一种电芯保持架取料装置及其取料爪的制作方法

本实用新型涉及一种电芯保持架取料装置及其取料爪。

背景技术：

随着锂离子电池行业的快速发展，对锂电池行业的生产设备自动化程度、稳定性、一致性、良品率等各方面的要求越来越高，以此来保证锂离子电池安全性、稳定性等各方向的性能。但受限于设备技术，部分工艺过程难以通过设备自动完成，因此部分工艺过程仍需要依靠手工进行，导致大量人力物力的浪费。

在锂离子动力电池生产过程中，受限于工艺和设备，部分工艺流程仍然需要手工进行装配，直接影响锂离子电池产品的一致性，同时人工可能造成隔膜、极耳的损坏，造成电芯出现安全隐患。同时根据目前锂离子动力电池的发展形式，依靠手工直接制约着产能和性能的提升。因此一种锂离子动力电池电芯保持架自动取料机构成为一项重要的研究课题。现有技术中，通常在保持架上开设至少两个定位孔，定位孔为工艺孔，依靠定位孔的定位来实现保持架的定位传输等工序。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种电芯保持架取料爪，以解决现有技术中人工取料劳动强度大的问题；目的还在于提供一种使用该取料爪的电芯保持架取料装置。

为实现上述目的，本实用新型电芯保持架取料爪的技术方案是：一种电芯保持架取料爪，包括安装基体和设于安装基体上的勾爪，所述勾爪包括至少两个爪臂，取料爪还包括用于驱动所述勾爪动作使爪臂伸入对应的保持架定位孔内和由保持架定位孔中伸出的驱动机构。

所述勾爪转动设置于所述安装基体上以使勾爪在驱动机构的带动下通过转动动作实现对保持架的勾取。

驱动机构包括设于安装基体上的推力缸，所述推力缸包括用于顶推勾爪使爪臂伸入保持架定位孔内的动力输出端，所述动力输出端和爪臂分设于转动轴线的两侧，驱动机构还包括位于勾爪上的用于带动勾爪反向转动使爪臂由保持架定位孔中伸出的复位弹簧，所述复位弹簧的另一端设于安装基体上。

安装基体下端设有用于与保持架的保持架定位孔所在的一侧侧面滑动配合的侧板，所述侧板上开设有供爪臂通过的开口，所述安装基体还具有位于侧板一侧的用于与保持架的上表面挡止配合的定位块。

定位块上设有视觉传感器。

本实用新型电芯保持架取料装置的技术方案是：一种电芯保持架取料装置，包括操作臂和设于操作臂上的电芯保持架取料爪，取料爪包括安装基体和设于安装基体上的勾爪，所述勾爪包括至少两个爪臂，取料爪还包括用于驱动所述勾爪动作使爪臂伸入对应的保持架定位孔和由保持架定位孔中伸出的驱动机构。

所述勾爪转动设置于所述安装基体上以使勾爪在驱动机构的带动下通过转动动作实现对保持架的勾取。

驱动机构包括设于安装基体上的推力缸，所述推力缸包括用于顶推勾爪使爪臂伸入保持架定位孔内的动力输出端，所述动力输出端和爪臂分设于转动轴线的两侧，驱动机构还包括位于勾爪上的用于带动勾爪反向转动使爪臂由保持架定位孔中伸出的复位弹簧，所述复位弹簧的另一端设于安装基体上。

安装基体下端设有用于与保持架的保持架定位孔所在的一侧侧面滑动配合的侧板，所述侧板上开设有供爪臂通过的开口，所述安装基体还具有位于侧板一侧的用于与保持架的上表面挡止配合的定位块。

定位块上设有视觉传感器。

本实用新型的有益效果是：使用时，驱动机构驱动勾爪动作，勾爪的至少两个爪臂分别伸入对应的保持架定位孔中，通过爪臂和保持架定位孔的配合勾取保持架，再通过操作臂的移动将保持架进行移动，安装到位后，驱动机构驱动勾爪动作，使爪臂由保持架定位孔内伸出。利用保持架上的定位孔实现了取料，同时至少两个爪臂能够保证保持架在被勾取后位置稳固，不发生偏移。与现有技术相比，实现了自动的取料，降低了劳动强度，同时爪臂能够稳定勾取保持架，保证保持架在移动过程中不偏移。

