CN115535638B - 一种电池注塑壳体拆码垛机器人手爪夹具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电池注塑壳体拆码垛机器人手爪夹具，涉及智能拆码垛设备技术领域。机器人手爪夹具的固定板顶部设置有连接法兰，壳体抓取装置包括相对设置在固定板底部的连接架，连接架底部转动设置有连接轴，连接轴端部与吸盘固定架连接，吸盘固定架上设置有壳体吸盘；连接轴一端与第一传动组连接，使得吸盘固定架实现180°翻转；垫板抓取装置的固定轴与固定板底部转动连接，固定轴两端通过连接板与垫板吸盘连接。通过壳体吸盘对电池注塑壳体进行抓取，第一传动组实现壳体吸盘的180°翻转，使其满足壳体拆码垛和翻转的要求，通过第二传动组带动垫板吸盘抓取垫板，满足壳体拆码垛中对于垫板的需求，实现对电池注塑壳体的自动化拆码垛。
Description
技术领域
本发明涉及智能拆码垛设备技术领域，具体涉及一种电池注塑壳体拆码垛机器人手爪夹具。
背景技术
随着智能装备的推广和使用，各个环节都在向智能化方向发展。特别是在一些体积相对小的产品的生产中，比如电池用的注塑壳体，其壳体通常为顶部开口的中空壳体，注塑壳体从注塑机中出来后会随传送带运送到指定位置，然后由工作人员取下放置在垫板上一排排码好，码好后会再放一块垫板再码一层，到最后一层，为避免长时间码放后空壳体积灰，会将最后一层的壳体倒扣在垛上，码垛好后再一次转运走，使用人工费时费力，但现有壳体抓取装置没有翻转倒扣的功能，也没有取放垫板的功能，因此，亟需设计一种电池注塑壳体拆码垛机器人手爪夹具，既可以完成壳体翻转动作以方便最上一层壳体的取放，也可以同步实现垫板的抓取。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电池注塑壳体拆码垛机器人手爪夹具，解决现有壳体难以实现自动拆码垛的问题，进一步提高自动化程度、提高生产效率。
为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：一种电池注塑壳体拆码垛机器人手爪夹具，其特征在于：所述夹具包括固定板，固定板顶部设置有连接法兰，固定板底部设置有壳体抓取装置和垫板抓取装置，所述壳体抓取装置包括相对设置在固定板底部的连接架，连接架底部转动设置有连接轴，连接轴端部与吸盘固定架连接，吸盘固定架上设置有壳体吸盘；其中一根连接轴一端与第一传动组连接，第一传动组带动连接轴转动，使得吸盘固定架实现180°翻转；所述垫板抓取装置包括固定轴，固定轴与固定板底部转动连接，固定轴两端通过连接板与垫板吸盘连接，固定轴通过第二传动组带动垫板吸盘吸附垫板。
更进一步的技术方案是所述第一传动组包括第一带轮、第一张紧轮、第二带轮、开口同步带、第一气缸，第一带轮与连接轴的一端固定连接，固定板下方设置有第一张紧轮、第二带轮，开口同步带啮合在第一带轮、第一张紧轮、第二带轮上且端部固定在滑动板上，滑动板与连接架侧壁的导轨滑动连接，滑动板顶部与第一气缸输出轴连接，第一气缸固定在固定板上，第一气缸带动滑动板上下运动，开口同步带带动第一带轮转动，使得吸盘固定架实现180°翻转。
更进一步的技术方案是所述固定板上开设有调节槽，张紧轮定位板底部穿过调节槽后连接有第一张紧轮，张紧轮定位板侧壁上部向外延伸有限位部，限位部上设置有长腰型孔，固定板上靠近张紧轮定位板一端设置有限位板，第一张紧轮和第二带轮位于统一水平高度，第一带轮位于第二带轮下方。
