模组抓取装置及系统的制作方法

本实用新型涉及电池制造领域，特别是涉及一种模组抓取装置及系统。

背景技术：

在电池系统制造过程中，模组的装箱是十分重要且工作强度较集中的工序，大部分企业仍旧采用人工装配，耗费大量人力，效率低下，工作强度大。因此，一部分电池制造企业使用机械手等自动化设备完成这一工序。对于自动抓取入箱工作，模组抓取工装尤为重要，对此各制造商设计理念不尽相同。在抓取工装的选型设计中，如若出现问题，就会造成工作效率低、摆放位置偏移、甚至会出现模组抓取不牢坠落损坏、短路等一系列危险的风险。

如图1所示，是一种现有的模组工装抓取装置，但是其缺少对孔位以及模组尺寸的防错功能，可能出现摆放位置偏移，孔位对应不准确的问题，且采用托臂结构也会影响模组入箱后与下箱体的配合问题，使用环境受限，进而影响生产效率。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本实用新型实施例的目的是提供一种模组抓取装置及系统，以解决现有技术中模组抓取装置存在的摆放位置偏移，孔位对应不准确的技术问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种模组抓取装置，包括：支架以及设于所述支架的夹取机构、传动机构和驱动机构；其中，

所述支架底部设有基板，所述基板下端设有水平定位部；

所述夹取机构包括夹爪，且所述夹爪的底端设有竖直定位部；

所述驱动机构通过所述传动机构与所述夹爪的顶端连接，用于驱动所述夹爪相向或相反运动。

其中，还包括下压机构，所述下压机构包括第一气缸单元和下压头，所述第一气缸单元固定于所述支架，且所述第一气缸单元的运动端与所述下压头连接，用于驱动所述下压头沿竖直方向运动。

其中，所述竖直定位部为沿水平方向设置的定位螺钉、定位柱或定位销。

其中，所述水平定位部包括呈长方形分布的四个沿竖直方向设置的定位螺钉、定位柱或定位销。

其中，所述传动机构包括导轨和滑块，所述滑块可滑动设置于所述导轨上，且所述滑块分别与所述驱动机构和所述夹爪连接。

其中，所述驱动机构包括第二气缸单元，所述第二气缸单元的运动端与所述滑块连接。

其中，还包括电磁阀，所述电磁阀分别与所述第一气缸单元和所述第二气缸单元连接，用于控制所述第一气缸单元和所述第二气缸单元的工作和停止。

本实用新型还公开了一种模组抓取系统，包括机械臂、图像采集和识别装置和如本实用新型的模组抓取装置，所述机械臂固定于所述模组抓取装置的顶部，所述图像采集和识别装置固定于所述支架上，且与所述机械臂连接。

其中，还包括测距传感器，所述测距传感器固定于所述支架上，且与所述机械臂连接。

(三)有益效果

本实用新型实施例提供的一种模组抓取装置，通过设置水平定位部，对应插入模组的安装孔中，通过设置竖直定位部，对应与模组两侧端板小孔紧密配合，使得夹爪精确定位并抓取模组，具有抓取防滑和防错的功能；

本实用新型实施例还提供一种模组抓取系统，通过图像采集和识别装置拍摄模组相关信息，并控制机械臂带动模组抓取装置，实现精准抓取和放置模组。

附图说明

图1为现有技术中的模组工装抓取装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一种模组抓取装置的三维图；

图3为本实用新型实施例一种模组抓取装置的主视图；

图4为本实用新型实施例一种模组抓取装置的左视图；

图5为本实用新型实施例一种模组抓取装置的俯视图。

附图标记：

1：夹爪；2：竖直定位部；3：水平定位部；4：第一气缸单元；5：第二气缸单元；6：电磁阀；7：基板；8：滑块；9：测距传感器；10：下压头；11：相机；12：连接法兰。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图2至图5所示，本实用新型实施例公开了一种模组抓取装置，包括：支架以及设于支架的夹取机构、传动机构和驱动机构。

其中，支架底部设有基板7，基板7下端设有水平定位部3；夹取机构包括夹爪1，且夹爪1的底端设有竖直定位部2；驱动机构通过传动机构与夹爪1的顶端连接，用于驱动夹爪1相向或相反运动。

