CN109454664A - 一种机械手装置 - Google Patents

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Abstract

一种机械手装置，包括：基座，安装在外部的水平驱动设备的驱动端上，使其在水平驱动设备带动下沿水平方向移动；上下驱动机构，包括驱动单元、支撑导向单元以及承载板，驱动单元、支撑导向单元安装在基座下部，驱动单元的垂直升降端配装承载板，承载板与支撑导向单元滑动连接；夹持机构，安装在上下驱动单元的承载板上，包括位置调整单元和夹紧单元，位置调整单元安装在承载板上；夹紧单元设置在调整单元的动作部；控制器，其信号控制端与所述的驱动单元的控制端、位置调整单元的控制端以及夹紧单元的控制端信号连接。本发明的有益效果是：通过机械搬送电池而取代人工搬送，从而提高生产效率，优化电池品质，更有利于生产自动化。

Description

一种机械手装置
技术领域
本发明涉及一种机械手装置，尤其涉及一种搬运电池的机械手。
背景技术
在电池生产过程中，化成等步骤。在实际生产中，通常需要将电池将扫码、搬送等操作，人力搬送电池途中，容易刮伤电池，且电池位置放不准确，效率低。
电池由本体和气袋、极耳组成，气袋与电池本体通常为偏心结构，且在搬送电池时，通常需发生将电池旋转等动作将电池极耳旋转为同向或对称方向。若夹持偏心电池气袋结构的电池搬送时，将电池极耳旋转为同向或对称位置后，左右两电池的本体就会因旋转不在一个平面内。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种通过机械搬送电池而取代人工搬送，从而提高生产效率，优化电池品质，更有利于生产自动化的机械手装置。
本发明所述的一种机械手装置，其特征在于，包括：
基座，安装在外部的水平驱动设备的驱动端上，使其在水平驱动设备带动下沿水平方向移动，用于带动上下驱动机构水平移动至目标位置；
上下驱动机构，包括驱动单元、支撑导向单元以及承载板，所述驱动单元、支撑导向单元安装在基座下部，驱动单元的垂直升降端配装用于安装夹持机构的承载板，承载板与支撑导向单元滑动连接，使得承载板在驱动单元的驱动下沿支撑导向单元轴向升降；
夹持机构，安装在上下驱动单元的承载板上，包括位置调整单元和夹紧单元，其中位置调整单元安装在承载板上；所述夹紧单元设置在调整单元的动作部，用于自动夹紧电池；
以及控制器，其信号控制端与所述的驱动单元的控制端、位置调整单元的控制端以及夹紧单元的控制端信号连接，用于控制驱动单元、位置调整单元以及夹紧单元正常工作以将电池搬运至目标位置。
所述支撑导向单元包括垂直布置的导杆和嵌装在基座底部的直线轴承，所述导杆通过相应的直线轴承与基座滑动连接；所述导杆的底端固装水平设置的承载板，并在承载板的带动下沿其自身轴向升降。
所述位置调整单元共两套，对称安装在上下驱动单元的承载板的底部，包括水平驱动单元、旋转驱动单元以及偏心调整装置，水平驱动单元的安装部安装在承载板上，水平驱动单元的水平动作部位于同一水平线上，并保持两套水平驱动单元的水平动作部水平相向运动或水平反向运行，用于调整两相对设置的夹紧单元之间的中心距离；旋转驱动单元安装在水平驱动单元的水平动作部，并保持旋转驱动单元的旋转动作部可绕垂直方向的中心轴摆动；所述的偏心调整装置安装在旋转驱动单元的旋转动作部，并保持偏心调整装置的动作部位于同一水平面上以保持电池的本体中心面位于同一平面上；所述夹紧单元安装在所述偏心调整装置的动作端，二者滑动连接，用于夹住电池转移至目标位置的夹具或托盘内。
所述偏心调整装置包括偏心调整装置包括中间安装板、气爪安装板、调节螺丝固定板、调节螺丝、销钉以及刻度板，中间安装板与旋转驱动单元的旋转动作部连接，调节螺丝固定板固定于中间安装板第一侧，并设有用于卡入销钉的卡槽；气爪安装板安装于中间安装板的第二侧，二者滑动连接，且气爪安装板的滑动方向与夹紧单元的滑动方向保持一致；销钉固定于气爪安装板上，并且销钉沿气爪安装板移动方向伸出的部分卡入调节螺丝固定板端部的卡槽内，用于调整气爪安装板与中间安装板的相对位置；刻度板设置于中间安装板上，用于测量气爪安装板的偏心移动距离。
