CN106743613A - 一种三轴移载的旋转式上下料装置 - Google Patents

Abstract

一种三轴移载的旋转式上下料装置，包括机架、XYZ三轴驱动装置、夹持装置和旋转装置；旋转装置的固定端连接于XYZ三轴驱动装置，并由XYZ三轴驱动装置驱动沿X轴、Y轴和Z轴方向作直线运动；夹持装置连接于旋转装置的旋转端，并由旋转装置驱动可做旋转运动；夹持装置由若干个夹持组件组成；每个夹持组件通过间隔装置分别间隔设置；夹持组件包括夹指气缸、两个夹持件和连接座；夹指气缸的固定端连接于连接座；两个夹持件分别对称连接于夹指气缸的运动端，并通过夹指气缸的驱动控制完成夹紧动作；本发明提出的一种三轴移载的旋转式上下料装置，其可多角度搬运转向，具有移载速度快、可调控性好，夹持精度和效率高，其灵活性和连续性好的特点。

Description

一种三轴移载的旋转式上下料装置

技术领域

本发明涉及电池生产设备技术领域，尤其涉及一种三轴移载的旋转式上下料装置。

背景技术

电池是日常生活和工业生产中不可或缺的动力能源，需求量非常大，因此，生产效率是电池生产企业效益的重要影响因素；在电池加工的生产流水线中，通过将电池放置入高温的烤箱中进行烘烤，再将电池搬运至电池冷却物流线进行降温，而目前对于在冷却物流线上冷却一定时间的电池，则需要将其运送出至后端的对接物流线处，但在转运的过程中，往往需要用温度检测装置检测温度达到要求后，才将能进行下一步转运，因此存在着其冷却温度难以控制，需要人工进行搬运和调节，搬送转运的灵活性差，工序繁杂，生产效率低，耗费了大量的人力物力，并且在对温度高的产品检测时容易产生烫伤的情况，安全性能低等问题；现有改进的电池运送设备，结构复杂，并且对于机械手结构，其作业运动笨拙，电池上、下料的运动空间小，移载速度慢，可调控性差，对电池的夹持作用不稳定，仍然存在夹持定位精度低，稳定性差，灵活性低，效率低、故障率高和安全性能低的问题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种三轴移载的旋转式上下料装置，其可多角度搬运转向，具有移载速度快、可调控性好，夹持精度和效率高，其灵活性和连续性好的特点。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种三轴移载的旋转式上下料装置，包括机架、XYZ三轴驱动装置、夹持装置和旋转装置；所述XYZ三轴驱动装置架设于所述机架的上方；所述旋转装置的固定端连接于所述XYZ三轴驱动装置，并由所述XYZ三轴驱动装置驱动沿X轴、Y轴和Z轴方向作直线运动；所述夹持装置连接于所述旋转装置的旋转端，并由所述旋转装置驱动可做旋转运动；

所述夹持装置由若干个夹持组件组成；每个夹持组件通过间隔装置分别间隔设置；所述夹持组件包括夹指气缸、两个夹持件和连接座；所述夹指气缸的固定端连接于所述连接座；两个所述夹持件分别对称连接于所述夹指气缸的运动端，并通过所述夹指气缸的驱动控制完成夹紧动作。

进一步说明，所述XYZ三轴驱动装置包括两个X轴滑动件、Y轴滑动件和Z轴滑动件；两个所述X轴滑动件分别水平架设于所述机架的上方两侧；所述Y轴滑动件的两端设置有滑板，所述滑板滑动连接于所述X轴滑动件的滑轨上，使所述Y轴滑动件可沿X轴方向滑动；所述Z轴滑动件设置有第一滑动部和第二滑动部，所述第一滑动部滑动设置于所述Y轴滑动件的滑轨上，并沿Y轴方向滑动；所述第二滑动部由其侧面的滑轨与所述第一滑动部的侧面的固定滑块连接，并通过所述滑轨做相对于所述第一滑动部的Z轴方向滑动；所述第二滑动部的底部连接于旋转装置的固定端。

进一步说明，所述间隔装置连接于所述旋转装置的旋转端，所述间隔装置包括固定座、滑座和伺服电机；所述固定座固定连接一个所述夹持组件的连接座，其余所述夹持组件分别通过其连接座间隔设置于所述滑座上，并由所述伺服电机驱动所述夹持组件沿所述滑座方向运动，调节各夹持组件之间的距离。

