一种电极卷料多功能夹取机构的制作方法

本申请涉及取料装置设计，具体涉及一种电极卷料多功能夹取机构。

背景技术：

1、锂电池是一种以锂金属或锂合金为负极材料，使用非水电解质溶液的一次电池，随着二十世纪末微电子技术的发展，小型化的设备日益增多，对电源提出了很高的要求。锂电池随之进入了大规模的实用阶段，其中锂电池的生产工序中，电池极片是极为重要的一个部件，电池极片生产商会将其收卷成卷筒装，这样方便搬运和储存，电池生产商会一次性大量购买电极卷材，这里就需要将大量的电极卷材进行摆放和归类，现有多数使用桁吊或电动葫芦进行搬运，设备笨重且安装空间较大，人工搬运存在安全问题,卷料也容易受到损伤，由于卷料质量大且价值高，工作节点多，若搬运时卷料出现损伤十分影响最终产品的品质，同时增加料损，亦增加了生产成本，技术人员需要设计一种能稳定夹取的，且满足复杂搬运情况的夹取机构。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种电极卷料多功能夹取机构，以解决现有技术中夹取设备体积大、效率低，人工搬运存在较大的安全隐患的缺陷。

2、为达到上述目的，本申请是采用下述技术方案实现的：一种电极卷料多功能夹取机构，包括

3、基板，所述基板通过机架连接x轴驱动组件，并可在x轴方向自由移动；

4、起升组件，其固定安装于基板上表面并连接位于基板底部的夹持组件，所述夹持组件背离基板的两侧活动安装有一对夹爪；

5、所述基板和机架之间安装有y轴驱动组件，用于基板和夹持组件在y轴方向的平移。

6、本申请进一步的方案，所述起升组件包括固定于基板上表面的伺服电机，伺服电机的输出轴上安装有电机抱闸，电机抱闸两个输出端传动连接有减速机；

7、所述基板底部设有升降板，升降板矩阵安装有起吊滑轮，所述起吊滑轮和对应减速机上安装的收卷轮通过皮带传动连接，皮带一端固定连接升降板，另一端绕过起吊滑轮并固定于收卷轮上，使用皮带进行提升，其作业效率高，皮带自身就具有缓冲吸振的作用，也有一定的过载保护能力，

8、更近一步的方案，所述升降板与基板之间安装有铰支浮动平衡机构；

9、所述铰支浮动平衡机构包括一对间隔安装于升降板、基板之间的铰链体，每个所述铰链体由多根铰链框、多根铰链杆组成，每根铰链杆中心和对应铰链框中心铰接，每根铰链杆的高端铰接上方铰链框的低端，每根铰链框的高端铰接上方铰链杆的底端，最下端的铰链框和铰链杆低端与升降板铰接，最上端的铰链框和铰链杆高端与基板铰接，所述铰链框内的还设有横向限位板，铰支浮动平衡机构的设置一方面增强起升过程的稳定性，另一方面具有缓冲作用，例如夹取组件将卷材转以后进行着陆，在铰支浮动平衡机构的作用下可实现软着陆，减少卷材的损伤概率。

10、其中，所述基板面向升降板的一侧竖向固定有限位杆，升降板面相基板的一侧一体安装有凸轴，凸轴与限位杆同轴布置，且限位杆上的高度限位器活动抵接凸轴，凸轴和限位上的高度限位器配合可使得升降板得到有效限位，保证装置安全运行。

11、本申请进一步的方案，所述x轴驱动组件包括固定于机架两侧的驱动板，所述驱动板间隔上安装有一对驱动轮，电机带动驱动轮转动，所述驱动轮底部限位安装有型材轨道，且驱动轮两侧的驱动板均向外侧延伸安装有限位齿轮，限位齿轮与型材轨道侧壁凹槽中的限位齿条啮合，限位齿轮与限位齿条配合使用，保证驱动轮在型材轨道上定位行驶，长距离行驶的驱动轮出现跑偏现象。