具体地，本实施例中的支架起到主体支撑的作用，夹取机构、传动机构和驱动机构等均安装于支架上。

夹取机构的夹爪1用于夹取模组，其具有两个单体，通过调节两个单体之间的间距来实现抓取或放开，驱动机构带动传动机构运动使得夹爪1相向或相反运动，从而夹取或放开模组。

进一步地，基板7下端的水平定位部3为竖直设置的定位部件，该定位部件具体为呈长方形分布的四个沿竖直方向设置的定位螺钉、定位柱或定位销，其对应插入模组的安装孔中，实现模组的水平方向的固定。

夹爪1底端的竖直定位部位2为水平设置的定位部件，具体为沿水平方向设置的定位螺钉、定位柱或定位销，其与模组两侧端板小孔紧密配合。通过水平定位部3和竖直定位部2的定位功能，实现了模组在夹爪夹取过程中防滑、防错功能。

其中，本实施例的模组抓取装置还包括下压机构，下压机构包括第一气缸单元4和下压头10，第一气缸单元4固定于支架，且第一气缸单元4的运动端与下压头10连接，用于驱动下压头10沿竖直方向运动。具体地，本实施例中的下压头10可采用橡胶材质制成，第一气缸单元4驱动下压头10上下运动，当需要将模组放置在指定位置时，先控制驱动机构带动传动机构使得夹住松开，并控制第一气缸单元4内的活塞运动，并带动下压头10迅速向下运动，使得本模组抓取装置与模组迅速脱离，避免水平定位部3脱离模组时带动模组造成位置偏移、模组掉落等风险。本实施例中的第一气缸单元4包括气缸、活塞、活塞杆和推板，活塞在气缸内运动转化为推板的机械能，使推板带动下压头10上下运动，进而使基板7与模组相脱离。

其中，传动机构包括导轨和滑块8，滑块8可滑动设置于导轨上，且滑块8分别与驱动机构和夹爪1连接。驱动机构包括第二气缸单元5，第二气缸单元5的运动端与滑块8连接。本实施例中的第二气缸单元包括气缸、活塞、活塞杆和推板，活塞在气缸内运动转化为推板的机械能，使推板带动滑块8在导轨上左右滑动，进而带动夹爪1相向或相反移动，进而抓紧或放开模组。

其中，本实施例的模组抓取装置还包括电磁阀6，电磁阀6分别与第一气缸单元4和第二气缸单元5连接，用于控制第一气缸单元4和第二气缸单元5的工作和停止。本实施例中通过电磁阀6来控制第一气缸单元4和第二气缸单元5中的活塞运动和停止，以控制夹爪1和下压头10的运动和停止。

本实用新型实施例还公开了一种模组抓取系统，包括机械臂、图像采集和识别装置和如本实用新型实施例的模组抓取装置，机械臂固定于模组抓取装置的顶部，图像采集和识别装置固定于支架上，且与机械臂连接。

具体地，机械臂通过模组抓取装置顶部的连接法兰12与模组抓取装置连接。

本实施例还利用控制器接收图像采集和识别装置的模组图像，并控制机械臂进行移动。图像采集和识别装置可采用相机11对模组安装孔、主从模组、模组条码和正负极的图像进行采集，并通过图像识别技术进行判断，控制器根据识别出的图像来控制机械臂的运动。

在识别模组安装孔时，由于模组安装孔与其周围的纹理不同，可进行识别，例如现有专利《一种基于双目视觉的带电作业机器人目标跟踪方法》，申请号为cn201710204543.9，其公开了颜色纹理融合特征描述目标区域，摄像机用于采集机械臂作业场景图像，并将作业场景图像发送给数据处理和控制系统；数据处理和控制系统根据作业场景图像生成3d虚拟作业场景或者规划出机械臂空间路径。

在识别主从模组时，由于主模组会标识“m”字样，从模组会标识“s”字样，因此可以通过字符识别技术进行判断。在识别模组条码时，可依据条形码识别技术进行判断。在识别正负极时，可通过正负极上的“+”和“-”标志，利用字符识别技术来识别。

其中，还包括测距传感器9，测距传感器9固定于支架上，且与机械臂连接。本实施例根据测距传感器9测出的模组抓取系统与模组之间的距离，通过控制器来控制机械臂的运动，其为现有技术，例如现有专利《基于图像无标定的视觉伺服机械手及其控制方法》，申请号为cn201610901571.1，其可以通过距离传感器测得的机械手与目标的距离，完成对目标的抓取。因此，可知根据距离判断，并控制机械臂进行抓取属于现有技术。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。