进一步说明，所述滑座设置有两条相互平行的滑轨，设置于所述滑座上的所述夹持组件的连接座的两端均通过连接滑块对应连接于两条滑轨上；两条所述滑轨的末端外侧均竖直设置挡片，所述挡片末端的侧边向内垂直延伸设置有挡板，所述挡板面向所述夹持组件的一侧还设置有胶垫。

进一步说明，所述夹持件包括L形滑动件、夹持臂和定位件，所述L形滑动件的滑动端连接于所述夹指气缸下端的滑块，所述滑块可沿所述夹指气缸底部的滑槽运动从而带动所述L形滑动件运动；

所述夹持臂固定设置于所述L形滑动件的夹持端的外侧，所述定位件的固定端连接于所述L形滑动件的夹持端的内侧，所述定位件的定位端与所述夹持臂之间的角度为直角；同个所述夹持组件中的两个夹持件的夹持臂分别由所述L形滑动件带动下做相对运动，完成夹紧动作。

进一步说明，所述定位件的定位端的下端面设置有胶垫，所述胶垫的下端面与所述夹持臂末端之间的距离占整个夹持臂的长度的1/2以上。

进一步说明，每两个所述夹持组件之间均设置有胶垫，所述胶垫固定设置于其中任意一个所述夹持组件的连接座上。

进一步说明，所述夹持装置设置有两个以上可拆卸的所述夹持组件。

进一步说明，所述夹指气缸的一侧还设置有增固板，所述增固板向下延伸至所述夹持件的L形滑动件和所述定位件之间，所述增固板末端设置有温度传感器。

进一步说明，所述夹持臂的内侧设置有凹凸纹孔或凹凸条纹。

本发明的有益效果：1、采用了三轴移载的方式，适应了电池在移载大范围内的搬运，增加了电池上、下料的运动空间和灵活度，移载速度更快，可调控性好，运输的稳定性好；

2、所述夹持装置通过所述夹指气缸来控制所述夹持件的夹紧动作，结构简单、灵敏，夹持的精度高且夹紧度高，稳定性好；

3、所述夹持装置还通过所述间隔装置，实现了多个夹持组件共同作业，其夹持移载的效率大大提高，缩短上下料和移载的时间；并且通过所述间隔装置的调控，可以更加准确地控制所述检测组件之间的距离，定位精度高，克服了电池上料点以及下料点的间距不统一的问题；

4、通过所述旋转装置可有效控制所述夹持装置的旋转运动，从而实现了在进行电池转运的上、下料的过程中，可多角度进行搬运转向，调整上料和下料角度的偏差，大大提高了电池夹持灵活性，故障率低，连续性好，夹持定位精度更高。

附图说明

图1是本发明一个实施例的三轴移载的旋转式上下料装置的结构示意图；

图2是本发明一个实施例的三轴移载的旋转式上下料装置的局部结构示意图；

图3是本发明一个实施例的三轴移载的旋转式上下料装置的局部结构示意图；

图4是本发明一个实施例的三轴移载的旋转式上下料装置的夹持装置的结构示意图；

图5是本发明一个实施例的三轴移载的旋转式上下料装置的夹持装置的结构示意图；

其中：机架1，XYZ三轴驱动装置2，X轴滑动件21，Y轴滑动件22，滑板221，Z轴滑动件23，第一滑动部231，第二滑动部232，夹持装置3，夹持组件33，夹指气缸331，夹持件332，连接座333，L形滑动件334，夹持臂335，定位件336，旋转装置4，间隔装置5，固定座51，滑座52，伺服电机53，滑轨521，滑块6，胶垫7，挡片81，挡板82，增固板9，温度传感器10。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1所示，一种三轴移载的旋转式上下料装置，包括机架1、XYZ三轴驱动装置2、夹持装置3和旋转装置4；所述XYZ三轴驱动装置2架设于所述机架1的上方；所述旋转装置4的固定端连接于所述XYZ三轴驱动装置2，并由所述XYZ三轴驱动装置2驱动沿X轴、Y轴和Z轴方向作直线运动；所述夹持装置3连接于所述旋转装置4的旋转端，并由所述旋转装置4驱动可做旋转运动；

如图4和图5所示，所述夹持装置3由若干个夹持组件33组成；每个夹持组件33通过间隔装置5分别间隔设置；所述夹持组件33包括夹指气缸331、两个夹持件332和连接座333；所述夹指气缸331的固定端连接于所述连接座333；两个所述夹持件332分别对称连接于所述夹指气缸331的运动端，并通过所述夹指气缸331的驱动控制完成夹紧动作。