所述的夹紧单元包括开闭驱动单元以及一对由两个夹爪组成的夹爪组，开闭驱动单元安装在中间安装板底部，并与中间安装板滑动连接，并且所述的开闭驱动单元设用于控制夹爪组开启或闭合的动作部，其中开闭驱动单元的动作部水平相向或水平相反方向运动；开闭驱动单元的控制端与所述的控制器相应的信号输出端信号连接，开闭驱动单元的动作部各配装一个面向电池的气动夹爪，形成一对用于夹紧电池的夹爪组，通过控制开闭驱动单元的动作部以控制两夹爪的张开或闭合。
所述开闭驱动单元的底部均配有一防电池摆动护板，且两块防电池摆动护板相对布置形成一对用于夹在电池表面以防止电池在运输过程中晃动的防电池摆动护板组，防电池摆动护板组在两开闭驱动单元控制下张开或闭合。
所述旋转驱动单元为摆动气缸。
开闭驱动单元为气爪。
本发明的有益效果是：通过机械搬送电池而取代人工搬送，从而提高生产效率，优化电池品质，更有利于生产自动化。
附图说明
图1为本发明机械手装置的结构示意图。
图2为本发明中夹持机构示意图。
图3为本发明夹持机构中偏心调节装置示意图。
图4为本发明的偏心调节装置主视图。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明。
参照附图：
实施例1本发明所述的一种机械手装置，包括：
基座100，安装在外部的水平驱动设备的驱动端上，使其在水平驱动设备带动下沿水平方向移动，用于带动上下驱动机构水平移动至目标位置；
上下驱动机构200，包括驱动单元210、支撑导向单元以及承载板230，所述驱动单元210、支撑导向单元安装在基座100下部，驱动单元210的垂直升降端配装用于安装夹持机构的承载板230，承载板230与支撑导向单元滑动连接，使得承载板230在驱动单元210的驱动下沿支撑导向单元轴向升降；
夹持机构300，安装在上下驱动单元的承载板上，包括位置调整单元301和夹紧单元302，其中位置调整单元301安装在承载板230 上；所述夹紧单元302设置在位置调整单元301的动作部，用于自动夹紧电池；
以及控制器，其信号控制端与所述的驱动单元的控制端、位置调整单元的控制端以及夹紧单元的控制端信号连接，用于控制驱动单元、位置调整单元以及夹紧单元正常工作以将电池搬运至目标位置。
所述支撑导向单元包括垂直布置的导杆221和嵌装在基座底部的直线轴承222，所述导杆221通过相应的直线轴承222与基座100 垂直滑动连接；所述导杆221的底端固装水平设置的承载板230，并在承载板230的带动下沿其自身轴向升降。
所述位置调整单元301共两套，对称安装在上下驱动单元200的承载板的底部，包括水平驱动单元310、旋转驱动单元320以及偏心调整装置330，水平驱动单元310的安装部安装在承载板230上，水平驱动单元310的水平动作部位于同一水平线上，并保持两套水平驱动单元310的水平动作部水平相向运动或水平反向运行，用于调整两相对设置的夹紧单元之间的中心距离；旋转驱动单元320安装在水平驱动单元的水平动作部，并保持旋转驱动单元320的旋转动作部可绕垂直方向的中心轴旋转以调整偏心调整装置的角度；所述的偏心调整装置330安装在旋转驱动单元320的旋转动作部，并保持偏心调整装置330的动作部位于同一水平面上以保持电池的本体中心面位于同一平面上；所述夹紧单元302安装在所述偏心调整装置330的动作部，二者滑动连接，用于夹住电池转移至目标位置的夹具或托盘内。
