一种电池托盘夹具的制作方法

本发明涉及夹持工具技术领域，具体涉及一种电池托盘夹具。

背景技术：

在机床加工物料的过程中，夹持物料的工具是必不可少的，电池在生产的过程中，也需要进行切割、钻孔、雕刻等操作需要，但大部份的夹持工具都是采用人工固紧的夹持方式，等机床加工完成后，再人工把夹具松开，拿走物料，这样不仅效率低下，操作人员也会感到烦燥，基于此、开发一种能自动上下料、并且能自动松紧的电池夹具相当重要。

技术实现要素：

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施例部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为了克服现有技术中存在的问题，本发明提供一种电池托盘夹具，其包括：采集模块、处理模块、调整模块、工件库、活动托盘和底座托盘；所述采集模块包括摄像机组；所述工件库中储存有位置预设矩阵；所述处理模块将所述采集模块获得的信息和所述工件库中的预设信息进行关联性比对，所述处理模块根据比对结果向所述调整模块发送控制指令，所述调整模块根据控制指令依次调整所述活动托盘和所述底座托盘的运动；

其中，位置预设矩阵为f(n，z1，z2，x1，x2，y2)，矩阵中，n表示电池编号，z1表示图形的x方向尺寸；z2表示图形的y方向尺寸；x1表示电池的形心在以第一基准点建立的坐标系中在x轴上的坐标值；x2表示该电池的形心在以第二基准点建立的坐标系中在x轴上的坐标值；y2表示该电池的形心在以第二基准点建立的坐标系中在y轴上的坐标值。

进一步地，夹具包括所述活动托盘和所述底座托盘，所述活动托盘包括第一边框、第二边框、第三边框和第四边框；所述第一边框、所述第二边框、所述第三边框和所述第四边框构成一个四方框结构；

所述底座托盘包括固定板，所述固定板通过螺栓固定安装在机床的台面上；所述底座托盘还包括顶面盖板，所述顶面盖板设置在所述固定板上方，所述顶面盖板上设有导轨；所述活动托盘底部设有滑块，所述滑块位于所述第二边框和所述第四边框底下固定安装，所述滑块与所述导轨滑动连接。

进一步地，所述调整模块通过气缸装置组调整所述活动托盘和所述底座托盘的运动轨迹，所述气缸装置组包括：第一伸缩气缸、第二伸缩气缸、第三伸缩气缸和第四伸缩气缸；所述第一伸缩气缸和所述第二伸缩气缸设置在所述第二边框上，所述第三伸缩气缸和所述第四伸缩气缸设置在所述第四边框上；

所述气缸装置组还包括所述转动气缸和位移气缸；所述转动气缸设置在所述顶面盖板的四周，所述转动气缸在伸缩的同时可转动；所述位移气缸的一端固定在所述底部托盘的底下，另一端固定在所述第一边框边框的凸出块上，所述位移气缸用以带动所述活动托盘在所述导轨上进行来回滑动。

进一步地，所述第一边框、所述第二边框、所述第三边框和所述第四边框构成的四方框结构中还设有第一滑杆机构；

所述底座托盘还包括引导板、第二滑杆机构和二次调位装置；所述引导板锁紧在所述底座托盘的所述顶面盖板上；所述引导板包括由框体围成的加工件放置区域，所述加工件放置区域用于放置电池卡座；所述加工件放置区域包括所述第二滑杆机构和所述二次调位装置；

所述第二滑杆机构包括所述第二滑槽和滑杆，所述第二滑槽设置在所述加工件放置区域内，所述滑杆与所述滑槽滑动连接；所述二次调位装置包括调位油缸和调位槽，所述调位油缸与所述调位槽滑动连接，所述调位槽设置在所述加工件放置区域上，所述调位槽位于所述加工件放置区域的一边，所述转动气缸设置在所述加工件放置区域的另外三边。

进一步地，所述摄像机组包括摄像模块、图像定位模块、图像切分模块和尺寸识别模块；所述摄像装置用以获取电池及电池卡座的静态图像；所述图像定位模块用以定位静态图像中的图片信息；所述图像切分模块用以切分出既定图像；所述尺寸识别模块识别出即定图形的x方向尺寸和y方向尺寸信息。

进一步地，所述活动托盘中的四方框结构与所述底座托盘中的所述加工件放置区域尺寸相同；当所述活动托盘中的四方框结构和所述底座托盘中的所述加工件放置区域尺寸投影相重合时，所述电池卡座进入所述引导板内，此时，位于所述活动托盘上的第一基准点和位于所述底座托盘上的第二基准点相重合。

