一種鋰電池分揀機械手裝置的制造方法
【專利摘要】本發明公開一種鋰電池分揀機械手裝置，包括由局部上下平移結構（1.1.1）、整體位移結構（1.1.3）及鋰電池吸附定位結構（1.1.2）組成的鋰電池抓取卸載單元；其中，整體位移結構（1.1.3）聯動鋰電池抓取卸載單元（1.1）在鋰電池掃碼單元（2.2）一側進行整體上下大范圍平移；局部上下平移結構（1.1.1）聯動鋰電池吸附定位結構（1.1.2）在鋰電池抓取卸載單元（1.1）內局部平移并通過鋰電池吸附定位結構（1.1.2）對鋰電池（7）進行自動化抓取、掃碼及卸載；本發明能夠實現鋰電池在托盤中任意位置的抓取、掃碼及卸載，并且將掃碼數據與托盤上所掃得數據的對比，實現對比糾錯功能。
【專利說明】
—種鋰電池分揀機械手裝置
技術領域
[0001 ]本發明涉及一種鋰電池分揀機械手裝置，屬于機械自動化技術領域。
【背景技術】
[0002]鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為負極材料、使用非水電解質溶液的電池，由于鋰電池具有使用壽命相對較長、具備高功率承受力、綠色環保等優點，在市場上得到了廣泛的應用。
[0003]在鋰電池的生產過程中，由于生產工藝的不同造成鋰電池的電壓、容量、內阻等參數不同，從而將鋰電池分為不同的等級，這些信息儲存在數據庫中，而數據信息以條形碼的形式打印在鋰電池的側面。為了后續操作方便，生產廠家需要對鋰電池進行檢測和分級，并將各個等級的鋰電池分選出來。
[0004]針對鋰電池檢測的過程，一直以來，廠家大都采用內阻檢測的方法，即鋰電池到指定位置后，檢測單元夾緊鋰電池，對電池內阻進行檢測;或是把鋰電池電池放在兩個轉輪之間，通過轉輪與電池的摩擦使電池旋轉，掃描條形碼，但這兩種方法效率較低，并且成本較尚O
【發明內容】
[0005]本發明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種能夠通過掃描條形碼實現鋰電池在托盤中的抓取、掃碼及卸載，并且將掃碼數據與托盤上所掃得數據的對比，實現對比糾錯功能，進而提高工作效率，降低成本的鋰電池分揀機械手裝置。
[0006]本發明通過以下技術方案來實現上述目的:一種鋰電池分揀機械手裝置，包括一體式結構的鋰電池抓取卸載單元及鋰電池掃碼單元；
所述鋰電池抓取卸載單元包括局部上下平移結構、整體位移結構及鋰電池吸附定位結構；
其中，整體位移結構聯動鋰電池抓取卸載單元在鋰電池掃碼單元一側進行整體上下大范圍平移；
局部上下平移結構聯動鋰電池吸附定位結構在鋰電池抓取卸載單元內局部平移并通過鋰電池吸附定位結構對鋰電池進行自動化抓取、掃碼及卸載。
[0007]所述整體位移結構包括氣缸一、旋轉安裝板以及安裝在旋轉安裝板背部的導軌-* *
所述氣缸一固定在鋰電池掃碼單元的支撐座頂部、其活塞桿末端通過浮動接頭連接在旋轉安裝板頂部，整體位移結構利用安裝在旋轉安裝板背部的導軌二的滑塊在支撐座上整體大范圍位移。
[0008]所述局部上下平移結構包括氣缸二、設置在旋轉安裝板正面的導軌一以及頂料滑動板；
氣缸二安裝在旋轉安裝板上、其活塞桿末端通過接頭連接在頂料滑動板的連接槽處，在氣缸二的作用下，局部上下平移結構聯動下部的鋰電池吸附定位結構通過導軌一作局部上下平移。
[0009]所述鋰電池吸附定位結構包括固定在頂料滑動板上的電機安裝座，在所述電機安裝座上固定一系列步進電機，步進電機通過驅動軸連接用于吸附和卸載鋰電池的永磁鐵；
其中，在旋轉滑動板的下方通過螺釘和擋板與連接塊相連，連接塊上固定有用于定位鋰電池的護套。
[0010]所述鋰電池掃碼單元包括支撐座、連接在支撐座下方的安裝架、以及固定在安裝架上的掃碼器；
其中，掃碼器與鋰電池的距離可通過安裝架上的U型槽調節，從而保證可以掃到鋰電池上的條形碼。
