一种盒装电池自动抓取装置的制作方法

本实用新型涉及动力电池领域，尤其涉及一种盒装电池自动抓取装置。

背景技术：

目前新能源动力电池行业，18650圆柱电池的设备基本已标准化，对每个电池的一致性、安全性的控制要求越来越好，势必对其他型号电池(如32650电池)生产造成巨大的冲击，设备自动化升级改造正是解决这一困境的最好解决方法，同时自动化是当前企业保持竞争力的重要保证。自动化的实现能为企业节约大量的人力资源成本，在当前人力成本不断升高的状态下，无形中为企业减轻了负担，还可以极大提高生产效率，为公司带来巨大的经济效益。

鉴于此，实有必要提供一种新的盒装电池自动抓取装置以克服上述缺陷。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种设备体积小、自动化程度及生产效率大大提高的盒装电池抓取装置。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种盒装电池自动抓取装置，包括搬运机构、转运机构、抓取机构及传送机构，其中所述转运机构、抓取机构及传送机构位于同一工作平台上；所述搬用机构搬运机构包括支架、固定于所述支架两侧的第一传动带及固定于所述第一传送带上并随第一传送带一起运动的挡扣，所述挡扣用来托动盒装电池并将所述盒装电池搬运至所述工作平台高度；所述盒装电池包括料盒及收容于所述料盒中且并排排列的多个电芯；所述转运机构包括第二传动带及与所述第二传动带固定的托架，所述托架用于将所述挡扣托起的盒装电池平移至所述工作平台上；所述抓取机构包括固定架、与所述固定架配合的第三传动带及与所述第三传动带固定并与所述固定架滑动连接的机械臂，所述机械臂用于将所述盒装电池中的电芯取出并放置于相应位置；所述传送机构包括推送组件及与所述推送组件配合的两组传动组件，所述推送组件包括一个推板以及带动所述推板直线往复运动的一个推杆，每组传动组件包括一条传送带，所述推板用于将放置的电芯推至对应的传送带上。

在一个优选实施方式中，所述挡扣包括与所述第一传动带固定连接的固定板、与所述固定板固定连接并与所述支架滑动连接的滑块及与所述固定板一端转动连接的托板；一对支撑板相对的表面上各开设有一对相对设置的卡槽，所述第一传动带的数量为两个且每个第一传动带位于对应的一对卡槽中间位置，所述滑块一侧与所述固定板固定、相对的另一侧与所述卡槽卡持配合并在所述卡槽中滑动。

在一个优选实施方式中，所述转运机构还包括收容槽，所述第二传动带收容于所述收容槽中；所述托架固定于所述第二传动带上并沿所述收容槽的表面滑动，所述托架包括固定框、位于所述固定框一端的安装板以及固定于所述安装板一侧的固定夹，所述固定夹用来固定位于所述固定框上所述盒装电池的料盒。

在一个优选实施方式中，所述固定架包括间隔相对设置的底板与顶板、位于所述底板及所述顶板之间且分别与所述底板及所述顶板的两端固定的连接端和固定端以及与所述底板一侧边缘固定的导轨；所述第三传动带位于所述底板与所述顶板之间；所述机械臂包括一个与所述第三传送带固定的固定臂、与所述固定壁垂直并沿所述固定壁滑动连接的一个抓臂及与所述固定臂固定并与所述导轨滑动连接的滑动块；所述抓臂有多个抓手，所述抓手的数量与所述料盒中每列电芯的数量对应。

在一个优选实施方式中，所述推送组件还包括一个推送平台及位于所述推送平台上的两组挡板；每组挡板包括间隔相对的两个挡板，每组挡板的两个挡板组成一条推送流道，所述推板位于所述推送平台的边缘并能够在所述挡板的上沿滑动；每组传动组件还包括位于所述传动带两侧的两个挡条，所述传送带与对应的两个挡条组成与所述推送流道对应并对接的传送流道。

在一个优选实施方式中，还包括翻转机构，所述翻转机构包括间隔相对并能相对移动的安装板及滑板、位于所述安装板及所述滑板之间的滑动组件、固定于所述滑动板上的旋转气缸及与所述旋转气缸转动连接的夹手；所述旋转气缸固定于所述滑板与所述安装板相背的滑板的表面，所述夹手固定于所述旋转气缸与所述滑板相背的表面。

在一个优选实施方式中，还包括回收机构，所述支架包括一对间隔相对的支撑板，所述回收机构包括一对用于连接所述支撑板的连接板以及分别相对固定于每个连接板两端上的两个卡挡组件；每个卡挡组件包括一组互相滑动配合的滑动条和滑动板、一个与所述滑动板固定的控制杆、一个固定于所述滑动板上的支撑块及一个卡块，所述控制杆固定于所述连接板上并与所述滑动板固定带动所述滑动板进行往复运动。

