多层上下料联动机械手的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种多层上下料联动机械手，包括机架、竖直移动机构、承载支架，旋转机构、L型手臂及两夹持锂电池的取放装置；所述竖直移动机构安装于所述机架上且输出端上下移动；所述承载支架固定于所述竖直移动机构的输出端；所述旋转机构固定于所述承载支架且输出端呈竖直状态并固定于所述L型手臂的弯折处；两所述取放装置分别固定于所述L型手臂的两端。本实用新型多层上下料联动机械手能同步上下料，减少上下料操作步骤，提高生产效率。
【专利说明】多层上下料联动机械手
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种送料机械手，尤其涉及一种能同步上下料，减少上下料操作步骤，提高上下料速度的多层上下料联动机械手。
【背景技术】
[0002]随着科学技术的进步及电子设备的应用，锂电池已应用于生活中的各个方面。锂电池的生产制造过程一般包括以下工序:搅拌、涂布、冷压、裁片、卷绕(或者叠片)、注液、化成、容量等。而在卷绕之后，由于锂电池内部的极片及隔膜纸结构比较松散，因此，一般还需要对锂电池进行热压，以确保锂电池内部结构的结实牢固。
[0003]现有的锂电池热压工艺中，通常是使用机械手将电池放置于热压夹具中进行热压，其步骤为:机械手抓取待热压的锂电池；机械手将锂电池转移动夹具上；锂电池热压；机械手将已完成热压的锂电池从夹具取出放置于下料；机械手到再次抓取待热压的锂电池；机械手将锂电池转移动夹具上加热；如此重复循环操作。从上述步骤可知，现有机械手每次只能进行一次取料或者下料动作，因此，需要多次操作才能完成一次循环作业，这样导致上下料速度很慢，生产效率难以提高。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于提供一种能同步上下料，减少上下料操作步骤，提高生产效率的多层上下料联动机械手。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型提供的多层上下料联动机械手，包括机架、竖直移动机构、承载支架，旋转机构、L型手臂及两夹持锂电池的取放装置；所述竖直移动机构安装于所述机架上且输出端上下移动；所述承载支架固定于所述竖直移动机构的输出端；所述旋转机构固定于所述承载支架且输出端呈竖直状态并固定于所述L型手臂的弯折处；两所述取放装置分别固定于所述L型手臂的两端。
[0006]与现有技术相比，由于本实用新型通过设置L型手臂，并在所述L型手臂的两个端部设置所述取放装置，使其能同时在两个位置抓取锂电池；并利用所述旋转机构，使所述旋转机构的输出端固定于所述L型手臂的转折处，从而可以同时驱动所述L型手臂的两端转动，使所述L型手臂的两端的锂电池转移到另一位置，从而使本实用新型在一层上实现同步上下料，减少上下料的操作步骤；另外，又通过设置竖直移动机构，利用所述竖直移动机构驱动所述旋转机构及L型手臂，使所述L型手臂能上下移动，因此，本实用新型的机械手能在沿竖直方向设置多层的夹具的任一层工作，这样可以避免在每一层上设置一个机械手，减少使用机械手的数量；并且，有利于多层夹具的使用，提高生产生产效率。
[0007]较佳地，所述多层上下料联动机械手还包括送料机构，所述送料机构包括送料气缸、上料台、下料台及呈长条形的支承板，所述送料气缸固定于所述承载支架上且输出端固定于所述支承板的中部并推动所述支承板上下移动，所述上料台及下料台分别固定于所述支承板的两端。所述支承板可以使所述上料台及下料台随所述L型手臂上移到夹具上方的各层，由于所述上料台及下料台与L型手臂是同步运动的，在所述L型手臂的一端的取放装置伸入夹具并向下移动到锂电池表面抓取锂电池时，所述L型手臂的另一端的取放装置与所述上料台会同步下移，这时所述取放装置与所述上料台之间依然存在一定距离，所述取放装置不能抓取所述上料台上的锂电池，因此，通过设置所述送料气缸及支承板，使所述送料气缸固定于所述承载支架，并且上、下驱动所述支承板，从而使所述支承板带动所述上料台、下料台上、下移动，进而调整所述上料台、下料台相对所述取放装置的位置，以方便所述取放装置对锂电池进行抓取。