本发明提出了一种三轴移载的旋转式上下料装置，其中通过所述XYZ三轴驱动装置2使所述旋转装置4带动所述夹持装置3可做X轴、Y轴和Z轴方向作直线运动；并且还可通过所述旋转装置4驱动所述夹持装置3实现旋转运动，其中所述旋转装置可以为旋转气缸；同时由所述夹持装置3中的若干个夹持组件33可同时对冷却物流线上的电池依次进行夹持和移载，运输至对接物流线上方，进行下一步的产品运输，从而实现了将电池更加准确快速地转运的功能，同时适应了冷却物流线的下料和对接物流线的上料的范围，提高移载速度、转运灵活性和生产运输效率，有效缩短缩短了生产节拍。

与现有技术相比本发明的特点主要包括：本发明采用了三轴移载的方式，适应了电池在移载大范围内的搬运，增加了电池上、下料的运动空间和灵活度，移载速度更快，可调控性好，运输的稳定性好；所述夹持装置3通过所述夹指气缸来独立控制所述夹持件232的夹紧动作，其结构简单、灵敏，夹持的精度高且夹紧度高，稳定性好；

所述夹持装置3还通过所述间隔装置5，实现了多个夹持组件33共同作业，其夹持移载的效率大大提高，缩短上下料和移载的时间；并且通过所述间隔装置5的调控，可以更加准确地调整控制所述夹持组件33的间距，定位精度高，克服了电池上料点以及下料点的间距不统一的问题；通过所述旋转装置4可有效控制所述夹持装置3的旋转运动，从而实现了在进行电池转运的上、下料的过程中，可多角度进行搬运转向，调整上料和下料角度的偏差，大大提高了电池夹持灵活性，故障率低，连续性好，夹持定位精度更高。

进一步说明，如图2所示，所述XYZ三轴驱动装置2包括两个X轴滑动件21、Y轴滑动件22和Z轴滑动件23；两个所述X轴滑动件21分别水平架设于所述机架1的上方两侧；所述Y轴滑动件22的两端设置有滑板221，所述滑板221滑动连接于所述X轴滑动件21的滑轨上，使所述Y轴滑动件22可沿X轴方向滑动；

所述Z轴滑动件23设置有第一滑动部231和第二滑动部232，所述第一滑动部231滑动设置于所述Y轴滑动件22的滑轨上，并沿Y轴方向滑动；所述第二滑动部232由其侧面的滑轨与所述第一滑动部231的侧面的固定滑块连接，并通过所述滑轨做相对于所述第一滑动部231的Z轴方向滑动；所述第二滑动部232的底部连接于旋转装置4的固定端。

所述X轴滑动件21和Y轴滑动件22主要是用于调控所述夹持装置3的横向位移定位，所述Z轴滑动件23则是控制所述夹持装置3的纵向位移，其中通过所述Z轴滑动件23中的所述第一滑动部231和第二滑动部232的同步运动和相对运动，从而带动所述旋转装置4和所述夹持装置3沿Y轴方向和Z轴方向滑动，结构更加简单，移载速度快和定位精度高。

进一步说明，如图3所示，所述间隔装置5连接于所述旋转装置4的旋转端，所述间隔装置5包括固定座51、滑座52和伺服电机53；所述固定座51固定连接一个所述夹持组件33的连接座333，其余所述夹持组件33分别通过其连接座333间隔设置于所述滑座52上，并由所述伺服电机53驱动所述夹持组件33沿所述滑座52方向运动，调节各夹持组件33之间的距离。

由于在所述夹持装置3在移动的过程中，各个夹持组件之间的距离会与冷却物流线和对接物流线上的电池的排布间隔产生偏差，因此本发明主要通过了设置了所述间隔装置5，其中通过所述固定底座51和滑座52为基座，使所述夹持组件33分别固定于其上端，再通过所述伺服电机53实现自动调整各个夹持组件间的间距，即当对电池进行上下料过程中，通过探测装置来对放置电池的冷却物流线上的间隔和对接物流线上的电池的排布间隔进行实时探测，从而及时对各夹持组件的间距进行调整；因此所述间隔装置5不仅可使所述夹持组件间隔设置来同时对多个电池夹取，并且还可以通过所述伺服电机53来实现可变距的功能，从而适应了电池取料点以及下料点的间距不统一的问题，夹取的精度更高，工作连续性强，夹持效果更加稳定；另外，将其中一个夹持组件33进行固定连接，在进行微调距的过程，可以以此作为参照，调控更加快速、准确和便捷。