本实用新型提供的盒装电池自动抓取装置，通过搬运机构、转运机构、抓取机构、翻转机构、传送机构及回收机构将所述盒装电池搬运、转送至工作平台，并对所述盒装电池中的电芯进行抓取并传送至下一工序。本实用新型提供的盒装电池自动抓取机构，设备体积小、自动化程度及生产效率高。

【附图说明】

图1为本实用新型提供的盒装电池自动抓取装置、盒装电池及工作平台的立体图。

图2为图1所示的盒装电池的立体图。

图3为图1所示的盒装电池自动抓取装置的搬运机构的立体图。

图4为图2所示的区域A的局部放大图。

图5为图1所示的盒装电池自动抓取装置的转运机构的立体图。

图6为图1所示的盒装电池自动抓取装置的抓取机构的立体图。

图7为图1所示的盒装电池自动抓取装置的翻转机构的立体图。

图8为图1所示的盒装电池自动抓取装置的传送机构的立体图。

图9为图1所示的盒装电池自动抓取装置的回收机构的立体图。

【具体实施方式】

为了使本实用新型的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本实用新型，并不是为了限定本实用新型。

请参照图1，本实用新型提供一种盒装电池自动抓取装置100，用于搬运并传送盒装电池200，包括搬运机构10、转运机构20、抓取机构30、翻转机构40、传送机构50及与所述搬运机构10固定的回收机构60。其中，所述转运机构20、抓取机构30、翻转机构40及传送机构50位于同一工作平台300上。

请参照图2，所述盒装电池200包括料盒201及收容于所述料盒201中并排排列的多个电芯202。所述料盒201包括一侧开口并呈长方体状的盒体2011、自所述盒体2011开口一侧边缘延伸形成的端沿2012以及分别与所述盒体2011、所述端沿2012固定并用于支撑所述盒体2011的支撑柱2013。本实施方式中，所述支撑柱2013的数量为六根并对称分布于所述盒体2011的两侧。

请参照图3及图4，所述搬用机构10包括支架11、固定于所述支架11两侧的第一传动带12、固定于所述第一传送带12上并随所述第一传动带12一起运动的挡扣13、用于带动所述第一传动带12的第一电机14以及固定于所述挡扣13上的第一传感器15。所述挡扣13用来托起所述盒装电池200并将所述盒装电池200搬运至所述工作平台300高度位置。

所述支架11包括一对间隔相对的支撑板111及与一对支撑板111一端转动连接的转轴112，一对支撑板111相对的表面上各开设有一对相对设置的“L”形卡槽1111。所述第一传动带12的数量为两个并分别位于所述支撑板11相对的表面上，每个第一传动带12位于对应的一对卡槽1111中间位置并与所述转轴 112转动配合。

所述挡扣13包括与所述第一传动带12固定连接的固定板131、与所述固定板131固定连接并与所述卡槽1111滑动连接的滑块132、与所述固定板131一端转动连接的托板133以及用于限定所述托板133转动方向的挡块134。本实施方式中，所述固定板131的形状为矩形。所述滑块132的截面形状为“U”形且一侧与所述固定板131固定、相对的另一侧与所述卡槽1111卡持配合并在所述卡槽1111中滑动。所述托板133的截面形状大致为扁平状的直角梯形且一侧开设有与所述固定板131一端对应的配合槽1331。所述挡块134的形状为“L”形且一端与所述固定板131固定，另一端与所述托板133抵接；所述挡块134的数量为两个并分别位于所述配合槽1331与所述固定板131之间。

所述第一电机14固定于一侧支撑板111上用于带动转轴112转动。

所述第一传感器15固定于所述挡块134上并用来感应所述料盒201的位置。

请参照图5，所述转运机构20包括收容槽21、位于所述收容槽21中的第二传动带22、与所述第二传动带22固定连接并沿收容槽21表面滑动的托架23、用于固定所述第二传送带22与所述托架23的定位桩24及用于带动第二传动带 22的第二电机25。所述转运机构20用于将所述转运机构10中挡扣13托起的盒装电池200平移至所述工作平台300上。

本实施方式中，所述收容槽21为长方体状结构。所述第二传动带22收容于所述收容槽21中并位于所述收容槽21的中间位置。所述托架23包括固定框 231、位于所述固定框231一端的安装板232以及固定于所述安装板231一侧的固定夹233。所述固定框231的形状为矩形且宽度大于所述收容槽21的宽度并与所述料盒201两端的支撑柱2013之间的距离对应。所述安装板232形状为矩形且长度与所述固定框231的宽度对应。所述固定夹233固定于所述安装板231 一侧的中间位置，用于夹住所述料盒201一侧中间位置的支撑柱2013并用来固定位于所述固定框231中盒装电池200的料盒201。所述固定夹233由气缸带动。

