械领域，尤其涉及搬运新能源电池电芯的工具，具体是一种用于新能源电池电芯的上料搬运抓手。


背景技术：

2.随着新能源电池电芯更新换代的速度逐渐加快，对应的电池电芯种类也越来越多，生产过程中需要做到兼容更多不同尺寸、大小、重量，摆放方位的电池电芯，现有技术中的搬运抓手很难兼容不断变化的电池电芯，因此需要人工辅助搬运，成本高，生产效率低。


技术实现要素：

3.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种用于新能源电池电芯的上料搬运抓手，克服了现有技术的不足，设计合理，可兼容更多不同尺寸方位电池电芯的快速抓取搬运，节约成本，提高安全稳定性，提高生产效率。
4.为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：
5.一种用于新能源电池电芯的上料搬运抓手，包括安装板，所述安装板背面固定安装有基板，所述基板上方固定安装有与机器人末端连接的法兰座；所述安装板背面左侧固定安装有视觉检测机构，所述安装板前表面沿轴向固定安装有两个平行的滑轨，所述滑轨外表面依次滑动连接有第一夹爪组件、第二夹爪组件、第三夹爪组件和第四夹爪组件；
6.所述安装板前表面左右两侧分别沿轴向安装有第一无杆气缸和第二无杆气缸，所述第一夹爪组件背面与第一无杆气缸的滑动块相连接，所述第四夹爪组件背面与第二无杆气缸的滑动块相连接，所述第二夹爪组件和第三夹爪组件之间通过圆形气缸相连接；所述圆形气缸与滑轨相平行设置，所述安装板前表面两端分别安装有两个第一限位块和两个第二限位块，所述安装板前表面中间固定安装有第三限位块，所述第一夹爪组件位于两个第一限位块之间，所述第四夹爪组件位于两个第二限位块之间，所述第二夹爪组件和第三夹爪组件分别位于第三限位块的两侧。
7.优选地，所述视觉检测机构包括视觉安装板，所述视觉安装板上表面固定安装有连接块，所述连接块表面开设有槽口，所述安装板左侧开设有螺纹孔，所述槽口与安装板左侧的螺纹孔相对应且通过螺栓连接固定，所述连接块外侧固定安装有视觉相机，所述视觉相机的拍照端穿过视觉安装板且与电池电芯物料处相对应。
8.优选地，所述第一夹爪组件、第二夹爪组件、第三夹爪组件和第四夹爪组件均各自包括夹爪连接板、夹爪安装板和旋转气缸；所述第一夹爪组件和第四夹爪组件分别通过各自的夹爪连接板与第一无杆气缸和第二无杆气缸的滑动块相连接；所述第二夹爪组件和第三夹爪组件分别通过各自的夹爪连接板与圆形气缸的两端相连接；
9.所述夹爪连接板背面固定安装有滑块，所述夹爪连接板通过滑块与滑轨滑动连接，所述夹爪安装板固定安装在夹爪连接板前表面下方，所述夹爪连接板前表面固定安装有限位块；所述旋转气缸固定安装在夹爪安装板前表面，所述旋转气缸下方的旋转轴与连
接轴的一端传动连接，所述连接轴通过轴承套座连接在夹爪安装板前表面；所述连接轴的另一端固定安装有导轨型平行气缸，所述导轨型平行气缸下方活动连接有左夹爪和右夹爪，所述导轨型平行气缸控制左夹爪和右夹爪相配合夹紧或放松。
10.优选地，所述导轨型平行气缸前侧固定安装有光电传感器。
11.优选地，所述第一夹爪组件的右侧设置有第一调节螺栓，所述第三夹爪组件的左侧设置有第二调节螺栓，所述第四夹爪组件的左侧设置有第三调节螺栓，所述第一调节螺栓、第二调节螺栓和第三调节螺栓分别设置在各自对应的夹爪连接板侧面。
12.优选地，所述安装板左端面通过连接板固定安装有阀岛，所述安装板右端面通过连接板固定安装有安全型io模块。
13.优选地，所述安装板前表面左右两侧均固定安装有支柱。
14.优选地，所述安装板左右两侧表面均开设有拖链开口，所述安装板背面固定安装有两个支撑板，所述支撑板上表面分别连接两个导线拖链的一端，两个导线拖链的另一端分别与第一夹爪组件和第四夹爪组件相连接。