进一步地，所述活动托盘中设有第一基准点，以第一基准点建立第一直角坐标系，第一直角坐标系中x方向为所述固定杆的移动方向；所述底座托盘中设有第二基准点，以第二基准点建立第二直角坐标系，第二直角坐标系中x方向为所述滑杆的移动方向；第二直角坐标系中的y方向为与所述滑杆移动方向垂直的方向。

进一步地，在本发明的一些实施例中，还包括红外线传感器，所述红外线传感器包括红外线发射器和红外线接收器，所述红外线发射器设置在第一基准点上，所述红外线接收器设置在第二基准点上，所述红外线发射器向所述红外线接收器发射红外线，当所述红外线接收器接收到所述红外线发射器发射的红外线时，所述活动托盘移动到了所需位置。

进一步地，电池卡座被机械手放置在所述活动托盘中，所述电池卡座被所述第一伸缩气缸、所述第二伸缩气缸、所述第三伸缩气缸和所述第四伸缩气缸固定在所述活动托盘上方，此时所述摄像机组获取所述电池卡座的尺寸信息，所述采集模块将获取的尺寸信息发送给所述处理模块，所述处理模块根据尺寸信息调用所述工件库中预存的位置预设矩阵，从而得出该电池的具体放置信息；所述调整模块从处理模块中获取信息，所述调整模块根据预设矩阵中的数据x1安排所述固定杆组将所述电池托盘移动到所述活动托盘的合适位置；当所述电池卡座被放入所述活动托盘后，所述位移气缸收缩并带动所述活动托盘移动，当所述活动托盘移动到所需位置时，所述调整模块根据预设矩阵中的数据x2安排所述滑杆将所述电池托盘移动到所述底座托盘的合适位置；当所述电池卡座位置调整完毕后，所述转动气缸转动并压紧所述电池卡座的边缘。

进一步地，所述调整模块还根据预设矩阵中的数据y2安排所述调位油缸将所述电池托盘移动到所述底座托盘的合适位置，所述调位油缸推动所述电池托盘，以使所述电池托盘在所述引导板移动。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

本发明提供了一种电池卡座，其中，电池卡座被机械手放置在所述活动托盘中，所述电池卡座被所述第一伸缩气缸、所述第二伸缩气缸、所述第三伸缩气缸和所述第四伸缩气缸固定在所述活动托盘上方，此时所述摄像机组获取所述电池卡座的尺寸信息，所述采集模块将获取的尺寸信息发送给所述处理模块，所述处理模块根据尺寸信息调用所述工件库中预存的位置预设矩阵，从而得出该电池的具体放置信息；所述调整模块从处理模块中获取信息，所述调整模块根据预设矩阵中的数据x1安排所述固定杆组将所述电池托盘移动到所述活动托盘的合适位置；当所述电池卡座被放入所述活动托盘后，所述位移气缸收缩并带动所述活动托盘移动，当所述活动托盘移动到所需位置时，所述调整模块根据预设矩阵中的数据x2安排所述滑杆将所述电池托盘移动到所述底座托盘的合适位置；当所述电池卡座位置调整完毕后，所述转动气缸转动并压紧所述电池卡座的边缘。

进一步地，本发明采用机械手进行填料与卸料，自动化生产，生动化加工，方便安全快捷；一台机床的台面上可以放多个夹具，机床依次从第一个夹具开始加工到最后一个，机械手也依次从第一个开始卸料与填料，如此不停的循环，生产效能大大提高。

附图说明

为了使本发明的优点更容易理解，将通过参考在附图中示出的具体实施方式更详细地描述上文简要描述的本发明。可以理解这些附图只描绘了本发明的典型实施方式，因此不应认为是对其保护范围的限制，通过附图以附加的特性和细节描述和解释本发明。