所述偏心调整装置330包括中间安装板331、气爪安装板332、调节螺丝固定板333、调节螺丝334、销钉336以及刻度板335，中间安装板331与旋转驱动单元320的旋转动作部连接，调节螺丝固定板333固定于中间安装板331第一侧，并设有用于卡入调节螺丝334 的卡槽；气爪安装板332安装于中间安装板331的第二侧，二者滑动连接，且气爪安装板332的滑动方向与夹紧单元302的滑动方向保持一致；调节螺丝334固定于气爪安装板上，并且调节螺丝334沿气爪安装板移动方向伸出的部分卡入调节螺丝固定板333端部的卡槽内，用于调整气爪安装板与中间安装板的相对位置；刻度板设置于中间安装板上，用于测量气爪安装板的偏心移动距离；所述销钉的尾部水平安装在气爪安装板面向中间安装板的一端面上，而销钉头部位于中间安装板上方，用于限制气爪安装板的极限移动位置；开闭驱动单元是固定于气爪安装板的。当移动气爪安装板，开闭驱动单元一起移动。
所述的夹紧单元302包括开闭驱动单元340以及一对由两个夹爪 350组成的夹爪组，开闭驱动单元安装在中间安装板310底部，并与中间安装板310滑动连接，并且所述的开闭驱动单元340设用于控制夹爪组开启或闭合的动作部，其中开闭驱动单元340的动作部水平相向或水平相反方向运动；开闭驱动单元340的控制端与所述的控制器相应的信号输出端信号连接，开闭驱动单元340的动作部各配装一个面向电池的夹爪，形成一对用于夹紧电池的夹爪组，通过控制开闭驱动单元的动作部以控制两夹爪350的张开或闭合。
所述夹爪350的底部均配有一防电池摆动护板，且两块防电池摆动护板(361，362)相对布置形成一对用于夹在电池表面以防止电池在运输过程中晃动的防电池摆动护板组，防电池摆动护板组在两开闭驱动单元控制下张开或闭合。
所述旋转驱动单元为摆动气缸。
开闭驱动单元为气爪。
实施例2本发明所述的一种机械手装置，包括基座100、上下驱动机构200以及两套夹持机构300，所述基座100为机械手的安装基座，所述上下驱动机构200包括驱动单元210、支撑导向单元以及承载板230，所述的承载板230设置于驱动单元210的输出端，所述的上下驱动机构200安装于基座100并驱动所述承载板230和所述夹持机构300上下移动，所述两套夹持机构300设置于所述的承载板 230上，包括水平驱动单元310、旋转驱动单元320、偏心调整装置 330、开闭驱动单元340、防电池摆动护板(361,362)以及两夹爪350，所述的水平驱动单元310设置于所述的承载板，所述的旋转驱动单元 320于所述水平驱动单元310连接，所述的偏心调整装置330与所述的旋转驱动单元320连接，所述的开闭驱动单元320与所述的偏心调整装置330连接并驱动防电池摆动护板(361,362)以及两夹爪350 张开或闭合。
本发明提供的机械手装置通过夹爪350夹持电池气袋，防电池摆动护板(361,362)靠近电池本体，防止搬送过程中电池摆动。上下驱动单元200驱动两套夹持机构同步上下移动，基座100水平地设置于其他水平驱动机构，从而方便地将电池移动到目标位置。本发明通过机械手装置搬运电池取代人力搬运，提高生产效率、优化电池品质，有利于生产自动化。
所述的夹爪350连接于开闭驱动单元340输出端，所述的防电池摆动护板(361,362)连接于所述的夹爪350，所述开闭驱动单元340连接于偏心调节装置330，以方便调节开闭驱动单元位置。
所述的中间安装板331与所述的旋转驱动单元320输出端连接，所述的调节螺丝固定板333固定于中间安装板331，所述的气爪安装板332 与所述的中间安装板331连接，所述的开闭驱动单元340固定于中间安装板331。所述的调节螺丝334设置于中间安装板331，另一段与气爪安装板332连接，从而调节调节螺丝时，带动气爪安装板332和开闭驱动单元340一起移动，也调节了两夹爪350的中心位置，保证夹取电池气袋时，两个夹爪350的中心位置位于电池气袋的中心。所述的开闭驱动单元340为气爪。
所述的刻度板335设置于中间安装板331。调节气爪安装板332位置时，方便看到调节的距离。