15.本实用新型提供了一种用于新能源电池电芯的上料搬运抓手。具备以下有益效果：通过设置四个夹爪组件，并使其相互之间形成两两限位，并通过第一限位块、第二限位块和第三限位块形成双重限位，以提高工作效率提高精度，并且通过四个夹爪组件也进一步提高了工作效率。另外每个夹爪组件均设置有旋转气缸，使其下方部分能够旋转任意角度，从而可更好的实现对电芯的夹取工作，通过视觉检测机构随搬运抓手运动，可以运用在更多场景，还能对一些不整齐或者方向有问题的物料进行处理，可以发现一些问题，然后及时反馈，做出处理，提高了工作效率，降低产品的不良率等问题。通过光电传感器检测电芯被夹取或放置后的有无，从而提高安全性，避免漏料，掉料等情况带来的不必要的麻烦，降低影响后面的操作。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
17.图1为本实用新型的结构示意图；
18.图2为本实用新型中视觉检测机构的结构示意图；
19.图3为本实用新型中夹爪组件的结构示意图；
20.图4为本实用新型中夹爪组件下端部分的结构示意图；
21.图5为本实用新型中圆形气缸的结构示意图；
22.图6为本实用新型中无杆气缸的结构示意图；
23.图7为本实用新型中安装板的结构示意图；
24.图8为本实用新型中第二夹爪组件和第三夹爪组件的安装结构示意图；
25.图9为本实用新型的使用状态示意图；
26.图中标号说明：
27.1、基板；2、加强板；3、法兰座；4、安装板；5、阀岛；6、安全型io模块；7、支柱；8、导线拖链；9、滑轨；10、圆形气缸；11、第一无杆气缸；12、第一夹爪组件；13、第二夹爪组件；14、第三夹爪组件；15、第四夹爪组件；16、视觉检测机构；17、第一调节螺栓；18、第二调节螺栓；
19、第三调节螺栓；20、第二无杆气缸；21、第一限位块；22、第二限位块；23、第三限位块；161、视觉安装板；162、视觉相机；163、连接块；164、槽口；122、连接轴；123、导轨型平行气缸；124、左夹爪；125、右夹爪；126、光电传感器；127、夹爪连接板；1210、限位块；1212、滑块；1215、旋转气缸；1216、轴承套座；1217、夹爪安装板；41、支撑板；101、气缸推杆；102、等高螺栓；103、固定连接板；104、螺栓安装板；105、连接板安装板；111、气缸本体；112、滑动块；113、固定板。
具体实施方式
28.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述。
29.实施例一，如图1-9所示，一种用于新能源电池电芯的上料搬运抓手，包括安装板4，安装板4背面固定安装有基板1，基板1上方固定安装有与机器人末端连接的法兰座3，基板1下方固定安装有加强板2，加强板2为三角形结构，其两侧分别固定在基板1的下方和安装板4的背面；安装板4背面左侧固定安装有视觉检测机构16，安装板4前表面沿轴向固定安装有两个平行的滑轨9，滑轨9外表面依次滑动连接有第一夹爪组件12、第二夹爪组件13、第三夹爪组件14和第四夹爪组件15；
30.安装板4前表面左右两侧分别沿轴向安装有第一无杆气缸11和第二无杆气缸20，第一夹爪组件12背面与第一无杆气缸10的滑动块相连接，第四夹爪组件15背面与第二无杆气缸20的滑动块相连接，第二夹爪组件13和第三夹爪组件14之间通过圆形气缸10相连接；圆形气缸10与滑轨9相平行设置，安装板4前表面两端分别安装有两个第一限位块21和两个第二限位块22，安装板4前表面中间固定安装有第三限位块23，第一夹爪组件12位于两个第一限位块21之间，第四夹爪组件15位于两个第二限位块22之间，第二夹爪组件13和第三夹爪组件14分别位于第三限位块23的两侧。
31.如图6所示，在本实施例中，第一无杆气缸11和第二无杆气缸20均包括气缸本体111，气缸本体111表面滑动连接有滑动块112，气缸本体111两端均分别通过固定板113固定安装在安装板4前表面，第一夹爪组件12和第四夹爪组件15分别安装在对应的滑动块112上。