更进一步的技术方案是所述第二传动组包括第二气缸、第一同步带、第三带轮、第四带轮、齿轮传动组、第五带轮、第六带轮、第二同步带，所述第二气缸固定在固定板下方，第二气缸输出端与第一同步带固定连接，第三带轮设置在其中一根固定轴上，第四带轮转动设置在固定板下方，第一同步带啮合在第三带轮和第四带轮上，第四带轮与齿轮传动组中的一个齿轮同轴固定，第五带轮设置在另一根固定轴上，第六带轮转动设置在固定板下方，第二同步带啮合在第五带轮和第六带轮上，第六带轮与齿轮传动组中的另一个齿轮同轴固定；第二气缸带动第一同步带运动，第一同步带带动第三带轮转动，其中一根固定轴两端的垫板吸盘转动，同步地，第四带轮带动齿轮传动组驱动第六带轮同步转动，第二同步带带动第五带轮转动，另一根固定轴两端的垫板吸盘也转动，四个垫板吸盘吸附垫板。
更进一步的技术方案是所述第一同步带下方设置有第二张紧轮，第二张紧轮转动设置在固定杆上，固定杆穿设在调节板上，调节板上设置有调节丝杆，调节丝杆穿过固定杆并与之啮合，调节板顶部固定在固定板底部。
更进一步的技术方案是所述调节丝杆端部延伸出调节板且端部上设置有调节孔。
更进一步的技术方案是所述固定板顶部设置有支撑柱，支撑柱顶部设置有气缸定位板，气缸定位板上设置有无杆气缸，无杆气缸与连接法兰固定连接。
更进一步的技术方案是所述连接法兰底部两侧设置有滑块，气缸定位板设置有导轨，导轨与滑块间滑动连接。
工作原理：注塑机中出来的电池壳体随传送带达到指定工位，机器人主体识别后，控制夹具的壳体吸盘将电池壳体吸附住，然后放置在垫板上，码好一层后，垫板吸盘吸附垫板码在电池壳体上，依次码好后，到最后一层，壳体吸盘将电池壳体吸附后，通过第一传动组件带动壳体吸盘翻转180°，将电池壳体倒扣在垫板上，再在最上面覆盖一块垫板完成电池壳体的码垛。拆垛则进行相反的操作。
为实现180°翻转，通过第一气缸带动开口同步带上下运动，开口同步带带动第一带轮转动从而带动吸盘固定架做翻转动作。而对于垫板的吸附抓取，使用四个垫板吸盘，两个一组设置在同一固定轴上，通过第二气缸带动第一同步带做往复运动，第一同步带带动第三带轮转动，从而带动垫板吸盘转动，而与第四带轮同轴固定的齿轮与第六带轮同轴固定的齿轮相互啮合为齿轮传动组，因此第四带轮与第六带轮同步转动，从而带动第二同步带和第五带轮转动，从而带动另外两个垫板吸盘同步转动，从而实现对垫板的抓取。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.通过在固定板下方设置壳体吸盘对电池注塑壳体进行抓取，通过第一传动组实现壳体吸盘的180°翻转，使其满足壳体拆码垛和翻转的要求，再通过第二传动组带动垫板吸盘抓取垫板，满足壳体拆码垛中对于垫板的需求，实现对电池注塑壳体的自动化拆码垛。
2.通过第一带轮、第一张紧轮、第二带轮、开口同步带、第一气缸构成第一传动组，将气缸与开口同步带的直线运动转化为第一带轮的转动，从而实现吸盘固定架的180°翻转；而张紧轮定位板结合调节槽，实现对开口同步带的张紧，避免在过程中出现打滑。
3.通过第二气缸、第一同步带、第三带轮、第四带轮、齿轮传动组、第五带轮、第六带轮、第二同步带构成第二传动组，通过齿轮传动组实现两侧带轮、同步带的同步动作，使得垫板吸盘同步动作，从而实现对垫板的精准抓取。
4.通过第二张紧轮对同步带进行张紧，通过转动调节丝杆，可以调节固定杆上下位置，从而实现对第二张紧轮的位置调整，实现对同步带的张紧。
5.通过无杆气缸的设置，使其带动连接法兰做往复运动，实现短行程的位置调整，便于机器人在较狭小的空间内使用。
附图说明
图1为本发明一个角度的结构示意图。
图2为本发明另一个角度的结构示意图。
图3为本发明中第一传动组的结构示意图。
图4为本发明中第二传动组的结构示意图。
图5为本发明中第二张紧轮的安装示意图。