[0008]具体地，所述送料机构还包括导向支架，所述导向支架包括底板及导向杆，所述导向杆的两端分别固定于所述底板及所述承支架的下底面，所述支承板滑动地套接于所述导向杆。利用所述导向支架，所述支承板能沿所述导向支架竖直地上下移动，避免所述支承板的位置发生偏移，影响上料台及下料台的位置的准确性。
[0009]较佳地，所述旋转机构包括转轴、主动轮、从动轮、皮带及第一伺服电机，所述伺服电机固定于所述承载支架上且输出端与所述主动轮套接并固定，所述转轴竖直地枢接于所述承载支架上，所述从动轮套接并固定于所述转轴，所述皮带缠绕于所述主动轮及从动轮上。利用所述第一伺服电机驱动主动轮，进而通过皮带带动所述从动轮转动，从而驱动所述转轴转动，通过控制所述第一伺服电机的转动90度角，从而驱动所述L型手臂的两端转动90度，实现上料的锂电池与下料的锂电池同步转移。
[0010]较佳地，所述竖直移动机构包括竖直支架、第二伺服电机、丝杆螺母机构及滑板。所述竖直支架固定于所述机架上，所述第二伺服电机固定于所述竖直支架的上端且输出端与所述丝杆螺母机构的丝杆的连接，所述丝杆螺母机构安装于所述竖直支架上，所述滑板滑动地设置于所述竖直支架且与所述丝杆螺母机构的螺母固定。利用所述第二伺服电机控制所述丝杆螺母机构，从而使丝杆螺母机构驱动所述滑板上下滑动，进而控制所述L型手臂上下移动，实现对多层夹具上、下料。
[0011]具体地，所述滑板与所述竖直支架之间设有轨道及滑块，所述轨道竖直地固定于所述竖直支架一侧，且位于所述丝杆螺母机构的两侧，所述滑块固定于所述滑板的一侧，所述滑块与所述轨道滑动配合。所述滑板与所述竖直支架通过轨道及滑块的配合可以减少两者之间的摩擦阻力，从而方使所述第二伺服电机驱动所述L型手臂移动的位置更加精准。
[0012]较佳地，所述取放装置包括推送气缸、承载板及气爪，所述推送气缸的缸体固定于所述L型手臂，所述推送气缸的输出端水平移动且与所述承载板固定，所述承载板滑动地设置于所述L型手臂上，所述气爪固定于所述承载板上。通过利用所述推送气缸以及气爪，从而使所述气爪能伸入夹具内实现对锂电池夹持或释放。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型多层上下料联动机械手的结构示意图。
[0014]图2是本实用新型多层上下料联动机械手的另一角度的结构示意图。
[0015]图3是本实用新型多层上下料联动机械手的侧视图。
[0016]图4是本实用新型多层上下料联动机械手的俯视图。
【具体实施方式】[0017]为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现的效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
[0018]如图1、图2及图3所示，本实用新型多层上下料联动机械手100包括机架1、竖直移动机构2、承载支架3，旋转机构4、L型手臂5、夹持锂电池的取放装置6及送料机构7 ;所述竖直移动机构2安装于所述机架I上且输出端上下移动；所述承载支架3固定于所述竖直移动机构2的输出端；所述旋转机构4固定于所述承载支架3且输出端呈竖直状态并固定于所述L型手臂5的弯折处；所述取放装置6分别固定于所述L型手臂5的两端。所述送料机构7包括送料气缸71、上料台72、下料台73、呈长条形的支承板74及导向支架75，所述送料气缸71固定于所述承载支架3上且输出端固定于所述支承板74的中部并推动所述支承板74上下移动，所述上料台72及下料台73分别固定于所述支承板74的两端。所述导向支架75包括底板751及导向杆752,所述导向杆752的两端分别固定于所述底板751及所述承载支架3的下底面，所述支承板74滑动地套接于所述导向杆752。利用所述导向支架75，所述支承板74能沿所述导向支架75竖直地上下移动，避免所述支承板74的位置发生偏移，影响上料台72及下料台73的位置的准确性。
[0019]再如图1所示,所述旋转机构4包括转轴41、主动轮42、从动轮43、皮带44及第一伺服电机45，所述伺服电机45固定于所述承载支架上且输出端与所述主动轮套接并固定，所述转轴41竖直地枢接于所述承载支架3上，所述从动轮43套接并固定于所述转轴41，所述皮带44缠绕于所述主动轮42及从动轮43上。利用所述第一伺服电机45驱动主动轮42,进而通过皮带44带动所述从动轮43转动,从而驱动所述转轴41转动,通过控制所述第一伺服电机45的转动90度角，从而驱动所述L型手臂5的两端转动90度，实现上料的锂电池与下料的锂电池同步转移。