请参照图6，所述抓取机构30包括固定架31、与所述固定架31配合的第三传动带32、与所述第三传动带32固定并与所述固定架31滑动连接的机械臂33及用于带动所述第三传动带32的第三电机34。所述抓取装置30用于将所述盒装电池200中的电芯202取出并转移至相应的位置。

所述固定架31包括间隔相对设置的底板311与顶板312、位于所述底板311 及所述顶板312之间且分别与所述底板311及所述顶板312的两端固定的连接端313和固定端314以及与所述底板311一侧边缘固定的导轨315。本实施方式中，所述底板311形状为矩形；所述顶板312形状为矩形且背对所述底板311 的一侧表面开设有滑槽3121，所述顶板312与所述底板311的长度对应。所述连接端313包括间隔相对的第一定位板3131和第二定位板3132及支撑固定所述第一定位板3131和第二定位板3132的固定柱3133，所述第一定位板3131和第二定位板3132分别与所述底板311及所述顶板312对应固定且所述第一定位板3131和第二定位板3132之间设置有转动配合的第一转轮3134。所述固定端 314为长方体且一侧中间位置开设有固定槽3141，所述固定槽3141内收容有与所述固定点314转动配合的第二转轮3142。

所述第三传动带32位于所述底板311与所述顶板312之间并套于所述第一转轮3134与所述第二转轮3141上。

所述机械臂33包括一个固定臂331、与所述固定壁331垂直并沿所述固定壁331滑动连接的一个抓臂332、与所述固定臂331固定并与所述导轨315滑动连接的滑动块333以及与所述固定臂331连接的坦克链334。本实施方式中，所述固定臂331形状为条状长方体。所述抓臂332利用电磁原理吸附电芯202，所述抓臂332有多个抓手3321，所述抓手3321的数量与所述料盒201中每列电芯 202的数量对应。所述坦克链334用于收容连接所述固定臂331的电线、导气管等。

所述第三电机34固定于所述连接端313的第二定位板3132上，并与所述第一转轮3134固定并带动所述第一转轮3134转动。

请参照图7，所述翻转机构40包括间隔相对并能相对移动的安装板41与滑板42、位于所述安装板41及所述滑板42之间的滑动组件43、固定于所述滑动板43上的旋转气缸44及与所述旋转气缸44转动连接的夹手45。

本实施方式中，所述安装板41和滑板42的形状均为矩形且所述安装板41 的长、宽均大于所述滑板42的长、宽。所述滑动组件43包括与所述安装板41 固定的滑条431及与所述滑条431滑动配合并与所述滑板42固定的滑移块432。所述旋转气缸44固定于所述滑板42与所述安装板41相背的滑板42的表面。所述夹手45固定于所述旋转气缸44与所述滑板42相背的表面。

请参照图8，所述传送机构50包括推送组件51及与所述推送组件51配合的两组传动组件52。

所述推送组件51包括一个推送平台511、位于所述推送平台511上的两组挡板512、与所述挡板511垂直并在所述挡板511上滑动的一个推板513以及带动所述推板513直线往复运动的一个推杆514。本实施方式中，所述推送平台 511为矩形。每组挡板512包括间隔相对的两个挡板512，每组挡板512的两个挡板512组成一条推送流道5121。所述推板513位于所述推送平台511的边缘并能够在所述挡板512的上沿滑动；所述推杆514位于所述两组挡板512之间并与所述推板513的中间位置固定，用来带动所述推板513在所述挡板512上直线往复运动。

每组传动组件52包括一条传送带521、位于所述传动带521两侧的两个挡条522、用于带动所述传送带521传动的第四电机523以及位于所述传送带521 一侧的第二传感器524。本实施方式中，所述传送带521与对应的两个挡条522 组成与所述推送流道5121对应并对接的传送流道5211。所述第二传感器524用于检测所述传送带521上的电芯202的通过状况，当所述推送组件51推送的电芯202全部通过时，推板513复位。

请参照图9，所述回收机构60包括一对用于连接所述支撑板111的连接板 61以及分别相对固定于每个连接板61两端上的两个卡挡组件62。本实施方式中，所述一对连接板61之间的距离与所述料盒201的宽度对应，所述连接板61 的长度大于所述料盒201的长度。

