CN103286779A - 抓放锂电池机械手 - Google Patents

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陆文周
郝亚飞
肖锋
沈坚
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Abstract

本发明涉及一种适用于锂电池搬运的机械手，主要由支架、升降机构和抓取机构构成，支架上设有转向机构，可以带动电池转向。本发明针对锂电池的结构和生产特点，提供了一个结构简单却能有效代替人工对锂电池搬动和运输的机械手。从动力上讲，本发明采用电力和气压作为动力源，清洁无污染；特别是采用气压驱动，负载能力强，安全可靠。从结构上讲，本发明结构简单、紧凑，动作简洁，而且制作方便，成本低廉。

Description

抓放锂电池机械手
技术领域
本发明涉及一种自动化机械手，具体涉及一种在锂电池生产中抓放锂电池的自动化机械手。
背景技术
由于能源的日益匮乏以及民众环保意识的增强，锂电池由于比能量高、绿色环保、安全无污染等优点，越来越受到市场的青睐。目前，锂电池的种类非常繁多，有的比较轻巧，有的比较笨重，应用于电动自行车、电动汽车、混合动力汽车的锂电池体积大、重量也大。现今锂电池厂家在生产中将若干个锂电池串起来捆绑成锂电池组进行操作，而锂电池组体积、重量都成倍增加，但是国内锂电池厂家在生产中仍然大量采用人工搬运，人工搬运效率低，并具有安全隐患，并且对于一线生产人员来说，是一个巨大的体力负担。因此，使用机械手操作来代替人工操作具有重大的意义。 据申请人了解，国内外电池生产厂家还没有专门针对体积大、重量大的锂电池生产来开发机械手，而国外专注于机器人研发生产的公司开发应用于其他行业的成熟机械手造价十分昂贵，将其用来抓放锂电池，成本太高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提出一种能满足锂电池生产时搬运需要且能够抓放大体积、大重量锂电池组的自动化机械手。
本发明为解决上述技术问题提出的技术方案是：一种抓放锂电池机械手，包括支架,所述支架上设有顶板，还包括与所述顶板间隔设置的转盘，所述顶板上设置有轴承座，所述转盘的中部竖直设有穿过顶板并安装在所述轴承座内的转轴，所述顶板上安装有带动所述转盘转动的电机，所述转盘底面吊接有至少两根连接柱，所述连接柱的底端紧固有中部开设有通孔的第一安装板，所述第一安装板上竖直固定安装有第一活塞缸，所述第一活塞缸的活塞杆穿过所述通孔且伸出第一安装板底面的端部联接固定有机械抓手，所述机械抓手具有相对设置的第一抓臂、第二抓臂，所述第一、第二抓臂的底部分别设有用于与所述锂电池外壳形状相配的抓钩。
进一步的，所述机械抓手还包括第二安装板和与所述第二安装板相对平行的连接条，所述第二活塞缸连接在所述第二安装板与所述连接条之间的，所述第一、第二抓臂分别铰接在所述第二安装板的底面两侧，所述第一、第二抓臂与所述连接条的两端之间分别通过第一、第二撑杆铰接，当所述第二活塞缸的活塞杆伸出时，推动所述连接条使所述撑杆逐渐趋于水平从而撑开所述第一、第二抓臂并使所述机械抓手张开；当所述第二活塞缸的活塞杆回缩时，回拉所述连接条使所述撑杆逐渐趋于竖直，从而拉近所述第一、第二抓臂并所述机械抓手合拢。
进一步的，所述转盘的边缘设有齿，所述电机的动力输出轴上设有与所述转盘边缘处齿相啮合的齿轮。
进一步的，所述转盘上设有阻挡块，所述支架上设有位于所述阻挡块运动轨迹上的用于控制电机转向的行程开关。
进一步的，所述连接条朝向第二安装板的一侧设有第一导柱，所述第二安装板上设有供所述第一导柱穿过的第一导柱孔，所述第一导柱设于所述第一导柱孔内并可在所述第一导柱孔内往复滑动。
进一步的，所述第一安装板上设有第二导柱孔，所述第二导柱安装在所述第二导柱孔内且底端连接在所述第二安装板的顶面上。
进一步的，所述第二安装板的底面两侧分别设有第一、第二安装座，所述第一、第二抓臂分别与第一、第二安装座铰接。
本发明的有益效果是：
本发明针对锂电池的结构和生产特点，提供了一个结构简单却能有效代替人工对锂电池搬动和运输的机械手。本发明在转向机构的下方设有活塞缸，活塞缸的下方连接固定有机械抓手，从而实现了机械抓手在上下移动的时候还可以能进行水平转动。下方的机械抓手与锂电池外壳相配，满足了锂电池生产时搬运需要且能够抓放大体积、大重量锂电池组的自动化机械手的需要。从动力上讲，本发明采用电力和气压作为动力源，清洁无污染；特别是采用气压驱动，负载能力强，安全可靠。从结构上讲，本发明结构简单、紧凑，动作简洁，而且制作方便，成本低廉。
附图说明
下面结合附图对本发明的抓放锂电池机械手作进一步说明。
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1中A部放大图。
图3是图1中B部放大图。
图4是本发明的立体图。
具体实施方式
实施例