所述的销钉336固定于气爪安装板332上并伸出部分长度，调节气爪安装板332位置时，气爪安装板332与中间连接板331之间连接的调节螺丝端部配有固定螺母，需要调整气爪安装板332位置时，需要手动拧松固定螺母，从而将气爪安装板调整至合适位置；销钉336伸出部分挂在中间安装板上，方便气爪安装板调节移动时，保持水平状态。所述的偏心调整装置330与所述的旋转驱动单元320连接，左右两旋转驱动单元320独立动作，互不干扰，因而旋转驱动单元320旋转时，偏心调整装置330也随着一起旋转，旋转后左右两电池的本体中心面在一个平面上，方便电池装入夹具或托盘等。
旋转驱动装置320为摆动气缸。
所述的水平驱动单元310设置于所述的承载板230，所述的旋转驱动单元320于所述水平驱动单元310连接。左右两个水平驱动单元310 独立运动，从而方便调节左右夹持机构的间距，适应夹具或托盘间距尺寸。
所述驱动单元210两侧设置导杆221，导杆221的一端与承载板230 连接，所述的驱动单元210输出端与所述的承载板230连接，使得夹持机构300上下运动时更加平稳。
所有导杆221的直线轴承222以及驱动单元210固定于基座100。所述的基座100水平设置于其他驱动机构，可以使得基座水平移动。
实施例3本发明所述的机械手装置包括基座100、上下驱动机构 200以及夹持机构300。基座100水平的安装于其他驱动机构上水平移动；上下驱动机构200安装于基座100上；夹持机构300安装于上下驱动机构200的输出端，并在上下驱动机构200的驱动下上下滑动。
更具体地，上下驱动机构200包括驱动单元210、导杆221、直线轴承222以及承载板230。上下驱动单元210以及直线轴承222 固定于基座100上，并且上下驱动单元210运动方向与导杆保持平行，导杆221数量至少两个,承载板230设置于驱动单元210的输出端，导杆221的一端与承载板230连接。
结合图2-图3所示，夹持机构300为两套，包括水平驱动单元310、旋转驱动单元320、偏心调整装置330、开闭驱动单元 340、防电池摆动护板361、防电池摆动护板362以及两夹爪350，所述的水平位移驱动单元310设置于所述的承载板230，所述的旋转单元320与所述水平位移驱动单元310连接，所述的偏心调整装置330 与所述的旋转驱动单元320连接，所述的开闭驱动单元340与所述的偏心调整装置330连接并驱动防电池摆动护板361、防电池摆动护板 362以及两夹爪350张开或闭合。
进一步，水平驱动单元310水平滑动带动旋转驱动单元 320、偏心调整装置330、开闭驱动单元340、防电池摆动护板361、防电池摆动护板362以及两夹爪350一起滑动，从而控制两夹爪350 的中心距，方便调整夹持电池的中心距。
两夹爪350夹持电池气袋搬运，防电池摆动护板361以及防电池摆动护板362保护电池本体防止运送过程中电池摆动。
偏心调整装置330与所述的旋转驱动单元320连接，左右两旋转驱动单元独立动作，互不干扰，因而旋转驱动单元旋转320时，偏心调整装置330也随着一起旋转，方便调节电池的方向，并且旋转后左右两电池的本体中心面可控制在一个平面上，方便电池装入夹具或托盘等。
结合图3所示，偏心调整装置330包括中间安装板331、气爪安装板332、调节螺丝固定板333、调节螺丝334、销钉336、刻度板335。中间安装板331与旋转驱动单元320输出端连接，刻度板 335设置于中间安装板331，调节螺丝固定板333固定于中间安装板 331，气爪安装板332与中间安装板331连接，销钉336固定于气爪安装板332上并伸出部分长度，开闭驱动单元340固定于中间安装板331。
本发明提供的机械手装置通过夹爪350夹持电池气袋，上下驱动机构200驱动夹持机构300上下移动，基座100可连接于其他水平驱动机构，从而方便地将电池搬送目标位置。本发明通过机械手搬运电池取代人力搬送，提高生产效率、优化电池品质，更有利于生产自动化。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也包括本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (7)