12、更进一步的方案，所述y轴驱动组件包括一对固定于机架另外两侧的滑轨，滑轨上滑动安装有滑块且滑轨与驱动板垂直布置，所述基板与驱动板垂直的侧面上还水平固定有齿条，基板靠近齿条的一侧安装有垂直电机，垂直电机的输出轴穿过基板的一端安装有与齿条啮合的驱动齿轮，齿条和驱动齿轮的配合，实现基板的线性移动，移动精度一定程度上得到保障。

13、本申请进一步的方案，所述夹持组件包括安装于升降板底部的安装板，且安装板两侧滑动安装有一对夹爪，两个夹爪的相对面等高处安装有工装适配器，且每个夹爪对应的安装板上开设有活动槽，所述安装板面向升降板的一侧面板两端相对安装有气缸，气缸的伸缩杆通过支杆连接夹爪，实际生产中气缸使用锁紧气缸，锁紧气缸具有自锁功能，防止转运过程中夹爪出现夹紧松弛的现象。

14、更进一步的方案，所述夹持组件可轴向转动；所述升降板与所述安装板中心轴线上设置有一号转轴，一号转轴一端固定连接安装板，另一端转动连接升降板，且一号转轴上过盈配合安装有从动齿轮，所述升降板背离安装板一侧的板面上安装有旋转电机，旋转电机的输出端连接有减速器，所述升降板上还转动安装有二号转轴，二号转轴一端传动连接减速器的输出端，另一端固定有与从动齿轮啮合的主动齿轮，转动的夹持组件可自由改变两个夹爪进行夹持的角度，满足多种环境下的作业，可转动的夹持组件实现对多方向摆放的卷材夹持，增强了装置的机动性能，灵活设置的夹爪能够适应不同的工作环境，满足高效生产。

15、优选的，在所述x轴驱动组件和y轴驱动组件以及起升组件上均安装有行程限位器，防止装置行程过大，导致不必要的零件损坏，同时提高装置的运行安全性。

16、本申请还提供了一种卷材归类装置，包括上述的电极卷料多功能夹取机构，和一对平行安装的隔板，所述隔板顶面安装有工字钢，所述x轴驱动组件布置于两根工字钢之间，两个所述隔板之间还布置有多组放置架。

17、工作时，夹取机构对应下方的卷材进行精准夹持移动，最终在x轴驱动组件的移动下将各种规格的卷材放置于对应的放置架上，操作简单，使用方便。

18、根据上述技术方案，本申请具有以下效果：

19、本申请的夹取机构中设置了三项驱动组件，保证夹持组件稳定且精准的定位至卷材处，使用时x轴驱动组件和y轴驱动组件保证夹持组件在横向平面内自由移动，升降组件将夹持组件高度下降，并启动夹爪固定卷材芯轴，卷材起升后又在x轴驱动组件作用下转移，此装置设计体积较小，能在小空间范围内使用，相比较人工搬运，其效率大大增加，且夹爪不施力于卷材的卷料，可对卷材进行无伤搬运；

20、其中升降板和基板之间安装了支浮动平衡机构，使用时，升降板在靠近或者远离基板的运动过程中，在多组铰链框、铰链杆铰链机构的阻尼、缓冲下，使得搬运过程中的卷材更加稳定，减少卷材的摆动幅度，继而减少卷材的磕碰损伤概率；

21、此外夹持机可转动，旋转电机驱动主、从动齿轮安装可改变两个夹爪的夹持方向，此设计增加了装置夹持的机动性，夹爪可根据卷材芯轴的朝向自行改变夹取的方向，提高夹取的速度，符合高效生产的理念。

技术特征：

1.一种电极卷料多功能夹取机构，其特征在于，包括

2.根据权利要求1所述的一种电极卷料多功能夹取机构，其特征在于，所述起升组件包括固定于基板（1）上表面的伺服电机（102），伺服电机（102）的输出轴上安装有电机抱闸（103），电机抱闸（103）两个输出端传动连接有减速机（101）；