[0011]所述整體位移結構通過支撐座上部兩側的限位塊二、下部兩側的下限位塊進行上、下位置限位。
[0012]所述局部上下平移結構通過旋轉安裝板的兩側限位塊一限制其頂料滑動板上下位移的距離。
[0013]限位塊一的下限位處安裝有油壓緩沖器一，且油壓緩沖器一的活塞穿過限位塊一下方的通孔朝上，固定在限位塊一的下方。
[0014]在所述下限位塊二上安裝有油壓緩沖器二，且油壓緩沖器二的活塞穿過下限位塊二下方的通孔朝上，固定在下限位塊二的下方。
[0015]步進電機平行排列在電機安裝座上;永磁鐵和驅動軸均穿過電機安裝座內對應的通孔，并且在永磁鐵和驅動軸之間安裝有兩個便于旋轉的角接觸球軸承。
[0016]與現有的分揀方法相比:本發明利用固定在機械手前端的永磁鐵對鋰電池進行抓取，氣缸將鋰電池提升到掃碼器平行位置處，步進電機旋轉鋰電池并進行掃碼，掃碼完成后由氣缸將鋰電池卸下；
并且通過將掃碼數據與托盤上所掃得數據的對比，可以實現對比糾錯的功能，當兩數據一致時，即可確保鋰電池參數準確無誤；
本發明結構簡單、成本低廉；同時能夠很好得實現對鋰電池的自動化抓取、掃碼和卸載，并且節約了人力，提高了產能。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發明的結構整體示意圖；
圖2是機械手工作整體流程圖；
圖3是機械手取電池階段的工作狀態圖；
圖4是機械手掃碼階段的工作狀態圖；
圖5是機械手卸電池的工作狀態圖。
[0018]圖中:1.1、鋰電池抓取卸載單元，2.2、鋰電池掃碼單元，1.1.1、局部上下平移結構、1.1.2、鋰電池吸附定位結構，1.1.3、整體位移結構，1、氣缸一，2、氣缸二，3、導軌一，4、步進電機，5、連接塊，6、護套，7、鋰電池，8、永磁鐵，9、電機安裝座，10、掃碼器，11、驅動軸，12、安裝架，13、擋板，14、限位塊一，15、頂料滑動板，16、限位塊二，17、旋轉安裝板，18、支撐座，19、油壓緩沖器一，20、油壓緩沖器二，21、下限位塊，22、導軌二，23、浮動接頭。
【具體實施方式】
[0019]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0020]請參閱圖1，為一種鋰電池分揀機械手裝置，包括一體式結構的鋰電池抓取卸載單元1.1及鋰電池掃碼單元2.2;
所述鋰電池抓取卸載單元1.1包括局部上下平移結構1.1.1、整體位移結構1.1.3及鋰電池吸附定位結構1.1.2;
其中，整體位移結構1.1.3聯動鋰電池抓取卸載單元1.1在鋰電池掃碼單元2.2—側進行整體上下大范圍平移；
局部上下平移結構1.1.1聯動鋰電池吸附定位結構1.1.2在鋰電池抓取卸載單元1.1內局部平移并通過鋰電池吸附定位結構1.1.2對鋰電池7進行自動化抓取、掃碼及卸載。
[0021]參閱圖1，所述整體位移結構1.1.3包括氣缸一1、旋轉安裝板17以及安裝在旋轉安裝板17背部的導軌二 22;
所述氣缸一 I固定在鋰電池掃碼單元2.2的支撐座18頂部、其活塞桿末端通過浮動接頭23連接在旋轉安裝板17頂部，整體位移結構1.1.3利用安裝在旋轉安裝板17背部的導軌二22的滑塊在支撐座18上整體大范圍位移，浮動接頭23與旋轉安裝板17頂部的連接槽在徑向方向有一定間隙，可以防止活塞桿由于徑向受力造成磨損、變形、斷裂，增加活塞桿的壽命。
[0022]所述局部上下平移結構1.1.1包括氣缸二2、設置在旋轉安裝板17正面的導軌一3以及頂料滑動板15;
氣缸二 2安裝在旋轉安裝板17上、其活塞桿末端通過接頭連接在頂料滑動板15的連接槽處，在氣缸二2的作用下，局部上下平移結構1.1.1聯動下部的鋰電池吸附定位結構1.1.2通過導軌一 3作局部上下平移。
[0023]如圖1:所述鋰電池吸附定位結構1.1.2包括固定在頂料滑動板15上的電機安裝座9，在所述電機安裝座9上固定一系列步進電機4，步進電機4通過驅動軸11連接用于吸附和卸載裡電池7的永磁鐵8 ；