根据图1和图2所示，本发明包括支架1、转盘2、顶板3、电机4、双轴可调标准气缸7、第一安装板8、第二安装板12、连接条13、气缸14、第一抓臂17、第二抓臂18、第一撑杆19、第二撑杆20。
其中，顶板3设置在支架1的顶端，顶板3的中部设有轴承座，转盘2与顶板3间隔设置，转盘2的中部竖直设有穿过顶板3并安装在轴承座内的转轴。顶板3上安装有电机4，转盘2的边缘设有齿，电机4的动力输出轴上设有与转盘2边缘处齿相啮合的齿轮5。转盘2上设有阻挡块，支架1上设有位于阻挡块6运动轨迹上的用于控制减速电机4转向的行程开关。
转盘2的底面吊接有四根连接柱，第一安装板8紧固在连接柱的底端，第一安装板8的中部开设有通孔，第一安装板8上竖直固定安装有双轴可调标准气缸7，也可以是其它形式的活塞缸。双轴可调标准气缸7的活塞杆穿过通孔并且从第一安装板8底面伸出的端部联接固定有机械抓手。
机械抓手包括第二安装板12，双轴可调标准气缸7的活塞杆的端部连接固定在第二安装板12的顶面，连接条13与第二安装板12平行，气缸14连接在第二安装板12与连接条13之间,也可以是液压缸等其它活塞缸，第二安装板12的底面两侧分别设有第一、第二安装座15、16，第一、第二安装座15、16内分别铰接有第一、第二抓臂17、18，第一、第二抓臂17、18也可以直接铰接在第二安装板12的底面两侧，第一、第二抓臂17、18与连接条13的两端之间分别通过第一撑杆19、第二撑杆20连接，第一撑杆19、第二撑杆20与第一、第二抓臂17、18和与连接条13的两端的连接均为铰接。连接条13朝向第二安装板12的一侧设有第一导柱20，第二安装板12上设有供第一导柱20穿过的第一导柱20孔，第一导柱20设于第一导柱20孔内并可相对其进行往复滑动。
在使用时，通过控制气缸14进行扩张，通过气缸14的扩张推动连接条13使第一、第二撑杆19、20逐渐趋于水平从而撑开第一、第二抓臂17、18，机械抓手张开；当气缸14收缩时，通过回拉连接条13使撑杆19逐渐趋于竖直，从而拉近第一、第二抓臂17、18，机械抓手合拢。
如果要对已抓取的锂电池进行转向，通过控制电机4进行转动，当转盘2转动到一定角度时，转盘2上的阻挡块6触碰到行程开关，行程开关控制电机4进行反转或停止。
本发明从动力上讲，本发明采用电力和气压作为动力源，清洁无污染；特别是采用气压驱动，负载能力强，安全可靠。从结构上讲，本发明结构简单、紧凑，动作简洁，而且制作方便，成本低廉。
本发明的不局限于上述实施例，凡采用等同替换形成的技术
方案，均落在本发明要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种抓放锂电池机械手，包括支架,所述支架上设有顶板，其特征在于：还包括与所述顶板间隔设置的转盘，所述顶板上设置有轴承座，所述转盘的中部竖直设有穿过顶板并安装在所述轴承座内的转轴，所述顶板上安装有带动所述转盘转动的电机，所述转盘底面吊接有至少两根连接柱，所述连接柱的底端紧固有中部开设有通孔的第一安装板，所述第一安装板上竖直固定安装有第一活塞缸，所述第一活塞缸的活塞杆穿过所述通孔且伸出第一安装板底面的端部联接固定有机械抓手，所述机械抓手具有相对设置的第一抓臂、第二抓臂，所述第一、第二抓臂的底部分别设有用于与所述锂电池外壳形状相配的抓钩。
2.根据权利要求1所述抓放锂电池机械手，其特征在于：所述机械抓手还包括第二安装板和与所述第二安装板相对平行的连接条，所述第二活塞缸连接在所述第二安装板与所述连接条之间的，所述第一、第二抓臂分别铰接在所述第二安装板的底面两侧，所述第一、第二抓臂与所述连接条的两端之间分别通过第一、第二撑杆铰接，当所述第二活塞缸的活塞杆伸出时，推动所述连接条使所述撑杆逐渐趋于水平从而撑开所述第一、第二抓臂并使所述机械抓手张开；当所述第二活塞缸的活塞杆回缩时，回拉所述连接条使所述撑杆逐渐趋于竖直，从而拉近所述第一、第二抓臂并所述机械抓手合拢。
3.根据权利要求1所述抓放锂电池机械手，其特征在于：所述转盘的边缘设有齿，所述电机的动力输出轴上设有与所述转盘边缘处齿相啮合的齿轮。
4.根据权利要求1所述抓放锂电池机械手，其特征在于：所述转盘上设有阻挡块，所述支架上设有位于所述阻挡块运动轨迹上的用于控制电机转向的行程开关。
5.根据权利要求1所述抓放锂电池机械手，其特征在于：所述连接条朝向第二安装板的一侧设有第一导柱，所述第二安装板上设有供所述第一导柱穿过的第一导柱孔，所述第一导柱设于所述第一导柱孔内并可在所述第一导柱孔内往复滑动。
6.根据权利要求1所述抓放锂电池机械手，其特征在于：所述第一安装板上设有第二导柱孔，所述第二导柱安装在所述第二导柱孔内且底端连接在所述第二安装板的顶面上。
7.根据权利要求1所述抓放锂电池机械手，其特征在于：所述第二安装板的底面两侧分别设有第一、第二安装座，所述第一、第二抓臂分别与第一、第二安装座铰接。
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