[0020]再请参阅图1及图2，所述竖直移动机构2包括竖直支架21、第二伺服电机22、丝杆螺母机构23及滑板24。所述竖直支架21固定于所述机架I上，所述第二伺服电机22固定于所述竖直支架21的上端且输出端与所述丝杆螺母机构23的丝杆的连接，所述丝杆螺母机构23安装于所述竖直支架21上，所述滑板24滑动地设置于所述竖直支架21且与所述丝杆螺母机构23的螺母固定。所述滑板24与所述竖直支架21之间设有轨道25及滑块26，所述轨道25竖直地固定于所述竖直支架21 —侧，且位于所述丝杆螺母机构23的两侧，所述滑块26固定于所述滑板24的一侧，所述滑块26与所述轨道25滑动配合。利用所述第二伺服电机22控制所述丝杆螺母机构23，从而使所述丝杆螺母机构23驱动所述滑板24上下滑动，进而控制所述L型手臂5上下移动，实现对具有多层的夹具101上、下料。所述滑板24与所述竖直支架21通过轨道25及滑块26的配合可以减少两者之间的摩擦阻力，从而方使所述第二伺服电机22驱动所述L型手臂5移动的位置更加精准。
[0021]请参阅图1、图2及图4，所述取放装置6包括推送气缸61、承载板62及气爪63，所述推送气缸61的缸体固定于所述L型手臂5的端部,所述推送气缸61的输出端水平移动且与所述承载板62固定，所述承载板62通过滑轨滑动地设置于所述L型手臂5上，所述气爪63固定于所述承载板62上。通过利用所述推送气缸61以及气爪63，从而使所述气爪63能伸入夹具内实现对锂电池102夹持或释放。
[0022]综合上述并结合附图，下面对本实用新型多层上下料联动机械手100的工作原理进行描述，如下:[0023]工作时，锂电池102位于所述上料台72上，所述L型手臂5的其中一端的所述取放装置6位于所述锂电池102的上方，所述L型手臂5的另一端的所述取放装置6正对夹具101 ;此时，所述推送气缸61通过承载板62将所述气爪63推出使其伸入夹具101内并位于夹具101内的锂电池102的正上方，这时另一所述气爪63位于所述上料台72的锂电池102的正上方。此时，所述送料气缸71启动，带动所述支承板74沿所述导向杆752向上移动，所述支承板74同时带动所述上料台72及下料台73上升，直到所述上料台72上的锂电池102位于所述气爪63的两爪子之间且处于同一水平位置。再同时启动位于L型手臂5两端的所述气爪63，从而使所述气爪63夹持位于上料台72上的锂电池102，以及位于夹具101内的锂电池102，之后，所述送料气缸71推动所述支承板74进而带动所述上料台72及下料台73向下移动回复到原来的位置，所述第二伺服电机22启动通过所述丝杆螺母机构23带动所述锂电池102向上稍微上升而离开夹具101的表面，然后，位于夹具101内的所述取放装置6的推送气缸61带动锂电池102退出所述夹具101。控制所述第一伺服电机45转动，所述第一伺服电机45带动所述主动轮42转动，所述主动轮42通过皮带44带动所述从动轮43转动，所述从动轮43带动所述转轴41，所述转轴41驱动所述L型手臂5转动，当所述L型手臂5上原来位于上料台72上方的取放装置6转动到正对所述夹具101，而原来正对所述夹具101的取放装置6转到位于下料台73上方时，所述第一伺服电机45停止，所述L型手臂5转动了 90度角；这时，所述送料气缸71驱动所述支承板74向上移动到与气爪63的下方且使所述下料台73的表面与锂电池102的底面接触，正对所述夹具101的取放装置6的推送气缸61将锂电池102推送到夹具101内。之后，所述第二伺服电机22推动位于夹具101内的锂电池101下移到夹具101的表面，再使所述气爪63释放所述锂电池102，位于所述下料台73上的所述气爪63也同时释放锂电池；此时，所述送料气缸71再驱动支承板74下移，这时，加工完的锂电池102位于下料台73上准备下料，位于夹具101内的锂电池102即可同时进行加工。