其中，在旋轉滑動板17的下方通過螺釘和擋板13與連接塊5相連，連接塊5上固定有用于定位鋰電池7的護套6。
[0024]所述鋰電池掃碼單元2.2包括支撐座18、連接在支撐座18下方的安裝架12、以及固定在安裝架12上的掃碼器10;
其中，掃碼器10與鋰電池7的距離可通過安裝架12上的U型槽調節，從而保證可以掃到鋰電池7上的條形碼。
[0025]進一步，如圖3所示，所述整體位移結構1.1.3通過支撐座18上部兩側的限位塊二16、下部兩側的下限位塊21進行上、下限位。
[0026]如圖3所示，所述局部上下平移結構1.1.1通過旋轉安裝板17的兩側限位塊一14限制其頂料滑動板15上下位移的距離。
[0027]如圖3所示，限位塊一14的下限位處安裝有起緩沖作用的油壓緩沖器一 19，且油壓緩沖器一 19的活塞穿過限位塊一 14下方的通孔朝上，固定在限位塊一 14的下方。
[0028]如圖3所示，在所述下限位塊二21上安裝有起緩沖作用的油壓緩沖器二 20，且油壓緩沖器二 20的活塞穿過下限位塊二 21下方的通孔朝上，固定在下限位塊二 21的下方。
[0029]如圖1、圖3、圖4、圖5所示，步進電機4平行排列在電機安裝座9上;永磁鐵8和驅動軸11均穿過電機安裝座9內對應的通孔，并且在永磁鐵8和驅動軸11之間安裝有兩個便于旋轉的角接觸球軸承。
[0030]本發明的工作流程如圖2，具體步驟如下:
第一步，取電池:機械手裝置的工作狀態如圖3，當機械手移動到鋰電池7上方，通常情況下鋰電池7豎直排列在托盤中，保證氣缸二2將頂料滑動板15頂到限位塊一 14的下限位點位置的情況下，氣缸一I驅動旋轉安裝板17向下移動，護套6先對鋰電池7進行定位，直到永磁鐵8與鋰電池7間隔約5mm時，鋰電池7吸附到永磁鐵8上，完成抓取；
第二步，掃碼:機械手裝置的工作狀態如圖4，頂料滑動板15—直保持在限位塊一 14的下限位點位置，以保持鋰電池7的穩定，氣缸一 I驅動旋轉安裝板17向上移動，直到移動到限位塊二 16即旋轉安裝板17的上限位置處，此時每一個掃碼器10與其對應的鋰電池7平齊;旋轉步進電機4，直到掃碼器10能夠掃到條形碼時停止旋轉；
此時可以保證鋰電池7側面所印的條形碼都正對掃碼器10，條形碼可以被準確掃出，鋰電池7的電壓、容量等參數被錄入系統并根據這些參數對鋰電池7進行分級，后機械手移動到打碼處，為每個鋰電池打印上代表其等級的數字；
第三步，卸電池:機械手裝置的工作狀態如圖5，機械手整體先移動到指定位置，下降一定的高度后進行鋰電池7的卸載;保持氣缸一 I和旋轉安裝板17處于靜止狀態，氣缸二 2驅動頂料滑動板15向上移動；由于護套6固定在旋轉安裝板17上，保持靜止，而永磁鐵8通過驅動軸11連接在步進電機4上，再通過電機安裝座9與頂料滑動板15相連，則在驅動頂料滑動板15向上移動過程中，護套6抵住鋰電池7，使其與永磁鐵8分離，從而完成鋰電池7的卸載。
[0031]至此，本發明對鋰電池7進行自動化的抓取、掃碼、卸載工作完成，循環以上步驟可實現鋰電池7分揀的自動化。
[0032]對于本領域技術人員而言，顯然本發明不限于上述示范性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本發明內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。
[0033]此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。
【主權項】