图中：1-固定板，101-调节槽，102-限位板，2-连接法兰，3-连接架，4-连接轴，5-吸盘固定架，6-壳体吸盘，7-第一带轮，8-第一张紧轮，9-第二带轮，10-开口同步带，11-滑动板，12-第一气缸，13-固定轴，14-垫板吸盘，15-连接板，16-张紧轮定位板，17-第二气缸，18-第一同步带，19-第三带轮，20-第四带轮，21-齿轮传动组，22-第五带轮，23-第六带轮，24-第二同步带，25-第二张紧轮，26-固定杆，27-调节板，28-调节丝杆，29-调节孔，30-支撑柱，31-气缸定位板，32-无杆气缸。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1、2示出了一种电池注塑壳体拆码垛机器人手爪夹具，所述夹具包括连接法兰2，连接法兰2与机器人主体连接。连接法兰2底部两侧设置有滑块，滑块与对应的导轨滑动连接，导轨安装在气缸定位板31上，气缸定位板31上设置有无杆气缸32，无杆气缸32的输出端与连接法兰2底部连接，无杆气缸32驱动连接法兰2沿其运动方向做短行程的位移，可以实现在相对小的空间内进行位置调整。
气缸定位板31底部通过支撑柱30与固定板1连接，支撑柱30设置有四根。固定板1顶部上固定有第一气缸12，第一气缸12输出端伸出固定板1与滑动板11连接。固定板1底部相对设置有连接架3，连接架3底部分别转动设置有连接轴4，连接轴4一端均与吸盘固定架5连接。靠近第一气缸12侧的连接轴4另一端与第一带轮7固定连接，固定板1下方设置有第一张紧轮8、第二带轮9，开口同步带10啮合在第一带轮7、第一张紧轮8、第二带轮9上。开口同步带10的两端分别固定在滑动板11两侧，滑动板11与连接架3侧壁的导轨滑动连接，第一气缸12固定在固定板1上。如图3所示，第一带轮7、第一张紧轮8、第二带轮9、开口同步带10、第一气缸12构成第一传动组，第一张紧轮8和第二带轮9位于统一水平高度，第一带轮7位于第二带轮9下方。固定板1上开设有调节槽101，张紧轮定位板16底部穿过调节槽101后连接有第一张紧轮8，张紧轮定位板16侧壁上部向外延伸有限位部，限位部上设置有长腰型孔，固定板1上靠近张紧轮定位板16一端设置有限位板102。通过调节张紧轮定位板16在调节槽101上的水平位置，可以调节第一张紧轮8的位置，从而使开口同步带10张紧，避免其打滑。限位板102限定了第一张紧轮8与第二带轮9间的最小距离。
吸盘抓取过程如下，吸盘固定架5位于水平位置，对电池注塑壳体进行抓取并在垫板上码好，需要翻转时，壳体吸盘6抓取电池壳体后，第一气缸12带动滑动板11向上运动，开口同步带10带动第一带轮7转动，使得吸盘固定架5实现180°翻转。为使得翻转后壳体吸盘6保持水平，连接架3侧壁上设置有接近开关以及限位柱，限位柱与吸盘固定架5上的缓冲胶垫相适配，当吸盘固定架5翻转到位后，接近开关控制第一气缸12停止运动，同时限位柱与缓冲胶垫接触，确保壳体吸盘6保持水平。
为使得一次抓取的壳体多，壳体吸盘6设置有8个，4个一组工作。吸盘固定架5位于壳体吸盘6的一侧上设置有接近开关，对是否稳固抓取壳体进行识别。
而垫板抓取装置包括固定轴13，固定轴13设置有两根，相对设置在固定板1底部的两侧，通过支架与固定板1底部转动连接，固定轴13两端通过连接板15与垫板吸盘14连接，连接板15为L型板且上面设置有接近开关，固定轴13通过第二传动组带动垫板吸盘14吸附垫板。