[0024]与现有技术相比，由于本实用新型通过设置L型手臂5，并在所述L型手臂5的两个端部设置所述取放装置6，使其能同时在两个位置抓取锂电池102 ;并利用所述旋转机构4，使所述旋转机构4的输出端固定于所述L型手臂5的弯折处，从而可以同时驱动所述L型手臂5的两端转动，使所述L型手臂5的两端的锂电池102转移到另一位置，从而使本实用新型在一层上实现同步上下料，减少上下料的操作步骤；另外，又通过设置竖直移动机构2，利用所述竖直移动机构2驱动所述旋转机构4及L型手臂，使所述L型手臂5能上下移动，并且通过设置所述送料机构7，所述支承板74可以使所述上料台72及下料台73随所述L型手臂8上移到夹具101上方的各层进行上、下料；而由于所述上料台72及下料台73与L型手臂5是同步运动的，在所述L型手臂5的一端的取放装置6伸入夹具101并向下移动到锂电池102表面抓取锂电池102时，所述L型手臂5的另一端的取放装置6与所述上料台72会同步下移，这时所述取放装置6与所述上料台72之间依然存在一定距离，所述取放装置6不能抓取所述上料台72上的锂电池，因此，通过设置所述送料气缸71及支承板74，使所述送料气缸71固定于所述承载支架3，并且上、下驱动所述支承板74，从而使所述支承板74带动所述上料台72、下料台73上、下移动，进而调整所述上料台72、下料台73相对所述取放装置6的位置，以方便所述取放装置6对锂电池102进行抓取。因此，本实用新型的机械手能在沿竖直方向设置多层的夹具101的任一层工作，这样可以避免在每一层上设置一个机械手，减少使用机械手的数量，并且，有利于多层夹具的使用，提高生产生产效率。
[0025]本实用新型多层上下料联动机械手100所涉及到的控制方法均为本领域普通技术人员所熟知，在此不再做详细的说明。
[0026]以上所揭露的仅为本实用新型的较佳实例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属于本实用新型所涵盖的范围。
【权利要求】
1.一种多层上下料联动机械手，其特征在于:包括机架、竖直移动机构、承载支架，旋转机构、L型手臂及两夹持锂电池的取放装置；所述竖直移动机构安装于所述机架上且输出端上下移动；所述承载支架固定于所述竖直移动机构的输出端；所述旋转机构固定于所述承载支架且输出端呈竖直状态并固定于所述L型手臂的弯折处；两所述取放装置分别固定于所述L型手臂的两端。
2.如权利要求1所述的多层上下料联动机械手，其特征在于:所述多层上下料联动机械手还包括送料机构，所述送料机构包括送料气缸、上料台、下料台及呈长条形的支承板，所述送料气缸固定于所述承载支架上且输出端固定于所述支承板的中部并推动所述支承板上下移动，所述上料台及下料台分别固定于所述支承板的两端。
3.如权利要求2所述的多层上下料联动机械手，其特征在于:所述送料机构还包括导向支架，所述导向支架包括底板及导向杆，所述导向杆的两端分别固定于所述底板及所述承载支架的下底面，所述支承板滑动地套接于所述导向杆。
4.如权利要求1所述的多层上下料联动机械手，其特征在于:所述旋转机构包括转轴、主动轮、从动轮、皮带及第一伺服电机，所述伺服电机固定于所述承载支架上且输出端与所述主动轮套接并固定，所述转轴竖直地枢接于所述承载支架上，所述从动轮套接并固定于所述转轴，所述皮带缠绕于所述主动轮及从动轮上。
5.如权利要求1所述的多层上下料联动机械手，其特征在于:所述竖直移动机构包括竖直支架、第二伺服电机、丝杆螺母机构及滑板，所述竖直支架固定于所述机架上，所述第二伺服电机固定于所述竖直支架的上端且输出端与所述丝杆螺母机构的丝杆的连接，所述丝杆螺母机构安装于所述竖直支架上，所述滑板滑动地设置于所述竖直支架且与所述丝杆螺母机构的螺母固定。
6.如权利要求5所述的多层上下料联动机械手，其特征在于:所述滑板与所述竖直支架之间设有轨道及滑块，所述轨道竖直地固定于所述竖直支架一侧，且位于所述丝杆螺母机构的两侧，所述滑块固定于所述滑板的一侧，所述滑块与所述轨道滑动配合。
7.如权利要求1所述的多层上下料联动机械手，其特征在于:所述取放装置包括推送气缸、承载板及气爪，所述推送气缸的缸体固定于所述L型手臂,所述推送气缸的输出端水平移动且与所述承载板固定，所述承载板滑动地设置于所述L型手臂上，所述气爪固定于所述承载板上。
【文档编号】B25J9/00GK203804971SQ201420149294
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年3月28日 优先权日:2014年3月28日
【发明者】蔡瑞, 周晓雄, 马益金, 詹发军 申请人:东莞市德瑞精密设备有限公司