每个卡挡组件62包括一组互相滑动配合的滑动条621和滑动板622、一个与所述滑动板622固定的控制杆623、一个固定于所述滑动板622上的支撑块 624及一个卡块625。本实施方式中，所述控制杆623固定于所述连接板61上并与所述滑动板622固定带动所述滑动板622进行往复运动。所述卡块625的一端与所述支撑块624转动连接且只能沿一个方向转动，另一端设置有“L”卡口。

请参照图1，组装时，两个搬运机构10并排放置并与所述工作平台300紧靠。每个搬运机构10与固定于所述工作平面的一个转运机构20对应。所述抓取装置30固定于所述工作平面300上且机械臂311能够在两个搬运机构10之间直线往复运动。所述翻转机构40固定于所述工作平面300的中间位置，并与固定在所述工作平面300的传动机构50对应。所述回收机构60固定于所述搬运机构10上与所述搬运机构10配合工作。

请参照图1至图9，工作时，多个盒装电池200堆叠放置于所述搬运机构 10的两个支撑板111中间的位置，然后挡扣13在所述第一传动带13的带动下向靠近所述盒装电池200的方向移动。当挡扣13中的托板133与所述料盒201 的端沿2012抵接时，所述托板133向上翻转并在穿过所述端沿2012后复位。在所述第一感应器15感应到所述托板133穿过所述端沿2012后，第一传动带 12停止运动。然后第一电机14反转并带动所述托板133及所述托板133托起的盒装电池200向靠近工作平台300的方向运动。

当所述盒装电池200的高度超出工作平台300时，所述转运机构20中托架的固定框231远离所述安装板232的一侧在所述第二传动带22的带动下向所述盒装电池200的正下方移动。当所述固定框231的边缘与所述料盒201的端沿 2012对齐时，所述搬运机构10带动所述料盒201向所述固定框231方向移动直至所述料盒201平稳抵靠至所述固定框231上。且所述料盒201两端的四根支撑柱2013位于所述固定框231外侧、所述转运机构20的固定夹233与靠近所述安装板232的所述料盒201中间位置的支撑柱2013固定。所述第二传动带22 带动托架23向工作平台300上移动直至完全进入所述工作平台300后停止。

然后抓取机构30的机械臂33在所述第三传动带32的带动下向所述料盒201 方向移动，当所述抓臂332与最近的一列电芯202对齐时，所述抓臂332沿所述固定臂331向靠近所述电芯202方向移动并在电磁力的作用下所述抓手3321 将对应的电芯202抓附固定。然后抓臂沿背离所述料盒201的方向随所述固定臂331滑动。当抓手3321固定的是电芯202的凸起面时，所述机械臂33直接将所述电芯202移动至所述传送机构50中推送流道5121正上方并将所述电芯 202释放至所述推送流道5121中；当抓手3321固定的是电芯202的平面时，第三传动带33带动机械臂33并将所述机械臂33移动至所述翻转机构40正上方。

所述翻转机构40的夹手45张开，所述滑板42在所述滑移组件43的作用下向靠近所述电芯202的方向移动并将电芯202收容于所述夹手45中，然后夹手45闭合将所属电芯202紧紧固定。接着所述夹手45在所述旋转气缸44的作用下旋转180度后并将所述电芯202放置于所述推送流道5121中。

所述传送机构50的推送组件51中的推板513在所述推杆514的作用下将所述电芯202推送至与所述推送流道5121对接的传送流道5211中。所述传送流道5211中的传送带521在所述第四电机524的带动下将所述电芯202传动至下一工序。

所述抓取机构30、翻转机构40及传送机构50互相配合、循环往复直至将所述料盒201中的电芯202搬运、传送完成。所述空的料盒201依旧安放在转运机构20中所述托架23的固定框中，所述第二传送带22带动托架23将所述料盒201移动至所述支架11的支撑板之间，并在所述搬运机构10的作用下将所述料盒201移动至回收机构60的卡挡组件60位置。所述料盒201的端沿2012 推动卡块625翻转，待所述卡块625复位后所述端沿2012与所述卡块625抵接，所述料盒201落于所述卡挡组件62上。当所述料盒201堆积到一定数量时，所述挡扣13的托板移动至所述最下层的空的料盒201的端沿2012，所述控制杆 623带动所述滑动板622控制所述卡块625离开所述端沿2012。然后所述堆积的料盒201在搬运机构10的作用下落至地面，由人工搬走。

本实用新型提供的盒装电池自动抓取装置100，通过搬运机构10、转运机构20、抓取机构30、翻转机构40、传送机构50及回收机构60将所述盒装电池 200搬运、转送至工作平台300，并对所述盒装电池200中的电芯202进行抓取并传送至下一工序。本实用新型提供的盒装电池自动抓取机构100，设备体积小、自动化程度及生产效率高。

本实用新型并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述，因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本实用新型并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。