附图说明

图1为本实用新型电芯保持架取料装置实施例的立体图；

图2为本实用新型电芯保持架取料装置实施例的左视图；

图3为本实用新型电芯保持架取料装置实施例的后视图；

图4为本实用新型电芯保持架取料装置实施例中勾爪与勾爪固定块的装配示意图；

图5为本实用新型电芯保持架取料装置实施例的使用示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

本实用新型的电芯保持架取料装置的具体实施例，如图1至图5所示，取料装置包括机械臂1和电芯保持架取料爪，取料爪包括安装座21，本实施例中，机械臂1和安装座21一体设置。机械臂1固定在XYZ三轴运动机构上，机械臂1可以带动安装座21进行三轴移动。在安装座21上通过四个沉孔螺钉12固定有勾爪固定块7，安装座21上开设的螺纹孔为精密螺孔，保证勾爪固定块7长时间运行不松动。勾爪固定块7凸出于安装座21的侧面，在勾爪固定块7的端部开设有供勾爪伸入的凹槽（图中未标记），在勾爪固定块7内开设有销轴孔（图中未标记），在销轴孔内安装有销轴14，并用顶丝15锁死，保证销轴14在销轴孔内长时间运行后不会与勾爪固定块7产生相对转动。在销轴14上套装有勾爪6，勾爪6穿过凹槽。本实施例中，勾爪6的材质为45#钢，表面粗糙度为3.2，保证勾爪不会划伤保持架。勾爪6的上端固定有螺纹圆柱销8，螺纹圆柱销8的顶端开孔固定有弹簧9，弹簧9为阻尼式弹簧。在安装座21的位于勾爪固定块的上方的位置开设有贯通孔20，贯通孔内安装有固定轴13，弹簧的另一端固定在该固定轴13上。勾爪6的下端多次折弯，最下端具有两个爪臂16。两个爪臂16能够伸入保持架定位孔中，本实施例中，爪臂16的宽度为2mm，而保持架定位孔的宽度为4mm，即爪臂16的宽度小于保持架定位孔的宽度，以使爪臂能够顺利的插入保持架定位孔中。

在安装座21的位于勾爪固定块6和贯通孔20之间的部分开设有气缸孔，在气缸孔内固定有气缸2，本实施例中，气缸2为Φ15弹壳型气缸（针型气缸），气缸2能够在较小的空间进行安装，为单伸出式气缸，该气缸的动力输出端用来顶推勾爪6但并不与勾爪6有固定连接关系。本实施例中，通过薄形螺母10对气缸2的位置进行固定。本实施例中，勾爪6的转动是依靠气缸2顶出实现的，而反方向的转动是依靠弹簧9的复位作用力实现的。

安装座21的下端具有定位块4，在定位块4上通过螺母11固定有视觉传感器3，视觉传感器3用于检测勾爪是否成功抓取保持架，防止未抓取保持架而使勾爪出现误动作，通过调整感光量来确定勾爪6是否成功抓取保持架。安装座21的下端具有侧板5，侧板5与定位块4形成直角夹角，侧板5用于与保持架的保持架定位孔所在的一侧侧面滑动配合，定位块4用于与保持架的上表面挡止配合。在侧板上开设有开口17，能够使爪臂穿过开口17并伸入保持架定位孔中。

本实用新型的使用过程是：机械臂1和安装座21带动勾爪6移动至用于盛装保持架的料盘上方，之后安装座21向下移动到保持架18的正上方，感应器感应到保持架，之后安装座21继续向下移动使侧板5与保持架的侧面滑动配合，定位块4与保持架的上表面挡止配合，保证保持架在取料过程中为竖直的状态。之后，通过电磁阀控制气缸2使气缸的动力输出端推动勾爪6使勾爪6绕销轴14进行转动，转动的过程中爪臂16转动通过开口17并伸入保持架定位孔19中，保证保持架18在被勾取后不偏移，抓取牢固。再通过视觉传感器3检测爪臂16是否成功抓取保持架，抓取成功后，保持架先向上提升5mm，保证保持架提起离开料盘，之后通过机械臂的移动将保持架安装在电芯处，完成一次取料和安装。安装到位后，电磁阀控制撤去气缸的作用力，勾爪6在弹簧9的作用下反向转动使爪臂由保持架定位孔中伸出。

本实用新型中，通过取料装置实现了自动取料和装配，降低了人工的劳动强度，同时定位准确，故障率较低，实现了自动操作。

本实施例中，勾爪固定块和安装座构成了安装基体。本实施例中，勾爪的爪臂数量为两个，在其他实施例中，爪臂的数量可以根据保持架定位孔的数量进行增加增加。爪臂伸入保持架定位孔时的位置为取料位，未伸入保持架定位孔时的位置为自由位。

本实施例中，气缸即为推力缸，弹簧即为复位弹簧，复位弹簧设于安装基体上。气缸和复位弹簧构成了驱动机构。在其他实施例中，可以采用其他形式的动力缸，动力缸的动力输出端与勾爪固定连接，依靠动力缸动力输出端的伸出和回缩实现对勾爪的驱动。在其他实施例中，可以采用除动力缸外的其他驱动机构进行驱动，比如连杆机构等。

由图中可以看出，动力输出端和爪臂分设于转动轴线的两侧。本实施例中，勾爪的运动为转动，在其他实施例中，勾爪的运动可以为直动。此时需要在安装基体上重新设计驱动机构，如曲柄滑块机构，将勾爪设置于滑块上，通过曲柄的转动带动勾爪发生直动。

本实施例中，机械臂和安装基体为一体设置，在其他实施例中，安装基体设于机械臂上的方式可以为可拆连接。

本实用新型电芯保持架取料爪的具体实施例，取料爪的结构与上述实施例的结构一致，其内容在此不再赘述。