图1为本发明所述的电池托盘夹具的一种实施例整体结构示意图；

图2为本发明所述的电池托盘夹具的局部结构示意图；

图3为活动托盘的局部结构示意图；

图4为底座托盘的局部结构示意图；

图5为本发明所述的电池托盘夹具的控制结构示意图。

附图标记说明：

1、夹具；2、活动托盘；21、红外线发射器；22、红外线接收器；3、底座托盘；4、第一边框；5、第二边框；6、第三边框；7、第四边框；81、第一伸缩气缸；82、第二伸缩气缸；83、第三伸缩气缸；84、第四伸缩气缸；9、顶面盖板；10、导轨；11、滑块；12、转动气缸；13、位移气缸；14、固定板；15、第一滑杆机构；151、第一滑槽；152、固定杆组；1521、第一固定杆；1522、第二固定杆；1523、第三固定杆；1524、第四固定杆；16、引导板；17、第二滑杆机构；171、第二滑槽；172、滑杆；18、二次调位装置、181、调位油缸；182、调位槽。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明实施方式可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明实施方式发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底了解本发明实施方式，将在下列的描述中提出详细的结构。显然，本发明实施方式的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施方式详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

在本发明的描述中，术语“内侧”、“外侧”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明提供了一种电池托盘夹具，其包括：采集模块、处理模块、调整模块、工件库、活动托盘和底座托盘；采集模块包括摄像机组；工件库中储存有预设电池尺寸信息和预设电池位置信息；处理模块通过将采集模块获得的信息和工件库中的预设信息进行关联性比对，处理模块根据比对结果向调整模块发送控制指令，调整模块根据控制指令依次调整活动托盘2和底座托盘3的运动轨迹；本发明所述的电池托盘夹具可实现对电池的精确加装。

参阅图1和图2所示，夹具1包括活动托盘2和底座托盘3，活动托盘2包括第一边框4、第二边框5、第三边框6和第四边框7；第一边框4、第二边框5、第三边框6和第四边框7构成一个四方框结构。

底座托盘3包括固定板14，在本发明的一些实施例中，固定板14通过螺栓固定安装在机床的台面上；底座托盘3还包括顶面盖板9，顶面盖板9设置在固定板14上方，顶面盖板9上设有导轨10。活动托盘2底部设有滑块11，滑块11位于边框5和边框7底下固定安装，滑块11与导轨10滑动连接。

调整模块通过气缸装置组控制调整活动托盘2和底座托盘3的运动轨迹，气缸装置组包括：第一伸缩气缸81、第二伸缩气缸82、第三伸缩气缸83和第四伸缩气缸84；第一伸缩气缸81和第二伸缩气缸82设置在第二边框5上，第三伸缩气缸83和第四伸缩气缸84设置在第四边框7上。

气缸装置组还包括转动气缸12和位移气缸13；转动气缸12设置在顶面盖板9的四周，转动气缸12在伸缩的同时可以转动；位移气缸13的一端固定在底部托盘3的底下，另一端固定在边框4的凸出块上，位移气缸13用以带动活动托盘2在导轨10上进行来滑动。

参阅图3所示，其为活动托盘2的局部结构示意图，第一边框4、第二边框5、第三边框6和第四边框7构成的四方框结构中还设有第一滑杆机构15。参阅图4所示，其为底座托盘3的局部结构示意图，底座托盘3还包括引导板16、第二滑杆机构17和二次调位装置18。

具体而言，第一滑杆机构15包括第一滑槽151和固定杆组152，滑槽151开设在第一边框4和第三边框6上，固定杆组152设置在滑槽151上，固定杆组152把由第一边框4、第二边框5、第三边框6和第四边框7构成的四方框结构隔离出多个区域。

在本发明的一些实施例中，固定杆组152包括第一固定杆1521、第二固定杆1522、第三固定杆1523和第四固定杆1524；第四边框7、第一固定杆1521、第一边框4和第三边框6围成第一区域；第一固定杆1521、第二固定杆1522、第一边框4和第三边框6围成第二区域；第二固定杆1522、第三固定杆1523、第一边框4和第三边框6围成第三区域；第三固定杆1523、第四固定杆1524、第一边框4和第三边框6围成第四区域；第四固定杆1524、第二边框5、第一边框4和第三边框6围成第五区域；本实施例中，上述各区域的面积随着固定杆的移动而变化，各区域用以放置电池。

具体而言，电池设置在电池卡座上，引导板16采用弹性金属板或橡胶板制作而成并锁紧在底座托盘3的顶面盖板9上；引导板16包括由框体围成的加工件放置区域，加工件放置区域用于放置电池卡座；加工件放置区域包括第二滑杆机构17和二次调位装置18。