32.如图5所示，在本实施例中，圆形气缸10包括气缸推杆101，气缸推杆101的伸缩端固定安装有等高螺栓102，气缸推杆101的固定端固定安装有固定连接板103，等高螺栓102通过螺栓安装板104与第二夹爪组件13相连接，固定连接板103通过连接板安装板105与第三夹爪组件14相连接。通过控制气缸推杆101的伸缩端推出或回缩，使得第二夹爪组件13向左或向右移动，当移动到指定位置后，气缸推杆101的伸缩端继续推出或回缩，使得第三夹爪组件14向右或向左移动，以使其到达指定位置。
33.视觉检测机构16的输出端、第一无杆气缸11的控制端、第二无杆气缸20的控制端、圆形气缸10的控制端均与一个控制器连接，所述的控制器与所述的机器人通讯连接。
34.工作原理：
35.在使用时，取料状态，搬运抓手到达电池电芯物料处时，先通过视觉检测机构16对进行拍照，并通过机器人给予视觉补偿，继而可根据运算，求出电池电芯之间的距离，从而控制搬运抓手到达最合适的抓取位；并通过控制第一无杆气缸11以带动第一夹爪组件12向
右移动，当第一夹爪组件12到达靠近中间的第一限位块21左侧面时停止；再控制圆形气缸10以带动第二夹爪组件13向中间回缩，当第二夹爪组件13到达第三限位块23的左侧面时停止，圆形气缸10的伸缩端继续回缩，从而继续拉动第三夹爪组件14向中间回缩，当第三夹爪组件14到达第三限位块23的右侧面时停止；再通过控制第二无杆气缸20以带动第四夹爪组件15向左移动，当第四夹爪组件15到达靠近中间的第二限位块22左侧面时停止；以控制各个夹爪组件均到达指定位置。再由机器人控制其搬运夹爪向下夹取电池电芯，以实现取料动作。
36.同理，在放料状态，取料到达指定地点后，可控制第一无杆气缸11以带动第一夹爪组件12向左移动，并通过靠近端部的第一限位块21进行位置限定；而第二夹爪组件13和第三夹爪组件14则通过控制圆形气缸10的伸缩端推出，以控制第二夹爪组件13和第三夹爪组件14分别向两侧移动，并通过靠近中间的第一限位块21和第二限位块22进行位置限定；再通过控制第二无杆气缸20以带动第四夹爪组件15向右移动，并通过第三限位块23进行位置限定；从而控制各个夹爪组件均到达指定位置。再由机器人控制其搬运夹爪向下，并控制各个夹爪组件的夹爪张开，即为放料状态。通过设置四个夹爪组件，并相互之间形成两两限位，并通过第一限位块21、第二限位块22和第三限位块23形成双重限位，以提高工作效率提高精度，并且通过四个夹爪组件也进一步提高了工作效率。
37.实施例二，作为实施例一的进一步优选方案，视觉检测机构16包括视觉安装板161，视觉安装板161上表面固定安装有连接块163，连接块163表面开设有槽口164，安装板4左侧开设有螺纹孔，槽口164与安装板4左侧的螺纹孔相对应且通过螺栓连接固定，连接块163外侧固定安装有视觉相机162，视觉相机162的拍照端穿过视觉安装板161且与电池电芯物料处相对应。
38.通过视觉检测机构16随搬运抓手运动，可以运用在更多场景，还能对一些不整齐或者方向有问题的物料进行处理，可以发现一些问题，然后及时反馈，做出处理，提高了工作效率，降低产品的不良率等问题。
39.实施例三，作为实施例一的进一步优选方案，第一夹爪组件12、第二夹爪组件13、第三夹爪组件14和第四夹爪组件15均各自包括夹爪连接板127、夹爪安装板1217和旋转气缸1215；第一夹爪组件12和第四夹爪组件15分别通过各自的夹爪连接板127与第一无杆气缸11和第二无杆气缸20的滑动块相连接；第二夹爪组件13和第三夹爪组件14分别通过各自的夹爪连接板127与圆形气缸10的两端相连接；
40.夹爪连接板127背面固定安装有滑块1212，夹爪连接板127通过滑块1212与滑轨9滑动连接，夹爪安装板1217固定安装在夹爪连接板127前表面下方，夹爪连接板127前表面固定安装有限位块1210；旋转气缸1215固定安装在夹爪安装板1217前表面，旋转气缸1215下方的旋转轴与连接轴122的一端传动连接，连接轴122通过轴承套座1216连接在夹爪安装板1217前表面；连接轴122的另一端固定安装有导轨型平行气缸123，导轨型平行气缸123下方活动连接有左夹爪124和右夹爪125，导轨型平行气缸123控制左夹爪124和右夹爪125相配合夹紧或放松。