如图4所示，所述第二传动组包括第二气缸17、第一同步带18、第三带轮19、第四带轮20、齿轮传动组21、第五带轮22、第六带轮23、第二同步带24。第二气缸17固定在固定板1下方，第二气缸17输出端与第一同步带18固定连接，第三带轮19设置在其中一根固定轴13上，第四带轮20转动设置在固定板1下方，第一同步带18啮合在第三带轮19和第四带轮20上，第四带轮20与齿轮传动组中的一个齿轮同轴固定，第五带轮22设置在另一根固定轴13上，第六带轮23转动设置在固定板1下方，第二同步带24啮合在第五带轮22和第六带轮23上，第六带轮23与齿轮传动组中的另一个齿轮同轴固定。
垫板抓取过程如下：第二气缸17带动第一同步带18运动，第一同步带18带动第三带轮19转动，其中一根固定轴13两端的垫板吸盘14转动，同步地，第四带轮20带动齿轮传动组驱动第六带轮23同步转动，第二同步带24带动第五带轮22转动，另一根固定轴13两端的垫板吸盘14也转动，四个垫板吸盘14吸附垫板。
为防止同步带打滑，所述第一同步带18和第二同步带24下方均设置有第二张紧轮25，如图5所示，第二张紧轮25转动设置在固定杆26上，固定杆26穿设在调节板27上，调节板27上有中空的框架，框架上转动设置有调节丝杆28，调节丝杆28穿过固定杆26并与固定杆26啮合，调节板27顶部固定在固定板1底部。所述调节丝杆28端部延伸出调节板27且端部上设置有调节孔29。辅助工具穿接在调节孔29内，然后转动调节丝杆28，固定杆26沿着上下运动，带动第二张紧轮25上下运动，从而实现对同步带的张紧。
使用时，注塑机中出来的电池壳体随传送带达到指定工位，机器人主体识别后，控制夹具的壳体吸盘将电池壳体吸附住，然后放置在垫板上，码好一层后，垫板吸盘吸附垫板码在电池壳体上，依次码好后，到最后一层，壳体吸盘将电池壳体吸附后，通过第一传动组件带动壳体吸盘翻转180°，将电池壳体倒扣在垫板上，再在最上面覆盖一块垫板完成电池壳体的码垛。拆垛则进行相反的操作。
尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的范围之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对组成部件或布局进行多种变形和改进。除了对组成部件或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。
Claims (7)
1.一种电池注塑壳体拆码垛机器人手爪夹具，其特征在于：所述夹具包括固定板(1)，固定板(1)顶部设置有连接法兰(2)，固定板(1)底部设置有壳体抓取装置和垫板抓取装置，所述壳体抓取装置包括相对设置在固定板(1)底部的连接架(3)，连接架(3)底部转动设置有连接轴(4)，连接轴(4)端部与吸盘固定架(5)连接，吸盘固定架(5)上设置有壳体吸盘(6)；其中一根连接轴(4)一端与第一传动组连接，第一传动组带动连接轴(4)转动；所述垫板抓取装置包括固定轴(13)，固定轴(13)与固定板(1)底部转动连接，固定轴(13)两端通过连接板(15)与垫板吸盘(14)连接，固定轴(13)通过第二传动组带动垫板吸盘(14)吸附垫板；
所述第一传动组包括第一带轮(7)、第一张紧轮(8)、第二带轮(9)、开口同步带(10)、第一气缸(12)，第一带轮(7)与连接轴(4)的一端固定连接，固定板(1)下方设置有第一张紧轮(8)、第二带轮(9)，开口同步带(10)啮合在第一带轮(7)、第一张紧轮(8)、第二带轮(9)上且端部固定在滑动板(11)上，滑动板(11)与连接架(3)侧壁的导轨滑动连接，滑动板(11)顶部与第一气缸(12)输出轴连接，第一气缸(12)固定在固定板(1)上，第一气缸(12)带动滑动板(11)上下运动，开口同步带(10)带动第一带轮(7)转动，使得吸盘固定架(5)实现180°翻转。