进一步说明，所述滑座52设置有两条相互平行的滑轨521，设置于所述滑座52上的所述夹持组件33的连接座333的两端均通过连接滑块对应连接于两条滑轨521上；两条所述滑轨521的末端外侧均竖直设置挡片81，所述挡片81末端的侧边向内垂直延伸设置有挡板82，所述挡板82面向所述夹持组件33的一侧还设置有胶垫7。

在所述滑座52上设置相互平行的双滑轨，进一步增强了所述夹持组件33在其上方滑动的稳定性；并且在两条所述滑轨521的末端外侧设置挡片以及向内垂直延伸的挡板，从而对所述夹持组件33起到了最大范围的限位作用，避免夹持组件33脱出的情况，增加了安全性能；还通过在所述挡板82上设置所述胶垫7，所述胶垫7的作用是到位缓冲，进一步降低了所述夹持组件33在位移时的碰撞力度，延长其使用寿命，整体结构简单，作用效果好。

进一步说明，所述夹持件332包括L形滑动件334、夹持臂335和定位件336，所述L形滑动件334的滑动端连接于所述夹指气缸331下端的滑块6，所述滑块6可沿所述夹指气缸331底部的滑槽运动从而带动所述L形滑动件334运动；

所述夹持臂335固定设置于所述L形滑动件334的夹持端的外侧，所述定位件336的固定端连接于所述L形滑动件334的夹持端的内侧，所述定位件336的定位端与所述夹持臂335之间的角度为直角；同个所述夹持组件33中的两个夹持件332的夹持臂335分别由所述L形滑动件334带动下做相对运动，完成夹紧动作。

通过所述夹指气缸331分别来控制两个所述L形滑动件334的滑动，带动相应的所述夹持臂335相对运动，从而实现对电池的夹持；并且还设置了所述定位件336起到了到达定位夹持的作用，使得在夹紧电池的同时，进行有效地高度定位，避免电池的高度不一而导致晃动脱落等情况，实现了对电池的两个方向上的夹紧作用力，夹持的力度稳定，精度更加准确。

进一步说明，所述定位件336的定位端的下端面设置有胶垫7，所述胶垫7的下端面与所述夹持臂335末端之间的距离占整个夹持臂的长度的1/2以上。在所述定位件336设置所述胶垫7是为了能够同时起到有效的限位和到位缓冲的作用，降低对电池的磨损和碰撞的力度；另外保证所述胶垫7的下端面与所述夹持臂335末端之间的一定距离，是为了保证所述夹持臂335对电池夹持的稳定性，避免所述夹持臂与电池的接触距离过长或过短而出现中途脱落和晃动的情况。

进一步说明，每两个所述夹持组件33之间均设置有胶垫7，所述胶垫7固定设置于其中任意一个所述夹持组件33的连接座333上。在各个所述夹持组件33之间均设置有胶垫7，使在运动的过程中对所述夹持组件33起到缓冲、保护的作用。

进一步说明，所述夹持装置3设置有两个以上可拆卸的所述夹持组件33。根据实际工作的需要，设置多个所述夹持组件33同时对多个电池进行夹取，从而有效提高对电池夹持上、下料的效率，精度高。

进一步说明，所述夹指气缸331的一侧还设置有增固板9，所述增固板9向下延伸至所述夹持件332的L形滑动件334和所述定位件336之间，所述增固板9末端设置有温度传感器10。由于所述夹持装置的运动维度较多，为了保证其整体的稳固性，因此在所述夹指气缸331的一侧设置所述增固板9，一方面将各个夹持组件隔开，保证夹指气缸331带动所述夹持件332的运动的稳定性；另一方面通过设置所述温度传感器10可将电池从冷却物流线上夹取后经温度传感器检测，当达到合格标准温度时，则对电池进行角度变向后，将电池搬运至对接物流线上，而若未降低到标准温度的电池，则可以搬运至缓存台上进一步冷却，从而实现了对电池的温度检测以及搬运一体化，其合格率更高，生产效率更高。