41.当控制夹爪组件进行夹取动作时，先控制旋转气缸1215带动整个导轨型平行气缸123旋转到合适角度，再控制导轨型平行气缸123带动左夹爪124和右夹爪125进行张开，再由机器人控制整个搬运夹爪向下运动，再控制导轨型平行气缸123带动左夹爪124和右夹爪
125能够夹取到电池电芯，在本实施例中，导轨型平行气缸123前侧固定安装有光电传感器126。通过光电传感器126可检测电池电芯是否被夹取，如果四个夹爪组件都检测有电池电芯，则开始执行下一步操作；即为取料状态；同理，当控制夹爪组件进行放料动作时，先由机器人控制整个搬运夹爪移动到指定位置后，先控制旋转气缸1215带动整个导轨型平行气缸123旋转到合适角度，再控制导轨型平行气缸123带动左夹爪124和右夹爪125进行张开，以使夹取的物料落下，即为放料状态。通过光电传感器126检测电芯被夹取或放置后的有无，从而提高安全性，避免漏料，掉料等情况带来的不必要的麻烦，降低影响后面的操作。
42.实施例四，作为实施例三的进一步优选方案，第一夹爪组件12的右侧设置有第一调节螺栓17，第三夹爪组件14的左侧设置有第二调节螺栓18，第四夹爪组件15的左侧设置有第三调节螺栓19，第一调节螺栓17、第二调节螺栓18和第三调节螺栓19分别设置在各自对应的夹爪连接板127侧面。第一调节螺栓17、第二调节螺栓18和第三调节螺栓19可实现对相邻的夹爪组件之间相互限位，从而也可根据不同电芯之间距离调节第一调节螺栓17、第二调节螺栓18和第三调节螺栓19的限位长度，从而满足更多情形。
43.实施例五，作为实施例一的进一步优选方案，安装板4左端面通过连接板固定安装有阀岛5，安装板4右端面通过连接板固定安装有安全型io模块6。通过阀岛5以使整个搬运抓手的电性连接接口大为简化，通过安全型io模块6与机器人或plc连接通讯，从而使各运动组件行程可控，技术反馈，响应速度更快，流程更加紧密。
44.实施例六，作为实施例一的进一步优选方案，安装板4前表面左右两侧均固定安装有支柱7。通过支柱7可实现对第一夹爪组件12和第四夹爪组件15向两端移动的位置进行限定，防止第一夹爪组件12和第四夹爪组件15移动过度而脱离滑轨9。
45.实施例七，作为实施例一的进一步优选方案，安装板4左右两侧表面均开设有拖链开口，安装板4背面固定安装有两个支撑板41，支撑板41上表面分别连接两个导线拖链8的一端，两个导线拖链8的另一端分别与第一夹爪组件12和第四夹爪组件15相连接。通过设置导线拖链8可防止第一夹爪组件12和第四夹爪组件15在运动时发生绕线的问题。
46.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精神和范围。

技术特征：
1.一种用于新能源电池电芯的上料搬运抓手，其特征在于：包括安装板(4)，所述安装板(4)背面固定安装有基板(1)，所述基板(1)上方固定安装有法兰座(3)；所述安装板(4)背面左侧固定安装有视觉检测机构(16)，所述安装板(4)前表面沿轴向固定安装有两个平行的滑轨(9)，所述滑轨(9)外表面依次滑动连接有第一夹爪组件(12)、第二夹爪组件(13)、第三夹爪组件(14)和第四夹爪组件(15)；所述安装板(4)前表面左右两侧分别沿轴向安装有第一无杆气缸(11)和第二无杆气缸(20)，所述第一夹爪组件(12)背面与第一无杆气缸(11)的滑动块相连接，所述第四夹爪组件(15)背面与第二无杆气缸(20)的滑动块相连接，所述第二夹爪组件(13)和第三夹爪组件(14)之间通过圆形气缸(10)相连接；所述圆形气缸(10)与滑轨(9)相平行设置，所述安装板(4)前表面两端分别安装有两个第一限位块(21)和两个第二限位块(22)，所述安装板(4)前表面中间固定安装有第三限位块(23)，所述第一夹爪组件(12)位于两个第一限位块(21)之间，所述第四夹爪组件(15)位于两个第二限位块(22)之间，所述第二夹爪组件(13)和第三夹爪组件(14)分别位于第三限位块(23)的两侧。2.