1.一种机械手装置，其特征在于，包括：
基座，安装在外部的水平驱动设备的驱动端上，使其在水平驱动设备带动下沿水平方向移动，用于带动上下驱动机构水平移动至目标位置；
上下驱动机构，包括驱动单元、支撑导向单元以及承载板，所述驱动单元、支撑导向单元安装在基座下部，驱动单元的垂直升降端配装用于安装夹持机构的承载板，承载板与支撑导向单元滑动连接，使得承载板在驱动单元的驱动下沿支撑导向单元轴向升降；
夹持机构，安装在上下驱动单元的承载板上，包括位置调整单元和夹紧单元，其中位置调整单元安装在承载板上；所述夹紧单元设置在调整单元的动作部，用于自动夹紧电池；
以及控制器，其信号控制端与所述的驱动单元的控制端、位置调整单元的控制端以及夹紧单元的控制端信号连接，用于控制驱动单元、位置调整单元以及夹紧单元正常工作以将电池搬运至目标位置。
2.如权利要求1所述的一种机械手装置，其特征在于：所述支撑导向单元包括垂直布置的导杆和嵌装在基座底部的直线轴承，所述导杆通过相应的直线轴承与基座滑动连接；所述导杆的底端固装水平设置的承载板，并在承载板的带动下沿其自身轴向升降。
3.如权利要求1所述的一种机械手装置，其特征在于：所述位置调整单元共两套，对称安装在上下驱动单元的承载板的底部，包括水平驱动单元、旋转驱动单元以及偏心调整装置，水平驱动单元的安装部安装在承载板上，水平驱动单元的水平动作部位于同一水平线上，并保持两套水平驱动单元的水平动作部水平相向运动或水平反向运行，用于调整两相对设置的夹紧单元之间的中心距离；旋转驱动单元安装在水平驱动单元的水平动作部，并保持旋转驱动单元的旋转动作部可绕垂直方向的中心轴旋转；所述的偏心调整装置安装在旋转驱动单元的旋转动作部，并保持偏心调整装置的动作部位于同一水平面上以保持电池的本体中心面位于同一平面上；所述夹紧单元安装在所述偏心调整装置的动作端，二者滑动连接，用于夹住电池转移至目标位置的夹具或托盘内。
4.如权利要求3所述的一种机械手装置，其特征在于：所述偏心调整装置包括偏心调整装置包括中间安装板、气爪安装板、调节螺丝固定板、调节螺丝、销钉以及刻度板，中间安装板与旋转驱动单元的旋转动作部连接，调节螺丝固定板固定于中间安装板第一侧，并设有用于卡入销钉的卡槽；气爪安装板安装于中间安装板的第二侧，二者滑动连接，且气爪安装板的滑动方向与夹紧单元的滑动方向保持一致；销钉固定于气爪安装板上，并且销钉沿气爪安装板移动方向伸出的部分卡入调节螺丝固定板端部的卡槽内，用于调整气爪安装板与中间安装板的相对位置；刻度板设置于中间安装板上，用于测量气爪安装板的偏心移动距离。
5.如权利要求3所述的一种机械手装置，其特征在于：所述的夹紧单元包括开闭驱动单元以及一对由两个夹爪组成的夹爪组，开闭驱动单元安装在中间安装板底部，并与中间安装板滑动连接，并且所述的开闭驱动单元设用于控制夹爪组开启或闭合的动作部，其中开闭驱动单元的动作部水平相向或水平相反方向运动；开闭驱动单元的控制端与所述的控制器相应的信号输出端信号连接，开闭驱动单元的动作部各配装一个面向电池的气动夹爪，形成一对用于夹紧电池的夹爪组，通过控制开闭驱动单元的动作部以控制两夹爪的张开或闭合。
6.如权利要求5所述的一种机械手装置，其特征在于：所述开闭驱动单元的底部均配有一防电池摆动护板，且两块防电池摆动护板相对布置形成一对用于夹在电池表面以防止电池在运输过程中晃动的防电池摆动护板组，防电池摆动护板组在两开闭驱动单元控制下张开或闭合。
7.如权利要求4所述的一种机械手装置，其特征在于：所述旋转驱动单元为摆动气缸。
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