2.根据权利要求1所述的一种电池注塑壳体拆码垛机器人手爪夹具，其特征在于：所述固定板(1)上开设有调节槽(101)，张紧轮定位板(16)底部穿过调节槽(101)后连接有第一张紧轮(8)，张紧轮定位板(16)侧壁上部向外延伸有限位部，限位部上设置有长腰型孔，固定板(1)上靠近张紧轮定位板(16)一端设置有限位板(102)，第一张紧轮(8)和第二带轮(9)位于统一水平高度，第一带轮(7)位于第二带轮(9)下方。
3.根据权利要求1所述的一种电池注塑壳体拆码垛机器人手爪夹具，其特征在于：所述第二传动组包括第二气缸(17)、第一同步带(18)、第三带轮(19)、第四带轮(20)、齿轮传动组(21)、第五带轮(22)、第六带轮(23)、第二同步带(24)，所述第二气缸(17)固定在固定板(1)下方，第二气缸(17)输出端与第一同步带(18)固定连接，第三带轮(19)设置在其中一根固定轴(13)上，第四带轮(20)转动设置在固定板(1)下方，第一同步带(18)啮合在第三带轮(19)和第四带轮(20)上，第四带轮(20)与齿轮传动组中的一个齿轮同轴固定，第五带轮(22)设置在另一根固定轴(13)上，第六带轮(23)转动设置在固定板(1)下方，第二同步带(24)啮合在第五带轮(22)和第六带轮(23)上，第六带轮(23)与齿轮传动组中的另一个齿轮同轴固定；第二气缸(17)带动第一同步带(18)运动，第一同步带(18)带动第三带轮(19)转动，其中一根固定轴(13)两端的垫板吸盘(14)转动，同步地，第四带轮(20)带动齿轮传动组驱动第六带轮(23)同步转动，第二同步带(24)带动第五带轮(22)转动，另一根固定轴(13)两端的垫板吸盘(14)也转动，四个垫板吸盘(14)吸附垫板。
4.根据权利要求3所述的一种电池注塑壳体拆码垛机器人手爪夹具，其特征在于：所述第一同步带(18)下方设置有第二张紧轮(25)，第二张紧轮(25)转动设置在固定杆(26)上，固定杆(26)穿设在调节板(27)上，调节板(27)上设置有调节丝杆(28)，调节丝杆(28)穿过固定杆(26)并与之啮合，调节板(27)顶部固定在固定板(1)底部。
5.根据权利要求4所述的一种电池注塑壳体拆码垛机器人手爪夹具，其特征在于：所述调节丝杆(28)端部延伸出调节板(27)且端部上设置有调节孔(29)。
6.根据权利要求1所述的一种电池注塑壳体拆码垛机器人手爪夹具，其特征在于：所述固定板(1)顶部设置有支撑柱(30)，支撑柱(30)顶部设置有气缸定位板(31)，气缸定位板(31)上设置有无杆气缸(32)，无杆气缸(32)与连接法兰(2)固定连接。
7.根据权利要求6所述的一种电池注塑壳体拆码垛机器人手爪夹具，其特征在于：所述连接法兰(2)底部两侧设置有滑块，气缸定位板(31)设置有导轨，导轨与滑块间滑动连接。
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Denomination of invention: A Claw Fixture for Battery Injection Molding Shell Disassembly and Stacking Robot Granted publication date: 20230411 Pledgee: Agricultural Bank of China Limited Kunming Wuhua Sub-branch Pledgor: YUNNAN ROUKONG TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: Y2024980023820 |