根据权利要求1所述的一种用于新能源电池电芯的上料搬运抓手，其特征在于：所述视觉检测机构(16)包括视觉安装板(161)，所述视觉安装板(161)上表面固定安装有连接块(163)，所述连接块(163)表面开设有槽口(164)，所述安装板(4)左侧开设有螺纹孔，所述槽口(164)与安装板(4)左侧的螺纹孔相对应且通过螺栓连接固定，所述连接块(163)外侧固定安装有视觉相机(162)，所述视觉相机(162)的拍照端穿过视觉安装板(161)且与电芯物料相对应。3.根据权利要求1所述的一种用于新能源电池电芯的上料搬运抓手，其特征在于：所述第一夹爪组件(12)、第二夹爪组件(13)、第三夹爪组件(14)和第四夹爪组件(15)均各自包括夹爪连接板(127)、夹爪安装板(1217)和旋转气缸(1215)；所述第一夹爪组件(12)和第四夹爪组件(15)分别通过各自的夹爪连接板(127)与第一无杆气缸(11)和第二无杆气缸(20)的滑动块相连接；所述第二夹爪组件(13)和第三夹爪组件(14)分别通过各自的夹爪连接板(127)与圆形气缸(10)的两端相连接；所述夹爪连接板(127)背面固定安装有滑块(1212)，所述夹爪连接板(127)通过滑块(1212)与滑轨(9)滑动连接，所述夹爪安装板(1217)固定安装在夹爪连接板(127)前表面下方，所述夹爪连接板(127)前表面固定安装有限位块(1210)；所述旋转气缸(1215)固定安装在夹爪安装板(1217)前表面，所述旋转气缸(1215)下方的旋转轴与连接轴(122)的一端传动连接，所述连接轴(122)通过轴承套座(1216)连接在夹爪安装板(1217)前表面；所述连接轴(122)的另一端固定安装有导轨型平行气缸(123)，所述导轨型平行气缸(123)下方活动连接有左夹爪(124)和右夹爪(125)，所述导轨型平行气缸(123)控制左夹爪(124)和右夹爪(125)相配合夹紧或放松。4.根据权利要求3所述的一种用于新能源电池电芯的上料搬运抓手，其特征在于：所述导轨型平行气缸(123)前侧固定安装有光电传感器(126)。5.根据权利要求1所述的一种用于新能源电池电芯的上料搬运抓手，其特征在于：所述第一夹爪组件(12)的右侧设置有第一调节螺栓(17)，所述第三夹爪组件(14)的左侧设置有第二调节螺栓(18)，所述第四夹爪组件(15)的左侧设置有第三调节螺栓(19)，所述第一调节螺栓(17)、第二调节螺栓(18)和第三调节螺栓(19)分别设置在各自对应的夹爪连接板
(127)侧面。6.根据权利要求1所述的一种用于新能源电池电芯的上料搬运抓手，其特征在于：所述安装板(4)左端面通过连接板固定安装有阀岛(5)，所述安装板(4)右端面通过连接板固定安装有安全型io模块(6)。7.根据权利要求1所述的一种用于新能源电池电芯的上料搬运抓手，其特征在于：所述安装板(4)前表面左右两侧均固定安装有支柱(7)。8.根据权利要求1所述的一种用于新能源电池电芯的上料搬运抓手，其特征在于：所述安装板(4)左右两侧表面均开设有拖链开口，所述安装板(4)背面固定安装有两个支撑板(41)，所述支撑板(41)上表面分别连接两个导线拖链(8)的一端，两个导线拖链(8)的另一端分别与第一夹爪组件(12)和第四夹爪组件(15)相连接。

技术总结
本实用新型公开了一种用于新能源电池电芯的上料搬运抓手，包括安装板，安装板背面固定安装有基板；安装板背面左侧装有视觉检测机构，安装板前表面装有滑轨，滑轨外滑动连接有第一夹爪组件、第二夹爪组件、第三夹爪组件和第四夹爪组件；安装板前表面装有第一无杆气缸和第二无杆气缸，第一夹爪组件与第一无杆气缸相连，第四夹爪组件与第二无杆气缸相连，第二夹爪组件和第三夹爪组件之间通过圆形气缸相连；安装板前表面两端分别装有第一限位块、第二限位块和第三限位块。本实用新型可兼容更多不同尺寸方位电池电芯的快速抓取搬运，节约成本，提高安全稳定性，提高生产效率。提高生产效率。提高生产效率。


技术研发人员：陈洁
受保护的技术使用者：上海成途自动化工程股份有限公司
技术研发日：2023.05.08
技术公布日：2023/9/16