3.根据权利要求2所述的一种电极卷料多功能夹取机构，其特征在于，所述升降板（105）与基板（1）之间安装有铰支浮动平衡机构（104）；

4.根据权利要求3所述的一种电极卷料多功能夹取机构，其特征在于，所述基板（1）面向升降板（105）的一侧竖向固定有限位杆（109），升降板（105）面相基板（1）的一侧一体安装有凸轴（108），凸轴（108）与限位杆（109）同轴布置，且限位杆（109）上的高度限位器活动抵接凸轴（108）。

5.根据权利要求1所述的一种电极卷料多功能夹取机构，其特征在于，所述x轴驱动组件包括固定于机架两侧的驱动板（3），所述驱动板（3）上间隔安装有一对驱动轮（301），电机带动驱动轮（301）转动，所述驱动轮（301）底部限位安装有型材轨道（303），且驱动轮（301）两侧的驱动板（3）均向外侧延伸安装有限位齿轮（302），限位齿轮（302）与型材轨道（303）侧壁凹槽中的限位齿条啮合。

6.根据权利要求5所述的一种电极卷料多功能夹取机构，其特征在于，所述y轴驱动组件包括一对固定于机架另外两侧的滑轨（501），滑轨（501）上滑动安装有滑块（502），且滑轨（501）与驱动板（3）垂直布置，基板（1）固定连接滑块（502），所述基板（1）与驱动板（3）垂直的侧面上还水平固定有齿条（504），基板（1）靠近齿条（504）的一侧安装有垂直电机（505），垂直电机（505）的输出轴穿过基板（1）的一端安装有与齿条（501）啮合的驱动齿轮（503）。

7.根据权利要求2所述的一种电极卷料多功能夹取机构，其特征在于，所述夹持组件（2）包括安装于升降板（105）底部的安装板（204），且安装板（204）两侧滑动安装有一对夹爪（202），两个夹爪（202）的相对面等高处安装有工装适配器（203），且每个夹爪（202）对应的安装板（204）上开设有活动槽，所述安装板（204）面向升降板（105）一侧的面板两端相对安装有气缸（201），气缸（201）的伸缩杆通过支杆连接夹爪（202）。

8.根据权利要求7所述的一种电极卷料多功能夹取机构，其特征在于，所述夹持组件（2）可轴向转动；

9.根据权利要求1所述的一种电极卷料多功能夹取机构，其特征在于，所述x轴驱动组件和y轴驱动组件以及起升组件上均安装有行程限位器。

10.一种卷材归类装置，其特征在于，包括上述权利要求1~9任一项的电极卷料多功能夹取机构，和一对平行安装的隔板，所述隔板顶面安装有工字钢（7），所述x轴驱动组件布置于两根工字钢（7）之间，两个所述隔板之间还布置有多组放置架（8）。

技术总结
本申请公开了一种电极卷料多功能夹取机构，属于取料装置领域，其包括基板，所述基板通过机架连接X轴驱动组件，并可在X轴方向自由移动；起升组件，其固定安装于基板上表面并连接位于基板底部的夹持组件，夹持组件背离基板的两侧活动安装有一对夹爪；所述基板和机架之间安装有Y轴驱动组件，用于基板和夹持组件在Y轴方向的平移；夹取机构中设置了三项驱动组件，保证夹持组件稳定且精准的定位至卷材处，使用时X轴驱动组件和Y轴驱动组件保证夹持组件在横向平面内自由移动，升降组件控制夹持组件高度，启动夹爪固定卷材芯轴，装置体积较小，能在小空间内使用，相比较人工搬运，其效率大大增加，且夹爪不施力于卷材的卷料，可对卷材进行无伤搬运。

技术研发人员：金成学,张志伟,李超超
受保护的技术使用者：南京元稀世特自动化设备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15