具体而言，第二滑杆机构17包括第二滑槽171和若干个滑杆172，第二滑槽171设置在加工件放置区域内，滑杆172与滑槽171滑动连接。二次调位装置18包括调位油缸181和调位槽182，若干个调位油缸181与调位槽182滑动连接，调位槽182设置在加工件放置区域上，调位槽182位于加工件放置区域的一边，转动气缸12设置在加工件放置区域的另外三边。

具体而言，摄像机组包括摄像模块、图像定位模块、图像切分模块和尺寸识别模块；摄像装置用以获取电池及电池卡座的静态图像；图像定位模块用以定位静态图像中的图片信息；图像切分模块用以切分出既定图像；尺寸识别模块识别出即定图形的x方向尺寸和y方向尺寸信息。

具体而言，工件库中储存有各电池的位置预设矩阵，位置预设矩阵为f(n，z1，z2，x1，x2，y2)，矩阵中，n表示电池编号，z1表示图形的x方向尺寸；z2表示图形的y方向尺寸；x1表示该电池的形心在以第一基准点建立的坐标系中在x轴上的坐标值；x2表示该电池的形心在以第二基准点建立的坐标系中在x轴上的坐标值；y2表示该电池的形心在以第二基准点建立的坐标系中在y轴上的坐标值。

在本发明中，活动托盘2中的四方框结构底座托盘3中的加工件放置区域尺寸相同；当活动托盘2移动到底座托盘3上方时，即活动托盘2中的四方框结构和底座托盘3中的加工件放置区域尺寸投影相重合时，电池卡座进入引导板16内，此时，位于活动托盘2上的第一基准点和底座托盘3的第二基准点相重合。

在本发明的一些实施例中，活动托盘2中设有第一基准点，以第一基准点建立第一直角坐标系，第一直角坐标系中x方向为固定杆的移动方向；底座托盘3中设有第二基准点，以第二基准点建立第二直角坐标系，第二直角坐标系中x方向为滑杆的移动方向；第二直角坐标系中的y方向为与滑杆移动方向垂直的方向。

结合图5所示，电池卡座被机械手放置在活动托盘2中，电池卡座被第一伸缩气缸81、第二伸缩气缸82、第三伸缩气缸83和第四伸缩气缸84固定在活动托盘2上方，此时摄像机组(图中未示出)获取该电池卡座的尺寸信息，采集模块将获取的尺寸信息发送给处理模块，处理模块根据尺寸信息调用工件库中预存的位置预设矩阵，从而得出该电池的具体放置信息；调整模块从处理模块中获取信息，调整模块根据预设矩阵中的数据x1安排固定杆组将该电池托盘移动到活动托盘2的合适位置，固定杆组通过夹取电池托盘的方式移动电池托盘。当电池卡座被放入活动托盘2后，位移气缸13收缩并带动活动托盘2移动，当活动托盘2移动到所需位置时，电池卡座位于引导板16的上方。调整模块根据预设矩阵中的数据x2安排滑杆172将该电池托盘移动到底座托盘3的合适位置，滑杆172通过夹取电池托盘的方式移动电池托盘。

在本发明的一些实施例中，调整模块还根据预设矩阵中的数据y2安排调位油缸181将该电池托盘移动到底座托盘3的合适位置，调位油缸181推动电池托盘的方式以使电池托盘在引导板16上移动。

当电池卡座位置调整完毕后，转动气缸12转动并压紧电池卡座的边缘；与此同时、位移气缸13再次展开，活动托盘2向外滑动伸出，机械手再将一板电池卡座置于活动托盘2内(即进行备货准备)，机床开始加工位于底座托盘3内的电池物料。在本发明中，一台机床安装有多个夹具1，以使机械手和机床可以不停地配合循环加工，从而提高加工效率。

在本发明的一些实施例中，还包括红外线传感器，红外线传感器包括红外线发射器和红外线接收器，红外线发射器21设置在第一基准点上，红外线接收器22设置在第二基准点上，红外线发射器21向红外线接收器22发射红外线，当红外线接收器22接收到红外线发射器21发射的红外线时，说明活动托盘2移动到了所需位置。

除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本发明。本文中出现的诸如“部件”等术语既可以表示单个的零件，也可以表示多个零件的组合。本文中出现的诸如“安装”、“设置”等术语既可以表示一个部件直接附接至另一个部件，也可以表示一个部件通过中间件附接至另一个部件。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其它特征结合地应用于另一个实施方式，除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。

本发明已经通过上述实施方式进行了说明，但应当理解的是，上述实施方式只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施方式范围内。本领域技术人员可以理解的是，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。