1.一種鋰電池分揀機械手裝置，其特征在于，包括一體式結構的鋰電池抓取卸載單元(1.1)及鋰電池掃碼單元(2.2); 所述鋰電池抓取卸載單元(1.1)包括局部上下平移結構(1.1.1)、整體位移結構(1.1.3)及鋰電池吸附定位結構(1.1.2)； 其中，整體位移結構(1.1.3)聯動鋰電池抓取卸載單元(1.1)在鋰電池掃碼單元(2.2)一側進行整體上下大范圍平移； 局部上下平移結構(1.1.1)聯動鋰電池吸附定位結構(1.1.2)在鋰電池抓取卸載單元(1.1)內局部平移并通過鋰電池吸附定位結構(1.1.2)對鋰電池(7)進行自動化抓取、掃碼及卸載。2.根據權利要求1所述的一種鋰電池分揀機械手裝置，其特征在于:所述整體位移結構(1.1.3)包括氣缸一(1)、旋轉安裝板(17)以及安裝在旋轉安裝板(17)背部的導軌二(22); 所述氣缸一(I)固定在鋰電池掃碼單元(2.2)的支撐座(18)頂部、其活塞桿末端通過浮動接頭(23)連接在旋轉安裝板(17)頂部，整體位移結構(1.1.3)利用安裝在旋轉安裝板(17 )背部的導軌二 (22 )的滑塊在支撐座(18)上整體大范圍位移。3.根據權利要求1所述的一種鋰電池分揀機械手裝置，其特征在于:所述局部上下平移結構(1.1.1)包括氣缸二(2)、設置在旋轉安裝板(17)正面的導軌一(3)以及頂料滑動板(15)； 氣缸二 (2)安裝在旋轉安裝板(17)上、其活塞桿末端通過接頭連接在頂料滑動板(15)的連接槽處，在氣缸二(2)的作用下，局部上下平移結構(1.1.1)聯動下部的鋰電池吸附定位結構(1.1.2)通過導軌一(3)作局部上下平移。4.根據權利要求1所述的一種鋰電池分揀機械手裝置，其特征在于:所述鋰電池吸附定位結構(1.1.2)包括固定在頂料滑動板(15)上的電機安裝座(9)，在所述電機安裝座(9)上固定一系列步進電機(4)，步進電機(4)通過驅動軸(11)連接用于吸附和卸載鋰電池(7)的永磁鐵(8); 其中，在旋轉滑動板(17)的下方通過螺釘和擋板(13)與連接塊(5)相連，連接塊(5)上固定有用于定位鋰電池(7)的護套(6)。5.根據權利要求1所述的一種鋰電池分揀機械手裝置，其特征在于:所述鋰電池掃碼單元(2.2)包括支撐座(18)、連接在支撐座(18)下方的安裝架(12)、以及固定在安裝架(12)上的掃碼器(10); 其中，掃碼器(10)與鋰電池(7)的距離可通過安裝架(12)上的U型槽調節，從而保證可以掃到鋰電池(7)上的條形碼。6.根據權利要求2所述的一種鋰電池分揀機械手裝置，其特征在于:所述整體位移結構(1.1.3 )通過支撐座(18 )上部兩側的限位塊二( 16 )、下部兩側的下限位塊(21)進行上、下限位。7.根據權利要求3所述的一種鋰電池分揀機械手裝置，其特征在于:所述局部上下平移結構(1.1.1)通過旋轉安裝板(17)的兩側限位塊一(14)限制其頂料滑動板(15)上下位移的距離。8.根據權利要求7所述的一種鋰電池分揀機械手裝置，其特征在于:限位塊一(14)的下限位處安裝有油壓緩沖器一(19)，且油壓緩沖器一(19)的活塞穿過限位塊一(14)下方的通孔朝上，固定在限位塊一 (14)的下方。9.根據權利要求6所述的一種鋰電池分揀機械手裝置，其特征在于:在所述下限位塊二(21)上安裝有油壓緩沖器二 (20)，且油壓緩沖器二 (20)的活塞穿過下限位塊二 (21)下方的通孔朝上，固定在下限位塊二 (21)的下方。10.根據權利要求4所述的一種鋰電池分揀機械手裝置，其特征在于:步進電機(4)平行排列在電機安裝座(9)上;永磁鐵(8)和驅動軸(11)均穿過電機安裝座(9)內對應的通孔，并且在永磁鐵(8)和驅動軸(11)之間安裝有兩個便于旋轉的角接觸球軸承。
【文檔編號】B07C5/34GK105935663SQ201610225919
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年4月12日
【發明人】劉新華, 王潤澤, 莫立東, 徐永攀, 史耀, 張明珊, 王占宇
【申請人】中國礦業大學