进一步说明，所述夹持臂335的内侧设置有凹凸纹孔或凹凸条纹。在所述夹持臂335的内侧设置凹凸纹孔或凹凸条纹，增大所述夹持臂335与电池之间的摩擦力，从而提高对电池夹持的稳定性，避免掉落毁坏电池。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种三轴移载的旋转式上下料装置，其特征在于：包括机架、XYZ三轴驱动装置、夹持装置和旋转装置；所述XYZ三轴驱动装置架设于所述机架的上方；所述旋转装置的固定端连接于所述XYZ三轴驱动装置，并由所述XYZ三轴驱动装置驱动沿X轴、Y轴和Z轴方向作直线运动；所述夹持装置连接于所述旋转装置的旋转端，并由所述旋转装置驱动可做旋转运动；

所述夹持装置由若干个夹持组件组成；每个夹持组件通过间隔装置分别间隔设置；所述夹持组件包括夹指气缸、两个夹持件和连接座；所述夹指气缸的固定端连接于所述连接座；两个所述夹持件分别对称连接于所述夹指气缸的运动端，并通过所述夹指气缸的驱动控制完成夹紧动作。

2.根据权利要求1所述的一种三轴移载的旋转式上下料装置，其特征在于：所述XYZ三轴驱动装置包括两个X轴滑动件、Y轴滑动件和Z轴滑动件；两个所述X轴滑动件分别水平架设于所述机架的上方两侧；所述Y轴滑动件的两端设置有滑板，所述滑板滑动连接于所述X轴滑动件的滑轨上，使所述Y轴滑动件可沿X轴方向滑动；

所述Z轴滑动件设置有第一滑动部和第二滑动部，所述第一滑动部滑动设置于所述Y轴滑动件的滑轨上，并沿Y轴方向滑动；所述第二滑动部由其侧面的滑轨与所述第一滑动部的侧面的固定滑块连接，并通过所述滑轨做相对于所述第一滑动部的Z轴方向滑动；所述第二滑动部的底部连接于旋转装置的固定端。

3.根据权利要求2所述的一种三轴移载的旋转式上下料装置，其特征在于：所述间隔装置连接于所述旋转装置的旋转端，所述间隔装置包括固定座、滑座和伺服电机；所述固定座固定连接一个所述夹持组件的连接座，其余所述夹持组件分别通过其连接座间隔设置于所述滑座上，并由所述伺服电机驱动所述夹持组件沿所述滑座方向运动，调节各夹持组件之间的距离。

4.根据权利要求3所述的一种三轴移载的旋转式上下料装置，其特征在于：所述滑座设置有两条相互平行的滑轨，设置于所述滑座上的所述夹持组件的连接座的两端均通过连接滑块对应连接于两条滑轨上；

两条所述滑轨的末端外侧均竖直设置挡片，所述挡片末端的侧边向内垂直延伸设置有挡板，所述挡板面向所述夹持组件的一侧还设置有胶垫。

5.根据权利要求1所述的一种三轴移载的旋转式上下料装置，其特征在于：所述夹持件包括L形滑动件、夹持臂和定位件，所述L形滑动件的滑动端连接于所述夹指气缸下端的滑块，所述滑块可沿所述夹指气缸底部的滑槽运动从而带动所述L形滑动件运动；

所述夹持臂固定设置于所述L形滑动件的夹持端的外侧，所述定位件的固定端连接于所述L形滑动件的夹持端的内侧，所述定位件的定位端与所述夹持臂之间的角度为直角；

同个所述夹持组件中的两个夹持件的夹持臂分别由所述L形滑动件带动下做相对运动，完成夹紧动作。

6.根据权利要求5所述的一种三轴移载的旋转式上下料装置，其特征在于：所述定位件的定位端的下端面设置有胶垫，所述胶垫的下端面与所述夹持臂末端之间的距离占整个夹持臂的长度的1/2以上。

7.根据权利要求1所述的一种三轴移载的旋转式上下料装置，其特征在于：每两个所述夹持组件之间均设置有胶垫，所述胶垫固定设置于其中任意一个所述夹持组件的连接座上。

8.根据权利要求1所述的一种三轴移载的旋转式上下料装置，其特征在于：所述夹持装置设置有两个以上可拆卸的所述夹持组件。

9.根据权利要求5所述的一种三轴移载的旋转式上下料装置，其特征在于：所述夹指气缸的一侧还设置有增固板，所述增固板向下延伸至所述夹持件的L形滑动件和所述定位件之间，所述增固板末端设置有温度传感器。

10.根据权利要求1所述的一种三轴移载的旋转式上下料装置，其特征在于：所述夹持臂的内侧设置有凹凸纹孔或凹凸条纹。